专利名称：烟碱性受体激动剂的正调节剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型化合物或其药学上可接受的盐、其制备方法、包含其的药用组合物以及它们在治疗中的应用。所述新型化合物被认为是烟碱性受体激动剂的正调节剂，所述正调节剂具有增强所述烟碱性受体激动剂效力的能力。
nAChR的一个别构转换状态模型涉及至少一个静止态、一个活化态和一个“脱敏”关闭通道态(Williams等，参见上文；Karlin和Akabas，参见上文)。因此，不同的nAChR配体可以有差异地稳定它们优先结合的构象态。例如，激动剂ACh和(-)-烟碱稳定活化态和脱敏态。
已将烟碱性受体活性的改变与多种疾病相关联。这些疾病中的某些疾病，例如重症肌无力和ADNFLE(常染色体显性夜发性前叶性癫痫)(Kuryatov等(1997)J.Neurosci.17(23)9035-47)与或者由于受体数目减少或者由于脱敏增加引起的烟碱传递活性降低有关，脱敏是一种受体变得对所述激动剂不敏感的过程。也已经假定烟碱性受体的减少介导在例如早老性痴呆和精神分裂症的疾病中见到的认知缺陷(Williams等，参见上文)。得自烟草的烟碱的效应也由烟碱性受体介导。烟碱性受体活性的提高可能减弱对吸烟的需求。
在McDonald等(1995)“烟碱性乙酰胆碱受体分子生物学、化学和药理学”(载于Annual Reports in Medicinal Chemistry，第30卷，41-50页，第5章，Academic Press Inc.，San Diego，CA)和Williams等(参见上文)中，已经讨论了结合烟碱性乙酰胆碱受体的化合物在治疗涉及胆碱能功能降低的各种各样的障碍中的应用，所述障碍包括例如早老性痴呆、认知或注意力障碍、注意力不集中的过度反应症、焦虑、抑郁、停止吸烟、神经保护、精神分裂症、痛觉缺失、图雷特综合征和帕金森病。
然而，用作用位点与ACh相同的烟碱性受体激动剂来治疗成问题，因为ACh不仅活化受体，而且通过包括脱敏(有关综述，参见Ochoa等(1989)Cellular and Molecular Neurobiology 9，141-178)和非竞争性阻断(开放-通道阻断)；Forman和Miller(1988)Biophysical Journal54(1)149-58)在内的过程阻断受体活性。此外，延长的活化看来诱导长期持续的失活。因此，可以预期ACh激动剂降低活性，也增强活性。一般在烟碱性受体上的脱敏，特别值得注意的是在α7-烟碱性受体上的脱敏，限制了激动剂应用期间的电流持续时间。
按照本发明，已经发现式I化合物或其对映体及其药学上可接受的盐增强烟碱性受体上的激动剂的效力，所述式I化合物为 其中R1代表氢、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基或(CH2)nAr；W代表C(O)、C(O)O、C(O)NR6或一个键；R2代表氢、Ar或(CH2)pCH[(CH2)qR7](CH2)tR8；或R2和R6一起是(CH2)jY(CH2)k；R3和R5独立地代表氢、卤素或C1-C4烷基；X代表氧或NH；R4代表氢、C1-C4烷基、(CH2)uAr、R9CO或R9SO2；R6代表氢、C1-C4烷基、芳基或杂芳基；或R2和R6一起是(CH2)jY(CH2)k；R7和R8独立地代表氢、卤素、CN、-C≡CH、N3、CF3、NO2、Ar、OR10、NR10R11、C(O)OR10、OC(O)R10、C(O)NR10R11、NR10C(O)R11、SO2NR10R11或NR10SO2R11；R9代表C1-C4烷基或Ar；Ar代表苯基、萘基或者含有0-3个氮、0-1个硫和0-1个氧的5元或6元杂环；Ar可任选地用独立选自以下的一个或更多个取代基取代氢、卤素、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、(CH2)n芳基、CN、NO2、CF3、OR12、NR12R13和COOR12；
R10、R11、R12和R13独立地代表氢、C1-C4烷基、芳基或杂芳基；或者R10和R11一起和/或R12和R13一起独立地代表(CH2)jY(CH2)k；Y代表氧、硫、NR14或一个键；j是2-4；k、m、n、p、q、t和u独立地是0-2；R14代表氢、C1-C4烷基、芳基或杂芳基。
本发明的优选化合物是式I化合物或其对映体及其药学上可接受的盐，其中R4代表氢、甲基或苄基；R1代表氢或甲基；R3和R5独立地代表氢；W代表一个键；X代表氧；R2代表氢、甲基；(4-苄基)噁唑啉-2-基或A；A代表COOR15或CONR16R17；R15代表氢或CH2CH3；R16代表氢或C1-C4烷基；R17代表C1-C4烷基、(CH2)n-苯基-Y或CHR18CHR19-Z；R18代表氢、苯基或苄基；R19代表氢或苄基；R20代表苄基；Y代表氢、Cl、N(CH3)2或苯基；Z代表Cl、OH、F、N3或NH2；n为0-4。
本发明的优选化合物包括以下的化合物4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯；4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-羧酸；N-苯乙基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-甲基-N-苯乙基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-二甲氨基苄基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-氯苄基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-苄基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-苯基丁基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(3-苯基丙基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-苯基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-氯苯基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(3-联苯基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-乙基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；4-羟基-1-甲基-2-(吡咯烷-1-基羰基)-1H-吲哚；N-(1-氟甲基-2-苯基乙基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；(R)-N-(2-羟基-1-苯基乙基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；(S)-N-(2-叠氮基-1-苄基乙基)-4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(2-氟乙基)-4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；(R)-N-(2-氟-3-苯基丙基)-4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；或其对映体及其药学上可接受的盐。
除非另有说明，否则本文所指的C1-C4烷基可以是直链或支链的，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、仲丁基，C3-C4烷基也可以是环状的，例如环丙基、环丁基。
除非另有说明，否则本文所指的C2-C4链烯基可以含有一个或两个双键，例如乙烯基、异丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、烯丙基、1，3-丁二烯基。
除非另有说明，否则本文所指的C2-C4炔基含有一个三键，例如乙炔基、丙炔基、1-丁炔基或2-丁炔基。
本文所指的卤素是氟、氯、溴或碘。
本文所指的芳基是苯基或萘基。
本文所指的杂芳基是含有0-3个氮、0-1个硫和0-1个氧的5元或6元杂环。
本发明的化合物的优点是，它们可能毒性较低，效力更强，作用时间更长，具有更宽的活性范围，更有效，产生的副作用更小，吸收更容易，或具有其它有用的药理学特性。制备方法在所述反应方案和以下正文中，R1、R2、R3、R4、R5、W和X如式I所限定，除非另有说明。可以按照方案I、II和III中概述的方法制备式I化合物。
方案I概述了制备式I化合物的通用方法，在式I中XR4是OH，W是来自一种共同的式Va中间体(其中XR4是OBn(Bn是指苄基)，W是COO，而R2是氢)的CONR6(式IIa)、COO(式IXa)或CO(式XIIa)。其它取代基R1、R3和R5如式I所限定。 方案I
式IIa化合物可以由式IIIa化合物(代表其中XR4是OBn而W是CONR6的式I化合物)通过在合适溶剂中用合适的氢源催化氢化而制备。合适的催化剂包括钯黑和披钯木炭。合适的氢源包括氢气和1，4-环己二烯。合适的溶剂包括乙醇(EtOH)、乙酸乙酯(EtOAc)、水和四氢呋喃(THF)。该反应最好在20-50℃的温度、1-4个大气压下，最优选在环境温度和压力下用1，4-环己二烯进行，或在环境温度和3个大气压的压力下用氢气进行。
式IIIa化合物可以由式Va化合物(代表其中XR4是OBn、W是COO而R2是氢的式I化合物)的制备，即通过在酰胺键形成剂存在下、在合适的溶剂中，使式Va化合物与式IV化合物(其中R2和R6如式I所限定)反应来制备。合适的酰胺键形成剂包括在合适的叔胺碱例如N，N-二异丙基乙胺(DIEA)或三乙胺(TEA)存在下的(a)碳二亚胺，例如二环己基碳二亚胺和二异丙基碳二亚胺，(b)碳二亚胺与添加剂，例如1-羟基苯并三唑(HOBt)和N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)，和(c)鏻和脲鎓(uronium)盐，例如BOP、PyBOP、HBTU和TBTU(分别为氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三(二甲氨基)鏻、氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基鏻、氟磷酸2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓和四氟硼酸2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓)。合适的溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、三氟乙醇(TFE)、乙腈(ACN)、THF、二氯甲烷(DCM)、氯仿和EtOAc。该反应最好在0-50℃的温度下、最优选在环境温度下进行。或者，可以通过使式Va化合物与酰氯形成剂例如亚硫酰氯(SOCl2)反应，然后在合适的碱和溶剂存在下与式IV化合物反应，由式Va化合物制备式IIIa化合物。式IV化合物或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
或者，式IIa化合物通过以下步骤由式Va化合物顺序制备(1)通过以上两个段落所述的方法将所述苄基还原性裂解，(2)用上一段落中所述的酰胺键形成剂a或b在5-30分钟内进行羧基活化；和(3)用式IV化合物酰胺化。反应条件按照前述两个段落中描述的条件。
式Va化合物可以由式VIa化合物(代表其中XR4是OBn、W为COO而R2代表是甲基或乙基的R的式I化合物)通过在合适的溶剂中用合适的碱水解而制备。合适的碱包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化锂(LiOH)和氢氧化铯(CsOH)。合适的溶剂包括MeOH水溶液、EtOH水溶液和THF水溶液。该反应优选在0-50℃的温度下进行，最优选在环境温度下进行。
式VIa化合物可以如下由式VIIIa化合物(代表其中R1是氢、XR4是OBn、W为COO而R2代表是甲基或乙基的R的式I化合物)制备使式VIIIa化合物在合适溶剂中与合适的碱反应，然后用式VII化合物处理，其中R1如式I中所限定，L是合适的离去基团。合适的碱包括氢化钠(NaH)、氢化钾(KH)、叔丁醇钾(KOtBu)、二异丙基氨化锂(LDA)、六甲基二硅叠氮化锂(LHMDA)和氨化钠(NaNH2)。合适的离去基团包括卤素、三氟甲磺酸根(TfO)、甲磺酸根(MsO)或对甲苯磺酸根(pTsO)。用于该反应的合适溶剂包括DMF、NMP、ACN和THF。该反应优选在0-50℃的温度下、最优选在环境温度下进行。式VII化合物和式VIIIa化合物或者是市售的，或者可以用本领域技术人员已知的方法制备。
式IXa化合物可以按照类似于用于制备式IIa化合物的所述方法，由式Xa化合物(代表其中XR4是OBn而W为COO的式I化合物)制备。
式Xa化合物可以如下由式Va化合物(代表其中XR4是OBn、W为COO而R2是氢的式I化合物)制备在合适的碱和溶剂存在下，使式Va化合物与酰氯形成剂例如SOCl2反应，然后与式XI的醇(其中R2如式I所限定)反应。合适的碱包括DIEA、TEA、吡啶、碳酸氢钠(NaHCO3)和碳酸钠(Na2CO3)。合适的溶剂包括THF、DCM、氯仿、苯、甲苯和EtOAc。该反应优选在0-100℃的温度下进行，最优选在环境温度下进行，而先前的酰氯形成步骤最好在回流的溶剂例如苯、氯仿或纯SOCl2中进行。式XI的醇或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
式XIIa化合物可以按照所述用于制备式IIa化合物的类似方法，由式XIIIa化合物(代表其中XR4是OBn而W为CO的式I化合物)制备。
式XIIIa化合物可以由式Va化合物(代表其中XR4是OBn、W为COO而R2是氢的式I化合物)制备，即通过在合适的溶剂中使式Va化合物与式XIV的有机金属化合物(其中R2如式I所限定，而M是金属，例如镁或最好是锂)反应而制备。合适的溶剂包括乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、THF和1，4-二噁烷。该反应最好在0-100℃的温度下进行，最优选在25-60℃的温度下进行。式XIV的有机金属化合物或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
方案II概述了制备式I化合物的通用方法，在式I中XR4是NH2，而W是来自一种共同的式Vb的中间体(其中XR4是NO2，W是COO，而R2是氢)的CONR6(式IIb)、COO(式IXb)或CO(式XIIb)。其它取代基R1、R3和R5如式I所限定。 方案II
式IIb化合物可以由式IIIb化合物(代表其中XR4是NO2而W为CONR6的式I化合物)制备，即通过在合适的溶剂中使式IIIb化合物与合适的还原剂反应而制备。合适的还原剂包括氢气与披钯木炭、锌粉与乙酸(HOAc)或盐酸(HCl)、或铁粉与HOAc。合适的溶剂和助溶剂包括EtOH、HOAc和水。该反应最好在25-120℃的温度下进行。
式IIIb化合物可以按照所述用于制备式IIIa化合物的类似方法，由式Vb化合物(代表其中XR4是NO2、W为COO而R2是氢的式I化合物)制备，即通过使式Vb化合物与式IV化合物(其中R2和R6如式I所限定)反应而制备。
式Vb化合物可以按照所述用于制备式Va化合物的类似方法，由式VIb化合物(代表其中XR4是NO2、W为COO而R2代表是甲基或乙基的R的式I化合物)制备。
式VIb化合物可以按照所述用于制备式VIa化合物的类似方法，如下由式VIIIb化合物(代表其中R1是氢，XR4是NO2，W为COO而R2代表是甲基或乙基的R的式I化合物)制备在合适的溶剂中使式VIIIb化合物与合适的碱反应，然后用与式VII化合物(其中R1如式I所限定，而L是一合适的离去基团)处理。式VIIIb化合物或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
式IXb化合物可以按照所述用于制备式IIb化合物的类似方法，由式Xb化合物(代表其中XR4是NO2而W为COO的式I化合物)制备。
式Xb化合物可以按照所述用于制备式Xa化合物的类似方法，如下由式Vb化合物(代表其中XR4是NO2，W为COO而R2是氢的式I化合物)制备使式Vb化合物与酰氯形成剂例如SOCl2反应，然后与式XI的醇(其中R2如式I所限定)反应。
式XIIb化合物可以按照所述用于制备式IIb化合物的类似方法，由式XIIIb化合物(代表其中XR4是NO2而W为CO的式I化合物)制备。
式XIIIb化合物可以按照所述用于制备式XIIIa化合物的类似方法，由式Vb化合物(代表其中XR4是NO2、W为COO而R2是氢的式I化合物)制备，即通过在合适的溶剂中使式Vb化合物与式XIV的有机金属化合物(其中R2如式I所限定，而M是金属，例如镁或最好是锂)反应而制备。 方案III方案III概述了制备式I化合物的通用方法，在式I中X是NH，R4是来自式XV的一种共同中间体(其中XR4是NH2)的R9SO2(式XVII)、R9CO(式XIX)或R4(式XXI)。其它取代基R1、W、R2、R3和R5如式I所限定。式XV化合物可以采用方案II中概述的方法制备。
式XVII化合物可以由式XV化合物(代表其中XR4是NH2的式I化合物)制备，即通过在合适的碱和溶剂存在下，使式XV化合物与式XVI的磺酰氯(其中R9如式I所限定)反应而制备。合适的碱包括DIEA、TEA、吡啶、NaHCO3和Na2CO3。合适的溶剂包括THF、DCM、氯仿、苯、甲苯和EtOAc。该反应优选在0-100℃的温度下进行，最优选在25-50℃的温度下进行。式XVI化合物或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
式XIX化合物可以由式XV化合物(代表其中XR4是NH2的式I化合物)制备，即通过在合适的碱和溶剂存在下，使式XV化合物与式XVIII的酰氯(其中R9如式I所限定)反应而制备。合适的碱包括DIEA、TEA、吡啶、NaHCO3和Na2CO3。合适的溶剂包括THF、DCM、氯仿、苯、甲苯和EtOAc。该反应优选在0-100℃的温度下进行，最优选在环境温度下进行。式XVIII化合物或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
式XXI化合物可以由式XV化合物(代表其中XR4是NH2的式I化合物)制备，即通过在合适的还原剂和溶剂存在下，使式XV化合物与式XX的醛(其中R代表C1-C3烷基、Ar或CH2Ar)反应而制备。合适的还原剂包括硼氢化钠、氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、锌和HCl、以及氢和合适的催化剂。合适的催化剂包括氧化铂或阮内镍。合适的溶剂包括EtOH、EtOH水溶液、水和THF。该反应优选在20-100℃的温度下进行，最优选在环境温度下进行。式XX化合物或者是市售的，或者可以采用本领域技术人员已知的方法制备。
必要时，羟基、氨基或其它反应基可以用保护基保护，所述保护基如以下标准教科书中所述“Protecting Groups in Organic Synthesis”，第3版，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，1999，J Wiley & Sons，Inc。
除非另有说明，否则上述反应通常在约1个至约3个大气压下进行，最好在环境压力(约一个大气压)下进行。
除非另有说明，否则上述反应在惰性环境中进行，最好在氮气环境下进行。
可以采用标准技术，将本发明的化合物和中间体从其反应混合物中分离出来。
可以提及的式I化合物的酸加成盐包括无机酸的盐，例如盐酸盐和氢溴酸盐；与有机酸形成的盐，例如甲酸盐、乙酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和富马酸盐。通过使式I化合物的游离碱或盐、对映体或受保护的衍生物与一个或更多个当量的所述合适的酸反应，可以生成式I化合物的酸加成盐。该反应可以在所述盐不溶于其中的溶剂或介质中进行，或者在所述盐可溶于其中的溶剂中进行，所述溶剂例如为水、二噁烷、乙醇、四氢呋喃或乙醚、或溶剂的混合物，所述溶剂可以在真空下除去或通过冷冻干燥除去。该反应可以是复分解过程，或它可以在离子交换树脂上进行。
式I化合物以互变异构体形式或对映体形式存在，所有这些都包括在本发明范围内。可以通过用常规技术，例如分级结晶或手性HPLC分离所述化合物的外消旋混合物，分离出各种光学异构体。或者，可以通过使合适的旋光原料在不引起外消旋的反应条件下反应，制备各对映体。
式I化合物或其对映体及其药学上可接受的盐，可以照原样使用，或以用于肠给药或胃肠外给药的合适的药物制剂形式使用。按照本发明的又一个方面，提供一种药用组合物，所述药用组合物优选包含低于80％、更优选低于50％(重量)的与惰性、药学上可接受的稀释剂或载体混合的本发明化合物。
稀释剂和载体的实例是-对于片剂和糖锭剂乳糖、淀粉、滑石粉、硬脂酸；对于胶囊酒石酸或乳糖；-对于注射液水、醇、甘油、植物油；对于栓剂天然或硬化油或蜡。
也提供一种制备这类药用组合物的方法，所述方法包括混合所述组分。
人们会理解，包含烟碱性受体激动剂的正调节剂和药学上可接受的载体的药用组合物，所述正调节剂具有增强所述受体激动剂效力的能力。对于本发明的目的而言，术语“正调节剂”或“烟碱性受体激动剂的正调节剂”应该理解为具有增强烟碱性受体激动剂的最大效力的能力的化合物。
人们会理解，本发明包括或者包含一种作为唯一活性物质、并因此调节内源烟碱性受体激动剂例如乙酰胆碱或胆碱活性的正调节剂的组合物，或者包含与烟碱性受体激动剂联合的正调节剂的组合物。因此，所述含有烟碱性受体激动剂的正调节剂的药用组合物可以另外包含一种烟碱性受体激动剂。
在本发明的一个优选形式中，所述烟碱性受体激动剂是α7-烟碱性受体激动剂。α7-烟碱性受体激动剂的实例是(-)-螺[1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-3，5*-噁唑烷]-2*-酮。例如从WO 96/06098、WO 97/30998和WO99/03859中可了解几种α7-烟碱性受体激动剂。
本发明的另一方面提供一种治疗与烟碱传递减弱相关的病症的方法，所述方法包括给予需要这种治疗的患者医疗上有效量的烟碱性受体激动剂的正调节剂，所述正调节剂具有增强所述烟碱性受体激动剂效力的能力。
人们会理解，本发明的治疗方法包括或者一种作为唯一活性物质、并因此调节内源烟碱性受体激动剂例如乙酰胆碱或胆碱的活性的正调节剂，或者与烟碱性受体激动剂一起给予的一种正调节剂。
在本发明的另一优选形式中，所述治疗方法包括一种烟碱性受体激动剂，它为α7-烟碱性受体激动剂。α7-烟碱性受体激动剂的实例是(-)-螺[1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-3，5*-噁唑烷]-2*-酮。例如从WO96/06098、WO 97/30998和WO 99/03859中可了解几种α7-烟碱性受体激动剂。实用性本发明的再一方面是按照本发明的化合物在治疗或预防与烟碱性受体传递减弱相关的病症或与烟碱密度降低相关的病症的药物生产中的应用，所述疾病或病症可以是下述疾病或病症中的一种，所述方法包括给予患者治疗有效量的按照本发明的化合物。
人们会理解，所述应用包括或者包含一种作为唯一活性物质、并因此调节内源烟碱性受体激动剂活性的正调节剂的组合物，或者包含与烟碱性受体激动剂联合的正调节剂的组合物。因此，所述应用的含有烟碱性受体激动剂的正调节剂的药用组合物可以另外包含一种烟碱性受体激动剂。
在本发明的一个优选形式中，所述烟碱性受体激动剂的应用以α7-烟碱性受体激动剂为代表。α7-烟碱性受体激动剂的实例是(-)-螺[1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-3，5*-噁唑烷]-2*-酮。例如从WO 96/06098、WO97/30998和WO 99/03859中可了解几种α7-烟碱性受体激动剂。
疾病或病症的实例包括精神分裂症、躁狂和躁狂性抑郁、焦虑、早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、记忆力丧失、雷维小体性痴呆、注意力不集中的过度反应症、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征、时差综合征和烟碱瘾(包括由于接触含烟碱制品所致的瘾)。
人们会理解，所述正调节剂可以或者为了作用于内源烟碱性受体激动剂而给予，或者与一种外源烟碱性受体激动剂联合给予。
本发明的再一方面涉及用于治疗或预防哺乳动物(最好是人类)由于烟碱性乙酰胆碱受体神经传递功能障碍所致的以上所列病症或疾病的化合物，或者包含一种作为唯一活性物质、并因此调节内源烟碱性受体激动剂活性的正调节剂，或者包含与烟碱性受体激动剂联合的正调节剂的组合物。因此，所述应用的含有烟碱性受体激动剂正调节剂的药用组合物可以另外包含有效治疗或预防这类疾病或病症的一种烟碱性受体激动剂和一种惰性、药学上可接受的载体。实验方法本发明化合物的活性可以在以下所述试验中进行测量(a)非洲爪蟾属(Xenopus)卵母细胞电流记录非洲爪蟾属卵母细胞提供了一种评价被认为是配体门控离子通道亚基的蛋白质的功能的有效方法。注射从编码所述合适受体亚基的cDNA克隆转录的RNA，或注射其中所述编码序列置于启动子下游的cDNA，导致在卵母细胞表面出现功能性配体门控离子通道(参见例如Boulter等(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.84，7763-7767)。
因此，评价烟碱效力增强的一种方便的技术是来自由cRNA表达α7-烟碱性受体的非洲爪蟾属卵母细胞的双电极电压钳记录(two-electrode voltage-clamp recording)。
用0.15％三卡因麻醉爪蟾(Xenopus laevis)蛙(Xenopus I，Kalamazoo，MI)。将卵母细胞取出，置于OR2溶液(82mM NaCl，2.5mM KCl，5mMHEPES，1.5mM NaH2PO4，1mM MgCl2，0.1mM EDTA；pH 7.4)中。将卵母细胞在以1Hz振动的平台上在含有0.2％胶原酶1A(Sigma)的25ml OR2中孵育2次，每次60分钟，将其去卵泡；然后贮存于LeibovitzL-15培养基(50μg/ml庆大霉素(gentomycin)、10单位/ml青霉素和10μg/ml链霉素)中。第二天，向每个卵母细胞中注射约50ng cRNA。用Message Machine(购自Abion)，由cDNA合成cRNA。
外部记录溶液由90mM NaCl、1mM KCl、1mM MgCl2、1mMBaCl2、5mM HEPES；pH 7.4组成。用卵母细胞钳放大器(OC 725C；Warner Instrument，Hamden，CT)进行双电极电压钳记录。当填充3MKCl时，用1-2MΩ尖端阻抗的两个电极刺穿卵母细胞。当膜电位变得稳定在相对于-20mV为负值的电位(当在浴溶液中Ba++置换Ca++时，静息膜电位负值更大)时，开始记录。将膜电位钳在-80mV。ACh购自Sigma。卵母细胞用含或不含ACh的记录溶液连续灌注(5ml/min)。
测量从基线至峰值的电流振幅。通过用GraphPad Prism(GraphPadSoftware，Inc.，San Diego，CA)将数据与逻辑斯谛等式拟合，估计EC50值、最大效应和希耳斜率。
正调节剂诱发的激动剂效力的增强可以以两种方式计算(1)以电流振幅加强的百分比计算，其定义为100(Im-Ic)/Ic，其中Im是在调节剂存在下的电流振幅，而Ic是无调节剂时的电流。
(2)以激动剂记录图的“曲线下面积”的增强百分比计算，它是在一定时间内净电流的积分。曲线下的面积通常代表通过所述通道的总离子通量。(b)Ca2+通量成像通过细胞系中瞬时表达的nAChRα7受体的Ca2+通量的成像，是分析调节剂活性的另一种方法。
让表达α7受体的细胞(例如HEK-293细胞或经细胞培养的神经元)在96孔板中生长至汇合，加入一种荧光钙指示剂-fluo-3。为了筛选α7调节活性，将96孔板置于荧光成像平板读出仪(FLIPR)中，将受试化合物和α7激动剂同时加入所有孔中。根据通过每孔荧光强度的增加而定量的流入细胞中的钙，测量受体活化，同时由FLIPR记录。根据与单独的激动剂相比的荧光增加，测定调节效应。同样，为了测试nAChRα7激动剂活性，将受试化合物和α7调节剂同时加入所有孔中。根据通过每孔荧光强度的增加而定量的流入细胞中的钙，测量受体活化，同时由FLIPR记录。根据与单独的调节剂相比的荧光增加，测定激动剂的效应。
按照以下方法制备经细胞培养的神经元将18日龄的Sprague-Dawley大鼠胎儿(E-18)从妊娠雌鼠体内无菌取出，将其处死，取出脑的前皮质，剥离脑膜，并将经清除后的皮质置于冷HBSS中。如果需要海马，则从皮质中解剖出海马，然后置于冷HBSS中。将组织机械分散，在HBSS(200g，于4℃30分钟)中洗涤1次，重悬于补充谷氨酰胺、抗生素、氯化钾、胰岛素、运铁蛋白、硒和5％热灭活胎牛血清(FBS，无内毒素)的改进的Sato培养基中，然后接种到24孔板(包被有聚L-赖氨酸)的各孔中。各孔可以带有也用PLL包被的盖玻片。将平板在CO2培养箱中于37℃孵育。24小时后，除去培养基，加入新鲜培养基，并让细胞再生长至少11天，必要时进行流加培养。
本发明的化合物是在低浓度乙酰胆碱(30μM)下测量基线至峰值时引起基线电流(如上所述)100％增加(2倍增加)的化合物，表明预料它们具有有用的治疗活性。本发明的化合物也是当如上所述用于Ca2+通量成像测定时引起Ca2+通量增加的化合物。与单独的激动剂所引起的Ca2+通量(以荧光强度单位测量)相比，本发明化合物引起的Ca2+通量的任何增加表明，预料它们具有有用的治疗活性。
本发明化合物的应用的优点是，它们的毒性可能较低，效力更强，作用时间更长，活性范围更宽，更有效，产生的副作用更小，吸收更容易，或具有其它有用的药理学特性。通用实验方法市售的试剂可不用进一步纯化而使用。质谱或者按照化学电离(MS CI)或者按照电喷雾(MS ES)电离方法记录，并且以质子化的母体分子阳离子(m++H)或去质子化的母体分子阴离子(M--H)的m/z报告。室温是指20-25℃。
权利要求
1.一种式I化合物或其对映体及其药学上可接受的盐 其中R1代表氢、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基或(CH2)nAr；W代表C(O)、C(O)O、C(O)NR6或一个键；R2代表氢、Ar或(CH2)pCH[(CH2)qR7](CH2)tR8；或R2和R6一起是(CH2)jY(CH2)k；R3和R5独立地代表氢、卤素或C1-C4烷基；X代表氧或NH；R4代表氢、C1-C4烷基、(CH2)uAr、R9CO或R9SO2；R6代表氢、C1-C4烷基、芳基或杂芳基；或R2和R6一起是(CH2)jY(CH2)k；R7和R8独立地代表氢、卤素、CN、-C≡CH、N3、CF3、NO2、Ar、OR10、NR10R11、C(O)OR10、OC(O)R10、C(O)NR10R11、NR10C(O)R11、SO2NR10R11或NR10SO2R11；R9代表C1-C4烷基或Ar；Ar代表苯基、萘基或者含有0-3个氮、0-1个硫和0-1个氧的5元或6元杂环；Ar可任选地用独立选自以下的一个或更多个取代基取代氢、卤素、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、(CH2)n芳基、CN、NO2、CF3、OR12、NR12R13和COOR12；R10、R11、R12和R13独立地代表氢、C1-C4烷基、芳基或杂芳基；或者R10和R11一起和/或R12和R13一起独立地代表(CH2)jY(CH2)k；Y代表氧、硫、NR14或一个键；j是2-4；k、m、n、p、q、t和u独立地是0-2；R14代表氢、C1-C4烷基、芳基或杂芳基。
2.一种权利要求1的化合物或其对映体及其药学上可接受的盐，其中R4代表氢、甲基或苄基；R1代表氢或甲基；R3和R5独立地代表氢；W代表一个键；X代表氧；R2代表氢、甲基；(4-苄基)噁唑啉-2-基或A；A代表COOR15或CONR16R17；R15代表氢或CH2CH3；R16代表氢或C1-C4烷基；R17代表C1-C4烷基、(CH2)n-苯基-Y或CHR18CHR19-Z；R18代表氢、苯基或苄基；R19代表氢或苄基；R20代表苄基；Y代表氢、Cl、N(CH3)2或苯基；Z代表Cl、OH、F、N3或NH2；n为0-4。
3.一种权利要求1的化合物，所述化合物是4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-羧酸乙酯；4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-羧酸；N-苯乙基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-甲基-N-苯乙基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-二甲氨基苄基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-氯苄基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-苄基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-苯基丁基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(3-苯基丙基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-苯基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(4-氯苯基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(3-联苯基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-乙基4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；4-羟基-1-甲基-2-(吡咯烷-1-基羰基)-1H-吲哚；N-(1-氟甲基-2-苯基乙基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；(R)-N-(2-羟基-1-苯基乙基)4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；(S)-N-(2-叠氮基-1-苄基乙基)-4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；N-(2-氟乙基)-4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；(R)-N-(2-氟-3-苯基丙基)-4-羟基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酰胺；或其对映体及其药学上可接受的盐。
4.一种用于治疗的权利要求1-3中任一项的化合物。
5.一种药用组合物，所述药用组合物包含与惰性、药学上可接受的稀释剂或载体混合的权利要求1-3的任一项中限定的化合物。
6.权利要求5的药用组合物，所述药用组合物还包含一种烟碱性受体激动剂。
7.用于治疗或预防人类疾病或病症的权利要求5或权利要求6的药用组合物，所述疾病或病症是其中所述化合物有能力增强烟碱性受体激动剂效力的疾病或病症。
8.用于治疗或预防精神病或智力减低疾病的权利要求5或权利要求6的药用组合物。
9.用于治疗或预防人类疾病或病症的权利要求5或权利要求6的药用组合物，所述疾病或病症是其中所述α7烟碱性受体的活化是有益的疾病或病症。
10.用于治疗或预防下列疾病或病症的权利要求8的药用组合物，所述疾病或病症是早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、记忆力丧失、注意力不集中的过度反应症、雷维小体性痴呆、焦虑、精神分裂症、或躁狂或躁狂性抑郁、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征、有胆碱能突触损失的神经变性性疾病、时差综合症、停止吸烟、烟碱瘾包括由于接触含烟碱制品所致的烟碱瘾、疼痛或溃疡性结肠炎。
11.用于治疗或预防下列疾病或病症的权利要求8的药用组合物，所述疾病或病症是早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、雷维小体性痴呆、记忆力丧失或注意力不集中的过度反应症。
12.用于治疗或预防下列疾病或病症的权利要求8的药用组合物，所述疾病或病症是焦虑、精神分裂症、或躁狂或躁狂性抑郁。
13.用于治疗或预防下列疾病或病症的权利要求8的药用组合物，所述疾病或病症是帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征或有胆碱能突触损失的神经变性性疾病。
14.用于治疗或预防下列疾病或病症的权利要求8的药用组合物，所述疾病或病症是时差综合症、烟碱瘾包括由于接触含烟碱制品所致的烟碱瘾、疼痛或溃疡性结肠炎。
15.用于治疗或预防早老性痴呆的权利要求8的药用组合物。
16.权利要求1-3中任一项的化合物在生产用于精神病或智力减低疾病的治疗或预防的药物中的用途。
17.权利要求1-3中任一项的化合物在生产用于其中所述α7烟碱性受体的活化为有益的人类疾病或病症的治疗或预防的药物中的用途。
18.权利要求1-3中任一项的化合物在生产用于以下疾病或病症的治疗或预防的药物中的用途早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、记忆力丧失、注意力不集中的过度反应症、雷维小体性痴呆、焦虑、精神分裂症、躁狂或躁狂性抑郁、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征、有胆碱能突触损失的神经变性性疾病、时差综合症、停止吸烟、烟碱瘾包括由于接触含烟碱制品所致的烟碱瘾、疼痛或溃疡性结肠炎。
19.权利要求18的用途，其中所述病症或疾病是早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、记忆力丧失、雷维小体性痴呆或注意力不集中的过度反应症。
20.权利要求18的用途，其中所述疾病是焦虑、精神分裂症、躁狂或躁狂性抑郁。
21.权利要求18的用途，其中所述疾病是帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征或有胆碱能突触损失的神经变性性疾病。
22.权利要求18的用途，其中所述病症或疾病是早老性痴呆。
23.权利要求18的用途，其中所述病症或疾病是时差综合症、烟碱瘾包括由于接触含烟碱制品所致的烟碱瘾、疼痛和溃疡性结肠炎。
24.一种治疗与烟碱传递减弱相关的病症的方法，所述方法包括给予需要这种治疗的患者医疗上有效量的权利要求1-3中任一项的化合物，所述化合物具有增强烟碱性受体激动剂效力的能力。
25.权利要求24的方法，其中所述化合物与一种烟碱性受体激动剂一起给予。
26.权利要求24或权利要求25的方法，其中所述激动剂是α7-烟碱性受体激动剂。
27.一种治疗或预防精神病或智力减低疾病的方法，所述方法包括给予治疗有效量的权利要求1-3中任一项的化合物。
28.一种治疗或预防其中所述α7烟碱性受体的活化为有益的疾病或病症的方法，所述方法包括给予治疗有效量的权利要求1-3中任一项的化合物。
29.权利要求24-28中任一项的方法，其中所述疾病是早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、记忆力丧失、注意力不集中的过度反应症、雷维小体性痴呆、焦虑、精神分裂症、躁狂或躁狂性抑郁、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征、有胆碱能突触损失的神经变性性疾病、时差综合症、停止吸烟、烟碱瘾包括由于接触含烟碱制品所致的烟碱瘾、疼痛或溃疡性结肠炎。
30.权利要求29的方法，其中所述疾病是早老性痴呆、学习缺陷、认知缺陷、注意力缺乏、记忆力丧失、雷维小体性痴呆或注意力不集中的过度反应症。
31.权利要求29的方法，其中所述疾病是帕金森病、亨廷顿舞蹈病、图雷特综合征或有胆碱能突触损失的神经变性性疾病。
32.权利要求28的方法，其中所述疾病是焦虑、精神分裂症、躁狂或躁狂性抑郁。
33.权利要求29的方法，其中所述疾病是时差综合症、烟碱瘾、疼痛和溃疡性结肠炎。
34.权利要求29的方法，其中所述疾病是早老性痴呆。
全文摘要
本发明涉及一种式(I)化合物或其对映体及其药学上可接受的盐,其中:R
文档编号A61K45/06GK1387513SQ00815440
公开日2002年12月25日 申请日期2000年11月1日 优先权日1999年11月3日
发明者D·古利, J·罗萨蒙德 申请人:阿斯特拉曾尼卡有限公司