CN1984879B - 甲酰胺基阿片样化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用作治疗或调节中枢神经系统疾病的药剂的甲酰胺基阿片样化合物以及治疗或调节中枢神经系统疾病的方法。

Description

甲酰胺基阿片样化合物
相关申请的交叉参考
本申请要求2004年5月14日提出的美国临时专利申请第60/571,298号的优先权，通过引用将其全文结合到本文中。
关于联邦资助性研究或开发的声明
以下所述的本发明的研究和开发不受联邦资助。
发明背景
盐酸曲马多((1RS，2RS)-2-(二甲基氨基)甲基-1-(3-甲氧基苯基)-环己醇盐酸盐(曲马多))是一种作用于中枢的镇痛药，它与其原型纯阿片类镇痛药吗啡存在着意想不到的差别。虽然二十世纪七十年代将曲马多引入临床实践时并没有预期其在机制上不同于阿片剂，但迄今为止从临床前研究、临床试验、流行病学报告以及在病人中的广泛使用中所收集到的数据显示，确实存在着差别。曲马多是一种非典型的作用于中枢的镇痛药，因为其效力似乎可归因于多重作用机制。该化合物及其对映异构体以弱亲和力与啮齿动物及人的μ-阿片样物质受体(μ-opioid receptors)结合，对δ-或κ-阿片样物质受体的亲和力更弱。曲马多的邻位去甲基代谢物的结合素和力比其母体化合物高，但比吗啡的亲和力仍低得多。因此，激活μ-阿片样物质受体看来是曲马多作用机制的一个组成部分，但它本身并不足以解释曲马多的抗伤害性感受和止痛潜力和效力。
一些观测显示含有另一种非阿片样成分(non-opioidcomponent)，这些观测包括在大多数动物模型和人体试验中出现不完全的纳洛酮翻转作用(incomplete naloxone reversibility)；以及用非阿片样拮抗剂(non-opioid antagonist)减弱其抗伤害性感受或止痛效果。因此，这些结果与阿片样物质与非阿片样物质的双重影响相符，而占优势的影响可能取决于动物种类，给药途径或疼痛的特殊性质。已有人假设该双重机制起因于两种曲马多对映异构体的不同药理学，其中一种异构体比另一种更类似阿片。
通过μ-阿片样物质受体起作用的典型镇痛药为酚类和酚醚类。它们时常遭受由于转化成排泄迅速的葡糖苷酸而造成代谢失活的障碍。己发现甲酰胺基是某些苯并吗吩烷和吗啡喃中的酚基的有效生物电子等排替代物，它产生一系列具有优异生物使用期(biological liftime)的阿片样物质(Wentland，M.P.et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.2001，11(5)，623-6；，Wentland，M.P.et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.2001，11(13)，1717-1721；Bidlack，Jean M.et al.J.Pharmacol.Exp.Ther.，2002，302(1)，374-380)。
2003年10月10日公布的PCT申请WO 03/080557(Sundermann，B.等，受让人为Gruenenthal GMBH)公开了某些1-芳基-(2-二烷基氨基甲基)环氯己-1-醇类的制备方法。2003年6月12日公布的PCT申请WO 03/048113(Senanayake，C.H.等，受让人为Seprecor)公开了一类曲马多类似物。
因此，需要对曲马多的羟基代谢物转化成相应的葡糖苷酸而发生的曲马多代谢失活进行研究。本发明用甲酰胺基(carboxamido)代替曲马多的甲氧取代基。
发明概述
本发明提供了式(I)的甲酰胺基阿片样化合物及其药学上可接受的对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂合物和盐：
Figure A20058002373500051
式(I)
其中：R1和R2独立地选自氢、低级烷基和其中R1和R2及与它们相连的原于一起形成单环的烷基二基；
R3和R4独立地选自氢、低级烷基、C3-7环烷基和其中R3和R4及与它们相连的原子一起形成单环的烷基二基；
Y为氢、低级烷基、低级烷氧基、卤素或三氟甲基。
附图的简要说明
图1表示化合物3和4对炎性痛的大鼠CFA辐射热模型的抗痛觉过敏效果。
图2表示化合物3对神经性疼痛的脊神经结扎(SNL)模型的镇痛效果。
图3表示对化合物3抗异常性疼痛效果的耐受性发生的研究结果。
图4表示对吗啡抗异常性疼痛效果的耐受性发生的研究结果。
发明详述
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中R1和R2独立地选自氢和C1-4烷基。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中R1和R2独立地选自氢和甲基。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中R1和R2各自为甲基。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中R3和R4独立地选自氢、C1-4烷基、C3-7环烷基和其中R3和R4及与它们相连的原子一起形成单环的C1-4烷基二基。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中R3和R4独立地选自氢、甲基和环丙基。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中R3和R4各自为氢。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中Y为氢、C1-4烷基、C1-4烷氧基或卤素。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中Y为氢、甲基或甲氧基。
本发明的实施方案包括式(I)的那些化合物，其中Y为氢。
本发明的另一种实施方案包括式(I)的那些化合物的1R，2R/1S，2S对映异构体对形式。
本发明的示例化合物包括：
3-[(1-RS，2-SR)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环已基]-苯甲酰胺；
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
(-)-3-[(1R，2R)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
(+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N，N-二乙基-苯甲酰胺；
N-环丙基-3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；和
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N-甲基苯甲酰胺。
本发明化合物也可以以药学上可接受的盐的形式存在。为在药品中使用，本发明化合物的盐指无毒的“药学上可接受的盐”(参照International J.Pharm.，1986，33，201-217；J，Pharm.Sci.，1997(Jan)，66，1，1)。然而其它盐类可用于制备本发明所述的化合物或它们的药学上可接受的盐。代表性的有机酸或无机酸包括但不限于盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、扁桃酸、甲磺酸、羟乙磺酸、苯磺酸、草酸、双羟萘酸、2-萘磺酸、对甲苯磺酸、环己氨基磺酸、水杨酸、糖精酸或三氟乙酸。代表性的有机碱或无机碱包括但不限于碱性盐或阳离子盐，如苄星(benzathine)、氯普鲁卡因、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、葡甲胺、普鲁卡因、铝、钙、锂、镁、钾、钠和锌。
当根据本发明的化合物是手性的，它们可由此以对映异构体形式存在。此外，化合物可以非对映异构体形式存在。应理解的是，所有这样的立体异构体及其外消旋混合物均包括在本发明的范围之内。另外，化合物的一些晶体形式可以多晶型体形式存在，本发明有意包括这样的形式。此外，一些化合物可形成含水的溶剂合物(即水合物)或普通的有机溶剂合物，这样的溶剂合物也有意包括在本发明的范围之内。
除非另有说明，术语“烷基”指仅含有1-8个氢取代的碳原子(优选1-6个氢取代的碳原子；最优选1-4个氢取代的碳原子)的饱和直链或支链。
除非另有说明，术语“烷氧基”指从醇的氢氧根的氧上脱除氢原子所衍生得到的饱和直链或支链的烃链醇基。该烃链仅含有1-8个氢取代的碳原子；优选1-6个氢取代的碳原子；最优选1-4个氢取代的碳原子。
本发明的新的甲酰胺基阿片样化合物是有用的μ-阿片样物质受体调节剂。具体地，本发明甲酰胺基阿片样化合物是用作镇痛药的μ-阿片样物质受体调节剂。另外，本发明甲酰胺基阿片样化合物是用作改善了药物动力学特性的镇痛药的μ-阿片样物质受体调节剂。意在落入本发明范围的疼痛的例子包括但不限于中枢介导性疼痛、外周介导性疼痛、结构或软组织损伤相关的疼痛、癌症疼痛等进行性疾病相关的疼痛、神经性疼痛以及由急性损伤、外伤或手术等急性损伤引起的急性疼痛和由神经病症、糖尿病性周围神经病、带状疱疹后神经痛、三叉神经痛、中风后疼痛综合症或群发性头痛或偏头痛等引起的慢性疼痛。可根据本文描述的过程确定对本发明化合物作为μ-阿片样物质受体调节剂的应用。
本发明的一种实施方案是一种药物组合物，包括一种或更多种本发明化合物以及一种与结合使用的药学上可接受的载体。另一种实施方案是一种药物组合物，通过将上述任何化合物与一种药学上可接受的载体混合制备。又一种实施方案是一种制备药物组合物的方法，包括将上述任何化合物与一种药学上可接受的载体混合。本发明的再一种实施方案是一种通过μ-阿片样配体的调节治疗疼痛的方法。
通过μ-阿片样配体的调节治疗疼痛的方法中，对需要治疗的个体施用治疗有效剂量的本文所定义的任何化合物以调节μ-阿片样物质受体。可通过任何常规的给药途径对需要治疗的个体施用化合物，给药途径包括但不限于口服给药、经鼻给药、舌下给药、经眼给药、透皮给药、直肠给药、阴道给药和胃肠道外给药(即，皮下给药、肌肉内给药、真皮内给药、静脉内给药等)。
本发明的另一种实施方案是一种对已经对本文定义的一种化合物或多种化合物以外的一种或多种μ-阿片样药物产生耐受性的个体进行疼痛治疗的方法，该方法包括对需要治疗的个体施用治疗有效剂量的本文定义的任何化合物以调节μ-阿片样物质受体。可通过任何常规的给药途径对需要治疗的个体施用化合物，给药途径包括但不限于口服给药、经鼻给药、舌下给药、经眼给药、透皮给药、直肠给药、阴道给药和胃肠道外给药(即，皮下给药、肌肉内给药、真皮内给药、静脉内给药等)。
对于普通人(70kg)，使用本发明化合物或其药物组合物所需的治疗有效剂量所包括的剂量范围(活性成分/日)为约0.001mg-约1,000mg，优选约0.1mg-约500mg，更优选约1mg-约250mg。相对于其羟基对应物，如其改进了的药物动力学状况所允许的，可减剂量使用本文所述的甲酰胺基阿片样物质。
对于口服给药，优选对应治疗的个体提供对症调节剂量的药物组合物片剂，该片剂含有0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0、100、150、200、250和500毫克的活性成分。有益地，本发明化合物可以每日一次剂量施用或以分成2次、3次或4次使用的每日总剂量形式施用。
对于本领域熟练人员来说，显然，本发明活性化合物或其药物组合物的治疗有效剂量将随着需要达到的效果而变化。因此，可容易地确定所使用的最佳剂量，且该剂量随着具体使用的化合物、给药方式、制剂强度以及病症的进展情况而变化。此外，与特定受治个体有关的因素，包括个体的年龄、重量、膳食及服药时间将导致需要调整该剂量至适当的治疗性水平。
需要治疗的个体需要使用本发明化合物作为μ-阿片样物质受体调节剂时，可通过任何前述组合物及剂量方案或本领域建立的那些组合物及剂量方案施用本发明化合物。
以下为本说明书(尤其是方案和实施例)中使用的缩写：
Cpd或Cmpd＝化合物
d        ＝天
DMF      ＝二甲基甲酰胺
DPPF     ＝1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁
EtOAc    ＝乙酸乙酯
EtOH     ＝乙醇
h        ＝小时
HATU         ＝邻-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’-四甲基脲
六氟磷酸盐
M            ＝摩尔
MeCN         ＝乙腈
MeOH         ＝甲醇
min          ＝分钟
rt/RT        ＝室温
THF          ＝四氢呋喃
TFA          ＝三氟乙酸
OTf          ＝三氟甲磺酸盐
TEA          ＝三乙胺
一般合成方法
按照以上描述的并在以下方案中更详细例举的一般合成方法，对本发明的代表性化合物进行合成。由于这些方案是举例说明，对本发明的解释不应受所表达的化学反应和条件限制。方案中所使用的各种起始物质的制备方法是本领域熟练人员所熟知的。
在制备本发明化合物的任何操作中，可能需要和/或希望对任何有关分子上的敏感性基团或反应性基团进行保护。这可借助于常规保护基来实现，如“有机化学中的保护基”(J.F.W.McOmie编辑，Plenum出版社，1973)和“有机合成中的保护基”(T.W.Greene和P.G.M.Wuts，John Wiley&Sons，1991)中所描述的那些基团。可在适宜的随后阶段，利用本领域已知的方法对保护基进行脱除。
本发明的代表性化合物可用方案A中所图解的方法进行合成。通过甲醛和式A2的胺进行曼尼希反应，可对环己酮A1进行加工，得到式A3的化合物，其中R1和R2如前述定义。可在式A3的酮中加入按照文献(Knochel，P.等，Synlett，2003，6，885-887)制备的式A4的Y官能化的芳基-镁试剂，得到式A5的化合物。用氢氧根阴离子对式A5的化合物进行处理，得到式A6的甲酰胺基化合物。
Figure A20058002373500111
方案B表示本发明化合物的另一种合成路线。以曲多马代谢物的Y官能化衍生物B1(可根据文献报道的方法进行合成)为起始物，用三氟甲磺酸酐处理，提供式B2的化合物。通过甲氧羰基化作用(在钯催化剂和诸如1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁等配体的存在下，使用鼓泡通过甲醇的一氧化碳气体)，可将式B2的化合物转化成式B3的化合物。用氢氧化物可将式B3的化合物皂化成其对应的羧酸B4。在HATU等合适的偶合剂存在下，在非质子溶剂中使羧基与式B5的胺偶合，可将式B4的化合物进一步加工成式(I)的化合物。
Figure A20058002373500112
可通过反相或正相色谱法或通过分级结晶对本发明的非对映异构体进行分离。利用文献(EP786450)报道的方法，可将本发明的外消旋化合物拆分成它们的单个对映异构体。
具体实施例
按照以下实施例和反应顺序制备本发明中具有代表性的具体化合物；以图解方式给出实施例和描述反应顺序的线图，用以帮助理解本发明，不应解释成以任何方式对后面权利要求所阐述的发明进行限制。在随后的实施例中，这些化合物也可作为中间体用以制备本发明的其它化合物。未试图对任何反应中所得到的产率进行最佳化。本领域的熟练人员知道如何通过常规变动反应时间、温度、溶剂和/或反应物来提高产率。
通过商业渠道购买试剂。用DPX-300(300MHz，Bruker Biospin，Inc.)波谱仪，在以TMS为内标物的指示溶剂中测定氢原子的核磁共振(NMR)波谱。位移值用TMS的低磁场(downfield)方向的百万分率表示。用使用电喷雾技术的Micromass Platform LC仪或AgilentLC仪确定质谱(MS)。立体异构化合物可表征为外消旋混合物或用X射线结晶法和其它本领域熟练人员已知的方法拆分的它们的非对映异构体及对映异构体。具体地，用使用动态轴向压缩柱(型号：ProchromLC50)的制备HPLC进行手性拆分。用Perkin-Elmer241型旋光仪测定旋光度。除非另有说明，实施例中使用的材料为容易可得的商品或用化学合成领域熟练人员已知的标准方法合成。除非另有说明，实施例中变化的取代基为氢。
步骤A
3-[(2-二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲腈
Figure A20058002373500121
0℃下，在3-碘苯甲腈(2g，8.7mmol)的THF(20mL)溶液中滴加异丙基氯化镁(5.4mL 2M THF溶液，10.9mmol)。搅拌30min后，加入2-二甲基氨基甲基-环己酮，并撤除冰浴。1h后，用饱和氯化铵水溶液(20mL)使反应猝灭，加入乙酸乙酯(40mL)。分离有机相，然后用1N盐水水溶液(2×20mL)萃取。合并酸萃取物，然后用2N氢氧化钠溶液使之成碱性。用氯仿(3×20mL)萃取碱性溶液。合并有机萃取物，经过干燥(K2CO3)、过滤以及减压浓缩，得到3-[(2-二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲腈，为四个非对映异构体的混合物(1.66g，73％)。
实施例1
3-[(1-RS，2-SR)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺，
化合物1
Figure A20058002373500131
将3-[(2-二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-笨甲腈的非对映异构体混合物样品(步骤A，1.66g，6.4mmol)溶解于叔丁醇(20mL)中，加入氢氧化钾(1.8g，32.1mmol)粉末，使反应液回流1h。冷却反应液后，加入氯仿(50mL)和水(50mL)。分离有机层，经干燥(K2CO3)、过滤和浓缩，得到3-[(2-二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-笨甲酰胺，为非对映异构体混合物(1.6g，93％)。混合物在反相C-18柱(以0.5％乙酸铵水溶液和乙腈作为洗脱液)上纯化。首先洗脱出的是化合物1，3-[(1-RS，2-SR)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺，然后洗脱出的是化合物2，3-[(1-RR，2-SS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺。
另一种分离化合物1和2的方法使用C-18柱以及0.01M硫酸钠水溶液(用硫酸调节pH至2.5)/甲醇(85/15)的等度混合物(isocraticmixture)，在跑样之间用纯甲醇洗涤。分别对分离到的纯化合物2级分和分离到的纯化合物1级分进行同样的处理：蒸除溶剂，将所得混合物(纯的异构体+水+0.01M硫酸钠水溶液(用硫酸调节pH至2.5))注入用水预冲洗的C-18柱以脱除所有的盐。随后用水和甲醇的梯度洗脱液将纯的非对映异构体混合物从柱中冲洗出来。
实施例2
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-笨甲酰胺，
化合物2
实施例1所述的分离过程中，标题化合物第二个被洗脱出来。CIMS(M+H)m/z＝277。
实施例3
(-)-3-[(1R，2R)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺，化合物3
然后用Chiralpak AD柱对3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺进行解析，以100％乙腈作为洗脱液，每次注样之间用100％乙醇冲洗柱子，得到(-)-3-[(1R，2R)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺(2.25g)。MSm/z 277.0(MH+)；[α]0 25-33.5(c1，CHCl3)；分析反相HPLC(梯度10-90％MeCN，0.1％TFA水溶液)tR＝1.52min，～99％；
1H NMR(CDCl3)δ1.35-1.43(8，1H)，1.55-1.65(m，2H)，1.66-1.68(m，3H)，1.74-1.79(m，1H)，1，88(d，1H，J＝13Hz)，2.02-2.05(m，3H)，2，18(s，6H)，2.43-2.46(m 1H)，5.69(s，1H)，6.44(s，1H)，7，43(t，1H，J＝7.7 Hz)，7.69-7.72(m，2H)，8.0 (s，1H).
实施例4
(+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺，化合物4
第二个从实施例3所述的拆分过程中洗脱出来的化合物为(+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺(2.3g)。MS m/z 277(MH+)；[α]0 25-33.6(c1，CHCl3)；分析反相HPLC(梯度10-90％MeCN，0.1％TFA水溶液)tR＝1.49min，～99％；
1H
NMR(CDCl3)δ1.35-1.43(s，1H)，1.55-1.65(m，2H)，1.66-1.68(m，3H)，1.74-1.80(m，1H)，1.88(d，1H，J＝13.2Hz)，2.02-2.06(m，3H)，2.18(s，6H)，2.43-2.45(m 1H)，5.75(s，1H)，6.46(s，1H)，7.43(t，1H，J＝7.7Hz)，7.69-7.72(m，2H)，8.01(s，1H).
步骤B
三氟甲磺酸3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯酯
将1.0g含60％NaH的样品油置于烧瓶中，用己烷洗涤。将NaH悬浮于20mL CH2Cl2中，并在冰浴中冷却。加入3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯酚(6.3g，0.024mol)的CH2Cl2(20mL)溶液样品。搅拌1h后，滴加三氟甲磺酸酐溶液(6mL溶于10mLCH2Cl2)。撤除冰浴，室温下搅拌反应液2h。然后用水和盐水洗涤反应液，并进行干燥(Na2SO4)。蒸除溶剂得到11g油。残渣通过硅胶柱(4:1，CH2Cl2:MeOH)，得到7.9g(83％)三氟甲磺酸3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯酯。MS m/z 233(M-OTf)。
步骤C
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酸甲酯
将三氟甲磺酸3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯酯(6.8g，0.018mol)、DMF(130mL)、MeOH(54mL)、DPPF(380mg，8mol％)、Pd(Oac)2(163mg，4mol％)和TEA(5.4mL)置于耐压瓶中。在反应混合物中鼓泡通过一氧化碳气体5min，关闭瓶子，加热至100℃，持续2h。冷却后，将反应液倾入水中，用Et2O/EtOAc(70:30)萃取三次。合并有机部分，用水和盐水洗涤、经干燥(Na2SO4)和过滤。真空蒸除溶剂，残渣通过硅胶柱(90:10:1，CH2Cl2:MeOH:NH4OH)，得到2.5g(48％)标题化合物。
MS m/z＝292(MH+).1H NMR(CDCl3)δ8.2-7.4(Ar，4H)；3.9(s，3H)；2.3(d，1H)；2.1(s，6H)；1.9-1.3(m，10H).
步骤D
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酸
使3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-笨甲酸甲酯样品(2.5g，8.6mmol)、MeOH(20mL)和3N NaOH(9mL)回流1.5h。真空蒸除MeOH，用HCl(浓)使残渣呈酸性。真空蒸除溶剂，残渣用Et2O研制。真空干燥固体过夜，得到2.2g(92％)3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酸。
实施例5
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N，N-二甲基-苯甲酰胺，化合物5
将3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酸样品(0.1g，0.36mmol)、CH2Cl2(5mL)和二乙胺(0.08mL，0.36mmol)置入烧瓶中，搅拌5min。在反应液中加入HATU(0.13g，0.36mmol)，继续搅拌2h。加入水，分离有机相，再次用水洗涤，经干燥(Na2SO4)、过滤。对滤液进行真空蒸发，残渣通过硅胶柱(90:10:1，CH2Cl2:MeOH:NH4OH)，得到42mg(35％)3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N，N-二甲基-苯甲酰胺。
MS m/z＝333(MH+)；1H NMR(CDCl3)δ7.7-7.2(Ar，4H)，3.6和3.2(bq，4H)，2.4(dd，1H)，2.1(s，6H)，2.0-1.5(m，10H)，1，1(bt，6H).
实施例6
N-环丙基-3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环已基]-苯甲酰胺，化合物6
采用实施例5的操作步骤，用环丙胺代替二乙胺，制得标题化合物(产率为45％)。
MS m/z＝317(MH+)；1H NMR(CDCl3)δ7.7-7.2(Ar，4H)；2.1(s，6H)；2.0-1.5(m，12H)；0.5(2t，4H).
实施例7
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N-甲基苯甲酰胺
采用实施例5的操作步骤，用N-甲胺代替二乙胺，制得标题化合物(产率为37％)。
MS m/z＝291(MH+)；1H NMR(CDCl3)δ7.7-7.2(Ar，4H)，2.9(d，3H)；2.1(s，6H)，2.3-1.5(m，10H).
用上述操作步骤合成表1中的式(I)的化合物1-7。
表1
化合物编号
1 3-[(1-RS，2-SR)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺
2 3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺
3 (-)-3-[(1R，2R)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺
4 (+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺
5 3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N，N-二乙基-苯甲酰胺
6 N-环丙基-3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺
7 3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N-甲基苯甲酰胺
生物学实施例
实施例1
大鼠脑μ-及δ-阿片样物质受体结合试验
通过下述大鼠脑μ-及δ-阿片样物质受体结合试验对本发明化合物的阿片样物质活性加以说明。
操作：
以颈脱位方式处死雄性Wistar大鼠(150-250g，VAF，CharlesRiver，Kingston，NY)，取出其脑，立即放置于冰冷的TrisHCl缓冲液(50mM，pH7.4)中。用冠状横切将前脑与脑的其余部分分离，横切在丘脑背侧开始并经腹侧穿过中脑-脑桥连接部。解剖后，用Teflon
Figure 200580023735510000210003_0
玻璃匀浆器将前脑在Tris缓冲液中匀浆。将该匀浆液稀释至浓度为1g前脑组织/100mLTris缓冲液，以39,000×G离心10min。利用Polytron匀浆器的几次短暂脉冲使粒状沉淀重悬于相同体积的Tris缓冲液中。该微粒制备物用于阿片样物质受体的结合试验。25℃下，与μ-阿片样选择性肽配体[3H]DAMGO或δ-阿片样选择性配体[3H]DPDPE温育后，使试管内容物过滤通过Brandel细胞收获器上的Whatman GF/B滤片。用4mL 10mM HEPES(pH7.4)漂洗试管和过滤器3次，使用配方989闪烁液(New EnglandNuclear，Boston，MA)，在闪烁计数仪上测定过滤周期(filter circles)的放射性。
分析：
用GraphPad Prism对数据进行K1值计算。
实施例2
人μ-阿片样-CHO细胞膜(mu opioid-CHO Cell Membranes)的[35S]GTPγS结合试验
膜的制备
人μ-CHO细胞膜购自Receptor Biology公司(Baltimore，MD)。将约10mg/ml膜蛋白悬浮于10mM TRIS-HCl，pH7.2、2mM EDTA、10％蔗糖中。膜保持于4-8℃。在15ml冷的分析缓冲液(含有50mMHEPES，pH7.6、5mM MgCl2、100mM NaCl、1mM DTT和1mMEDTA)中加入1ml膜。用Polytron对膜悬浮液匀浆2次，以3000rpm离心10min。然后以18,000rpm离心上清液20min。用Polytron将粒状沉淀重悬于10ml分析缓冲液中。
温育操作
25℃下，在分析缓冲液中，将粒状沉淀膜(pellet membranes)(20μg/ml)与闪烁磷光分析微珠(SPA，10mg/ml)预温育45min。然后将偶合膜(10μg/ml)的SPA微珠(beads)(5mg/ml)与0.5nM[35S]GTpγS在含有50μM GDP的相同HEPES缓冲液中温育，总体积为200μl。用一定浓度范围的受体激动剂刺激[35S]GTPγS结合。在不存在激动剂条件下，测定基础结合值，在10μM未标记GTPγS的存在下，测定非特异性结合值。用Packard TopCount定量放射性。
数据
数据计算如下：
相对于基础结合值的百分率＝(刺激结合值-非特异性结合值)×100/(基础结合值-非特异性结合值)
抑制百分率＝(1μM DAMGO相对于基础结合值的百分率-化合物相对于基础结合值的百分率)×100/(1μM DAMGO相对于基础结合值的百分率-100)
NG108-15细胞膜的[35S]GTPγS结合分析
膜的制备
NG108-15细胞膜购自Applied Cell Sciences(Rockville，MD)。将8mg/ml膜蛋白悬浮于10mM TRIS-HCl，pH7.2、2mMEDTA、10％蔗糖中。膜保持于4-8℃。在10ml冷的分析缓冲液(含有50mMTris，pH7.6、5mM MgCl2、100mM NaCl、1mM DTT和1mMEGTA)中加入1ml膜。用Polytron对膜悬浮液匀浆2次，以3000rpm离心10min。然后以18,000rpm离心上清液20min。用Polytron将粒状沉淀重悬于10ml分析缓冲液中。
温育操作
25℃下，在分析缓冲液中，将粒状沉淀膜(75μg/ml)与SPA微珠(10mg/ml)预温育45min。然后将偶合膜(37.5μg/ml)的SPA微珠(5mg/ml)与0.1nM[35S]GTPγS在含有100μM GDP的相同Tris缓冲液中温育，总体积为200μl。用一定浓度范围的受体激动剂刺激[35S]GTPγS结合。在不存在激动剂条件下，测定基础结合值，在10μM未标记GTPγS的存在下，测定非特异性结合值。用Packard TopCount定量放射性。
数据
数据计算如下：
相对于基础结合值的百分率＝(刺激结合值-非特异性结合值)×100/(基础结合值-非特异性结合值)
用Prism程序计算EC50值。
表2体外μ-及δ-阿片样物质受体参数
化合物编号 μ-阿片样物质结合Ki(nM) δ-阿片样物质结合Ki(nM) μ-阿片样GTPγS(EC50/相对效力) δ-阿片样GTPγS(EC50，nM)
1 1387 9875
2 29.43 2470 激动剂 5630
3 15.48 3141 167nm/75％
4 828 ＞10,000 4820nm/41％
5 ＞10,000 ＞10,000
6 5189 ＞10,000
7 2121 ＞10,000
实施例3
炎性痛的大鼠CFA辐射热模型
对啮齿类跖内注射完全弗氏佐剂(Complete Freund’s Adjuvant，CFA)引起强烈而持久的炎性反应，其特征为对热刺激和机械刺激均产生显著的慢性痛觉过敏。这些作用在注射后24-72h之间达到峰值，并可持续数天至数周。为了评价化合物抗热痛觉过敏的能力，对雄性Sprague-Dawley大鼠(200-350g)的左后爪进行跖内注射CFA(1∶1CFA：盐水，100μL)。24小时培养期后，通过辐射热爪刺激仪(RH)得到反应潜伏期，与基础(注射CFA前，pre-CFA)潜伏期进行比较。RH仪自动记录爪抬离玻璃表面的情况。只对反应潜伏期比基础反应时间降低至少25％(即，痛觉过敏)的大鼠进行进一步分析。在评价注射CFA后(postCFA)的潜伏期后，给大鼠口服(2.5mL/kg)试验化合物或载体(羟丙基甲基纤维素，HPMC)。如此计算每只动物的抗痛觉过敏的百分率：(处理后的反应值-注射CFA后的反应值)/(注射CFA前的反应值-注射CFA后的反应值)×100。因此，将恢复至正常的注射CFA前的阈值定义为100％效力，而与注射CFA后的阈值相比无变化的定义为0％效力。然后计算各处理组(n＝6-8只大鼠/组)抗痛觉过敏的平均百分率。该模型中，化合物3和4具有抗痛觉过敏作用(见图1)。
实施例4
神经性疼痛的脊神经结扎(SNL)模型
动物：
145-165g重的雄性Sprague Dawley大鼠(约6周龄)，得自Harlan(Indianapolis，IN)。无限制提供食物和水，保持12h光照及12h黑暗的循环期。将动物分组圈养在特定的无病原、有栅栏的环境中，使之适应至少1周。手术后，在22℃和60％的相对湿度下，将动物单独圈养在带有自动给水装置的实心底聚碳酸酯笼子中。给所有动物饲喂Harland Tekland饲料#8604。
手术：
在吸气室(2L/min O2中含3-5％)中，用异氟烷(IsoVetTM)吸入剂诱导麻醉。一旦发现倒卧，就移出该动物，插入输送吸入剂异氟烷(2L/min O2中含0.5-2.5％)的鼻锥。剃刮背侧骨盆区，用洗必泰刷手液(chlorhexidine scrub)、70％乙醇和5％洗必泰溶液进行无茵擦洗。使动物俯卧在加热板上，按照Kim和Chung(1992)所述的手术步骤进行操作。从第4腰椎至第2骶椎(L4-S2)处的棘突分离左侧椎旁肌。一旦发生肌肉收缩，用小的咬骨钳除去L6横突。然后可以看到L4和L5脊神经。然后分离L5，并用6-0缝合丝线材料结扎。手术后在麻醉苏醒之前立即施用温盐水和一剂长效抗菌剂。
机械性异常性疼痛(mechanical allodynia)评价
手术后至少1周，将动物单独置于带金属丝网底面的Lucite试验室中。测定机械性(触觉性)异常性疼痛，其方法为：根据Chaplan等(1994)的方法，记录被试爪从施加在爪的趾面(足垫之间)的分级刺激物(Von Frey毛发，4.0-148.1mN，相当于0.25-15g压力)中缩回的压力，以计算爪的回缩阈值(PWT)。正常大鼠可在至少15g压力下回缩而无反应。SNL大鼠对低达0.25g的压力有反应。只有PWT低于4.0g的大鼠才用于本研究。
化合物的Von Frey试验
手术后2周至8周，对动物进行化合物试验。在试验的当天总是对动物进行基础回缩阈值的预试验。禁食16h后，在服药后30min、1h、2h和4h评价PWT。在效果达到峰值的时间进行剂量-反应研究。以盲试方式进行研究。
统计分析：
对数据进行归一化，以药物的％MPE(最大可能效果)表示结果。
Figure A20058002373500221
实施例化合物的影响如表3所示，化合物3在2小时的ED50值为17mg/kg(见图2)。
表3脊神经结扎模型中的化合物影响
化合物编号 剂量 MPE或ED50值
2 3mg/kg，i.v. 87％
2 30mg/kg，p.o. 88％
3 ED50＝17mg/kg
4 30mg/kg，p.o. 39％
4 100mg/kg，p.o. 95％
实施例5
耐受性产生的调查
已众所周知，对μ-阿片样化合物镇痛作用会产生耐受性。通过对脊神经结扎大鼠施用化合物3五天，研究对该化合物镇痛效果的耐受性产生。在第一天和第五天对该化合物的镇痛效果进行评价。给药五天并没有消除该化合物的镇痛效果；化合物的效果相同或因重复给药而略有增强。(见图3)
相反，对于典型的μ-阿片样物质吗啡的镇痛效果，迅速产生耐受性。给药五天后，镇痛效果极小或丧失。(见图4)
实施例6
代谢稳定性
用几种方法调查化合物3的代谢稳定性。用小鼠、大鼠、狗和人的肝微粒体温育化合物，10min后，确定化合物的百分持留量。该化合物在所有被试种类中粗放(robust)代谢。
注意，在这些试验条件下，在人的肝微粒体中没有观察到化合物代谢。
表4一些种类中的化合物3的体外代谢稳定性(用肝微粒体温育10min后的化合物持留量％)
种类 10min后的持留量％
小鼠 88.2
大鼠 94.5
狗 92.6
人 101.4
在对人的肝微粒体的跟踪研究中，测定若干温育时间(30、60和90min)下的化合物百分持留量。化合物在体外的半衰期测定为＞100分钟。
在使用重组人P450异构体的研究中，化合物只是所有被试异构体(3A4、2D6、2C9、2C19和1A2)的弱抑制剂(IC50＞10μm)。
在使用人的肝微粒体的体外研究中，没有检测到化合物发生葡糖醛酸结合反应(glucuronidation)。
总之，这些体外代谢研究表明化合物具有非同寻常的代谢稳定性。

Claims (18)

1.一种式(I)化合物及其药学上可接受的对映异构体、非对映异构体、互变异构体和盐：
式(I)
其中：R1和R2独立地选自氢、C1-4烷基和其中R1和R2及与它们相连的原子一起形成单环的烷基二基；
R3和R4独立地选自氢、C1-4烷基、C3-7环烷基和其中R3和R4及与它们相连的原子一起形成单环的烷基二基；
Y为氢、C1-4烷基、C1-4烷氧基、卤素或三氟甲基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中R1和R2独立地选自氢和C1-4烷基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中R1和R2独立地选自氢和甲基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中R1和R2各自为甲基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中R3和R4独立地选自氢、C1-4烷基、C3-7环烷基和其中R3和R4同与之相连的原子一起形成单环的C1-4烷基二基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中R3和R4独立地选自氢、甲基和环丙基。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中R3和R4各自为氢。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中Y为氢、C1-4烷基、C1-4烷氧基或卤素。
9.根据权利要求1所述的化合物，其中Y为氢、甲基或甲氧基。
10.根据权利要求1所述的化合物，其中Y为氢。
11.根据权利要求1所述的化合物，所述化合物以其1R，2R/1S，2S对映异构体对形式存在。
12.选自下列的化合物：
3-[(1-RS，2-SR)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
(-)-3-[(1R，2R)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
(+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N，N-二乙基-苯甲酰胺；
N-环丙基-3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺；和
3-[(1-RS，2-RS)-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-N-甲基苯甲酰胺。
13.选自(-)-3-[(1R，2R)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺和(+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺的化合物。
14.化合物(+)-3-[(1S，2S)-rel-2-[(二甲基氨基)甲基]-1-羟基环己基]-苯甲酰胺。
15.一种药物组合物，所述组合物包含权利要求1所述的化合物和药学上可接受的载体。
16.治疗有效量的权利要求1的化合物在制备用于对需要治疗的个体治疗疼痛的药物中的用途。
17.一种药物组合物，所述组合物包含权利要求14所述的化合物和药学上可接受的载体。
18.治疗有效量的权利要求14的化合物在制备用于对需要治疗的个体治疗疼痛的药物中的用途。
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