CN103327980A - 用于治疗认知障碍的苯并二吖庚因衍生物、组合物和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及苯并二吖庚因衍生物、包含有效量的那些苯并二吖庚因衍生物的组合物和使用那些衍生物或组合物治疗具有认知障碍的中枢神经系统(CNS)障碍的方法，所述中枢神经系统障碍对包含α5亚单位的GABA_A受体激动剂有响应，例如与年龄相关的认知障碍、轻度认知障碍(MCI)、痴呆、阿尔茨海默病(AD)、前驱AD、创伤后应激障碍(PTSD)、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍。

Description

用于治疗认知障碍的苯并二吖庚因衍生物、组合物和方法

发明领域

本发明涉及用于治疗具有认知障碍的中枢神经系统(CNS)障碍的化合物、组合物和方法，所述中枢神经系统障碍对包含α5亚单位的GABA_A受体的激动剂有响应，例如与年龄相关的认知障碍、轻度认知障碍(MCI)、痴呆、阿尔茨海默病(AD)、前驱AD、创伤后应激障碍(PTSD)、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍。

发明背景

GABA_A受体(GABA_A R)是来自不同亚单位(α1-6、β1-3、γ1-3、δ、ε、π、θ)库的五聚化装配物，所述不同的亚单位库形成神经递质γ-氨基丁酸(GABA)门控的Cl-可透过的通道。不同的药理学效应，包括焦虑症、癫痫症、失眠症、前驱麻醉镇静和肌松弛由不同的GABA_A亚型介导。

各种研究已经证明GABA信号传导减少与具有认知障碍的不同CNS障碍相关。特别地，在哺乳动物脑中相对稀疏的包含α5的GABA_A R在改变学习和记忆中起作用。在先的研究证明随着与年龄相关的认知衰退，大鼠中GABA_A受体的α5亚单位的海马表达减少(参见国际专利申请公开WO2007/019312)。这样的结果启示正调节包含α5的GABA_A R功能可以有效地治疗具有认知障碍的CNS障碍，例如与年龄相关的认知障碍、轻度认知障碍(MCI)、痴呆、阿尔茨海默病(AD)、前驱AD、PTSD、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍。

因此，对用于治疗具有认知障碍的CNS障碍的治疗制剂的包含α5的GABA_A R激动剂存在需求。

发明概述

本发明通过提供式I的化合物或其药学上可接受的盐解决了上述举出的需求：

其中：

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成具有0-4个独立地选自N、O和S的杂原子的C5-C10芳族环；

Y是-N=或-C(R⁴)=；

m是选自0-4的整数；

每次出现的R¹、R²、R³和R⁴独立地选自：

卤素、-R、-OR、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃、-SiR₃、-N(R)₂、-SR、-SOR、-SO₂R、-SO₂N(R)₂、-SO₃R、-(CR₂)_1-3R、-(CR₂)_1-3-OR、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3R、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3OR、-C(O)R、-C(O)C(O)R、-C(O)CH₂C(O)R、-C(S)R、-C(S)OR、-C(O)OR、-C(O)C(O)OR、-C(O)C(O)N(R)₂、-OC(O)R、-C(O)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-C(S)N(R)₂、-(CR₂)_0-3NHC(O)R、-N(R)N(R)COR、-N(R)N(R)C(O)OR、-N(R)N(R)CON(R)₂、-N(R)SO₂R、-N(R)SO₂N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(R)C(O)R、-N(R)C(S)R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(COR)COR、-N(OR)R、-C(=NH)N(R)₂、-C(O)N(OR)R、-C(=NOR)R、-OP(O)(OR)₂、-P(O)(R)₂、-P(O)(OR)₂和-P(O)(H)(OR)；

R各自独立地选自：

H-、

(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烷基-、

(C3-C10)-环烯基-、

[(C3-C10)-环烷基]-(C1-C12)-脂族基-、

[(C3-C10)-环烯基]-(C1-C12)-脂族基-、

(C6-C10)-芳基-、

(C6-C10)-芳基-(C1-C12)脂族基-、

(C3-C10)-杂环基-、

(C6-C10)-杂环基-(C1-C12)脂族基-、

(C5-C10)-杂芳基-、和

(C5-C10)-杂芳基-(C1-C12)-脂族基-；

或当两个R基团结合于同一原子时，所述两个R基团可以与它们所结合的原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO和SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环，其中所述环任选地与(C6-C10)芳基、(C5-C10)杂芳基、(C3-C10)环烷基或(C3-C10)杂环基稠合；

其中每次出现的R独立地被0-5个R'取代；

其中每次出现的R'独立地选自H、卤素、-R''、-OR''、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃和-N(R'')₂；

其中R''是H或-(C1-C4)-脂族基；

条件是所述式I的化合物不是：

或

本发明还通过提供式II的化合物或其药学上可接受的盐解决了上述举出的需求：

其中：

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成具有0-4个独立地选自N、O和S的杂原子的C5-C10芳族环；

Z与命名为γ碳原子和命名为δ的N原子一起形成三唑并环：

和

m是选自0-4的整数；

每次出现的R¹、R²和R³独立地选自：

卤素、-R、-OR、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃、-SiR₃、-N(R)₂、-SR、-SOR、-SO₂R、-SO₂N(R)₂、-SO₃R、-(CR₂)_1-3R、-(CR₂)_1-3-OR、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3R、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3OR、-C(O)R、-C(O)C(O)R、-C(O)CH₂C(O)R、-C(S)R、-C(S)OR、-C(O)OR、-C(O)C(O)OR、-C(O)C(O)N(R)₂、-OC(O)R、-C(O)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-C(S)N(R)₂、-(CR₂)_0-3NHC(O)R、-N(R)N(R)COR、-N(R)N(R)C(O)OR、-N(R)N(R)CON(R)₂、-N(R)SO₂R、-N(R)SO₂N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(R)C(O)R、-N(R)C(S)R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(COR)COR、-N(OR)R、-C(=NH)N(R)₂、-C(O)N(OR)R、-C(=NOR)R、-OP(O)(OR)₂、-P(O)(R)₂、-P(O)(OR)₂和-P(O)(H)(OR)；

R各自独立地选自：

H-、

(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烷基-、

(C3-C10)-环烯基-、

[(C3-C10)-环烷基]-(C1-C12)-脂族基-、

[(C3-C10)-环烯基]-(C1-C12)-脂族基-、

(C6-C10)-芳基-、

(C6-C10)-芳基-(C1-C12)脂族基-、

(C3-C10)-杂环基-、

(C6-C10)-杂环基-(C1-C12)脂族基-、

(C5-C10)-杂芳基-、和

(C5-C10)-杂芳基-(C1-C12)-脂族基-；

或当两个R基团结合于同一原子时，所述两个R基团可以与它们所结合的原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO或SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环，其中所述环任选地与(C6-C10)芳基、(C5-C10)杂芳基、(C3-C10)环烷基或(C3-C10)杂环基稠合；

其中每次出现的R独立地被0-5个R'取代；

其中每次出现的R'独立地选自H、卤素、-OH、-R''、-OR''、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃和-N(R'')₂；

其中R''是H或-(C1-C4)-脂族基。

式I和II的化合物可以用于例如通过作为GABA_Aα5受体激动剂的活性治疗本文所述的病症。

本发明还提供了包含上述化合物或其药学上可接受的盐的组合物。

在本发明的另一个方面中，提供了在有需要或处于风险中的受试者中治疗具有认知障碍的CNS障碍的方法，该方法包括给予所述受试者治疗有效量的GABA_Aα5受体激动剂或其药学上可接受的盐的步骤。在本发明的一些实施方案中，每隔12或24小时给予GABA_Aα5受体激动剂或其药学上可接受的盐。

附图详述

图1是描述在8-臂旋臂迷宫(RAM)试验中对10只老年受损(AI)大鼠给予3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯对空间记忆保留的作用的示意图。黑色条是指用单独的媒介物(vehicle)治疗的大鼠；空心条是指用不同剂量的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯治疗的大鼠；阴影线条是指用TB21007和3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯组合治疗的大鼠。

图2是显示3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯(通过静脉内给予)对海马和小脑中结合Ro154513的作用的示意图。3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯阻断在海马中结合Ro154513，但不影响在小脑中结合Ro15413。

图3是显示静脉内给予的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯的剂量依赖性GABA_Aα5受体占有率的示意图，其中根据RO15-4513的海马(高GABA_Aα5受体密度区域)接触与RO15-4513的小脑(具有低GABA_Aα5受体密度的区域)接触之比或通过使用GABA_Aα5选择性化合物L-655,708(10mg/kg，i.v.)确定完全占有率来确定受体占有率。

图4是显示海马中3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯的接触占有率相关性的示意图。3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在老年受损大鼠中具有行为活性的接触时的GABA_Aα5的受体占有率约为32%。

图5(A)-(B)是描述在8-臂旋臂迷宫(RAM)试验中3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯对10只老年受损(AI)大鼠对空间记忆保留的作用的示意图。图5(A)显示3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯在RAM试验中对10只老年受损(AI)大鼠对空间记忆保留的作用，其中测试3次媒介物对照品，测试2次不同剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯；图5(B)显示3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯在RAM试验中对10只老年受损(AI)大鼠对空间记忆保留的作用，其中测试5次媒介物对照品，测试4次3mg/kg剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯和测试2次另外剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯。在图5(A)和5(B)中，黑色条是指用单独的媒介物治疗的大鼠，空心条是指用不同剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯治疗的大鼠。

图6是显示3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯(通过静脉内给予)对海马和小脑中结合Ro154513的作用的示意图。3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯阻断在海马中结合Ro154513，但不影响在小脑中结合Ro15413。

图7是显示静脉内给予的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯的剂量依赖性GABA_Aα5受体占有率的示意图，正如根据RO15-4513的海马(高GABA_Aα5受体密度区域)接触与RO15-4513的小脑(具有低GABA_Aα5受体密度的区域)接触之比确定完全占有率计算的。

图8(A)-(C)是显示6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮与媒介物二甲亚砜(DMSO)对比在使用莫里斯(Morris)水迷宫行为任务在老年受损大鼠中的作用的示意图。图8(A)显示接受6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮的大鼠和接受媒介物DMSO的大鼠在训练过程中的逃逸潜伏期(即大鼠在水池中开始找到隐藏平台的以秒计的平均时间)；图8(B)显示接受6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮的大鼠和接受媒介物DMSO的大鼠在目标环形套管和相对的环形套管中花费的时间量；图8(C)显示接受6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮的大鼠和接受媒介物DMSO的大鼠在目标环形套管与相对的环形套管中交叉通过的次数。

发明详述

(1)定义

除非本文另有定义，否则，本申请中所用的科学和技术术语应具有本领域技术人员通常所理解的含义。一般而言，与本文所述的化学、细胞和组织培养、分子生物学、细胞和癌症生物学、神经生物学、神经化学、病毒学、免疫学、微生物学、药理学、遗传和蛋白质和核酸化学相关所用的命名和技术是本领域众所周知的和常用的。

除非另有指示，否则本发明的方法和技术一般根据本领域众所周知的常规方法进行并且描述在各种一般和更具体的参考文献中，将它们引述在本说明书上下文中并且讨论。例如，参见“Principles ofNeural Science”，McGraw-Hill Medical，New York，N.Y.(2000)；Motulsky，“Intuitive Biostatistics”，Oxford University Press，Inc.(1995)；Lodish等人，“Molecular Cell Biology，第4版”，W.H.Freeman&Co.，New York(2000)；Griffiths等人，“Introductionto Genetic Analysis，7th ed.”，W.H.Freeman&Co.，N.Y.(1999)；和Gilbert等人，“Developmental Biology，第6版”，SinauerAssociates，Inc.，Sunderland，MA(2000)。

本文所用的化学术语根据本领域常规的应用使用，以“TheMcGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms”，Parker S.，Ed.，McGraw-Hill，San Francisco，C.A.(1985)为例示。

特别地将本申请所涉及的全部上述和任意其他公开文献、专利和公布的专利申请引入本文参考。如果出现矛盾，则本说明书(包括其具体定义)将加以控制。

在本说明书的上下文中，措词“包含”或变化形式例如“含有”或“包括”应理解为指包含所述的整体(或要素)或整体(或要素)组，但不排除任意其他整体(或要素)或整体(或要素)组。

除非上下文中另有描述，否则单数形式“一种(a)”、“一种(an)”和“该(the)”包括复数形式。

术语“包括”用于指“包括、但不限于”、“包括”和“包括、但不限于”可以互换使用。

本文所用的术语“活性剂”表示化学化合物(例如有机或无机化合物(包括，例如本发明的化合物)、化学化合物的混合物)、生物大分子(例如核酸、抗体，包括其部分以及人源化、嵌合和人抗体和单克隆抗体、其蛋白质或部分，例如肽、脂质、碳水化合物)或由生物材料例如细菌、植物、真菌或动物(特别是哺乳动物)细胞或组织制成的提取物。活性剂包括，例如在结构方面已知的和那些在结构方面未知的活性剂。这种活性剂的包含α5的GABA_A R激动剂活性可以使得它们适合作为本发明方法和组合物中的“治疗剂”。

“患者”、“受试者”或“个体”可以互换使用并且指人或非人的动物。这些术语包括哺乳动物，例如人、灵长类、家畜类动物(包括牛、猪等)、陪伴动物(例如犬、猫等)和啮齿动物(例如小鼠和大鼠)。

“认知功能”或“认知状态”是指分别涉及学习和/或记忆的任何高级智力脑过程或脑状态，包括、但不限于注意力、信息采集、信息加工、工作记忆、短期记忆、长期记忆、远事记忆、倒退记忆、记忆恢复、辨别学习、决策制定、抑制响应控制、注意定势转移、延迟强化学习、逆向学习、随意行为的瞬时整合和表达关注环境和自我护理。

在人中，可以测定认知功能，例如、但不限于通过下列方式：改变等级的临床综合印象(CIBIC-+等级)；细微精神状态检查(MMSE)；神经精神详细目录(NPI)；临床痴呆评定量表(CDR)；剑桥神经心理学测验自动化组(CANTAB)或Sandoz临床评估-老年病学(SCAG)。参见Folstein等人，J Psychiatric Res12：189-98，(1975)；Robbins等人，Dementia5：266-81，(1994)；Rey，L'examen clinique enpsychologie，(1964)；Kluger等人，J Geriatr Psychiatry Neurol12:168-79，(1999)。

在动物模型系统中，可以在本领域中已知的各种常规方式中测定认知功能，包括使用莫里斯水迷宫(MWM)、巴恩斯(Barnes)圆形迷宫、高架旋臂迷宫、T形迷宫或任意其他迷宫，其中动物使用空间信息。动物中的认知功能的其他检验包括前冲动抑制、潜伏抑制、物体识别检验、延迟的非配对采样试验、反应时间任务、注意定势转移、交叉-迷宫定时转移任务、社会关系任务和群居识别试验。

还可以使用成像技术测定认知功能，例如正电子发射断层成像术(PET)、功能性磁共振成像(fMRI)、单光子发射计算机断层成像术(SPECT)或任意其他能够测定脑功能的成像技术。在动物中，还可以使用电生理技术测定认知功能。

“增强”认知功能是指影响受损的认知功能，使得它更接近地与年龄匹配的正常、未受损受试者功能或年轻成年受试者功能类似。可以将认知功能增强至任意可检测到的程度，但在人中，优选将其增强至足以使受损受试者能够在与年龄匹配的正常、未受损受试者或年轻成年受试者相同熟练的水平上进行每日的正常生命活动。

“保持”认知功能是指影响正常或受损认知功能，使得它不会衰减或下降至低于首次呈现或诊断时在受试者中观察到的水平或延迟这种衰减。

“改善”认知功能包括在受试者中增强认知功能和/或保持认知功能。

“认知障碍”是不与年龄匹配的正常受试者中预计的一样稳定的受试者(即具有在认知检验中对指定年龄的平均评分的受试者)中的认知功能。在一些情况中，认知功能比在年龄匹配的正常受试者中预计的认知功能下降了约5%、约10%、约30%或以上。

“与年龄相关的认知障碍”是指老年受试者中的认知障碍，其中其认知功能不与年龄匹配的正常受试者或年轻成年受试者中预计的一样稳定。在一些情况中，认知功能比在年龄匹配的正常受试者中预计的认知功能下降了约5%、约10%、约30%或以上。在一些情况中，认知功能比在年轻成年受试者中预计的认知功能下降了约5%、约10%、约30%、约50%或以上。与年龄相关的认知功能受损可能与轻度认知障碍(MCI)(包括遗忘型MCI和非遗忘型MCI)、与年龄相关的记忆缺陷(AAMI)和与年龄相关的认知衰退(ARCD)相关。

“轻度认知障碍”或“MCI”是指这样一种情况，其特征在于低水平的认知缺陷，不会导致日常生活活动的问题。MCI的临床表征可以包含：存在受试者或答问人表述的至少一种认知域中的认知病症，即进行神经心理学测试时低于年龄匹配和保持日常生活活动完整性至少1.5标准偏差的受损客观证据。具有MCI的受试者中的认知缺陷可以涉及任意的认知区域或心理过程，包括记忆、语言、注意力、感觉、问题解决、执行功能和视觉空间技能。例如，参见Winbald等人，J.Intern.Med.256:240-240，2004；Meguro，Acta.Neurol.Taiwan.15:55-57，2008；Ellison等人，CNS Spectr.13:66-72，2008，Petersen，Semin.Neurol.27:22-31，2007。MCI进一步被再分成遗忘型MCI(aMCI)和非遗忘型MCI，其特征在于特别地记忆受损(或其缺乏)。将MCI定义为aMCI，条件是发现记忆因受试者年龄和受教育程度水平而受损。另一方面，如果发现受试者记忆因年龄和教育而完整，但其他非记忆认知域受损，例如语言、执行功能或视觉空间技能，则MCI是非遗忘型MCI的定义。aMCI和非遗忘型MCI都可以进一步被再分成单一或多域型MCI。aMCI-单一域是指这样已知病症，其中记忆而非其他认知域受损。aMCI-多域是指这样一种病症，其中记忆和至少另一种认知域受损。非遗忘型MCI是单一域或多域的，这取决于是否非一种以上非记忆认知域受损。例如，参见Peterson和Negash，CNSSpectr.13:45-53，2008。

“与年龄相关的记忆缺陷(AAMI)”是指因老年导致的记忆减退。患者可以被视为具有AAMI，条件是他或她至少为50岁且满足全部如下标准：a)患者已经注意到记忆性能减退；b)患者在进行标准记忆检验时比年轻成年人执行得差；和c)除外正常老年外的所有其他显而易见的记忆减退原因被排除在外(换句话说，记忆减退不能归因于其他原因，例如近期心脏病发作或头部损伤、抑郁症、对药物的不良反应、阿尔茨海默病等)。

“与年龄相关的认知衰退(ARCD)”是指属于人衰老正常结果的记忆和认知能力减退(例如Craik&Salthouse，1992)。这实际上在所有哺乳动物种类中是确切的。与年龄相关的记忆缺陷是指老年人相对于其年轻时具有的客观记忆减退，但认知功能相对于其同龄人是正常的(Crook等人，1986)。与年龄一致性的记忆减退是一种较低的恶化标记的标志，其强调这些是正常的发展变化(Crook，1993；Larrabee，1996)、是非病理生理性的(Smith等人，1991)且罕见发展成明显的痴呆(Youngjohn&Crook，1993)。DSM-IV(1994)已经将ARCD诊断分类整理成典。

“痴呆”是指这样一种病症，其特征在于干扰日常生活活动的严重认知缺陷。具有痴呆的受试者还展示出其他症状，例如判断受损、人格改变、定向障碍、意识错乱、行为改变、语言困难和运动缺陷。存在不同类型的痴呆，例如阿尔茨海默病(AD)、血管性痴呆、路易体痴呆(dementia with Lewy bodies)和额颞痴呆。

阿尔茨海默病(AD)的特征在于其早期中的记忆缺陷。晚期症状包括判断受损、定向障碍、意识错乱、行为改变、语言困难和运动缺陷。从组织学上讲，AD的特征在于β-淀粉样蛋白斑块和蛋白质tau缠结。

血管性痴呆因中风导致。症状与AD的症状重叠，但不集中于记忆缺陷。

路易体痴呆的特征在于在脑中神经元内部形成的α-突触核蛋白的异常沉积。认知障碍可以与AD类似，包括记忆和判断缺陷和行为改变。

额颞痴呆的特征在于神经胶质增生、神经元缺失、额皮质和/或前颞叶和皮克小体中表浅海绵状变性。症状包括人格和行为改变，包括社会机能和语言表达/理解能力减退。

“创伤后应激障碍(PTSD)”是指焦虑症，其特征在于对突变事件的即刻或延迟响应，所述突变事件的特征在于再经历创伤、心理麻醉或回避与创伤和惊醒增加相关的刺激。再经历现象包括插入性记忆、幻觉重现、梦魇和作为对创伤提醒者的响应的心理或生理痛苦。这种响应产生焦虑并且可以对患者生活质量和身体和精神健康产生长期和急剧的显著性影响。PTSD还与认知性能受损相关且具有PTSD的老年个体相对于对照组患者而言存在认知性能方面的更大的减退。

“精神分裂症”是指是慢性虚弱性障碍，其特征在于一定范围的精神病理学情况，包括阳性症状，例如异常或扭曲的精神表现(例如幻觉、妄想)；阴性症状，其特征在于动机减少和适应性意图-直接作用(例如兴趣缺失、情感冷淡、缺乏情感反应)和认知障碍。尽管提出脑中的异常以精神分裂症中广泛的精神病理学为基础，但是目前可得到的抗精神病药在治疗认知缺陷患者方面几乎无效。

“与癌症疗法相关的认知障碍”是指在用癌症疗法例如化疗和放疗治疗的受试者中发生的认知障碍。癌症疗法对脑的细胞毒性和其他不良副作用导致例如记忆、学习和注意力这样的功能中的认知障碍。

“治疗”病症或患者是指采取步骤以得到有益或期望的结果，包括临床效果。有益或期望的临床效果包括、但不限于缓解、改善或减缓与年龄相关的认知障碍、轻度认知障碍(MCI)、痴呆、阿尔茨海默病(AD)、前驱AD、PTSD、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍相关的一种或多种症状发展。

“治疗认知障碍”是指采取措施以改善具有认知障碍的受试者的认知功能，使得该受试者的行为在一种或多种认知试验中得以改善至任何可检测到的程度或防止其进一步减退。优选地，在治疗认知障碍后该受试者的认知功能更接近类似年龄匹配的正常未受损受试者的功能或年轻成年受试者的功能。治疗人的认知障碍可以将认知功能改善至任何可检测到的程度，但优选改善至足以使得受损的受试者进行的每日正常生活活动处于与年龄匹配的正常未受损受试者或年轻成年受试者相同的熟练水平。

物质、化合物或活性剂对受试者“给药”可以使用各种本领域技术人员公知的方法之一进行。例如，可以通过静脉、动脉、皮内、肌内、腹膜内、静脉内、皮下、眼部、舌下、口服(通过摄入)、鼻内(通过吸入)、脊柱内、大脑内和透皮(通过吸收，例如通过导管)使用化合物或活性剂。还可以适当地通过可再次给予的或生物可降解聚合物装置或其他装置例如贴剂和泵或制剂导入化合物或活性剂，所述的装置或制剂提供所述化合物或活性剂的延长、缓慢或受控释放。例如，还可以将给药进行一次、多次和/或在一个或多个延长期限内进行。在一些方面中，给药包括直接给药，包括自我给药；和间接给药，包括开据药物处方的行为。例如，如本文所述，指导患者自我给药或由另一人施药的和/或为患者提供药物处方的临床医师对患者给药。

物质、化合物或活性剂对受试者给药的适合的方法还取决于例如受试者年龄(无论该受试者在给药时是活动的还是静止的，无论该受试者在给药时是否是认知受损的)和化合物或活性剂的化学和生物特性(例如溶解度、可消化性、生物利用度、稳定性和毒性)。例如，通过摄入对受试者给予化合物或活性剂。在一些实施方案中，口服给药的化合物或活性剂是延长释放或缓释和自己或使用这种缓释或延长释放装置给予它们。

药物或活性剂的“治疗有效量”或“治疗有效剂量”是在对受试者给药时具有指定的治疗效果的药物或活性剂的量。完全的治疗效果不一定仅在给予一次剂量后发生且可以仅在给予一系列剂量后发生。因此，可以在一次或多次给药中给予治疗有效量。受试者所需的精确有效量取决于例如受试者大小、健康状况和年龄、认知障碍的性质和程度或其他CNS障碍(例如与年龄相关的认知障碍、轻度认知障碍(MCI)、痴呆、阿尔茨海默病(AD)、前驱AD、PTSD、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍)症状和为给药和给药方式选择的治疗剂或治疗剂的组合。本领域技术人员易于通过常规实验确定针对指定情况的有效量。

本发明的化合物还包括前体药物、类似物或衍生物。本文所用的术语“前体药物”是公认的和意欲包括在生理条件下被转化成包含α5的GABA_A R激动剂的化合物或活性剂。制备前体药物的常用方法在于选择在生理条件下水解或代谢的部分，以提供期望的化合物或活性剂。在其他实施方案中，前体药物通过宿主动物的酶活性被转化成GABA_Aα5受体激动剂。

本文所用的“包含α5的GABA_A R激动剂”或“GABA_Aα5受体激动剂”是指正调节包含α5的GABA_A R的功能的化合物，即增加GABA-门控Cl^-电流的化合物。在一些实施方案中，本文所用的包含α5的GABA_AR激动剂是指增强GABA活性的正变构调节剂。

本文所用的“类似物”是指在功能上类似另一种化学本体、但不共有相同的化学结构的化合物。例如，类似物足以与基础或母体化合物类似，使得它可以在治疗应用中替代基础化合物，不过，结构差异最小，即为GABA_Aα5受体激动剂。

本文所用的“衍生物”是指化合物的化学修饰物。化合物的化学修饰物可以包括，例如氢被烷基、酰基或氨基替代。许多其他修饰物也是可能的。

本文所用的术语“脂族基”是指直链或支链烷基、烯基或炔基。应理解，烯基或炔基实施方案要求在脂族基链上至少有2个碳原子。脂族基典型地包含1(或2)－12个碳，例如1(或2)－4个碳。

本文所用的术语“芳基”是指单环或双环碳环芳族环系。例如，本文所用的芳基可以是C5-C10单环或C8-C12双环碳环芳族环系。苯基是单环芳族环系的实例。双环芳族环系包括这样的系统，其中2个环都是芳族的，例如萘基；和这样的系统，其中2个环中仅1个是芳族的，例如四氢化萘。

本文所用的术语“杂环”是指以化学上稳定的排列方式在各个环中具有选自O、N、NH、S、SO或SO₂的1－3个杂原子或杂原子基团的单环或双环非芳族环系。例如，本文所用的杂环可以是以化学上稳定的排列方式在各个环中具有选自O、N、NH、S、SO或SO₂的1－3个杂原子或杂原子基团的C5-C10单环或C8-C12双环非芳族环系。在“杂环基”的双环非芳族环系的实施方案中，一个或两个环可以包含所述杂原子或杂原子基团。在另一个双环“杂环基”的实施方案中，2个环中的1个是芳族的。在另一个杂环环系的实施方案中，非芳族杂环可以任选地与芳族碳环稠合。

杂环的实例包括3-1H-苯并咪唑-2-酮、3-(1-烷基)-苯并咪唑-2-酮、2-四氢呋喃基、3-四氢呋喃基、2-四氢噻吩基、3-四氢噻吩基、2-吗啉代、3-吗啉代、4-吗啉代、2-硫代吗啉代、3-硫代吗啉代、4-硫代吗啉代、1-吡咯烷基、2-吡咯烷基、3-吡咯烷基、1-四氢哌嗪基、2-四氢哌嗪基、3-四氢哌嗪基、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、1-吡唑啉基、3-吡唑啉基、4-吡唑啉基、5-吡唑啉基、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-哌啶基、2-噻唑烷基、3-噻唑烷基、4-噻唑烷基、1-咪唑烷基、2-咪唑烷基、4-咪唑烷基、5-咪唑烷基、二氢吲哚基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、苯并硫戊环、苯并二噻烷和1,3-二氢-咪唑-2-酮。

本文所用的术语“杂芳基”是指以化学上稳定的排列方式在各个环中具有选自O、N、NH或S的1－3个杂原子或杂原子基团的单环或双环芳族环系。例如，本文所用的杂芳基可以是以化学上稳定的排列方式在各个环中具有选自O、N、NH或S的1－3个杂原子或杂原子基团的C5-C10单环或C8-C12双环芳族环系。在这种“杂环基”的双环芳族环系的实施方案中：

-两个环都是芳族的；和

-一个或两个环可以包含所述杂原子或杂原子基团。

杂芳基环的实例包括2-呋喃基、3-呋喃基、N-咪唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基、苯并咪唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、N-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、哒嗪基(例如3-哒嗪基)、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、四唑基(例如5-四唑基)、三唑基(例如2-三唑基和5-三唑基)、2-噻吩基、3-噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基(例如2-吲哚基)、吡唑基(例如2-吡唑基)、异噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,3-三唑基、1,2,3-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、嘌呤基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基、喹啉基(例如2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基)和异喹啉基(例如1-异喹啉基、3-异喹啉基或4-异喹啉基)。

术语“环烷基或环烯基”是指单环或稠合或桥连双环碳环环系，其为非芳族的。例如，本文所用的环烷基或环烯基可以是C5-C10单环或稠合或桥连C8-C12双环碳环环系，其为非芳族的。环烯基环可以具有一个或多个不饱和度。优选的环烷基或环烯基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基、环庚基、环庚烯基、降冰片基、金刚烷基和十氢萘基。

本文所用的碳原子可以具有所示的整数和任意插入的整数。例如，(C1-C4)-烷基上的碳原子数是1、2、3或4。应理解，这些命名是指适合基团上的总原子数。例如，在(C3-C10)-杂环基上，碳原子和杂原子总数是3(作为在氮丙啶中)、4、5、6(作为在吗啉中)、7、8、9或10。

本文所用的“药学上可接受的盐”是指根据本发明的活性剂或化合物，其为化合物的治疗活性的无毒性碱式盐和酸式盐的形式。作为游离碱形式存在的化合物的酸加成盐形式可以通过用适合的酸处理所述游离碱形式得到，所述适合的酸例如是无机酸，例如氢卤酸，例如盐酸或氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等；或有机酸，例如乙酸、羟基乙酸、丙酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、环状酸(cyclic)、水杨酸、对氨基水杨酸、双羟萘酸等。例如，参见WO01/062726。

可以通过用适合的有机碱和无机碱处理将包含酸性质子的化合物转化成其治疗活性的无毒性的碱加成盐形式，例如金属盐或胺盐。适合的碱式盐形式包括，例如铵盐、碱金属和碱土金属盐例如锂、钠、钾、镁、钙盐等，与有机碱的盐，例如N-甲基-D-葡萄糖胺，海巴明盐和与氨基酸的盐，例如精氨酸、赖氨酸等。相反，可以通过用适合的碱或酸处理将所述盐形式转化成游离形式。化合物及其盐可以是溶剂合物形式，其包括在本发明范围内。这种溶剂合物包括，例如水合物、醇化物等。例如，参见WO01/062726。

用于本发明方法和组合物的许多化合物在其结构上具有至少一个立体中心。这种立体中心可以以R或S构型存在，所述R和S标识与Pure Appl.Chem.(1976)，45,11-30中所述的规则相符。本发明还涉及所有立体异构体形式，例如化合物的对映异构体和非对映异构体形式或其混合物(包括所有可能的立体异构体混合物)。例如，参见WO01/062726。

此外，包含烯基的一些化合物可以作为Z(zusammen)或E(entgegen)异构体存在。在每种情况中，本发明包括混合物和单独的各异构体。哌啶基或氮杂庚环基环上的多个取代基还可以表示彼此在哌啶基或氮杂庚环基环平面上的顺式或反式相关性。一些化合物还可以以互变体形式存在。尽管本文所述的通式中未明确表示，但是这种形式意欲包括在本发明范围内。就本发明的方法和组合物而言，所涉及的化合物意欲包括每种其可能的异构体形式的化合物及其混合物，除非特别指定具体的异构体形式。例如，参见WO01/062726。

本发明提供了正调节包含α5的GABA_A R的功能的化合物，即包含α5的GABA_A R激动剂(或正变构调节剂)，其增加GABA-门控Cl^-电流。

本发明还提供了药物组合物，其包含本发明的一种或多种化合物与药学上可接受的载体或赋形剂。

本发明还提供了治疗具有认知障碍的CNS障碍的方法，所述CNS障碍对包含α5的GABA_A受体激动剂有响应，例如与年龄相关的认知障碍、MCI、痴呆、AD、前驱AD、PTSD、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍。在一些实施方案中，该方法是治疗认知障碍的方法，其涉及与年龄相关的认知障碍、MCI、痴呆、AD、前驱AD、PTSD、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍。

各种具有认知障碍的CNS障碍(例如与年龄相关的认知障碍、MCI、痴呆、AD、前驱AD、PTSD、精神分裂症和与癌症疗法相关的认知障碍)可能具有不同的病因学。然而，在每种上述举出的障碍中的认知障碍症状可能具有重叠的原因。因此，治疗CNS障碍中的认知障碍的组合物或治疗方法还可以治疗另一种情况中的认知障碍。

(2)苯并二吖庚因衍生物和组合物

本发明提供了式I的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中：

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成具有0-4个独立地选自N、O和S的杂原子的C5-C10芳族环；

Y是-N=或-C(R⁴)=；

m是选自0-4的整数；

每次出现的R¹、R²、R³和R⁴独立地选自：

卤素、-R、-OR、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃、-SiR₃、-N(R)₂、-SR、-SOR、-SO₂R、-SO₂N(R)₂、-SO₃R、-(CR₂)_1-3R、-(CR₂)_1-3-OR、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3R、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3OR、-C(O)R、-C(O)C(O)R、-C(O)CH₂C(O)R、-C(S)R、-C(S)OR、-C(O)OR、-C(O)C(O)OR、-C(O)C(O)N(R)₂、-OC(O)R、-C(O)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-C(S)N(R)₂、-(CR₂)_0-3NHC(O)R、-N(R)N(R)COR、-N(R)N(R)C(O)OR、-N(R)N(R)CON(R)₂、-N(R)SO₂R、-N(R)SO₂N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(R)C(O)R、-N(R)C(S)R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(COR)COR、-N(OR)R、-C(=NH)N(R)₂、-C(O)N(OR)R、-C(=NOR)R、-OP(O)(OR)₂、-P(O)(R)₂、-P(O)(OR)₂和-P(O)(H)(OR)；

R各自独立地选自：

H-、

(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烷基-、

(C3-C10)-环烯基-、

(C3-C10)-环烷基-(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烯基-(C1-C12)-脂族基-、

(C6-C10)-芳基-、

(C6-C10)-芳基-(C1-C12)脂族基-、

(C3-C10)-杂环基-、

(C6-C10)-杂环基-(C1-C12)脂族基-、

(C5-C10)-杂芳基-、和

(C5-C10)-杂芳基-(C1-C12)-脂族基-；

或当两个R基团结合于同一原子时，所述两个R基团可以与它们所结合的原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO或SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环，其中所述环任选地与(C6-C10)芳基、(C5-C10)杂芳基、(C3-C10)环烷基或(C3-C10)杂环基稠合；

其中每次出现的R独立地被0-5个R'取代；

其中每次出现的R'独立地选自-H、卤素、-R''、-OR''、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃和-N(R'')₂；

其中R''是-H或-(C1-C4)-脂族基。

在一些实施方案中，本发明的化合物不是：

或

本发明还提供了式II的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中：

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成具有0-4个独立地选自N、O和S的杂原子的C5-C10芳族环；

Z与命名为γ的碳原子和命名为δ的氮原子一起形成选自如下的三唑并环：

和

m是选自0-4的整数；

每次出现的R¹、R²和R³独立地选自：

卤素、-R、-OR、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃、-SiR₃、-N(R)₂、-SR、-SOR、-SO₂R、-SO₂N(R)₂、-SO₃R、-(CR₂)_1-3R、-(CR₂)_1-3-OR、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3R、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3OR、-C(O)R、-C(O)C(O)R、-C(O)CH₂C(O)R、-C(S)R、-C(S)OR、-C(O)OR、-C(O)C(O)OR、-C(O)C(O)N(R)₂、-OC(O)R、-C(O)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-C(S)N(R)₂、-(CR₂)_0-3NHC(O)R、-N(R)N(R)COR、-N(R)N(R)C(O)OR、-N(R)N(R)CON(R)₂、-N(R)SO₂R、-N(R)SO₂N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(R)C(O)R、-N(R)C(S)R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(COR)COR、-N(OR)R、-C(=NH)N(R)₂、-C(O)N(OR)R、-C(=NOR)R、-OP(O)(OR)₂、-P(O)(R)₂、-P(O)(OR)₂和-P(O)(H)(OR)；

R各自独立地选自：

H-、

(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烷基-、

(C3-C10)-环烯基-、

(C3-C10)-环烷基-(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烯基-(C1-C12)-脂族基-、

(C6-C10)-芳基-、

(C6-C10)-芳基-(C1-C12)脂族基-、

(C3-C10)-杂环基-、

(C6-C10)-杂环基-(C1-C12)脂族基-、

(C5-C10)-杂芳基-、和

(C5-C10)-杂芳基-(C1-C12)-脂族基-；

或当两个R基团结合于同一原子时，所述两个R基团可以与它们所结合的原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO或SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环，其中所述环任选地与(C6-C10)芳基、(C5-C10)杂芳基、(C3-C10)环烷基或(C3-C10)杂环基稠合；

其中每次出现的R独立地被0-5个R'取代；

其中每次出现的R'独立地选自H、卤素、-OH、-R''、-OR''、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃和-N(R'')₂；

其中R''是H或-(C1-C4)-脂族基。

在式I化合物的一些实施方案中，Y是-C(R⁴)=。例如Y可以是-CH=。

在式I或II化合物的一些实施方案中，X和命名为α和β的两个碳原子一起形成苯基环，其任选地被m次出现的R¹取代。在一些实施方案中，m是1。

在一些实施方案中，本发明的化合物具有式I-A或II-A：

或

其中所有变量如本文任意实施方案中所定义。

如下描述适用于如本文所述的式I、I-A、II和II-A的任意实施方案。

根据一些实施方案，本发明提供了化合物，其中m是选自1-4的整数并且至少一个R¹是-OR，其中R是(C1-C12)-脂族基-，例如(C1-C12)-烷基-，其被0-5个R'取代。在一些实施方案中，m是选自1-4的整数并且至少一个R¹是-OR，其中R是未取代的(C1-C4)-脂族基-，例如甲基。在一些实施方案中，存在一个R¹。

在一些实施方案中，本发明提供了化合物，其中m是选自1-4的整数并且至少一个R¹是(C1-C12)-脂族基-，例如(C1-C12)-烷基-，其被0-5个R'取代。在一些实施方案中，至少一个R¹被至少一个-OH取代。

在其他实施方案中，m是选自1-4的整数并且至少一个R¹是卤素，例如Cl-或Br-。在一些这些实施方案中，存在一个R¹。

本发明还提供了化合物，其中R²是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基。在一些实施方案中，R²是(C1-C4)-脂族基-，例如(C1-C4)-烷基-。在一些实施方案中，R²是甲基、乙基或异丙基。

根据一些实施方案，本发明还提供了化合物，其中R³是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基。在一些实施方案中，R³是(C1-C4)-脂族基-，例如(C1-C4)-烷基-。在另一个实施方案中，R³被至少一个卤素取代。在一些实施方案中，R³是二氟甲基。

在另一个方面中，本发明提供了化合物，其中R³是-C(O)OR，其中R是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基。在一些实施方案中，R³是-C(O)OR，其中R是(C1-C4)-脂族基-，例如(C1-C4)-烷基-，特别是甲基或乙基。

根据本发明的一些实施方案，R³是-C(O)N(R)₂。在一个具体的实施方案中，R³是-C(O)N(R)₂，其中至少一次出现的R是-H。在另一个实施方案中，R³是-C(O)N(R)₂，其中R各自独立地是(C1-C4)-脂族基-，例如(C1-C4)-烷基-。在一些实施方案中，R³是-C(O)N(R)₂，其中R各自独立地是甲基或乙基。在又一个实施方案中，R³是-C(O)N(R)₂，其中所述两个R基团与它们所结合的氮原子一起任选地形成具有0-3个另外的独立地选自N、O、S、SO和SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环。在一个更具体的实施方案中，R³是-C(O)N(R)₂，其中所述两个R基团与它们所结合的原子一起任选地形成具有0-3个另外的独立地选自N、O、S、SO和SO₂的杂原子的5-或6-元芳族或非芳族环。

本发明还提供了化合物，其中R³是(C5-C10)-杂芳基-，其任选地被至少一个(C1-C4)-脂族基-取代，例如(C1-C4)-烷基-。适合的杂芳基的实例包括5-和6-元杂芳基，特别是包含至少一个氮原子和至少一个氧原子的那些，例如其中氧和氮原子位于环上，各自的位置离开R³与结构其余部分连接的地方。适合的杂芳基实例包括噁唑和噁二唑，例如1,2,4-噁二唑和1,3,4-噁二唑。在一些实施方案中，R³被单一(C1-C4)-烷基-、例如甲基或乙基取代。

在一些实施方案中，本发明提供了式I或I-A的化合物，其中Y是-CH=；X和两个命名为α和β的碳原子一起形成被1个选自卤素(例如-Cl和-Br)和-OR的取代基取代的苯基环，其中R是(C1-C4)-烷基-(例如甲基)；R²是(C1-C4)-烷基-(例如甲基或乙基)；R³选自(1)被1或2个卤素(例如-F)取代的(C1-C4)-烷基-；(2)-C(O)OR，其中R是(C1-C4)-烷基-(例如乙基)；(3)-C(O)N(R)₂，其中R各自独立地是(C1-C4)-烷基-(例如乙基)或其中两个R基团与它们所结合的氮原子一起任选地形成5-元非芳族环(例如吡咯烷环)和(4)具有2个氮原子和1个氧原子的5-元杂芳基-环(例如1,2,4-噁二唑)，其中所述5-元杂芳基环被1个(C1-C4)-烷基-(例如甲基)取代。在一些上述式I或I-A化合物的实施方案中，Y是-CH=；X和两个命名为α和β的碳原子一起形成被-OMe、-Cl或-Br取代的苯基环；R²是甲基或乙基；R³选自-CONEt₂和-C(O)OEt。在一些上述式I或I-A化合物的实施方案中，该化合物不是：

本发明具体化合物的实例包括：

本发明还包括如上所述的R¹、R²和R³的不同组合。这些组合物由此可以与上述任意或所有的其他变量值合并。例如R¹可以是-OR或卤素，R²可以是(C1-C4)-烷基-，任选地R³是-C(O)OR或-C(O)N(R)₂。在另一个实例中，R¹是-OR或卤素，R²是(C1-C4)-烷基-，R³是5-或6-元杂芳基。就上述各实例而言，化合物可以具有上述基团的具体值。

除非另有指示，否则本文给出的任意实施方案还意欲表示化合物的未标记的形式和同位素标记的形式。同位素标记的化合物具有本文给出的通式表示的结构，除外一个或多个原子被具有选择的原子量或质量数的原子替代。可以掺入本发明化合物的同位素的实例包括氢、碳、氧、磷、氟和氯的同位素，例如分别为²H、³H、¹¹C、¹³C、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸F、³¹P、³²P、³⁵S、³⁶Cl、¹²⁵I。本发明包括各种同位素标记的本文所定义的化合物，例如其中存在放射性同位素例如³H、¹³C和¹⁴C的那些。这种同位素标记的化合物用于代谢研究(优选使用¹⁴C)、反应动力学研究(例如使用²H或³H)、检测或成像技术，例如正电子发射断层成像术(PET)或单光子发射计算机断层成像术(SPECT)，包括药物或底物组织分布测定或患者的放射性治疗。特别地，对PET或SPECT研究而言特别优选¹⁸F或标记的化合物。一般可以通过实施下述方案或实施例和制备中所公开的方法，用易于得到的同位素标记的试剂取代非同位素标记的试剂制备本发明同位素标记的化合物及其前体药物。

上述任意各实施方案可以分别定义式I、I-A、II或II-A或可以合并成本发明的优选实施方案。

在另一个实施方案中，本发明提供了包含药学上可接受的载体和式I、I-A、II或II-A的化合物或其药学上可接受的盐形式的药物组合物。

此外，可以用这样的试剂使含氮基团季铵化，例如低级烷基卤，例如甲基氯、乙基氯、丙基氯和丁基氯；溴化物和碘化物；二烷基硫酸盐，例如二甲基、二乙基、二丁基和二戊基的硫酸盐；长链卤化物，例如癸基、肉豆蔻基和硬脂酰基的氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基卤，例如苄基和苯乙基的溴化物等。由此得到水或油溶性的或可分散的产物。

可以用于这些组合物的药学上可接受的载体包括、但不限于离子交换剂、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、水、盐或电解质混合物例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶体二氧化硅、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、聚乙烯-聚丙烯-嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。

(3)一般合成方法

一般可以通过本领域技术人员公知的方法制备本发明的化合物。如下方案1-4提供了制备式I或I-A化合物的一般合成途径。或者，其他对本领域技术人员显而易见的等效方案可以用于合成下列一般方案所示例的分子的不同部分。

方案1

方案2

方案3

方案4

正如本领域技术人员认同的，可以通过改变化学试剂或合成途径制备式I或I-A的化合物，其中Y、由X和命名为α和β的两个碳原子形成环、R¹、R²和R³非上述那些。

(4)评价认知障碍的方法

动物模型用作研发和评价对具有认知障碍的CNS障碍的治疗的重要资源。表征动物模型中认知障碍的特征典型地扩展至人体中的认知障碍。因此，预计在这种动物模型中的效力可以预示人体中的效力。可以测试并且使用各种认知试验证实障碍动物模型中CNS障碍的认知障碍程度和治疗方法在所述CNS障碍障的效力。

旋臂迷宫(RAM)行为任务是特别测试空间记忆的认知试验的一个实例(Chappell等人Neuropharmacology37：481-487，1998)。RAM仪器由例如8个等距的空间臂组成。迷宫臂从中心平台的每个平面上投射出。食物孔位于每个臂的远端上。食物用作奖赏。块可以定位以防止进入任意臂。还可以提供围绕所述仪器的大量额外的迷宫线索。在习惯和训练期后，在RAM中和对照品或测试化合物处理的条件下测试受试者的空间记忆。作为测试的组成部分，在试验前用媒介物对照品或一定范围剂量的测试化合物之一预处理受试者。在每一试验开始时，封闭8-臂迷宫的小组臂。使受试者能够得到未封闭的臂上的食物，该未封闭的臂在这种试验的初始“信息期”过程中允许进入。然后在信息期之间从迷宫中取出受试者延迟时间期限，例如60秒延迟、15分钟延迟、1小时延迟、2小时延迟、6小时延迟、24小时或以上延迟)，然后是“保留测试”，在此过程中，取出迷宫上的屏障，由此能够进入所有8个臂。在延迟期后，将受试者放回到中心平台上(预先除去封闭臂的屏障)并且能够在这种试验的保留测试期过程中得到食物奖赏。封闭的臂的身份和构造在试验的自始至终可变。追踪受试者在保留测试过程中形成的“错误”数量。如果受试者进入本试验延迟期限前已经恢复食物的臂或如果在延迟期后重新探访已经探访的臂，则错误在本试验中发生。较少数量的错误可以表示更好的空间记忆。然后比较在不同测试化合物处理方案下测试受试者形成的错误数量，以评价测试化合物在治疗具有认知障碍的CNS障碍中的效力。

另一种可以用于评价测试化合物对CNS障碍动物模型的认知障碍的作用的认知试验是莫里斯水迷宫。水迷宫相对于迷宫而言是周围有一组新图案的池。用于水迷宫的训练方案可以基于已经证实为海马依赖性的改进的水迷宫任务(de Hoz等人，Eur.J.Neurosci.，22:745-54，2005；Steele和莫里斯，Hippocampus9:118-36，1999)。训练受试者确定隐藏于池表面下的水下逃逸平台的位置。在训练试验过程中，将受试者从从围绕池周边的平台起始位置放出进入迷宫(池)。起始位置在试验与试验之间可变。如果受试者无法在设定时间内确定逃逸平台位置，则实验人员引导受试者并且将其放置在平台上以“教导”平台位置。在最后训练试验后的延迟期后，给予在没有逃逸平台的存在下的保留测试以评价空间记忆。受试者对逃逸平台的定位(目前不存在)的行为水平，例如正如根据在该位置上花费的时间或小鼠交叉通过该位置的次数所确定的，表示更好的空间记忆，即认知障碍得以治疗。然后可以对在不同治疗条件下逃逸平台定位的偏好进行比较以评价测试化合物在治疗具有认知障碍的CNS障碍中的效力。

(5)与年龄相关的认知障碍

本发明提供了使用包含α5的GABA_A R激动剂及其类似物、衍生物和药学上可接受的盐和溶剂合物治疗与年龄相关的认知障碍或其风险的方法和组合物。在一些实施方案中，治疗包含缓解、改善或减缓与年龄相关的认知障碍相关的一种或多种症状发展。在一些实施方案中，治疗与年龄相关的认知障碍包含减缓与年龄相关的认知障碍(包括、但不限于MCI、ARCD和AAMI)转化成痴呆(例如AD)。所述方法和组合物可以在临床应用中用于人体患者以治疗病症例如MCI、ARCD和AAMI中与年龄相关的认知障碍或其风险。本文所述的组合物的剂量和方法的剂量间隔在那些应用中是安全和有效的。

在一些实施方案中，用本发明方法和组合物治疗的受试者显示与年龄相关的认知障碍或处于这种损害风险中。在一些实施方案中，与年龄相关的认知障碍包括、但不限于与年龄相关的记忆缺陷(AAMI)、轻度认知障碍(MCI)和与年龄相关的认知衰退(ARCD)。

动物模型用作研发和评价对这种与年龄相关的认知障碍的治疗的重要资源。表征动物模型中与年龄相关的认知障碍的特征典型地扩展至人体中与年龄相关的认知障碍。因此，预计在这种动物模型中的效力可以预示人体中的效力。

本领域中已知与年龄相关的认知障碍的各种动物模型。例如广泛行为表征已经鉴定了老年Long-Evans大鼠远系杂交品种中的认知障碍天然存在形式(Charles River Laboratories；Gallagher等人，Behav.Neurosci.107:618-626，(1993))。在使用莫里斯水迷宫(MWM)的行为评价中，大鼠学习和记忆环绕迷宫的空间线索的结构引导的逃逸平台的位置。使用动物的空间偏好措施在探查试验中测试寻找逃逸平台位置的认知性能基础。本研究群体中老年大鼠没有困难地游泳到可见平台，但当伪装平台时，检测到与年龄相关的受损，需要使用空间信息。远系杂交Long-Evans品种中老年大鼠的个体行为变化非常明显。例如一定比例的那些大鼠完成了与年轻成年鼠一样的标准。然而，约40-50%不属于年轻行为的范围。这种老年大鼠中的变异性反映出可靠的个体差异。因此，在老年群体中，一些动物的认知受损且称作老年受损(AI)，而其他动物未受损且称作老年未受损(AU)。例如，参见Colombo等人，Proc.Natl.Acad.Sci.94：14195-14199，(1997)；Gallagher和Burwell，Neurobiol.Aging10：691-708，(1989)；Gallagher等人Behav.Neurosci.107:618-626，(1993)；Rapp和Gallagher，Proc.Natl.Acad.Sci.93：9926-9930，(1996)；Nicolle等人，Neuroscience74：741-756，(1996)；Nicolle等人，J.Neurosci.19：9604-9610，(1999)；国际专利公开号WO2007/019312和国际专利公开号WO2004/048551。这种与年龄相关的认知障碍的动物模型可以用于评价本发明方法和组合物在治疗与年龄相关的认知障碍中的有效性。

本发明方法和组合物在治疗与年龄相关的认知障碍中的效力可以使用如上所述的各种认知试验评价，包括莫里斯水迷宫和旋臂迷宫。

(6)痴呆

本发明还提供了使用包含α5的GABA_A R激动剂及其类似物、衍生物和药效可接受的盐和溶剂合物治疗痴呆的方法和组合物。在一些实施方案中，治疗包含缓解、改善或减缓与痴呆相关的一种或多种症状发展。在一些实施方案中，所治疗的症状是认知障碍。在一些实施方案中，所述痴呆是阿尔茨海默病(AD)、血管性痴呆、路易体痴呆或额颞痴呆。所述方法和组合物可以在临床应用中用于人体患者治疗痴呆。本文所述的组合物剂量和方法的剂量间隔在那些应用中是安全和有效的。

动物模型用作研发和评价对痴呆的治疗的重要资源。表征动物模型中痴呆的特征典型地扩展至人体中的痴呆。因此，预计在这种动物模型中的效力可以预示人体中的效力。痴呆的各种动物模型是本领域公知的，例如PDAPP、Tg2576、APP23、TgCRND8、J20、hPS2Tg和APP+PS1转基因小鼠。Sankaranarayanan，Curr.Top.Medicinal Chem.6：609-627，2006；Kobayashi等人Genes Brain Behav.4：173-196.2005；Ashe和Zahns，Neuron.66：631-45，2010。这种痴呆动物模型可以用于测定本发明方法和组合物在治疗痴呆中的有效性。

本发明化合物和组合物在治疗痴呆或与痴呆相关的认知障碍中的效力可以使用如上所述的各种认知试验在痴呆动物模型中评价，包括莫里斯水迷宫和旋臂迷宫。

(7)创伤后应激障碍

本发明还提供了使用包含α5的GABA_A R激动剂及其类似物、衍生物和药效可接受的盐和溶剂合物治疗创伤后应激障碍(PTSD)的方法和组合物。在一些实施方案中，治疗包含缓解、改善或减缓与PTSD相关的一种或多种症状发展。在一些实施方案中，所治疗的症状是认知障碍。所述方法和组合物可以在临床应用中用于人体患者治疗PTSD。本文所述的组合物剂量和方法的剂量间隔在那些应用中是安全和有效的。

具有PTSD的患者(和没有PTSD的接触较低程度创伤的患者)具有较小的海马体积(Woon等人，Prog.Neuro-Psychopharm.&BiologicalPsych.34，1181-1188；Wang等人，Arch.Gen.Psychiatry67:296-303，2010)。PTSD还与受损的认知行为相关。具有PTSD的老龄个体在认知行为方面相对于对照组患者具有更大的减退(Yehuda等人，Bio.Psych.60：714-721，2006)并且具有更大发生痴呆的可能性(Yaffe等人，Arch.Gen.Psych.678：608-613，2010)。

动物模型用作研发和评价对PTSD的治疗的重要资源。表征动物模型中PTSD的特征典型地扩展至人体中的PTSD。因此，预计在这种动物模型中的效力可以预示人体中的效力。PTSD的各种动物模型是本领域公知的。

PTSD的一种大鼠模型是时间依赖性致敏(TDS)。TDS包括使动物接触严重应激性事件，然后接触在先应激的处境其余部分。接下来是TDS的实例。将大鼠放入控制器，然后放入游泳槽并且使其游泳一段时间期限，例如20min。此后，使每只大鼠即刻接触麻醉气体，直到丧失意识和最终干燥为止。使动物保持平稳数天，例如1周。然后使动物接触由初始应激物组成的“再应激”期，例如游泳槽中的游泳期限(Liberzon等人，Psychoneuroendocrinology22：443-453，1997；Harvery等人，Psychopharmacology175:494-502，2004)。TDS导致大鼠的听觉惊恐反应(ASR)增强，与是PTSD的显著症状的夸张的听觉惊恐相差无几(Khan和Liberzon，Psychopharmacology172：225-229，2004)。这种PTSD动物模型可以用于测定本发明方法和组合物在治疗PTSD中的有效性。

本发明方法和组合物在治疗PTSD或与PTSD相关的认知障碍中的效力还可以使用如上所述的本领域公知的各种认知试验在PTSD动物模型中评价，包括莫里斯水迷宫和旋臂迷宫。

(8)精神分裂症

本发明还提供了使用包含α5的GABA_A R激动剂及其类似物、衍生物和药效可接受的盐和溶剂合物治疗精神分裂症的方法和组合物。在一些实施方案中，治疗包含缓解、改善或减缓与痴呆相关的一种或多种症状发展。在一些实施方案中，所治疗的症状是认知障碍。所述方法和组合物可以在临床应用中用于人体患者治疗精神分裂症。本文所述的组合物剂量和方法的剂量间隔在那些应用中是安全和有效的。

动物和人体研究显示GABA信号传导在精神分裂症例如在大脑皮质和海马的不同区域中减少。例如，参见Akbarian等人，Arch.Gen.Psychiatry52:258-266，1995；Volk等人，Arch.Gen.Psychiatry57:237-245，2000；Hashimoto等人，J.Neurosci.23:6315-6326，2003；Hashimoto等人，Mol.Psychiatry13:147-161.2008；Lodge等人，J.Neurosci.，29:2344-2354，2009；Yoon等人，J.Neurosci.30：3777-81，2010。认知障碍还与精神分裂症相关。它们开始于精神病发作前且存在于未受侵害的亲属中。与精神分裂症相关的认知障碍构成了功能性后果良好预测器并且是这种障碍的核心特征。精神分裂症中的认知特征反映出额皮质和海马回中的功能障碍。具有精神分裂症的患者还存在海马病理学情况，例如海马体积减小、神经元大小减小和功能失调性活动过度。在这些脑区域中的兴奋和抑制的失衡也在精神分裂症患者中得到记录，从而启示靶向抑制性机制可能是治疗性的。例如，参见Guidotti等人，Psychopharmacology180：191-205，2005；Zierhut，Psych.Res.Neuroimag.183:187-194，2010；Wood等人，NeuroImage52:62-63，2010；Vinkers等人，Expert Opin.Investig.Drugs19:1217-1233，2009；Young等人，Pharmacol.Ther.122:150-202，2009。特别地，已经提出选择性和正面地调节包含α5亚单位的GABA_A受体作用的化合物作为治疗剂，它们促成抗焦虑、抗惊恐和抗惊厥作用，不会产生镇静、遗忘作用或耐受性(Guidotti等人，Psychopharmacology180：191-205，2005)。

动物模型用作研发和评价对精神分裂症的治疗的重要资源。表征动物模型中精神分裂症的特征典型地扩展至人体中的精神分裂症。因此，预计在这种动物模型中的效力可以预示人体中的效力。精神分裂症的各种动物模型是本领域公知的。

精神分裂症的一种动物模型是用甲硫氨酸的延长治疗。甲硫氨酸治疗的小鼠显示额皮质和海马中GAD67的缺陷型表达，与尸体检查的精神分裂症患者脑中报道的类似。它们还显示惊恐和社交缺陷的前冲动抑制(Tremonlizzo等人，PNAS，99：17095-17100，2002)。精神分裂症的另一种动物模型是甲基偶氮甲醇(MAM)-治疗的大鼠。在人参第17天时对妊娠雌性大鼠给予MAM(20mg/kg，腹膜内)。MAM-治疗概述了精神分裂症-样表型在子代中的病理性发生过程，包括解剖改变、行为缺陷和神经元信息处理改变。更具体地，MAM-治疗的大鼠展示出部分额叶前皮质和海马中鼠骨肌钙蛋白-阳性γ-氨基丁酸能的内在神经元的密度下降。在行为试验中，MAM-治疗大鼠展示出潜伏期抑制减少。潜伏期抑制是行为现象，其中存在学习有关在先接触任何后果的刺激减少。认为这种忽视预先的良性刺激和减少与这种刺激的相关性形成减少的趋势防止了感觉超负荷。低潜伏期抑制预示精神病。可以按照如下方式在大鼠中测试潜伏期抑制。将大鼠分成两组。一组预先在多次试验中接触音调。另一组不提供音调。然后两组都接触听觉恐惧条件过程，其中同时与伤害性刺激例如对足进行电休克提供相同的音调。然后给两组都提供音调并且监测音调提供过程中大鼠的运动行为改变。在恐惧条件后，大鼠对音调提供做出运动行为显著下降的响应。然而，在条件期限前已经接触音调的组展示出潜伏期抑制稳定：作为对音调提供的响应的运动行为抑制减少。相反，MAM-治疗大鼠显示潜伏期抑制剂受损。即恐惧条件过程前接触音调在抑制恐惧条件方面没有显著影响(参见Lodge等人，J.Neurosci.，29:2344-2354，2009)。这种精神分裂症动物模型可以用于测定本发明方法和组合物在治疗精神分裂症中的有效性。

本发明方法和组合物在治疗精神分裂症或与精神分裂症相关的认知障碍中的效力还可以使用如上所述的本领域公知的各种其他认知试验在精神分裂症动物模型中评价，包括莫里斯水迷宫和旋臂迷宫。

(9)与癌症疗法相关的认知障碍

本发明还提供了使用包含α5的GABA_A R激动剂及其类似物、衍生物和药效可接受的盐和溶剂合物治疗与癌症疗法相关的认知障碍的方法和组合物。在一些实施方案中，治疗包含缓解、改善或减缓与癌症疗法相关的认知障碍相关的一种或多种症状发展。所述方法和组合物可以在临床应用中用于人体患者治疗与癌症疗法相关的认知障碍。本文所述的组合物剂量和方法的剂量间隔在那些应用中是安全和有效的。

用于癌症治疗的疗法包括化疗、放疗或其组合可以在患者中导致例如记忆、学习和注意力这样的功能的认知障碍。癌症疗法对脑的细胞毒性和其他不良副作用是这种形式的认知障碍的基础，可能持续数十年(Dietrich等人，Oncologist13:1285-95，2008；Soussain等人，Lancet374:1639-51，2009)。

癌症疗法后的认知障碍反映出对正常认知而言必不可少的额皮质和海马中的功能障碍。在动物模型中，接触化疗或放疗对特别依赖于这些脑系统尤其是海马的认知试验性能产生不良影响(Kim等人，J.Radiat.Res.49:517-526，2008；Yang等人，Neurobiol.Learning和Mem.93:487-494，2010)。因此，靶向这些皮质和海马系统的药物可以对接受癌症疗法的患者进行神经保护并且有效地治疗可能持续迟于用作癌症疗法的干预的认知障碍症状。

动物模型用作研发和评价对与癌症疗法相关的认知障碍的治疗的重要资源。表征动物模型中与癌症疗法相关的认知障碍的特征典型地扩展至人体中的与癌症疗法相关的认知障碍。因此，预计在这种动物模型中的效力可以预示人体中的效力。与癌症疗法相关的认知障碍的各种动物模型是本领域公知的。

与癌症疗法相关的认知障碍的实例包括用抗肿瘤药例如环磷酰胺(CYP)或放射例如⁶⁰Coγ-射线治疗动物(Kim等人，J.Radiat.Res.49:517-526，2008；Yang等人，Neurobiol.Learning和Mem.93:487-494，2010)。然后可以用认知试验测试与癌症疗法相关的认知障碍的动物模型的认知功能，以测定本发明方法和组合物在治疗与癌症疗法相关的认知障碍中的有效性。本发明方法和组合物在治疗与癌症疗法相关的认知障碍中的效力还可以使用如上所述的本领域公知的各种认知试验评价，包括莫里斯水迷宫和旋臂迷宫。

(10)研究领域标准(RDoC)

本发明还提供了使用包含α5的GABA_A R激动剂及其类似物、衍生物和药效可接受的盐和溶剂合物治疗神经性障碍和神经精神病症中的损害的方法和组合物。在一些实施方案中，治疗包含缓解、改善或减缓与这种损害相关的一种或多种症状发展。

预计研究领域标准(RDoC)增加了用于诊断影响中枢神经系统的疾病和障碍的临床标准，例如DSM和ICD(例如，参见Am.J.Psychiatry167:7(2010))。RDoC意欲提供基于遗传学和神经科学和临床观察结果的分类。包含α5的GABA_A受体在中枢系统中特异性神经回路中的高度表达可以是在RDoC下鉴定的神经回路功能障碍的治疗靶标。

(11)GABA_Aα5亚单位结合和受体激动剂活性的测定

可以使用本领域公知的受体结合测定法测定测试化合物对包含GABA_Aα5亚单位的GABA_A受体的亲和力。例如，参见美国专利US7,642,267和美国专利US6,743,789，将这些文献引入本文参考。

可以通过本领域公知的电生理学方法测试作为包含的α5-的GABA_A R激动剂的测试化合物的活性。例如，参见美国专利US7,642,267和Guidotti等人，Psychopharmacology180：191-205，2005。例如，可以通过测定GABA-诱导的包含GABA_Aα5亚单位的GABA_A受体的氯根离子电导测试激动剂活性。可以使表达这种受体的细胞接触有效量的本发明化合物。可以使这种细胞在体内通过接触包含所述化合物的体液，例如通过接触脑脊髓液接触本发明的化合物。体外试验可以通过使细胞在GABA的存在下接触本发明的化合物来进行。在测试化合物的存在下表达包含GABA_Aα5亚单位的GABA_A受体的细胞中GABA-诱导的氯根离子电导增加可以表示所述化合物的激动剂活性。例如，可以使用对注射了GABA_A受体亚单位mRNA(包括GABA_Aα5亚单位RNA)的爪蟾卵母细胞、用编码GABA_A受体亚单位的质粒转染的HEK293细胞或体内、离体或培养的神经元进行的电位钳位法测定检测这种电导的改变。

(12)组合物和给药方式

可以理解，用于本发明组合物和方法的化合物和活性剂优选地应易于在周围给药时透入血脑屏障。然而，可以透入血脑屏障的化合物仍然可以例如通过心室内途径有效地直接给药入中枢神经系统。

在本发明的一些实施方案中，用药学上可接受的载体配制包含α5的GABA_A R激动剂。在其他实施方案中，不使用载体。例如，可以单独给予包含α5的GABA_A R激动剂或作为药物制剂(治疗组合物)的成分给予。可以为用于人体药物的任意便利的方式给药配制包含α5的GABA_AR激动剂。

在一些实施方案中，本发明的治疗方法包括局部、全身或局部地给予化合物或活性剂的组合物。例如，可以配制通过如下方式给药的本发明化合物或活性剂的治疗组合物，例如注射(例如静脉内、皮下或肌内)、吸入或吹入(通过口服或鼻)或口服、口含、舌下、透皮、鼻部或胃肠外给药。可以将本文所述的化合物或活性剂的组合物配制成植入物或装置的组成部分或为缓释或延长释放配制。当通过胃肠外给药时，用于本发明的化合物或活性剂的治疗组合物优选是无热原的生理学可接受的形式。技术和制剂一般可以在Remington'sPharmaceutical Sciences，Meade Publishing Co.，Easton，PA中找到。

在一些实施方案中，适合于胃肠外给药的药物组合物可以包含含有α5的GABA_A R激动剂与一种或多种药学上可接受的无菌等渗水或非水溶液、分散液、混悬液或乳剂或可以使用前即刻再溶解成无菌可注射溶液或分散液的无菌粉末，其可以包含抗氧化剂、缓冲剂、制菌剂、使制剂与指定接受者血液等渗的溶质或助悬剂或增稠剂。可以用于本发明药物组合物的适合的水和非水载体的实例包括水、乙醇、多元醇类(例如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)及其适合的混合物，例如橄榄油和可注射有机酯类，例如油酸乙酯。例如，可以通过使用包衣材料例如卵磷脂、通过维持分散体的所需粒度和通过使用表面活性剂维持适合的流动性。

包含含有α5的GABA_A R激动剂的组合物还可以包含助剂，例如防腐剂、湿润剂、乳化剂和分散剂。可以通过包含各种抗菌剂和抗真菌剂例如对羟基苯甲酸酯、三氯叔丁醇、苯酚、山梨酸等确保预防微生物的作用。还可能期望包括等渗剂，例如糖类、氯化钠等进入组合物。此外，可以通过包含延迟吸收的试剂例如单硬脂酸铝和明胶达到可注射药物剂型的延长吸收。

在本发明的一些实施方案中，可以通过口服给予包含含有α5的GABA_A R激动剂的组合物，例如胶囊、扁囊剂、丸剂、片剂、锭剂(使用矫味基料，通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)、粉末、颗粒或在水或非水液体中的溶液或混悬液或为水包油型或油包水型乳剂或为酏剂或糖浆剂或软锭剂(使用惰性基质，例如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶)等的形式，它们各自包含预定两的包含α5的GABA_A R激动剂作为活性成分。

在用于口服给药的固体剂型(胶囊、片剂、丸剂、糖锭剂、粉末、颗粒等)中，可以将包含含有α5的GABA_A R激动剂的一种或多种组合物与一种或多种药学上可接受的载体例如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或任意如下成分混合：(1)填充剂或增充剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和/或硅酸；(2)粘合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶。聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，例如甘油；(4)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃暑淀粉或木薯淀粉、藻酸、一些硅酸盐和碳酸钠；(5)溶解阻滞剂，例如石蜡；(6)吸收促进剂，例如季铵类化合物；(7)湿润剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(8)吸收剂，例如高岭土和皂粘土；(9)润滑剂，例如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠及其混合物；和(10)着色剂。在胶囊、片剂和丸剂的情况中，所述药物组合物还可以包含缓冲剂。相似类型的固体组合物还可以用作使用乳糖和高分子量聚乙二醇等作为赋形剂的软胶囊和硬胶囊中的填充剂。

用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳剂、微乳、溶液、混悬液、糖浆剂和酏剂。除包含α5的GABA_A R激动剂外，亚特剂型还可以包含本领域常用的惰性稀释剂，例如水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂，例如乙醇(乙醇)、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇脂肪酸酯类及其混合物。除惰性稀释剂外，口服组合物还可以包括助剂，例如湿润剂、乳化剂和助悬剂、甜味剂、矫味剂、着色剂、香味剂和防腐剂。

除活性化合物外，混悬液还可以包含助悬剂，例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇和山梨坦酯类、微晶纤维素、偏氢氧化铝、皂粘土、琼脂和黄蓍胶及其混合物。

如上所述，化合物、活性剂及其组合物可以以缓释、控释或延长释放形式给予。本文所用的术语“延长释放”广泛被制药科学领域认可且本文所用的是指活性化合物或活性剂在延长时间期限内从剂型中控释入环境(自始至终或过程中)，例如大于或等于1小时。延长释放剂型将在延长时间期限内以基本上恒定速率释放药物或在延长时间期限内以递增的方式释放基本上恒定量的药物。本文所用的术语“延长释放”包括术语“控释”、“延长释放”、“缓释”或“延缓释放”，因为这些术语在制药科学中使用。在一些实施方案中，延长释放剂型以贴剂或泵的形式给予。

本领域技术人员例如临床医师易于能够确定使用本发明组合物和方法的包含α5的GABA_A R激动剂在治疗受试者中的所需量。应理解，剂量方案针对个体确定，要考虑到例如各种因素，即改变包含α5的GABA_A R激动剂的作用、疾病的严重性或阶段、给药途径和唯一针对个体的特征，例如年龄、体重、大小和认知障碍程度。

本领域众所周知，对体表面积校准是推断种类之间剂量的适合的方法。为了根据用于治疗大鼠中年龄依赖性认知障碍计算人体等效剂量(HED)，可以使用公式HED(mg/kg)＝大鼠剂量(mg/kg)×0.16(参见Estimating the Safe Starting Dose in Clinical Trials forTherapeutics in Adult Healthy Volunteers，2002年12月，Centerfor Biologics Evaluation and Research)。例如使用该公式，大鼠中的10mg/kg剂量与人体中的1.6mg/kg剂量等效。这种转化基于更一般性的公式HED＝以mg/kg计的动物剂量x(以kg计的动物体重/以kg计的人体重)^0.33。

在本发明的一些实施方案中，包含α5的GABA_A R激动剂的剂量在0.0001－100mg/kg/天(指定70kg典型人体受试者是0.007－7000mg/天)。

在本发明的一些实施方案中，给药间隔是每隔12或24小时1次。还可以使用以较低频度间隔给药例如每隔6小时1次。

如果通过植入物、装置或缓释或延长释放制剂给药，则可以将包含α5的GABA_A R激动剂根据必要性在患者寿命的自始至终定期给予一次或多次。还可以使用对临床应用而言处于这些剂量间隔中间或短于它们的其他给药间隔并且可以由本领域技术人员按照本发明的方法确定。

本领域技术人员可以通过常规实验确定期望的给药时间。例如，可以将包含α5的GABA_A R激动剂给予1-4周、1-3个月、3-6个月、6-12个月、1-2年或以上直到患者寿命的时间期限。

除包含α5的GABA_A R激动剂外，本发明的组合物和方法还包括其他有用的活性剂。这些其他治疗有用的活性剂可以与本发明包含α5的GABA_A R激动剂一起在单一制剂中同时给予或与之依次给予。

本领域技术人员可以理解，可以采样和改变本文所述的组合物和方法，因为它们适合于解决应用且本文所述的组合物和方法可以用于其他适合的应用且这种其他添加和改变不脱离其范围。

本发明从如下实施例中可以得到更好地理解。然而，本领域技术人员易于理解所讨论的具体方法和结果仅用于示例本发明，正如下文实施方案中更完整地描述的。

实施例

实施例1：化合物1的合成

步骤1:

给厚壁反应瓶脱气，置于N₂气氛中。向其中加入2-碘-4-甲氧基苯胺34(2.10g，8.43mmol)、CuI(0.161g，0.843mmol)和氯化双-三苯膦-钯(II)(0.292g，0.42mmol)。再用N₂净化烧瓶，冷却至-78℃。将甲基乙炔作为气体(1.69g，42.2mmol)递送入其中。通过注射器向烧瓶中缓慢地加入THF(25mL)。将该反应体系温至RT，搅拌16h。用乙醚稀释该混合物，用水、盐水洗涤，用MgSO₄干燥。过滤，浓缩，得到0.735g(54%)产物35，为棕色油状物，通过LC/MS和¹H NMR显示其具有足够的纯度以进行下一步。(MS：[M+1＝162])。

步骤2:

将化合物35(1.83g，11.35mmol)置于N₂气氛中，溶于DMF(10mL)。向其中加入氯环戊二烯基双-(三苯膦)钌(II)(0.405g，0.51mmol)，滴加叠氮基乙酸乙酯溶液(45mL，0.5M溶液，22.5mmol)。用N₂净化反应体系，在RT搅拌3天。正如LC/MS所示，该反应混合物由原料35、三唑点击-加合物36和环化产物37的11:26:13比例组成的混合物。

再加入一定量的氯环戊二烯基双-(三苯膦)钌(II)(0.09g)和叠氮基乙酸乙酯(23mL)，将该反应体系再搅拌5h。用乙醚稀释该混合物，用饱和NaHCO₃洗涤有机相。用乙醚反萃取水相。用MgSO₄干燥合并的有机相。通过ISCO(梯度100%己烷－100%EtOAc)纯化浓缩的残余物，以除去原料，得到36和期望产物37的混合物，为棕色固体。为了影响36进一步环化成37，将残余物溶于对-二甲苯(20mL)，在140℃搅拌15h。将该反应体系冷却至0℃，过滤，得到1.58g化合物37，为灰白色粉末(57%)，其具有的纯度足以用于下一步(MS：[M+1＝245])。

步骤3：

在-20℃在N₂气罩中将化合物37(0.1285g，0.526mmol)溶于THF(2.5mL)。向其中加入t-BuOK(97%，76.7mg，0.684mmol)。滴加氯磷酸二乙酯(98.8uL，0.684mmol)后，将该混合物搅拌5h，同时从-20温至10℃。将该反应混合物再冷却至-78℃，向其中加入异氰基乙酸乙酯(80.5uL，0.736mmol)，然后加入t-BuOK(97%，76.7mg，0.684mmol)。将该反应体系从-78℃温至RT，然后搅拌过夜，通过添加饱和NaHCO₃使反应停止，用EtOAc萃取。用饱和NaHCO₃、盐水洗涤有机相，然后干燥(MgSO₄)，浓缩至得到残余物。通过ISCO(梯度EtOAc－2%MeOH的EtOAc溶液)纯化，得到56.9mg(32%)化合物1，为黄色固体(MS：[M+1＝340])。

实施例2：化合物2的合成

步骤1:

将化合物1(221.8mg，0.654mmol)和LiOH(31.3mg，1.31mmol)溶于4:1THF/H₂O(6.5mL)，将该混合物在RT搅拌14，浓缩，用0.4N HCl和饱和NaHCO₃中和。将该溶液在5℃贮存过夜，通过过滤收集沉淀，得到羧酸38，为淡黄色粉末(179.5mg，88%)，其直接用于下一步(MS：[M+1＝312])。

步骤2:

将羧酸38(91.5mg，0.294mmol)溶于DMF(2mL)。向该溶液中加入二异丙基乙胺(0.154mL，0.882mmol)、O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐(167.6mg，0.441mmol)和二乙胺(91.2uL，0.882mmol)，将该混合物在RT搅拌16h。用EtOAc稀释该混合物，用饱和NaHCO₃和盐水洗涤，用MgSO₄干燥。过滤，蒸发滤液，得到粗产物，通过ISCO(梯度己烷/EtOAc)纯化，得到化合物2，为淡棕色无定形固体(107.2mg，100%)，(MS：[M+1＝367])。

实施例3：化合物3的合成

使用基本上与实施例2步骤2中所述类似的方法，将86.1mg化合物38转化成化合物3：100.7mg，(100%)，(MS：[M+1＝365])。

实施例4：化合物4的合成

步骤1:

在0℃将化合物1(0.169g，0.498mmol)溶于二氯甲烷(2.5mL)，用氢化二异丁基铝(1.49mL，1M的THF溶液，1.49mmol)处理。将该反应体系搅拌3h，同时温至RT，用甲醇使反应停止，浓缩，通过ISCO(梯度DCM－10%MeOH/DCM)纯化得到的残余物。形成相应的醇39(0.119g，80%)，为黄白色固体(MS：[M+1＝298])。

步骤2：

将醇39(0.119g，0.401mmol)溶于二氯甲烷(8mL)，用MnO₂(0.386g，4mmol)处理。将该反应体系在RT搅拌16h，过滤，浓缩，得到86.3mg(73%)相应的醛40，为浅棕色固体，具有的纯度足以用于下一步(MS：[M+1＝296])。

步骤3:

在0℃将醛40(0.863g，0.292mmol)溶于二氯甲烷(2mL)，用三氟化[双(2-甲氧基乙基)氨基]-硫(Deoxo-fluor)(0.646g，2.92mmol)处理，在RT搅拌16h。再用二氯甲烷稀释该混合物，用饱和NaHCO₃和盐水洗涤，用MgSO₄干燥有机相。浓缩，得到粗产物，通过制备型TLC(二氯甲烷/MeOH5%)纯化，得到化合物4(55.7mg，60%)，为黄白色固体(MS：[M+1＝318])。

实施例5：化合物5的合成

通过用甲苯三次连续稀释和浓缩(每次3mL)干燥N-羟基乙脒(73.6mg，0.944mmol)。真空干燥后，向其中加入THF(3mL)和NaH(34.8mg，0.871mmol)。在RT搅拌15min后，加入化合物1(246.4mg，0.726mmol)，将得到的混合物在RT搅拌2h，然后在70℃搅拌5h。冷却该混合物，用冰水(20mL)稀释，使其在冷藏箱内静置过夜。真空过滤黄白色沉淀，真空干燥，得到120.5mg(48%)化合物5，为黄白色固体(MS：[M+1＝350])。

实施例6：化合物6的合成

步骤1:

使用基本上与实施例1步骤1中所述类似的方法，使用1-丁炔将2-碘-4-甲氧基苯胺34(0.5215g，2.1mmol)转化成41。收率：0.3262g(89%)，(MS：[M+1＝176])

步骤2:

使用基本上与实施例1步骤2中所述类似的方法，将化合物41(321.2mg，1.83mmol)转化成42和43的混合物，然后使其环化，得到如上所述的唯一的43。收率：193.1mg(41%)化合物43，为固体(MS：[M+1＝259])。

步骤3:

使用基本上与实施例1步骤3中所述类似的方法,将化合物43(113mg，0.437mmol)转化成化合物6。收率：29.9mg(19%)，(MS：[M+1＝354])。

实施例7：化合物7的合成

步骤1:

使用基本上与实施例2步骤1中所述类似的方法，将化合物6(52.8mg，0.149mmol)转化成化合物44。收率：31.0mg(64%)，(MS：[M+1＝326])。

步骤2:

使用基本上与实施例2步骤2中所述类似的方法，将化合物44(32.1mg，0.0908mmol)转化成化合物7。收率：34.7mg(100%)，为黄色固体(MS：[M+1＝381])。

实施例8：化合物8的合成

步骤1:

使用基本上与实施例1步骤1中所述类似的方法，使用3-甲基-1-丁炔将2-碘-4-甲氧基苯胺34(0.5g，2mmol)转化成45。收率：0.25g(38%)，(MS：[M+1＝190])。

步骤2:

使用基本上与实施例1步骤2中所述类似的方法，将化合物45(130mg，0.69mmol)转化成46和47的混合物，然后使其环化，得到如上所述的唯一的47。收率：23mg(12%)化合物47，为固体(MS：[M+1＝273])。

步骤3:

使用基本上与实施例1步骤3中所述类似的方法，将化合物47(23.2mg，0.0852mmol)转化成化合物8。收率：4mg(13%)，(MS：[M+1＝368])。

实施例9：化合物9的合成

步骤1:

使用基本上与实施例1步骤1中所述类似的方法，使用甲基乙炔将2-碘-4-氯苯胺48(1g，3.95mmol)转化成49。收率：0.521g(80%)，(MS：[M+1＝166])。

步骤2:

使用基本上与实施例1步骤2中所述类似的方法，将化合物49(514mg，3.12mmol)转化成50和51的混合物，然后使其环化，得到如上所述的唯一51。收率：335mg(43%)化合物51，为固体(MS：[M+1＝249])。

步骤3:

使用基本上与实施例1步骤3中所述类似的方法，将化合物51(187mg，0.752mmol)转化成化合物9。收率：62mg(24%)，为黄色泡沫体(MS：[M+1＝344])。

实施例10：化合物10的合成

步骤1:

使用基本上与实施例1步骤1中所述类似的方法，使用甲基乙炔将2-碘-4-溴苯胺52(1g，3.36mmol)转化成53。收率：0.65g(91%)，(MS：[M+1＝211])。

步骤2:

使用基本上与实施例1步骤2中所述类似的方法，将化合物53(673mg，3.2mmol)转化成54和55的混合物，然后使其环化，得到如上所述的唯一的55。收率：412mg(44%)化合物55，为固体(MS：[M+1＝294])。

步骤3：

使用基本上与实施例1步骤3中所述类似的方法，将化合物55(125.8mg，0.429mmol)转化成化合物10。收率：38.8mg(23%)，为黄色泡沫体(MS：[M+1＝389])。

实施例11：包含α5的GABA_A受体(GABA_AR)激动剂活性的评价

步骤1：建立GABA_AR亚单位(α5、β3、γ2、α1、α2和α3)克隆和制备相应的cRNAs：GABA_A-Rα5、β3、γ2、α1、α2和α3亚单位的人体克隆获自商品来源(例如OriGene，http://www.origene.com和Genescript，http://www.genescript.com)。将这些克隆改造成pRC、pCDM、pcDNA和pBluescript KSM载体(用于卵母细胞表达)或其他等效表达载体。常规转染试剂(例如FuGene，Lipofectamine2000等)用于瞬时转染宿主细胞。

步骤2-爪蟾卵表达系统中α5β3γ2、α1β3γ2、α2β3γ2和α3β3γ2亚型的功能性GABA_AR测定：使用T3mMESSAGE mMACHINE试剂盒(Ambion)在体外转录编码α5、β3、γ2、α1、α2和α3亚单位的cRNAs并且注入(以α:β:γ＝2:2:1之比或其他优化条件)由光滑爪蟾新鲜制备的卵母细胞。2天培养后，使用TEVC方案形成来自卵母细胞的GABA-门控Cl-电流(Warner Instruments，Inc.，FosterCity，CA)。GABA、苯并二吖庚因和地西泮用作验证该系统的参比化合物。

步骤3-测试化合物对α5β3γ2亚型的激动剂活性的评价和当达到EC50＝5μM选择性截止值时对α1－α3偶合β3γ2亚型的脱靶活性的测试：在测试化合物的存在下用TEVC方案测定来自卵母细胞的GABA-门控Cl-电流。用5-点剂量响应测定法测试每种测试化合物的激动剂活性。测试化合物包括一些参比化合物(α5β3γ2亚型的文献EC50值在3-10μM)。对每种化合物得到α5β3γ2亚型中的EC50s。如果α5β3γ2中的EC50是≤5μM，则进一步各自测定另外三种亚型(α1β2γ2、α2β3γ2和α3β3γ2)的EC50，以便用化合物对α5β3γ2亚型超过另外亚型的选择性的试验。

步骤4-测试化合物对α5β3γ2亚型的进一步评价和当达到EC50＝0.5μM选择性截止值时的脱靶活性的测试：使用相同策略测试第二批测试化合物。但具有较低的EC50截止值(0.5μM)。此外，测定化合物各自的α5β3γ2亚型的EC50s。如果包含α5的受体的EC50是<0.5μM，则仅测试α1－α3偶合β3γ2亚型。

实施例12：化合物对GABA_Aα5受体的激动剂活性评价

本发明化合物的激动剂活性通过测定其对来自表达GABA_Aα5β3γ2亚型受体的爪蟾卵的GABA-门控Cl-电流以两-电极电压钳(TEVC)方案来测定。显示大于5%的GABA EC₅₀增强的化合物表示化合物具有对GABA_Aα5受体的正变构调节作用。即这些化合物可以增强GABA对GABA_Aα5受体的作用。

材料

成年雌性光滑爪蟾购自Nasco(Fort Atkinson，WI)。庆大霉素、3-氨基苯甲酸乙酯、GABA、地西泮、氟马西尼和胶原酶购自Sigma(St.Louis，MO)。所用的全部化学品具有试剂级。用胞外溶液制备GABA储备溶液，所述的胞外溶液即改进的Barth盐水(MBS)，其包含NaCl(88mM)、KCl(2mM)、MgSO₄(0.82mM)、Ca(NO₃)₂(0.33mM)、CaCl₂(0.41mM)、NaHCO₃(2.4mM)和HEPES(10mM)。用二甲亚砜(DMSO)制备地西泮、氟马西尼和本发明化合物的储备溶液，然后恰在使用前用胞外溶液稀释至适合的浓度。为了避免因DMSO接触导致的不良反应，DMSO终浓度不高于0.3%(v/v)。

实验方法

(A)爪蟾卵中GABA_A-Rα5β3γ2或α1β2γ2亚型的表达

根据上述公布的方法分离爪蟾卵(例如，参见Goldin等人Methods Enzymol.207:266-279(1992))。给分离的爪蟾卵注射克隆入哺乳动物表达载体的GABA_AR cDNAs(就1ngα1β2γ2或α5β3γ2总体积而言1:1:1之比)。特别地，将α1、β2、γ2克隆入pcDNA3.1.，将α5和β3克隆入pcDNA3.1myc-His。通过部分测序验证载体(DNACore Facility，University of Southern California，USA)。注射后，在培养皿(VWR，San Dimas，CA)中将卵母细胞贮存在温育培养基(改进的Barth盐水(MBS)，补充了2mM丙酮酸钠、0.5mM茶碱和50mg/L庆大霉素)中。通过0.22μM滤膜对全部溶液灭菌。在注射后1-2天，贮存在18℃的卵母细胞通常表达GABA_ARs(例如α5β3γ2或α1β2γ2亚型)。在注射后至多5天将卵母细胞用于实验。

(B)表达α1和α5GABA_A Rs的爪蟾卵中的GABA剂量响应

自动放置卵母细胞、流体递送和平行地来自8个卵母细胞的电流记录的高流通量两-电极电压钳(TEVC)系统(OpusXpress A6000；Molecular Devices，Union City，CA)用于进行全部电生理学记录。

将如上(A)部分中所述制备的表达GABA_A-Rα5β3γ2或α1β2γ2亚型的爪蟾卵放入OpusXpress的8个室并且以3mL/min灌注MBS。使用反充3M KCl(0.5-3兆欧姆)的玻璃电极。在-60mV电压固定卵母细胞的膜电位。弃去具有大于0.5μA的维持电流的卵母细胞。

将不同浓度的GABA(包含α1的GABA_ARs：3μM-10mM；或包含α5的GABA_ARs：0.3μM-1mM)施加1次，30秒，其中在施加期间有5-15min洗涤期。在施加较高GABA浓度后允许较长的洗涤期。在每周开始时，进行GABA剂量响应实验以测定该批卵母细胞的近似GABA EC₅₀浓度。包含α1的GABA_ARs的EC₅₀在100-200μM，包含α5的GABA_ARs的EC₅₀在10-20μM。

(C)使用地西泮和氟马西尼作为参比化合物的α5β3γ2或α1β2γ2亚型在爪蟾卵母细胞表达中的功能性GABA_AR测定

地西泮和氟马西尼用作参比化合物，在本研究中，在地西泮和氟马西尼的存在下用TEVC方案测定来自表达α5β3γ2GABA_AR的卵母细胞的GABA-门控Cl^-电流。将GABA EC₂₀施加30秒4-5次，以建立稳定的响应。将1μM地西泮预施加60秒，然后共同施加1μM地西泮和EC₂₀浓度的GABA30秒。15-20min洗涤后，施加1μM地西泮和10μM氟马西尼的组合60秒，然后共同施加EC₂₀浓度的与GABA的相同组合30秒。15-20min洗涤后，重复共同施加1μM地西泮和EC₂₀GABA，以建立恢复。

根据地西泮-(+EC₂₀GABA)-诱导的电流(试验1)振幅与地西泮施加(参比)前GABA-诱导的电流的峰值振幅分许地西泮的作用。根据地西泮-+-氟马西尼-(+EC₂₀GABA)-诱导的电流(试验2)的峰值振幅对地西泮-诱导的电流(对照)的峰值振幅校准测定氟马西尼的作用。在本研究中还将其他化合物用作参比化合物。例如，使用相同方案以1μM测试甲基-6,7-二甲氧基-4-乙基-β-咔啉-3-甲酸酯(DMCM)和L655708。

(C)测试化合物对α5β3γ2亚型GABA_AR的激动剂活性

最初使用基本上与上述对地西泮和氟马西尼(参见部分(B))提供的类似的方案以1μM筛选本发明的化合物在包含GABA_A受体(α5β3γ2)的卵母细胞中增强GABA的EC₅₀浓度的能力。在本研究中，在测试化合物的存在下用TEVC方案测定来自表达GABA_ARα5β3γ2亚型的卵母细胞的GABA-门控Cl^-电流。特别地，将GABA EC₅₀施加30秒4-5次，以建立稳定的响应。接下来将测试化合物(1μM)预施加60秒，然后共同施加测试化合物(1μM)和EC₅₀浓度的GABA30秒。15-20min洗涤后，再次测试EC₅₀GABA。在化合物测试和成功洗涤掉结束时，测试1.0μM地西泮并且用于有关两种GABA_AR亚型的对比活性。

根据地西泮-+-化合物-(+EC₅₀GABA)-诱导的电流对地西泮-(+EC₅₀GABA)-诱导的电流(对照)的峰值振幅校准测定每种测试化合物的作用。还按照相同方案测试了测试化合物的其他浓度。

显示大于5%的GABA EC₅₀增强的化合物表示该化合物对GABA_Aα5受体具有正变构调节作用。这种化合物增强GABA对GABA_Aα5受体的作用。显示大于5%的GABA EC₅₀增强的典型化合物如下表1中所示。

表1：具有包含GABA_A受体(α5β3γ2)的卵母细胞中GABA EC50浓度增强>5%的典型化合物

(D)测试化合物对α1β2γ2亚型的脱靶活性评价

在宽浓度范围内(即0.01、0.1、1、10和100μM)评价对GABA_Aα5受体具有正变构调节作用的化合物，以确定对GABA_Aα5受体(α5β3γ2)的浓度响应曲线和对GABA_Aα1受体(α1β2γ2)的选择性。

(E)数据分析

每一实验点的数据获自4或4个以上爪蟾卵和至少两种不同的青蛙。n是指测试爪蟾卵的数量。将结果表示为平均值±SEM。如果显示无误差条，则它们小于符号。Prism(GraphPAD Software，San Diego，CA)和Excel用于进行曲线拟合和统计学分析。使用非线性回归分析生成GABA浓度响应曲线：[I＝I_max[A]^nH/([A]^nH+EC₅₀ ^nH)]，其中I是施加一定范围激动剂浓度后记录的峰值电流，[A]；I_max是估计的最大电流；EC₅₀是半数最大响应所需的GABA浓度，n_H是希尔斜率。

实施例13：3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在老年受损(AI)大鼠中的作用

相当于van Niel等人J.Med.Chem.48:6004-6011(2005)中化合物编号6的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯是包含α5的GABA_A R选择性激动剂。其具有的α5体外效力为+27(EC₂₀)。使用RAM任务研究3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在老年受损大鼠中的作用。此外，还研究了3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在包含α5的GABA_A受体中的受体占有率。

(A)3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在使用旋臂迷宫(RAM)行为任务的老年受损大鼠中的作用

在旋臂迷宫(RAM)行为任务中使用媒介物对照品和4种剂量水平的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯(0.1mg/kg、0.3mg/kg、1mg/kg和3mg/kg，ip)评价3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯对老年受损(AI)大鼠体内空间记忆保留的作用。使用8只AI大鼠完成RAM行为任务。对全部8只大鼠测试所有5种治疗条件(媒介物和4种剂量水平)。

所用的RAM仪器由8个等距间隔臂组成。升起的迷宫臂(7cm宽×75cm长)从八角形中心平台(30cm直径，51.5cm高)的每个平面中投射出来。臂上的透明侧壁是10cm高和以65°角度形成波谷。食物孔(4cm直径，2cm深)位于每一个臂的远端。Froot Loops^TM(Kellogg Company)用作奖赏。可以放置由Plexiglas^TM(30cm高×12cm宽)构成的块以防止进入任意的臂。还提供了围绕仪器的大量额外的迷宫线索。

最初使AI大鼠进行预先训练试验(Chappell等人Neuropharmacology37：481-487，1998)。预先训练试验由习惯期(4天)、有关标准赢得-替换任务的训练期(18天)和另一个训练期(14天)组成，在另一个训练期中，在实验者提供指定的小组臂之间添加短暂的延迟期(例如可利用的5个臂和封闭的3个臂)和完成8-臂赢得-替换任务(即使用所有8个可利用的臂)。

在习惯期中，大鼠熟悉迷宫8-分钟期限，连续4天。在这些期限的各种过程中，食物奖赏分散于RAM上，最初在中小平台和臂上，然后逐步限于臂上。在习惯期后，使用标准训练方案，其中食物颗粒位于每个臂的末端。大鼠每天接受一次训练，持续18天。当得到全部8个食物颗粒或进行16种选择时或15分钟后，终止每一每日训练。这一训练期完成后，进行第二个训练期，其中通过在试验过程中施加短暂延迟增加记忆要求。在每一试验开始时，封闭8-臂迷宫的3个臂，允许大鼠得到在这一最初试验“信息期”过程中允许得到的5个臂上的食物。然后从迷宫中取出大鼠60秒，在此过程中，取出迷宫上的屏障，由此能够进入所有8个臂。然后将大鼠放回到中心平台上，使其能够在本试验的这种“保留试验”期过程中得到剩余的食物奖赏。封闭的臂的身份和构造在试验自始至终可变。

追踪AI大鼠在保留试验期过程中形成的“错误”数量。如果大鼠从已经在试验预先延迟期中找回食物的臂中进入或大鼠在延迟后期限中重新探访已经探访过的臂，则错误在本试验中发生。

完成预先训练试验后，对大鼠进行在信息期(提供一些封闭的臂)与保留试验(提供所有的臂)之间具有更延长延迟间隔的试验，即2-小时延迟。在延迟间隔过程中，大鼠在装载其各自寄居笼上准备仍然去试验室内的迷宫侧面。在每日试验前30-40分钟用如下5种条件在一个时间点预处理AI大鼠：1)媒介物对照品-5%二甲亚砜，25%聚乙二醇300和70%蒸馏水；2)3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯，0.1mg/kg；3)3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯，0.3mg/kg；4)3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯，1mg/kg)；和5)3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯，3mg/kg；通过腹膜内(i.p.)注射。每隔一天给予一次注射，间隔有洗涤掉的天数。用所有5种条件在测试其内出来每只AI大鼠。为了均衡任何潜在的偏好，使用升-降剂量系列评价药物作用，即首先在升序中给予剂量系列，然后在降序中重复。因此，每种剂量具有两个测定值。

参数统计(配对t-检验)用于比较上下文中不同剂量的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯和媒介物对照品AI大鼠在2小时延迟版本的RAM任务中的保留试验性能(参见图1)。在试验中发生的错误平均数在于使用3mg/kg3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯治疗的平均数(错误平均数±平均值的标准误(SEM)＝1.31±0.40)明显低于使用媒介物对照品的平均数(错误平均数±SEM＝3.13±0.62)。相对于媒介物对照品治疗，3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在3mg/kg显著地改善了记忆性能(t(7)＝4.233，p＝0.004)。

当用0.3mg/kg TB21007即包含α5的GABA_A R反激动剂同时治疗AI大鼠时，3mg/kg的治疗剂量无效。使用合并的TB21007/3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯治疗(0.3mg/kg TB21007与3mg/kg3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯)的大鼠形成的错误平均数为2.88±1.32且与用媒介物对照品治疗的大鼠相比无差异(3.13±1.17平均误差)。因此，3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯对空间记忆的作用是GABA_Aα5受体-依赖性作用(参见图1)。

(B)3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯对包含α5的GABA_A受体占有率的作用

动物

成年雄性Long Evans大鼠(265-295g，Charles River，Portage，MI，n＝4/组)用于GABA_Aα5受体占有率研究。使大鼠各自寄居在通风的不锈钢12:12光照/黑暗周期的格栅架中。可以随意取食和饮水。在另外的行为活动剂量的化合物接触评价研究中，年轻或老年Long Evan大鼠(n＝2-4/组)用于这些研究。

化合物

Ro15-4513用作海马和小脑中GABA_Aα5受体位点的受体占有率(RO)示踪物。基于相对于包含其他α亚单位的GABA_A受体对GABA_Aα5受体的选择性和因为成功地用于动物和人中的GABA_Aα5RO研究将Ro15-4513选做示踪物(例如，参见Lingford-Hughes等人，J.Cereb.Blood Flow Metab.22:878-89(2002)；Pym et al，Br.J.Pharmacol.146：817-825(2005)；和Maeda等人，Synapse47：200-208(2003))。将Ro15-4513(1μg/kg)溶于25%羟丙基β-环糊精，在RO评价前20'i.v.给予。由Nox Pharmaceuticals(India)合成3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯(0.1-10mg/kg)，溶于25%羟丙基β-环糊精，在示踪物注射前15'i.v.给予。给予0.5ml/kg体积的化合物，除外最高剂量的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯(10mg/kg)，因溶解度局限而将其以1ml/kg的体积给予。

组织制备和分析

在示踪物注射后20'通过脱颈椎处死大鼠。快速取出完整的脑，适度用无菌水冲洗。将主干血液采集入EDTA包被的埃彭道夫管，贮存在湿冰上，直到研究完成为止。剖离海马和小脑，贮存在1.5ml埃彭道夫管中，置于湿冰上，直到组织提取为止。在药物首次用于试验的大鼠中，采集6个皮质脑组织样品用于生成空白和标准曲线样品。

将包含0.1%甲酸的乙腈以4倍于组织样品重量的体积加入到每一样品中。就标准曲线(0.1-30ng/g)样品而言，计算的标准品体积减去乙腈体积。匀化样品(FastPrep-24，Lysing Matrix D；5.5m/s，60秒；或使用声波探头测探仪的7-8瓦功率；Fisher Scientific)，以14,000rpm离心16-分钟。用300μl无菌水(pH6.5)稀释(100μl)上清液。然后充分混合该溶液，通过LC/MS/MS分析Ro15-4513(示踪物)和3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯。

就血浆接触而言，将血样以14000rpm离心16分钟。离心后，将来自每一样品的50ul上清液(血浆)加入到200μl乙腈+0.1%甲酸中。就标准曲线(1-1000ng/ml)样品而言，计算的标准品体积减去乙腈体积。用超声水浴将样品超声处理5分钟，然后以16000RPM离心30分钟。从每一样品小瓶中取出100ul上清液，放入新玻璃自动采样小瓶中，然后添加300μl无菌水(pH6.5)。然后充分混合溶液，通过LC/MS/MS分析3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯。

通过比例方法测定受体占有率，该方法比较在海马中的占有率(高GABA_Aα5受体密度的区域)与小脑中的占有率(具有低GABA_Aα5受体密度的区域)和另外高剂量的GABA_Aα5负变构调节剂L-655,708(10mg/kg，i.v.)以确定完全占有率。

给予媒介物、然后i.v.给予1μg/kg示踪物Ro15-4513导致Ro15-4513在海马(1.93±0.05ng/g)中的水平高于在小脑中的水平(0.36±0.02ng/g)>5-倍。3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯(0.01-10mg/kg，i.v.)以剂量依赖性方式减少了Ro15-4513在海马中的结合，但以10mg/kg，i.v.的剂量不影响Ro15-4513的小脑水平(图2)，显示>90%的占有率(图3)。基于比例方法或使用确定占有率的L-755,608，两种计算RO的方法产生与ED50酯值极为类似的结果，3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯为1.8mg/kg或1.1mg/kg。

3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯以0.01mg/kg，i.v.接触在血浆和海马中低于定量限(BQL)，但在低水平下以0.1mg/kg i.v.可在海马中检测到(参见表2)。海马接触在剂量从0.1增加至1mg/kg i.v.时增加10-倍时为线性的，导致12-倍的接触增加。使剂量从1增加至10mg/kgi.v.，接触仅增加～5-倍。当剂量从1增加至10mg/kg i.v.时，血浆接触增加12-倍。

表2：使用3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯的%GABA_Aα5受体占有率(0.01-10mg/kg，i.v.)。在年轻Long Evans大鼠中治疗组的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯的海马和血浆接触。

在老年Long-Evans大鼠中进行另外的研究以确定在认知研究中行为相关剂量的接触。还确定在年轻Long-Evans大鼠中接触以建立在年轻Long-Evans大鼠中进行的受体占有率研究。在年轻和老年Long-Evans大鼠中的接触相对地类似(表3，图4)。从1－3mg/kg增加剂量3-倍ip导致在年轻和老年大鼠中的接触大于剂量成比例的增加，其中在海马和血浆中的增加在4.5－6.6-倍。

表3：治疗组的3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯在年轻大鼠中的海马和血浆接触

在RO研究中，180ng/g在海马中的接触(1mg/kg，i.v.)表示根据用于测定RO的方法的不同而不同的32-39%受体占有率。这种接触与使用3mg/kg，i.p.老年大鼠中观察到的结果相差无几，从而启示30-40%RO是这种模型中认知效力所需的。

这些研究显示3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯产生GABA_A a5受体占有率的剂量依赖性增加。3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯还显示良好的脑接触，其中脑/血浆之比>1。这些研究还显示3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯通过对GABA_A a5亚型受体的正变构调节作用产生其认知增强作用。

实施例14：3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯在老年受损(AI)大鼠中的作用

3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯相当于Achermann等人Bioorg.Med.Chem.Lett.，19:5746-5752(2009)中的化合物编号49，其为选择性的包含α5的GABA_A R激动剂。

使用媒介物对照品(25%环糊精，测试3次：升/降系列开始时、中间和结束时)和6种不同剂量水平(0.1mg/kg、0.3mg/kg、1mg/kg、3mg/kg、10mg/kg和30mg/kg，每种剂量测试2次)3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯在基本上与实施例3(A)中所述任务类似的旋臂迷宫(RAM)行为任务中评价3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯对老年受损(AI)大鼠的体内空间记忆保留的作用。使用相同的媒介物对照品和剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯重复相同实验，其中将媒介物对照品测试5次，将3mg/kg剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯测试4次，将另外剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯测试2次。

参数统计(配对t-检验)用于比较上下文中不同剂量的3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯和媒介物对照品在的AI大鼠在4小时延迟版本的RAM任务中的保留试验性能(参见图5(A)和5(B))。相对于媒介物对照品治疗，3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯在3mg/kg(t(7)＝4.13，p＝0.004或t(7)＝3.08，p＝0.018)和10mg/kg(t(7)＝2.82，p＝0.026)显著地改善了记忆性能。

按照基本上与如实施例13(B)中所述类似的方法(参见上文)，还研究了3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯对包含α5的GABA_A受体占有率的作用。本研究显示3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯(0.01-10mg/kg，i.v.)以10mg/kg i.v.的剂量减少了Ro15-4513在海马中的结合，对Ro15-4513小脑水平无影响(图6)，显示占有率>90%(图7)。

实施例15：6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮在使用莫里斯水迷宫的行为任务的老年受损大鼠中的作用

6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮相当于Chambers等人J.Med.Chem.46:2227-2240(2003)中的化合物44，其为包含α5的选择性GABA_A R激动剂。

在莫里斯水迷宫行为任务中评价6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮对老年受损(AI)大鼠的体内空间记忆保留的作用。水迷宫是被一组相对于迷宫的新图案围绕的池。水迷宫的训练方案可以基于已经证实为海马依赖性的改进的水迷宫任务(de Hoz等人，Eur.J.Neurosci.，22:745-54，2005；Steele和Morris，Hippocampus9:118-36，1999)。

给认知受损的老年大鼠单侧心室外侧植入套管。脑功能区定位坐标是距冠矢点后1.0mm、距中线侧1.5mm和距头盖骨表面侧面3.5mm。约1周恢复后，预先在水迷宫中训练大鼠2天(每天6次试验)以确定池表面下隐藏的水下逃逸平台的位置，其中逃逸平台隔天改变。在预先训练过程中不给予脑室内(ICV)输注。

在预先训练后，大鼠接受100μg在5μl DMSO中的6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮(n＝6)或媒介物DMSO(n＝5)40min的ICV输注，然后进行水迷宫训练和测试。训练由每天8次试验、持续2天组成，其中隐藏的逃逸平台保持在相同位置。给予大鼠60秒以确定平台位置，其中有60秒试验间隔期间。在训练结束后24h对大鼠给予探头试验(120秒)，其中取出逃逸平台。在训练过程中，存在4个块，其中每个块具有4次训练试验。

用媒介物和6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮治疗的大鼠在训练开始时几乎相同的时间发现逃逸平台(块1)。在该块的训练中，用媒介物和6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮治疗的大鼠均花费约24秒找到逃逸平台。然而，用6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮治疗的大鼠能够在训练结束时比那些仅用媒介物治疗的大鼠更熟练地找到平台(即较快者)(快4)。在快4中，用6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮治疗的大鼠花费约9.6秒找到逃逸平台，而用媒介物治疗的大鼠花费约19.69秒。这些结果启示6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮改善了大鼠水迷宫任务的学习(参见图8(A))。

在训练后24h的复核试验过程中，取出逃逸平台。大鼠的探查/游泳模式用于确定大鼠是否记忆了试验前训练过程中确定的逃逸平台的位置，以测试大鼠的长期记忆力。在本试验中，“目标环形套管”是在预先试验训练过程中确定平台位置的区域周围的逃逸平台大小1.5倍的指定区域。“相对的环形套管”是与目标环形套管大小相同的对照区域，其位于池中目标环形套管相对的位置上。如果大鼠具有良好的长期记忆力，则它们可以趋向于探查试验前训练过程中平台位置周围的区域(即“目标”环形套管；而不是“相对的”环形套管)。“环形套管中的时间”是以秒计的大鼠花费在目标或相对环形套管区域中的时间的量。环形套管中的“交叉通过次数(#)”是大鼠游泳通过目标或相对的环形套管区域的次数。

接受媒介物的大鼠花费相同的时间在目标环形套管和相对的环形套管中，表示这些大鼠显然没有记忆预先试验训练过程中平台的位置。相反，用6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮治疗的大鼠在目标环形套管中和交叉通过“目标环形套管”花费的时间明显地比它们花费在它们在“相对的环形套管”中的时间更长或比它们在其中交叉通过的次数更频繁。这些结果启示6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮改善了大鼠在水迷宫任务中的长期记忆(参见图8(B)和8(C))。

本发明的化合物显示对GABA_Aα5受体的正变构调节作用(例如，参见实施例12)。这些化合物将促进GABA_Aα5受体上GABA的作用。因此，本发明的化合物应在老年受损动物(例如大鼠)中产生认知促进作用，与其他GABA_Aα5受体选择性激动剂所产生的作用类似，例如3,5-二苯基哒嗪-4-甲酸甲酯、3-甲氧基-7-甲基-9H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,2,4]三唑并[4,3-d][1,4]二吖庚因-10-甲酸乙酯和6,6二甲基-3-(3-羟丙基)硫-1-(噻唑-2-基)-6,7-二氢-2-苯并噻吩-4(5H)-酮(例如，参见实施例13-15)。

Claims (42)

1.式I的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中：

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成具有0-4个独立地选自N、O和S的杂原子的C5-C10芳族环；

Y是-N=或-C(R⁴)=；

m是选自0-4的整数；

每次出现的R¹，R²，R³和R⁴独立地选自：

卤素、-R、-OR、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃、-SiR₃、-N(R)₂、-SR、-SOR、-SO₂R、-SO₂N(R)₂、-SO₃R、-(CR₂)_1-3R、-(CR₂)_1-3-OR、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3R、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3OR、-C(O)R、-C(O)C(O)R、-C(O)CH₂C(O)R、-C(S)R、-C(S)OR、-C(O)OR、-C(O)C(O)OR、-C(O)C(O)N(R)₂、-OC(O)R、-C(O)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-C(S)N(R)₂、-(CR₂)_0-3NHC(O)R、-N(R)N(R)COR、-N(R)N(R)C(O)OR、-N(R)N(R)CON(R)₂、-N(R)SO₂R、-N(R)SO₂N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(R)C(O)R、-N(R)C(S)R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(COR)COR、-N(OR)R、-C(=NH)N(R)₂、-C(O)N(OR)R、-C(=NOR)R、-OP(O)(OR)₂、-P(O)(R)₂、-P(O)(OR)₂和-P(O)(H)(OR)；

R各自独立地选自：

H-、

(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烷基-、

(C3-C10)-环烯基-、

[(C3-C10)-环烷基]-(C1-C12)-脂族基-、

[(C3-C10)-环烯基]-(C1-C12)-脂族基-、

(C6-C10)-芳基-、

(C6-C10)-芳基-(C1-C12)脂族基-、

(C3-C10)-杂环基-、

(C6-C10)-杂环基-(C1-C12)脂族基-、

(C5-C10)-杂芳基-、和

(C5-C10)-杂芳基-(C1-C12)-脂族基-；

或当两个R基团结合于同一原子时，所述两个R基团可以与它们所结合的原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO和SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环，其中所述环任选地与(C6-C10)芳基、(C5-C10)杂芳基、(C3-C10)环烷基或(C3-C10)杂环基稠合；

其中每次出现的R独立地被0-5个R'取代；

其中每次出现的R'独立地选自H、卤素、-R''、-OR''、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃和-N(R'')₂；

其中R''是H或-(C1-C4)-脂族基；

条件是所述式I的化合物不是：

或

2.式II的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中：

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成具有0-4个独立地选自N、O和S的杂原子的C5-C10芳族环；

Z与命名为γ的碳原子和命名为δ的N原子一起形成三唑并环，其选自：

和

m是选自0-4的整数；

每次出现的R¹、R²和R³独立地选自：

卤素、-R、-OR、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃、-SiR₃、-N(R)₂、-SR、-SOR、-SO₂R、-SO₂N(R)₂、-SO₃R、-(CR₂)_1-3R、-(CR₂)_1-3-OR、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3R、-(CR₂)_0-3-C(O)NR(CR₂)_0-3OR、-C(O)R、-C(O)C(O)R、-C(O)CH₂C(O)R、-C(S)R、-C(S)OR、-C(O)OR、-C(O)C(O)OR、-C(O)C(O)N(R)₂、-OC(O)R、-C(O)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-C(S)N(R)₂、-(CR₂)_0-3NHC(O)R、-N(R)N(R)COR、-N(R)N(R)C(O)OR、-N(R)N(R)CON(R)₂、-N(R)SO₂R、-N(R)SO₂N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(R)C(O)R、-N(R)C(S)R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(COR)COR、-N(OR)R、-C(=NH)N(R)₂、-C(O)N(OR)R、-C(=NOR)R、-OP(O)(OR)₂、-P(O)(R)₂、-P(O)(OR)₂和-P(O)(H)(OR)；

R各自独立地选自：

H-、

(C1-C12)-脂族基-、

(C3-C10)-环烷基-、

(C3-C10)-环烯基-、

[(C3-C10)-环烷基]-(C1-C12)-脂族基-、

[(C3-C10)-环烯基]-(C1-C12)-脂族基-、

(C6-C10)-芳基-、

(C6-C10)-芳基-(C1-C12)脂族基-、

(C3-C10)-杂环基-、

(C6-C10)-杂环基-(C1-C12)脂族基-、

(C5-C10)-杂芳基-、和

(C5-C10)-杂芳基-(C1-C12)-脂族基-；

或当两个R基团结合于同一原子时，所述两个R基团可以与它们所结合的原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO或SO₂的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环，其中所述环任选地与(C6-C10)芳基、(C5-C10)杂芳基、(C3-C10)环烷基或(C3-C10)杂环基稠合；

其中每次出现的R独立地被0-5个R'取代；

其中每次出现的R'独立地选自H、卤素、-OH、-R''、-OR''、-NO₂、-NCS、-CN、-CF₃、-OCF₃和-N(R'')₂；

其中R''是H或-(C1-C4)-脂族基。

3.权利要求1的化合物，其中Y是-C(R⁴)=。

4.权利要求3的化合物，其中R⁴是-H。

5.权利要求1或2的化合物，其中X和命名为α和β的两个碳原子一起形成苯基环，其任选地被m次出现的R¹取代。

6.权利要求1或2的化合物，其中m是选自1-4的整数且至少一个R¹是-OR，其中R是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基-。

7.权利要求6的化合物，其中R是未取代的(C1-C4)-脂族基-。

8.权利要求7的化合物，其中R是甲基。

9.权利要求1或2的化合物，其中m是选自1-4的整数且至少一个R¹是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基-。

10.权利要求9的化合物，其中所述至少一个R¹被至少一个-OH取代。

11.权利要求1或2的化合物，其中m是选自1-3的整数且至少一个R¹是卤素。

12.权利要求11的化合物，其中所述至少一个R¹是Cl-或Br-。

13.权利要求1或2的化合物，其中R²是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基-。

14.权利要求13的化合物，其中R²是(C1-C4)-脂族基-。

15.权利要求14的化合物，其中R²是甲基、乙基或异丙基。

16.权利要求1或2的化合物，其中R³是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基-。

17.权利要求16的化合物，其中R³被至少一个卤素取代。

18.权利要求16的化合物，其中R³是被0-5个R'取代的(C1-C4)-脂族基-。

19.权利要求1或2的化合物，其中R³是-C(O)OR，其中R是被0-5个R'取代的(C1-C12)-脂族基-。

20.权利要求19的化合物，其中R是(C1-C4)-脂族基。

21.权利要求20的化合物，其中R是甲基或乙基。

22.权利要求1或2的化合物，其中R³是-C(O)N(R)₂。

23.权利要求22的化合物，其中至少一次出现的R是H。

24.权利要求22的化合物，其中R各自独立地是(C1-C4)-脂族基-。

25.权利要求24的化合物，其中R各自独立地是甲基或乙基。

26.权利要求22的化合物，其中结合于同一氮原子的两个R基团和R基团所结合的氮原子一起形成具有0-3个独立地选自N、O、S、SO和SO₂的另外的杂原子的3-至10-元芳族或非芳族环。

27.权利要求26的化合物，其中所述芳族或非芳族环是5-元或6-元环。

28.权利要求1或2的化合物，其中R³是任选地被至少一个(C1-C4)-脂族基-取代的(C5-C10)-杂芳基-。

29.权利要求28的化合物，其中R³是任选地被甲基或乙基取代的噁二唑。

30.权利要求1的化合物，其中

Y是-CH=；

X和命名为α和β的两个碳原子一起形成被1个选自卤素和-OR的取代基取代的苯基环，其中R是(C1-C4)-烷基-；

R²是(C1-C4)-烷基-；

R³选自：

(1)被1或2个卤素取代的(C1-C4)-烷基-；

(2)-C(O)OR，其中R是(C1-C4)-烷基-；

(3)-C(O)N(R)₂，其中R各自独立地是(C1-C4)-烷基-，或其中两个R基团与它们所结合的氮原子一起任选地形成5-元非芳族环；和

(4)具有两个氮原子和一个氧原子的5-元杂芳基-环，其中所述5-元杂芳基环被一个(C1-C4)-烷基-取代。

31.权利要求1的化合物，其中该化合物选自：

32.药物组合物，包含治疗有效量的权利要求1-31任一项的化合物或其药学上可接受的盐和可接受的载体、助剂或赋形剂。

33.在有需要的受试者中治疗具有认知障碍的中枢神经系统(CNS)障碍的方法，包括给予权利要求32的药物组合物的步骤。

34.权利要求33的方法，其中所述具有认知障碍的CNS障碍是与年龄相关的认知障碍。

35.权利要求34的方法，其中所述与年龄相关的认知障碍是与年龄相关的记忆障碍(AAMI)、轻度认知障碍(MCI)或与年龄相关的认知衰退(ARCD)。

36.权利要求35的方法，其中所述与年龄相关的认知障碍是轻度认知障碍(MCI)。

37.权利要求33的方法，其中所述具有认知障碍的CNS障碍是痴呆。

38.权利要求37的方法，其中所述痴呆选自阿尔茨海默病(AD)、血管性痴呆、路易体痴呆和额颞痴呆。

39.权利要求38的方法，其中所述痴呆是阿尔茨海默病(AD)。

40.权利要求33的方法，其中所述具有认知障碍的CNS障碍是精神分裂症。

41.权利要求33的方法，其中所述具有认知障碍的CNS障碍与癌症疗法相关。

42.权利要求33的方法，其中所述具有认知障碍的CNS障碍是创伤后应激障碍(PTSD)。

Images