JP3969741B2 - アセチルコリン受容体の修飾因子として役立つ新規置換アリール化合物 - Google Patents

アセチルコリン受容体の修飾因子として役立つ新規置換アリール化合物 Download PDF

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Description

本発明は、神経伝達物質、例えばアセチルコリン、ドーパミンおよびノルエピネフリンの放出を促進することによって神経伝達を強化する化合物に関する。更に詳しく言えば、本発明はアセチルコリン受容体を修飾しうる化合物に関するものである。本発明化合物は、例えば、中枢および自律神経系の機能不全(例えば、痴呆、認識障害、神経変性障害、錐体外路障害、けいれん性疾患、心臓血管障害、内分泌障害、摂食障害、感情障害、薬物乱用など)の治療に有用である。更にまた、本発明はこれら化合物を含有する医薬品組成物、ならびにその種々な使用法にも関する。
発明の背景
異なる脳領域からの神経伝達物質(例えば、ドーパミン、ノルエピネフリン、アセチルコリンおよびセロトニン)の放出を修飾することによって、アセチルコリン受容体が、神経内分泌機能、呼吸、気分、運動制御および機能、焦点および注意力、集中力、記憶および認識、および物質乱用の機作に関与している。アセチルコリン受容体に対するリガンドは、注意力、認識力、食欲、物質乱用、記憶、錐体外路機能、心臓血管機能、痛み、および胃腸の運動性と機能に対して影響力を有することが実証された。ニコチンと結合するアセチルコリン受容体、即ちニコチン アセチルコリン受容体、の分布は脳幹神経節、辺縁系、大脳皮質ならびに中脳と後脳核を含めて、脳内に広く行きわたっている。周辺部においては、その分布は筋肉、自律神経節、胃腸管および心臓血管系を包含する。
アセチルコリン受容体は、就中、アルツハイマー病またはパーキンソン病、痴呆、運動機能不全、および認識障害を蒙むっている患者の脳で減少することが示された。アセチルコリン受容体と神経系障害との間のこのような相関は、アセチルコリン受容体を修飾する化合物は、多くのヒト神経系障害に対して有益な治療効果をもつであろう。従って、アセチルコリン受容体の活性を修飾する能力をもつ化合物に対して絶えざる要望がある。このような要望に応えて、本発明はアセチルコリン受容体を修飾する新しい一群の化合物を提供するものである。
発明の簡単な説明
本発明によると、本発明者等は神経伝達に与かるリガンドの解放を促進する新規な一群の置換アリール化合物(エーテル、エステル、アミド、ケトンまたはチオエーテル官能基を含む)を発見した。更に詳しく言えば、本発明化合物はアセチルコリン受容体を修飾することができる。
本発明化合物は、哺乳動物の神経細胞膜の結合部位から、1個以上のアセチルコリン受容体リガント、例えば3H−ニコチンを置き換えることができる。更に、本発明化合物は、組換えアセチルコリン受容体を発現する細胞系において活性を示す。従って、本発明化合物がアセチルコリン受容体の作動体、部分作動体、拮抗体またはアロステリック修飾因子として作用しうることは容易に理解できる。アセチルコリン受容体のところで活性を有する化合物の治療適応症の例として、中枢神経系の病気、例えばアルツハイマー病および記憶喪失および(または)痴呆(エイズ痴呆を含む)を含む他の病気;認識機能不全(注意力、焦点および集中力の障害を含む)、錐体外路運動機能の障害、例えばパーキンソン病、進行性筋肉上麻痺(Supramuscular palsy)、ハンチントン病、Gilles de la Tourette症候群および遅発性ジスキネジア;気分および感情障害、例えばうつ病、不安および精神病;物質乱用、例えば虚脱症状および置換療法;ニューロクライン(neurocrine)障害および食物摂取の調節不全、例えば病的飢餓および食欲不振;侵害受容の障害および痛みの制御;胃腸運動性および機能の不全を含めた自律障害、例えば炎症性腸疾患、過敏腸管症候群、下痢、便秘、胃酸分泌および潰瘍;クロム親和性細胞腫、心臓血管機能不全、例えば高血圧および心臓性不整脈が挙げられ、外科的応用面における同時薬物療法への使用法がある。
図の簡単な説明
図1は、海馬におけるAch放出に及ぼす食塩水注射の効果を示す。食塩水(1.0ml/kg)を時間=0で皮下注射し、例7に記載のようにアセチルコリン濃度を測定した(n=4動物)。
図2は、ニコチンによって誘発された海馬におけるアセチルコリン放出を示す。ニコチン(0.4mg/kg)を0時に注射し、例7に記載のようにアセチルコリン濃度を測定した。学生t−試験対食塩水対照動物を使用して統計学的意味を測定した(*P<0.05、n=4動物)。
図3は、ロベリンにより誘発された海馬におけるアセチルコリン放出を示す。ロベリン(5.0mg/kg)を0時に注射し、例7に記載のようにアセチルコリン濃度を測定した。学生t−試験対食塩水対照動物を使用して統計学的意味を測定した(*P<0.05、n=3動物)。
図4は、式Z(後に定義する)(式中、A=4−ヒドロキシフェニル、Bは存在せず、D=−S−、E=−CH2CH2−、そしてG=1−メチルピロリジノ)を有する化合物により誘発された海馬におけるアセチルコリン放出を示す。この化合物(40mg/kg)を0時に注射し、例7に記載のようにアセチルコリン濃度を測定した。学生t−試験対食塩水対照動物を使用して統計学的意味を測定した(*P<0.05、n=3動物)。
図5は、式Zの上記化合物(塗りつぶした四角)、メカミルアミンおよびD1ドーパミン拮抗対、SCH22390(RBI、Inc.、Nadick,MA)により誘発された海馬におけるアセチルコリン放出を示す。
発明の詳細な記述
本発明によると、下記の式Z:
A−B−D−E−G (Z)
を有する化合物、その鏡像体、ジアステレオマー異性体または二種以上の混合物、あるいはその製薬上容認しうる塩が提供される。
該式中:
Aは
Figure 0003969741
〔式中、R1、R2、R3、R4およびR5の各々は、それぞれ水素、ハロゲン、シアノ、シアノメチル、ニトロ、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、アルキルアリール、置換アルキルアリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、ヘテロシクリック、置換ヘテロシクリック、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、
Figure 0003969741
または−NHSO2A(式中、RAはH、低級アルキル、置換低級アルキル、アリールまたは置換アリールから選ばれる)または−NRBB(式中、各RBはそれぞれ水素または低級アルキルから選ばれる)から選ばれる〕であり;
Bの存在は任意であるが、ただし、Bが存在せず、そしてDが−O−であるときには、R1、R2、R3、R4またはR5の少なくとも一つは水素でなく、そしてBが存在するときには、Bは低級アルキレン、置換低級アルキレン、シクロアルキレン、置換シクロアルキレン、低級アルケニレン、置換低級アルケニレン、または低級アルキニレンから選ばれることを条件とし;
Dは任意に存在し、そして存在するときには、
Figure 0003969741
(式中、Rcは水素、低級アルキルまたは置換低級アルキルから選ばれる)から選ばれ;
Eは低級アルキレン、置換低級アルキレン、低級アルケニレン、置換低級アルケニレンまたは低級アルキニレンから選ばれるが、ただし、R1、R2、R3、R4またはR5のいずれか一つがハロゲン、ニトロ、アセトアミドまたはシアノであり、そしてDが−O−あるときには、Eはメチレンでないことを条件とし;
Gは構造=
−N(RE)(RF
〔式中、
Eは水素または低級アルキルであり、そして
Fは水素または低級アルキルであり、あるいは
EとRFとが一緒に結合して3−7員環(4−6員環が現在のところ特によい)を形成するが、ただし、Gがジアルキルアミノであり、Bは存在せず、Dは−O−であり、そしてEはC1-3アルキレンであるときには、R1およびR5の少なくとも一つはアルキル、置換アルキル、シクロアルキルまたは置換シクロアルキルではないことを条件とする〕
を有するジアルキルアミノ基であり、あるいは
Gは構造=
Figure 0003969741
〔式中、
mは0−2であり、
nは0−3であり、
Xの存在は任意であるが、存在するときは、
Figure 0003969741
から選ばれ、式中、Xが存在してないときには、nは0でなく、
Dは水素、低級アルキルまたは低級シクロアルキルから選ばれ、あるいはRDが付く窒素原子が二重結合の形成に関与するときには、RDは存在しないが、ただし
Bが存在せず、Dは−O−であり、EはC1-3アルキレンであり、そしてGは含窒素環状部分(Xは存在しない)であるときには、mとnの和≠1であり;そして
Bが存在せず、Dは−S−であり、Eは−CH2CH2−であり、Gは含窒素環状部分(Xは存在しない)であり、mはゼロ、nは1そしてRDはCH3、そしてR1、R2、R4およびR5の各々がHであるときには、R3はH、Clまたはtert−ブチルではなく;そして
Bが存在せず、Dは−C(O)O−であり、Eは−CH2−であり、そしてGは含窒素環状部分(Xは存在しない)であり、mはゼロ、nは1そしてRDがCH3であるときには、R1、R2、R3、R4およびR5の少なくとも一つはHでなく;そしてBが存在せず、Dは−C(O)−であり、EはC1-3アルキレンであり、Gがジアルキルアミノであるときには、一緒に結合したREとRFとは−(CH25−でなく;そして
Bが存在せず、Dは−C(O)NRC−であり、Eは−CH2CH2−であり、そしてGは含窒素環状部分(Xは存在しない)であり、mはゼロ、nは3そしてRDが水素または低級アルキルであるときには、R1はアルコキシでなく、R2およびR5の各々がHであるときには、R3はNH2、そしてR4はハロであることを条件とする]
を有する含窒素環状部分ならびにその二環式誘導体である。
上記含窒素環状部分の二環式誘導体は、後に更に一層詳しく述べるように、多種多様なアザビシクロアルカンである。
本明細中で使用した「低級アルキル」とは、約1から4炭素原子までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基を指し;「アルキル」は約1から12個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基を指し;「置換アルキル」は、1個以上の置換基、例えばヒドロキシ、アルコキシ(低級アルキル基のアルコキシ)、メルカプト(低級アルキルメルカプト)、アリール、ヘテロシクリック、ハロゲン、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、シアノ、シアノメチル、ニトロ、アミノ、カルボキシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミドなど、を更にもったアルキル基を指す。
「低級アルキレン」は、約1から4個までの炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキレン基(即ち、2価のアルキル部分、例えばメチレン)を指し;「アルキレン」は、約1から12個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキレン基を指し;「置換アルキレン」は、上記のような置換基1個以上を更に有するアルキレン基を指し;
「低級シクロアルキル」は、3個または4個の炭素原子を含む環状の基を指し、「置換低級シクロアルキル」は、上記の置換基1個以上を更に有する低級シクロアルキル基を指し、「シクロアルキル」は、約3から8個までの範囲内の炭素原子を含む環状の環を含有する基を指し、「置換シクロアルキル」は、上記の置換基1個以上を更に有するシクロアルキル基を指し;
「シクロアルキレン」は、約3から8個までの範囲内の炭素原子を含む環状の環を含む2価の基(例えば、シクロヘキシレン)を指し、置換シクロアルキレン」は1個以上の上記の置換基を更に有するシクロアルキレン基を指す。
「低級アルケニル」は、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有し、かつ約2から4個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基を指し、「置換低級アルケニル」は、1個以上の上記の置換基を更に有するアルケニル基を指し;
「アルケニル」は、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有し、かつ約2から12個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基(現在のところ、約2から6炭素原子の範囲内の炭素原子を有する基が特によい)を指し、置換低級アルケニル」は、1個以上の上記の置換基を更に有するアルケニル基を指し;
「低級アルケニレン」は、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合と約2から4個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルケニレン基(即ち、2価のアルケニル部分、例えばエチリデン)を指し、そして「置換低級アルケニレン」は、1個以上の上記の置換基を更に有する2価のアルケニル基を指し;
「アルケニレン」は、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有し、かつ約2から12個までの範囲の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖2価アルケニル部分(現在のところ、2価アルケニル部分は約2から6炭素原子の範囲内の炭素原子を有するのがよい)を指し、「置換低級アルケニレン」は1個以上の上記置換基を更に有する2価アルケニル基を指し;
「低級アルキニル」は、少なくとも1個の炭素−炭素三重結合を有し、そして約2から4個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基を指し、「置換低級アルキニル」は上記の1個以上の置換基を更に有するアルキニル基を指し;
「アルキニル」は、少なくとも1個の炭素−炭素三重結合を有し、そして約2から12個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基(現在のところ、約2から6個までの範囲の炭素原子を有する基が特によい)を指し、そして「置換アルキニル」は1個以上の上記の置換基を更に有するアルキニル基を指し;
「低級アルキニレン」は、少なくとも1個の炭素−炭素三重結合を有し、そして約2から4個までの範囲の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキニレン基(即ち、2価アルキニル部分、例えばエチニリデン)を指し、そして「置換低級アルキニレン」は、1個以上の上記置換基を更に有する2価アルキニル基を指す。
「アルキニレン」は、少なくとも1個の炭素−炭素三重結合を有し、そして約2から12個までの範囲内の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖2価アルキニル部分(現在のところ、2価アルキニル部分は約2から6個の範囲の炭素原子を有するのがよい)を指し;
「アリール」は、6から14個までの範囲の炭素原子を有する芳香族基を指し、「置換アリール」は1個以上の上記置換基を更に有するアリール基を指し;
「アルキルアリール」はアルキル置換アリール基を指し、「置換アルキルアリール」は1個以上の上記置換基を更に有するアルキルアリール基を指し;
「アリールアルキル」はアリール置換アルキル基を指し、そして「置換アリールアルキル」は、1個以上の上記置換基を更に有するアリールアルキル基を指し;
「アリールアルケニル」は、アリール置換アルケニル基を指し、「置換アリールアルケニル」は1個以上の上記置換基を更に有するアリールアルケニル基を指し;
「アリールアルキニル」はアリール置換アルキニル基を指し、そして「置換アリールアルキニル」は、1個以上の上記置換基を更に有するアリールアルキニル基を指し;
「アロイル」はアリール−カルボニル基、例えばベンゾイルを指し、「置換アロイル」は1個以上の上記置換基を更に有するアロイル基を指し;
「ヘテロシクリック」とは、環構造の一部として1個以上のヘテロ原子(例えば、N,O,S)を含み、そして3から14個までの範囲内の炭素原子を有する環状(即ち、環を含む)基を指し、「置換ヘテロシクリック」は、1個以上の上記置換基を更に有する複素環基を指し;
「アザビシクロアルカン」は環の位置の一つに窒素原子を有する二環式基を指す。本発明の実施に使用するために企図されたアザビシクロ部分の例として、7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン、8−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−アザビシクロ[2.2.2]オクタン、9−アザビシクロ[4.2.1]、ナンなどが挙げられる。
「ハロゲン」はフルオリド、クロリド、ブロミドおよびヨーダイド基を指す。
本発明によると、Aはフェニル環のC2−C6のところに任意に置換基を有するフェニルまたは置換フェニル部分である。従って、R1からR5の各々は、それぞれ水素、ハロゲン、シアノ、シアノメチル、ニトロ、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、アルキルアリール、置換アルキルアリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、ヘテロシクリック、置換ヘテロシクリック、ペルフルオロアルキル(例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチルなど)、−ORA
Figure 0003969741
(式中、RAはH、低級アルキル、置換低級アルキル、アリールまたは置換アリールから選ばれる)、または−NRBB(式中、各RBはそれぞれ水素および低級アルキルから選ばれ、そして式中、R1、R2、R3、R4またはR5の少なくとも一つは水素でない)から選ばれる。
特に適当な化合物は、R1からR5の各々が水素、ハロゲン、アルキル、置換アルキル(ペルフルオロアルキルを含む)、アルキニル、置換アルキニル、−ORAまたはSRA(式中、RAはH、低級アルキルまたはアリールから選ばれる)、または−NRBB(式中、各RBはそれぞれ水素または低級アルキルから選ばれる)から選ばれる。更に好ましくは、R1からR5の各々は、それぞれ水素、低級アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、ヒドロキシメチル、アルコキシ、アミノなどから選ばれる。
本発明によると、Bは直鎖低級アルキレンおよび置換低級アルキレン部分、またはシクロアルキレンおよび置換シクロアルキレン、または低級アルケニレンおよび置換アルケニレン部分、または低級アルキニレン部分から選ばれる。現在のところ、Bに対して特に適当な部分は主鎖に1から3炭素原子を含む低級アルキレン鎖である。
更に本発明によると、Dは−O−、−C(O)−、−C(O)O−、−S−、−S(O)−、−S(O)2−または−C(O)NRC−(式中、RCは水素、低級アルキルまたは置換低級アルキルから選ばれる)から選ばれる。Dは−O−、−S−、−C(O)O−または−S(O)2−から選ぶのがよい。現在のところ、Dは−S−または−C(O)O−から選ぶのが特に適当である。
更に本発明によると、Eは直鎖低級アルキレンおよび置換低級アルキレン部分(なるべくはその主鎖中に3原子までを有することが好ましい)、あるいは低級アルケニレン部分(なるべくはその主鎖中に約3原子を有することが好ましい)、あるいは置換低級アルケニレン部分および低級アルキニレン部分(なるべくは、その主鎖中に約3原子を有することが好ましい)から選ばれる。現在のところ、Eに対して特に適した部分は1から3炭素原子の低級アルキレンである。R1、R2、R3、R4またはR5のいずれか一つがハロゲン、ニトロ、アセトアミドまたはシアノであり、Dが−O−であるときには、Eはメチレンでないことも好ましい。
尚、更に本発明によると、Gは構造:
−N(RE)(RF
式中、
Eは水素または低級アルキルであり、
Fは水素または低級アルキルであり、あるいは
EとRFとは一緒に結合して3−7員環(現在のところ4−6員環が特によい)を形成する、
を有するジアルキルアミノ基である、あるいは
Gは構造:
Figure 0003969741
式中、
mは0−2であり、
nは0−3であり、
Xは任意に存在し、そして存在するときには、Xは
−O−、−CH2O−、−S−、−CH2S−、−S(0)−、
−CH2S(O)−、−S(O)2−、−CH2S(O)2−または
−CH2N−から選ばれ、Xが存在しないときにはnは0でなく、
Dは水素、低級アルキルまたは低級シクロアルキルから選ばれ、あるいはRDが付く窒素原子が二重結合の形成に与かるときには、RDは存在しない、を有する含窒素環状部分ならびにその二環式誘導体である。従って、例えば、Gはジアルキルアミノ部分、アジリジノ部分、アゼチジノ部分、テトラヒドロオキサゾロ部分、テトラヒドロチアゾロ部分、ピロリジノ部分、ピペリジノ部分、モルホリノ部分、チオモルホリノ部分、ピペラジノ部分、アザビシクロアルカンなどでよい。現在のところ、特に適当な化合物の例として、Gがアゼチジノ部分、ピロリジノ部分、1−メチルピロリジノ部分、7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン、8−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−アザビシクロ[2.2.2]オクタン、9−アザビシクロ[4.2.1]ノナンなどが挙げられる。
本発明に係る特に適当な化合物には、Dが−S−であり;Aが4−ヒドロキシフェニル、2−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル、2−クロロ−4−ヒドロキシフェニルまたは3−フルオロ−4−メトキシフェニルであり;Bは存在せず;Eは低級アルキレンであり;そしてGは4−、5−または6−員複素環を形成するものが包含される。特に好ましい本発明化合物の例として、Dが−S−、Aが4−ヒドロキシフェニル、2−クロロ−4−ヒドロキシフェニルまたは3−フルオロ−4−メトキシフェニル、Bは存在せず、Eはエチレン、そしてGはピロリジノまたは1−メチルピロリジノである化合物が挙げられる。
これに加えて、本発明に係る特に適当な化合物には、Dが−C(O)O−;Aはフェニル、4−ヒドロキシフェニルまたは4−アミノフェニル;Bはエチレンまたはプロピレン;Eはメチレン;そしてGはピロリジノまたは1−メチルピロリジノである化合物が包含される。
更に本発明に係る好ましい化合物には、Dが−S−;Bは存在せず;Eはエチレン;Gはピロリジノ;そしてAは2−メチル−4−ヒドロキシフェニル、4−(NHSO2−RA)−フェニル(式中、RAは−CH3または−CF3)、4−アミノ(トルエンスルホネート)フェニル、4−メチルアセテートフェニル、4−カルボキシフェニル、4−(O−C(O)−N(CH3)H)フェニル、4−(CH2−NHSO2−RA)−フェニル(式中、RAは低級アルキル、アリールまたは−CF3)、または4−(NH−SO2−N(RA2)フェニル(式中、RAは低級アルキル、アリールまたは−CF3である)である化合物が包含される。
更に、本発明に係る好ましい化合物には、Dが−O−;Bはメチレンまたは存在せず;Eはメチレン;Gはピロリジノ;そしてAは4−ヒドロキシフェニル、4−アミノフェニル、または4−(NHSO2−RA)−フェニル(式中、RAは低級アルキル、アリールまたは−CF3である)である化合物が含まれる。
更に本発明に係る好ましい化合物には、Dが−S−;Bはメチレンまたは存在せず;Eはメチレン;そしてAはR−置換フェニル(式中、RはR1、R2、R3、R4またはR5のいずれか一つと同じく定義される、例えば4−ヒドロキシフェニル、4−メトキシフェニルなど)である化合物が含まれる。
更に本発明に係る特に適当な化合物には、Dが−S−;BもEも存在せず;Gは1−メチル−4−ピペリジノ;Aは4−ヒドロキシフェニルである化合物;ならびにDが−S−;Bは存在せず;Eはメチレン;Aはヒドロキシフェニル;そしてGは7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン、N−メチル−7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン、8−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、N−メチル−8−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−アザビシクロ[2.2.2]オクタン、N−メチル−1−アザビシクロ[2.2.2]オクタン、9−アザビシクロ[4.2.1]ノナン、またはN−メチル−9−アザビシクロ[4.2.1]ノナンである化合物が含まれる。
更に本発明に係る特に適当な化合物には、Dが−S−;Bは存在せず;Eは−(CH2)n−(式中、n=1〜6)、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンなど;Aは4−ヒドロキシフェニル;そしてGはジアルキルアミノ(例えば、ジメチルアミノ)、ピロリジノ、ピペリジノ、7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタノ、8−アザビシクロ[3.2.1]オクタノ、1−アザビシクロ[2.2.2]オクタノ、または9−アザビシクロ[4.2.1]ノナノである化合物が包含される。
次の反応スキーム中、A、B、D、EおよびGの各々は上で定義した通りである。AのR−基置換基(即ち、R1、R2、R3、R4またはR5)のいずれか一つまたはそれ以上が−OHまたは−SHであるとき、この官能基が、カップリング反応中にR基の反応性を「封鎖」するため「保護基」[例えば、t−ブチルジメチルシリル(t−BDMS)、ベンジル(Bn)またはテトラヒドロフェニル(THP)など]の使用を必要とするかもしれないということは、当業者にとって容易に明らかとなろう。同様に、AのR−基が−NH2であるときは、保護基[例えば、9−フルオロメチルカルボニル(FMOC)、ブトキシカルボニル(BOC)、ベンゾイルオキシカルボニル(CBZ)、など]が要求されるかもしれない。更にまた、G=ピロリジン(即ち、RD=H)のとき、更に一つの保護基が必要であるかもしれない。このような目的に対しては、BOC、CBZなどを使用できる。このため、分析に先立ち後の脱保護が必要となるであろう。
前述した通り、下記の一般式Z:
A−B−D−E−G (Z)
を有する化合物の製造のための別法を、Dが存在し、かつDがエステル結合部[即ち、−C(O)O−]を表わす場合について、反応スキームI、IIおよびIIIに示す。反応スキームI中、式Iの化合物(式中、Bは存在せず、あるいはメチレンまたはエチレンから選ばれる)は市販されていて、当業者にとって公知である。現在入手できない化合物は、当業者にとってよく知られた出発原料から容易に調製できる。
Figure 0003969741
反応スキームIにおいては、式Iのアリール酸塩化物を、非プロトン溶媒、例えば塩化メチレン(CH2Cl2)、テトラヒドロフラン(THF)、エーテル、ジエチルエーテル、ベンゼン、トルエンなどの中で無水条件下、任意にEを有する式IIの第一級アルコール化合物およびジメチルアミノピリジン(DMAP)と効果的に接触させる。式IIの化合物は市販されているか、または当業者にとって公知の技術を用いて入手容易な出発原料から容易に調製できる。例えば、下記文献参照:
Figure 0003969741
同様に、式IIの化合物の代りに、ジアルキルアミンまたはアザビシクロアルカンのヒドロキシ誘導体を使用できる。反応混合物を−78℃から室温までの範囲内の反応温度で(現在のところ、室温が特によい)、1から16時間(4時間が特によい)かきまぜる。生じたエステル(式III)は、一般に、例えばシリカ上のクロマトグラフィーにより、精製し、最終生成物をNMRにより分析する。
別法として、式IIIの化合物は、反応スキームIIに記載されたエステル交換反応により製造できる。
Figure 0003969741
反応スキームIIにおいては、式IVのアリールエステル(任意にBを含む)を、非プロトン溶媒(例えば、塩化メチレンまたはベンゼン)および触媒量のp−トルエンスルホン酸(p−TSOH)の存在下に、式IIの化合物(任意にEを有する)と効果的に接触させることにより式IIIのエステル化合物を得る。同様に、式IIの化合物の代りに、ジアルキルアミンまたはアザビシクロアルカンのヒドロキシ誘導体を使用できる。反応混合物を8から16時間(現在のところ、12時間が特によい)の範囲で還流し(即ち、煮佛し)、生じたエステルを精製し、NMRにより分析する。
更にまた、式IIIの化合物は、反応スキームIIIに従い、アリールカルボン酸誘導体から調製できる。
Figure 0003969741
反応スキームIIIで用いるカルボン酸誘導体Vは市販されているか、あるいは公知の出発原料から容易に調製できる。式Vの化合物を、非プロトン溶媒、例えば塩化メチレン(CH2Cl2)またはクロロホルムなどの中で、トリエチルアミン(TEA)、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド(EDC)の存在下に式IIの化合物と結合させる。同様にして、式IIの化合物の代りに、ジアルキルアミンまたはアザビシクロアルカンのヒドロキシ誘導体を使用できる。反応混合物を8から16時間(12時間が特によい)、−78℃から室温の範囲内の反応温度で(現在のところ、室温が特によい)かきまぜ、化合物IIIを得る。生じたエステルを、一般にシリカ上のクロマトグラフィーにより精製し、最終生成物をNMRにより分析する。
反応スキームIVは、前述した通り、下記の一般式Z:
A−B−D−E−G (Z)
式中、Dはチオエーテルである、
を有する化合物の製造を例示するものである。
Figure 0003969741
反応スキームIVにおいて、A、および任意にBをもつA、のスルフヒドリル誘導体(化合物VI)は市販されているか(例えば、チオフェニル、4−ヒドロキシチオフェニルおよび2−フェニルエタンチオール、Aldrich Chemical CO.)、あるいは当業者により適当なA部分を選ぶことにより容易に調製できる。
反応スキームIVにおいて、硫黄化合物(化合物VI)を、任意にEを有するGのクロリド誘導体と効果的に接触させる。化合物VIIは市販されているか、あるいは当業者にとって公知の出発原料から調製できる(例えば、
Figure 0003969741
参照)。あるいは別法として、化合物IIのメシレート誘導体を使用できる
Figure 0003969741
同様にして、式VIIの化合物の代りに、ジアルキルアミンまたはアザビシクロアルカンのクロロまたはメシレート誘導体を使用できる。このカップリング反応は、適当な塩基、例えば水酸化カリウム、ナトリウムエトキシド、炭酸カリウム、1,8−ジアザトリシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)、などにより促進される。本発明の実施に使用するために目下特に適した塩基は炭酸カリウムである。上記の反応は、典型的には、メタノール、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)などといった溶媒中で行なわれる。本発明の実施に使用するために目下特に適した溶媒はジメチルホルムアミド(DMF)である。
このカップリング反応は、典型的には広い温度範囲にわたり実施できる。現在のところ、約80℃の範囲の温度が特によい。望むカップリング反応を行なうために要する反応時間は広く変化でき、典型的には10分から約24時間までの範囲内に入る。特に適当な反応時間は、約30分から1時間の範囲に入る。生じた硫黄化合物は精製し、NMRにより分析される。
前記の通り、下記の一般式Z:
A−B−D−E−G (Z)
式中、Dは存在し、そしてスルホキシド結合部(−S(O)−)またはスルホン結合部(−S(O)2−)を表わす、
を有する化合物の製造の別法を反応スキームVに示す。
Figure 0003969741
工程Aにおいては、例えば反応スキームIVに記載のようにしてつくられたチオエーテル誘導体(化合物VIII)を、約1から約5当量の適当な酸化剤、例えば過酸化水素、過酸(例えば、3−クロロ過安息香酸)、ハロゲン酸化物誘導体(例えば、メタ過ヨウ素酸ナトリウム)、N−ハロゲン化誘導体(例えば、N−ブロモまたはN−クロロスクシンイミド)、などを用いて対応するスルホキシド(化合物IX)に酸化できる[概説については、M. Madesclaive, Tetrahedron 42:5459(1985)参照]。現在のところ、本発明の実施に使用するために特に適した酸化剤は(約3当量の)過酸化水素である。上記反応は、典型的には、塩化メチレン、酢酸、ジオキサン、エタノール、メタノールなどといった溶媒中で行なわれる。本発明の実施に対して使用される目下特に適した溶媒は酢酸である。
典型的には、このカップリング反応は、広い温度範囲にわたり、典型的には約−78℃から還流までの範囲にわたり実施できる。現在のところ、約22℃の範囲の温度が好ましい。望む酸化反応を行なうために必要な反応時間は広く変化することができ、典型的には10分から約24時間までの範囲に入る。特に適当な反応時間は約30分から1時間の範囲に入る。生じたスルホキシド(化合物IX)を精製し、NMRにより分析する。
別法として、反応スキームVの工程Bにおいて、チオエーテル誘導体(化合物VIII)は、スルホキシド調製のために上述した方法と同様の手順を用いて、ただし酸化剤の濃度を上げ、そして(または)反応温度を上げて、それらの対応するスルホン(化合物X)へ酸化できる。本発明においては、還流下の酢酸中過酸化水素が特に適当な条件である[R. Gaul等、J. Org. Chem. 26:5103(1961)]。生じたスルホン(化合物X)を精製し、NMRにより分析する。
前述した通り、下記の一般式Z:
A−B−D−E−G (Z)
(式中、Dは存在せず)を有する化合物を製造するための別法を反応スキームVIに示す。
Figure 0003969741
スキームVIに示されている通り、Aのハロゲン化誘導体(化合物XI)を、非プロトン溶媒、例えばベンゼン、トルエン、アセトニトリルなどの中でトリフェニルホスフィンと反応させ、対応するホスホニウム塩(化合物XII)をつくる。典型的には、この反応は広い温度範囲にわたり実施できる。現在のところ約80℃の範囲の温度が好ましい。望むカップリングを行なうために要する反応時間は広く変化でき、典型的には10分から約24時間までの範囲内に入る。特に適当な反応時間は12時間の範囲に入る。生じた化合物を精製し、NMRにより分析する。
反応スキームVIの工程Bにおいては、ホスホニウム塩(化合物XII)を、別法として、当業者にとって良く知られたWittig反応により、適当なアルデヒド(例えば、化合物XIII、任意にBを有する、あるいはアザビシクロアルカンのアルデヒド誘導体)と接触させ化合物XIVを得る。化合物XIIIは市販されているか、あるいは対応するアルコール(即ち、式IIの化合物、反応スキームI参照)の酸化により容易につくることができる。
反応スキームVIの工程Cにおいては、得られたアルケニレン−リンカー誘導体(化合物XIV)を、当業者にとって周知の手順を用いて、例えばPa/C触媒を使用して水素に暴露することにより、対応する飽和アルキレン誘導体へ還元できる。
Dがケトン(即ち、−C(O)−)である化合物を調製するための別法を反応スキームVIIとVIIIに示す。
Figure 0003969741
反応スキームVIIの工程Aに示したように、任意にBを有するAのハロゲン化誘導体(化合物XI)は、市販されているか(例えば、フェニルクロリド、Aldrich Chemical Co.)、あるいは当業者により容易に調製でき、そしてこれをエーテル、テトラヒドロフラン、ベンゼンなどといった非プロトン溶媒中でマグネシウムと反応させることにより対応するGrignard試薬(化合物XVI)をつくる。本発明の実施に使用するために現在特に適した溶媒はテトラヒドロフランである。典型的には、この反応は広い温度範囲にわたり実施できる。約65℃の範囲の温度が現在特に好ましい。求める反応を行なうために要求される反応時間は広く変化することができ、典型的には1時間から約12時間の範囲にある。特に適当な反応時間は2時間の範囲に入る。
反応スキームVIの工程Bにおいては、化合物XVII(スキームVIII参照)をGrignard試薬XVIと接触させてケトンXVIIIを得る[S. Nahm and S. Weinreb, Tet. Lett 22:3815(1981)参照]。典型的には、この反応は非プロトン溶媒、例えばテトラヒドロフラン、エーテルなどの中で行われる。本発明の実施に使用するために現在特に適した触媒はテトラヒドロフランである。典型的には、この反応は広い温度範囲にわたり実施できる。0℃の範囲の温度が現在特に好ましい。求めるカップリングを行なうために要求される反応時間は広く変化でき、典型的には1時間の範囲にある。生じた生成物を精製し、NMRにより分析する。
式XVIIの化合物の製造法をスキームVIIIに示す。
Figure 0003969741
反応スキームVIIIの工程Aにおいては、不飽和エステル(化合物XXI)を得るために、当業者にとって公知のWittig-Horner反応により、アルデヒドXIXをトリエチルホスホノアセテートXXと接触させる。
反応スキームVIIIの工程Bにおいては、生じた不飽和エステル(化合物XXI)を、当業者にとって周知の手順、例えばある圧力の水素、Pt2のような触媒および溶媒として酢酸を使用する接触水素化を用いて、対応する飽和エステル(化合物XVII)に還元する。
反応スキームVIIIの工程Cにおいては、対応するアミド(化合物XVII)をつくるために、ベンゼンのような非プロトン溶媒中トリメチルアルミニウムの存在下に、飽和エステル(化合物XXII)をN−メトキシ−N−メチルアミンと接触させる[Levin等、Synt. Com.12:989(1982)]。
上記の合成手順に加えて、当業者は本発明化合物の製造に使用することのできる多くの他の合成手順を手に入れている。事実、文献は、本発明化合物(例えば、式II、VI、IX、XI、XIV、XVII、XXIIなど)の製造に役立つ出発化合物および(または)中間体化合物の製造に使用できる方法論で充実している。このような出発化合物および(または)中間体化合物を、例えば本明細書中で述べたように、式Iの要件を満すために必要な置換基を導入するよう修飾することができる。
本発明のもう一つの具体例によると、上記の置換アリール化合物を、製薬上容認しうる担体とのコンビネーションとして含有する医薬品組成物が提供される。本発明化合物は、その置換基により無毒性酸付加塩に任意に変換できる。従って、上記化合物は(製薬上容認しうる担体と任意にコンビネーションとして)アセチルコリン受容体の活性を修飾するための医薬剤の製造に使用できる。
本発明の実施に使用するために企図された製薬上容認しうる担体には、経口、静脈内、皮下、経皮、筋肉内、皮内、吸入、および同様な投与法に適した担体が包含される。クリーム、ローション、錠剤、分散性粉末、顆粒、シロップ、エリキシル、無菌・水溶液または非水溶液、懸濁系または乳濁系、貼布薬などの形式の投与が企図されている。また単一用量投与、徐放性投与(例えば、持効性製剤、計量投与、反復投与、連続投与など)、他の活性成分とのコンビネーションとした投与なども企図されている。
経口用液剤の調製について、適当な担体には乳濁系、溶液、懸濁系、シロップ、などが含まれ、これらは任意に湿潤剤、乳化剤および懸濁剤、甘味剤、フレーバ剤および賦香剤などといった添加物を含む。
非経口投与に適した液剤の調製については、適当な担体の例として、無菌水溶液または非水性溶液、懸濁液、または乳濁液が挙げられる。非水性溶媒またはビヒクルの例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、例えばオリーブ油およびトウモロコシ油、ゼラチン、および注射用有機エステル、例えばエチルオレエートである。このような剤形は、補助剤、例えば防腐剤、湿潤剤、乳化剤、および分散剤をも含みうる。これらは、例えば細菌保留濾過器に通して濾過することにより、滅菌剤を組成物中に添加することにより、組成物を照射することにより、あるいは組成物を加熱することにより滅菌できる。これらはまた使用直前に無菌水または何か他の無菌注射用媒質の形で製造することもできる。
本発明化合物は、無毒性酸付加塩に任意に変換できる。このような塩は一般に本発明化合物を適当な有機または無機酸と反応させることによりつくられる。代表的な塩の例として塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、メタンスルホン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、ラウリン酸塩、ホウ酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、トシレート、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、ナプシレート(napsylate)などが挙げられる。このような塩はこの分野でよく知られた方法を用いることにより容易に調製できる。
本発明のなおもう一つの具体例によると、アセチルコリン受容体の活性を修飾する方法が提供され、前記方法は細胞内アセチルコリン受容体と、前記アセチルコリン受容体の活性を修飾するのに十分な濃度の上記ピリジン化合物とを接触させることからなる。
本明細書中で用いた語句「アセチルコリン受容体の活性を修飾する」は、種々な治療上の応用、例えばアルツハイマー病、および記憶喪失および(または)痴呆(エイズ痴呆を含む);認識機能不全(注意力、焦点および集中力の障害を含む)、錐体外路の運動機能の障害、例えばパーキンソン病、進行性筋肉上麻痺、ハンチントン病、Gilles de la Tourette症候群および遅発性ジスキネジア;気分および感情障害、例えばうつ病、パニック、不安および精神病;物質乱用、例えば虚脱症候群および置換療法;神経内分泌障害および食物摂取の調節不全、例えば病的飢餓および食欲不振;侵害受容の障害および痛みの制御;胃腸の運動性および機能の不全を含めた自律障害、例えば炎症性腸疾患、過敏腸管症候群、下痢、便秘、胃酸分泌および潰瘍;クロム親和性細胞腫;心臓血管機能不全、例えば高血圧および心臓性不整脈、ならびに外科手順における同時投薬の処置を指す。
本発明化合物は、アルツハイマー病ならびに他の型の痴呆(エイズに関連した痴呆を含む)、パーキンソン病、認識機能不全(注意力、焦点および集中力障害を含む)、注意力欠損症候群、感情障害の治療に、また痛みの制御にとりわけ有用である。従って、上記諸疾患のいずれかを蒙むっている患者の細胞上または細胞内に存在するアセチルコリン受容体の活性の修飾は治療効果を与えるであろう。
本明細書中で用いた語句「有効な量」は、本発明化合物に関して用いている場合、受薬者に対して有益な効果を与えるのに十分高い循環濃度を提供するだけの化合物用量を指す。このような濃度は、典型的には約0.001から100mg/kg/日までの範囲内に入るが、約0.05から10mg/kg/日までの範囲内の濃度が特によい。
ここで本発明を下記の実施例(制限ではない)に関して一層詳細に説明することにする。本明細書中に引用されたあらゆる参考文献は参考として取り入れている。
例1
合成スキームIによる本発明エスエル化合物の合成エステルの生成、方法A:
滴下ロートと冷却器を取り付け、アルゴンで掃気した三頚丸底フラスコ中に、化合物II、2ml/ミリモルの乾燥塩化メチレン、トリエチルアミン(1.1当量)および触媒量のジメチルアミノピリジンを入れた。この混合物へ;アシルクロリドI(1.05当量)を0℃でゆっくり加えた。混合物を室温まで温め、反応を薄層クロマトグラフィー(TLC)によりモニターした。完了後、反応混合物を水中に注いだ。水層を炭酸ナトリウムで塩基性にし、3−4ml/ミリモルの塩化メチレンで三回抽出した。有機層を合わせ、4−5ml/ミリモルの食塩水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、真空下で(15mmHg)で濃縮して油状物を得た。溶離剤としてクロロホルムとメタノールの匂配を用いるシリカ上のクロマトグラフィーによりこの油を精製した。
1−メチル−2−ピロリジンメチル フェネチルアセテート(方法A):
(S)−(−)−1−メチル−2−ピロリジンメタノール(2.00g、17.4ミリモル)、トリエチルアミン(1.93g、2.66ml、19.1ミリモル)、ジメチルアミノピリジン(0.01g)およびフェニルアセチルクロリド(2.81g、2.4ml、18.2ミリモル)を室温で10分かきまぜ、求める化合物1.01g(4.32ミリモル、24%)を得た。
Figure 0003969741
1−メチル−2−ピロリジンメチル 3−フェニルプロピオネート(方法A):
(S)−(−)−1−メチル−2−ピロリジンメタノール(2.00g、17.4ミリモル)、トリエチルアミン(1.93g、2.66ml、19.1ミリモル)、ジメチル−アミノピリジン(0.01g)およびヒドロシンナモイルクロリド(3.06g、2.7ml、18.2ミリモル)を室温で10分かきまぜて、2.16g(8.73ミリモル、50%)の求めるエステルを得た。
1−メチル−2−ピロリジンメチル 3−フェニルプロピオネートをフマル酸塩に変えた(1.1g、3.03ミリモル、75%)。
Figure 0003969741
例2
合成スキームIIによる本発明エステル化合物の合成
1−メチル−2−ピロリジンメチル 3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート
冷却器を取り付け、窒素で掃気した二頚丸底フラスコ中に、(S)−(−)−1−メチル−2−ピロリジンメタノール(10.4g、3.5ミリモル)、3−(4−tert−ブチルジメチルシリルヒドロキシフェニルプロピオン酸N−ヒドロキシスクシンイミド エステル(1.2g、3.18ミリモル)、触媒量のb−トルエンスルホン酸(0.02g)および無水塩化メチレン(10ml)を入れた。混合物を12時間還流し、水(20ml)で加水分解し、塩化メチレン(3×25ml)で抽出した。有機層を合わせ、約50mlの食塩水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、真空下(15mmHg)で濃縮した。粗製品を、溶離剤としてクロロホルムを用いるシリカ上のクロマトグラフィーにより精製して、1.13g(3.01ミリモル、91%)の純粋物質を得た。このアルコールをTHF中フッ化テトラブチルアンモニウム1.1当量を使用して室温で30分脱保護した。水による仕上げ処理後、粗製品を、溶離剤としてクロロホルム/メタノール(99:1)を用いるシリカ上のクロマトグラフィーにより精製して、0.33g(1.25ミリモル、95%)の求めるエステルを得た。
Figure 0003969741
例3
合成スキームIIIによる本発明エステル化合物の合成
1−メチル−2−ピロリジンメチル 3−(4−アミノフェニル)ブタノエート:
冷却器を取り付け、アルゴンで掃気した二頚、丸底フラスコ中に、(S)−(−)−1−メチル−2−ピロリジンメタノール(0.16g、1.43ミリモル)、4−(4−tert−ブチル−カルボニルアミノフェニル)酪酸(0.40g、1.43ミリモル)、EDC(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド(そのHCl塩として)(0.28g、1.43ミリモル)、トリエチルアミン(0.15g、0.20ml、1.43ミリモル)、および塩化メチレン(15ml)入れた。反応混合物を室温で12時間かきまぜ、水(20ml)で加水分解し、塩化メチレン(3×20ml)で抽出した。有機層を合わせ、食塩水50mlで洗浄し、乾燥し(MgSO4)、真空下(15mmHg)で濃縮した。粗製品を溶離剤としてクロロホルム/メタノール(99:1)を用いるシリカ上のクロマトグラフィーにより精製し、0.26gの保護化合物(48%)を得た。化合物をトリフルオロ酢酸(2.5ml)中室温で1時間かきまぜることによりこのアミンを脱保護した。溶媒を真空下で除き、粗製品を、溶離剤としてクロロホルム/メタノール(96:4)を用いるシリカ上のクロマトグラフィーにより精製して、0.80g(0.29ミリモル、40%)の求めるエステルを得た。
1−メチル−2−ピロリジンジメチル 3−(4−アミノフェニル)ブタノエート(0.80g、0.29ミリモル)をフマレート塩(0.50g、0.1ミリモル、34%)に変換した。
Figure 0003969741
例4
合成スキームIVによる本発明チオエーテル化合物の合成
チオエーテルの生成(方法B):
冷却器、温度計を取り付け、アルゴンで掃気した二頚フラスコ中に、2−(2−クロロエチル)−1−メチルピロリジン(1当量)、炭酸カリウム(10当量)および乾燥ジメチルホルムアミド(2ml/ミリモル)を入れた。反応混合物を70℃で30分加熱し、室温まで冷却し、3ml/ミリモルの飽和重炭酸ナトリウム溶液(4ml/ミリモル)中に注いだ。生じた混合物を4ml/ミリモルの酢酸エチルで三回抽出した。有機層を合わせ、食塩水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、真空下で(0.01mmHg)濃縮して油状物を得た。粗製品を、溶離剤としてクロロホルムとメタノールの勾配を使用するシリカ上のクロマトグラフィーにより精製した。
2−(2−フェニルチオエチル)−1−メチルピロリジン(方法B):
2−(2−クロロエチル)−1−メチルピロリジン(1.30g、0.08ミリモル)、チオフェノール(1.00g、9.08ミリモル)、炭酸カリウム(12.56g、90.8ミリモル)およびDMF(18ml)を化合させ、1.577g(8.01ミリモル、89%)の求める化合物を得た。
2−(2−フェニルチオエチル)−1−メチルピロリジン(0.12g、0.54ミリモル)をフマル酸塩(0.17g、0.51ミリモル、94%)に変換した。
Figure 0003969741
2−[2−(4−ヒドロキシフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(方法B):
2−(2−クロロエチル)−1−メチルピロリジン(2.0g、13.5ミリモル)、4−ヒドロキシチオフェノール(1.7g、13.5ミリモル)、炭酸カリウム(18.7g、135.4ミリモル)およびDMF(26ml)を化合させ、1.42g(5.98ミリモル、44%)の求める化合物を得た。
2−[2−(4−ヒドロキシフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(0.20g、0.84ミリモル)を塩酸塩(0.13g、0.47ミリモル、56%)に変換した。
Figure 0003969741
2−[2−(3,4−ジクロロフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(方法B):
2−(2−クロロエチル)−1−メチルピロリジン(1.50g、10.26ミリモル)、3,4−ジクロロベンゼンチオール(1.82g、10.1ミリモル)、炭酸カリウム(14.03g、101.6ミリモル)およびDMF(20ml)を化合させ、0.46g(4.34ミリモル、43%)の求める化合物を得た。
2−[2−(3,4−ジクロロフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(0.46g、1.58ミリモル)を塩酸塩0.36g(1.10ミリモル、69%)に変換した。
Figure 0003969741
2−[2−(3−フルオロ−4−メチルフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(方法B):
2−(2−クロロエチル)−1−メチルピロリジン(1.4g、9.48ミリモル)、3−フルオロ−4−メチオキシチオフェノール(1.5g、9.48ミリモル)、炭酸カリウム(13.1g、94.8ミリモル)およびDMF(20ml)を化合させ、1.90g(7.03ミリモル、74%)の求める化合物を得た。
2−[2−(3−フルオロ−4−メトキシフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(0.905g、3.36ミリモル)をフマル酸塩1.18g(3.06ミリモル、91%)に変換した。
Figure 0003969741
2−[2−(2−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)チオエチル]−1−メチルピロリジン(方法B):
2−(2−クロロエチル)−1−メチルピロリジン(2.85g、19.29ミリモル)、2−クロロ−4−ヒドロキシチオフェノール(3.1g、19.29ミリモル)、炭酸カリウム(26.7g、192.9ミリモル)およびDMF(30ml)を化合させ、3.2g(11.77ミリモル、61%)を得た。
2−[2−(2−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)−チオエチル]−1−メチルピロリジン(0.575g、2.12ミリモル)をフマル酸塩(0.34g、0.78ミリモル、37%)に変換した。
Figure 0003969741
例5
放射性リガンドの結合
FlynおよびMash(J. Neuro Chem. 47:1948(1986))の方法の変法に従って、ラット脳膜への3H−ニコチンの結合を行なった。ニコチンのアセチルコリン受容体結合検定法に対するリガンドとして、3H−ニコチン(80ci/ミリモル;New England Nuclear Corporation, Boston, MA)を使用した。他のすべての試薬はSigma Chemical Co.(セントルイス,MO)から購入した。
雄Sprague-Dawleyラット(250−400グラム)を、断頭により殺し、脳を取り出し、氷上で脳皮質を切り裂いた。皮質組織を、20容の氷冷修飾Tvis緩衝液(50mM Tris pH7.4,120mM Nace,5mM KCl,2mM EDTA,1mM PMSF)中で、ポリトロン(5−6セットで20秒)で均質化し、次いで4℃で遠心する(25,000×gで15分)ことによりシナプス膜を調製した。生じたペレットを再び均質化し、二回遠心した。最終ペレットを氷冷検定緩衝液(50mM Tris pH 7.4,120mM Nace,5mM KCl,2mM CaCl2,1mM MgCl2)中に、緩衝液10ml当り皮質1グラム湿重量と等価の膜濃度で再浮遊させた。タンパク質定量後、最終膜調製物を緩衝液でタンパク質3mg/mlに希釈した。この膜調製物は新鮮な状態で、あるいは冷凍し(−70℃)次に融解して使用した。
結合検定法は96−穴プレートを使用するか、またはBiomek自動化ワークステーション(Beckman Instrument Co.)を使用して人手によって実行した。3H−ニコチンを検定緩衝液で希釈して1.9nMの最終濃度とした。Biomek自動化ワークステーションは、3H−ニコチンを含む検定緩衝液750μl、膜調製物230μl、検定緩衝液中に、関心のある化合物を含有する溶液20μl、DMSO、エタノール:DMSO(1:1)あるいは適当なビヒクルを、96−穴プレートへ自動的に送るようにプログラムに組み込まれている。アトロピンをインキュベーション緩衝液へ最終濃度3μMで添加することによりムスカリン性アセチルコリン受容体部位への結合を遮断した。プレートを氷上に60分保ち、0.5%ポリエチレンイミン中に少なくとも2時間あらかじめ浸したGF/Cフィルター上へ、Brandel Harvesterで迅速に濾過することにより、組織に結合した放射能を遊離放射能から分離した。フィルターを4×2mlの氷冷検定緩衝液で洗浄し、シンチレーションカクテル4mlを添加したびんへフィルターを移した。LS−6500Beckman Liquid Scintillation Counterで、オート−dpmモードで放射能を測定した。データをlog−logit変換により、あるいは非直線回帰分析(例えば、GraphPad Prism, Graphpad Software, San Diego, CAから入手可能)により分析し、IC50値を得た。非特異的結合は10μMシチシンにより明らかにされた。
本発明化合物が、ラット脳膜で3H−QNB(キヌクリジニルベンジレート);43Ci/ミリモル)をムスカリン性アセチルコリン受容体から置き換える能力を、上記の方法(3H−ニコチンを60pM3H−QNBと置き換え、アトロピンをインキュベーション緩衝液から除外した)を用いて試験した。
幾つかの本発明化合物の3H−ニコチン、3H−シチシンおよび3H−QNB結合/置換検定の結果を表Iに要約する。
Figure 0003969741
表中のIC50値から明らかな通り、試験した各化合物は、ラット脳膜においてアセチルコリン受容体リガンドをそれらの結合部位から置き換えることができた。
例6
神経伝達物質の放出
Sacaan等(J. Pharamacol. Comp. Ther 224:224−230(1995))の方法に従い、ラットの線条薄片からの3H−ドーパミン(3H−DA)の測定を行なった。雄Sprague-Dawleyラット(250−300g)を断頭し、線条または嗅結節を冷いガラス表面上でいそいで切り裂いた。組織をMcIlwain組織チョッパーで切り刻んで厚さ300μmとした。直角に再び切り刻んだ後、組織を酸素化したクレブス緩衝液中に分散し、37℃で10分インキュベートした。3H−ドーパミン(40Ci/ミリモル,NEN−Dupont,ボストン,Ma)(50nM)を加え、10μMのパルジリンおよび0.5mMアスコルビン酸を含むクレブス緩衝液中で30分インキュベートした。次に、細かく切り刻んだ組織の一定部分をBrandel Superfusionシステムのチャンバーに移し、ここで組織をホワットマンGF/Bフィルターディスクの上に支持した。次に組織に、Brandel蠕動ポンプを用いて0.3ml/分の一定流速で緩衝液を注いだ。潅液をプラスチックのシンチレーションびんに3−分画分ずつ集め、シンチレーション分光光度法により放射能を測定した。最初の120分の潅注液は捨てた。ベースラインの二画分を集めた後、潅注緩衝液を、被検化合物を含有する新しい緩衝液あるいは含まない緩衝液に切り換えた。実験の終りに、フィルターと組織を取り出し、シンチレーション液体中に抽出後、放射能標識された神経伝達物質含量を測定した。放射能標識された神経伝達物質の分画流出量を、組織中の全量と比較した潅流液画分中の放射能の量として算出した。
前記パラグラフ中で説明した方法と本質的に同じ手順に従い、対象化合物を含有する(あるいは欠く)緩衝液で潅流したラットの海馬、視床および前頭葉前部皮質スライスから放出された3H−ノルエピネフリン3H−NE)の量も測定した。
ラット脳スライスからの神経伝達物質の放出に及ぼす本発明化合物の効果(ニコチンの効果と比較したとき)の研究結果を表IIに提出する。表に示された結果は、パーセント分画放出量として表わしてある。
Figure 0003969741
表IIに示した通り、本発明化合物は、種々な脳領域において選択的にカテコールアミンの放出を誘発する。
例7
ラット海馬におけるアセチルコリン放出の測定
雄Sprague Dawleyラット(230−290g)を、イソフルオランで飽和したチャンバー内で麻酔した。動かなくなったとき、門歯バーを−3.3mmにセットしたKopt定位固定装置にラットを取り付けた(Praxinos and Watson, 1986)。頭骨に中線切開を行なって下にある筋膜を露出させた。ヨウ素を含む抗菌調整物で頭骨をきれいにし、頭蓋骨の次の座標のところに孔をあけた:AP,−3.5mmおよびML,+2.0mm(Praxinos and Watson, 1986)。ステンレス鋼のガイドカニューレ(Small Parts, Inc., Stillwater, FL)を長さ2.0mmに切り、孔に挿入した。前記のガイドカニューレを取り囲んで更に3個の孔を頭骨に穿ち、これらの孔の中に小ねじを入れた。ガイドカニューレおよびねじを歯科用セメントで固定した。ガイドカニューレの中にダミーカニューレを挿入して詰まりを防いだ。動物を定位固定枠から出して3−7日間単独飼育し、食物と水を自由に摂らせた。
実験日に、ラットをイソフルオランで短時間麻酔し、ダミーカニューレを取り除いた。長さ約2mmのかたい軸と分子量カットオフ6000(ESA Inc, Chelmsfold, MA)を有するループ形プローブを含む微量透析カニューレをガイドカニューレ中に挿入した。これら条件下で、微量透析プローブはガイドカニューレの下2mmに達した。動物の首の周りに装備を付けて、これをプラスチックボール(CMA120;CMA Microdialysis,アクトン,MA,USA)に入れた。微量透析プローブを注射器ポンプに連結し、それを通して髄液のイオン濃度に相当する、100nMネオスチグミン含有塩溶液(人工CSF;145mM NaCl;27mM KCl;10mM MgCl2および12mM CaCl2;pH7.4;Moghaddam and Bunney, J. Neurochem,53,652−654,1989)を1.5μl/分の速度でポンプ送りした。
20分画分を集め、試料ループおよびオートインジェクターを経て自動的に注入した。オン−ライン微量透析は次の成分からなる:CMA/111シリンジセクレターに連結されたCMA/100マイクロシリンジポンプ。移動相[100mMリン酸水素二ナトリウム;2.0mM 1−オクタンスルホン酸ナトリウム塩;0.005%試薬MB(ESA Inc., Chelmeford, MA)リン酸でpH8.00]を、モデル580ESAポンプを使用して集合体の逆相カラム(ACH−3,ESA Inc., 3μM球状粒子;3.2mm×15cm)に通してポンプ送りした。カラムからの流出液を、固定化されたアセチルコリンエステラーゼおよびコリンオキシダーゼ(ACH−SPR,ESA Inc.)を含む酵素反応器に通過させた。HPLCカラムと酵素反応器を35℃の定温に保ったハウジングに入れた。微量透析試料中のアセチルコリンおよびコリンを過酸化水素に変換し、これをガラス状炭素ターゲット電極およびパラジウム参照電極を含むESAモデル5041分析用セルで、電流測定法の酸化により検出した。酸化電位は250mVであり、信号はESAモデル5200A Coulochem検知器により検知した。これら条件下でのコリンおよびアセチルコリンに対する保持時間は、それぞれ4分および6分であった。アセチルコリンに対する検出限界はカラム上で100fmol未満であった。
実験日に10−12画分を集め、ベースラインのアセチルコリン放出量を確定した。ベースラインの確立後、ラットに試験化合物を注射し、透析液試料中のアセチルコリン濃度がベースライン濃度に戻るまで(3−5時間)、試料を集めた。化合物を典型的には食塩水に溶かし、NaOHの添加により溶液のpHを調節した。得られる結果の一例を下記のデータで実証する。これらデータにおいては、ラットに式Z(式中、A=4−ヒドロキシフェニル、Bは存在せず、D=−S−、E=−CH2CH2−、G=1−メチルピロリジノ)に一致する化合物を0.2cc/ラットの体積で40mg/kgの用量で注射した。
海馬のアセチルコリン受容体に及ぼす種々な処置の効果を表1および図1−図5に示す。式Z(式中A=4−ヒドロキシフェニル、Bは存在せず、D=−S−、E=−CH2CH2−、G=1−メチルピロリジノ)を有する化合物により誘発されたメカミルアミンによるアセチルコリン放出の減衰は、この応答にニコチン性アセチルコリン受容体が関与することを実証している。
Figure 0003969741
ラットの歩行活動に及ぼす本発明化合物の効果を、O’Neill等、Psychopharmacology 104:343−350(1991)の手順を用いて評価した。この検定法を用いて一般的運動活動に及ぼす化合物の主要な効果を評価できる。歩行活動の減少は動物に及ぼす可能な鎮静効果の指標であるのに対して、歩行活動の増加は動物に及ぼす刺激効果の表われである。
ラット[雄Sprague-Dawley(Harlan),体重200−250g]の歩行活動を、本発明化合物の投与直後に光電池ケージ中で2時間測定した。試験日に先立ち、動物を活動ケージに3時間入れて動物を実験環境に慣熟させた。試験日に動物を光電池ケージに入れてから1.5時間後に化合物を注射した。
光電池ケージは標準の齧歯類用ケージ(30cm×20cm×40cm)で、4本の赤外線ビームが長軸を横切っている。動物は動機づけの拘束がなく、自由に動き回った。一つの赤外線ビームから他のビームへの運動(移動)を「クロスオーバー」と呼び、同じビームを続けて遮断すること(垂直および他の運動、例えば身づくろい)を「一般的活動」と呼んだ。
一つのこのような研究の結果を表IVに示す。結果は、二つの注射後期間、それぞれ0−60分および60−120分、に対する対照値(即ち、食塩水注射)からの変化のパーセントとして報告する。
本発明を幾つかの特に適当な具体例に関して詳細に説明して来たが、修飾および変化は記述され請求された主旨および範囲内にあることは理解されるであろう。

Claims (19)

  1. 下記の式Z:
    A−D−E−G (Z)
    式中、
    Aは、
    Figure 0003969741
    [式中、R1 2 、R 4 及びR5の各々は、それぞれ独立に水素、 1-4 アルキル、又は、ハロゲンであり、
    3 は、-O-C(O)−N(CH 3 2
    -CH 2 −NHSO 2 −R D
    −O−C(O)R A
    −O−R A
    ヒドロキシ、
    アミノ、
    アミノ(トルエンスルホネート)
    −NHSO 2 −R A
    −NHSO 2 −N(R A 2
    −C(O)−OH;又は
    −CH 2 −NHSO 2 −R A であり、
    式中、R A は−CH 3 又は−CF 3 ;R D は水素、又はC 1-4 アルキルである]であり;
    は、−S−であり;
    Eは、−CH 2 −CH 2 であり;及び
    Gは構造式(II)を有する含窒素環状部分であり[式中、R D は水素又はC 1-4 アルキルである]:
    Figure 0003969741
    を有する化合物又はその鏡像体、ジアステレオマー異性体又はその二種以上の混合物、或いはその製薬上許容しうる塩。
  2. は、4−ヒドロキシフェニル、4−アミノフェニル、2−クロロ−4−ヒドロキシフェニル又は3−フルオロ−4−メトキシフェニルである、請求項1記載の化合物。
  3. Aは2−クロロ−4−ヒドロキシフェニルであり、R D は水素又はメチル
    である請求項1記載の化合物。
  4. は3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニルであり、Dは水素又はメチルである請求項1記載の化合物。
  5. は4−ヒドロキシフェニルであり、RDは水素又はメチルである請求項1記載の化合物。
  6. は2−フルオロ−4−ヒドロキシフェニルであり、Dは水素又はメチルである請求項1記載の化合物。
  7. は4−(NHSO2−RA)−フェニルであり、
    Aは−CH3又は−CF3 であり、
    Dは水素又はメチル、
    である請求項1記載の化合物。
  8. は4−アミノ(トルエンスルホネート)フェニルであり、R Dは水素又はメチルである請求項1記載の化合物。
  9. は2−メチル−4−ヒドロキシフェニルであり、R Dは水素又はメチルである請求項1記載の化合物。
  10. は4−メチルアセテートフェニルである請求項1記載の化合物。
  11. は4−カルボキシフェニルである請求項1記載の化合物。
  12. は4−(O−C(O)−N(CH32フェニルである請求項1記載の化合物。
  13. は4−(CH2−NHSO2−RA)−フェニルであり、
    式中RAはメチル又は−CF3
    である請求項1記載の化合物。
  14. は4−(NH−SO2−N(RA2)フェニル、
    式中RAメチル又は−CF3
    である請求項1記載の化合物。
  15. 請求項1に記載の化合物を含む、アセチルコリン受容体の活性を調節するための医薬。
  16. 請求項1に記載の化合物を含む、パーキンソン病の治療のための医薬。
  17. 請求項1に記載の化合物を含む、アルツハイマー病の治療のための医薬。
  18. 請求項1に記載の化合物を含む、痴呆の治療のための医薬。
  19. 請求項1に記載の化合物を含む、痛みを抑制するための医薬。
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