用于治療疼痛和其它病癥的γ-氨基丁酸(GABA)類似物
[0001] 本
發(fā)明涉及新型治療劑,具體而言涉及γ-氨基丁酸衍
生物、其藥物組合物、其制備方法以及其在治療疼痛中的治療活性。
[0002] 引言
[0003]
電壓門控
鈣通道是由孔隙形成α1亞基和輔助蛋白α2δ、β和γ的組合形成(Caterall(2000)Annu.Rev.Cell?Dev.Biol.16:521-555)。已知α2δ蛋白調(diào)節(jié)鈣通道
密度和這些通道的電壓依賴性動(dòng)
力學(xué)(Felix等人(1997)J.Neuroscience?17:6884-6891;Klugbauer等人(1999)J.Neuroscience?19:684-691;Hobom等人(2000)Eur.J.Neuroscience?12:1217-1226和Qin等人(2002)Mol.Pharmacol.62:485-496)。
[0004] 加巴噴丁(Gabapentin)(GBP)是抗
癲癇、抗痛覺過敏和抗焦慮的藥物,其以高親和力結(jié)合至鈣通道α2δ亞基的兩個(gè)亞型α2δ1和α2δ2。GBP最初是針對(duì)癲癇而開發(fā)且還發(fā)現(xiàn)了在治療疼痛和焦慮中的應(yīng)用(Taylor等人(1998)Epilepsy?Res.29:223-249)。對(duì)GBP作用的潛在機(jī)制的理解仍然很少。GBP最初被設(shè)計(jì)為親脂性γ-氨基丁酸(GABA)類似物,但后來已被證明不與GABA代謝途徑上的任何酶相互作用,也不與GABAA或GABAB受體直接相互作用。然而,它能夠經(jīng)由L-系統(tǒng)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體有效地穿過血腦屏障。
[0005] 普瑞巴林(Pregabalin)(PGB)是繼GBP之后用于治療如上所列舉的相同病狀的更有效的第二代藥物。GBP(結(jié)構(gòu)G,如下)和PGB(結(jié)構(gòu)P,如下)分別以140和80nM的IC50值結(jié)合至α2δ-1亞基(Dolphin(2013)Biochim?Biophys?Acta?1828:1541-1549)。
[0006]
[0007] GBP在臨床相關(guān)劑量下顯示極少的(如果有)毒性
副作用。然而,其具有相對(duì)短的
半衰期,未發(fā)生變化而被排出,這可能是由于極高的
水溶性和明顯缺少體內(nèi)
蛋白質(zhì)結(jié)合。輕度
鎮(zhèn)靜、眩暈和
共濟(jì)失調(diào)是主要的劑量限制性副作用且這些被認(rèn)為是中樞介導(dǎo)的。
[0008] 與許多其它中樞作用藥物不同,GBP和PGB是親水性的且在中性pH下帶雙重電荷,這使得它們不溶于脂質(zhì)諸如細(xì)胞膜中。然而,兩種化合物似乎都經(jīng)由專門的轉(zhuǎn)運(yùn)體系統(tǒng)(系統(tǒng)L)穿過內(nèi)臟的膜屏障、血腦屏障和細(xì)胞膜,所述轉(zhuǎn)運(yùn)體系統(tǒng)還轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性氨基酸諸如L-亮氨酸、L-異亮氨酸和L-纈氨酸(Su等人(2005)J.Pharmacol.Exp.Ther.313,1-10)。
[0009] 在
哺乳動(dòng)物中,α2δ蛋白有四個(gè)相關(guān)的亞型,每個(gè)亞型由不同的基因編碼。每種蛋白亞型具有約150kD的分子量且由997-1150個(gè)氨基酸殘基組成。只有α2δ亞型1和2以高親和力結(jié)合PGB;亞型3和4缺乏顯著的藥物結(jié)合(Fink等人(2002)Neuropharmacology,42,229-236)。PGB的結(jié)合親和力類似于重組α2δ1型和2型蛋白,這表明PGB不是亞型選擇性的(Piechan等人(2004)Soc.Neuroscience?Abstr.,111(程序號(hào)115))。
[0010] 歐洲
專利申請(qǐng)2192109A涉及式A的雙環(huán)γ-氨基
酸化合物,
[0011]
[0012] 其中R1、R2、R2'和R4-R8和R8'各自獨(dú)立地為氫
原子、鹵原子、或C1-C6烷基,或R2和R2'連同其所結(jié)合的
碳原子一起形成C3-C7環(huán)烷基;且
[0013] R3是氫原子、鹵原子、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、羥基-C1-C6烷基、硫烷基-Cl-C6烷基、C1-C6烷
氧基-C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基硫烷基、C1-C6烷基硫烷基-Cl-C6烷基、C2-C7?;蚧?C1-C6烷基、C2-C7?;趸?Cl-C6烷基或C3-C7環(huán)烷基。
[0014] 所述衍生物被公開為具有作為α2δ配體的活性并有效地治療疼痛或中樞神經(jīng)系統(tǒng)病癥。US?2012071685公開了用于生成某些所述雙環(huán)γ-氨基酸衍生物的制備方法。發(fā)明概要
[0015] 在一個(gè)方面,本發(fā)明提供式1的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或
溶劑化物,[0016]
[0017] 其中R1代表氫、鹵基、C1-4烷基、C1-4鹵代烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)、C2-4烯基、C2-4炔基或C3-7環(huán)烷基;
[0018] R2代表 或其互變異構(gòu)體;且
[0019] R3代表氫、C1-4烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)或C3-7環(huán)烷基。
[0020] 在另一個(gè)方面,本發(fā)明還提供了治療受試者的神經(jīng)性疼痛的方法,其包括向所述受試者施用
治療有效量的式1的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或
溶劑化物。
[0021] 在另一個(gè)方面,本發(fā)明提供了治療受試者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)病癥的方法,其包括向所述受試者施用治療有效量的式1的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物。
[0022] 本發(fā)明提供了以高親和力結(jié)合至電壓門控鈣通道的α2δ-1亞基的化合物。
[0023] 在又一個(gè)方面,本發(fā)明提供了藥物組合物,其包含本文所公開的化合物以及合適的賦形劑或合適的洗劑。所述藥物組合物可以呈方便施用給受試者的任何形式,例如呈膠囊、囊片、片劑或局部
軟膏的形式。
具體實(shí)施方式
[0024] 本發(fā)明涉及式1的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物,
[0025]
[0026] 其中R1代表氫、鹵基、C1-4烷基、C1-4鹵代烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)、C2-4烯基、C2-4炔基或C3-7環(huán)烷基;
[0027] R2代表 或其互變異構(gòu)體;且
[0028] R3代表氫、C1-4烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)或C3-7環(huán)烷基。
[0029] 應(yīng)當(dāng)了解以下術(shù)語具有如下含義:
[0030] 術(shù)語“C1-4烷基”意指具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈脂族
烴鏈,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或叔丁基。
[0031] 術(shù)語“C1-4鹵代烷基”意指被一個(gè)或多個(gè)鹵原子取代的Cl-4烷基。
[0032] 術(shù)語“(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)”意指被一個(gè)或多個(gè)C1-4烷氧基取代的C2-4烷基。
[0033] 術(shù)語“C2-4烯基”意指具有2至4個(gè)碳原子且含有碳碳雙鍵的直鏈或支鏈脂族烴鏈,例如乙烯基、丙烯基、正丁烯基和異丁烯基。
[0034] 術(shù)語“C2-4炔基”意指具有2至4個(gè)碳原子且含有碳碳三鍵的直鏈或支鏈脂族烴鏈,例如乙炔基、丙炔基、正丁炔基和異丁炔基。
[0035] 術(shù)語“C3-7環(huán)烷基”意指具有3-7個(gè)碳原子的非芳香族單環(huán)或多環(huán)系統(tǒng),例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基。
[0036] 術(shù)語“鹵基”意指氟、氯、溴或碘。
[0037] 如本文所使用,術(shù)語“式1的化合物”包括其藥學(xué)上可接受的鹽和溶劑化物。提及中間體化合物也包括其鹽和溶劑化物。本發(fā)明化合物的藥學(xué)上可接受的鹽可以包括化合物的
堿加成鹽。此類鹽可以利用提供藥學(xué)上可接受的陽離子的無機(jī)堿形成,例如堿金屬鹽諸如鈉鹽或
鉀鹽,或堿土金屬鹽諸如鈣鹽或鎂鹽。本發(fā)明的藥學(xué)上可接受的鹽還可以包括
酸加成鹽。此類鹽可以由提供藥學(xué)上可接受的陰離子的
無機(jī)酸或
有機(jī)酸形成,例如氫鹵酸鹽,諸如氯化物鹽或溴化物鹽、
硫酸鹽或
磷酸鹽;或有機(jī)酸鹽,例如乙酸鹽、富
馬酸鹽、馬來酸鹽、
酒石酸鹽、乳酸鹽、
檸檬酸鹽、丙
酮酸鹽、
琥珀酸鹽、
草酸鹽、甲磺酸鹽或
對(duì)甲苯磺酸鹽。術(shù)語“溶劑化物”是指呈固態(tài)的式1的化合物,其中合適溶劑的分子被并入晶格中。用于治療性施用的合適溶劑在所施用的劑量下是生理上可接受的。用于治療性施用的合適溶劑的實(shí)例為
乙醇和水。當(dāng)水是溶劑時(shí),溶劑化物被稱為水合物。通常,溶劑化物是通過將化合物溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲胁⑼?a href='/zhuanli/list-23379-1.html' target='_blank'>過冷卻或使用反溶劑分離該溶劑化物而形成。溶劑化物通常在環(huán)境條件下進(jìn)行干燥或共沸。典型的溶劑化物包括水合物諸如一水合物、二水合物或三水合物。
[0038] 如果根據(jù)本發(fā)明所產(chǎn)生的化合物包括
手性中心,則所述化合物以兩種對(duì)映體形式存在,因此本發(fā)明化合物包括外消旋物、單一對(duì)映體或其混合物。對(duì)映體可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來拆分,例如手性高效液相色譜法(HPLC),例如具有結(jié)合的手性配體的
二氧化硅。對(duì)映體還可以通過這樣的方法來拆分,其涉及與手性酸或堿形成鹽以形成非對(duì)映體鹽,然后進(jìn)行結(jié)晶。根據(jù)本發(fā)明所產(chǎn)生的化合物還可以包括單一非對(duì)映異構(gòu)體或其混合物。非對(duì)映體可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來分離,例如通過與酸或堿形成鹽后結(jié)晶。
[0039] 所有互變異構(gòu)形式也涵蓋于本文中。
[0040] 術(shù)語“治療有效量”描述需要被人類受試者使用以實(shí)現(xiàn)所需治療作用的根據(jù)本發(fā)明的化合物的量。這個(gè)量可以根據(jù)受試者而變化,并且取決于諸如年齡、體重、身高、身體狀況和醫(yī)療史的參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的化合物可以有效地減少、抑制或減輕患者的不希望的癥狀。
[0041] 在根據(jù)本發(fā)明的化合物的一個(gè)實(shí)施方案中,R1代表氫、C1-4烷基或鹵基,優(yōu)選為氫或C1-4烷基,更優(yōu)選為C1-4烷基,例如甲基、乙基或丙基。在進(jìn)一步優(yōu)選的式1的化合物中,R1代表乙基。
[0042] 在根據(jù)本發(fā)明的化合物的一個(gè)實(shí)施方案中,R3代表氫或C1-C4烷基,例如甲基、乙基或丙基。在優(yōu)選的式1的化合物中,R3代表氫或乙基。在進(jìn)一步優(yōu)選的式1的化合物中,R3代表氫。
[0043] 在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是式2的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物,[0044]
[0045] 其中R1代表氫、鹵基、C1-4烷基、C1-4鹵代烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)、C2-4烯基、C2-4炔基或C3-7環(huán)烷基。
[0046] 式2的化合物可以具有如式2a的化合物中所示的特定立體化學(xué)
[0047]
[0048] 在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是式3的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物[0049]
[0050] 其中R1代表氫、鹵基、C1-4烷基、C1-4鹵代烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)、C2-4烯基、C2-4炔基或C3-7環(huán)烷基。
[0051] 式3的化合物可以具有如式3a的化合物中所示的特定立體化學(xué)
[0052]
[0053] 在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是式4的化合物:
[0054]
[0055] 式4的化合物可以具有如式4a的化合物中所示的特定立體化學(xué):
[0056]
[0057] 在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是式5的化合物:
[0058]
[0059] 式5的化合物可以具有如式5a的化合物中所示的特定立體化學(xué):
[0060]
[0061] 特定的式1的化合物為:
[0062] 3-(((1R,5S,6S)-6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮
[0063] 3-(((1S,5R,6R)-6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮
[0064] 外消旋3-(((1R,5S,6S)-6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮
[0065] ((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺[0066] ((1S,5R,6R)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺[0067] 外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺
[0068] N-(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)乙胺
[0069] N-(((1S,5R,6R)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)乙胺
[0070] 外消旋N-(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)乙胺
[0071] 技術(shù)人員將理解,手性分子可以旋轉(zhuǎn),但保持相同的相對(duì)立體化學(xué)排列。例如,式4a和式5a的化合物可以描繪如下。
[0072]
[0073] 本發(fā)明還提供了包含治療有效量的式1的化合物和藥學(xué)上可接受的載體的藥物組合物。式1的化合物是以有效地治療、減少或減輕受試者(尤其是患有疼痛病狀的人類受試者)的神經(jīng)性疼痛的量來使用。此類疼痛的治療可以與中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)或外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)病癥相關(guān)或不相關(guān)。式1的化合物還能有效地治療、減少或減輕任何其它與疼痛無關(guān)的CNS病癥。本發(fā)明的組合物包含治療有效量的式1的化合物,其通常在0.1-95%(w/w)的式1的化合物的范圍內(nèi),但取決于活性物質(zhì)的精確性質(zhì)和施用方式。通常,活性物質(zhì)的劑量在
0.1至500mg的范圍內(nèi)(作為單次或分開劑量),這取決于活性物質(zhì)的精確性質(zhì)和施用方式。
[0074] 在
治療用途中,式1的化合物可以經(jīng)口、經(jīng)直腸、腸胃外或局部施用。根據(jù)本發(fā)明的藥物組合物可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何口服、直腸、腸胃外或
局部組合物的形式,這些形式使用制藥領(lǐng)域中所熟知的載體。此類組合物一般以單位劑型來制備。用于口服施用的組合物可以包括固體劑型諸如片劑、膠囊或囊片,或液體劑型諸如糖漿和水性或油性混懸劑。固體劑型諸如片劑和囊片可以通過將式1的化合物與惰性稀釋劑在崩解劑和其它配制助劑諸如
潤滑劑的存在下混合來制備。膠囊可以呈硬膠囊(例如硬明膠膠囊)或軟膠囊形式,它們通過傳統(tǒng)方法來制備,其中活性物被并入載體中并封裝。任選地,此類劑型可以包括根據(jù)傳統(tǒng)程序制備的可以用于改變釋放速率的
腸溶衣,或使釋放延遲以提供延遲釋放或持續(xù)釋放組合物的賦形劑。液體劑型可以通過任選在一種或多種溶解劑、
表面活性劑和/或助懸劑的存在下將活性物溶解于合適的液體載體(諸如水或油性賦形劑)中來制備。用于直腸施用的組合物是用于此類施用的已知藥物形式,例如具有蠟狀基質(zhì)或聚乙二醇基質(zhì)的栓劑。用于腸胃外施用的組合物也是用于此類施用的已知藥物形式,例如在合適的溶劑系統(tǒng)中的無菌溶液或混懸劑。用于局部施用的組合物可以包括霜?jiǎng)?、洗劑、軟膏劑、凝膠劑或其它劑型,其可以通過將組合物直接施加在受影響的部位或通過將組合物并入媒介物諸如
透皮貼劑中或作為包含在用于施加到疼痛部位上的滲透膜內(nèi)的組合物來施用。傳統(tǒng)的水性和非水性載體諸如礦物油和蠟可以單獨(dú)或組合地用于制備霜?jiǎng)?、洗劑或軟膏劑。凝膠劑可以通過在水的存在下將式1的化合物與包含
膠凝劑例如卡波姆(Carbomer)的局部用媒介物混合來制備。任選地,還可以并入其它配制助劑,諸如透皮促進(jìn)劑、
增稠劑。
[0075] 在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的化合物可以與合適的藥物賦形劑組合地用于背痛的局部治療?;衔锖退幬镔x形劑的組合可以呈凝膠形式,該凝膠被成形并適于放置在疼痛受試者的
皮膚上。在另一個(gè)實(shí)施方案中,化合物和藥物賦形劑的組合可以并入貼劑的貼布內(nèi),該貼劑被成形并適于放置和/或粘附在疼痛受試者的皮膚上。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中,化合物從貼劑的貼布內(nèi)的藥物賦形劑以緩慢速率釋放。
[0076] 式1的化合物被并入根據(jù)本發(fā)明的藥物組合物中,其可用于下文列舉的病狀。
[0077] 本發(fā)明考慮了式1的化合物可以在臨床環(huán)境中用于治療神經(jīng)性疼痛。在另一個(gè)實(shí)施方案中,所述化合物可以用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中的疼痛。在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物可以用于治療與CNS無關(guān)的疼痛。在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物可以用于治療與PNS無關(guān)的疼痛。在又一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物可以用于治療CNS病癥。在一個(gè)實(shí)施方案中,CNS病癥選自由以下
疾病組成的組:癲癇、缺血性腦
血管疾病、中
風(fēng)、腦
腫瘤、阿爾茨海默氏病(Alzheimer’s?disease)、皮克氏病(Pick's?disease)、亨廷頓氏病(Pick's?disease)、癡呆、帕金森氏病(Parkinson's?disease)和其它錐體外病癥、
肌萎縮性側(cè)索硬化和其它運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病癥、進(jìn)行性神經(jīng)性肌萎縮、
視網(wǎng)膜色素變性、遺傳性共濟(jì)失調(diào)、多發(fā)性硬化和其它脫髓鞘疾病、細(xì)菌和病毒性腦膜炎、腦膿腫、硬膜下積膿、硬膜外膿腫、化膿性顱內(nèi)血栓性靜脈炎、脊髓炎和神經(jīng)根炎、病毒性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、包括苦魯病(kuru)、克雅病(Creutzfeldt-Jakob?disease)和格-斯二氏綜合癥(Gerstmann-Straussler-Scheinker?syndrome)的
朊病毒疾病、致命性家族性
失眠、神經(jīng)系統(tǒng)的營養(yǎng)和
代謝性疾病、神經(jīng)
纖維瘤病、結(jié)節(jié)性硬化癥、小腦視網(wǎng)膜血管母細(xì)胞瘤、腦三叉神經(jīng)綜合癥、包括唐氏綜合癥(Down?syndrome)、腦性麻痹、神經(jīng)骨骼障礙、自主神經(jīng)系統(tǒng)病癥、腦神經(jīng)病癥、脊髓疾病、肌肉萎縮癥和其它神經(jīng)肌肉病癥的精神發(fā)育遲緩和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其它發(fā)育障礙、外周神經(jīng)系統(tǒng)病癥、皮肌炎和多肌炎、遺傳性肌病、代謝性肌病、內(nèi)分泌性肌病和中毒性肌病、重癥肌無力、周期性癱瘓、包括情緒、焦慮和精神分裂性障礙的
精神障礙、
季節(jié)性情感障礙(SAD)、靜坐不能、健忘癥、
緊張癥、糖尿病性神經(jīng)病變、遲發(fā)性
運(yùn)動(dòng)障礙、肌
張力障礙、偏執(zhí)性
精神病、帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛、妥瑞氏癥(Tourette's?disorder)、進(jìn)行性核上性麻痹、皮質(zhì)基底節(jié)變性和家族性額顳癡呆。在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的化合物可以用于治療CNS中的疼痛,諸如但不限于頭痛和偏頭痛。
[0078] 在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的化合物可以在藥物制劑中與合適洗劑組合地用于背痛的局部治療。在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的化合物可以用于關(guān)節(jié)疼痛的局部治療。
[0079] 現(xiàn)在將描述用于制備本發(fā)明的化合物的方法。這些方法形成本發(fā)明的另一個(gè)方面。
[0080] 式1的化合物可以通過用合適的還原劑使式12的化合物還原來制備,
[0081]
[0082] 其中R1和R2如上文所定義。
[0083] 例如,式1的化合物(其中R1如本文所定義,R2代表
[0084]
[0085] 且R3代表C1-4烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)或C3-7環(huán)烷基)可以通過用合適的還原劑還原式12的化合物,然后用合適的
醛或酮還原氨化來制備。合適的
試劑包括在合適的
溫度(例如從室溫到回流溫度)下在合適的溶劑(例如水性醇諸如乙醇)中的
鐵粉和
氯化銨。在合適的醛或酮的存在下用合適的還原劑進(jìn)一步還原氨化例如包括在室溫下于合適的氯化或醚溶劑(諸如二氯乙烷)中使用
硼氫化鈉。
[0086] 式1的化合物(其中R1如本文所定義,R2代表 且R3代表氫)可以通過在例如從室溫到回流溫度的溫度下在溶劑(諸如水性乙醇)中用合適的還原劑(諸如鐵粉和氯化銨)還原式12的化合物來制備。將保護(hù)基添加到粗產(chǎn)物上以產(chǎn)生式13的中間體化合物
[0087]
[0088] 可以用于輔助純化和然后在酸性條件下的去保護(hù)。合適的保護(hù)基包括通過在合適的堿和溶劑的存在下與二碳酸二叔丁酯反應(yīng)而獲得的叔丁氧羰基。合適的堿的實(shí)例包括在室溫至回流溫度下在合適的溶劑諸如水性醚溶劑(例如水性四氫呋喃)中的N,N-二異丙基乙胺或三乙胺。去保護(hù)可以利用強(qiáng)酸(諸如
鹽酸或三氟乙酸)在合適的溶劑(例如含三氟乙酸的二氯甲烷)中進(jìn)行。
[0089] 式1的化合物(其中R1和R3如本文所定義且R2代表 )可以通過在0℃至室溫下在合適的溶劑(例如甲醇)中于氯化鎳(II)六水合物的存在下用合適的還原劑(例如硼氫化鈉)使式12的化合物還原來制備。
[0090] 式1的化合物(其中R3代表烷基或環(huán)烷基)一般可以通過式1的化合物(其中R3代表氫)的還原氨化來制備,例如通過用合適的醛或酮化合物以及合適的還原劑(諸如硼氫化鈉、氰基硼氫化鈉或三乙酰氧基硼氫化鈉)一起處理。例如,使用乙醛產(chǎn)生其中R3是乙基的化合物。或者,使用環(huán)戊酮產(chǎn)生其中R3是環(huán)戊基的化合物。
[0091] 式1的化合物一般還可以通過從式1的化合物(其中R3被保護(hù)基例如COOC(CH3)3置換)中去除保護(hù)基來制備,所述保護(hù)基可以通過與合適的酸例如鹽酸或三氟乙酸反應(yīng)來去除。
[0092] 式1的化合物的對(duì)映體可以通過拆分相應(yīng)的外消旋物或非對(duì)映異構(gòu)體的混合物(例如通過與合適的手性酸或堿形成非對(duì)映體鹽)來制備。合適的手性酸的實(shí)例包括:
扁桃酸、α-甲氧基苯乙酸、酒石酸、
萘普生(naproxen)或莫舍酸(Mosher’s?acid)。合適的手性堿的實(shí)例包括:α-甲基芐胺、4-氯-α-甲基芐胺或麻黃堿。
[0093] 式12的化合物(其中R1如本文所定義且R2代表 )可以由式6的化合物(其中R1如本文所定義)
[0094]
[0095] 通過與合適的疊氮化物(例如疊氮化鈉或疊氮基三甲基硅烷)以及常見的合適催化劑(諸如氧化二丁基
錫、鹽酸吡啶或氯化銨)在溶劑(諸如二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NPO)或甲苯)中在60℃至120℃的高溫下進(jìn)行成環(huán)反應(yīng)來制備。
[0096] 式12的化合物(其中R2代表 )可以通過以兩步法使式6的化合物與合適的試劑反應(yīng)以產(chǎn)生噁二唑酮部分來制備。例如,第一步驟可以包括利用羥胺產(chǎn)生式9的中間體
[0097]
[0098] 其中R1如本文所定義。第二成環(huán)步驟可以涉及使中間體9與并入羰基的合適的環(huán)化試劑反應(yīng)。例如,合適的試劑包括羰基二咪唑或光氣。用羰基二咪唑處理可以在合適的醚溶劑諸如1,4-二噁烷中于回流溫度下進(jìn)行。
[0099] 式9的化合物可以通過在合適的溶劑(諸如水性乙醇)中在高溫下(例如,在100瓦特的
微波爐中)用羥胺處理式6的化合物來制備。
[0100] 式6的化合物可以通過在室溫下于合適的溶劑(諸如二氯甲烷)中用合適的脫水劑(例如Burgess試劑)處理式7的化合物來制備,
[0101]
[0102] 其中R1如本文所定義。
[0103] 式7的化合物可以通過用合適的
偶聯(lián)劑處理式8的化合物,然后添加濃縮的0.88水性氨來制備,
[0104]
[0105] 其中R1如本文所定義。合適的偶聯(lián)劑可以是在合適的堿(例如N,N-二異丙基乙胺(許尼希堿)或三乙胺)和溶劑諸如二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下的3-氧化六氟磷酸1-[雙(二甲氨基)亞甲基]-1H-1,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶鎓(HATU)。
[0106] 式8的化合物可以通過在合適的溶劑(諸如二氯甲烷或1,4-二噁烷)中用合適的強(qiáng)酸(例如鹽酸或三氟乙酸)處理2-(3-烷基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酸叔丁酯化合物來制備。
[0107] 2-(3-烷基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酸叔丁酯化合物可以如US?2012/0071685中所描述來制備。
[0108] 式6的化合物還可以通過使式14的化合物與硝基甲烷在合適的堿(例如1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU))和溶劑諸如二氯甲烷的存在下反應(yīng)來制備,[0109]
[0110] 其中R1如本文所定義。
[0111] 式14的化合物可以通過在0℃至室溫的溫度下,在合適的堿諸如叔丁醇鉀的存在下,在合適的溶劑例如四氫呋喃中,用合適的雙鍵形成試劑例如氰甲基磷酸二乙酯處理式15的化合物來制備,
[0112]
[0113] 其中R1如本文所定義。
[0114] 硝甲基中間體化合物6、7、8、9、10、11和12可以被式16的中間體涵蓋,[0115]
[0116] 其中R1代表氫、鹵基、C1-4烷基、C1-4鹵代烷基、(C1-4烷氧基)(C2-4烷基)、C2-4烯基、C2-4炔基或C3-7環(huán)烷基;
[0117] R2a代表-R2、-CN、-CONH2、-COOH、-(C=NH)NHOH;且
[0118] R2代表 或其互變異構(gòu)體。
[0119] 用于制備特定的式1的化合物的優(yōu)選方法步驟的細(xì)節(jié)如下列出于流程1-3中:
[0120] 式4a的化合物的合成是使用式6的硝基腈中間體來完成:(流程1)
[0121] 流程1
[0122]
[0123] 式5的化合物的合成是使用式6的硝基腈中間體來完成:(流程2)
[0124] 流程2
[0125]
[0126] 式4的化合物(示出為4b)和其對(duì)映體的合成還可以通過流程3來進(jìn)行。
[0127] 流程3
[0128]
[0129] 式6、7、8、9、10、11、12、13、14和16的某些中間體化合物和其立體異構(gòu)體被認(rèn)為是新型化合物。本發(fā)明還考慮了包含如式6、式7、式8、式9、式12、式13、式14和式16中所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物的中間體的所有立體異構(gòu)體和以下鑒定的特定化合物。
[0130]
[0131] 要求保護(hù)所有新型化合物作為本發(fā)明的另一個(gè)方面。
[0132] 通過以下非限制性
實(shí)施例說明本發(fā)明。
[0133] 實(shí)施例1:式3的化合物的合成
[0134] 外消旋3-(((1R,5S,6S)-6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮的合成
[0135]
[0136] 步驟1(式8的化合物)
[0137] 外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酸[0138]
[0139] 向2-(3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酸叔丁酯(1.8g,6.09mmol)[專利US2012/0071685A1,實(shí)施例5-d中所述的制法]在二氯甲烷(20ml)中的溶液添加三氟乙酸(20ml)并讓該混合物靜置1小時(shí)。去除溶劑并將殘余物再溶解于甲苯(100ml)中并
蒸發(fā)至干,重復(fù)該程序5次,以獲得呈無色油的2-(3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-
3-烯-6-基)乙酸(1.4g,5.62mmol,92%收率)。
[0140] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%
甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z;238(M-H)-(ES-),在2.21min處,93%純度@215nm。
[0141] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.25(1H,s),5.26(1H,d,J=2.0),4.87(2H,d,J=1.6),3.13(1H,br.s),2.85(1H,quin,J=7.5),2.46-2.32(3H,m),2.21(1H,ddd,J=12.5,
8.8,2.5),2.11(2H,q,J=7.4),2.03(1H,br.d,J=16.5),1.46(1H,dd,J=11.3,7.3),1.04(3H,t,J=7.4)ppm。(甲苯還呈現(xiàn):7.26-7.23(0.3H,m),7.18-7.12(0.45H,m),2.30(0.45H,m)。
[0142] 步驟2(式7的化合物)
[0143] 外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酰胺[0144]
[0145] 向2-(3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酸(2.5g,10.45mmol)在無水二甲基甲酰胺(10ml)中的溶液先后添加許尼希堿(2.74ml,15.67mmol)和HATU(4.37g,11.49mmol)。在室溫下攪拌該混合物10分鐘,然后在
冰水中冷卻。向該冷卻的攪拌溶液中添加0.88
氨水溶液(6.46ml,104mmol)。然后讓該反應(yīng)混合物升溫至室溫并再攪拌1小時(shí)。
[0146] 通過
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑,并將殘余物溶解于乙酸乙酯中并用水沖洗,經(jīng)硫酸鈉干燥。通過
二氧化硅色譜法純化粗產(chǎn)物(40g二氧化硅柱,20-100%乙醚:異己烷的溶劑梯度),以提供呈透明無色膠狀物的2-(3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酰胺(2.3g,9.46mmol,91%收率)。
[0147] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?239(M+H)+(ES+);237(M-H)-(ES-),在1.949min處。
[0148] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.28(1H,br.s),6.77(1H,br.s),5.27(1H,d,J=2.2),4.88(2H,dd,J=22.3,12.3),3.12(1H,br.s),2.85-2.78(1H,m),2.46-2.39(1H,m),
2.24(1H,br.d,J=1.4),2.19(1H,ddd,J=12.4,8.8,2.6),2.11(2H,q,J=7.5),2.00(1H,br.d,J=16.8),1.42(1H,dd,J=12.5,7.4),1.05(3H,t,J=7.4)ppm。(DCM還呈現(xiàn):5.87(0.9H,s))
[0149] 步驟3(式6的化合物)
[0150] 外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈[0151]
[0152] 向外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙酰胺(0.8g,3.36mmol)在無水二氯甲烷(20ml)中的冰冷卻的溶液歷時(shí)20min分批添加Burgess試劑(0.880g,3.69mmol),并讓該混合物升溫至室溫且攪拌3小時(shí)。將該反應(yīng)混合物蒸發(fā)至一半體積并施加到二氧化硅柱上并通過在Companion上色譜法(40g柱,0-60%乙醚:異己烷)加以純化,以提供呈透明無色油的外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈(501mg,2.23mmol,66.4%收率)。
[0153] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?221(M+H)+(ES+);219(M-H)-(ES-),在2.34處。
[0154] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ5.33(1H,d,J=2.0),4.87(2H,d,J=1.9),3.17(1H,br.s),2.93-2.85(1H,m),2.65(2H,br.s),2.49-2.43(1H,m),2.23(1H,ddd,J=12.5,8.8,2.5),2.16-2.05(3H,m),1.56(1H,dd,J=12.6,7.2),1.07(3H,t,J=7.4)ppm。
[0155] 步驟4(式9的化合物)
[0156] 外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)-N-羥基乙脒
[0157]
[0158] 在100瓦特的CEM微波中,將羥胺的水溶液(50%水溶液)(543μl,8.85mmol)、外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈(650mg,2.95mmol)在乙醇(10ml)中的溶液的混合物于85℃下加熱2小時(shí)。
[0159] 將反應(yīng)混合物蒸發(fā)至干,并將殘余物溶解于乙酸乙酯中并用水沖洗,并且經(jīng)硫酸鈉干燥。過濾和蒸發(fā)獲得呈無色油的外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)-N-羥基乙脒(530mg,1.883mmol,63.8%收率),其不經(jīng)進(jìn)一步純化即可使用。
[0160] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?254(M+H)+(ES+);在1.25min處。
[0161] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.92(1H,s),5.36-5.35(1H,m),5.26(2H,br.s),4.96(1H,d,J=12.8),4.83(1H,d,J=12.8),3.13(1H,br.s),2.77(1H,quin,J=7.5),2.41(1H,dd,J=16.4,8.2),2.20-2.09(5H,m),2.02(1H,d,J=16.0),1.53(1H,dd,J=12.4,7.4),1.06(3H,t,J=7.4)ppm。
[0162] 步驟5(式11的化合物)
[0163] 外消旋3-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮
[0164]
[0165] 將外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)-N-羥基乙脒(520mg,2.053mmol)和羰基二咪唑(666mg,4.11mmol)在二噁烷(30mL)中的混合物在回流下加熱2小時(shí)。
[0166] 將反應(yīng)混合物蒸發(fā)至干,并將殘余物溶解于水(50ml)中,并且用1N?HCl小心地使溶液酸化。將水性混合物萃取至乙醚中并經(jīng)硫酸鈉干燥。
[0167] 通過二氧化硅色譜法純化粗產(chǎn)物(12g柱,溶劑:乙醚),以提供呈無色膠狀物的外消旋3-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮(195mg,0.684mmol,33.3%收率)。
[0168] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,堿性(0.1%碳酸氫銨)4min方法,5-95%乙腈/水):278(M-H)-(ES-),在1.58min處,98%純度@215nm。
[0169] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.12(1H,s),5.35(1H,q,J=1.9),4.88(2H,q,J=13.5),3.16(1H,br.s),2.87?91H,quin,J=7.5),2.66(2H,d,J=1.4),2.44(1H,dd,J=
16.6,7.8),2.17-2.09(3H,m),2.06-2.02(1H,m),1.62(1H,dd,J=12.5,7.4),1.06(3H,t,J=7.5)。醚呈現(xiàn):與1.06處的
信號(hào)+3.4ppm處的水信號(hào)重疊。
[0170] 13C?NMR(100MHz,DMSO-d6):δ159.44,157.15,150.69,120.63,80.09,52.17,42.75,41.80,35.38,30.19,28.46,23.87,12.25ppm
[0171] 步驟6(式3的化合物)
[0172] 外消旋3-(((1R,5S,6S)-6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮
[0173]
[0174] 在15min內(nèi),向外消旋3-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮(286mg,1.024mmol)和氯化鎳(II)六水合物(24.34mg,0.102mmol)在甲醇(40ml)中的冰冷卻的溶液分批添加硼氫化鈉(387mg,
10.24mmol)。在完成添加后,讓反應(yīng)混合物升溫至室溫。
[0175] 添加乙酸(1ml)來小心地淬滅反應(yīng)混合物并將混合物蒸發(fā)至干。將殘余物溶解于甲醇中并使其通過二氧化硅
柱塞,并將洗脫液蒸發(fā)至干以獲得灰白色固體。通過制備級(jí)HPLC純化粗產(chǎn)物(Waters,酸性(0.1%甲酸),酸性,Waters?X-Select?Prep-C18,5μm,19x50mm柱,含25-70%乙腈的水),以在凍干后提供呈無色固體的外消旋3-(((1R,5S,6S)-
6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1,2,4-噁二唑-5(4H)-酮(8.0mg,
0.031mmol,3.07%收率)。
[0176] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?250(M+H)+(ES+);248(M-H)-(ES-),在1.143min處,100%純度@215nm。
[0177] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.27(0.5H,s),5.33(1H,d,J=1.5),3.11(1H,d,J=13.1),3.04(1H,J=13.1),2.97(1H,br.s),2.76(1H,quin,J=7.5),2.44-2.34(3H,m),
2.12(2H,q,J=7.4),2.03-1.97(2H,m),1.31(1H,dd,J=12.2,7.4),1.05(3H,t,J=7.4)ppm。
[0178] 13C?NMR(100MHz,DMSO-d6):δ170.67,165.86,149.09,121.20,51.92,46.98,42.62,41.81,34.69,32.98,30.35,24.11,12.64ppm
[0179] 實(shí)施例2:式2的化合物的合成
[0180] 外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺和對(duì)映體的合成
[0181]
[0182] 步驟1(式10的化合物)
[0183] 外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1H-四唑
[0184]
[0185] 向外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈(280mg,1.271mmol)(在式3的化合物的步驟3中描述的制法)在無水甲苯(5ml)中的溶液添加疊氮基三甲基硅烷(675μl,5.08mmol)和氧化二丁基錫(63.3mg,0.254mmol),并在CEM
微波爐(功率100瓦特,溫度110度)中加熱該混合物1小時(shí)。
[0186] 重復(fù)上述過程11次,且合并粗制的反應(yīng)混合物。將合并的反應(yīng)混合物蒸發(fā)至干并將殘余物溶解于0.1N氫氧化鈉溶液(10ml)中并用乙醚(2x20ml)沖洗,分離水層并用1N鹽酸酸化。然后將粗產(chǎn)物重新萃取回乙醚中并經(jīng)硫酸鈉干燥。過濾和蒸發(fā)獲得固體,其通過在Companion上色譜法(4g柱,溶劑梯度:10-70%乙醚:異己烷)進(jìn)行純化,以得到呈無色固體的外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1H-四唑(1.81g,5.50mmol,39%收率)。
[0187] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z264(M+H)+(ES+);262(M-H)-(ES-),在2.05min處,98%純度@210nm。
[0188] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ16.12(1H,br.s),5.37(1H,d,J=1.0),4.80(2H,s),3.22(1H,br.s),3.02(2H,s),2.92-2.84(1H,m),2.50-2.44(1H,m),2.18-2.05(4H,m),1.64(1H,dd,J=12.4,7.4),1.06(3H,t,J=7.4)ppm。
[0189] 步驟2(式13的化合物)
[0190] 外消旋(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)氨基甲酸叔丁酯
[0191]
[0192] 向外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)-1H-四唑(400mg,1.519mmol)在乙醇(50ml)和水(15ml)的溶劑中的溶液添加鐵粉(848mg,15.19mmol)和氯化銨(488mg,9.12mmol)。在回流下攪拌和加熱該混合物1小時(shí)。讓反應(yīng)混合物冷卻并通過
硅藻土墊過濾,用乙醇充分沖洗,并將濾液蒸發(fā)至干。
[0193] 將以上殘余物溶解于水(20ml)和四氫呋喃(60ml)的混合物中,向該溶液中添加二碳酸二叔丁酯(2.8g,12.86mmol)和三乙胺(1.79ml,12.86mmol),然后在40℃下加熱和攪拌1小時(shí)。
[0194] 將反應(yīng)混合物蒸發(fā)至一半體積并通過添加10%檸檬酸水溶液使殘余物酸化。然后將粗產(chǎn)物萃取至乙酸乙酯中,分離有機(jī)物,用水沖洗并經(jīng)硫酸鈉干燥。
[0195] 通過二氧化硅色譜法純化粗產(chǎn)物(12g柱,0-70%乙醚:異己烷的溶劑梯度),以獲得呈透明無色膠狀物的外消旋(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)氨基甲酸叔丁酯(380mg,1.140mmol,89%收率)。
[0196] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?334(M+H)+(ES+);332(M-H)-(ES-),在2.34min處,98%純度@210nm。
[0197] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Bridge?C18,2.5μm,4.6x30mm,堿性(0.1%碳酸氫銨)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z334(M+H)+(ES+);332(M-H)-(ES-),在1.51min處,98%純度@215nm。
[0198] 1H?NMR(400MHz,CD3OD):δ6.96(1H,t,J=5.8),5.43(1H,br.s),3.27-3.15(2H,m),3.11(1H,br.s),2.99(1H,d,J=14.9),2.89(1H,d,J=14.9),2.84-2.76(1H,m),2.51(1H,dd,J=16.4,7.8),2.17(2H,q,J=7.4),2.07(1H,br.d,J=16.4),1.90(1H,ddd,J=11.8,
8.7,2.6),1.56(1H,dd,J=12.1,7.3),1.46(7H,s,tBu(主要旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體)),1.44(2H,s,tBu(次要旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體)),1.11(3H,t,J=7.5)ppm。(二氯甲烷還呈現(xiàn):5.49(0.5H,s))[0199] 步驟3(式2的化合物)
[0200] 外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺
[0201]
[0202] 向外消旋(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)氨基甲酸叔丁酯(1.3g,3.90mmol)在二氯甲烷(50ml)中的溶液添加三氟乙酸(30ml,389mmol),并讓該混合物在室溫下靜置30分鐘。
[0203] 將該混合物蒸發(fā)至干,并將殘余物再溶解于甲苯(60ml)中并蒸發(fā)至干,重復(fù)該程序三次。將殘余物溶解于甲醇和水(30m)的1:1混合物中。將該溶液施加到 50WX8氫形式的100-200目離子交換
樹脂(10g)。用水洗脫樹脂直到洗脫液呈中性。然后用2N甲醇氨溶液洗脫產(chǎn)物,在蒸發(fā)后得到無色膠狀物。用乙腈(13ml)
研磨該殘余物,以獲得呈無色固體的外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺(365mg,1.50mmol,38.5%)。
[0204] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Select?C18,2.5μm,4.6x30mm,酸性(0.1%甲酸)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?234(M+H)+(ES+);232(M-H)-(ES-),在1.01min處。
[0205] LCMS(Agilent,X-Select,Waters?X-Bridge?C18,2.5μm,4.6x30mm,堿性(0.1%碳酸氫銨)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?234(M+H)+(ES+);232(M-H)-(ES-),在1.21min處。
[0206] 1H?NMR(400MHz,CD3OD):δ5.40(1H,d,J=1.8),3.15(3H,m),3.05(1H,d,J=15.3),2.94(1H,d,J=15.3),2.83(1H,m),2.52(1H,br.dd,J=16.4,7.8),2.19(2H,q,J=7.8),
2.10(1H,br.d),1.93(1H,ddd,J=12.4,8.7,2.7),1.64(1H,dd,J=12.6,7.5),1.13(3H,t,J=7.4)ppm。
[0207] 13C?NMR(100MHz,CD3OD):δ159.86,151.60,122.57,53.69,47.96,44.73,43.03,36.87,30.21,25.40,12.84ppm
[0208] 步驟4
[0209] 外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺的對(duì)映體的手性拆分
[0210]
[0211] 使用Diacel?Chiralpak?IC(5μm,20x250mm,15ml/min,50%乙醇:50%異己烷)來拆分外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺(155mg)。在蒸發(fā)組分后獲得峰1保留時(shí)間9.91min(32mg)和峰2保留時(shí)間18.91min(28mg)。
[0212] 分析手性色譜法:Diacel?Chiralpak?IC,5μm,4.6x250mm,30min方法,1.5ml/min,30%乙醇:70%異己烷,峰1保留時(shí)間9.49min%,峰2保留時(shí)間19.41min,在215nm下。
[0213] 實(shí)施例3:式2的化合物的合成
[0214] 外消旋N-(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)乙胺的合成
[0215]
[0216] 向外消旋((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺(式2的化合物)(50mg,0.214mmol)在無水二氯乙烷(10ml)中的懸浮液添加乙醛(121μl,2.143mmol),并攪拌該混合物20min,在此期間溶液變得澄清。
[0217] 經(jīng)由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑并將殘余物溶解于乙醇(10ml)中,向該溶液中添加硼氫化鈉(81mg,2.143mmol)并攪拌該混合物20min。
[0218] 通過滴加1N鹽酸將反應(yīng)混合物酸化至pH?1,并將所得混合物蒸發(fā)至干。
[0219] 通過制備級(jí)HPLC純化粗產(chǎn)物(Waters,堿性(0.1%碳酸氫銨),Basic,Waters?X-Bridge?Prep-C18,5μm,19x50mm柱,含20-50%乙腈的水),以獲得呈無色固體的N-(((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲基)乙胺(24mg,
0.090mmol,42.0%收率)。
[0220] LCMS(Agilent,Basic,Waters?X-Bridge?C18,2.5um,4.6x30mm,堿性(0.1%碳酸氫銨)4min方法,5-95%乙腈/水):m/z?262(M+H)+(ES+);260(M-H)-(ES-),在1.32min處,98%純度@215nm。
[0221] 1H?NMR(400MHz,CD3OD):δ5.35(1H,d,J=1.8),3.25(2H,dd,J=16.0,13.0),3.18-3.12(3H,m),3.08(1H,d,J=15.5),2.99(1H,d,J=15.5),2.88(1H,quin,J=7.4),2.52(1H,dd,J,=16.4,7.8),2.21-2.16(2H,m),2.10(1H,d,J=16.4),1.99(1H,ddd,J=12.4,
8.7,2.7),1.60(1H,dd,J=12.4,7.5),1.40(3H,t,J=7.3),1.12(3H,t,J=7.4)ppm。
[0222] 13C?NMR(100MHz,CD3OD):δ160.10,151.80,122.38,56.59,53.89,45.05,44.50,42.99,37.25,31.93,31.08,25.39,12.80,11.53ppm。
[0223] 實(shí)施例4:用于制備化合物10的替代途徑
[0224] 步驟1(式14的化合物)
[0225] 外消旋(2E/Z)-2-((1R,5S)-3-乙基-6-雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯亞基)乙腈[0226]
[0227] 向用四氫呋喃(45mL)稀釋并冷卻至0℃的叔丁醇鉀的1.78M四氫呋喃溶液(64mL,113.9mmol)添加氰甲基磷酸二乙酯(21.16g,119mmol)。在0℃下攪拌該反應(yīng)混合物10分鐘,并讓該反應(yīng)混合物升溫至室溫并再攪拌30分鐘。將該混合物轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中并在0℃下滴加到外消旋(1R,5S)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-酮(14.8g,109mmol)在四氫呋喃(140mL)中的溶液中。讓該混合物升溫至室溫并攪拌18小時(shí)。
[0228] 用飽和氯化銨水溶液(100mL)和乙酸乙酯(200mL)稀釋該混合物并分離各層。用乙酸乙酯(50mL)萃取水層,用鹽水(50mL)沖洗合并的有機(jī)層,并經(jīng)
硫酸鎂干燥。通過二氧化硅色譜法(2.5%乙酸乙酯:異己烷)純化過濾后的殘余物,以獲得呈E/Z異構(gòu)體的混合物的外消旋(2E)-2-((1R,5S)-3-乙基-6-雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯亞基)乙腈(14.45g,84%)。
[0229] LCMS(Agilent,Waters?SunFire?C18,4.6x30mm,甲酸,乙腈水):m/z?160.2(M+H)+ES+,在2.88min處。
[0230] 1H?NMR(400MHz,CDC13):烯烴異構(gòu)體的~60:40混合物δ5.43(0.4H,m),5.23(0.6H,m),5.09(0.6H,m),4.98(0.4H,m),4.12(0.4H,br?s),3.93(0.6H,br?s),3.19-2.90(2H,m),2.74-2.46(2H,m),2.29-2.07(2H,m),1.14-1.06(3H,m)。
[0231] 步驟2(式6的化合物)
[0232] 外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈[0233]
[0234] 在氮?dú)庀?,?1R,5S)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-酮(9.59g,60.3mmol)在硝基甲烷(75mL,84.6g,1.38mol)中的溶液添加1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(10mL,10.2g,66.9mmol)并在室溫下攪拌該混合物18小時(shí)。
[0235] 將該反應(yīng)混合物倒入磷酸二氫鉀的5%水溶液(400mL)中并添加乙酸乙酯(300mL)。分離各層并用乙酸乙酯(2x?150mL)進(jìn)一步萃取水層。經(jīng)硫酸鎂干燥合并的有機(jī)層并蒸發(fā)以獲得粗產(chǎn)物,將其與以一半規(guī)模進(jìn)行的先前反應(yīng)的粗產(chǎn)物合并。通過二氧化硅色譜法(5-10%乙酸乙酯:異己烷)純化殘余物,以獲得呈非對(duì)映體的~2:1混合物的外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈(16.5g,75mmol,83%收率)。關(guān)于主要非對(duì)映體的數(shù)據(jù)。
[0236] LCMS(Agilent,Waters?SunFire?C18,4.6x30mm,酸性(0.05%甲酸,6min方法,3-97%乙腈/水):m/z?221(M+H)+(ES+),在2.79min處。
[0237] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ5.32(1H,d,J=2.1),4.87(2H,s),3.16(1H,br.s),2.97-2.82(1H,m),2.65(2H,s),2.48-2.40(1H,m),2.23(1H,ddd,J=12.4,8.8,2.5),2.16-
2.02(3H,m),1.56(1H,dd,J=12.5,7.2),1.07(3H,t,J=7.5)ppm。
[0238] 步驟3(式10的化合物)
[0239] 外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)-6-雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯基)甲基)-1H-四唑
[0240]
[0241] 向外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈(200mg,0.909mmol)在無水甲苯(4mL)中的溶液添加疊氮基三甲基硅烷(590uL,4.44mmol)和氧化二丁基錫(113mg,0.45mmol)。密封容器并歷時(shí)18小時(shí)加熱至110℃。將混合物冷卻至室溫并將其分配在水(20mL)和乙酸乙酯(20mL)之間。用2M氫氧化鈉溶液(20mL)處理有機(jī)層并分離水層,且然后用濃鹽酸酸化至~pH1。用乙酸乙酯(2x?20mL)重新萃取酸性水層,并經(jīng)硫酸鎂干燥合并的有機(jī)層。過濾和蒸發(fā)獲得粗產(chǎn)物,其通過二氧化硅色譜法(50%乙醚:異己烷)進(jìn)行純化,以得到外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)-6-雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯基)甲基)-1H-四唑(10mg,0.038mmol,4%收率)。
[0242] LCMS(Agilent,Waters?SunFire?C18,4.6x30mm,酸性(0.05%甲酸,6min方法,3-- -97%乙腈/水):m/z?264(M+H)+(ES+);262(M-H)(ES ),在2.35min處。
[0243] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ11.09(1H,br.s),5.37(1H,d,J=1.2),4.80(2H,s),3.22(1H,br.s),3.01(2H,s),2.93-2.81(1H,m),2.50-2.40(1H,m),2.19-2.05(4H,m),1.63(1H,dd,J=12.5,7.5),1.05(3H,t,J=7.6)ppm。
[0244] 步驟3(式10的化合物)的替代條件
[0245] 外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)-6-雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯基)甲基)-1H-四唑
[0246] 向外消旋2-((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)乙腈(170mg,0.772mmol)在1-甲基-2-吡咯烷酮(2.7mL)中的溶液添加鹽酸吡啶(180mg,1.57mmol)和疊氮化鈉(263mg,4.04mmol)。在氮?dú)庀職v時(shí)18小時(shí)將燒瓶加熱至100℃。然后再歷時(shí)4小時(shí)將燒瓶溫度提高至117-120℃,之后讓其冷卻至室溫。將混合物倒入水(20mL)中并用2M鹽酸水溶液小心地酸化。用乙酸乙酯(2x?20mL)萃取水層,且然后將有機(jī)層與2M氫氧化鈉溶液(1x?20mL,1x?10mL)一起振蕩。然后用濃鹽酸將合并的水層酸化至~pH1,并用乙酸乙酯(3x?20mL)再萃取。用水(10mL)沖洗合并的有機(jī)層并經(jīng)硫酸鎂干燥。過濾和蒸發(fā)獲得粗產(chǎn)物,其通過二氧化硅色譜法(7g二氧化硅,乙醚:異己烷:乙酸200:300:8)進(jìn)行純化,以得到外消旋5-(((1R,5S,6S)-3-乙基-6-(硝甲基)-6-雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯基)甲基)-1H-四唑(81mg,0.304mmol,40%收率)。
[0247] LCMS(Agilent,Waters?SunFire?C18,4.6x30mm,酸性(0.05%甲酸,6min方法,3-97%乙腈/水):m/z?264(M+H)+(ES+);262(M-H)-(ES-),在2.35min處。
[0248] 1H?NMR(400MHz,DMSO-d6):δ16.10(1H,br.s),5.34(1H,d,J=1.4),4.80(2H,s),3.22(1H,br.s),3.02(2H,s),2.94-2.81(1H,m),2.48-2.40(1H,m),2.19-2.05(4H,m),1.64(1H,dd,J=12.5,7.4),1.05(3H,t,J=7.4)ppm。
[0249] 實(shí)施例5
[0250] 已經(jīng)通過α2δ-1結(jié)合親和力測定展現(xiàn)了本發(fā)明化合物的治療活性。該測試以如下方式來進(jìn)行。
[0251] 鈣通道α2δ-1亞基結(jié)合測定
[0252] 這個(gè)部分描述了用于測量[3H]加巴噴丁([3H]GBP)對(duì)含有α2δ-1的膜的結(jié)合的閃爍接近測定(SPA)和其用于分析化合物特性的用途(Calvo等人(2012)J.Biomol.Screen.17:1041-1049)。
[0253] 使人類Cav1.2/β3/α2δ-1鈣通道膜(Chantest)在冰上解凍,等分并儲(chǔ)存在-80℃下以供后續(xù)使用。將膜在測定緩沖液(10mM?HEPES(Sigma),(pH7.4))中稀釋到200μg/ml(3μg/3 3
孔最終分析濃度(FAC))。將[ H]GBP(Perkin?Elmer)原液儲(chǔ)存在-20℃下。將[ H]GBP在測定緩沖液中稀釋到40nM(10nM?FAC)。將SPA珠粒(Perkin?Elmer)以100mg/ml再懸浮于10mM?HEPES(pH?7.4)中。將珠粒在測定緩沖液中稀釋到40mg/ml(0.6mg/孔FAC)。使用過量的普瑞巴林(Tocris)產(chǎn)生非特異性結(jié)合(NSB)。將普瑞巴林以10mM溶解于Milli-Q?H2O中。將10mM普瑞巴林在測定緩沖液中稀釋到400μm(100μm?FAC)。
[0254] 將化合物稀釋到100μm,然后進(jìn)行半對(duì)數(shù)稀釋。然后將這些以1:100在測定緩沖液中稀釋到4X測定濃度(1μm?FAC最高稀釋)。
[0255] 將SPA珠粒15μl;膜15μl;普瑞巴林或測定緩沖液/測試化合物15μl以及[3H]GBP?15μl添加到白色96孔isoplate(Perkin?Elmer)中。密封測定板并在平板
振蕩器上混合10s,然后放置到板架中并插入讀數(shù)器堆垛器中。將該板培養(yǎng)過夜(20小時(shí)),然后在環(huán)境室溫(RT)下,于1450MicroBeta?TriLux微平板閃爍和發(fā)光計(jì)數(shù)器上讀數(shù)。
[0256] 數(shù)據(jù)分析
[0257] 從針對(duì)化合物所獲得的值減去通過添加100μm普瑞巴林獲得的NSB值,從而產(chǎn)生特異性結(jié)合值。繪制以每分鐘讀數(shù)(cpm)計(jì)的特異性結(jié)合與化合物濃度(M)的關(guān)系曲線并使用4參數(shù)Logistic等式進(jìn)行擬合。計(jì)算化合物IC50值,其中化合物的濃度產(chǎn)生特異性結(jié)合的
50%抑制。測試化合物的結(jié)果示于表1中。
[0258] 表1:合成的化合物和α2δ-1結(jié)合親和力數(shù)據(jù):在[3H]加巴噴丁結(jié)合測定中使用表達(dá)具有β3輔助蛋白的重組α2δ-1的細(xì)胞膜測試的化合物的IC50值(Chan測試)
[0259]
[0260] 無相關(guān)文獻(xiàn)
[0261] 實(shí)施例6
[0262] 用于確定動(dòng)力學(xué)結(jié)合參數(shù)(結(jié)合和解離速率)和GABA類似物對(duì)α2δ-1亞基的親和力(KD)的方法。
[0263] 在本領(lǐng)域中所熟知的是,結(jié)合親和力可以表示為KD或平衡解離常數(shù),其中增加的結(jié)合親和力與降低的KD相關(guān),KD可以由動(dòng)力學(xué)結(jié)合常數(shù)計(jì)算得到。GABA類似物對(duì)α2δ-1亞基的動(dòng)力學(xué)結(jié)合分析可以通過在BiacoreTMSPR儀器(Biacore,GE?Healthcare,Uppsala)中應(yīng)用的
表面等離子體共振技術(shù)來測定。獲得動(dòng)力學(xué)結(jié)合速率(ka;k-on)和解離速率(kd;k-off)。平衡解離常數(shù)(KD;親和力)值被計(jì)算為k-off/k-on。
[0264] 在
現(xiàn)有技術(shù)和科學(xué)出版物中,全長電壓門控鈣通道亞基α2δ-1內(nèi)的短區(qū)域被稱為加巴噴丁和普瑞巴林的結(jié)合位點(diǎn)(Wang等人(1999)Biochem.J.342,313-320;Field等人(2006)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A,14,103,17537-17542)。
[0265] 這個(gè)實(shí)施例公開了GABA類似物((1R,5S,6S)-6-((1H-四唑-5-基)甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基)甲胺(“測試化合物”:如實(shí)施例2中所述而制備)和(1R,5S,6S)-6-(氨基甲基)-3-乙基雙環(huán)[3.2.0]庚-3-烯-6-基]乙酸(“參照化合物”:如WO?2010/079668和US?2012/0071685A1中所述而制備)能夠結(jié)合至人類電壓門控鈣通道亞基(α2δ-1,