新型dpp-iv抑制剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年1月8日提交的No. 13/744, 795的美国实用专利申请的优先 权，后者2012年1月18日提交的美国临时专利申请No. 61/587, 826的优先权，它们的公开 内容作为参照并入到本申请中。
技术领域
[0003] 本发明涉及具有P受体阻断剂活性的二肽基肽酶IV(DPP-IV)的新型改进抑制剂 以及新的改进治疗方法和相关用途。根据本发明的抑制剂可用于治疗和检测各种疾病和其 他异常状态，包括影响中枢神经系统的疾病。
【背景技术】
[0004] 二肽基肽酶-IV(DPP-IV，EC3. 4. 14. 5)是在人体中由DPP4基因编码的蛋白。该 蛋白是在大多数类型细胞的表面上表达的抗原性酶，与免疫调节、信号转导和凋亡有关。更 具体而言，它是牵涉N端二肽从蛋白和其他类型或形式的肽释放的膜锚定氨基肽酶。该酶 是一种II型膜丝氨酸肽酶，并且具有优先选择在其N端的倒数第二位携带脯氨酸的蛋白或 肽的底物。在脯氨酸残基之前和之后的肽键相对耐普通蛋白酶的裂解。据推测，在肽链的 倒数第二位的脯氨酸的存在一许多免疫活性肽、神经肽和肽激素所共有的一个特征一保护 了这种肽类不被非特异性外肽酶所降解。DPP-IV的生理作用在于通过从底物肽的N端区域 特异性释放含脯氨酸的二肽而激活、失活或降解其底物。
[0005] 已经发现DPP-IV存在于肾脏、上皮细胞、内皮细胞、小肠、前列腺、大脑、胎 盘和肝脏中。在T细胞中，已经表明它等同于记忆细胞表面抗原⑶26。显示DPP-IV 样活性的其他蛋白包括成纤维细胞活化蛋白（FAP)、由上皮癌和愈合伤口的反应性 间质成纤维细胞选择性表达的诱导II型细胞表面糖蛋白[Niedermeyer等人，Eur. J.Biochem. 1998254(1998) :650_4]和诱引素 / 红木蛋白（mahoganyprotein)，其以膜结合 和分泌的形式存在，并且参与色素沉着、能量代谢和CNS髓鞘形成的控制[Tang等人，Proc. Natl.Acad.Sci.U.S.A. 97 (2000) 6025-30. ] 〇
[0006]DPP-IV活性也在血清、尿、精浆和羊水中被发现。据推测，该可溶性DPP-IV活性 能够归因于膜结合形式的DPP-IV的裂解和其催化部分释放到血流中[Augustyns，K.等 人，CurrentMedicinalChemistry, 6 (1999) 311-327]。另外，在人血衆中的一种不同形式 的DPP-IV，其似乎是T细胞表面抗原DPPT-L的分解产物，已经被描述[Duke-Cohan等人，J. Immunol. 156(1996) 1714-21]。
[0007] DPP-IV的生理作用还没有被完全阐明。据认为，DPP-IV尤其在脂肪摄入的调 节、尿钠排泄、伤害感受、T细胞激活、血糖调节和消化道的调节上起作用。DPP-IV牵涉疾 病状态如HIV感染、糖尿病、关节炎和某些癌症。例如，已发现DPP-IV活性和/或表达在 前列腺癌[Wilson等人，JAndrol. 21 (2000) 220-6]、结肠癌[Fric等人，Eur.J.Cancer Prev.9(2000):265-8]、皮肤癌[Vanden0ord，Br.J.Dermatol. 138(1998)615-21]和肺癌
[Sedo等人，JCancerRes.Clin.Oncol. 117 (1991) 249-53]中升高，并且升高的DPP-IV也 在良性前列腺增生患者中被发现。DPP-IV的高活性也与在人、牛、马精液中发现的膜泡相 关，在那里它被认为在精子活力和存活率的调节中起着作用[MinelliA等人，JReprod. Fertil. 114 (1998) 237-43;Agrawal等人，JReprod.Fertil. 79 (1987) 409-19;Arienti等 人，FEBSLett. 410 (1997) 343-6]。
[0008] 也研究了DPP-IV在II型糖尿病中的作用，因为胰高血糖素样肽（GLP-I)可以是 DPP-IV裂解的底物，并且已经证实了某些DPP-IV抑制剂在糖尿病的动物模型中的效力。另 外，
[0009] DPP-IV牵涉HIV感染，由于它与⑶26相关。
[0010] 对患有牛皮癣、类风湿性关节炎和扁平苔藓的人类患者的皮肤成纤维细胞已经报 告了高水平DPP-IV表达[Raynaud等人，JCellPhysiol. 151 (1992) 378]。已经表明DPP-IV 的抑制增加了TGF-P-一种具有神经保护性能的蛋白的释放。DPP-IV抑制本身牵涉与神 经变性有关的细胞机制[参见PCT出版物WO01/34594]。
[0011] 从以上可以得出，DPP-IV的抑制剂可以用作治疗许多疾病的药物。尤其，它们可 以用作免疫抑制剂、抗炎剂、抑制肿瘤侵袭和转移形成的药物、抑制HIV感染的药物、糖尿 病患者血糖水平调节剂、用于避孕和家畜繁殖的影响精子活力和存活率的药剂、治疗皮肤 疾病例如牛皮癣的药物以及治疗神经疾病的药物。
[0012] DPP-IV抑制在自身免疫病例如糖尿病、关节炎和多发性硬化的治疗中已经被研 究。参见PCT公开WO97/40832 和WO98/19998。另外，PCT出版物WO94/03055 讨论了 用DPP-IV抑制剂增产造血细胞。PCT出版物WO95/11689公开了DPPIV抑制剂阻断HIV 进入细胞内的用途。美国专利No. 5, 543, 396公开了抑制剂（某些脯氨酸膦酸酯衍生物） 治疗肿瘤侵袭的用途。PCT出版物WO95/34538提及了某些丝氨酸蛋白酶抑制剂（例如 某些DPP-IV和PEP抑制剂）用于治疗炎症相关性神经疾病/自身免疫病如多发性硬化的 用途。对于具有DPP-IV抑制活性的化合物还描述了在炎症性疾病的实验模型中的效力， 表明此类化合物可用于治疗疾病如类风湿性关节炎和炎性肠病。Augustyns等人（Curr. Med.Chem.6(1999)311-327)和Hildebrandt等人（ClinicalScience99(2000)93-104) 评述了各种DPP-IV抑制剂的广泛治疗潜力。已经发现口服DPP-IV抑制剂改善了葡萄 糖依赖性胰岛素分泌和减低胰高血糖素的不适当分泌[Rosenstock等人，"Dipeptidyl peptidase_4inhibitorsandthemanagementoftype2diabetesmellitus(二月太 基肽酶_4抑制剂和2型糖尿病的管理）〃，CurrOpinEndocrinolDiabetesObes 14(2):98-107(April2007)]〇
[0013] 在该领域中已经调查了以携带脯氨酸类似物的分子为基础的DPP-IV抑制剂。例 如，PCT出版物WO95/11689公开了脯氨酸的a-氨基硼酸类似物。PCT出版物WO98/19998 公开了N-取代2-氰基吡咯烷类作为DPP-IV抑制剂。PCT出版物WO95/34538公开了各种 含有脯氨酸的化合物及其膦酸酯衍生物。作为DPP-IV抑制剂的脯氨酸膦酸酯衍生物也在 美国专利No. 5, 543, 396中被公开。分别地，美国专利No. 6, 172, 081公开了具有强力DPP-W 抑制活性的系列四氢异喹啉3-羧酰胺（carboxaminde)衍生物；美国专利Nos. 6, 166, 063 和6, 107, 317公开了N-取代的2-氰基吡咯烷和4-氰基噻唑烷。WO95/15309公开了作为 DPP-IV抑制剂的各种氨酰基化合物。WO01/68603公开了作为DPP-IV抑制剂的一类环丙 基稠合的吡咯烷衍生物。作为DPP-IV抑制剂的N-取代的2-氰基吡咯衍生物及其药物组 合物在美国专利申请出版物2001/0031780中被教导用于治疗各种代谢疾病.
[0014] P -受体阻断剂（有时简写为P -阻断剂）或者P -肾上腺素能阻断剂、P -肾 上腺素能拮抗剂、P_肾上腺素能受体拮抗剂或P_受体拮抗剂是一类用于各种适应症的 药物。它们尤其用于控制心律失常、心肌梗死（心脏病发作）后心脏保护和高血压。作为 0 -肾上腺素能受体拮抗剂，它们减小肾上腺素和其他应激激素的效应。在1958年，第一个 0-受体阻断剂二氯异丙肾上腺素由EliLillyLaboratories合成，但JamesW.Black先 生在1962年第一次发现了 (6-受体阻断剂普萘洛尔和普罗纳赛洛的临床意义上的使用；它 彻底改革了心绞痛的医疗管理，被许多人认为是20世纪临床医学和药理学上的最重要的 贡献之一。
【发明内容】
[0015] 因此，本发明的目的是提供新型治疗产品、方法和另外具有其他活性例如P_受 体阻断活性的新型二肽基肽酶抑制剂。在完成该目的和其他目的的过程中，根据本发明的 一个方面，提供了包括以下详细描述的通式的改性N取代氰基吡咯烷化合物的二肽基肽酶 IV的抑制剂。
【附图说明】
[0016] 用于进一步理解本发明、结合到本申请中并构成本申请的一部分的附图与说明书 一起用于解释本发明的原理。在附图中：
[0017]图1是根据本发明的一个实施方式的用于生产1-(2-(2-羟基-3-苯氧基丙基氨 基）乙酰基）吡咯烷-2-甲腈盐酸盐的示例性合成程序。
[0018] 图2是根据本发明的示例性DPP IV抑制剂的IC50值的表格。
[0019] 图3是图2的化合物（7)的肾上腺素能0 1受体试验和肾上腺素能P2受体试验 的结果表。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提供了具有其他活性例如P_受体阻断剂活性的二肽基肽酶IV的新型抑 制剂，其包括以下通式（I)的改性N-取代的吡咯烷化合物：
[0021]
[0022]式I
[0023]其中由X、Z、N以及它们所连接的碳原子形成的吡咯烷环是饱和的，或者任选地含 有一个双键；
[0024] A可以是H、F或CN;
[0025] X选自CH2、CH、S、0、NH、N、C= 0、CF2、CF、CH-Y和C-Y，其中Y是卤素、羟基或C1-C3 烷氧基；
[0026] Z选自CH2、CH、CF2、CF、C-Y和CH-Y;
[0027] 其中X或Z的一个必须是CH2;或者是CH，如果所述吡咯