氮雜環(huán)丁烷基氧基苯基吡咯烷化合物的制作方法
【專利說明】氮雜環(huán)丁烷基氧基苯基吡咯烷化合物
[0001] 本發(fā)明提供某些氮雜環(huán)丁烷基氧基苯基吡咯烷化合物，其藥物組合物，使用它們 的方法和用于制備它們的方法。
[0002] 膀胱過度活動(dòng)癥（0AB)為癥狀限制的醫(yī)學(xué)病癥，是指具有或沒有急迫性尿失禁的 尿頻和尿急的癥狀。0AB為負(fù)面影響成年人口的約17%的生活品質(zhì)和社交功能的病癥。即 使0AB治療取得進(jìn)展，但很多患者患有0AB很多年而沒有解決。用于0AB的一線治療為具 有良好的初始響應(yīng)的抗毒蕈堿藥，但由于副作用和降低的功效而長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)歷逐漸降低的患 者依從性。一直存在對(duì)安全和有效0AB治療的顯著的未滿足的要求。
[0003] 環(huán)核苷酸（CAMP和CGMP)為調(diào)制平滑肌收縮性的重要次級(jí)信使。環(huán)核苷酸磷酸 二酯酶（PDE)水解環(huán)核苷酸并且在調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)核苷酸作用的水平和持續(xù)時(shí)間中是重要 的。抑制PDE的化合物升高環(huán)核苷酸的細(xì)胞水平，從而松弛很多類型的平滑肌。早先研究 已經(jīng)示出膀胱平滑肌的松弛主要受升高cAMP的試劑調(diào)制。磷酸二酯酶4 (PDE4)為cAMP 特異性的并且在膀胱中大量地表達(dá)。因此，PDE4已經(jīng)參與膀胱過度活動(dòng)癥的體外和動(dòng)物模 型中的膀胱平滑肌張力的控制（Kaiho，Y?等人? 仏waJ 2008，101(5)， 615-620)〇
[0004] 本發(fā)明化合物為磷酸二酯酶4 (PDE4)的抑制劑并證明對(duì)H)E4的選擇性。因此， 據(jù)信本發(fā)明的化合物可用于治療其中TOE4起作用的病癥，例如膀胱過度活動(dòng)癥，包括相關(guān) 癥狀例如頻繁和急促的緩解。
[0005] 國(guó)際申請(qǐng)公開W0 01/47905公開了某種吡咯烷衍生物化合物作為磷酸二酯酶，特 別是TOE4的抑制劑，并且述及所述化合物可用于治療多種疾病包括哮喘。
[0006] 本發(fā)明提供作為TOE4的抑制劑的新型化合物，因此可用于治療膀胱過度活動(dòng)癥 和其他障礙。提供的化合物解決了對(duì)與TOE4相關(guān)的病癥例如膀胱過度活動(dòng)癥的安全和有 效治療的需要。
[0007] 本發(fā)明提供式I化合物
其中R為氫或甲基，或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0008] 特定的式I化合物為其中R為甲基的那種或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0009]特定的式 I 化合物為（2S)-3-[(3S，4S)-3-[(lR)-1-羥乙基]-4-(4-甲氧 基-3-{[l-(5-甲基吡啶-2-基）氮雜環(huán)丁烷-3-基]氧基}苯基）-3_甲基吡咯 烷-1-基]-3-氧代丙烷-1，2-二醇，或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0010] 此外，本發(fā)明提供包含式I化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽和藥學(xué)上可接受的載 體、稀釋劑或賦形劑的藥物組合物。在特定實(shí)施方案中，所述藥物組合物還包含一種或多種 其他治療劑例如他達(dá)拉非。同樣地，本發(fā)明提供包含為式I化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽 的第一組分和為他達(dá)拉非的第二組分和藥學(xué)上可接受的載體、稀釋劑或賦形劑的藥物組合 物。
[0011] 此外，本發(fā)明提供式I化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其用于治療。
[0012] 此外，本發(fā)明提供式I化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其用于治療膀胱過度活動(dòng) 癥。
[0013] 此外，本發(fā)明提供式I化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽用于制備治療治療膀胱過度 活動(dòng)癥的藥物的用途。
[0014] 特定的式I化合物為式la化合物
其中R為氫或甲基，或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0015] 特定的式la化合物為其中R為甲基的那種或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0016]特定的式1&化合物為（25)-3-[(35,45)-3-[(11?)-1-羥乙基]-4-(4-甲氧 基-3-{[l-(5-甲基吡啶-2-基）氮雜環(huán)丁烷-3-基]氧基}苯基）-3_甲基吡咯 烷-1-基]-3-氧代丙烷-1，2-二醇，或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0017] 此外，本發(fā)明提供治療膀胱過度活動(dòng)癥的方法，包括對(duì)有此需要的患者給予有效 量的式la化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽。在特定實(shí)施方案中，本發(fā)明提供治療膀胱過度活 動(dòng)癥的方法，包括向有此需要的患者給予有效量的為式la化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽 的第一組分與有效量的為他達(dá)拉非的第二組分的組合。
[0018] 此外，本發(fā)明提供治療膀胱過度活動(dòng)癥的方法，包括向有此需要的患者給予有效 量的（23)-3-[(33,43)-3-[(11?)-1-羥乙基]-4-(4-甲氧基-3-{[1-(5-甲基吡啶-2-基） 氣雜環(huán)丁燒 _3_基]氧基}苯基）_3_甲基啦略燒-1-基]_3_氧代丙烷-1，2-二醇，或其 藥學(xué)上可接受的鹽，與有效量的他達(dá)拉非的組合。
[0019] 理解為本發(fā)明的化合物可以作為立體異構(gòu)體存在。本發(fā)明的實(shí)施方案包括全部對(duì) 映異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體、和其混合物。優(yōu)選的實(shí)施方案為單一非對(duì)映異構(gòu)體，并且更優(yōu)選 的實(shí)施方案為單一對(duì)映異構(gòu)體。
[0020] 術(shù)語(yǔ)"藥學(xué)上可接受的鹽"包括與式I化合物的堿性部分相關(guān)存在的酸加成鹽。此 類鹽包括藥學(xué)上可接受的鹽，例如在Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection and Use, P. H. Stahl and C. G. Wermuth (編者），Wiley-VCH, New York, 2002中列出的技術(shù)人員已知的那些。
[0021] 除了藥學(xué)上可接受的鹽之外，其他鹽也預(yù)期在本發(fā)明中。它們可以充當(dāng)化合物純 化中或其他藥學(xué)上可接受的鹽的制備中的中間體或可用于本發(fā)明化合物的識(shí)別、表征或純 化。
[0022] 本文中使用的術(shù)語(yǔ)"患者"是指溫血?jiǎng)游?，例如哺乳?dòng)物并包括人類。人類是優(yōu)選 的患者。
[0023] 意識(shí)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過給予目前表現(xiàn)出癥狀的患者有效量的式I化合 物治療膀胱過度活動(dòng)癥。因此，術(shù)語(yǔ)"治療（treatment)"和"治療（treating)"意在是指 如下全部過程，其中可能存在減緩、中斷、終止、控制、或阻止存在的障礙和/或其癥狀的發(fā) 展，但不是必須地表明全部癥狀的完全消除。
[0024] 意識(shí)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過給予具有未來癥狀（future symptoms)的危險(xiǎn)的 患者有效量的式I化合物治療膀胱過度活動(dòng)癥并意在包括它們的預(yù)防性治療。
[0025] 本文中使用的術(shù)語(yǔ)"有效量"的式I化合物是指在治療障礙例如本文中所述的膀 胱過度活動(dòng)癥中有效的量，即劑量。主治診斷醫(yī)生，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，能夠通過使用常 規(guī)技術(shù)和通過在類似環(huán)境下獲得的觀察結(jié)果容易地確定有效量。在確定式I化合物的有效 量或劑量中，考慮多個(gè)因素，包括但不限于待給藥的式I化合物；其他試劑的聯(lián)合給藥，如 果使用的話；哺乳動(dòng)物類型；其大小、年齡和一般健康情況；障礙例如膀胱過度活動(dòng)癥的參 與度或嚴(yán)重度；個(gè)體患者的響應(yīng)；給藥模式；給予的制品的生物利用度特征；所選擇的劑量 方案；其他伴隨藥物的應(yīng)用；和其他相關(guān)環(huán)境。
[0026] 式I化合物可以與用于治療/預(yù)防/抑制或改善疾病或病癥(對(duì)其而言，可以使用 式I化合物）包括膀胱過度活動(dòng)癥的其他藥物組合使用。可以通過某一途徑并以因此常規(guī) 使用的量給予此類其他藥物，包括與式I化合物同時(shí)或相繼進(jìn)行。當(dāng)與一種或多種其他藥 物同時(shí)使用式I化合物時(shí)，除了式I化合物之外還含有此類其他藥物的藥物單位劑型是優(yōu) 選的。因此，本發(fā)明的藥物組合物包括除了式I化合物之外還含有一種或多種其他活性成 分的那些。單獨(dú)給藥的或在同一藥物中可以與式I化合物組合的在治療膀胱過度活動(dòng)癥中 有效的其他活性成分包括TOE5抑制劑例如他達(dá)拉非。
[0027] 本發(fā)明化合物可以單獨(dú)給藥或以與藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑組合的藥物組 合物的形式給藥，其比率和性質(zhì)通過溶解度和化學(xué)性質(zhì)包括選定化合物的穩(wěn)定性、給藥的 選擇途徑和標(biāo)準(zhǔn)藥物實(shí)施確定。本發(fā)明的化合物，盡管本身有效，為了方便結(jié)晶、增加的溶 解度等，也可以它們的藥學(xué)上可接受的鹽的形式配制和給藥。
[0028]制備制劑的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地選擇合適劑型和給藥模式，取決于選擇的 化合物的具體特征、待治療的障礙或病癥、障礙或病癥的階段和其他相關(guān)環(huán)境（參見例如， Remington: The Science and Practice of Pharmacy, D. B. Troy,編者，第 21 版， Lippincott, Williams & Wilkins, 2006)〇
[0029]PDE4抑制體外分析 基本上根據(jù) Loughney, K.等人，J 丄 CAe?.，271，第 796-806 頁(yè)（1996)中所 述的方法進(jìn)行磷酸二酯酶分析。表達(dá)TOE4A，TOE4B，TOE4C，TOE4D，和TOE5人重組蛋白 并從不含內(nèi)生PDE的釀酒酵母cereKisiae)純化。在不存在抑制劑的情況 下，采用酶稀釋緩沖劑（25 mM Tris, pH 7. 5，0? 1 mM DTT, 5. 0 mM MgCl2, 100 mM NaCl， 5 yMZnS04，100 yg/mLBSA)在冰上稀釋磷酸二酯酶酶以提供環(huán)單磷酸核苷酸（cNMP) 的約20% - 40%水解。
[0030] 在Beckman BioMek ? 1000工作站上稀釋測(cè)試化合物的儲(chǔ)備溶液至跨越0. 5 log 增量中4. 5 log單位的濃度范圍。對(duì)于全部PDE酶，最終測(cè)試體系中的DMS0濃度為2. 5%。 最終的測(cè)試化合物濃度測(cè)得為0. 03 nM至1 y M。
[0031] 在Beckman BioMek? 1000機(jī)械人工作站上在96-孔微量滴定板模式中進(jìn)行分析。 各排的板代表含有空白（無(wú)酶）、非抑制對(duì)照、和在〇. 5 log增量中濃度跨越4. 5 log單位 的抑制劑稀釋液的10-點(diǎn)劑量響應(yīng)曲線。將分析儲(chǔ)備溶液裝載到Biomek儲(chǔ)器(水、抑制劑 稀釋劑[2. 5%或10% DMS0]、5X PDE分析緩沖劑、底物、抑制劑溶液、酶溶液、蛇毒核苷酸酶 和木炭懸浮液)中。采用酶引發(fā)反應(yīng)，并在30°C下孵育15 min。然后，添加過量的西部菱斑 響尾蛇蛇毒核苷酸酶（5 y L/孔），并將該混合物再孵育3分鐘。通過添加200 y L的活 化木炭懸浮液終止反應(yīng)，之后以750 x g將該板離心5 min。運(yùn)行轉(zhuǎn)移程序，其中除去200 yL上清液并置于新板中。在Wallac MicroBeta Plate?計(jì)數(shù)器上測(cè)定作為磷酸釋放的放 射性活度的量。
[0032]使用四_、三-或二參數(shù)邏輯斯蒂劑量響應(yīng)模型分析以各濃度抑制劑的降低數(shù)據(jù) 以提供IC5。值。對(duì)于以最大抑制劑濃度呈現(xiàn)出>95%抑制的那些數(shù)據(jù)組，使用四參數(shù)邏輯斯 蒂劑量響應(yīng)模型。
[0033] 在上述分析中，化合物實(shí)施例1和2呈現(xiàn)出以TOE4B的少于10nM的IC5。。更具 體地，實(shí)施例2的化合物具有在上述分析中以TOE4B測(cè)量的0. 58nM的IC5。。這些數(shù)據(jù)證 實(shí)實(shí)施例1和2的化合物為TOE4B的抑制劑。
[0034] 膀胱討度活動(dòng)癥體內(nèi)樽銦 根據(jù)Boudes等人，Afeyroi/roJ. 2011，采用慢性環(huán)磷酰胺（CYP)-誘導(dǎo)的 膀胱過度活動(dòng)癥小鼠模型研究TOE4抑制劑對(duì)0AB的體內(nèi)效果。在典型的研究中，使用約 20 g 體重的雌性 C57/B16 小鼠（Harlan Laboratories, Inc.，Indianapolis, Indiana)。 在開始研究前一天按照體重將小鼠隨機(jī)分配到各組中。單獨(dú)安置小鼠并保持在22°C下在 12 h光亮/黑暗周期，采用沒有限制的進(jìn)食（含0. 72% Ca和0.61%P的TD 2014，990 IU/ g D3, Teklad?, Madison, WI)和水。動(dòng)物在第1，3，5，和7天以100 mg/kg接受環(huán)磷 酰胺(溶解于生理鹽水中)腹腔內(nèi)給藥以慢性誘導(dǎo)0AB。媒介物對(duì)照組每日接受口腔給予的 媒介物（HEC 1%/Tween 80 0. 25%/Antifoam 0. 05%)。全部其他組每日以200 yl/小鼠的 體積口服給予l〇mg/kg他達(dá)那非和0. 1，1. 0，或10. 0 mg/kg