专利名称：具有乙酰胆碱酯酶抑制特性的σ－1受体配体的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通过抑制乙酰胆碱酯酶预防或治疗神经变性疾病的方法，尤其是涉及预防或治疗涉及神经细胞死亡的神经变性疾病或病症的治疗化合物和药用组合物。
背景技术：
神经细胞变性和死亡可引起个体中潜在性毁坏和不可逆的影响，并其中可由中风、心脏病发作或其他脑或脊髓缺血或创伤引起。涉及神经细胞死亡的神经变性病症包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化、唐氏综合征及科尔萨科夫精神病。
阿尔茨海默病(AD)是导致脑萎缩和老年痴呆的大脑皮层神经细胞的变性疾病。在美国AD目前影响着超过四百万人并且是老年人痴呆的最常见形式，它影响约10％的65岁以上的人及约40％的80岁以上的人。家族AD是涉及淀粉样蛋白前体(APP)基因突变疾病的早期发病形式，占总AD病例的约5％。散发性AD是该疾病晚期发病形式，并占总AD病例的约95％。散发性AD的病因仍然未知。AD的平均持续时间为八年。在医疗护理、家庭护理、社会服务、丧失生产能力及缩短寿命方面，AD是一种花费大的疾病，临床上，AD被描述为认知过程和记忆改变的进行性和不可逆损害。组织学上，AD的特征在于脑部存在由不溶性淀粉样蛋白聚集物的沉积引起的神经炎性斑块，形成由τ蛋白的过度磷酸化引起的神经纤维缠结，及胆碱能神经元的变性。
AD目前的治疗策略包括β-淀粉样肽(Aβ)生成的抑制剂、预防Aβ低聚反应和纤维化的化合物、抗炎药、胆固醇合成抑制剂、抗氧化剂、神经修复剂及疫苗。Selkoe，Nature，399A23-31(1999)；Emilien等，Arch.Neurol.，57454-459(2000)；Klein，Neurochem.Int.，41345-352(2002)；Helmuth，Science，2971260-1262(2002)。科学界主要集中在改善胆碱能网络机能障碍及发明一系列乙酰胆碱酯酶(AchE)抑制剂治疗药物。然而，尽管临床数据很有希望，但主要的AchE抑制剂他克林的有益作用不是很强。
另外，以加兰他敏和donezepil为代表的新一代AchE抑制剂不能进一步延缓症状的发作。仅仅以AchE为靶证明是有限的，因为目前已知的AchE抑制剂仅延缓症状的发作一至两年，在此期间胆碱能神经元逐渐退化。Tariot & Winblad，Alzheimer′s diseaseadvances inetiology，pathogenesis and therapeutics，707-723(2001)(Iqbal等编辑)；Waldemar等，Alzheimer′s diseaseadvances in etiology，pathogenesis andtherapeutics，725-738(2001)(Iqbal等编辑)。除美金刚-谷氨酸能NMDA-亚型受体拮抗剂外，在阿尔茨海默病的治疗上无进一步的进展。
然而，最新的试验数据显示，σ-1受体将成为发展AD治疗候选药物的有吸引力的靶。σ-1受体存在于不同的脑结构中，例如皮层或海马，位于细胞膜、内质网膜和线粒体膜上。Alonso等，Neuroscience，97155-170(2000)。σ-1受体的不同亚细胞定位的意义仍然未知。然而，已知σ-1受体激动剂能保护大鼠神经元细胞免遭脑缺血，对Aβ25-35处理的小鼠显示抗抑郁作用，增加乙酰胆碱在大鼠脑中的释放，及促进神经生长因子诱导的PC12细胞的轴突芽生。Kume等，Eur.J.Pharmacol.，45591-100(2002)；Goyagi等，Anesth.Analg.，96532-538(2003)；Urani等，Behav.Brain Res.，134239-247(2002)；Kobayashi等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，279106-113(1996)；Takebayashi等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，3031227-1237(2002)。
几种σ-1受体激动剂被描述为能够以剂量依赖性方式逆转东莨菪碱诱发的大鼠记忆缺失。Maurice等，Brain Res.Rev.，37116-132(2001)。一种σ-1受体激动剂SA4503增加大鼠脑切片的海马中和体内乙酰胆碱释放，提示其抗记忆缺失作用部分归因于激活了胆碱能通路。Horan等，Synapse，461-3(2002)；Kobayashi等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，279106-113(1996)。SA4503对释放乙酰胆碱的作用似乎比他克林更显著。Kobayashi等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，279106-113(1996)。另一种σ-1受体激动剂伊格美新，最近显示了对脑室内注射淀粉样蛋白片段Aβ25-35的小鼠发挥抗抑郁活性，很可能是通过改变单胺能系统起作用的。Urani等，Behav.Brain Res.，134239-247(2002)；Akunne等，Neuropharmacology，41138-149(2001)。用另一种σ-1受体激动剂PRE-084，在小鼠强迫游泳试验中也观察到这种抗抑郁作用。Urani等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，2981269-1279(2001)。
σ-1受体激动剂显示的抗抑郁活性涉及部分通过调节利阿诺定受体来调节细胞内钙动员。Urani等，Psychopharmacology，16326-34(2002)；Hayashi等，J.Pharmacol.Exp.Ther.293788-798(2000)。钙内环境稳定的破坏导致钙信号的病理学改变，是最近提出的解释AD起源的一种理论。Kachaturian，Neurobiol.Aging，8345-346(1987)。事实上，发表了更多的突出钙在AD发病机理中作用的数据，但是使用不同的钙抑制剂来延缓AD的发展和逆转记忆改变仍然不成功。
因此，AD预防或治疗的疗法仍然相对地不成功。抑制AchE以便改善胆碱能网络机能障碍，及结合σ-1受体以便保护神经元细胞并在神经变性疾病或病症中发挥有益作用的治疗方案的新化合物或药物，将是很有价值的。
发明概述本发明提供通过抑制乙酰胆碱酯酶和结合σ-1受体预防或治疗神经变性疾病和病症的化合物、药用组合物和方法。因此，本发明提供式I的新化合物或其药学上可接受的盐
a)R1和R2各自为H、(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷基((C1-C6)烷基)、(C2-C6)烯基，其中环烷基任选包含1-2个S、非过氧化物O或N(R1)；芳基、芳基(C1-C6)烷基、芳基(C2-C6)烯基、杂芳基、杂芳基(C1-C6)烷基，或R1和R2与它们连接的N一起形成5-元或6-元杂环或杂芳基环，任选被R1取代并任选包含1-2个S、非过氧化物O或N(R1)；b)(Alk)为(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷基(C2-C6)烷基或[(C2-C6)烷基(C3-C6)环烷基[(C3-C6)烷基]，各自任选被1-2个S、非过氧化物O或N(R1)取代；c)n为1、2或3；d)m为0或1；e)R3为H、OH、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷基((C1-C6)烷基)、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷酰基、卤代(C1-C6)烷基、羟基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基羰基；(C1-C6)烷硫基、硫基(C1-C6)烷基或(C1-C6)烷酰基氧基。
优选n为2或3，最优选3，其中氨基甲酰基取代基优选在苯环的2、3和4位。优选R1、R2和R3各自为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基或(C3-C6)环烷基(C1-C6)烷基；最优选(C1-C4)烷基，如甲基、乙基、丁基或丙基。优选(Alk)为(C1-C6)烷基，最优选-(CH2)1-4-，例如-(CH2)3-。优选m为0，及R3为乙基。哌嗪基可任选被1-2个甲基或乙基取代。一个或多个部分[(R1)(R2)NC(O)O]可由[HO-]基团置换，产生预期显示抗氧化剂性质的式II化合物。某些式(I)化合物是制备其他式(I)化合物的有用中间体。
本发明也提供药用组合物，该组合物包含有效量的式(I)化合物与药学上可接受载体和/或赋形剂的组合，以及提供通过给予受该病症发作折磨或威胁的哺乳动物例如人有效量或剂量的这些化合物和组合物，治疗神经变性或神经病理性病症的方法。
式(I)化合物可很容易地通过使保护的通式(PO)nPh酚，其中P为可脱去的羟基保护基团，n为1-3及Ph为苯或其他芳环；与通式ClC(O)-(Alk)-Cl的酰氯在AlCl3的存在下反应制备。所得产物可与1-取代的哌嗪反应，如果必要还原和/或保护1-C(O)R3基团，接着，如果需要，脱去酚OH基团和酰基的保护，生成通式(II)化合物(4-取代-哌嗪-1-基)(Alk)C(O)Ph(OH)n(II)，其中n为1-3，哌嗪-1-基为用(C(O))mR3)4-取代。式(II)的生物活性化合物也在本发明的范围内。然后酚OH基团用通式(R1)(R2)NC(O)Cl化合物氨基甲酰基化，生成式(I)化合物。图2描述了本发明代表性化合物的制备，该化合物如
图1所示。
式(I)化合物，例如二甲基-氨基甲酸2，3-双-二甲基氨基甲酰氧基-6-[4-(4-乙基-哌嗪-基)-丁酰基]-苯基酯可用于抑制乙酰胆碱酯酶和结合σ-1受体，也用于产生具有σ-1受体配体和抗氧化剂活性的代谢物。
治疗有效量的本发明新化合物可作为药用组合物给药，以改善胆碱能传递并预防或降低β-淀粉样肽诱导的脑神经毒性，因此预防或治疗神经变性疾病和病症。一方面，本发明提供了包括治疗有效量的新化合物和药学上可接受载体的药用组合物。
另一方面，本发明提供了合成本发明新化合物的方法。再一方面，本发明提供了通过给予治疗有效量的本发明新化合物，预防或治疗患者神经变性疾病或病症的方法。本发明一个或多个实施方案的细节在以下所附的描述中阐明。根据说明书和权利要求书，本发明的其他特征、目的和优势是显而易见的。
附图简述图1显示二甲基-氨基甲酸2，3-双-二甲基氨基甲酰氧基-6-[4-(4-乙基-哌嗪-基)-丁酰基]-苯基酯(SP004)的化学结构；图2为SP004合成步骤的流程图3为描述SP004与氟哌啶醇特异性结合人σ-1受体的竞争曲线图；图4为描述SP004与氟哌啶醇特异性结合人σ-2受体的竞争曲线图；图5为描述SP004对人AchE活性作用的曲线图；图6显示由SP004灭活AchE的机理及活性代谢物的产生；及图7显示4-(4-乙基-哌嗪-基)-1-(2，3，4-三羟基-苯基)-丁-1-酮(SP004m)的化学结构。
详细描述虽然本发明可以许多不同形式具体表达，本文讨论几个具体的实施方案，但应理解本公开仅视为本发明原则的范例，并无意将本发明限于所例举的实施方案。
所使用的缩写如下乙酰胆碱(Ach)；乙酰胆碱酯酶(AchE)；乙酰胆碱酯酶抑制剂(AchEI)；阿尔茨海默病(AD)；β-淀粉样肽(Aβ)；二甲基-氨基甲酸2，3-双-二甲基氨基甲酰氧基-6-[4-(4-乙基-哌嗪-基)-丁酰基]-苯基酯(SP004)；4-(4-乙基-哌嗪-基)-1-(2，3，4-三羟基-苯基)-丁-1-酮(SP004m)；σ-1受体(σ-1受体)；σ-2受体(σ-2受体)。
术语“皮质醇-调节剂”指具有调节、预防或降低皮质醇合成、再平衡或趋向再平衡、皮质醇合成的任何病理性升高的药理活性药物，因此皮质醇的浓度(intensity)影响生理活性。本文中所使用的“皮质醇-调节剂”的定义也指具有皮质醇-调节或再调节或再平衡药理活性的药物，如果需要，可以是游离碱、游离酸、盐、酯、水合物、酰胺、对映异构体、异构体、互变异构体、前药、多晶型物、衍生物等形式，条件是该游离碱、游离酸、盐、酯、水合物、酰胺、对映异构体、异构体、互变异构体、前药或衍生物在本发明方法、组合、药剂盒和组合物中是药理学上合适的，即有效的。
术语“治疗有效量”、“有效量”或“药理有效量”指化合物在所治疗的患者中产生治疗作用所需要的量。
术语“衍生物”指另一个类似结构化合物通过一个原子、分子或基团被另一个置换或取代所产生的化合物。
术语“生物利用度”指活性部分(药物或代谢物)被吸收进入全身循环并在体内药物作用部位可利用的程度。
术语“联合疗法”包括给予患者至少一种本发明组合物和联合应用的另一种适用于治疗或预防神经变性疾病或病症的药物，作为具体治疗方案的一部分，将从这些治疗神经变性疾病或病症的治疗药物的共同作用中提供有益作用。
关于患者神经变性疾病或病症的术语“预防”，指如果无一发生则无疾病或病症的发展，或如果病症或疾病已经发展则无进一步的病症或疾病发展。
术语“前药”指引起体内代谢过程转化所产生药理作用的药物或化合物(活性主体)。前药通常被认为是药物前体，给予患者并随后吸收后，该前体经过某些过程例如代谢过程转化成有效或更有效的物质。转化过程的其他产物可容易地被身体处理。前药中通常具有使其较小活性和/或赋予该药物溶解性或某些其他性质的化学基团。一旦该化学基团从前药中解离，则产生更有效的药物。前药可设计成可逆的药物衍生物并用作改性剂以促进药物运送到部位特异性组织。迄今为止，前药的设计是提高治疗化合物的有效水溶解性，该治疗化合物靶向其中水是主要溶剂的区域。例如，Fedorak等，Am.J.Physiol.，269G210-218(1995)，描述了地塞米松-β-D-葡萄糖醛酸化物。McLoed等，Gastroenterol.，106405-413(1994)，描述了琥珀酸地塞米松-右旋糖酐。Hochhaus等，Biomed.Chrom.，6283-286(1992)，描述了地塞米松-21-磺基苯甲酸钠和21-异烟酸地塞米松。或者，J.Larsen和H.Bundgaard，Int.J.Pharmaceutics，37，87(1987)描述了对N-酰基磺酰基苯胺(N-acylsulfonanlides)作为潜在的前药衍生物的评价。J.Larsen等，Int.J.Pharmaceutics，47，103(1988)描述了对N-甲基磺酰胺作为潜在的前药衍生物的评价。在例如Sinkula等，J.Pharm.Sci.，64181-210(1975)中也描述了前药。
本文中所使用的术语“处理”或“治疗”指对患者任何与神经变性疾病或病症或神经病理学相关的病症或疾病的治疗，包括但不限于预防可能患有病症或疾病、但还未诊断出患有该病症或疾病的患者发生病症或疾病；抑制病症或疾病，例如阻止病症或疾病的发展；减轻病症或疾病，例如使病症或疾病消退；或减轻病症或疾病引起的病症，例如阻止病症或疾病的一种或多种症状。
使用下列定义，除非另外说明，否则卤素为氟、氯、溴或碘，烷基、烷氧基、烯基、炔基等表示直链和支链基团；但是提及个别基团例如“丙基”仅包括直链基团，支链异构体例如“异丙基”将特别指出。芳基表示苯基或具有约九至十个环原子的单边稠合双环碳环基团，其中至少一个环为芳环。杂芳基包括通过单环芳环的环碳连接的基团，该芳环含有约5或6个环原子，由碳和一至四个各自选自以下的杂原子组成非过氧化物氧、硫及N(R1)，其中R2不存在或如上述所定义；以及约八至十个环原子的单边稠合双环杂环基团，该环原子尤其来自苯并衍生物或其中稠合亚丙二基、1，3-亚丙二基或1，4-亚丁二基的原子。
本领域技术人员将认识到，具有手性中心的本发明化合物可以旋光性形式和外消旋形式存在和分离。某些化合物可存在多晶现象。应理解，本发明包括本发明化合物的任何外消旋体、旋光性多晶型物、立体异构体或其混合物，它们具有本文中描述的有用性质，如何制备旋光性形式(例如通过用重结晶技术拆分外消旋体、通过由旋光性起始原料合成、通过手性合成或通过使用手性固定相色谱分离)，和如何使用本文中描述的标准试验或使用本领域众所周知的其他类似试验测定抗毒素活性，在本领域是众所周知的。
下面所列基团、取代基和范围的具体和优选值仅用于举例说明；它们不排除基团和取代基定义范围内的其他定义值或其他值。
具体地说，(C1-C6)烷基可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、3-戊基或己基；(C3-C12)环烷基可为单环、双环或三环，包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、双环[2.2.2]辛基、降冰片基(norbornyl)、金刚烷基以及各种萜和萜类化合物结构。(C3-C12)环烷基(C1-C6)烷基包括前述环烷基并可为环丙基甲基、环丁基甲基、环戊基甲基、环己基甲基、2-环丙基乙基、2-环丁基乙基、2-环戊基乙基或2-环己基乙基。杂环烷基和(杂环烷基)烷基包括前述环烷基，其中环烷基环系统为单环、双环或三环，并且任选包含1-2个S、非过氧化物O或N(R7)以及2-12个环碳原子；例如吗啉基、哌啶基、哌嗪基、2，3-二氢化茚基、1，3-二噻烷-2-基等；环烷基环系统任选包括1-3个双键或环氧部分，并任选被1-3个OH、(C1-C6)烷酰氧基、(CO)、(C1-C6)烷基或(C2-C6)炔基取代。(C1-C6)烷氧基可为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、3-戊氧基或己氧基；(C2-C6)烯基可为乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基或5-己烯基；(C2-C6)炔基可为乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、4-己炔基或5-己炔基；(C1-C6)烷酰基可为甲酰基、乙酰基、丙酰基或丁酰基；卤代(C1-C6)烷基可为碘甲基、溴甲基、氯甲基、氟甲基、三氟甲基、2-氯乙基、2-氟乙基、2，2，2-三氟乙基或五氟乙基；羟基(C1-C6)烷基可为被1或2个OH基团取代的烷基，例如羟甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、1-羟基丙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、1-羟基丁基、4-羟基丁基、3，4-二羟基丁基、1-羟基戊基、5-羟基戊基、1-羟基己基或6-羟基己基；(C1-C6)烷氧基羰基可为甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基或己氧基羰基；(C1-C6)烷硫基可为甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、异丁硫基、戊硫基或己硫基；(C2-C6)烷酰氧基可为乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基或己酰氧基；芳基可为苯基、茚基、2，3-二氢化茚基或萘基；及杂芳基可为呋喃基、咪唑基、三唑基、三嗪基、唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基、吡唑基、吡咯基、吡嗪基、四唑基、吡啶基、(或其N-氧化物)、噻吩基、嘧啶基(或其N-氧化物)、1H-吲哚基、异喹啉基(或其N-氧化物)或喹啉基(或其N-氧化物)。
式I或II化合物，包括SP004显示出AchE抑制性质和σ-1受体激动剂能力。在一个实施方案中，SP004产生活性代谢物SP004m(图7)，它也与σ-1受体结合并进一步显示抗氧化剂性质。
SP004对人AchE的选择性(IC50＝1.3μM)为加兰他敏的1.6倍、donezepil的6.8倍。Greig等，Acta Neurol.Scand.，17674-84，2000。与σ-2受体的结合(IC50＜10μM)相比，SP004选择性与σ-1受体结合(IC50＝680nM，Ki＝560nM)。虽然不希望受理论的约束，SP004与σ-2受体激动剂联合可减少细胞凋亡和细胞毒性质。Bowen，Pharm.ActaHelv.，74211-218(2000)；Crawford等，Eur.J.Pharmacol.，443207-209(2002)。
如图6所示，在抑制AchE时或之后，SP004释放活性代谢物SP004m。SP004是一种药物，并且随着活性代谢物SP004m的释放同时也是一种前药。虽然不希望受理论的约束，但SP004m的结构提示它是一种σ-1受体配体并具有抗氧化剂性质。SP004m与SP004具有共同的结构，因此应与σ-1受体结合从而增强了SP004的活性。此外，从SP004脱去三个氨基甲酰基后，连接至SP004m的多元酚基团应赋予SP004m更强的抗氧化剂活性，这对氧化性应激反应的AD大脑将是有益的。已知植物多元酚具有抗氧化剂性质、抗癌作用、抗血小板性质、预防心血管疾病性质及抗氧化性应激反应的神经保护性质。Rice-Evans，Biochem.Soc.Symp.，61103-116(1995)；Damianaki等，J.Cell Biochem.，78429-441(2000)；Soleas等，Clin.Biochem.，35119-124(2002)；Wang等，Chin.Med.J.，115378-380(2002)；Cuevas等，Lipids，35143-148(2000)；Bastianetto等，Br.J.Pharmacol.，131711-720(2000)。
有效量的SP004和/或SP004m可与药学上可接受的载体一起配置，形成药用组合物，然后给药治疗疾病或病症。给予患者的本发明药用组合物应以在该患者的血浆中达到本发明化合物的治疗有效剂量的量给予，在一段时间之内或在此期间，足以产生所需的治疗效果。
足以产生治疗效果的治疗药物的量可基于变量例如该药物吸收至血浆的速率、该药物的生物利用度和治疗病症的效力，通过试验确定。然而，用于具体患者的本发明治疗药物的具体剂量水平取决于各种因素，包括所使用具体化合物的活性、给药时间、排泄速率、联合用药、所治疗具体病症的严重程度、给药途径及患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食，这很容易为本领域技术人员所理解。
本发明药用组合物可通过任何合适的途径给药，包括但不限于经口给药、鼻胃给药、直肠给药、经皮给药、肠胃外给药、皮下给药、肌内给药、静脉内给药、髓内给药、皮内给药、鼻内给药、粘膜内给药、阴道局部给药、口颊给药及舌下给药。此类制剂通常可含缓冲剂、防腐剂、渗透促进剂、相容载体及其他治疗或非治疗赋形剂，这对本领域技术人员而言是众所周知的。
药学上可接受的阳离子包括金属离子和有机离子。优选的金属离子包括但不限于合适的碱金属盐、碱土金属盐及其他生理上可接受的金属离子。优选的有机离子包括但不限于质子化的叔胺和季铵阳离子。
药学上可接受的酸包括但不限于盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、甲磺酸、乙酸、甲酸、酒石酸、马来酸、苹果酸、柠檬酸、异柠檬酸、琥珀酸、乳酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、丙酮酸、草乙酸、富马酸、丙酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯甲酸等。
治疗剂量通常可用滴定法测量以优化安全性和有效性。典型地，初始体外或体内试验的量-效关系对患者给药的合适剂量可提供有用的指导。关于按照本发明治疗胃肠道紊乱或疾病的有效剂量，通常可用动物模型研究来指导。至于治疗方案，应认识到给予的剂量将取决于几个因素，包括所给予的具体药物、给药途径、具体患者的病症等。
一般来讲，期望给予化合物的有效量以达到与体外有效浓度等同的血浆水平，并维持有效产生治疗作用的一段时间。因此，当发现化合物在例如200nM的半数最大有效剂量表现出体外活性，人们将期望给予药物的有效量来提供体内浓度为200nM的约半数最大有效剂量，并维持产生所需治疗作用的一段时间，例如，治疗涉及高度β-淀粉样蛋白诱导神经毒性的疾病及其他由本领域技术人员适当测量选择的指标。这些参数的确定完全在本领域的技能范围内。这些考虑在本领域是众所周知的，并且在标准教科书中有所描述。为了测定和确定本发明化合物释放给患者的有效量，可使用标准测试技术测定本发明化合物的血浆浓度。
本发明化合物也可与另一种适用于治疗或预防神经变性疾病或病症的药物联合使用。当与本发明联合使用时，即联合疗法，可获得加和或协同作用，以便降低或除去许多(如果不是所有)不期望的副作用。这些药物副作用降低的特征通常归于例如由于联合给药而降低了达到治疗作用所必需的剂量。
联合疗法的有益作用包括但不限于联合治疗药物产生的药代动力学或药效学共同作用。这些治疗药物的联合给药典型地在规定的时间内进行，通常基本上同时、在几分钟、几小时、几天、几周、几个月或几年内进行，这取决于所选择的组合。联合疗法通常不包括两种或多种这些治疗药物作为独立单一治疗方案一部分给药，这类方案容易并任意产生本发明的联合。
而且，联合疗法将包括以序贯方式，即在不同的时间给予各治疗药物来给予这些治疗药物，以及以基本上同时的方式给予这些治疗药物，或至少两种治疗药物。基本上同时给药可例如以治疗化合物组合剂型或以治疗化合物独立剂型完成。各治疗药物的序贯给药可通过任何合适途径进行。联合疗法也可包括上述治疗药物再与其他生物活性成分例如但不限于镇痛药组合，例如和与非药物疗法例如但不限于手术组合。
联合疗法的治疗化合物，不论同时、基本上同时或序贯给药，例如可涉及要求通过口服途径给予一种治疗化合物及通过口服途径、经皮途径、静脉内途径、肌内途径或直接通过粘膜组织吸收给予另一种治疗化合物的方案。不论联合疗法的治疗化合物是经口、经吸入喷雾、直肠、局部、口颊、舌下或肠胃外(例如皮下、肌内、静脉内和皮内注射)分别或一起给药，各治疗化合物将包含在合适的药学上可接受的赋形剂、稀释剂或其他制剂组分的药物制剂中。
对口服给药而言，药用组合物可包含所需要量的本发明化合物，并可为例如片剂、硬或软胶囊剂、锭剂、扁囊剂、糖锭剂、可分散散剂、颗粒剂、混悬剂、酏剂、液体制剂形式，或任何其他适合于口服给药的合理形式。作为例证，该药用组合物可以制成包含预定量活性化合物的不连续剂量单位形式，例如片剂或胶囊剂。此类口服剂型可还包含例如缓冲剂。另外，片剂、丸剂等可制备成具有肠溶包衣。
适合于口颊或舌下给药的药用组合物包括，例如包含在矫味基质例如蔗糖、阿拉伯胶或黄芪胶中的活性化合物的锭剂，包含在惰性基质例如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶中的活性化合物的软锭剂。口服给药的液体剂型可包括包含通常用于本领域的惰性稀释剂例如水的药学上可接受的乳剂、溶液剂、混悬液、糖浆及酏剂。此类组合物也可包含例如润湿剂、乳化剂和悬浮剂及甜味剂、矫味剂和芳香剂。
本发明药用组合物也可肠胃外给药，例如通过注射(静脉内、肌内、皮下)给药。此类可注射的组合物可采用例如盐水、葡萄糖或水作为合适的载体材料。如果必要，组合物的pH值可以用合适的酸、碱或缓冲剂调节。
在组合物中也可包括合适的增量剂、分散剂、润湿剂或悬浮剂，包括甘露醇和聚乙二醇(例如PEG 400)。合适的肠胃外组合物也可包括在注射瓶中冻干的活性化合物。在注射前可加入水溶液以溶解组合物。
药用组合物可以栓剂等形式给药。载体材料例如可可脂、可可豆油及其他油和聚乙二醇栓剂基质可用于此类组合物。如果需要，也可采用其他载体材料例如包衣料(例如羟丙基甲基纤维素薄膜包衣料)和崩解剂(例如交联羧甲基纤维素钠和交联聚维酮)。
主题化合物可以是游离形式或包埋在微胶囊、胶体药物释放系统例如脂质体、微乳及粗乳状液中。所有上述药用组合物可通过任何合适的药剂学方法制备，该方法包括使本发明活性化合物和载体材料或多种载体材料组合的步骤。通常，组合物均匀并充分地将活性化合物与液体或粉碎的固体载体或两者混合，然后，如果必要，使产品成形。
本发明的片剂也可用常规的包衣材料例如OpadryTMWhite YS-1-18027A(或另外的颜色)包衣，包衣的重量份可约为包衣片总重量的3％。本发明组合物可配制成能够通过采用本领域已知方法给予患者后，提供快速、持续释放或缓释的组合物。
当赋形剂用作稀释剂时，它可以是固体材料、半固体材料或起活性成分的溶媒、载体或介质作用的液体材料。因此，组合物可以是片剂、咀嚼片、丸剂、散剂、锭剂、小袋、扁囊剂、酏剂、混悬剂、乳剂、溶液剂、糖浆剂、气雾剂(在固体或在液体介质中)、软和硬明胶胶囊剂和无菌包装的散剂。
在本发明的一个实施方案中，制备方法可采用一种方法或多种方法的组合，包括(1)干混，(2)直接压片，(3)碾磨，(4)干法或无水制粒，(5)湿法制粒，或(6)熔合。Lachman等，The Theory and Practice ofIndustrial Pharmacy(1986)。
使用长期持续释放植入物可适用于需要连续给予本发明组合物的患者的神经变性疾病或病症的治疗。本文中使用的“长期”释放指植入物被制成并安排释放治疗水平的活性化合物至少30天，优选60天。对本领域普通技术人员而言，长期持续释放植入物是众所周知的，并包括某些上述释放系统。
基于本文所包含的说明书，本领域技术人员可使用全部范围的本发明。因此下列具体实施例仅视为举例说明，并不以任何方式限制本公开的剩余部分。
实施例1.SP004的合成如图2所示，将10克(0.059mol)2，3，4-三甲氧基-苯(图2中的″100″)加入到氯化铝(35.5g，0.26mol)的二硫化碳悬浮液中。保持温度在约10℃，加入γ-氯丁酰氯(14.7g，0.1mol)。加料完成后，继续室温搅拌两小时。将该反应混合物倾入到冰中，并用二氯甲烷萃取。分离有机层，用水洗涤，MgSO4干燥。减压浓缩该溶液。残留物未经进一步纯化而用于下一个步骤。
在下一个步骤中，于100℃加热上述生成的化合物4-氯-1-(2，3，4-三甲氧基-苯基)-丁-1-酮(图2中的″200″)(7g，0.026mol)及N-乙基哌嗪(5.8g，0.051mol)七小时。蒸去未反应的N-乙基哌嗪后，残留物用硅胶层析。
在下一个步骤中，在氩气中，向上述生成的化合物4-(4-乙基-哌嗪基)-1-(2，3，4-三甲氧基-苯基)-丁-1-酮(图2中的″300″)(0.5g，0.0014mol)的无水二氯甲烷溶液中加入三溴化硼(1.7g，0.0071mol)。该溶液加热回流12小时。加入甲醇，蒸发该混合物。用甲醇蒸发几次后，残留物硅胶层析。
在下一个步骤中，将上述产生的化合物4-(4-乙基-哌嗪-1基)-1-(2，3，4-三羟基-苯基)-丁-1-酮(图2的″400″)(0.5g，0.0016mol)、二甲基氨基甲酰氯(1.36g，0.0098mol)和K2CO3(1.05g，0.0098mol)的无水乙腈混合物在氩气中加热回流三小时。用水稀释后，该混合物用二氯甲烷萃取。有机层用MgSO4干燥，蒸发溶剂，残留物硅胶层析，得到产物SP004(图2中编号为″500″)。
实施例2SP004结合试验用下列SP004浓度进行了不同的结合研究3E-10、3E-9、1E-8、3E-8、1E-7、3E-7、1E-6、1E-5M。
材料和方法中枢咪唑啉-2受体(I2)。该试验使用从大鼠皮层提取的中枢I2受体。各递增浓度的SP004与2nM特异性I2受体配体[3H]-咪唑克生于22℃温育30分钟。Brown等，Brit.J.Pharmacol.，99803-809(1990)。
毒蕈碱性受体(非特异性)。该试验使用从大鼠皮层提取的毒蕈碱性受体。各递增浓度的SP004与0.05nM毒蕈碱配体[3H]-QNB于22℃温育120分钟。Richards，Brit.J.Pharmacol.，99753-761(1990)。
神经元烟碱性α-BGTX-不敏感受体。该试验使用从大鼠皮层提取的神经元烟碱性α-BGTX-不敏感受体。各递增浓度的SP004与1.5nM特异性神经元烟碱性α-BGTX-不敏感受体配体[3H]-金雀花碱于4℃温育75分钟。Pabreza等，Mol.Pharmacol.，399-12(1991)。
人重组σ-1受体。该试验使用在Jurkat细胞中表达的人重组σ-1受体。各递增浓度的SP004与8nMσ-1受体配体[3H]-(+)-喷他佐辛于22℃温育120分钟。Ganapathy等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，289251-260(1999)。
σ-2受体。该试验使用从大鼠皮层提取的σ-2受体。各递增浓度的SP004与5nMσ-2受体配体[3H]-DTG于22℃温育120分钟。Bowen等，Mol.Neuropharmacol.，3117-126(1993)。
结果结果总结于图3、图4和表1。
表1SP004结合试验结果
注IC50值是不可计算的，因为在最高测试浓度下抑制少于25％。
如表1所示，SP004不是I2、M、N(α-BGTX不敏感)和σ-2受体配体。SP004与σ-1受体结合的IC50＝6.8E-07M。
乙酰胆碱酯酶试验用下列SP004浓度进行了该试验3E-10、1E-9、3E-9、1E-8、3E-8、1E-7、3E-7、1E-6、3E-6、IE-5M。
材料和方法该试验使用在HEK-293细胞中表达的重组人乙酰胆碱酯酶。在50μM底物AMTCh的存在下，于37℃，AchE(h)与或不与各递增浓度的SP004温育30分钟。Ellman等，Biochem.Pharmacol.，788-95(1961)。
结果结果如图5所示。如图所示，SP004抑制AchE的IC50＝1.3E-06M及nH＝0。
讨论数据显示SP004对人AchE的选择性为IC50(1.3μM)，是加兰他敏的1.6倍及donezepil的6.8倍。不同的报道显示AchE抑制值不可预测其在大脑中Ach浓度增加的大小，并与其临床益处不相关。Messamore等，Neuropharmacology，32745-750(1993)；Isomae等，Jpn.J.Pharmacol.，(2002)。因此，这些初步结果支持SP004作为相关AchEI的开发。然而，需要如脑微量透析这样的补充研究来进一步确证数据。
尽管这些结果似乎很吸引人，已证实仅以AchE为靶减慢精神状态的退化仅一年到两年治疗。作为抗β-淀粉样肽细胞培养中的烟碱性受体保护细胞的调节，一种方法是开发也以烟碱性受体为靶的药物，如加兰他敏那样。然而，该策略仍然仅以胆碱能通路为靶。
相反，本发明通过抑制AchE以胆碱能通路为靶，也以σ-1受体为靶。所以，本发明化合物不仅抑制AchE，而且通过σ-1受体的结合，至少也保护神经元细胞免受脑缺血，如抗抑郁药那样起作用，增加乙酰胆碱的释放，并促进轴突芽生。由于其对胆碱能通路的激活作用，SP004也可具有抗记忆缺失活性。
另外，SP004也通过结合σ-1受体和通过如抗氧化剂那样起作用，也产生可进一步提高新化合物作用的活性代谢物。作为抗氧化剂，SP004m可降低受神经变性疾病或病症影响的神经元细胞的氧化性应激反应。
以示例性方式描述了本发明，但应理解所用的术语将具有描述性质而不是限制。很显然，本发明的许多修改、等同物和变化可能是根据上述内容作出的。因此，应理解本发明可在具体描述外的权利要求书范围内实施。
本文中引用的所有专利和其他参考文献通过引用整体结合到本文中。
权利要求
1.一种药用组合物，所述组合物包含治疗有效量的式(I)化合物
2.权利要求1的药用组合物，所述组合物还包含至少一种药学上可接受的赋形剂。
3.权利要求1的药用组合物，其中所述化合物为包含治疗有效量的该化合物的剂型。
4.权利要求3的药用组合物，其中所述剂型选自片剂、软明胶胶囊剂、硬明胶胶囊剂、悬浮片剂、泡腾片剂、散剂、泡腾散剂、咀嚼片剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、软膏剂、凝胶剂、贴剂和栓剂。
5.权利要求3的药用组合物，其中所述剂型还包含药学上可接受的赋形剂。
6.权利要求5的药用组合物，其中所述药学上可接受的赋形剂包括粘合剂、崩解剂、填充剂、表面活性剂、增溶剂、稳定剂、润滑剂、润湿剂、稀释剂、抗粘附剂、助流剂或药学上相容的载体。
7.权利要求1的药用组合物，其中所述化合物抑制乙酰胆碱酯酶。
8.权利要求1的药用组合物，其中所述化合物结合σ受体。
9.权利要求1的药用组合物，其中所述化合物产生用于治疗神经变性疾病或病症的代谢物。
10.一种药用组合物，所述组合物包含4-(4-乙基-哌嗪-1-基)-1-(2，3，4-三羟基-苯基)-丁-1-酮。
11.一种治疗患者神经变性疾病或病症的方法，所述方法包括给予该患者式(I)化合物
12.一种治疗受神经病理性病症威胁或折磨哺乳动物的组合物，所述组合物包含有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐与载体或赋形剂的组合 a)R1和R2各自为H、(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷基((C1-C6)烷基)、(C2-C6)烯基，其中环烷基任选包含1-2个S、非过氧化物O或N(R1)；芳基、芳基(C1-C6)烷基、芳基(C2-C6)烯基、杂芳基、杂芳基(C1-C6)烷基，或R1和R2与它们连接的N一起形成5-元或6-元杂环或杂芳基环，该环任选被R1取代并任选包含1-2个S、非过氧化物O或N(R1)；b)(Alk)为(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷基(C2-C6)烷基或[(C2-C6)烷基(C3-C6)环烷基[(C3-C6)烷基]，各自任选被1-2个S、非过氧化物O或N(R1)取代；c)n为1、2或3；d)m为0或1；e)R3为H、OH、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷氧基、(C3-C6)环烷基((C1-C6)烷基)、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷酰基、卤代(C1-C6)烷基、羟基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基羰基；(C1-C6)烷硫基、硫基(C1-C6)烷基-或(C1-C6)烷酰基氧基。
13.权利要求12的组合物，其中m为0。
14.权利要求12的组合物，其中m为1。
15.权利要求13的组合物，其中R3为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基或(C3-C6)环烷基(C1-C6)烷基。
16.权利要求15的组合物，其中R3为(C1-C4)烷基。
17.权利要求12或15的组合物，其中(Alk)为(C1-C6)烷基。
18.权利要求17的组合物，其中(Alk)为-(CH2)3-。
19.权利要求12或16的组合物，其中n为3。
20.权利要求19的组合物，其中(R1)(R2)NC(O)O位于2、3和4位。
21.权利要求20的组合物，其中R1和R2为(C1-C4)烷基。
22.权利要求12的组合物，其中R1和R2为甲基，m为0，且R3为乙基。
全文摘要
公开了一种新化合物及通过抑制乙酰胆碱酯酶及结合σ－1受体预防或治疗神经变性疾病的方法。在抑制乙酰胆碱酯酶、提高胆碱能传输、结合σ－1受体及释放具有σ－1受体配体和抗氧化剂双重活性的代谢物方面，二甲基氨基甲酸2，3－双－二甲基氨基甲酰氧基－6－[4－(4－乙基－哌嗪－基)－丁酰基]－苯基酯及其衍生物代表了一种新的抗β－淀粉样肽诱导神经毒性的治疗策略。
文档编号A61K31/56GK1863536SQ200480028827
公开日2006年11月15日 申请日期2004年8月5日 优先权日2003年8月5日
发明者瓦西里奥斯·帕帕多珀洛斯, 劳伦特·莱卡奴, 珍妮特·格里森 申请人:萨马里坦药品公司, 乔治敦大学