专利名称：咪唑二氮杂衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(I) 及其药学可接受酸加成盐。
这种化合物及其盐是新的并且具备有价值的药效特性。所以，它们适合治疗目的，尤其是抗焦虑和/或抗惊厥目的和/或通过一个不出现可感知镇静和/或运动损伤的剂量范围内用于失眠症的非镇静治疗。
本发明的目的是上述化合物及其盐本身和作为治疗活性的物质、其制备方法和它们在治疗目的中或在制备相应药物中的应用，以及含有上述化合物及其盐的药物和这种药物的制备。
本发明的化合物及其药学可接受盐酸加成盐可以按照例如反应路线1中所示的合成途径制备 本发明的苯并二氮杂表现出高的结合苯并二氮杂受体的体外活性，并且表现出在此类适应症如焦虑障碍、失眠、情感障碍、精神病症状和障碍中快速起效和强大的治疗效应(参见Hollister，L.E.etal.，Clinical uses of benodiazepines.J.Clin.Psychopharmacol.13(Suppl.1)1S-169S，1993)。
特别是，本发明的苯并二氮杂可以有效治疗急性或慢性焦虑障碍(包括但不限于普遍性焦虑障碍、恐慌症、社会和其他恐怖症、创伤后应激障碍、急性焦虑危象)，并且不但在轻度至重度的焦虑障碍中迅速奏效且当每天给药时就可以见效(如每天一次，每天二次或每天三次)，而且显示出没有或基本上没有已知常规苯并二氮杂抗焦虑药的特性所致的副作用，例如运动损伤、过度镇静、对治疗效应的耐受、躯体依赖性(和导致的戒断症状)、滥用易感性(即心理依赖性)、认知损害、不同原因引起的药物相互作用(尤其是与乙醇或患者人群中常用物质的相互作用)，或药物过量的中毒效应(或由于放大的药理学作用，或者由于化合物本身在高剂量下的非特异性作用)。本发明化合物的药理学性能基于动物实验结果在治疗剂量范围与产生副作用的剂量之间明确分开。
本发明化合物在焦虑障碍的治疗和/或在惊厥和/或非镇静的治疗、睡眠障碍的治疗中的临床前药理学性能包括在动物运动行为的标准试验中没有或只是很小的运动损伤(例如，旋杆(rotarod)试验在小鼠中评价同一小鼠在静脉内注射后至多1小时内的不同时间点的运动机能)。本发明的化合物已经显示出对旋杆缺乏的ED50(或在50％动物中产生损伤的剂量)大于约10mg/kg i.v，这与在整个测试过程中不同时间点的观察相吻合。此外，本发明的化合物的药理学性能包括在小鼠焦虑模型中具有非常高的体外结合苯并二氮杂受体(3H-氟马西尼，在体外结合试验中利用均化大鼠皮质)的亲和力，pKi值为9.1，同时具有有效的抗焦虑样效果。
本发明的化合物在临床前阶段中具有克服已知常规产品的若干典型问题的其他优越性。譬如，不但在小鼠焦虑模型中有效，而且另外显示出减少小鼠中的酒精相互作用，减轻长期被治疗且随后施用苯并二氮杂受体拮抗剂(如sarmazenil)小鼠的戒断症状，减少小鼠中经长期治疗后抗焦虑效果的降低(所谓耐受性)，或减小大鼠中的认知损害。此外，低剂量的本发明的苯并二氮杂在焦虑动物模型中有活性，并且在动物中表现出抗惊厥效果(示例参见Martin & Haefely，Drugs usedfor the treatment of anxiety和sleep disorders.InPrinciples of PharmacologyBasic Concepts和ClinicaiApplications，edited by P.Munson et al.，New YorkChapman& Hall，1995，pp.243-277)。此外，本发明的苯并二氮杂对细胞色素P450同功酶产生最小的或不产生抑制作用，所以降低由于代谢原因导致的药物和药物相互作用的危险。
按照Nature 294，763-765(1981)和J.Neurochemistry37，714-722(1981)所述方法体外建立本发明的化合物对中枢苯并二氮杂受体的亲和力。根据这些方法，测定各个试验物质对氚代氟马西尼结合大鼠皮质中特异性苯并二氮杂受体的抑制作用。亲和力计算为pKi(有关pKi的背景信息参见Cheng，Y.和W.H.Prusoff，Relationship between the inhibition constant(Ki)和theconcentration of inhibitor which causes 50 percentinhibition(IC5o)of an enzymatic reaction.Biochem.Pharmac.223099-3108，1973)，作为氚代氟马西尼与大鼠皮质中特定苯并二氮杂受体的特异性结合的量度。
可以在例如旋转杆试验(转杆试验)中测定本发明的化合物的运动损害特性。该试验采用体重约20-30g的小鼠(IbmMORO(SPF)；RCCLtd.，4414 Fullinsdorf，Switzerland)。这些小鼠圈养在I型Macrolono笼中一天或数天，随后抵达实验室所在地(1212小时有光-黑暗循环)。它们在自己的笼中可以自由获得标准啮齿动物饲料(Kliba Muhlen，Kaiseraugst，Switzerland)和自来水直至试验。它们在试验之前至少30分钟到达实验室，该试验是在日夜循环的日照期内进行。在旋转杆试验中，将动物置于一个水平放置的直径3cm的光滑金属杆上，该金属杆每分钟旋转2圈。开始时，给动物至少30秒的时间熟悉试验环境。此后，选择那些在金属杆上成功保持至少1分钟的动物用于试验。随后给这些入选动物静脉内施用不同剂量的试验制剂。在注射后不同的时间点，测定动物是否能够保持在金属杆上站立的最短时间(在15秒、30秒、1分钟和2分钟的时间点时最短时间为10秒；在时间点5分钟、15分钟、30分钟、60分钟时最短时间为1分钟)。在上述各个时间点测定50％的动物能够保持在金属杆上时的剂量(即ED50)。
由本发明的化合物在上述试验中获得的结果如下表所示。
本发明化合物对苯并二氮杂受体的体内对抗活性可以在焦虑的小鼠操作性冲突模型中证实(试验详细参见Martin et al.，Acute和chronic administration of buspirone fails to yieldanxiolytic-like effects in a mouse operant punishmentparadigm.Pharmacol.Biochem.Behav.46905-910，1993)。简单而言，体重约30-40g的成年雌性白化小鼠[IbmMORO(SPF)；RCCLtd.。4414 Fiillinsdorf，Switzerland]一旦它们在数月内被很好地驯化时就可以用于试验。小鼠各自圈养在有锯屑褥垫的I型Macrolon笼中。小鼠可以随意获得自来水，但是限制对标准实验食物(Kliba Muhlen，Kaiseraugst，Switzerland)的获取。在试验过程中，小鼠维持在其自由进食体重的约80-85％。每天在上午7点和下午5点进行测试。这些被剥夺食物的小鼠首先在一个声音衰减的操作箱(约17×18×21cm)中训练挤压杠杆，目的在于接受20mg的食物粒(Formula A/I；P.J.Noyes Company，Inc.，Lancaster，NewHampshire，USA)，食物粒被运送到食品杯内。训练时间为20分钟且一般在各周末进行。一旦建立了稳定的反应模式，引入新的试验阶段每周1或2期(称作“冲突试验”)，开始5分钟内，挤压各杠杆可以补充一个食物粒，此后是一个15分钟的无信号期，在该无信号期中每次挤压杠杆会产生经不锈钢格板传递的微弱混杂震动并伴随呈递一个食物粒。在随后的冲突试验中，小鼠在试验之前接受任何的若干参比苯并二氮杂受体全激动剂(例如安定)或赋形剂。只有那些表现出有力且稳定的药物诱导性惩罚反应增高的小鼠可以在后继试验中用于研究潜在抗焦虑药物。连续的药物接触被至少一周的消除期分开。处理是在冲突试验之前约30分钟给予一个口服药丸。在冲突试验期的惩罚部分中对杠杆挤压的评估可以提供一个所施用化合物抗焦虑潜能的正确指示。各药物剂量的数据分别与相同动物中赋形剂条件下的那些数据(散布于药物试验中的赋形剂试验的平均值)利用单侧Wilcoxon配对、指征等级试验(signed rank test)对比，并且p值等于或小于0.05就可以接受认为具有统计学意义。本发明化合物的最低有效剂量(具有统计学意义的抗焦虑样效果)是3mg/kg p.o.，其表示其表现出其他苯并二氮杂受体激动剂(例如安定)典型的有效抗焦虑样效果。
尽管其显示出体外结合苯并二氮杂受体的高亲和力，本发明的化合物在高达10mg/kg i.v.下仍然没有达到旋转损害的ED50。鉴于对苯并二氮杂受体的激动活性(例如在小鼠操作冲突模型中有活性)，本发明的化合物可以用来作为例如抗焦虑药(安定药)，和/或抗惊厥药，和/或失眠症的非镇静治疗，而且具有重要的优越性，这些相关治疗效应可以在不存在可感知镇静作用和/或运动损害的宽剂量范围内获得。
本发明的化合物在上述转杆试验中以高达100mg/kg i.v施用给小鼠而没有出现死亡。此外，大鼠(IbmRORO(SPF)；RCC Ltd.，4414Fullinsdorf，Switzerland)接受100mg/kg i.v.的本发明化合物但没有出现致死。
本发明的化合物及其药学可接受酸加成盐可以用作药物，例如以药物制剂的形式。所述药物制剂可以经口服给药，例如片剂、包衣片剂、硬和软明胶胶囊、溶液、乳液或混悬液的形式。然而，经直肠给药如以栓剂的形式或经非肠道给药如以可注射溶液的形式也有效。
本发明的化合物及其药学可接受酸加成盐可以与药学上惰性的无机或有机载体一起加工以制备药物制剂。乳糖、玉米淀粉或其衍生物、滑石、硬脂酸或其盐等可以用作例如片剂、包衣片、糖锭剂和硬明胶胶囊的载体。软明胶胶囊的适当载体例如是植物油、蜡、脂肪、半固体或液体多元醇等；然而，根据活性物质的特性，在软明胶胶囊的情况中常常不需要载体。适合用于制备溶液和糖浆剂的载体例如是水、多元醇、蔗糖、转化糖、葡萄糖等。辅剂如醇、多元醇、甘油、植物油等可以用于本发明化合物的水溶性酸加成盐的注射水溶液。适合栓剂的载体例如是天然或硬化油、蜡、脂肪、半液体或液体多元醇等。
药物制剂也可以含有防腐剂、增溶剂、稳定剂、湿润剂、乳化剂、甜味剂、着色剂、矫味剂、改变渗透压的盐、缓冲剂、包衣剂或抗氧剂。它们也可以含有治疗上有价值的物质。
本发明的一个目的是提供含有本发明化合物或其药学可接受酸加成盐和治疗上惰性的载体的药物。
本发明的另一目的是制备所述药物的方法，该方法包括把式I的化合物或其药学可接受酸加成盐和如果希望的一种或多种其他治疗上有价值的物质与一种或多种治疗上惰性的载体一起混合成为混合(galenical)给药形式。
本发明的化合物及其药学可接受酸加成盐可以按照本发明应用于治疗目的，尤其是抗焦虑和/或抗惊厥和/或用于失眠症的非镇静治疗。剂量可以在宽限定内改变，并且显然应适合各种具体情况中的个体需要。通常，在口服给药的情况中，约1mg-1000mg的日剂量应当适用。对于静脉内或直肠给药，约1mg-100mg的日剂量应当适宜。
最后，本发明的目的还在于提供上述化合物及其药学有效酸加成盐在制备药物中的应用，尤其是用作非镇静和非运动损害的抗焦虑和/或抗惊厥和/或非镇静性安眠药物。
下列实施例详细举例说明本发明，但不以任何方式限定范围。
实施例a)6-氯-3，4-二氢-4-甲基-2H-1，4-苯并二氮杂-2，5(1H)-二酮(III)在搅拌和氩气氛下，使25.0g6-氯-靛红酸酐(II)和12.4g肌氨酸混悬在100ml对二甲苯中并且加热回流2小时。将混悬液冷却至室温且进一步搅拌1小时，随后过滤。沉淀用5ml对二甲苯洗涤2次并在50℃真空下干燥。由此所得的固体(6-氯-3，4-二氢-4-甲基-2H-1，4-苯并二氮杂-2，5(1H)-二酮(II))在75ml去离子水中在0℃下消化1小时，过滤，用25ml去离子水洗涤2次并真空下80℃干燥18小时。粗产物25.2g米色粉末。m.p.230-232℃。b)7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲酸乙酯(V)在搅拌和氢气氛下，25.0g6-氯-3，4-二氢-4-甲基-2H-1，4-苯并二氮杂-2，5(1H)-二酮(III)悬浮在200ml甲苯和32.1ml N，N-二甲基-p-甲苯胺。将该混悬液加热至100℃并在30分钟内加入11.2ml三氯氧化磷，于100℃下继续搅拌2.5小时。令该深橙色溶液冷却至40℃，减压下除去甲苯，得到82g的深橙色油。
同时，81.2ml六甲基硅氮烷和265ml四氢呋喃混合且冷却至-35℃。在45分钟内加入229.5ml丁基锂，在-35℃下搅拌30分钟后，于30分钟内加入存在于70.4ml四氢呋喃中的35.2g(二甲基氨基-亚甲基氨基)乙酸乙酯的溶液。所得的橙色溶液在-35℃下搅拌1个多小时，-15℃下在1小时内加入粗亚氨氯在100ml四氢呋喃中的溶液。该深红色溶液于-15℃下搅拌1小时，随后室温下(r.t.)搅拌18小时。在10分钟内加入75ml乙酸，随后一次性加入75ml去离子水，加热回流该橙色混悬液2小时。减压下除去四氢呋喃，残余物在200ml二氯甲烷和100ml去离子水.之间分配。分离各相，有机相用100ml的1NHCl水溶液和100ml去离子水洗涤2次。水相用100ml二氯甲烷提取2次。干燥合并的有机提取物(Na2SO4)且蒸发。残余物在200ml正庚烷中r.t.下消化30分钟并过滤。所得的粘性结晶在213.5ml乙醇中回流消化30分钟，随后搅拌3小时至r.t.并在-20℃下搅拌2小时。过滤沉淀(7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲酸乙酯(V))，用20ml乙醇洗涤3次，60℃下减压干燥16小时。粗产物23.4g米色粉末。m.p.225.5-226.5℃)。c)7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲酰胺(VI)在搅拌和氩气氛下，把22.897-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]-苯并二氮杂-3-甲酸乙酯(V)悬浮在91.2ml1，4-二噁烷中。连续加入14.1ml甲酰胺和13.9ml甲醇钠得到一个澄清浅橙色溶液，该溶液在10分钟后转变为白色混悬液。该混悬液在30℃下搅拌2小时。一次性加入200ml去离子水，在40℃减压下蒸馏除去1，4-二噁烷。残余的白色混悬液在0℃下搅拌2小时，过滤。沉淀(7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲酰胺(VI))用50ml去离子水洗涤3次，80℃减压下干燥18小时。粗产物19.43g白色粉末。m.p.＞250℃d)7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-腈(VII)在搅拌和氩气氛下，把19.0g7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲酰胺(VI)混悬在95ml 1，4-二噁烷中，一次性加入6.58三氯氧化磷。反应混合物加热回流1小时，得到黄色溶液，其在50℃减压下浓缩。残余物在100ml去离子水中r.t.下消化2小时。过滤出沉淀(7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-腈(VII))，用30ml去离子水洗涤3次，在80℃减压下干燥18小时。粗产物17.3g浅黄色粉末。m.p.238.5-239.5℃e)7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲偕胺肟(VIII)在搅拌和氩气氛下，把16.8g7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-腈(VIII)混悬在101ml N，N-二甲基甲酰胺中，一次性加入13.48g盐酸羟胺。随后在60℃分钟内向该黄色混悬液中加入34.2ml甲醇钠，其转变为无色混悬液。r.t.下搅拌1个多小时，随后冷却至0-2℃并且在30分钟内加入202ml去离子水。0℃下搅拌1个多小时后，过滤沉淀(7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲偕胺肟(VIII)，用40ml去离子水洗涤2次并在70℃真空下干燥18小时。粗产物17.84g白色粉末。m.p.＞250℃。f)7-氯-3-(5-氯-甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(IX)。
在搅拌和氩气氛下，8.0g7-氯-5，6-二氢-5-甲基-6-氧-4H-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-3-甲偕胺肟(VIII)和1.0g氧化镁悬浮在160ml1，4-二噁烷中。一次性加入2.7ml氯乙酰氯，所得白色稠凝胶在r.t.下搅拌4小时，随后回流17小时，得到浅橙色流体混悬液。蒸馏除去100ml二噁烷，将反应混合物冷却至室温。15分钟内加入180ml去离子水，混悬液在r.t.下搅拌1小时。过滤沉淀，用50ml去离子水洗涤2次并且80℃真空下干燥18小时。粗产物8.3g浅粉色粉末。该粗产物回流下溶解在120ml四氢呋喃中，加入0.83g活性炭Darco G 60。将该体系回流1小时，随后在25g Dicalit-Speedex上过滤，滤饼用3份的50ml热四氢呋喃洗涤。滤液在40℃减压下浓缩。残余物在80ml乙醇中回流消化1小时，随后r.t.下搅拌16小时，最后在2℃下搅拌2小时。过滤沉淀(7-氯-3-(5-氯甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(IX))，用2份的25ml冷叔丁基甲基醚洗涤，80℃真空下干燥5小时。粗产物7.6g为浅米色粉末。m.p.234-238℃g)7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(1)搅拌和氩气氛下，令7.0g7-氯-3-(5-氯甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-aj[1，4]苯并二氮杂-6-酮(IX)悬浮在70ml1，4-二噁烷中，在60分钟内加入25.7ml二甲胺(33％存在于乙醇中)。该反应混合物在r.t.下搅拌1个多小时，随后35℃减压下除去溶剂。残余物在50ml二氯甲烷和20ml去离子水之间分配。分离各相，有机相用20ml去离子水洗涤2次。水相分别用相同份的25ml二氯甲烷提取2次。干燥合并的有机提取液(Na2SO4)，减压下除去溶剂。粗产物8.0g浅黄色泡沫。纯化粗产物在回流下溶解在40ml乙醇中，加入400mg活性炭Darco G60。该体系在回流下搅拌1小时，随后经一个热的Dicalit Speedex垫过滤，该过滤垫用2份40ml热乙醇洗涤。减压下浓缩该滤液得到14g，加热回流并在此温度下在5分钟内加入40ml叔丁基-甲基醚。使该混悬液缓慢冷却至r.t.，搅拌16小时，进一步冷却至2℃。2℃下搅拌1小时后，过滤出沉淀，用20ml叔丁基-甲基醚洗涤并且在60℃真空下干燥1小时。由此所得的粉末在回流下溶解在26ml乙酸乙酯中。此后蒸馏除去6.5ml乙酸乙酯，所得的浑浊溶液缓慢冷却至r.t.，随后冷却至0℃。0℃下搅拌1小时后，过滤沉淀，用10ml冷叔丁基-甲基醚洗涤，在60℃真空下干燥16小时。由此所得的粉末(7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(I))再次按照上述方式在24.3ml乙酸乙酯中结晶。产物5.5g白色粉末。m.p.151.5-153℃7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮马来酸盐(1∶1)将373mg7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(I)和116mg马来酸溶解在3ml热的乙醇中。冷却后结晶出盐。混悬液在0℃下搅拌10分钟。过滤和干燥，得到460mg7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，24]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮马来酸盐(1∶1)为白色固体。m.p.182-184℃实施例A7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮用作转变下列组成的片剂的活性物质活性物质25.0mg乳糖一水合物177.5mg玉米淀粉白色60.0mg羧甲基纤维素钠 12.0mg聚乙烯吡咯烷酮3015.0mg滑石9.0mg硬脂酸镁1.5mg
权利要求
1.7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮(I)
2.一种药物，尤其是抗焦虑和/或抗惊厥和/或非镇静性安眠药物，其中含有权利要求1的化合物和药学上惰性的载体。
3.一种制备7-氯-3-(5-二甲基氨基甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮的方法，其中7-氯-3-(5-氯甲基-[1，2，4]噁二唑-3-基)-5-甲基-4，5-二氢-咪唑并[1，5-a][1，4]苯并二氮杂-6-酮在二甲基胺的存在下进行胺化。
4.权利要求1的化合物用作治疗活性物质，尤其是作为抗焦虑和/或抗惊厥和/或非镇静性安眠活性物质。
5.权利要求1在制备药物中的应用。
6.权利要求1的化合物在制备用作抗焦虑和/或抗惊厥和/或非镇静性安眠药的药物中的应用。
7.本发明如上所述。
全文摘要
本发明涉及7－氯－3－(5－二甲基氨基甲基－[1,2,4]噁二唑－3－基)－5－甲基－4,5－二氢－咪唑并[1,5－a][1,4]苯并二氮杂－6－酮(I),和式(I)的化合物在制备用作抗焦虑和/或抗惊厥和/或非镇静性安眠药的药物中的应用。
文档编号A61K31/5513GK1350538SQ00807466
公开日2002年5月22日 申请日期2000年5月5日 优先权日1999年5月12日
发明者F·杰恩克, F·霍夫曼－阿米瑞, W·赫恩克勒, J·R·马丁, A·斯雷特 申请人:弗·哈夫曼-拉罗切有限公司