1-[1-(苯甲?；?-吡咯烷-2-羰基]-吡咯烷-2-甲腈衍生物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有藥理活性的化合物，并且更特別地，涉及一些1-[1-(苯甲酰 基）-吡咯烷-2-羰基]-吡咯烷-2-甲腈衍生物、制備這類化合物的方法、包含其的藥物組 合物及其在治療和/或預(yù)防認(rèn)知障礙中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]脯氨酰寡肽酶（EC 3. 4. 21. 26) (POP)，也稱為脯氨酰內(nèi)肽酶（PREP)，是催化肽在 L-脯氨酸殘基的C端側(cè)水解的絲氨酸蛋白酶。其廣泛分布在哺乳動(dòng)物中并且可從多種器官 (包括腦）中純化。
[0003] 該酶在與學(xué)習(xí)和記憶功能有關(guān)的含脯氨酸神經(jīng)肽的斷裂中發(fā)揮著重要作用（Wilk S 等，Life Sci. 1983 ;33 :2149-57 ;0' Leary RM，0，Connor B，J. Neurochem. 1995 ;65 : 953-63)〇
[0004] 在治療與神經(jīng)退行性進(jìn)程有關(guān)的認(rèn)知缺陷時(shí)測試了脯氨酰寡肽酶抑制的作用。通 過用1-甲基-4-苯基-1，2,3,6-四氫吡啶（MPTP)處理，在猴中產(chǎn)生了帕金森病，MPTP是 導(dǎo)致P物質(zhì)耗盡的神經(jīng)毒素。隨后用S-17092(強(qiáng)力的POP抑制劑）治療增加了認(rèn)知任務(wù) 的成績（Schneider JS 等，Neuropsychopharmacology 2002 ;26(2) :176_82)。還發(fā)現(xiàn)，POP 抑制防止了 a -突觸核蛋白在體外的寡聚化[My8h錢！ien TT等，Br. J. Pharmacol. 2012 ; 166(3) :1097-113]。在阿爾茨海默病（AD)的情況下，在動(dòng)物模型中進(jìn)行的數(shù)個(gè)體內(nèi)實(shí)驗(yàn) 表明，POP抑制引起了神經(jīng)保護(hù)和認(rèn)知增強(qiáng)作用（Kato A等，J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997 ; 283(1):328-35和1'〇丨(16 1(等，1^￥.他111'〇8(^.1998;9(1):17-29)。最初，1^七8油6小組在 通過用POP抑制劑0N0-1603處理來使皮層和小腦顆粒細(xì)胞免于年老誘導(dǎo)的凋亡時(shí)，觀察到 了神經(jīng)保護(hù)作用（Katsube N 等，J. Pharmacol. Exp. Ther. 1999 ;288(1) :6_13) 〇
[0005] 僅在少數(shù)情況下，進(jìn)行了用POP抑制劑治療認(rèn)知缺陷的臨床試驗(yàn)。在I期臨床研 宄中，Morain 小組（Morain P 等，Br. J. Clin. Pharmacol. 2000 ;50 (4) :350_9)發(fā)現(xiàn)，一種新 的口服活性脯氨酰內(nèi)肽酶抑制劑S 17092在健康的老年對象中顯示出認(rèn)知增強(qiáng)特性和清 晰的劑量依賴性；而且，沒有檢測到副作用。稍后的研宄表明了該化合物另外的微小的情緒 穩(wěn)定特性（Morain P 等，Neuropsychobiology 2007 ;55 (3-4) : 176-83)。
[0006] 據(jù)報(bào)道，在多種神經(jīng)退行性疾?。òò柎暮Ｄ。ˋD)、帕金森病、亨廷頓病和 多發(fā)性硬化（MS))中，脯氨酰寡肽酶活性發(fā)生改變（死后）（Mantle D等，Clin. Chim. Acta 1996 ;249 (1-2) :129-39)。
[0007]還存在大量的證據(jù)指明了神經(jīng)炎癥在神經(jīng)退行性疾病（如AD、MS和帕金森 ?。┑陌l(fā)病機(jī)理中的作用（Hirsch EC 等，Lancet Neurol. 2〇〇9;8(4) :382-97，Philips T等，Lancet Neurol. 2011 ;10(3) :253-63)。POP被認(rèn)為是由腦中的T0 4釋放抗炎性 四肽 Ac-SDKP 的主要酶（Yang F 等，Hypertension 2004 ;43 (2) :229-36，Nolte WM 等， Biochemistry ;2009 ;48 (50) : 11971-81)。這表明POP的抑制可幫助減少神經(jīng)炎癥，并因此 POP抑制劑可用于治療具有炎癥組分的神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默病和帕金森病，并且 特別地，幫助改善與這些疾病相關(guān)的認(rèn)知障礙。
[0008] 皮質(zhì)腦區(qū)中遍布的老年斑是AD的典型神經(jīng)病理學(xué)標(biāo)志。這些斑的主要蛋白質(zhì)組 分是淀粉樣肽（Af3)。A0沉積引起腦中的神經(jīng)元功能障礙和死亡。該肽來源于淀 粉樣前體蛋白（APP)。在正常情況下，APP被a-分泌酶切割產(chǎn)生可溶的APP a，從而阻止 了 A0生成。
[0009] 有趣的是，POP抑制提高了細(xì)胞內(nèi)IP3水平，其可有助于刺激APP a產(chǎn)生，進(jìn)而減 少A0生成。
[0010]另外，Rossner (Rossner S 等，Neurochem. Res. 2005 ;30 (6-7) :695_702)發(fā)現(xiàn)，受 A|3斑影響的AD患者的腦結(jié)構(gòu)中具有較少的POP免疫反應(yīng)性神經(jīng)元。
[0011] 另外，P物質(zhì)似乎可抑制0 -淀粉樣蛋白的神經(jīng)毒作用（Kowall NW等，Proc. Natl. Acad. Sci.USA 1991 ;88(16) :7247-51)。脯氨酰寡肽酶抑制劑抑制P物質(zhì)的代謝，從而幫助 維持可抑制0 _淀粉樣蛋白神經(jīng)毒作用的P物質(zhì)的水平。
[0012] 鑒于上述作用，認(rèn)為脯氨酰寡肽酶抑制劑可能是用于治療阿爾茨海默病以幫助改 善與該疾病相關(guān)的認(rèn)知障礙的有用藥物。
[0013] 脯氨酰寡肽酶也與可能與多發(fā)性硬化（MS)有關(guān)的多種因素有關(guān)。例如，POP參與 小膠質(zhì)細(xì)胞毒性的調(diào)節(jié)（Klegeris A等，Glia 2008;56(6) :675-85)。實(shí)際上，最近的報(bào)道 確定了 POP與MS之間的直接關(guān)系；RR-MS患者的血衆(zhòng)POP活性顯著降低（Tenorio-Laranga J等，JNeuroinflammation 2010 ;7 :23)。有趣的是，該降低與疾病癥狀的嚴(yán)重程度相關(guān)，而 不與患者年齡相關(guān)。相反地，在健康對照中觀察到POP活性與年齡之間的負(fù)相關(guān)（inverse correlation)，并且在老年對照中，其水平與MS患者中發(fā)現(xiàn)的水平相當(dāng)。
[0014] 帕金森病的神經(jīng)病理學(xué)標(biāo)志是黑質(zhì)部中黑化的多巴胺能神經(jīng)元以及細(xì)胞內(nèi)包涵 體（稱為盧伊體（Lewy body))的進(jìn)行性退化。盧伊體的主要組分是140個(gè)氨基酸的蛋白 質(zhì)一一a-突觸核蛋白。在某些情況下，a-突觸核蛋白單體相互作用形成纖維前體聚集 體（prefibrillar aggregate)或初原纖維，其可產(chǎn)生細(xì)胞毒性的可溶原纖維。這些原纖 維不能被蛋白酶體降解，并且其損害該細(xì)胞內(nèi)蛋白水解系統(tǒng)的功能。這導(dǎo)致了 a-突觸 核蛋白初原纖維（和另一些被蛋白酶體降解的蛋白質(zhì)）在細(xì)胞溶膠中積累（Bennett MC， Pharmacol. Ther. 2005 ;105(3) :311-31)，并因此使帕金森病患者腦中的a-突觸核蛋白 初原纖維增加。在a-突觸核蛋白過表達(dá)細(xì)胞和小鼠模型中，這些原纖維與神經(jīng)毒性有 關(guān)（Masliah E 等，Science 2000 ;287(5456) :1265-9;Gosavi N 等，J.Biol.Chem. 2002; 277(50) :48984-92)。錯(cuò)誤折疊的a-突觸核蛋白的異常積累可引起線粒體變化，這可促 進(jìn)氧化應(yīng)激并引起細(xì)胞死亡（Hsu LJ等，Am.J.Pathol.2000;157(2):401-10)。此外，已 知a-突觸核蛋白基因的三個(gè)點(diǎn)突變（A53T、A30P或E46K)涉及到帕金森病家族形式的發(fā) 病機(jī)理（Polymeropoulos MH 等，Science 1997 ;276 (5321) :2045_7;Zarranz JJ 等，Ann. Neurol. 2004 ;55(2) :164-73)。
[0015] 在體外已顯示出，當(dāng)將a-突觸核蛋白與野生型豬POP的克隆一起孵育時(shí)，a-突 觸核蛋白的聚集速率增加，并且該增加依賴于POP濃度（Brandt I等，P印tides 2008; 29(9) : 1472-8)。而且，不具有POP活性的突變變體（S544A)不使聚集速率加快。
[0016] 添加POP抑制劑也可防止增加的聚集，表明該作用依賴于POP酶活性。最近的證據(jù) 表明，POP抑制劑在人a -突觸核蛋白過表達(dá)的成神經(jīng)細(xì)胞瘤SH-SY5Y細(xì)胞中可阻斷由氧化 應(yīng)激誘導(dǎo)的a -突觸核蛋白聚集增加My6h3neilTT等，Br. J. Pharmacol. 2012 ;166(3): 1097-113。POP與a-突觸核蛋白共同定位在SH-SY5Y細(xì)胞中，并且這種共同定位在與POP 抑制劑一起孵育后消失，指明了 POP與a-突觸核蛋白之間的相互作用。用POP抑制劑處 理5天降低了 A30P a-突觸核蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠的腦中可溶a-突觸核蛋白的量。
[0017] 因此，抑制腦POP活性可防止a -突觸核蛋白聚集，并因此防止盧伊體中細(xì)胞毒性 初原纖維的形成。因此，POP抑制劑在治療已描述有加速的a-突觸核蛋白聚集的神經(jīng)退 行性疾病中可潛在地具有治療價(jià)值。
[0018] 能夠抑制POP的化合物可有效用于防止大鼠中由莨菪胺誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性遺忘，推測 POP抑制劑具有減緩記憶功能障礙的功能（Yoshimoto T等，J.Pharmacobiodyn. 1987 ;10 : 730-5)〇
[0019] 在Morris水迷宮中對大鼠測試了亞長期（subchronic)施用迷迭香酸（非競爭 性POP抑制劑）的作用（具有63. 7 y M的相對高的IC50值），并且報(bào)道了空間記憶的增強(qiáng) (Park DH 等，F(xiàn)itoterapia 2010;81(6) :644_8)〇
[0020] 已發(fā)現(xiàn)雙相障礙患者在血清中具有POP的高水平活性。近年來，POP作為用于治 療這種疾病的靶標(biāo)是重要的，這尤其是因?yàn)槠鋮⑴c肌醇-1，4,5-P3(IP3)的代謝。IP3是在 神經(jīng)肽級聯(lián)中轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的關(guān)鍵分子。通過與特定受體結(jié)合，神經(jīng)肽誘導(dǎo)IP3增加，IP3與其 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體結(jié)合并誘導(dǎo)認(rèn)為在學(xué)習(xí)和記憶中發(fā)揮至關(guān)重要作用的Ca2+釋放。最 近的發(fā)現(xiàn)表明 POP 調(diào)控 IP3 的濃度（Komatsu Y J. Neurosci. 1996 ; 16 :6342-52)。因此，知 道了在真核生物盤基網(wǎng)柄菌<X*ictyostelium discoideum)中破壞POP基因通過使IP3升 高誘導(dǎo)了鋰抗性（Schulz I 等，Eur. J. Biochem. 2002 ;269 :5813-20)，并且還降低了 POP 的 蛋白水解活性，這是神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的高濃度IP3的原因（抵抗人P0P(antisense human for POP))。當(dāng)用特異性POP抑制劑處理這些細(xì)胞時(shí)，也觀察到這種作用（Williams RS等， EMB0 J. 1999;18 :2734-45)。
[0021] IP3信號(hào)傳導(dǎo)途徑涉及多種藥物治療性情緒穩(wěn)定劑（鋰、卡馬西平和丙戊酸） 的作用，并且其在調(diào)節(jié)IP3信號(hào)傳導(dǎo)的機(jī)制中缺陷可造成雙相障礙。而且，常用于治療 雙相障礙的情緒穩(wěn)定劑藥物丙戊酸直接抑制重組POP的活性（Cheng L等，Mol. Cell. Neurosci. 2005 ;29 :155-61)?？傊?，存在有力的證據(jù)證明POP抑制劑可用于在哺乳動(dòng)物中 預(yù)防和/或治療雙相情感障礙。因此，提供POP的新型抑制劑在治療這種障礙或疾病中是 令人感興趣的。
[0022] 總之，已對數(shù)種POP抑制劑在各種認(rèn)知任務(wù)中的作用進(jìn)行了表征，并且達(dá)成了一 些共識(shí)：P0P抑制劑對學(xué)習(xí)與記憶具有積極作用（Morain P等，CNS Drug. Rev. 2002 ;8(1): 31-52 ;Shinoda M 等，Eur. J. Pharmacol. 1996 ;305 (1-3) :31_8 ;Marighetto A 等，Learn. Mem. 2000 ;7 (3) : 159-69 ;Toide K 等，Pharmacol. Biochem. Behav. 1997 ;56 (3) :427_34 ; Schneider JS 等，Neuropsychopharmacology 2002 ;26 (2) :176_82)。
[0023] 數(shù)個(gè)專利和專利申請公開了 POP抑制劑：W0 2008/077978 Al、W0 2005/027934 A1、JP 2011-037874 A2、W0 2005/002624 AUTO 2004/060862 A2、W0 03/04468 A1、DE 196 03 510 Al、US 2006/0100253 A1和US 6,159,938 A，但是僅幾種化合物進(jìn)行了體內(nèi)研宄 (JTP-4819、S17092、Z-321、0N0-1603、Y-29794、ZTTA、Z-Pro-Prolinal 和 KYP-2047)，該列 表中僅前三種進(jìn)入了臨床試驗(yàn)并且沒有一個(gè)實(shí)現(xiàn)市場交易。
[0024] 盡管存在POP抑制劑，但是本領(lǐng)域中仍然需要提供對POP具有高親和力并且具有 穿過血腦屏障到達(dá)腦部（當(dāng)用于治療認(rèn)知障礙時(shí)抑制劑發(fā)生作用的地方）的良好能力的替 代化合物。這是化合物成為用于治療認(rèn)知障礙的良好候選物的重要特征。
[0025] 發(fā)明簡述
[0026] 本發(fā)明現(xiàn)在已成功地發(fā)現(xiàn)，一系列的1-[1_(苯甲?；吡咯烷-2-羰基]-吡咯 烷-2-甲腈衍生物不僅能夠以高效力抑制P0P，而且能夠穿過平行的人工膜，所述穿過平行 人工膜是普遍接受的用于預(yù)測穿過血腦屏障之能力的方法。這兩種特性使得本發(fā)明化合物 成為用于治療認(rèn)知障礙的理想候選物。
[0027]因此，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及具有式（I)化合物或其可藥用鹽、異構(gòu)體、前藥或溶 劑合物：
[0028]
[0029] 其中
[0030] R1、R2、R3和R 4獨(dú)立地選自C i_4烷氧基、C i_4烷基幾基氧基、芐基氧基、苯基幾基氧 基、奈基幾基氧基、卩奎琳基幾基氧基、異卩奎琳基幾基氧基、二氣甲基、鹵素和氣；
[0031] R5選自鹵素、臆、Ci_4烷氧基、Ci_4烷基硫基、Ci_4烷基、Ci_4烷基幾基氧基、苯基、苯 氧基、苯硫基和二氣甲基；
[0032] R6選自氫、氟和甲基。
[0033] 本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及用于制備如上所限定的式（I)化合物或其可藥用鹽、異 構(gòu)體、前藥或溶劑合物的方法。
[0034] 本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及藥物或藥物組合物，其包含至少一種如上所限定的式 (I)化合物或其可藥用鹽、異構(gòu)體、前藥或溶劑合物，以及可藥用載體、輔藥或載劑。
[0035] 本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及如上所限定的式（I)化合物或其可藥用鹽、異構(gòu)體、前 藥或溶劑合物，其用作藥物，特別地用于預(yù)防和/或治療認(rèn)知障礙。
[0036] 本發(fā)明的再一個(gè)方面涉及用于在哺乳動(dòng)物中治療或預(yù)防認(rèn)知障礙的方法，其中向 有所述治療之需要的患者施用治療量的如上所限定的式（I)化合物或其可藥用鹽、異構(gòu) 體、前藥或溶劑合物。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，所述障礙是與選自以下的疾病相關(guān)的認(rèn)知 障礙：精神分裂癥、雙相情感障礙、阿爾茨海默病和帕金森病。
[0037] 本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及如上所限定的式（I)化合物或其可藥用鹽、異構(gòu)體、前 藥或溶劑合物用于制備藥物的用途，所述藥物特別地用于預(yù)防和/或治療認(rèn)知障礙，并且 更特別地，用于預(yù)防和/或治療與選自以下的疾病相關(guān)的認(rèn)知障礙：精神分裂癥、雙相情感 障礙、阿爾茨海默病和帕金森病。權(quán)利要求書中也對這些方面及其優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了限 定。
【附圖說明】
[0038] 圖1是對于PBS+載劑、MK-801+載劑以及MK-801+實(shí)施例4的化合物，比較在新 物體識(shí)別（novel object recognition，N0R)測試中獲得的結(jié)果的圖。
[0039] 圖2是對于PBS+載劑、MK-801+載劑以及MK-801+實(shí)施例4的化合物，比較在被 動(dòng)逃避任務(wù)測試中獲得的結(jié)果的圖。
[0040] 發(fā)明詳述
[0041] 在本發(fā)明的上下文中，以下術(shù)語具有以下詳細(xì)說明的含義。
[0042] 如本文所使用的，作為基團(tuán)或基團(tuán)一部分的q_4烷基定義為具有1至4個(gè)碳原子 的直鏈或支鏈飽和烴基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁 基。烷基可任選地被一個(gè)或更多個(gè)取代基取代，所述取代基例如芳基、鹵代、羥基、烷氧基、 幾基、氛基、幾基、醜基、燒氧幾基、氣基、硝基、疏基、烷基硫基等。如果被芳基取代，則為"芳 烷基"，例如芐基和苯乙基。
[0043] 術(shù)語Ci_4烷氧基意指Ci_4烷氧基或C烷基釀基，其中術(shù)語C烷基如上所定乂。 合適的烷基醚基包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基 和叔丁氧基.
[0044]術(shù)語Q_4烷基羰基氧基意指Ch烷基與-C ( = 0) -0-基團(tuán)連接，其中術(shù)語Ch烷基 如上所定義。
[0045] "鹵素"或"鹵代"是指溴、氯、碘或氟。
[0046] "腈"、"氰基"或"甲腈"是指基團(tuán)-C= N。
[0047]術(shù)語Ch烷基羰基是指Ch烷基與羰基-C ( = 0)-基團(tuán)連接。
[0048] 術(shù)語苯氧基意指苯氧基或苯基醚基。
[0049] 術(shù)語苯硫基意指苯基與硫醚基團(tuán)-S-連接。
[0050] 應(yīng)注意，所述定義中使用的任何分子部分上的基團(tuán)位置可以是該部分上的任意位 置，只要其是化學(xué)穩(wěn)定的即可。
[0051] 除非另有指示，否則本文中任何變量的定義中使用的基團(tuán)包括所有可能的異構(gòu) 體。
[0052] 術(shù)語"鹽"必須理解為根據(jù)本發(fā)明使用的活性化合物的任何形式，其中所述化合物 是離子形式或者是帶電的或者與相反離子（陽離子或陰離子）結(jié)合或者是在溶液中。該定 義還包括季銨鹽以及活性分子與另一些分子和離子的絡(luò)合物，特別是通過離子相互作用形 成的絡(luò)合物。該定義特別地包括可生理接受的鹽；該術(shù)語必須理解為等同于"藥理學(xué)上可 接受的鹽"或"可藥用鹽"。
[0053] 在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語"可藥用鹽"意指，當(dāng)以適當(dāng)方式用于治療，施用于或用 于特別是人和/或哺乳動(dòng)物時(shí)是生理學(xué)耐受的任何鹽（通常意指其是無毒的，特別是作為 相反離子的結(jié)果）。這些生理學(xué)上可接受的鹽可用陽離子或堿形成，并且在本發(fā)明的上下 文中，理解為是通過至少一種根據(jù)