作为辣椒素受体拮抗剂用于治疗疼痛的稠合吡啶衍生物的制作方法

专利名称：作为辣椒素受体拮抗剂用于治疗疼痛的稠合吡啶衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的吡啶衍生物、它们的制备方法、它们作为药物的用途及含有它们的药物组合物。
更特别的，本发明提供了以游离碱或酸加成盐形式存在的式I化合物 其中R1和R2一起为-NH-C(SR6)＝N-C(O)-、-NR7-C(R8)＝N-C(O)-、-N＝C(SR9)-NR10-C(O)-、-NR11-X-NR12C(O)-、-NH-X-NH-、-NH-X-N＝C(R13)-、-NH-X-NH-CH2-、-N＝Z-NH-、-N＝Z-NH-CH2-、-N＝Z-NH-C(O)-和-N＝Z-N＝C(R14)-，其中X为C(O)、C(S)或C(O)-C(O)；Z为N或CR15；R6为C1-C4烷基；R7和R8分别独立为氢、C1-C4烷基、C3-C8环烷基或与相邻的原子一起形成5或6元杂环；R9和R10一起为C1-C4亚烷基；R11为氢、C1-C4烷基、被C(O)OC1-C4烷基取代的C1-C4烷基或被C1-C4烷基取代的苯基；R12为氢、NH2、C1-C4烷基或被C1-C4烷基取代的苯基；R13为氢、卤素、NH2或C1-C4烷氧基；R14为氢、羟基、卤素、NH2、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基和R15为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或SCH2C(O)OC(CH3)3；R3为氢、OH、CN、C1-C6烷基、苯基或C(O)OC1-C4烷基；R4为氢；卤素；NH2；CN；C1-C6烷基；被OH取代的C1-C6烷基；苯基；被OH、卤素、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基或C1-C6烷氧基取代的苯基；苄基；被OH取代的苯甲酰基；或C(O)OC1-C6烷基；5或6元芳族或脂族杂环；R5为氢、OH、NH2、卤素、C1-C6烷基、被卤代苄基取代的C1-C6烷基、C3-C6环烷基、苯基、吡啶基、NHC1-C4烷基或N＝CHN(C1-C4烷基)2；前提是，式I化合物不是吡啶并[3，2-d]嘧啶-2，4(1H，3H)-二酮和6-氯代-2-甲基-4-氧代-吡啶并[3，2-d]嘧啶。
本发明化合物以游离或盐如酸或碱加成盐的形式存在。本发明也可被认为含有以游离或盐如三氟乙酸盐或盐酸盐的形式存在的式I化合物。根据本发明用作药物的适当的药学上可接受的酸加成盐包含特别是盐酸盐。
R1和R2的更特别的例子包括-NR11C(O)NR12C(O)-、-NHC(S)NHC(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-NH-C(O)-C(O)-NH-、-NH-C(O)-N＝C(Cl)-、-NH-C(O)-N＝C(OCH3)-、-NH-C(O)-N＝C(NH2)-、-NH-C(O)-N＝CH-、-NH-C(O)-NH-CH2-、-NH-C(SCH3)＝N-C(O)-、-N＝CH-NH-、-N＝N-NH-、-N＝CH-NH-CH2-、-N＝C[SCH2C(O)OC(CH3)3]-NH-C(O)-、-N＝CH-NH-C(O)-、-N＝C(Cl)-NH-C(O)-、-N＝C(NH2)-NH-C(O)-、-N＝C(CH3)-NH-C(O)-、-N＝C(Cl)-N＝C(Cl)-、-N＝C(Cl)-N＝C(NH2)-、-N＝C(OCH3)-N＝C(OCH3)-、-N＝C(OCH3)-N＝C(NH2)-、-N＝CH-N＝C(NH2)-、-N＝CH-N＝CH-、 和 R4的5或6元芳族或脂族杂环可以为如但不限于噻吩基(thiophenyl)、呋喃基、咪唑基、吡啶基、嘧啶基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基及其衍生物(如C1-C4烷基、OC1-OC4烷基、卤素等)。
式I化合物的烷基基团可以为支链或直链。
在式I中，不论是独立存在、共同存在还是以任何组合或分组合的形式存在，均优选这些基团具有下述含义(a)R1和R2一起为二价基团-NHC(O)NHC(O)-或-NHC(S)NHC(O)-；(b)R3为氢；(c)R4为苯基；被OH、卤素(如氯和氟)、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基或C1-C6烷氧基取代的苯基；和(d)R5为支链或非支链C1-C6烷基(如异丙基、叔丁基)或C3-C6环烷基。
最优选的式I化合物为这样的化合物，其中R1和R2一起为-NH-C(S)-NH-C(O)-；R3为氢；R4为苯基或为被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基；和R5为C1-C4烷基或C3-C6环烷基。
本发明也提供了生产游离碱或酸加成盐形式的式I化合物的方法，该方法包括以下步骤使式II化合物 其中R3、R4和R5同上文定义；与式III化合物反应 其中R1和R2同上文定义，回收得到的化合物。
从上述过程获得的式I化合物可以进一步衍生，如使式I’化合物(其中R3、R4和R5同上文定义并且R1和R2一起为基团-N＝C(OH)-N＝C(OH)-)与如氯氧化磷反应，得到式I化合物，其中R3、R4和R5同上文定义，并且R1和R2一起为基团-N＝C(R15’)-N＝C(R14’)-，其中R14’为Cl且R15’为OH或R14’和R15’均为Cl。这两个化合物可以根据标准方法进一步衍生，得到式I化合物，其中R3、R4和R5同上文定义，R1和R2一起为基团-N＝C(R15)-N＝C(R14)-，其中R14和R15同上文定义。
式I化合物，其中R3、R4和R5同上文定义，且R1和R2一起为基团-N＝C(Cl)-N＝C(Cl)-，可以在标准条件下与氢反应得到式I化合物，其中R3、R4和R5同上文定义，且R1和R2一起为基团-N＝CH-NH-CH2-。
通常，该反应可以依照标准方法进行。然而，通过降低烯胺再水解为酮，如水解为1-(4-氯代苯基)-3，3-二甲基-2-丁酮，可以提高得到的式I化合物的产量。在反应开始的12-20小时，反应溶液的温度应保持在75℃以下，优选73℃以下。然后将反应物加热至约100℃2-4小时，优选3小时。用甲苯-庚烷混合物除去溶剂。其它的溶剂混合物可以是含有低级脂族烃(C3-C8)溶剂的芳族烃溶剂。用水处理后，沉淀得到游离碱。其盐形式则可以用技术人员熟知的标准方法制备，如将6-(4-氯代苯基)-7-(1，1-二甲基乙基)-2，3-二氢-2-硫代-吡啶并[2，3-d]嘧啶-4(1H)-酮纯化为钾盐，接着转化为游离酸形式，并自乙醇和水中重结晶，也可以分离粗品游离酸形式，接着自乙醇和水中重结晶。式I化合物可以进一步衍生得到不同的式I化合物。
可以制备式II化合物，例如通过首先将频哪酮用甲苯中的4-溴代氯代苯在叔丁醇钠存在下(1.5-3.0当量)经Pd催化的芳基化反应转化为酮中间体。Pd催化剂为乙酸钯或其它钯催化剂如Pd2(dba)3。可以采用叔丁醇钠作为碱，也可以采用其它适当的碱如双(三甲硅烷基)氨化锂和双(三甲硅烷基)氨化钠。该反应可以在甲苯溶液中进行。其它溶剂可以是THF、二甲苯。反应温度约为80-110℃。用L-半胱氨酸和硫代硫酸钠水溶液处理以提取除去钯，并经共沸除去水后，甲苯溶液中的粗产物则可以在下一步骤中直接使用。也可以使用其它除去催化剂的方法，如木炭处理。在第二步中，酮中间体，如与N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛反应制备烯胺中间体2-(4-氯代苯基)-1-(二甲基氨基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-酮。此步骤优选在甲苯或其它适当的芳族或脂族烃溶剂中、在回流温度下进行。式II化合物可以如实施例1和2中描述的方法制备。
式III的起始化合物是已知的或可以通过相应的已知化合物制备或可以如实施例1和2中描述的方法制备。
本发明化合物和它们药学上可接受的酸加成盐(下文中统称本发明物)具有药理学活性，因此可以用作药物。具体而言，本发明的物质为人类辣椒素(vanilloid)受体1(hVR1)的功能性阻断剂。
本发明的物质与辣椒素受体的相互作用可以通过它们阻断辣椒素受体1离子通道中的离子流的能力来证明，例如，通过如使用钙敏感染料进行钙的荧光测定来测定细胞内钙水平，例如通过FLIPR方法，或者通过测定45Ca-摄取或14C-胍外流，可以根据下面的试验方法来证明。荧光测定表达人类辣椒素受体1离子通道的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞培养物是根据标准方法制备的(McIntyre等，British Journal of Pharmacology1321084-1094(2001))。试验化合物的活性是采用钙敏感染料通过荧光测定以测定[Ca2+]的变化而加以研究的。将细胞以25,000/孔的密度平铺于96孔Costar黑的、澄清底的板上，并在37℃下、于5％CO2环境下的MEM培养基中培养过夜。于测定当日，在室温下，将细胞在补充有2μM fura-2/AM或者2μM fura-6F(分子探针)并含有0.01％聚醚F-127的测定缓冲液(Hank氏平衡盐液(HBSS，Invitrogen)，含有10mM的N-2-(羟基乙基哌嗪-N’-(2-乙磺酸)(HEPES)，pH7.4)中培养30分钟。用测定缓冲液洗涤2次后，将100μl测定缓冲液或适当的测试化合物(浓度范围自1nM至最终10μM)加入每孔，并且将板放置于Molecular Devices Flexstation。测定其荧光1分钟，间隔4秒，激发波长为340和380nm，发射波长为520nm。人类辣椒素受体1离子通道是由辣椒素拮抗剂或低的pH值刺激。在大约17s时，将20μl6倍于所需终浓度的辣椒素转入细胞中。为进行pH试验，仅将100μl pH7.4的HBSS(含有所试化合物)加入至细胞中并将20μl的60mM 2-[N-吗啉基]乙磺酸(MES)的HBSS溶液移入细胞中。调整溶液的pH值，使当以1∶6稀释时，得到所需的pH值。计算每一时间点于340和380nm处刺激时所产生的荧光强度比率。拮抗剂引起的应答可以通过将刺激后4个时间点的平均比率减去基础比率计算。
在上述测试中，本发明的物质在1nM至10μM浓度范围内可以有效阻断Ca摄取。
可以依照标准试验方法，如在下文的试验方法中所述的方法证明这些化合物特别是作为止痛剂的活性。
试验在大鼠神经性疼痛模型中的抗痛觉过敏作用本发明的物质通过在下述大鼠神经性疼痛模型中以口服的形式给药后，显示这些物质是有力的和有效的抗痛觉过敏药。外周神经疾病是由左侧坐骨神经局部结扎引起的。机械痛觉过敏是通过采用标准的爪压力方法测定同侧的(结扎的)和对侧(未结扎的)后爪的爪缩回阈值来测定的。在结扎后的11-15日研究药物的作用。将左爪(结扎的)的平均爪缩回阈值±s.e.m.与右爪(未结扎的)的平均爪缩回阈值±s.e.m.相比较。
给予本发明的物质，如口服1ml的20％cremophor/水。服药过后的百分比痛觉过敏值是通过与服药前的右爪(未结扎的)的值相比获得的；这样可以在右爪没有药物干扰的情况下，获得痛觉过敏减少的真实值。本发明物质的单一口服给药在局部部分切除神经的大鼠后爪产生了高效的机械痛觉过敏逆转。本发明物质产生的机械痛觉过敏逆转为0.1-100mg/kg并且迅速显示了长效的活性作用。
因此，本发明的物质可以作为辣椒素受体阻断剂，如在治疗辣椒素受体活化起作用或与其相关的疾病或病症中。此类病症包括特别是如骨和关节疼痛(骨关节炎)、肿瘤疼痛、肌疼痛(肌肉损伤、肌纤维痛)和手术期间疼痛(普通手术、妇产科手术)。
本发明的物质在治疗或预防慢性疼痛中特别有效，特别是炎症如慢性炎症疼痛、炎症疾病如呼吸系统炎症如(慢性梗阻性肺病)COPD或哮喘、咳嗽、尿失禁、偏头痛、内脏紊乱(如肠炎)、鼻炎、膀胱炎如间隙性膀胱炎、胰腺炎、葡萄膜炎、炎性皮肤紊乱和风湿性关节炎。
本发明的物质作为辣椒素受体拮抗剂是有效的，如治疗各种成因或病原性疼痛及用于治疗炎性反应、疾病或病症和治疗过敏反应的抗炎和/或抗水肿药物。由于它们的止痛/抗炎性，它们可用于治疗炎性疼痛、痛觉过敏，特别是严重的慢性疼痛。例如，用于治疗疼痛、炎性和/或损伤导致的水肿(如烧伤、扭伤、骨折等的损伤)、外科手术后的并发症如用作术后止痛剂，也可用于治疗不同病原的炎性疼痛如治疗骨关节炎和风湿性关节炎及风湿病、腱-滑膜炎和痛风。它们还可作为治疗与如咽痛、月经或癌症相关的疼痛的止痛剂。作为抗炎/抗水肿药物，它们可进-步用于治疗如炎性皮肤疾病，如牛皮癣和湿疹。
作为辣椒素受体阻断剂，本发明的药物也可用作肌肉平滑弛缓剂，如治疗胃肠道或子宫痉挛，如Crohn′s病、溃疡性结肠炎或胰腺炎。
本发明的物质特别可用作治疗呼吸系统反应性过强和治疗与呼吸系统相关的炎性疾病特别是哮喘的药物。另外，本发明的药物如，可以用于控制、限制或逆转哮喘中的呼吸系统反应性过强。
应用本发明的炎性的或障碍性的呼吸系统疾病包括任何种类或病原性(包括固有和特别是非固有性哮喘)哮喘病。因此，本发明的物质可用于治疗过敏性哮喘，以及如运动引致的哮喘、职业性哮喘、细菌感染引起的哮喘、其他非过敏性哮喘和“wheezy-infant综合征”。
哮喘病的治疗效果可以通过减少症状发作的频率或严重性来体现，如急性哮喘或支气管收缩发作，并还可以通过治疗，如作为抗炎性(如皮质甾类)或支气管扩张(如β2肾上腺能)治疗的疾病症状的减少来体现。
应用本发明的炎性的或障碍性的呼吸系统疾病进一步包括任何种类或病原的尘肺(炎性、普通职业性、肺病、经常性伴随重复性粉尘吸入)，包括例如，铝尘肺、炭肺、石棉肺、石末沉着病、睫毛脱落、肺铁末沉着症、硅肺病、烟尘肺，特别是绵纤维吸入性肺炎。
可应用本发明的物质的另外的炎性或障碍性呼吸系统疾病和病症包括成人呼吸窘迫综合征(ARDS)、慢性障碍性肺或呼吸系统疾病(COPD或COAD)和支气管炎。本发明的药物也可用于治疗过敏性和血管收缩性鼻炎。
除了前述，本发明的物质还可用于治疗脓毒性休克，如用作抗血容量减少和/或抗-低血压药物，还可以治疗肠炎、脑水肿、头痛、偏头痛和炎性皮肤病如湿疹和牛皮癣，以及炎性内脏紊乱如过敏性肠综合征、Crohn’s病、溃疡性结肠炎、膀胱炎如间隙性膀胱炎、肾炎、葡萄膜炎。
本发明的物质可以单独给药或与其它药物联合进行体内给药，以有效治疗辣椒素受体活性起作用或与其相关的疾病或病症，所述其他药物包括以下药物环加氧酶-2(COX-2)抑制剂如具体的COX-2抑制剂(如塞来考昔和罗非考昔)和非甾族抗炎药(NSAID)(如乙酰基水杨酸、丙酸衍生物)、三环抗抑郁剂(如Anafranil、Asendin、Aventyl、Elavil、Endep、Norfranil、Norpramin、Pamelor、Sinequan、Surmontil、Tipramine、Tofranil、Vivactil、Tofranil-PM)、抗痉挛药(如卡马西平、奥卡西平、加巴喷丁)、缓激肽B1或B2拮抗剂和GABAB拮抗剂(如L-巴氯芬)。
根据本发明，用于联合成分的分开给药和以固定组合(即在单一制剂组合物中包含至少两种组合成分)给药的药物组合物可以以常规方法制备，并且是那些适于哺乳动物(包括人类)的胃肠(如口服或直肠)给药以及肠胃外给药的药物组合物，该组合物中含有治疗有效量的至少一种药物活性组合或者还包括一种或多种药学上可接受的载体，特别是那些适于肠内或肠胃外给药的药物组合物。
对于上述的适应症，适当的本发明物质的剂量当然决定于，如宿主、给药方式和病症的性质和严重程度及所使用具体药物的相关效力。例如，活性药物的量可以通过已知的体内或体外技术方法测定，这些技术方法可以测定具体的活性物质在具有治疗作用时维持血浆浓度在可接受的水平的时间。通常来讲，动物的给药剂量为每日约0.01至约20.0mg/kg即可达到满意的效果。而人的给药剂量为每日约0.7至约1400mg/日，p.o.如约50至200mg，可以一次给药，也可以分多达4次给药，或以缓释的形式给药。因此，适当口服剂型含有约0.2或2.0至约700或1400mg的本发明的物质以及适当的药学上可接受的稀释剂或载体。
或者，本发明的物质还可以经局部如以霜剂、凝胶剂等形式给药以治疗如上文提到的皮肤病症或以吸入形式如以干粉形式给药，如在治疗哮喘时。
含有本发明药物的组合物的实例包括如固体散剂、水溶液(如含有助溶剂，如环糊精的溶液)，微乳和混悬液，如微粉化的式I化合物的盐酸盐在如0.1至1％(如0.5％)甲基纤维素的水溶液中。组合物可以用适当的缓冲剂如苹果酸缓冲至如pH3.5至9.5范围，如pH4.5。
本发明的物质也可用于化学药品研究中。
根据前述，本发明也提供(1)可用作辣椒素受体阻断剂的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物，如用于任何上文中提到的具体适应症；(2)药物组合物，该组合物含有游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物(如(1)项中所述)作为活性成分和药学上可接受的稀释剂或载体；(2’)用于治疗或预防辣椒素受体起作用或与之相关的疾病或病症的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物，包括式I化合物和载体。
(3)用于治疗需要此类治疗的宿主任何一种前文中所述的具体适应症的方法，该方法包括给予有效量的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物(如(1)项中所述)；(3’)治疗或预防辣椒素受体起作用或与之相关的疾病或病症的方法，该方法包括给予需要此类治疗的哺乳动物治疗有效量的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物。
(4)游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物在制备用于治疗或预防活性辣椒素受体起作用或与之相关的疾病或病症的药物中的用途；(5)制备如(1)项中所述的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物的方法；(6)如上述定义的方法，该方法包括如同时或顺次共同给予治疗有效量的辣椒素受体拮抗剂(如游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物)和另一种药物，所述另一种药物为如用于任何前述具体适应症的药物；(7)组合，该组合包括治疗有效量的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的式I化合物和另一种药物，所述另一种药物为如用于任何上文提到的具体适应症的药物。
优选的式I化合物为7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮(实施例2)。该化合物在体外为有效的辣椒素受体1(VR1)离子通道阻断剂(在荧光测定中，对人VR1的IC50＝65.1nM；对大鼠VR1的IC50＝19.2 nM)。在上文提到的大鼠神经性疼痛模型中，在痛觉过敏确立后，当以0.3-30mg/kg的剂量单剂量p.o.给药时，可以以剂量依赖性方式降低爪缩回阈值至少6小时。
下述的实施例示例性说明本发明。
在实施例中，采用了下面缩写DMF代表二甲基甲酰胺；RT代表室温；THF代表四氢呋喃；LCMS代表液体层析-质谱。
实施例16-苄基-7-异丙基-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]嘧啶-2，4-二酮的制备(a)氯化锂(27mmol)和氯化铜(I)(13.46mmol)称重后，放入经火焰干燥过的250mL装有低温温度计的圆底烧瓶中。加入无水THF(50mL)，并将混合物在室温下搅拌1小时得到浑浊的黄绿色溶液。冷却至-55℃并加入氯化异丙基镁(6.75mL的2M THF溶液，13.5mmol)。15分钟后，于-60℃，迅速加入苯丙酰氯(13.46mmol)并将混合物缓慢加热至室温过夜。将混合物用水(100mL)猝灭，加入35％氢氧化铵(20mL)。混合物在室温下搅拌1小时，用乙醚(3×50mL)萃取。将合并的醚提取物用饱和的盐水(50mL)洗涤，并干燥(MgSO4)，过滤，在减压下蒸发得到4-甲基-1-苯基-戊-3-酮。
(b)4-甲基-1-苯基-戊-3-酮(10.2mmol)和叔-丁氧基双-(二甲基氨基)甲烷(16mmol)混合，在110℃一起加热17小时。减压除去过量的反应物，得到(E/Z)-2-苄基-1-二甲基氨基-4-甲基-戊-1-烯-3-酮。
(c)(E/Z)-2-苄基-1-二甲基氨基-4-甲基-戊-1-烯-3-酮(8.66mmol)和4-氨基-2，6-二羟基嘧啶(10.7mmol)在乙醇(10mL)和10％的乙酸水溶液(90mL)中混合。在干燥的氮气下将混合物于120℃加热18h，冷却至室温，过滤回收形成的无色固体。从10％的异丙醇中的冰乙酸溶液中重结晶得到6-苄基-7-异丙基-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]嘧啶-2，4-二酮。LCMSMH+296；＞97％纯，在214和254nm处测定，保留时间＝5.72min。
实施例27-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮的制备(a)于室温下，将4-氯代苄基溴(0.1mol)和无水乙醚(200mL)置于火焰干燥的2-颈圆底烧瓶中。将溶液在惰性气体中搅拌，同时分次加入镁屑(0.1mol)。再加入三甲基乙腈(0.1mol)，接着加入无水m-二甲苯(100mL)。反应在室温下搅拌1小时，并蒸发掉乙醚(油浴，温度130℃)。加入另一份三甲基乙腈(5mL)，并在干燥的氮气下将得到的悬浮液在回流下加热过夜。将反应混合物冷却至0℃，缓慢加入水(40mL)中的浓盐酸溶液(22mL)。过滤得到的固体，真空干燥得到1-(4-氯代苄基)-2，2-二甲基-亚丙基胺盐酸盐。
(b)将1-(4-氯代苄基)-2，2-二甲基-亚丙基胺盐酸盐(61mmol)悬浮于2N盐酸水溶液中(200mL)，并于回流下加热3小时。得到的两相混合物冷却至室温，用二氯甲烷提取(3x)，合并的DCM提取物干燥(MgSO4)，并减压蒸发得到1-(4-氯代苯基)-3，3-二甲基-丁-2-酮。
(c)在回流下，将1-(4-氯代苯基)-3，3-二甲基-丁-2-酮(30mmol)和叔-丁氧基双-(二甲基氨基)甲烷(31.5mmol)一起加热过夜。然后将反应混合物冷却至室温，并在减压下将过量的叔-丁氧基双(二甲基氨基)甲烷除去得到2-(4-氯代苯基)-1-二甲基氨基-4，4-二甲基-戊-1-烯-3-酮。
(d)2-(4-氯代苯基)-1-二甲基氨基-4，4-二甲基-戊-1-烯-3-酮(30mmol)溶于乙醇中(20mL)，滴加至搅拌的4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶单水合物(31.5mmol)的10％乙酸水溶液(200mL)中的浆液中。在回流温度下，将混合物加热过夜。除去冷凝器，将乙醇蒸发2小时。反应混合物冷却至室温，过滤回收形成的固体并用冰水洗涤。然后，将固体溶于甲醇，过滤除去不需要的副产物，减压浓缩甲醇以便结晶。收集形成的晶体并溶于乙醚，过滤除去不溶的副产物，蒸发干燥。得到的固体真空干燥3天，得到7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮。保留时间为7.25min[Phenomenex C18 R HPLC分析柱，30mm×4.6mm，梯度90∶10至0∶100(水+0.1％TFA∶MeCN)，10分钟]；NMR d6-DMSO(400MHz，参考残留的DMSO于δ2.5)δ1.17(s，9H)，7.37(d，2H)，7.5(d，2H)，7.75(s，1H)，12.56(s，1H)，13.07(s，1H)[M+H]+346/348。或者，作为选择，也可以(a’)在5L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、加液漏斗、加热罩和具有进出口的冷凝器的圆底烧瓶中，装入100.0g叔丁醇钠和300mL无水甲苯。将混合物在23-27℃搅拌，加入在850mL无水甲苯中的1.48g乙酸钯和125.0g 4-溴氯苯溶液中。用40分钟、采用温度设定为约95-125℃的加热罩将混合物加热至95-100℃。在45分钟至1小时内加入300mL甲苯中的98.1g频哪酮溶液，同时保持内部温度95-100℃。另外搅拌9小时，然后在30分钟内使内部温度冷却至23-25℃。将600g的15％氯化铵溶液在10分钟内加入，同时保持内部温度20-27℃。搅拌混合物，分离有机层，用600mL饱和的氯化钠溶液洗涤。有机层装入5L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、加液漏斗、加热罩和具有进出口的冷凝器的圆底烧瓶中，并加入150.0gL-半胱氨酸在900mL水中的溶液。将混合物内部温度在40分钟内，加热至84-90℃以回流，然后再搅拌5小时。冷却后，除去水层，在具有20.0g硅藻土垫的Büchner漏斗中过滤有机层。用200mL甲苯洗涤硅藻土垫，留下滤液，向滤液中加入75.0g L-半胱氨酸和2.5g硫代硫酸钠五水合物在600mL水中的溶液。将混合物加热至内部温度78-82℃。逐渐形成白色固体。在此温度下，将该三相混合物再搅拌5小时，然后冷却，分离有机层。有机层经20.0g硅藻土垫过滤，垫用200mL甲苯溶液洗涤。合并的滤液用400mL饱和的NaCl溶液再洗涤。过滤有机层并浓缩收集约800mL溶剂，得到1.0L粗品1-(4-氯代苯基)-3，3-二甲基-2-丁酮的甲苯溶液，可以直接用于下一步骤，理论收率137.6g(Pd 2ppm)。
(b’)在3L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、回流冷凝器和氮气进出口的的圆底烧瓶中，装入953g(1.05L)含有1-(4-氯代苯基)-3，3-二甲基-2-丁酮和173g(200mL)甲苯的甲苯溶液；然后泵入232g(259mL)N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛。将溶液加热至内部温度97-109℃(回流)并在此温度搅拌5小时。在0.5小时内蒸发掉100mL溶剂。蒸馏结束后，将混合物加热至内部温度107-114℃(回流)。混合物在此温度下再搅拌1小时。再以相同的方法蒸馏3次。然后将反应混合物在1小时内冷却至内部温度20-25℃，并在此温度下搅拌1小时，经70g硅藻土垫过滤后，用300mL甲苯洗涤垫。合并滤液并于内部温度25-40℃(最高夹套温度50℃)，真空浓缩(30-80torr)收集约800g或925mL溶剂，得到275g粗品2-(4-氯代苯基)-1-(二甲基氨基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-酮(理论收率173.6g)。将该粗品产物溶于440mL(380g)甲苯中，经1H NMR证实过量的N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛已除去。在氮气下，21-23℃保存溶液，以便在下一步骤中使用。
(c’)在3L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、回流冷凝器、氮气进出口及加液漏斗的圆底烧瓶中加入84.3g 4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶一水合物和655mL(687g)乙酸。在内部温度22-25℃下，搅拌悬浮液30分钟。在30分钟内加入655g 2-(4-氯代苯基)-1-(二甲基氨基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-酮的甲苯溶液，同时保持内部温度22-30℃(轻微发热)。用分成两份、每份50mL的100mL甲苯洗涤加液漏斗并加入反应混合物中。将混合物加热至内部温度70±3℃，并在此温度下搅拌15小时。冷却混合物，在内部温度25-40℃(外部温度30-45℃)下，真空浓缩(30-80torr)，收集得到约980g溶剂(批量约300mL)。在内部温度25-40℃，向残留物中加入1.6L甲苯并将混合物真空浓缩(30-80torr)，收集得到1250g(1.4L)溶剂(批量约400mL)。重复此过程。向残留物中加入2.0L甲苯，在内部温度22-26℃，将悬浮液搅拌30分钟，然后装入12L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、回流冷凝器、氮气进出口及加液漏斗的圆底烧瓶中。用5.2L甲苯稀释悬浮液。在30分钟内，将混合物加热至内部温度95-100℃(外部温度100-120℃)，在此温度下剧烈搅拌2小时。然后，冷却混合物，过滤收集固体，滤饼用0.4L甲苯洗涤。合并的滤液真空浓缩(30-80torr)，收集到5.5L溶剂(批量约1.9L)。在2小时内，向得到的混合物中加入7.0L庚烷，同时保持内部温度20-25℃。搅拌8小时后收集固体，用0.6L庚烷洗涤，在60-65℃真空干燥，得到148g粗品7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮。将12L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、回流冷凝器、氮气进出口及加液漏斗的圆底烧瓶中装入得自前面步骤的148g粗品7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮和5.18L乙醇，200标准强度。用1小时加热悬浮液至内部温度76-80℃(回流条件，外部温度85-100℃)并于此温度下搅拌2小时，得到澄清溶液。在20分钟内，混合物冷却至70-75℃，加压在线过滤(line-filtered)并收集滤液。溶液加至12L、4-颈、装有机械搅拌器、数字温度计、回流冷凝器、氮气进出口及加液漏斗的圆底烧瓶中，并用30分钟加热至76-80℃(回流条件)，在1.5小时内加入3.11L水(比率乙醇∶水＝1.0∶0.6v/v)，同时保持内部温度76-83℃(回流条件，外部温度90-115℃)。在内部温度70-75℃下，向上述溶液中加入在2mL水和2mL乙醇混合物中的0.09g纯7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮晶种。用2小时冷却反应混合物(在约65℃产生结晶)至20-25℃，在此温度下搅拌12小时。在抽吸Büchner漏斗上经聚丙烯滤纸过滤收集固体；滤饼用2份300mL共0.6L的乙醇和水(1∶1v/v)的混合物洗涤。在60-65℃、氮气下真空(10-20torr)干燥固体至＜0.5％LOD，得到96g的7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮。理论收率224g，收率43％(3步以上)。纯度98.4％(通过HPLC Pd(0.02ppm)测定，甲苯(0％)，EtOH(0.01％)，H2O(0.27％))。
在下面的实施例中，以类似于上述实施例的方法制备下面的式I化合物(其中R1和R2一起为-NR11-C(O)-NR12-C(O)-且R3为氢)，这些化合物具有下列特征数据
*LCMS-Kingsorb 3微米C18柱，30mm×4.6mm；梯度洗脱10％MeCN在水中(+0.1％TFA)至100％MeCN，10分钟**HPLC-System柱Merck LiChrosphere 60 RP(RP C-18)，溶剂AH2O，0.1％TFA，BCH3CN，0.1％TFA，梯度5-100％B，10分钟***Phenomenex C18 R HPLC分析柱，30mm×4.6mm，梯度90∶10-0∶100(水+0.1％TFA∶MeCN)，10分钟在下面的实施例中，以类似于上述实施例的方法制备式I化合物(其中R1和R2一起为-NH-C(S)-NH-C(O)-且R3为氢)，这些化合物具有下列特征数据
*LCMS-Kingsorb 3微米C18柱，30mm×4.6mm；梯度洗脱10％MeCN在水中(+0.1％TFA)至100％MeCN，10分钟**HPLC-System柱Merck LiChrosphere 60 RP(RP C-18)，溶剂AH2O，0.1％TFA，BCH3CN，0.1％TFA，梯度5-100％B，10分钟***Phenomenex C18 R HPLC分析柱，30mm×4.6mm，梯度90∶10至0∶100(水+0.1％TFA∶MeCN)，10分钟在下面的实施例中，以类似于上述制备方法并进行许多的变化制备式I的化合物，这些化合物具有下列特征数据
权利要求
1.游离碱或酸加成盐形式的式I化合物 其中R1和R2一起为-NH-C(SR6)＝N-C(O)-、-NR7-C(R8)＝N-C(O)-、-N＝C(SR9)-NR10-C(O)-、-NR11-X-NR12C(O)-、-NH-X-NH-、-NH-X-N＝C(R13)-、-NH-X-NH-CH2-、-N＝Z-NH-、-N＝Z-NH-CH2-、-N＝Z-NH-C(O)-和-N＝Z-N＝C(R14)-，其中X为C(O)、C(S)或C(O)-C(O)；Z为N或CR15；R6为C1-C4烷基；R7和R8分别独立为氢、C1-C4烷基、C3-C8环烷基或与相邻的原子一起形成5或6元杂环；R9和R10一起为C1-C4烷基；R11为氢、C1-C4烷基、被C(O)OC1-C4烷基取代的C1-C4烷基或被C1-C4烷基取代的苯基；R12为氢、NH2、C1-C4烷基或被C1-C4烷基取代的苯基；R13为氢、卤素、NH2或C1-C4烷氧基；R14为氢、羟基、卤素、NH2、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；且R15为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或SCH2C(O)OC(CH3)3；R3为氢、OH、CN、C1-C6烷基、苯基或C(O)OC1-C4烷基；R4为氢；卤素；NH2；CN；C1-C6烷基；被OH取代的C1-C6烷基；苯基；被OH、卤素、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基或C1-C6烷氧基取代的苯基；苄基；被OH取代的苯甲酰基或C(O)OC1-C6烷基；5或6元芳族或脂族杂环；R5为氢、OH、NH2、卤素、C1-C6烷基、被卤代苄基取代的C1-C6烷基、C3-C6环烷基、苯基、吡啶基、NHC1-C4烷基或N＝CHN(C1-C4烷基)2；前提是式I化合物不是吡啶并[3，2-d]嘧啶-2，4(1H，3H)-二酮和6-氯代-2-甲基-4-氧代-吡啶并[3，2-d]嘧啶。
2.式I化合物，该化合物为游离碱或酸加成盐形式的7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮。
3.制备游离碱或酸加成盐形式的权利要求1定义的式I化合物或其盐的方法，该方法包括以下步骤使式II化合物 其中R3、R4和R5具有上面的定义；与式III化合物反应 其中R1和R2具有上面的定义，回收得到的化合物。
4.用作药物的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物。
5.用于治疗或预防辣椒素受体活化起作用或与其相关的疾病或病症的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物。
6.药物组合物，该组合物包括游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物与药用载体或稀释剂。
7.游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物在用作治疗或预防辣椒素受体活化起作用或与其相关的疾病或病症的药物中的用途。
8.游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物在制备用于生产治疗或预防辣椒素受体活性起作用或与其相关的疾病或病症的药物中的用途。
9.治疗或预防辣椒素受体活化起作用或与其相关的疾病或病症的方法，该方法包括给予需要此治疗的哺乳动物治疗有效量的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物。
10.制备游离碱或酸加成盐形式的7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮或其盐的方法，该方法包括下面的步骤i)用4-溴代氯代苯的甲苯溶液在叔丁醇钠存在下，经Pd催化的频哪酮芳基化反应来制备化合物1-(4-氯代苯基)-3，3-二甲基-2-丁酮；随后将得到的中间体用L-半胱氨酸和硫代硫酸钠水溶液处理，并共沸除去水分得到中间体2-(4-氯代苯基)-1-(二甲基氨基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-酮；然后该化合物用下列物质处理ii)用N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛处理后，iii)使中间体2-(4-氯代苯基)-1-(二甲基氨基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-酮与4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶单水合物在甲苯和乙酸中于70℃反应15小时，然后再于100℃反应2小时；和纯化并回收得到的化合物。
11.制备7-叔-丁基-6-(4-氯代苯基)-2-硫代-2，3-二氢-1.H.-吡啶并[2，3-.d.]-嘧啶-4-酮或其盐的方法，该方法包括使中间体2-(4-氯代苯基)-1-(二甲基氨基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-酮与4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶单水合物在甲苯和乙酸中于70℃反应15小时，然后于100℃反应2小时，纯化并分离需要的终产物。
12.药用组合，该组合包括(a)治疗有效量的游离碱或药学上可接受的酸加成盐形式的权利要求1的化合物，和(b)第二种药物，所述第二种药物为例如用于治疗和预防慢性疼痛、骨关节炎和风湿性关节炎、腱-滑膜炎和痛风的药物，其中的活性成分在每种情况下均以游离形式或药学上可接受的盐的形式存在，并且任选含有至少一种药学上可接受的载体，该组合同时、分别或顺次给药。
全文摘要
本发明提供式I化合物及其制备方法，其中R
文档编号A61P13/10GK1500089SQ02807349
公开日2004年5月26日 申请日期2002年3月25日 优先权日2001年3月26日
发明者A·J·卡尚, P·格尔, A·哈利特, H-Y·金, M·P塞勒, K·齐默尔曼, Y·刘, M·普拉沙德, A J 卡尚, 勒, 车 申请人:诺瓦提斯公司