芳基-异噁唑-4-基-咪唑并[1,5-a]吡啶衍生物的制作方法

专利名称：芳基-异噁唑-4-基-咪唑并[1,5-a]吡啶衍生物的制作方法
芳基-异^恶唑-4-基-咪唑并[1 ，5-A]吡咬衍生物
本发明涉及式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并[l，5-a吡咬衍生物及其可 药用的酸加成盐<formula>complex formula see original document page 5</formula>
其中W为氢、卤素、羟基、低级烷基、苄氧基或-0-(CH2)-(CO)-五或六元 杂芳基，所述杂芳基任选地被芳基和低级烷基取代； W为氢、低级烷基或-(CO)-Ra; R3为氢、卣素、氰基、低级烷基或-(CO)-Ra;
Ra为羟基、低级烷氧基、NR，R"，其中R，和R，，各自独立地为氢、环 烷基、五或六元杂环烷基、或者任选地被环烷基、氰基、五或六元杂环烷 基或五或六元杂芳基取代的低级烷基。
现已发现，该类化合物对GABA A a5受体的结合位点表现出高亲和 性和选择性，并且可用作认知增强剂或用于治疗认知障碍如阿尔茨海默病。
主要的抑制性神经递质y-氨基丁酸(GABA)被分为两大类(l)GABA A 受体，该受体是配体门控离子通道超家族的成员；和(2)GABAB受体，该 受体是G蛋白偶联受体家族的成员。GABA A受体复合物是膜结合的异五 聚体的蛋白聚合物，其主要由a、 p和Y亚基组成。
目前已经克隆并测序了 GABA A受体的总共21个亚基。需要三种类 型的亚基(a、 p和力来构建重组的GABA A受体，该受体与来自哺乳动物
脑细胞的天然GABA A受体在生物化学、电生理学和药理学功能上极为接 近。有强有力的证据表明，苯二氮革的结合位点位于a和Y亚基之间。在 重组GABA A受体中，alj32y2模拟了典型的I型BzR亚型的许多效应， 而a2p2丫2、 a3卩2y2和a5(32y2离子通道蜂皮称为II型BzR。
McNamara和Skdton在尸^c/^6,Wo^v， 21:101-108中指出苯二氮革受 体的反相激动剂P-CCM可以增强在Morris水迷宫中的空间学习能力。但 是，p-CCM和其他常规的苯二氮萆受体反相激动剂是促惊厥剂或惊厥剂， 从而妨碍了它们在人中用作认知增强剂。此外，这些化合物对GABAA受 体亚基之间没有选择性，但是对于GABA A al和/或a2和/或a3受体结合 位点相对而言没有活性的GABA A a5受体部分或完全反相激动剂，则可 以用于提供用来增强认知而减少或没有促惊厥活性的药物。也可使用对 GABA A al和/或a2和/或a3受体结合位点没有活性、但对包含a5亚基 具有功能选择性的GABA A a5反相激动剂。然而，优选对GAB A A a5亚 基有选择性并且在GABA A al、 a2和a3受体结合位点相对没有活性的 GABA Aa5反相激动剂。
本发明的目标是式I的化合物及其可药用的盐、上述化合物的制备、 含有它们的药物及其制备方法，以及上述化合物在控制或预防疾病、特别 是上文所涉及的疾病或病症或在制备相应药物中的应用。
按照本发明最优选的适应症是阿尔茨海默病。
无论是单独出现还是组合出现，本说明书中所用的一般术语采用以下 定义。
本文所用的术语"低级烷基"表示含有1-7个、优选1-4个碳原子的直 链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁 基等。
术语"低级烷氧基，，表示通过氧原子连接的如上所定义的低级烷基基 团。低级烷氧基的实例为曱氧基和乙氧基。
术语"芳基"表示不饱和碳环，例如苯基、苄基或萘基。优选的芳基是 苯基。 术语"卤素"表示氯、碘、氟和溴。
术语"环烷基，，表示具有3-7个碳环原子的环状烷基环，例如环丙基、 环戊基或环己基。
术语"杂环烷基"表示含有1-3个杂原子如N、 O或S原子的饱和五或 六元环。杂环烷基的实例为吗啉基或四氢吡喃基，以及在那些下文的实施 例中具体举例说明的基团。
术语"杂芳基"表示含有1-3个杂原子如N、 O或S原子的芳香族五或 六元环。所述芳香族的杂芳基的实例为吡咬基、三唑基、异^悉唑基、呋喃 基、噻吩基、咪唑基、巧恶唑基或吡嗪基。
术语"可药用的酸加成盐"包括与无机和有机酸如盐酸、硝酸、硫酸、 磷酸、柠檬酸、甲酸、富马酸、马来酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、曱磺酸、 对甲苯磺酸等形成的盐。
优选的化合物具有低于100nM的结合活性(hKi),并且对于GABA A a5亚基有选择性，对GABAAal、 a2和a3受体结合位点相对没有活性。
如上文所述，本发明化合物是式I的化合物及其可药用的酸加成盐， 其中
W为氢、卤素(优选Cl和Br)、羟基、低级烷基(优选曱基)、苄氧基或 -0-(012)-((:0)-五或六元杂芳基(优选异噁唑基)，所述杂芳基任选地被芳基 (优选苯基)和低级烷基(优选甲基)取代；
R2为氢、低级烷基(优选甲基或乙基)或-(CO)-Ra;
W为氢、卤素(优选Cl或Br)、氰基、低级烷基(优选甲基或乙基)或 (COX
Ra为羟基、低级烷氧基(优选曱氧基或乙氧基)、NR，R",其中R，和R" 各自独立地为氢、环烷基(优选环丙基)、五或六元杂环烷基(优选吗啉基或 四氢吡喃基)、或者任选地被环烷基(优选环丙基)、氰基、五或六元杂环烷 基(优选吗啉基或四氢吡喃基)或五或六元杂芳基(优选吡啶基或呋喃基)所 取代的低级烷基。
在某个本发明的式I化合物的实施方案中，W为氢，例如以下化合物3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并l,5-al吡啶。
在某个本发明的式I化合物的实施方案中，RS为-(CO)-Ra，其中的R3 为低级烷氧基或NR，R"，其中R，和R，，各自独立地为氢、环烷基、五或六 元杂环烷基、或者任选地被环烷基、氰基、五或六元杂环烷基或者五或六 元杂芳基所取代的低级烷基，例如以下的化合物3-(5-曱基-3-苯基-异噁唑 -4-基)-咪唑并[l，5-al吡啶-6-甲腈和3-(5-甲基-3-苯基-异喁唑-4-基)-咪唑并 [1，5-a吡啶-6-甲酸甲酯。
式I的化合物及其可药用的盐可以通过本领域已知的方法，例如下述 方法制备，该方法包4舌
将式II的化合物
与亚硫酰氯反应得到式III的化合物，
N一0，
然后将其与式IV的化合物反应
得到式V的化合物，<formula>complex formula see original document page 9</formula>
N一O,
其中R1、 112和113如上所述，并且如果需要，将式I的化合物转化为 可药用的盐。
以下的反应流程更详细地描述了制备式I化合物的方法。
流程

图1<formula>complex formula see original document page 9</formula>
在0。C条件下，将5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-甲酰氯III与6-氨基甲基-烟腈盐酸盐IV(流程图1中未显示)在乙酸乙酯和水的混合物中反应，得到 中间体酰胺V-a，然后可以将其与三氯氧化砩在二氯乙烷中加热回流，得
到式I-a的化合物。
流程图2
或者，在0。C条件下，可以将5-曱基-3-苯基-异噁唑-4画甲酰氯III与 6-氨基甲基-烟酸曱酯IV(流程图2中未显示)在乙酸乙酯和水的混合物中反 应，得到中间体酰胺V-b，然后可以将其与三氯氧化磷在二氯乙烷中加热 回流，得到式I-b的化合物。随后，在曱醇、THF、水的混合物中用氢氧 化锂使该酯发生皂化反应，得到式I-c的酸，其可以用l-乙基-3-(3，-二甲氨 基丙基)碳二亚胺、1-羟基苯并三唑、三乙胺通过标准方法活化，接着与所 选择的胺(RNH2)反应，得到式I-d的化合物。
如前所述，式I化合物及其可药用的盐具有有价值的药理学特性。已 发现本发明化合物是含有a5亚基的GABA A受体的配体，并因此用于需 要增强认知的治疗。
按照下文给出的试验对这些化合物进行研究。
膜的制备和结合试验
通过与[3H]氟马西尼(85Ci/mmol;罗氏公司(Roche))竟争性结合表达 大鼠(稳定转染)或人(瞬时转染)的受体(包括成分aip^2、 a2J53Y2、 a邓^2 和a5p3y2)的HEK293细胞来测定化合物对GABA A受体亚型的亲和性。
将细胞碎片悬浮在Krebs-tris緩沖液(4.8mM KC1， 1.2mM CaC12，1.2mMMgC12， 120mMNaCl， 15mMTris; pH 7.5;结合试验緩沖液)中， 在水上用polytron匀浆约20秒，然后在4。C下离心60分钟(50000g; Sorvall， 转子SM24=20000rpm)。将细胞碎片重悬在Krebs-tris緩冲液中并在水 上通过polytron匀浆约15秒。测定蛋白质(Bradford法，伯乐7>司 (Bio-Rad))，将其制成lmL的小份并保存在-80。C下。
在200mL体积(96孔板)中进行放射性配体结合试验，所述体积中含有 100mL细胞膜、浓度为lnM(对于al、 a2、 a3亚基)和0.5nM(对于a5亚 基)的3H氟马西尼、以及10-10-3xl(T6M范围内的待测化合物。非特异性 的结合通过1(T5M的地西泮来定义，其通常占总结合量的5%以下。试验 在4。C下孵育1小时以达到平衡，然后用Packard收集器通过过滤收集到 GF/CUni-filter滤器(Packard)上，并用冰冷的洗涤緩冲液(50mM Tris; pH 7.5)洗涤。干燥后，通过液体闪烁计数检测滤器上保留的放射性。利用 Excd-Fit (微软公司)来计算Ki值，该值是两次测定的平均值。
将所附的实施例的化合物在上述试验中进行测试，发现优选的化合物 具有100nM或更低的从大鼠GABA A受体a5亚基置换3司氟马西尼的 Ki值。在优选的实施方案中，相对于al、 a2和a3亚基，本发明的化合物 对a5亚基具有结合选择性。实施例l的化合物，即3-(5-曱基-3-苯基-异噁 哇-4-基-咪唑并[l，5-a吡啶的KinMha5值为77.9 nM。
式I化合物及其可药用的酸加成盐可以例如以药物制剂的形式用作药 物。所述药物制剂可以例如以片剂、包衣片、糖锭剂、硬和软明胶胶嚢、 溶液剂、乳剂或混悬剂的形式进行口服给药。然而，也可以例如以栓剂形 式经直肠给药，或者例如以注射液的形式进行胃肠外给药。
式I化合物及其可药用的酸加成盐可以与用于生产片剂、包衣片、糖 锭剂和硬明胶胶囊的药用惰性的无机或有机赋形剂 一起加工。可以使用乳 糖、玉米淀粉或其衍生物、滑石粉、硬脂酸或其盐等作为例如片剂、糖锭 剂和硬明胶胶嚢的赋形剂。适合用于软明胶胶嚢的赋形剂例如植物油、蜡 类、脂肪、半固体和液体的多元醇等。
用于制备溶液剂和糖浆剂的适宜的赋形剂例如水、多元醇、蔗糖、转
化糖、葡萄糖等。
用于注射溶液的适宜的赋形剂例如水、醇、多元醇、甘油、植物油等。
用于栓剂的适宜的赋形剂例如天然的或硬化的油、蜡类、脂肪、半液 体或液体多元醇等。
此外，所述药物制剂还可以包含防腐剂、增溶剂、稳定剂、润湿剂、 乳化剂、甜味剂、着色剂、矫味剂、用于改变渗透压的盐、緩沖液、掩蔽 剂或抗氧化剂。它们还可以包含其他在治疗上有价值的物质。
剂量可在较宽的范围内变化，当然，在每个具体病例中会根据个体需
求进行调整。通常，在口服给药的情况下，每人约10-1000mg通式I的化 合物的日剂量应当是适宜的，但在需要时也可超过所述上限。
以下实施例是对本发明进行举例说明，而不是限制本发明。所有温度 以摄氏度给出。
实施例A
按照常规方式制备具有以下成分的片剂:
mg/片
活性物质5
乳糖45
玉米淀粉15
4效晶纤维素34
硬脂酸镁1
片重 100
实施例B
制备具有以下成分的胶嚢
mg/胶嚢
活性物质 10 乳糖 155
玉米淀粉 30 滑石粉 5
胶嚢填充重量 200 将活性物质、乳糖和玉米淀粉首先在混合器中、然后在粉碎机中进行
混合。将混合物重新回到混合器中，向其中加入滑石粉并充分混合。通过
机器将该混合物填入硬明胶胶嚢中。
实施例C
制备具有以下成分的栓剂
mg/检剂
活性物质 15 栓剂基质 1285
总重 1300
将栓剂基质在玻璃或钢容器中熔化，充分混合并冷却至45°。。随后将
活性物质的细粉加入其中，并搅拌到其完全分散。将混合物倾入适当大小 的栓剂模型中，放置冷却，然后将栓剂从模型中取出并单个包装在蜡纸或 金属箔中。
以下实施例1-5用来举例说明本发明。不应该将它们视为对本发明的 范围的限制，其仅仅是本发明的代表。
实施例1
3-(5-甲基-3-苯基-异喁唑-4-基)-咪唑并[l，5-a吡啶 a) 5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-曱酸(吡啶-2-基曱基)-酰胺 将5-甲基-3-苯基-异巧悉唑-4-甲酸(4.06g， 20mmo1，可从商业上购买)和 亚硫酰氯(5mL)的混合物回流加热3h。蒸发掉全部挥发物，得到黄色油状 的5-曱基-3-苯基-异喁唑-4-甲酰氯(4.4g， 93%)，其不经进一步純化即用于 下一步反应。向2-吡啶甲基胺(0.182g， 1.68mmol)在水(2mL)和乙酸乙酯 (4mL)的水溶液混合物中一次性地加入碳酸氢钠(362mg， 4.2mmo1)。然后，
在冰浴中保持0。C并同时剧烈搅拌的条件下，滴加5-曱基-3-苯基-异噁喳-4-甲酰氯(0,31g， 1.4mmol)在乙酸乙酯(2mL)中的溶液。滴加完毕后，将反应 混合物在室温下搅拌18h。然后将所得的溶液用乙酸乙酯稀释。分离有机 层，并用乙酸乙酯萃取水层。然后将合并的萃取物用盐水洗涤，用石克酸钠 干燥并浓缩，得到白色固体状的标题化合物(0,38g，93。/。)。 MS: m/e: 294.1 [M+H]+。
b) 3-(5-曱基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并l,5-al吡啶 用注射器将三氯氧化磷(0.47mL， 5mmol)加入到5-曱基-3-苯基-异 恶唑 -4画曱酸(吡啶-2-基甲基)-酰胺(0.293g， lmmol)在二氯乙烷(5mL)的溶液中， 并将所得混合物加热回流过夜。冷却至室温后，用二氯甲烷稀释该混合物。 然后将冷的饱和碳酸氢钠(15mL)緩慢加入，并将混合物用力搅拌15min。 分离有机层，并用二氯甲烷萃取水层。将合并的萃取物用水洗涤，用硫酸 钠干燥并蒸发。用反相
+。
实施例3
3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[1 ，5-a]吡啶-6-曱酸甲酯
a) 6-n(5-曱基-3-苯基-异噁唑-4-羰基V氨基l-曱基卜烟酸曱酯 按照实施例la所述的方法，用6-氨基曱基-烟酸甲酯(313mg，
1.88mmol)(丄C7^附.2002， 45， 5005-5022)代替2-吡咬曱基胺，将5-曱 基-3-苯基-异噁唑-4-甲酰氯(0.5§， 2.26mmol)转化为白色固体状的标题化合 物(0.56g， 85%)。 MS: m/e: 352.0 [M+H+。
b) 3-(5-曱基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并〖l,5-al吡啶-6-曱酸曱酯 按照实施例lb所述的方法，将6-{[(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-羰基)-氨
基-甲基}-烟酸甲酯(0.56g， 1.6mmol)转化为黄色固体状的标题化合物 (0.266g， 50%)。 MS: m/e: 334.3 [M+H+。
实施例4
3-(5-甲基-3-苯基-异嗜、唑-4-基)-咪唑并1，5-3吡啶-6-甲酸环丙基曱基-
酰胺
a) 3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基〗-咪唑并〖1,5-31吡啶-6-曱酸 向3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[l，5-a吡咬-6-曱酸曱酯(0.25g，
0.75mmol)在水(6mL)和曱醇(3mL)中的混悬液中一次性加入一水合氢氧化 锂(0.21g， 5mmo1)。将反应混合物在室温下搅拌4.5h。蒸发(除去甲醇)后， 用乙醚萃取剩余的混合物。然后用HC1水溶液(2N)将水层酸化至约pH5。 过滤收集浅黄色的沉淀物，并用水洗涤，得到浅黄色固体的标题化合物(0,2g， 83%)。 MS: m/e: 320.1 [M+H广
b) 3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基〗-咪唑并『1,5^1吡啶-6-曱酸环丙基曱 基-酰胺
在室温下将含有3-(5-曱基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[1 ，5-a]吡啶-6-曱酸(58mg， 0.18mmol)、 1-乙基-3-(3，-二曱氨基丙基)碳二亚胺(52mg， 0.27mmo1)、 l-羟基苯并三唑(24mg， 0.18mmo1)、三乙胺(60nL， 0.45mmo1) 和环丙基甲胺(20mg， 0.27mmol)的DMF(lmL)溶液搅拌过夜。用反相(0.1% 氨水(25%))制备型HPLC进行纯化，得到浅黄色固体状的标题化合物 (34mg， 50%)。 MS: m/e: 373.3 [M+H广。实施例5
3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[1，5-31吡啶-6-甲酸(四氢-吡喃 -4-基)-酰胺
按照实施例4b所述的方法，用四氢吡喃-4-基胺(28mg， 0.27mmol)代替 环丙基甲胺，将3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[l，5-a吡啶-6-曱酸 (58mg， 0.18mmol)转化为浅黄色固体状的标题化合物(40mg， 55%)。 MS: m/e (ESI): 403.3 [M+H+。
权利要求
1.式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并[1，5-a]吡啶衍生物及其可药用的酸加成盐 id="icf0001" file="A2006800491800002C1.tif" wi="107" he="59" top= "47" left = "50" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中R1为氢、卤素、羟基、低级烷基、苄氧基或-O-(CH2)-(CO)-五或六元杂芳基，所述杂芳基任选地被芳基和低级烷基取代；R2为氢、低级烷基或-(CO)-Ra；R3为氢、卤素、氰基、低级烷基或-(CO)-Ra；Ra为羟基、低级烷氧基、NR’R”，其中R’和R”各自独立地为氢、环烷基、五或六元杂环烷基、或者任选地被环烷基、氰基、五或六元杂环烷基或五或六元杂芳基取代的低级烷基。
2. 如权利要求1所述的式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并l，2-a吡咬衍 生物，其中W为氢。
3. 如权利要求2所述的式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并l,2-a吡咬衍 生物，其中所述化合物为3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[l，5-a吡 啶。
4. 如权利要求1所述的式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并l，2-a吡咬衍 生物，其中RS为-(CO)-R3，其中的Ra为低级烷氧基或NR，R",其中R， 和R'，各自独立地为氢、环烷基、五或六元杂环烷基、或者任选地被环烷 基、氰基、五或六元杂环烷基或五或六元杂芳基取代的低级烷基。
5. 如权利要求4所述的式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并[l，2-al吡啶衍 生物，其中所述化合物为3-(5-甲基-3-苯基-异喁唑-4-基)-咪唑并[l，5-a吡啶 -6-甲腈和3-(5-甲基-3-苯基-异噁唑-4-基)-咪唑并[1 ，5-a吡啶-6-曱酸曱酯。
6.制备如权利要求l中所定义的式I化合物的方法，该方法包括将式 II的化合物<formula>see original document page 3</formula>II与亚硫酰氯反应得到式III的化合物，<formula>see original document page 3</formula> III然后将式III的化合物与式IV的化合物反应<formula>see original document page 3</formula>IV得到式V的化合物，<formula>see original document page 3</formula>V然后在合适的溶剂中将式V的化合物与脱水剂反应，得到式I的化合物，<formula>see original document page 4</formula> (I)其中R1、 R2和R3如上所述，并且如果需要，将式I的化合物转化为 可药用的盐。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述脱水剂为三氯氧化磷，所述溶 剂为二氯乙烷。
8. 任何通过如权利要求6或7中任意一项所述的方法或等价方法制备 的如权利要求1-5中任意一项所述的式i化合物。
9. 包含如权利要求1-5中任意一项所述的一种或多种式i化合物和可 药用赋形剂的药物。
10. 治疗与GABA A a5亚基有关疾病的如权利要求9所述的药物， 所述疾病选自认知增强剂或认知障碍。
11. 用于治疗阿尔茨海默病的如权利要求10所述的药物。
12. 如权利要求1-5中任意一项所述的式i化合物在制备治疗认知增 强剂或认知障碍的药物中的用途。
13. 如权利要求1-5中任意一项所述的式i化合物在制备治疗阿尔茨 海默病的药物中的用途。
14. 如上所述的本发明。
全文摘要
本发明涉及式I的芳基-异噁唑-4-基-咪唑并[1，5-a]吡啶衍生物及其可药用的酸加成盐，其中R¹为氢、卤素、羟基、低级烷基、苄氧基或-O-(CH₂)-(CO)-五或六元杂芳基，所述杂芳基任选地被芳基和低级烷基取代；R²为氢、低级烷基或-(CO)-R^a；R³为氢、卤素、氰基、低级烷基或-(CO)-R^a；R^a为羟基、低级烷氧基、NR’R”，其中R’和R”各自独立地为氢、环烷基、五或六元杂环烷基、或者任选地被环烷基、氰基、五或六元杂环烷基或五或六元杂芳基取代的低级烷基。现已发现，这类化合物对GABAAα5受体结合位点表现出高亲和性和选择性，并且可用作认知增强剂或用于治疗认知障碍如阿尔茨海默病。
文档编号C07D471/04GK101346377SQ200680049180
公开日2009年1月14日 申请日期2006年12月18日 优先权日2005年12月27日
发明者A·托马斯, B·布特尔曼, B·韩, H·柯纳斯特, J·董 申请人:弗·哈夫曼-拉罗切有限公司