CN101952278A

CN101952278A - 3-烷基-哌嗪衍生物及其用途

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Publication number: CN101952278A
Application number: CN2009801050518A
Authority: CN
Inventors: D·S·卡特; M·C·卢卡斯; R·C·舍恩菲尔德; R·J·韦克特
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2011-01-19
Also published as: AR070415A1; KR20100101171A; CA2713378A1; EP2254884B1; BRPI0908807A2; PE20091470A1; JP2011512340A; WO2009101018A3; CL2009000317A1; WO2009101018A2; EP2254884A2; IL206951A0; MX2010008778A; AU2009214190A1; US7998963B2; TW200938533A; US20090209553A1

Abstract

式(I)化合物或其可药用盐，其中Ar、R¹、R²、R³和R⁴如本文所定义。还提供了药物组合物、使用方法和制备该化合物的方法。

Description

3-烷基-哌嗪衍生物及其用途

单胺缺乏长期以来一直被认为与抑郁、焦虑和其它障碍有关(参见例如：Charney等人，J.Clin.Psychiatry(1998)59，1-14；Delgado等人，J.Clin.Psychiatry(2000)67，7-11；Resser等人，Depress.Anxiety(2000)12(Suppl1)2-19；和Hirschfeld等人，J.Clin.Psychiatry(2000)61，4-6)。具体地讲，血清素(5-羟色胺)和去甲肾上腺素被认为是在心情调节中起重要作用的关键的调节性神经递质。选择性的5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)诸如氟西汀、舍曲林、帕罗昔丁、氟伏沙明、西酞普兰和依他普仑为抑郁症提供了治疗(Masand等人，Harv.Rev.Psychiatry(1999)7，69-84)。去甲肾上腺素再摄取抑制剂诸如瑞波西汀、托莫西汀、地昔帕明和去甲替林为抑郁、注意力缺陷多动障碍提供了有效治疗(Scates等人，Ann.Pharmacother.(2000)34，1302-1312；Tatsumi等人，Eur.J.Pharmacol.(1997)340，249-258)。

与仅单独增强5-羟色胺或去甲肾上腺素神经传递相比，5-羟色胺和去甲肾上腺素神经传递的增强在抑郁和焦虑症的药物治疗中被认为是协同性的(Thase等人，Br.J.Psychiatry(2001)178，234，241；Tran等人，J.Clin.Psychopharmacology(2003)23，78-86)。5-羟色胺和去甲肾上腺素的双重再摄取抑制剂诸如度洛西汀、米那普仑和文拉法辛目前正在开发用于治疗抑郁和焦虑症(Mallinckrodt等人，J.Clin.Psychiatry(2003)5(1)19-28；Bymaster等人，Expert Opin.Investig.Drugs(2003)12(4)531-543)。5-羟色胺和去甲肾上腺素的双重再摄取抑制剂也为精神分裂症和其它精神病、运动功能障碍、药物成瘾、认知障碍、阿耳茨海默氏病、强迫症、注意力缺陷障碍、恐慌发作、社交恐惧症、饮食障碍诸如肥胖、厌食症、贪食症和“暴食症”、紧张状态、高血糖、高血脂、非胰岛素依赖型糖尿病、癫痫发作病症如癫痫、以及与由中风、脑外伤、大脑局部缺血、头部损伤、脑溢血引起的神经损伤有关的病症提供了潜在的治疗。5-羟色胺和去甲肾上腺素的双重再摄取抑制剂还为泌尿道病症和疾病状态以及疼痛和炎症提供了潜在的治疗。

最近发现，抑制去甲肾上腺素、5-羟色胺和多巴胺再摄取的“三重再摄取”抑制剂(“广谱抗抑郁药”)可用于治疗抑郁和其它CNS适应症(Beer等人，J.Clinical Pharmacology(2004)44：1360-1367；Skolnick等人，EurJ Pharmacol.(2003)Feb 14；461(2-3)：99-104)。

因此需要可有效作为5-羟色胺再摄取抑制剂、去甲肾上腺素再摄取抑制剂、多巴胺再摄取抑制剂和/或5-羟色胺、去甲肾上腺素和/或多巴胺的双重再摄取抑制剂或5-羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺的三重再摄取抑制剂的化合物，以及制备该化合物的方法和在治疗抑郁、焦虑、泌尿生殖疾病、疼痛和其它病症中使用该化合物的方法。本发明满足了这些需要。

本发明提供了式I化合物或其可药用盐：

其中：

m是1至3；

n是0至2；

Ar是：

任选取代的吲哚基；

任选取代的吲唑基；

任选取代的氮杂吲哚基；

任选取代的氮杂吲唑基；

任选取代的2，3-二氢-吲哚基；

任选取代的苯并噻吩基；

任选取代的苯并咪唑基；

任选取代的苯并

唑基；

任选取代的苯并噻唑基；

任选取代的喹啉基；

任选取代的异喹啉基；

任选取代的萘基；或

任选取代的苯基；

X、Y和Z之一是N且其它的是CR^a，或者X、Y和Z是CR^a，其中各R^a彼此独立地是氢或R⁷；

R¹是：氢；C₁-C₆-烷基；或胺保护基；

R²是：

C₃-C₆-烷基；

C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；

羟基-C₁-C₆-烷基；

C₃-C₆-环烷基；

C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；

C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；

C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；

芳基；

杂芳基；

芳氧基-C₁-C₃-烷基；

杂芳氧基-C₁-C₃-烷基；

杂环基；或

杂环基-C₁-C₃-烷基；

R³是：氢；或C₁-C₆-烷基；

或R²和R³与它们所连接的原子一起可形成C₃-C₆-环烷基；

R⁴是：氢；或C₁-C₆-烷基；

或R²和R⁴与它们所连接的原子一起可形成5或6元杂环。

本发明还提供了药物组合物、使用方法以及制备上述化合物的方法。

除非另有说明，在本申请(包括说明书和权利要求)中使用的下列术语具有下面所给出的定义。需要强调的是：除非文中另外清楚地说明，说明书和权利要求中所使用的“一个”、“一种”和“该”等包括所述指代物的复数形式。

“激动剂”是指能够增强另一种化合物或受体位点的活性的化合物。

“烷基”是指具有1-12个碳原子的仅由碳原子和氢原子组成的单价直链或支链饱和烃基。“低级烷基”指1-6个碳原子的烷基，即C₁-C₆烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、戊基、正-己基、辛基、十二烷基等。″支链烷基″是指异丙基、异丁基、叔丁基等。

“亚烷基”是指1-6个碳原子的直链饱和二价烃基或3-6个碳原子的支链饱和二价烃基，例如亚甲基、亚乙基、2，2-二甲基亚乙基、亚丙基、2-甲基亚丙基、亚丁基、亚戊基等。

“链烯基”是指含有至少一个双键的2-6个碳原子的直链单价烃基或3-6个碳原子的支链单价烃基，例如乙烯基、丙烯基等。

“炔基”是指含有至少一个三键的2-6个碳原子的直链单价烃基或3-6个碳原子的支链单价烃基，例如乙炔基、丙炔基等。

“氨基”是指式-NR-R′的基团，其中R和R′彼此独立地是氢或本文所定义的烷基。

“烷基氨基”是指式-NR-R′的基团，其中R为氢或烷基，R′为本文所定义的烷基。

“烷氧基氨基”是指式-NR-OR′的基团，其中R为氢或烷基，R′为本文所定义的烷基。

“烷硫基”是指式-SR的基团，其中R为本文所定义的烷基。

“氨基烷基”是指式-R-R′的基团，其中R′为氨基，R为本文所定义的亚烷基。“氨基烷基”包括氨基甲基、氨基乙基、1-氨基丙基、2-氨基丙基等。“氨基烷基”中的氨基可以被烷基取代一次或二次以分别得到“烷基氨基烷基”和“二烷基氨基烷基”。“烷基氨基烷基”包括甲基氨基甲基、甲基氨基乙基、甲基氨基丙基、乙基氨基乙基等。“二烷基氨基烷基”包括二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、N-甲基-N-乙基氢基乙基等。

“氨基羰基”表示基团-C(O)-R，其中R是本文所定义的氨基。

“烷氧基”是指式-OR的基团，其中R为本文所定义的烷基。烷氧基的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基等。

“烷氧基烷基”是指式-R′-R″的基团，其中R′为本文所定义的亚烷基，R″为本文所定义的烷氧基。示例性的烷氧基烷基包括例如2-甲氧基乙基、3-甲氧基丙基、1-甲基-2-甲氧基乙基、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲氧基丙基和1-(2-甲氧基乙基)-3-甲氧基丙基。

“烷基羰基”是指式-C(O)-R′的基团，其中R′为本文所定义的烷基。

“烷基磺酰基”是指式-SO₂-R′的基团，其中R′为本文所定义的烷基。

“烷基磺酰基烷基”是指式-R^b-SO₂-R^a的基团，其中R^a是本文所定义的烷基，R^b是本文所定义的亚烷基。示例性的烷基磺酰基烷基包括例如3-甲磺酰基丙基、2-甲磺酰基乙基、2-甲磺酰基丙基等。

“烷基磺酰基氧基”是指式R^a-SO₂-O-的基团，其中R^a是本文所定义的烷基。

“拮抗剂”是指能够减弱或阻止另一种化合物或受体位点的作用的化合物。

“芳基”是指由单、双或三环芳族环组成的单价环状芳族烃基。芳基可以如本文所定义的那样任选地被取代。芳基的实例包括但不限于任选取代的苯基、萘基、菲基、芴基、茚基、并环戊二烯基、薁基、氧基二苯基、联苯基、亚甲基二苯基、氨基二苯基、二苯基亚磺酰基、二苯基磺酰基、二苯基亚异丙基、苯并二

烷基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并吡喃基、苯并嗪基、苯并

嗪酮基、苯并哌啶基、苯并哌嗪基、苯并吡咯烷基、苯并吗啉基、亚甲二氧基苯基、亚乙二氧基苯基等，包括其部分氢化的衍生物。优选的芳基是苯基和萘基，更优选苯基。

“芳氧基”是指式-OR的基团，其中R是本文所定义的芳基部分。

可互换使用的“芳基烷基”和“芳烷基”是指基团-R^aR^b，R^a为本文所定义的亚烷基，R^b为本文所定义的芳基；例如苯基烷基诸如苄基、苯乙基、3-(3-氯苯基)-2-甲基戊基等是芳基烷基的实例。

“芳烷氧基”是指式-OR的基团，其中R是本文所定义的芳烷基部分。

“氮杂吲哚”是指式的基团，其中任何X¹、X²、X³和X⁴中的一个或两个是N(氮杂)，其余的是碳。“氮杂吲哚”可以如本文关于杂芳基所定义的那样任选地在1、2和3位上以及在4-至7中不是氮的任何位置上被取代。因此“氮杂吲哚”包括：上式的“吡咯并嘧啶”，其中X²和X⁴是N；上式的“吡咯并嘧啶”，其中X¹和X³是N；上式的“吡咯并吡嗪”，其中X¹和X⁴是N；上式的“吡咯并吡啶”，其中X¹是N；上式的“吡咯并吡啶”，其中X²是N；上式的“吡咯并吡啶”，其中X³是N；和上式的“吡咯并吡啶”，其中X⁴是N。

“氮杂吲唑”表示式的基团，其中任何X¹、X²、X³和X⁴中的一个或两个是N(氮杂)，其余的是碳。“氮杂吲唑”可以如本文关于杂芳基所定义的那样任选地在1、2和3位上以及在4-至7中不是氮的任何位置上被取代。因此“氮杂吲唑”包括：上式的“吡唑并嘧啶”，其中X²和X⁴是N；上式的“吡唑并嘧啶”，其中X¹和X³是N；上式的“吡唑并吡嗪”，其中X¹和X⁴是N；上式的“吡唑并吡啶”，其中X¹是N；上式的“吡唑并吡啶”，其中X²是N；上式的“吡唑并吡啶”，其中X³是N；和上式的“吡唑并吡啶”，其中X⁴是N。

“氰基烷基”是指式-R’-R”的基团，其中R’为本文所定义的亚烷基，R”为氰基或腈。

“环烷基”是指由单环或双环组成的单价饱和碳环部分。环烷基可任选地被一个或多个取代基取代，除非另外说明，否则其中的各取代基独立地为羟基、烷基、烷氧基、卤素、卤代烷基、氨基、单烷基氨基或二烷基氨基。环烷基部分的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基等，包括其部分不饱和的衍生物。

可互换使用的“环烷基氧基”和“环烷氧基”是指式-OR的基团，其中R是本文所定义的环烷基。环烷基氧基的实例包括环丙基氧基、环丁基氧基、环戊基氧基、环己基氧基等。

“环烷基烷基”是指式-R’-R”的基团，其中R’为本文所定义的亚烷基，R”为本文所定义的环烷基。

可互换使用的“环烷基烷基氧基”和“环烷基烷氧基”是指式-OR的基团，其中R是本文所定义的环烷基烷基。环烷基烷氧基的实例包括环丙基甲氧基、环丁基甲氧基、环戊基甲氧基、环己基甲氧基等。

“杂烷基”是指包括支链C₄-C₇-烷基在内的本文所定义的烷基，其中1、2或3个氢原子被独立选自下列的取代基所代替：OR^a、NR^bR^c和-S(O)_nR^d(其中n为0-2的整数)，可以理解：杂烷基的连接点为碳原子，其中R^a为氢、酰基、烷基、环烷基或环烷基烷基；R^b和R^c彼此独立地为氢、酰基、烷基、环烷基或环烷基烷基；当n为0时，R^d为氢、烷基、环烷基或环烷基烷基，当n为1或2时，R^d为烷基、环烷基、环烷基烷基、氨基、酰基氨基、单烷基氨基或二烷基氨基。代表性的实例包括但不限于2-羟基乙基、3-羟基丙基、2-羟基-1-羟基甲基乙基、2，3-二羟基丙基、1-羟基甲基乙基、3-羟基丁基、2，3-二羟基丁基、2-羟基-1-甲基丙基、2-氨基乙基、3-氨基丙基、2-甲基磺酰基乙基、氨基磺酰基甲基、氨基磺酰基乙基、氨基磺酰基丙基、甲基氨基磺酰基甲基、甲基氨基磺酰基乙基、甲基氨基磺酰基丙基等。

“杂芳基”指的是5至12个环原子的单环、二环或三环基团，其具有至少一个包含一、二或三个选自N、O或S的环杂原子、剩余的环原子是C的芳环，应当清楚地是，该杂芳基的连接点应当位于芳族环上。该杂芳基环可以如本文所定义的那样任选地被取代。杂芳基部分的实例非限制性地包括任选地被取代的咪唑基、

唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基、

二唑基、噻二唑基、吡嗪基、噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡啶基、吡咯基、吡唑基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻喃基、苯并咪唑基、苯并

唑基、苯并二唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、苯并吡喃基、吲哚基、异吲哚基、三唑基、三嗪基、喹喔啉基、嘌呤基、喹唑啉基、喹嗪基、萘啶基、蝶啶基、咔唑基、氮杂

基、二氮杂

基、吖啶基等，包括其部分氢化的衍生物。

可互换使用的“杂芳基烷基”或“杂芳烷基”是指基团-R^aR^b，其中R^a为本文所定义的亚烷基，R^b为本文所定义的杂芳基。

可互换使用的术语“卤代”和“卤素”是指取代基氟、氯、溴或碘。

“卤代烷基”是指本文所定义的烷基，其中一或多个氢被相同或不同的卤素所代替。卤代烷基的实例包括-CH₂Cl、-CH₂CF₃、-CH₂CCl₃、全氟烷基(例如，-CF₃)等。

“卤代烷氧基”指的是式-OR的部分，其中R是本文所定义的卤代烷基部分。卤代烷氧基部分的实例非限制性地包括三氟甲氧基、二氟甲氧基、2，2，2-三氟乙氧基等。

“羟基烷基”指的是杂烷基的子集，并且特别是指被一个或多个，优选一、二或三个羟基取代的本文所定义的烷基部分，条件是相同的碳原子不能携带一个以上的羟基。典型的实例非限制性地包括羟基甲基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、1-(羟基甲基)-2-甲基丙基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、4-羟基丁基、2，3-二羟基丙基、2-羟基-1-羟基甲基乙基、2，3-二羟基丁基、3，4-二羟基丁基和2-(羟基甲基)-3-羟基丙基。

“杂环氨基”指的是其中至少一个环原子是N、NH或N-烷基并且剩余的环原子形成亚烷基的饱和环。

“杂环基”指的是由一至三个环组成的包含一、二、三或四个杂原子(选自氮、氧或硫)的单价饱和部分。所说的杂环基可以如本文所定义的那样任选地被取代。杂环基部分的实例非限制性地包括任选地被取代的哌啶基、哌嗪基、高哌嗪基、氮杂基、吡咯烷基、吡唑烷基、咪唑啉基、咪唑烷基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、

唑烷基、异

唑烷基、吗啉基、噻唑烷基、异噻唑烷基、奎宁环基、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、噻二唑烷基、苯并噻唑烷基、苯并

唑烷基、二氢呋喃基、四氢呋喃基、二氢吡喃基、四氢吡喃基、硫代吗啉基、硫代吗啉基亚砜、硫代吗啉基砜、二氢喹啉基、二氢异喹啉基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基等。

当与“芳基”、“苯基”、“杂芳基”(包括吲哚基如吲哚-1-基、吲哚-2-基和吲哚-3-基、2，3-二氢吲哚基如2，3-二氢吲哚-1-基、2，3-二氢吲哚-2-基和2，3-二氢吲哚-3-基、吲唑基如吲唑-1-基、吲唑-2-基和吲唑-3-基、苯并咪唑基如苯并咪唑-1-基和苯并咪唑-2-基、苯并噻吩基如苯并噻吩-2-基和苯并噻吩-3-基、苯并

唑-2-基、苯并噻唑-2-基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、

唑基、噻唑基、异唑基、异噻唑基、咪唑基、吡唑基和喹啉基)或“杂环基”联用时，“任选地被取代的”指的是任选地独立地被一至四个取代基，优选一或两个取代基取代的芳基、苯基、杂芳基或杂环基，所说的取代基选自烷基、环烷基、烷氧基、卤素、卤代烷基、卤代烷氧基、氰基、硝基、杂烷基、氨基、酰基氨基、单-烷基氨基、二-烷基氨基、羟基烷基、烷氧基烷基、苄氧基、环烷基烷基、环烷氧基、环烷基烷氧基、烷基磺酰基氧基、任选地被取代的噻吩基、任选地被取代的吡唑基、任选地被取代的吡啶基、吗啉-4-基羰基、-(CH₂)_q-S(O)_rR^f；-(CH₂)_q-NR^gR^h；-(CH₂)_q-C(＝O)-NR^gR^h；-(CH₂)_q-C(＝O)-C(＝O)-NR^gR^h；-(CH₂)_q-SO₂-NR^gRⁿ；-(CH₂)_q-N(R^f)-C(＝O)-Rⁱ；-(CH₂)_q-C(＝O)-Rⁱ；或-(CH₂)_q-N(R^f)-SO₂-R^g；其中q是0或1，r选自0至2，R^f、R^g和R^h各自独立地是氢或烷基，且各Rⁱ独立地是氢、烷基、羟基或烷氧基。优选的任选的取代基包括烷基、卤素、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烷基磺酰基、氰基、硝基、氨基、氨基羰基和乙酰基。特别优选的任选的取代基包括甲基、甲氧基、甲基氨基、氯、氟、氰基、氨基羰基、二氟甲氧基、三氟甲基、甲磺酰基和氨基甲基。最优选的任选的取代基是甲基、甲氧基、氟和氯。

“离去基团”指的是具有合成有机化学中与其有关的常规含义的基团，即，在取代反应条件下可以被置换的原子或基团。离去基团的实例非限制性地包括卤素、链烷烃-或亚芳基磺酰氧基，如甲磺酰氧基、乙磺酰氧基、甲硫基、苯磺酰氧基、甲苯磺酰氧基和噻吩基氧基、二卤代膦酰氧基、任选地被取代的苄氧基、异丙氧基、酰氧基等。

“调节剂”指的是与靶点相互作用的分子。所说的相互作用非限制性地包括本文所定义的激动剂、拮抗剂等。

“任选的”或“任选地”指的是随后所描述的事件或情形可能发生但不一定发生，并且该描述包括所说事件或情形发生的情况和不发生的情况。

“疾病”和“疾病状态”指的是任何疾病、情况、症状、病症或适应征。

“惰性有机溶剂”或“惰性溶剂”指的是在所述的与其相关的反应条件下为惰性的溶剂，包括例如苯、甲苯、乙腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔-丁醇、二

烷、吡啶等。除非进行了相反的说明，否则在本发明的反应中所用的溶剂均为惰性溶剂。

“可药用的”指的是可用于制备药物组合物的物质，其通常是安全、无毒的并且在生物学或其它方面没有不利影响，并且包括对于兽医以及人药用而言是可接受的物质。

化合物的“可药用盐”指的是如本文所定义的可药用的并且具有母体化合物的所需药理学活性的化合物。所述的盐包括：

与无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等形成的酸加成盐或者与有机酸如乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙磺酸、富马酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、谷氨酸、羟乙酸、羟基萘甲酸、2-羟基乙磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、甲磺酸、粘糠酸、2-萘磺酸、丙酸、水杨酸、琥珀酸、酒石酸、对-甲苯磺酸、三甲基乙酸等形成的酸加成盐；或者

当在所说的母体化合物中存在酸性质子时，酸性质子被金属离子，例如碱金属离子、碱土金属离子或铝离子代替所形成的盐或者与有机碱或无机碱配位形成的盐。可接受的有机碱包括二乙醇胺、乙醇胺、N-甲基葡糖胺、三乙醇胺、氨基三丁醇等。可接受的无机碱包括氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸钠和氢氧化钠。

优选的可药用盐是由乙酸、盐酸、硫酸、甲磺酸、马来酸、磷酸、酒石酸、柠檬酸、钠、钾、钙、锌和镁形成的盐。

应当清楚的是，在提及可药用盐时还包括本文所定义的相同酸加成盐的溶剂加成形式(溶剂化物)或结晶形式(多晶型)。

“保护基团”或“保护基”指的是在合成化学的常规含义中，可以选择性阻断多官能团化合物的反应部位之一从而使得可以在另一个未被保护的反应部位上选择性进行化学反应的基团。本发明的某些方法依赖于保护基团来阻断反应物中存在的反应性氮和/或氧原子。例如，术语“氨基保护基团”和“氮保护基”在这里可以互换使用并且指的是那些在合成过程中用于保护氮原子不发生不希望的反应的有机基团。氮保护基的实例非限制性地包括三氟乙酰基、乙酰氨基、苄基(Bn)、苄氧基羰基(苄酯基，CBZ)、对-甲氧基苄氧基羰基、对-硝基苄氧基羰基、叔-丁氧基羰基(BOC)等。本领域技术人员知道怎样选择易于除去并且能经受住随后的反应的基团。

“溶剂化物”指的是包含化学计算量或非化学计算量溶剂的溶剂加成形式。一些化合物具有在结晶固态捕获固定摩尔比溶剂分子从而形成溶剂化物的倾向。如果所说的溶剂是水，则所形成的溶剂化物是水合物，当所说的溶剂是醇时，所形成的溶剂化物是醇化物。水合物是由一分子或多分子水与一分子所说物质的组合形成的，其中所说的水保留其H₂O的分子状态，该类组合能形成一种或多种水合物。

“个体”指的是哺乳动物和非哺乳动物。哺乳动物指的是哺乳动物纲的任何成员，非限制性地包括人；非人类灵长目动物如黑猩猩和其它猿类以及猴类；农场动物如牛、马、绵羊、山羊和猪；家养动物如兔、狗和猫；实验室动物，包括啮齿类动物，如大鼠、小鼠和豚鼠等。非哺乳动物的实例非限制性地包括鸟类等。术语“个体”不表示特定的年龄或性别。

与5-羟色胺、去甲肾上腺素和/或多巴胺神经传递有关的“疾病状态”包括抑郁和焦虑症，以及精神分裂症和其它精神病、运动障碍、药物成瘾、认知障碍、阿耳茨海默氏病、注意力缺陷障碍如ADHD、强迫症、恐慌发作、社交恐惧症、饮食障碍如肥胖、厌食症、贪食症和“暴食症”、紧张状态、高血糖、高血脂、非胰岛素依赖型糖尿病、癫痫发作病症如癫痫，和治疗与由中风、脑外伤、大脑局部缺血、头部损伤、脑溢血所引起的神经损伤有关的病症，以及尿道的病症和疾病状态。与5-羟色胺、去甲肾上腺素和/或多巴胺神经传递有关的“疾病状态”还包括患者的炎性状态。本发明的化合物可用于治疗关节炎，包括但不限于类风湿性关节炎、脊椎关节病、痛风性关节炎、骨关节炎、系统性红斑狼疮和幼年型关节炎、骨关节炎、痛风性关节炎和其它关节疾病。

本文所用的“抑郁”包括但不限于重症抑郁、长期抑郁、轻郁症、特征在于悲哀、绝望、气馁、“沮丧”、忧郁、自尊心低下、内疚和自责情绪、回避人际交往和躯体症状如饮食和睡眠紊乱的抑郁心情的心理状态。

本文所用的“焦虑”包括但不限于与对虚幻的、想像的或夸大的危险或伤害的预期所产生的精神生理学响应有关的使人不愉快的或不受人欢迎的情绪状态，以及所伴随的身体反应例如心率增加、呼吸速率改变、出汗、战栗、虚弱和疲惫、危险迫近感、无力感、恐惧和紧张。

可与“泌尿道症状”互换使用的“泌尿道疾病”或“尿路病”是指在泌尿道中的病理变化。泌尿道疾病的实例包括但不限于压力性失禁、紧迫性失禁、良性前列腺肥大(BPH)、前列腺炎、逼尿肌反射亢进、出口梗阻、尿频、夜尿、尿急、膀胱过度活动症、骨盆过度敏感、尿道炎、前列腺痛、膀胱炎、特发性膀胱过敏等。

可与“泌尿道症状”互换使用的“与泌尿道相关的疾病状态”或“泌尿道疾病状态”或“尿路病”是指在泌尿道中的病理变化，或膀胱平滑肌机能障碍或其神经支配造成的病态的尿储存或排空。泌尿道症状包括但不限于膀胱过度活动症(也称为逼尿肌机能亢进)、出口梗阻、出口机能不全和骨盆过度敏感。

“膀胱过度活动症”或“逼尿肌机能亢进”包括但不限于表现为下列的症状变化：尿急、尿频、膀胱容量改变、尿失禁、排尿阈值(micturition threshold)、不稳定的膀胱收缩、括约肌痉挛、逼尿肌反射亢进(神经原性膀胱)、逼尿肌不稳定等。

“出口梗阻”包括但不限于良性前列腺肥大(BPH)、尿道狭窄疾病、肿瘤、尿流慢、开始排尿困难、尿急、耻骨上疼痛等。

“出口机能不全”包括但不限于尿道过度活动、尿道括约肌损伤、混合性失禁、压力性失禁等。

“骨盆过度敏感”包括但不限于骨盆疼痛、间质性(细胞)膀胱炎、前列腺痛、前列腺炎、外阴痛(vulvadynia)、尿道炎、睾丸痛、膀胱过度活动症等。

“疼痛”是指由特定的神经末梢的刺激产生的不安、痛苦或剧痛的或多或少的定位的感觉。有许多类型的疼痛，包括但不限于闪痛、幻肢痛、闪电样痛、急性疼痛、炎性疼痛、神经病性疼痛、复杂的区域性疼痛、神经痛、神经病等(Dorland′s Illustrated Medical Dictionary，28版，W.B.Saunders Company，Philadelphia，PA)。治疗疼痛的目标是降低被治疗个体所感受到的疼痛的严重程度。

“神经性疼痛”指的是由外周神经系统中的机能障碍和/或病理性变化以及非炎性损害所造成的疼痛。神经性疼痛的实例包括但不限于热或机械痛觉过敏、热或机械异常性疼痛、糖尿病性疼痛、压迫性疼痛等。

“治疗有效量”指的是当被给药于个体来治疗疾病状态时足以对所说的疾病状态发挥该类治疗作用的化合物的数量。所说的“治疗有效量”将随着所用的化合物、被治疗的疾病状态、所治疗疾病的严重程度、个体的年龄和相对健康状况、给药途径和形式、主治医师或兽医从业者的判断以及其它因素来进行变化。

在提及变量时所用的术语“如上文所定义”以及“如本文所定义”包括该变量的广义定义以及优选的定义、更优选的定义及最优选的定义，如果有的话。

疾病状态的“治疗”包括：

(i)预防疾病状态，即使得疾病状态的临床症状不在可能患有或者有倾向患有疾病状态但还没有经历或显示该疾病状态的症状的个体中出现，

(ii)抑制疾病状态，即阻止疾病状态或其临床症状的发展，或者

(iii)缓解疾病状态，即使得疾病状态或其临床症状暂时或永远消退。

当涉及化学反应时所用的术语“处理”、“接触”和“反应”指的是在适宜的条件下加入或混合两种或多种试剂以制得所示和/或所需的产物。应当意识到产生所示和/或所需产物的反应不一定是由开始所加入的两种试剂的组合直接产生的，即，可在该混合物中产生一种或多种最终可形成所示和/或所需产物的中间体。

一般而言，在本申请中所用的命名法是以AUTONOM^TM 4.0版(一种用于产生IUPAC系统命名的Beilstein Institute计算机系统)为基础的。这里所示的化学结构是用ISIS

2.2版来制备的。出现于文中的结构式中的碳、氧或氮原子上的任何开放价键表示存在氢原子。

在化学结构中存在手性碳时，该结构包括与该手性碳有关的所有立体异构体。

这里所提到的所有专利和公开物在这里都被全文引入作为参考。

本发明提供了式I化合物或其可药用盐：

其中：

m是1至3；

n是0至2；

Ar是：

任选取代的吲哚基；

任选取代的吲唑基；

任选取代的氮杂吲哚基；

任选取代的氮杂吲唑基；

任选取代的2，3-二氢-吲哚基；

任选取代的苯并噻吩基；

任选取代的苯并咪唑基；

任选取代的苯并

唑基；

任选取代的苯并噻唑基；

任选取代的喹啉基；

任选取代的异喹啉基；

任选取代的萘基；或

任选取代的苯基；

R¹是：氢；C₁-C₆-烷基；或胺保护基；

R²是：

C₃-C₆-烷基；

C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；

羟基-C₁-C₆-烷基；

C₃-C₆-环烷基；

C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；

C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；

C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；

芳基；

杂芳基；

芳氧基-C₁-C₃-烷基；

杂芳氧基-C₁-C₃-烷基；

杂环基；或

杂环基-C₁-C₃-烷基；

R³是：氢；或C₁-C₆-烷基；

或R²和R³与它们所连接的原子一起可形成C₃-C₆-环烷基；

R⁴是：氢；或C₁-C₆-烷基；

或R²和R⁴与它们所连接的原子一起可形成5或6元杂环。

在式I的某些实施方案中，R¹是氢。

在式I的某些实施方案中，R¹是甲基。

在式I的某些实施方案中，R²和R³与它们所连接的原子一起形成C₃-C₆-环烷基环。

在式I的某些实施方案中，R²和R³与它们所连接的原子一起形成环丁基环。

在式I的某些实施方案中，R²和R³与它们所连接的原子一起形成环己基环。

在式I的某些实施方案中，R²和R⁴与它们所连接的原子一起形成5或6元杂环。

在式I的某些实施方案中，R²和R⁴与它们所连接的原子一起形成5元杂环。

在式I的某些实施方案中，R³是氢。

在式I的某些实施方案中，R³是C₁-C₆-烷基。

在式I的某些实施方案中，R²和R³是C₃-C₆-烷基。

在某些实施方案中，式I化合物可以更具体地是式Ia或式Ib的化合物：

其中Ar、R²和R⁴如本文所定义。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是：吲哚基；吲唑基；氮杂吲哚基；2，3-二氢-吲哚基；苯并噻吩基；喹啉基；异喹啉基；萘基；或苯基，它们均是任选被取代的。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是：吲哚基；吲唑基；氮杂吲哚基；氮杂吲唑基；2，3-二氢-吲哚基；苯并噻吩基；喹啉基；或异喹啉基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是：任选取代的萘基；或任选取代的苯基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是：吲哚基；吲唑基；氮杂吲哚基；氮杂吲唑基；或2，3-二氢-吲哚基，它们均是任选被取代的.

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的吲哚基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的吲唑基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的氮杂吲哚基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的苯并噻吩基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的苯并咪唑基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的苯并

唑基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的苯并噻唑基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的喹啉基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的异喹啉基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的萘基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的2，3-二氢-吲哚基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的氮杂吲唑基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的苯基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是吲哚-4-基、吲哚-5-基或吲哚-6-基，它们均是任选被取代的。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是吲哚-5-基或吲哚-6-基，它们均是任选被取代的。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的吲哚-5-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的吲唑-5-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的苯并噻吩-5-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的萘-2-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的喹啉-6-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的异喹啉-6-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选取代的吡咯并[2，3-b]吡啶-5-基。

在式I、Ia或Ib的某些实施方案中，Ar是任选地被卤素、C₁-C₆-烷氧基或氰基取代一次或两次的苯基。

在某些实施方案中，式I化合物可以更具体地是式IIa或式IIb的化合物：

其中X是N或CH，R⁵是氢、卤素、C₁-C₆-烷基或C₁-C₆-烷氧基，并且其中R²和R⁴如本文所定义。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R⁴是氢。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；芳基；杂芳基；或杂环基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；或杂环基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；或杂环基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；或C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是：C₃-C₆-烷基或C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是C₃-C₆-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₃-C₆-烷基：正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2，2-二甲基-丙基和3，3-二甲基-丁基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基：甲氧基-甲基、乙氧基-甲基、异丙氧基-甲基、2-甲氧基-乙基、2-乙氧基-乙基、2-异丙氧基-乙基、3-甲氧基-丙基和3-乙氧基-丙基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是羟基-C₁-C₆-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的羟基-C₁-C₆-烷基：羟基-甲基和2-羟基-乙基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是C₃-C₆-环烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₃-C₆-环烷基：环丙基、环丁基、环戊基和环己基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是环己基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基：环丙基-甲基、环丁基-甲基、环戊基-甲基、环己基-甲基、2-环丙基-乙基、2-环丁基-乙基、2-环戊基-乙基和2-环己基-乙基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基：环丙基-甲基、环己基-甲基和2-环丙基-乙基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基：环丙氧基-甲基、环丁氧基-甲基、环戊氧基-甲基、环己氧基-甲基、2-环丙氧基-乙基、2-环丁氧基-乙基、2-环戊氧基-乙基和2-环己氧基-乙基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基：环丙基-甲氧基-甲基、环丁基-甲氧基-甲基、环戊基-甲氧基-甲基、环己基-甲氧基-甲基、2-(环丙基-甲氧基)-乙基、2-(环丁基-甲氧基)-乙基、2-(环戊基-甲氧基)-乙基和2-(环己基-甲氧基)-乙基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是芳基，优选任选取代的苯基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是杂芳基，优选任选取代的吡啶基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是芳氧基-C₁-C₃-烷基，优选苯氧基甲基，其中的苯基部分任选地被取代。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是杂芳氧基-C₁-C₃-烷基，优选吡啶氧基-甲基，其中的吡啶基部分任选地被取代。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是杂环基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的杂环基：四氢吡喃基、四氢呋喃基和哌啶基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是杂环基-C₁-C₃-烷基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是选自下列的杂环基-C₁-C₃-烷基：四氢吡喃基-甲基、四氢呋喃基-甲基或哌啶基-甲基。

在式I、Ia、Ib、IIa或IIb的某些实施方案中，R²是四氢吡喃-4-基-甲基。

在式IIa或IIb的某些实施方案中，X是N。

在式IIa或IIb的某些实施方案中，X是CH。

在式IIa或IIb的某些实施方案中，R⁵是氢。

在式IIa或IIb的某些实施方案中，R⁵是卤素。

当其中R¹、R²、R³、R⁴或R⁵中的任何一个是烷基或含有烷基部分时，该烷基优选是低级烷基，即C₁-C₆-烷基，更优选C₁-C₄-烷基。

根据本发明的方法，代表性的化合物如表1中所示。

表1

本发明的化合物可以用下面所示和描述的说明性合成反应流程图中所述的各种方法来进行制备。

在制备这些化合物时所用的起始材料和试剂通常可以得自商业供应商，如Aldrich Chemical Co.，或者可以用本领域技术人员已知的方法按照参考文献如Fieser and Fieser′s Reagents for Organic Synthesis；Wiley & Sons：纽约，1991，第1-15卷；Rodd′s Chemistry of Carbon Compounds，Elsevier Science Publishers，1989，第1-5卷和增刊；以及Organic Reactions，Wiley & Sons：纽约，1991，第1-40卷中所述的操作来进行制备。下面的合成反应流程图仅仅是为了对可以合成本发明化合物的一些方法进行说明，可以对这些合成反应流程图进行许多改变并且本领域技术人员可以参考本申请所包含的公开内容进行这些修改。

如果需要的话，可以用常规技术对这些合成反应流程图的起始材料和中间体进行分离和纯化，所说的技术包括但不限于过滤、蒸馏、结晶、色谱法等。可以用常规方法对这些材料进行定性，包括物理常数和光谱数据。

除非作出相反说明，否则这里所述的反应优选地是在惰性气氛下在大气压下在约-78℃至约150℃，更优选约0℃至约125℃，并且最优选和方便地在约室温(或环境温度)，例如约20℃的温度下进行的。

下面的流程图A说明了一种可用于制备其中PG是保护基、Y是卤素(优选溴)或其它离去基团并且Ar、R¹、R²和R³如本文所定义的本发明化合物的方法。

流程图A

在流程图A中，利用钯催化剂例如PdCl₂[(o-Tol)₃P]₂或Pd(OAc)₂以及三烷基膦或三芳基膦使取代的哌嗪化合物a与芳基卤化物b进行Buchwald反应以生成芳基哌嗪化合物c。化合物b可包括例如溴吲哚、溴吲唑、溴苯并噻吩、溴喹啉、溴异喹啉、溴萘、溴苯等。

在步骤2中，可将芳基哌嗪化合物c脱保护以得到化合物d。化合物c和d是本发明的式I化合物。

在某些实施方案中，可进行另外的步骤(未示出)以烷基化哌嗪化合物d的游离仲胺得到其中R¹是烷基的式I化合物。

可以对流程图A的方法进行许多改变并且这些改变对本领域技术人员而言是显而易见的。

流程图B涉及本发明化合物的另一种合成途径，其中PG、Ar、Y、R¹、R²和R⁴如本文所定义。

流程图B

在流程图B的步骤1中，将芳基卤化物b用二乙酸钯或类似的催化剂以及三烷基膦处理，随后任选地在碱的存在下用保护的哌嗪酮化合物e处理得到芳基哌嗪酮化合物f。在步骤2中，将芳基哌嗪酮f用烷基锂例如仲丁基锂处理，然后用烷基化试剂g处理得到取代的芳基哌嗪酮化合物h。烷基化试剂g可包括例如C₃-C₆-烷基卤化物、C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基卤化物等。然后将化合物h在步骤3中用LiAlH₄或类似的还原剂还原得到芳基哌嗪化合物i。然后将化合物i在步骤4中脱保护得到化合物j，其是本发明的式I化合物。

可以对流程图B进行许多改变。在一种改变方式中，步骤2中的哌嗪酮化合物的烷基化在步骤1中所示的与芳基卤化物的反应之前进行。在一些实施方案中，可以进行第二次烷基化以在哌嗪基环上引入R³。

在下面的实施例部分对制备本发明化合物的具体细节进行了描述。

本发明化合物可用于治疗与5-羟色胺神经传递、去甲肾上腺素神经传递和/或多巴胺神经传递有关的疾病或病症。所述的疾病和病症包括抑郁和焦虑症、以及精神分裂症和其它精神病、运动功能障碍、药物成瘾、认知障碍、阿耳茨海默氏病、注意力缺陷障碍诸如ADHD、强迫症、恐慌发作、社交恐惧症、饮食障碍诸如肥胖、厌食症、贪食症和“暴食症”、紧张状态、高血糖、高血脂、非胰岛素依赖型糖尿病、癫痫发作如癫痫，以及与由中风、脑外伤、大脑局部缺血、头部损伤、脑溢血所引起的神经损伤有关的病症。

本发明化合物也可用于治疗泌尿道的病症和疾病状态诸如压力性失禁、紧迫性失禁、良性前列腺肥大(BPH)、前列腺炎、逼尿肌反射亢进、出口梗阻、尿频、夜尿、尿急、膀胱活动过度、骨盆过度敏感、尿道炎、前列腺炎、膀胱炎、特发性膀胱过敏。

本发明化合物还具有抗炎和/或体内镇痛性能，因此预期可用于治疗与多种原因导致的疼痛有关的疾病状态，包括但不限于神经病性疼痛、炎性疼痛、手术痛、内脏痛、牙痛、经前痛、中枢痛、烧伤痛、偏头痛或丛集性头痛、神经损伤、神经炎、神经痛、中毒、局部缺血损伤、间质性膀胱炎、癌症痛、病毒、寄生虫或细菌感染、创伤后损伤(包括骨折和运动损伤)以及与功能性肠道疾病(例如肠易激综合征)有关的疼痛。

本发明的化合物还可用于治疗关节炎，包括但不限于类风湿性关节炎、脊椎关节病、痛风性关节炎、骨关节炎、系统性红斑狼疮和幼年型关节炎、骨关节炎、痛风性关节炎和其它关节疾病。

本发明包括包含至少一种本发明化合物或其单独的异构体、异构体的外消旋或非外消旋混合物或其可药用盐或溶剂化物以及至少一种可药用的载体的药物组合物，并且该药物组合物还可任选地包含其它治疗和/或预防成分。

一般而言，本发明的化合物是通过具有相似用途的物质的任何可接受的给药方式以治疗有效量进行给药的。适宜的剂量范围通常为每天1-500mg，优选地为每天1-100mg，并且最优选地为每天1-30mg，其取决于许多因素如被治疗疾病的严重程度、个体的年龄和相对健康状况、所用化合物的效力、给药途径和形式、给药所针对的适应症、以及主治医生的偏爱和经验。治疗该类疾病的本领域普通技术人员能在不进行过度实验的情况下根据其自身的常识和本申请所公开的内容确定对于给定疾病而言本发明化合物的治疗有效量。

本发明的化合物可以以药物制剂的形式被给药，所说的药物制剂包括适用于口服(包括颊和舌下)、直肠、鼻、局部、肺、阴道或胃肠外(包括肌内、动脉内、鞘内、皮下和静脉内)给药的制剂或者为适于通过吸入或吹入进行给药的形式。优选的给药方式通常为使用常规日剂量方案的口服给药，可以根据疾病的程度对其日剂量方案进行调整。

可以用一种或多种常规助剂、载体或稀释剂将本发明的化合物制备成药物组合物和单位剂量的形式。所说的药物组合物和单位剂型可以含有或不含有其它活性化合物或成分并且由常规比例的常规成分所组成，所说的单位剂型可包含与所用的所需日剂量范围相称的任何适宜有效量的活性成分。所说的药物组合物可以以固体如片剂或填充胶囊、半固体、粉末、缓释制剂或液体如溶液、混悬液、乳剂、酏剂或填充的口服用胶囊的形式被使用或者可以为用于直肠或阴道给药的栓剂形式或者可以为用于胃肠外应用的无菌注射液的形式。因此，每片包含约一(1)毫克活性成分，或者更广泛地说，包含约0.01至约一百(100)毫克活性成分的制剂是适宜的代表性的单位剂型。

本发明的化合物可以被制备成各种用于口服给药的剂型。所说的药物组合物和剂型可以包含一种或多种本发明的化合物或其可药用盐作为活性成分。可药用的载体可以是固体或液体。固体形式的制剂包括散剂、片剂、丸剂、胶囊、扁囊剂、栓剂以及可分散颗粒的形式。固体载体可以是一种或多种也可作为稀释剂、矫味剂、增溶剂、润滑剂、助悬剂、粘合剂、防腐剂、片剂崩解剂或包封材料的物质。在散剂中，载体通常为与细分散的活性成分混合的细分散固体。片剂中，活性成分通常以合适的配比与具有所需粘合能力的载体混合并压制成所需的形状和大小。散剂和片剂优选含有约百分之一(1)到约七十(70)的活性化合物。合适的载体包括但不限于碳酸镁、硬脂酸镁、滑石、蔗糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、黄耆胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡、可可脂等。术语“制剂”旨在包括由活性化合物与作为载体的包囊材料形成的制剂，由此得到其中含或不含载体的活性成分被与其结合的载体所包裹的胶囊。类似地，也包括扁囊剂和锭剂。片剂、散剂、胶囊剂、丸剂、扁囊剂和锭剂可以是适于口服施用的固体形式。

适于口服施用的其它形式包括液体形式的制剂，其包括乳剂、糖浆剂、酏剂、水溶液、水混悬液或用于在临用前转变成液体形式制剂的固体形式制剂。乳剂可在溶液、例如丙二醇水溶液中制备，或者可含有乳化剂，例如卵磷脂、脱水山梨醇单油酸酯或阿拉伯胶。水溶液剂可通过将活性成分溶于水并加入适宜的着色剂、矫味剂、稳定剂和增稠剂来制备。水混悬液可通过将细分散的活性成分用粘性物质如天然或合成的树胶、树脂、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠及其它公知的助悬剂分散在水中来制备。液体形式的制剂包括溶液剂、混悬剂和乳剂，并且除活性成分外还可含有着色剂、矫味剂、稳定剂、缓冲剂、人造和天然的甜味剂、分散剂、增稠剂、增溶剂等。

本发明的化合物可被配制用于胃肠外施用(例如通过注射、例如推注或连续输注)，并且可以以单位剂量形式存在于安瓿、预填充的注射器、小容量输液中或存在于添加了防腐剂的多剂量容器中。组合物可采用的形式如在油性或水性赋形剂中的混悬剂、溶液剂或乳剂，例如在聚乙二醇水溶液中的溶液剂。油性或非水性载体、稀释剂、溶剂或赋形剂的实例包括丙二醇、聚乙二醇、植物油(例如橄榄油)和注射用有机酯(例如油酸乙酯)，并且可含有制剂物质如防腐剂、湿润剂、乳化剂或助悬剂、稳定剂和/或分散剂。或者，活性成分也可以是通过无菌固体的无菌分离或通过溶液冻干获得的粉末形式，使用前用合适的载体，例如无菌、无热原的水配制。

本发明化合物可被制成软膏、乳膏或洗剂，或透皮贴剂用于表皮局部给药。软膏剂和乳膏剂可以例如用水性或油性基质并添加适宜的增稠剂和/或胶凝剂进行配制。洗剂可以用水性或油性基质配制并且通常还含有一种或多种乳化剂、稳定剂、分散剂、助悬剂、增稠剂或着色剂。适于口腔局部给药的制剂包括含有位于矫味基质、通常为蔗糖和阿拉伯胶或西黄蓍胶中的活性成分的锭剂；含有位于惰性基质如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶中的活性成分的锭剂；以及含有位于适宜液体载体中的活性成分的漱口剂。

本发明化合物可被配制为给药栓剂。可首先将低熔点蜡如脂肪酸甘油酯混合物或可可脂熔化，并将活性成分例如通过搅拌均匀分散。然后将熔融的均匀混合物倒入适宜大小的模具中，使其冷却并固化。

本发明的化合物可被配制为阴道给药用的。除活性成分外还含有本领域公知载体的阴道栓、止血垫、乳膏剂、凝胶剂、糊剂、泡沫剂或喷雾剂是适宜的。

本发明的化合物可被配制用于经鼻给药。可将溶液剂或混悬剂通过常规方法、例如用滴管、吸管或喷雾器直接应用于鼻腔。制剂可以是单剂量或多剂量形式。对于滴管或吸管的多剂量形式，这可以通过患者施用适宜的、预定体积的溶液剂或混悬剂来实现。对于喷雾器，这可以例如通过计量雾化喷雾泵来实现。

本发明的化合物可被配制用于气雾剂给药，特别是施用于呼吸道并且包括鼻内给药。化合物通常具有小的粒度，例如5微米或更小数量级的粒度。所述的粒度可通过本领域公知的方法、例如通过微粉化获得。活性成分以含有适宜抛射剂如含氯氟烃(CFC)例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷或二氯四氟乙烷或者二氧化碳或其它适宜气体的加压包装提供。气雾剂还可适当地含有表面活性剂如卵磷脂。药物剂量可通过计量阀控制。或者，活性成分可以以干燥粉末形式、例如在适宜粉末基质如乳糖、淀粉、淀粉衍生物如羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的化合物的粉末混合物形式提供。粉末载体将在鼻腔中形成凝胶。粉末组合物可以以单位剂量形式例如以例如明胶胶囊剂或药筒或泡罩包装形式存在，可通过吸入器由其中施用粉末。

需要时，制剂可以用适于缓释或控释活性成分的肠溶包衣进行制备。例如，本发明的化合物可被配制成透皮或皮下药物递送装置。当需要缓释化合物和当患者对治疗方案的依从性至关重要时，这些递送系统是有利的。透皮递送系统中的化合物经常附着在皮肤粘着性固体载体上。所关注的化合物也可以与渗透促进剂、例如月桂氮

酮(1-十二烷基氮杂环庚烷-2-酮)组合。可通过手术或注射将缓释递送系统皮下植入皮下层。皮下植入物将化合物包囊在脂溶性膜、例如硅橡胶或生物可降解的聚合物、例如聚乳酸中。

药物制剂优选为单位剂量形式。在该形式中，制剂被细分为含有适宜量活性成分的单位剂量。单位剂量形式可以是包装的制剂、含有离散量制剂的包装，如包装的片剂、胶囊剂和在小瓶中的粉末或安瓿剂。另外，单位剂量形式可以是胶囊剂、片剂、扁囊剂或锭剂本身，或者其可以是包装形式中的适宜数量的这些单位剂量形式中的任何一种。

其它适宜的药用载体和它们的制剂在Remington：The Science and Practice of Pharmacy 1995，E.W.Martin编辑，Mack Publishing Company，19版，Easton，Pennsylvania中有描述。含有本发明化合物的代表性药物制剂如下文实施例中所述。

实施例

给出以下制备例和实施例的目的是使本领域技术人员能够更清楚地理解和实施本发明。它们不应被认为是对本发明范围的限制，而仅仅是其举例性和代表性的说明。

在实施例中使用以下列出的缩写词：

DCM 二氯甲烷

DMF N，N-二甲基甲酰胺

DMAP 4-二甲基氨基吡啶

EtOAc 乙酸乙酯

EtOH 乙醇

tBuOH 叔丁醇

gc 气相色谱

HMPA 六甲基磷酰胺

hplc 高效液相色谱

mCPBA 间氯过苯甲酸

MeCN 乙腈

NMP N-甲基吡咯烷酮

TEA 三乙胺

TFA 三氟乙酸

THF 四氢呋喃

LDA 二异丙基氨化锂

LHMDS 二(三甲基硅烷基)氨化锂

TBAF 丁基氟化铵

TLC 薄层色谱

制备例1

1-苄基-哌嗪-2-酮

该实施例的合成方法如以下流程图C所示。

流程图C

步骤1 4-苄基-3-氧代-哌嗪-1-甲酸叔丁酯

将在矿物油中的氢化钠(60％，18.11g，452mmol)用己烷研磨，在氮气流下干燥然后加入1500mL THF。在0℃下、在15分钟内向该浆液中分批加入3-氧代-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(75.057g，200.4mmol)。90分钟后，加入苄基溴(71.01g，415.1mmol)并将混合物升温至室温18小时。将溶液用水终止反应并用Et₂O萃取。将合并的有机层用H₂O洗涤，用盐水洗涤，用硫酸镁干燥。真空浓缩得到粗品固体，将其用己烷重结晶得到白色结晶固体状的4-苄基-3-氧代-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(83.5g，76％)。

步骤2 1-苄基-哌嗪-2-酮

向35mL TFA的二氯甲烷溶液中分批加入4-苄基-3-氧代-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(10.39g，35.8mmol)。18小时后，将溶液通过旋转蒸发仪浓缩并加入水。用4M NaOH将pH调至12。将混合物用二氯甲烷萃取。将合并的有机层用硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩得到油状的1-苄基-哌嗪-2-酮(6.29g，92％)。

制备例2

1-苄基-4-(1-三异丙基硅烷基-1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮

该实施例的合成方法如以下流程图D所示。

流程图D

向Pd(OAc)₂(0.068g，0.3mmol)在10mL二甲苯中的溶液中加入tBu₃P(0.061g，0.3mmol)。5分钟后，加入5-溴-1-三异丙基吲唑(2.16g，6.1mmol)在10mL二甲苯中的溶液。5分钟后加入1-苄基-哌嗪-2-酮(1.28g，6.7mmol)溶液并将混合物加热至80℃。30分钟后，将混合物冷却，用硅藻土过滤并真空浓缩。通过快速色谱纯化得到棕褐色固体状的1-苄基-4-(1-三异丙基硅烷基-1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮(1.87g，67％)。

实施例1

5-[2-(四氢-吡喃-4-基甲基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑：

该实施例的合成方法如以下流程图E所示。

流程图E

步骤1 1-苄基-3-(四氢-吡喃-4-基甲基)-4-(1-三异丙基硅烷基-1H-吲唑-5- 基)-哌嗪-2-酮

向1-苄基-4-(1-三异丙基硅烷基-1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮(0.78g，1.7mmol)在8.5mL THF中的溶液中在-78℃下在5分钟内滴加仲丁基锂(1.3mL，1.9mmol)。30分钟后一次性加入4-溴甲基-四氢吡喃(0.36g，2.0mmol)并将混合物升温至室温。18小时后加入水并将混合物用乙酸乙酯萃取。将合并的有机层用H₂O和盐水洗涤，用硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩。通过快速色谱纯化得到白色泡沫状1-苄基-3-(四氢-吡喃-4-基甲基)-4-(1-三异丙基硅烷基-1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮(0.55g，90％)。

步骤2 5-[4-苄基-2-(四氢-吡喃-4-基甲基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑

向位于20mL微波小瓶中的1-苄基-3-(四氢-吡喃-4-基甲基)-4-(1-三异丙基硅烷基-1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮(0.55g，1.0mmol)在10mL THF中的溶液中在0℃下缓慢加入1.0M LiAlH₄溶液(2.1mL，2.1mmol)。气体溢出停止后，将小瓶盖上盖子并在120℃下在微波炉中加热600秒。将溶液缓慢加入到十水NaSO₄在THF中的浆液中终止反应。将混合物用硅藻土垫过滤并将滤液真空浓缩。通过快速色谱纯化得到粘稠油状5-[4-苄基-2-(四氢-吡喃-4-基甲基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑(0.23g，59％)。

步骤3 5-[2-(四氢-吡喃-4-基甲基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑

向5-[4-苄基-2-(四氢-吡喃-4-基甲基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑(0.27g，0.7mmol)、Pd(OH)₂(0.050g)在75mL MeOH中的混合物中加入甲酸铵(0.43g，6.9mmol)。将混合物加热至回流。1小时后将混合物冷却，用硅藻土过滤并真空浓缩得到粗品固体。通过快速色谱纯化得到白色泡沫状5-[2-(四氢-吡喃-4-基甲基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑(0.13g，62％)：1H NMR(300MHz，CDCl₃)δ7.97(d，J＝0.9Hz，1H)，7.40(dd，J＝9.6，0.9Hz，1H)，7.23-7.11(m，2H)，3.94-3.80(m，2H)，3.63-3.52(m，2H)，3.37-2.89(m，8H)，1.68-0.97(m，7H)。

通过上述方法制得的其它化合物如表1所示。

实施例2

1-(1H-吲唑-5-基)-1，4-二氮杂-螺[5.5]十一烷

该实施例的合成方法如以下流程图F所示。

流程图F

步骤1 1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环己烷甲腈

向搅拌中的1H-吲唑-5-基胺(3.99g，30.0mmol)和环己酮(3.10mL，30.0mmol)在乙酸(25mL)中的溶液中在氮气氛下于室温下滴加四甲基硅烷基腈(4.20mL，31.5mmol)。14小时后将混合物缓慢倒在氢氧化铵(100mL)上。在冰水浴上冷却后，将混合物过滤并将收集的固体进一步用氢氧化铵和乙醚洗涤，然后在65℃下真空干燥得到固体状的1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环己烷甲腈(5.96g，24.8mmol，83％)。

步骤2 (1-氨基甲基-环己基)-(1H-吲唑-5-基)-胺

向搅拌中的1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环己烷甲腈(2.53g，10.5mmol)在THF(40mL)中的溶液中在室温和氮气下在3分钟内滴加LiAlH₄(21.0mL1.0M的THF溶液，21.0mmol)。30分钟后，将反应混合物升温至70℃。2小时后，将反应混合物冷却并在室温下搅拌14小时，然后通过加入十水硫酸钠(3g)终止反应。将反应混合物用DCM∶MeOH∶NH₄OH(90∶9∶1，200mL)稀释然后过滤并真空浓缩。通过色谱纯化(硅胶，3至20％9∶1MeOH∶NH₄OH在DCM中的溶液)得到固体状的(1-氨基甲基-环己基)-(1H-吲唑-5-基)-胺(0.785g，3.22mmol，31％)。

步骤3 {[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环己基甲基]-氨基}-乙酸乙酯

在0℃及氮气下，向搅拌中的(1-氨基甲基-环己基)-(1H-吲唑-5-基)-胺(0.775g，3.18mmol)在THF(7mL)中的溶液中加入溴乙酸乙酯(0.530g，0.351mL，3.18mmol)和Et₃N(1.42mL，10.2mmol)，然后将反应混合物升温至室温。90分钟后，将混合物真空浓缩，然后重新溶解于DCM(100mL)并用饱和NaHCO₃水溶液和盐水洗涤，然后干燥(MgSO₄)、过滤并真空浓缩成油(1.4g)。通过色谱纯化(硅胶，0至10％9∶1MeOH∶NH₄OH的DCM溶液)得到固体状的{[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环己基甲基]-氨基}-乙酸乙酯(0.877g，2.66mmol，84％)。

步骤4 1-(1H-吲唑-5-基)-1，4-二氮杂-螺[5.5]十一烷-2-酮

将{[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环己基甲基]-氨基}-乙酸乙酯(0.808g，2.45mmol)在2N HCl(11mL)中的混合物加热回流17小时，然后冷却至室温并通过小心地加入K₂CO₃终止反应，直至不再观察到泡腾现象。将形成的混合物用DCM萃取并将合并的萃取液(MgSO₄)，过滤并真空浓缩得到固体状的1-(1H-吲唑-5-基)-1，4-二氮杂-螺[5.5]十一烷-2-酮(0.350g，1.23mmol，50％)，其不经进一步的纯化直接使用。

步骤5 1-(1H-吲唑-5-基)-1，4-二氮杂-螺[5.5]十一烷

在室温和氮气下向搅拌中的1-(1H-吲唑-5-基)-1，4-二氮杂-螺[5.5]十一烷-2-酮(0.250g，0.880mmol)的THF(30mL)溶液中在1分钟内滴加LiAlH₄(2.64mL 1.0M的THF溶液，2.64mmol)，然后将反应混合物升温至80℃。3小时后，将反应混合物冷却至室温并通过加入十水硫酸钠(1g)终止反应。将反应混合物用DCM稀释并过滤。将滤饼用DCM∶MeOH∶NH₄OH(90∶9∶1，3×20mL)洗涤然后将合并的滤液真空浓缩得到固体残余物(0.250g)。通过色谱纯化(硅胶，5至10％9∶1MeOH∶NH₄OH的DCM溶液)得到浅黄色泡沫状的1-(1H-吲唑-5-基)-1，4-二氮杂-螺[5.5]十一烷(0.173g，0.641mmol，73％)；1H NMR(300MHz，MeOD)δ7.99(d，J＝0.9Hz，1H)，7.55-7.49(m，1H)，7.41(d，J＝8.9Hz，1H)，7.22(dd，J＝8.9，1.9Hz，1H)，3.25-3.14(m，2H)，3.01-2.91(m，4H)，2.06-1.95(br.d，J＝11.5Hz，2H)，1.62-1.18(m，7H)，0.91-0.70(m，1H)。

实施例3

5-(5，8-二氮杂-螺[3.5]壬-5-基)-1H-吲唑的合成

该实施例的合成方法如以下流程图G所示。

流程图G

步骤1 1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁烷甲酸乙酯

将1H-吲唑-5-基胺(5.0g，37.6mmol)、1-溴环丁烷甲酸乙酯(7.78g，6.08mL，37.6mmol)和三乙胺(7.60g，10.5mL，75.1mmol)在乙醇(5mL)中的混合物在100℃下加热3天，然后在140℃下加热2天。将反应混合物冷却至室温，7天后将混合物用DCM(50mL)稀释并过滤。将滤液真空浓缩然后通过色谱纯化(硅胶，2至10％9∶1MeOH∶NH₄OH的DCM溶液)得到油状的1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁烷甲酸乙酯(1.68g，6.49mmol，17％)。

步骤2 [1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基]-甲醇

向1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁烷甲酸乙酯(1.68g，6.49mmol)的THF(37mL)溶液中在0℃和氮气下在2分钟内滴加LiAlH₄(13.0mL 1.0M的THF溶液，13.0mmol)，然后将反应混合物升温至室温。2小时后，向反应混合物中加入十水硫酸钠(2g)终止反应。将反应混合物过滤并将滤饼用EtOAc洗涤。将合并的滤液真空浓缩得到黄色固体。通过色谱纯化(硅胶，4至20％9∶1MeOH∶NH₄OH的DCM溶液)得到白色粉末状[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基]-甲醇(0.827g，3.81mmol，59％)。

步骤3 甲磺酸1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基甲基酯

向搅拌中的[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基]-甲醇(0.690g，3.18mmol)在DCM(100mL)中的悬浮液中在室温和氮气下依次加入Et₃N(2.66mL，19.1mmol)和甲磺酰氯(0.74mL，9.54mmol)。5分钟后将混合物用饱和NaHCO₃水溶液和盐水洗涤，然后干燥(MgSO₄)，过滤并真空浓缩得到胶状的甲磺酸1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基甲基酯(1.31g)，其不经进一步纯化直接用于下一步骤。

步骤4 (1-氨基甲基-环丁基)-(1H-吲唑-5-基)-胺

将甲磺酸1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基甲基酯(1.31g，约3.18mmol)在7N NH₃甲醇溶液(40mL)中的溶液在75℃下在密封管中加热。14小时后，将反应混合物冷却至室温，真空浓缩成胶状，然后通过色谱纯化(硅胶，0至20％9∶1MeOH∶NH₄OH的DCM溶液)得到泡沫状的(1-氨基甲基-环丁基)-(1H-吲唑-5-基)-胺(0.266g，1.23mmol，39％)。

步骤5 {[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基甲基]-氨基}-乙酸乙酯

{[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基甲基]-氨基}-乙酸乙酯按照与实施例2的步骤3所述类似的方法从(1-氨基甲基-环丁基)-(1H-吲唑-5-基)-胺制备(0.152g，0.503mmol，43％)，为浅黄色固体。

步骤6 5-(1H-吲唑-5-基)-5，8-二氮杂-螺[3.5]壬烷-6-酮

5-(1H-吲唑-5-基)-5，8-二氮杂-螺[3.5]壬烷-6-酮按照与以上实施例2的步骤4所述类似的方法从{[1-(1H-吲唑-5-基氨基)-环丁基甲基]-氨基}-乙酸乙酯制备(0.027g，0.105mmol，25％)，为无色泡沫。

步骤7 5-(5，8-二氮杂-螺[3.5]壬-5-基)-1H-吲唑

5-(5，8-二氮杂-螺[3.5]壬-5-基)-1H-吲唑按照与以上实施例2的步骤5所述类似的方法从5-(1H-吲唑-5-基)-5，8-二氮杂-螺[3.5]壬烷-6-酮制备(0.015g，0.0620mmol，59％)，为无色泡沫。

实施例4

5-(2-丁基-哌嗪-1-基)-1H-吲唑

该实施例的合成方法如以下流程图H所示。

流程图H

步骤1 2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己酸乙酯

2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己酸乙酯按照与以上实施例3步骤1所述类似的方法从1H-吲唑-5-基胺和2-溴己酸乙酯制备(6.81g，24.8mmol，65％)，为米色固体。

步骤2 2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己酸酰胺

将2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己酸乙酯(1.0g，3.63mmol)和KCN(0.026g，0.363mmol)在7N NH₃甲醇溶液(10.4mL)中的溶液在80℃下在密封管中加热。96小时后，将反应混合物冷却至室温，真空浓缩并通过色谱纯化(硅胶，0至10％MeOH的DCM溶液)得到泡沫状2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己酸酰胺(0.647g，2.63mmol，72％)。

步骤3 N2-(1H-吲唑-5-基)-己烷-1，2-二胺

N2-(1H-吲唑-5-基)-己烷-1，2-二胺按照与以上实施例步骤5所述类似的方法从2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己酸酰胺制备(0.231g，0.996mmol，40％)，为油状。

步骤4 [2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己基氨基]-乙酸乙酯

[2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己基氨基]-乙酸乙酯按照与以上实施例1步骤3所述类似的方法从N2-(1H-吲唑-5-基)-己烷-1，2-二胺制备(0.131g，0.412mmol，41％)，为固体状。

步骤5 6-丁基-1-(1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮

6-丁基-1-(1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮按照与以上流程图1，步骤4所述类似的方法从[2-(1H-吲唑-5-基氨基)-己基氨基]-乙酸乙酯制备(0.039g，0.143mmol，50％)，为无色残余物。

步骤6 5-(2-丁基-哌嗪-1-基)-1H-吲唑

5-(2-丁基-哌嗪-1-基)-1H-吲唑按照与实施例2步骤5所述类似的方法从6-丁基-1-(1H-吲唑-5-基)-哌嗪-2-酮制备(0.013g，0.050mmol，49％)，为泡沫状。

实施例5

制剂

通过各种途径传递的药物制剂如下表所示制备。表中使用的“活性成分”或“活性化合物”是指一种或多种式I化合物。

用于口服给药的组合物

成分	％wt./wt.
		活性成分	20.0％
乳糖	79.5％
		硬脂酸镁	0.5％

将各成分混合并分装到胶囊中，每粒胶囊含有约100mg；一粒胶囊约为一个总日剂量。

用于口服给药的组合物

成分	％wt./wt.
		活性成分	20.0％
硬脂酸镁	0.5％
		交联羧甲基纤维素钠	2.0％
乳糖	76.5％
		PVP(聚乙烯吡咯烷)	1.0％

将各成分混合，采用溶剂例如甲醇制粒。然后将其干燥，采用适当的压片机制成片剂(含有约20mg的活性化合物)。

用于口服给药的组合物

成分	量
		活性化合物	1.0g

富马酸	0.5g
		氯化钠	2.0g
尼泊金甲酯	0.15g
		尼泊金丙酯	0.05g
砂糖	25.5g
		山梨醇(70％溶液)	12.85g
Veegum K(Vanderbilt Co.)	1.0g
		矫味剂	0.035ml
着色剂	0.5mg
		蒸馏水	适量至100ml

将各成分混合以形成用于口服给药的混悬液。

肠胃外制剂

成分	％wt./wt.
		活性成分	0.25g
氯化钠	适量调至等渗
		注射用水	100ml

将活性成分溶于部分注射用水中。然后在搅拌下加入足量的氯化钠使得溶液等渗。用剩余的注射用水补足溶液重量，通过0.2微米的膜滤器过滤并在无菌条件下包装。

栓剂

成分	％wt./wt.
		活性成分	1.0％
聚乙二醇1000	74.5％

聚乙二醇4000

24.5％

将各成分在蒸气浴上一起熔融并混合，倒入模具中，栓剂总重2.5g。

局部用制剂

成分	克
		活性化合物	0.2-2
司盘60	2
		吐温60	2
矿物油	5
		石蜡	10
尼泊金甲酯	0.15
		尼泊金丙酯	0.05
BHA(丁基化羟基苯甲醚)	0.01
		水	适量至100

将除水之外的所有成分混合，在搅拌下加热至约60℃。然后于约60℃在剧烈搅拌下加入足量的水以乳化各成分，然后加适量的水至约100g。

鼻喷雾制剂

制备各种含有约0.025-0.5％活性化合物的水混悬液作为鼻喷雾剂。该制剂任选地含有非活性成分，例如，微晶纤维素、羧甲基纤维素钠、葡萄糖等。可以加入盐酸调节pH。鼻喷雾剂可以通过鼻喷雾计量泵传递给药，每次操作通常传递约50-100微升的制剂。典型的剂量方案为每4-12小时喷雾2-4次。

实施例6

用闪烁亲近测定法(SPA)对人5-羟色胺转运器(hSERT)拮抗剂进行筛选

用本实施例的筛选试验通过用[³H]-西酞普兰进行竞争来测定配体对hSERT转运器的亲和力。

闪烁亲近测定法(SPA)的工作原理是通过将放射性配体放到小珠的闪烁剂附近来刺激光发射。在该试验中，将包含受体的膜与SPA小珠预先偶联并测量适宜的放射性配体与该转运器的结合。光发射与所结合的放射性配体的数量成比例。因为远离闪烁剂(缺乏能量转移)，所以未结合的放射性配体不产生信号。

将稳定表达重组hSERT的HEK-293细胞(Tatsumi等人，Eur.J.Pharmacol.1997，30，249-258)用培养基(具有10％FBS、300μg/ml G418和2mM L-谷酰胺的DMEM高葡萄糖)维持并将其在37℃，5％CO₂下进行培养。用PBS将这些细胞从培养烧瓶中释放出来1-2分钟。随后，将这些细胞在1000g下离心5分钟并将其重新混悬于PBS中，然后将其用于制备所说的膜。

这些细胞膜是用50mM TRIS(pH 7.4)膜制备缓冲液来进行制备的。这些细胞膜由单块立方体(共计7.5x10⁹个细胞)制得。将这些细胞用Polytron匀化(设定介质冲击4秒)。然后，将该匀浆在48,000xg下离心15分钟，随后，除去上清液并将其弃去，将沉积物用新鲜的缓冲液重新悬浮。在第二次离心后，将沉积物重新匀化并调至在试验过程中所测定的终体积。通常将这些膜分成3mg/ml(w∶v)的等分试样并将其储存在-80℃下。

对于闪烁亲近测定法IC₅₀/K_i的测定而言，使用50mM Tris-HCl和300mM NaCl(pH 7.4)缓冲液。通过Beckman Biomek 2000，用系列稀释方案将本发明的化合物稀释(从10mM至0.1nM FAC)(10点曲线，全log/半log稀释)。然后，将试验化合物转移(20μl/孔)并以50μl/孔的量向其中加入[³H]-西酞普兰放射配体。将膜和小珠配制为10μg∶0.7mg的比例，每孔加入0.7mg PVT-WGA Amersham小珠(Cat#RPQ0282V)。将130μl膜：小珠混合物加入到测定板中。使该混合物在室温下静置1小时，然后在Packard TopCount LCS上对其进行计数，采用一般的闪烁亲近测定法计数方案设置(能量范围：低，效率模式：正常，区域A：1.50-35.00，区域B：1.50-256.00，计数时间(分钟)：0.40，背景减除：无，半衰期校正：无，熄灭指示器：tSIS，Platemap空白减除：无，串扰减少：关)。

计算所试验的各化合物的抑制％[(最大浓度下的化合物的每分钟计数(CPM)-非特异性CPM)/总CPM*100]。用下面的方程，用Activity Base/Xlfit采用迭代非线性曲线拟合技术来测定产生50％抑制的浓度(IC₅₀)：

y = \frac{\max - \min}{1 + {(IC 50 / x)}^{n}} + \min

其中max＝总结合，min＝非特异性结合，x＝试验化合物的浓度(M)，n＝Hill斜率。根据Cheng-Prusoff的方法来测定各化合物的抑制解离常数(Ki)，然后将其转化成Ki的负对数(pKi)。

用上面的方法，发现本发明的化合物对人5-羟色胺转运器具有亲和力。例如，在上面的试验中，5-[2-(2-甲氧基-乙基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑的pKi为大约8.7。

实施例7

用闪烁亲近测定法(SPA)对作用于人去甲肾上腺素转运器(hNET)的化合物进行的筛选

用本试验通过用[³H]-尼索西汀进行竞争来测定配体对hNET转运器的亲和力。如在上面实施例的hSERT试验中那样，将包含受体的膜与SPA小珠预先偶联并测量适宜的放射性配体与该转运器的结合。光发射与所结合的放射性配体的数量成比例，未结合的放射性配体不产生信号。

将稳定表达重组hNET的HEK-293细胞(克隆：HEK-hNET#2)(Tatsumi等人，Eur.J.Pharmacol.1997，30，249-258)用培养基(具有10％FBS、300μg/ml G418和2mM L-谷酰胺的DMEM高葡萄糖)维持并将其在37℃，5％CO₂下进行培养。用PBS将这些细胞从培养烧瓶中释放出来1-2分钟。随后，将这些细胞在1000g下离心5分钟并将其重新混悬于PBS中，然后将其用于制备所说的膜。

这些细胞膜是用50mM TRIS(pH 7.4)膜制备缓冲液来进行制备的。这些细胞膜由单块立方体(共计7.5x10⁹个细胞)制得。将这些细胞用Polytron匀化(设定介质冲击4秒)。然后，将该匀浆在48,000xg下离心15分钟，随后，除去上清液并将其弃去，将沉积物用新鲜的缓冲液重新悬浮。在第二次离心后，将沉积物重新匀化并调至在试验过程中所测定的终体积。通常将这些膜分成3-6mg/ml(w∶v)的等分试样并将其储存在-80℃下。

用[³H]尼索西汀放射配体(Amersham Cat.#TRK942或Perkin Elmer Cat.#NET1084，比活度：70-87Ci/mmol，储备液浓度：1.22e-5M，终浓度：8.25e-9M)和50mM Tris-HCl、300mM NaCl(pH 7.4)缓冲液来进行闪烁亲近测定法IC₅₀/Ki的测定。通过Beckman Biomek 2000，用系列稀释方案将本发明的化合物稀释(从10mM至0.1nM FAC)(10点曲线，全log/半log稀释)。然后，将试验化合物转移(20μl/孔)并以50μl/孔的量向其中加入放射配体。将膜和小珠配制为10μg∶0.7mg的比例，每孔加入0.7mgPVT-WGA Amersham小珠(Cat#RPQ0282V)。将130μl膜∶小珠混合物加入到测定板中。使该混合物在室温下静置1小时，然后在PackardTopCount LCS上对其进行计数，采用一般的闪烁亲近测定法计数方案设置(能量范围：低，效率模式：正常，区域A：1.50-35.00，区域B：1.50-256.00，计数时间(分钟)：0.40，背景减除：无，半衰期校正：无，熄灭指示器：tSIS，Platemap空白减除：无，串扰减少：关)。

计算所试验的各化合物的抑制％[(最大浓度下的化合物的CPM-非特异性CPM)/总CPM*100]。用下面的方程，用Activity Base/Xlfit采用迭代非线性曲线拟合技术来测定产生50％抑制的浓度(IC₅₀)：

y = \frac{\max - \min}{1 + {(IC 50 / x)}^{n}} + \min

用上面的方法，发现本发明的化合物对人去甲肾上腺素转运器具有亲和力。例如，在上面的试验中，5-(2-苯氧基甲基-哌嗪-1-基)-1H-吲唑的pKi为大约8.2。

实施例8

用闪烁亲近测定法(SPA)对作用于人多巴胺转运器的化合物进行的筛选

用本试验通过用[³H]-伐诺司林进行竞争来测定配体对多巴胺转运器的亲和力。

将稳定表达重组hDAT的HEK-293细胞(Tatsumi等人，Eur.J.Pharmacol.1997，30，249-258)用培养基(具有10％FBS、300μg/ml G418和2mM L-谷酰胺的DMEM高葡萄糖)维持并将其在37℃，5％CO₂下进行培养。在实验前四小时，通过将细胞以约30,000个/孔(在PBS中)置于白色、不透明的Cell-Tak涂层的96孔板上将细胞铺板。用ELx405平板清洗器将多余的缓冲液从细胞板上吸除。

用[³H]伐诺司林(GBR 12909)放射配体(比活度：约59Ci/mmol，储备液浓度：400nM)和50mM Tris-HCl、300mM NaCl(pH 7.4)缓冲液来进行闪烁亲近测定法IC₅₀/Ki的测定。通过Beckman Biomek 2000，用十点稀释方案将本发明的化合物稀释(从10mM至0.1nM FAC)(10点曲线，全log/半log稀释)。使混合物在室温下静置30分钟，然后在Packard TopCount LCS上对其进行计数，采用一般的闪烁亲近测定法计数方案设置：计数时间(分钟)：0.40，背景减除：无，半衰期校正：无，熄灭指示器：tSIS，Platemap空白减除：无，串扰减少：关。

y = \frac{\max - \min}{1 + {(IC 50 / x)}^{n}} + \min

用上面的方法，发现本发明的化合物对人多巴胺转运器具有亲和力。例如，在上面的试验中，5-[(R)-2-(2-环丙基-乙基)-哌嗪-1-基]-1H-吲唑的pKi为大约7.9。

虽然已经参考其具体的实施方案对本发明进行了描述，但是，本领域技术人员应当清楚的是，可以对其进行各种变化，并且可以在不脱离本发明精神和范围的情况下对其进行许多等同替换。此外，根据本发明的精神和范围，还可以进行许多修改以适应特定的情况、材料、物质的组合、处理、处理步骤等。所有这些改变都落在所附权利要求的范围内。

Claims

1.式I化合物或其可药用盐：

其中：

m是1至3；

n是0至2；

Ar是：

任选取代的吲哚基；

任选取代的吲唑基；

任选取代的氮杂吲哚基；

任选取代的氮杂吲唑基；

任选取代的2，3-二氢-吲哚基；

任选取代的苯并噻吩基；

任选取代的苯并咪唑基；

任选取代的苯并

唑基；

任选取代的苯并噻唑基；

任选取代的喹啉基；

任选取代的异喹啉基；

任选取代的萘基；或

任选取代的苯基；

X、Y和Z之一是N且其它的是CR^a，或者X、Y和Z是CR^a，其中各

R^a彼此独立地是氢或R⁷；

R¹是：氢；C₁-C₆-烷基；或胺保护基；

R²是：

C₃-C₆-烷基；

C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；

羟基-C_1-6烷基；

C₃-C₆-环烷基；

C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；

C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；

C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；

芳基；

杂芳基；

芳氧基-C₁-C₃-烷基；

杂芳氧基-C₁-C₃-烷基；

杂环基；或

杂环基-C₁-C₃-烷基；

R³是：氢；或C₁-C₆-烷基；

或R²和R³与它们所连接的原子一起可形成C₃-C₆-环烷基；

R⁴是：氢；或C₁-C₆-烷基；

或R²和R⁴与它们所连接的原子一起可形成5或6元杂环。

2.权利要求1所述的化合物，其中R¹是氢。

3.权利要求1所述的化合物，其中R³是氢。

4.权利要求1所述的化合物，其中R⁴是氢。

5.权利要求1所述的化合物，其中R²和R³与它们所连接的原子一起形成C₃-C₆-环烷基环。

6.权利要求1所述的化合物，其中R²和R⁴与它们所连接的原子一起形成5元杂环。

7.权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是式Ia或Ib的化合物

其中Ar、R²和R⁴如权利要求1所定义。

8.权利要求1所述的化合物，其中Ar是任选取代的吲哚基。

9.权利要求1所述的化合物，其中Ar是任选取代的吲唑基。

10.权利要求1所述的化合物，其中Ar是任选取代的苯并噻吩基。

11.权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是式IIa或式IIb的化合物：

其中：

X是N或CH；

R⁵是氢、卤素、C₁-C₆-烷基或C₁-C₆-烷氧基；并且

R²和R⁴如权利要求1所定义。

12.权利要求1所述的化合物，其中R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；芳基；杂芳基；或杂环基-C₁-C₃-烷基。

13.权利要求1所述的化合物，其中R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；或杂环基-C₁-C₃-烷基。

14.权利要求1所述的化合物，其中R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基；或杂环基-C₁-C₃-烷基。

15.权利要求1所述的化合物，其中R²是：C₃-C₆-烷基；C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基；羟基-C₁-C₆-烷基；C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基；C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基；或C_3-6环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基。

16.权利要求1所述的化合物，其中R²是：C₃-C₆-烷基或C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基。

17.权利要求1所述的化合物，其中R²是C₃-C₆-烷基。

18.权利要求1所述的化合物，其中R²是C₁-C₆-烷氧基-C₁-C₃-烷基。

20.权利要求1所述的化合物，其中R²是羟基-C₁-C₆-烷基。

21.权利要求1所述的化合物，其中R²是C₃-C₆-环烷基。

22.权利要求1所述的化合物，其中R²是C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷基.

23.权利要求1所述的化合物，其中R²是C₃-C₆-环烷基氧基-C₁-C₃-烷基。

24.权利要求1所述的化合物，其中R²是C₃-C₆-环烷基-C₁-C₃-烷氧基-C₁-C₃-烷基。

25.权利要求1所述的化合物，其中R²是任选取代的苯基。

26.权利要求1所述的化合物，其中R²是杂芳基任选取代的吡啶基。

27.包含权利要求1所述的化合物和可药用载体的药物组合物。

28.治疗通过5-羟色胺、去甲肾上腺素或多巴胺神经传递或其组合介导的抑郁、焦虑或其组合的方法，所述方法包括向需要所述治疗的个体施用有效量的权利要求1的化合物。