专利名称：用作糖原合酶激酶－3β抑制剂的3－吲哚基－4－苯基－1H－吡咯－2,5－二酮衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及抑制糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)且由此用于治疗患有其介导的疾病情况的哺乳动物的3-吲哚基-4-苯基-1H-吡咯-2，5-二酮衍生物。本发明还涉及含有这些化合物的药剂、其制备方法及其应用、特别是在治疗特征在于Th2细胞因子过量和/或IgE产生过量的疾病中的应用。
糖原合酶激酶(GSK)是已经鉴定的α和β两种同种型的丝氨酸/苏氨酸激酶。起初将糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)鉴定为磷酸化和失活糖原合酶的蛋白激酶，它是调节胰岛素刺激的糖原合成的关键酶(参见Embi等《欧洲生物化学杂志》(Eur.J.Biochem.)107，519-527，(1980)；Rylatt等《欧洲生物化学杂志》(Eur.J.Biochem.)107，529-537，(1980)；和Vandenheede等《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)225，11768-11747，(1980))。随后发现GSK-3β在胰岛素失活时受到抑制，由此使糖原合酶失活。因此，GSK-3β的抑制刺激了胰岛素依赖性过程并用于治疗特征在于对胰岛素敏感性降低和血糖水平升高的2型糖尿病。已经将诸如5-iodotubercidin、二甲双胍、troglitazonem这样的许多药物用于治疗糖尿病。然而，这些药物的应用有限，因为二甲双胍可以导致低血糖、troglitazonem可以导致严重的肝毒性且GSK-3抑制剂5-iodotubercidin抑制其它丝氨酸/苏氨酸和酪氨酸激酶。
近来已经发现GSK-3β在阿尔茨海默病(参见Lovestone等《最新生物学》(Current Biology)4，1077-86(1994)；Brownlees等《神经报导》(Neuroreport)8，3251-3255(1997)；Takashima等PNAS 95，9637-9641(1998)；和Pei等《神经病理学实验杂志》(J.Neuropathol.Exp.)56，70-78(1997))和两极障碍(参见Chen等《神经化学杂志》(J.Neurochemistry)72，1327-1330(1999))的发病机制中起作用。还发现GSK-3β涉及通过NF-AT阻断早期免疫反应性基因活化并调节编程性细胞死亡(参见Beals等《科学》(Science)275，1930-33(1997)和Pap，M.等《生物化学杂志》(J.Biochem.)273，19929-19932(1998))。近来还发现就涉及对感染的促炎反应的TNF-α信号途径中的NF-KB介导的存活反应而言需要GSK-3β(Hoeflich等《自然》(Nature)406，86-90(2000))。
此外，还已知GSK-3β可调节控制TCF族转录因子活性的蛋白质(β-连环蛋白)的降解(参见Dale，T.C.，《生物化学杂志》(Biochem.J.)329，209-223(1998)；Clevers，H.& van de Wetering，M.《遗传学趋势》(Trendsin Genetics)13，485-489(1997)；Staal，F.J.T.等《国际免疫学》(InternationalImmunology)11，317-323(1999))。已经证实该途径的活化可调节结肠上皮细胞增殖且生化数据和临床遗传学数据均证明它可调节结肠癌的发展。
因此，对可以抑制GSK-3β的化合物存在需求且由此提供了抵抗由它介导的疾病的方式。本发明满足了这种和相关需求。
本发明涉及抑制GSK-3β且由此用于治疗患有由其介导的疾病情况的哺乳动物的3-吲哚基-4-苯基-1H-吡咯-2，5-二酮衍生物，所述的由GSK-3β介导的疾病情况诸如有糖尿病、阿尔茨海默病、两极障碍、局部缺血、创伤性脑损伤和免疫缺陷。
此外，申请人已经发现对GSK-3β活性的抑制降低了产生诸如IL-4、IL-5、IL-13这样细胞因子和促进IgE产生和嗜酸性粒细胞分化的CD4+T-辅助细胞2(Th2)水平。这是一个重要发现，因为已经确定Th2特异性细胞因子在诸如过敏反应和哮喘这样的疾病的发病机制中起关键作用。因此，本发明的化合物还为治疗过敏反应和哮喘提供了新手段。
因此，本发明在第一个方面中涉及由通式(I)代表的3-吲哚基-4-苯基-1H-吡咯-2，5-二酮衍生物或其药物上可接受的盐
其中R1和R2独立地代表氢、烷基、卤素、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基或二烷氨基；R3代表氢、烷基、环烷基、杂烷基、-COR7(其中R7是氢或烷基)或可以被一个或两个取代基取代或不被它们取代的苯基，所述的取代基独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基和二烷氨基组成的组；R4和R5独立地代表氢、烷基、卤素、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基或二烷氨基；R6是杂烷基、杂环基、杂环基烷基、杂烷基取代的杂环基、杂烷基取代的环烷基、杂取代的环烷基、-OR8、-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)、-NR9R10(其中R9是氢或烷基且R10是杂取代的环烷基、杂烷基、杂芳烷基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-Z(其中X是共价键、-O-、-NH-或-S(O)n1-，其中n1是0-2的整数，Y是-O-、-NH-或-S-且Z是杂烷基或SiR11(R12)(R13)，其中R11、R12和R13独立为氢或烷基)；或R6与R4在彼此相邻时一起形成亚甲二氧基或亚乙二氧基。
另外优选的是指下文(i)中的化合物，它们是如上所定义的化合物[它们指的是下文(A)中的化合物]，其中R3代表氢、烷基、环烷基、-COR7(其中R7是氢或烷基)或可以被一个或两个取代基取代或不被它们取代的苯基，所述的取代基独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基和二烷氨基组成的组；且R6是杂烷基、杂环基、杂环基烷基、杂烷基取代的杂环基、杂烷基取代的环烷基、杂取代的环烷基、-OR8、-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)、-NR9R10(其中R9是氢或烷基且R10是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-、-NH-或-S(O)n1-，其中n1是0-2的整数，且Y是-O-、-NH-或-S-)；或R6与R4在彼此相邻时一起形成亚甲二氧基或亚乙二氧基。
另外优选的化合物是(ii)(i)的化合物，其中R3是烷基。
(iii)(ii)的化合物，其中R3是甲基。
(iv)(i)的化合物，其中R6位于苯环的3-位上且是杂烷基、杂环基烷基、-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH-)。
(v)(iv)的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基。
(vi)(iv)的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2-羟基-1-羟甲基乙氨基、3-羟基丁氨基或四氢吡喃-4-基氨基。
(vii)(i)的化合物，其中R1和R2是氢；R4和R5位于苯环的2位和6位上且彼此独立为氢或卤素；而R6位于苯环的3-位上。
(viii)(vii)的化合物，其中R3是氢或烷基；R6是-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH-)。
(ix)(viii)的化合物，其中R3是甲基且R4和R5彼此独立为氢、氯或氟。
(x)(ix)的化合物，其中R4和R5是氢。
(xi) (x)的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-羟基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基。
(xii)(x)的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2-羟基-1-羟甲基乙氨基、3-羟基丁氨基或四氢吡喃-4-基氨基。
(xiii)(i)的化合物，其中R1位于吲哚环的5-位上且是卤素；R2是氢；R4和R5位于苯环的2位和6位上且彼此独立为氢或卤素；而R6位于苯环的3-位上。
(xiv)(xiii)的化合物，其中R3是氢或烷基；R6是-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
(xv)(xiv)的化合物，其中R1是氯或氟；R3是甲基；且R4和R5彼此独立为氢、氯或氟。
(xvi)(xv)的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基。
(xvii)(xv)的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2-羟基-1-羟甲基乙氨基、3-羟基丁氨基或四氢吡喃-4-基氨基。
(xviii)(A)或(i)的化合物，其中R6位于苯环的2、3或4-位上。
(xix)(A)、(i)和(xviii)中任意一项的化合物，其中R6位于苯环的3-位上。
(xx)(A)、(i)、(xviii)和(xix)中任意一项的化合物，其中R6是杂烷基、杂环基烷基、-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂取代的环烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
(xxi)(A)、(i)和(xviii)-(xx)中任意一项的化合物，其中R4和R5位于苯环的2位和6位上且彼此独立为氢或卤素。
(xxii)(A)、(i)和(xviii)-(xxi)中任意一项的化合物，其中R1和R2是氢。
(xxiii)(A)、(i)和(xviii)-(xxi)中任意一项的化合物，其中R1位于吲哚环的5-位上且是卤素，而R2是氢。
(xxiv)(A)和(i)、(xviii)-(xxiii)中任意一项的化合物，其中R3是氢或烷基；R6是-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂取代的环烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
(xxv)(A)、(i)和(xviii)-(xxiv)中任意一项的化合物，其中R3是氢或烷基；R6是-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
(xxvi)(A)、(i)和(xviii)-(xxv)中任意一项的化合物，其中R3是烷基。
(xxvii)(A)、(i)和(xviii)-(xxvi)中任意一项的化合物，其中R3是甲基。
(xxviii)(A)、(i)和(xviii)-(xxvii)中任意一项的化合物，其中R4和R5彼此独立为氢、氯或氟。
(xxix)(A)、(i)和(xviii)-(xxviii)中任意一项的化合物，其中R4和R5为氢。
(xxx)(A)、(i)和(xviii)-(xxix)中任意一项的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基。
(xxxi)(A)、(i)和(xviii)-(xxix)中任意一项的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2-羟基-1-羟甲基乙氨基、3-羟基丁氨基或四氢吡喃-4-基氨基。
本发明的化合物令人意外地表现出对GSK-3β的有效活性。据认为，因其生物利用度提高且代谢稳定性增加而使得活性改善。
本发明在第二个方面中涉及包括治疗有效量的通式(I)化合物和药物上可接受的赋形剂的药剂。上述药剂特别用于治疗GSK-3β介导的疾病，这些疾病选自哺乳动物的阿尔茨海默病、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、多囊性卵巢综合征、综合征X、局部缺血、创伤性脑损伤、两极障碍、免疫缺陷、癌症、过敏反应和哮喘且尤其是用于治疗哮喘。
本发明在第三个方面中提供了通式I化合物的制备方法。
本发明在第四个方面中涉及通式I化合物在制备包括一种或多种通式I化合物的用于治疗GSK-3β介导的疾病的药剂中的应用，所述的疾病选自哺乳动物的阿尔茨海默病、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、多囊性卵巢综合征、综合征X、局部缺血、创伤性脑损伤、两极障碍、免疫缺陷、癌症、过敏反应和哮喘且尤其是哮喘。
本发明在第五个方面中涉及GSK-3β抑制剂在治疗特征在于诸如哮喘、过敏反应或过敏性鼻炎这样的CD4+Th2细胞因子过量的疾病、尤其是哮喘中的应用。
本发明在第六个方面中涉及GSK-3β抑制剂在治疗特征在于诸如哮喘、过敏反应或过敏性鼻炎这样IgE产生过量的疾病、尤其是哮喘中的应用。
附
图1表示本发明化合物的GSK抑制作用与Jurkat T-细胞中β-连环蛋白水平之间的相关性。
附图2A表示来自B 10.D2细胞与Balb/C T-细胞的mRNA中TCF7转录物的表达。
附图2B表示干扰素-γ诱导TCF-7。
除非另有说明，本说明书和权利要求中所用的术语具有下列给定的含义“烷基”指的是1-6个碳原子的直链饱和单价烃基或3-6个碳原子的支链饱和单价烃基，例如甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基等。
“亚烷基”指的是1-6个碳原子的直链饱和二价烃基或3-6个碳原子的支链饱和二价烃基，例如亚甲基、亚乙基、2，2-二甲基亚乙基、亚丙基、2-甲基亚丙基、亚丁基、亚戊基等。
“烷氧基”指的是基团-OR，其中R是如上述所定义的烷基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。
“烷硫基”指的是基团-SR，其中R是如上述所定义的烷基，例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基等。
“酰基”指的是基团-C(O)R，其中R是氢、烷基、环烷基、环烷基烷基、苯基或苯基烷基，其中烷基、环烷基、环烷基烷基和苯基烷基如本文所定义。有代表性的实例包括但不限于甲酰基、乙酰基、环己基羰基、环己基甲基羰基、苯甲酰基、苄基羰基等。
“酰氨基”指的是基团-NR’C(O)R，其中R’是氢或烷基且R是氢、烷基、环烷基、环烷基烷基、苯基或苯基烷基，其中烷基、环烷基、环烷基烷基和苯基烷基如本文所定义。有代表性的实例包括但不限于甲酰氨基、乙酰氨基、环己基羰基氨基、环己基甲基-羰基氨基、苯甲酰基氨基、苄基羰基氨基等。
“环烷基”指的是3-7个环碳的饱和单价环烃基，例如环丙基、环丁基、环己基、4-甲基环己基等。
“环烷基烷基”指的是基团-RaRb，其中Ra是如本文所定义的亚烷基且Rb是如本文所定义的环烷基，例如环己基甲基等。
“二烷氨基”指的是基团-NRR’，其中R和R’独立地代表如本文所定义的烷基、环烷基或环烷基烷基。有代表性的实例包括但不限于二甲氨基、甲基乙氨基、二(1-甲基乙基)氨基、(环己基)(甲基)氨基、(环己基)(乙基)氨基、(环己基)(丙基)氨基、(环己基甲基)(甲基)氨基、(环己基甲基)(乙基)氨基等。
“卤素”指的是氟、氯、溴或碘，优选氟或氯。
“卤代烷基”指的是被一个或多个相同或不同卤原子取代的烷基，例如-CH2Cl、-CF3、-CH2CF3、-CH2CCl3等。
“杂烷基”指的是如本文所定义的烷基，其中一个、两个或三个氢原子已经被独立地选自-ORa、-NRbRc和-S(O)nRd(其中n是0-2的整数)组成的组的取代基取代，其中应理解所述的杂烷基的连接点通过碳原子，其中Ra是氢、酰基、烷基、环烷基或环烷基烷基；Rb和Rc彼此独立为氢、酰基、烷基、环烷基或环烷基烷基；且当n是0时，Rd是氢、烷基、环烷基或环烷基烷基，而当n是1或2时，Rd是烷基、环烷基、环烷基烷基、氨基、酰氨基、一烷氨基或二烷氨基。有代表性的实例包括但不限于2-羟乙基、3-羟丙基、3-羟基-1-甲基丙基、2-羟基-1-羟甲基乙基、2，3-二羟基丙基、1-羟甲基乙基、3-羟基丁基、2，3-二羟基丁基、2-羟基-1-甲基丙基、2-氨基乙基、3-氨基丙基、2-甲基磺酰基乙基、氨基-磺酰基甲基、氨基磺酰基乙基、氨基磺酰基丙基、甲氨基磺酰基甲基、甲氨基磺酰基乙基、甲氨基磺酰基丙基等。
“羟基烷基”指的是如本文所定义的被一个或多个、优选一个、两个或三个羟基取代的烷基，条件是相同的碳原子不携带一个以上的羟基。有代表性的实例包括但不限于2-羟乙基、2-羟丙基、3-羟丙基、1-(羟甲基)-2-甲基丙基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、4-羟基丁基、2，3-二羟基丙基、2-羟基-1-羟甲基乙基、2，3-二羟基丁基、3，4-二羟基丁基和2-(羟甲基)-3-羟丙基，优选2-羟乙基、2，3-二羟丙基和1-(羟甲基)-2-羟乙基。因此，本文所用的术语“羟基烷基”用于定义杂烷基中的子基团。
“杂取代的环烷基”指的是如本文所定义的环烷基，其中环烷基中的一个、两个或三个氢原子已经被独立地选自羟基、烷氧基、氨基、酰氨基、一烷氨基、二烷氨基或-S(O)nR(其中n是0一2的整数)组成的组的取代基取代，使得当n是0时，R是氢、烷基、环烷基或环烷基烷基，而当n是1或2时，R是烷基、环烷基、环烷基烷基、氨基、酰氨基、一烷氨基或二烷氨基。有代表性的实例包括但不限于2-羟基环己基、3-羟基环己基或4-羟基环己基、2-氨基环己基、3-氨基环己基或4-氨基环己基、2-磺酰氨基环己基、3-磺酰氨基环己基或4-磺酰氨基环己基等，优选4-羟基环己基、2-氨基环己基、4-亚磺酰氨基环己基。
“杂烷基取代的环烷基”指的是如本文所定义的环烷基，其中环烷基中的一个、两个或三个氢原子已经被本文所定义的杂烷基取代，其中应理解所述的杂烷基通过碳-碳键与所述的环烷基连接。有代表性的实例包括但不限于1-羟基-甲基环戊基、2-羟基甲基环己基等。
“杂芳基”指的是5-12个环原子的单价或双环基，其中带有至少一个含有一个、两个或三个选自N、O或S的环杂原子的芳香环，剩余的环原子是C，应理解该杂芳基的连接点位于芳香环上。该杂芳环可以独立地被一个或多个取代基、优选一个或两个取代基取代或不被它们取代，所述的取代基选自烷基、卤代烷基、杂烷基、羟基、烷氧基、卤素、硝基、氰基。更具体地说，术语杂芳基包括但不限于吡啶基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、咪唑基、异噁唑基、吡咯基、吡唑基、嘧啶基、苯并呋喃基、四氢苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并三唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并噁唑基、喹啉基、四氢喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、苯并异噁唑基或苯并噻吩基及其衍生物。
“杂芳烷基”指的是基团-RaRb，其中Ra是如本文所定义的亚烷基且Rd是如本文所定义的杂芳基，例如吡啶-3-基甲基、咪唑基甲基、咪唑基乙基、吡啶基乙基、3-(苯并呋喃-2-基)丙基等。
“杂环基”指的是5-8个环原子的饱和环状基团，其中一个或两个环原子是选自NR(其中R独立为氢、烷基或杂烷基)、O或S(O)n(其中n是0-2的整数)的杂原子，剩余的环原子是C，其中一个或两个C原子可以被羰基取代或不被它取代。所述的杂环基的环可以独立地被一个、两个或三个取代基取代或不被它们取代，所述的取代基选自烷基、卤代烷基、杂烷基、卤素、硝基、氰基、羟基、烷氧基、氨基、一烷氨基、二烷氨基、-COR(其中R是烷基)。更具体地说，术语杂环基包括但不限于四氢吡喃基、2，2-二甲基-1，3-二氧戊环、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-基、哌啶子基、N-甲基哌啶-3-基、哌嗪并(piperazino)、N-甲基吡咯烷-3-基、3-吡咯烷并(pyrrolidino)、吗啉-4-基、吗啉代、硫代吗啉代、硫代吗啉代-1-氧化物、硫代吗啉代-1，1-二氧化物、吡咯啉基、咪唑啉基及其衍生物。
“杂烷基取代的杂环基”指的是如本文所定义的杂环基，其中所述杂环基中的一个、两个或三个氢原子已经被杂烷基取代，应理解杂烷基通过碳-碳键与所述的杂环基连接。有代表性的实例包括但不限于4-羟甲基哌啶-1-基、4-羟甲基哌嗪-1-基、4-羟乙基哌啶-1-基、4-羟乙基哌嗪-1-基等。
“杂环烷基”指的是基团-RaRb，其中Ra是如本文所定义的亚烷基且Rd是如本文所定义的杂环基，例如四氢吡喃-2-基甲基、4-甲基哌嗪-1-基乙基、3-哌啶基甲基、2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基、苄基、环己基甲基、2-吗啉-4-基乙基等。
“一烷氨基”指的是基团-NHR，其中R是如上文所定义的烷基、环烷基或环烷基烷基，例如甲氨基、(1-甲基乙基)氨基、环己基氨基、环己基甲氨基、环己基乙氨基、2-吗啉-4-基乙基等。
“可以”、“任选”指的是随后描述的情况可以发生或不需发生且该描述包括所述情况发生和它不发生的情况。例如，“杂环基可以被烷基单取代或二取代或不被它取代”指的是烷基可以存在或不需存在且该描述包括杂环基被烷基单取代或二取代的情况和杂环基不被烷基取代的情况。
“苯基烷基”指的是基团-RaRb，其中Ra是如本文所定义的亚烷基且Rb是如本文所定义的苯基，例如苄基等。
“羟基或氨基保护基”指的是用于防止合成步骤中氧和氮原子参与不需要的反应的那些有机基团。合适的氧和氮的保护基在本领域中是众所周知的，例如三甲基甲硅烷基、二甲基叔丁基甲硅烷基、苄基、苄氧基羰基(CBZ)、叔丁氧基羰基(Boc)、三氟乙酰基、2-三甲基甲硅烷基乙磺酰基(SES)等。其它基团可以在T.W.Greene和G.M.Wuts的《有机合成中的保护基》(Protecting Groups in Organic Synthesis)第2版，Wiley，NewYork，1991一书及其中引用的参考文献中找到。
具有相同分子式但性质及其原子结合顺序或其空间排列不同的化合物称作“异构体”。其空间排列不同的异构体称作“立体异构体”。彼此是非镜像的立体异构体称作“非对映体”且彼此是非叠加镜像的那些称作“对映体”。例如，当化合物具有不对称中心时，它与四个不同的基团结合，可能是一对对映体。对映体的特征在于可能在于其手性中心的绝对构型且根据Cahn和Prelog的R-和S-排序规则来描述或通过该分子围绕偏振光的平面旋转的方式来描述且命名为右旋或左旋(即分别为(+)-异构体或(-)-异构体)。手性化合物可以作为单个对映体或作为其混合物的形式存在。含有等比例对映体的混合物称作“外消旋混合物”。
本发明的化合物可以带有一个或多个不对称中心；这类化合物由此可以作为单个(R)-立体异构体或(S)-立体异构体或作为其混合物产生。例如，如果通式(I)化合物中的R6取代基是2-羟乙基，那么羟基所连接的碳是不对称中心且由此通式(I)的化合物可以作为(R)-立体异构体或(S)-立体异构体存在。除非另有说明，本说明书和权利要求中对特定化合物的描述或命名用于包括单个对映体及其混合物、否则就包括其外消旋混合物。立体化学结构的测定方法和立体异构体的分离在本领域中是众所周知的(参见《高等有机化学》(Advanced Organic Chemistry)第4版第4章中的讨论部分，J.March，John Wiley and Sons，New York，1992)。
“药物上可接受的赋形剂”指的是用于制备一般安全的、无毒性的且既非生物上的也非不需要的药物组合物的赋形剂且包括兽药用以及人体药用可接受的赋形剂。本说明书和权利要求中所用的“药物上可接受的赋形剂”包括一种或一种以上的这类赋形剂。
化合物的“药物上可接受的盐”指的是药物上可接受的且具有母体化合物的所需药理活性的化合物。这类盐包括(1)与无机酸形成的酸加成盐，所述的无机酸诸如有盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等；或与有机酸形成的酸加成盐，所述的有机酸诸如有乙酸、丙酸、己酸、环戊烷丙酸、乙醇酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、3-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、1，2-乙二磺酸、2-羟基乙磺酸、苯磺酸、4-氯苯磺酸、2-萘磺酸、4-甲苯磺酸、樟脑磺酸、3-苯基丙酸、三甲基乙酸、叔丁基乙酸、月桂基硫酸、葡糖酸、谷氨酸、羟基萘酸、水杨酸、硬脂酸、粘康酸等；或(2)当在母体化合物中存在的酸性质子被例如碱金属离子、碱土金属离子或铝离子这样的金属离子取代或与诸如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基丁三醇(tromethamine)、N-甲基葡糖胺等这样的有机碱配位时形成的盐。
通式(I)的化合物可以作为前体药物起作用。前体药物指的是当将这类前体药物给予哺乳动物受治疗者时释放通式(I)的活性母体药物的化合物。通过修饰存在于通式(I)化合物中的官能基来制备通式(I)的化合物的前体药物、按照这类方式可以在体内使修饰部分裂解而释放母体化合物。前体药物包括通式(I)的化合物，其中化合物(I)中的羟基、氨基或硫氢基与可以在体内裂解的任意基团结合而分别重新生成游离羟基、氨基或硫氢基。前体药物的实例包括但不限于酯类(例如乙酸酯、甲酸酯和苯甲酸衍生物)、通式(I)化合物中的羟基官能基的氨基甲酸酯类(例如N，N-二甲氨基羰基)等。
“治疗”疾病包括(1)预防疾病，即使接触或怀疑所述疾病但尚未发生或显示出该疾病的症状的哺乳动物疾病的临床症状不会发展；(2)抑制疾病，即阻止或减轻疾病或其临床症状的发展；或(3)缓解疾病，即导致疾病或其临床症状退化。
“治疗有效量”指的是当为治疗疾病对哺乳动物给药时足以对这类疾病产生治疗作用的化合物的用量。“治疗有效量”可以随所述化合物、所述疾病及其严重程度和所治疗哺乳动物的年龄、体重等的不同而改变。
下面解释本发明化合物的命名和编号。 本申请中所用的命名法一般基于IUPAC的推荐。由于严格按照这些推荐会使名称中发生大部分改变，而此时仅有一个取代基是改变的，所以按照用于维持分子基本结构的命名法的一致性的方式来命名化合物。例如通式(I)的化合物，其中R1、R2、R4和R5是氢，R3是甲基，R6是2-羟基乙氨基且位于使苯环与命名为3-(1-甲基吲哚基)-4-[3-(2-羟基乙氨基苯基)-1H-吡咯-2，5-二酮的吡咯-2，5-二酮环连接的碳的间位上。
通式(I)的化合物，其中R1、R2、R4和R5是氢，R3是甲基，R6是2-羟基乙氨基且位于使苯环与命名为3-(1-甲基吲哚基)-4-[4-(2-羟基乙氨基苯基)-1H-吡咯-2，5-二酮的吡咯-2，5-二酮环连接的碳的对位上。本发明有代表性的化合物如下I.通式(I)的化合物，其中R1、R2、R4和R5＝氢，R3＝甲基，且R6如下所定义
II.通式(I)的化合物，其中R1、R2、R4和R5＝氢，R3＝甲基，且R6如下所定义
(*)是指盐酸盐III.通式(I)的化合物，其中R2、R4和R5＝氢，R1、R3和R6如下所定义
(*)是指盐酸盐IV.通式(I)的化合物，其中R1、R2、R4和R5＝氢，R3＝甲基和R6如下所定义
V.通式(I)的其它化合物，其中R4-R6仅有一个是氢3-(1-甲基-吲哚-3-基)-4-{3-((R)-2，3-二羟基-丙氧基)-2-甲基苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮(实施例27)；3-(1-甲基-吲哚-3-基)-4-{3-((R)-2，3-二羟基-丙氧基)-2-硝基苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮(实施例28)；和3-(1-甲基-吲哚-3-基)-4-[5-((R)-2，3-二羟基-丙氧基)-2-硝基苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮(实施例28)。
尽管在本发明的概述部分中列出了本发明的最广泛的定义，但是优选通式(I)的某些化合物。(A)优选的一组化合物是其中R3是烷基、优选甲基或乙基、更优选甲基的化合物。
在该组中，更优选的一组化合物是其中R6位于苯环的3-位或5-位上、优选R6位于苯环3-位上的化合物。
在该组中，更优选的一组化合物是其中R6是杂烷基的化合物。
另一组更优选的化合物是其中R6是杂环基烷基的化合物。
另一组更优选的化合物是其中R6是-OR8的化合物(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)，优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基、更优选(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氧基。
另一组更优选的化合物是其中R6是-NHR10的化合物(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)，优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环4-基甲氨基、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-基氨基、2-羟基-1-羟基甲基乙氨基、3-羟基丁氨基、咪唑-2-基甲氨基或四氢吡喃-4-基氨基，更优选(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、3-羟基丁氨基或2-羟基-1-羟甲基-乙氨基。
另一组更优选的化合物是其中R6是杂环基或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-和Y是-O-或-NH-)的化合物，优选R6是杂环基，更优选吗啉-4-基或吡咯烷-1-基。
另一组更优选的化合物是其中R6是-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)的化合物，优选R6是-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基或杂环基烷基)的化合物，更优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基、(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基硫烷基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基亚硫酰基、(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基亚硫酰基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基磺酰基或(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基磺酰基的化合物。
另一组更优选的化合物是其中R6是杂取代的环己基氨基的化合物。
在这些优选和更优选组的化合物中，甚至更优选组的化合物是下列化合物，其中R1和R2是氢；或R1是卤素，优选氯且位于吲哚环的5-位上，而R2是氢；和R4和R5分别位于苯环的2-位和6-位上且是氢、烷基、卤素、烷氧基、氰基或硝基，优选氢、氯或氟，更优选R4和R5均为氢或R4和R5中的一个是氟而另一个是氢或R4和R5均为氟。(B)另一组优选的化合物是R6位于苯环的3-位或5-位上、优选R6位于苯环的3-位上的化合物。
在该组中，更优选的一组化合物是R6是杂烷基的化合物。
另一组更优选的化合物是R6是杂环基烷基的化合物。
另一组更优选的化合物是R6是-OR8的化合物(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)，优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基、更优选(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氧基。
另一组更优选的化合物是R6是-NHR10的化合物(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)，优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-基氨基、2-羟基-1-羟基甲基乙氨基、3-羟基丁氨基、咪唑-2-基甲氨基或四氢吡喃-4-基氨基，更优选(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、3-羟基丁氨基或2-羟基-1-羟甲基-乙氨基。
另一组更优选的化合物是R6是杂环基或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-和Y是-O-或-NH-)的化合物，优选R6是杂环基，更优选吗啉-4-基或吡咯烷-1-基。
另一组更优选的化合物是R6是-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)的化合物，优选R6是-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基或杂环基烷基)的化合物，更优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环4-基甲基硫烷基、(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基硫烷基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基亚硫酰基、(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基亚硫酰基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基磺酰基或(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基磺酰基的化合物。
另一组更优选的化合物是R6是杂取代的环己基氨基的化合物。
在这些优选和更优选组的化合物中，甚至更优选组的化合物是R3是烷基、优选乙基或甲基、更优选甲基的化合物。
在这些优选、更优选的和甚至更优选组的化合物中，特别优选组的化合物是下列化合物，其中R1和R2是氢；或R1是卤素，优选氯且位于吲哚环的5-位上，而R2是氢；和R4和R5分别位于苯环的2-位和6-位上且是氢、烷基、卤素、烷氧基、氰基或硝基，优选氢、氯或氟，更优选R4和R5均为氢或R4和R5中的一个是氟而另一个是氢或R4和R5均为氟。(C)另一组优选的化合物是这样一些化合物，其中R1和R2分别位于吲哚环的5-位和7-位上；R4和R5分别位于苯环的2-位和6-位上，且R6位于苯环的3-或5-位上，优选R6位于苯环的3-位上。
在该组中，更优选的一组化合物是R6是杂烷基的化合物。
另一组更优选的化合物是R6是杂环基烷基的化合物。
另一组更优选的化合物是R6是-OR8的化合物(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)，优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基或(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基、更优选(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氧基。
另一组更优选的化合物是R6是-NHR10的化合物(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)，优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-基氨基、2-羟基-1-羟基甲基乙氨基、3-羟基丁氨基、咪唑-2-基甲氨基或四氢吡喃-4-基氨基，更优选(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、3-羟基丁氨基或2-羟基-1-羟甲基-乙氨基。
另一组更优选的化合物是R6是杂环基或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-和Y是-O-或-NH-)的化合物，优选R6是杂环基，更优选吗啉-4-基或吡咯烷-1-基。
另一组更优选的化合物是R6是-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)的化合物，优选R6是-S(O)nR8(其中n是O-2的整数；且R8是杂烷基或杂环基烷基)的化合物，更优选R6是(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基、(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基硫烷基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基亚硫酰基、(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基亚硫酰基、(RS)、(R)或(S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基磺酰基，或(RS)、(R)或(S)-2，3-二羟基丙基磺酰基的化合物。
另一组更优选的化合物是R6是杂取代的环己基氨基的化合物。
在这些优选和更优选组的化合物中，甚至更优选组的化合物是R3是烷基、优选乙基或甲基、更优选甲基的化合物。
在这些优选、更优选的和甚至更优选组的化合物中，特别优选组的化合物是下列化合物，其中R1和R2是氢；或R1是卤素，优选氯且而R2是氢；和R4和R5是氢、烷基、卤素、烷氧基、氰基或硝基，优选氢、氯或氟，更优选R4和R5均为氢或R4和R5中的一个是氟而另一个是氢或R4和R5均为氟。
可以通过如下所示的反应流程中描述的方法来制备本发明的化合物。
制备这些化合物中所用的原料和试剂商购自诸如Aldrich Chemical Co.(Milwaukee，Wisconsin，USA)、Bachem(Torrance，California，USA)、Emka-Chemie或Sigma(St.Louis，Missouri，USA)这样的商品供应商或通过本领域技术人员所公知的方法、按照诸如下列参考文献中所列的步骤来制备Fieser和Fieser的《有机合成用试剂》(Reagents for OrganicSynthesis)第1-15版(John Wiley and Sons，1991)；Rodd的《碳化合物化学》(Chemistry of Carbon Compounds)第1-5卷和增刊(ElsevierScience Publishers，1989)；《有机反应》(Organic Reactions)第1-40卷(John Wiley and Sons，1991)；March的《高等有机化学》(AdvancedOrganic Chemistry)(John Wiley and Sons，第4版)；和Larock的《综合有机转化》(Comprehensive Organic Transformations)(VCH Publishers Inc.，1989)。这些反应流程仅用来解释某些方法，通过该方法可以合成本发明的化合物并可以对这些反应流程进行不同的修改，这些修改是参照该公开内容的本领域技术人员所能够受启发而想到的。
如果需要，可以使用常规技术分离和纯化所述反应的原料和中间体，所述的常规技术包括但不限于过滤、蒸馏、结晶、层析等。可以使用包括物理常数和光谱数据在内的常规方式表征这类原料。
反应流程1-4中描述了制备通式(I)化合物的可选择的方法。
可以如下面的反应流程1中所示来制备通式(I)的化合物，其中R3是甲基，R6是-NHR10，而其它基团如本发明的概述部分中所定义。反应流程1 在诸如乙醚这样的醚溶剂中用草酰氯酰化通式1的N-甲基吲哚而生成了通式2的吲哚-3-乙醛酰氯。一般在0℃一室温、优选在0℃下进行该反应。通式1的化合物是商购的或可以通过本领域中众所周知的方法来制备它们。例如，1-甲基吲哚、4-甲氧基-1-甲基吲哚和5-溴-1-甲基吲哚是商购的。可以通过用本领域中众所周知的方法使5-氯吲哚烷基化来制备5-氯-1-甲基吲哚，诸如在有诸如氢化钠这样的碱存在的诸如二甲基甲酰胺这样的溶剂中用烷基卤处理5-氯吲哚来制备5-氯-1-甲基吲哚。类似地，诸如5-氟吲哚和4-、5-、6-或7-二甲基吲哚这样各种其它取代的吲哚类也是商购的且可以通过如上所述的烷基化将它们转化成N-烷基吲哚类。
与通式3哨基苯乙酸缩合2生成了通式4的3-二氢吲哚并-4-(硝基苯基)-2，5-呋喃二酮。该反应在诸如二氯甲烷、氯仿等这样的惰性有机溶剂中和有诸如三乙胺、二异丙基胺等这样的非亲核有机碱存在的情况下进行。通式3的硝基苯乙酸是商购的。例如，2-、3-和4-硝基苯基乙酸可商购自Aldrich。可以通过用本领域中众所周知的方法使氰基同系化成乙酸侧链而由相应的氰基-卤代苯类来制备其它硝基苯乙酸类。例如，可以如下将2，6-二氟-3-硝基氰基苯转化成2，6-一氟-3-硝基苯乙酸。在酸性水解反应条件下水解2，6-二氟-3-硝基氰基苯上的氰基而生成2，6-二氟-3-硝基苯甲酸，然后将其用诸如草酰氯这样的氯化剂处理而得到2，6-二氟-3-硝基苯甲酰氯。用重氮甲烷处理2，6-二氟-3-硝基苯甲酰氯而得到相应的重氮酮衍生物，此时在有三乙胺的甲醇溶液存在的情况下用苯甲酸的银盐(参见Fieser Vol.I，pg.1004)处理而得到2，6-二氟-3-硝基苯乙酸甲酯。在碱性水解反应条件下(例如在氢氧化锂的甲醇水溶液中)使2，6-二氟-3-硝基苯乙酸甲酯水解而得到所需的2，6-二氟-3-硝基苯乙酸。
在诸如N，N-二甲基甲酰胺这样的高沸点有机溶剂中用氢氧化铵水溶液处理4而得到通式5的3-二氢吲哚并-4-(硝基苯基)-1H-吡咯-2，5-二酮。该反应一般在130-140℃下进行。
在丙酮中用诸如三氯化钛这样的适宜还原剂还原5上的硝基而得到通式6的化合物，然后由本领域中众所周知的方法将其转化成通式(I)的化合物，其中R6是通式为-NHR10的基团，其中R10如本发明概述部分中所述。例如，可以在环境温度和还原氨化反应条件下通过使通式6的化合物分别与2-咪唑-甲醛、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-酮和2，2-二甲基二氧戊环-4-甲醛反应、即在有适宜还原剂(例如氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠等)和有机酸(例如冰醋酸、三氟乙酸等)存在的情况下进行反应来制备通式(I)的化合物，其中R10是杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基，诸如2-咪唑基甲基、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-基或2，2-二甲基二氧戊环-4-基甲基。用于该反应的适宜溶剂是卤代烃类(例如1，2-二氯乙烷、氯仿等)。2，2-醛类和酮类，诸如2-咪唑甲醛、2，2-二甲基-1，3-二噁烷-5-酮和2，2-二甲基二氧戊环-4-甲醛是可以商购的。可以按照Dumont，von R.等在Helv.Chim.Acta，66，814(1983)中所述的步骤来制备2，2-二甲基二氧戊环-4-甲醛。
正如对本领域技术人员而言显而易见的，可以将通式(I)的某种化合物转化成通式(I)的其它化合物。例如，对R10是2，2-二甲基二氧戊环-4-基甲基的化合物(I)进行酸水解而得到R10是2，3-二羟基-丙基的通式(I)的化合物。
可以通过如下所示的反应流程2来制备通式(I)的化合物，其中R3是甲基，R6是杂烷基、杂环基或-OR8，其中R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基且其它基团如本发明概述部分中所定义。反应流程2 在反应流程1中所述的反应条件下使通式2的化合物与通式7的化合物(其中R6是杂烷基、杂环基或-OR8，其中R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)反应而得到通式8的3-二氢吲哚并-4-苯基-2，5-呋喃二酮。
可以通过本领域中众所周知的方法来制备通式7的化合物，其中R6是杂烷基、杂环基或-OR8(其中R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)。例如，可以在催化氨化反应中通过下列步骤来制备3-杂环基-苯乙酸在有诸如2，2-双(二苯基膦基)-1，1’-联萘(BINAP)这样取代的磷配体和诸如三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3)这样的钯催化剂存在的情况下使3-溴苯乙酸甲酯与适宜的杂环(如吗啉、哌啶、吡咯烷等)反应，随后在碱性水解反应条件下使所得的3-杂环基苯乙酸甲酯脱酯化。
可以在Heck反应条件下通过使3-溴苯乙酸甲酯与硝基乙烯偶联而得到3-(2-硝基乙烯基)苯乙酸甲酯、随后用本领域中众所周知的方法使烯键和硝基还原、例如催化氢化、随后进行氢化物还原来制备3-(2-氨基乙基)苯乙酸。然后在碱性条件下水解3-(2-氨基乙基)-苯乙酸甲酯而得到3-(2-氨基乙基)苯乙酸。本领域技术人员认为3-(2-氨基乙基)苯乙酸上的氨基在与化合物2反应前被适宜的保护基所保护。
可以在诸如卤素(Cl、Br、I)、甲苯磺酸盐、甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐(triflate)等这样的烷基化反应条件下通过使羟基苯乙酸与R8如上述所定义且X是离去基团的通式R8X的烷基化剂反应来制备通式7的化合物，其中R6是-OR8(其中R8是杂芳烷基或杂环基烷基)。该反应一般在有诸如碳酸铯、碳酸钾等这样的碱和诸如乙腈、N-甲基吡咯烷等这样的质子惰性极性有机溶剂存在的情况下进行。诸如2-氯甲基吡啶、对甲苯磺酸2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲酯、1-(3-氯丙基)哌啶和4-(2-氯乙基)吗啉等这样的烷基化剂是可商购的。
然后如上述反应流程I中所述将化合物8转化成通式(I)的化合物。此外，如上所述将通式(I)的化合物转化成通式(I)的其它化合物。例如，对其中R8是2，2-二甲基二氧戊环-4-基甲基的通式(I)的化合物进行酸水解而得到其中R8是2，3-二羟基-丙基(即R8是杂烷基)的通式(I)的化合物。
另一方面，可以如下所示的反应流程3中所示来制备通式(I)的化合物，其中R3是甲基且其它基团如本发明概述部分中所定义。反应流程3 在有催化量的二甲基甲酰胺存在的情况下和在诸如二氯甲烷、氯仿等这样的惰性溶剂中使通式7的化合物与诸如草酰氯这样的氯化剂反应而得到酰基氯。在0℃下用氨水处理酰基氯而得到通式9的苯基乙酰胺。使9与吲哚乙醛酸甲酯10偶联而得到通式(I)的化合物。该偶联反应在有诸如叔丁醇盐这样的强有机碱存在的诸如四氢呋喃等这样的醚有机溶剂中进行。可以通过Faul，M.等在《有机化学杂志》(J.Org.Chem.)63，6053-6058(1998)中所述的步骤由1-甲基吲哚来制备R1和R2可变的通式10的化合物。
可以如上所述将通式(I)的化合物转化成通式(I)的其它化合物。该合成途径特别适合于制备R6是杂环基的通式(I)的化合物。
另一方面，可以如下所示的反应流程4中所示来制备通式(I)的化合物，其中R3是甲基且其它基团如本发明概述部分中所定义。反应流程4 在有诸如PdCl2(dppf)这样的钯催化剂存在的情况下用双(频哪酰基(pinacolato))二硼烷处理通式11的碘苯，随后在Suzuki反应条件下使所得的硼酸盐与4-溴-3-(1-甲基吲哚-3-基甲基)-1-甲基-吡咯-2，5-二酮12反应而得到4-苯基-3-(1-甲基吲哚-3-基甲基)-1-甲基吡咯-2，5-二酮13。可以通过本领域中众所周知的方法来制备通式12的化合物。例如，可以通过Brenner，M.等在《四面体通讯》(Tet.Lett.)44，2887(1988)中所述的方法来制备4-溴-3-(1-甲基吲哚-3-基)-1-甲基吡咯-2，5-二酮。
在诸如乙醇这样的水醇溶剂中用诸如氢氧化钠、氢氧化钾等这样的强碱处理13而得到4-苯基-3-(1-甲基吲哚-3-基甲基)-1-H-甲基吡咯-2，5-二酮8，然后如上所述将其转化成通式(I)的化合物。
另一方面，可以如下所示的反应流程5中所示来制备通式(I)的化合物，其中R3是甲基且其它基团如本发明概述部分中所定义。反应流程5 如上所述用草酰氯酰化通式1的N-甲基吲哚，随后在0℃下用铵的水溶液使反应体系骤冷而得到通式14的化合物。使14的化合物与通式15的苯乙酸甲酯偶联而得到通式(I)的化合物。该偶联反应在有诸如叔丁醇盐这样的强有机碱存在的情况下和诸如四氢呋喃等这样的醚有机溶剂中进行。
通式(I)的3-吲哚基-4-苯基-1H-吡咯-2，5-二酮衍生物抑制GSK-3β。这些化合物和含有它们的组合物由此用于治疗由GSK-3β介导的疾病，诸如阿尔茨海默病、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、多囊性卵巢综合征、综合征X、局部缺血、创伤性脑损伤、两极障碍(bipolar disorder)、免疫缺陷和癌症。
此外，申请人已经发现对GSK-3β活性的抑制降低了产生诸如IL-4、IL-5、IL-13这样的细胞因子并促进IgE产生和嗜酸性粒细胞分化的CD4+T-辅助细胞2(Th2)的水平。CD4 T-细胞可以分化成具有不同细胞因子产生分布的功能上不同的亚群。1型T辅助细胞(Th1)产生IFN-g和IL-2并促进细胞介导的免疫性。2型T辅助细胞(Th2)产生IL-4和IL-5并促进IgE产生和嗜酸性粒细胞分化。T-细胞响应类型中的失衡看起来强化了对哮喘和过敏性疾病的敏感性。申请人通过遗传学研究发现GSK-3β控制TCF7(在文献中也称作TCF1)的活性，由此控制原初T-细胞是否分化成Th1细胞或Th2细胞。此外，申请人已经发现GSK-3β抑制剂抑制Th2细胞发育。这是一个重要发现，因为已经确定Th2特异性细胞因子在诸如过敏反应和哮喘这样的疾病的发病机制中起关键作用。IL-13特别涉及气道的高反应性和粘液分泌过多，正如在IL-13转运至小鼠肺的鼠研究中所证实的(Wills-Karp，M.等《科学》(Science)282，2258-2261(1998)；Grunig，G.等《科学》(Science)282，2261-2263(1998))。此外，已经在支持IL-13在疾病中的作用的哮喘患者气道中观察到了IL-13的表达增加(Kroegel，C.等《欧洲呼吸杂志》(European Respiratory Journal)9，899-904(1996))。此外，属于过敏反应和哮喘的特征情况的总血清IgE水平和组织嗜曙红细胞增多与异位性哮喘患者的疾病严重程度相关(Yssel，H.等《临床和实验过敏反应》(Clinical and Experimental Allergy)28，.增刊5104-109(1998))。在申请人发现GSK-3β控制TCF7且由此调节Th2细胞分化前，尚不了解对GSK-3β的抑制可以提供诸如哮喘(特别是异位性哮喘)、过敏反应、过敏性鼻炎这样的疾病的一般治疗方法，所有这些疾病均因Th2细胞和存在的相关细胞因子过量而导致。正如下面实施例中所表明的，申请人已经证实了GSK-3β抑制剂治疗各种本领域中可接受的体内模型中哮喘反应的能力。因此，申请人的发明包括GSK-3β抑制剂在治疗特征在于Th2细胞因子过量的广泛过敏反应、哮喘和其它疾病中的应用。
将鼠遗传手段用于鉴定以不同方式调节CD4 T细胞亚群分化和对IL-12反应性的遗传基因座。鼠品系的遗传背景影响CD4 T细胞发育。Th2细胞的发育在小鼠的一种品系(Balb/C)中是有利的，而来自另一品系(B10.D2)的T细胞具有较高的维持IL-12反应性和Th1体内和体外发育能力。对表达转基因T细胞抗原受体的Balb/C与B10.D2小鼠之间的实验杂交进行的分析导致鉴定了位于控制维持IL-12反应性的鼠染色体11中0.5cM区内的基因座(Guler M.L.等《免疫学杂志》(J.Immunol.)162，1339-1347，1999)。该区位于与血清IgE水平和对哮喘敏感性升高的人染色体5q31上同线基因座上(综述Cookson，W.《自然》(Nature)402，增刊B5-B11，1999)。通过对染色体区内的染色体序列进行分析并通过分析基因表达来对该遗传基因座进行定位克隆。
我们已经证实TCF7调节T辅助细胞分化。证实仅在T细胞中表达的TCF7在静息鼠Th1细胞而非Th2细胞中表达。这种因子也由IFN-γ诱导(附图2B)；且在Th1细胞中表达的基因启动子区中发现了TCF-7的识别元件；IFN-γ、IFN-α、IL-8和IL12受体的β-2亚单位。我们还发现对GSK-3β的抑制提高了T细胞中β-连环蛋白的水平。β-连环蛋白然后确实累积在核中并对TCF7起辅因子的作用而激活基因转录(实施例II，附图1)。因此，GSK-3β抑制剂抑制Th2细胞发育。我们已经通过证明Th2细胞因子水平在用GSK-3β抑制剂处理的细胞中降低而证实了上述结果(实施例III和IV)。
用于治疗特征在于Th2细胞因子过量的疾病的GSK-3β抑制剂相对于其它激酶、特别是PKC、p38激酶、1ck和cdk2而言优先选择GSK-3β，其比例至少为10∶1、更优选100∶1(基于其相应的IC50值)。可以通过本领域技术人员众所周知的标准激酶活性试验来完成对指定抑制剂(putative inhibitor)的相对IC50值的测定。这类选择性调节允许选择性治疗特征在于Th2细胞产生过量的疾病而不会影响其它激酶介导的生物过程。
此外，由于GSK-3α和GSK-3β异型体具有95％相同的催化结构域，所以据认为，本发明的化合物可以用于治疗由GSK-3α介导的疾病。
通式(I)化合物抑制GSK-3β的能力通过诸如配体结合试验这样的体外试验和下面生物实施例I和II中具体描述的β-连环蛋白降解试验的抑制来测定。本发明化合物抑制IL-4和IL-13从人T-细胞中分泌的能力通过下面生物实施例III中具体描述的体外试验来测定。本发明化合物抑制IL-4、I1-5和IL-13从鼠T-细胞中分泌的能力通过下面生物实施例IV中具体描述的体外试验来测定。本发明化合物抑制白细胞浸润入肺的能力通过下面生物实施例V中具体描述的体内试验来测定。本发明化合物降低IgE水平的能力通过下面生物实施例VI中具体描述的体内试验来测定。
一般来说，通过用于类似应用的活性剂的任意可接受的给药方式来给予治疗有效量的本发明化合物。本发明化合物即活性组分的实际用量取决于许多因素，诸如所治疗疾病的严重程度、受治疗者的年龄和相对健康情况、所用化合物的功效、给药途径和形式以及其它因素。每天可以给药一次以上，优选每天给药一次或两次。
通式(I)化合物的治疗有效量可以在约1mg-5mg/kg体重接受者/天的范围；优选约3mg/kg/天。因此，就对70kg人的给药而言，该剂量范围可以在约70-350mg/天、最优选约为200mg/天。
一般来说，可以通过下列途径中的任意一种给予药物组合物形式的本发明化合物口服、全身(例如经皮、鼻内或通过栓剂给药)或非肠道(例如肌内、静脉内或皮下)给药。优选的给药方式是使用可以按照侵害程度调整的便利的每日剂量方案进行口服给药。组合物可以采用片剂、丸剂、胶囊、半固体、粉剂、缓释制剂、溶液、混悬液、酊剂、气溶胶或任意其它合适组合物的形式。给予本发明化合物的另一种优选方式是吸入。这是一种将治疗剂直接转运至呼吸道以治疗诸如哮喘这样的疾病和类似或相关呼吸道疾病的有效方法(参见美国专利US5,607,915)。
对制剂的选择取决于诸如给药方式和药物物质的生物利用度这样的不同因素。就通过吸入转运而言，可以将所述化合物配制成液体溶液、混悬液、气溶胶抛射剂或干粉并将其装入适宜的给药用分配器。有几种类型的药物吸入装置-喷雾器型吸入器、可计量剂量的吸入器(MDI)和干粉吸入器(DPI)。喷雾器装置产生使治疗剂(配制成液体形式)喷成进入患者呼吸道的烟雾的高速气流。MDI’s一般是包装有加压气体的制剂。在启动时，该装置通过加压气体释放出定量的治疗剂，由此提供了给予定量活性剂的可靠方法。DPI通过该装置以自由流动粉末的形式分配治疗剂，所述的可自由流动的粉末可以在呼吸过程中分散入患者的呼吸气流。为了获得可自由流动的粉末，用诸如乳糖这样的赋形剂配制所述的治疗剂。将定量的治疗剂储存在胶囊中并通过每次进行开启而分配。
近来基于通过增加表面积、即减小颗粒大小可以增加生物利用度的原理而特别对生物利用度极差的药物研发了药物制剂。例如，美国专利US4,107,288中描述了具有大小范围在10-1000nm的颗粒的药物制剂，其中使活性物质支持在大分子交联基质上。美国专利US5,145,684中描述了药物制剂的生产方法，其中在有表面改性剂存在的情况下将药物物质粉碎成纳米颗粒(平均颗粒大小为400nm)且然后使之分散入液体介质而得到表现出显著高的生物利用度的药物制剂。
该组合物一般由通式(I)的化合物与至少一种药物上可接受的赋形剂组成。可接受的赋形剂是无毒性的辅助给药的且不会对通式(I)化合物的治疗有益作用产生不利影响的物质。这类赋形剂可以是任意的固体、半固体或就气溶胶组合物而言是本领域技术人员一般可得到的气态赋形剂。
固体药物赋形剂包括淀粉、纤维素、滑石、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、稻、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、氯化钠、干脱脂乳粉等。液体和半固体赋形剂可以选自甘油、丙二醇、水、乙醇和各种油，包括石油、动物油、植物油或合成来源的油，例如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等。优选的液体载体、特别是用于可注射溶液的液体载体包括水、盐水、葡萄糖水溶液和二元醇类。
可以将可压缩气体用于分散气溶胶剂型中的本发明化合物。适合于该目的的惰性气体有氮气、二氧化碳等。其它合适的药物赋形剂及其制剂描述在E.W.Martin编辑的《Remington氏药物科学》(Remington’sPharmaceutical Sciences)(Mack Publishing Company，第18版，1990)中。
制剂中化合物的用量可以在本领域技术人员使用的完整范围内改变。一般来说，以重量百分比(wt％)计，该制剂含有约占总制剂0.01-99.99wt％的通式(I)的化合物，其中平衡物是一种或多种合适的药物赋形剂。优选该化合物的含有量约为1-80wt％。含有通式(I)化合物的有代表性的药物制剂如下所述。
1H NMR (DMSO-d6)δ11.08(s，NH)，8.04(s，1H)，7.49(d，1H，J＝8.2)，7.22(t，1H，J＝8.0)，7.12(t，1H，J＝7.0)，6.97(m，3H)，6.76(t，1H，J＝7.5)，6.33(d，1H，J＝8.0)，4.23(m，1H)，3.96(dd，1H，J＝6.5，8.4)，3.91(s，3H)，3.77(d，1H，J＝5.1)，3.60(dd，1H，J＝6.1，8.2)，1.30(s，3H)，1.27(s，3H)；MS(EI)M+432.
按照上述步骤进行，但用2-羟基苯乙酸取代3-羟基苯乙酸而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[2-((RS)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。
1H NMR(DMSO-d6)δ10.99(s，NH)，8.03(s，1H)，7.46(d，1H，J＝7.2)，7.38(t，1H，J＝5.4)，7.27(d，1H，J＝7.5)，7.11(t，1H，J＝7.1)，7.03(m，2H)，6.64(t，1H，J＝7.1)，6.32(d，1H，J＝7.1)，4.3(br.s.2H)，3.88(s，3H)，3.68(br.s.2H)，3.2(br.s.1H)，1.19(s，6H)；M.pt.220.8-221.2℃；MS (EI)M+432；按照上述步骤进行，但用4-羟基苯乙酸取代3-羟基苯乙酸而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[4-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。
1H NMR(DMSO-d6)δ11.00(s，NH)，7.97(s，1H)，7.48(d，1H，J＝6.3)，7.36(d，2H，J＝8.9)，7.13(t，1H，J＝7.2)，6.90(d，2H，J＝8.9)，6.78(t，1H，J＝7.2)，6.42(d，1H，J＝8.0)，4.39(m，1H)，4.06(m，3H)，3.90(s，3H)，3.73(m，1H)，1.35(s，3H)，1.30(s，3H)；MS(EI)M+432.
按照上述步骤进行，但用对甲苯磺酸(S)-2，2-二甲基-1，3，-二氧戊环-4-基甲酯取代对甲苯磺酸(R)-2，2-二甲基-1，3，-二氧戊环-4-基甲酯而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。实施例23-(1-甲基吲哚-3-基)-4-{3-[((R)-2，3-二羟基丙氧基]苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮的合成 步骤1向3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮(4.3g)溶于甲醇(100ml)和水(10ml)所得到的溶液中加入甲苯磺酸(100mg)并在50℃下将该反应混合物搅拌过夜。除去挥发性物质并使残余物分配在水与EtOAc之间。用NaCl(饱和)洗涤有机层并用硫酸钠干燥。使用5％MeOH的CH2Cl2溶液在硅胶柱上纯化粗产物并使其进一步从CH2Cl2/己烷中重结晶而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-{3-[((R)-2，3-二羟基丙氧基]苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮(2.46g)。
1H NMR(DMSO-d6)δ11.05(s，NH)，8.03(s，1H)，7.48(d，1H，J＝8.2)，7.15(m，1H)，7.02(s，1H)，6.92(m，1H)，6.92(m，1H)，6.76(t，1H，J＝7.3)，6.37(t，IH，J＝8.0)，4.89(d，OH，J＝4.7)，4.61(t，OH，J＝5.8)，3.90(s，3H)，3.85(m，1H)，3.72(m，2H)，3.37(m，2H)；MS9(EI)M+392；M.pt.177.7-178.0℃；Anal(C22H20N2O5-0.15H2O)C，H，N.
按照上述步骤进行，但用3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[2-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮取代3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-{2-[(2，3-二羟基丙氧基]苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮。
1H NMR(DMSO-d6)δ10.96(s，NH)，7.98(s，1H)，7.47(d，1H，J＝8.1)，7.36(t，1H，J＝8.8)，7.23(d，1H，J＝7.2)，7.11(t，1H，J＝7.1)，6.95(m，2H)，6.66(t，1H，J＝7.3)，6.33(d，1H，J＝8.0)，3.87(s，3H)，3.6(br.s.1H)，3.2(br.s.2H)，3.1(br.s.2H)；M.pt.245.0-247.1℃；MS(EI)M+392；Anal(C22H20O5N2-1.20H2O)C，N，H.
按照上述步骤进行，但用3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[4-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮取代3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-{4-[((R)-2，3-二羟基丙氧基]苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮。
1H NMR(DMSO-d6)δ11.00(s，NH)，7.97(s，1H)，7.48(t，1H，J＝8.2)，7.34(d，2H，J＝8.9)，7.13(t，1H，J＝7.2)，6.87(d，2H，J＝8.9)，6.86(t，1H，J＝7.2)，6.43(d，1H，J＝8.1)，4.00(m，1H)，3.90(s，3H)，3.8(m，2H)，3.43(m，2H)；M.pt.220.3-222.7℃；MS(EI)M+392.
按照上述步骤进行，但用3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((S)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-11H-吡咯-2，5-二酮取代3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-{3-[((S)-2，3-二羟基丙氧基]苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(EI)M+392；M.pt.176.9-178.1℃。
1H NVR(CDCl3)δ7.95(s，1H)，7.41(br.s.NH)，7.32(d，1H，J＝7.2)，7.17(m，3H)，7.02(s，1H)，6.91(d，1H，J＝6.5)，6.83(t，1H，J＝7.1)，6.40(d，1H，J＝8.1)，3.92(br.s.2H)，3.90(s，3H)，3.78(br.s.4H)，2.65(br.s.2H)，2.51(br.s.4H)；MS(EI)M+431；M.pt.197.7-199℃；Anal(C25H25O4N3-0.3H2O)C，H，N.
按照上述步骤进行，但用3-溴-4-(1H-引哚-3-基)-1-甲基吡咯-2，5-二酮取代3-溴-4-(1-甲基吲哚-3-基)-1-甲基吡咯-2，5-二酮而得到3-(1H-吲哚-3-基)-4-[3-(2-吗啉-4-基乙氧基)-苯基]-1H-咯-2，5-二酮。MS(EI)M+417。
1H NMR(DMSO-d6)δ11.02(s，NH)，8.02(s，1H)，7.48(d，1H，J＝8.1)，7.15(m，2H)，6.90(m，2H)，6.74(t，1H，J＝7.4)，6.34(d，1H，J＝8.1)，3.90(s，3H)，3.62(m，4H)，2.8(m，4H)；MS(ISIMS)(M+H)+388；M.pt.205.3-212.6℃.
按照上述步骤进行，但用步骤1的吡咯烷取代吗啉制备3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-(3-吡咯烷-1-基苯基)-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(EI)M+372。
1H NMR(DMSO-d6)δ11.1(s，NH)，8.06(s，1H)，7.50(d，1H，J＝8.2)，7.20(m，2H)，6.91(m，2H)，6.73(t，1H，J＝7.2)，6.33(d，1H，J＝8.0)，3.93(m，2H)，3.91(s，3H)，3.67(br.s.2H)，1.85(m，2H)；MS(EI)M+375.
1H NMR(DMSO-d6)δ11.11(s，NH)，8.22(br.s.NH2)，8.05(s，1H)，7.49(d，1H，J＝8.2)，7.20(m，lH)，7.12(s，1H)，6.99(dd，1H，J＝2.6，8.3)，6.90(d，1H，J＝7.8)，6.75(t，1H，J＝7.3)，6.35(d，1H，J＝8.1)，4.09(t，2H，J＝5.0)，3.91(s，3H)，3.15(br.s.2H)；MS(LSIMS)(M+H)+362；M.pt.182.4-187℃；Anal(C21H20N3O3C1-0.85H2O)C，H，N.
按照上述实施例12中所述进行，但用2-(叔丁基二苯基甲硅烷氧基)乙醇取代3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)丙醇而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-(3-叔丁基二苯基甲硅烷氧基乙氨基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。
用注射器向3-(1-甲基吲哚-3-)-4-[3-(3-叔丁基甲硅烷氧基丙氨基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮(85mg，0.17mmol)溶于THF(3ml)所得到的溶液中加入1M氟化四丁铵的THF(5ml)溶液。将该反应混合物在室温下搅拌1小时且然后在真空中浓缩。将残余物通过制备型TLC(4％MeOH/CH2Cl2)纯化而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-(3-羟基丙氨基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮，通过将其溶于MeOH并加入1M HCl的乙醚(3ml)溶液而转化成HCl盐(29mg，41％)。(M+H)+376，M.pt.180-192℃。
按照上述实施例13中所述进行，用3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-(3-叔丁基二苯基甲硅烷氧基乙氨基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮取代3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-(3-叔丁基甲硅烷氧基丙氨基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-(2-羟基乙氨基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(LSIMS)(M+H)+362，M.pt.170.3-170.6℃。
在0℃下向冷甲醇(20ml)中逐滴加入亚硫酰氯(7ml)。在添加完成后，将该反应混合物在0℃下搅拌10分钟且然后加入3-巯基苯乙酸(4.0g，23.8mmol)。将所得混合物在室温下搅拌过夜。除去挥发性物质并使残余物分配在水与乙酸乙酯之间。分离有机层、用H2O、NaHCO3和NaCl(饱和)洗涤并用Na2SO4干燥。将粗产物在使用20％EtOAc的硅胶柱上进行纯化而得到双(3-乙氧基羰基甲基苯基)-二硫化物(4.1g)。步骤2向双(3-甲氧基羰基甲基苯基)-二硫化物(4.1g，11mmol)溶于THF(20ml)和甲醇(5ml)所得到的溶液中加入NaBH4(1.76g，4eq)并将所得混合物在RT下搅拌过夜。然后用NH4Cl(饱和)使该体系骤冷并用EtOAc提取。将EtOAc层水洗并用Na2SO4干燥。使用15％EtOAc的己烷溶液进行柱纯化而得到3.47g的(3-巯基苯基)乙酸甲酯(84％)。步骤3向(3-巯基苯基)乙酸甲酯(3.47g，19mmol)溶于N-甲基吡咯烷酮(100ml)所得到的溶液中加入(R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基对甲苯磺酸酯)(6.54g，1.2eq)和K2CO3(7.9g，4eq)。将该反应混合物在65℃下加热过夜。将该体系冷却至室温、用水骤冷并用EtOAc提取。分离有机层、用水和NaCl(饱和)洗涤并用Na2SO4干燥。使粗产物上使用10％EtOAc的己烷溶液的硅胶柱进行纯化而得到5.2g的3-(R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基乙酸甲酯(92％)。步骤4在0℃下将草酰氯(1.05eq，3.64ml)逐滴加入到N-甲基吲哚(5.1ml，50mmol)溶于乙醚(395ml)所得到的溶液中。形成黄色沉淀。在添加完成后，将该反应混合物在0℃下搅拌30分钟。然后在0℃下将该混悬液逐滴加入到100ml的氢氧化铵溶液中。形成白色沉淀并在添加完成后将该反应混合物在0℃下搅拌10分钟。向提取物中加入二氯甲烷并分离有机层、用NaCl(饱和)洗涤、用硫酸钠干燥并浓缩。使残余物从二氯甲烷和己烷中重结晶而得到5.6g的N-甲基吲哚基-3-乙醛酰胺。步骤5在0℃下向N-甲基吲哚基-3-乙醛酰胺(0.404g，2mmol)溶于THF(15ml)所得到的溶液中逐滴加入叔丁醇钾(2ml，1.0M的THF溶液)。形成沉淀并将该反应混合物在0℃下搅拌5分钟。然后加入3-(R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基乙酸甲酯(0.65g，1.1eq)、搅拌5分钟且随后加入叔丁醇钾(4ml，1.0M)。将所得混合物在0℃下搅拌2小时并将该体系温至室温。3小时后加入3-(R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基乙酸甲酯(0.65g)并将该反应混合物在室温下搅拌过夜。然后将该体系用氯化铵(饱和)骤冷并用EtOAc提取。将有机层用NaCl(饱和)洗涤、干燥并浓缩。使用7/43/50的EtOAc/CH2Cl2/己烷进行柱纯化而得到0.52g的3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-(R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(EI)M+448。
将甲苯磺酸(10mg)加入到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮(60mg)溶于甲醇(10ml)和水(1ml)所得到的溶液中并将该反应混合物在50℃下加热2小时。除去挥发性物质并使残余物分配在水与EtOAc之间。将有机层用NaCl(饱和)洗涤并用硫酸钠干燥。使产物上使用10/45/45的MeOH/CH2Cl2/己烷的硅胶柱进行纯化并进一步通过从CH2Cl2/己烷中重结晶进行纯化而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，3-二羟基丙基硫烷基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮(47mg)。MS(EI)M+408。
按照上述步骤进行，但用3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基亚硫酰基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮取代3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，3-二羟基丙基亚硫酰基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(ESI)(M+1)+425。
按照上述步骤进行，但用3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基磺酰基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮取代3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲基硫烷基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮而得到-3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-[3-((R)-2，3-二羟基丙基磺酰基)苯基]-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(ESI)(M+1)+441。
按照上述步骤进行，但用5-甲基吲哚-2-羧酸取代步骤1中的5-甲氧基吲哚-2-羧酸而得到3-(1，5-二甲基-1H-吲哚-3-基)-4-{3-[2，3-二羟基丙基)氨基]苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(EI)M+405。
按照上述步骤用5-羟基-2-硝基苯甲酸取代3-羟基-2-哨基苯甲酸而得到3-(1-甲基吲哚-3-基)-4-{5-((R)-2，3-二羟基丙氧基)-2-硝基苯基}-1H-吡咯-2，5-二酮。MS(EI)(M++1)438。
下面是含有通式(I)化合物的有代表性的药物制剂。
在本试验中本发明的化合物是有活性的。
表I-IV中公开的本发明某些化合物的GSK-3β抑制活性(表示为IC50，在控制中产生对活性的50％抑制的抑制剂浓度)小于2μm。某些特定化合物的活性如下所示。
实施例IIβ-连环蛋白降解的抑制-体外试验在通过如下应用ELISA、使用本发明化合物处理后测定β-连环蛋白在Jurkat T-细胞中的水平来确定本发明化合物的基于细胞的GSK-3β活性。
将Jurkat细胞(5×105个细胞/ml)平板固定在6-孔平板(6ml/孔)上且然后用不同浓度的本发明化合物(优选1nM-10μM)处理24小时。在保温结束后收集细胞并用PBS洗涤一次。然后将细胞悬浮于0.3ml放射性免疫沉淀试验裂解(RIPA)缓冲液(Boehringer Mannheim，cat.#1 920 693)中。在3个冷冻-融化循环后，以15,000rpm将细胞提取物离心10分钟。收集上清液并如下所述使用ELISA试验进行分析。
用稀释入包被缓冲液(0.1M NaHCO3，pH 9.5)的俘获抗体(小鼠单克隆抗-β-连环蛋白，Zymed La.，cat.#13-8400，100μl/孔，含有250ng抗体)将96微孔板包被过夜。抽吸各孔并用300μl洗涤缓冲液(含有0.05％Tween20的PBS)洗涤3次且用200μl试验稀释液(PBS，10％RBS，pH 7；PharMingen)封闭且然后在室温下保温至少72小时。将各孔如上所述再次洗涤。向各孔中加入100μl的Jurkat细胞上清液和不同浓度的β-连环蛋白标准品(Behrens等《自然》(Nature)第382卷p638(1996))并在室温下保温2小时。在保温后洗涤各孔并向各孔中加入100μl稀释入试验稀释液(1∶1250)的抗-β-连环蛋白抗体(Santa Cruz，β-连环蛋白H-102，sc-7199，家兔IgG)并将细胞在室温下保温2小时。在洗涤后将100μl稀释入试验稀释液(1∶2000)的工作检测物(Sigma B5283，小鼠单克隆抗家兔IgG-生物素)加入到各孔中并在室温下保温1小时。将3，3’，5，5’-四甲基联苯胺(PharMingen，Cat.#2642KK)用于颜色展开。通过向各孔中添加50μl终止溶液(2N H2SO4)使反应终止。在该反应终止的30分钟内用ELISA平板读数器在570nm处读取平板。
通过将所述化合物浓度对β-连环蛋白水平作图来计算GSK-3β的抑制水平。结果如附图1中所示，从而证实了本发明的化合物对β-连环蛋白水平的作用。
为了进行本试验，通过菲可帕克(Pharmacia Biotech，Uppsala，Sweden)密度梯度离心从新近采集的肝素化新生儿血液中分离人新生儿白细胞。为了生成Th1和Th2细胞系，通过用抗-CD8微珠进行正选择而取出CD8+T细胞并按照制造商(Miltenyi Biotec，Bergisch Gladbach，Germany)提供的方案进行磁活化的细胞分选。在第0天时，将细胞用不同浓度的测试化合物预保温1天。在第2天在有分别用于Th1培养的2.5ng/ml IL-12(Hoffmann-La Roche，Nutley，NJ)和200ng/ml中和抗-IL-4抗体(no.18500D；PharMingen，San Diego，CA)和用于Th2培养的1ng/mlIL-4(PharMingen)和2μg/ml中和抗-IL-12抗体17F7和20C2(由M.Gately，Hoffmann-LaRoche友情提供)存在的情况下用2μg/ml植物凝集素(Wellcome，Beckenham，U.K.)刺激细胞。在第3天洗涤细胞并使其在完全RPMI 1640培养基(Life Technologies，Milan，Italy)中扩展、用本发明的化合物、5％FetalClone I(HyClone，Logan，UT)、2mM L-谷氨酰胺、1mM丙酮酸钠、100U/ml青霉素-链霉素补充且含有100U/ml IL-2(Hoffmann-La Roche)。在第14天再次洗涤细胞并将105个细胞在96孔圆底平板上重新用平板结合的抗-CD3和抗-CD28单克隆抗体(克隆TR66；参见Lanzavecchia，A；和D.Scheidegger.，《欧洲免疫学杂志》(Eur.J.Immunol.)17105-111(1987))进行刺激以便通过ELISA测定法测定培养物上清液中的IFN-γ、IL-4和IL-13(Gallati，H.，I.等，J.Biol.Regul.Homeostatic Agents，1109-118(1987))。通过使S形曲线与绘制的数据相适应来测定ED50值(抑制细胞因子分泌达最大值的50％时的化合物浓度)。
本发明的化合物在本试验中是有活性的且表现出对IL-4和IL-13分泌水平的抑制作用，而干扰素-γ水平保持不变。
本发明的化合物在本试验中是有活性的并导致Th2细胞因子水平降低。实施例V对嗜酸性粒细胞流入卵清蛋白致敏的棕色Norway大鼠肺的抑制-体内试验通过测定用气溶胶进行抗原攻击后对进入卵清蛋白(OA)致敏的棕色Norway大鼠的细支气管肺泡灌洗(BAL)液的嗜酸性粒细胞累积量的抑制来确定本发明化合物抑制白细胞浸润入肺的能力。简单地说，在第0天、第7天和第14天用100μg OA的0.2ml明矾溶液经腹膜内使雄性棕色-Norway大鼠致敏。在第21天用1％OA将大鼠攻击45分钟并在72小时后处死。从进行第三次免疫接种前的当天开始至本研究结束时止给予测试化合物或仅给予载体(对照组)。在处死大鼠时将大鼠麻醉(经腹膜内给予约2g/kg，i.p.)并用3×3ml BAL灌洗肺。对BAL液分析总白细胞数量和分化的白细胞计数。通过Coulter Counter测定细胞等分部分(20μl)中的总白细胞数量。就分化的白细胞计数而言，在Cytospin中离心50-200μl样品并用Diff-Quik给载玻片染色。使用标准形态学标准在光学显微镜下对单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞和淋巴细胞的比例进行计数并表示为百分比。
本发明的化合物在本试验中是有活性的并导致浸润入肺的单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞和淋巴细胞减少。
本发明的化合物在本试验中是有活性的并导致肺中的IgE水平降低。
为达到清楚和理解的目的，通过解释和实施例在一定程度上具体描述了上述本发明。对本领域技术人员而言显而易见的是可以在待批权利要求范围内进行改变和修改。因此，可以理解的是上述描述用于解释而非限定。由此并非根据上述描述来确定本发明的范围，而应根据下面的待批权利要求与这类权利要求完全等同的范围来确定。
将本申请中引用的全部专利、专利申请和公开出版物的全部内容引入本文作为参考，其目的就如同将各个专利、专利申请或公开出版物由此分别引入的程度相同。
权利要求
1.通式(I)代表的化合物或其药物上可接受的盐 其中R1和R2独立地代表氢、烷基、卤素、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基或二烷氨基；R3代表氢、烷基、环烷基、杂烷基、-COR7(其中R7是氢或烷基)、或可以被一个或两个取代基取代或不被它们取代的苯基，所述的取代基独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基和二烷氨基组成的组；R4和R5独立地代表氢、烷基、卤素、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基或二烷氨基；R6是杂烷基、杂环基、杂环基烷基、杂烷基取代的杂环基、杂烷基取代的环烷基、杂取代的环烷基、-OR8、-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)、-NR9R10(其中R9是氢或烷基且R10是杂取代的环烷基、杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)、或-X-(亚烷基)-Y-Z(其中X是共价键、-O-、-NH-或-S(O)n1-，其中n1是0-2的整数，Y是-O-、-NH-或-S-且Z是杂烷基或SiR11(R12)(R13)，其中R11、R12和R13独立为氢或烷基)；或R6与R4在彼此相邻时一起形成亚甲二氧基或亚乙二氧基。
2.权利要求1所述的化合物，其中R3代表氢、烷基、环烷基、-COR7(其中R7是氢或烷基)、或可以被一个或两个取代基取代或不被它们取代的苯基，所述的取代基独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烷硫基、羟基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、一烷氨基和二烷氨基组成的组；R6是杂烷基、杂环基、杂环基烷基、杂烷基取代的杂环基、杂烷基取代的环烷基、杂取代的环烷基、-OR8、-S(O)nR8(其中n是0-2的整数；且R8是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)、-NR9R10(其中R9是氢或烷基且R10是杂烷基、杂芳烷基、杂环基或杂环基烷基)、或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-、-NH-或-S(O)n1-，其中n1是0-2的整数，且Y是-O-、-NH-或-S-)；或R6与R4在彼此相邻时一起形成亚甲二氧基或亚乙二氧基。
3.权利要求1或2所述的化合物，其中R6位于苯环的2、3或4-位上。
4.权利要求1-3中任意一项所述的化合物，其中R6位于苯环的3-位上。
5.权利要求1-4中任意一项所述的化合物，其中R6是杂烷基、杂环基烷基、-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂取代的环烷基、杂环基或杂环基烷基)、或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
6.权利要求1-5中任意一项所述的化合物，其中R4和R5位于苯环的2位和6位上且彼此独立为氢或卤素。
7.权利要求1-6中任意一项所述的化合物，其中R1和R2为氢。
8.权利要求1-6中任意一项所述的化合物，其中R1位于吲哚环的5-位上且为卤素；R2为氢。
9.权利要求1-8中任意一项所述的化合物，其中R3是氢或烷基，R6是-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂取代的杂环基、杂环基或杂环基烷基)、或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
10.权利要求1-8中任意一项所述的化合物，其中R3是氢或烷基，R6是-OR8(其中R8是杂烷基或杂环基烷基)、-NHR10(其中R10是杂烷基、杂环基或杂环基烷基)、或-X-(亚烷基)-Y-杂烷基(其中X是共价键、-O-或-NH-且Y是-O-或-NH)。
11.权利要求1-10中任意一项所述的化合物，其中R3是烷基。
12.权利要求1-11中任意一项所述的化合物，其中R3是甲基。
13.权利要求1-12中任意一项所述的化合物，其中R4和R5彼此独立为氢、氯或氟。
14.权利要求1-13中任意一项所述的化合物，其中R4和R5为氢。
15.权利要求1-14中任意一项所述的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氧基、3-羟基丙氧基、2-氨基乙氧基、3-氨基丙氧基、2-吗啉-4-基乙氧基、或(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氧基。
16.权利要求1-14中任意一项所述的化合物，其中R6是(RS)、(R)或(S)2，3-二羟基丙氨基、2-羟基乙氨基、3-羟基丙氨基、(RS)、(R)或(S)2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基甲氨基、2-羟基-1-羟甲基乙氨基、3-羟基丁氨基或四氢吡喃-4-基氨基。
17.通式(I)化合物的制备方法，该方法包括下列步骤(i)使下列通式的3-吲哚-3-基-4-苯基呋喃-2，5-二酮与氨反应而生成通式(I)的化合物； 其中R1-R6如权利要求1中所定义；或(ii)使R1-R3如权利要求1中所定义且R为烷基的通式如下的化合物 与R4-R6如权利要求1中所定义的通式如下的化合物 在有碱存在的情况下反应；和(iii)任选地将通式(I)的化合物转化成通式(I)的其它化合物；(iv)任选地通过用酸处理而将上述步骤(i)或(ii)中制备的通式(I)的化合物转化成相应的酸加成盐；(v)任选地通过用碱处理而将上述步骤(i)或(ii)中制备的通式(I)的化合物转化成相应的游离碱；和(vi)任选地分离上述步骤(i)-(v)中制备的通式(I)的化合物的立体异构体混合物而得到单一的立体异构体。
18.包括治疗有效量的权利要求1-16中任意一项的化合物和药物上可接受的赋形剂的药剂。
19.权利要求18所述的药剂，用于治疗GSK-3β介导的疾病，这些疾病选自哺乳动物的阿尔茨海默病、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、多囊性卵巢综合征、综合征X、局部缺血、创伤性脑损伤、两极障碍、免疫缺陷、癌症、过敏反应和哮喘。
20.权利要求18或19所述的药剂，其中所述的疾病是哮喘。
21.权利要求1-16中任意一项所述的化合物在治疗GSK-3β介导的疾病中的应用，所述的疾病选自哺乳动物的阿尔茨海默病、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、多囊性卵巢综合征、综合征X、局部缺血、创伤性脑损伤、两极障碍、免疫缺陷、癌症、过敏反应和哮喘。
22.权利要求21所述的应用，其中所述的疾病是哮喘。
23.权利要求1-16中任意一项所述的化合物在制备包括一种或多种通式I的化合物的用于治疗GSK-3β介导的疾病的药剂中的应用，所述的疾病选自哺乳动物的阿尔茨海默病、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、多囊性卵巢综合征、综合征X、局部缺血、创伤性脑损伤、两极障碍、免疫缺陷、癌症、过敏反应和哮喘。
24.权利要求23所述的应用，其中所述的疾病是哮喘。
25.GSK-3β抑制剂在治疗特征在于CD4+Th2细胞因子过量的疾病中的应用。
26.权利要求25所述的应用，其中所述的GSK-3β抑制剂是权利要求1-16中任意一项的化合物。
27.权利要求25或26所述的应用，其中所述的疾病是哮喘、过敏反应或过敏性鼻炎。
28.权利要求25-27中任意-项所述的应用，其中所述的疾病是哮喘。
29.权利要求25-28中任意一项所述的应用，其中所述的GSK-3β抑制剂对GSK-3β的选择性至少是对PKC的10倍以上。
30.GSK-3β抑制剂在治疗特征在于IgE产生过量的疾病中的应用。
31.权利要求30所述的应用，其中所述的GSK-3β抑制剂是权利要求1-16中任意一项的化合物。
32.权利要求30或31所述的应用，其中所述的疾病是哮喘、过敏反应或过敏性鼻炎。
33.权利要求30-32中任意一项所述的应用，其中所述的疾病是哮喘。
34.权利要求30-33中任意一项所述的应用，其中所述的GSK-3β抑制剂对GSK-3β的选择性至少是对PKC的10倍以上。
35.上文所述的特别涉及新化合物、中间体、应用和方法的本发明。
全文摘要
本发明涉及通式(I)的3－吲哚基－4－苯基－1H－吡咯－2，5－二酮衍生物，其中R
文档编号C07D401/14GK1444581SQ01813406
公开日2003年9月24日 申请日期2001年7月18日 优先权日2000年7月27日
发明者龚乐一, 安德鲁·格鲁佩, 加里·阿伦·佩尔茨 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司