CN102089262A - 3-(2-羟基-5-甲基苯基)-n，n-二异丙基-3-苯丙胺的衍生物及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及托特罗定、5-羟甲基托特罗定、弗斯特罗定的新衍生物及其药学可接受的盐。本发明还提供包含本发明化合物的组合物及所述组合物在治疗能用毒蕈碱受体拮抗物进行有益治疗的疾病和病症的方法中的用途。

Description

3-(2-羟基-5-甲基苯基)-N,N-二异丙基-3-苯丙胺的衍生物及其使用方法
相关申请
本申请要求美国临时专利申请61/043,729(于2008年4月9日提交)的优先权，将该专利的内容整体引入本文作为参考。
发明内容
本发明涉及托特罗定(tolterodine)、5-羟甲基托特罗定、弗斯特罗定(fesoterodine)的新衍生物及其药学可接受的盐、溶剂化物以及水合物。本发明还提供包含本发明化合物的组合物及所述组合物在治疗能用毒蕈碱受体拮抗物(muscarinic receptor antagonist)进行有益治疗的疾病和病症的方法中的用途
托特罗定是3-(2-羟基-5-甲基苯基)-N，N-二异丙基-3-苯丙胺，其以和L-酒石酸的1∶1盐出售，商品名为
Figure BPA00001276013000011
托特罗定是一个有潜力的且有竞争力的毒蕈碱受体拮抗物，其可以有效治疗例如患有膀胱过度活动症的成年人。
Detrol已获批准用于治疗患有具有下列症状的膀胱过度活动症的患者：尿频、尿急、急迫性尿失禁或以上这些症状的任何组合。托特罗定还处于临床试验阶段，以研究该化合物对中老年的记忆和认知的作用。
口服给药后，托特罗定在肝中进行代谢，生成主要药理学活性代谢产物5-羟甲基托特罗定。具有与托特罗定类似的抗毒蕈碱活性的5-羟甲基代谢产物显著地带来了治疗效果。
弗斯特罗定是5-羟甲基代谢产物的前体药物且其以富马酸盐的形式市售，商品名为
Figure BPA00001276013000012
2-甲基丙酸2-[3-(N，N-二异丙基氨基)-l(R)-苯基丙基]-4-(羟甲基)苯基酯富马酸盐(phenyl ester fumarate)，以及异丁酸2-[3-(二异丙基氨基)-l(R)-苯基丙基]-4-(羟甲基)苯基酯富马酸盐。弗斯特罗定在欧盟已获批准用于治疗急迫性尿失禁和膀胱过度活动症，在美国作为抗毒蕈碱药剂正处于临床试验阶段。
因此，尽管托特罗定、5-羟甲基托特罗定和弗斯特罗定具有良好的活性，但仍然一直都需要新的化合物来治疗上述疾病和病症。
附图说明
图1示出与托特罗定相比较，本发明的各化合物在人肝微粒体中代谢作用的时间过程图。
定义
术语“改善”和“治疗”可互换使用且均包括治疗和预防。术语“改善”和“治疗”皆指降低、抑制、减弱、减小、停止或稳定疾病的发展或进展(例如本文说明的疾病或病症)。
“疾病”是指破坏或干扰细胞、组织或器官正常功能的任何病症或病况。
应该认识到的是，取决于合成中所用的化学原料的来源，合成的化合物中存在一定的天然同位素丰度(isotopic abundance)差异。因此，托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定的制剂中会固有地含有少量的氘化同位素异数体(isotopologues)。尽管存在这样的差异，但是天然丰度稳定的氢和碳的同位素的浓度相对于本发明化合物的稳定同位素取代的程度而言较小，且微不足道。参见如Wada E等，Seikagaku 1994，66：15；Ganes LZ等，CompBiochem Physiol Mol Integr Physiol 1998，119：725。在本发明化合物中，当指定一个具体的位置具有氘时，应该理解为此位置的氘的丰度远大于氘的天然丰度，即0.015％。指定为“D”或氘的位置上的氘的丰度通常至少是氘的天然丰度的3000倍(即至少45％氘含量)。
本文所使用的术语“同位素富集因数”是指特定同位素的同位素丰度与天然丰度的比值。
在其他的实施方案中，本发明化合物中每个被指定为氘原子的同位素富集因数至少为3500(每个被指定的氘原子含有52.5％的氘)、至少4000(含有60％的氘)、至少4500(含有67.5％的氘)、至少5000(含有75％的氘)、至少5500(含有82.5％的氘)、至少6000(含有90％的氘)、至少6333.3(含有95％的氘)、至少6466.7(含有97％的氘)、至少6600(含有99％的氘)或至少6633.3(含有99.5％的氘)。
在本发明化合物中，未被指定为具体的同位素的任何原子意在代表任何该原子的稳定同位素。除非另外声明，当具体指定一个位置为“H”或“氢”时，应该理解的是该位置的氢具有天然丰度的同位素组成。
术语“同位素异数体”是指与本发明具体的化合物相比，仅在其同位素组成上有所不同的种类。
术语“化合物”，当其涉及本发明的化合物时，是指具有相同化学结构的分子集合，除了在分子的构成原子之间可以具有同位素差异。因此，对于本领域技术人员清楚的是，用含指定氘原子的具体化学结构来表示的化合物也可以含有少量的同位素异数体，该同位素异数体在所述结构中的一个或多个指定的氘位置上具有氢原子。本发明化合物中的该同位素异数体的相对量将取决于一些因素，这些因素包括用于制备化合物的氘化剂的同位素纯度和用于制备该化合物的不同合成步骤中的氘引入效率。然而如上所述，该同位素异数体的相对量将全部(in toto)低于化合物的55％。在其他的实施方案中，该同位素异数体的相对量则全部低于化合物的47.5％、低于化合物的40％、低于化合物的32.5％、低于化合物的25％、低于化合物的17.5％、低于化合物的10％、低于化合物的5％、低于化合物的3％、低于化合物的1％或低于化合物的0.5％。
本发明还提供本发明化合物的盐、溶剂化物以及水合物。
本发明化合物的盐由酸与化合物的碱性基团(例如氨基官能团)形成，或由碱与化合物的酸性基团(例如羧基官能团)形成。根据本发明另一个优选的实施方案，化合物是药学可接受的酸加成盐。
本文所使用的术语“药学可接受的”是指在合理的医学判断范畴内，适用于与人类及其它哺乳动物的组织进行接触的成分，而无不适当的毒性、刺激性、过敏反应等，并且相称于合理的利益/风险比。“药学可接受的盐”是指任何非毒性的盐，其给药至受者后能直接或间接地提供本发明化合物的化合物或前药。“药学可接受平衡离子”是盐的离子部分，当给药至受者后而从盐中释放出来时其为非毒性的。
通常用于形成药学可接受的盐的酸包括无机酸如氢硫酸(hydrogenbisulfide)、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸及磷酸，以及有机酸如对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、酸式酒石酸(bitartaric acid)、抗坏血酸、马来酸、苯磺酸(besylic acid)、富马酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、甲酸、谷氨酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、乳酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸及醋酸，以及有关的无机与有机酸。因此所述药学可接受的盐包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、醋酸盐、丙酸盐、癸酸盐(decanoate)、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐(caprate)、庚酸盐、丙炔酸盐(propiolate)、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1，4-二酸盐、己炔-1，6-二酸盐、苯甲酸盐、氯代苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯乙酸盐、苯丙酸盐、苯丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、β-羟基丁酸盐、乙醇酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐以及其它盐。在一实施方案中，药学可接受的酸加成盐包括与无机酸(如盐酸和氢溴酸)形成的酸加成盐，尤其是与有机酸(如马来酸)形成的酸加成盐。
本文所使用的术语“水合物”是指还包含通过非共价的分子间作用力结合的、化学计量或非化学计量的水的化合物。
本文所使用的术语“溶剂化物”是指还包含通过非共价的分子间作用力结合的、化学计量或非化学计量的溶剂的化合物，所述溶剂如水、丙酮、乙醇、甲醇、二氯甲烷、2-丙醇等。
本发明化合物(例如，式I化合物、式II化合物等)含有不对称碳原子。同样地，本发明化合物可以以单独的对映体(例如(S)或(R)中的一种)或者是两种对映体的混合物的形式存在。(R)化合物具有较大的活性且是优选的。相应地，本发明化合物不仅可包括外消旋混合物，也包括单一的立体异构体，其基本上不含其它立体异构体。本文所使用的术语“基本上不含其它立体异构体”是指存在的其他立体异构体少于25％，优选少于10％，更优选少于5％，最优选少于2％，或少于“X”％(其中X是介于0至100之间的值，包括端值)。本领域已熟知获得或合成给定化合物的单独的对映体的方法，并且这些方法可实际用于合成最终化合物或起始原料或中间体。
本文所使用的术语“稳定的化合物”是指化合物具有进行生产的充足稳定性且在用于本文的具体目的(例如配制到治疗性产物中、用于制备治疗性化合物的中间体、可分离或可贮藏的中间体化合物、治疗对治疗剂有响应的疾病或症状)时在足够的时间内仍保持化合物的完整性。
“D”是指氘。
“立体异构体”是指对映体或非对映异构体。
“Tert”、“t”及“t-”是均指“叔”。
“US”是指美国。
“FDA”是指食品和药物管理局(Food and Drug Administration)。
“E.U.”是指欧盟。
在本说明书全文中，当提及“每个R”时，其独立地包括任何“R”基团(例如R1、R2、R3、R4和R5)，当适合时均如此。除非另外指出，当变量涉及通常的情况时，意为包括该特定变量的所有具体的实施例。
治疗化合物
本发明提供了式I化合物或其药学可接受的盐、溶剂化物或水合物，
Figure BPA00001276013000051
式I
其中：
R1是CD3、CHD2、CH2D、CH3、CD2OH、CHDOH或CH2OH；
R2和R3各自独立地是具有0至7个氘原子的异丙基；
R4是H或C(O)-C1-C6烷基；以及
R1、R2或R3中的至少一个包含氘原子。
在某些实施方案中，R1选自CH3、CD3、CD2OH或CH2OH。
在某些实施方案中，R2和R3是相同的。
在另一些实施方案中，R2和R3独立选自-CH(CD3)2、-CD(CD3)2、-CH(CH3)2和-CD(CH3)2。
在某些实施方案中，R4是H。
在另一些的实施方案中，R4是C(O)-CH(CH3)2。
在又一个实施方案中，化合物选自列在表1(见下)中的任一化合物：
表1：式I的示例性实施方案
  化合物   R1   R2   R3   R4
  100   CD3   -CD(CD3)2   -CD(CD3)2   H
  101   CD3   -CD(CD3)2   -CD(CH3)2   H
  102   CD3   -CD(CH3)2   -CD(CH3)2   H
  103   CD2OH   -CD(CD3)2   -CD(CD3)2   H
  104   CD2OH   -CD(CD3)2   -CD(CH3)2   H
  105   CD2OH   -CD(CH3)2   -CD(CH3)2   H
  106   CH3   -CD(CD3)2   -CD(CD3)2   H
  107   CH3   -CD(CD3)2   -CD(CH3)2   H
  108   CH3   -CD(CH3)2   -CD(CH3)2   H
  109   CH2OH   -CD(CD3)2   -CD(CD3)2   H
  110   CH2OH   -CD(CD3)2   -CD(CH3)2   H
  111   CH2OH   -CD(CH3)2   -CD(CH3)2   H
  112   CD3   -CH(CH3)2   -CH(CH3)2   H
  113   CD2OH   -CH(CH3)2   -CH(CH3)2   H
  114   CD3   -CH(CD3)2   -CH(CD3)2   H
  115   CD2OH   -CH(CD3)2   -CH(CD3)2   H
  116   CD2OH   -CH(CH3)2   -CH(CH3)2   -C(O)-CH(CH3)2
  117   CH2OH   -CD(CD3)2   -CD(CD3)2   -C(O)-CH(CH3)2
  118   CD2OH   -CD(CD3)2   -CD(CD3)2   -C(O)-CH(CH3)2
在又一个实施方案中，本发明提供了式II化合物或其药学可接受的盐，
Figure BPA00001276013000061
式II
其中：
R2和R3各自独立地是具有0至7个氘原子的异丙基。
在式II的一个实施方案中，每个R2和R3独立地选自-CD(CD3)2和-CH(CH3)2。在一个更加具体的方面中，式II化合物选自化合物100和化合物112。
在又一个实施方案中，本发明提供了式III化合物或其药学可接受的盐，
Figure BPA00001276013000071
式III
其中：
R2和R3各自独立地是具有0至7个氘原子的异丙基；以及
Y均为氢或氘，
其中当Y均为氢时，R2或R3中的至少一个包含氘原子。
在式III的一实施方案中，每个R2和R3独立地选自-CD(CD3)2和-CH(CH3)2。在一个更加具体的方面中，式III化合物选自化合物116、化合物117或化合物118。
在另一组实施方案中，在任何之前的实施方案中的任何原子，除非指定为氘，否则以其自然同位素丰度存在。
具有普通技能的合成化学人员可轻易地完成式I和式II化合物等的合成。相关的方法和中间体已经公开于，例如美国专利7,119,212、7,005,449、5,382,600、5,922,914、5,686,464和5,559,269中；PCT公开WO2005/006143、WO2005/012227、WO/2004/078700、WO2001/049649、WO2003/014060和WO2006/074479中；Andersson，PG等，J Org Chem 1998，63(22)：8067中；以及EP专利公开EP0957073中。
在此类方法中，可使用相关的氘化试剂，并且可任选其他含同位素的试剂和/或中间体来合成本文所说明的化合物，或使用本领域已知的标准合成方法将同位素原子引入化学结构中。
示例性合成
方案1示出了合成式I化合物、式II化合物等的简便方法。
方案1.式I化合物的通常合成路线。
Figure BPA00001276013000081
X＝CD3、CD2H、CDH2、CH3、CD2OBn、CDHOBn或CH2OBn；Bn＝苄基。
如方案1所示，式I化合物的制备始于适当氘化的芳基溴化物11区位选择加成至已知的4(R)-苯基-3-[3-苯基-2(E)-丙烯酰基(propenoyl)]唑烷-2-酮(10)，其中使用Mg/CuBr-二甲硫，从而生成加合物12。12和LiOH/H2O2在THF/水中水解从而得到羧酸13。13和SOCl2/吡啶在苯中的反应得到酰基氯14，酰基氯14和适当氘化的胺20(例如可市购的二异丙基胺-d14[98原子％的D])进行处理以提供相应的酰胺15。15在醚中和LiAlH4进行还原从而得到叔胺16，叔胺16在H2和Pd/C的存在下在甲醇中进行氢化从而脱苄基得到式I化合物，其中R4是H。17的酚式羟基在Et3N存在下与酰氯21进行酰化从而得到式I化合物，其中R4是-C(O)-C1-C6烷基。参考：Andersson，PG等，“Asymmetric total synthesis of(+)-tolterodine，a new muscarinic receptorantagonist，via copper-assisted asymmetric conjugate addition of aryl Grignardreagents to 3-phenyl-prop-2-enoyl-oxazolidinones，”J Org Chem，1998，63(22)：8067中的通常方法；以及EP专利公开EP957073。
制备适当氘化的芳基溴化物11的示例性方法在以下的方案2A和2B中示出。
方案2A.中间体11的通常合成路线。
Figure BPA00001276013000091
Y＝CD3、CD2H、CDH2、CH3；
X＝CD3、CD2H、CDH2、CH3、CD2OBn、CDHOBn或CH2OBn
如方案2A(遵循Aki等，J Phys Chem A 2002，106(14)：3436-3444中的通常方法)所示，所需的芳基溴化物30通过Mg和O2转化为酚31后，与Br2进行溴化从而得到溴苯酚32。溴苯酚32通过苄基氯直接进行苄基保护从而得到化合物11，或者通过DDQ进行氧化后通过使用NaBH4或NaBD4(98原子％的D)还原成适当氘化的醇33。然后二醇33可以通过苄基氯进行苄基保护从而得到化合物11。
方案2B.中间体11的供选合成路线。
Figure BPA00001276013000101
如方案2B所示，用苄基溴化物和碳酸钾对可市购的3-溴-4-羟基苯甲酸进行处理从而得到酯45。用LiAlH4或LiAlD4(99原子％的D)还原该酯从而得到醇46。用苄基溴化物和碳酸钾进行处理从而得到化合物11，其中X是CD2OBn或CH2OBn。
适当氘化的胺20的制备方法如以下的方案3A和3B所示。
方案3A
方案3B
Figure BPA00001276013000103
每个Z独立地为CH3、CH2D、CHD2或CD3。
如方案3A所示，通过适当氘化的2-氯丙烷41(或任何其它适当氘化的2-卤化丙烷)对适当氘化的胺40进行烷基化从而得到所需的胺20(参见Zhang，C等，中国药物化学杂质，2004，14(3)：161-164中的类似方法)。
供选地，如方案3B所示，胺40和适当氘化的2-酮基丙烷42进行缩合从而得到亚胺43，通过适当氘化的阮内镍和氢气(或氘气)对亚胺43进行还原从而得到胺20，参见例如Bunnelle，WH等人，Synthesis，1997，4：439-442；和Norton，DG等人，J Org Chem 1954，19：1054-66。
合成式I化合物、式II化合物等及其合成前体(包括那些在本文方案的路线中未明确示出的化合物或前体)的其他方法也在本领域普通技术人员的认知范围之内。本领域中已知用于合成实用化合物的合成化学转换方法及保护基团策略，这些方法包括，例如在Larock R，Comprehensive OrganicTransformations，VCH Publishers(1989)；Greene TW等人，Protective Groupsin Organic Synthesis，第三版，John Wiley and Sons(1999)；Fieser L等人，Fieser and Fieser′s Reagents for Organic Synthesis，John Wiley and Sons(1994)；及Paquette，L，ed.，Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，John Wiley and Sons(1995)及其后续版本中说明的方法及策略。
本发明所想到的取代基和变量的组合仅指形成稳定化合物的那些取代基和变量的组合。
组合物
本发明也提供包含有效量的式I化合物、式II化合物等(例如，包括其中任何的通式)，或所述化合物的药学可接受的盐、溶剂化物或水合物；以及可接受的载体的无热原组合物。在一实施方案中，该组合物是无热源的。在另一实施方案中，将本发明组合物制成药用制剂(“药用组合物”)，其中载体是药学可接受的载体。载体(一种或多种)在与制剂中其他成分的相容性方面必须是“可接受的”，就药学可接受的载体而言，是指其典型药用剂量对受者无毒性作用。
可用于本发明药用组合物中的药学可接受的载体、佐剂和赋形剂(vehicles)包括但不局限于：离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白(例如人血清清蛋白)、缓冲物质(例如磷酸盐)、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的偏甘油酯的混合物、水、盐或电解质，例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶态二氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、基于纤维素的物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯类、蜡、聚乙烯-聚氧丙烯-嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。
若需要时，可通过本领域公知的方法增加药用组合物中的本发明化合物的溶解性和生物利用度。一种方法包括在制剂中使用脂质赋形剂(excipient)。参见″Oral Lipid-Based Formulations：Enhancing the Bioavailability of PoorlyWater-Soluble Drugs(Drugs and the Pharmaceutical Sciences)，″David J.Hauss，ed.Informa Healthcare，2007；及″Role of Lipid Excipients in Modifying Oral andParenteral Drug Delivery：Basic Principles and Biological Examples，″Kishor M.Wasan，ed.Wiley-Interscience，2006。
另一种已知的增加生物利用度的方法是使用无定形形式的本发明化合物，其任选与泊洛沙姆(poloxamer)(如LUTROLTM和PLURONICTM(BASFCorporation))或氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物一起配制。参见美国专利7,014,866及美国专利公开20060094744和20060079502。
本发明药用组合物包括适于口服给药、直肠给药、经鼻给药、局部给药(包括含服和舌下给药)、阴道给药或肠胃外给药(包括皮下给药、肌肉内给药、静脉给药及皮内给药)的组合物。在某些实施方案中，本文通式化合物经皮给药(例如使用经皮贴片或离子电渗疗法技术(iontophoretic technology))。其他能够方便地以单位剂量的形式存在的制剂，如片剂、缓释胶囊及脂质体，可通过药学领域内已知的任何方法制备。参见例如Remington′sPharmaceutical Sciences，Mack Publishing Company，Philadelphia，PA(17th ed.1985)。
这些制备方法包括将待给药的分子与各种成分(如由一或多种配合成分构成的载体)结合的步骤。一般而言，该组合物可通过将活性成分分别与液体载体、脂质体或精细分开(divided)的固体载体，或者它们一起，均匀紧密地结合而制备，然后根据需要成型产物。
在某些优选的实施方案中，该化合物经口服给药。适于口服给药的本发明组合物可以是离散的单元(discrete unit)，例如：均含有预定量的活性成分的胶囊、囊剂或片剂；粉剂或颗粒剂；在水性液体或非水性液体中的溶液或混悬剂；水包油液体乳剂；油包水液体乳剂；包封于脂质体中；或大丸剂(bolus)等。软凝胶胶囊(soft gelatin capsules)可用于包含所述混悬剂，这样可有利于增加化合物的吸收速率。
就口服用的片剂而言，其常用载体包括乳糖和玉米淀粉。通常也会加入如硬脂酸镁的润滑剂。对于胶囊形式的口服给药，有利的稀释剂包括乳糖和干燥的玉米淀粉。当经口服给药水性混悬剂时，活性成分与乳化剂和悬浮剂结合。若需要时，可加入某些甜味剂和/或调味剂和/或着色剂。
适于口服给药的组合物包括在调味基体中含有活性成分的锭剂和在惰性基体中含有活性成分的软锭剂(pastilles)，所述调味基体通常为蔗糖和阿拉伯胶或西黄蓍胶(tragacanth)；所述惰性基体例如明胶和甘油、或蔗糖和阿拉伯胶。
适于肠胃外给药的组合物包括水性和非水性无菌注射液及水性和非水性无菌混悬液，所述注射液可包含抗氧化剂、缓冲液、抑菌剂和使制剂与目标受者的血液等渗的溶质，所述混悬液可包含助悬剂和增稠剂。制剂可以装于单位剂量或多剂量的容器(例如密封的安瓿瓶和小瓶)中，并可冻干(lyophilized)保存，仅需在即将使用之前加入无菌液体载体(例如注射用水)。临时(extemporaneous)注射液和混悬剂可由无菌粉末、颗粒和片剂制备。
这些注射溶液可以是如无菌可注射水性或油状混悬剂。此混悬剂可根据本领域已知的技术使用合适的分散剂或润湿剂(例如吐温80)及助悬剂制备。无菌可注射制剂也可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂(如1，3-丁二醇)中的无菌可注射溶液或混悬剂。可以使用的可接受赋形剂和溶剂包括甘露醇、水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。另外无菌的不挥发性油也常用作溶剂或悬浮介质。为此，可使用任何温和的不挥发性油，包括合成的甘油单酯和甘油二酯。脂肪酸(如油酸)及其甘油酯衍生物可用于制备可注射物，天然药学可接受的油(如橄榄油或蓖麻油，尤其是它们的聚氧乙烯化形式)也可用于制备可注射物。这些油状溶液或混悬剂也可含有长链醇稀释剂或分散剂。
本发明药用组合物可通过栓剂形式直肠给药。这些组合物可通过混合本发明化合物与合适的非刺激性的赋形剂而制备，所述赋形剂在室温下是固体，但在直肠温度下是液体，因此其在直肠中融化以释放活性组分。这些物质包括但不局限于：可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。
本发明药用组合物可通过鼻用气雾剂或吸入剂给药。所述组合物可根据药剂学领域已知的技术制备，并且可使用苄醇或其他合适的防腐剂、增加生物利用度的吸收促进剂、碳氟化合物和/或其他本领域已知的增溶剂或分散剂制成盐溶液。参见例如Rabinowitz JD和Zaffaroni AC发明的US 6,803,031，已转让给Alexza Molecular Delivery Corporation。
当所需治疗涉及的部位或器官可通过局部给药轻易到达时，局部施用本发明药用组合物尤为有用。为了局部给药至皮肤，将药用组合物配制成含有悬浮于或溶解于载体中的活性成分的合适软膏剂。本发明化合物局部给药的载体包括但不限于：矿物油、液体石蜡(liquid petroleum)、白凡士林(whitepetroleum)、丙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯化合物、乳化蜡和水。供选地，可将药用组合物配制成含有悬浮于或溶解于载体中的活性物质的合适乳剂或乳膏。合适的载体包括但不局限于矿物油、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚山梨酯60(polysorbate 60)、十六烷基酯蜡、鲸蜡硬质醇(cetearyl alcohol)、2-辛基十二烷醇、苄醇和水。本发明药用组合物也可通过直肠栓剂或合适的灌肠剂局部给药至下肠道。本发明也包括局部经皮贴片给药和离子电渗疗法给药(iontophoretic administration)。例如，式I化合物可以利用与本领域中已知的配制托特罗定的类似方式(例如记载于PCT公开WO2005107812中)配制成局部或经皮组合物。
本发明治疗方法(subject therapeutics)的施用可以是局部的，从而给药至所关注的位置。可使用各种技术在所关注的位置提供本发明组合物(subjectcompositions)，例如注射、使用导管、套针、发射物(projectiles)、普卢兰尼克凝胶(pluronic gel)、支架(stent)、药物缓释聚合物或其他可进入内部的装置。例如，可以利用与本领域中已知的配制托特罗定的类似方式(例如记载于WO2007011131；WO2007022255；WO2006021425；WO2005105036；WO2004105735；WO2001034139；WO2000027364中)将式I化合物、式II化合物等配制成控制释放的形式。
因此，根据又一个实施方案，可将本发明化合物掺入用于涂布植入式医疗装置的组合物中，所述医疗装置例如假体、人工瓣膜、血管移植物、支架或导管。本领域中已知合适的涂层及经涂布的植入式装置的一般制备方法在US 6,099,562、5,886,026及5,304,121中列举。所述涂层通常是生物相容性聚合物材料，如水凝胶聚合物、聚甲基二硅氧烷、聚己酸内酯、聚乙二醇、聚乳酸、乙烯醋酸乙烯酯及其混合物。任选还可在涂层上覆盖合适的外涂层(topcoat)以赋予组合物控释特性，所述外涂层有氟硅氧烷(fluorosilicone)、多糖、聚乙二醇、磷脂或它们的组合。如本文所使用的那些术语一样，侵入式装置的涂层也包括药学可接受的载体、佐剂或赋形剂的定义之内。
根据另一个实施方案，本发明提供了涂布植入式医疗装置的方法，其包括使所述装置与上述涂层组合物接触的步骤。对本领域技术人员而言显而易见的是，在将装置植入哺乳动物之前，先将其涂布。
根据另一个实施方案，本发明提供了浸渍植入式药物释放装置的方法，其包括使所述药物释放装置与本发明化合物或组合物接触的步骤。植入式药物释放装置包括但不局限于：生物可降解的聚合物胶囊或颗粒、不可降解的可扩散聚合物胶囊及生物可降解的聚合物薄膜。
根据另一个实施方案，本发明提供了涂布有本发明化合物或包含本发明化合物的组合物的植入式医疗装置，这样的所述化合物具有治疗活性。
根据另一个实施方案，本发明提供了浸渍或含有本发明化合物或包含本发明化合物的组合物的植入式药物释放装置，这样的所述化合物从所述装置中释放并具有治疗活性。
当器官或组织由于手术或从患者中移除而可接近时，可将所述器官或组织浸泡于含有本发明组合物的介质中，可将本发明组合物涂布于器官上，或以任何其他简便的方法施用本发明组合物。
在另一个实施方案中，本发明组合物还可包含第二治疗剂。该第二治疗剂选自任何已知的化合物或治疗剂，其在与具有和托特罗定一样作用机制的化合物一起给药时具有或被证明具有有利的性质。这样的试剂包括那些可与托特罗定组合使用的试剂，包括但不局限于α-肾上腺素能受体拮抗物(alpha-adrenergic receptor antagonist)，例如那些于PCT专利公开WO2001/021167和WO/2007/010509中所记载的；比西发定化合物，例如那些于PCT专利公开WO2006/102029中所记载的；抑制素，例如那些于PCT专利公开WO2006/008437中所记载的；脱氢表雄酮(DHEA)同源物(dehydroepiandrosterone congener)，例如那些于PCT专利公开WO2006/007312中所记载的；α-2-δ亚单位钙通道调节剂(alpha-2-delta subunit calciumchannel modifier)，例如GABA类似物以及其它于PCT专利公开WO2004/084879中所记载的；选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(selectiveserotonin reuptake inhibitor)(SSRI)或选择性去甲肾上腺素摄取抑制剂(selective norepinephrine uptake inhibitor)，例如氟西汀、帕罗西汀以及其它于PCT专利公开WO2004/019892和WO2001/062236中所记载的；雄激素、雌激素或雌激素激动剂(estrogen agonist)，例如那些于PCT专利公开WO2004/043429、WO2003/039553和WO2003039523中所记载的；EGF受体拮抗物，例如那些于PCT专利公开WO2003/039524中所记载的；5HT1a受体调节剂(modifier)，例如那些于PCT专利公开WO2003/026564中所记载的；噻吩并吡喃甲酰胺(thienopyranecarboxamide)衍生物，例如那些于PCT专利公开WO2001/009140中所记载的；5a还原酶抑制剂，例如那些于PCT专利公开WO2001/021167中所记载的，以及那些于美国专利公开2006-205682和2006-160887、PCT专利公开WO2006/079625、WO2006/015970、WO2005/092342、WO2005/092341以及WO2001/062236、以及日本专利公开JP2003-055261和JP2005-015394中所记载的第二治疗剂。
在一个实施方案中，第二治疗剂对于治疗或预防以下疾病或病症是有用的：不稳定膀胱(unstable bladder)或膀胱过度活动症(overactive bladder)、失禁(incontinence)、感染、下泌尿道病症(lower urinary tract disorder)、记忆缺陷或认知障碍、心力衰竭、肺炎(包括肺泡性肺炎(alveolar pneumonia))、良性前列腺增生、前列腺肥大、呼吸系统病症、哮喘、女性性功能障碍或膀胱炎。
在一个实施方案中，第二治疗剂是坦洛新(tamsulosin)。
在另一个实施方案中，本发明提供了本发明化合物和一种或多种任何上述的第二治疗剂的独立剂型，其中化合物和第二治疗剂相互结合。本文所使用的术语“相互结合”是指将独立剂型包装在一起或另外相互连接，这样做很明显意在使独立的剂型一起出售或给药(在其中一种给药的24小时之内，连续或同时地给药另一种)。
在本发明药用组合物中，本发明化合物以有效量存在。本文所使用的术语“有效量”是指当以合适的给药方案给药时，给药量足以降低或缓解所治疗疾病的严重性、持续时间或进展，防止所治疗疾病的恶化，促使被治疗疾病衰退，或增强或提高另一治疗的预防或治疗效果(一种或多种)。
动物和人用的剂量的内在关系(基于每平方米体表的毫克数)记载于Freireich等，(1966)Cancer Chemother Rep 50：219中。体表面积可通过患者的身高和体重估算。参见例如Scientific Tables，Geigy Pharmaceuticals，Ardsley，N.Y.，1970，537。
在一个实施方案中，对于成人患者本发明化合物有效量的范围可以从0.1毫克/天至50毫克/天。在另一个实施方案中，对于成人患者本发明化合物有效量的范围可以从1毫克/每天至10毫克/天。在又一个实施方案中，对于成人患者本发明化合物有效量的范围可以是2～6毫克/天。在又一个实施方案中，对于成人患者本发明化合物有效量约为4毫克/天.
如本领域技术人员所认识的一样，有效剂量可不同，其取决于所治疗的疾病、疾病的严重程度、给药途径、性别、年龄、患者一般的健康状况、赋形剂使用、与其他治疗方案(例如使用其他试剂)共同使用的可能性及主治医师的判断。例如，可以参考托特罗定的处方信息确定选择有效剂量。
对于含有第二治疗剂的药用组合物而言，第二治疗剂的有效量为在仅用该试剂的单一治疗方案中通常所用剂量的约20％至100％。优选地，有效量为正常的单一疗法剂量的约70％至100％。本领域已公知这些第二治疗剂的正常单一疗法剂量。参见例如Wells等，eds.，Pharmacotherapy Handbook，第二版，Appleton and Lange，Stamford，Conn.(2000)；PDR Pharmacopoeia，Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2000，Deluxe Edition，Tarascon Publishing，Loma Linda，Calif.(2000)，将其所有内容引入本文作为参考。
上述引用的一些第二治疗剂有望与本发明化合物协同作用。当发生协同作用时，这能够降低在单一疗法中所需的第二治疗剂和/或本发明化合物的有效剂量。如此具有如下优势，可减少第二治疗剂或本发明化合物的毒性副反应、协同地提高功效、简化给药或使用和/或降低化合物的制备或制剂的总费用。
治疗方法
在另一个实施方案中，本发明提供了调节细胞中的胆碱能毒蕈碱受体(cholinergic muscarinic receptor)的活性的方法，其包括使细胞与本文式I化合物、式II化合物等的一个或多个化合物进行接触。
根据另一个实施方案，本发明提供治疗患有或易患有能得到托特罗定有利治疗的疾病的受试者的方法，所述方法包括向所述有此需要的受试者给药有效量的本发明化合物或组合物的步骤。这些病症和疾病在本领域内是众所周知的且在以下专利和/或公开申请中公开，但不局限于以下专利和/或公开申请：美国专利公开2006-205682和2006-160887，以及PCT专利公开WO2006/079625、WO2006/015970、WO2005/092342、WO2005/092341、WO2001/062236、WO2003/039553、WO2003/039524和WO2003/026564以及日本专利公开JP2003-055261和JP2005-015394。
在另一个实施方案中，本发明方法用于治疗患有或易患选自以下疾病或病症的受试者：膀胱过度活动症、失禁、下泌尿道病症、哮喘、良性前列腺肥大、以及记忆缺陷或认知障碍。在一些实施方案中，本发明方法用于治疗患有或易患选自膀胱过度活动症和失禁的受试者。本文说明的方法也包括那些鉴定受试者需要特定治疗的方法。对受试者是否需要所述治疗的认定可以是受试者或专业医护人员的判断，可以是主观的(例如个人意愿)或客观的(例如通过测试或诊断方法测量)。
在另一个实施方案中，上述任何治疗方法还包括向患者联合给药(co-administer)一种或多种第二治疗剂的步骤。所述第二治疗剂可选自已知用于与托特罗定联合给药的任何第二治疗剂。所述试剂以及联合使用该试剂和本发明化合物治疗的疾病和病症的实例包括(1)α-肾上腺素能受体拮抗物，例如坦洛新和那些于PCT专利公开WO2001/021167和WO/2007/010509中所记载的；比西发定化合物，例如那些于PCT专利公开WO2006/102029中所记载的；α-2-δ亚单位钙通道调节剂，例如GABA类似物以及其它于PCT专利公开WO2004/084879中所记载的；选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)或选择性去甲肾上腺素摄取抑制剂，例如氟西汀、帕罗西汀以及其它于PCT专利公开WO2004/019892和WO2001/062236中所记载的；5HT1a受体调节剂，例如那些于PCT专利公开WO2003/026564中所记载的；噻吩并吡喃甲酰胺衍生物，例如那些于PCT专利公开WO2001/009140中所记载的；或5a还原酶抑制剂，例如那些于PCT专利公开WO2001/021167中所记载的，上述试剂均用于治疗下泌尿道病症(包括失禁、不稳定膀胱或膀胱过度活动症以及其它的泌尿病症)；(2)脱氢表雄酮(DHEA)同源物，例如那些于PCT专利公开WO2006/007312中所记载的，其用于治疗炎症；(3)抑制素，例如那些于PCT专利公开WO2006/008437中所记载的，其用于治疗呼吸系统病症；(4)雄激素、雌激素或雌激素激动剂，例如那些于PCT专利公开WO2004/043429、WO2003/039553和WO2003039523中所记载的，其用于治疗女性性功能障碍；(5)EGF受体拮抗物，例如那些于PCT专利公开WO2003/039524中所记载的；或噻吩并吡喃甲酰胺衍生物，例如那些于PCT专利公开WO2001/009140中所记载的，其用于治疗良性前列腺增生或前列腺肥大；还有那些在美国专利公开2006-205682和2006-160887，在PCT专利公开WO2006/079625、WO2006/015970、WO2005/092342、WO2005/092341和WO2001/062236，以及日本专利公开JP2003-055261和JP2005-015394中所记载的那些。
具体地，本发明的联合治疗包括通过给药式I化合物和第二治疗剂治疗以下病症：膀胱过度活动症和失禁。
根据一个实施方案，式I化合物和坦洛新联合给药治疗下泌尿道病症。
本文所使用的术语“联合给药”是指所述第二治疗剂能以单一剂量的形式(如上述的含本发明化合物和第二治疗剂的本发明组合物)或以分离的多剂量形式与本发明化合物一起给药。此外，其他试剂可在本发明化合物给药之前或之后或者连续地给药。以此联合疗法进行治疗时，本发明化合物与第二治疗剂(一种或多种)都通过常规的方法给药。向患者给药包含本发明化合物与第二治疗剂的本发明组合物并不排除在治疗过程中的其他时间向所述患者分开给药相同的治疗剂、任何其他的第二治疗剂或任何本发明化合物。
本领域技术人员已公知这些第二治疗剂的有效量且剂量的指导可在本文引用的专利和公开专利申请案及Wells等，eds.，Pharmacotherapy Handbook，2nd Edition，Appleton and Lange，Stamford，Conn.(2000)；PDR Pharmacopoeia，Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2000，Deluxe Edition，Tarascon Publishing，Loma Linda，Calif.(2000)和其他医学文章中找到。然而，确定第二治疗剂的最佳有效量范围也在本领域技术人员的认知范围之内。
在本发明的一个实施方案中，当向受试者给药第二治疗剂，本发明化合物的有效量小于在不给予第二治疗剂时的本发明化合物有效量。在另一实施方案中，第二治疗剂的有效量小于在不给予本发明化合物时的第二治疗剂有效量。依此方法，可将与任一试剂的高剂量相关的不利副作用减至最低。对本领域技术人员而言，其他潜在的优点(包括无限制的改进配药方案和/或降低药物成本等)也是显而易见的。
在再一方面，本发明提供了仅用式I化合物、式II化合物等或同时使用式I化合物、式II化合物等与一种或多种上述第二治疗剂在制备用于治疗或预防受试者中上述疾病、病况或病症的药剂(作为单一组合物或作为分离的剂型)中的用途。本发明另一方面是式I化合物、式II化合物等在受试者中治疗或预防本文所列疾病、病况或病症中的用途。
在其它方面中，本文方法还包括追踪受试者对于治疗给药的反应的方法。所述追踪可以包括定期对受试者的组织、体液、样本、细胞、蛋白质、化学标记、基因材料等进行采样从而作为治疗方案的标记或指示物。在其它的方法中，通过对所述治疗的适合性的相关标记或指示物进行评估从而预检或确定受试者需要该治疗。
诊断方法及试剂盒
本发明的化合物和组合物也可作为试剂用于确定溶液或生物样品(如血浆)中托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定的浓度的方法中，研究托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定的代谢以及其他分析研究。
根据一个实施方案，本发明提供了确定溶液或生物样品中托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定浓度的方法，其包括如下步骤：
a)将已知浓度的式I化合物加入到溶液或生物样品中；
b)将溶液或生物样品装入测量装置，该装置可区别托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定与式I化合物；
c)校正测量装置，从而关联式I化合物的检测量与加入到生物样品或溶液中的式I化合物已知的浓度；以及
d)用所述经校正的测量装置测定生物样品中的托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定的量；以及
e)使用得到的针对式I化合物的已检测的量与浓度之间的关系式来确定样品溶液中托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定的浓度。
能区别托特罗定、5-羟甲基托特罗定或弗斯特罗定与相应的式I化合物的测量装置包括：能区别仅在同位素丰度上有差异的两种化合物的任何装置。示例性的测量装置包括质谱仪、核磁共振仪或红外光谱仪。
在另一个实施方案中，本发明提供了评估式I化合物代谢稳定性的方法，其包括下列步骤：使式I化合物与引起代谢的酶源接触一段时间，并在这一段时间后比较式I化合物的量与式I化合物的代谢产物的量。
在相关的实施方案中，本发明提供了在给药式I化合物后，评估患者中式I化合物代谢稳定性的方法。该方法包括以下步骤：在向受试者给药式I化合物一段时间后，获取患者的血清、尿或粪便样品；比较血浆、尿或粪便样品中式I化合物的量与式I化合物的代谢产物的量。
本发明也提供了用于治疗膀胱过度活动症和失禁的试剂盒。这些试剂盒包括：a)药物组合物，其包含式I化合物或其盐、水合物、或溶剂化物，其中所述药物组合物在容器中；及b)描述使用药物组合物来治疗所述膀胱过度活动症和失禁的方法的说明书。
所述容器是可装载所述药用组合物的任何管或其他密封或可密封的装置。其实例包括瓶、安瓿、分隔的或多腔的支撑瓶(holders bottles)(其中每个分区(division)或腔包含单剂量的所述组合物)、分隔的金属箔包装(每一分区包含单剂量的所述组合物)、或分配器(其分配单剂量的所述组合物)。容器可以是本领域已知的任何常规的形状或形式，其由药学可接受的材料制备，例如纸或纸板盒、玻璃或塑料瓶或广口瓶、反复密封包(例如装着片剂的补充料置于不同容器中)、或具有独立(individual)剂量的泡罩包装(blister pack)(根据疗程从包装中挤出)。使用的容器可取决于所用的确切的剂型，例如常规的纸板盒一般不会用于装载液体混悬剂。在单个包装中可同时使用多于一种容器来销售单剂型，这样做也是可行的。例如，可将片剂装于瓶中，然后再装于盒中。在一个实施方案中，所述容器是泡罩包装。
试剂盒还可另外包含一种记忆辅助工具，其包含医生、药师或患者的信息和/或指导。这些记忆辅助工具包括：印在每个含有药剂的腔或分区上的数字，这些数字相应于治疗方案的日期，由此标明片剂或胶囊应于此日给药；或印在每个腔或分区上的一周的日期；或者是卡片，上面含有相同类型的信息。对于单剂量分配器，记忆辅助工具还包括表明每日已给药剂量的机械计数器，以及与液晶输出装置和/或可听提醒信号偶联的电动微芯片存储器，其例如可读取上次给药的日期和/或提醒下次给药的日期。能用于此类试剂盒的其他记忆辅助工具是印于卡片上的日历，以及其他浅显易懂的方法。
本发明试剂盒还可以包括给药或测量单位剂量的药物组合物的装置。若所述组合物是吸入式组合物，所述装置可以包括吸入器；若所述组合物是注射用组合物，则所述装置可以包括注射器和针头；若所述组合物是口服液体组合物，则所述装置包括注射器、药勺、泵或者具有或不具有体积标记的容器；或者适于试剂盒中存在的组合物制剂剂量的任何其他测量或给药装置。
实施例
实施例1.各种中间体11的合成。
A.l-(苄氧基)-2-溴-4-甲基苯(11a，X＝CH 3 )。
中间体11a按照Aki等人，J Phys Chem，2002，106(14)：3436-3444的通常方法来制备。
方案4a
l-(苄氧基)-2-溴-4-甲基苯(11a，X＝CH 3 )。向2-溴-4-甲基苯酚32a(5g，26.7mmol)的丙酮(60mL)溶液中先后加入K2CO3(11g，80mmol)和苄基溴化物(3.8mL，32mmol)。将混合物加热至回流4小时，然后冷却至室温。过滤去除固体且在真空中浓缩滤液。残余物以柱色谱法进行纯化(5％乙酸乙酯(EtOAC)/庚烷)从而得到6.7g的白色半固体11a(产率为90％)。
B.l-(苄氧基)-2-溴-4-(甲基-d 3 )苯(11b，X＝CD 3 )。
方案4b
Figure BPA00001276013000222
步骤1.l-(苄氧基)-4-溴苯(53)。向4-溴苯酚(52)(5g，29mmol)的丙酮(60mL)溶液中先后加入K2CO3(12.4g，90mmol)和苄基溴化物(3.8mL，32mmol)。将混合物加热至回流4小时，然后冷却至室温。过滤去除固体且在真空中浓缩滤液。残余物以柱色谱法进行纯化(5％乙酸乙酯/庚烷)从而得到6.9g的白色固体53(产率为90％)。
步骤2.l-(苄氧基)-4-(甲基-d 3 )苯(54)。将l-(苄氧基)-4-溴苯(53)(5g，19mmol)的THF(无水，40mL)溶液冷却至-78℃，然后滴加正丁基锂(n-BuLi)(9.1mL于2.5M己烷中，22.8mmol)。搅拌反应混合物30分钟，然后加入CD3I[剑桥同位素(Cambridge Isotope)，99原子％的D](1.4mL，22.8mmol)。搅拌混合物1小时，然后加入饱和NH4Cl水溶液进行淬灭。用乙酸乙酯(100mL)对混合物进行萃取，并用盐水洗涤有机层，用Na2SO4干燥，过滤，在真空中浓缩以及以柱色谱法进行纯化(5％乙酸乙酯/庚烷)从而得到3.05g的黄色油状的54(产率为80％)。
步骤3.l-(苄氧基)-2-溴-4-(甲基-d 3 )苯(11b，X＝CD 3 )。向54(3.0g，15mmol)的50mL乙腈溶液中先后加入N-溴丁二酰亚胺(3.2g，18mmol)和NH4OAc(3.5g，45mmol)。搅拌混合物3小时，然后加入水(30mL)且用乙酸乙酯(150mL)进行萃取。用盐水洗涤有机层，以Na2SO4干燥，过滤，在真空中进行浓缩，以及用柱色谱法进行纯化(5％乙酸乙酯/庚烷)从而得到3.6g的黄色油状的11b(产率为85％)。
C.l-(苄氧基)-4-(苄氧基甲基)-2-溴苯(11c，X＝CH 2 OBn)。中间体11c按照Aki等人，J Phys Chem，2002，106(14)：3436-3444的通常方法来制备。
方案4c
步骤1.4-(苄氧基)-3-溴苯甲酸苄基酯(45)。向3-溴-4-羟基苯甲酸44(10g，46mmol)的丙酮(200mL)溶液中加入K2CO3(20g，145mmol)和苄基溴化物(12mL，101mmol)。将混合物加热至回流5小时，然后冷却至室温。将固体过滤去除且在真空中浓缩滤液。将残余物溶解于乙酸乙酯(150mL)中，并用盐水洗涤溶液，以Na2SO4干燥，过滤，在真空中浓缩从而得到糖浆状残余物。残余物从5％乙酸乙酯/庚烷中重结晶从而得到16.4g的白色固体45(产率为90％)。
步骤2.(4-(苄氧基)-3-溴苯基)甲醇(46a)。将4-(苄氧基)-3-溴苯甲酸苄基酯(45)(15g，37.8mmol)溶解于150mL干THF中并冷却至0℃。分三份缓慢加入LiAlH4(2.9g，76mmol)。在室温搅拌混合物12小时，然后加入H2O(3mL)、15％NaOH(3mL)和H2O(7.6mL)进行淬灭。过滤去除沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。浓缩集合的滤液从而得到无色的油，用柱色谱法对其进行纯化(5％～10％乙酸乙酯/庚烷)从而得到9.4g的无色油状的46a(产率为84％)。
步骤3.l-(苄氧基)-4-(苄氧基甲基)-2-溴苯(11c，X＝CH 2 OBn)。向(4-(苄氧基)-3-溴苯基)甲醇(46a)(9g，30.7mmol)的丙酮(100mL)的溶液中加入K2CO3(12.7g，92mmol)和苄基溴化物(4mL，33.8mmol)。搅拌混合物5小时，然后冷却至室温。过滤去除固体并在真空中浓缩滤液，得到残余物并用柱色谱法对其进行纯化(5％乙酸乙酯/庚烷)从而得到10.6g的无色油状的11c(产率为90％)。
D.l-(苄氧基)-4-(苄氧基(甲基-d2))-2-溴苯(11d，X＝CH2OBn)。
方案4d
Figure BPA00001276013000241
步骤1.(4-(苄氧基)-3-溴苯基)-l，1-d 2 -甲醇(46b)。于0℃向4-(苄氧基)-3-溴苯甲酸苄基酯(45)(15g，37.8mmol)的150mL干THF的溶液中分三份缓慢加入LiAlD4(剑桥同位素，99原子％的D)(3.1g，75.6mmol)。在室温搅拌混合物12小时，然后加入H2O(3mL)、15％NaOH(3mL)和H2O(7.6mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。在真空中浓缩滤液从而得到无色的油，并用柱色谱法进行纯化(5％～10％乙酸乙酯/庚烷)从而得到9.0g的无色油状的46b(产率为81％)。
步骤2.l-(苄氧基)-4-(苄氧基(甲基-d 2 ))-2-溴苯(11d，X＝CH 2 OBn)。向(4-(苄氧基)-3-溴苯基)-l，1-d2-甲醇(46b)(9.0g，30.5mmol)的丙酮(100mL)的溶液中加入K2CO3(12.7g，92mmol)和苄基溴化物(4mL，33.8mmol)。搅拌混合物5时并冷却至室温。过滤去除固体。在真空中浓缩滤液并用柱色谱法对残余物进行纯化(5％乙酸乙酯/庚烷)从而得到10.4g的无色油状的11d(产率为88％)。
实施例2.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 )氨基)-l-苯基丙基)-4-甲基苯酚(化合物 106)的合成。
化合物106按照方案1所述使用适当氘化的试剂来制备。
步骤1.(R)-3-((R)-3-(2-(苄氧基)-5-甲基苯基)-3-苯基丙酰基 (propanoyl))-4-苯基 唑烷-2-酮(12a，X＝CH 3 )。向11a(5g，18mmol，参见实施例1a)的THF(无水，20mL)溶液中加入Mg(648mg，27mmol)。加入一小块碘并在80℃加热混合物1小时，然后冷却至-50℃。加入CuBr-Me2S(3.5g，9mmol)。在-30℃搅拌混合物1小时，然后加入(R)-3-肉桂酰基(cinnamoyl)-4-苯基
Figure BPA00001276013000253
唑烷-2-酮(10)(6.3g，21.6mmol，按照Andersson，PG等人，J Org Chem，1998，63(22)：8067和Nicolas，E等人，J Org Chem，1993，58(3)：766-770所述进行制备)的THF(无水，40mL)溶液。缓慢温热混合物至室温后另外搅拌6小时，用饱和NH4Cl水溶液进行淬灭，并通过乙酸乙酯(200mL)萃取。用盐水洗涤有机层，以Na2SO4干燥，过滤并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(20％乙酸乙酯/庚烷)从而得到7.1g的白色固体12a(产率为80％)。
步骤2.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-甲基苯基)-3-苯基丙酸(13a，X＝CH 3 )。向12a(4g，8.1mmol)的THF(30mL)溶液中加入水(10mL)。冷却混合物至0℃以及先后加入30％H2O2溶液(7.2mL，64mmol)和LiOH(388mg，16.2mmol)。在室温搅拌混合物4小时，用4N HCl酸化至pH＝2，然后通过乙酸乙酯(50mL×3)萃取。有机层以Na2SO4干燥，过滤，在真空中浓缩，且残余物用柱色谱法进行纯化(20～50％乙酸乙酯/庚烷)从而得到2.3g的白色固体13a(产率为83％)。
步骤3.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-甲基苯基)-3-苯基丙酰基氯化物(14a，X＝CH H 3 )。向13a(1.1g，2.9mmol)的甲苯(10mL)溶液中先后添加亚硫酰氯(1.1mL，15mL)和一滴干吡啶。将混合物加热至回流1小时。在真空中去除亚硫酰氯。加入干醚(20mL)且将所得的固体过滤去除。在真空中浓缩滤液从而得到1.1g的微黄色的固体粗产物14a。
步骤4.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-甲基苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3-苯基丙酰胺 (15a，X＝CH 3 ；R 2 ＝R 3 ＝CD(CD 3 ) 2 )。向1.1g粗产物14a的干醚(20mL)溶液中先后加入二异丙基胺-d14[CDN同位素，98原子％的D](517mg，4.5mmol)和Et3N(1.25mL，9mmol)。搅拌混合物4小时，加入2N HCl(15mL)进行淬灭，然后通过乙酸乙酯(50mL)进行萃取。有机层通过饱和NaHCO3水溶液、盐水来洗涤，以Na2SO4干燥，过滤，在真空中浓缩，且残余物用柱色谱法进行纯化(30％乙酸乙酯/庚烷)从而得到1.1g的无色油状的15a(产率为86％)。
步骤5.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-甲基苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3-苯基丙烷-l- 胺(16a，X＝CH 3 ；R 2 ＝R 3 ＝CD(CD 3 ) 2 )。在0℃向15a(1.1g，2.48mmol)的THF(无水，15mL)溶液中加入LiAlH4(190mg，5.0mmol)。在室温搅拌混合物14小时，然后加入H2O(0.2mL)、15％NaOH溶液(0.2mL)和H2O(0.5mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。在真空中浓缩滤液从而得到860mg的无色油状的16a(产率为80％)。
步骤6.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 )氨基)-l-苯基丙基)-4-甲基苯酚L-酒石酸盐 (化合物106以其L-酒石酸盐的形式)。向16a(850mg，1.97mmol)的甲醇(20mL)溶液中加入10％Pd/C(2.1g在50％水中，1.0mmol)。在氢气(2atm)中搅拌混合物10小时，以Celite片进行过滤并在真空中浓缩滤液。残余物用柱色谱法进行纯化(2％Et3N在5％MeOH/CH2Cl2中)从而得到570mg的化合物106，以其游离碱(free base)形式(产率为85％)。将游离碱(570mg，1.68mmol)溶解于10mL的无水乙醇中，然后加入L-酒石酸(277mg，1.85mmol)。将混合物加热至回流1小时，然后存放在冰箱中10小时。过滤出所得的盐并用冷乙醇洗涤从而得到820mg化合物106，以其L-酒石酸盐的形式。1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)：δ2.17(s，3H)，2.28-2.33(m，2H)，2.67-2.75(m，2H)，3.96(s，2H)，4.30(t，J＝7.8，1H)，6.67(d，J＝7.9，1H)，6.80(dd，J1＝8.2，J2＝1.8，1H)，7.02(d，J＝2.0，1H)，7.13-7.19(m，1H)，7.25-7.33(m，4H)。13C-NMR(75MHz，DMSO-d6)：δ21.02，41.50，45.67，72.14，115.73，126.66，128.00，128.12，128.50，128.58，128.87，130.30，144.74，152.98，174.69。HPLC(方法：Waters Atlantis T32.1×50mm 3μm C18-RP柱-梯度方法5～95％ACN+0.1％甲酸，进行14分钟(1.0mL/min)，其中于95％ACN维持4分钟；波长：254nm)：保留时间：4.88分钟；99+％纯度。手性HPLC(方法：250mm×4.6mm手性OD柱-无梯度方法(isocratic method)95％己烷/5％异丙醇，进行40分钟(0.50mL/min)；波长：210nm)：保留时间：8.84分钟(主要对映体)；11.59分钟(次要对映体)；99.4％ee纯度。MS(M+H)：340.2。元素分析(C26H23D14NO7)：计算值：C＝63.79，H＝7.62，N＝2.86。实测值(found)：C＝63.79，H＝7.55，N＝2.86。
实施例3.(R)-2-(3-(二异丙基)氨基)-1-苯基丙基)-4-(甲基-d3)苯酚(化合物112)的合成。
化合物112按照方案1所述使用适当氘化的试剂来制备。
Figure BPA00001276013000271
步骤1.(R)-3-((R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )苯基)-3-苯基丙酰基)-4-苯基
Figure BPA00001276013000272
唑烷-2-酮(12b，X＝CD 3 )。向l-((2-溴-4-(甲基-d3)-苯氧基)甲基)苯(11b)(3.5g，12.5mmol，参见实施例1b)的THF(无水，20mL)溶液中加入Mg(450mg，18.8mmol)。加入一小块碘并在80℃加热混合物1小时，然后冷却至-50℃。加入CuBr-Me2S(1.3g，6.3mmol)。在-30℃搅拌混合物1小时，然后加入(R)-3-肉桂酰基-4-苯基
Figure BPA00001276013000273
唑烷-2-酮(10)(5.5g，18.75mmol，参见实施例2中的步骤1)的THF(无水，40mL)溶液。缓慢温热混合物至室温并另外搅拌6小时，用饱和NH4Cl水溶液进行淬灭，并通过乙酸乙酯(200mL)萃取。用盐水洗涤有机层，以Na2SO4干燥，过滤并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(20％乙酸乙酯/庚烷)从而得到5.2g的白色固体12b(产率为83％)。
步骤2.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )-苯基)-3-苯基丙酸(13b，X＝CD 3 )。向12b(4g，8.1mmol)的THF(30mL)溶液中加入水(10mL)。冷却混合物至0℃，并先后加入30％H2O2溶液(7.2mL，64mmol)和LiOH(388mg，16.2mmol)。在室温搅拌混合物4小时，用4N HCl酸化至pH＝2，然后通过乙酸乙酯(50mL×3)萃取。集合有机层且以Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩滤液。残余物用柱色谱法进行纯化(20～50％乙酸乙酯/庚烷)从而得到2.3g的白色固体13b(产率为83％)。
步骤3.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )-苯基)-3-苯基丙酰基氯化物(14b， X＝CD 3 )。向13b (1.2g，3.0mmol)的甲苯(10mL)溶液中先后添加亚硫酰氯(1.1mL，15mL)和一滴干吡啶。将混合物加热至回流1小时。在真空中去除过量的亚硫酰氯。加入干醚(20mL)并将所得的固体过滤去除。在真空中浓缩滤液从而得到1.1g的微黄色的固体粗产物14b。
步骤4.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )-苯基)-N，N-二异丙基-3-苯基丙酰胺 (15b，X＝CD 3 ，R 2 ＝R 3 ＝CH(CH 3 ) 2 )。向1.1g粗产物14b的干醚(20mL)溶液中加入二异丙基胺(2.1mL，15mmol)。搅拌混合物4小时，加入2N HCl(15mL)进行淬灭并用乙酸乙酯(50mL)进行萃取。有机层以饱和NaHCO3水溶液、盐水洗涤，通过Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(30％乙酸乙酯/庚烷)从而得到1.1g的无色油状的15b(产率为89％)。
步骤5.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )-苯基)-N，N-二异丙基-3-苯基丙烷-l -胺(16b，X＝CD 3 ，R 2 ＝R 3 ＝CH(CH 3 ) 2 )。于0℃向15b(1.1g，2.6mmol)的THF(无水，15mL)溶液中加入LiAlH4(210mg，5.2mmol)。在室温搅拌混合物14小时，然后加入H2O(0.21mL)、15％NaOH溶液(0.21mL)和H2O(0.52mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。将滤液浓缩从而得到880mg的无色油状的16b(产率为80％)。
步骤6.2-((R)-3-(二异丙基氨基)-l-苯基丙基)-4-甲基苯酚L-酒石酸盐(化 合物112以其L-酒石酸盐的形式)。向16b(870mg，2.08mmol)的甲醇(20mL)溶液中加入10％Pd/C(2.1g于50％水中，1.0mmol)。在氢气(2atm)下搅拌混合物10小时，然后通过Celite片进行过滤并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(2％Et3N于5％MeOH/CH2Cl2中)从而得到560mg的化合物112，以其游离碱的形式(产率为81％)。将游离碱(560mg，1.7mmol)溶解于10mL的无水乙醇中，然后加入L-酒石酸(280mg，1.87mmol)。将混合物加热至回流1小时，然后存放在冰箱中10小时。过滤所得的盐并用冷乙醇洗涤从而得到800mg化合物112，以其L-酒石酸盐的形式。1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)：δ1.08(d，J＝6.6，12H)，2.15-2.17(m，0.6H)，2.26-2.32(m，2H)，2.65-2.73(m，2H)，3.37-3.45(m，2H)，3.98(s，2H)，4.30(t，J＝7.8，1H)，6.66(d，J＝8.0，1H)，6.80(dd，J1＝8.2，J2＝2.2，1H))，7.01(d，J＝2.1，1H)，7.13-7.19(m，1H)，7.24-7.33(m，4H)。13C-NMR(75MHz，DMSO-d6)：δ18.91，33.71，41.49，45.60，52.73，72.18，115.72，126.63，127.88，128.09，128.50，128.58，128.86，130.37，144.82，152.98，174.64。HPLC(方法：Waters Atlantis T32.1×50mm 3μmC18-RP柱-梯度方法5～95％ACN+0.1％甲酸，进行14分钟(1.0mL/min)，其中于95％ACN保持4分钟；波长：254nm)：保留时间：4.87分钟；99+％纯度。手性HPLC(方法：250mm×4.6mm手性OD柱-无梯度方法95％己烷/5％异丙醇，进行40分钟(0.50mL/min)；波长：210nm)：保留时间：8.88分钟(主要对映体)；11.62分钟(次要对映体)；99.8％ee纯度。MS(M+H)：329.1。元素分析(C26H34D3NO7)：计算值：C＝62.25，H＝7.79，N＝2.93。实测值：C＝65.11，H＝7.76，N＝2.91。
实施例4.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 ))氨基)-1-苯基丙基)-4-(甲基-d 3 )苯酚(化 合物100)的合成。
化合物100按照方案1所述使用适当氘化的试剂来制备。
Figure BPA00001276013000291
步骤1.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )-苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3-苯基丙 酰胺(15e，X＝CD 3 ，R 2 ＝R 3 ＝CD(CD(CD 3 ) 2 )。向1.1g粗产物14b(参见实施例3，步骤3)的干醚(20mL)溶液中先后加入二异丙基胺-d14[CDN同位素，98原子％的D](517mg，4.5mmol)和Et3N(1.25mL，9mmol)。搅拌混合物4小时，加入2N HCl(15mL)进行淬灭，然后用乙酸乙酯(50mL)进行萃取。有机层以饱和NaHCO3水溶液、盐水洗涤，通过Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(30％乙酸乙酯/庚烷)从而得到1.06g的无色油状的15e(产率为83％)。
步骤2.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(甲基-d 3 )-苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3-苯基丙 烷-1-胺(16e，X＝CD 3 ，R 2 ＝R 3 ＝CD(CD(CD 3 ) 2 )。将15e(1.0g，2.47mmol)溶解于THF(无水，15mL)中，然后冷却至0℃，随后加入LiAlH4(190mg，5.0mmol)。在室温搅拌混合物14小时，然后加入H2O(0.2mL)、15％NaOH溶液(0.2mL)和H2O(0.5mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。将滤液在真空中浓缩从而得到850mg的无色油状的16e(产率为79％)。
步骤3.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 ))氨基)-l-苯基丙基)-4-(甲基-d 3 )-苯酚(化合 物100)。向16e(850mg，1.97mmol)的甲醇(20mL)溶液中加入10％Pd/C(2.1g于50％水中，1.0mmol)。在氢气(2atm)下搅拌混合物10小时，然后用Celite片进行过滤。在真空中浓缩滤液且残余物用柱色谱法进行纯化(2％Et3N于5％MeOH/CH2Cl2中)从而得到550mg化合物100，以其游离碱的形式(产率为80％)。将游离碱(550mg，1.61mmol)溶解于10mL的无水乙醇中，然后加入L-酒石酸(266mg，1.77mmol)。将混合物加热至回流1小时，然后存放在冰箱中10小时。过滤所得的盐并用冷乙醇洗涤从而得到790mg化合物100，以其L-酒石酸盐的形式。1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)：δ1.04-1.07(m，0.7H)，2.16-2.18(m，0.7H)，2.26-2.28(m，2H)，2.63-2.75(m，2H)，3.43(痕量)，3.95(s，2H)，4.30(t，J＝7.8，1H)，6.67(d，J＝7.9，1H)，6.81(dd，J1＝8.0，J2＝2.0，1H))，7.02(d，J＝1.8，1H)，7.14-7.19(m，1H)，7.25-7.33(m，4H)。13C-NMR(75MHz，DMSO-d6)：δ41.48，45.60，72.02，115.72，126.65，128.00，128.11，128.50，128.58，128.87，130.31，144.78，152.97，174.61。HPLC(方法：Waters Atlantis T32.1×50mm 3μm C18-RP柱-梯度方法5～95％ACN+0.1％甲酸，进行14分钟(1.0mL/min)，其中于95％ACN保持4分钟；波长：254nm)：保留时间：4.79分钟；99+％纯度。手性HPLC(方法：250mm×4.6mm手性OD柱-无梯度方法95％己烷/5％异丙醇，进行40分钟(0.50mL/min)；波长：210nm)：保留时间：8.87分钟(主要对映体)；11.61分钟(次要对映体)；99.6％ee纯度。MS(M+H)：343.2。元素分析(C26H20D17NO7)：计算值：C＝63.40，H＝7.57，N＝2.84。实测值：C＝63.54，H＝7.73，N＝2.77。
实施例5.(R)-2-(3-(二(异丙基-d7))氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟甲基)苯酚(化合物109)的合成。
化合物109按照方案1所述使用适当氘化的试剂来制备。
Figure BPA00001276013000301
步骤1.(R)-3-((R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)苯基)-3-苯基丙酰基)-4- 苯基
Figure BPA00001276013000302
唑烷-2-酮(12c，X＝CH 2 OBn)。向11c(5g，13mmol，参见实施例1c)的THF(无水，20mL)溶液中加入Mg(480mg，20mmol)。加入一小块碘并在80℃加热混合物1小时，然后冷却至-50℃。加入CuBr-Me2S(1.4g，7mmol)。在-30℃搅拌混合物1小时，然后加入(R)-3-肉桂酰基-4-苯基
Figure BPA00001276013000303
唑烷-2-酮(10)(5.5g，19mmol，参见实施例2中的步骤1)的THF(无水，40mL)溶液。缓慢温热混合物至室温然并另外搅拌6小时，随后用饱和NH4Cl水溶液进行淬灭，并通过乙酸乙酯(200mL)萃取。用盐水洗涤有机层，以Na2SO4干燥，过滤并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(20％乙酸乙酯/庚烷)从而得到6.0g的白色固体12c(产率为77％)。
步骤2.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)苯基)-3-苯基丙酸(13c， X＝CH 2 OBn)。向12c(4.8g，8.1mmol)的THF(30mL)溶液中加入水(10mL)。冷却混合物至0℃并先后加入30％H2O2溶液(7.2mL，64mmol)和LiOH(388mg，16.2mmol)。在室温搅拌混合物4小时，用4N HCl酸化至pH＝2，并用乙酸乙酯(50mL×3)进行萃取。集合有机层并通过Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩滤液。残余物用柱色谱法进行纯化(20～50％乙酸乙酯/庚烷)从而得到2.95g的白色固体13c(产率为80％)。
步骤3.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)苯基)-3-苯基丙酰基氯化物(14c， X＝CH 2 OBn)。向13c(1.3g，2.9mmol)的甲苯(10mL)溶液中先后添加亚硫酰氯(1.1mL，15mL)和一滴干吡啶。将混合物加热至回流1小时。在真空中去除亚硫酰氯。加入干醚(20mL)。将所得的固体过滤去除。在真空中浓缩滤液从而得到1.3g的微黄的固体粗产物14c。
步骤4.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3-苯 基丙酰胺(15c，X＝CH 2 OBn，R 2 ＝R 3 ＝CD(CD 3 ) 2 )。向1.3g粗产物14c的干醚(20mL)溶液中先后加入二异丙基胺-d14[CDN同位素，98原子％的D](500mg，4.35mmol)和Et3N(1.25mL，9mmol)。搅拌混合物4小时，加入2N HCl(15mL)进行淬灭并用乙酸乙酯(50mL)进行萃取。有机层以饱和NaHCO3水溶液、盐水洗涤，通过Na2SO4干燥，过滤，并将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(30％乙酸乙酯/庚烷)从而得到1.2g的无色油状的15c(产率为75％)。
步骤5.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3-苯 基丙烷-l-胺(16c，X＝CH 2 OBn，R 2 ＝R 3 ＝CD(CD 3 ) 2 )。将15c(1.2g，2.2mmol)的THF(无水，15mL)溶液冷却至0℃，然后向其加入LiAlH4(167mg，4.4mmol)。在室温搅拌混合物14小时，然后加入H2O(0.18mL)、15％NaOH溶液(0.18mL)和H2O(0.44mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯清洗。在真空中浓缩滤液并用柱色谱法对残余物进行纯化(5％Et3N于50％乙酸乙酯/庚烷中)从而得到920mg的无色油状的16c(产率为78％)。
步骤6.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 ))氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟甲基)苯酚(化合 物109)。于-78℃向16c(910mg，1.7mmol)的二氯甲烷(20mL)溶液中滴加BCl3(5.9mL于1M二氯甲烷中，5.9mmol)。搅拌混合物3小时然后加入水进行淬灭并温热至室温。用饱和NaHCO3水溶液使混合物的pH＝9并用二氯甲烷萃取。有机层以Na2SO4干燥，过滤，并将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于5％甲醇/二氯甲烷中)从而得到440mg的黄色油状的化合物109(产率为72％)。
实施例6.(R)-2-(3-(二(异丙基-d7))氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟甲基)苯基异丁酸酯(isobutyrate)(化合物117)的合成。
化合物117按照方案1所述由化合物109来制备。
(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 ))氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟甲基)苯基异丁酸酯(化 合物117)。于-30℃向化合物109(440mg，1.24mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中先后加入二异丙基乙胺(0.23mL，1.36mmol)和异丁酰基氯化物(0.13mL，1.24mmol)。于-30℃搅拌反应混合物3小时然后加入水进行淬灭并用二氯甲烷进行萃取。有机层以Na2SO4干燥，过滤，并将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于20％乙酸乙酯/庚烷中且然后5％Et3N于5％甲醇/二氯甲烷中)从而得到370mg的黄色油状的化合物117(产率为70％)。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ0.92(m，0.3H)，1.30(d，J＝11.1，3H)，1.33(d，J＝11.1，3H)，2.07-2.18(m，2H)，2.22-2.41(m，2H)，2.76-2.85(m，1H)，4.12(t，J＝7.4，1H)，4.63(s，2H)，6.97(d，J＝8.2，1H)，7.00-7.31(m，6H)，7.34(d，J＝1.5，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ18.97，19.10，34.20，36.90，41.77，43.83，64.90，122.60，125.60，126.14，126.89，127.92，128.33，136.95，138.64，143.87，147.94，175.32。HPLC(方法：20mm C18-RP柱-梯度方法2～95％ACN+0.1％甲酸，进行3.3分钟，其中于95％ACN保持1.7分钟；波长：210nm)：保留时间：2.89分钟；90％纯度。MS(M+H)：426.3。
实施例7.(R)-2-(3-(二异丙基氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d2))苯酚(化合物113)的合成。
化合物113按照方案1所述使用适当氘化的试剂来制备。
步骤1.(R)-3-((R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基(甲基-d 2 ))苯基)-3-苯基丙酰 基)-4-苯基
Figure BPA00001276013000332
唑烷-2-酮(12d，X＝CD 2 OBn)。向11d(5g，13mmol，参见实施例1d)的THF(无水，20mL)溶液中加入Mg(480mg，20mmol)。加入一小块碘并在80℃时加热混合物1小时，然后冷却至-50℃。加入CuBr-Me2S(1.4g，7mmol)。在-30℃时搅拌混合物1小时，然后加入(R)-3-肉桂酰基-4-苯基
Figure BPA00001276013000333
唑烷-2-酮(10)(5.5g，19mmol，参见实施例2的步骤1)的THF(无水，40mL)溶液。缓慢温热混合物至室温并另外搅拌6小时，用饱和NH4Cl水溶液进行淬灭，并通过乙酸乙酯(200mL)萃取。有机层以盐水洗涤，以Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(20％乙酸乙酯/庚烷)从而得到5.8g的白色固体12d(产率为74％)。
步骤2.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基(甲基-d 2 ))苯基)-3-苯基丙酸(13d， X＝CD 2 OBn)。向12d(5.0g，8.3mmol)的THF(30mL)溶液中加入水(10mL)。冷却混合物至0℃，并先后加入30％H2O2溶液(7.2mL，64mmol)和LiOH(388mg，16.2mmol)。在室温搅拌混合物4小时，用4N HCl酸化至pH＝2，并用乙酸乙酯(50mL×3)萃取。集合有机层并以Na2SO4干燥，过滤，将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(20～50％乙酸乙酯/庚烷)从而得到2.82g的白色固体13d(产率为75％)。
步骤3.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基(甲基-d 2 ))苯基)-3-苯基丙酰基氯化物 (14d，X＝CD 2 OBn)。向13d(1.4g，3.1mmol)的甲苯(10mL)溶液中先后添加亚硫酰氯(1.1mL，15mmol)和一滴干吡啶。将混合物加热至回流1小时。在真空中去除过量亚硫酰氯。加入干醚(20mL)。将所得的固体过滤去除。将溶液浓缩从而得到1.3g微黄色的固体粗产物14d。
步骤4.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基(甲基-d 2 ))苯基)-N，N-二异丙基-3-苯 基丙酰胺(15d，X＝CD 2 OBn)。向14d的干醚(20mL)溶液中加入二异丙基胺(2.1mL，15mmol)。搅拌混合物4小时，加入2N HCl(15mL)进行淬灭并用乙酸乙酯(50mL)进行萃取。有机层以饱和NaHCO3水溶液、盐水洗涤，通过Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩滤液。残余物用柱色谱法进行纯化(30％乙酸乙酯/庚烷)从而得到1.25g的无色油状的15d(产率为75％)。
步骤5.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基-d2)苯基)-N，N-二异丙基-3-苯基 丙烷-l-胺(16d，X＝CD 2 OBn)。于0℃向15d(1.2g，2.2mmol)的THF(无水，15mL)溶液中加入LiAlH4(170mg，4.4mmol)。在室温搅拌混合物14小时，然后加入H2O(0.18mL)、15％NaOH溶液(0.18mL)和H2O(0.44mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。在真空中浓缩有机层并且残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于50％乙酸乙酯/庚烷中)从而得到920mg的无色油状的16d(产率为80％)。
步骤6.(R)-2-(3-(二异丙基氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d 2 ))苯酚(化合 物113)。于-78℃向16d(920mg，1.76mmol)的二氯甲烷(20mL)溶液中滴加BCl3(6.3mL在1M二氯甲烷中，6.3mmol)。搅拌混合物3小时，然后用水进行淬灭并温热至室温。用饱和NaHCO3使的混合物的pH＝9并用二氯甲烷进行萃取。有机层以Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩滤液。残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于5％甲醇/二氯甲烷中)从而得到425mg的黄色油状的化合物113(产率为70％)。
实施例8.(R)-2-(3-(二异丙基氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d2))苯基异丁酸酯(化合物116)的合成。
化合物116按照方案1所述由化合物113来制备。
Figure BPA00001276013000341
(R)-2-(3-(二异丙基氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d 2 ))苯基异丁酸酯(化 合物116)。将化合物113(420mg，1.22mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液冷却至-30℃，然后先后加入二异丙基乙胺(0.23mL，1.35mmol)和异丁酰基氯化物(0.13mL，1.23mmol)。在-30℃搅拌反应混合物3小时，然后加入水进行淬灭并用二氯甲烷进行萃取，以Na2SO4干燥，过滤，并将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于20％乙酸乙酯/庚烷中，以及然后5％Et3N于5％甲醇/二氯甲烷中)从而得到360mg的黄色油状的化合物116(产率为70％)。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ0.91(d，J＝6.4，12H)，1.30(d，J＝11.1，3H)，1.32(d，J＝11.1，3H)，2.08-2.17(m，2H)，2.30-2.37(m，2H)，2.76-2.85(m，1H)，2.91-3.00(m，2H)，4.11(t，J＝7.6，1H)，6.96(d，J＝8.2，1H)，7.12-7.32(m，6H)，7.34(d，J＝2.3，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ18.98，19.10，20.59，34.20，36.93，41.77，43.82，48.71，122.62，125.65，126.14，126.95，127.92，128.34，136.98，138.48，143.86，147.98，175.32。HPLC(方法：20mm C18-RP柱-梯度方法2～95％ACN+0.1％甲酸，进行3.3分钟，其中于95％ACN保持1.7分钟；波长：210nm)：保留时间：2.85分钟；90％纯度。MS(M+H)：414.3。
实施例9.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 )氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d 2 ))苯 酚(化合物103)的合成。
化合物103按照方案1所述使用适当氘化的试剂来制备。
Figure BPA00001276013000351
步骤1.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基(甲基-d 2 ))苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3- 苯基丙酰胺(15f，X＝CD 2 OBn，R 2 ＝R 3 ＝CD(CD 3 ) 2 )。向1.3g粗产物14d(参见实施例7的步骤3)的干醚(20mL)溶液中加入二异丙基胺-d14[CDN同位素，98原子％的D](500mg，4.35mmol)然后加入Et3N(1.25mL，9mmol)。搅拌混合物4小时，并用2N HCl(15mL)进行淬灭，以及用乙酸乙酯(50mL)进行萃取。有机层以饱和NaHCO3水溶液、盐水洗涤，通过Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩滤液。残余物用柱色谱法进行纯化(30％乙酸乙酯/庚烷)从而得到1.26g的无色油状的15f(产率为74％)。
步骤2.(R)-3-(2-(苄氧基)-5-(苄氧基(甲基-d 2 ))苯基)-N，N-二(异丙基-d 7 )-3- 苯基丙烷-l-胺(16f，X＝CD 2 OBn，R 2 ＝R 3 ＝CD(CD 3 ) 2 )。于0℃向15f(1.2g，2.18mmol)的THF(无水，15mL)溶液中加入LiAlH4(170mg，4.4mmol)。在室温搅拌混合物14小时，然后加入H2O(0.18mL)、15％NaOH溶液(0.18mL)和H2O(0.44mL)进行淬灭。过滤沉淀物并用乙酸乙酯洗涤。将滤液在真空中浓缩并且残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N在50％乙酸乙酯/庚烷中)从而得到960mg的无色油状的16f(产率为82％)。
步骤3.(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 )-氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d 2 ))苯酚 (化合物103)。于-78℃向16f(960mg，1.79mmol)的二氯甲烷(20mL)溶液中滴加BCl3(6.3mL于1M二氯甲烷中，6.3mmol)。搅拌混合物3小时，然后加入水进行淬灭并温热至室温。用饱和NaHCO3水溶液使混合物的pH＝9，并用二氯甲烷萃取。有机层以Na2SO4干燥，过滤，并将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于5％甲醇/二氯甲烷中)从而得到460mg的黄色油状的化合物103(产率为73％)。
实施例10.(R)-2-(3-(二(异丙基-d7)氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d2))苯基异丁酸酯(化合物118)的合成。
化合物118按照方案1所述由化合物103来制备。
Figure BPA00001276013000361
(R)-2-(3-(二(异丙基-d 7 )氨基)-l-苯基丙基)-4-(羟基(甲基-d 2 ))苯基异丁酸 酯(化合物118)。于-30℃向化合物103(460mg，1.29mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中先后加入二异丙基乙胺(0.25mL，1.42mmol)和异丁酰基氯化物(0.14mL，1.29mmol)。在-30℃搅拌反应混合物3小时，然后加入水进行淬灭并用二氯甲烷进行萃取，以Na2SO4干燥，过滤，并将滤液在真空中浓缩。残余物用柱色谱法进行纯化(5％Et3N于20％乙酸乙酯/庚烷中并且然后5％Et3N于5％甲醇/二氯甲烷中)从而得到385mg的黄色油状的化合物118(产率为70％)。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ0.90(痕量)，1.30(d，J＝11.1，3H)，1.33(d，J＝11.1，3H)，2.13-2.17(m，2H)，2.30-2.36(m，2H)，2.76-2.85(m，1H)，4.11(t，J＝7.6，1H)，6.97(d，J＝8.2，1H)，7.13-7.33(m，6H)，7.34(d，J＝1.5，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ18.98，19.10，34.20，36.87，41.76，43.83，122.62，125.67，126.15，126.96，127.91，128.34，136.98，138.48，143.85，147.99，175.32。HPLC(方法：20mm C18-RP柱-梯度方法2～95％ACN+0.1％甲酸，进行3.3分钟，其中于95％ACN保持1.7分钟；波长：210nm)：保留时间：2.87分钟；90％纯度。MS(M+H)：428.4。
实施例11.人肝微粒体中代谢稳定性的评估
材料：人肝微粒体(20mg/mL)从Xenotech，LLC(Lenexa，KS)获得。β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、还原形式(NADPH)，氯化镁(MgCl2)和二甲基亚砜(DMSO)购自Sigma-Aldrich。
在二甲基亚砜中分别制备化合物100、化合物106、化合物112和托特罗定的储备溶液(7.5mM)。用乙腈(ACN)稀释7.5mM的储备溶液至50μM。用0.1M磷酸钾缓冲液(pH 7.4，含3mM MgCl2)稀释20mg/mL人肝微粒体至0.625mg/mL。稀释后的微粒体一式两份加入到96孔的深孔(deep well)聚丙烯板的孔中。将10μL的一个50μM测试化合物溶液加入微粒体中并将混合物预加热10分钟。通过加入预加热了的NADPH溶液启动反应。最终的反应体积是0.5mL且在0.1M磷酸钾缓冲液(pH 7.4，以及3mM MgCl2)中含有0.5mg/mL人肝微粒体、1μM测试化合物和2mM NADPH。在37℃温育反应混合物，以及在0、5、10、20和30分钟时取出50μL等分试样并加入到浅孔(shallow well)96孔板中，其中含有50μL冰冷的含有内标物(intemalstandard)的ACN来终止反应。将该板在4℃存放20分钟后，添加100μL水至板的孔中，然后离心得到沉淀蛋白质(pellet precipitated protein)。转移上清液至另一个96孔板中并使用Applied Bio-systems API 4000质谱仪，通过LC-MS/MS分析母化合物残留(parent remaining)量。7-乙氧基香豆素(7-ethoxycoumarin)(1μM)用作阳性对照。重复进行第二次试验来确定试验结果。
数据分析：在体外测试化合物的t1/2s通过使用下列公式由％母化合物残留(ln)对温育时间的关系的线性回归的斜率计算得到：在体外t1/2＝0.693/k，其中k＝-[％母化合物残留(ln)对温育时间的关系的线性回归的斜率]。使用Microsoft Excel软件进行数据分析。
结果如下图1和表2所示。
表2.计算得出的本发明化合物在人肝微粒体中的半衰期。
Figure BPA00001276013000381
*％差异＝[(氘化类)-(非氘化类)](100)/(非氘化类)
证实了化合物100和化合物112在人肝微粒体中的半寿期，与托特罗定相比得到了明显提高。出乎意料的是，含有14个氘原子的化合物106相比较托特罗定在稳定性方面仅有微小改变。相反，证实了仅含三个氘原子的化合物112的稳定性得到提高。代谢作用的时间过程与这一结果一致(图1)。
不受理论的约束，申请人相信在苯基上的5-甲基的氘化使得本发明化合物的稳定性得到提高，其中本发明化合物在苯基上含有2-羟基。
不需另外的说明，相信本领域普通技术人员可使用上文所述的说明和示例性的实施例，制备和利用本发明化合物，并且实现所要求保护的方法。应该理解的是上述说明和实施例仅详细说明了一些优选的实施方案的。对本领域技术人员显而易见的是，可作出各种修改和等价方案而不偏离本发明实质和范围。

Claims (12)

1.式II化合物或其药学可接受的盐，
式(II)
其中：
R2和R3各自独立地是具有0～7个氘原子的异丙基。
2.权利要求1所述的化合物，其中R2和R3各自独立地选自-CD(CD3)2和-CH(CH3)2。
3.权利要求2所述的化合物，其选自化合物100或化合物112。
4.权利要求1～3中任一项所述的化合物，其中未指定为氘的任何原子均以其天然同位素丰度存在。
5.一种无热原的药用组合物，其包含有效量的权利要求1所述的化合物；和药学可接受的载体。
6.权利要求5所述的组合物，其还包含有效量的第二治疗剂，该第二治疗剂对于治疗患有或易患以下疾病或病症的患者是有效的：不稳定膀胱或膀胱过度活动症、失禁、感染、下泌尿道病症、记忆缺陷或认知障碍、心力衰竭、肺炎、良性前列腺增生、前列腺肥大、呼吸系统病症、哮喘、女性性功能障碍或膀胱炎。
7.权利要求6所述的组合物，其中所述第二治疗剂选自：α-肾上腺素能受体拮抗物；比西发定化合物；抑制素；脱氢表雄酮(DHEA)同源物；α-2-δ亚单位钙通道调节剂；选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)或选择性去甲肾上腺素摄取抑制剂；雄激素；雌激素；雌激素激动剂；EGF受体拮抗物；5HT1a受体调节剂；噻吩并吡喃甲酰胺衍生物；以及5a还原酶抑制剂。
8.权利要求7所述的组合物，其中第二治疗剂是坦洛新。
9.一种治疗患有或易患选自以下疾病或病症的患者的方法：不稳定膀胱或膀胱过度活动症、失禁、感染、下泌尿道病症、记忆缺陷或认知障碍、心力衰竭、肺炎、良性前列腺增生、前列腺肥大、呼吸系统病症、哮喘、女性性功能障碍或膀胱炎，该方法包括向有此需要的患者给药权利要求5所述的组合物的步骤。
10.权利要求9所述的方法，其中所述疾病或病症选自膀胱过度活动症和失禁。
11.权利要求9或10所述的方法，其包括向有此需要的患者给药第二治疗剂的另外步骤：
a.选自α-肾上腺素能受体拮抗物、比西发定化合物、α-2-δ亚单位钙通道调节剂、选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)、选择性去甲肾上腺素摄取抑制剂、5HT1a受体调节剂、噻吩并吡喃甲酰胺衍生物以及5a还原酶抑制剂；其中患者患有或易患有下泌尿道病症；
b.脱氢表雄酮(DHEA)同源物；其中患者患有或易患有炎症；
c.抑制素；其中患者患有或易患有呼吸系统病症；
d.选自雄激素、雌激素或雌激素激动剂；以及该患者患有或易患有女性性功能障碍；或
e.选自EGF受体拮抗物或噻吩并吡喃甲酰胺衍生物；以及该患者患有或易患有良性前列腺增生或前列腺肥大。
12.权利要求11所述的方法，其中第二治疗剂是坦洛新以及该患者患有或易患有良性前列腺增生或前列腺肥大。
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