CN1516586A - 新型口服全身麻醉剂和抵抗代谢的抗惊厥药 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及经修饰以防止形成毒性代谢物2－苯基－丙烯酰胺的新型themisone衍生化合物。包含这类衍生化合物的组合物具有麻醉剂和神经保护剂活性。

Description

新型口服全身麻醉剂和抵抗代谢的抗惊厥药
相关申请
根据35 USC§119(e)条款，本申请要求于2001年4月16日申请的美国临时申请顺序号60/284,040、于2001年11月27日申请的美国临时申请顺序号60/333,603和于2002年2月4日申请的美国临时申请顺序号60/354,181的优先权，所述临时申请的公开内容通过引用结合到本文中。
发明领域
本发明涉及α-羟基-α-甲苯乙酰胺(themisone)的新型衍生物以及应用所述衍生物作为治疗药物。更具体地讲，可以给予包含本发明themisone衍生物的组合物以降低癫痫发作的发生率和严重程度以及将所述组合物用作全身麻醉剂。
发明背景
已有多种组合物用以给患者提供镇静作用，或用较大剂量诱导患者外科麻醉。这些物质单独使用或者与诸如氧化亚氮的其它药物联合使用，以诱导麻醉和提高患者疼痛阈值，使得患者可以经受住外科手术。同样，使用较低剂量，这些物质可以缓解焦虑，一般给患者提供镇静作用。例如，以下化合物一般用作镇静药和麻醉剂：硫喷妥钠、5-烯丙基-1-甲基-5-(1-甲基-2-戊炔基)巴比妥酸钠盐(brevitol)、2-溴-2-氯-1，1，1-三氟乙烷(氟烷)等。
大多数麻醉剂和镇静药，除其有益效应外，也降低某些机体功能，例如呼吸、血压和心动作。机体功能降低有时可能引起多种并发症，特别是在老年患者和患有心血管疾病及肾脏和肝脏疾病的患者中尤其如此。同样，血压降低在外科手术期间也可能导致循环机能不全，除非得到缓解，否则可能甚至对先前没有表现出心脏、肾脏或肝脏功能障碍体征的患者造成严重的伤害。
用于外科手术、作为吸入或静脉内药物给予的全身麻醉包括镇痛、遗忘、意识丧失、静止不动和自主反应消失。作用机制尚未完全了解，但大多数全身麻醉剂作用于多个分子位点。麻醉作用的潜在机制包括蛋白质受体、脂质和离子通道。正如麻醉剂的溶解度在油中增加一样，功效也增加，使得Meyer和Overton创立了脂质理论。在麻醉功效和麻醉剂抑制蛋白质的酶活性的能力之间也存在相关性，例如荧火虫荧光素酶—一种用于研究麻醉的模型。另外，由神经递质GABA(γ-氨基丁酸)介导的抑制反应增强，减弱神经元兴奋性，所述GABA受体为麻醉作用的潜在受体位点。GABA是抑制性突触传递的主要介质，并且是一个配体门控氯离子通道蛋白家族。其它学说包括作为受体的NMDA和配体门控离子通道。有足够的证据支持阻断Na+通道而激活K+通道。
麻醉效应取决于作用部位的浓度，但是人脑中的浓度不能测得，因此评价血液或呼出的气体的浓度(对于吸入麻醉剂而言)。目前，吸入全身麻醉剂(包括以下所示的氟烷、恩氟烷、氧化亚氮、地氟烷、异氟烷和七氟烷)的治疗指数低(通常为2-3)，因此新结构类别的发现将有助于开发更安全的麻醉剂。
本发明涉及发现具有抗惊厥和麻醉活性的themisone衍生物。Themisone，也被称为苯乳胺，于二十世纪五十年代被发现，是一种非常有效的抗惊厥药。250mg/kg外消旋混合物保护4/4小鼠不发生癫痫，然而所述化合物有毒(血恶液质，药疹)。申请人相信该化合物的毒性是由于通过如下所示的清除性反应形成2-苯基-丙烯酰胺所致：
为了防止在体内形成该潜在代谢物，申请人设计并合成了防止清除性潜在形成潜在毒性代谢物2-苯基-丙烯酰胺的themisone衍生物。已经发现这些化合物既表现出抗惊厥活性，也表现出麻醉活性。因此，本发明一方面涉及阻断形成2-苯基-丙烯酰胺的新型themisone衍生物并且应用所述化合物降低癫痫发作的发生率和严重程度以及用作全身麻醉剂。
发明概述
本发明涉及具有一种选自以下的通式结构的化合物以及应用所述化合物作为镇静药/麻醉剂或抗惊厥药：
Figure A0281197700111
和
Figure A0281197700112
其中R1选自H、卤基、烷基、卤代烷基、NH2和C1-C4烷氧基；R2为H或烷基；R9为任选取代的芳基或卤代烷基；且n为1-3的整数。
附图简述
图1是分配系数P(log P)对最低肺泡浓度(MAC)所作的曲线图，代表themisone衍生物的麻醉效应(用异氟烷麻醉阈值降低来表示)。
图2是列出在抗惊厥试验期间口服给予小鼠themisone和化合物17所获得的数据的图表。所述模型检查所述化合物阻止由最大电休克(MES)试验诱导的癫痫发作播散的能力，其中角膜电极植入物用一滴电解质溶液预处理并进行电刺激0.2秒。
图3是列出在抗惊厥试验(采用皮下戊四氮试验)时腹膜内(i.p.)给予小鼠themisone和化合物17所获得的数据的图表。用引起惊厥剂量的戊四氮在所述化合物的峰效应时间进行皮下戊四氮试验(scMet)。
图4是列出由毒性试验(TOX)获得的数据的图表。让动物在转杆上行走不同的时间长度，以检查翻正反射丧失或其它毒性作用。
图5是列出口服给予小鼠或者化合物17或者phenytoid的MESED50、ScMet ED50和Rotorod TD50值的图表。
图6是心率对剂量所作的图，代表存在或不存在ICM-I-40N(17)下对异氟烷麻醉期间心率的影响。
图7是平均血压对剂量所作的图，代表存在或不存在ICM-I-40N(17)下对异氟烷麻醉期间血压的影响。
图8是MAC降低百分率对剂量所作的图，代表在给予ICM-I-40N(●)、ICM-1-76D(○)、ICM-1-22(■)和ICM-1-135(□)后异氟烷麻醉阈值的降低。
发明详述
定义
在描述和要求保护本发明中，以下术语依照以下所述的定义使用。
本文所用的术语“纯化(的)”及类似术语是指分子或化合物以基本无与所述分子或化合物在天然或自然环境下通常结合的污染物的形式进行分离。
本文所用的术语“治疗”包括预防特定紊乱或病症，或者缓解特定紊乱或病症相关症状，和/或预防或消除所述症状。
本文所用的术语“卤素”是指Cl、Br、F和I。尤其优选的卤素包括Cl、Br和F。本文所用的术语“卤代烷基”是指带有至少一个卤素取代基的C1-Cn烷基基团，例如氯甲基、氟乙基或三氟甲基等。
本文所用的术语n为整数的“C1-Cn烷基”代表具有1个至特定数目的碳原子的支链或直链烷基。通常，C1-C6烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。
本文所用的术语n为整数的“C2-Cn链烯基”代表具有2个至特定数目的碳原子和至少一个双键的烯属不饱和支链或直链基团。这类基团的实例包括但不限于1-丙烯基、2-丙烯基、1，3-丁间二烯基、1-丁烯基、己烯基、戊烯基等。
术语n为整数的“C2-Cn链炔基”是指具有2个至特定数目的碳原子和至少一个叁键的不饱和支链或直链基团。这类基团的实例包括但不限于1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基等。
术语n为整数的“C3-Cn环烷基”是指环状非芳基基团，例如C3-C8环烷基代表环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。
本文所用的术语“低级烷基”是指包含1-8个碳原子的支链或直链烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、新戊基等。
本文所用的术语“任选取代(的)”是指0-4个取代基，其中所述取代基各自独立进行选择。每个独立选择的取代基与其它取代基可以相同或不同。
本文所用的术语“芳基”是指具有1个或2个芳环的单环或双环碳环体系，包括但不限于苯基、苄基、萘基、四氢萘基、2，3-二氢化茚基、茚基等。“任选取代的芳基”包括具有0-4个取代基的芳基化合物，“取代芳基”包括具有1-3个取代基的芳基化合物。术语“(C5-C8烷基)芳基”是指与母体部分通过烷基连接的任何芳基。
术语“杂环基”是指含有1-3个杂原子的单环或双环碳环体系，其中所述杂原子选自氧、硫和氮。
本文所用的术语“杂芳基”是指具有1个或2个含有1-3个杂原子的芳环的单环或双环碳环体系，包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡啶基等。
术语“双环”代表或者不饱和或者饱和稳定的7-12元桥连或稠合双环碳环。所述碳环可以与提供稳定结构的任何碳原子连接。该术语包括但不限于萘基、二环己基、二环己烯基等。
本文所用的术语“药学上可接受的载体”包括任何标准药用载体，例如磷酸缓冲盐溶液、水和乳剂，例如水包油或油包水乳剂以及各种类型的润湿剂。
本文所用的“有效量”是指足以产生所选效应的量。例如，抗惊厥药themisone衍生物的有效量是所述化合物足以降低接受所述剂量的患者的癫痫发作率的量。
术语“胃肠外”是指不通过消化道而通过某些其它途径例如皮下、肌内、脊柱内或静脉内。
本文所用的术语“神经疾病”或“神经病症”包括神经相关疾病，例如强直、癫痫、抑郁症或情感障碍、神经病性疼痛、早老性痴呆(Alzheimer′s Disease)、帕金森病(Parkinson′s Disease)、HIV痴呆和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体过度活化所致的神经障碍。
具有1个多个不对称碳原子的本发明化合物可以以旋光纯的对映体或旋光纯的非对映体以及对映体混合物、非对映体混合物和这类立体异构体的外消旋混合物存在。本发明包括其范围内所有这样的异构体及其混合物。
MAC值是1atm下麻醉剂在研究对象的50％中产生不动性的最低肺泡浓度。
本发明
早在二十世纪五十年代，苯乳胺(themisone)作为抗惊厥药而进行试验。发现该化合物具有抗惊厥活性，但是有毒(血恶液质，药疹)。基于申请人相信这些化合的毒性来源于代谢物2-苯基-丙烯酰胺的形成，因此制备阻断2-苯基-丙烯酰胺形成的本发明新型themisone相关化合物。基于所述构思，合成了化合物ICM-I-40N(17)并评价其抗惊厥活性。
本发明的themisone衍生物表现出与themisone相似的活性，但没有相给予themisone相关的毒性的危险。此外，申请人已经发现，本发明的themisone衍生物也具有作为麻醉剂的活性。
按照一个实施方案，本发明的新型themisone衍生物具有以下的通式结构：
Figure A0281197700151
或
Figure A0281197700152
其中W选自烷基、链烯基、链炔基、任选取代的芳基和任选取代的杂芳基；
Z为羟基、烷氧基、-OCOR12或-COR12；
R1选自H、卤基、C1-C4卤代烷基、-NH2、羟基和C1-C4烷氧基；
R3为芳基、羧基、卤代烷基或-(C1-C4烷基)NHR4、-CONR10R4或H；
R4选自C1-C4烷基、芳基和H；
R10为H或C1-C4烷基；
R9为任选取代的芳基或卤代烷基；
R12为C1-C4烷基、NH2或芳基；
m为0-3的整数；且
n为0-1的整数。
更具体地讲，本发明涉及一种由选自以下的结构式表示的化合物：
Figure A0281197700161
Figure A0281197700162
和
其中R1和R15独立选自H、卤基、C1-C4卤代烷基、-NH2、羟基和C1-C4烷氧基；
Z为羟基或烷氧基；
R3为芳基、羧基、卤代烷基、-(C1-C4烷基)NHR4、-CONR10R4或H；
R4选自C1-C4烷基、芳基和H；
R5和R10独立为H或C1-C4烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R6、R7和R8独立为卤基；
R9为任选取代的芳基或卤代烷基；
m为0-1的整数；且
n为0-1的整数。
按照一个优选的实施方案，所述themisone衍生化合物具有以下的通式结构：
Figure A0281197700171
其中R1为H或卤基；
R10和R5独立为H、C1-C4烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R4选自C1-C4烷基、芳基和H；
R6、R7和R8独立为卤基；且
n为0-1的整数。更优选R1为卤基，R10、R4和R5为H，n为0；且R6、R7和R8独立选自F、Cl和Br。在一个优选的实施方案中，R1取代基位于间位或对位，且R6、R7和R8各自为F。
在一个实施方案中，所述themisone衍生化合物具有以下的通式结构：
其中R1为H或卤基；且R6、R7和R8独立选自F、Cl和Br。
在一个替代实施方案中，所述themisone衍生化合物由下式表示：
其中R1选自C1-C4烷基、芳基和H；且R6、R7和R8独立为氟或氯。在一个优选的实施方案中，R11为H或C1-C4烷基，且R6、R7和R8各自为氟。
按照一个实施方案，本发明的themisone衍生物可以通过将所述化合物与本领域技术人员已知的一种或多种药学上可接受的载体、填充剂、增溶剂和稳定剂混合而配制为药用组合物。这样的药用组合物可以用作镇痛药、镇静药、麻醉剂或抗惊厥药。
通过各种各样的途径，将包含本发明themisone衍生物的药用组合物给予有需要的个体，所述途径包括但不限于局部、口服、静脉内、肌内、动脉内、髓内、鞘内、脑室内、透皮、皮下、腹膜内、鼻内、经肠、局部、舌下或直肠的方式，其中优选口服途径和静脉内途径。当口服给药时，所述化合物可以作为液体溶液剂、粉剂(冻干或非冻干)、片剂、胶囊剂或锭剂给予。此外，口服制剂可以包括一种或多种本发明化合物和在制备片剂、胶囊剂、锭剂和其它口服给药形式中通常使用的一种或多种常规药用添加剂或赋形剂。当作为静脉内溶液剂给药时，可以将本发明的衍生物与常规IV溶液混合，以形成注射用水性或油性混悬剂或溶液剂。
按照一个实施方案，将本发明的themisone衍生物与其它己知增强这类化合物功效和减少负面副作用发生的麻醉剂混合。例如，依照本发明的组合物可以包含themisone衍生物和苯环利定型全身麻醉剂例如氯胺酮或替来他明及其药学上可接受的盐、以及司来吉兰或其一种药学上可接受的盐，同时给药时将它们混合配制为一种组合物，单独连续给药时(administration in close succession)各药物单独配制。在后一情况下，司来吉兰具有预麻醉剂或抑制剂的作用。替来他明是2-(乙氨基)-2-(2-噻吩基)环己酮。氯胺酮为(+-)-2-(2-氯苯基)-2-甲基-氨基环己酮。司来吉兰是(-)-N，α-二甲基-N-(2-丙炔基)苯乙胺。
本发明也提供包含一个或多个装有一种或多种本发明themisone衍生物的容器的药用包装或药盒。按照一个实施方案，提供一种用于麻醉患者的药盒。在该实施方案，所述药盒可以包含一种或多种本发明麻醉剂以及其它已知的麻醉剂或抑制剂。这些药物可以包装在各种各样的容器例如管形瓶、试管、微量滴定孔板、瓶等中。所述药盒最好也包括使用说明。
在一个实施方案中，包含本发明的themisone衍生物的组合物用作包括人类和驯养动物在内的哺乳动物的全身麻醉剂。更具体地讲，将包含本发明themisone衍生物的组合物口服或胃肠外给予哺乳动物以诱导麻醉。当口服给药时，所述化合物作为液体溶液剂、粉剂、片剂、胶囊剂或锭剂给予。所述化合物可以与一种或多种用于制备片剂、胶囊剂、锭剂和其它口服给药形式的常规药用添加剂或赋形剂联合使用。当胃肠外给药、更优选通过静脉注射给药时，可以将本发明的衍生物与盐溶液和/或常规IV溶液混合。
按照一个实施方案，提供一种用于诱导人类患者麻醉的方法。所述方法包括给予所述患者一种包含由选自以下的结构式表示的化合物和药学上可接受的载体的组合物的步骤：
Figure A0281197700191
和
Figure A0281197700192
其中R1选自H、卤基、C1-C4卤代烷基、-NH2、羟基和C1-C4烷氧基；
R2、R3和R4独立为H或烷基；
R6、R7和R8独立为卤基；且
n为0-4的整数。
在一个优选的实施方案中，所述诱导哺乳动物种麻醉的方法包括给予一种包含以下通式的化合物的药用组合物：
Figure A0281197700201
其中R1选自H或卤基，且R6、R7和R8独立为H或卤基，条件是R6、R7和R8中至少1个、更优选至少2个为卤基。更优选R1为F或Br，且R6、R7和R8独立为F或Cl。
按照一个实施方案，提供一种用于治疗神经病症、包括治疗癫痫的方法。所述方法包括给予患者一种包含由选自以下的结构式表示的化合物的组合物的步骤：
和
其中R1选自H、卤基、C1-C4卤代烷基、-NH2、羟基和C1-C4烷氧基；
R2和R4独立为H或烷基；
R10和R5独立为H、烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R9为任选取代的芳基或卤代烷基；n为0-2的整数；且R13为卤代烷基。更优选R1为H或卤基，R2为H，且n为0。
按照一个实施方案，神经病症的治疗方法包括给予一种包含以下通式的化合物的药用组合物：
Figure A0281197700211
Figure A0281197700212
或
其中R1为H或卤基；
R4为H或烷基；
R10和R5独立为H、烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R13为卤代烷基；且
R14为C1-C12烷基。更优选R1为H或卤基，R4、R5和R10为H，R14为C4-C6烷基。在一个实施方案中，将这些化合作为治疗药给予患者，以降低癫痫发作的发生率和严重程度。
按照本发明，将包含苯乳胺衍生物的组合物给予患者，以提供对包括神经病性疼痛在内的系统性神经疾病的神经保护作用。所述化合物可以通过静脉内途径、口服途径或直肠途径预防性、急性、亚急性或慢性给予。预期本发明的化合物具有镇痛药、抗心律失常药、情绪稳定药、神经保护药和前列腺癌抑制剂活性。
按照一个实施方案，themisone的2-甲基取代基的氢被卤基取代，以防止所述清除性反应和形成2-苯基-丙烯酰胺。例如，所述氢可以被氟取代，产生3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺(17)。氟是氢的经典模拟物，这两个元素具有相似的范德华半径，分别为1.20埃和1.35埃。
3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺(17)在大鼠中的抗惊厥试验揭示出，所述化合物以9mg/kg ED50口服具有麻醉活性，而300mg/kg时具有毒性。在UVa′s Department of Anesthesiology进行的进一步试验揭示出，所述氟化衍生物降低异氟烷(O2中1.2％)的最低肺泡浓度(MAC)值达60％，而没有血液动力学效应。此外，对3，3，3-三氟-2-羟基-2-(4-氟苯基)-丙酰胺(39)的试验揭示出，该化合物300mg/kg时使3/4动物的异氟烷MAC降低100％。所述试验动物表现出外科麻醉，麻醉第三期表现为全身性丧失脊髓反射和肌肉张力。后来对Themisone进行测试，发现其没有麻醉活性。目前已经对其它themisone化合物进行了测试，发现其既表现出抗惊厥活性，也表现出麻醉活性，如以下实施例所述。
化合物39也证明在MES和scMET两种测定中作为抗惊厥药的活性(参见实施例3)。具体地说，在用MES得到的I期口服大鼠数据中，使用30mg/kg，4/4大鼠被保护的持续时间为2小时。在MES的I期腹膜内(intraparentoneal)数据中，2/3小鼠在100mg/kg时被保护的持续时间为1小时，而5/5小鼠在100mg/kg时被保护的持续时间为0.5小时。神经毒性揭示出，7/8小鼠在100mg/kg时不能抓住杆，持续时间为0.5小时。
实施例1
采用基于配体的设计3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺的构效关系(SAR)
按照本发明的一个实施方案，2-苯基-丙烯酰胺的形成通过取代themisone的2-甲基取代基的氢所阻断，所获得的化合物防止所述清除性反应。例如，所述氢可以被氟取代，产生3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺(17)。
3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺(17)在大鼠中的抗惊厥试验揭示出，该themisone衍生物除表现出抗惊厥活性外，以9mg/kg ED50口服还具有麻醉活性，而300mg/kg时具有毒性。后来对Themisone进行测试，发现其没有麻醉活性。给予3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺(17)的动物表现出外科麻醉，麻醉第三期表现为全身性丧失脊髓反射和肌肉张力。在UVa′s Department of Anesthesiology进行的进一步试验揭示出，所述氟化衍生物降低异氟烷(O2中1.2％)的最低肺泡浓度(MAC)值达60％，而没有血液动力学效应。一般而言，对化合物17的结构与全身麻醉关系的研究表明，17的苯环构象是重要的并且对位吸电子基团增加所述化合物的麻醉活性。另外，卤素大小和3位碳饱和度增加也增加麻醉活性。氢键供体在2位碳上也是重要的，但整体耐受不太好。
为了研究各种3，3，3-三氟-2-羟基-2-苯基-丙酰胺相关化合物的活性，将制备以下的衍生化合物：
预期这些衍生物将提供可口服利用的、能够平稳快速地诱导麻醉、允许快速苏醒并且提供宽安全范围(高治疗指数)的全身麻醉剂。也预期这些化合物表现出双重抗惊厥活性。所述双重抗惊厥药和全身麻醉剂的合成始于市售的苯基取代的三氟-甲基酮的羟基酰胺。
方案I
反应条件：a：TMSCN，TiCl4，CH2Cl2；b：H2O；c：1，4-二噁烷，浓HCl，HCl气体。
同样，用于制备间-F、对-Cl衍生物的合成方案分别示于方案II中。
方案II
Figure A0281197700251
反应条件：a：TMSCN，ZnI2，CH2Cl2；b：15％HCl，THF；c：1，4-二噁烷，浓HCI，HCl气体。
前导化合物的闭环类似物通过应用TMS-CF3来合成(参见方案III)。已经进行了多种尝试以用氟化四丁基铵(TBAF)合成所述化合物。发现三甲基甲硅烷基醚中间体非常稳定且难以用不同量的酸猝灭。发现催化量的KF和饱和t-BuOK的THF溶液的放热反应产生所需的产物，但是未保护酰胺的收率低。
方案III
Figure A0281197700252
反应条件：a：TMS-CF3，KF，t-BuOK，THF；b：15％HCl
将N-三氟乙酰哌啶25与0.8当量的4-溴茴香醚反应，得到26(参见方案IV)。现在可以先用TMS-CN、接着用HCl气体合成所有其它酮类，得到所有其余的羟基酰胺。
方案IV
Figure A0281197700253
Rxn条件：a：哌啶，Et3N，醚；b：4-溴茴香醚，Mg，I2，THF；c：NH4Cl
全身麻醉剂的卤化稳定所述化合物并且降低代谢作用。我们假设卤代形式含量的变化可以对效力、持续时间和血液动力学活性具有影响。成功地制备了氯化羟腈28(参见方案V)，尽管进行多种合成所述羟基酰胺的尝试并来成功。在酸性条件例如HCl和HCl气体或者甲酸和HCl气体下，所述羟腈被反向转化成原料酮。其它未成功的尝试包括K2CO3和30％H2O2以及UHP和K2CO3。现在评价始于酰基氯三氯乙酰氯的一个新合成方案(参见方案VI)。制备溴化酮，尽管收率低(参见方案VII)。用TMS-CN和各种催化剂进行多种形成所述羟腈的尝试并未成功。认为位阻在难以合成这两种羟基酰胺方面起重要作用。
方案V
反应条件：a：苯乙酮，乙酸，回流，8小时；b：TMS-CN，THF，回流，12小时；c：15％HCl；d：浓HCI，HCl气体；e：甲酸，HCl气体；f：K2CO3，30％H2O2；g：UHP，K2CO3。
方案VI
Figure A0281197700262
反应条件：a：KCN，18-冠-6，CH2Cl2；b：DMSO，K2CO3，30％H2O2；c：ZnPh2
方案VII
Figure A0281197700263
反应条件：a：Br2，NaOH，H2O，1，4-二噁烷，0℃至RT；b：TMS-CN，ZnI2，CH2Cl2；c：TMS-CN，KCN，18-冠-6，CH2Cl2。
测试每种化合物200 mg的全身麻醉活性。在大鼠上进行试验，以测定使用异氟烷的降低百分率。仍需要使用吸入麻醉剂来快速调节麻醉水平。由于没有一种麻醉剂能够满足麻醉的所有4个要求，因此使用联合用药。大鼠首先用异氟烷麻醉，插管，换气，然后插入股骨线。大鼠已稳定15分钟后，测定起始最低肺泡浓度(MAC)值。然后，60mg/kg药物在3mL花生油中超声处理，然后注射(i.p.)。30分钟后，测定给药后的第二个MAC值。最后，在1小时后，测定第三个MAC值。在每次MAC测定时，取血样以测定pH、pCO2、和pO2。将迄今已测的化合物的结果与前导化合物17进行比较。
对log P和MAC降低的经典比较进行分析。代表log P对生物活性影响的曲线图以图表形式表示(参见图1)。将化合物20-23和化合物36-43的全身麻醉剂活性与前导化合物17如附图(图1)和表1所示进行比较。分配系数P是所述化合物本身在辛醇和水之间分配方式的度量。该图表示最佳log P值约为1.5时的普通抛物线形状，由于化合物20和化合物42具有强毒性，尽管它们有高活性。化合物20和化合物42也具有300mg/kg的低致死剂量。发现具有对位取代的苯酚环衍生物21和39的衍生物的活性非常高，但在同一剂量也具有毒性。因此，间位取代的衍生物20是将来合成的中心点。也发现所述醇上的大多数取代基的活性低。闭环类似物在较低水平下有活性，但是不引起血液动力学效应。
表1：
  化合物 60mg/kg化合物时异氟烷的MAC值*   异氟烷降低百分率   血液动力学效应   Log P
    17     0.65     46     无     1.26
    20     0.70     42     降低血压     1.82
    21     0.65     46     无     1.42
    22     1.05     12.5     无     1.13
    23     0.95     20.8     无     1.36
*1.2％异氟烷产生100％麻醉；log P运用Crippen′s fragmentation计算：J.Chem.Inf.Comput.Sci.，27，21(1987)in ChemDraw Ultra
实施例2
已经发现所述苯基取代的己内酰胺是活性非常高的抗惊厥药。因此，将所述-CF3部分加入到所述七元环己内酰胺(carpolactam)中(参见方案VIII)，并且预期这些化合物具有作为抗惊厥药的活性。-己内酰胺用五氯化溴和五氯化磷在α位溴化。用30在哌啶中回流6小时，完成烯胺31的形成。在用乙酸乙酯洗脱的硅胶柱上进行所述烯胺的裂解。由于32的收率低，因此在与TMS-CF3反应之前，对所述酰胺进行保护。用苄基溴和各种碱来保护所述酰胺的若干尝试未获得成功。
方案VIII
Figure A0281197700291
反应条件：a：Br2，PCl5，CHCl3；b：哌啶，回流，6小时；c：硅胶，EtOAc；d：TMS-CF3。
实施例3
Themisone衍生化合物的抗惊厥特性
为了研究所述themisone衍生物的抗惊厥特性，依照方案IX，进行所述苯环上被氯和甲氧基取代的七链碳羟基酰胺的合成。制备这些衍生物作为抗惊厥药并且预期不是活性全身麻醉剂。
方案IX
Figure A0281197700292
反应条件：a：1-溴庚烷，Mg，I2，THF；b：15％HCl；c：TMSCN，ZnI2，CH2Cl2；d：15％HCl，THF；e：1，4-二噁烷，浓HCl，HCl气体。
合成每种化合物300mg并送到National Institute of Health′sAnticonvulsant Screening Project of the Antiepileptic Drug DiscoveryProgram。NIH在I期试验小鼠和大鼠上进行抗惊厥试验(口服和腹膜内，i.p.)。大发作模型为最大电休克(MES)试验，其中角膜电极植入物用一滴电解质溶液引发并让电刺激传递0.2秒。所述模型检查所述化合物中断癫痫发作播散的能力。小发作模型为皮下戊四氮癫痫发作阈值(scMet)试验。在所述化合物的峰效应时间，给所述动物注射引起惊厥剂量的戊四氮。该模型测定所述化合物的癫痫发作阈值。进行毒性试验(TOX)，其中让所述动物在转杆上行走不同的时间长度，以检查翻正反射丧失或其它毒性作用。30mg/kg、100mg/kg和300mg/kg试验化合物的I期评价导致发现若干新的活性抗惊厥药(参见图2-5)。
中枢神经系统递药的一个重要方面是大脑分布。设计并合成了具有氟标志的苯妥英衍生物(参见方案IX)。用点燃模型检验所述化合物，以评价其抗惊厥活性。然后将注射药物的大鼠暴露于19F磁共振成象(MRI)，以研究已知化合物在大脑中的药物分布。然后用所述模型作为测试所述活性氟化化合物的模型。
方案X
Figure A0281197700301
反应条件：a：KCN，(NH4)2CO3，50％EtOH，65℃，24小时
表2：抗惊厥试验(NIH)
小鼠腹膜内给药
  Cmp20   Cmp20   Cmp21   Cmp21   Cmp23   Cmp23
  试验   剂量(mg/kg)   时间(0.5小时)   时间(4.0小时)   时间(0.5小时)   时间(4.0小时)   时间(0.5小时)   时间(4.0小时)
  MES   30   0/1a   0/1   0/1   0/1   0/1   0/1
  MES   100   3/3   3/3   0/3   1/3   3/3   0/3
  MES   300   0/0   1/1   n/a   n/a   1/1   1/1
  SCMET   30   2/5   0/1   0/1   0/1   1/5   0/1
  SCMET   100   1/1   1/1   4/4   1/1   0/1   0/1
  SCMET   300   n/a   n/a   0/0   1/1   1/1   1/1
  TOX   30   0/4   0/2   0/4   0/2   0/4   0/2
  TOX   100   6/8   0/4   6/8   3/4   1/8   0/4
  TOX   300   4/4b   1/1c   4/4b   1/1c   4/4c   1/2
a：0/1是指受保护动物数/被测动物数
b：翻正反射丧失和1只死亡
c：翻正反射丧失
表3：抗惊厥试验(NIH)
大鼠口服给药—化合物21
  试验   剂量(mg/kg) 0.25小时   0.5小时   1.0小时   2.0小时   4.0小时
  MES     30     1/4     1/4     1/4     1/4     1/4
  TOX     30     0/4     0/4     0/4     0/4     0/4
表4：抗惊厥试验(NIH)
大鼠口服给药—化合物23
试验   剂量(mg/kg)  0.25小时  0.5小时  1.0小时   2.0小时   4.0小时
MES     30     2/4     1/4     2/4     2/4     2/4
TOX     30     0/4     0/4     0/4     0/4     0/4
实施例4
另外的合成方案
                             方案XI
                      方案XIII
                      方案XIV
Figure A0281197700341
                      方案XVI
Figure A0281197700351
合成的themisone衍生物：
Figure A0281197700361

Claims (14)

1.一种化合物，该化合物为一种选自以下的结构式表示的化合物：
Figure A0281197700021
Figure A0281197700022
和
其中R1选自H、卤基和C1-C4烷氧基；
Z为羟基、NH2、烷氧基、-OCOR12或-COR12；
R3为芳基、羧基、卤代烷基或-(C1-C4烷基)NHR4、-CONR10R4或H；
R4选自C1-C4烷基、芳基和H；
R5和R10独立为H或C1-C4烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R6、R7和R8独立为卤基；
R9为任选取代的芳基或卤代烷基；
R12为H、C1-C4烷基或NH2；
m为0-1的整数；且
n为0-1的整数。
2.权利要求1的化合物，其中所述化合物为下式表示的化合物：
Figure A0281197700031
其中R1为H或卤基；
R10和R5独立为H、C1-C4烷基，或者R10和R5可以与相邻环结合在一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R4选自C1-C4烷基、芳基和H；
R6、R7和R8独立为卤基；且
n为0-1的整数。
3.权利要求2的化合物，其中：
R1为卤基；
R3、R4和R5为H；
n为0；且
R6、R7和R8独立为卤基。
4.权利要求1的化合物，其中所述化合物为下式表示的化合物：
Figure A0281197700032
其中R1为H；
R11选自C1-C4烷基、芳基和H；
n为0；且
R6、R7和R8独立为卤基。
5.一种药用组合物，所述药用组合物包含权利要求1的化合物和药学上可接受的载体。
6.权利要求5的组合物，所述组合物还包含司来吉兰。
7.一种用于诱导哺乳动物麻醉的方法，所述方法包括给予一种包含下式表示的化合物和药学上可接受的载体的组合物的步骤：
Figure A0281197700041
其中R1选自H、卤基、C1-C4卤代烷基、-NH2、羟基和C1-C4烷氧基；
R2、R3和R4独立为H或烷基；
R6、R7和R8独立为卤基；且
n为0-4的整数。
8.权利要求7的方法，其中所述化合物具有以下的通式结构：
其中R1为H或卤基；且
R6、R7和R8独立选自F、Cl和Br。
9.一种用于治疗神经病症的方法，所述方法包括给予一种包含下式表示的化合物的组合物的步骤：
或
其中R1选自H、卤基、C1-C4卤代烷基、-NH2、羟基和C1-C4烷氧基；
R2和R4独立为H或烷基；
R10和R5独立为H、烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R9为任选取代的芳基或卤代烷基；n为0-2的整数；且R13为卤代烷基。
10.权利要求9的方法，其中所述化合物具有以下的通式结构：
其中R1选自H或卤基；
R4为H或烷基；
R10和R5独立为H、烷基，或者R10和R5可以与相邻环一起形成任选取代的5元或6元杂环；
且R13为卤代烷基。
11.权利要求9的方法，其中所述需要治疗的神经病症是癫痫。
12.一种用于治疗神经病症的方法，所述方法包括给予一种包含下式表示的化合物的组合物的步骤：
Figure A0281197700062
或
Figure A0281197700063
其中R1为H或卤基；
R4为H或烷基；
R10和R5独立为H、烷基，或者R10和R5可以与相邻环结合在一起形成任选取代的5元或6元杂环；
R13为卤代烷基；且
R14为C1-C12烷基。
13.权利要求12的方法，其中R1为H或卤基，R4、R5和R10为H，且R14为C4-C6烷基。
14.一种化合物，该化合物为一种选自以下的结构式表示的化合物：
Figure A0281197700072
和
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