專利名稱：3-取代的-2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包含能夠影響煙堿乙酰膽堿能受體(nAChR)的化合物的藥物組合物，例如作為特定煙堿受體亞型(具體為α7 nAChR亞型)的調(diào)控劑。本發(fā)明還涉及治療多種病癥和障礙的方法，特別是與中樞和自主神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙有關的那些病癥和障礙。

背景技術：
煙堿已被提出具有許多藥理作用。例如參見Pullan et al.，N.Engl.J.Med.330811(1994)。其中的某些作用可能與對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的作用有關。例如參見Sjak-shie et al.，Brain Res.624295(1993)，其中提出了煙堿的神經(jīng)保護作用。神經(jīng)元在煙堿給藥后釋放乙酰膽堿和多巴胺已有如下報道Rowell et al.，J.Neurochem.431593(1984)；Rapier et al.，J.Neurochem.501123(1988)；Sandor et al.，Brain Res.567313(1991)和Vizi，Br.J.Pharmacol.47765(1973)。神經(jīng)元在煙堿給藥后釋放去甲腎上腺素已有如下報道Hall et al.，Biochem.Pharmacol.211829(1972)。神經(jīng)元在煙堿給藥后釋放血清素已有如下報道Hery et al.，Arch.Int.Pharmacodyn.Ther.29691(1977)。神經(jīng)元在煙堿給藥后釋放谷氨酸鹽已有如下報道Toth et al.，Neurochem Res.17265(1992)。證實性報道和其他最近的研究已經(jīng)包括谷氨酸鹽、一氧化氮、GABA、速激肽、細胞因子和肽在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中的調(diào)控作用(Brionietal.，Adv.Pharmacol.37153(1997))。另外，煙堿據(jù)報道加強某些用于治療某些障礙的藥物組合物的藥理學行為。例如參見Sanberget al.，Pharmacol.Biochem.&Behavior 46303(1993)；Harsinget al.，J.Neurochem.5948(1993)和Hughes，Proceedings fromInt1.Symp.Nic.S40(1994)。此外，煙堿的各種其他有益藥理作用也已被提出。例如參見Decina et al.，Biol.Psychiatry 28502(1990)；Wagner et al.，Pharmacopsychiatry 21301(1988)；Pomerleau et al.，Addictive Behaviors 9265(1984)；Onaivi etal.，Life Sci.54(3)193(1994)；Tripathi et al.，JPET22191(1982)和Hamon，Trends in Pharmacol.Res.1536(1994)。
各種靶向nAChR的化合物已被報道可用于治療多種病癥和障礙。例如參見Williams et al.，DN&P7(4)205(1994)；Arneric et al.，CNS Drug Rev.1(1)1(1995)；Arneric et al.，Exp.Opin.Invest.Drugs 5(1)79(1996)；Bencherif et al.，JPET 2791413(1996)；Lippiello et al.，JPET 2791422(1996)；Damaj et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.291390(1999)；Chiari et al.，Anesthesiology 911447(1999)；Lavand’homme and Eisenbach，Anesthesiology 911455(1999)；Holladay et al.，J.Med.Chem.40(28)4169(1997)；Bannon et al.，Science 27977(1998)；PCTWO 94/08992，PCT WO 96/31475，PCT WO 96/40682，Bencherif et al.的美國專利Nos.5,583,140，Dull et al.的5,597,919，Smith et al.的5,604,231和Cosford et al.的5,852,041。煙堿化合物據(jù)報道特別可用于治療多種CNS障礙。事實上，多種化合物已被報道具有治療性質(zhì)。例如參見Bencherif and Schmitt，Current Drug TargetsCNSand Neurological Disorders 1(4)349(2002)，Levin and Rezvani，Current Drug TargetsCNS and Neurological Disorders 1(4)423(2002)，O’Neill et al.，Current Drug TargetsCNS andNeurological Disorders 1(4)399(2002)，Kikuchi et al.的美國專利No.5,1871,166，Cignarella的美國專利No.5,672,601，PCTWO 99/21834，PCT WO 97/40049，UK專利申請GB 2295387和歐洲專利申請297,858。
CNS障礙是神經(jīng)病學障礙的一種類型。CNS障礙可以是藥物誘發(fā)的；可以歸因于遺傳素因、感染或創(chuàng)傷；或者可以是病因未知的。CNS障礙包含神經(jīng)精神病學障礙、神經(jīng)病學疾病和精神病，包括神經(jīng)變性疾病、行為障礙、認知障礙和認知情感障礙。有若干CNS障礙的臨床表現(xiàn)已歸因于CNS功能障礙(也就是由不適當?shù)纳窠?jīng)遞質(zhì)釋放水平、不適當?shù)纳窠?jīng)遞質(zhì)受體性質(zhì)和/或不適當?shù)纳窠?jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)遞質(zhì)受體之間的相互作用所致的障礙)。若干CNS障礙可以歸因于膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素和/或血清素的缺乏。相當普遍的CNS障礙包括早老性癡呆(早期發(fā)作的阿爾茨海默氏病)、老年性癡呆(阿爾茨海默型癡呆)、微梗塞性癡呆、AIDS-相關性癡呆、克-雅氏病、皮克氏病、包括帕金森氏病在內(nèi)的震顫麻痹、利維小體性癡呆、進行性核上性麻痹、亨廷頓氏舞蹈病、遲發(fā)性運動障礙、運動過度、躁狂、注意渙散癥、焦慮、誦讀困難、精神分裂癥、抑郁、強迫觀念與行為性精神障礙和圖雷特氏綜合征。
CNS特有的nAChR已經(jīng)顯示存在若干亞型，其中最普遍的是α4β2和α7亞型。例如參見Schmitt，Current Med.Chem7749(2000)。與α7 nAChR亞型相互作用的配體已被提出可用于治療精神分裂癥。在精神分裂癥患者的尸檢腦組織中，海馬nAChR的數(shù)量減少了。而且，吸煙的與不吸煙的精神分裂癥患者相比，心理作用提高了。煙堿改善動物和精神分裂癥患者的感覺門控不足。α7 nAChR亞型的阻滯誘發(fā)與精神分裂癥相似的門控不足。例如參見Leonard et al.，Schizophrenia Bulletin22(3)431(1996)。在P50聽覺-喚起的潛在門控不足患者中進行感覺加工的生化、分子與遺傳研究，提示了α7nAChR亞型可能以抑制性神經(jīng)元途徑發(fā)揮功能。例如參見Freedman etal.，Biological Psychiatry 38(1)22(1995)。
最近，α7 nAChR已被提出是血管生成的介體，如Heeschen et al.，J.Clin.Invest.100527(2002)所述。在這些研究中，α7亞型的抑制顯示可減少炎性血管生成。而且，α7 nAChR已被提出是控制神經(jīng)發(fā)生和腫瘤生長的靶(Utsugisawa et al.，Molecular BrainResearch 106(1-2)88(2002)和美國專利申請2002/0016371)。最后，最近已經(jīng)認識到α7亞型在認知(Levin and Rezvani，CurrentDrug TargetsCNS and Neurological Disorders 1(4)423(2002))、神經(jīng)保護(O’Neill et al.，Current Drug TargetsCNS andNeurological Disorders 1(4)399(2002)和Jeyarasasingam et al.，Neuroscience 109(2)275(2002))和神經(jīng)病性疼痛(Xiao et al.，Proc.Nat.Acad Sci.(US)99(12)8360(2002))中的作用。
各種化合物已被報道與α7 nAChR相互作用，在此基礎上已被提出作為治療劑。例如參見PCT WO 99/62505，PCT WO 99/03859，PCT WO97/30998，PCT WO 01/36417，PCT WO 02/15662，PCT WO 02/16355，PCT WO 02/16356，PCT WO 02/16357，PCT WO 02/16358，PCT WO02/17358，Stevens et al.，Psychopharm.136320(1998)，Dolleet al.，J.Labelled Comp.Radiopharm.44785(2001)和Macoretal.，Bioorg.Med.chem.Lett.11319(2001)，和其中的參考文獻。在這些化合物中，共同的結(jié)構(gòu)主題是取代的二環(huán)叔胺(例如奎寧環(huán))。相似的取代的奎寧環(huán)化合物也已被報道與毒蕈堿受體結(jié)合。例如參見Sabb的美國專利Nos.5,712,270，PCT WO 02/00652和WO02/051841。
提供可用于預防和治療病癥或障礙的方法將是可取的，該方法是對易感或患有這樣一種病癥或障礙的患者給以煙堿化合物。為患有某些障礙(例如CNS疾病)的個體提供這些障礙癥狀的阻斷將是非常有益的，給以含有具有煙堿藥理學的活性成分的藥物組合物，它具有有益的作用(例如對于CNS的功能)，但是不提供任何顯著的有關副作用。提供包含與nAChR相互作用的化合物的藥物組合物將是非?？扇〉?，例如具有影響CNS功能的潛力的那些藥物組合物。將非?？扇〉氖牵@樣一種化合物在以足以影響CNS功能的量使用時，將不會顯著影響具有誘發(fā)不良副作用的潛力的那些nAChR亞型(例如對心血管和骨骼肌受體位點的可觀活性)。另外，提供包含與煙堿受體而非毒蕈堿受體相互作用的化合物的藥物組合物將是非常可取的，因為后者與副作用有關，例如唾液分泌過多、發(fā)汗、震顫、心血管與胃腸紊亂，這些副作用與副交感神經(jīng)系統(tǒng)的功能有關(Caulfield，Pharmacol.Ther.58319(1993)和Broadley and Kelly，Molecules 6142(2001))。此外，提供這樣的藥物組合物將是非?？扇〉?，它們是α7nAChR亞型選擇性的，用于治療某些病癥或障礙(例如精神分裂癥、認知障礙和神經(jīng)病性疼痛)和用于預防組織損傷和加快愈合(也就是用于神經(jīng)保護和血管生成控制)。本發(fā)明提供這樣的化合物、組合物和方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及3-取代的-2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴、包括這些化合物的藥物組合物、制備這些化合物的方法和使用這些化合物的治療方法。更具體地，治療方法牽涉通過給以一種或多種這些化合物來調(diào)控α7 nAChR亞型的活性，以治療或預防由α7 nAChR亞型介導的障礙。
氮雜二環(huán)烷烴一般是氮雜二環(huán)庚烷、氮雜二環(huán)辛烷或氮雜二環(huán)壬烷。芳基烷基部分中的芳基是5-或6-元環(huán)雜芳族基團，優(yōu)選3-吡啶基和5-嘧啶基部分，烷基通常是C1-4烷基。1-氮雜二環(huán)烷烴3-位上的取代基是含有羰基的官能團，例如酰胺、氨基甲酸酯、脲、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫脲或相似的官能團。
這些化合物在需要對某些nAChR亞型的選擇性相互作用的治療性應用中是有益的。也就是說，這些化合物調(diào)控某些nAChR亞型的活性，特別是α7 nAChR亞型，而對毒蕈堿受體不具有可觀的活性。這些化合物能夠以足以影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)功能的量給藥，而不顯著影響具有誘發(fā)不良副作用的潛力的那些受體亞型(例如對神經(jīng)節(jié)與骨骼肌nAChR位點和毒蕈堿受體沒有可觀的活性)。這些化合物因此可用于調(diào)控參與神經(jīng)傳遞的配體的釋放，沒有可觀的副作用。
這些化合物能夠用作治療劑，治療和/或預防以正常神經(jīng)遞質(zhì)釋放改變?yōu)樘卣鞯恼系K。這類障礙的實例包括某些CNS病癥和障礙。這些化合物能夠提供神經(jīng)保護作用，治療容易驚厥的患者，治療抑郁、孤獨癥和某些神經(jīng)內(nèi)分泌障礙，和幫助控制中風患者。這些化合物還可用于治療高血壓、II型糖尿病和瘤形成，和實現(xiàn)減重。由于這些化合物是α7 nAChR亞型選擇性的，它們能夠用于治療某些病癥或障礙(例如精神分裂癥、認知障礙和神經(jīng)病性疼痛)，預防組織損傷，和加快愈合(也就是提供神經(jīng)保護作用和血管生成控制)。
這些藥物組合物為患有這類病癥或障礙和顯示出這類病癥或障礙的臨床表現(xiàn)的個體提供治療益處。用藥物組合物給藥的化合物能夠以有效量用于(i)表現(xiàn)煙堿藥理學，影響有關的nAChR位點(例如充當煙堿受體的藥理性激動劑)，和(ii)調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)分泌，因此預防和抑制與這些疾病有關的癥狀。另外，這些化合物具有下列潛力(i)增加患者腦中nAChR的數(shù)量，(ii)表現(xiàn)神經(jīng)保護作用，和(iii)當以有效量使用時，不會導致可觀的不良副作用(例如血壓與心率的顯著增加、對胃腸道的顯著消極作用和對骨骼肌的顯著作用)。這些藥物組合物被認為是安全的，對于各種病癥或障礙的預防和治療也是有效的。
在下列詳細說明和實施例中詳細解釋本發(fā)明的上述與其他方面。
發(fā)明的詳細說明 本文所述化合物具有由式1和2所代表的結(jié)構(gòu)。

式1 式2 在式1和2中，m和n分別可以是1或2，p可以是1、2、3或4。上式中，X是氧或氮(即NR′)，Y是氧或硫，Z是氮(即NR′)、共價鍵或連接基團A。A選自-CR′R″-、-CR′R″-CR′R″-、-CR′＝CR′-和-C2-，其中R′和R″是如下文所定義的。當Z是共價鍵或A時，X必需是氮。Ar是碳環(huán)或雜環(huán)的、單環(huán)或稠合多環(huán)的、未取代或取代的芳基；Cy是未取代或取代的5-或6-元雜芳族環(huán)。波狀線表明那些位置的相對與絕對立體化學是可變的(例如順式或反式、R或S)。本發(fā)明進一步包括其藥學上可接受的鹽。這些化合物具有一個或多個不對稱的碳，因此能夠以外消旋混合物、對映體和非對映體的形式存在。另外，一些化合物存在關于碳-碳雙鍵的E與Z異構(gòu)體。所有這些個別的異構(gòu)體化合物和它們的混合物也都屬于本發(fā)明的范圍。
因而，本發(fā)明包括這樣的化合物，其中Ar通過含羰基官能團與氮雜二環(huán)連接，所述官能團例如酰胺、氨基甲酸酯、脲、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯或硫脲官能團。另外，在酰胺和硫代酰胺官能團的情況下，Ar可以與羰基(或硫代羰基)直接鍵合，或者可以通過連接基團A與羰基(或硫代羰基)連接。此外，本發(fā)明包括含有1-氮雜二環(huán)的化合物，含有5-、6-或7-元環(huán)，具有總計7、8或9個環(huán)原子(例如1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷、1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷、1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和1-氮雜二環(huán)[3.2.2]壬烷)。
本文所用的“烷氧基”包括1至8個碳原子的直鏈或支鏈烷基，以及C3-8環(huán)烷基，與氧原子鍵合。
本文所用的“烷基”包括直鏈和支鏈C1-8烷基，優(yōu)選C1-6烷基?！叭〈耐榛倍x了具有1-3個如下關于Ar和Cy所定義的取代基的烷基取代基。
本文所用的“芳基烷基”表示這樣的部分，例如芐基，其中芳族基團與烷基連接，所述烷基與式1或2化合物中的所示位置連接?！叭〈姆蓟榛倍x了具有1-3個如下關于Ar和Cy所定義的取代基的芳基烷基取代基。
本文所用的“芳族基團”表示3-至10-元、優(yōu)選5-與6-元芳族和雜芳族環(huán)，和包括5-和/或6-元芳族和/或雜芳族環(huán)的多環(huán)芳族基團。
本文所用的“芳基”包括單環(huán)和稠合多環(huán)的碳環(huán)和雜環(huán)芳族環(huán)，其中芳族環(huán)可以是5-或6-元環(huán)。代表性單環(huán)芳基包括但不限于苯基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、唑基、異唑基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、異噻唑基等。稠合多環(huán)芳基是在稠合環(huán)系中包括5-或6-元芳族或雜芳族環(huán)作為一個或多個環(huán)的那些芳族基團。代表性稠合多環(huán)芳基包括萘、蒽、吲嗪、吲哚、異吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、吲唑、苯并咪唑、苯并噻唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、噌啉、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉、1，8-萘啶、蝶啶、咔唑、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩嗪和薁。
本文所用的“含羰基部分”是式-X-C(＝Y(jié))-Z-Ar部分，其中X、C、Y、Z和Ar是如本文所定義的。
本文所用的“Cy”基團是5-與6-元環(huán)雜芳族基團。代表性Cy基團包括吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、異唑基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、異噻唑基等。
Ar和Cy分別可以是未取代的或者可以被1、2或3個取代基取代，例如烷基、烯基、雜環(huán)基、環(huán)烷基、芳基、取代的芳基、芳基烷基、取代的芳基烷基、鹵素(例如F、Cl、Br或I)、-OR′、-NR′R″、-CF3、-CN、-NO2、-C2R′、-SR′、-N3、-C(＝O)NR′R″、-NR′C(＝O)R″、-C(＝O)R′、-C(＝O)OR′、-OC(＝O)R′、-O(CR′R″)rC(＝O)R′、-O(CR′R″)rNR″C(＝O)R′、-O(CR′R″)rNR″SO2R′、-OC(＝O)NR′R″、-NR′C(＝O)OR″、-SO2R′、-SO2NR′R″和-NR′SO2R″，其中R′和R″分別是氫、低級烷基(例如直鏈或支鏈烷基，包括C1-C8，優(yōu)選C1-C5，例如甲基、乙基或異丙基)、環(huán)烷基、雜環(huán)基、芳基或芳基烷基(例如芐基)，r是1至6的整數(shù)。R′和R″還可以聯(lián)合構(gòu)成環(huán)狀官能團。
本文所用的環(huán)烷基基團含有3至8個碳原子。適合的環(huán)烷基基團的實例包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基和環(huán)辛基。本文所用的多環(huán)烷基基團選自金剛烷基、冰片烷基、降冰片烷基、冰片烯基和降冰片烯基。
本文所用的鹵素是氯、碘、氟或溴。
本文所用的雜芳基基團是含有3至10個成員、優(yōu)選5或6個成員的環(huán)，包括一個或多個選自氧、硫和氮的雜原子。適合的5-元環(huán)雜芳基部分的實例包括呋喃基、吡咯基、咪唑基、唑基、噻唑基、噻吩基、四唑基和吡唑基。適合的6-元環(huán)雜芳基部分的實例包括吡啶基、嘧啶基、吡嗪基，其中吡啶基和嘧啶基是優(yōu)選的。
本文所用的“雜環(huán)”或“雜環(huán)基”基團包括具有3至10個成員的環(huán)，包括一個或多個選自氧、硫和氮的雜原子。適合的雜環(huán)部分的實例包括但不限于哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、異噻唑烷基、噻唑烷基、異唑烷基、唑烷基、哌嗪基、四氫吡喃基和四氫呋喃基。
適合的藥學上可接受的鹽的實例包括無機酸加成鹽，例如氯化物、溴化物、硫酸鹽、磷酸鹽和硝酸鹽；有機酸加成鹽，例如乙酸鹽、半乳糖二酸鹽、丙酸鹽、琥珀酸鹽、乳酸鹽、乙醇酸鹽、蘋果酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、甲磺酸鹽、對-甲苯磺酸鹽和抗壞血酸鹽；酸性氨基酸的鹽，例如天冬氨酸鹽和谷氨酸鹽；堿金屬鹽，例如鈉鹽和鉀鹽；堿土金屬鹽，例如鎂鹽和鈣鹽；銨鹽；有機堿鹽，例如三甲胺鹽、三乙胺鹽、吡啶鹽、甲基吡啶鹽、二環(huán)己胺鹽和N，N′-二芐基乙二胺鹽；和堿性氨基酸的鹽，例如賴氨酸鹽和精氨酸鹽。這些鹽可以在有些情況下是水合物或乙醇溶劑化物。代表性鹽如Dull et al.的美國專利No.5,597,919、Dull et al.的美國專利No.5,616,716和Ruecroft et al.的美國專利No.5,663,356所述。
本文所用的其釋放受本文所述化合物調(diào)控(也就是增加或減少，這依賴于這些化合物是充當激動劑、部分激動劑還是拮抗劑)的神經(jīng)遞質(zhì)包括但不限于乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素、血清素和谷氨酸鹽，本文所述化合物充當一種或多種煙堿受體的調(diào)控劑。
本文所用的“激動劑”是刺激其結(jié)合配偶體、通常為受體的物質(zhì)。刺激作用在特定測定法的敘述中被定義，或者可以從本文討論的文獻中看出，在與本領域技術人員所領會的基本上相似的情況下與被公認為特定結(jié)合配偶體的“激動劑”或“拮抗劑”的因子或物質(zhì)進行比較。刺激作用可以被定義為由激動劑或部分激動劑與結(jié)合配偶體相互作用所誘發(fā)的特定作用或功能的增加，可以包括變構(gòu)效應。
本文所用的“拮抗劑”是抑制其結(jié)合配偶體、通常為受體的物質(zhì)。抑制作用在特定測定法的敘述中被定義，或者可以從本文討論的文獻中看出，在與本領域技術人員所領會的基本上相似的情況下與被公認為特定結(jié)合配偶體的“激動劑”或“拮抗劑”的因子或物質(zhì)進行比較。抑制作用可以被定義為由拮抗劑與結(jié)合配偶體相互作用所誘發(fā)的特定作用或功能的減少，可以包括變構(gòu)效應。
本文所用的“部分激動劑”是這樣一種物質(zhì)，它為其結(jié)合配偶體提供介于由任何公認的激動劑活性標準所定義的完整或完全拮抗劑與激動劑之間的刺激水平。將被認識到的是，刺激作用和抑制作用是針對任何有待定義為激動劑、拮抗劑或部分激動劑的物質(zhì)或一類物質(zhì)而加以內(nèi)在定義的。本文所用的“內(nèi)在活性”或“功效”涉及結(jié)合配偶體復合物的生物有效性的某種量度。關于受體藥理學，其中應當定義內(nèi)在活性或功效的敘述將依賴于結(jié)合配偶體(例如受體/配體)復合物的敘述和與特定生物學結(jié)果有關的活性的考慮。例如，在有些情況下，內(nèi)在活性可能因所牽涉的特定第二信使系統(tǒng)而改變。參見Hoyer，D.and Boddeke，H.，Trends Pharmacol Sci.14(7)270-5(1993)。若這類敘述的具體評價是相關的，它們在本發(fā)明的敘述中可能如何相關將是本領域普通技術人員所顯而易見的。
在一種實施方式中，p值為1，Cy是3-吡啶基或5-嘧啶基，X和Y是氧，Z是氮，氮雜二環(huán)2與3位取代基的相對立體化學是順式。在另一種實施方式中，p值為1，Cy是3-吡啶基或5-嘧啶基，X和Z是氮，Y是氧，氮雜二環(huán)2與3位取代基的相對立體化學是順式。在第三種實施方式中，p值為1，Cy是3-吡啶基或5-嘧啶基，X是氮，Y是氧，Z是共價鍵(羰基與Ar之間)，氮雜二環(huán)2與3位取代基的相對立體化學是順式。在第四種實施方式中，p值為1，Cy是3-吡啶基或5-嘧啶基，X是氮，Y是氧，Z是A(羰基與Ar之間的連接基團)，氮雜二環(huán)2與3位取代基的相對立體化學是順式。
本發(fā)明的代表性化合物包括 (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-苯基氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-氟苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-氯苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-溴苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-氟苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-氯苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-溴苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-氟苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-氯苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-溴苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3，4-二氯苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-甲基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-聯(lián)苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-甲基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-聯(lián)苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-甲基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-聯(lián)苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-氰基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-氰基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-氰基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-三氟甲基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-二甲氨基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-甲氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-苯氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-甲硫基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-苯硫基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-甲氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-苯氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-甲硫基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-苯硫基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-甲氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-苯氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-甲硫基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(4-苯硫基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2，4-二甲氧基苯基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-噻吩基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-噻吩基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(3-苯并噻吩基)氨基甲酸酯， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(1-萘基)氨基甲酸酯，和 (R，R；R，S；S，R；與S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-(2-萘基)氨基甲酸酯。
本發(fā)明的其他代表性化合物包括 (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-苯基-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-氟苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-氯苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-溴苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-氟苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-氯苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-溴苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-氟苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-氯苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-溴苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3，4-二氯苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-甲基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-聯(lián)苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-甲基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-聯(lián)苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-甲基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-聯(lián)苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-氰基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-氰基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-氰基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-三氟甲基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-二甲氨基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-甲氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-苯氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-甲硫基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-苯硫基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-甲氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-苯氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-甲硫基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-苯硫基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-甲氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-苯氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-甲硫基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(4-苯硫基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2，4-二甲氧基苯基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-噻吩基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-噻吩基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(3-苯并噻吩基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(1-萘基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲，和 (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-萘基)-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲。
本發(fā)明的其他代表性化合物包括 (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-氟苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氟苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-氟苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-氯苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氯苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-氯苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-溴苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-溴苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-溴苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3，4-二氯苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-甲基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-甲基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-苯基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-苯基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-苯基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-氰基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氰基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-氰基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-三氟甲基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-二甲氨基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-甲氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-甲氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-苯氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-苯氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-苯氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-甲硫基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲硫基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-甲硫基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-苯硫基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-苯硫基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-苯硫基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2，4-二甲氧基苯甲酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-溴煙酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-6-氯煙酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-苯基煙酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)呋喃-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-溴噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-甲硫基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-苯硫基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-甲基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-溴噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氯噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-(2-吡啶基)噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-乙?；绶?2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-乙氧基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲氧基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-乙?；?3-甲基-5-甲硫基噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)噻吩-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1-甲基吡咯-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)吡咯-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)吲哚-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)吲哚-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1-甲基吲哚-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1-芐基吲哚-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1H-苯并咪唑-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1-異丙基-2-三氟甲基-1H-苯并咪唑-5-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1-異丙基-1H-苯并三唑-5-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并[b]噻吩-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并[b]噻吩-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并呋喃-3-酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-硝基苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-5-甲氧基苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-7-甲氧基苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-7-乙氧基苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基-5-氯苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-6-溴苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-乙?；?7-甲氧基苯并呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-甲基苯并呋喃-4-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)萘并[2，1-b]呋喃-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)萘-1-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-6-氨基萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲氧基萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-6-甲氧基萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-1-羥基萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-6-羥基萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-6-乙酰氧基萘-2-羧酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)3-苯基丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-氟苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-甲基-3-苯基丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(2-氟苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-甲基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-氟苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氨雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-甲基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(2-呋喃基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(2-甲氧基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-溴苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-甲氧基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-羥基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-溴苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-氯苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-羥基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(2-噻吩基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-吡啶基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-聯(lián)苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(1-萘基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-噻吩基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-異丙基苯基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基-3-苯基丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-呋喃基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-2-乙基-3-苯基丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(2-吡啶基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3，4-二甲基噻吩并[2，3-b]噻吩-2-基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(3-甲基噻吩-2-基)丙-2-烯酰胺， (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(2-萘基)丙-2-烯酰胺，和 (R，R；R，S；S，R；與S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-(4-甲硫基苯基)丙-2-烯酰胺。
在上述代表性化合物的任意含羰基部分中，NCH3取代NH所得化合物也是本發(fā)明的代表性化合物。在任意上述代表性化合物中，用1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷、1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷或1-氮雜二環(huán)[3.2.2]壬烷取代1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷所得化合物也是本發(fā)明的代表性化合物。
更具體地，式2化合物包括下列通式化合物
在每一這些化合物中，其個別的異構(gòu)體、其混合物(包括外消旋混合物)、其對映體、非對映體與互變體和其藥學上可接受的鹽都屬于本發(fā)明的范圍。
I.制備這些化合物的方法 2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴的制備 式1和2化合物是3-取代的2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴。盡管制備本發(fā)明化合物的方式可以各不相同，不過適宜使用在2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴的合成期間所生成的中間體(酮和醇)加以制備，現(xiàn)在描述之。盡管其他合成策略將是本領域技術人員所顯而易見的，不過2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴可以通過還原從醛與某些氮雜二環(huán)酮形成的羥醛縮合產(chǎn)物加以制備。因而，在氫氧化鉀的甲醇溶液的存在下，使3-奎寧環(huán)酮鹽酸鹽與吡啶-3-甲醛(可從Aldrich ChemicalCompany獲得)反應，生成2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮。通過若干不同順序可以完成共軛烯酮官能團的逐步還原，得到2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。例如，烯酮的催化氫化(鈀催化劑)生成飽和酮，2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮，它是合成本發(fā)明化合物的中間體(參見題為“取代的-2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴”一節(jié))。酮向醇的還原可以這樣完成，例如使用硼氫化鈉、異丙醇鋁或化學合成領域已知的其他用于進行相似還原的試劑。醇2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇是順式與反式非對映體的混合物(前者占優(yōu)勢)，也是合成本發(fā)明化合物的中間體(參見題為“取代的-2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴”一節(jié))。還原劑的選擇影響順式/反式比例。然后使用亞硫酰氯或相似的試劑，可以將醇轉(zhuǎn)化為對應的氯化物，3-氯-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。然后可以將氯化物還原為2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，例如使用阮內(nèi)鎳。也可以將氯代中間體轉(zhuǎn)化為烯烴，2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-2-烯，再借助催化氫化還原為烷烴。按照Wolkoff，J.Org.Chem471944(1982)的方法，可以使用1，8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯進行脫鹵化氫反應。作為替代選擇，可以這樣將2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2 ]辛烷-3-酮還原為2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2 ]辛烷，首先用硼氫化鈉還原酮官能團。將所得不飽和醇，2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇用亞硫酰氯處理(制得氯代化合物)，繼之以阮內(nèi)鎳處理(還原性除去氯代部分)，然后氫化，例如用鈀催化劑(還原雙鍵)，得到烷烴。值得注意的是，當采用這種后者途徑時，觀察到烯丙型重排。例如，氯代化合物的阮內(nèi)鎳還原所得產(chǎn)物是外環(huán)與內(nèi)環(huán)烯烴的混合物，后者占優(yōu)勢。這種途徑同時提供2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-2-烯。
在替代方法中，2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴可以這樣制備，使含芳基的有機金屬化合物與氮雜二環(huán)羰基化合物反應，隨后利用上述方法還原所得醇，得到烷烴。例如，使3-吡啶基鋰與奎寧環(huán)-2-甲醛反應，可以生成2-((3-吡啶基)羥甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。醇與亞硫酰氯反應，生成對應的氯化物，隨后用阮內(nèi)鎳還原，將得到2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。必需的奎寧環(huán)-2-甲醛的合成如Ricciardi and Doukas，Heterocycles24971(1986)所述，3-吡啶基鋰可以這樣生成，在乙醚或甲苯中，在低溫下，將3-溴吡啶用正丁基鋰處理(Cai et al.，Tetrahedron Lett.434285(2002))。
合成2-((4-，5-與6-取代的-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的方式可以各不相同。例如，可以在氫氧化鉀的甲醇溶液的存在下，使5-溴吡啶-3-甲醛與3-奎寧環(huán)酮鹽酸鹽(商業(yè)上可從Aldrich獲得)一起反應，如Neilsen and Houlihan，Org.React.161(1968)所述。然后可以將羥醛縮合產(chǎn)物，2-((5-溴-3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮用硼氫化鈉處理，得到醇，2-((5-溴-3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇，為結(jié)晶性固體。使這種中間體與凈亞硫酰氯在室溫下反應，得到3-氯-2-((5-溴-3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷二鹽酸鹽，為純的結(jié)晶性固體。使用氫化三甲氧基鋁鋰和碘化銅可以完成氯的還原性除去，如Masamune et al.，J.Am.Chem.Soc.956452(1973)所述，得到所需產(chǎn)物2-((5-溴-3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，為結(jié)晶性固體。然后在鈀催化劑的存在下借助氫化作用，可以將這種亞甲基中間體轉(zhuǎn)化為所需產(chǎn)物2-((5-溴-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。在上文給出的合成方法中，分別用4-溴吡啶-3-甲醛或6-溴吡啶-3-甲醛代替5-溴吡啶-3-甲醛，可以按相似方式制備異構(gòu)化合物，2-((4-溴-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和2-((6-溴-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。
所需的醛，5-溴吡啶-3-甲醛可以從5-溴煙酸(商業(yè)上可從Aldrich Chemical Company和Lancaster Synthesis，Inc.獲得)制備?？梢詫?-溴煙酸用氯甲酸乙酯處理，生成混合酸酐，然后例如可以在-78℃下用氫化鋁鋰的四氫呋喃(THF)溶液還原，得到5-溴-3-(羥甲基)吡啶，如Ashimori et al.，Chem.Pharm Bull.38(9)2446(1990)所報道。作為替代選擇，例如，可以按照Nutaitis et al.，Org.Prep.and Proc.Int.24143(1992)所報道的技術，在硫酸和乙醇的存在下酯化5-溴煙酸，將中間體乙基酯用過量硼氫化鈉還原，得到5-溴-3-(羥甲基)吡啶。然后可以按照Stocks et al.，Tetrahedron Lett.36(36)6555(1995)和Mancuso et al.，J.Org.Chem.44(23)4148(1979)的方法，使用草酰氯和二甲基亞砜，借助Swe rn氧化作用將所得5-溴-3-(羥甲基)吡啶轉(zhuǎn)化為5-溴-3-吡啶甲醛。醛，4-溴吡啶-3-甲醛可以按照Chin et al.的PCT WO 94/29893所述方法或者Ojea et al.，Synlett.6622(1995)所述方法加以合成。6-溴吡啶-3-甲醛可以按照Windschief and Voegtle，Synthesis187(1994)或者Fey et al.的德國專利No.93/4320432所述方法加以合成。
上述方法適用于各種2-(芳基甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷、2-(芳基亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和2-(芳基甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-2-烯的制備，僅利用慣用實驗方法改變羥醛縮合的醛組分即可?？梢允褂萌〈c未取代的、碳環(huán)與雜環(huán)的芳族醛。
有機合成領域技術人員將領會到，由醛所攜帶的取代基的反應性必須加以謹慎地評價，因為一些取代基可能根據(jù)所采用的反應條件而轉(zhuǎn)變。有可能在反應條件下是反應性的基團的實例有-OH、-SH、-NH2和-CO2H?？梢允褂眠m合于這類取代基的保護基團或合成子，正如本領域技術人員所熟知的，用于可能在羥醛縮合或隨后反應步驟期間被轉(zhuǎn)變的取代基?？梢园凑誈reene and Wuts，Protective Groups inOrganic Synthesis 2nd ed.，Wiley-Interscience Pub.(1991)所述方法選擇、引入和斷裂這些“保護”基團。適合的合成子的實例例如描述在Hase，Umpoled SynthonsA Survey of Sources and Uses inSynthesis，Wiley，Europe(1987)中。這些出版物的內(nèi)容完整結(jié)合在此作為參考。
連接基團長度的變化 本發(fā)明化合物可以在雜芳族環(huán)與氮雜二環(huán)官能團之間的連接基團中含有-個以上的碳。制備這類化合物，例如2-(2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷、2-(3-(3-吡啶基)丙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和2-(4-(3-吡啶基)丁基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的方式可以各不相同。例如，2-(2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷可以借助不同的方法制備。在一種方法中，使用堿，例如氫氧化鉀或氫氧化鈉，在甲醇或乙醇鈉的乙醇溶液中，可以使3-吡啶乙醛(也稱2-(3-吡啶基)乙醛)與3-奎寧環(huán)酮鹽酸鹽(商業(yè)上可從AldrichChemical Company獲得)在定向的羥醛反應中縮合。醛與酮之間定向的羥醛縮合作用伴有反應條件的變化，包括利用各種烯醇醚的工藝，都描述在Smith and March，Advanced Organic Chemistry，Reactions，Mechanisms，and Structure，5th ed.，Wiley-Interscience Pubs.，pp.1220-1221(2001)中。依賴于反應條件，縮合產(chǎn)物可以自發(fā)脫水或不脫水，得到烯酮。因而，可能需要在本領域技術人員已知的任意各種脫水方案下處理中間縮合產(chǎn)物，例如2-(1-羥基-2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮，在這種情況下生成2-(2-(3-吡啶基)亞乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮。借助氫化作用可以還原這種不飽和酮的碳-碳雙鍵，得到酮，2-(2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮，它可以進一步在Wolff-Kishner條件下被還原，得到2-(2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷?？梢岳门cYanina et al.，Khim.-Farm.Zh.21(7)808(1987)所述相似的方法進行后者還原。作為替代選擇，使用硼氫化鈉可以將酮還原為醇，該醇隨后通過轉(zhuǎn)化為氯代中間體(使用亞硫酰氯)還原為烷烴，繼之以阮內(nèi)鎳還原。在上述合成方法中用3-(3-吡啶基)丙醛代替2-(3-吡啶基)乙醛，得到2-(3-(3-吡啶基)丙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和對應的合成中間體。在上述合成方法中用4-(3-吡啶基)丁醛代替2-(3-吡啶基)乙醛，得到2-(4-(3-吡啶基)丁基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和對應的合成中間體。在所有情況下，飽和的酮和醇中間體提供本發(fā)明化合物的合成方法(參見題為“取代的2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴”一節(jié))。
上述羥醛縮合所必需的醛可以借助各種方法制備。在一種方法中，經(jīng)過酯的中間過渡，可以從3-吡啶基乙酸鹽酸鹽(商業(yè)上可從AldrichChemical Company和Lancaster Synthesis，Inc.獲得)制備3-吡啶乙醛(也稱2-(3-吡啶基)乙醛)。因而，用三甲代甲硅烷基氯和三乙胺處理，生成三甲代甲硅烷基酯，然后可以按照Chandrasekhar et al.，Tet.Lett.39909(1998)的方法用二異丁基氫化鋁還原。作為替代選擇，利用Hey et al.，J.Chem.Soc.Part II1678(1950)的方法可以從3-(3-吡啶基)丙烯酸(商業(yè)上可從Aldrich ChemicalCompany和Lancaster Synthesis，Inc.獲得)制備3-吡啶乙醛。在這種方法中，用亞硫酰氯處理可以將3-(3-吡啶基)丙烯酸轉(zhuǎn)化為它的酰氯。隨后按照Panizza，Helv.Chim.Acta2424E(1941)的方法將酰氯用氨處理，得到β-(3-吡啶基)丙烯酰胺。次氯酸鈉處理后者酰胺的Hofmann重排得到2-(3-吡啶基)乙烯基氨基甲酸甲基酯，與3M硫酸在乙醇中回流，可以水解得到3-吡啶乙醛，可以分離得到它的2，4-二硝基苯基腙硫酸鹽。
可以用于制備2-(3-(3-吡啶基)丙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和相關化合物的醛，3-(3-吡啶基)丙醛可以從3-(3-吡啶基)丙醇(商業(yè)上可從Aldrich Chemical Company和Lancaster Synthesis，Inc.獲得)制備。氧化后者醇，例如按照Ratcliffe et al.，J.Chem.Soc.，Perkin Trans.1 81767(1985)的方法用乙酸鉛的吡啶溶液，得到3-(3-吡啶基)丙醛。作為替代選擇，按照Stocks et al.，Tet.Lett.36(36)6555(1995)和Mancuso et al.，J.Org.Chem.44(23)4148(1979)的方法，在二甲基亞砜和二氯甲烷中使用草酰氯進行3-(3-吡啶基)丙醇的Swern氧化，可以制備3-(3-吡啶基)丙醛。
按照Solladiéet al.，TetrahedronAsymmetry 8(5)801(1997)的方法，借助同系化(homologative)過程可以從3-(3-吡啶基)丙醇(商業(yè)上可從Aldrich Chemical Company和Lancaster Synthesis，Inc.獲得)制備2-(4-(3-吡啶基)丁基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和相關化合物的制備所需醛，4-(3-吡啶基)丁醛。將3-(3-吡啶基)丙醇用三溴咪唑和三苯膦處理，得到1-溴-3-(3-吡啶基)丙烷，它可以與1，3-二噻烷的鋰鹽縮合。將所得化合物的二噻烷基用含水氯化汞和氧化汞水解，得到4-(3-吡啶基)丁醛。
在另一種合成2-(2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的方法中，可以將3-甲基吡啶轉(zhuǎn)化為它的鋰代衍生物3-(鋰代甲基)吡啶，如Fraser et al.，J.Org.Chem.503232(1985)所述，再與奎寧環(huán)-2-甲醛反應。然后借助前述順序之一，可以將所得醇2-(1-羥基-2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷轉(zhuǎn)化為2-(2-(3-吡啶基)乙基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(也就是脫水、催化氫化；轉(zhuǎn)化為氯化物、脫鹵化氫、催化氫化；轉(zhuǎn)化為氯化物、阮內(nèi)鎳還原)?？鼘幁h(huán)-2-甲醛的合成如Ricciardi and Doukas，Heterocycles24971(1986)所述。
氮雜二環(huán)的變化 本發(fā)明化合物包括其中氮雜二環(huán)是1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷的那些。合成2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷的方式可以各不相同。在一種方法中，可以使吡啶-3-甲醛與1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷-3-酮在羥醛縮合中反應。然后可以利用前面關于1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的情況所述反應順序，將羥醛縮合產(chǎn)物2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷-3-酮轉(zhuǎn)化為2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷。在這種順序中可以采用多種未取代或取代的、碳環(huán)或雜環(huán)的芳族醛。必需的1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷-3-酮例如可以按照Wadsworth et al.，美國專利No.5,217,975和Street eal.，J.Med.Chem.332690(1990)的方法加以合成。
本發(fā)明包括其中氮雜二環(huán)是1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷的化合物，例如2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷?？梢岳门c2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.1]庚烷的情況所述相似的方法來合成2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷。因而，吡啶-3-甲醛與1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷-3-酮(Sternbachet al.J.Am.Chem.Soc.742215(1952))的羥醛縮合將生成異構(gòu)產(chǎn)物2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷-3-酮和4-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷-3-酮。然后可以色譜分離之，如前所述處理2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷-3-酮，生成2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷。在這種順序中可以采用多種未取代或取代的、碳環(huán)或雜環(huán)芳族醛。必需的1-氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷-3-酮例如可以按照Thill and Aa ron，J.Org.Chem.334376(1969)的方法加以合成。在所有情況下，飽和的酮和醇中間體提供本發(fā)明化合物的合成方法。
取代的2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)烷烴 將被本領域技術人員直接認識到的是，在2-(芳基烷基)-1-氮雜二環(huán)的所述合成期間所生成的中間體提供很多合成取代衍生物的機會。例如，共軛烯酮、例如2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮已知在亞銅鹽的存在下在暴露于有機鋰和有機鎂試劑時經(jīng)歷1，4-加成反應。這類化學參見Posner，Org.React.191(1972)和House，Acc.Chem.Res.959(1976)。在有些情況下，即使在沒有亞銅鹽的存在下也觀察到共軛1，4-加成。因而，在-10℃ 乙醚中，將2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮用苯基溴化鎂處理，得到2-(1-苯基-1-(3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮，為主要的產(chǎn)物。然后可以將這種酮用硼氫化鈉處理，得到醇2-(1-苯基-1-(3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇。然后可以使這種醇與凈亞硫酰氯在室溫下反應，得到3-氯-2-(1-苯基-(1-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，為結(jié)晶性固體。在阮內(nèi)鎳的存在下，借助氫化作用可以除去氯，如de Koning，Org.Prep.Proce.Int.731(1975)所述，得到2-(1-苯基-1-(3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。利用這種方法的變化，可以在雜芳族環(huán)(例如吡啶)與氮雜二環(huán)(例如奎寧環(huán))之間的連接基團部分上連接大量烷基和芳基取代基。
飽和的酮中間體、例如2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮也提供衍生化的機會。一個實例是與磷內(nèi)鹽(Wittig和Horner-Emmons試劑)反應，得到烯烴。這些烯烴可以隨后通過催化氫化作用還原為烷烴，提供了生成在氮雜二環(huán)3-位具有烷基和取代的烷基取代基的2-((雜芳基)烷基)-1-氮雜二環(huán)的手段。因而，舉例來說，2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮與亞甲基三苯基正膦反應得到3-亞甲基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。氫化這種烯烴，例如炭上鈀催化劑，得到3-甲基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，主要為順式非對映體。
飽和酮中間體衍生化的另一個例證是還原性胺化得到胺。因而，2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮與甲酸銨、氯化鋅和氰基硼氫化鈉反應得到3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，主要為順式非對映體。同樣，2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮與甲胺和氰基硼氫化鈉反應得到3-(甲氨基)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。這些胺衍生物可以通過以下反應用作生成文庫的模板，使它們與多種?；瘎?例如酰氯、酸酐、活性酯和羧酸，在偶聯(lián)試劑的存在下)和異氰酸酯反應，生成2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，在1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的3-位具有酰胺和脲取代基，這兩類都是本發(fā)明的化合物。商業(yè)上不可獲得的異氰酸酯可以在三乙胺的存在下就地從相應的胺和三光氣制備。使用3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷和3-(甲氨基)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的單一對映體作為原料，可以生成這類衍生物的單一對映體。例如，(2R，3R)-和(2S，3S)-3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷可以這樣生成，例如使用非對映體酰胺，拆分順式-3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。因而，當順式胺與手性酸，例如(S)-N-(叔丁氧羰基)脯氨酸，并且使用適合的偶聯(lián)劑，例如氯磷酸二苯酯反應時，生成一對非對映體酰胺，可借助反相色譜分離。然后可以將所分離的脯氨酸酰胺去保護，例如用三氟乙酸處理(除去叔丁氧羰基保護基團)，然后可以從所需胺上裂解脯氨酸，例如使用Edman降解條件(也就是異硫氰酸苯酯，繼之以三氟乙酸)。
作為替代選擇，可以借助二-O-對-甲苯甲酰酒石酸鹽的分步結(jié)晶將外消旋還原性胺化產(chǎn)物、例如3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷分離為它們的對映體。這種酸的D(S，S)和L(R，R)異構(gòu)體都是商業(yè)上可獲得的(Aldrich Chemical Company)。因而，混合外消旋的順式-3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷與0.5摩爾當量的二-O-對-甲苯甲酰酒石酸的兩種對映體之一，得到非對映體鹽混合物，從甲醇溶液中沉淀出單一的非對映體。
飽和醇中間體、例如2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇也可以充當化合物文庫的模板。例如，從這些醇可以生成醚，例如利用Mitsunobu或Williamson條件。因而，舉例來說，當使2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇經(jīng)由疊氮羧酸二乙酯和三苯膦的Mitsunobu偶聯(lián)作用(Guthrie et al.，J.Chem.Soc.，Perkin TransI452328(1981))與苯酚反應時，生成3-苯氧基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。類似地，當將2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇用氫化鈉和甲基碘處理時，生成不飽和醚3-甲氧基-2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。在催化氫化后得到飽和醚3-甲氧基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(主要為順式)。
也可以使飽和醇中間體與酰化劑(例如酰氯和酸酐)和異氰酸酯反應，分別生成酯和氨基甲酸酯。因而，舉例來說，2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇與異氰酸苯酯反應，得到3-(N-苯基氨甲酰氧基)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。這類氨基甲酸酯化合物是本發(fā)明的化合物。
使用2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇的單一對映體作為原料，可以生成這類衍生物的單一對映體。例如，(2R，3R)-和(2S，3S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇可以這樣生成，使用非對映體酯，拆分順式-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇。因而，當使順式醇與(S)-2-甲氧基-2-苯基乙酸和N，N-二環(huán)己基碳二亞胺反應時，生成一對非對映體酯，可借助反相色譜分離。然后可以將所分離的酯水解為對映體純的醇，例如使用氫氧化鉀的甲醇溶液。作為替代選擇，可以使用(1S)-(-)-莰烷酰氯生成順式-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇的非對映體莰烷酸酯。然后利用Swaim，et al.，J.Med.Chem.384793(1995)所述工藝分步結(jié)晶該酯。
大量在吡啶環(huán)5-位具有取代基的化合物可以從2-((5-溴-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷制備，后者的合成已有描述。例如，按照Zwart et al.，Recueil Trav.Chim.Pays-Bas741062(1955)的一般方法，在銅催化劑的存在下使用氨，可以從相應的5-溴化合物制備5-氨基-取代的化合物。按相似的方式可以制備5-烷基氨基-取代的化合物。按照Co分鐘s et al.，J.Org.Chem.5569(1990)和den Hertog et al.，Recueil Trav.Chim.Pays-Bas741171(1955)所述的一般技術，與醇化鈉在N，N-二甲基甲酰胺中加熱或者使用銅催化劑，可以從相應的5-溴化合物制備5-烷氧基-取代的類似物。按照Cosford et al.，J.Med.Chem.393235(1996)所述的一般技術，使用2-甲基-3-丁炔-2-醇進行鈀催化的偶聯(lián)，繼之以堿(氫化鈉)催化的去保護，可以從適當?shù)?-溴化合物制備5-乙炔基-取代的化合物。借助連續(xù)的催化氫化反應，可以將5-乙炔基類似物轉(zhuǎn)化為對應的5-乙烯基類似物，隨后轉(zhuǎn)化為對應的5-乙基類似物。與苯基硼酸進行Suzuki偶聯(lián)，可以從5-溴化合物制備5-苯基類似物。也可以使用取代的苯基硼酸。與疊氮化鈉在N，N-二甲基甲酰胺中反應，可以從相應的5-溴化合物制備5-疊氮基-取代的類似物。利用有機合成領域技術人員已知的技術，在鈉的存在下與適當?shù)耐榛虼挤磻梢詮南鄳?-溴化合物制備5-烷硫基-取代的類似物。
經(jīng)由5-重氮鹽中間體，可以從相應的5-氨基化合物合成上述化合物的大量5-取代類似物?？梢詮?-重氮鹽中間體生成的其他5-取代類似物有5-羥基類似物、5-氟類似物、5-氯類似物、5-溴類似物、5-碘類似物、5-氰基類似物和5-巰基類似物。這些化合物可以利用Zwart et al.，Recueil Trav.Chim.Pays-Bas741062(1955)所述的一般技術加以合成。例如，相應的5-重氮鹽中間體與水反應，可以制備5-羥基-取代的類似物。5-重氮鹽中間體與氟硼酸反應，可以制備5-氟-取代的類似物。5-氨基化合物與亞硝酸鈉和鹽酸在氯化銅的存在下反應，可以制備5-氯-取代的類似物。相應的5-重氮鹽中間體與氰化銅鉀反應，可以制備5-氰基-取代的類似物。按照Morisawa，J.Med.Chem.20129(1977)關于轉(zhuǎn)化氨基吡啶為硝基吡啶所述的一般技術，與發(fā)煙硫酸和過氧化物反應，也可以將5-氨基-取代的類似物轉(zhuǎn)化為對應的5-硝基類似物。利用Hoffman et al.，J.Med.Chem.36953(1993)所述的一般技術，適當?shù)?-重氮鹽中間體還可以用于合成巰基-取代的類似物。與氫化鈉和適當?shù)耐榛宸磻?，繼而可以將5-巰基-取代的類似物轉(zhuǎn)化為5-烷硫基-取代的類似物。利用有機合成領域技術人員已知的技術，相應的5-氨基化合物與適當?shù)乃狒蝓Ｂ确磻梢灾苽渖鲜龌衔锏?-?；０被愃莆?。
與適當?shù)乃帷ⅤＢ然蛩狒磻?，上述化合物?-羥基-取代的類似物可以用于制備對應的5-烷酰氧基-取代的化合物。同樣，經(jīng)由缺電子芳族環(huán)(例如4-氟芐腈和2，4-二氯嘧啶)的親核芳族取代，5-羥基化合物是5-芳氧基和5-雜芳氧基類似物的前體。這類化學是有機合成領域技術人員所熟知的。用烷基鹵和適合的堿烷基化或者經(jīng)由Mitsunobu化學，還可以從5-羥基化合物制備醚衍生物，其中通常使用三烷基-或三芳基-膦和偶氮二羧酸二乙酯。關于典型的Mitsunobu條件參見Hughes，Org.React.(N.Y.) 42335(1992)和Hughes，Org.Prep.Proced.Int.28127(1996)。
上述化合物的5-氰基-取代的類似物可以水解得到對應的5-羧酰氨基-取代的化合物。進一步的水解導致對應的5-羧酸-取代的類似物的生成。將5-氰基-取代的類似物用氫化鋁鋰還原，得到對應的5-氨基甲基類似物。利用有機合成領域技術人員已知的技術，與適當?shù)耐榛囋噭┓磻?，可以從相應?-羧酸-取代的類似物制備5-?；?取代的類似物。
與適當?shù)拇己退岽呋瘎┓磻梢詫⑸鲜龌衔锏?-羧酸-取代的類似物轉(zhuǎn)化為對應的酯?？梢詫⒃?-吡啶基位具有酯基的化合物例如用硼氫化鈉或氫化鋁鋰還原，生成對應的5-羥甲基-取代的類似物。利用常規(guī)技術，例如與氫化鈉和適當?shù)耐榛u反應，繼而可以將這些類似物轉(zhuǎn)化為在5-吡啶基位攜帶烷氧基甲基部分的化合物。作為替代選擇，可以使5-羥甲基-取代的類似物與甲苯磺酰氯反應，得到對應的5-甲苯磺酰氧基甲基類似物。先后用亞硫酰氯和適當?shù)耐榛诽幚?，還可以將5-羧酸-取代的類似物轉(zhuǎn)化為對應的5-烷基氨基?；愃莆?。已知某些這些酰胺容易經(jīng)歷親核?；〈赏?。因而，所謂的Weinreb酰胺(N-甲氧基-N-甲基酰胺)與芳基鋰試劑反應，生成對應的二芳基酮。例如，參見Selnick et al.，Tet.Lett.342043(1993)。
用氫化鋁鋰還原，可以將上述化合物的5-甲苯磺酰氧基甲基-取代的類似物轉(zhuǎn)化為對應的5-甲基-取代的化合物。經(jīng)由與烷基鋰鹽的反應，上述化合物的5-甲苯磺酰氧基甲基-取代的類似物還可以用于生成5-烷基-取代的化合物。與N-烷基異氰酸酯反應，上述化合物的5-羥基-取代的類似物可以用于制備5-N-烷基氨甲酰氧基-取代的化合物。利用有機合成領域技術人員已知的技術，與氯甲酸烷基酯反應，上述化合物的5-氨基-取代的類似物可以用于制備5-N-烷氧基羧酰氨基-取代的化合物。
類似于上面關于本發(fā)明化合物5-取代的類似物的制備所述那些的化學可以用于合成2-、4-和6-取代的類似物。這些轉(zhuǎn)化作用的原料包括上述2-((4-與6-溴-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，以及2-((2-，4-與6-氨基-3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷，它們可以從2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷經(jīng)由Chichibabin反應得到(Lahti et al.，I.Med.Chem.422227(1999)。
可以利用本領域技術人員熟知的方法分離和純化化合物，例如包括結(jié)晶、色譜和/或萃取。
按照慣用方法分離外消旋物，或者使用光學純的原料，可以得到式1和2化合物的光學純形式。
可選地，在適當?shù)娜軇?，例如有機溶劑，例如醇、酮、醚或氯化溶劑中，借助無機或有機酸的作用，可以將式1和2化合物轉(zhuǎn)化為與這樣一種酸的加成鹽。這些鹽同樣構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
代表性藥學上可接受的鹽包括但不限于苯磺酸鹽、溴化物、氯化物、檸檬酸鹽、乙磺酸鹽、富馬酸鹽、葡萄糖酸鹽、碘酸鹽、馬來酸鹽、羥乙磺酸鹽、甲磺酸鹽、亞甲基雙(β-萘酚酸鹽)、硝酸鹽、草酸鹽、撲酸鹽、磷酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、硫酸鹽、酒石酸鹽、茶堿乙酸鹽、對-甲苯磺酸鹽、半半乳糖二酸鹽和半乳糖二酸鹽。
成像劑 某些本發(fā)明化合物(例如3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的酰胺衍生物)可以以這樣一種方式合成，以摻入可用于診斷成像的放射性核素。特別重要的是這樣的化合物，它們包括放射性同位素部分，例如11C、18F、76Br、123I、125I等?？梢栽谌我舛鄠€位置放射性標記化合物。例如，鹵素系列的放射性核素可以用于烷基鹵或芳基鹵部分或官能團；而諸如11C等放射性核素可以用于烷基(例如甲基)部分或官能團。
例如，用碘代甲烷的甲醇溶液處理，將商業(yè)上可獲得的對-(二甲氨基)苯甲酸(Aldrich)轉(zhuǎn)化為對-(三甲基銨)苯甲酸鹽，如Willstaetter and Kahn，Chem.Ber.37406(1904)所述。若干研究人員已經(jīng)在相似的化合物中報道了三甲基銨基團被氟置換(Mach etal.，J.Med.Chem.363707(1993)和Jalalian et al.，J.LabelledCompd.Radiopharm.43545(2000))。這些親核芳族取代反應通常是在二甲基亞砜中進行的(含有或者沒有助溶劑水)，使用KF或CsF作為氟離子源(當使用KF時，經(jīng)常加入Kryptofix222)。當在這樣一種置換作用中使用18F-時，生成對-18氟苯甲酸。利用本領域技術人員已知的任意多種技術(有些以前已有描述)，這種羧酸能夠迅速與3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷)偶聯(lián)，生成N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-4-18氟苯甲酰胺，它能夠用于特異性使α7 nAChR成像。
在堿的存在下用放射性標記的鹵代烷烴烷基化酰胺或脲基(也就是生成取代的化合物，其中R′是放射性標記的低級烷基、環(huán)烷基或芳基烷基部分)，能夠容易地放射性標記那些包括酰胺或脲官能團(也就是X和/或Z＝NR′，R′＝H)的化合物。這樣一種放射性標記的鹵代烷烴的一個實例是11C-標記的甲基碘?？梢圆捎门cA.G.Horti etal.，J.Med.Chem.414199-4206(1998)所述相似的方法。所得含有N-[11C]甲基的化合物可以借助半制備型或制備型HPLC純化，簡單地分離備用。11C-標記的甲基碘可以按照B.Lngstrm et al.J.Nucl.Med.28(6)1037-1040(1987)所述的一般方法加以制備。因而，用產(chǎn)生11C-二氧化碳的10MeV質(zhì)子照射氮氣。利用4分子篩捕集11C-二氧化碳，隨后貯存在鉛罩中。加熱至～250℃，從4分子篩中釋放出11C-二氧化碳。11C-二氧化碳然后被攜帶在氮氣流中并被捕集在含有氫化鋁鋰的四氫呋喃溶液的容器中。借助加熱和氮氣流除去四氫呋喃，然后用氫碘酸處理，將氫化鋁鋰復合物水解，得到11C-標記的甲基碘。11C-標記的甲基碘可以被載氣轉(zhuǎn)移至含有待甲基化物料的反應容器。所需含有酰胺和脲的前體化合物如上所詳述，所得放射性標記的化合物也可以用于特異性使α7 nAChR成像。
II.藥物組合物 本文所述化合物可以被摻入藥物組合物中，用于預防易感病癥或障礙的受治療者患上這樣一種病癥或障礙，和/或治療患有該病癥或障礙的受治療者。本文所述藥物組合物包括一種或多種式1和2化合物和/或其藥學上可接受的鹽。可以采用手性化合物的外消旋混合物或純對映體。
化合物給藥的方式可以各不相同。組合物優(yōu)選地是口服給藥(例如以在溶劑內(nèi)的液體形式，例如水性或非水性液體，或者在固體載體內(nèi))。優(yōu)選的口服給藥組合物包括丸劑、片劑、膠囊劑、錠劑、糖漿劑和溶液，包括硬明膠膠囊劑和定時釋放膠囊劑。組合物可以被配制成單位劑型，或者多倍或亞單位劑量。優(yōu)選的組合物是液體或半固體形式?？梢允褂冒ㄒ后w藥學惰性載體的組合物，例如水，或其他藥學上可相容的液體或半固體。這類液體和半固體的使用是本領域技術人員熟知的。
組合物也可以經(jīng)由注射給藥，也就是靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、腹膜內(nèi)、動脈內(nèi)、鞘內(nèi)和腦室內(nèi)。靜脈內(nèi)給藥是優(yōu)選的注射方法。適合于注射的載體是本領域技術人員所熟知的，包括5％葡萄糖溶液、鹽水和磷酸鹽緩沖鹽水?；衔镆部梢酝ㄟ^輸注或注射給藥(例如在藥學上可接受的液體或液體混合物中的懸液或乳液)。
制劑也可以利用其他手段給藥，例如直腸給藥?？捎糜谥蹦c給藥的制劑、例如栓劑是本領域技術人員所熟知的?；衔镆部梢酝ㄟ^下列方式給藥吸入(例如以鼻用氣霧劑形式，或者采用Brooks et al.的美國專利No.4,922,901所述類型的遞送裝置，其公開內(nèi)容完整結(jié)合在此)、局部(例如以洗劑形式)或透皮(例如采用透皮貼劑，利用商業(yè)上可從Novartis and Alza Corporation獲得的技術)。盡管以原始活性化學品形式給予化合物是可能的，不過優(yōu)選地以藥物組合物或制劑形式給予每種化合物，供高效和有效的給藥。
給以這類化合物的示范方法對技術人員而言將是顯而易見的。這些制劑的有用性可以依賴于所使用的特定組合物和接受治療的特定受治療者。這些制劑可以含有液體載體，它可以是油性的、水性的、乳化的或者含有某些適合于給藥方式的溶劑。
組合物可以被間歇性或者按遞進的、連續(xù)的、恒定的或受控的速率對溫血動物(例如哺乳動物，例如小鼠、大鼠、貓、兔、狗、豬、牛或猴)給藥，但是有利地是對人類給藥。另外，藥物制劑給藥的天數(shù)和每天次數(shù)可以各不相同。
優(yōu)選地，在給藥后，活性成分相互作用于受治療者體內(nèi)影響CNS功能的受體部位。更具體地，在治療CNS障礙時，優(yōu)選的給藥被設計成最優(yōu)化對那些對CNS功能具有作用的有關煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)亞型的作用，同時最小化對肌肉型受體亞型的作用。其他適合于給以本發(fā)明化合物的方法描述在Smith et al.的美國專利No.5,604,231中，其內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
在某些情況下，本文所述化合物可以用作含有其他用于預防或治療特定病癥的化合物的藥物組合物的一部分。除了有效量的本文所述化合物以外，藥物組合物還可以包括各種其他組分作為添加劑或助劑?？梢杂迷谟嘘P情況下的示范性藥學上可接受的組分或助劑包括抗氧化劑、自由基清除劑、肽、生長因子、抗生素、抑菌劑、免疫抑制劑、抗驚厥劑、緩沖劑、消炎劑、解熱劑、定時釋放粘合劑、麻醉劑、類固醇、維生素、礦物質(zhì)和皮質(zhì)類固醇。這類組分可以提供額外的治療益處，影響藥物組合物的治療作用，或者預防任何可能因藥物組合物給藥而強加的潛在副作用。
化合物的適當劑量是有效預防患者障礙癥狀發(fā)生或者治療一些障礙癥狀的量。“有效量”、“治療量”或“有效劑量”意味著該量足以引起所需的藥理或治療作用，從而有效預防或治療該障礙。
在治療CNS障礙時，化合物的有效量是足以穿過受治療者血腦屏障、與受治療者腦中有關受體部位結(jié)合并且調(diào)控有關nAChR亞型活性(例如提供神經(jīng)遞質(zhì)分泌，從而有效預防或治療該障礙)的量。障礙的預防表現(xiàn)為延遲障礙癥狀的發(fā)生。障礙的治療表現(xiàn)為與該障礙有關的癥狀的減少或者障礙癥狀復發(fā)的改善。優(yōu)選地，有效量足以獲得所需結(jié)果，但是不足以導致可觀的副作用。
有效劑量可以因多種因素而異，例如患者的狀況、障礙癥狀的嚴重性和藥物組合物給藥的方式。就人類患者而言，典型化合物的有效劑量一般要求給以化合物足以調(diào)控有關nAChR活性的量，以進行神經(jīng)遞質(zhì)(例如多巴胺)的釋放，但是該量應當不足以誘導對骨骼肌和神經(jīng)節(jié)的作用至任意顯著的程度?；衔锏挠行┝慨斎粚⒁蚧颊叨?，但是一般包括開始出現(xiàn)CNS作用或其他所需治療作用的量，但是低于觀察到肌肉作用的量。
化合物當按照本文所述方法采用有效量時對某些有關nAChR是選擇性的，但是不會顯著活化與不良副作用有關的受體(濃度至少大于引起多巴胺或其他神經(jīng)遞質(zhì)釋放所需的濃度)，這意味著，有效預防和/或治療CNS障礙的特定劑量的化合物在本質(zhì)上對引起某些神經(jīng)節(jié)型nAChR活化是無效的(濃度高于神經(jīng)遞質(zhì)釋放調(diào)控所需的5倍，優(yōu)選高于100倍，更優(yōu)選高于1,000倍)。本文所述某些化合物的這種相對于那些負責心血管副作用的神經(jīng)節(jié)型受體的選擇性得到這些化合物缺乏活化腎上腺嗜鉻組織的煙堿功能的能力的證明(濃度大于多巴胺釋放活化所需的濃度)。
本文所述化合物當按照本文所述方法采用有效量時能夠在一定程度上預防CNS障礙的進展，改善CNS障礙的癥狀，在一定程度上改善CNS障礙的復發(fā)。這些化合物的有效量通常低于引起任何可觀的副作用所需閾濃度，例如那些涉及骨骼肌的作用?；衔锟梢栽谥委熞暣爸薪o藥，其中治療某些CNS障礙，避免某些副作用。理想地，本文所述化合物的有效劑量足以提供所需對CNS的作用，但是不足以(也就是不在足夠高的水平下)提供不良的副作用。優(yōu)選地，化合物給藥的劑量有效治療CNS障礙，但是小于1/5、經(jīng)常小于1/10引起某些副作用至任意顯著程度所需的量。
最優(yōu)選地，有效劑量是非常低的濃度，在該濃度下觀察到出現(xiàn)最大作用，和最小的副作用。通常，這類化合物的有效劑量一般要求給以化合物的量小于5mg/kg患者體重。經(jīng)常，本發(fā)明化合物給藥的量小于約1mg/kg患者體重，通常小于約100μg/kg患者體重，經(jīng)常在約10μg至小于100μg/kg患者體重之間。就在低濃度下不誘導對肌肉型煙堿受體的作用的化合物而言，有效劑量為小于5mg/kg患者體重；經(jīng)常，這類化合物給藥的量從50μg至小于5mg/kg患者體重。上述有效劑量通常代表作為單劑給藥或者作為在24小時內(nèi)給藥的一劑或多劑的量。
就人類患者而言，典型化合物的有效劑量一般要求給以化合物的量為至少約1、經(jīng)常至少約10、經(jīng)常至少約100mg/24小時/患者。就人類患者而言，典型化合物的有效劑量要求給以化合物一般不超過約500、經(jīng)常不超過約400、經(jīng)常不超過約300mg/24小時/患者。另外，組合物有利地按有效劑量給藥，以便化合物在患者血漿內(nèi)的濃度在正常情況下不超過50ng/mL，經(jīng)常不超過30ng/mL，經(jīng)常不超過10ng/mL。
III.使用化合物和/或藥物組合物的方法 化合物可以用于治療那些其他類型煙堿化合物已被用作治療劑的病癥和障礙類型。例如參見Williams et al.，Drug News Perspec.7(4)205(1994)，Arneric et al.，CNS Drug Rev.1(1)1(1995)，Arneric et al.，Exp.Opin.Invest.Drugs 5(1)79(1996)，Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.2791413(1996)，Lippiello et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.2791422(1996)，Damaj et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.291390(1999)；Chiariet al.，Anesthesiology 911447(1999)；Lavand’homme andEisenbach，Anesthesiology 911455(1999)；Neuroscience(1997)，Holladay et al.，J.Med.Chem.40(28)4169(1997)，Bannon etal.，Science 27977(1998)，PCT WO 94/08992，PCT WO 96/31475和Bencherif et al.的美國專利No.5,583,140，Dull et al.的美國專利No.5,597,919，Smith et al.的美國專利No.5,604,231，每篇文獻的公開內(nèi)容全文結(jié)合在此作為參考。
更確切地，化合物可以用于治療那些對α7 nAChR亞型具有選擇性的煙堿化合物已被用作治療劑的病癥和障礙類型。例如參見Leonard et al.，Schizophrenia Bulletin22(3)431(1996)，F(xiàn)reedman et al.，Biological Psychiatry 38(1)22(1995)，Heeschen et al.，J.Clin.Invest.100527(2002)，Utsugisawaet al.，Molecular Brain Research 106(1-2)88(2002)，美國專利申請2002/0016371，Levin and Rezvani，Current Drug TargetsCNS and Neurological Disorders 1(4)423(2002))，O’Neill etal.，Current Drug Targets；CNS and Neurological Disorders 1(4)399(2002，Jeyarasasingam et al.，Neuroscience 109(2)275(2002))，Xiao et al.，Proc.Nat.Acad.Sci.(US)99(12)8360(2002))，PCT WO 99/62505，PCT WO 99/03859，PCT WO 97/30998，PCTWO 01/36417，PCT WO 02/15662，PCT WO 02/16355，PCT WO 02/16356，PCT WO 02/16357，PCT WO 02/16358，PCT WO 02/17358，Stevens etal.，Psychopharm.136320(1998)，Dolle et al.，J.LabelledComp.Radiopharm.44785(2001)，Macor et al.，Bioorg.Med.Chem.Lett.11319(2001)和其中的參考文獻，每篇文獻的內(nèi)容全文結(jié)合在此作為參考。
化合物還可以用作附屬療法，與現(xiàn)有療法聯(lián)合控制上述類型的疾病和障礙。在這類情形中，優(yōu)選地以這樣一種方式給以活性成分，以最小化對nAChR亞型的作用，例如與肌肉和神經(jīng)節(jié)有關的那些。這可以借助靶向藥物遞送和/或調(diào)節(jié)劑量來實現(xiàn)，以便獲得所需的作用，而不滿足達到顯著副作用所需的閾劑量。藥物組合物可以用于改善任何與這些病癥、疾病和障礙有關的癥狀。下面詳細討論能夠治療的代表性障礙類別。
CNS障礙的治療 能夠治療的病癥和障礙的實例包括神經(jīng)病學障礙和神經(jīng)變性障礙，特別是CNS障礙。CNS障礙可以是藥物誘發(fā)的；可以歸因于遺傳素因、感染或創(chuàng)傷；或者可以是病因未知的。CNS障礙包含神經(jīng)精神病學障礙、神經(jīng)病學疾病和精神病，包括神經(jīng)變性疾病、行為障礙、認知障礙和認知情感障礙。有若干CNS障礙的臨床表現(xiàn)已歸因于CNS功能障礙(也就是由不適當?shù)纳窠?jīng)遞質(zhì)釋放水平、不適當?shù)纳窠?jīng)遞質(zhì)受體性質(zhì)和/或不適當?shù)纳窠?jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)遞質(zhì)受體之間的相互作用)。若干CNS障礙可以歸因于膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素和/或血清素的缺乏。
按照本發(fā)明能夠治療的CNS障礙的實例包括早老性癡呆(早期發(fā)作的阿爾茨海默氏病)、老年性癡呆(阿爾茨海默型癡呆)、利維小體性癡呆、微梗塞性癡呆、AIDS-相關性癡呆、HIV-癡呆、多發(fā)性腦梗塞、包括帕金森氏病在內(nèi)的震顫麻痹、皮克氏病、進行性核上性麻痹、亨廷頓氏舞蹈病、遲發(fā)性運動障礙、運動過度、躁狂、注意渙散癥、焦慮、誦讀困難、精神分裂癥、抑郁、強迫觀念與行為性精神障礙、圖雷特氏綜合征、輕微認知減退(MCI)、與衰老有關的記憶減退(AAMI)、健忘與認知障礙(它們是衰老相關的或者作為酒精中毒或免疫缺陷綜合征的后果，或者是與血管病癥、遺傳改變(例如第21對染色體三體性)、注意缺乏或?qū)W習缺陷有關的)、急性或慢性神經(jīng)變性病癥(例如肌萎縮性側(cè)索硬化)、多發(fā)性硬化、外周神經(jīng)營養(yǎng)和腦或脊髓創(chuàng)傷。另外，化合物可以用于治療煙堿成癮和/或其他涉及引起依賴的物質(zhì)(例如酒精、可卡因、海洛因與阿片類、精神刺激劑、苯并二氮雜和巴比妥類)的行為障礙。
精神分裂癥是CNS障礙的一個實例，特別適合于通過調(diào)控α7nAChR亞型加以治療。化合物還可以通過給藥來提高認知和/或提供神經(jīng)保護作用，這些用途也特別適合于用化合物治療，例如本發(fā)明化合物，它們對α7 nAChR亞型是特異性的。
通過對需要治療或預防的患者給以有效治療或預防量的化合物，提供一定程度的CNS障礙進展的預防作用(也就是提供保護作用)，改善障礙的癥狀，改善障礙的復發(fā)，可以治療和/或預防該障礙。
抗炎用途 過量的炎癥與腫瘤壞死因子合成導致發(fā)病，甚至在多種疾病中導致死亡。這些疾病包括但不限于內(nèi)毒素血癥、膿毒病、類風濕性關節(jié)炎和易激性腸疾病。已知神經(jīng)系統(tǒng)、主要通過迷走神經(jīng)通過抑制巨噬細胞腫瘤壞死因子(TNF)的釋放來調(diào)節(jié)先天免疫應答的幅度。這種生理學機理被稱為“膽堿能抗炎途徑”(例如，參見Tracey，“Theinflammatory reflex，”Nature.420853-9(2002))。
煙堿乙酰膽堿受體α7亞單位是乙酰膽堿抑制巨噬細胞TNF釋放所必需的，也抑制其他細胞因子的釋放。α7-特異性受體亞型激動劑(或者在高劑量下的部分激動劑)能夠抑制TNF-調(diào)控的炎癥反應。因此，本文所述那些α7激動劑化合物可以用于治療以過量TNF合成為特征的炎癥(參見Wang et al.，“Nicotinic acetylcholine receptorα7 subunitis an essential regulator of inflammation”，Nature，421384-8(2003))。
能夠通過給以本文所述化合物加以治療或預防的炎性病癥包括但不限于慢性與急性炎癥、牛皮癬、痛風、急性偽痛風、急性痛風性關節(jié)炎、關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、同種移植排斥、慢性移植排斥、哮喘、動脈粥樣硬化、單核-吞噬細胞依賴性肺損傷、自發(fā)性肺纖維變性、特應性皮炎、慢性阻塞性肺疾病、成人呼吸窘迫綜合征、鐮狀細胞疾病中的急性胸綜合征、炎性腸疾病、克羅恩氏病、潰瘍性結(jié)腸炎、急性膽管炎、口瘡性口炎、腎小球性腎炎、狼瘡性腎炎、血栓形成和移植物對宿主的反應。
最小化與細菌和/或病毒感染有關的炎癥反應 很多細菌和/或病毒感染都與由毒素生成引起的副作用和機體對細菌或病毒和/或毒素的天然應答有關。這類細菌感染的實例包括炭疽、肉毒中毒和膿毒病。正如上面所討論的，機體對感染的應答經(jīng)常牽涉生成大量TNF和/或其他細胞因子。這些細胞因子的過度表達能夠?qū)е嘛@著的損傷，例如膿毒性休克(當細菌感染是膿毒病時)、內(nèi)毒素性休克、尿膿毒病和中毒性休克綜合征。
細胞因子表達是由α7 nAChR介導的，給以這些受體的激動劑或部分激動劑可以抑制之。本文所述這些受體的激動劑或部分激動劑化合物因此能夠用于最小化與細菌感染以及病毒和真菌感染有關的炎癥反應。某些化合物本身還可以具有抗微生物性質(zhì)。
這些化合物還可以用作附屬療法，與現(xiàn)有療法聯(lián)合控制細菌、病毒和真菌感染，例如抗生素、抗病毒劑和抗真菌劑。還可以使用抗毒素與由感染物產(chǎn)生的毒素結(jié)合，使所結(jié)合的毒素穿過機體，而不產(chǎn)生炎癥反應?？苟舅氐膶嵗绻_在Bundle et al.的美國專利No.6,310,043中，結(jié)合在此作為參考。其他有效對抗細菌和其他毒素的藥物也可能是有效的，它們的治療作用可以借助本文所述化合物的共同給藥得以加強。
止痛用途 化合物可以給藥治療和/或預防疼痛，包括神經(jīng)性、神經(jīng)病性與慢性疼痛。本文所述化合物的止痛活性可以在持續(xù)性炎性疼痛模型和神經(jīng)病性疼痛模型中得到證明，如美國已公開的專利申請No.20010056084 A1(Allgeier et al.)所述進行(例如炎性疼痛的完全弗氏佐劑型大鼠模型中的機械性痛覺過敏和神經(jīng)病性疼痛的小鼠部分坐骨神經(jīng)結(jié)扎模型中的機械性痛覺過敏)。
止痛作用適合于治療各種起源或病因的疼痛，特別是治療炎性疼痛與相關痛覺過敏、神經(jīng)病性疼痛與相關痛覺過敏、慢性疼痛(例如嚴重的慢性疼痛、手術后疼痛和與各種病癥有關的疼痛，包括癌癥、心絞痛、腎或膽絞痛、月經(jīng)、偏頭痛和痛風)。炎性疼痛可以是不同起源的，包括關節(jié)炎與類風濕疾病、腱-滑膜炎和結(jié)節(jié)性脈管炎。神經(jīng)病性疼痛包括三叉神經(jīng)痛或皰疹性神經(jīng)痛、糖尿病性神經(jīng)病疼痛、灼痛、下背部疼痛和傳入神經(jīng)阻滯綜合征，例如臂叢撕脫。
新血管化的抑制 α7 nAChR還與新血管化有關。新血管化的抑制、例如通過給以α7 nAChR的拮抗劑(或者在某些劑量下的部分激動劑)能夠治療或預防以不希望的新血管化或血管生成為特征的病癥。這類病癥可以包括以炎性血管生成和/或局部缺血誘導的血管生成為特征的那些。通過給以本文所述那些充當α7 nAChR拮抗劑或部分激動劑的化合物還可以抑制與腫瘤生長有關的新血管化。
α7 nAChR-特異性活性的特異性拮抗作用減少了對炎癥、局部缺血和瘤形成的血管生成應答。關于適合于評價本文所述化合物的動物模型系統(tǒng)的指導可以參見、例如Heeschen，C.et al.，“A novelangiogenic pathway mediated by non-neuronal nicotinicacetylcholine receptors，”J.Clin.Invest.110(4)527-36(2002)，關于血管生成的α7-特異性抑制和人類疾病相關性血管生成活動的細胞(體外)與動物模型建立、尤其是Lewis肺腫瘤模型(體內(nèi)在小鼠中，特別參見529和532-533頁)的公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
能夠用本文所述化合物治療的代表性腫瘤類型包括NSCLC、卵巢癌、胰癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、直腸癌、肺癌、口咽癌、咽下癌、食管癌、胃癌、胰腺癌、肝癌、膽囊癌、膽管癌、小腸癌、尿道癌、腎癌、膀胱癌、泌尿道上皮癌、女性生殖道癌、宮頸癌、子宮癌、卵巢癌、絨膜癌、妊娠滋養(yǎng)層疾病、男性生殖道癌、前列腺癌、精囊癌、睪丸癌、生殖細胞腫瘤、內(nèi)分泌腺癌、甲狀腺癌、腎上腺癌、垂體腺癌、皮膚癌、血管瘤、黑素瘤、肉瘤、骨與軟組織肉瘤、卡波濟氏肉瘤、腦腫瘤、神經(jīng)腫瘤、眼腫瘤、腦膜腫瘤、星形細胞瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、成膠質(zhì)細胞瘤、成視網(wǎng)膜細胞瘤、神經(jīng)瘤、成神經(jīng)細胞瘤、神經(jīng)鞘瘤、腦膜瘤、由造血惡性腫瘤引起的實體腫瘤(例如白血病、綠色瘤、漿細胞瘤、和蕈樣真菌病與皮膚T-細胞淋巴瘤/白血病的斑塊與腫瘤)和由淋巴瘤引起的實體腫瘤。
化合物還可以與其他形式的抗癌治療劑協(xié)同給藥，包括與抗瘤形成的抗腫瘤劑，例如順鉑、阿霉素、道諾霉素等，和/或抗-VEGF(血管內(nèi)皮生長因子)劑共同給藥，這些是本領域已知的。
化合物可以以這樣一種方式給藥，使它們靶向于腫瘤部位。例如，化合物可以在微球、微?；蛑|(zhì)體中給藥，與各種指引微粒到腫瘤的抗體綴合。另外，化合物可以存在于微球、微?；蛑|(zhì)體中，它們是適當大小的，可穿過動脈和靜脈，但是存放在圍繞腫瘤的毛細血管床中，局部給以化合物至腫瘤。這類藥物遞送裝置是本領域已知的。
其他障礙 除了治療CNS障礙、炎性病癥和新血管病癥、和抑制疼痛應答以外，化合物還可以用于預防或治療某些其他病癥、疾病和障礙。實例包括自體免疫病癥，例如狼瘡、與細胞因子釋放有關的病癥、繼發(fā)于感染的惡病質(zhì)(例如出現(xiàn)在AIDS、AIDS相關性復征和瘤形成中)以及如PCT WO 98/25619所述那些適應癥?；衔镞€可以給藥治療驚厥，例如癲癇癥狀，和治療諸如梅毒和克-雅氏病等病癥。
診斷用途 化合物可以被用在診斷組合物中，例如探針，特別是當它們經(jīng)過修飾以包括適當?shù)臉擞洉r。探針例如可以用于測定特異性受體的相對數(shù)量和/或功能，特別是α7受體亞型。本發(fā)明化合物最優(yōu)選地是用放射性同位素部分，例如11C、18F、76Br、123I或125I標記的，正如上面所討論的。
已給藥的化合物可以利用已知適合于所用標記的檢測方法加以檢測。檢測方法的實例包括正電子發(fā)射斷層掃描(PET)和單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)。上述放射性標記可用于PET(例如11C、18F或76Br)和SPECT(例如123I)成像，11C的半衰期為約20.4分鐘，18F為約109分鐘，123I為約13小時，76Br為約16小時。高特異性活性是使所選擇的受體亞型在非飽和濃度下可視化所必需的。給藥劑量通常低于毒性范圍，提供高對比度圖像。預期化合物能夠以非毒性水平給藥。劑量的確定是按照放射性標記成像領域技術人員已知的方式進行的。例如參見London et al.的美國專利No.5,969,144。
化合物可以利用已知技術給藥。例如參見London et al.的美國專利No.5,969,144。化合物可以在含有其他成分，例如可用于配制診斷組合物的那些成分類型的制劑組合物中被給藥?？捎糜趯嵤┍景l(fā)明的化合物最優(yōu)選地采用高純度形式。參見Elmalch et al.的美國專利No.5,853,696。
在化合物對受治療者(例如人類受治療者)給藥后，該化合物在受治療者內(nèi)的存在可以成像并借助適當?shù)募夹g量化，目的是指示所選擇的煙堿膽堿能受體亞型的存在、數(shù)量和功能性。除了人類以外，化合物還可以對動物給藥，例如小鼠、大鼠、狗和猴。SPECT和PET成像可以利用任意適當?shù)募夹g和設備來進行。參見Villemagne et al.，InArneric et al.(Eds.) Neuronal Nicotinic ReceptorsPharmacology and Therapeutic Opportunities，235-250(1998)和Elmalch et al.的美國專利No.5,853,696關于代表性成像技術的公開內(nèi)容。
放射性標記的化合物以高親和性與選擇性α7 nAChR亞型(例如α7)結(jié)合，優(yōu)選地表現(xiàn)可忽略不計的與其他煙堿膽堿能受體亞型(例如與肌肉和神經(jīng)節(jié)有關的那些受體亞型)的非特異性結(jié)合。因此，化合物可以用作受治療者體內(nèi)煙堿膽堿能受體亞型的非侵入性成像劑，特別是在腦內(nèi)，用于與多種CNS疾病和障礙有關的診斷。
一方面，診斷組合物可以用在診斷受治療者、例如人類患者疾病的方法中。該方法牽涉對該患者給以可檢測標記的本文所述化合物，檢測該化合物與所選擇的煙堿受體亞型(例如α7受體亞型)的結(jié)合。利用診斷工具、例如PET和SPECT領域技術人員能夠使用本文所述放射性標記化合物診斷多種病癥和障礙，包括與中樞和自主神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙有關的病癥和障礙。這類障礙包括多種CNS疾病和障礙，包括阿爾茨海默氏病、帕金森氏病和精神分裂癥。這些和其他可以評價的代表性疾病和障礙包括如Bencherif et al.的美國專利No.5,952,339所述那些，其內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
另一方面，診斷組合物可以用在監(jiān)測受治療者、例如人類患者的選擇性煙堿受體亞型的方法中。該方法牽涉對該患者給以可檢測標記的本文所述化合物，檢測該化合物與所選擇的煙堿受體亞型(例如α7受體亞型)的結(jié)合。

具體實施例方式 下列實施例供進一步說明本發(fā)明，不應被解釋為對本發(fā)明的限制。
IV. 成實施例 下列合成實施例供闡述本發(fā)明，不應被解釋為限制其范圍。在這些實施例中，所有份數(shù)和百分比均按重量計，另有注解除外。反應收率以摩爾百分比表示。
合成有關化合物的第一步是合成2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮，如下所述。
2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮 將氫氧化鉀(56g，0.54mole)溶于甲醇(420mL)。加入3-奎寧環(huán)酮鹽酸鹽(75g，0.49mole)，將混合物在環(huán)境溫度下攪拌30分鐘。加入3-吡啶甲醛(58g，0.54mole)，將混合物在環(huán)境溫度下攪拌16小時。在此期間反應混合物變?yōu)辄S色，有固體結(jié)塊在燒瓶壁上。從壁上刮掉固體，打碎大塊。在迅速攪拌下，加入水(390mL)。當固體溶解時，將混合物在4℃下冷卻過夜。過濾收集晶體，用水洗滌，風干，得到80g黃色固體。濃縮濾液至先前體積的～10％，在4℃下冷卻過夜，得到第二批(8g)。這兩批之純足以進一步轉(zhuǎn)化(88g，82％)。
2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮 將2-((3-吡啶基)亞甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮(20g，93mmol)懸浮在甲醇(200mL)中，用46mL 6N HCl處理。加入10％炭上鈀(1.6g)，將混合物在25psi氫下?lián)u動16小時。將混合物通過硅藻土過濾，借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)從濾液中除去溶劑，得到粗的2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮鹽酸鹽，為白色樹膠(20g)。將其用2 N NaOH(50mL)和氯仿(50mL)處理，攪拌一小時。分離氯仿層，將水相用足量2N NaOH處理至pH升至10(約5mL)和飽和NaCl水溶液(25mL)處理。用氯仿萃取(3×10mL)，合并萃取液，干燥(MgSO4)，借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。將殘余物(18g)溶于溫熱的乙醚(320mL)，冷卻至4℃ 。濾出白色固體，用少量冷乙醚洗滌，風干。濃縮濾液至先前體積的～10％，在4℃下冷卻得到第二批。合并的收率為16g(79％)。
2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮然后可以用于生成骨架，從這些骨架合成其余實施例。用下列工藝合成三種骨架并且將它們分離為個別的對映體。
骨架12-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇 按照Warawa et al.，J.Med. Chem.17(5)497(1974)所報道的工藝，給250mL三頸圓底燒瓶安裝Vigreux柱和蒸餾頭。向燒瓶中加入2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮(3.00g，13.9mmol)、異丙醇(165mL)、異丙醇鋁(10.4g，50.9mmol)和四粒沸石。將混合物在氮下緩慢蒸餾，歷經(jīng)3小時收集蒸餾液。當蒸餾液不再顯示有丙酮的存在時(借助2，4-二硝基苯腙的生成)，停止蒸餾，將反應混合物冷卻至環(huán)境溫度。借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去揮發(fā)物，將膠狀殘余物用飽和NaCl水溶液(50mL)和50％NaOH水溶液(10mL)稀釋。然后將混合物用氯仿萃取(3×25mL)，合并萃取液，經(jīng)MgSO4干燥，借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。在高真空處理下，所得琥珀色油變?yōu)槟逃蜕腆w(3.02g，99.7％收率)。GCMS分析表明產(chǎn)物是非對映體的93∶7混合物。比較3-H化學位移與順式-和反式-2-(芳基甲基)奎寧環(huán)-3-醇的對應化學位移，確認2-[(吡啶-3-基)甲基]奎寧環(huán)-3-醇的順式相對構(gòu)型是主要的非對映體(Warawa and Campbell，J.Org.Chem.39(24)3511(1974))。
(R，R)與(S，S)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇 將(順式)-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇(1.97g，9.04mmol)、N，N-二環(huán)己基碳二亞胺(3.73g，18.1mmol)、4-二甲氨基吡啶(55mg，0.40mmol)、(S)-2-甲氧基-2-苯基乙酸(3.00g，18.1mmol)與無水二氯甲烷(125mL)的混合物在環(huán)境溫度和氮下攪拌24小時。從反應混合物中過濾所沉淀的N，N-二環(huán)己基脲，將濾液先后用水(200mL)、飽和NaHCO3水溶液(200mL)和飽和NaCl水溶液(200mL)萃取。將有機層干燥(MgSO4)，過濾，濃縮，得到暗橙色油(4.45g)。將一部分(4.2g)這種非對映體混合物溶于乙腈(8.4mL)，分批借助制備型HPLC分離，使用90∶10∶0.1乙腈/水/三氟乙酸作為洗脫劑。非對映體的保留時間為3.8分鐘和4.5分鐘。合并來自不同注射的相應部分，濃縮，分別得到1.1g(56％收率)和0.70g(36％收率)，為澄清無色的油。無溶劑酯的LCMS分析證實了其分離的效率，非對映體純度為92％(就3.8分鐘部分而言)和95％(就4.5分鐘部分而言)。
在單獨的燒瓶中，將一部分(0.175g，0.477mmol)每種非對映體溶于甲醇(2.5mL)，用KOH(0.20g，3.6mmol)的甲醇(3mL)溶液處理。將這些混合物在環(huán)境溫度下攪拌過夜。蒸發(fā)除去甲醇，將殘余物用飽和NaCl水溶液(2mL)與50％NaOH(1mL)的混合物稀釋，然后用氯仿萃取(3×5mL)。就每次水解而言，合并有機層，干燥(MgSO4)，過濾，濃縮。得到0.061g(59％收率)從3.8分鐘峰衍生的對映體和0.056g(54％收率)從4.5分鐘峰衍生的對映體。二者都是澄清無色的油。
骨架23-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷 在氮下，向攪拌著的2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮(3.00g，13.9mmol)的無水甲醇(20mL)溶液中加入1M ZnCl2的乙醚(2.78mL，2.78mmol)溶液。在環(huán)境溫度下攪拌30分鐘后，將這種混合物用固體甲酸銨(10.4g，167mmol)處理。在環(huán)境溫度下攪拌另外一小時后，分批加入固體氰基硼氫化鈉(1.75g，27.8mmol)。然后將反應物在環(huán)境溫度下攪拌過夜，加入水(～5mL)終止反應。使已猝滅的反應物在5M NaOH(10mL)與氯仿(20mL)之間分配。水層用氯仿(20mL)萃取，合并有機層，干燥(Na2SO4)，過濾，濃縮。得到2.97g黃色樹膠。GC/MS分析表明產(chǎn)物是順式與反式胺的90∶10混合物，以及痕量對應的醇(98％回收率)。
(R，R)與(S，S)-3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷 將二-對-甲苯甲酰-D-酒石酸(5.33g，13.8mmol)加入到攪拌著的粗3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(6.00g，27.6mmol，9∶1順式/反式)的甲醇(20mL)溶液中。完全溶解后，借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)將澄清溶液濃縮至固體。將固體溶于少量沸騰的甲醇(～5mL)。將溶液緩慢冷卻，首先至環(huán)境溫度(1小時)，然后在5℃下達～4小時，最后在-5℃下過夜。借助抽吸過濾收集所沉淀的鹽，從5mL甲醇中重結(jié)晶。干燥，得到1.4g白色固體，使其在氯仿(5mL)與2M NaOH(5mL)之間分配。合并氯仿層和水層的5mL氯仿萃取液，干燥(Na2SO4)，濃縮，得到無色的油(0.434g)。將一部分轉(zhuǎn)化為它的N-(叔丁氧羰基)-L-脯氨酰胺，然后利用LCMS分析非對映體純度(98％)，確定這種游離堿的對映體純度。
將來自最初結(jié)晶的母液用2M NaOH調(diào)至堿性(～pH11)，用氯仿(10mL)萃取兩次。將氯仿萃取液干燥(Na2SO4)，濃縮，得到油。將這種胺(3.00g，13.8mmol)溶于甲醇(10mL)，用二-對-甲苯甲酰-L-酒石酸(2.76g，6.90mmol)處理。加熱混合物以幫助溶解，然后緩慢冷卻至-5℃，保持過夜。借助抽吸過濾收集沉淀，重結(jié)晶，干燥。得到1.05g白色固體。如上關于其他異構(gòu)體所述將鹽轉(zhuǎn)化為游離堿(收率＝0.364g)，利用上述脯氨酰胺法評估對映體純度(97％)。
骨架33-氨基甲基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷 將2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-酮(2.16g，0.01mol)，甲胺(25mL，0.05mol)和氯化鋅(5mL，0.005mol)加入到無水甲醇(30mL)中，在室溫下攪拌30分鐘。然后小心地加入氰基硼氫化鈉(30mL，1.0M THF溶液)，將混合物在室溫下攪拌48小時。將混合物用2N氫氧化鉀調(diào)至pH10，然后借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑。將殘余物用氯仿萃取(3×50mL)，干燥(MgSO4)，過濾，借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到粗的所需胺，為淺黃色油(2.40g，83％收率)。產(chǎn)物無需進一步純化即可進行下一步。
下列實施例描述各種2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-芳基氨基甲酸酯的合成，它們是建立在骨架1之上的。表1顯示在本實施例內(nèi)所合成的各種化合物列表。
實施例12-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基N-芳基氨基甲酸酯 將各種芳基異氰酸酯(0.2mmol)與2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇(0.2mmol)合并在無水甲苯(1mL)中。將反應混合物在100℃下加熱3小時，借助離心蒸發(fā)濃縮。將殘余物溶于DMF(0.5mL)，經(jīng)過C18硅膠柱HPLC純化，使用含有0.05％三氟乙酸的乙腈/水梯度作為洗脫劑。分離化合物，為三氟乙酸鹽，用LCMS鑒別。所有化合物都表現(xiàn)適當?shù)姆肿与x子和碎裂方式。純度為90％或以上的那些供生物學評估。借助NMR光譜學分析所選擇的化合物，證實了它們的結(jié)構(gòu)排布。
表1 2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基(N-(4-溴苯基)氨基甲酸酯鹽酸鹽(化合物1)的按比率增加 將2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-醇(0.218g，1.00mmol)和對-溴苯基異氰酸酯(0.198g，1.00mmol)懸浮在無水甲苯(2mL)中，在180℃下加熱5分鐘(微波反應器)。借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去揮發(fā)物，殘余物經(jīng)過快速(硅膠)柱色譜純化，先用氯仿/己烷/甲醇/氨(68∶25∶7∶1)、再用氯仿/甲醇/氨(90∶10∶1)作為洗脫劑。濃縮所選擇的部分，得到0.260g(62.5％收率)無色的油，在環(huán)境溫度下放置后形成蠟狀白色固體。NMR分析證實產(chǎn)物主要是順式非對映體。將這種產(chǎn)物溶于4M HCl的二烷溶液，濃縮至干，得到吸濕性白色固體。
下列實施例描述各種N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)芳基羧酰胺的合成，它們是建立在骨架2之上的。表2顯示在本實施例內(nèi)所合成的各種化合物列表。
實施例2N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)芳基羧酰胺 將氯磷酸二苯基酯(0.3mmol)滴加到各種芳基羧酸(0.3mmol)與三乙胺(0.3mml)的無水二氯甲烷(1mL)溶液中。在環(huán)境溫度下攪拌1小時后，向每種混合酸酐溶液中加入3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(0.3mmol)與三乙胺(0.6mmol)的無水二氯甲烷(0.5mL)溶液。將反應混合物在環(huán)境溫度下攪拌過夜，然后用氯仿(2mL)稀釋，用5M NaOH(2mL)洗滌。在減壓下濃縮有機層，將殘余物溶于甲醇(0.5mL)，經(jīng)過C18硅膠柱HPLC純化，使用含有0.05％三氟乙酸的乙腈/水梯度作為洗脫劑。分離化合物，為三氟乙酸鹽，用LCMS鑒別。所有化合物都表現(xiàn)適當?shù)姆肿与x子和碎裂方式。純度為90％或以上的那些供生物學評估。借助NMR光譜學分析所選擇的化合物，證實了它們的結(jié)構(gòu)排布。
表2 N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷-3-基)苯并呋喃-2-羧酰胺(化合物9)的按比率增加 將氯磷酸二苯基酯(0.35mL，0.46g，1.69mmol)滴加到芳基羧酸(0.280g，1.73mmol)與三乙胺(0.24mL，0.17g，1.7mmol)的無水二氯甲烷(5mL)溶液中。在環(huán)境溫度下攪拌30分鐘后，加入3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(0.337g，1.55mmol)與三乙胺(0.24mL，0.17g，1.7mmol)的無水二氯甲烷(5mL)溶液。將反應混合物在環(huán)境溫度下攪拌過夜，然后用10％NaOH(1mL)處理。借助相過濾分離兩相混合物，在Genevac離心蒸發(fā)器上濃縮有機層。將殘余物溶于甲醇(6mL)，經(jīng)過C18硅膠柱HPLC純化，使用含有0.05％三氟乙酸的乙腈/水梯度作為洗脫劑。濃縮所選擇的部分，得到0.310g(42％收率)白色粉末(GCMS純度95％)。
下列實施例描述各種N-芳基-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲的合成，它們是建立在骨架2和3之上的。表3顯示在本實施例內(nèi)所合成的各種化合物列表。
實施例3N-芳基-N’-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)脲 將各種芳基異氰酸酯(0.3mmol)與3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(0.3mmol)的氯仿溶液(1mL)在環(huán)境溫度下攪拌48小時。在減壓下濃縮反應混合物，將殘余物溶于甲醇(0.5mL)，經(jīng)過C18硅膠柱HPLC純化，使用含有0.05％三氟乙酸的乙腈/水梯度作為洗脫劑。分離化合物，為三氟乙酸鹽，用LCMS鑒別。所有化合物都表現(xiàn)適當?shù)姆肿与x子和碎裂方式。純度為90％或以上的那些供生物學評估。借助NMR光譜學分析所選擇的化合物，證實了它們的結(jié)構(gòu)排布。
使用骨架3，借助與上面關于未取代的脲所述相同的工藝，制備在與奎寧環(huán)相鄰的氮上具有甲基的化合物。
表3 下列實施例描述各種N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)肉桂酰胺的合成，它們是建立在骨架2之上的。表4顯示在本實施例內(nèi)所合成的各種化合物列表。
實施例4N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)肉桂酰胺 向攪拌著的三乙胺(25mL)的無水二氯甲烷(0.5mL)溶液中加入3-氨基-2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(0.040g，0.18mmol)。將混合物冷卻至0℃，攪拌30分鐘。加入各種肉桂酰氯(0.18mmol)，將混合物在0℃下攪拌30分鐘，然后溫熱至室溫，攪拌過夜。使混合物在飽和NaHCO3溶液(25mL)與氯仿(25mL)之間分配。將有機層用鹽水洗滌(3×5mL)，干燥(Na2SO4)，借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。將殘余物溶于甲醇(0.5mL)，經(jīng)過C18硅膠柱HPLC純化，使用含有0.05％三氟乙酸的乙腈/水梯度作為洗脫劑。分離化合物，為三氟乙酸鹽，用LCMS鑒別。所有化合物都表現(xiàn)適當?shù)姆肿与x子和碎裂方式。純度為90％或以上的那些供生物學評估。借助NMR光譜學分析所選擇的化合物，證實了它們的結(jié)構(gòu)排布。
表4 V.生物學測定 實施例5放射性配體與CNS nAChR的結(jié)合 α4β2 nAChR亞型 按照12小時明/暗周期供養(yǎng)體重150-250g的大鼠(雌性，Sprague-Dawley)，可自由飲水和食用由PMI NutritionInternational，Inc.供應的食物。將動物用70％CO2麻醉，然后斬首。取出腦，放置在冰冷的平臺上。取出腦皮質(zhì)，置于20體積(重量體積)冰冷的制備緩沖液(137mM NaCl，10.7mM KCl，5.8mM KH2PO4，8mMNa2HPO4，20mM HEPES(游離酸)，5mM碘代乙酰胺，1.6mM EDTA，pH7.4)中；加入PMSF的甲醇溶液至最終濃度為100μM，借助Polytron使懸液均質(zhì)化。將勻漿在18,000xg和4℃下離心20分鐘，將所得沉淀重新懸浮在20體積冰冷的水中。在冰上溫育60分鐘后，在18,000xg和4℃下離心20分鐘，收集新的沉淀。將最終的沉淀重新懸浮在10體積緩沖液中，貯存在-20℃ 下。在測定當天，使組織融化，在18,000xg下離心20分鐘，然后重新懸浮在冰冷的PBS(Dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水，138mM NaCl，2.67mM KCl，1.47mM KH2PO4，8.1mM Na2HPO4，0.9mM CaCl2，0.5mM MgCl2，Invitrogen/Gibco，pH7.4)中至最終濃度大約4mg蛋白質(zhì)/mL。使用牛血清白蛋白作為標準品，借助Lowry etal.，J.Biol.Chem.193265(1951)的方法測定蛋白質(zhì)。
利用Romano et al.，Science 210647(1980)和Marks et al.，Mol.Pharmacol.30427(1986)的方法改進測量[3H]煙堿的結(jié)合。[3H]煙堿是從NEN Research Products獲得的(比活度＝81.5Ci/mmol)。利用在4℃下溫育3小時測量[3H]煙堿的結(jié)合。溫育是在48孔微量滴定平板中進行的，每孔含有約400μg蛋白質(zhì)，最終溫育體積為300μL。溫育緩沖液為PBS，[3H]煙堿的最終濃度為5nM。結(jié)合反應是這樣終止的，在4℃下利用Brandel組織收獲器將含有已結(jié)合的配體的蛋白質(zhì)過濾到玻璃纖維濾器(GF/B，Brandel)上。將濾器浸泡在含有0.33％聚乙烯亞胺的去離子水中，以減少非特異性結(jié)合。將每只濾器用冰冷的緩沖液洗滌(3×1mL)。在所選擇的小孔中包括10μM非放射性L-煙堿(Acros Organics)，測定非特異性結(jié)合。
在所選擇的小孔中包括七種不同濃度的供試化合物，測定供試化合物對[3H]煙堿結(jié)合的抑制作用。每種濃度一式三份。估計IC50值，為化合物抑制50％特異性[3H]煙堿結(jié)合的濃度。利用Cheng et al.，Biochem.Pharmacol.223099(1973)的方法，從IC50值計算抑制常數(shù)(Ki值)，以nM表示。
就初步篩選而言，按上述測定格式測試單一濃度的供試化合物，改進如下。測量[3H]地棘蛙素的結(jié)合。[3H]地棘蛙素是從NEN ResearchProducts獲得的(比活度＝48Ci/mmol)。利用在21℃(室溫)下溫育2小時測量[3H]地棘蛙素的結(jié)合。溫育是在96孔MilliporeMultiscreen(MAFB)平板中進行的，每孔含有約200μg蛋白質(zhì)，最終溫育體積為150μL。溫育緩沖液為PBS，[3H]地棘蛙素的最終濃度為0.3nM。結(jié)合反應是這樣終止的，將含有已結(jié)合的配體的蛋白質(zhì)過濾到Multiscreen平板的玻璃纖維濾器基底上。將濾器浸泡在含有0.33％聚乙烯亞胺的去離子水中，以減少非特異性結(jié)合。將每只濾器用冰冷的緩沖液洗滌(3×0.25mL)。在所選擇的小孔中包括10μM非放射性L-煙堿(Acros Organics)，測定非特異性結(jié)合。供試化合物的單一濃度為5μM，一式三份進行測試?！盎钚浴被衔锉欢x為與在沒有競爭劑的存在下[3H]地棘蛙素的結(jié)合相比抑制[3H]地棘蛙素與受體結(jié)合達至少50％的化合物。就那些在單點篩選中發(fā)現(xiàn)有活性的化合物而言，如本節(jié)前面的段落所述測定抑制常數(shù)(Ki值)。
α7 nAChR亞型 按照12小時明/暗周期供養(yǎng)體重150-250g的大鼠(雌性，Sprague-Dawley)，可自由飲水和食用由PMI NutritionInternational，Inc.供應的食物。將動物用70％CO2麻醉，然后斬首。取出腦，放置在冰冷的平臺上。取出海馬，置于10體積(重量體積)冰冷的制備緩沖液(137mM NaCl，10.7mM KCl，5.8mM KH2PO4，8mMNa2HPO4，20mM HEPES(游離酸)，5mM碘代乙酰胺，1.6mM EDTA，pH7.4)中；加入PMSF的甲醇溶液至最終濃度為100μM，借助Polytron使懸液均質(zhì)化。將勻漿在18,000xg和4℃下離心20分鐘，將所得沉淀重新懸浮在10體積冰冷的水中。在冰上溫育60分鐘后，在18,000xg和4℃下離心20分鐘，收集新的沉淀。將最終的沉淀重新懸浮在10體積緩沖液中，貯存在-20℃ 下。在測定當天，使組織融化，在18,000xg下離心20分鐘，然后重新懸浮在冰冷的PBS(Dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水，138mM NaCl，2.67mM KCl，1.47mM KH2PO4，8.1mM Na2HPO4，0.9mM CaCl2，0.5mM MgCl2，Invitrogen/Gibco，pH7.4)中至最終濃度大約2mg蛋白質(zhì)/mL。使用牛血清白蛋白作為標準品，借助Lowry etal.，J.Biol.Chem.193265(1951)的方法測定蛋白質(zhì)。
利用Davies et al.，Neuropharmacol.38679(1999)的方法改進測量[3H]MLA的結(jié)合。[3H]MLA是從Tocris獲得的(比活度＝25-35Ci/mmol)。利用在21℃下溫育2小時測定[3H]MLA的結(jié)合。溫育是在48孔微量滴定平板中進行的，每孔含有約200μg蛋白質(zhì)，最終溫育體積為300μL。溫育緩沖液為PBS，[3H]MLA的最終濃度為5nM。結(jié)合反應是這樣終止的，在室溫下利用Brandel組織收獲器將含有已結(jié)合的配體的蛋白質(zhì)過濾到玻璃纖維濾器(GF/B，Brandel)上。將濾器浸泡在含有0.33％聚乙烯亞胺的去離子水中，以減少非特異性結(jié)合。將每只濾器用室溫緩沖液洗滌(3×1mL)。在所選擇的小孔中包括50μM非放射性MLA，測定非特異性結(jié)合。
在所選擇的小孔中包括七種不同濃度的供試化合物，測定供試化合物對[3H]MLA結(jié)合的抑制作用。每種濃度一式三份。估計IC50值，為化合物抑制50％特異性[3H]MLA結(jié)合的濃度。利用Cheng et al.，Biochem.Pharmacol.223099(1973)的方法，從IC50值計算抑制常數(shù)(Ki值)，以nM表示。
就初步篩選而言，按上述測定格式測試單一濃度的供試化合物，改進如下。溫育是在96孔平板中進行的，最終溫育體積為150μL。一旦過濾到玻璃纖維濾器上終止結(jié)合反應，將濾器用大約250μL的室溫PBS洗滌四次。在所選擇的小孔中包括10μM非放射性MLA，測定非特異性結(jié)合。供試化合物的單一濃度為5μM，一式三份進行測試?！盎钚浴被衔锉欢x為與在沒有競爭劑的存在下[3H]MLA的結(jié)合相比抑制[3H]MLA與受體結(jié)合達至少50％的化合物。就那些在單點篩選中發(fā)現(xiàn)有活性的化合物而言，如本節(jié)前面的段落所述測定抑制常數(shù)(Ki值)。
多巴胺釋放的測定 按照Rapier et al.，J.Neurochem.54937(1990)所述工藝，利用從大鼠腦獲得的紋狀體突觸體測量多巴胺釋放。按照12小時明/暗周期供養(yǎng)體重150-250g的大鼠(雌性，Sprague-Dawley)，可自由飲水和食用由PMI Nutrition International，Inc.供應的食物。將動物用70％CO2麻醉，然后斬首?？焖偃〕瞿X，切取紋狀體。匯集2只大鼠的紋狀體組織，利用玻璃/玻璃均質(zhì)化器在含有5mM HEPES，pH7.4的冰冷0.32M蔗糖(5mL)中均質(zhì)化。然后將組織在1,000xg下離心10分鐘。棄去沉淀，將上清液在12,000xg下離心20分鐘。將所得沉淀重新懸浮在含有單胺氧化酶抑制劑的灌注緩沖液(128mM NaCl，1.2mM KH2PO4，2.4mM KCl，3.2mM CaCl2，1.2mM MgSO4，25mM HEPES，1mM抗壞血酸，0.02mM帕吉林HCl和10mM葡萄糖，pH7.4)中，在25,000xg下離心15分鐘。將最終的沉淀重新懸浮在灌注緩沖液(1.4mL)中，供立即使用。
將突觸體懸液在37℃下溫育10分鐘，以恢復代謝活性。加入[3H]多巴胺([3H]DA，比活度＝28.0Ci/mmol，NEN Research Products)，最終濃度為0.1μM，將懸液在37℃下溫育另外10分鐘。將組織等分試樣(50μL)和灌注緩沖液(100μL)裝入Brandel SuprafusionSystem(series2500，Gaithersburg，MD)的表面灌流(suprafusion)腔。將灌注緩沖液(室溫)泵入腔中，速率為3mL/分鐘，洗滌8分鐘。然后在灌注流中施用供試化合物(10μM)或煙堿(10μM)達40秒。在整個實驗期間連續(xù)從每個腔中收集各部分(每12秒)，以捕捉基礎釋放和激動劑-誘導的峰釋放，在激動劑用藥后重新建立基線。將灌注液直接收集到閃爍小瓶中，向其中加入閃爍流體。借助閃爍計數(shù)量化[3H]DA釋放。就每個腔而言，使峰的積分面積對其基線常態(tài)化。
釋放率以用相等濃度L-煙堿所得釋放的百分比表示。在每次測定中，每種供試化合物重復利用2-3個腔；再取平均。在適當時，測定供試化合物的劑量-應答曲線。測定個別化合物的最大活化作用(Emax)，為由L-煙堿誘導的最大活化作用的百分比。還定義了導致特定離子流的半數(shù)最大活化作用的化合物濃度(EC50)。
實施例6對外周nAChR的選擇性 對人肌肉nAChR亞型的相互作用 建立關于人克隆系TE671/RD的肌肉型nAChR活化，它是從胚胎橫紋肌肉瘤衍生的(Stratton et al.，Carcinogen 10899(1989))。這些細胞表達具有與肌肉型nAChR相似的藥理學(Lukas，J.Pharmacol.Exp.Ther.251175(1989))、電生理學(Oswald et al.，Neurosci.Lett.96207(1989))和分子生物學研究(Luther et al.，J.Neurosci.91082(1989))的受體。
按照常規(guī)方案(Bencherif et al.，Mol.Cell.Neurosci.252(1991)和Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.257946(1991))，使TE671/RD細胞維持在增殖性生長期。將細胞培養(yǎng)在Dulbecco氏改良的Eagle氏培養(yǎng)基(Gibco/BRL)中，其中含有10％馬血清(Gibco/BRL)、5％胎牛血清(HyClone，Logan UT)、1mM丙酮酸鈉、4mM L-谷氨酰胺和50,000單位青霉素-鏈霉素(Irvine Scientific)。當細胞融合率為80％時，將它們平板接種在6孔聚苯乙烯平板(Costar)中。當細胞達到100％融合時進行實驗。
按照Lukas et al.，Anal.Biochem.175212(1988)所述方法，利用86Rb+的流出測定煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)功能。在實驗當天，從小孔中輕輕地除去生長培養(yǎng)基，向每孔加入含有氯化86銣(106μ Ci/mL)的生長培養(yǎng)基。將細胞在37℃下溫育最少3小時。在加載階段后，除去過量86Rb+，將細胞用無標記的Dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水(138mMNaCl，2.67mM KCl，1.47mM KH2PO4，8.1mM Na2HPO4，0.9mM CaCl2，0.5mMMgCl2，Invitrogen/Gibco，pH7.4)洗滌兩次，注意不要干擾細胞。下面，使細胞暴露于100μM供試化合物、100μM L-煙堿(AcrosOrganics)或單獨的緩沖液達4分鐘。在暴露階段后，取出含有所釋放的86Rb+的上清液，轉(zhuǎn)移至閃爍小瓶。加入閃爍流體，借助液體閃爍計數(shù)測量所釋放的放射性。
在每次測定中，每點具有2次重復，取平均。將86Rb+釋放量同時與陽性對照(100μM L-煙堿)和陰性對照(單獨緩沖液)進行比較，確定相對于L-煙堿而言的釋放百分比。
在適當時，測定供試化合物的劑量-應答曲線。測定個別化合物的最大活化作用(Emax)，為由L-煙堿誘導的最大活化作用的百分比。還測定了導致特定離子流的半數(shù)最大活化作用的化合物濃度(EC50)。
對大鼠神經(jīng)節(jié)nAChR亞型的相互作用 建立關于嗜鉻細胞瘤克隆系PC12的大鼠神經(jīng)節(jié)nAChR活化，它是神經(jīng)嵴來源的連續(xù)克隆細胞系，是從大鼠腎上腺髓質(zhì)腫瘤衍生的。這些細胞表達神經(jīng)節(jié)樣nAChR(Whiting et al.，Nature 327515(1987)；Lukas，J.Pharmacol.Exp.Ther.251175(1989)；Whiting et al.，Mol.BrainRes.1061(1990))。
按照常規(guī)方案(Bencherif et al.，Mol.Cell.Neurosci.252(1991)和Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.257946(1991))使大鼠PC12細胞維持在增殖性生長期。將細胞培養(yǎng)在Dulbecco氏改良的Eagle氏培養(yǎng)基(Gibco/BRL)中，其中含有10％馬血清(Gibco/BRL)、5％胎牛血清(HyClone，Logan UT)、1mM丙酮酸鈉、4mM L-谷氨酰胺和50,000單位青霉素-鏈霉素(Irvine Scientific)。當細胞融合率為80％時，將它們平板接種在6孔Nunc平板(Nunclon)中，涂以0.03％聚-L-賴氨酸(Sigma，溶于100mM硼酸)。當細胞達到80％融合時進行實驗。
按照Lukas et al.，Anal.Biochem.175212(1988)所述方法，利用86Rb+的流出測定煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)功能。在實驗當天，從小孔中輕輕地除去生長培養(yǎng)基，向每孔加入含有氯化86銣(106μ Ci/mL)的生長培養(yǎng)基。將細胞在37℃下溫育最少3小時。在加載階段后，除去過量86Rb+，將細胞用無標記的Dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水(138mMNaCl，2.67mM KCl，1.47mM KH2PO4，8.1mM Na2HPO4，0.9mM CaCl2，0.5mMMgCl2，Invitrogen/Gibco，pH7.4)洗滌兩次，注意不要干擾細胞。下面，使細胞暴露于100μM供試化合物、100μM煙堿或單獨的緩沖液達4分鐘。在暴露階段后，取出含有所釋放的86Rb+的上清液，轉(zhuǎn)移至閃爍小瓶。加入閃爍流體，借助液體閃爍計數(shù)測量所釋放的放射性。
在每次測定中，每點具有2次重復，取平均。將86Rb+釋放量同時與陽性對照(100μM煙堿)和陰性對照(單獨緩沖液)進行比較，確定相對于L-煙堿而言的釋放百分比。
在適當時，測定供試化合物的劑量-應答曲線。測定個別化合物的最大活化作用(Emax)，為由L-煙堿誘導的最大活化作用的百分比。還測定了導致特定離子流的半數(shù)最大活化作用的化合物濃度(EC50)。
對人神經(jīng)節(jié)nAChR亞型的相互作用 細胞系SH-SY5Y是通過先后子代克隆母體細胞系SK-N-SH所衍生的連續(xù)系，它最初是從人外周成神經(jīng)細胞瘤獲得的。SH-SY5Y細胞表達神經(jīng)節(jié)樣nAChR(Lukas et al.，Mol.Cell.Neurosci.41(1993))。
按照常規(guī)方案(Bencherif et al.，Mol.Cell.Neurosci.252(1991)和Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.257946(1991))使人SH-SY5Y細胞維持在增殖性生長期。將細胞培養(yǎng)在Dulbecco氏改良的Eagle氏培養(yǎng)基(Gibco/BRL)中，其中含有10％馬血清(Gibco/BRL)、5％胎牛血清(HyClone，Logan UT)、1mM丙酮酸鈉、4mM L-谷氨酰胺和50,000單位青霉素-鏈霉素(Irvine Scientific)。當細胞融合率為80％時，將它們平板接種在6孔聚苯乙烯平板中。當細胞達到100％融合時進行實驗。
按照Lukas et al.，Ahal.Biochem.175212(1988)所述方法，利用86Rb+的流出測定煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)功能。在實驗當天，從小孔中輕輕地除去生長培養(yǎng)基，向每孔加入含有氯化86銣(106μ Ci/mL)的生長培養(yǎng)基。將細胞在37℃下溫育最少3小時。在加載階段后，除去過量86Rb+，將細胞用無標記的Dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水(138mMNaCl，2.67mM KCl，1.47mM KH2PO4，8.1mM Na2HPO4，0.9mM CaCl2，0.5mMMgCl2，Invitrogen/Gibco，pH7.4)洗滌兩次，注意不要干擾細胞。下面，使細胞暴露于100μM供試化合物、100μM煙堿或單獨的緩沖液達4分鐘。在暴露階段后，取出含有所釋放的86Rb+的上清液，轉(zhuǎn)移至閃爍小瓶。加入閃爍流體，借助液體閃爍計數(shù)測量所釋放的放射性。
在每次測定中，每點具有2次重復，取平均。將86Rb+釋放量同時與陽性對照(100μM煙堿)和陰性對照(單獨緩沖液)進行比較，確定相對于L-煙堿而言的釋放百分比。
在適當時，測定供試化合物的劑量-應答曲線。測定個別化合物的最大活化作用(Emax)，為由L-煙堿誘導的最大活化作用的百分比。還定義了導致特定離子流的半數(shù)最大活化作用的化合物濃度(EC50)。
實施例7與非煙堿受體結(jié)合的測定 毒蕈堿M3亞型 利用從胚胎橫紋肌肉瘤衍生的人克隆系TE671/RD(Stratton etal.，Carcinogen 10899(1989))定義與毒蕈堿M3受體亞型的結(jié)合。通過藥理學(Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.257946(1991)and Lukas，J.Pharmacol.Exp.Ther.251175(1989))、電生理學(Oswald et al.，Neurosci.Lett.96207(1989))和分子生物學研究(Luther et al.，J.Neurosci.91082(1989))證明，這些細胞表達肌肉樣煙堿受體。
按照常規(guī)方案(Bencherif et al.，Mol.Gell.Neurosci.252(1991)和Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.257946(1991))使TE671/RD細胞維持在增殖性生長期。它們在20-150mm組織培養(yǎng)物處理過的平板上生長至融合。然后除去培養(yǎng)基，使用80mL PBS(Dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水，138mM NaCl，2.67mM KCl，1.47mMKH2PO4，8.1mM Na2HPO4，0.9mM CaCl2，0.5mM MgCl2，Invitrogen/Gibco，pH7.4)刮取細胞，然后在1000rpm下離心10分鐘。然后抽吸除去上清液，將沉淀貯存在-20℃下備用。
在測定當天，使沉淀融化，用PBS重新懸浮，在18,000xg下離心20分鐘，然后重新懸浮在PBS中至最終濃度大約4mg蛋白質(zhì)/mL，借助Polytron均質(zhì)化。借助Lowry et al.，J.Biol.Chem.193265(1951)的方法測定蛋白質(zhì)，使用牛血清白蛋白作為標準品。
利用Bencherif et al.，J.Pharmacol.Exp.Ther.257946(1991)的方法改進測量[3H]QNB的結(jié)合。[3H]QNB是從NEN ResearchProducts獲得的(比活度＝30-60Ci/mmol)。利用在4℃下溫育3小時測量[3H]QNB的結(jié)合。溫育是在48孔微量滴定平板中進行的，每孔含有約400μg蛋白質(zhì)，最終溫育體積為300μL。溫育緩沖液為PBS，[3H]QNB的最終濃度為1nM。結(jié)合反應是這樣終止的，在4℃下利用Brandel組織收獲器將含有已結(jié)合的配體的蛋白質(zhì)過濾到玻璃纖維濾器(GF/B，Brandel)上。濾器預先浸泡在含有0.33％聚乙烯亞胺的去離子水中，以減少非特異性結(jié)合。將每只濾器用冰冷的緩沖液洗滌(3×1mL)。在所選擇的小孔中包括10μM非放射性阿托品，測定非特異性結(jié)合。
在所選擇的小孔中包括七種不同濃度的供試化合物，測定供試化合物對[3H]QNB結(jié)合的抑制作用。每種濃度一式三份。估計IC50值，為化合物抑制50％特異性[3H]QNB結(jié)合的濃度。利用Cheng et al.，Biochem.Pharmacol.223099(1973)的方法，從IC50值計算抑制常數(shù)(Ki值)，以nM表示。
實施例8對α7 nAChR亞型的活性的測定 利用FLIPR功能測定法可以發(fā)現(xiàn)選擇性α7激動劑(例如參見PCTWO 00/73431 A2，其內(nèi)容結(jié)合在此作為參考)，這是一種商業(yè)上可獲得的高通量測定法(Molecular Devices Corporation，Sunnyvale，California)。FLIPR被設計成快速讀取來自96或384孔平板每孔的熒光信號，每秒兩次長達30分鐘。這種測定法能夠用于精確測量α7nAChR和5HT3R亞型的功能藥理學。利用α7/5-HT3通道作為藥物靶表達α7 nAChR亞型的功能形式的細胞系和/或表達功能性5-HT3的細胞系用于進行該測定。在兩者情況下，在SH-EP1細胞中表達配體-門控離子通道。兩種離子通道都在FLIPR測定法中產(chǎn)生強大的信號。利用FLIPR測定法，可以評價本文所述化合物充當α7 nAChR亞型激動劑、部分激動劑或拮抗劑的能力。
實施例9生物學活性總結(jié) 化合物1-34競爭性地抑制放射性標記的MLA與大鼠腦海馬α7nAChR亞型的結(jié)合，平衡常數(shù)(Ki)值為0.5-60nM，表明它們對α7nAChR亞型具有非常高的親和性。高通量篩選表明沒有化合物以任意顯著的親和性(Ki值＞10μM)與α4 β2 nAChR亞型結(jié)合。
化合物1-34在攜帶肌肉型受體(人TE671/RD克隆細胞中的α1β1γδ亞型)或神經(jīng)節(jié)型受體(大鼠嗜鉻細胞瘤PC12細胞Shooter子克隆和人SHSY-5Y克隆細胞中的α3 β4亞型)的功能模型中表現(xiàn)很少或沒有激動劑活性，對這些亞型僅產(chǎn)生1-12％(人肌肉)、1-19％(大鼠神經(jīng)節(jié))和1-15％(人神經(jīng)節(jié))的煙堿應答。這些數(shù)據(jù)提示了對CNS而非PNS nAChR的選擇性。因為相似的化合物已被他人描述為表現(xiàn)毒蕈堿活性(例如參見Sabb的美國專利No.5,712,270和PCT WO02/00652與WO 02/051841)，所以評價了代表性化合物(1，2，4，9和11)抑制[3H]QNB與人克隆系TE671/RD毒蕈堿位點結(jié)合的能力。沒有化合物能夠抑制[3H]QNB結(jié)合，表明這些化合物不與人M3受體結(jié)合。因而，本發(fā)明化合物在體外藥理學上不同于參照化合物(例如參見Sabb的美國專利No.5,712,270和PCT WO 02/00652與WO 02/051841)，因為在它們的結(jié)構(gòu)中，在1-氮雜二環(huán)2-位包括3-吡啶基甲基取代基。
根據(jù)這一有趣的發(fā)現(xiàn)，比較了α7 nAChR結(jié)合親和性，以測定2-(3-吡啶基)甲基取代基的作用。結(jié)果如表5所示。從數(shù)據(jù)可明顯看出，在結(jié)構(gòu)中包括2-(3-吡啶基)-C1-4烷基、優(yōu)選2-(3-吡啶基)甲基，實質(zhì)性地增加結(jié)合親和性。因而，本發(fā)明化合物比那些缺乏2-(3-吡啶基)烷基、優(yōu)選2-(3-吡啶基)甲基取代基的化合物對α7 nAChR亞型表現(xiàn)更大的親和性和更大的選擇性。
表5
數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明化合物是有力的α7煙堿配體，它們選擇性地結(jié)合α7 nAChR亞型。相形之下，本發(fā)明化合物不會充分結(jié)合外周神經(jīng)系統(tǒng)特有的那些nAChR亞型或者M3毒蕈堿受體。因而，本發(fā)明化合物在治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙中具有治療潛力，不會產(chǎn)生與外周神經(jīng)系統(tǒng)相互作用有關的副作用。這些配體對α7 nAChR亞型的親和性能耐受多種芳基(式1中的Ar)和其上的取代基。此外，合成是直接的、高效的和適合于大規(guī)模平行方案的。
盡管已經(jīng)公開了本發(fā)明的主題，不過應當顯而易見的是有鑒于此，本發(fā)明的很多改進、取代和變化都是可能的。不言而喻的是本發(fā)明能夠以不同于具體描述的方式加以實施。這類改進、取代和變化都屬于本申請的范圍。
權利要求
1.化合物(R，R；R，S；S，R；和S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并呋喃-2-羧酰胺或其可藥用鹽。
2.藥物組合物，含有(R，R；R，S；S，R；和S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并呋喃-2-羧酰胺或其可藥用鹽以及藥學上可接受的載體。
3.權利要求1的化合物在制備用于治療或預防中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙的藥物中的用途。
4.權利要求3的用途，其中所述中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙是以正常神經(jīng)遞質(zhì)釋放的改變?yōu)樘卣鞯摹?br> 5.權利要求3的用途，其中所述中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙是與一種或多種膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素或血清素缺乏有關的。
6.權利要求3的用途，其中所述中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙選自由早老性癡呆、早期發(fā)作的阿爾茨海默氏病、老年性癡呆、阿爾茨海默型癡呆、微梗塞性癡呆、AIDS-相關性癡呆、HIV-癡呆、多發(fā)性腦梗塞、皮克氏病、包括帕金森氏病在內(nèi)的震顫麻痹、利維小體性癡呆、進行性核上性麻痹、亨廷頓氏舞蹈病、遲發(fā)性運動障礙、運動過度、躁狂、注意渙散癥、焦慮、誦讀困難、精神分裂癥、抑郁、強迫觀念與行為性精神障礙、圖雷特氏綜合征、認知障礙、輕微認知減退、與衰老有關的記憶減退、早老性健忘、衰老相關的認知障礙、酒精相關的認知障礙、免疫缺陷相關的認知障礙、血管病癥相關的認知障礙、遺傳改變相關的認知障礙、注意力缺乏、學習缺陷、肌萎縮性側(cè)索硬化、多發(fā)性硬化、外周神經(jīng)營養(yǎng)創(chuàng)傷、腦創(chuàng)傷、脊髓創(chuàng)傷、煙堿成癮和與依賴性物質(zhì)相關的行為障礙組成的組。
7.權利要求3的用途，其中所述中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙為精神分裂癥。
8.權利要求3的用途，其中所述中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙為認知障礙。
全文摘要
本發(fā)明涉及化合物(R，R；R，S；S，R；和S，S)-N-(2-((3-吡啶基)甲基)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)苯并呋喃-2-羧酰胺或其可藥用鹽及其制藥用途。該化合物可用于調(diào)控神經(jīng)傳遞和參與神經(jīng)傳遞的配體的釋放。還公開了預防或治療病癥和障礙的方法，包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)障礙，它們是以正常神經(jīng)傳遞改變?yōu)樘卣鞯摹?br> 文檔編號C07D487/08GK101220026SQ200710159889
公開日2008年7月16日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權日2003年2月21日
發(fā)明者A·A·馬祖羅夫, J·克魯茨克, 藍 苗, A·S·西曼斯, T·Y·菲力普斯, J·D·施米特, C·H·米勒 申請人:塔加西普特公司