具有SST1拮抗活性的哌嗪衍生物 本发明涉及哌嗪衍生物、它们的制备、它们作为药物的用途以及包含它们的药物组合物。
更具体而言，本发明提供了游离碱或酸加成盐形式的式I化合物，
其中：
X为单键或-O-、-S-、-CH2-、-CH＝CH-或-CH2-CH2-，
R1为(C1-4)烷基、(C2-5)链烯基或(C3-7)环烷基(C1-4)烷基，且
R2为下式的基团，
其中：
Y为-O-或-S-，
R3和R4独立地为氢、羟基、卤素、硝基、氰基、三氟甲基、(C1-4)烷基或(C1-4)烷氧基，且
R5为氢或(C1-4)烷基。
卤素是氟、氯、溴或碘，优选氟或氯。
以上定义的烷基和烷氧基优选代表甲基和甲氧基。
另一方面，本发明提供了制备式I化合物和它们的酸加成盐的方法，其中使式II化合物，
其中X和R1如上所定义，
与式III化合物反应，
其中R2如上所定义，
并将如此获得的式I化合物以游离碱或酸加成盐的形式回收。
该反应可根据常规方法、例如如实施例1中所述实现。
或者，式I化合物和它们的酸加成盐可以通过如下方法制备，其中使式IV化合物，
其中X和R1如上所定义，且Z为羟基、卤素或OM，M为碱金属，与式V化合物反应，
其中R2如上所定义，
并将如此获得的式I化合物以游离碱或酸加成盐的形式回收。
在式IV中，Z作为卤素是例如氯，作为碱金属是例如钠。
该反应可根据已知的成酰胺方法实现。当式IV中的Z为羟基时，可以先制备其中Z为卤素例如氯的相应化合物，然后使其与式V化合物反应，例如如实施例2所述。
以上方法的反应混合物的后处理和如此获得的化合物的纯化可按照已知方法进行。
酸加成盐可用已知方法自游离碱制备，反之亦然。用于本发明的适宜的酸加成盐包括例如盐酸盐。
式II地起始化合物可通过还原式VI化合物制备，
其中X和R1如上所定义，式VI化合物通过自式VII的酸形成酰胺获得，
其中X如上所定义。该反应可用已知方法进行，例如如实施例1，b)和c)所述。
式III的起始化合物可通过式V化合物和烯丙酰氯的反应制备，例如如实施例1d)所述。
式IV的起始化合物可以使用常规方法自已知化合物制备。例如其中Z为氯的式IV化合物可根据以下反应方案制备。该方案中的所有反应均可以用已知方法进行，例如如实施例2所述。
式V和VII的起始化合物是已知的或可以用与已知方法类似的方法制备，例如对于式VII化合物而言如实施例1a)中所述制备。
式I化合物和它们的可药用酸加成盐在下文中称为本发明的活性剂，当使用表达SRIF受体的细胞培养进行体外试验和在动物中进行试验时，它们表现出重要的药理学特性，因此可用作药物。
具体而言，本发明的活性剂可与促生长素抑制素受体结合。更具体而言，它们是促生长素抑制素sst1受体的选择性拮抗剂，该受体以前被称为SSTR-1受体(参见Hoyer等人，TiPS，1995，16；86-88)，如在放射性配体结合和第二信使研究中所测定的那样[参见例如K.Kaupmann等人，FEBSLETTERS 1993，331：53-59]，其中它们对sst1受体表现出选择性亲和性，pIC50值约7.5至9.5。
因此，本发明的活性剂可用于治疗焦虑症、抑郁症、精神分裂症、神经变性疾病如痴呆，用于治疗肿瘤以及用于治疗血管疾病和免疫性疾病，如下述一系列标准试验中所证实：
在约0.3至3mg/kg的口服剂量下，本发明的活性剂可增加半开半闭平台中小鼠的探察行为，该模型可预测抗焦虑活性(Psychopharmacology，1986，89：31-37)。
在同样的半闭平台模型中，在上述剂量下，本发明的活性剂还可增强小鼠的警觉性。因此所述化合物适用于治疗抑郁症、精神分裂症和痴呆，特别是阿尔茨海默型老年性痴呆(SDAT)。
在侵入小鼠试验(intruder mouse test)[Triangle，1982，21：95-105；J.Clin.Psychiatry，1994，55：9(增刊B)4-7]中，本发明的活性剂在约1至约10mg/kg的皮下注射剂量下可增加所治疗的侵入小鼠的社交探察并减少其防御矛盾心态，暗示了类似于卡马西平和锂的抗抑郁作用、类似于氯氮平的安定作用和类似于地西泮的抗焦虑作用。
此外，在所述剂量下，本发明的活性剂可减少配对Situation试验中小鼠的攻击行为(进攻、追赶、叮咬)[Dixon等人，J.Clin.Psychiatry 55：(9)[增刊B]4-7(1994)]。由于以上所述，它们还可在侵入小鼠试验中削弱防御行为，所以本发明的活性剂表现出非常类似于卡马西平、氯化锂和氯氮平的行为药理学作用。因此它们适用于治疗情感障碍包括双相性精神障碍例如躁狂抑郁性精神病、极端精神状态例如躁狂症、精神分裂症，以及需要行为稳定化的过度情绪摆动。另外，所述化合物适用于焦虑状态、广泛性焦虑症以及社交紧张和广场恐怖症，还有那些以社交退缩为特征的行为状态例如负性症状。
此外，当以约0.03至3mg/kg的口服剂量给予啮齿动物时，本发明的活性剂可抵消电休克诱发的健忘症，增加在被动回避模型中的保持能力(Mondadori等人，Pharmacology Communications 1992，2：93-97)并改善社会识别(Mondadori等人，Behavioural Brain Research 1996，77：227-229)。因此所述化合物适用于治疗认知障碍以及学习/记忆障碍。
本发明的活性剂所表现出的对记忆获取/保持以及对社会取向和抗攻击因素的正性作用表明：这些活性剂证明可用于治疗ADHD(注意缺陷多动症)。
如各种不同癌细胞系的增殖试验和患激素依赖型肿瘤裸鼠的肿瘤生长实验中所显示[参见例如：G.Weckbecker等人，Cancer Research 1994，54：6334-6337]，本发明的活性剂还可有效治疗各种类型的肿瘤，特别是携带sst1受体的肿瘤。因此所述化合物适用于治疗例如乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、胰腺癌、脑癌和肺癌(小细胞肺癌)。
对于以上提及的所有适应症，适合的剂量当然将根据例如所用的化合物、宿主、施用方式以及所治疗病症的性质和严重性而改变。但是，通常显示在动物中获得满意结果的日剂量为约0.1至约10mg/kg动物体重。在较大的哺乳动物例如人中，适用的日剂量是约5至约200mg、优选约10至约100mg所述化合物，所述剂量可以以每天不超过4次的分剂量或以缓释形式方便地施用。
本发明的活性剂可以以游离形式或可药用盐形式施用。所述的盐可以以常规方法制备，并且表现与游离化合物相同等级的活性。
因此，另一方面，本发明提供了用作药物的本发明的活性剂，更具体而言是用于治疗以上提及的病症，例如抑郁症、焦虑症和双相性精神障碍。
另外，本发明提供了包含本发明的活性剂和至少一种可药用稀释剂或载体的药物组合物。所述组合物可以以常规方法配制。单位剂量形式含有例如约0.25至约50mg本发明的活性剂。
本发明的活性剂可以以任何常规途径施用，例如经胃肠外例如以注射溶液或混悬剂形式施用，或经肠、优选口服例如以片剂或胶囊剂形式施用。
或者，本发明的活性剂可以例如通常以乳膏剂、凝胶剂等形式局部施用或例如以干粉形式经吸入施用。
包含本发明活性剂的组合物的例子包括例如本发明活性剂的固体分散体、例如包含增溶剂的水溶液、微乳和混悬剂。所述组合物可由适宜的缓冲剂缓冲至例如pH3.5至9.5。
本发明的活性剂可以单独施用或与其它可有效治疗以上所提及病症的药物活性剂组合施用。
因此，本发明的活性剂可以与以下药物组合用于治疗抑郁症状：三环类、MAO抑制剂、SSRI、SNRI、NK受体拮抗剂、CRF受体拮抗剂、5HT7受体拮抗剂、mGlu受体激动剂/拮抗剂/调节剂、GABA-A或GABA-A/B受体激动剂/拮抗剂或调节剂、血管加压素受体拮抗剂、电惊厥休克、睡眠剥夺或草药如圣约翰草(St.John’s Wort)。
本发明的活性剂也可以与以下药物组合用于治疗焦虑症状：苯并二氮类包括线粒体苯并二氮配体、5-HT1A受体激动剂、SSRI、SNRI、NK受体拮抗剂、CRF受体拮抗剂、血管加压素受体拮抗剂、mGlu受体激动剂/拮抗剂/调节剂、GABA-A或GABA-A/B受体激动剂/拮抗剂或调节剂。
本发明的活性剂还可以与以下药物组合用于治疗任何形式的痴呆，包括阿尔茨海默病(SDAT)：乙酰胆碱酯酶抑制剂如雷司替明和杜尼匹次、混合性乙酰胆碱/丁酰胆碱酯酶抑制剂和烟碱-α7-受体激动剂。
此外，本发明的活性剂可以与以下药物组合用于治疗精神病症状，包括精神分裂症以及精神分裂样型综合征的正性和负性症状：任何典型或非典型抗精神病药如氯氮平或氟哌啶醇，以及烟碱-α7-受体激动剂。
另外，本发明的活性剂可以与以下药物组合用于治疗双相性精神障碍：任何抗躁狂药(例如锂、卡马西平、丙戊酸钠)或任何非典型或典型抗精神病药。
本发明的用于分别施用组合伙伴的药物组合物和用于施用固定组合的药物组合物、即包含至少两种组合伙伴的单一盖伦组合物可按照本身已知的方法制备，从而适于经肠如经口服或直肠和经胃肠外施用于哺乳动物、包括人，其包含治疗有效量的至少一种单独或与一种或多种可药用载体、特别是适于经肠或胃肠外应用的可药用载体混合的药理学活性组合伙伴。
特别地，治疗有效量的各组合伙伴可以同时或依次且以任何顺序施用，且所述组分可以分别施用或作为固定组合施用。
因此本发明还提供了包含治疗有效量的本发明活性剂和第二种药物物质的组合，所述第二种药物物质例如用于上文所列出的任何具体适应症。
优选的适应症是抑郁症、焦虑症和情感障碍，包括双相性精神障碍，例如躁狂症。
根据上文，本发明还提供了本发明的活性剂作为药物的用途，例如用于治疗抑郁症、焦虑症和双相性精神障碍。
此外，本发明提供了本发明的活性剂在制备用于治疗以上提及的任何病症例如抑郁症、焦虑症和情感障碍的药物中的用途。
又一方面，本发明提供了在需要所述治疗的对象中治疗以上提及的任何病症例如抑郁症、焦虑症和双相性精神障碍的方法，其包括向所述对象施用治疗有效量的本发明的活性剂。
本发明优选的化合物包括游离碱或酸加成盐形式的1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基1-氨基}-丙-1-酮(化合物A)和1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基-丙-1-酮(化合物B)。
化合物A和B均对促生长素抑制素受体具有高度亲和性，所述亲和性与物种、表达系统和所用的放射性配体无关，且是sst1选择性的。已经测得了以下pKd值：
化合物A：人8.3-8.8；小鼠8.0-8.4；大鼠9.1。
化合物B：人8.2-8.6；小鼠8.3-8.6；大鼠9.3。
在以上提及的侵入试验中，化合物A和B均显著增加侵入大鼠对留驻大鼠的社交接触。在小鼠社会识别试验中，两种化合物均对学习/记忆能力表现出特异性增强作用。
以下实施例阐述了本发明。温度以摄氏度给出且未校准。
实施例1
1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基]-氨基}-丙-1-酮
a)(9H-呫吨-9-基)-乙酸
向2L圆底烧瓶中的冰醋酸(375ml)中加入9H-呫吨-9-酚(25g，126mmol)和丙二酸(25g，240mmol)。将澄清的黄棕色溶液搅拌2小时并放置过夜(15小时)。然后用冰冷的水(1L)稀释该溶液，产生沉淀。过滤收集沉淀并用冷水(3×200ml)洗涤。辅以少量水(130ml)将固体转移至盛有50％K2CO3(276g)的2L圆底烧瓶中并加热回流20分钟。将略微混浊的溶液冷却至50℃并通过Hyflo过滤。在充分搅拌下将澄清的棕色溶液缓慢加至浓HCl(200ml)和冰水(800ml)的混合物中(放出CO2)。过滤收集沉淀，用水洗涤并于80℃、真空下干燥。将如此获得的丙二酸中间体(31g，为绿色粉末)溶解于吡啶(250ml)中并加热回流2小时。然后将澄清的棕色溶液冷却至0℃并在充分搅拌下加至浓HCl(300ml)和冰水(700ml)的混合物中。过滤收集形成的沉淀并用水洗涤。将固体溶于Et2O中，分离水层，有机层经Na2SO4干燥、过滤并蒸发至体积约150ml。当开始结晶时，将混合物冷却至0℃、用己烷(250ml)稀释并在-20℃下放置3天。过滤收集固体产物、用己烷洗涤并于80℃、真空下干燥，得到(9H-呫吨-9-基)-乙酸(25.2g，83％)，为灰白色结晶。
b)N-甲基-2-(9H-呫吨-9-基)-乙酰胺
在搅拌下，向(9H-呫吨-9-基)-乙酸(4.8g，20mmol)的THF(50ml)溶液中加入1，1’-羰基-二咪唑(3.57g，22mmol)，并继续搅拌2小时。将形成的混悬液冷却至-20℃并加入纯甲胺(1.55g，2.2ml，50mmol)。将白色混悬液在室温下搅拌15小时。真空下除去所有挥发物，向残余物中加入CH2Cl2(150ml)和水(50ml)。分离各相，用2N HCl和盐水的1∶1混合物(50ml)、盐水(50ml)以及1M NaHCO3和盐水的1∶1混合物(50ml)连续洗涤有机相。经Na2SO4干燥、过滤并蒸发溶剂，得到N-甲基-2-(9H-呫吨-9-基)-乙酰胺(4.82g，95％)，为白色固体，其纯度足以用于下一步骤。
c)甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基]-胺
在室温、氩气下，于15分钟内向LiAlH4(2.59g，68.21mmol)在THF(200ml)中的混悬液中滴加CHCl3(2.71g，22.74mmol)的THF(15ml)溶液。在相同温度下继续搅拌30分钟。在15分钟内，加入N-甲基-2-(9H-呫吨-9-基)-乙酰胺(4.80g，18.95mmol)的THF(150ml)溶液。将混合物在室温下搅拌1小时，然后加热回流1小时。冷却至0℃后，在剧烈搅拌下滴加2N NaOH(10ml)。经Hyflo过滤并蒸发滤液，得到黄色油(4.88g)，将其溶于Et2O(50ml)中，将混浊溶液经Hyflo过滤。蒸发溶剂，得到甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基]-胺粗品(4.76g，定量)，为黄色澄清的油，其可不经进一步纯化直接使用。
d)1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-丙烯酮
在剧烈搅拌下，向5-10℃的1M NaHCO3水溶液(100ml，100mmol)和CH2Cl2(150ml)中的1-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪(9.9g，50mmol)的混合物中滴加烯丙酰氯(5.43g，60mmol)的CH2Cl2(50ml)溶液，然后在室温下搅拌1小时。将各相分离，有机相经Na2SO4干燥并蒸发溶剂，得到13.0g粗产物，为黄棕色油。将其溶于Et2O(70ml)中，自发产生结晶。将混合物在0℃下保持1小时，过滤收集结晶，用冷Et2O(-20℃)洗涤并于50℃、真空下干燥，得到1-[4-(3，4二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-丙烯酮(9.84g，78％)，为黄棕色粉末，其在90-96℃熔化。
e)1-[4-(3，4二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基]-氨基}-丙-1-酮
在40-45℃下，将甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基]-胺(4.76g，18.95mmol)和1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-丙烯酮(4.78g，18.95mmol)的THF(10ml)溶液搅拌24小时。将反应混合物直接装载于色谱柱(430g硅胶)上。用EtOAc、然后用EtOAc/MeOH 4∶1洗脱，得到黄色油(7.1g)，将其溶于MTBE(70ml)并与活性碳(1g)短时煮沸。过滤并蒸发得到产物碱，为浅黄色油(7.07g，76％)。将该油(14.38mmol)溶于温MeOH(35ml)中并用富马酸(835mg，7.19mmol)处理。将该澄清溶液用Et2O(250ml)稀释、缓慢冷却至-20℃并在该温度下放置过夜进行结晶。过滤收集结晶，用冷的Et2O/MeOH10∶1洗涤并于60℃、真空下干燥，得到富马酸盐(6.9g，66％)，为白色小片，其于156-158℃熔化。用MeOH(50ml)和Et2O(300ml)重结晶，得到1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{甲基-[2-(9H-呫吨-9-基)-乙基]-氨基}-丙-1-酮富马酸盐(6.50g，62％)，熔点为158-161℃。
实施例2
1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙-1-酮
a)3-甲基氨基-丙酸叔丁酯
将33％的甲胺的EtOH溶液(62ml)冷却至0℃。在2.5小时内滴加丙烯酸叔丁酯(12.8g)的EtOH(50ml)溶液。过夜使该混合物达到室温。减压下除去所有挥发物，残余物在硅胶上进行层析，先用EtOAc、然后用EtOAc/MeOH 1∶1作为洗脱剂。获得7.81g浅黄色油。TLC(硅胶，EtOAc/MeOH 1∶1)：Rf0.13。
b)3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙酸叔丁酯
在氩气下搅拌3-甲基氨基-丙酸叔丁酯(6.21g)和(9H-芴-9-基)-乙醛(8.14g)的1，2-二氯乙烷(135ml)溶液。加入三乙酰氧基硼氢化钠(9.57g)并将混合物在室温下搅拌2.5小时。然后在剧烈搅拌下用1M NaHCO3水溶液将澄清溶液处理10分钟。有机相经硫酸钠干燥、过滤并蒸发。用己烷结晶粗产物，得到11.8g灰白色固体。M.p.64℃-65℃。TLC(硅胶，庚烷/二氯甲烷/乙醇65∶40∶20)：Rf0.44。
c)3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙酸
将3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙酸叔丁酯(11.4g)的20ml二氯甲烷溶液冷却至0℃。加入三氟乙酸(20ml)并将溶液在室温下搅拌过夜。在剧烈搅拌下向该混合物中滴加1M NaHCO3水溶液(262ml)。分离各相，水相用14ml 2N HCl酸化并用二氯甲烷萃取几次。合并的萃取液经硫酸钠干燥、过滤并蒸发，得到11.4g(100％)浅棕色泡沫，其不经纯化直接使用。TLC(硅胶，二氯甲烷/甲醇85∶15)：Rf0.3。
d)3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙酰氯盐酸盐
将3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙酸(11.4g)的二氯乙烷(115ml)溶液用亚硫酰氯(7.71g)在室温下处理5分钟并在60℃下处理1小时。减压下除去约20ml挥发物。加入100ml乙醚并将混合物在5℃下保持过夜进行结晶。过滤收集结晶，用二氯乙烷/乙醚洗涤并干燥。M.p.120℃-123℃。
e)1-[4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪-1-基]-3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙-1-酮二盐酸盐
将3-{[2-(9H-芴-9-基)-乙基]-甲基-氨基}-丙酰氯盐酸盐(1.14g)、4-(3，4-二氟-苯基)-哌嗪(587mg)、二氯甲烷(25ml)和1M K2CO3水溶液(25ml)的混合物在室温下搅拌1小时。分离各相，有机相经硫酸钠干燥、过滤并蒸发。在硅胶上经层析纯化(EtOAc/MeOH 7∶3)，得到1.2g(100％)浅色油。将其溶于4ml MeOH并用6ml 1M乙醚中的HCl酸化。加入更多醚直至溶液变混浊(约3ml)。在5℃下进行结晶，得到1.01g(74％)所需产物，为二盐酸盐。M.p.144℃-154℃。分析：C29H33Cl2F2N3O·H2O计算值：C，61.48％；H，6.22％；N，7.41％。实测值：C，61.52％；H，6.36％；N，7.37％。
类似于实施例1，制备了以下式I化合物： 实施例XR1R2盐形式M.p. 3键-Me4-吡啶基游离碱90-95℃ 4键-Me苯并[1，2，5]噁二唑-5-基0.5富马酸盐183-185℃ 5键-Me咪唑并[1，2-b]哒嗪-6-基1富马酸盐212-213℃ 6键-Me4-硝基苯基2HCl109-111℃ 7-S--Me4-硝基苯基2HCl104-110℃ 8-O--Me4-硝基苯基游离碱135-139℃ 9-CH＝CH--Me4-硝基苯基游离碱48-52℃ 10-CH2-CH2--Me4-硝基苯基2HCl58-70℃ 11键-Et4-硝基苯基2HCl185-189℃ 12键-异丙基4-硝基苯基游离碱98-100℃ 13键-烯丙基4-硝基苯基游离碱82-84℃ 14键-环丙基甲基4-硝基苯基游离碱119-121℃ 15-O--Me苯并[1，2，5]噁二唑-5-基0.5富马酸盐160-161℃ 16-O--Me苯并[1，2，5]噻二唑-5-基游离碱油 17-O--Me1-甲基-6-氧代-1，6-二氢-吡啶-2-基游离碱油
Me＝甲基；Et＝乙基