TW201920195A - 五環化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了由式(I)至(VI)表示的化合物或其藥學上所容許的鹽：

Description

五環化合物
本發明關於一種具有膽鹼能神經元活化作用和/或神經保護作用的五環化合物或其藥學上所容許的鹽、及其醫藥用途。本發明還涉及包含以上化合物作為活性成分之醫藥組合物。
釋放乙醯膽鹼作為遞質的膽鹼能神經元在前腦中從基底前腦的Meynert基底核和隔核廣泛投射到海馬體、杏仁核、和大腦皮層中，並且參與記憶、學習、認知、和注意力的調節(非專利文獻1)。此外，腦幹的腦橋腳被蓋核和背外側被蓋核中的膽鹼能神經元被投射在紋狀體、依核(accumbens nucleus)、黑質和丘腦中，並被認為參與控制動機和警覺(非專利文獻2至4)。
具體地，已經藉由使用許多動物模型(如損傷模型)進行分析,更加闡明了膽鹼能神經元在基底前腦中的作用。特別地，膽鹼能神經元機能障礙與記憶和學習下降之間的相關性已經顯示於動物模型中(非專利文獻5至7)，並且已經顯示藉由使用膽鹼酯酶抑制劑增加乙醯膽鹼的量以及增強膽鹼能神經元的功能，改善了認知表現(非專利文獻8至12)。
據報導，神經生長因子(NGF)在表現出膽鹼能神經元的缺失的動物模型中顯示對膽鹼能神經元的神經保護作用。(非專利文獻13至15)。
特別是對於阿茲海默症(AD)，從AD的早期發現膽鹼能神經元的缺失，並且其係AD的病理特徵之一。由澱粉樣蛋白β的沈積而造成的老年斑的積累和由τ蛋白聚集造成的神經原纖維纏結也是AD的病理特徵，並且特別地已知神經原纖維纏結隨著疾病狀態的進展而增加並且引起神經元死亡。神經原纖維纏結在來自AD早期的Meynert基底核和內嗅皮層中發現。其中，據報導，早期發現τ蛋白聚集導致Meynert基底核中膽鹼能神經元的缺失，並且認知功能評分的喪失與降低之間存在相關性(非專利文獻16和17)。與AD類似，在具有P301S突變的經基因修飾的小鼠中發現τ蛋白的高度磷酸化和異常積累，所述P301S突變已在家族性額顳葉失智(人τ P301S轉基因小鼠)中發現。因此，形成神經原纖維纏結(AD的病理特徵)(非專利文獻18)並且藉由突觸損傷、神經變性和神經元的缺失引起認知功能障礙。基於該等發現，人τ P301S轉基因小鼠被廣泛用作AD樣動物模型(非專利文獻19-22)，並且藉由抑制人τ P301S轉基因小鼠中的AD樣病變可以預期阿茲海默症中認知衰退的改善和疾病狀態進展的抑制。
此外，使用經基因修飾的小鼠和障礙的動物模型進行的多重分析表明軸突運輸缺陷係膽鹼能神經元缺失的原因之一(非專利文獻23-25)。其中，從隔區向海馬體投射的膽鹼能神經元的軸突在穹窿海馬傘損傷模型中受損，並且涉及存活和功能的分子的逆向運輸受損引起神經元缺失(非專利文獻26-28)。在經基因修飾的小鼠中也發現了逆向運輸的損傷(非專利文獻23和24)，並且由穹窿海馬傘損傷(fimbria-fornix lesion)造成的膽鹼能神經元的缺失反映了疾病狀態的一個方面。因此，藉由在該障礙模型中抑制或改善膽鹼能神經元的缺失可以預期阿茲海默症中認知衰退的改善和疾病狀態進展的抑制。
路易體失智症(DLB)和帕金森病(PD)係進行性神經退行性障礙，其中主要由α突觸核蛋白組成的異常包涵體(路易體)出現在神經元中並引起神經元的變性和缺失。如果路易體主要分佈在大腦皮層中，則會導致認知功能障礙進展，並且如果路易體主要分佈在腦幹中，則會導致帕金森症進展。除此之外，還會導致精神症狀,例如幻視、幻覺和妄想、睡眠障礙和自主症狀進展。如果失智出現在帕金森症發作之前或之後一年內，則診斷為路易體失智症，並且如果帕金森症在失智發作前一年或更長時間出現，則診斷為帕金森病失智症(PDD)。路易體失智症、帕金森病失智症和帕金森病係病理相同的疾病，並且綜合稱為路易體病(LBD)，儘管該等在認知功能障礙以及帕金森症的出現順序和程度上係不同的。在路易體失智症和帕金森病失智症中，與阿茲海默症類似，Meynert基底核(膽鹼能神經起源的核)的神經元退化並缺失，並且據報導，海馬體和皮層中出現嚴重的膽鹼能神經元障礙(非專利文獻29-31)。此外，膽鹼能神經元障礙的進展與認知功能障礙之間存在相關性(非專利文獻29)，並且已經證明膽鹼酯酶抑制劑可改善認知功能。基於該等發現，認知功能藉由改善膽鹼能神經元的功能而得到改善，並且與阿茲海默症類似，藉由抑制或改善若干種障礙模型中膽鹼能神經元的缺失可以預期路易體失智症和帕金森病失智症中認知衰退的改善和疾病狀態進展的抑制。
因此，基於該等發現，對由膽鹼能神經元機能障礙引起的認知表現的下降的改善可以藉由在臨床實踐中實現對膽鹼能神經元的功能性活化和/或神經保護作用來預期。
除了以上疾病，還已經報導了在認知功能降低與膽鹼能神經元機能障礙之間存在關聯的疾病的實例，包括杭丁頓氏舞蹈症、唐氏症候群、肌肉萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)、重度憂鬱、精神分裂症等。 [引證文獻清單] [非專利文獻]
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本發明的一個目標係提供一種具有膽鹼能神經元活化作用和/或神經保護作用以及具有用於阿茲海默症、路易體失智症和帕金森病失智症的治療劑的潛在應用的化合物或其藥學上所容許的鹽。
作為解決上述問題的廣泛研究的結果，本發明的諸位發明人找到了一種具有膽鹼能神經元活化作用和/或神經保護作用的五環化合物或其藥學上所容許的鹽。
即，本發明涉及以下 ＜1＞ 至 ＜26＞。 ＜1＞ 一種化合物，該化合物選自由以下各組成之群組： 3-氟-6,11-二甲基-6,7,10,11,12,13-六氫苯并[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-5,14-二酮：， 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[2,3-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮：， 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[3,2-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮：， (3aS,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮：， (3aR,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮：以及 (3aS,14aS)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮：或其藥學上所容許的鹽。 ＜2＞ 3-氟-6,11-二甲基-6,7,10,11,12,13-六氫苯并[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-5,14-二酮或其藥學上所容許的鹽：。 ＜3＞ 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[2,3-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮或其藥學上所容許的鹽：。 ＜4＞ 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[3,2-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮或其藥學上所容許的鹽：。 ＜5＞ (3aS,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮或其藥學上所容許的鹽：。 ＜6＞ (3aR,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮或其藥學上所容許的鹽：。 ＜7＞ (3aS,14aS)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮或其藥學上所容許的鹽：。 ＜8＞ 一種醫藥組合物，該醫藥組合物包含根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽、以及一種或多種藥學上所容許的添加劑。 ＜9＞ 根據 ＜8＞ 所述之醫藥組合物，該醫藥組合物係神經元活化劑和/或保護劑。 ＜10＞ 根據 ＜8＞ 所述之醫藥組合物，用於治療認知功能障礙。 ＜11＞ 一種針對認知功能障礙的治療劑，該治療劑包含根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜12＞ 一種治療認知功能障礙之方法，該方法包括向對其有需要的患者給予根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜13＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽用於治療認知功能障礙。 ＜14＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽之用途，用於製造用於認知功能障礙的治療劑。 ＜15＞ 一種針對阿茲海默症之治療劑，該治療劑包含根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜16＞ 一種治療阿茲海默症之方法，該方法包括向對其有需要的患者給予根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜17＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽用於治療阿茲海默症。 ＜18＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽的用途，用於製造用於阿茲海默症的治療劑。 ＜19＞ 一種針對路易體失智症的治療劑，該治療劑包含根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜20＞ 一種治療路易體失智症之方法，該方法包括向對其有需要的患者給予根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜21＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽用於治療路易體失智症。 ＜22＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽的用途，用於製造用於路易體失智症之治療劑。 ＜23＞ 一種針對帕金森病失智症之治療劑，該治療劑包含根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜24＞ 一種治療帕金森病失智症之方法，該方法包括向對其有需要的患者給予根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽。 ＜25＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽用於治療帕金森病失智症。 ＜26＞ 根據 ＜1＞ 至 ＜7＞ 中任一項所述之化合物或其藥學上所容許的鹽的用途，用於製造用於帕金森病失智症之治療劑。
根據本發明的式(I)至(VI)所示的五環化合物(下文稱為“化合物(I)至 (VI)”)或其藥學上所容許的鹽具有神經元活化作用和/或神經保護作用，如在稍後提供的藥理學測試實例中的活性數據中所顯示的。本發明的化合物(I)至(VI)導致由於其神經元活化和/或神經保護作用所造成的認知表現的改善，並且因此具有作為用於阿茲海默症、路易體失智症和帕金森病失智症的治療劑的潛在用途。
下文將詳細地描述本發明的內容。
在本說明書中，為方便起見，該等化合物的結構式可表示特定異構物；然而，本發明可以包括旋轉異構物和互變異構物連同異構混合物，不限於為了方便起見所描述的化學式，並且可以是任何異構物或含有任何比例的異構物的混合物。
此外，還可能存在多態晶體；然而，本發明也不限於它們中的任何一個，並且可以是單晶型或其混合物。此外，本發明還包括非晶形形式，並且根據本發明的化合物包括脫水物和溶劑化物(特別是水合物)。
本發明還包括化合物(I)至 (VI)的同位素標記的化合物。同位素標記的化合物與化合物(I)至(VI)相同，除了一個或多個原子被具有不同於通常在自然界中發現的那些的原子質量或質量數的一個或多個原子所代替。可以合併到本發明的化合物的同位素的實例包括以下同位素：氫、碳、氮、氧、氟、磷、硫、碘和氯，並且具體地包括2 H、3 H、11 C、14 C、15 N、18 O、18 F、32 P、35 S、123 I、125 I等。
以上同位素標記的化合物，例如其中摻入了放射性同位素(如3 H和/或14 C)的化合物，可用於進行醫藥和/或底物的組織分佈測定。3 H和14 C因其容易製備和檢測而被認為可用。同位素11 C和18 F被認為可用於PET(正電子發射斷層掃描)，同位素125 I被認為可用於SPECT(單光子發射電腦化斷層掃描)，並且所有該等同位素都可用於腦成像。被更重的同位素(如2 H)代替導致一些類型的治療優勢，包括體內半衰期增加或由於更高的代謝穩定性導致的所需劑量降低，並且因此被認為在某些情形下是有用的。可以藉由執行以下實例中揭露的程序，使用容易使用的同位素標記的試劑代替沒有用同位素標記的試劑，來類似地製備以上同位素標記的化合物。
本說明書中的“藥學上所容許的鹽”沒有特別限制，只要它們係用根據本發明的化合物形成的鹽，並且具體實例包括酸加成鹽，如無機酸鹽、有機酸鹽、和酸性胺基酸鹽。
除非有任何特別限制性描述，本說明書中的“藥學上所容許的鹽”係以合適的比率形成的任何鹽，並且形成的鹽中的每個化合物的分子的酸分子的數目沒有特別限制；然而，可較佳的是，每個化合物的分子的酸分子的數目係約0.5至約2，並且更可較佳的是，每個化合物的分子的酸分子的數目係約0.5、約1、或約2。
無機酸鹽的較佳的實例包括鹽酸鹽、氫溴酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、以及磷酸鹽；並且有機酸鹽的較佳的實例包括乙酸鹽、琥珀酸鹽、富馬酸鹽、馬來酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、硬脂酸鹽、苯甲酸鹽、甲磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽、以及苯磺酸鹽。
酸性胺基酸鹽的較佳的實例包括天冬胺酸鹽和穀胺酸鹽。
當根據本發明的化合物(I)至(VI)以游離形式獲得時，它們可以根據常規方法轉化成可以由化合物(I)至(VI)形成的鹽或其水合物。
當根據本發明的化合物(I)至(VI)以化合物(I)至(VI)的鹽或化合物(I)至(VI)的水合物獲得時，它們可以根據常規方法轉化成化合物(I)至(VI)的游離形式。
此外，獲得自根據本發明的化合物(I)至(VI)的各種異構物(例如旋光異構物、旋轉異構物、立體異構物等)可以藉由一般分離手段被純化和分離，如重結晶、非鏡象異構物鹽方法、酶拆分方法、以及各種層析技術(例如薄層層析法、柱層析法、氣相層析法等)。 [醫藥製劑]
根據本發明的醫藥組合物可以藉由將藥學上所容許的添加劑與一種化合物混合來生產，該化合物選自化合物(I)至(VI)或其藥學上所容許的鹽的組。根據本發明的醫藥組合物可以藉由已知方法來生產，例如，在Japanese Pharmacopoeia Seventeenth Edition[日本藥典，第十七版]的General Rules for Preparations[製劑的通用規則]中所描述的方法。
根據本發明的醫藥組合物可以取決於其劑型適當地給予至患者。
根據本發明的化合物(I)至(VI)或其藥學上所容許的鹽的劑量取決於症狀的嚴重性、年齡、性別、體重、劑型、鹽的類型、疾病的具體類型、以及其他條件而變化；然而，一般而言，成年人每天口服給予的劑量係約30 μg至10 g，較佳的是100 μg至5 g，並且更較佳的是100 μg至1 g；成年人每天注射給予的劑量係約30 μg至1 g，較佳的是100 μg至500 mg，並且更較佳的是100 μg至300 mg；並且以上劑量被給予一次或若干次。
本發明的化合物可以作為用於捕獲生物活性低分子量化合物的靶蛋白的化學探針來使用。這就是說，使用例如在J. Mass Spectrum. Soc. Jpn. Vol. 51, No. 5, 2003, pp. 492-498[日本質譜學會雜誌，第51卷，第5期，2003年，第492-498頁]、WO 2007/139149或類似文獻中所描述的方法，藉由將標記基團、連接物或類似物引入到與化合物的活性發展所必需的結構部分不同的部分中，可以將本發明的化合物轉化為親和層析探針、光親和探針等。
用於化學探針中的標記基團、連接物等的實例包括由以下 (1) 到 (5) 組成的組中所顯示的基團： (1) 蛋白質標記基團，如光親和標記基團(例如，苯甲醯基、二苯甲酮基、疊氮基、羰基疊氮基、二氮丙啶基、烯酮(enone)基、重氮基、硝基等)以及化學親和基團(例如，其中α碳原子被鹵素原子代替的酮基、胺基甲醯基、酯基、烷硫基、麥可受體如α,β-不飽和酮或酯、以及環氧乙烷基)； (2) 可裂解的連接物，如-S-S-、-O-Si-O-、單糖(葡萄糖基、半乳糖基等)，或二糖(乳糖等)；以及藉由酶反應可裂解的寡肽連接物； (3) 採捕標籤(fishing tag)基團，如生物素和3-(4,4-二氟-5,7-二甲基-4H-3a,4a-二氮雜-4-硼-s-苯并二茚-3-基)丙醯基； (4) 放射性標記基團，如125 I、32 P、3 H、和14 C；螢光標記基團，如螢光素、玫瑰紅、丹醯(dansyl)、繖形酮、7-硝基呋呫基、以及3-(4,4-二氟-5,7-二甲基-4H-3a,4a-二氮雜-4-硼-s-苯并二茚-3-基)丙醯基；化學發光基團，如螢光素和魯米諾；以及能夠檢測重金屬離子(如鑭系元素金屬離子和鐳離子)的標誌物；或 (5) 與固相載體附接的基團，該等固相載體如玻璃珠、玻璃床、微量滴定板、瓊脂糖珠、瓊脂糖床、聚苯乙烯珠、聚苯乙烯床、尼龍珠、以及尼龍床。
藉由以上文獻或類似文獻中描述的方法，藉由將選自由以上 (1) 至 (5) 組成的組中的標記基團引入本發明的化合物而製備的探針可以用作化學探針以鑑定可用於搜尋新穎的醫藥設計靶標等的標記蛋白。 [實例]
本發明的化合物(I)至(VI)可以藉由例如以下實例中所描述的方法來生產，並且該等化合物的效果可以藉由以下測試實例中所描述的方法來確認。然而，該等僅是實例，並且本發明無論如何不限於以下具體實例並且可以在不偏離本發明範圍的範圍內被修改。
用文獻名等描述的化合物表示該等化合物係根據該等文獻等生產的。
此外，本說明書中使用的縮寫係熟習該項技術者熟知且常見的。在本說明書中，使用以下縮寫。 DCE：1,2-二氯乙烷 DCM：二氯甲烷 DIPEA：N,N-二異丙基乙胺 DMT-MM：4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三-2-基)-4-甲基啉鎓氯化物 DMSO：二甲亞碸 EDC：1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽 HATU：O-(7-氮雜苯并三唑-1-基)-N,N,N',N'-四甲基脲鎓六氟磷酸鹽 HOBT：1-羥基苯并三唑 n-：正 NMM：N-甲基啉 t-：三級 TBD：1,3,4,6,7,8-六氫-2H-嘧啶并[1,2-a]嘧啶 TBME：三級丁基甲醚 TEA：三乙胺 THF：四氫呋喃1 H-NMR：質子核磁共振波譜法 MS：質譜法 HPLC：高效液相層析法
以下實例和生產實例中的術語“室溫”通常是指約10°C至約35°C。除非另外說明，%係指重量百分數。
質子核磁共振光譜中的化學位移以相對於四甲基矽烷的δ單位(ppm)表示，並且耦合常數以赫茲(Hz)記錄。將圖譜指定為s：單峰，d：雙峰，t：三重峰，q：四重峰，m：多重峰，br：寬峰，br.s：寬單峰。
對於化合物的光學拆分，使用由拜泰齊公司(Biotage)生產的Parallex FlexTM (柱：由大賽璐公司(DAICEL)生產的CHIRALPAK (R) AD-H, IA、IB和IC中的一個；以及由大賽璐公司生產的CHIRALCEL (R) OD-H和OJ-H)。
在使用生產實例、參考實例、以及實例中的微波反應器的反應中，使用由拜泰齊公司生產的InitiatorTM 或Initiator+TM 。
對於層析法，作為矽膠，使用由默克公司(Merck)生產的矽膠60(70-230目或230-400目 ASTM)或由富士矽化學有限公司(Fuji Silysia Chemical Ltd.)生產的PSQ60B，或使用預填充柱{柱：由山善株式會社(YAMAZEN)生產的Hi-FlashTM 柱(矽膠)，尺寸：S(16 x 60 mm)、M(20 x 75 mm)、L(26 x 100 mm)、2L(26 x 150 mm)、和3L(46 x 130 mm)中的一個；或使用由拜泰齊公司生產的BiotageTM SNAP Ultra Silica柱體，尺寸：10 g、25 g、和50 g中的一者}。
作為NH矽膠，使用由富士矽化學有限公司(Fuji Silysia Chemical Ltd.)生產的CHROMATOREX NH-DM2035，或使用預填充柱{柱：山善株式會社(YAMAZEN)生產的Hi-FlashTM 柱 (Amino)，尺寸：S(16 x 60 mm)、M(20 x 75 mm)、L(26 x 100 mm)、2L(26 x 150 mm)、和3L(46 x 130 mm)中的一者；或使用由和光純藥工業株式會社(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)生產的PresepTM (Luer Lock) NH2(HC)，尺寸：M型(14 g/25 mL)、L型(34 g/70 mL)、2L型(50 g/100 mL)、和3L型(110 g/200 mL)中的一者}。
作為以下所示化合物的名稱，除了通常使用的試劑之外，使用“E-Notebook[E-手冊]”第12版(珀金埃爾默公司(PerkinElmer))中所示的那些。 生產實例1 乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯的合成
在室溫下，將TEA(61.6 mL，442 mmol)添加到1-甲基-4-哌啶酮(CAS號1445-73-4)(51.5 mL，442 mmol)、氰乙酸乙酯(CAS號105-56-6)(47.2 mL，442 mmol)、硫(CAS No. 7704-34-9)(14.2 g，442 mmol)和乙醇(800 mL)的混合物中。將反應混合物在40°C攪拌15小時，並且然後在減壓下濃縮。將殘餘物藉由柱層析法(NH矽膠，乙酸乙酯)進行純化。將獲得的濃縮殘餘物用乙酸乙酯進行研磨。藉由過濾收集沈澱物，用乙酸乙酯洗滌，並且在減壓下乾燥，以產生標題化合物(58.4 g)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.33 (t, J = 7.0 Hz, 3H), 2.44 (s, 3H), 2.62-2.70 (m, 2H), 2.79-2.88 (m, 2H), 3.37 (t, J = 2.0 Hz, 2H), 4.26 (q, J = 7.3 Hz, 2H), 5.97 (br. s, 2H)。 MS (ESI) m/z: 241 [M+H]+ 生產實例2 7-氟-4-甲基-3,4-二氫-1H-苯并[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成
在室溫下，將肌胺酸(CAS號107-97-1)(5.16 g，58.0 mmol)添加到6-氟-1H-苯并[d][1,3]㗁-2,4-二酮(CAS號321-69-7)(10.0 g，55.2 mmol)在吡啶(100 mL)中的溶液中，並且將反應混合物在100°C攪拌8小時。將該反應混合物冷卻至室溫。藉由過濾收集沈澱物並且用二乙醚洗滌。將獲得的固體在減壓下乾燥，以產生標題化合物(5.34 g)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 3.30 (s, 3H), 3.90 (s, 2H), 6.97 (dd, J = 8.8, 4.5 Hz, 1H), 7.20 (ddd, J = 8.6, 7.6, 2.9 Hz, 1H), 7.67 (dd, J = 9.0, 3.1 Hz, 1H), 7.99 (br. s, 1H)。 MS (ESI) m/z: 209 [M+H]+ 生產實例3 4-甲基-3,4-二氫-1H-噻吩并[3,2-e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成
將1H,2H,4H-噻吩并[3,2-d][1,3]㗁-2,4-二酮(CAS號78756-28-2)(300 mg，1.77 mmol)、肌胺酸(395 mg，4.43 mmol)和水(10 mL)的混合物在回流下加熱2小時。將該反應混合物冷卻至0°C。藉由過濾收集沈澱物，並且順序地用水和二乙醚進行洗滌。將獲得的固體在減壓下乾燥，以產生標題化合物(165 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 3.24 (s, 3H), 4.00 (s, 2H), 6.72 (d, J = 5.3 Hz, 1H), 7.52 (d, J = 5.3 Hz, 1H), 7.96 (br. s, 1H)。 MS (ESI) m/z: 197 [M+H]+ 生產實例4 4-甲基-3,4-二氫-1H-噻吩并[2,3-e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成
將1H,2H,4H-噻吩并[2,3-d][1,3]㗁-2,4-二酮(CAS號103979-54-0)(600 mg，3.55 mmol)添加到肌胺酸(790 mg，8.87 mmol)在水(12 mL)中的溶液中。將該反應混合物在回流下加熱1.5小時。將該反應混合物冷卻至室溫。將氯仿添加到該反應混合物中，並且將有機層分離。將水層用氯仿(兩次)和乙酸乙酯(3次)萃取。將合併的有機層經無水硫酸鈉乾燥，並且過濾，並且將濾液在減壓下濃縮。將獲得的固體進行乾燥，以產生標題化合物(430 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 3.23 (s, 3H), 3.99 (s, 2H), 6.90 (d, J = 5.9 Hz, 1H), 7.29 (d, J = 5.7 Hz, 1H), 8.39 (br. s, 1H)。 MS (ESI) m/z: 197 [M+H]+ 生產實例5 (5aS,8aR)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成(1) 甲基 2-((1S,2R)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)-N-甲基環戊烷甲醯胺)乙酸酯的合成
在冰冷卻下，將TEA(22.2 mL，159 mmol)、HOBT/一水合物(11.7 g，76.3 mmol)和EDC(14.6 g，76.3 mmol)順序地添加到(1S,2R)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)環戊烷-1-甲酸(CAS號137170-89-9)(14.6 g，63.6 mmol)、肌胺酸甲酯鹽酸鹽(CAS號13515-93-0)(10.7 g，76.3 mmol)和THF(150 mL)的混合物中。將該反應混合物在室溫下攪拌15小時之後，添加乙酸乙酯和水，並且將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層順序地用飽和碳酸氫鈉水性溶液和飽和氯化鈉溶液洗滌，經無水硫酸鈉乾燥，過濾，並且在減壓下濃縮。將獲得的殘餘物藉由柱層析法(矽膠，25%-30%乙酸乙酯/正庚烷)純化兩次，以產生標題化合物(16.1 g)。 MS (ESI) m/z: 337 [M+Na]+ (2) (5aS,8aR)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成
在冰冷卻下，將4N氯化氫/1,4-二㗁溶液(160 mL，640 mmol)添加到甲基 2-((1S,2R)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)-N-甲基環戊烷甲醯胺)乙酸酯(16.1 g，51.3 mmol)中。將反應混合物在相同溫度下攪拌30分鐘，然後在室溫下攪拌45分鐘，並且在減壓下濃縮。在水冷卻下，將TBD(8.57 g，61.6 mmol)添加到殘餘物在甲醇(130 ml)中的溶液中。在水冷卻下，將反應混合物攪拌3小時，並且然後冷卻至0°C。將所得固體藉由過濾收集，用冰冷卻的甲醇洗滌3次，並且在減壓下乾燥以產生標題化合物(5.22 g)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.41-1.59 (m, 2H), 1.78-1.98 (m, 2H), 2.00-2.15 (m, 1H), 2.36-2.53 (m, 1H), 3.08 (s, 3H), 3.18-3.32 (m, 1H), 3.49 (dd, J = 15.5, 1.7 Hz, 1H), 3.91-4.04 (m, 1H), 4.51 (d, J = 15.4 Hz, 1H), 5.54 (br. s, 1H)。 MS (ESI) m/z: 183 [M+H]+ 生產實例6 (5aR,8aR)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成(1) 三級丁基 2-((1R,2R)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)-N-甲基環戊烷甲醯胺)乙酸酯的合成
在室溫下，將DIPEA(1.81 mL，10.5 mmol)和HATU(1.99 g，5.23 mmol)順序地添加到(1R,2R)-三級丁氧基羰基-2-胺基環戊烷甲酸(CAS號245115-25-7)(1.00 g，4.36 mmol)、肌胺酸三級丁酯鹽酸鹽(CAS號136088-69-2)(872 mg，4.80 mmol)、和DCM(10 mL)的混合物中。將反應混合物在室溫下攪拌1小時，並且然後藉由柱層析法(矽膠，30%-50%乙酸乙酯/正庚烷)直接純化，以產生標題化合物(1.61 g)。 MS (ESI) m/z: 357 [M+H]+ (2) (5aR,8aR)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成
在室溫下，將4N氯化氫/1,4-二㗁溶液(16 mL，64 mmol)添加到三級丁基 2-((1R,2R)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)-N-甲基環戊烷甲醯胺)乙酸酯(1.61 g，4.52 mmol)中，並且將混合物攪拌20小時。將該反應混合物在減壓下濃縮。在室溫下，將碳酸氫鈉(0.911 g，10.8 mmol)、甲醇(24 mL)、NMM(0.099 mL，0.90 mmol)、和DMT-MM(12.3% H2 O，1.80 g，5.70 mmol)順序地添加到殘餘物中，並且將混合物攪拌20小時。將該反應混合物在減壓下濃縮，並且將殘餘物用DCM洗滌。將經洗滌的液體在減壓下濃縮，並且將殘餘物藉由柱層析法(矽膠，5%-20%甲醇/乙酸乙酯)進行純化，以產生標題化合物(745 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.56-1.88 (m, 3H), 1.91-2.02 (m, 1H), 2.13-2.23 (m, 1H), 2.26-2.39 (m, 1H), 3.07 (s, 3H), 3.08-3.16 (m, 1H), 3.51-3.62 (m, 1H), 3.79 (d, J = 18.0 Hz, 1H), 4.58 (d, J = 18.0 Hz, 1H), 6.76 (br. s, 1H)。 MS (ESI) m/z: 183 [M+H]+ 生產實例7 (5aS,8aS)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成(1) 三級丁基 2-((1S,2S)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)-N-甲基環戊烷甲醯胺)乙酸酯的合成
在室溫下，將HATU(1.99 g，5.23 mmol)添加到(1S,2S)-三級丁氧基羰基-2-胺基環戊烷甲酸(CAS號143679-80-5)(1.00 g，4.36 mmol)、肌胺酸三級丁酯鹽酸鹽(872 mg，4.80 mmol)、DIPEA(1.81 mL，10.5 mmol)、和DCM(10 mL)的混合物中。將反應混合物在室溫下攪拌過夜，並且然後藉由柱層析法(矽膠，30%-50%乙酸乙酯/正庚烷)直接純化，以產生標題化合物(1.55 g)。 MS (ESI) m/z: 357 [M+H]+ (2) (5aS,8aS)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮的合成
在室溫下，將4N氯化氫/1,4-二㗁溶液(16 mL，64 mmol)添加到三級丁基 2-((1S,2S)-2-((三級丁氧基羰基)胺基)-N-甲基環戊烷甲醯胺)乙酸酯(1.55 g，4.35 mmol)中，並且將混合物攪拌16小時。將該反應混合物在減壓下濃縮。在室溫下，將碳酸氫鈉(0.877 g，10.4 mmol)、甲醇(24 mL)、NMM(0.096 mL，0.87 mmol)、和DMT-MM(12.3% H2 O，1.73 g，5.48 mmol)順序地添加到殘餘物中，並且將混合物攪拌3小時。將該反應混合物在減壓下濃縮，並且將殘餘物用DCM洗滌。將經洗滌的液體在減壓下濃縮，並且將殘餘物藉由柱層析法(矽膠，0%-20%甲醇/乙酸乙酯)進行純化，以產生標題化合物(753 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.55-1.88 (m, 3H), 1.91-2.02 (m, 1H), 2.11-2.22 (m, 1H), 2.25-2.40 (m, 1H), 3.07 (s, 3H), 3.07-3.16 (m, 1H), 3.51-3.62 (m, 1H), 3.78 (d, J = 18.0 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 18.0 Hz, 1H), 6.54 (br. s, 1H)。 MS (ESI) m/z: 183 [M+H]+ 實例1 3-氟-6,11-二甲基-6,7,10,11,12,13-六氫苯并[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-5,14-二酮的合成
在室溫下，將三氯氧磷(4.65 mL，49.9 mmol)添加到在生產實例1中獲得的乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯(6.00 g，25.0 mmol)、在生產實例2中獲得的7-氟-4-甲基-3,4-二氫-1H-苯并[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮(5.20 g，25.0 mmol)、和DCE(300 mL)的混合物中。將該反應混合物在80°C下攪拌20小時。在冰冷卻下攪拌的同時，將乙醇鈉(在乙醇中的20%溶液，80 mL，207 mmol)添加到反應混合物中。將該反應混合物在室溫下攪拌20分鐘。將飽和碳酸氫鈉水性溶液和乙酸乙酯添加到該反應混合物中，並且將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層經硫酸鎂乾燥，並且過濾，並卻將濾液在減壓下濃縮。將殘餘物順序地藉由柱層析法(NH矽膠，50%-100%乙酸乙酯/正庚烷)和柱層析法(矽膠，0-50%甲醇/乙酸乙酯)進行純化。將獲得的固體用TBME研磨，並且藉由過濾收集沈澱物。將獲得的固體用TBME洗滌並且在減壓下乾燥以產生標題化合物(4.56 g)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 2.51 (s, 3H), 2.66-2.76 (m, 1H), 2.77-2.88 (m, 1H), 3.04-3.18 (m, 2H), 3.25 (s, 3H), 3.57-3.75 (m, 2H), 4.09 (d, J = 15.2 Hz, 1H), 4.47 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 7.25-7.31 (m, 1H), 7.60-7.64 (m, 1H), 7.67 (dd, J = 9.0, 4.7 Hz, 1H)。 MS (ESI) m/z: 385 [M+H]+ 實例2 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[2,3-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮的合成
在室溫下，將三氯氧磷(0.157 mL，1.68 mmol)添加到在生產實例1中獲得的乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯(303 mg，1.26 mmol)、在生產實例3中獲得的4-甲基-3,4-二氫-1H-噻吩并[3,2-e][1,4]二氮呯-2,5-二酮(165 mg，0.841 mmol)、和1,4-二㗁(10 mL)的混合物中。將反應混合物在70°C攪拌2小時，並且然後在90°C攪拌5小時。將乙醇鈉(在乙醇中的20%溶液，2.60 mL，6.73 mmol)添加到冷卻至室溫的該反應混合物中。將該反應混合物在室溫下攪拌40分鐘。將乙酸乙酯和飽和碳酸氫鈉水性溶液添加到該反應混合物中，並且將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層經無水硫酸鈉乾燥，過濾並且在減壓下濃縮。將殘餘物藉由柱層析法(矽膠，50%甲醇/乙酸乙酯)進行純化，以產生標題化合物(90.0 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 2.51 (s, 3H), 2.66-2.87 (m, 2H), 3.07-3.20 (m, 2H), 3.26 (s, 3H), 3.56-3.74 (m, 2H), 4.21 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 4.56 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 7.54 (d, J = 5.3 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 5.3 Hz, 1H)。 MS (ESI) m/z: 373 [M+H]+ 實例3 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[3,2-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮的合成
在室溫下，將三氯氧磷(1.43 mL，15.3 mmol)添加到在生產實例4中獲得的4-甲基-3,4-二氫-1H-噻吩并[2,3-e][1,4]二氮呯-2,5-二酮(1.00 g，5.10 mmol)、在生產實例1中獲得的乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯(1.84 g，7.64 mmol)、和1,4-二㗁(30 mL)的混合物中。將該反應混合物在室溫下攪拌5分鐘，並且在90°C攪拌2小時。經5分鐘，將乙醇鈉(在乙醇中的20%溶液，21.7 mL，56.1 mmol)添加到冷卻至室溫的該反應混合物中。在室溫下將該反應混合物攪拌1.5小時。將乙酸乙酯、飽和碳酸氫鈉水性溶液、和水順序地添加到該反應混合物中，並且將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層經無水硫酸鎂乾燥，並且過濾，並且將濾液在減壓下濃縮。將殘餘物藉由柱層析法(矽膠，20%-50%甲醇/乙酸乙酯)進行純化。將獲得的固體用乙醇研磨，並且藉由過濾收集沈澱物。將獲得的固體用乙醇洗滌並且在減壓下乾燥以產生標題化合物(712 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 2.52 (s, 3H), 2.71-2.87 (m, 2H), 3.05-3.30 (m, 5H), 3.59-3.75 (m, 2H), 4.23 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 7.35 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 7.39 (d, J = 5.9 Hz, 1H)。 MS (ESI) m/z: 373 [M+H]+ 實例4 (3aS,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮的合成
在室溫下，將三氯氧磷(7.93 mL，85.1 mmol)添加到在生產實例5-(2)中獲得的(5aS,8aR)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮(3.10 g，17.0 mmol)、在生產實例1中獲得的乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯(8.18 g，34.0 mmol)、和DCE(300 mL)的混合物中。將該反應混合物在80°C下攪拌14.5小時。在0°C下，將飽和碳酸氫鈉水性溶液添加到該反應混合物中，將混合物在室溫下攪拌3.5小時，並且然後將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層順序地用飽和碳酸氫鈉水性溶液和飽和氯化鈉溶液洗滌，經無水硫酸鎂乾燥，過濾，並且在減壓下濃縮。將殘餘物藉由柱層析法(NH矽膠，30%-60%乙酸乙酯/正庚烷)進行純化。將獲得的濃縮殘餘物用TBME研磨，並且藉由過濾收集沈澱物。將獲得的固體用TBME洗滌3次並且在減壓下乾燥以產生標題化合物(3.70 g)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.51-1.73 (m, 2H), 1.94-2.18 (m, 2H), 2.30-2.41 (m, 1H), 2.44-2.59 (m, 4H), 2.71-2.82 (m, 2H), 3.04-3.19 (m, 5H), 3.42-3.54 (m, 1H), 3.64 (s, 2H), 4.17 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 4.75 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 5.69-5.82 (m, 1H)。 MS (ESI) m/z: 359 [M+H]+ 比旋光度：[α]D 20 -146.0 (c 0.50, CHCl3 ) 藉由HPLC進行分析： (分析條件)柱：CHIRALPAK IB(由大賽璐化學工業有限公司(Daicel Chemical Industries, Ltd.)生產)(0.46 cm φ x 15 cm)，40°C，洗脫液：乙醇/己烷 = 20/80(v/v)，流速：1 ml/min.，檢測：UV(254 nm)。 (分析結果)當在以上分析條件下分析該標題化合物時，保留時間為10.38分鐘，光學純度為＞98%ee，並且旋光度為(-)。藉由使用外消旋混合物作為起始材料類似地合成的產物確認了鏡象異構物的保留時間。 實例5 (3aR,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮的合成
在室溫下，將三氯氧磷(0.793 mL，8.51 mmol)添加到在生產實例6-(2)中獲得的(5aR,8aR)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮(310 mg，1.70 mmol)、在生產實例1中獲得的乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯(613 mg，2.55 mmol)、和DCE(16 mL)的混合物中。將該反應混合物在70°C攪拌2.5小時，並且然後恢復到室溫，並且添加乙酸乙酯(15 mL)和飽和碳酸氫鈉水性溶液(30 mL)。將反應混合物在室溫下攪拌5天，添加乙酸乙酯，並且將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層經無水硫酸鈉乾燥，過濾並且在減壓下濃縮。將殘餘物藉由柱層析法(NH矽膠，50%-70%乙酸乙酯/正庚烷)進行純化。將獲得產物用二乙醚洗滌3次，然後用TBME洗滌，並且在減壓下乾燥，以產生標題化合物(143 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.29-1.49 (m, 1H), 1.68-1.83 (m, 1H), 1.82-2.21 (m, 3H), 2.50 (s, 3H), 2.76 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 2.98-3.23 (m, 6H), 3.40-3.54 (m, 1H), 3.57-3.68 (m, 2H), 4.17-4.34 (m, 2H), 5.30 (d, J = 17.4 Hz, 1H)。 MS (ESI) m/z: 359 [M+H]+ 藉由HPLC進行分析： (分析條件)柱：CHIRALPAK IC(由大賽璐化學工業有限公司(Daicel Chemical Industries, Ltd.)生產)(0.46 cm f x 15 cm)，40°C，洗脫液：乙醇，流速：1 mL/min.，檢測：UV(254 nm) (分析結果)該標題化合物的保留時間為6.64分鐘，光學純度為＞99%ee，並且旋光度為(-)。 實例6 (3aS,14aS)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮的合成
在室溫下，將三氯氧磷(0.859 mL，9.22 mmol)添加到在生產實例7-(2)中獲得的(5aS,8aS)-4-甲基八氫環戊[e][1,4]二氮呯-2,5-二酮(336 mg，1.84 mmol)、在生產實例1中獲得的乙基 2-胺基-6-甲基-4,5,6,7-四氫噻吩并[2,3-c]吡啶-3-甲酸酯(665 mg，2.77 mmol)、和DCE(17 mL)的混合物中。將該反應混合物在60°C攪拌3.5小時，並且然後恢復到室溫。將乙酸乙酯(15 mL)和飽和碳酸氫鈉水性溶液(30 mL)添加至反應混合物中。將該反應混合物在室溫下攪拌5天之後，添加乙酸乙酯，並且將有機層分離。用乙酸乙酯萃取水層。將合併的有機層經無水硫酸鈉乾燥，過濾並且在減壓下濃縮。將殘餘物藉由柱層析法(NH矽膠，40%-80%乙酸乙酯/正庚烷)進行純化。將獲得的產物用二乙醚洗滌3次，並且在減壓下乾燥，以產生標題化合物(166 mg)。1 H-NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ (ppm): 1.31-1.50 (m, 1H), 1.69-1.83 (m, 1H), 1.84-1.97 (m, 1H), 1.97-2.20 (m, 2H), 2.50 (s, 3H), 2.73-2.80 (m, 2H), 3.02-3.23 (m, 6H), 3.41-3.55 (m, 1H), 3.57-3.69 (m, 2H), 4.19-4.34 (m, 2H), 5.30 (d, J = 17.2 Hz, 1H)。 MS (ESI) m/z: 359 [M+H]+ (分析條件)柱：CHIRALPAK IC(由大賽璐化學工業有限公司(Daicel Chemical Industries, Ltd.)生產)(0.46 cm φ x 15 cm)，40°C，洗脫液：乙醇，流速：1 mL/min.，檢測：UV(254 nm) (分析結果)該標題化合物的保留時間為8.34分鐘，光學純度為＞99%ee，並且旋光度為(+)。 藥理學測試實例 使用實例1至6的化合物進行以下藥理學測試。 在NGF存在下測量大鼠原代隔區(septal)神經元培養系統中乙醯膽鹼(ACh)的釋放 (1) 大鼠原代隔區神經元培養
從胎齡18天的斯普拉格-道利(Sprague-Dawley，SD)大鼠(查理斯河實驗室日本公司(Charles River Laboratories Japan, Inc.))中分離隔區，並且培養。具體地，在異氟烷麻醉下，將胎兒無菌地從妊娠大鼠中取出。從每個胎兒中提取大腦，並且浸入冰冷卻的L-15培養基(11415-064，賽默飛世爾科技公司(Thermo Fisher Scientific))中。在立體顯微鏡下，從提取的大腦解剖出隔區。在37°C下，使解剖的隔區在含有0.25%胰蛋白酶(15050-065，賽默飛世爾科技公司)和0.01% DNA酶(D5025-150KU，西格瑪公司)的酶溶液中經受酶處理持續30分鐘，從而使細胞分散。在這種情況下，藉由添加滅活的馬血清(26050-088，賽默飛世爾科技公司)來終止該酶反應。將酶處理的溶液以1000 rpm離心3分鐘，並且去除上清液。將10 mL的量的培養基添加到獲得的細胞團塊中。所使用的培養基為補充有N2補充劑(17502-048，賽默飛世爾科技公司)、1 mM丙酮酸鈉(11360-070，賽默飛世爾科技公司)和青黴素-鏈黴素(15140-1221，賽默飛世爾科技公司)的杜氏改良的伊格爾氏培養基(044-29765，和光公司(WAKO))。藉由輕柔移液使添加該培養基的細胞團塊的細胞再分散，並且然後以1000 rpm再離心3分鐘，並且去除上清液。將10 mL的量的培養基添加到獲得的細胞團塊中，並且通過40-μm尼龍網(細胞過濾網)過濾細胞分散液以去除細胞團塊，從而獲得神經元細胞懸浮液。用培養基稀釋神經元細胞懸浮液，並且添加10%滅活牛血清(26140-079，賽默飛世爾科技公司)和10%滅活馬血清。此後，將100 μL/孔的懸浮液接種在預塗有聚-D-賴胺酸的96孔板(354461，康寧公司(CORNING))中，使得初始培養密度為1.4 x 105 個細胞/cm2 。在將接種的細胞在37°C培養箱中在5% CO2 -95%空氣下培養2天之後，用120 μL新鮮培養基代替整個培養基，並且隨後培養細胞持續5天。 (2) 化合物添加
在培養的第7天，以下列方式添加化合物。用培養基稀釋測試化合物在DMSO中的溶液，使得濃度比最終濃度高10倍。以0.3 ng/mL製備NGF(450-01，派普泰克公司(PEPRO TECH, INC.))。將這兩種溶液各自以15 μL/孔的量添加，並且將混合物充分混合。最終的DMSO濃度為0.1%或更低。此外，僅將DMSO和NGF添加到對照組中。 (3) ACh釋放測量
在化合物添加後一天，藉由HPLC以下列方式測量ACh釋放量。在消除培養基之後，將溫熱的緩衝液以100 μL/孔添加到孔中，並且立即去除緩衝液。此後，以120 μL/孔添加緩衝液，該緩衝液添加有10 μM膽鹼、10 μM毒扁豆鹼、和6 mM KCl。該緩衝液藉由添加125 mM NaCl、25 mM 4-(2-羥乙基)-1-哌乙磺酸、1.2 mM KH2 PO4 、1.2 mM MgSO4 、2.2 mM CaCl2(2H2 O)和10 mM葡萄糖至滅菌水來製備，並且該溶液的最終pH設定為7.4。在將添加了緩衝液的96孔板在37°C培養箱中在5% CO2 -95%空氣下孵育40分鐘之後，收集80 μL的緩衝液。將內標溶液IPHC(5 x 10-7 M)以6 μL的量添加到收集的緩衝液中，並將緩衝液轉移到用於HPLC測量的管中並且進行HPLC測量。結果藉由各化合物的效果表示為對照組緩衝液中ACh濃度的百分比(對照的%)，並且顯示比對照組緩衝液中ACh濃度增加20%的化合物濃度顯示於以下表1中。 [表1]
大鼠隔區中膽鹼乙醯基轉移酶(ChAT)mRNA表現水平的測量 (1) 化合物給予 在該研究中，使用體重為約250 g至350 g的SD雄性大鼠(查理斯河實驗室日本公司(Charles River Laboratories Japan, Inc.))。將化合物溶解在0.01 mol/L鹽酸中，並且口服給予。 (2) 取樣 在給予化合物後24小時，在戊巴比妥麻醉下收集全腦組織。在冰上從全腦分離內側隔核並用液氮冷凍，並且然後在-80°C儲存。 (3) ChAT mRNA表現水平的測量 對於RNA純化，在該研究中使用RNeasy Plus迷你套組(kit)(#74136：凱傑公司(QIAGEN))。藉由該套組中描述的方法進行RNA純化。RNA純化之後，藉由使用QIAxpert儀器(凱傑公司)測量總RNA濃度。使用SuperScript (R) VILO (TM) cDNA合成套組(#11754：賽默飛世爾科技公司)合成cDNA。藉由該套組中描述的方法進行cDNA的合成。將合成的cDNA用無RNA酶的水稀釋4倍，並且將稀釋的cDNA溶液用作樣品。將Taqman通用PCR預混合液(#4304437：賽默飛世爾科技公司)、Taqman (R) 基因表現測定, INVENTORIED(#4331182：賽默飛世爾科技公司)、無RNA酶的水、以及該cDNA溶液各自以10 μl、1 μl、4 μl、和5 μl的量混合，並且將所得混合物用作測量樣品溶液。藉由螢光探針法，使用ABI PRISM (R) 7900HT(賽默飛世爾科技公司)進行定量聚合酶鏈式反應(qPCR)。藉由SDS 2.4(賽默飛世爾科技公司)進行分析。藉由相比載體給予組中ChAT mRNA表現水平的量增加的化合物給予組中ChAT mRNA表現水平的量的百分比來計算結果。結果顯示於下表2中。 [表2]
測量大鼠腦脊液(CSF)中的乙醯膽鹼(ACh) (1) 背景 藉由對嚙齒動物的研究揭示了腦內神經遞質的增加和減少與腦脊液(CSF)中神經遞質的增加和減少之間的相關性，並且在人類中也觀察到該相關性(Lowe S等人 Psychopharmacology [精神藥理學] 219 (2012) 959-970)。因此，測量CSF中乙醯膽鹼的變化以確定由測試化合物引起的腦內乙醯膽鹼的變化。 (2) 化合物給予 在該研究中，使用體重為約150 g至250 g的Fischer344雄性大鼠(查理斯河實驗室日本公司(Charles River Laboratories Japan, Inc.))。將測試化合物以10 mg/kg每天一次口服給予大鼠，持續三天。所使用的載體係0.01 mol/L的鹽酸。 (3) 取樣 在給予載體和測試化合物後24小時，在戊巴比妥麻醉下，在含有AchE抑制劑的試管中從大池收集CSF。在3500 x g下在4 °C將收集的CSF離心10分鐘，並收集上清液。將收集的上清液用液氮冷凍，然後在-80°C儲存。 (4) 藉由LC-MS測量Ach 向10 μL的CSF中添加50 μL的終濃度為0.34 nmol/L的乙醯膽鹼-d9氯化物(ACh-d9)作為內標。對混合物進行移液並在1500 x g下在4°C離心10分鐘。收集上清液並進行LC/MS(NexeraX2(MS)，TSQ Altis(HPLC))，並且Ach在m/z 146.050處被檢測為先質離子且在m/z 87.071處被檢測為產物離子，並且ACh-d9作為內標在m/z 155.088處被檢測為先質離子且在m/z 87.000處被檢測為產物離子。結果顯示為相對於載體給予組中的百分比(對照的%)，測試化合物給予組中CSF中的ACh濃度增加的百分比的計算結果。結果示於表3中。 [表3]
評估人τ P301S轉基因小鼠 (1) 化合物給予 在該研究中，每天一次將測試化合物口服給予人τ P301S轉基因小鼠，從四月齡至七月齡，持續三個月。所使用的載體係0.01 mol/L的鹽酸。 (2) 取樣 在給予的最初一天(四月齡)和最後一次給予的第二天，將載體給予組和測試化合物給予組的小鼠在戊巴比妥(50 mg/kg，腹膜內給予)下麻醉並用PBS灌注。灌注後，收集包含內側隔區的前腦並用4%多聚甲醛固定。 (3) 製備腦冠狀冷凍切片 將收集的包含內側隔區的前腦浸入4%多聚甲醛中並振盪過夜。用7.5%蔗糖溶液替換該浸漬溶液。將其浸入7.5%蔗糖溶液中並振盪過夜，並用15%蔗糖溶液替換該浸漬溶液，並且將其浸入並振盪過夜。用30%蔗糖溶液替換該浸漬溶液，並將其浸入並振盪過夜。藉由使用切片機(萊卡公司(Leica)，SM2000R)從包含內側隔區的前腦製備具有30 μm厚度的腦冠狀冷凍切片。 (4) 膽鹼乙醯基轉移酶(ChAT)陽性細胞的免疫組織化學 使用ChAT抗體(聖克魯斯公司(SantaCruz)，SC-20672)作為第一抗體，用DAB(DAB過氧化物酶底物套組(維克多公司(Vector)，SK-4100))對製備的腦冠狀冷凍切片進行染色。藉由一體化螢光顯微鏡(基恩士公司(KEYENCE)，BZ-X710)拍攝包含內側隔區的切片圖像，如“The mouse Brain in stereotaxic coordinates[立體定位座標中的小鼠的腦]”(COMPACT THIRD EDITION[合同第三版], Keith B.J. Franklin & George Paxinos)中所示，並且藉由BZ分析軟體(基恩士公司)對內側隔區長軸周圍的ChAT陽性細胞進行計數。結果顯示為載體給予組和測試化合物給予組中ChAT陽性細胞數相對於初次給予時(四月齡)的ChAT陽性細胞數的百分比。數據表示為平均值 ± SEM。藉由非配對t檢驗來分析初次給予時的組與載體處理組之間的差異(顯著性：*)，並且還藉由非配對t檢驗來分析載體處理組和化合物處理組之間的差異(顯著性：＃ )。P ＜ 0.05的值被認為具有統計學意義。使用GraphPad Prism版本7.02進行統計學分析。結果示於表4中。 [表4]
使用穹窿海馬傘損傷的大鼠模型，膽鹼能神經元的神經保護和恢復作用 (1) 製備穹窿海馬傘損傷的大鼠模型 在該研究中，使用體重為約250 g至350 g的斯普拉格-道利雄性大鼠(查理斯河實驗室日本公司(Charles River Laboratories Japan, Inc.))。在三種醫藥：咪達唑侖(2 mg/kg，皮下)、鹽酸美托咪定(0.15 mg/kg，皮下)和酒石酸布托啡諾(2.5 mg/kg，皮下)的組合下將大鼠進行麻醉，並用腦立體定向裝置(成重有限公司(Narishige Co., Ltd.))固定。暴露顱骨，並從前囟後側2 mm處的中線在頭骨中鑽出一個5 mm寬的孔。將寬度為4 mm的剃刀以5.5 mm深度刺入前囟中以切割穹窿海馬傘。止血後，縫合頭皮。手術後，將大鼠帶回籠中並使其從麻醉中恢復。在假手術組中，從前囟後側2 mm處的中線在頭骨中鑽出一個5 mm寬的洞，但沒有刺入剃刀。 (2) 化合物給予 在手術後五天至九天(實例1：10 mg/kg)或手術後七天至十四天(實例3：3 mg/kg)，將測試化合物每天一次口服給予大鼠。所使用的載體係0.01 mol/L的鹽酸。在假手術組中，與測試化合物給予組類似地每天一次口服給予載體。 (3) 取樣 將大鼠在戊巴比妥下進行麻醉並用冰冷的PBS經心臟灌注。灌注後，收集包含內側隔區的前腦並用4%多聚甲醛浸沒並振盪過夜。用7.5%蔗糖溶液替換該浸漬溶液。將其浸入7.5%蔗糖溶液中並振盪過夜，並用15%蔗糖溶液替換該浸漬溶液，並且將其浸入並振盪過夜。用30%蔗糖溶液替換該浸漬溶液，並將其浸入並振盪過夜。藉由使用切片機(萊卡公司(Leica)，SM2000R)從包含內側隔區的前腦製備具有30 μm厚度的腦冠狀冷凍切片。 (4) 膽鹼乙醯基轉移酶(ChAT)陽性細胞和囊泡乙醯膽鹼轉運蛋白(VAChT)的免疫組織化學 使用ChAT抗體(聖克魯斯公司，SC-20672)或VAChT抗體(默克密理博公司(Merck Millipore)，ABN100)作為第一抗體，用DAB(DAB過氧化物酶底物套組(維克多公司，SK-4100))對製備的腦冠狀冷凍切片進行染色。藉由一體化螢光顯微鏡(基恩士公司，BZ-X710)拍攝包含內側隔區或海馬體的切片圖像，如“The mouse Brain in stereotaxic coordinates [立體定位座標中的小鼠的腦]”(COMPACT THIRD EDITION[合同第三版], Keith B.J. Franklin & George Paxinos)中所示，並且藉由BZ分析軟體(基恩士公司)測量內側隔區中的ChAT陽性細胞或海馬體VAChT中的光密度(OD)。結果顯示為載體給予組和測試化合物給予組中的內側隔區中ChAT陽性細胞數或海馬體VAChT中的OD相對於假手術組中的內側隔區中ChAT陽性細胞數或海馬體VAChT中的OD的百分比。數據表示為平均值 ± SEM。藉由非配對t檢驗來分析載體處理組和化合物處理組之間的差異(顯著性：#)。P ＜ 0.05的值被認為具有統計學意義。使用GraphPad Prism版本7.02進行統計學分析。結果示於表5和6中。 [表5] [表6]

Claims (17)

  1. 一種化合物或其藥學上所容許的鹽，該化合物選自以下之群組： 3-氟-6,11-二甲基-6,7,10,11,12,13-六氫苯并[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-5,14-二酮： [化1]， 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[2,3-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮： [化2]， 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[3,2-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮： [化3]， (3aS,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮： [化4]， (3aR,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮： [化5]以及 (3aS,14aS)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮： [化6]。
  2. 一種 3-氟-6,11-二甲基-6,7,10,11,12,13-六氫苯并[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-5,14-二酮或其藥學上所容許的鹽： [化7]。
  3. 一種5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[2,3-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮或其藥學上所容許的鹽： [化8]。
  4. 一種 5,10-二甲基-5,6,9,10,11,12-六氫吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a]噻吩并[3,2-f][1,4]二氮呯-4,13-二酮或其藥學上所容許的鹽： [化9]。
  5. 一種(3aS,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮或其藥學上所容許的鹽： [化10]。
  6. 一種(3aR,14aR)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮或其藥學上所容許的鹽： [化11]。
  7. 一種(3aS,14aS)-5,10-二甲基-3,3a,5,6,9,10,11,12-八氫-1H-環戊[f]吡啶并[4'',3'':4',5']噻吩并[2',3':4,5]嘧啶并[1,2-a][1,4]二氮呯-4,13(2H,14aH)-二酮或其藥學上所容許的鹽： [化12]。
  8. 一種醫藥組合物，該醫藥組合物包含如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽、以及一種以上藥學上所容許的添加劑。
  9. 一種針對阿茲海默症之治療劑，該治療劑包含如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽。
  10. 一種治療阿茲海默症之方法，該方法係向患者給予如請求項1之化合物或其藥學上所容許的鹽。
  11. 如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽，其用於治療阿茲海默症。
  12. 一種針對路易體失智症之治療劑，該治療劑包含如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽。
  13. 一種治療路易體失智症之方法，該方法係向患者給予如請求項1之化合物或其藥學上所容許的鹽。
  14. 如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽，其用於治療路易體失智症。
  15. 一種針對帕金森病失智症之治療劑，該治療劑包含如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽。
  16. 一種治療帕金森病失智症之方法，該方法係向患者給予如請求項1之化合物或其藥學上所容許的鹽。
  17. 如請求項1至7中任一項之化合物或其藥學上所容許的鹽，其用於治療帕金森病失智症。
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