专利名称：作为代谢型谷氨酸受体－5配体的5－氟－,氯－和氰基－吡啶－2－基－四唑类化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型化合物，涉及含有所述化合物的药物组合物以及涉及所述化合物在治疗中的用途。本发明进一步涉及制备所述化合物的方法。
背景技术：
谷氨酸盐在哺乳动物中枢神经系统(CNS)中是主要的兴奋性神经递质。谷氨酸盐通过结合到中枢神经细胞上并从而活化细胞表面受体而在中枢神经细胞上产生其作用。基于受体蛋白质的结构特征、受体转换信号进入细胞的方式和药理学特性，这些受体被分成两个主要类别，离子转移型谷氨酸受体和代谢型谷氨酸受体。
代谢型谷氨酸受体(mGluRs)是G蛋白偶联的受体，其在结合谷氨酸盐以后活化多种细胞内二级信使系统。在完整哺乳动物神经细胞中mGluRs的活化引起一种或多种下面的响应磷脂酶C的活化；磷酸肌醇(PI)水解的增加；细胞内钙释放；磷脂酶D的活化；腺苷酸环化酶(adenyl cyclase)的活化或抑制；环一磷酸腺苷(cyclic adenosinemonophosphate)(cAMP)形成的增加或降低；鸟苷酸环化酶(guanylylcyclase)的活化；环一磷酸鸟苷(guanosine monophosphate)(cGMP)形成的增加；磷脂酶A2的活化；花生四烯酸释放的增加；和电压和配体门控离子通道活性的增加或降低。Schoepp et al.，Trends Pharmacol.Sci.1413(1993)，Schoepp，Neurochem.Int.24439(1994)，Pin et al.，Neuropharmacology 341(1995)，Bordi and Ugolini，Prog.Neurobiol.5955(1999)。
通过分子克隆已经识别出八种不同的mGluR亚型，称为mGluR1-mGluR8。Nakanishi，Neuron 131031(1994)，Pin et alNeuropharmacology 341(1995)，Knopfel et al.，J.Med.Chem.381417(1995)。通过某些mGluR亚型的交替拼接形式的表达出现进一步的受体多样性。Pin et al.，PNAS 8910331(1992)，Minakami et al.，BBRC1991136(1994)，Joly et al.，J.Neurosci.153970(1995)。
基于氨基酸序列同源性、受体使用的二级信使系统和它们的药理学特征，可以将代谢型谷氨酸受体亚型分成三组，组ImGluRs、组IImGluRs和组IIImGluRs。mGluR5包括mGluR1、mGluR5和它们的交替拼接变型。这些受体结合激动剂导致磷脂酶C的活化和随后细胞内钙的动员。
神经系统疾病、精神疾病和疼痛疾病阐明组ImGluRs生理学作用的尝试表明这些受体的活化引起神经元兴奋(neuronal excitation)。各种研究已经证明，一旦应用到海马、大脑皮层、小脑和丘脑中的神经细胞以及气体CNS区域，组ImGluRs激动剂可以产生突触后兴奋(postsynaptic excitation)。证据表明这种兴奋是由于突触后mGluRs的直接活化，但是也已证明发生突触前mGluRs的活化，导致增加的神经递质释放。Baskys，Trends Pharmacol.Sci.1592(1992)，Schoepp，Neurochem.Int.24439(1994)，Pin et al.，Neuropharmacology 341(1995)，Watkins el al.，Trends Pharmacol.Sci.1533(1994)。
代谢型谷氨酸受体已经被牵扯进哺乳动物CNS中的一些正常过程中。已经显示，对于诱导海马长时程增强和小脑长时程抑制需要mGluRs的活化。Bashir et al.，Nature 363347(1993)，Bortolotto et al.，Nature 368740(1994)，Aiba et al.，Cell 79365(1994)，Aiba et al.，Cell79377(1994)。也已证明在伤害性感受(nociception)和痛觉缺失中mGluR活化的作用。Meller et al.，Neuroreport 4879(1993)，Bordi andUgolini，Brain Res.871223(1999)。此外，mGluR活化已被建议在多种其它正常过程中发挥调节作用，所述其它正常过程包括突触传递、神经元发育、凋亡神经元死亡、突触可塑性、空间学习、嗅觉记忆、心搏动中心控制、清醒、运动控制和前庭-眼反射控制。Nakanishi，Neuron131031(1994)，Pin et al.，Neuropharmacology 341，Knopfel et al.，J.Med.Chem.381417(1995)。
此外，组I代谢型谷氨酸受体已被证明在各种急性和慢性病理生理过程和影响CNS的疾病中发挥作用。这些包括中风、头部外伤、缺氧和缺血损伤、低血糖、癫痫、神经变性疾病例如阿耳茨海默氏病、精神疾病和疼痛。Schoepp et al.，Trends Pharmacol.Sci.1413(1993)，Cunningham et al.，Life Sci.54135(1994)，Hollman et al.，Ann.Rev.Neurosic.1731(1994)，Pin et al.，Neuropharmacology 341(1995)，Knopfel et al.，J.Med.Chem.381417(1995)，Spooren et al.，TrendsPharmacol.Sci.22331(2001)，Gasparini et al.Curr.Opin.Pharmacol.243(2002)，Neugebauer Pain 981(2002)。在这些病症中很多病理被认为是由于过量谷氨酸盐诱导的CNS神经细胞兴奋。因为组I mGluRs表现出通过突触后机理和增强的突触前谷氨酸盐释放增加谷氨酸盐介导的神经元兴奋，所以它们的活化可能导致上述病理。因此，在所有由过量谷氨酸盐诱导的CNS神经细胞兴奋引起的病症中，mGluR5受体的选择性拮抗剂可以是治疗有益的，特别是作为神经保护剂、止痛剂或抗惊厥剂。
阐明代谢型谷氨酸受体，特别是组I代谢型谷氨酸受体，尤其是mGluR5受体的神经生理作用的最近进展，已经确立这些受体作为治疗急性和慢性神经和生理疾病和急性和慢性疼痛疾病中的有希望的药物目标。
胃肠疾病食管下端括约肌(LES)倾向于间歇地松弛。结果，由于在此时机械屏障暂时丧失，来自胃的流体可以进入食管，这是一种后面称之为“回流”的情况。
胃食道回流疾病(GERD)是最普遍的上胃肠道疾病。当前的药物疗法目标在于减少胃酸分泌，或在于中和食道中的酸。回流背后的主要机理被认为是依赖于张力减退的食管下端括约肌。但是，例如Holloway& Dent(1990)Gastroenterol.Clin.N.Amer.19，pp.517-535，已经表明大多数回流事件发生在短暂食管下端括约肌松弛(TLESR)期间，即不是由吞咽引发的松弛。也已证明胃酸分泌在患有GERD的患者中通常是正常的。
本发明的新型化合物被认为可以用于抑制短暂食管下端括约肌松弛(TLESR)并从而用于治疗胃食道回流疾病(GERD)。
用语“TLESR”，短暂食管下端括约肌松弛，在本文中根据Mittal，R.K.，Holloway，R.H.，Penagini，R.，Blackshaw，L.A.，Dent，J.，1995；Transient lower esophageal sphincter relaxation.Gastroenterology 109，pp.601-610定义。
用语“回流”在本文中定义为，来自胃的流体能够进入食道，这是由于在此时机械屏障暂时丧失。
用语“GERD”，胃食道回流疾病，在本文中根据van Heerwarden，M.A.，Smout A.J.P.M.，2000；Diagnosis of reflux disease.Bailliere’s Clin.Gastroenterol.14，pp.759-774定义。
因为它们的生理和病理生理重要性，所以需要新的显示出对mGluR亚型，特别是组I受体亚型例如mGluR5受体，具有高选择性的有效mGluR激动剂和拮抗剂。
现有技术在确定化合物作为药物产品的合适性时，很多化合物性质都是重要的。具有高度重要性的是化合物与目标蛋白的相互作用和其药物动力学特性，即其以充分数量到达目标蛋白并维持充分长的时间以产生期望的治疗效果的能力。本发明的目的是提供新型5-取代的吡啶，该新型5-取代的吡啶与先前描述的在吡啶环5-位上带有其它取代基的类似取代的化合物相比，具有出人意料的改进的性质。WO 03/077918和WO 03/029210描述了2-(5-四唑基)-5-取代的吡啶，其显示出在mGluR5受体的活性。申请人已经发现，当按照在实验室中的测量比较效率和药物动力学特性时，吡啶上适当的5-取代基导致与在相同位置的其它取代基相比显著的改进。
发明概述本发明涉及式I的化合物或其盐、溶剂化物或溶剂化盐 其中X1是N且X2是C或者X1是C且X2是N；Z是氟、氯或氰基；R1和R2独立地选自氢、羟基、卤素、-C1-6烷基卤素、-OC1-6烷基卤素、-C1-6烷基、-OC0-6烷基、-C1-6烷基OR4、-OC2-6烷基OR4、-C0-6烷基氰基、-C0-6烷基NR4R5和-OC2-6烷基NR4R5；
R4和R5独立选自氢和-C1-3烷基。
在本发明的另一个方面，提供式I的化合物用于治疗，特别是用于治疗mGluR5受体介导的疾病，以及用于治疗神经疾病、精神疾病、胃肠疾病和疼痛疾病。
在本发明的另一个方面，提供药物组合物，其包括治疗有效量的式I化合物以及一种或多种药学可接受的稀释剂、赋形剂和/或惰性载体。
在本发明的另一个方面中，提供包含式I化合物的药物组合物，用于治疗mGluR5受体介导的疾病，以及用于治疗神经疾病、精神疾病、胃肠疾病和疼痛疾病。
在本发明的另一个方面，提供制备式I化合物的方法。
本发明的另一个方面是式I化合物用于制备药物用于治疗或预防功能性胃肠疾病例如功能性消化不良(FD)的用途。本发明的另一个方面是式I化合物用于制备药物用于治疗或预防过敏性肠综合征(IBS)例如便秘为主的IBS、腹泻为主的IBS或交替排便为主的IBS的用途。
下面对本发明的这些和其它方面进行更加详细地描述。
发明详述本发明的目的是提供5-取代的吡啶，该5-取代的吡啶当在吡啶环5-位上带有其它取代基的类似取代的化合物相比时，具有出人意料的改进的性质。
下面所列的是用于说明书和权利要求中来描述本发明的各种术语的定义。
为了避免疑问，应理解，当在本说明书中用“如上所述”、“在上文定义”或“如上所定义”来限定基团时，所述基团包括第一次出现和最广泛的定义以及对该基团的每一个和所有其它定义。
为了避免疑问，应该理解，在本说明书中“C1-6”是指具有1、2、3、4、5或6个碳原子的碳基团。
在其中下标是整数0(零)的情况下，表示该下标描述的基团不存在。
在本说明书中，除非另有说明，否则术语“烷基”包括直链和支链烷基，其可以是但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基或异己基、叔己基。术语C1-3烷基具有1-3个碳原子，可以是甲基、乙基、正丙基或异丙基。
在本说明书中，除非另有说明，否则术语“OC0-6烷基”包括直链或支链烷氧基。C0-3烷氧基可以是但不限于羟基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
在本说明书，除非另有说明，否则术语“卤”和“卤素”可以是氟、氯、溴或碘。
在本说明书中，除非另有说明，术语“烷基卤素”是指被如上所述卤素取代的如上所述的烷基。术语“C1-6烷基卤素”可以包括但不限于氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、二氟乙基或溴丙基。术语“OC1-6烷基卤素”可以包括但不限于氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、氟乙氧基或二氟乙氧基。
在本发明一个实施方案中，X1是N且X2是C或者X1是C且X2是N。本发明涉及式I的化合物，其中X1是C且X2是N。在本发明的另一个实施方案中，X1是N且X2是C。
在本发明的另一个实施方案中，Z是氟、氯或氰基。本发明涉及式I的化合物，其中Z是氟或氰基。在本发明另一个实施方案中Z是氯。在本发明另一个实施方案中，Z是氟。
在本发明另一个实施方案中，R1和R2选自氢、羟基、卤素、-C1-6烷基卤素、-OC1-6烷基卤素、-C1-6烷基、-OC0-6烷基、-C1-6烷基OR4、-OC2-6烷基OR4、-C0-6烷基氰基、-C0-6烷基NR4R5和-OC2-6烷基NR4R5。R4和R5独立选自氢、羟基和C1-3烷基。本发明涉及式I化合物，其中R1和R2选自氢、羟基、卤素、-C1-3烷基卤素、-OC1-3烷基卤素、-C1-3烷基、-OC0-3烷基、-C1-3烷基OR4、-OC2-4烷基OR4、-C0-3烷基氰基和-C0-3烷基NR4R5；并且R4和R5独立选自氢、甲基和乙基。在本发明另一个实施方案中，R1和R2选自氟、氯、溴、碘、氰基、甲氧基甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2-甲氧基-乙氧基、乙基氨基和胺。本发明涉及式I化合物，其中R1是氟、氯、溴、碘、甲氧基甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2-甲氧基-乙氧基、乙基氨基或胺。在本发明另一个实施方案中，R1是甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2-甲氧基-乙氧基或乙基氨基。在本发明另一个实施方案中，R1是氯、溴、碘或甲氧基甲基。在本发明另一个实施方案中，R1是氟。
在本发明一个实施方案中，R2是卤素或C0-6烷基氰基。本发明涉及式I化合物其中R2是氟或氰基。
本发明还涉及下面的化合物3-氟-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，6-[2-(3-氰基-5-氟苯基)-2H-四唑-5-基]烟腈(nicotinonitrile)，3-[5-(5-氯吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-氟苯基氰，3-[5-(5-氟-吡啶-2-基)-四唑-2-基]-5-甲氧基甲基-苯基氰，3-氟-5-[2-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-5-基]苯基氰，6-[5-(3-氰基-5-氟苯基)-2H-四唑-2-基]烟腈，3-[2-(5-氯吡啶-2-基)-2H-四唑-5-基]-5-氟苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(甲氧基甲基)苯基氰，5-氟-2-[2-(3-氟-5-甲氧基苯基)-2H-四唑-5-基]吡啶，3-[5-(5-氟-吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-甲氧基苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(三氟甲氧基)苯基氰，3-(二氟甲氧基)-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(2-甲氧基乙氧基)苯基氰，3-(乙基氨基)-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，3-氨基-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-碘苯基氰，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐。
本发明化合物的合适的药物可接受的盐是例如，酸加成盐，例如无机或有机酸的酸加成盐。此外，本发明化合物的合适的药物可接受的盐是碱金属盐、碱土金属盐或与有机碱形成的盐。其它药物可接受的盐和制备这些盐的方法可以在例如Remington’s PharmaceuticalSciences(18th edition，Mack Publishing Co.)1990中找到。
式I的一些化合物可能具有手性中心和/或几何同分异构中心(E-和Z-异构体)，应理解，本发明包括所有这些光学异构体、非对映异构体和几何异构体。
本发明还涉及式I化合物的任何以及所有互变异构形式。
药物组合物根据本发明的一个方面，提供药物组合物，该组合物包括作为活性成分的治疗有效量的式I化合物，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐，以及一种或多种药学可接受的稀释剂、赋形剂和/或惰性载体。
所述组合物可以是适合于口服的形式，例如作为片剂、丸剂、糖浆剂、粉末、颗粒或胶囊；适合于肠道外注射(包括静脉内、皮下、肌肉内、血管内或输液)的形式，作为灭菌溶液、悬浮液或乳液；适合于局部给药的形式，例如作为软膏、帖剂或乳膏剂；或者适合于直肠给药的形式，例如作为栓剂。通常，上述组合物使用一种或多种常规赋形剂、药物可接受的稀释剂和/或惰性载体以常规方式制备。
在治疗哺乳动物包括人时，式I化合物的合适日剂量在经口给药时是约0.01-250mg/kg体重，在经肠道外给药时是约0.001-250mg/kg体重。活性成分的典型日剂量在很宽的范围内变化，并且取决于各种因素例如相关的指征、被治疗的疾病的严重性、给药途径、患者年龄、体重和性别以及所使用的具体化合物，其可以由医生确定。
医学用途已经发现本发明的化合物，其盐、溶剂化物或溶剂化盐，对于单独的代谢型谷氨酸受体(mGluR)亚型展示出高度有效性和选择性。因此，本发明的化合物被认为能够用于治疗与mGluR5受体兴奋性活化有关的病症和用于抑制由mGluR5受体兴奋性活化造成的神经元损伤。所述化合物可以用于在哺乳动物包括人中产生mGluR5抑制效果。MGluR5受体在中枢和周围神经系统中以及在其它组织中被高度表达。因此，希望本发明的化合物适合用于治疗mGluR5受体介导的疾病，例如急性和慢性神经和生理疾病、胃肠疾病和急性和慢性疼痛疾病。
本发明涉及上述定义的式I化合物用于治疗。
本发明涉及上述定义的式I化合物用于治疗mGluR5受体介导的疾病。
本发明涉及上述定义的式I化合物用于治疗阿耳茨海默氏病老年痴呆，AIDS诱导的痴呆，帕金森病，肌萎缩性脊髓侧索硬化，亨廷顿氏舞蹈病，偏头痛，癫痫，精神分裂症，抑郁症，焦虑，急性焦虑，眼科疾病例如视网膜病、糖尿病性视网膜病、青光眼，听觉神经疾病例如耳鸣，化学疗法诱导的神经病，带状疱疹后神经痛(post-herpeticneuralgia)和三叉神经痛，耐药性(tolerance)，依赖性(dependency)，脆性X(fragile X)，孤独症，精神发育迟缓，精神分裂症和唐氏综合症。本发明涉及上述定义的式I化合物用于治疗与偏头痛，炎性疼痛，神经疼痛疾病例如糖尿病性神经病变，关节炎和类风湿病，下腰痛，术后疼痛相关的疼痛和与各种病症包括咽痛、肾或胆绞痛、月经、偏头痛和痛风相关的疼痛。本发明涉及上述定义的式I化合物用于治疗中风、头部外伤、缺氧和缺血损伤、低血糖、心血管病和癫痫。
本发明还涉及上述定义的式I化合物用于制备治疗mGluR5受体介导的疾病和任意上述所列疾病的药物的用途。
本发明的一个实施方案涉及式I的化合物用于治疗胃肠疾病的用途。本发明的另一个实施方案涉及式I的化合物用于制造药物的用途，所述药物用于抑制短暂食管下端括约肌松弛、用于治疗GERD、用于治疗回流、用于治疗反胃、用于治疗哮喘、用于治疗喉炎、用于治疗肺疾病和用于治疗发育停滞。
本发明还提供在患有mGluR5受体介导的疾病或任意上述所列疾病或者存在患病危险的患者中治疗所述病症的方法，所述方法包括向患者给药如上所述的治疗有效量的式I化合物。
对于用于特定疾病治疗或预防治疗所需的剂量将必然随被治疗的对象、给药途径和被治疗疾病的严重性而变化。
在本发明说明书的上下文中，术语“治疗(therapy)”和“治疗(treatment)”包括防止和/或预防，除非特别指明相反。术语“治疗的”和“治疗地”应该作相同理解。
在本说明书中，除非另有说明，否则术语“拮抗剂”和“抑制剂”应该是指通过任何方式部分或全部阻断导致配体产生响应的转导路径的化合物。
术语“疾病”，除非另有说明，否则是指与代谢型谷氨酸受体活性相关的任何病症和病变。
非医学用途除了它们的治疗药物用途以外，式I的化合物，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐，还可以用作体外和体内测试系统的研发和标准化的药理学工具，所述测试系统用于评价具有mGluR相关活性的抑制剂在实验室动物例如猫、狗、兔、猴、大鼠和小鼠中的效果，作为研究新治疗剂的一部分。
制备方法本发明的另一个方面提供制备式I的化合物，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐的方法。制备本发明化合物的方法描述如下。通过下面对这些方法的描述，将会理解，在合适的时机，适当的保护基团可以以容易被有机合成领域技术人员理解的方式加到各种反应物和中间体上，并随后被除去。使用这些保护基团的常规方法以及合适的保护基团的例子描述于例如“Protective Groups in Organic Synthesis”，T.W.Green，P.G.M.Wuts，Wiley-Interscience，New York，(1999)中。还应该理解，通过化学操作将一个基团或取代基转变为另一个基团或取代基可以在向着最终产物的合成路径上的任何中间体或最终产物上进行，其中可能的转变类型只由在那个阶段的分子上带有的其它官能团与转变中使用的条件或试剂的固有不相容性决定。这些固有不相容性以及通过实施适当的转变和合适顺序的合成步骤来避开它们的方法，对有机合成领域的技术人员来说是容易理解的。转变的例子在下面给出，应该理解，所描述的转变并不只限于示例所述转变的那一类基团或取代基。其它合适转变得参考文献和说明在“Comprehensive OrganicTransformations-A Guide to Functional Group Preparations”R.C.Larock，VHC Publishers，Inc.(1989)中给出。其它合适反应的参考文献和说明描述于有机化学教科书中，例如“Advanced Organic Chemistry”，March，4th ed.McGraw Hill(1992)或“Organic Synthesis”，Smith，McGraw Hill，(1994)。用于纯化中间体和最终产物的技术包括例如在柱子或旋转板上进行的直接和反相色谱、重结晶、蒸馏和液液或固液萃取，这些技术对本领域的技术人员来说是容易理解的。除非另有限定，取代基和基团的定义和式I中一样。除非另有说明，术语“室温”和“环境温度”应该是指16-25℃的温度。
式II和III的化合物或者可用作制备式I化合物的中间体，或者可以代表式I的化合物(方案1)。
方案1式II和III的化合物或者是可商购的，或者可以从可商购的或者文献描述的化合物制备。例如，其中Z、Y1、Y2、R1或R2的一个或多个并不与式II和III的限定相对应的化合物，可以通过转换或引入取代基或基团用于制备式II和III的化合物。例子描述如下。
1)制备其中Y1和Y2分别是CHO的式II或III化合物。
1a)使用例如在-78℃-0℃的二氯甲烷或甲苯中的DIBAL，或者在酸性水溶液条件下的SnCl2，从相应的腈通过还原制备。
1b)在室温-150℃的温度下，使用例如Pd(PPh3)4作为催化剂在THF或甲苯中，在1-10atm CO下在化学计量数量的例如Ph3SnH存在下，从相应的溴化物或碘化物通过钯催化的羰基化制备。(J.Am.Chem.Soc.1983，7175-7176)。
或者，从相应的氯化物、溴化物或碘化物开始，通过首先用例如nBuLi、nBu3MgLi或Mg处理转化成亲核有机锂酸根型配合物或格氏试剂，然后用DMF或另一种甲酰化化合物捕获制备(TetrahedronLetters 2000，4335-4338 or J.Org.Chem.2001，6775-6786)。
1c)使用例如POCl3和DMF，或者CHCl2OCH3和TiCl4作为甲酰化试剂，通过其中Y2是H的相应苯衍生物的亲电芳甲酰化制备。
1d)从相应的甲基衍生物通过使用Cr(VI)-化合物例如HOAc中的CrO3或其它合适氧化剂氧化制备。
2)制备其中Y1和Y2分别是NH2的式II或III化合物。
2a)在1-10atm H2在催化剂例如炭载Pd、PtO2或阮内镍的存在下通过氢化还原相应的硝基衍生物制备，或者通过用还原剂例如在MeOH和NH4Cl水溶液混合物中的Fe粉或HCl水溶液中的SnCl2处理制备。
2b)从相应的羧酸开始，通过由在沸腾tBuOH中用N3PO(Oph)2和三乙胺处理引起的库尔提斯重排，接着使用例如在EtOAc中的HCl从得到的N-Boc胺酸去除Boc-基团制备。
2c)使用二苯甲酮亚胺作为掩蔽的氨等价物，从相应的氯化物、溴化物、碘化物或三氟甲基磺酸酯(triflates)通过钯催化的氨基化制备。作为催化剂，合适的钯源例如Pd(OAc)2、Pd(dba)2或Pd2(dba)3以及作为配体的添加剂例如BINAP、DPPF或氯化1，3-二(2，6-二异丙基苯基)咪唑，与化学计量数量的碱例如Cs2CO3或tBuONa在溶剂例如THF、甲苯或二氧杂环己烷中在室温-120℃的温度一起使用(Tetrahedron Letters 1997，6367-6370；J.Org.Chem.2001，7729-7737or J.Org.Chem.2001，6775-6786)。形成的亚胺然后通过例如酸性水解或氢解裂解来释放所述胺。
3)制备其中Z、R1或R2或Y1和Y2分别是CN的式II或III化合物。
3a)从相应的氯化物、溴化物或碘化物开始，通过使用各种氰化物源例如CuCN或KCN在溶剂例如吡啶或DMF中在室温-200℃的温度替换制备，或者通过钯催化的途径，使用催化数量的例如Pd(PPh3)4以及化学计量数量的例如Zn(CN)2或NaCN并加入催化数量的CuI，在溶剂中例如DMF、乙腈或丙腈中，使用常规加热在50-150℃的温度或使用微波辐射在100-200℃的温度制备(J.Org.Chem.1998，8224-8228or J.Org.Chem.2000，7984-7989)。
3b)从相应的胺开始，通过使用例如HNO2或亚硝酸烷基酯例如亚硝酸叔丁酯在合适的溶剂例如水、醇或乙腈中重氮化，然后与CuCN和KCN的水溶液混合物在室温-100℃的温度反应制备。
3c)从相应的醛开始，通过与羟胺缩合形成肟，然后使用例如Ac2O脱水制备。
4)制备其中Z、R1或R2或Y1和Y2分别是F的式II或III化合物。
4a)从相应的氯化物、溴化物、碘化物或硝基化合物开始，使用亲核氟化物例如氟化锂、氟化四丁基铵或二氟化氢四甲基铵在例如DMF、DMA等溶剂中在室温-150℃的温度通过替换制备。
4b)从相应的胺开始通过Schiemann反应制备，例如通过重氮化为相应的氟硼酸重氮盐，然后将该氟硼酸重氮盐在30-150℃的温度热分解制备。该Schiemann反应条件被发现在其中Y1是CN的式II化合物的情况下不能实现。对于这样的化合物，研究了一种替换方法，使用70％HF-吡啶来产生重氮盐物种，然后在升高的温度例如在80℃原位分解。该方法被用于制造其中Z是F且Y1是CN的期望的式II化合物，该化合物被用作关键中间体，其如上述1a)所述还原为醛然后转化为腙并环化到重氮盐上给出式I化合物。该方法提供高产率(＞90％)并且不用经色谱法纯化的纯产品。所形成的该中间体是多用途的，并且可用于制造很多期望的最终产物。
方案25)制备其中Y1和Y2分别是B(OH)2的式II或III化合物。
5a)从相应的氯化物、溴化物、碘化物或三氟甲基磺酸酯开始，使用例如添加有三环己基膦的PdCl2(DPPF)或Pd(dba)2作为催化剂，以及化学计量数量的KOAc在溶剂例如DMSO、DMF、DMA或二氧杂环己烷，在室温-150℃的温度，通过钯催化与可商购的联硼酸频那醇酯(Bis(pinacolato)diboron)偶合，然后酸性水解制备(Tetrahedron 2001，9813-9816)。
5b)从相应的氯化物、溴化物或碘化物开始，通过首先用例如nBuLi、nBu3MgLi或Mg处理转化成亲核有机锂酸根型配合物或格氏试剂，然后用例如三异丙基硼酸酯等捕获并随后酸性水解制备。
其中Y1是CHO的式II化合物也可以例如从相应的甲基化合物根据例如Frech等人的方法(J.Med.Chem.1970，1124-1130)制备，该方法首先使用例如AcOOH或mCPBA作为氧化剂在0℃-室温的温度在例如氯仿或二氯甲烷溶剂中进行吡啶的N-氧化，然后在溶剂Ac2O中在80-120℃进行吡啶N-氧化物的重排，并且所得到的2-吡啶基甲醇乙酸酯进行碱性或酸性水解产生相应的2-吡啶基甲醇衍生物，该衍生物然后用例如活化的MnO2在氯仿或类似溶剂中在室温-80℃的温度进行氧化(方案3)。
方案3式I化合物可以分别通过式IV或VII的芳基磺酰基酰肼与式V和VI的重氮盐化合物在例如吡啶、醇或DMF的溶剂中在0-100℃的温度反应制备，如方案4中所描述的那样(Helv.Chim.Acta 1985，1283-1300，WO 03/029210和WO 03/077918)。重氮盐化合物从相应的胺使用例如HNO2或亚硝酸烷基酯例如亚硝酸叔丁酯在合适的溶剂例如水、醇或乙腈中制备。如此形成的所述重氮盐可以“原位”使用，或者当HBF4用作酸和氟源时可以作为四氟硼酸盐沉淀出来。芳基磺酰基酰肼例如对甲苯磺酰基酰肼，通过式II或III的醛(Y1和Y2分别是CHO)与芳基磺酰基肼，在例如甲醇、乙醇、DMF或二烷基酯中在0-100℃的温度，或者没有溶剂在微波辐射下，缩合制备(J.Med.Chem.1980，631-634和Monatshefte fuer Chemie 2001，403-406)。
式I化合物也可以如方案5中所示通过式VIII和IX的四唑的N2-芳基化制备进行制备，所述芳基化使用例如式II和III的硼酸(Y1和Y2分别是B(OH)2)或者式IX和XI的相应碘盐或者式X和XII的相应三芳基铋二乙酸盐作为芳基化剂，所述芳基化通过过渡金属催化(mediated)(Tetrahedron Letters 2002，6221-6223和Tetrahedron Letters1998，2941-2944和Tetrahedron Lett 1999，2747-2748)。对于硼酸，在室温-100℃的温度在溶剂例如二氯甲烷、DMF、二氧杂环己烷或THF中使用化学计量数量的乙酸铜(II)和吡啶。对于碘盐，在50-100℃的温度在溶剂例如tBuOH中，使用催化数量的Pd(II)化合物例如Pd(dba)2或Pd(OAc)2和催化数量的Cu(II)羧酸盐例如苯基环丙基羧酸铜(II)以及双配位基配体例如BINAP或DPPF。对于三芳基铋二乙酸盐，在40-60℃温度下在合适的溶剂中例如THF可以在N，N，N’，N’-四甲基胍的存在下使用催化数量的乙酸铜(II)。式IX和XI的碘盐可以通过用高价(hypervalent)碘取代的芳香族化合物例如羟基(甲苯磺酰氧基)碘苯或PhI(OAc)2x2TfOH在二氯甲烷等中进行处理，分别从例如式II和III的硼酸(Y1和Y2分别是B(OH)2)得到。从芳基镁溴化物和三氯化铋在合适的溶剂例如回流THF中得到三芳基铋烷(triarylbismuthane)，然后使用氧化剂例如过硼酸钠在乙酸中将三芳基铋烷氧化为二乙酸盐，可以容易地得到三芳基铋二乙酸盐(Synth.Commun.1996，4569-75)。式VIII和XIII的四唑例如通过优选在催化剂例如氧化二丁锡或ZnBr2存在下在溶剂例如DMF、水或甲苯中在通过常规加入或微波辐射的80-200℃温度下，用叠氮化物例如NaN3、LiN3、三烷基锡叠氮化物(trial-kylyltinazide)或三甲基甲硅烷基叠氮化物(trimethylsilylazide)处理，分别从式II或III的腈(Y1和Y2分别是CN)得到(J.Org.Chem.2001，7945-7950；J.Org.Chem.2000，7984-7989 or J.Org.Chem.1993，4139-4141)。
实施例现在将通过如下的非限制性实施例来说明本发明。
一般方法所有的原料都是可商购的或者是描述于文献中的。1H和13C核磁谱在对于1H分别运行于300、400和400MHz的Brucker 300、BrukerDPX400或Varian+400光谱仪上进行测量，使用TMS或残余溶剂信号作为参比，除非另有说明，使用氘代氯仿作为溶剂。所报告的化学位移都以δ尺度上的ppm为单位，并且对信号的精细裂分记录如下(s单峰，br s宽单峰，d双峰，t三峰，q四重峰，m多重峰)。进行线液相色谱分离然后质谱监测的分析是在Waters LCMS上进行，其由Alliance 2795(LC)和ZQ单四极质谱仪组成。该质谱仪配备有运行于正和/或负离子模式的电喷雾离子源。离子喷射电压是±3kV，并且质谱仪在m/z 100-700之间扫描，扫描时间0.8s。对于柱子，X-Terra MS，Waters，C8，2.1×50mm，3.5μm，施加在10mM乙酸铵(水溶液)或在0.1％TFA(水溶液)中的5％-100％乙腈的线性梯度。制备反相色谱分离使用XTerra MS C8，19×300mm，7μm作为柱子使用二极管阵列检测器在Gilson自动制备HPLC上进行。MS引发的制备反相色谱分离在带有二极管阵列检测器和ZQ治疗检测器的Waters自动纯化LC-MS系统上使用XTerra MS C8，19×100mm，5μm作为柱子进行。通过旋转薄层层析仪(chromatotron)进行的纯化在旋转的硅胶/石膏(Merck，60 PF-254带有硫酸钙)涂覆玻璃板上进行，涂层为1，2或4mm，使用TCResearch 7924T旋转薄层层析仪。产品的纯化也使用Chem ElutExtraction Columns(Varian，cat #1219-8002)，Mega BE-SI(Bond ElutSilica)SPE Columns(Varian，cat #12256018；12256026；12256034)进行，或通过在二氧化硅填充的玻璃柱上进行的快速色谱法进行。微波加热在Smith Synthesizer单模式微波空腔中进行，其产生2450MHz的连续辐射(Personal Chemistry AB，Uppsala，Sweden)。
实施例13-氟-5-5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基苯基氰在5℃从在乙醇(2mL)、水(1mL)中的亚硝酸钠(0.06g)和10％HCl水溶液(2mL)中的3-氨基-5-氟苯基氰(0.10g)制备氯化重氮物。将该溶液在10分钟内在搅拌下滴加到N′-[(1E)-(5-氟吡啶-2-基)亚甲基]-4-甲基苯磺酰肼(0.15g)在吡啶(5mL)中的溶液中，从而温度保持在低于5℃。将反应混合物搅拌2小时，然后浓缩，并将得到的产物在CH2Cl2(100mL)和水(50mL)之间分配。用水(50mL)和盐水(50mL)洗涤有机相，然后干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩。残余物从EtOAc重结晶得到40mg标题化合物，为黄色固体。
1H NMR7.56(m，1H)，7.67(m，1H)，8.33(m，1H)，8.42(m，1H)，8.47(m，1H)，8.73(m，1H)。
3-氨基-5-氟苯基氰向3-氟-5-硝基苯基氰(J.Antibiot.1994，1456-1465)(0.20g)在2-丙醇(4mL)和浓HCl水溶液(2mL)中的浆液中加入二水合氯化锡(II)(1.1g)。将混合物回流1小时，然后冷却并浓缩。残余物悬浮在水中并用1N NaOH溶液碱化。将产物吸收于CH2Cl2(125mL)中，用盐水(50mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩得到0.16g标题化合物，为白色固体。
1H NMR4.03(br s，2H)，6.58(m，1H)，6.71-6.75(2H)。
N′-[(1E)-(5-氟吡啶-2-基)亚甲基]-4-甲基苯磺酰肼将5-氟吡啶-2-甲醛(0.18g)加入对甲苯磺酰肼(0.26g)的乙醇(10mL)溶液中。加入催化数量的乙酸，并将反应在室温搅拌1.5小时，然后冷却到0℃并过滤。真空干燥沉淀物得到0.23g标题化合物，为白色固体。
1H NMR2.44(s，3H)，7.33(m，2H)，7.44(m，1H)，7.82(d，1H)，7.88(m，1H)，7.96(m，1H)，8.17(br s，1H)，8.41(m，1H)。
5-氟-吡啶-2-甲醛p，3600-35将DIBAL(1M甲苯溶液，8.2mL，8.2mmol)滴加到冷(-78℃)的5-氟-吡啶-2-腈(1.0g，8.2mmol)在CH2Cl2(50mL)的溶液中，将得到的混合物在-78℃搅拌3小时，其中在0.5和1小时后额外加入0.25当量DIBAL。反应用1N HCl(20mL)淬灭并搅拌2.5h。水相用固体NaHCO3碱化并用CH2Cl2萃取产物。(形成在能够实施萃取前需进行过滤的乳液)。合并的有机相用盐水洗涤并干燥(Na2SO4)和过滤。通过在硅胶上的快速柱色谱法进行纯化，用2％EtOAc/己烷洗脱，得到产物(200mg，20％，无色固体，其在室温以上即熔化，并且在高真空下易挥发，导致产率比预期低)。1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.59(ddd，J＝8，2，1Hz，1H)，8.04(ddd，J＝8，5，0.5Hz，1H)，8.64(d，J＝2Hz，1H)，10.00(表观dd，J＝1，1Hz，1H)。或者该混合物可以通过描述于J.Med Chem.1970，1124-1130中的方法制备。
5-氟-吡啶-2-腈将亚硝酸钠(8.7g，126mmol)分份加入冰-盐冷却的5-氨基-吡啶-2-腈(10.03g，84.2mmol)在70％氟化氢-吡啶(Aldrich，100g，3.5mol HF)中的溶液中(注意该反应在所提供的瓶中进行)。将得到的深红色溶液在冰-盐浴中搅拌45分钟，然后除去冷却浴，将混合物在环境温度搅拌30分钟，然后在80℃加热1.5小时。通过倾倒入在分液漏斗中的冰/水混合物(～400g)中来淬灭反应混合物，用二氯甲烷(6×150mL)萃取，干燥(MgSO4)，过滤并真空蒸发溶剂。粗产品(10.08g，98％，橙色固体)的纯度足以可以不经进一步纯化直接使用。1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝8.61(d，1H)，7.78(m，1H)，7.58(m，1H)。GC-MS M+122。
实施例23-5-(5-氯吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基-5-氟苯基氰与3-氟-5-5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基苯基氰类似，从3-氨基-5-氟苯基氰(0.14g)和N′-[(1E)-(5-氯吡啶-2-基)亚甲基]-4-甲基苯磺酰肼(0.22g)来制备标题化合物，得到67mg标题化合物，为橙色固体。
1H NMR7.56(m，1H)，7.95(m，1H)，8.31-8.37(2H)，8.47(m，1H)，8.83(m，1H)。
N′-[(1E)-(5-氯吡啶-2-基)亚甲基]-4-甲基苯磺酰肼与N′-[(1E)-(5-氟吡啶-2-基)亚甲基]-4-甲基苯磺酰肼类似，从5-氯吡啶-2-甲醛[J.Med.Chem.1970，1124-30](1.0g)和对甲苯磺酰肼(1.0g)制备该标题化合物，得到0.54g标题化合物，为白色固体。
1H NMR2.44(s，3H)，7.34(m，2H)，7.69(m，1H)，7.80(d，1H)，7.86-7.91(3H)，8.16(br s，1H)，8.51(m，1H)。
实施例36-2-(3-氰基-5-氟苯基)-2H-四唑-5-基烟腈将3-5-(5-溴吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基-5-氟苯基氰(WO03/029210)(0.03g)溶于DMF(3mL)中，并且鼓泡氩气15分钟。加入氰化锌(0.01g)和Pd(PPh3)4(0.03g)，将反应在80℃搅拌16小时。反应混合物用CH2Cl2(20mL)稀释并用NH4Cl(10mL)和盐水(10mL)洗涤，然后干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩，得到黄色固体，其通过从EtOAc∶己烷重结晶纯化得到7mg标题化合物，为白色固体。
1H NMR7.59(m，1H)，8.25(m，1H)，8.34(m，1H)，8.47(m，1H)，8.53(m，1H)，9.13(m，1H)。
实施例43-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(甲氧基甲基)苯基氰在5℃在乙醇(1mL)、水(0.5mL)中的亚硝酸钠(21mg，0.30mmol)和10％HCl水溶液(1mL)中从3-氨基-5-甲氧基甲基苯基氰(45mg，0.28mmol)制备氯化重氮物溶液。将该溶液在10分钟内在搅拌下滴加到N′-[(1E)-(5-氟吡啶-2-基)亚甲基]-4-甲基苯磺酰肼(81mg，0.28mmol)在吡啶(2.5mL)中的溶液中，从而温度保持低于5℃。将反应混合物在0℃搅拌0.5小时，在室温搅拌1.5小时，然后浓缩，并将得到的产物在EtOAc(10mL)和盐水(10mL)之间分配。用EtOAc(10mL)洗涤水相，然后干燥合并的有机相(Na2SO4)，过滤并浓缩。残余物通过在硅胶上的快速色谱法纯化，用EtOAc/甲苯(1∶3)洗脱，然后从EtOAc重结晶，得到14mg标题化合物，为黄色固体。
1H NMR3.51(s，3H)，4.62(s，2H)，7.65(m，1H)，7.81(s，1H)，8.41(m，1H)，8.52(s，2H)，8.72(br.s.，1H)。
3-氨基-5-甲氧基甲基苯基氰将TFA(0.56mL，7.2mmol)加入在CH2Cl2(5ml)中的(3-氰基-5-甲氧基甲基-苯基)-氨基甲酸叔丁酯(189mg，0.72mmol)中。反应混合物在室温搅拌1.5小时然后浓缩。残余物在CHCl3(10mL)和NaHCO3(10mL)之间分配。水相用CHCl3(10mL)洗涤，然后干燥合并的有机相(MgSO4)，过滤并浓缩。残余物通过在硅胶上的快速色谱法纯化，用CHCl3/MeOH(98∶2)洗脱，得到82mg标题化合物。
1H NMR3.38(s，3H)，3.90(br.s.，2H)，4.35(s，2H)，6.80(s，1H)，6.84(s，1H)，6.95(s，1H)13C NMR58.8，79.9，113.2，117.1，118.4，119.6，121.0，141.4，147.7(3-氰基-5-甲氧基甲基-苯基)-氨基甲酸叔丁酯在氩气气氛下，将Et3N(0.61mL，4.4mmol)和二苯基磷酰基叠氮化物(0.52mL，2.4mmol)加入3-氰基-5-甲氧基甲基-苯甲酸(382mg，2mmol)中。将混合物回流4.5小时，浓缩，将得到的产物在EtOAc(50mL)和盐水(25mL)之间分配。有机相用盐水(25mL)洗涤，干燥合并的有机相(MgSO4)，过滤并浓缩。残余物通过在硅胶上的快速色谱法纯化，用CHCl3-CHCl3/MeOH(95∶5)洗脱，得到190mg标题化合物。
1H NMR49(s，9H)，3.37(s，3H)，4.40(s，2H)，7.19(s，1H)，7.24(s，1H)，7.52(s，1H)，7.70(s，1H)13C NMR28.6，58.8，73.7，81.7，113.2，119.0，120.9，121.7，125.3，140.1，141.16，153.03-氰基-5-甲氧基甲基-苯甲酸将0.5M LiOH(水溶液)(9.7mL，4.9mmol)加入3-氰基-5-甲氧基甲基苯甲酸甲酯(1g，4.9mmol)中，并将混合物在室温搅拌2.5小时。加入1M HCl直到pH＝2，然后加入水(25mL)和CHCl3(50mL)。萃取混合物并分离各相。用CHCl3(10mL)洗涤水相，干燥合并的有机相(MgSO4)，过滤并浓缩，得到0.93g标题化合物。
1H NMR3.47(s，3H)，4.56(s，2H)，7.87(m，1H)，8.27(m，2H)，10.64(br.s.，1H)13C NMR58.6，72.7，113.1，117.6，132.7，135.17，140.8，169.33-氰基-5-甲氧基甲基苯甲酸甲酯在0℃将三氟乙酸酐(16.8mL，119mmol)加入在CH2Cl2(500mL)中的5-甲氧基甲基-间苯二甲氨酸甲酯(21g，95mmol)中，然后加入吡啶(16.9mL，210mmol)。将混合物在0℃搅拌20分钟并在室温搅拌过夜。蒸发溶剂，得到19g标题化合物。
1H NMR3.45(s，3H)，3.97(s，3H)，4.53(s，2H)，7.84(s，1H)，8.23(d，2H)13C NMR52.7，58.7，72.9，113.5，132.3，132.3，134.5，140.7，165.15-甲氧基甲基-间苯二甲氨酸甲酯将5-甲氧基甲基-间苯二酸单甲酯(24.3g，108mmol)和SOCl2(60mL，760mmol)在60℃加热2小时。冷却混合物，蒸除过量SOCl2。在0℃向在THF(200mL)中的残余物中加入在MeOH中的2MNH3(220mL，430mmol)。搅拌混合物并真空除去溶剂，得到24.2g标题化合物，为白色固体。
1H NMR3.44(s，3H)，3.95(s，3H)，4.55(s，2H)，6.22(br.d.，2H)，8.06(s，1H)，8.17(s，1H)，8.38(s，1H)13C NMR52.4，58.5，73.6，127.4，130.8，130.9，131.8，133.8，139.7，166.2，168.35-甲氧基甲基-间苯二酸单甲酯将1M NaOH(水溶液)(128mL，128mmol)加入在MeOH(650mL)中的5-甲氧基甲基-间苯二酸二甲酯(32g，134.3mmol)中，并将混合物在室温搅拌过夜。蒸发混合物，将残余物在水和EtOAc之间分配。向水相中加入10％HCl直到pH1，并且用EtOAc萃取，干燥有机相(MgSO4)，过滤并浓缩，得到28g标题化合物，为白色固体。
1H NMR3.46(s，3H)，3.97(s，3H)，4.58(s，2H)，8.28(s，2H)，8.70(s，1H)13C NMR52.4，58.5，73.5，129.9，130.6，131.0，133.2，133.6，139.6，166.0，170.7
5-甲氧基甲基-间苯二酸二甲酯将5-溴甲基-间苯二酸二甲酯(44g，140mmol)、K2CO3(43g，308mmol)、MeOH(350mL)和THF(350mL)在60℃加热2小时。将混合物在水和EtOAc之间分配，用盐水洗涤有机相，干燥有机相(MgSO4)，过滤并浓缩，得到32g标题化合物，为白色固体。
1H NNMR3.43(s，3H)，3.96(s，6H)，4.55(s，2H)，8.21(s，2H)，8.61(s，1H)13C NMR52.8，58.9，74.0，130.4，131.2，133.2，140.0，166.65-溴甲基-间苯二酸二甲酯在0℃将N-溴琥珀酰亚胺(45g，238mmol)和三苯基膦(65g，238mmol)加入在CH2Cl2(700mL)中的5-羟基甲基-间苯二酸二甲酯(40g，159mmol)中。将混合物在0℃搅拌1小时，然后用CH2Cl2(700mL)稀释。混合物用饱和NaHCO3洗涤，然后用盐水洗涤，干燥有机相(MgSO4)，过滤并浓缩。粗产物通过在硅胶上的快速柱色谱方法纯化，用庚烷-庚烷/EtOAc(4∶1)洗脱，得到44.5g标题化合物，为白色固体。
1H NMR 1.43(t，6H)，4.43(q，4H)，4.56(s，2H)，8.25(d，2H)，8.61(t，1H)13C NMR14.3，31.6，61.6，130.5，131.6，134.0，138.7，165.3缩写DIBAL氢化二异丁基铝THF 四氢呋喃DMF N，N-二甲基甲酰胺DMA N，N-二甲基乙酰胺DMSO 二甲基亚砜HOAc乙酸nBuLi 正丁基锂MeOH甲醇Ph 苯基tBuOH 叔丁醇BOC 叔丁氧基羰基EtOAc 乙酸乙酯
AcOOH 过乙酸mCPBA3-氯过苯甲酸Ac2O 乙酸酐Ac 乙酸酯(盐)dba 双亚苄基丙酮BINAP2，2’-二(二苯基膦基)-1，1’-binaphtylDPPF 1，1’-二(二苯基膦基)二茂铁TfOH三氟甲磺酸ppm 百万分之一药理学本发明化合物的药理学特性可以使用用于功能活性的标准检测进行分析。谷氨酸受体监测的例子在本领域中是公知的，如描述于Aramori et al.，Neuron 8757(1992)，Tanabe et al.，Neuron 8169(1992)，Miller et al.，J.Neuroscience 156103(1995)，Balazs，et al.，J.Neuro-chemistry 69151(1997)中。在这些公开物中描述的方法学引入本文作为参考。方便地，本发明的化合物可以通过测量细胞内钙(在表达mGluR5的细胞中的[Ca2+]i)的动员的检测进行研究。对于FLIPR分析，如WO 97/05252中所述将表达人mGluR5d或重组mGluR1的细胞播种(seeded)在骨胶原涂覆的具有黑色侧的透明底96孔孔板上，并且在播种24小时之后分析[Ca2+]i动员。使用设定为0.800W的激光器和0.4秒的CCD照像机快门速度来进行FLIPR实验。对于每个FLIPR实验，开始时细胞板的每个孔中存在160μl缓冲溶液。在每次加入化合物以后，以1秒为间隔对荧光信号取样50次，然后以5秒为间隔取样3次。将在取样期间响应的峰值高度作为测量的响应。从由重复两次进行的8-点浓度响应曲线(CRC)得到的数据确定EC50和IC50。通过将所有的响应按比例换算为在板上观察到的最大响应而产生激动剂CRC。激动剂激发的拮抗剂阻断被标准化为在同一板上的14个对照孔中激动剂激发的平均响应。
申请人已经验证了如WO 97/05252所述基于磷酸肌醇酯(IP3)更新(turnover)的mGluR5d或重组mGluR1的次要功能检测。IP3积聚作为受体介导的磷脂酶C更新指数进行测量。稳定表达人mGluR5d或重组mGluR1受体的GHEK细胞用3H肌型肌醇(myo-inositol)培养过夜，在HEPES缓冲盐水中洗涤三次并用10mM LiCl预培养10分钟。加入化合物(激动剂)并在37℃培养30分钟。通过预培养测试化合物15分钟，然后在谷氨酸盐(80μM)或DHPG(30μM)存在下培养30分钟，测定拮抗剂活性。通过加入高氯酸(5％)终止反应。收集样品并中和，使用重力进料离子交换柱分离磷酸肌醇酯。
测试本发明化合物的详细方案在下面的检测中提供。
组I受体拮抗剂活性检测对于FLIPR分析，如WO 97/05252中所述将表达人mGluR5d或重组mGluR1的细胞播种(seeded)在骨胶原涂覆的具有黑色侧的透明底96孔孔板上，并且在播种24小时之后分析[Ca2+]i动员。在96孔孔板中的细胞培养物中加入4μM乙酰氧基甲基酯溶液，该溶液为在0.01％普流罗尼(pluronic)中的荧光钙指示剂fluo-3(Molecular Probes，Eugene，Oregon)的形式。所有的检测都在含有127mM NaCl，5mMKCl，2mM MgCl2，0.7mM NaH2PO4，2mM CaCl2，0.422mg/mlNaHCO3，2.4mg/ml HEPES，1.8mg/ml葡萄糖和1mg/ml BSA FractionIV的缓冲溶液(pH7.4)中进行。使用设定为0.800W的激光器和0.4秒的CCD照像机快门速度来进行FLIPR实验，激发和发射波长分别为488nm和562nm。对于每个FLIPR实验，开始时细胞板的每个孔中存在160μl缓冲溶液。拮抗剂板加入40μl，然后激动剂板加入50μl。在每次加入以后，以1秒为间隔对荧光信号取样50次，然后以5秒为间隔取样3次。将在取样期间响应的峰值高度作为测量的响应。从由重复两次进行的8-点浓度响应曲线(CRC)得到的数据确定EC50和IC50。通过将所有的响应按比例换算为在板上观察到的最大响应而产生激动剂CRC。激动剂激发的拮抗剂阻断被标准化为在同一板上的14个对照孔中激动剂激发的平均响应。
在完整全细胞中测量磷酸肌醇酯更新将稳定表达人mGluR5d或重组mGluR1受体的GHEK以40×104细胞/孔在含有1μCi/孔[3H]肌型肌醇的介质中播种在24孔聚-L-赖氨酸涂覆的孔板上。细胞被培养过夜(16小时)，然后洗涤三次，并在37℃在补充有1单位/ml谷丙转氨酶(glutamate pyruvate transaminase)和2mM丙酮酸盐的HEPES缓冲盐水(146mM NaCl，4.2mM KCl，0.5mMMgCl2，0.1％glucose，20mM HEPES，pH7.4)中培养1小时。细胞在HEPES缓冲盐水中洗涤一次，并在含有10mM LiCl的HEPES缓冲盐水中预培养10分钟。加入化合物(激动剂)并在37℃培养30分钟。通过预培养测试化合物15分钟，然后在谷氨酸盐(80μM)或DHPG(30μM)存在下培养30分钟，测定拮抗剂活性。在4℃培养至少30分钟，通过在冰上加入0.5ml高氯酸(5％)终止反应。如下所述，在15ml Falcon试管中收集样品，使用Dowex柱分离磷酸肌醇酯。
使用重力进料离子交换柱检测磷酸肌醇酯离子交换柱制备离子交换树脂(Dowex AG1-X8甲酸盐形式，200-400目，BIORAD)用蒸馏水洗涤三次并在4℃储存。向每个柱子中加入1.6ml树脂，用3ml2.5mM HEPES，0.5mM EDTA，pH7.4洗涤。
a)样品处理在15ml Falcon试管中收集样品并用0.375M HEPES，0.75M KOH中和。加入4ml HEPES/EDTA(2.5/0.5mM，pH7.4)来沉淀高氯酸钾。将上清液加入制备的Dowex柱中。
b)磷酸肌醇酯分离用8ml 30mM甲酸铵洗脱甘油基磷脂酰基肌醇(glycerophosphatidyl inositol)。用8ml 700mM甲酸铵/100mM甲酸洗脱全部磷酸肌醇酯并在闪烁管中收集洗脱液。计数与8ml闪烁剂混合的洗脱液。
本发明的一个方面涉及抑制mGluR5受体活化的方法，包括用有效数量的式I化合物处理含有所述受体的细胞。
筛选对TLESR有活性的化合物使用雌雄两种性别的经训练形成Pavlov条件反射(sling)的成年拉布拉多犬(Labrador retriever)。形成粘膜至皮肤的食道造口术，并且在进行任何实验前使狗完全复原。
运动性(motility)测试概括来说，在自由供水的情况下禁食约17小时后，通过食道造口引入多腔套管/侧孔组件(multilumen sleeve/sidehole assembly)(Dentsleeve，Adelaide，South Australia)来测量胃、食管下端括约肌(LES)和食道压力。该组件使用低依从性压力灌注泵(Dentsleeve，Adelaide，South Australia)灌注有水。空气灌注的管在口方向穿过来测量吞咽，在LES上方3cm的锑电极监测pH。以10Hz在个人电脑上放大并采集所有的信号。
当已经得到不禁食的情况下胃/LES三期运动活性(motor activity)的基线测试后，在前肢静脉静脉内给予安慰剂(0.9％NaCl)或测试化合物(静脉内，0.5ml/kg)。在静脉内给药10分钟后，通过组件的中心套管以100ml/min的速率向胃中灌注营养食物(10％胨，5％D-葡萄糖，5％Intralipid，pH3.0)，最终体积是30ml/kg。在营养食物灌注之后，以500ml/min速率灌注空气直到实现胃内压力为10±1mmHg。然后使用灌注泵进一步灌注空气或从胃中排出空气，在整个实验过程中将压力保持在该水平。从营养物灌注开始到空气灌注结束时终止的实验时间是45分钟。这个方法已被证实是触发TLESR的可靠方式。
TLESR定义为食管下端括约肌压力(相对于胃内压力)以＞1mmHg/s的速率下降。在松弛发作之前≤2s不能有咽信号，否则松弛被归类为由吞咽引发。LES和胃之间的压力差应该小于2mmHg，并且完全松弛的持续时间长于1s。
缩写BSA 牛血清白蛋白CCD 电荷偶合器件CRC 浓度响应曲线DHPG 3，5-二羟基苯基甘氨酸；EDTA 乙二胺四乙酸FLIPR荧光成像阅读仪(Fluorometric Imaging Plate reader)GHEK 含GLAST人Embrionic肾(GLAST-containing HumanEmbrionic Kidney)GLAST谷氨酸盐/天冬氨酸盐转运体HEPES4-(2-羟基乙基)-1-哌嗪乙磺酸(缓冲溶液)IP3 三磷酸肌醇酯代谢稳定性所述化合物(1μM)在37℃在磷酸盐缓冲溶液(50mM磷酸钾，pH7.4)中用经过表征的聚集在一起的人肝脏微粒体(0.5mg微粒体蛋白质/mL培养液)进行培养。通过加入辅因子(1mM NADPH(β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，还原形式))开始培养，通过加入乙腈终止(1∶1)。通过LC/MS分析培养物，建立母体化合物消失的时间曲线。没有微粒体或者在加入辅因子之前加入乙腈的对照培养物，被用于检验非酶降解/消失。
培养物中肝脏固有的清除从半衰期(分钟)根据下式计算 其中x设定为50(mg微粒体蛋白质/g肝脏)，y设定为1500(g肝脏)，并且体重，Bw，设定为70kg。由于代谢导致的肝的清除，CLH，由固有清除，CLint，根据下式计算CLH=QH·fu·CLintQH+fu·CLint]]>使用1450mL/min作为肝脏血液流速，并使用fu＝1，从而不考虑蛋白质结合。逃脱肝的清除的部分，FH，以％给出，从肝的清除根据下式计算FH=(1-CLHQH)·100=(1-fu·CLintQH+fu·CLint)·100]]>从而，FH越高，所述化合物越代谢稳定。
溶解度确定本发明化合物以及本文中其它相关化合物溶解度的详细方案在下面给出。
两份1-2mg的测试化合物，在2mL的玻璃小瓶中在pH7.4的0.1M磷酸盐缓冲溶液中在平板床振荡机(IKA-Schüttler MTS-4，IKALabortechnik)上，在300rpm在20-22℃的温度培养24小时。没有溶解的物质在22℃在3000rpm离心2×15分钟而从饱和溶液中离心下来(Multifuge3 S-R，Heraeus)。含水上清液转移到玻璃小瓶中，等分试样用于使用反相HPLC通过MS确认化合物的定量分析。通过在UV谱图正拐点波长处的色谱对溶于DMSO中的测试化合物的0-200μM标定曲线的UV-交点进行定量。所报告的值(水溶液溶解度)是两个独立培养的两次HPLC分析的平均值。
结果如上述FLIPR检测中所述测量的典型的IC50值是10μM或更小。在本发明的一个方面，IC50低于2μM。在本发明的另一个方面，IC50低于0.2μM。在本发明的另一个方面，IC50低于0.05μM。
同时考虑相应类似物对mGluR5受体的有效性(FLIPR分析)、人微粒体代谢稳定性(h.mic.FH)和水溶液溶解度(aq.溶解度)，对式XII结构中Z-取代基变化的对比研究显示出该取代基本质出人意料的重要性。例如，当与相应的溴衍生物3-[5-(5-溴吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-氟苯基氰(Z＝Br)比较时，可观察到3-氟-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰(Z＝F)有效性增加21倍，溶解度增加22倍。同时，当与未取代的类似物3-氟-5-(5-吡啶-2-基-2H-四唑-2-基)苯基氰(Z＝H)比较时，当在人微粒体中培养时，3-氟-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰(Z＝F)明显更稳定(h.mic.FH)。与3-氟-5-(5-吡啶-2-基-2H-四唑-2-基)苯基氰(Z＝H)相比，3-氟-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰(Z＝F)和3-[5-(5-溴吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-氟苯基氰(Z＝Br)显著更高的人代谢稳定性(h.mic.FH)，表明为了保留可接受的人代谢稳定性需要式I化合物带有除氢以外的取代基Z。当考虑多种对作为靶定mGluR5受体的药物的合适性具有重要性的参数时，与其中Z是除氟、氯或氰基以外的基团的已知式I化合物相比，在式I化合物中氟、氯和氰基作为Z取代基导致了改进。
权利要求
1.式I的化合物，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐 其中X1是N且X2是C或者X1是C且X2是N；Z是氟、氯或氰基；R1和R2独立地选自氢、羟基、卤素、C1-6烷基卤素、OC1-6烷基卤素、C1-6烷基、OC0-6烷基、C1-6烷基OR4、OC2-6烷基OR4、C0-6烷基氰基、C0-6烷基NR4R5和OC2-6烷基NR4R5；R4和R5独立选自氢、羟基和C1-3烷基。
2.权利要求1的化合物，其中X1是C且X2是N。
3.前述权利要求任一项的化合物，其中Z是氟或氰基。
4.前述权利要求任一项的化合物，其中R1和R2选自氢、羟基、卤素、-C1-3烷基卤素、-OC1-3烷基卤素、-C1-3烷基、-OC0-3烷基、-C1-3烷基OR4、-OC2-4烷基OR4、-C0-3烷基氰基和C0-3烷基NR4R5；并且R4和R5独立选自氢、甲基和乙基。
5.前述权利要求任一项的化合物，其中R1是氟、氯、溴、碘、甲氧基甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2-甲氧基-乙氧基、乙基氨基或胺。
6.前述权利要求任一项的化合物，其中R2是氟或氰基。
7.选自下列的化合物，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐3-氟-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，6-[2-(3-氰基-5-氟苯基)-2H-四唑-5-基]烟腈，3-[5-(5-氯吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-氟苯基氰，3-[5-(5-氟-吡啶-2-基)-四唑-2-基]-5-甲氧基甲基-苯基氰，3-氟-5-[2-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-5-基]苯基氰，6-[5-(3-氰基-5-氟苯基)-2H-四唑-2-基]烟腈，3-[2-(5-氯吡啶-2-基)-2H-四唑-5-基]-5-氟苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(甲氧基甲基)苯基氰，5-氟-2-[2-(3-氟-5-甲氧基苯基)-2H-四唑-5-基]吡啶，3-[5-(5-氟-吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-甲氧基苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(三氟甲氧基)苯基氰，3-(二氟甲氧基)-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-(2-甲氧基乙氧基)苯基氰，3-(乙基氨基)-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，3-氨基-5-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]苯基氰，3-[5-(5-氟吡啶-2-基)-2H-四唑-2-基]-5-碘苯基氰。
8.一种药物组合物，该组合物包括作为活性成分的治疗有效量的权利要求1-7任意一项的化合物，以及一种或多种药学可接受的稀释剂、赋形剂和/或惰性载体。
9.权利要求8的药物组合物，用于治疗mGluR5受体介导的疾病。
10.权利要求1-7任一项的化合物，用于治疗。
11.权利要求1-7任一项的化合物，用于治疗mGluR5受体介导的疾病。
12.权利要求1-7任一项的化合物在制备治疗mGluR5受体介导的疾病的药物中的用途。
13.用于治疗mGluR5受体介导的疾病的方法，包括向需要这种治疗的哺乳动物包括人给药治疗有效量的权利要求1-7任一项的化合物。
14.权利要求13的方法，用于治疗神经疾病。
15.权利要求13的方法，用于治疗精神疾病。
16.权利要求13的方法，用于治疗慢性和急性疼痛疾病。
17.权利要求13的方法，用于治疗胃肠疾病。
18.一种抑制mGluR5受体活化的方法，包括用有效量的权利要求1的化合物处理含有所述受体的细胞。
19.一种制备具有氰基取代基和氟取代基的吡啶基化合物的方法，包括如下步骤1)在合适的硝酸盐源的存在下用氟化氢处理相应的氰基氨基吡啶和2)使混合物分解为期望的产物。
20.权利要求19的制备具有氰基取代基和氟取代基的吡啶基化合物的方法，包括如下步骤1)在吡啶和亚硝酸钠存在下用氟化氢处理相应的氰基氨基吡啶和2)加热混合物引发原位分解来得到期望的产物。
21.权利要求20的方法，其中在步骤1中使用70％氟化氢-吡啶。
22.权利要求19-21的方法，其中吡啶基化合物是5-氟-吡啶-2-腈。
23.权利要求22的方法，其中相应的氰基氨基吡啶是5-氨基-吡啶-2-腈。
24.权利要求21-22的方法，其中在加入亚硝酸钠之前，步骤1的氰基氨基吡啶与氟化氢进行混合并冷却，将反应混合物在冷却的温度搅拌15分钟-1小时，然后升温至室温，并且在步骤2中将反应混合物加热约1小时。
25.权利要求24的方法，其中在步骤2中反应加热到80℃。
全文摘要
本发明涉及式I的新化合物，或其盐、溶剂化物或溶剂化盐，其中Z、Q、X1、X2、R1和R2如式I中所定义，涉及制备它们的方法，涉及含有所述化合物的药物制剂，以及涉及所述化合物在治疗中的用途。
文档编号A61P25/04GK1906187SQ200480040644
公开日2007年1月31日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月19日
发明者D·温斯博, L·爱德华兹, M·伊萨克, D·A·麦莱奥德, A·斯拉西, 忻涛, T·M·斯托尔曼 申请人:阿斯利康(瑞典)有限公司, Nps药物有限公司