專利名稱：1,4－二氮雜二環[2,2,2]辛－2－基甲基苯甲酸酯衍生物,其制備及其醫療用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛-2-基甲基的苯甲酸酯衍生物，其制備及其醫療用途。
本發明的化合物符合下述通式(I)
式中，R1代表甲基，X1代表氫原子，或者OR1和X1一起形成式-O-(CH2)2-、-O-(CH2)3-、-O(CH2)2O-或-O-(CH2)3-O-基團，X2代表氫原子或氨基，且X3代表鹵原子。
這些化合物可以呈游離堿或酸加成鹽形式。另外在其中的二氮雜環辛烷環中帶有一個不對稱碳原子，因此可以呈純的旋光異構體或者旋光異構體混合物的形式。
按照本發明，根據下面的示意圖所示的方法來制備通式(I)化合物。
示意圖
首先在一種例如甲苯或苯的惰性溶劑中，任選存在例如三乙胺的有機堿的條件下，通過哌嗪和2，3-二溴丙酸乙酯的反應制得式(III)的1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷-2-羧酸乙酯(描述于Helv.ChimicaActa(1962) Vol XLV Fasc.VII No.273 2383)，然后借助例如氫化鋰鋁將所得的酯還原成式(IV)的1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷-2-甲醇(描述于Khim Farm.Zh.(1989)23 30-35和Khim.Geterosikl.Soedin.(1980)10 1404-1407)，最后按照任何已知的酯化方法，例如借助咪唑化物將酸活化，且使之與預先借助例如丁基鋰轉變成醇化物的醇偶聯的方法，將所制得的式(IV)醇用通式(V)的苯甲酸衍生物進行處理，其中R1、X1、X2和X3定義同上。
哌嗪和2，3-二溴丙酸乙酯有市售。某些通式(V)的苯甲酸衍生物有市售；其余的可按J.Med.Chem.(1993)36 4121-4123，專利申請EP-0234872、WO-9305038和ES-2019042所述的方法，或者通過例如專利DE-3001328及DE-36433103中所描述的相應酯皂化制得。
下述實施例詳細說明了本發明的一種化合物的制備方法。其元素分析、IR及NMR譜證實了所得化合物的結構。實施例8-氨基-7-氯-2，3-二氫-1，4-苯并二喔星-5-羧酸的(1，4-二氮雜環[2.2.2]辛-2-基)甲基酯1. 1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷-2-羧酸乙酯依次向燒瓶中加入16.9毫升(116毫摩爾)2，3-二溴丙酸乙酯在250毫升甲苯中的溶液、10克(116毫摩爾)哌嗪、49毫升(348毫摩爾)三乙胺在150毫升甲苯中的溶液，混合物加熱至80℃，機械攪拌一夜。將混合物冷卻，過濾分離出三乙胺的氫溴酸鹽，用乙酸乙酯洗滌，減壓蒸餾去濾液中的溶劑，環境壓力下蒸餾剩余物，得到6.91克化合物，直接應用于下面的步驟。2. 1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛-2-甲醇向燒瓶中加入0.21克(5.43毫摩爾)氫化鋰鋁在乙醚中的懸浮液，用冰浴將懸浮液冷卻至0℃，電磁攪拌下，徐徐加入1克(5.43毫摩爾)1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷-2-羧酸乙酯在10毫升乙醚中的溶液，室溫下攪拌混合物1小時。
緩慢加入0.2毫升水、0.2毫升15％氫氧化鈉水溶液，然后再加0.6毫升水，將過量氫化物水解，過濾將固體分開，用氯仿洗滌之，減壓下蒸發濾液。
蒸發后得到0.43克油狀產品。3. 8-氨基-7-氯-2，3-二氫-1，4-苯并二喔星-5-羧酸的(1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛-2-基)-甲酯向燒瓶中加入0.69克(3.03毫摩爾)8-氨基-7-氯-2，3-二氫-1，4-苯并二喔星-5-羧酸在5毫升無水四氫呋喃中的懸浮液。氮氣氛和室溫下加入0.49克(3.03毫摩爾)N，N′-羰基二咪唑，將混合物攪拌2小時。
向另一燒瓶中加入0.43克(3.02毫摩爾)的1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷-2-甲醇在20毫升四氫呋喃中的懸浮液，氬氣氛和電磁攪拌下，徐徐加入1.21毫升(3.02毫摩爾)的2.5M正丁基鋰在己烷中的溶液，繼續攪拌1小時。
隨后借助注射器徐徐加入事先制備好的正丁基鋰溶液，室溫下繼續攪拌1小時10分鐘。
減壓下蒸發溶劑，將殘余物重溶于乙酸乙酯和水中，分離出有機相，用水洗滌幾次。干燥后蒸發，將殘余物重溶在乙醚當中，在乙醇中重結晶，分離得到0.35克白色固體。熔點217℃。
下表給出了本發明幾種化合物的化學結構及其物理特征。
表
在“鹽”一欄中，“-”表示堿形態的化合物，而“2HCl”表示二鹽酸鹽。
對本發明的化合物進行了試驗，以證實其作為活性醫療物質的意義。
因此通過置換特殊標記配體[3H]-(S)-zacopride的結合，驗證了此化合物與5-羥色胺能受體5HT3的親合力。
對大鼠腦皮層5-HT3受體進行了體外試驗，基本上按照BarnesN.M.及其同事在J.Pharm.Pharmacol.(1988)40 548-551中描述的方法進行。將體重200-250克的雄性Sprague-Dawley大鼠(OFA，IffaCredo，里昂，法國)無痛殺死，取其大腦。然后剖下皮層，借助PolytronTM破碎機(7.20秒位置)在20體積的Tris緩沖液(25mM，22℃時pH＝7.4)中勻化。勻漿借助裝備了SS34轉子的SorvallTM離心機在4,5000g離心。沉淀物在10體積的Tris緩沖液中再形成懸浮液，攪拌下在37℃溫育10分鐘。
懸浮液用Tris緩沖劑稀釋至20體積，再在相同條件下離心分離。沉淀物在5體積的Tris緩沖液中再形成懸浮液，分成5毫升的等分，在-80℃下冰凍凝結。
在進行實驗的當日，制劑在+4℃解凍，然后用溫育緩沖液Tris-NaCl(Tris 25mM，NaCl 150mM，22℃下pH＝7.4)稀釋1.2倍。
膜懸浮液(100微升，1毫克蛋白質)在0.5nM[3H]-(S)-Zacopride(比活性為75-85Ci/mmol，Amersham，Little Chalfont，英國)于最終體積500微升的Tris-NaCl(存在或不存在待測化合物條件下)中的溶液里、25℃下溫育25分鐘。
借助用0.1％聚乙烯亞胺預處理的Whatman GF/B濾紙過濾，中止溫育。每一反應管用4毫升Tris-NaCl緩沖液預先稀釋，然后用4.5毫升Tris-NaCl緩沖液洗滌3次。
先將濾紙切割，然后在爐內干燥(120℃，5分鐘。濾紙上保留的放射性采用液體閃爍像片(scintigraphie liquide)進行定量。在10μm的MDL72222(已引用的文章中描述過的配體)存在下測定了非特異性連接鍵。
對于被研究化合物的每一濃度，測定了其對特異性連結[3H]-(S)-Zacopride的抑制百分數，然后測定了IC50濃度，即抑制50％的該特異性連結的此種化合物濃度。本發明化合物的IC50值為0.1-0.5μm之間。
還研究了本發明化合物對豚鼠紋狀體中5-HT4受體的親合力，其研究方法按Grossman及其同事在Br.J.Pharmacol.(1993)109 618-624中所述的方法進行。
將300-400克的豚鼠(Hartley，Charles River，法國)無痛殺死，取出皮質，切下紋狀體，于-80℃冷凍凝結。
實驗當日，將組織在+4℃、33體積的HEPES-NaOH(5mM，pH＝7.4，2℃)中解凍，借助PolytronTM粉碎機勻化，將勻漿在48000g下離心10分鐘，收集沉淀，再制成懸浮液，相同條件下再離心，將最終沉淀物再在HEPES-NaOH緩沖液中制成懸浮液，其比率為每毫升30毫克組織。在最終1毫升HEPES-NaOH(50mM，pH＝7.4)緩沖液中存在[3H]GR 113808(已引用的文章中描述的配體，比活性為80-85Ci/mmol)，存在或不存在待測化合物的條件下，于0℃溫育100微升的該膜懸浮液。通過預先用0.1％聚乙烯亞胺處理過的WhatmanGF/B濾紙過濾，借以中止溫育，0℃下用4ml緩沖液洗滌每一管，再次過濾，用液體閃爍計數測量保留在濾紙上的放射性。
在30μM5-羥色胺存在下測量非特異性連接。特異性連接占濾紙上收集到的全部放射性的90％。
對于被研究化合物的每一濃度，測量了對[3H]GR 113808特異性連接的抑制百分數，然后確定被測化合物的IC50值，即其抑制50％特異性連接的濃度。
本發明化合物的IC50值為0.015-5μM。
另外，按照Baxter及其同事在Naunyn Schmied.Arch.Pharmacol.(1991)343 439中描述的方法，測定了本發明化合物對大鼠食道5-HT4受體的拮抗劑效果。
采用重300-450克的Sprague-Dawley雄性大鼠。在食道末端部位迅速提取約1.5厘米的碎片，去掉肌肉層，縱向打開內層肌肉粘膜，將其置于一容器內，容器配備了一個獨立構件，其中裝有用二氧化碳/氧氣混合氣(95％ O2及5％ CO2)充氧的32℃ Krebs-Henseleit溶液，將其與基底張力(tension basale)0.5克的等容換能器(transducteurisometrique)相連接。通過加入0.5M碳酰膽堿來誘導組織收縮。等候至收縮穩定(15分鐘)，然后將該制備物暴露于五羥色胺(1μm)以對最大松弛(relaxation maximale)進行定量。洗滌該組織，20分鐘之后，再次加入0.5μm的碳酰膽堿，將該制備物暴露于待研究化合物，其總濃度從0.1μm至1μm遞增。
能誘導松弛的化合物被確定為具有5-HT4拮抗劑特征。
對于不誘導松弛的化合物，將制備物暴露于五羥色胺(其濃度從0.1nM至誘導最大松弛，逐漸遞增)，將存在待研究化合物下的五羥色胺致松弛曲線，與不存在該化合物得到的對照曲線進行對比。如果該化合物的存在致使曲線向右偏移，則被研究化合物被認為具有5-HT4拮抗劑特征。
最后，按照Grossman及其同事在Br.J.Pharmacol.(1989)97 451中所描述的方法，研究了本發明化合物對從豚鼠分離的降結腸平滑肌5-HT3受體的拮抗劑效果。
在阻斷5-HT1和5-HT2受體(0.1μM Methysergide)并在使5-HT4受體不敏感(10μM5-甲氧基tryptamine)后，通過剌激5-HT3受體，依其濃度不同，導致豚鼠降結腸平滑肌部分收縮。收縮借助等長儀(isometrie)計錄。
通過測定相對于五羥色胺濃度-收縮效果(濃度連續遞增，不累積)曲線的偏移量，對給定化合物的五羥色胺能受體拮抗劑效果進行了定量，化合物濃度是1nM至0.1μM，溫育30分鐘。
對本發明化合物的生物學試驗結果表明，它們是5-HT3和/或5-HT4類五羥色胺能受體的配體，它們是5-HT4的激動劑或拮抗劑，和/或是5-HT3的拮抗劑。
因此這些化合物可用于治療和/預防與5-HT3和/或5-HT4相關的疾病，這些疾病或者與中樞神經系統相關，或者與胃腸系統相關，或者與心血管或泌尿系統相關。
至于中樞神經系統，這些疾病尤其包括神經精神性疾病，例如認知障礙、psychose、強迫癥狀、抑郁癥和焦慮癥。認知障礙包括例如記憶和注意缺陷、癡呆癥(老年癡呆癥，如Alzheimer癥或與年齡相關的癡呆)、腦血管疾病、帕金森氏癥。精神病包括例如偏執狂、精神分裂癥、躁狂癥和孤獨癥。強迫癥例如食欲過盛或喪失食欲等攝食障礙。抑郁癥和焦慮癥包括例如幻想型焦慮(外科手術前、牙科治療前等)、由于對酒精或麻醉品的依賴或戒斷酒精或麻醉品導致的焦慮、躁狂癥、季節性疾患、偏頭痛、惡心等。
至于腸胃系統，其疾病和紊亂尤其包括抗癌治療引起的嘔吐、胃腸和食道運動機能障礙引發的直接或間接疾患，具體疾病例如食欲不振、潰瘍、食道返流、脹氣、結腸燒灼征候、消化道分泌疾患、腹瀉，例如由霍亂或類癌綜合征導致的腹瀉。
至于心血管系統，其疾病和紊亂尤其包括與心律不齊直接或間接相關的病理。
至于泌尿系統，其疾病和紊亂尤其包括任何類型的失禁，及其原因或結果，例如感染、腎結石或腎受損。
本發明的化合物可呈適用于腸道給藥或非腸道給藥的任何組合物形式，例如片劑、色衣劑、凝膠劑、膠囊劑、例如糖漿或安剖劑等的可飲用或可注射用懸浮液或溶液，它們與常用賦形劑相結合，并劑量化成可每日給藥0.005-20mg/kg。
權利要求
1. 通式(I)化合物的游離堿或其酸加成鹽，呈純的對映異構體或對映異構體混合物的形式
其中R1代表甲基，X1代表氫原子，或者OR1和X1一起形成式-O(CH2)2-、-O(CH2)3-、-O(CH2)2O-或-O-(CH2)3-O-的基團，X2代表氫原子或氨基，且X3代表鹵原子。
2. 權利要求1化合物的制備方法，其特征在于首先通過哌嗪與2，3-二溴丙酸乙酯反應制得1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷-2-羧酸乙酯，然后將所得酯還原為1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷-2-甲醇，最后用通式(V)的苯甲酸衍生物處理得到的醇
式中R1、X1、X2及X3定義同權利要求1。
3. 藥物，其特征在于由權利要求1的化合物組成。
4. 藥物組合物，其特征在于含權利要求1的化合物，并結合含有賦形劑。
全文摘要
通式(Ⅰ)的化合物，其中R
文檔編號A61P25/18GK1239962SQ97180353
公開日1999年12月29日 申請日期1997年12月2日 優先權日1996年12月4日
發明者A·洛克黑德, S·熱格哈姆, A·內德勒, A·索利尼亞克 申請人:合成實驗室公司