CN111087386A

CN111087386A - 一种用于治疗阿尔茨海默病的化合物及其合成方法

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Publication number: CN111087386A
Application number: CN202010002145.0A
Authority: CN
Inventors: 由丽梅; 徐红纳; 朱莉娜; 程艳; 王鑫; 邹桂华; 范兴君; 刘嘉祺; 张秀萍
Original assignee: Mudanjiang Medical University
Current assignee: Mudanjiang Medical University
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2020-05-01
Anticipated expiration: 2040-01-02
Also published as: CN111087386B

Abstract

本发明涉及一种用于治疗阿尔茨海默病的化合物及其合成方法。本发明合物对于乙酰胆碱酯酶具有很好的选择性抑制作用，并且在小鼠试验中也显示了对于阿尔茨海默病小鼠记忆的明显改善作用。因此，本发明化合物具有对于阿尔茨海默病良好的预防和治疗作用，并且可具有对于肝脏更低的毒性。

Description

一种用于治疗阿尔茨海默病的化合物及其合成方法

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体地，本发明涉及一种用于治疗阿尔茨海默病的化合物。本发明还涉及所述化合物的用途、其药物组合物和合成方法。

背景技术

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一种以慢性、进行性认知障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病，主要病理特征表现为老年斑、神经元纤维缠结和神经元丢失，严重影响患者的认知、记忆、语言功能及个人生活能力和情感人格等。阿尔茨海默病是一种综合病，其典型的病理变化包括皮层、海马广泛的神经元丢失、基底前脑胆碱能功能障碍、脑内出现无数神经元纤维缠结(NFT)和β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成老年斑(SP)。对阿尔茨海默病的发病机制，目前各种学说来解释阿尔茨海默病的机制并建立相应的治疗策略，比如Tau蛋白过度磷酸化学说、炎症反应学说、细胞凋亡学说等，其中为大多数学者所接受和应用最为广泛的是Bartus等人的胆碱能学说和Hardy等人的淀粉样瀑布学说。

乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase，AChE)，又称胆碱水解酶 (acetylcholinehydrolase)，其主要的生物学功能是在胆碱能神经突触处通过快速水解神经递质乙酰胆碱(Ach)，从而达到中止神经冲动的传递。根据胆碱能学说，阿尔茨海默病患者的胆碱能神经元受到破坏，使得大脑内乙酰胆碱的水平降低，且降低的程度与患者认知能力的下降呈显著相关性，通过抑制AChE来提高ACh的水平，患者的记忆力、认知力就能得到改善。淀粉样瀑布学说认为：β淀粉样蛋白是阿尔茨海默病的重要诱发因素之一，AChE在神经元细胞外以可溶性形式分泌并和Aβ共沉积，最终导致SP的形成；换句话说，AChE对于β淀粉样蛋白的沉积起到一个有效的启动因子的作用从而诱发阿尔茨海默病。因此，AChE成为连接胆碱能学说和淀粉样瀑布学说的关键环节，选择性的抑制AChE不仅能提升ACh的水平达到提高胆碱能神经功能的作用，而且可以抑制β-淀粉样蛋白的沉积，大大改善阿尔茨海默病患者的认知能力，故目前已有的治疗策略中，AChE抑制剂药物最为常用。

在AChE的研究中，有一种很相近的酯酶即丁酰胆碱酯酶(butyrylcholinesterase，BChE)，又称为假性或非特异性胆碱酯酶，是水解丁酰胆碱的酶。它属于丝氨酸酯酶家族，主要分布于血清及肝脏中，肌肉和脑组织中也有少量存在。由于该酶在肝脏中合成后立即释放到血浆中，因此血清中BChE活性是测定肝细胞蛋白质合成功能的灵敏指标。如若肝脏发生实质性损害时，则此酶合成减少。一般的AChE抑制剂在抑制AChE的同时也抑制了BChE，这导致产生肝脏毒性。因此，在开发胆碱酯酶抑制剂的过程中，对AChE的抑制效果和选择性是技术人员十分关心的问题。对于AChE具有选择性抑制作用的药物将是治疗阿尔茨海默病的理想药物。

目前，用于临床治疗阿尔茨海默病的AChE抑制剂有加兰他敏、他克林、多奈哌齐、石杉碱甲、利斯的明及它们的类似物等。然而这些胆碱酯酶抑制剂药物只能短时缓解症状并伴随有较大副作用等缺陷，因此，寻求新型的、副作用低、疗效好的用于阿尔茨海默病的AChE抑制剂具有重要意义。

发明内容

本发明发现了一类结构独特的化合物，其具有优异的乙酰胆碱酯酶抑制活性。特别地，相对于丁酰胆碱酯酶，所述化合物具有对于乙酰胆碱酯酶的特异性选择抑制活性。因此，本发明化合物具有对于阿尔茨海默病良好的预防和治疗作用，并且可具有对于肝脏更低的毒性。

本发明提供的化合物为式I化合物，如下所示：

[式I]

其中：

R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、氰基、硝基、C1-C6烷氨基或二(C1-C6烷基)氨基，其中C1-C6 烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氨基或二(C1-C6烷基)氨基中的烷基任选被一个或更多个R取代；

R₅选自任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C6-C14芳基、任选取代的3-14元杂芳基或任选取代的3-14元杂环基；

R₆为：

其中，L₁、L₂各自独立地选自C1-C2亚烷基，所述C1-C2亚烷基任选被一个或更多个R取代；

M选自CH₂、NH、O或S；

R选自卤素、羟基、C1-6烷氧基、C1-C6烷氨基、二(C1-C6烷基) 氨基或硝基。

本发明还涉及式I化合物的可药用衍生物。

在本发明的另一方面，本发明还提供了一种药物组合物，该药物组合物含有本发明所述的式I化合物或其可药用衍生物，以及可药用载体、辅剂、赋形剂或其组合。

在本发明的另一方面，本发明还提供了所述化合物或所述药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于抑制乙酰胆碱酯酶。

在本发明的一个优选的实施方案中，所述药物用于预防或治疗乙酰胆碱酯酶相关的疾病。

有益效果

本发明合物对于乙酰胆碱酯酶具有很好的抑制效果，部分化合物的活性可远远超过已知药物他克林。此外，与抑制丁酰胆碱酯酶相比，本发明化合物还具有十分理想的对于乙酰胆碱酯酶的选择性抑制活性，因此可具有对于肝脏更低的毒性，在此方面，本发明化合物都显著地好于他克林。从小鼠试验上看，本发明化合物对于阿尔茨海默病小鼠的记忆具有明显的改善作用，表明了本发明化合物对于阿尔茨海默病良好的预防和治疗作用。而与他克林相比，本发明部分化合物的治疗活性也有较明显提高。因此，本发明化合物特别适合用于预防和治疗阿尔茨海默病。

具体实施方式

本发明利用下述定义进行描述，除非另有说明。

术语“可药用衍生物”指本发明化合物的任何可药用盐、氮氧化物、或溶剂化物，或任何其他的化合物，经对接受者给药后能(直接地或间接地)提供本发明化合物或其活性代谢物或残留物。

可药用盐是本领域熟知的。例如，Berge S.M.等人在J. PharmaceuticalSciences,1977,66,1-19中详细描述了可药用盐，将其并入本文作为参考。本发明化合物的可药用盐包括衍生自合适的无机酸和有机酸及无机碱和有机碱的那些。可药用、非毒性酸加成盐的实例是与无机酸比如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和高氯酸或与有机酸比如乙酸、草酸、酒石酸、马来酸、琥珀酸、柠檬酸或丙二酸，或通过使用本领域使用的其它方法比如离子交换形成的氨基盐。其它可药用盐包括己二酸盐、抗坏血酸盐、藻酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、十二烷基硫酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘化物、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、丙二酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、果胶酸盐、棕榈酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、硬脂酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对-甲苯磺酸盐、十一酸盐、戊酸盐等。衍生自合适的碱的盐包括碱金属、碱土金属、铵和N⁺(C_1-4烷基)₄盐。本发明还预期本文公开的化合物的任何碱性含氮基团的季铵化。可以通过这样的季铵化获得水溶性或油溶性或水可分散性或油可分散性产物。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等。其它可药用盐包括无毒性铵、季铵、和使用抗衡离子形成的胺阳离子，所述抗衡离子比如卤离子、氢氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低级烷基磺酸根和芳基磺酸根。

本发明化合物的氮氧化物可以通过在升温下使用常用氧化剂(例如过氧化氢)，在任选例如碳酸氢钠的碱存在下，氧化相应的含氮碱性物质，或者通过在适合的溶剂中与过酸反应，例如在二氯甲烷、乙酸乙酯或乙酸甲酯中与过氧乙酸反应，或在氯仿或二氯甲烷中与间氯过氧苯甲酸反应，制备本发明化合物的氮氧化物。

本发明的溶剂化物是指一个或多个溶剂分子与本发明的化合物所形成的缔合物。形成溶剂化物的溶剂包括，但并不限于，水，异丙醇，乙醇，甲醇，二甲亚砜，乙酸乙酯，乙酸、乙醇胺或其混合物。

除非另有说明，否则本文描述的结构也意味着包括该结构的所有同分异构(例如对映异构、非对映异构、和几何学(或构象))形式；例如，每个不对称中心的R和S构型，(Z)和(E)双键异构体，及(Z)和(E)构象异构体。因此，本发明化合物的单一立体化学异构体以及对映异构体、非对映异构体和几何学(或构象)混合物都在本发明的范围之内。

除非另有说明，否则本发明化合物的所有互变异构形式都在本发明的范围之内。

除非另有说明，本文描述的结构也意味着包括其不同仅仅在于存在一个或多个同位素富集原子的化合物。例如，其中一个或多个氢原子被氘或氚替代或一个或多个碳原子被¹³C-或¹⁴C-富集的碳替代的化合物在本发明的范围之内。这样的化合物用作例如分析工具、生物测定中的探针或改善治疗特性的钠通道阻断剂。

术语“卤素或卤”用来表示氟、氯、溴或碘。

术语“烷基”指完全饱和的直链(即，无支链的)或支链、取代的或未取代的烃链。除非另有说明，否则烷基包含1-20个碳原子。在某些实施方案中，烷基包含1-10个碳原子。在其它实施方案中，烷基包含1-6个碳原子。在仍然其它的实施方案中，烷基包含1-4个碳原子，并且在仍然其它实施方案中，烷基包含1-2个碳原子。合适的烷基包括，但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等。

术语“环烷基”指完全饱和的具有连接分子其余部分的单一连接点的单环烃、二环烃或三环烃。除非另有说明，否则环烷基包含3-14个碳原子。在某些实施方案中，环烷基包含3-8个碳原子。在其它实施方案中，烷基包含3-6个碳原子。合适的环烷基包括，但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。

术语“芳基”指总共有6至14个环碳原子、优选6至10个环碳原子的单环、二环和三环环系统，其中该系统中至少一个环为芳香族，并且其中该系统中的每个环包含3至6个环碳原子。作为“芳基”，可以例举苯基、萘基等。

术语“杂原子”指氧、硫、氮、磷或硅(包括，氮、硫、磷或硅的任何氧化形式；任何碱性氮的季铵化形式，或；杂环的环的可取代的氮)。

术语“不饱和的”指具有一个或多个不饱和单元但不是芳香族的部分。

术语“杂环基”指其中一个或多个环成员的一个或多个环原子独立地为所选杂原子的非芳香族、单环、二环或三环环系统。杂环的环可以是饱和的，或可以包含一个或多个不饱和键。在某些实施方案中，“杂环基”基团具有3至14个环成员，优选3至10个环成员，更优选3至 6个环成员，其中一个或多个环成员为独立地选自氧、硫、氮或磷的杂原子，并且环系统中个每个环包含3至6个环成员。作为“杂环基”，可以例举吡咯啉基、吡咯烷基、二氧戊环基、咪唑咪基、咪唑烷基、吡唑啉基、吡唑烷基、哌啶基、二氧六环基、吗啉基、二噻烷基、硫代吗啉基、哌嗪基、三噻烷基、二氢吲哚基等。

术语“杂芳基”指其中一个或多个环成员的一个或多个环原子独立地为所选杂原子的芳香族、单环、二环或三环环系统。在某些实施方案中，“杂芳基”基团具有3至14个环成员，优选3至10个环成员，更优选3至6个环成员，其中一个或多个环成员为独立地选自氧、硫、氮或磷的杂原子，并且环系统中个每个环包含3至6个环成员。作为“杂芳基”，可以例举吡咯基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、咪唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、三唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡喃基、吲哚基、异吲哚啉基、吲唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、喹嗪基、喹啉基、异喹啉基、异噻唑基、喹唑啉基、喹喔啉基等。

如本文描述的，本发明化合物可以任选地被一个或多个取代基取代。短语“任选取代的”，除非另有说明，否则表示所述取代基可以任选地被一个或多个下述取代基取代：卤素、氰基、烷基、环烷基、烷氧基、羟基、氨基、硝基、酯基、醚基、羰基、酮基、酰胺基、烷氨基、芳基、杂芳基、杂环基等。如本领域普通技术人员应当认识到，本发明所预想的取代基的组合为引起形成稳定的或化学上可行的化合物的组合。通常，术语“取代的”无论之前是否有术语“任选的”，均指用指定取代基的基团置换给定结构中的氢基。特定取代基在上文定义和下文化合物及其实例的描述中描述。除非另有说明，否则任选取代的基团可以在该基团的每个可取代位置具有取代基，并且当任何给定结构的超过一个位置可以被超过一个选自指定基团的取代基取代，取代基在每个位置可以相同或不同。环取代基比如杂环烷基可以结合另一个环，比如环烷基，以形成螺-双环系统，例如两个环共用一个共同原子。如本领域普通技术人员应当认识到，本发明所预想的取代基的组合为引起形成稳定的或化学上可行的化合物的组合。

本发明提供一种式I化合物或其可药用衍生物：

[式I]

其中：

R₆为：

M选自CH₂、NH、O或S；

在一个实施方案中，所述R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、C1-C6 烷基、卤代C1-C6烷基、C1-6烷氧基C1-C6烷基或二(C1-C6烷基)氨基C1-C6烷基。

在一个实施方案中，所述R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、C1-C4 烷基、卤代C1-C4烷基、C1-2烷氧基C1-C4烷基或二(C1-C2烷基)氨基C1-C4烷基。

在一个实施方案中，所述R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、CH₂F、CHF₂、 CF₃、CH₂Cl、CHCl₂、CCl₃、CH₂Br、CHBr₂、CH₂CH₂F、CH₂CHF₂、 CH₂CF₃、CH₂CH₂Cl、CH₂CHCl₂、CH₂CCl₃、CH₂CH₂Br、CH₂CH₂N(CH₃)₂或CH₂CH₂N(CH₂CH₃)₂。

在一个实施方案中，所述R₁、R₂各自独立地选自氢、甲基、乙基或正丙基。

在一个实施方案中，所述R₃、R₄各自独立地选自氢或甲基。

在一个实施方案中，所述R₅选自任选取代的C1-C4烷基、任选取代的C3-C6环烷基、任选取代的C6-C10芳基、任选取代的3-10元杂芳基。

在一个实施方案中，所述R₅选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、萘基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、咪唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、三唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡喃基、吲哚基、异吲哚啉基、吲唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、喹嗪基或喹啉基。

在一个实施方案中，所述R₅选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基或吡嗪基。

在一个实施方案中，所述R₅选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、环丁基、苯基或吡啶基。

在一个实施方案中，所述R₆选自

在一个实施方案中，所述R₆选自

本发明优选以下化合物：

2,2,8-三甲基-5-(吡咯烷-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇；

8-异丙基-2,4-二甲基-5-吗啉基-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇；

2,4-二甲基-8-苯基-5-(哌嗪-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6- 醇；

8-环丙基-2-丙基-5-(哌嗪-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇；

8-环丙基-2,2-二甲基-5-硫代吗啉基-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6- 醇；

2,2-二甲基-5-(哌嗪-1-基)-8-(吡啶-3-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇。

本发明化合物的药物组合物、制剂和给药

本发明药物组合物包含任何一种本发明式I化合物或其可药用衍生物，以及可药用载体、辅剂、赋形剂或其组合。

本发明化合物和其可药用衍生物以及本发明药物组合物可以标准的方式进行给药用于治疗显示的疾病，例如口服、舌下、肠胃外、皮肤、鼻内、经皮、经直肠、经吸入或经口腔给药。

当经口给药的时候，本发明药物组合物可配制成片剂、糖浆、胶囊以及锭剂。当组合物为片剂的形式的时候，可使用任何用于制备固体制剂的常规药用载体。所述载体的实例包括硬脂酸镁、石膏粉、滑石、明胶、阿拉伯胶、硬脂酸、淀粉、乳糖和蔗糖。当组合物为糖浆剂的形式的时候，通常由所述化合物或盐与调味剂或着色剂一起在液体载体例如，乙醇、花生油、橄榄油、甘油或水中的悬浮液或溶液组成。当组合物为胶囊形式的时候，任何常规的包封是合适的，例如在硬明胶胶囊壳中使用前述载体。当所述的组合物为软明胶壳胶囊形式的时候，可以考虑使用常规用于制备分散体或悬浮液的任何药用载体，例如含水橡胶、纤维素、硅酸酯或油类，并加入到软明胶胶囊壳中。

供吸入的典型组合物为溶液、悬浮液或乳剂的形式，可以干粉的形式或利用常规的抛射剂如二氯二氟甲烷或三氯氟甲烷为气雾剂的形式给药。

典型的肠胃外组合物由化合物或衍生物在无菌水性或非水性载体中的溶液或悬浮液组成，任选包含肠胃外可接受的油，例如聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、卵磷脂、花生油或芝麻油。

典型的皮肤以及经皮制剂包括常规的水性或非水性载体，例如乳膏、软膏、洗剂或糊剂或为含药的膏药、贴片或膜。

优选地组合物为单位剂量的形式，例如片剂、胶囊或计量气雾剂，以使病人可接受单剂量的给药。

口服给药的各剂量单位合适地包含0.01mg至1000mg，例如0.1mg 至500mg，并优选地从0.5mg至100mg，例如1mg至100mg，并且肠胃外给药的各剂量单位合适地包含0.1mg至100mg的本发明化合物或其可药用衍生物。局部应用制剂合适地包含0.01至5.0wt％的本发明化合物。

用于本发明的乙酰胆碱酯酶抑制剂可与其他治疗剂组合使用。其中，所述其他治疗剂选自：抗炎剂、乙酰胆碱酯酶抑制剂、认知增强剂、记忆增强剂和非典型抗精神病药物。具体地，所述其他治疗剂选自：多奈哌齐、加兰他敏、利斯的明、他克林和美金刚；以及奥氮平、阿立哌唑、利培酮、喹硫平、氯氮平、齐拉西酮和氟西汀。当化合物与其他的治疗剂组合使用的时候，化合物可以任何便利的途径先后或同时给药。

本发明还涉及制备药物组合物的工艺，所述药物组合物包含本发明化合物和可药用载体、辅剂、赋形剂或它们的组合，该工艺包括混合各种成分。包含本发明化合物的药物组合物，可以在例如环境温度和大气压下混合来制备。

本发明化合物的用途

本发明另一方面涉及本发明式I化合物或其可药用衍生物的应用方法。

本发明式I化合物或其可药用衍生物可抑制乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶，并且对于乙酰胆碱酯酶具有选择性抑制作用。因此，本发明化合物可用于预防或治疗乙酰胆碱酯酶相关的疾病。

在一些实施方案中，乙酰胆碱酯酶相关的疾病包括，但不限于：阿尔茨海默病、血管性痴呆、轻度认知损害、年龄相关的认知减退和轻度神经认知障碍和记忆缺失、儿童和成年人的注意力缺陷障碍。

在一个优选的实施方案中，乙酰胆碱酯酶相关的疾病包括阿尔茨海默病。

本发明还提供本发明化合物或药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于抑制乙酰胆碱酯酶。在一个优选的实施方案中，所述药物用于预防或治疗乙酰胆碱酯酶相关的疾病，所述乙酰胆碱酯酶相关的疾病优选如本发明所述。

本发明化合物的一般合成方法

本发明另一方面涉及式I所示的化合物的制备、分离和纯化的方法。

一般地，本发明的化合物可以通过本发明所描述的方法制备得到，除非有进一步的说明，其中取代基的定义如式I化合物中所示，所述方法包括：

步骤1：化合物1与化合物2在二异丙基胺基锂(LDA)的存在下反应得到化合物3；

步骤2：化合物3与化合物4在碱的存在下反应得到式I化合物。

其中，R₁-R₆如本文所定义。

所述碱包括无机碱，例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾；以及有机碱，例如二乙胺、三乙胺或吡啶。

本发明化合物可以用合成领域技术人员熟知的许多方法来制备。本发明化合物可以例如使用下面列出的反应和技术连同合成有机化学领域已知的方法或本领域技术人员所理解的其变体来制备。优选的方法包括但不限于下面描述的那些方法。反应在适用于所用试剂和材料且适用于要实现的转化的溶剂中进行。此外，在下面描述的合成方法中，应理解所有建议的反应条件(包括溶剂、反应气氛、反应温度、实验持续时间和后处理程序的选择)都选择为该反应的标准条件，这应该被有机合成领域技术人员容易确认。并非所有落入给定类别的化合物可以与某些所述方法中需要的某些反应条件相容。对与反应条件相容的取代基的这些限制将对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且可使用替代方法。

实施例1：2,2,8-三甲基-5-(吡咯烷-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇(化合物1)

步骤1、在配备有磁力搅拌装置的500mL三口圆底烧瓶中装入2,2- 二甲基-1,3-二噻烷-5-酮(3.24g，20.0mmol)和100mL的干燥甲苯。氮气保护下冷却至0℃。在搅拌下，逐滴添加LDA(在THF中的2M溶液，10.5mL，6.7mmol)溶液，并且将该反应混合物在0℃下继续搅拌5分钟。然后，在剧烈搅拌下添加乙酰氯(1.57g，20.0mmol)。在0℃下再搅拌30分钟后停止反应，用1N HCl将反应混合物淬灭至pH＜7。再加入100ml的水，并用二氯甲烷萃取两次，每次200ml，将合并的有机层用盐水进行洗涤，用无水硫酸钠干燥并且在真空中进行浓缩，用乙醇重结晶得到3.30g的4-乙酰基-2,2-二甲基-1,3-二噻烷-5-酮，收率81％。 MS(ES)M+H理论值205.0，实测值205.1。

步骤2、将4-乙酰基-2,2-二甲基-1,3-二噻烷-5-酮(2.04g，10.0mmol)、 2-(吡咯烷-1-基)乙酰胺(1.28g，10.0mmol)、三乙胺(1ml)溶于80ml 甲醇中。将反应混合物在室温下搅拌48小时，直至TLC监测反应完全。之后将反应混合物加热至回流并且添加足够的甲醇以使得溶液澄清。使溶液自然冷却并析出产物，并用乙醇再次重结晶，干燥后得到2.19g白色固体的目标化合物，收率74％。

MS(ES)M+H：理论值297.1，实测值297.0。

元素分析：理论值C,56.72；H,6.80；N,9.45；O,5.40；S,21.63

实测值C,56.90；H,6.34；N,9.78；O,5.74；S,21.24

氢谱(400MHz，DMSO)δ4.52(s,2H),3.41(t,4H,J＝7.1Hz),2.74(s, 3H),1.97(m,4H,J＝7.1Hz),1.63(s,6H)。

实施例2：8-异丙基-2,4-二甲基-5-吗啉基-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇(化合物2)

步骤1、在配备有磁力搅拌装置的500mL三口圆底烧瓶中装入2,4- 二甲基-1,3-二噻烷-5-酮(3.24g，20.0mmol)和100mL的干燥甲苯。氮气保护下冷却至0℃。在搅拌下，逐滴添加LDA(在THF中的2M溶液，10.5mL，6.7mmol)溶液，并且将该反应混合物在0℃下继续搅拌5分钟。然后，在剧烈搅拌下添加异丁酰氯(2.13g，20.0mmol)。在0℃下再搅拌40分钟后停止反应，用1N HCl将反应混合物淬灭至pH＜7。再加入100ml的水，并用二氯甲烷萃取两次，每次200ml，将合并的有机层用盐水进行洗涤，用无水硫酸钠干燥并且在真空中进行浓缩，用乙醇重结晶得到3.62g的4-异丁酰基-2,4-二甲基-1,3-二噻烷-5-酮，收率 78％。MS(ES)M+H理论值233.1，实测值233.1。

步骤2、将4-异丁酰基-2,4-二甲基-1,3-二噻烷-5-酮(2.3g， 10.0mmol)、2-吗啉基-乙酰胺(1.44g，10.0mmol)、吡啶(1ml)溶于100ml乙醇中。将反应混合物在室温下搅拌54小时，直至TLC监测反应完全。之后将反应混合物加热至回流并且添加足够的乙醇以使得溶液澄清。使溶液自然冷却并析出产物，并用乙醇再次重结晶，干燥后得到 2.68g亮白色固体的目标化合物，收率79％。

MS(ES)M+H：理论值341.1，实测值341.2。

元素分析：理论值C,56.44；H,7.10；N,8.23；O,9.40；S,18.83

实测值C,56.77；H,6.98；N,8.10；O,9.84；S,18.31

氢谱(400MHz，DMSO)δ4.03(q,1H,J＝6.8Hz),3.92(q,1H, J＝6.8Hz),3.73(t,4H,J＝7.1Hz),3.18(m,1H,J＝6.8Hz),3.10(t,4H, J＝7.1Hz),1.59(d,3H,J＝6.8Hz),1.56(d,3H,J＝6.8Hz),1.23(d,3H, J＝6.8Hz),1.19(d,3H,J＝6.8Hz)。

实施例3：2,4-二甲基-8-苯基-5-(哌嗪-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶 -6-醇(化合物3)

步骤1、在配备有磁力搅拌装置的500mL三口圆底烧瓶中装入2,4- 二甲基-1,3-二噻烷-5-酮(3.24g，20.0mmol)和100mL的干燥甲苯。氮气保护下冷却至0℃。在搅拌下，逐滴添加LDA(在THF中的2M溶液，10.5mL，6.7mmol)溶液，并且将该反应混合物在0℃下继续搅拌5分钟。然后，在剧烈搅拌下添加苯甲酰氯(2.81g，20.0mmol)。在0℃下再搅拌60分钟后停止反应，用1N HCl将反应混合物淬灭至pH＜7。再加入100ml的水，并用二氯甲烷萃取两次，每次200ml，将合并的有机层用盐水进行洗涤，用无水硫酸钠干燥并且在真空中进行浓缩，用乙醇重结晶得到3.67g的4-苯甲酰基-2,4-二甲基-1,3-二噻烷-5-酮，收率69％。MS(ES)M+H理论值267.0，实测值267.1。

步骤2、将4-苯甲酰基-2,4-二甲基-1,3-二噻烷-5-酮(2.66g， 10.0mmol)、2-(哌嗪-1-基)乙酰胺(1.43g，10.0mmol)、吡啶(1ml)溶于100ml乙醇中。将反应混合物在室温下搅拌60小时，直至TLC监测反应完全。之后将反应混合物加热至回流并且添加足够的乙醇以使得溶液澄清。使溶液自然冷却并析出产物，并用乙醇再次重结晶，干燥后得到2.68g淡白色固体的目标化合物，收率72％。

MS(ES)M+H：理论值374.1，实测值374.2。

元素分析：理论值C,61.09；H,6.21；N,11.25；O,4.28；S,17.17

实测值C,61.46；H,6.57；N,11.01；O,4.05；S,16.91

氢谱(400MHz，DMSO)δ8.13(d,2H,J＝7.5Hz),7.47(m,2H), 7.42(m,1H),4.05(q,1H,J＝6.8Hz),3.93(q,1H,J＝6.8Hz),3.30(m,1H), 3.10(m,4H),2.95(t,4H,J＝7.1Hz),1.59(d,3H,J＝6.8Hz),1.56(d,3H, J＝6.8Hz)。

实施例4：8-环丙基-2-丙基-5-(哌嗪-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶 -6-醇(化合物4)

步骤1、在配备有磁力搅拌装置的500mL三口圆底烧瓶中装入2- 丙基-1,3-二噻烷-5-酮(3.52g，20.0mmol)和100mL的干燥甲苯。氮气保护下冷却至0℃。在搅拌下，逐滴添加LDA(在THF中的2M溶液，10.5mL，6.7mmol)溶液，并且将该反应混合物在0℃下继续搅拌5分钟。然后，在剧烈搅拌下添加环丙基甲酰氯(2.08g，20.0mmol)。在0℃下再搅拌20分钟后停止反应，用1N HCl将反应混合物淬灭至pH＜7。再加入100ml的水，并用二氯甲烷萃取两次，每次200ml，将合并的有机层用盐水进行洗涤，用无水硫酸钠干燥并且在真空中进行浓缩，用乙醇重结晶得到4.00g的4-环丙基酰基-2-丙基-1,3-二噻烷-5-酮，收率 82％。MS(ES)M+H理论值245.1，实测值245.0。

步骤2、将4-环丙基酰基-2-丙基-1,3-二噻烷-5-酮(2.44g，10.0mmol)、 2-(哌嗪-1-基)乙酰胺(1.43g，10.0mmol)、二乙胺(1ml)溶于100ml 甲醇中。将反应混合物在室温下搅拌36小时，直至TLC监测反应完全。之后将反应混合物加热至回流并且添加足够的乙醇以使得溶液澄清。使溶液自然冷却并析出产物，并用乙醇再次重结晶，干燥后得到2.91g灰白色固体的目标化合物，收率83％。

MS(ES)M+H：理论值352.1，实测值352.0。

元素分析：理论值C,58.09；H,7.17；N,11.95；O,4.55；S,18.24

实测值C,58.50；H,7.38；N,11.71；O,4.23；S,18.18

氢谱(400MHz，DMSO)δ4.54(d,1H,J＝14.0Hz),4.43(d,1H, J＝14.0Hz),3.92(q,1H,J＝6.8Hz),3.30(m,1H),3.10(m,4H),2.95(t,4H, J＝7.1Hz),2.00(m,2H),1.62(m,1H),1.24(m,2H),0.88(t,3H,J＝8.0Hz), 0.71(m,4H)。

实施例5：8-环丙基-2,2-二甲基-5-硫代吗啉基-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c] 吡啶-6-醇(化合物5)

采用实施例1类似的方法，区别在于用环丙基甲酰氯代替乙酰氯，用2-硫代吗啉基-乙酰胺代替2-(吡咯烷-1-基)乙酰胺，得到目标化合物，两步总收率48％。

MS(ES)M+H：理论值355.1，实测值355.3。

元素分析：理论值C,54.20；H,6.25；N,7.90；O,4.51；S,27.13

实测值C,54.56；H,6.05；N,7.74；O,4.66；S,26.99

氢谱(400MHz，DMSO)δ4.48(s,2H),3.43(t,4H,J＝7.1Hz),3.11(t, 4H,J＝7.1Hz),1.63(s,6H),1.62(m,1H),0.71(m,4H)。

实施例6：2,2-二甲基-5-(哌嗪-1-基)-8-(吡啶-3-基)-4H-[1,3]二噻烷并 [4,5-c]吡啶-6-醇(化合物6)

采用实施例1类似的方法，区别在于用烟酰氯代替乙酰氯，用2-(哌嗪-1-基)乙酰胺代替2-(吡咯烷-1-基)乙酰胺，得到目标化合物，两步总收率43％。

MS(ES)M+H：理论值375.1，实测值375.0。

元素分析：理论值C,57.73；H,5.92；N,14.96；O,4.27；S,17.12

实测值C,57.88；H,5.74；N,15.14；O,4.39；S,16.85

氢谱(400MHz，DMSO)δ9.31(s,1H),8.67(d,1H,J＝7.5Hz),8.41(d, 1H,J＝7.5Hz),7.46(dd,1H,J＝7.5Hz,7.5Hz),4.48(s,2H),3.30(m,1H), 3.10(m,4H),2.95(t,4H,J＝7.1Hz),1.63(s,6H)。

药物活性实验例：

实验例1：对AChE的选择性抑制活性

对AChE和BChE的抑制活性采用公知方法如Ellman的方法 (Ellman,G.L.；Courtney,K.D.；Andres,V.；et al.Biochem.Pharmacol. 1961,7,88)测试，他克林作为阳性对照。其中，样品(化合物1-化合物6，他克林)溶液如下配制：取一定量各待测样品溶于DMSO，配成10mM浓度，-20℃低温冰箱保存，临用时用磷酸盐缓冲液(0.1mol/L， pH8.0)稀释至所需浓度，使DMSO终浓度小于或等于0.5％(v/v)。酶储备液如下配制：将AChE(E.C.3.1.1.7,from electric eel.,Sigma) 和BChE(E.C.3.1.1.8,from equine serum,Sigma)分别用pH＝8.0的磷酸盐缓冲液配制成0.5mg/mL的酶储备液。底物储备液如下配制，将 Sigma公司的硫代乙酰胆碱(乙酰胆碱酯酶底物，Sigma)和硫代丁酰胆碱(丁酰胆碱酯酶底物，Sigma)用pH＝8.0的磷酸盐缓冲液配制成 0.01mol/L的底物储备液。显色剂储备液如下配制：将显色剂DTNB (Sigma)用pH＝8.0的磷酸盐缓冲液配制成0.01mol/L。

测试步骤：往96孔酶标板中加入pH＝8.0磷酸盐缓冲溶液150μL， 10μL显色剂储备液，10μL酶储备液，再分别加入10μL不同浓度样品溶液，在37℃的酶标仪中保温15min，立即加入20μL底物储备液，混匀后立即测其在λ＝420nm处一分钟吸光度变化(斜率)。参比液为pH＝8.0磷酸盐缓冲溶液。相对酶活力如下计算：

相对酶活力＝(加入样品的吸光度变化(斜率)/没有加入样品的吸光度变化(斜率))×100，其中，以没有加入样品时测得的吸光度变化 (斜率)为100个活力单位。

用软件进行数据拟合，得到各样品的IC₅₀值，三次测量取平均值。

结果示于以下表1中：

表1：化合物对于AChE和BChE的抑制作用

化合物	AChE IC<sub>50</sub>(nm)	BChE IC<sub>50</sub>(nm)
			1	115	670
2	30	315
			3	229	1157
4	49	375
			5	75	422
6	189	922
			他克林	335	239

结果表明，本发明的试验化合物1至6对于AChE均具有很好的抑制效果，其中，化合物2、4和5的活性最高，甚至远超过已知药物他克林。此外，本发明的试验化合物1至6还具有十分理想的对于AChE 的选择性，在此方面，本发明的试验化合物1至6都显著地好于他克林。

试验2：Morris水迷宫试验

AD小鼠模型：选择健康、一般状态良好的C57BL/6小鼠开始制备 AD小鼠模型，通过手术在其双侧脑室一次性注入5μl凝聚态Aβ1-42 (80pmol/μl)。术后第二天开始，每天在小鼠腹腔注射D-半乳糖 (180mg/kg)，共持续40天。给予小鼠的饮用水中加入三氯化铝，持续40天。三方面综合处理小鼠，从而制作AD小鼠模型。

试验步骤：根据文献Developments of Water-Maze procedure for studyingspatial learning in the rat,Morris R.,Journal of Neuroscience Methods,1984,11(1):47-60记载的方法进行。先按照模型组、试验组即化合物1组-化合物6组、阳性对照组，将所获得的AD模型小鼠随机分为8组，每组10只；另取正常C57BL/6小鼠设为正常对照组。阳性对照组用他克林混悬液300mg/kg灌胃，每天一次，实验组用等量化合物 1至化合物6混悬液灌胃，模型组用等量生理盐水灌胃，正常对照组一直用等量生理盐水灌胃。共进行3周，每隔3天休息1天。之后开始进行Morris水迷宫训练，为期7天，训练期间继续给药，训练7天完成后，对小鼠寻找平台的潜伏期、跨越平台次数以及在原平台象限游泳距离与总游泳距离的比例t₄/t_总进行测试和记录。结果如以下表2所示：

表2：化合物的小鼠Morris水迷宫测试(n＝10)

注：与正常对照组相比，^#P<0.05；与模型组相比，^*P<0.05；与阳性对照组相比，^&P<0.05

试验结果显示，与正常组相比，模型组小鼠的潜伏期显著较长、过台次数减少、在原平台所在象限游泳距离与总游泳距离的比值t₄/t_总更小，且具有显著性差异(P＜0.05)，表明AD小鼠建模成功。而与该模型组小鼠相比，实验组和阳性对照组小鼠在潜伏期、过台次数、t₄/t_总上均有明显改善，表明了化合物1至6和他克林对于AD小鼠的良好治疗作用。另外，与他克林相比，本发明的部分化合物的治疗活性也有较明显提高。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims

1.一种式I化合物或其可药用衍生物：

[式I]

其中：

R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、氰基、硝基、C1-C6烷氨基或二(C1-C6烷基)氨基，其中C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氨基或二(C1-C6烷基)氨基中的烷基任选被一个或更多个R取代；

R₆为：

M选自CH₂、NH、O或S；

R选自卤素、羟基、C1-6烷氧基、C1-C6烷氨基、二(C1-C6烷基)氨基或硝基。

2.根据权利要求1所述的式I化合物或其可药用衍生物，其特征在于，所述R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基、C1-6烷氧基C1-C6烷基或二(C1-C6烷基)氨基C1-C6烷基；优选地，所述R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、CH₂F、CHF₂、CF₃、CH₂Cl、CHCl₂、CCl₃、CH₂Br、CHBr₂、CH₂CH₂F、CH₂CHF₂、CH₂CF₃、CH₂CH₂Cl、CH₂CHCl₂、CH₂CCl₃、CH₂CH₂Br、CH₂CH₂N(CH₃)₂或CH₂CH₂N(CH₂CH₃)₂。

3.根据权利要求1所述的式I化合物或其可药用衍生物，其特征在于，所述R₁、R₂各自独立地选自氢、甲基、乙基或正丙基；所述R₃、R₄各自独立地选自氢或甲基。

4.根据权利要求1所述的式I化合物或其可药用衍生物，其特征在于，所述R₅选自任选取代的C1-C4烷基、任选取代的C3-C6环烷基、任选取代的C6-C10芳基、任选取代的3-10元杂芳基；优选地，所述R₅选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、萘基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、咪唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、三唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡喃基、吲哚基、异吲哚啉基、吲唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、喹嗪基或喹啉基；更优选地，所述R₅选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基或吡嗪基。

5.根据权利要求1所述的式I化合物或其可药用衍生物，其特征在于，所述R₆选自

优选地，所述R₆选自

6.根据权利要求1所述的式I化合物或其可药用衍生物，其特征在于，所述式I化合物选自：

2,2,8-三甲基-5-(吡咯烷-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇；

2,4-二甲基-8-苯基-5-(哌嗪-1-基)-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇；

8-环丙基-2,2-二甲基-5-硫代吗啉基-4H-[1,3]二噻烷并[4,5-c]吡啶-6-醇；

7.一种药物组合物，包含权利要求1-6中任一项所述的式I化合物或其可药用衍生物，以及可药用载体、辅剂、赋形剂或其组合。

8.权利要求1-6中任一项所述的式I化合物或其可药用衍生物或者权利要求7所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于抑制乙酰胆碱酯酶。

9.权利要求1-6中任一项所述的式I化合物或其可药用衍生物或者权利要求7所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于预防或治疗乙酰胆碱酯酶相关的疾病，优选阿尔茨海默病、血管性痴呆、轻度认知损害、年龄相关的认知减退和轻度神经认知障碍和记忆缺失、儿童和成年人的注意力缺陷障碍，更优选阿尔茨海默病。

10.根据权利要求1中所述的式I化合物的合成方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤2：化合物3与化合物4在碱的存在下反应得到式I化合物；

其中，R₁-R₆如权利要求1中所定义。