專利名稱:用于治療阿爾茨海默病的苯基羧化物β-分泌酶抑制劑的制作方法
相關(guān)申請的交互參考根據(jù)35U.S.C.ζ119(e)本申請要求于2003年7月1日申請的臨時申請系列號No.60/483,992的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù):
阿爾茨海默病特征為腦中淀粉樣蛋白異常沉淀,形式為細胞外斑塊和細胞內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)。淀粉樣蛋白沉積的比率是其形成、聚集和流出比率的綜合。普遍接受的是淀粉樣蛋白斑塊的主要成分是4kD淀粉樣蛋白(βA4,也稱作Aβ、β蛋白和βAP),其為更大尺寸的前體蛋白的蛋白水解產(chǎn)物。淀粉樣蛋白前體蛋白(APP或AβPP)為受體樣結(jié)構(gòu),具有大的外功能區(qū)、跨膜區(qū)和短細胞質(zhì)尾部。Aβ結(jié)構(gòu)域包括APP細胞外和跨膜結(jié)構(gòu)域的部分,因而它的釋放意味著存在兩種不同的蛋白水解事件來產(chǎn)生它的NH2-末端和COOH末端。存在至少兩種分泌機制使得APP從膜中釋放和產(chǎn)生可溶性、COOH端截短形式的APP。釋放APP的蛋白酶和它來自膜的片斷稱作“分泌酶”。公認大多數(shù)APPs由α-分泌酶釋放,它可在Aβ蛋白中剪切以釋放α-APPs并阻礙完整的Aβ釋放。小部分的APPs由β分泌酶(“β-seatrease”)釋放,其在APP NH2-末端附近剪切,產(chǎn)生含有完整Aβ結(jié)構(gòu)域的COOH末端片斷(CTFs)。
因而,β分泌酶或β位點淀粉樣蛋白前體蛋白剪切酶(“BACE”)的活動導致異常APP的剪切,產(chǎn)生Aβ,和腦中淀粉樣蛋白斑塊的沉積,而這是阿爾茨海默病的特征(參見R.N.Rosenberg,Arch.neurol.,vol59,Sep2002,pp.1367-1368;H.Fukumoto等人,Arch.Neurol.vol.59,Sep 2002,pp.1381-1389;J.T.Huse等人,J.Biol.Chem.,vol277,No.18,2002年5月3日發(fā)行,pp 16278-16284;K.C.Chen和W.J.Howe,Biochem.Biophys.Res.Comm,vol.292,pp702-708,2002)。因此,可抑制β分泌酶或BACE的治療劑可用于治療阿爾茨海默病。
本發(fā)明的化合物通過抑制β分泌酶或BACE的活動,因而預防不溶性Aβ的形成和通過阻止Aβ的生成來治療阿爾茨海默病。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及屬于β分泌酶抑制劑的,用于治療牽涉β分泌酶的疾病,例如阿爾茨海默病的化合物。本發(fā)明也涉及包含這些化合物的組合物,以及這些化合物和組合物在預防或治療牽涉β分泌酶的疾病中的用途。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及式I的化合物 其中R1選自(1)-C1-6烷基,(2)-C2-6烯基,(3)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被苯基取代,苯基未被取代或被選自下列基團取代(i)鹵素,(ii)-C1-6烷基,(iii)-C2-6烯基,(iv)-C2-6炔基,(v)-OH,和(vi)-O-C1-6烷基,和(4)氫;R2選自(1)R4-S(O)2N(R7)-,其中R4獨立選自(a)-C1-6烷基,(b)-C2-6烯基,
(c)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被1-6個氟原子取代,(d)苯基,和(e)芐基,其中R7獨立選自(a)氫,(b)-C1-6烷基,(c)-C2-6烯基,和(d)-C2-6炔基,或(2) 其中R8a和R8b獨立選自(a)氫,(b)-CN,(c)鹵素,(d)-C1-6烷基,(e)-C2-6烯基,(f)-C2-6炔基,R3選自 R6a,R6b和R6c獨立選自(1)氫,和(2)鹵素;
R5選自(1)-C1-6烷基,(2)-C2-6烯基,(3)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被苯基取代,和(4)氫;R13選自-CH=CH-和-O-;R9和R10獨立選自(1)氫,(2)-C1-6烷基,(3)-C2-6烯基,(4)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被苯基取代,或R9和R10連接在一起形成吡咯烷或哌啶環(huán),該環(huán)是未被取代的或被-C1-6烷基、C1-6烷基-O-C1-6烷基、苯基或吡啶基取代;R11選自(1)-OH,(2)-O-C1-6烷基,(3)-O-C1-6烷基-苯基,(4)-O-苯基,和(5)苯基;R12選自(1)-NR9R10,和(2)-OH;m是獨立的0,1或2;和其藥用可接受鹽。
本發(fā)明的一個具體實施方式
涉及式II化合物
其中R1選自(1)未取代的或被苯基取代的C1-6烷基,和(2)氫;R2選自(1)R4-S(O)2N(R7)-,其中R4獨立選自(a)未被取代的或被1-6個氟取代的C1-6烷基,(b)苯基,和(c)芐基,其中R7獨立選自(a)氫,和(b)-C1-6烷基,(2) 其中R8a獨立選自(a)氫,(b)-CN,(c)鹵素,和(d)-C1-6烷基,R5獨立選自(1)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,和
(2)氫;R9和R10獨立選自(1)氫,和(2)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,R11選自(1)-OH,(2)-O-苯基,和(3)苯基。
本發(fā)明的一個具體實施方式
涉及式III化合物 其中R1選自(1)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,(2)氫;R2選自(1)R4-S(O)2N(R7)-,其中R4獨立選自(a)未被取代的或被1-6個氟取代的C1-6烷基,(b)苯基,和(c)芐基,其中R7獨立選自(a)氫,和(b)-C1-6烷基,(2)
其中R8a和R8b獨立選自(a)氫,(b)-CN,(c)鹵素,和(d)-C1-6烷基,R5選自(1)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,(2)氫;R11選自(1)-OH,(2)-O-苯基,和(3)苯基。
在本發(fā)明的一個具體實施方式
中,R1選自(1)芐基,(2)苯乙基,(3)甲基,和(4)氫。
在本發(fā)明的另一個具體實施方式
中,R2是CH3-S(O)2N(CH3)-。
在本發(fā)明的另一個具體實施方式
中,R2是氰基-苯基。
在本發(fā)明的另一個具體實施方式
中,R5是甲基。
在本發(fā)明的另一個具體實施方式
中,R9和R10是獨立選自(1)氫,和(2)甲基。
在本發(fā)明的另一個具體實施方式
中,R11是-OH。
本發(fā)明的另一個具體實施方式
包括選自下列實施例的化合物及其藥用可接受鹽。
本發(fā)明化合物具有至少一個不對稱中心。額外不對稱中心的存在取決于分子上的各種取代基的性質(zhì)。具有不對稱中心的化合物產(chǎn)生對映異構(gòu)體(旋光異構(gòu)體)、非對映異構(gòu)體(構(gòu)型異構(gòu)體)或兩者均有,其意指以混合物和純凈物或部分純凈物的所有可能的對映異構(gòu)體和非對映異構(gòu)體,均包括在本發(fā)明范圍中。本發(fā)明包括這些化合物的所有異構(gòu)體形式。
富含對映異構(gòu)體、非對映異構(gòu)體的化合物的獨立合成,或它們的色析法分離可通過用此處公開的方法對公知的現(xiàn)有技術(shù)進行適當改進來達到。它們的絕對立體化學可通過對晶形產(chǎn)品或晶形中間體的X-射線晶體學來測定,如果必需,晶形中間體得自含有一個不對稱中心且已知絕對構(gòu)象的試劑。
如果期望,化合物的外消旋混合物可被分開,這樣就可分離出單獨的對映體。分離可按現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法實現(xiàn),例如將化合物的外消旋混合物偶聯(lián)于一個純對映體的化合物來形成一非對映立體異構(gòu)體混合物,然后按照標準方法分離出單獨的非對映異構(gòu)體,例如分段結(jié)晶或色譜法。偶聯(lián)反應常用純對映體酸或堿來形成鹽。非對映立體異構(gòu)體可通過除去添加的手性殘基來轉(zhuǎn)化成純對映立體異構(gòu)體?;衔锏耐庀旌衔镆部芍苯永檬褂檬中怨潭ㄏ嗟纳龇▉矸蛛x,該方法是本領(lǐng)域公知的。
另外,化合物的任何對映立體異構(gòu)體可利用使用光學純起始材料或試劑的立體選擇合成獲得,起始材料或試劑已通過本領(lǐng)域公知的方法已知其構(gòu)型。
本發(fā)明的化合物可通過方案1略述的方法制備。
方案1 如本文中所用的,術(shù)語“烷基”其本身或作為其它取代基的部分,是指具有指定碳原子數(shù)目的飽和直鏈或支鏈烴基(例如,C1-10烷基是指具有一至十個碳原子的烷基)。優(yōu)選本發(fā)明使用的烷基是具有一至六個碳原子的C1-6烷基。典型的烷基包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、苯基、己基和類似物。
如本文中所用的,術(shù)語“烯基”其本身或作為其它取代基的部分,是指具有單一碳-碳雙鍵和指定碳原子數(shù)目的飽和直鏈或支鏈烴基(例如,C2-10烴基是指具有二至十個碳原子的烯基)。優(yōu)選本發(fā)明使用的烯基是具有二至六個碳原子的C2-6烯基。典型的烯基包括乙烯基和丙烯基。
如本文中所用的,術(shù)語“炔基”其本身或作為其它取代基的部分,是指具有單一碳-碳三鍵和指定碳原子數(shù)目的飽和直鏈或支鏈烴基(例如,C2-10炔基是指具有二至十個碳原子的炔基)。優(yōu)選本發(fā)明使用的炔基是具有二至六個碳原子的C2-6炔基。典型的炔基包括乙炔基和丙炔基。
術(shù)語“基本純”是指分離得到的物質(zhì)用本領(lǐng)域公知的分析方法測定至少純度為90%,優(yōu)選95%,甚至更優(yōu)選99%。術(shù)語“藥用可接受鹽”是指用從包括無機或有機堿和無機酸或有機酸的藥用可接受無毒堿或酸制得的鹽。得自無機堿的鹽包括鋁、銨、鈣、銅、鐵、亞鐵、鋰、鎂、錳鹽、鉀、鈉、鋅和類似物。尤其優(yōu)選銨、鈣、鎂、鉀、和鈉的鹽。固體形式的鹽可以以超過一種的晶體結(jié)構(gòu)存在,也可以是水合物的形式。得自藥用可接受有機無毒堿的鹽包括伯、仲、叔胺、包含天然存在取代胺的取代胺、環(huán)胺、和堿性離子交換樹脂,例如精氨酸、甜菜堿、咖啡因、膽堿、N,N’-二苯乙烯基-聯(lián)胺、二乙胺、2-二乙基氨基乙醇,2-二甲基氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基-嗎啉、N-乙基哌啶、葡萄糖胺、殼糖胺、組胺酸、哈胺、異丙胺、賴胺酸、甲基葡糖胺、嗎啉、哌嗪、哌啶、聚胺樹脂、普魯卡因、嘌啉、可可堿、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨丁三醇和類似物,的鹽。當本發(fā)明的化合物是堿性時,可從藥用可接受無毒酸,包括無機和有機酸,來制備鹽。這些酸包括乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟腦磺酸、檸檬酸、乙磺酸、延胡索酸、葡糖酸、氫溴酸、鹽酸、羥乙磺酸、乳酸、馬來酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、硝酸、雙羥水揚酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、p-甲苯磺酸和類似物。尤其優(yōu)選檸檬酸、硫酸、延胡索酸和酒石酸。
本發(fā)明涉及此處公開的化合物作為β分泌酶活動或β位點淀粉樣蛋白前體蛋白剪切酶(“BACE”)活動的抑制劑在需要這樣抑制的病人或研究對象例如哺乳動物中的用途,包含施用有效量的化合物。術(shù)語“β分泌酶”、“β位點淀粉樣蛋白前體蛋白剪切酶”和“BACE”在本說明書中可互換。除了人,可根據(jù)本發(fā)明的方法治療多種其它哺乳動物。
本發(fā)明進一步涉及制備在人和動物中抑制β分泌酶的藥劑或組合物的方法,包括將本發(fā)明的化合物與藥用載體或稀釋劑組合。
本發(fā)明的化合物具有對阿爾茨海默病、由淀粉樣前體蛋白(也稱作APP)的異常剪切介導的其它疾病和可通過抑制β分泌酶來治療或預防的其它病癥具有治療、阻止進展、改善、控制或減少風險的效用。這些病癥包括輕度認知損傷、21三體綜合征(Down綜合征)、大腦淀粉樣蛋白血管病、退行性癡呆、伴有荷蘭型淀粉樣變性的遺傳性腦出血(HCHWA-D)、克-雅病、朊病毒疾病、肌萎縮側(cè)索硬化、進行性核上性麻痹、頭部創(chuàng)傷、中風、Down綜合征、胰腺炎、包涵體肌炎、其他周圍肌腱端病、糖尿病和動脈粥樣硬化。
施用本發(fā)明化合物的研究對象或病人通常是期望抑制β分泌酶活動的人類,男性或女性,但也可包括期望抑制β分泌酶活動或治療上述記錄的疾病的其它哺乳動物,例如狗、貓、小鼠、大鼠、牛、馬、羊、兔、猴、黑猩猩或其它猿類或靈長類。
本發(fā)明的化合物可與一種或多種其它藥物聯(lián)合使用來對本發(fā)明化合物具有效用的疾病或病癥治療、預防、控制、改善、或減少風險,藥物在一起的組合比任一單獨藥物更安全或更有效。另外,本發(fā)明的化合物可與一種或多種其它藥物組合來對本發(fā)明化合物的副作用或毒性治療、預防、控制、改善、或減少風險。這些其它藥物以常用途徑和用量與本發(fā)明化合物同時或序貫施用。因此,本發(fā)明的藥用組合物包括除了本發(fā)明組合物還包括一種或多種其它活性成分的組合物。組合可以以單位劑量形式組合產(chǎn)品的部分或以試劑盒或以設(shè)計的治療方案施用,其中在設(shè)計的治療方案中一種或多種附加藥物作為服藥方案(treatment regimen)的部分以單獨劑量形式施用。
以單位劑量或試劑盒形式的本發(fā)明化合物與其它藥物的組合的實施例包括與抗阿爾茨海默藥,例如其它β的分泌酶抑制劑或γ分泌酶抑制劑;HMG-CoA還原酶抑制劑;包括布洛芬的非甾體抗炎藥;維生素E;抗淀粉樣蛋白抗體,包括人源化單克隆抗體;CB-1受體拮抗劑或CB-1受體反向激動劑;抗生素例如多西環(huán)素和利福平;N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑,例如美金剛;乙酰膽堿酯酶抑制劑,例如加蘭他敏、利凡斯的明、多奈替丁和他克林;生長激素促分泌素例如伊布莫侖、甲磺酸伊布莫侖和卡普瑞林;組胺H3拮抗劑;AMPA激動劑;PDEVI抑制劑;GABAA反向激動劑;神經(jīng)元煙堿激動劑;或其它可影響增加本發(fā)明化合物功效、安全性、方便性或減少不希望的副作用或毒性的受體或酶的藥物的組合。前面列出的組合僅是說明性的,并不受此任何限制。
如此處所用的術(shù)語“組合物”包括含有預定量或性質(zhì)的特定成分的產(chǎn)品,也包括由指定量的指定成分組合形成的任意產(chǎn)品。涉及藥用組合物的該術(shù)語包括一種含有一種或多種活性成分的和包含惰性成分的任意載體的產(chǎn)品,和由任意兩種或多種成分的組合、絡合或聚合直接或間接產(chǎn)生的、或由一種或多種成分分解產(chǎn)生的、或由一種或多種成分的其它類型的反應或相互作用產(chǎn)生的任意產(chǎn)品。通常藥用組合物被均一的、個別的將活性成分加入到液體載體或均勻的固體載體或二者兼有的載體中制備,如果必需,然后將產(chǎn)品制成所期望的制劑。在藥用組合物中活性目標化合物含有足以在疾病的進展或病癥產(chǎn)生所期望的效果的量。因此,本發(fā)明的藥用組合物包括將本發(fā)明中的化合物與藥用可接受載體混合而制得的任意組合物。
打算供口服使用的藥用組合物可根據(jù)關(guān)于藥用組合物制造的現(xiàn)有技術(shù)中任意的公知的方法制備,為了提供藥學上精美可口的制劑,這些組合物可以含有—種或多種選自甜味劑、矯味劑、著色劑和防腐劑的試劑。片劑含有與無毒藥用可接受賦形劑混合的活性成分,這些賦形劑適合片劑的制備。例如,這些賦形劑可以是惰性稀釋劑,如碳酸鈣、碳酸鈉、乳糖、磷酸鈣或磷酸鈉;粒化和崩解劑,如玉米淀粉或海藻酸;結(jié)合劑,如淀粉、凝膠或阿拉伯膠;和潤滑劑,如硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石粉。片劑是未包衣的或用公知的技術(shù)包衣以延遲在胃腸道中的崩解和吸收,因此具有更長時間的緩釋作用。
口服使用組合物也可以以活性成分與惰性固體稀釋劑相混合的硬明膠膠囊或以活性成分與水或油介質(zhì)相混合的軟明膠膠囊出現(xiàn)。
水懸浮劑含有與適合制造水懸浮劑的賦形劑混合的活性物質(zhì)。這些賦形劑包括助懸劑和分散或潤濕劑。水懸浮劑也可包括一種或多種防腐劑、著色劑、矯味劑和甜味劑。
油性懸浮劑可通過將活性成分在植物油或礦物油中懸浮來調(diào)配。油性懸浮劑可包含增稠劑。也可加入甜味劑和矯味劑來制得可口的口服制劑。這些組合物可通過添加抗氧化劑來保存。
適合添加水后成為水懸浮劑制劑的分散粉末或顆粒具有與分散劑或潤濕劑、助懸劑和一種或多種防腐劑相混合的活性成分。也存在其它賦形劑,例如甜味劑、矯味和著色劑。
本發(fā)明的藥用組合物也可是水包油形式的乳劑,其中也包含賦形劑,例如甜味和矯味劑。
藥用組合物可是滅菌注射液或油質(zhì)懸浮液,它們按照公知技術(shù)調(diào)制,或為了直腸施用藥物可以以栓劑的形式施用。
本發(fā)明的化合物也可以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的吸入裝置形式施用的吸入劑或以透皮貼劑的形式施用的透皮劑。
“藥學可接受”是指載體、稀釋劑或賦形劑必須與制劑中的其它成分兼容且對其容器無毒。
術(shù)語“施用的(administration of)”或“施用(administering a)”化合物應理解為意指將本發(fā)明的化合物以一定形式提供給需要治療的個體,該形式以治療有用形式和治療有用量將化合物傳入個體身體中,它括,但不限于口服劑型,如片劑、膠囊、糖漿、懸浮液和類似物;注射劑型,如靜脈內(nèi)(IV)、肌內(nèi)(IM)、腹膜內(nèi)(IP)和類似物;透皮劑型,包括乳膏劑、凝膠劑、散劑、貼劑;口腔劑型;吸入粉末、噴霧劑、懸浮劑和類似物;和直腸栓劑。
術(shù)語“有效量”或“治療有效量”是指所研究化合物的量可以引起組織、系統(tǒng)、動物或人的生物或醫(yī)學反應,而該反應可被研究人員、獸醫(yī)、醫(yī)學博士或其它臨床醫(yī)師找尋到。如此處所用的,術(shù)語“治療”是指對所提到的病癥的治療和預防或預防性治療,尤其是患有這些疾病或病癥的病人。
如此處所用的,術(shù)語“治療”是指任何施用本發(fā)明的化合物和包括(1)抑制正在經(jīng)歷或顯示疾病或病狀的動物中的疾病(即阻止病狀和/或癥狀的進一步發(fā)展),或(2)改善正在經(jīng)歷或顯示疾病病狀或的動物中的疾病(即逆轉(zhuǎn)病狀和/或癥狀)。術(shù)語“控制”包括預防性治療、根治、改善和其它減少已被控制疾病的嚴重性。
包含本發(fā)明化合物的組合物可方便的以單位劑量形式呈現(xiàn),可用藥學現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法制備。術(shù)語“單位劑量形式”是指單一劑量,其中所有的活性成分和非活性成分組合于一合適的體系中,這樣病人或給病人施用藥物的人可以打開含有全部劑量的單一容器或包裝,而不必將來自兩個或更多容器或包裝的成分混合在一起。單位劑量形式的典型例子是口服的片劑或膠囊、單劑量注射小瓶、或直腸施用的栓劑。列出的單位劑量形式不是意在以任何方式受限制,而僅是代表藥學現(xiàn)有技術(shù)中單位劑量形式的典型例子。
包含本發(fā)明化合物的組合物可方便的以試劑盒呈現(xiàn),試劑盒中有兩種或更多的成分,這些成分是活性或非活性成分、載體、稀釋劑和類似物,還給病人或給病人施藥的人提供了實際劑量形式的制備指導。這些試劑盒提可以供所有必需的材料和這里所包含的成分,或它們包含用于使用或制造材料或組分的指導,這些材料或組分必須由病人或給病人施藥的人獨立獲得。
當對阿爾茨海默病或本發(fā)明化合物表明的其它疾病進行治療、控制、改善、或減少風險,當本發(fā)明化合物以每日劑量為每千克動物體重約0.1-100毫克,優(yōu)選單一每日劑量或一天二至六次的分劑量或緩釋形式,施用時,一般可獲得滿意結(jié)果。每日總劑量每千克體重約1.0-2000毫克,優(yōu)選約0.1-20毫克。至于70kg的成人,每日總劑量通常約7-1400毫克。該劑量方案可調(diào)整以產(chǎn)生最佳治療反應?;衔锩刻焓┯?-4次,優(yōu)選每天1或2次。
本發(fā)明化合物或其藥用可接受鹽用于施用的具體劑量包括1mg,5mg,10mg,30mg,80mg,100mg,150mg,300mg和500mg。本發(fā)明的藥用組合物可以以包含約0.5-1000mg活性成分的制劑呈現(xiàn),更優(yōu)選包含約0.5-500mg活性成分;或0.5-250mg活性成分;或1-100mg活性成分。用于治療的具體藥用組合物可以包含1mg,5mg,10mg,30mg,80mg,100mg,150mg,300mg and500mg的活性成分。
然而,可以理解的是,針對任何特定病人的具體劑量水平和劑量頻率是可變的,并取決于包括所使用具體化合物活性、化合物代謝穩(wěn)定性和作用范圍、年齡、體重、一般健康情況、性別、飲食、施藥方法和時間、排泄率、藥物合用、特定病癥的嚴重度和接受治療的人群(host undergoing therapy)等多種因素。
關(guān)于本申請化合物作為β分泌酶活動抑制劑的效用可用本領(lǐng)域公知的方法證明。下面是酶抑制的測定。
FRET測定法對底物([TAMRA-5-CO-EEISEVNLDAEF-NHQSY]QFRET)進行了均一終點熒光共振能轉(zhuǎn)換測定,底物被BACE1剪切從TAMRA釋放熒光。由于底物有限的溶解性,無法測定底物的Km。一般的反應在100μl的總反應容積中含有約30nM酶、1.25μM底物和緩沖液(50mM NaOAc,pH 4.5,0.1mg/ml BSA,0.2%CHAPS,15mM EDTA和1mM去鐵胺)。反應進行30分鐘,在96孔板LJL Analyst AD使用激發(fā)波長530nm和發(fā)射波長580nm測量TAMRA片段的釋放。在這些條件下,小于10%的底物被BACE1處理。在這些研究中使用的酶是可溶(跨膜功能區(qū)(domain)和胞質(zhì)外展已去除)人蛋白,其在桿狀病毒群表達體系中生產(chǎn)。為測量化合物抑制潛能,抑制劑的DMSO溶液(制備了抑制劑的四種濃度1mM、100μM、10μM、1μM)包含于反應混合物(DMSO的終濃度是0.8%)。所有試驗在室溫下使用上面描述的標準反應條件操作。為測定化合物的IC50,競爭等式VO/Vi=1+[I]/[IC50]用來預測化合物抑制潛能。再現(xiàn)分離常數(shù)的誤差一般不超過兩倍。
HPLC測定法對底物(coumarin-CO-REVNFEVEFR)進行了均一終點HPLC測定,該底物被BACE1剪切以釋放與香豆素結(jié)合的N末端片段。底物的Km大于100μM,由于底物有限的溶解性不能被測定。一般的反應在100μl的總反應容積中含有約2nM酶、1.0μM底物和緩沖液(50mM NaOAc,pH 4.5,0.1mg/ml BSA,0.2%CHAPS,15mM EDTA和1mM去鐵胺)。反應進行30分鐘,加入25μL的1M Tris-HCI,pH 8.0終止反應。反應終混合物上樣于HPLC,用5分鐘的線形梯度從底物中分離產(chǎn)品。在這些條件下,小于10%的底物被BACE1處理。在這些研究中使用的酶是可溶(跨膜功能區(qū)(domain)和胞質(zhì)外展已去除)人蛋白,其在桿狀病毒群表達體系中生產(chǎn)。為測量化合物抑制潛能,抑制劑的DMSO溶液(制備了抑制劑的12種濃度,濃度的范圍取決于由FRET預測的潛能)包含于反應混合物(DMSO的終濃度是10%)。所有試驗在室溫下使用上面描述的標準反應條件操作。為測定化合物的IC50,使用4種參數(shù)等式來曲線擬合。再現(xiàn)分離常數(shù)的誤差一般不超過兩倍。
尤其是,用上述測方法測定下列實施例中的化合物抑制β分泌酶通常的IC50是約1nM-1μM。這些結(jié)果表明作為β分泌酶活動抑制劑使用的化合物具有內(nèi)在活性。
在下面的圖解和實施例中闡明了幾種本發(fā)明化合物的制備方法。根據(jù)本領(lǐng)域公知的或這里闡述的方法可制得開始材料。為了更全面的理解本發(fā)明,提供了下列實施例。這些實施例只是說明性的,不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
中間體I 步驟A.在0℃將甲磺酰氯(1.85mL,23.90mmol)加入攪拌下的二甲基-5-氨基異苯二甲酸酯(5.0g,23.90mmol)在100mLCH2Cl2吡啶/(3∶1)中的混懸液。室溫下將得到的混合物攪拌4小時。真空除去溶劑,加入乙酸乙酯(100mL),有沉淀形成。過濾收集產(chǎn)品,得白色固體狀磺胺。1H NMR(DMSOd6)δ8.15(s,1H),8.02(s,2H),3.89(s,6H),3.02(s 3H)LCMS[M-OCH3]+=256.16。
步驟B.在加入(0.43mL,6.97mmol)甲基碘之后,將從步驟A得到的磺胺(1.0g,3.48mmol)加入到氫化鈉(0153g,3.83mmol,60%油分散度)的10mL DMF溶液中。1小時后,用水(100mL)終止反應。乙酸乙酯萃取(3×50mL)。用MgSO4干燥有機萃取物,蒸發(fā)的產(chǎn)物。1H NMR(DMSOd6)δ8.40(s,1H),8.19(s,2H),3.91(s,6H),3.34(s,3H),3.01(s,3H)。LCMS[M+H]=302.15。
步驟C.步驟B中得到的二酯(1.03g,3.38mmol)溶于50mL THF∶MeOH(1∶1)中,并冷卻至0℃。加入1NNaOH(3.38mL,3.38mmol),升溫至室溫(rt)超過8小時。溶液用1NHCl(30mL)酸化,乙酸乙酯(3×50mL)萃取。用鹽水清洗組合有機提取物,MgSO4干燥。真空過濾濃縮。硅膠(含有1%HOAc的5%MeOH/CHCl3)純化得到單一酸。1H NMR(DMSOd6)δ8.30(s,1H),8.10(s,2H),3.84(s,3H),3.27(s,3H),2.94(s,3H)。LCMS(M+H)=288.16。
步驟D.含有從步驟C得到的0.133g(0.46mmol)單酸的5mL CH2Cl2、BOP試劑(0.235g,0.55mmol)、(R)-(+)-α-甲基苯胺(0.071mL,0.55mmol)的溶液在周圍溫度下攪拌1小時。蒸發(fā)除去溶劑,苯胺固定的硅膠(90%乙酸乙酯/正己烷)柱層析。1H NMR(CDCl3)δ8.26(s,1H),8.17(s,1H),8.06(s,1H),7.31(m,5H),6.50(d,J=7.1Hz,1H),5.33(q,J=7.1Hz,1H),3.96(s,3H),3.37(s,3H),2.88(s,3H),1.64(d,J=7.0Hz,3H)。LCMS(M+H)=391.20。
步驟E.將2N NaOH(0.66mL,1.32mmol)加入從步驟D得到的0.171g(0.438mmol)苯胺的10mL THF∶MeOH(1∶1)中。溶液在50℃下加熱1小時。溶液冷卻后,加入1NHCl(20mL)酸化溶液,用乙酸乙酯(3×30mL)萃取。用MgSO4干燥組合有機提取物,過濾,真空濃縮得到所期望的羧酸。1H NMR(CDCl3)δ8.22(t,1H),8.11(m,1H),8.06(m,1H),7.34(m,5H),6.47(d,J=7.1Hz,1H),5.33(m,1H),3.37(s,3H),2.87(s,3H),1.64(d,J=7.0Hz,3H)。LCMS(M+H)=377.2。
中間體II
該羧酸以如中間體I同樣的方式制備,但使用(R)-4-氟-α-甲基苯胺作為步驟D中的胺。
中間體III 步驟A.向二甲基-5-羥基異苯二酸酯(8.6g,41.1mmol)的200mL丙酮溶液中加入K2CO3(5.7g,41.1mmol)和反溴丁烯(5.5g,41.1mmol)。得到的混合物回流下攪拌16小時。過濾除去固體,蒸發(fā)至近干。得到的殘留物溶于200mL乙醚中,用3×20mL of INHCl然后是鹽水洗滌。用MgSO4干燥有機提取物,蒸發(fā)得到芳香醚。1H NMR(CDCl3)δ8.25(s,1H),7.75(s,2H),5.93(m,1H),5.77(m,1H),4.58(d,J=2.2Hz,2H),3.91(s,6H),1.81(d,J=2.2Hz,3H)。LCMS(M+H)=265.24。
步驟B.0℃含有從步驟A得到的9.4g(35.6mmol)異苯二酸酯的300mLTHF和甲醇的1∶1的混合溶液中加入35.6mL(35.6mmol)的1N NaOH。冰浴攪拌下超過16小時升溫至周圍溫度。在加入25mL的3NHCl酸化之前,反應混合物濃縮至1/8體積。沉淀的固體在300ml乙酸乙酯中重新溶解,用鹽水洗滌(2×25mL)。用MgSO4干燥有機提取物,蒸發(fā)得到期望的羧酸。1H NMR(CDCl3)δ8.37(s,1H),7.82(s,2H),5.93(m,1H),5.77(m,1H),4.58(d,J=2.2Hz,2H),3.95(s,3H),1.77(d,J=2.2Hz,3H)。LCMS(M+H)=252.18。
步驟C.0℃含有4.0g(16.0mmol)的羧酸III-C的80mL的THF溶液中加入4.2mL(30.2mmol)Et3N和2.2mL(22.7mmol)ethyl chlorofonnate。得到的混懸液攪拌1小時,加入溶于15mL水的2.46g(37.8mmol)NaN3。處于室溫下1小時后,用50mL水稀釋反應混合物,甲苯(3×50mL)洗滌。用MgSO4干燥組合有機提取物,回流16h以上。冷卻至室溫,加入3.1mL(30.2mmol)苯甲醇和4.2mL(30.2mL)三乙胺?;亓?4小時,冷卻,用100mL乙酸乙酯和35mL10%檸檬酸溶液稀釋。用水和鹽水洗滌有機提取物,然后MgSO4干燥。由氨基甲酸酯C固定的柱層析(2∶3乙酸乙酯/己烷)。1H NMR(CDCl3)δ7.38(m,8H),6.85(bs,1H),5.85(m,1H),5.65(m,1H),5.20(s,2H),4.44(d,J=6.0Hz,2H),3.82(s,3H),1.71(d,3H)。LCMS(M+H)=356.25。
步驟D.3.56g(10.0mmol)從步驟C中得到芳香醚溶液溶于100mL的乙酸乙酯中,加入50mL(約0.5M,25mmol)新鮮制備的CH2N2。攪拌5分鐘后,加入112mg(0.5mmol)Pd(OAc)2,導致N2有力釋放。30分鐘后,蒸發(fā)棕色懸浮液,層析(1∶1乙酸乙酯/己烷)得到所期望的環(huán)丙甲基醚。1H NMR(CDCl3)δ7.55(s,1H),7.44(m,7H),6.80(bs,1H),5.23(s,2H),3.85(s,3H),3.80(m,2H),1.04(d,3H),0.94(m,1H),0.75(m,1H),0.47(m,1H),0.38(m,IH)。LCMS(M+H)=368.26。
步驟E.室溫下,將步驟D中得到的苯氨基甲酸酯(3.6g,10.0mmol)溶液和乙酸乙酯(100mL)中的1.5g10%Pd/C在氫氣囊中攪拌5h。用Celite墊過濾混合物,濃縮,硅膠(50%乙酸乙酯/己烷)純化得到所期望的苯胺。1H NMR(CDCl3)δ6.99(s,2H),6.40(s,1H),3.85(s,3H),3.75(m,2H),1.77(m,1H),1.45(m,1H),1.04(d,3H),0.47(m,1H),0.33(m,1H)。LCMS(M+H)=236.2。
步驟F.0℃向得自步驟E得苯胺(940mg,4.0mmol)的30mLCH2Cl2和5mL嘧啶溶液加入甲磺酰氯(0.40mL,4.0mmol)。在該溫度下將得到的混合物攪拌2h后,用100DCM稀釋。用1N HCl(3×25mL),水(2×25mL),和鹽水(25mL)洗滌溶液。干燥有機相,濃縮得到磺胺F。其可用于下一步,而不必進一步純化。LCMS(M+H)=314.1。
步驟G.DMF(20mL)中得自步驟F的磺胺(1.25g,4.0mmol)加入95%氫化鈉(106mg,4.4mmol)和過量甲基碘(3mL)。在周圍溫度下攪拌混合物1h,用200mL醚稀釋。用水(7×25mL)和鹽水洗滌,MgSO4干燥。硅膠層析(2∶3乙酸乙酯/己烷)純化,得到所期望得甲基磺胺。1H NMR(CDCl3w/0.05%DMSO-d6)δ7.65(s,1H),7.41(s,1H),7.15(s,1H),3.93(s,3H),3.80(t,2H),3.30(S,3H),2.87(s,3H),1.11(d,3H),0.88(m,1H),0.55(m,1H),0.37(m,1H)。LCMS(M+H)=328.23。
步驟H.向攪拌下的得自步驟G(625mg,2.0mmol)的12mL THF/MeOH(1∶1)溶液中加入15%NaOH(2.2mL,8.0mmol)。反應混合物在45℃下攪拌2h之后,蒸去溶劑,用3NHCl(4.0mL,12mmol)酸化殘留物。固體溶于75mLDCM中,用鹽水洗滌有機相。干燥有機相,蒸發(fā)得到所期望的白色固體羧酸。1H NMR(CDCl3w/0.05%DMSO-d6)δ7.61(s,1H),7.44(s,1H),7.15(s,1H),3.83(t,2H),3.32(S,3H),2.83(s,3H),1.11(d,3H),0.88(m,1H),0.55(m,1H),0.37(m,1H)。LCMS(M+H)=314.22。
中間體IV 步驟A向3-氨基-5-硝基苯甲酸(3.60g,19.78mmol)的100mL甲醇溶液中加入亞硫酰氯(2,59g,21.76mmol)。在65℃下加熱12h。真空濃縮得到甲酯鹽酸鹽。1H NMR(CD3OD)δ8.62(s,1H),8.28(s,1H),8.19(s,1H),3.99(s,3H)。
步驟B向3.53g(18.0mmol)得自步驟A的氨基酯的100mL CH2Cl2/嘧啶(3∶1)溶液中加入甲磺酰氯(2.07g,18.0mmol)。反應在周圍溫度下攪拌1h,然后蒸發(fā)除去溶劑。膠質(zhì)殘留物溶于乙酸乙酯(100mL)中,1NHCl(100mL)酸化,乙酸乙酯(3×100mL)萃取。用MgSO4干燥組合有機提取物,過濾,真空濃縮,得到摻著少量灰黃顏色的白色的固體磺胺。1H NMR(CD3OD)δ8.46(s,1H),8.30(s,1H),8.18(s,1H),3.97(s,3H),3.09(s,3H)。
步驟C氫化鈉(0.26g,6.55mmol,60%油分散度)懸浮于10mLDMF中,加入得自步驟B的1.5g(5.45mmol)磺胺(在10mLDMF中),再加入0.93g(6.55mL)甲基碘。溶液在周圍溫度下攪拌3h。用水(250mL)終止反應,EtOAc(3×200mL)萃取,MgSO4干燥,真空過濾和干燥。硅膠柱層析純化得到N-甲基磺胺。LCMS(M-H2O)=272.2.
步驟D.室溫下,將步驟C中得到的硝基磺胺(2.7g,mmol)溶液和在含有HOAc(2mL)的50mL乙醇中的0.15g10%Pd/C在氫氣囊中攪拌12h。用Celite墊過濾混合物,濃縮,硅膠(100%乙酸乙酯)純化得到所期望的苯胺。1H NMR(CD3OD)δ7.29(s,1H),7.26(s,1H),6.95(s,1H),3.87(s,3H),3.27(sm 3H),2.89(s,3H)。LCMS(M+H)=258.2。
實施例1 2-苯基-1,3-二羥丙基-2-銨氯化物在室溫下向消旋苯基絲氨酸(1)(0.40g,2.049mmol)的6mLTHF溶液中分次加入NaBH4(0.271g,7.171mmol)。溶液置于回流冷凝器中,冷卻至0℃。通過套管滴加碘(0.78g,3.073mmol)的2mLTHF溶液。滴加完畢,回流加熱15h。然后冷卻至0℃,等泡沫消退后加入甲醇結(jié)束反應。加入6N HCl酸化溶液至pH值小于1。濃縮得到北多種無機殘留物污染的所期望的產(chǎn)物2。(在甲醇中重新溶解未純化的反應混合物,用celite墊過濾,用大量新鮮甲醇洗滌除去一些不期望的無機殘留物)。無需進一步純化即可使用混合物。1H NMR(400MHz d4-MeOH)δ7.341-7.250(m,5H),3.515(s,4H),2.998(s,2H)。
實施例2 N-1[1-苯基-2-羥基-1-(羥甲基)乙基]-N’-{[(1R)-1-(4-氟苯基)乙基]-5-[N-甲基-N-(甲磺?;?氨基]}異鄰苯二甲酰亞胺向胺鹽酸鹽2(0.442g,2.2028mmol)和酸3(0.100g,0.254mmol;中間體)的3mLCH2Cl2的懸浮液中加入二異丙乙胺(0.180mL,1.014mmol),然后加入BOP試劑(0.168g,0.380mmol)。2.5h后加入二異丙乙胺(0.90mL,0.501mmol)和BOP試劑(0.085g,0.190mmol)。45分鐘后,濃縮反應液,重溶于2mLDMF和0.25mLH2O中,再用反相預備HPLC純化。用凍干發(fā)將含有酰胺4的溫和酸片斷濃縮。1H NMR(400MHz d4-MeOH)δ(8.830(d,J=7.1Hz,1H),8.047(m,1H),7.969(m,1H),7.873(m,1H),7.419-7.254(m,3H),7.238-7.150(m,4H),7.065-7.020(m,2H),5.217(m,1H),3.849(d,J=9.7Hz,2H),3.732(d,J=9.7Hz,1H),3.335(s,3H),3.168(s,2H),2.939(s,3H),1.551(d,J=6.9Hz,3H)。Low res.MS(ES)M+H=558。
實施例3
2-氨基-2-苯基-3-羥丙基-3-({[(1R)-1-(4-氟苯基)乙基]氨基}-羧基)-5-[甲基(甲磺?;?氨基]苯甲酸酯向胺4(19.2mg,0.0344mmol)的2mL CH3CN和0.4mL H2O中加入三氟乙酸(0.14mL)。反應在室溫下進行14h,然后在45℃加熱7h。再加入部分三氟乙酸(0.050mL),反應在45℃持續(xù)14h。濃縮反應液,殘留物溶于1mL DMF中,用反相預備HPLC純化得到期望的酯5,其以1∶1的非對應異構(gòu)體混合物存在。非對應異構(gòu)體A1H NMR(400MHz d4-MeOH)δ9.058(br s,1H),8.425(m,1H),8.260(m,1H),8.136(m,1H),7.438-7.403(m,2H),7.355-7.247(m,5H),7.068-7.020(m,2H),5.246(m,1H),4.469(d,J=12.1Hz,1H),4.319(d,J=12.3Hz,1H),3.700(s,2H),3.386(s,3H),3.140(m,2H),2.964(s,3H),1.576(d,J=7.1Hz)。非對異應異構(gòu)體B1H NMR(400MHz d4-MeOH)δ9.038(br s,1H),8.400(m,1H),8.260(m,1H),8.136(m,1H),7.438-7.403(m,2H),7.355-7.247(m,5H),7.068-7.020(m,2H),5.246(m,1H),4.469(d,J=12.1Hz,1H),4.309(d,J=12.1Hz,1H),3.700(s,2H),3.386(s,3H),3.140(m,2H),2.964(s,3H),1.576(d,J=7.1Hz)。Low res.MS(ES)M+H=558。
下列化合物使用合適的開始材料和試劑以與前述實施例中化合物相似的方式制備。
在本發(fā)明中一些特定的實施方案已經(jīng)被描述和闡明,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)可進行對程序和試驗的各種改變、變化、修飾、取代、去除或添加。因此,這意味著本發(fā)明可以以下列的權(quán)利要求來定義和這些權(quán)利要求以盡可能寬的合理來解釋。
權(quán)利要求
1.式I化合物 其中R1選自(1)-C1-6烷基,(2)-C2-6烯基,(3)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被苯基取代,并且所述苯基未被取代或被選自下列基團取代(i)鹵素,(ii)-C1-6烷基,(iii)-C2-6烯基,(iv)-C2-6炔基,(v)-OH,和(vi)-O-C1-6烷基,(4)氫;R2選自(2)(1)R4-S(O)2N(R7)-,其中R4獨立選自(a)-C1-6烷基,(b)-C2-6烯基,(c)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被1-6個氟原子取代,(d)苯基,和(e)芐基,其中R7獨立選自(a)氫,(b)-C1-6烷基,(c)-C2-6烯基,(d)-C2-6炔基,(2) 其中R8a和R8b獨立選自(a)氫,(b)-CN,(c)鹵素,(d)-C1-6烷基,(e)-C2-6烯基,和(f)-C2-6炔基,R3選自 R6a,R6b和R6c獨立選自(3)氫,和(4)鹵素;R5選自(1)-C1-6烷基,(2)-C2-6烯基,(3)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被苯基取代,和(4)氫;R13選自-CH=CH-和-O-;R9和R10獨立選自(1)氫,(2)-C1-6烷基,(3)-C2-6烯基,(4)-C2-6炔基,其中所述的烷基、烯基、炔基未被取代或被苯基取代,或R9和R10連接在一起形成吡咯烷或哌啶環(huán),該環(huán)是未被取代的或被-C1-6烷基、-C2-6烯基、-C2-6炔基、-C1-6烷基-O-C1-6烷基、苯基或吡啶基取代;R11選自(1)-OH,(2)-O-C1-6烷基,(3)-O-C1-6烷基-苯基,(4)-O-苯基,和(5)苯基;R12選自(1)-NR9R10,和(2)-OH;m是獨立的0,1或2;和其藥用可接受鹽。
2.權(quán)利要求1的化合物,其由式II表示 其中R1選自(1)未取代的或被苯基取代的C1-6烷基,和(2)氫;R2選自(1)R4-S(O)2N(R7)-,其中R4獨立選自(a)未被取代的或被1-6個氟取代的C1-6烷基,(b)苯基,和(c)芐基,其中R7獨立選自(a)氫,和(b)-C1-6烷基,(2) 其中R8a和R8b獨立選自(a)氫,(b)-CN,(c)鹵素,和(d)-C1-6烷基,R5選自(1)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,(2)氫;R9和R10獨立選自(1)氫,和(2)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,R11選自(1)-OH,(2)-O-苯基,和(3)苯基。
3.權(quán)利要求1的化合物,其如式III表示 其中R1選自(1)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,(2)氫;R2選自(1)R4-S(O)2N(R7)-,其中R4獨立選自(a)未被取代的或被1-6個氟取代的C1-6烷基,(b)苯基,和(c)芐基,其中R7獨立選自(a)氫,和(b)-C1-6烷基,(2) 其中R8a和R8b獨立選自(a)氫,(b)-CN,(c)鹵素,和(d)-C1-6烷基,R5選自(1)未被取代的或被苯基取代的C1-6烷基,(2)氫;R11選自(1)-OH,(2)-O-苯基,和(3)苯基。
4.權(quán)利要求1的化合物,其中R1選自(1)芐基;(2)苯基-乙基-,(3)甲基,和(4)氫。
5.權(quán)利要求1的化合物,其中R2是CH3-S(O)2N(CH3)-。
6.權(quán)利要求1的化合物,其中R2是氰基-苯基-。
7.權(quán)利要求1的化合物,其中R5是甲基。
8.權(quán)利要求1的化合物,其中R9和R10獨立選自(1)氫,和(2)甲基。
9.權(quán)利要求1的化合物,其中R11是-OH。
10.選自下列的化合物 及其藥學可接受鹽。
11.藥用組合物,包含有效量權(quán)利要求1的化合物或其藥學可接受鹽,和藥學可接受載體。
12.一種在需要抑制β-分泌酶的哺乳動物中抑制β-分泌酶活性的方法,包含向哺乳動物施用治療有效量的權(quán)利要求1的化合物或其藥學可接受鹽。
13.一種對需要治療的患者的阿爾茨海默病的治療方法,包括向患者施用治療有效量的權(quán)利要求1的化合物或其藥學可接受鹽。
14.一種預防、控制、改善、或減少需要治療的患者的阿爾茨海默病的方法,包括向患者施用治療有效量的權(quán)利要求1的化合物或其藥學可接受鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及屬于β分泌酶抑制劑的,用于治療牽涉β分泌酶的疾病,例如阿爾茨海默病的化合物。本發(fā)明也涉及包含這些化合物的組合物,以及這些化合物和組合物在預防或治療牽涉β分泌酶的疾病中的用途。
文檔編號C07D211/06GK1909897SQ200480018651
公開日2007年2月7日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者P·G·南特梅特, H·A·拉亞帕克斯, H·G·塞爾尼克 申請人:默克公司