专利名称：选择性m4受体拮抗剂及其医药用途的制作方法
技术领域：
本发明提供一种新的选择性M4受体拮抗剂-左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐，含有所述化合物作为活性成分的药物组合物，及其在用于制备帕金森氏综合症(PD)所引起的震颤、僵直等运动功能失调的治疗药物方面的应用。
背景技术：
M胆碱受体是十分重要的药物治疗靶标，由M1/M3受体所调节的平滑肌的功能紊乱所产生的包括慢性阻塞性肺病、尿失禁等，成为世界范围内的高发病；M2受体拮抗剂能够促进大脑中乙酰胆碱的释放，用于治疗阿尔茨海默氏病。
M4受体可抑制腺苷酸环化酶系统，它主要存在于纹状体中，在帕金森氏综合症(PD)的发病和发展过程中起重要作用，M4受体拮抗剂可有效治疗PD所引起的震颤、僵直等运动功能失调。目前尚未发现选择性M4受体拮抗剂。
发现M4选择性受体拮抗剂，对于开发新的、副作用小的PD所引起的震颤、僵直等运动功能失调的治疗药物以及进一步研究阐明M4受体的生理功能均具有重要意义。
盐酸苯环壬酯(phencynonate hydrocloride，2′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9α-[3-甲基-3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯盐酸盐，结构式(I)是一种选择性抗胆碱药物，临床用于防治晕车、晕船等各种运动病。中国专利CN1089838A和美国专利(US6028198)公开了盐酸苯环壬酯作为抗运动病(晕车、船、机等)药物的用途；中国专利CN97125424.9、英国专利(GB2297255)和西班牙专利ES549796A公开了盐酸苯环壬酯的制备方法。中国专利(公开号为CN01104881.6)申请了盐酸苯环壬酯治疗帕金森氏病/综合征的用途；中国专利(公开号为CN01104881.6)申请了盐酸苯环壬酯治疗或缓解美尼尔氏病及位置性眩晕等眩晕症急性发作的药物用途。
由结构I可以看出，盐酸苯环壬酯的分子结构中含有一个手性碳原子，具有一对光学异构体，目前临床应用的是消旋体形式。
手性分子的一对光学异构体在不存在外部手性影响时，具有完全相同的物理或化学性质，如熔点、溶解度、色谱保留时间、红外光谱和核磁共振谱等。但是，不同的光学异构体表现出相反的光学活性，它们能够使平面偏振光按顺时针方向(右旋)或逆时针方向旋转(左旋)。
可以用前缀D和L或R和S来表示光学异构体手性中心的绝对构型。也可以用前缀d和1或(+)和(-)来表示分子的旋光性质，如d-酒石酸或(+)-酒石酸表明该异构体是右旋的；而1-酒石酸或(-)-酒石酸表明该异构体是左旋的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种选择性M4受体拮抗剂-左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐；本发明的另一目的是提供左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐作为选择性M4受体拮抗剂在治疗帕金森氏综合症(PD)所引起的僵直、震颤等运动功能失调的应用。
本发明意外发现，左旋去甲基苯环壬酯(结构IIa)对M4受体表现出选择性拮抗作用，在以[3H]NMS为配基进行竞争性结合实验中，其对M4(IC50＝4.4×10-3nmmol/L)受体的竞争拮抗作用分别是对M1受体(IC50＝0.64nM)的145倍、M2受体的125倍、M3受体(IC50＝4×10-2nM)的9倍、M5受体(IC50＝3×10-2nM)的7倍，因此是一种选择性M4受体拮抗剂。
本发明中的术语“可药用盐”可以是药用无机或有机盐。本发明式IIa中具有碱性基团的化合物可以与无机酸形成药用盐，例如硫酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐；也可与有机酸形成药用盐，例如乙酸盐、草酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、马来酸盐等。
本发明化合物或其可药用盐可以形成溶剂化物，例如水合物、醇合物等。上述化合物还可以是前药或可在体内代谢后释放出所述活性成分的形式。选择和制备适当的前药衍生物是本领域技术人员公知技术。
如上所述，本发明式IIa化合物可以用于治疗PD引起的震颤、僵直等运动功能失调。
本发明化合物或其可药用盐可以单独或以药物组合物的形式给药。本发明药物组合物可根据给药途径配成各种适宜的剂型。使用一种或多种生理学上可接受的载体，包含赋形剂和助剂，它们有利于将活性化合物加工成可以在药学上使用的制剂。适当的制剂形式取决于所选择的给药途径，可以按照本领域熟知的常识进行制造。
给药途径可以是口服、非肠道或局部给药，优选口服和注射形式给药。可以口服的药物制剂包括胶囊剂和片剂等。病人吞咽有困难时，也可以采用舌下片或者其他非吞咽的方式给药。本发明化合物也可以配制用于肠胃外给药或者透皮给药或者经粘膜给药。或者采用栓剂或者埋植剂的方式给药。本领域技术人员可以理解，本发明化合物可以采用合适的药物释放系统(DDS)以得到更有利的效果。
另外需要指出，本发明化合物使用剂量和使用方法取决于诸多因素，包括患者的年龄、体重、性别、自然健康状况、营养状况、化合物的活性强度、服用时间、代谢速率、病症的严重程度以及诊治医师的主观判断。优选的使用剂量介于0.01～100mg/kg体重/天。
IIa可以通过下列合成方法制备将苯环壬酯消旋体以2，2，2-三氯乙氧甲酰氯脱氮甲基，得到去甲基苯环壬酯(III)，与N-对甲苯磺酰基谷氨酸的单一对映体成盐，通过多次重结晶得到光学纯的去甲基苯环壬酯光学异构体与N-对甲基苯磺酰谷氨酸光学异构体的盐[II(-)·IV(+)和II(+)·IV(-)]，碱化后得到得到光学纯的N-去甲基苯环壬酯的单一异构体(左旋去甲基苯环壬酯IIa和右旋去甲基苯环壬酯IIb)。其合成路线如下图所示
具体实施例方式 下面用实施例具体说明本发明，这些实施例不应理解为任何意义上的对本发明的限制。
实施例12′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9α-[N(2，2，2-三氯乙氧基甲酰基)-3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯(III)的合成 将10g(25mmol)2′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9α-[3-甲基-3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯盐酸盐(I)加于80mL乙醚中，滴加氨水碱化，使I转化成游离碱溶于乙醚中，水洗，干燥后减压蒸去乙醚；向残留物中加入无水20mL苯，减压蒸干；重复三次。最后将游离碱溶于30mL无水苯，向此溶液中加入8.3g 2，2，2-三氯乙氧甲酰氯于20mL苯的溶液，再加入无水碳酸钾300mg，于85℃油浴中搅拌加热5小时，冷却后滤去固体，将滤液减压蒸干。用乙醚40mL溶解残留物，依次用稀氨水和水洗涤，以无水碳酸钾干燥后，减压蒸去溶剂，得微黄色透明粘胶状物III12.2g，收率94％。元素分析C24H30NO5Cl3理论值％C 55.56 H 5.83N 2.70；实验值％C 54.62 H 5.86 N 2.73。质谱(FAB)m/z(％)518(M+-1，14.67)，317(18.00)，175(100.00)。
实施例22′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9-[3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯(II)的制备 将11g(21mmol)III溶于乙酸乙酯30mL中，加入25mL 90％的乙酸溶液，搅拌下分多次加入7g锌粉，保持温度50℃；加完锌粉后，于40℃水浴中搅拌加热2小时。再加入90％25mL乙酸溶液，5g锌粉。于50℃水浴中搅拌加热12小时。硅胶薄层检测，反应基本完全。滤去固体，用乙醇洗涤。合并滤液，减压蒸干，加入乙醚150mL，用5％氢氧化钠溶液碱化，使游离碱溶于乙醚。分出醚层，用水洗至中性，以无水硫酸镁干燥后，减压蒸去溶剂，得微黄色固体，用甲醇重结晶，得无色结晶II 5.3g，收率73％，熔点124--126℃。元素分析C21H29NO3理论值％C 73.44 H8.51 N 4.08；实验值％C 73.49 H 8.66 N 3.96。核磁共振氢谱δ(ppm，CD3Cl)，7.70(m，2H)，7.31(m，3H)，4.63(s，1H)，3.86(s，1H)，2.96-3.19(m，5H)，2.16(m，1H)，2.00(m，1H)，1.90(s，1H)，1.32-1.69(m，14H). 实施例3(-)-2′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9-[3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯(左旋去甲基苯环壬酯，IIa)的制备 14.7g(0.1mol)L-谷氨酸溶于2N的氢氧化钠100mL，用水浴加热约70℃，搅拌下约半小时以上分批加入对甲基苯磺酰氯22.8g(0.12mol)。不断滴加氢氧化钠溶液，保持pH≥9，保持温度70℃反应搅拌一个小时。冷却至室温，冰盐浴冷却至0℃以下，滴加浓盐酸至pH＝3左右。用300ml乙酸乙酯分三次萃取，萃取液合并，加热回流，活性炭脱色，过滤。无水氯化钙干燥，过滤，无水乙酸乙酯洗涤干燥剂。浓缩溶液至80ml，冰盐冷却析出结晶(L-(+)-N-对甲基苯磺酰谷氨酸27.7g，收率92％。[α]D20＝+22.6(室温，乙酸乙酯，c＝1.10)，熔点130-132℃。
6.8g(0.02mol)2′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9-[3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯消旋体化合物溶解于200mL50℃无水乙醇中，滴加6.0g(0.02mol)(+)-N-对甲苯磺酰基谷氨酸的无水乙醇(50mL)溶液。滴加完毕后，反应液冷至室温，放置过夜。过滤收集(-)-2′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9-[3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯(+)-N-对甲基苯磺酰基谷氨酸盐(-)II·(+)IV。所得的盐用乙醇重结晶(10mL/g)，重结晶至旋光值稳定。
将所得盐置于180mL无水乙醚中，加入5％氢氧化钾溶液碱化，分离乙醚层，水洗，干燥回收乙醚，得到(-)-2′-环戊基-2′-苯基-2′-羟基乙酸-9-[3-氮杂双环(3.3.1)壬]酯(IIa)1.7g，回收率50％。(室温，乙醇，c＝0.4)，熔点138-139℃。
实施例4化合物对不同亚型M受体的竞争性结合实验 利用稳定表达M1-5受体亚型的CHO细胞制备膜蛋白，以[3H]NMS为配基进行竞争性结合实验，比较了IIa对不同亚型M受体的亲和力，其实验结果见表1所示 表1IIa对不同亚型M受体的竞争性结合实验结果(IC50，(M))
实验结果表明左旋去甲基苯环壬酯对M4受体亚型表现出相对的选择性，其对M4受体的拮抗作用分别是对M1受体的145倍、M2受体的125倍、M3受体的9倍、M5受体的7倍。
实施例5小鼠急性毒性实验 昆明种小鼠18-22g，雌雄各半，随机分组，腹腔注射给药，观察给药后24h内动物反应及死亡数，Bliss法计算LD50为490mg/Kg。
权利要求
1.由结构式IIa所示的左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐。
2.根据权利要求1的左旋去甲基苯环壬酯的非毒性可药用盐，包括与无机酸形成药用盐，例如硫酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐；也可与有机酸形成药用盐，例如乙酸盐、草酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、马来酸盐等。
3.根据权利要求1或2，其中左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐可以形成溶剂化物，例如水合物、醇合物等。
4.根据权利要求1或2，其中左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐还可以是前药或可在体内代谢代谢后释放出所述活性成分的形式。
5.药物组合物，其包括权利要求1-4之一的左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐作为活性成分以及适宜的赋型剂。
6.权利要求1-4之一的左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐用于制备治疗帕金森氏综合症(PD)引起的震颤、僵直等运动功能失调的药物中用途。
全文摘要
本发明提供了一种选择性M4受体拮抗剂左旋去甲基苯环壬酯及其非毒性的可药用盐、含有这些化合物作为活性成分的药物组合物，以及其在制备帕金森氏综合症(PD)所引起的震颤、僵直等运动功能失调治疗药物方面的应用。化合物的结构如式IIa所示。
文档编号C07D221/22GK101209994SQ200610171579
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者仲伯华, 郑建全, 王丽韫, 河 刘, 陈兰福, 刘克良 申请人:中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所