專利名稱：制備具有選擇性腦抗膽堿酯酶活性的金絲靈氨基羰基衍生物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備金絲靈的結(jié)構(gòu)類似物、尤其是式(I)所示的金絲靈氨基羰基衍生物的方法

其中R是C2-C20直鏈或支鏈烷基、C3-C7環(huán)烷基、苯基或芐基，其中所述環(huán)烷基、苯基或芐基可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代。
本發(fā)明的背景技術(shù)歐洲專利0599890公開了稱為Chiesi的具有抗膽堿酯酶活性的式(I)金絲靈衍生物。這些化合物可用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙。
如上述專利所述，制備式(I)化合物的方法的實(shí)例包括下述步驟a)將毒扁豆堿水解成毒扁豆酚堿(eseroline)；

b)用能引入所需官能團(tuán)-CO-NHR的試劑將毒扁豆酚堿O-?；渲蠷的定義同上；c)將所得毒扁豆酚堿氨基羰基衍生物氧化，以獲得相應(yīng)的金絲靈氨基羰基衍生物。
更具體地說，在該專利的實(shí)施例中，僅公開了N-庚基氨基羰基金絲靈的制備。
該?；磻?yīng)使用取代的咪唑脲和異氰酸酯。
將毒扁豆酚堿氧化成相應(yīng)的金絲靈衍生物的反應(yīng)是在惰性溶劑例如鹵代烴、芳香烴、二甲基甲酰胺、二甲亞砜中、通過使用過酸或有機(jī)過氧化物例如間氯過苯甲酸、單過氧鄰苯二甲酸、過乙酸、過氧化氫來進(jìn)行的。
另外，已經(jīng)有人用金絲靈作為原料、通過將甲基氨基羰基氧基水解、隨后酰化制得了式(I)化合物，其中酰化總是用N-烷基咪唑脲進(jìn)行的。金絲靈是眾所周知的化合物(Yu Q.S.等人的《天然產(chǎn)物雜志》(Journal of Natural Products)，52(2)，332-336，1989)。
上述公開的方法不適于以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行，這是因?yàn)樯飰A原料很昂貴、反應(yīng)速度慢、由于副反應(yīng)使得終產(chǎn)物的產(chǎn)率和純度都不高。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了簡單、經(jīng)濟(jì)、安全、適于以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行并且具有很好產(chǎn)率的制備式(I)化合物的方法，這也是本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的公開在本發(fā)明第一個實(shí)施方案中，依據(jù)下述反應(yīng)方案1制備式(I)化合物，可以獲得很好的產(chǎn)率、很好的終產(chǎn)物純度并且改善了反應(yīng)時間。

依據(jù)本發(fā)明第一個實(shí)施方案的方法包括a)在堿存在下用過氧化氫將毒扁豆堿氧化，然后水解成金絲靈，無需分離金絲堿中間體；b)在堿性催化劑存在下，用式R-N＝C＝O異氰酸酯將金絲靈?；渲蠷的定義同式(I)所述；c)選擇性地轉(zhuǎn)化成可藥用鹽。
上述公開的包括將毒扁豆堿氧化、然后水解成金絲靈而無需分離金絲堿中間體的方法使產(chǎn)率有顯著提高，同時使終產(chǎn)物有很好的純度。
此外，使用較便宜并且危險性較小的反應(yīng)物使得該方法更適于以工業(yè)規(guī)模實(shí)施。
?；磻?yīng)是依據(jù)常規(guī)方法、通過使用異氰酸酯和適當(dāng)?shù)膲A性催化劑來進(jìn)行的，所述堿性催化劑選自堿金屬的醇鹽、碳酸鹽或氫氧化物，例如叔丁醇鉀或碳酸鉀，對于工業(yè)化生產(chǎn)，碳酸鉀是特別優(yōu)選的。
為了加塊反應(yīng)，可在少量相轉(zhuǎn)移催化劑例如溴化四丁基銨存在下、或使用超聲來進(jìn)行該反應(yīng)。
在本發(fā)明第二個實(shí)施方案中，是用式(II)醚化合物作為原料進(jìn)行該合成的，

其中R1是酚羥基的保護(hù)基，其在堿性環(huán)境下和強(qiáng)的還原反應(yīng)條件下必須是穩(wěn)定的，并且可在不還原類似于金絲堿的N-氧化物基團(tuán)的酸性條件下被除去。R1的實(shí)例有乙基、叔丁基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、正丙基、異丙基、四氫吡喃基。依據(jù)下述反應(yīng)方案2來實(shí)施本發(fā)明第二個實(shí)施方案，該反應(yīng)方案經(jīng)過3個步驟制得了式(I)化合物

所述方法包括a)在醇溶劑或水-醇混合物中，用過酸或過氧化物、優(yōu)選用過氧化氫將式(II)化合物氧化，獲得了式(III)化合物；

b)用不還原該N-氧化物基團(tuán)的無機(jī)酸或有機(jī)酸將式(III)化合物水解成金絲靈；c)在與上述反應(yīng)方案1所概述的方法相同的反應(yīng)條件下，用式R-N＝C＝O異氰酸酯將金絲靈?；渲蠷的定義同上；d)選擇性地轉(zhuǎn)化成可藥用鹽。
對于本發(fā)明的目的，通過僅借助于可在合適的文獻(xiàn)、例如在Greene，T.W.，Wuts P.G.M.“有機(jī)合成中的保護(hù)基”，3，145，Wiley，第2版1990；Kocienski P.J.“保護(hù)基”2，21，Ed.Thieme 1994中獲得的常規(guī)知識，本領(lǐng)域技術(shù)人員就可清楚地理解R1的定義。
該方法可適用于式(II)醚的兩種對映體，結(jié)果獲得具有結(jié)構(gòu)(I)和相應(yīng)對映體的兩種產(chǎn)物。
在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，式(I)化合物可依據(jù)下述反應(yīng)方案3制得

所述方法包括a)用無機(jī)酸或有機(jī)酸將式(II)化合物水解以生成毒扁豆酚堿(IIa)

其中R1是酚羥基的保護(hù)基，其在堿性環(huán)境下和強(qiáng)的還原反應(yīng)條件下必須是穩(wěn)定的，并且可在酸性條件下除去，例如乙基、叔丁基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、正丙基、異丙基、四氫吡喃基；

b)在與上述反應(yīng)方案1所概述的方法相同的反應(yīng)條件下，用式R-N＝C＝O異氰酸酯將毒扁豆酚堿(IIa)?；?，其中R的定義同上；c)將所獲得的毒扁豆酚堿氨基羰基衍生物氧化成相應(yīng)的金絲靈氨基羰基衍生物；d)選擇性地轉(zhuǎn)化成可藥用鹽。
依色萊托(Eseretole)是其中一種可用于本發(fā)明的醚，并且可以以低價格和適當(dāng)量商購獲得。
其它據(jù)證明特別適于用作制備式(I)化合物的原料的醚是例如

其中R1是叔丁基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、正丙基、異丙基、四氫吡喃基。
這些醚可依據(jù)文獻(xiàn)中記載的方法制得。
其中R1是異丙基、叔丁基、甲氧基甲基的式(II)毒扁豆酚堿醚和式(III)金絲靈醚以及其中R1是四氫吡喃基、烷基或烷氧基烷基的式(III)金絲靈醚是新化合物，因?yàn)樗鼈円郧皼]有被公開過?；衔?II)和(III)作為上述方法的中間體包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
依據(jù)反應(yīng)方案2和3的本發(fā)明實(shí)施方案的特征在于，其步驟包括將式(II)毒扁豆酚堿醚或式(III)金絲靈醚分別水解成毒扁豆酚堿或金絲靈。
文獻(xiàn)中提供了許多將這類生物堿、尤其是依色美托(esermetol)和依色萊托(eseretole)水解的實(shí)例Polonovsky M.，Nitzerg C.，《法國化學(xué)會通報》(Bull.Soc.Chim.Fr.)，19，33-37(1916)；Julian P.，Pikl J.，《美國化學(xué)會雜志》(J.Am.Chem.Soc.)57，755-757(1935)；Yu Q.S.，Brossi A.，《雜環(huán)》(Heterocycles)，27，745-750(1988)。
然而，在所有以前的文件、科學(xué)雜志和專利中，這些醚的水解都是通過使用經(jīng)典的脫烷劑例如BBr3、BCl3、AlCl3(路易斯酸)、HBr或其它氫鹵酸來進(jìn)行的。
例如，US 5310935公開了制備(3aS-順)-毒扁豆酚堿的方法，其中是通過用AlCl3或BBr3將其甲基醚(或類似醚)水解制得的；國際專利申請WO 9427963依據(jù)Julian P.，Pikl J.，《美國化學(xué)會雜志》(J.Am.Chem.Soc.)57，755-757(1935)中的方法，將依色萊托(eseretole)轉(zhuǎn)化成毒扁豆堿或其衍生物；在歐洲專利申請0253372中，毒扁豆酚堿醚的水解是用AlCl3或BBr3進(jìn)行的。
采用在上述參考文獻(xiàn)中公開的方法將式(III)醚水解成金絲靈不會得到良好的結(jié)果，因?yàn)闀l(fā)生其它還原副反應(yīng)，形成不需要的副產(chǎn)物，使得難以純化所獲得的金絲靈，并且產(chǎn)率很低。與之相反，本發(fā)明方法可以以良好的產(chǎn)率獲得非常純的金絲靈。與使用路易斯酸相比，在式(II)化合物存在下，采用本發(fā)明方法也能提供在操作處理和成本方面相當(dāng)有效的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明特別的方面涉及無機(jī)酸或有機(jī)酸在吲哚衍生物例如毒扁豆酚堿、金絲靈或囊毒酚堿(physovenol)的烷基醚水解中的應(yīng)用。
適于將化合物(II)或(III)水解的酸是不具有還原性、尤其是對其中N-O基對還原劑敏感的式(III)化合物不具有還原性的酸。在本發(fā)明方法中，所述酸優(yōu)選選自硫酸、磷酸、鹽酸、甲磺酸、三氟乙酸、乙酸、強(qiáng)酸性離子交換樹脂例如Amberlyst。
水解條件應(yīng)當(dāng)根據(jù)分子中存在的R1基團(tuán)來選擇，尤其是對酸的種類、酸的濃度以及水解溫度進(jìn)行選擇。
硫酸可以以10-85％的不同濃度、優(yōu)選在50-90℃溫度使用。
磷酸通常以85％的濃度、在熱、優(yōu)選在約90℃的條件下使用。
甲磺酸是以其自身形式使用，并且在熱、優(yōu)選在約90℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)。
三氟乙酸以其自身形式使用，10％鹽酸可以在溫?zé)?、?yōu)選在約40℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)。
可通過可藥用酸將式(I)化合物轉(zhuǎn)化成合適的鹽。
式(I)的衍生物類似于其母體化合物金絲堿，游離堿形式具有1，2-噁嗪結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的鹽形式具有N-氧化物結(jié)構(gòu)(參見反應(yīng)方案4)。

本發(fā)明方法與EP 0599890所公開的方法不同，并且第一次使得能以工業(yè)規(guī)模制備式(I)化合物，尤其是其中R是芳香基、優(yōu)選為可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代的苯基或芐基的式(I)化合物。
我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，其中R是芳香基、優(yōu)選為可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代的苯基或芐基的式(I)化合物具有強(qiáng)效的在大腦水平有選擇性的抗膽堿酯酶活性。因此，相對于EP0599890，其藥理活性在該歐洲專利中沒有被有效公開的這些化合物而言代表著一種選擇，并且是本發(fā)明的另一目的。
實(shí)際上，歐洲專利0599890涉及式(I)所示的金絲靈氨基羰基衍生物

其中R是C2-C20直鏈或支鏈烷基、C3-C7環(huán)烷基、苯基或芐基，其中所述環(huán)烷基、苯基或芐基可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代。
該專利僅確定了N-庚基氨基羰基金絲靈(也稱為CHF 2060)的藥理活性，該化合物是腦乙酰膽堿酯酶的抑制劑，其具有長期作用。
可用具有抗膽堿酯酶活性的物質(zhì)來治療與阿爾茨海默氏病有關(guān)的老年癡呆的癥狀，使用這種物質(zhì)的目的是提高腦中乙酰膽堿水平，并且恢復(fù)膽堿能神經(jīng)元的功能。他克林(Tacrine)是第一種具有這種特性并用于臨床的化合物(Cognex；Davis K.L.等人，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(N.Eng.J.Med.)，3271253-1259，1993)。
然而，因?yàn)樗肆志哂懈闻K副作用并且在中樞水平的選擇性很差，因此促使藥物領(lǐng)域繼續(xù)研究以開發(fā)出具有較高活性并且對中樞水平有較高選擇性的新化合物。簡言之，仍需要具有高抗膽堿酯酶活性、持續(xù)作用時間長、相對于丁酰膽堿酯酶(BuChE)對乙酰膽堿酯酶(AChE)有較高親和力，以及與此同時相對于在其它周圍器官例如心臟中存在的AChE能在體內(nèi)選擇性地抑制腦AChE的化合物。
Enz A.等人在《腦研究進(jìn)展》(Progress in Brain Res.)98，431-438，1993中描述的SDZ-ENA 713(商品名為Exelon)可以認(rèn)為是其中一種選擇性抗膽堿酯酶物質(zhì)。本申請人已經(jīng)在一些實(shí)驗(yàn)中用該化合物作為比較。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，式(Ia)化合物的藥理活性比其中R是C2-C20直鏈或支鏈烷基、C3-C7環(huán)烷基、尤其是正庚基的式(I)化合物要好，

其中R是可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代的苯基或芐基。
因此，本發(fā)明還涉及式(Ia)化合物，其中式(Ia)化合物當(dāng)用作藥物時是新化合物。
本發(fā)明的另一目的是式(Ia)化合物及其可藥用鹽。
本發(fā)明的另一目的是含有治療有效量的至少一種式(Ia)化合物的藥物組合物。所述化合物作為活性組分在制備藥物中的應(yīng)用也包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，被C1-C4烷基取代的苯基或芐基的實(shí)例是2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-甲基芐基、3-甲基芐基、4-甲基芐基、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2-乙基芐基、3-乙基芐基、4-乙基芐基、2-丙基苯基、3-丙基苯基、4-丙基苯基、2-丙基芐基、3-丙基芐基、4-丙基芐基、2-丁基苯基、3-丁基苯基、4-丁基苯基、2-丁基芐基、3-丁基芐基、4-丁基芐基，其中所述丙基和丁基包括直鏈和支鏈異構(gòu)體。被鹵素原子取代的苯基或芐基的實(shí)例是2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2-氯芐基、3-氯芐基、4-氯芐基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-溴芐基、3-溴芐基、4-溴芐基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-碘芐基、3-碘芐基、4-碘芐基。被C1-C4烷氧基取代的苯基或芐基的實(shí)例是2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-甲氧基芐基、3-甲氧基芐基、4-甲氧基芐基、2-乙氧基苯基、3-乙氧基苯基、4-乙氧基苯基、2-乙氧基芐基、3-乙氧基芐基、4-乙氧基芐基、2-丙氧基苯基、3-丙氧基苯基、4-丙氧基苯基、2-丙氧基芐基、3-丙氧基芐基、4-丙氧基芐基、2-丁氧基苯基、3-丁氧基苯基、4-丁氧基苯基、2-丁氧基芐基、3-丁氧基芐基、4-丁氧基芐基，其中所述丙氧基和丁氧基包括直鏈和支鏈異構(gòu)體。
優(yōu)選的本發(fā)明化合物是其中R選自下述基團(tuán)的式(Ia)化合物2-乙基苯基(也稱為CHF 2819)、3-甲基苯基(也稱為CHF 2957)和2-甲基苯基(也稱為CHF 2822)。
在相應(yīng)于EP 0599890的美國專利US 5538968的審查期間，向美國專利商標(biāo)局遞交的陳述顯示與血漿乙酰膽堿酯酶(AChE)相比，本發(fā)明化合物對腦乙酰膽堿酯酶(AChE)有特別的選擇性，因此本發(fā)明化合物對腦的選擇性比對周圍系統(tǒng)器官的選擇性要高。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與在相同位置被烷殘基取代的金絲靈氨基羰基衍生物(例如在上述歐洲專利中公開的化合物、尤其是N-庚基金絲靈)相比，式(Ia)金絲靈氨基羰基衍生物對腦乙酰膽堿酯酶(AChE)的抑制作用要強(qiáng)。所觀察到的效力增加發(fā)生在相同的酶抑制效力中。此外，式(Ia)化合物不僅表現(xiàn)出更高的效能，而且還表現(xiàn)出更高的酶抑制選擇性。實(shí)際上，我們已證實(shí)，這些化合物不僅在組織水平(相對于心臟組織的腦組織)具有更高的選擇性，而且對乙酰膽堿酯酶(AChE)的選擇性比對丁酰膽堿酯酶(BuChE)的要高。
式(Ia)化合物的選擇性優(yōu)于N-庚基金絲靈和參考化合物例如毒扁豆堿和SDZ-ENA 713。
下述實(shí)施例進(jìn)一步舉例說明了本發(fā)明。
實(shí)施例1合成金絲靈將毒扁豆堿(40g，0.1455mol)溶于裝在用冰浴冷卻至+10℃的燒瓶中的80ml甲醇里。在劇烈攪拌下加入碳酸氫鉀(14.5g，0.1455mol)，然后用10分鐘滴加35％(w/v)的過氧化氫(21.2ml，0.2182mol)。
移去冷卻浴，再攪拌2.5小時。
HPLC分析表明毒扁豆堿的含量低于1％。用冰浴將該溶液再次冷卻，并加入150ml 25％(w/v)的氯化鈉溶液。
將甲醇減壓蒸去，在最高35℃溫度下溫?zé)峒s10分鐘。
用150ml氯仿將水相萃取3次，將有機(jī)相減壓蒸發(fā)，得到了金絲堿粗產(chǎn)物，為泡沫油狀殘余物。
將該粗產(chǎn)物溶于100ml 62％(w/w)的硫酸中，在溫和的氮?dú)饬飨聦⒃撊芤貉杆偌訜嶂?5℃。繼續(xù)加熱2小時，HPLC分析表明金絲堿的含量低于1％。
將該混合物冷卻至室溫，倒入100g冰中。
在攪拌下，滴加30％(w/w)的氫氧化銨水溶液(120ml)，同時用水浴將反應(yīng)溫度控制在20-25℃以下。當(dāng)pH為4時，加入250ml乙酸乙酯。當(dāng)水相幾乎為中性時，開始析出焦油狀殘余物。
用200ml乙酸乙酯將水相再萃取兩次，合并有機(jī)相，用20％(w/v)的氯化鈉溶液(200ml)洗滌，用硫酸鈉干燥，過濾并減壓蒸發(fā)。將殘余物用己烷(200ml)研制，減壓蒸發(fā)出約100ml溶劑，將所得懸浮液在5℃下冷卻，并過濾。
將產(chǎn)物在50℃減壓干燥，獲得了26.53g(78％)金絲靈。熔點(diǎn)(Buchi)＝142.5-146℃含量(無水滴定)＞98％純度(HPLC)＞98％IR、質(zhì)譜和NMR光譜證實(shí)了為所需產(chǎn)物。
實(shí)施例2合成金絲靈a)合成原依色萊托(geneseretole)將依色萊托(eseretole)(92.5g，0.377mol)溶于甲醇(185ml)，然后加入碳酸氫鉀(37.7g，0.377mol)，把該混合物攪拌10分鐘。之后經(jīng)大約10分鐘加入40％(w/v)的過氧化氫(48ml，0.566mol)和5ml水，同時將燒瓶在水浴中冷卻。
將該混合物攪拌3小時，期間溫度從20℃升至26℃。通過HPLC分析定時檢查依色萊托的轉(zhuǎn)化，當(dāng)剩余的依色萊托低于2％時，停止反應(yīng)。
在攪拌下，將該混合物倒入750ml 25％(w/v)的氯化鈉水溶液中，然后用石油醚(1000+500+500ml)萃取。
將該黃色有機(jī)相用20％(w/v)的氯化鈉溶液(200ml)洗滌，用無水硫酸鈉干燥，過濾，并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮。當(dāng)剩余的溶劑體積約為150ml時，停止蒸發(fā)。將所得懸浮液在冰浴中冷卻下攪拌30分鐘，然后過濾。將產(chǎn)物在30℃下真空干燥，獲得了72.04g(73.2％)原依色萊托。熔點(diǎn)(Buchi)＝78-80℃含量(無水滴定)＝96％純度(HPLC)＞98％[α]D20℃(0.5％乙醇溶液)＝-177°b)合成金絲靈將原依色萊托(geneseretole)(71.9g，0.274mol)溶于87.5％(w/w)的硫酸(250ml)中，將該微紅色溶液攪拌并在90℃加熱。
通過HPLC分析跟蹤原依色萊托的轉(zhuǎn)化，3小時后當(dāng)剩余的原依色萊托約為3％時，停止反應(yīng)。
在攪拌下將該混合物用冰浴冷卻，并倒入冰(800g)中。
然后，緩慢地滴加30％(w/v)氫氧化銨(500ml)以使pH升至7.5，同時通過加入一些冰使溫度低于30℃。當(dāng)pH約為5-6時，加入乙酸乙酯(1000ml)以溶解析出的金絲靈。
再用乙酸乙酯(500+500ml)萃取水相，合并有機(jī)相，用20％(w/v)氯化鈉溶液(500ml)洗滌，用無水硫酸鈉干燥并過濾。
將該溶液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮，當(dāng)開始沉淀出固體產(chǎn)物時，將600ml正庚烷分兩批加入，繼續(xù)蒸發(fā)直至剩余溶劑體積約為200ml為止以將乙酸乙酯完全提取出去。
在5℃冷卻下，將所獲得的懸浮液攪拌30分鐘。然后過濾，用石油醚洗滌。在50℃真空干燥后，獲得了54.5g(84.7％)金絲靈。熔點(diǎn)(Buchi)＝143.5-145.5℃純度(HPLC)＞98％[α]D20℃(0.5％乙醇溶液)＝-180°實(shí)施例3水解金絲靈醚按照類似于實(shí)施例2b的方法，將式(III)金絲靈醚水解。
在下表中，給出了所用的酸、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間、以及金絲靈產(chǎn)率，其中產(chǎn)率是在所得粗產(chǎn)物的HPLC色譜圖中以面積百分比計算的。
表R1酸濃度 溫度 反應(yīng)時間 金絲靈產(chǎn)率(w/w) (℃) (分鐘) (％)叔丁基H2SO487.5％90℃ 10 99.3％異丙基H2SO487.5％90℃ 10 73.9％正丙基H2SO487.5％90℃ 10 76.7％叔丁基H2SO462％ 90℃ 5100％異丙基H2SO462％ 90℃ 15 96.3％MOM H2SO416％ 90℃ 15 69.8％
R1酸濃度 溫度 反應(yīng)時間 金絲靈產(chǎn)率(w/w) (℃) (分鐘)(％)MEM H2SO416％ 90℃15 71.7％叔丁基 H2SO416％ 90℃15 92.4％THP H2SO416％ 90℃5 77.9％MOM H3PO485％ 90℃15 79.4％MEM H3PO485％ 90℃15 75.4％叔丁基 H3PO485％ 90℃15 100％異丙基 H3PO485％ 90℃150 99.4％THP H3PO485％ 90℃5 84.5％叔丁基 MES 90℃15 100％異丙基 MES 90℃15 92.7％叔丁基 TFA 40℃15 95.5％MOM TFA 40℃60 88.7％MEM TFA 40℃60 96.6％THP TFA 40℃583.0％叔丁基 HCl 10％40℃30 94.6％MOM HCl 10％40℃30 91.3％MEM HCl 10％40℃30 89.5％THP HCl 10％40℃581.2％THP AcOH 90％ 40℃120 80.0％其中MOM甲氧基甲基，MEM甲氧基乙氧基甲基，MES甲磺酸，TFA三氟乙酸，THP四氫吡喃基，AcOH乙酸。
實(shí)施例4通過水解依色萊托(eseretole)來合成毒扁豆酚堿將依色萊托(5g，0.0203mol)溶于87.5％(w/w)硫酸(25ml)，將該溶液在90℃攪拌直至轉(zhuǎn)化完全(75分鐘)。將混合物冷卻并倒入冰中。在冷卻并保持在氮?dú)夥障拢徛氐渭?0％氨水(55ml)直至pH＝8。將水相用NaCl飽和，并用乙醚(ethyl ether)(100+75+75ml)萃取。
用20％(w/v)氯化鈉溶液將有機(jī)相洗滌，用Na2SO4干燥，然后過濾并蒸發(fā)。獲得了黃色油狀物，其放置時會固化。在室溫下真空干燥后，獲得了3.04g(產(chǎn)率為70.6％)毒扁豆酚堿，其HPLC純度為97％。
可用類似方法可將其它式(II)的毒扁豆酚堿醚水解以獲得毒扁豆酚堿。一旦獲得了毒扁豆酚堿，依據(jù)歐洲專利0599890的實(shí)施例1和6的方法即可制得式(I)金絲靈衍生物。
實(shí)施例5合成N-庚基氨基羰基金絲靈在37℃，將金絲靈(73g，0.31mol)溶于乙酸乙酯(1100ml)。
把碳酸鉀(11g)加到該澄清溶液中，并將該懸浮液攪拌10分鐘。
之后，在3-5分鐘內(nèi)迅速滴加異氰酸庚酯(48g)。觀察到輕微放熱，并且溫度上升到了47℃。
將該反應(yīng)混合物攪拌3小時，然后加入1g溴化四丁基銨；再加入異氰酸庚酯(4.3g)，使金絲靈含量減至2％以下。
將該反應(yīng)混合物冷卻，通過硅藻土墊過濾，將所得澄清溶液減壓蒸發(fā)。
將甲苯(400ml)分兩次加到該棕色油狀物中，把所得溶液減壓蒸發(fā)。將殘余物溶于600ml溫?zé)岬募和橹校跀嚢柘聦⑺萌芤涸?5℃冷卻。
將沉淀的N-庚基氨基羰基金絲靈過濾，用己烷洗滌，在50℃真空干燥，獲得了102.7g粗產(chǎn)物。在室溫及劇烈攪拌下，將該粗產(chǎn)物在820ml水中懸浮30分鐘，然后過濾，用己烷洗滌，在60℃減壓干燥，獲得了98.6g(84.5％)N-庚基氨基羰基金絲靈。
實(shí)施例6合成N-庚基氨基羰基金絲靈鹽酸鹽在40℃，將N-庚基氨基羰基金絲靈(34.8g，0.093mol)溶于乙酸乙酯(100ml)，然后滴加用乙酸乙酯稀釋至40ml的22.5ml 4.25M的氫氯酸乙酸乙酯溶液。將該溶液緩慢地冷卻至5℃，沉淀出白色固體產(chǎn)物，將產(chǎn)物過濾，在60℃減壓干燥，獲得了33.0g粗產(chǎn)物。
在40℃及攪拌下，將該粗產(chǎn)物懸浮在165ml甲苯中并保持溫?zé)?0分鐘。將該溫?zé)岬膽腋∫哼^濾，用甲苯和乙醚洗滌固體，然后在60℃減壓干燥，獲得了31.7g(84％)N-庚基氨基羰基金絲靈鹽酸鹽。熔點(diǎn)(Buchi)＝147-148℃含量(無水滴定)＞99％純度(HPLC)＞99％采用本發(fā)明方法，用金絲靈作原料，用適當(dāng)取代的異氰酸酯作為?；瘎?，也能以很好的產(chǎn)率制得其中R是可選擇性被取代的苯基或芐基的式(I)化合物。
實(shí)施例7合成N-(2-乙基苯基)氨基羰基金絲靈鹽酸鹽將叔丁醇鉀(112mg，1mmol)加到金絲靈(2.34g，10mmol)和2-乙基苯基異氰酸酯(1.61g，11mmol)的超聲溶液中。超聲3分鐘后，在電磁攪拌下加入溶于乙酸乙酯中的11mmol氫氯酸，加入少量的產(chǎn)物作為結(jié)晶的晶種，并繼續(xù)攪拌2小時。把所獲得的結(jié)晶產(chǎn)物過濾，用乙醚洗滌，在40℃紫外干燥，獲得了3.4g(81.3％)白色粉末。熔點(diǎn)＝179-181℃[α]D20℃(c＝1，水)＝-135°或者，依據(jù)下述實(shí)施例的方法亦可制得N-(2-乙基苯基)氨基羰基金絲靈鹽酸鹽。
實(shí)施例8合成N-(2-乙基苯基)氨基羰基金絲靈鹽酸鹽(CHF 2819)將金絲靈(75g，0.3mol)溶于丙酮(750ml)，加入無水碳酸鉀(2g)，將該混合物攪拌10分鐘。
然后用約60分鐘緩慢滴加2-乙基苯基異氰酸酯(47.8g，0.324mol)的丙酮(100ml)溶液，同時將溫度保持在20℃。攪拌30分鐘后，將該懸浮液通過硅藻土墊過濾，用少量丙酮洗滌。將該澄清溶液濃縮至約500ml。將73ml 4.75M的氫氯酸乙酸乙酯溶液加到該溶液中，同時將溫度保持在25℃。
加入完畢后，將溫度降至5℃，120分鐘后，將該懸浮液過濾，并用丙酮(100ml)洗滌。
將所獲得的固體在50℃紫外干燥至恒定重量，獲得了106.04g粗產(chǎn)物，用無水乙醇重結(jié)晶后，獲得了86.94g(70.2％)干燥的N-(2-乙基苯基)氨基羰基金絲靈鹽酸鹽，為白色固體結(jié)晶。熔點(diǎn)179-181℃。
采用類似方法，用金絲靈與適當(dāng)?shù)漠惽杷狨シ磻?yīng)，制得了下述化合物N-(3-甲基苯基)氨基羰基金絲靈鹽酸鹽(CHF 2957)熔點(diǎn)178.5-179.5℃N-(2-甲基苯基)氨基羰基金絲靈鹽酸鹽(CHF 2822)熔點(diǎn)172-174℃(分解)。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過與N-庚基氨基羰基金絲靈鹽酸鹽(CHF 2060)進(jìn)行比較的一系列參數(shù)，評價了化合物CHF 2819、CHF2957、CHF 2822的酶抑制效能和作用選擇性。
將重150-200g的雄性SD大鼠分成每組8只大鼠的實(shí)驗(yàn)組，用不同物質(zhì)對大鼠進(jìn)行治療，其中治療物質(zhì)是在蒸餾水中以2ml/kg的量口服給藥。給藥2小時后，將大鼠處死，取出它們的腦。將腦組織在11％Triton 100溶液(在pH為8的0.1M磷酸鹽緩沖液中)中勻漿。15分鐘后，在4℃將該勻漿液離心，分離出上清液，用Ellman G.L.等人描述的方法(《生物化學(xué)藥理學(xué)》(Biochem Pharmacol.)7，88-95，1961)測定AChE在上清液中的濃度。對于每一治療，都通過與對照組(僅用蒸餾水治療的大鼠)比較來確定酶抑制百分比。
進(jìn)行另一系列實(shí)驗(yàn)以確定各測試物質(zhì)給藥1、4和16小時后腦和心臟AChE的抑制動力學(xué)。以與上述方法類似的方法在組織勻漿中分析酶。各給藥物質(zhì)的劑量相當(dāng)于其致死劑量(LD50)的1/7。對于涉及三個給藥時間的腦和心臟組織，利用酶抑制曲線計算曲線下面積(ACU)。
比較結(jié)果列在下面表1中。
表1化合物 劑量 腦AChEED50效能級數(shù)(*)mg/kg口服 抑制(％) mg/kg口服(C.L.95％)CHF 2060 3 8 13.211029 (5.9-26.6)3060CHF 2819 0.4 9 1.5 81.3 34 (0.4-3.5)3.7 55CHF 2822 0.8 25 1.6 72.5 46 (0.6-3.1)7.5 68CHF 2957 3 21 4.1 36 56 (1.4-9.5)9 67

n＝10C.L.＝置信水平從計算的ED50(將酶抑制50％時化合物的劑量)可明顯看出，對大鼠口服給藥后，芳基化合物抑制AChE的效能比參照化合物CHF 2060要強(qiáng)。尤其是，化合物CHF 2819的效能是CHF 2060的8倍，而化合物CHF 2822和CHF 2957的效能分別是CHF 2060的7倍和3倍。對腦組織和心臟組織勻漿的酶抑制動力學(xué)的分析結(jié)果列在下面表2中。
表2化合物 劑量 腦 最大 腦 心臟選擇指數(shù)(mg/kg AChE 心臟 AUC AUC (*)口服) ％抑制 AChE (％inhib.xh) (％inhib.xh)CHF 2060 10 2041 252 450 0.6CHF 2819 1.3 324348 36 9.7CHF 2822 2.5 459379 96 3.9CHF 2957 96213 585 125 4.7(*)腦AUC/心臟AUC n＝10上述結(jié)果表明，與金絲靈烷基衍生物不同，金絲靈芳基衍生物相對于心臟組織對腦組織具有更高的選擇性。
在另一系列實(shí)驗(yàn)中，通過與N-庚基氨基羰基金絲靈(CHF 2060)和常規(guī)的膽堿酯酶抑制劑毒扁豆堿和SDZ-ENA 713進(jìn)行比較，來評價化合物CHF 2819、CHF 2957和CHF 2822在體外抑制紅細(xì)胞AChE和人血漿BuChE的效能。所用方法與上面提及的Ellman G.L.等人的方法相似。結(jié)果列在表3中。
表3化合物 AChE BuChE S.I.
IC50(μM)±s.e.IC50(μM)±s.e.
毒扁豆堿 0.18±0.01 0.05±0.0040.27SDZ-ENA 713 57.9±2.48 0.45±0.02 0.007CHF 2060 0.85±0.08 0.005±0.0007 0.005CHF 2819 0.48±0.06 55.2±6.43 115CHF 2822 2.01±0.08 0.18±0.01 0.09CHF 2957 4.20±0.29 133.8±9.7032S.I.＝選擇指數(shù)(IC50BuChE/IC50AChE) n＝4-8所有測試化合物都在微摩爾水平上對AChE表現(xiàn)出親和性(以IC50評價，即將酶抑制50％時化合物的濃度)。在這些化合物中，SDZ-ENA713的活性比其它化合物都低。對BuChE的抑制有顯著差異。實(shí)際上，很明顯，CHF 2060、毒扁豆堿和SDZ-ENA 713對BuChE的抑制作用比對AChE的抑制作用更強(qiáng)。根據(jù)所計算的選擇指數(shù)，化合物CHF 2819對AChE的選擇性是對BuChE的115倍。CHF 2957也具有良好的選擇性，而CHF 2822的選擇性稍低。
眾所周知，BuChE主要分布在周圍組織中，并且在較小程度上在小神經(jīng)膠質(zhì)水平上分布在腦中。因此，一些測試化合物對這種酶顯示出的親和力可解釋其“體內(nèi)”周圍抑制活性。
從本發(fā)明的解釋可知，式(Ia)化合物可用于制備具有乙酰膽堿酯酶抑制活性的藥物。尤其是，與其它本發(fā)明所考慮的化合物相比，CHF 2819相對于BuChE對AChE的體外選擇性更好，并且具有更好的持續(xù)作用時間和抑制腦AChE的體內(nèi)選擇性。
在本發(fā)明優(yōu)選的方面中，所述藥物可用于治療阿爾茨海默氏病以及其它神經(jīng)變性疾病(neurodegenerative pathologies)。
所述藥物的優(yōu)點(diǎn)是，沒有周圍副作用，并且本發(fā)明要求保護(hù)該特征。
所述藥物應(yīng)當(dāng)配制成適當(dāng)劑型，并且給藥劑量可由本領(lǐng)域臨床技術(shù)人員根據(jù)疾病的類型、嚴(yán)重程度和患者的身體狀況來確定。
至于工業(yè)實(shí)用性方面，本發(fā)明還提供了含有治療有效量的活性組分和藥物領(lǐng)域常用載體和賦形劑的藥物組合物。
所述組合物可用眾所周知的技術(shù)，例如在“Remington藥物科學(xué)手冊”(“Remington’s Pharmaceutical Sciences Handbook”)，Mack Pub.，New York，U.S.A.中描述的技術(shù)制得。
藥物組合物的實(shí)例有固體或液體口服劑型，例如片劑、膠囊、溶液劑、懸浮劑、糖漿劑；注射劑型，例如溶液劑、懸浮劑、乳劑；緩釋制劑。
在這些藥物組合物中給藥的活性成分的日劑量是1-50mg，優(yōu)選為5-20mg。
權(quán)利要求
1.制備式(I)化合物的方法
其中R是C2-C20直鏈或支鏈烷基、C3-C7環(huán)烷基、苯基或芐基，其中所述環(huán)烷基、苯基或芐基可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代，所述方法包括a)在堿存在下用過氧化氫將毒扁豆堿氧化，然后水解成金絲靈，無需分離金絲堿中間體；b)在堿性催化劑存在下，用式R-N＝C＝O異氰酸酯將金絲靈酰化，其中R的定義同上；c)選擇性地轉(zhuǎn)化成可藥用鹽。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟b)中的催化劑選自叔丁醇鉀和碳酸鉀。
3.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟b)中加入相轉(zhuǎn)移催化劑。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述相轉(zhuǎn)移催化劑是溴化四丁基銨。
5.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟b)中采用超聲處理。
6.制備式(I)化合物的方法
其中R是C2-C20直鏈或支鏈烷基、C3-C7環(huán)烷基、苯基或芐基，其中所述環(huán)烷基、苯基或芐基可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代，所述方法包括a)在醇溶劑或水-醇混合物中，用過酸或過氧化物將式(II)化合物氧化，以生成式(III)化合物，
其中R1是酚羥基的保護(hù)基，其在堿性環(huán)境下和強(qiáng)的還原反應(yīng)條件下必須是穩(wěn)定的，并且可在不還原類似于金絲堿的N-氧化物基團(tuán)的酸性條件下被除去，
b)用不還原該N-氧化物基團(tuán)的無機(jī)酸或有機(jī)酸將式(III)化合物水解成金絲靈；c)在選自堿金屬的醇鹽、碳酸鹽或氫氧化物的堿性催化劑存在下，用式R-N＝C＝O異氰酸酯將金絲靈?；渲蠷的定義同上；d)選擇性地轉(zhuǎn)化成可藥用鹽。
7.制備式(I)化合物的方法
其中R是C2-C20直鏈或支鏈烷基、C3-C7環(huán)烷基、苯基或芐基，其中所述環(huán)烷基、苯基或芐基可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代，所述方法包括a)將式(II)化合物水解以生成式(IIa)毒扁豆酚堿
其中R1是酚羥基的保護(hù)基，其在堿性環(huán)境下和強(qiáng)的還原反應(yīng)條件下必須是穩(wěn)定的，并且可在酸性條件下除去，
b)在選自堿金屬的醇鹽、碳酸鹽或氫氧化物的堿性催化劑存在下，用式R-N＝C＝O異氰酸酯將毒扁豆酚堿(IIa)?；?，其中R的定義同上；c)將所獲得的毒扁豆酚堿氨基羰基衍生物氧化成相應(yīng)的金絲靈氨基羰基衍生物；d)選擇性地轉(zhuǎn)化成可藥用鹽。
8.權(quán)利要求6或7的方法，其中化合物(II)或(III)的水解是用選自下述酸的酸進(jìn)行的硫酸、磷酸、鹽酸、甲磺酸、三氟乙酸、乙酸、強(qiáng)酸性離子交換樹脂。
9.權(quán)利要求6或7的方法，其中水解是用硫酸在10-85％w/w的濃度下進(jìn)行的。
10.權(quán)利要求6或7的方法，其中水解是用85％w/w的熱磷酸進(jìn)行的。
11.權(quán)利要求6或7的方法，其中水解是用甲磺酸在90℃進(jìn)行的。
12.權(quán)利要求6或7的方法，其中水解是用熱三氟乙酸或在40℃用10％鹽酸進(jìn)行的。
13.權(quán)利要求6或7的方法，其中水解是用強(qiáng)酸性離子交換樹脂進(jìn)行的。
14.權(quán)利要求6或7的方法，其中在?；襟E中，堿性催化劑是與相轉(zhuǎn)移催化劑一起加入，或者采用超聲處理。
15.式(II)化合物
其中R1是酚羥基的保護(hù)基，其在堿性環(huán)境下和強(qiáng)的還原反應(yīng)條件下必須是穩(wěn)定的，并且可在酸性條件下被除去，該化合物是權(quán)利要求6或7的方法中的中間體。
16.權(quán)利要求15的式(II)化合物，其中R1是異丙基、叔丁基或甲氧基甲基。
17.式(III)化合物
其中R1是酚羥基的保護(hù)基，其在堿性環(huán)境下和強(qiáng)的還原反應(yīng)條件下必須是穩(wěn)定的，并且可在酸性條件下被除去，該化合物是權(quán)利要求6的方法中的中間體。
18.權(quán)利要求17的式(III)化合物，其中R1是烷基、烷氧基烷基或四氫吡喃基。
19.有機(jī)酸或無機(jī)酸在水解吲哚衍生物的烷基醚中的應(yīng)用。
20.權(quán)利要求19的應(yīng)用，其中所述吲哚衍生物選自毒扁豆酚堿和金絲靈。
21.式(Ia)化合物及其可藥用鹽，
其中R是可選擇性地被C1-C4烷基、鹵素或C1-C4烷氧基取代的苯基或芐基。
22.權(quán)利要求21的化合物，其中R選自2-乙基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基。
23.一種藥物組合物，其中含有有效量的權(quán)利要求21的化合物和可藥用載體和賦形劑。
24.權(quán)利要求21的化合物在制備具有乙酰膽堿酯酶抑制活性的藥物中的應(yīng)用。
25.權(quán)利要求24的應(yīng)用，其中所述藥物對腦乙酰膽堿酯酶有選擇性。
26.權(quán)利要求25的應(yīng)用，其中所述藥物可用于治療阿爾茨海默氏病和其它自主性神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
27.權(quán)利要求26的應(yīng)用，其中所述藥物沒有周圍副作用。
全文摘要
制備式(Ⅰ)化合物的方法,其中R是C
文檔編號C07D498/04GK1278264SQ98810683
公開日2000年12月27日 申請日期1998年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月10日
發(fā)明者P·奇斯, P·溫圖拉, V·瑟瓦迪奧, R·皮吉, F·皮維蒂, B·薩爾斯, M·戴爾卡內(nèi)爾, G·阿莫里, C·皮特拉, G·威爾萊蒂 申請人:奇斯藥制品公司