TWI352084B - Gsk-3 inhibitors - Google Patents

Description

1352084 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明領域 本發明係有關於一種·酵素抑制劑，且更特別而言之爲 糖原合成激酶3卢，GSK-3，的雜環抑制劑，一種製備該 等化合物的方法，一種含彼等之醫藥組合物，和它們用於 治療和/或預防例如阿兹海默氏症（Alzheimer’s disease )或非胰島素依賴型糖尿病之與GSK-3有關疾病的用途 【先前技術】 本發明背景 近些年來由於對酵素結構和與標的疾病結合之其他生 物分子的更佳了解而大有助益於新治療試劑的尋求。已成 爲廣泛探討主題的一種重要酵素類別爲蛋白質激酶。許多 • 疾病合倂有由蛋白質激酶介導情況所激發的不正常細胞反 應。這些疾病包括自體免疫性疾病、發炎性疾病、神經性 和神經退化疾病、癌症、心血管疾病、過敏症和哮喘、阿 茲海默氏症或與荷爾蒙有關的疾病。因此，在醫藥化學上 已實質努力地發現可有效地做爲治療試劑的蛋白質激酶抑 制劑。 糖原合成激酶-3 ( GSK-3 )是一種由α和/5異構形式 藉各異基因相互編碼所組成之絲胺酸/蘇胺酸蛋白質激酶 (Coghlan 等人，化學與生物學（Chemistry & Biology) 1352084

，7，793-803 ( 2000) ; Kim 和 Kim mel，基因發展之當

前評鑑（Curr. Opinion Genetics Dev.，10，5 08-5 1 4 ( 2000 ))。此種蘇胺酸/絲胺酸激酶糖原合成激酶-3( GSK-3)在各種不同以受體連結的信號途徑中是個重要角 色（Doble，BW, Woodgett, JR，細胞科學期刊（J. Cell Sci. 2003，1 1 6: 1 1 75 - 1 1 86 )。在這些途徑之間的失調在數 種流行人類疾病發展上被視爲決定性因素，此等疾疾例如 有類型 Π 糖尿病，（Kaidanovich 0，Eldar-Finkelman H， 治療標的物之專家評鑑（Expert Opin. Ther. Targets)， 2002, 6:5 55-56 1 )，阿茲海默氏症（C r i m e s C A，J o p e R S， Prog. Neurobiol. 200 1，65:3 9 1 -426 ) ，CNS 疾病如躁鬱症 和神經退化疾病，和慢性發炎疾病（Hoeflich KP, Luo J，

Rubie E A ,Tsao MS ，Jin 0，Woodgett J，自然 2000， 406:86-90 )。這些疾病可能由GSK-3於其中扮演一個角 色的某些細胞信號途徑的不正常操作所引起、或造成。 # GSK-3已經被發現可磷酸化並且調整許多調節蛋白質 的活性。這些蛋白質包括糖原合成激酶，其爲糖原合成時 速率限制所需之酵素，該微管之組合爲Tau，基因轉錄因 子冷-連鎖蛋白（catenin)、轉譯起始因子elF2B、以及 A TP檸檬酸鹽裂解苺、支架蛋白（ax in)、熱休克因子-1 、c-Jun、c-Myc、c-Myb，CREB 和 CEPBa。.這些異種蛋 白質在細胞新陳代謝、增殖、辨別和發展之許多態樣上與 GS1C-3有關連。 目前，GSK-3的抑制作用可表現爲發展治療未完全掌 1352084

握疾病用的新穎醫藥物質的潛力策略（Martinez A ’ Castro A, Dorronsoro I，Alonso Μ，醫藥硏究回顧（Med. Res. Rev., 2 002, 22:3 7 3 - 3 84 )，其係分別利用胰島素模擬 、Tau去磷酸化作用和澱粉狀蛋白質加工、或轉錄調節。 具 GSK-3抑制作用的化學結構（Dorronsoro，I ; Castro, A; Martinez, A;治療專利之學者評鑑（Exp Opin Ther Patents ) 2002， 12:1527-1536 ； Alonso, M.和

Martinez, A.今日醫藥化學（Current Medicinal Chemistry) 2004，11，75 3 -76 1 )的最大多樣性之中，2,4-二取代之噻二唑烷酮（TD ZD )被提出做爲第一個非ATP 競爭性之 GSK-3 抑制劑（Martinez A，Alonso Μ，Castro A，Perez C，Moreno F，醫藥化學期刊（J Med Chem)， 2002, 45:1292-1299 ； WO 01 85685 和 US 2003/0 1 95238 ) 。這些化合物由於它們具有選擇性且在例如PKA、PKC、 CK-2和CDK1/周期蛋白B的多種激酶上並未顯示出抑 Φ 制作用而引起極大硏究興趣。然而，噻二唑烷酮具有與親 核劑反應的傾向，而且此性質可能危及它們的藥物潛力。 對於硏發出良好的GSK-3抑制劑仍有所需求，其需 同時具有效性和選擇性，且具有好的『藥物能力』（ drugability)性質，亦即與給藥 '分配，新陳代謝和排泄 相關良好藥學性質。 ⑧ 【發明內容】 本發明敘述 (4) 1352084 基於發明人所得之部份分子模型結果和天 吾人設計及合成出第二代之2,4-二取代之 TDZD )，其爲非常穩定以阻抗含硫羥的生衫 麩胱甘肽和BSA (牛血淸蛋白）。令人驚訝q 物亦具有非常有利之可作爲藥物的性質，特另 可利用性血腦屏障滲透性。

在一個本發明態樣中係有關於一種式（I 論的優勢’ 二唑烷酮（ 分子，例如 爲這些化合 是口服生物 )化合物

其中：

Rl爲具有至少8個選自C或0原子的窄 不藉由-C(0)·直接地連結至1^並包含至少—個 4 …R6獨 代或未經取代烷基、經取代或未經取代

未經取代烯基'經取代或未經取代芳基 代雜環基、--C0R7、-c(〇)〇r7、_c(〇)I

CN、·0Κ7、.OC(0)R7、s(〇) _r7 N _N〇2、_n = CR7R8 或鹵素， 機基，其並 芳族環： 自氫、經取 、經取代或 代或未經取 •c=nr7、· -NR7C(〇)Rg (5) ^52084 » . R 7和R 8個別獨立地 、經取代或未經取代環产其，、經取代或未經取代烷基 取代或未經取代芳基：經取代或未經取代誠、經 宜由R; &取代或未經取代芳氧基、齒素； 其中Ra和Rb可共同形

Rr d 成ο基，及其中任何一對的 n 、 R2R3 、 r3r4 、 R4r5 朗㈣㈣： 或r7r8可共同形

或其藥學上可接受鹽、前藥或溶劑化物。 ο人已發現，噻一唑烷酮具有在位置4的似苄基結構 及在垃置2的包含一方族環或多個環之大體積基團可最佳 化地與GSK-3酵素反應’同時呈現出良好的藥物能力性 質。 較佳之化合物爲其中1具有至少10個芳族碳者。這 些化合物顯示出良好的活性、穩定性及降低與例如麩胱甘 肽和白蛋白之血漿蛋白質的鍵結。 亦較佳者爲化合物之R,具有與噻二唑烷之N直接鍵 結的芳族基。 在一個特別具體實例化合物中，其中較佳爲萘基 ，若Ri爲α -萘基則爲最佳者》 另一個較佳之化合物類別爲其中在TDZD第4位置的 取代基爲未經取代苄基。 本發明的另一個態樣係爲一種醫藥組合物’其包含式 (I )化合物或其藥學上可接受鹽、前藥或溶劑化物’及 藥學上可接受載體、輔助劑或賦形劑。在一個較佳具體實 -9- (6) 1352084 i · 例中，該配方係爲口服。 本發明亦有關於一種上文所定義之化合物使用於醫藥 製造的用途’較佳爲用於經GSK-3中介的疾病或症狀。 另一方面，本發明亦有關於一種經GSK-3中介疾病 或症狀的治療方法，其包含將有效量之上文所定義之式I 化合物、或其藥學上可接受鹽 '前藥或溶劑化物給藥予所 需之患者。 在另一個態樣中，本發明係有關於一種上文所定義之 化合物做爲生物學鑑定反應物的用途，較佳爲做爲GSK-3 抑制的反應物。 本發明之另一個態樣係有關於一種上文所定義之式I 化合物的製備方法，其係將適當的異硫氰酸苄基酯與式 Ri-NtCi的異氰酸酯反應。 【實施方式】 • 本發明詳細敘述 本發明的典型化合物可選擇性地抑制GSK-3 /3而不抑 制例如PKA、PKC、CK-2和CdK2的其他會消除這些效果 之蛋白質激酶。此外，它們不具有與例如麩胱甘肽和牛血 淸白蛋白之模型蛋白質的顯著鍵結，因此爲在血漿中穩定 性的良好指標。如實施例所示範，它們亦顯現出良好的吸 收性和血腦屏礙滲透性。 在上文式（I )化合物之定義中，下列專有名詞具有 所示之意義： -10- .(7) 1352084 f院基』意爲由碳和氫原子組成之直或分枝烴鏈，不 具飽合性’具有一至八個碳原子，及藉由單鍵與其餘分子 相接附’例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第 三丁基、正戊基等。烷基可選擇性地經一或多個取代基取 代’其中取代基例如爲鹵素、羥基、烷氧基、羧基、氰基 、羰基、脂醯基、烷氧羰基 '胺基、硝基、氫硫基和烷硫 基。 | 『院氧基』意爲式- 〇Ra基且其中Ra爲如上文所定義 之烷基，其例如爲甲氧基、乙氧基、丙氧基等。 『院氧羰基』意爲式-C(0)Ra基且其中Ra爲如上文 所定義之烷基，其例如爲甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基 等。 『院硫基』意爲式-SRa基且其中Ra爲如上文所定義 之烷基’其例如爲甲硫基、乙硫基 '丙硫基等。 『胺基』意爲式·ΝΗ2、-NHRa或-NRaRb且其中Ra ^ 和R_b爲如上文所定義。 : 『方基』思爲本基、萘基、節基、fenanthryl或菌基 ’較佳爲苯基或萘基。該芳基可選擇性地經一或多個取代 基取代’其中取代基例如於本文中所定義之羥基 '氫硫基 、鹵素、烷基、鹵烷基、硝基、氰基、二烷胺基、胺燒基 、脂醯基和烷氧羰基。 『芳烷基』意爲一芳基與烷基連接。較佳的例子包括 苄基和苯乙基。 『脂醯基』意爲式- C(0)-Rc和- C(0)-Rd基且其中Rc (8) 1352084 爲如上文所定義之烷基及Rd爲如上文所定義之芳基，其 例如爲乙醯基、丙醯基、苯甲醯基 '和相似者。 『芳醯烷基』意爲烷基經-Ra-C(0)-Rd取代，其中Ra 爲烷基。較佳的例子包括苯甲醯甲基。 『羧基』意爲式-C(0)0H基。 •『環烷基』意爲穩定的3-至10-員單環或雙環基，其 - 爲飽和或部份飽和及其單獨地由碳和氫原子組成。除非.特 • 別於本說明書中陳述，否則『環烷基』一詞意爲包括選_ 性地經一或多個例如烷基、鹵素、羥基、胺基、氰基、石肖 基、院氧基、殘基和院氧鎖基取代之環垸基。 『稠和芳基』意爲尤其是苯基或雜芳基之芳基與另-環稠和。 『鹵素』意爲溴、氯、碘或氟。 『鹵院基』意爲如上文中所定義之院基經一或多個上 文中所定義之鹵素取代，其例如爲三氟甲基、三氯甲基、 • 2,2,2-三氟乙基、卜氟甲基-2-氟乙基、和相似者。 : 『雜環』意爲雜環基。雜環意爲穩定的3-至15-員環 ，其係由碳原子和由一至五個選自氮、氧、和硫之雜原子 所組成，較佳爲具有一或多個雜原子之4-至8-員環，更 佳爲具有一或多個雜原子之5 -或6 -員環。爲了本發明之 目的，該雜環可爲單環、雙環或三環系統並包括稠和的環 系統；及於雜環基中的氮、碳或硫原子可選擇性地經氧化 ;氮原子可選擇性地季胺化；該雜環基可部份或完全地飽 和或爲芳族。這些雜環的例子包括，但是非限制性地，吖 -12- (9) 1352084 庚因、苯並咪唑、苯並噻唑、呋喃 '異噻唑， 、哌啶、哌嗪、嘌呤、咱啉’噻二唑、四氫呋 參見本文，本發明化合物中經取代之基團 多個可利用位置上經一或多個適當基取代的特 等適當基例如鹵素如氟、氯、溴和碘；氰基； 疊氮基；烷醯基如脂醯基和相似者之C 1 -6 -醯胺基；烷基，其包括具有1至約12個碳原 φ 約6個碳原子及更佳爲1-3個碳原子之基團； ，其包括具有一或多個不飽和鍵結和由2至乾 由2至約6個碳原子之基團；烷氧基爲具有一 結和由1至約12個碳原子或1至約6個碳原 例如爲苯氧基；烷硫基包括具有一或多個硫酸 至約12個碳原子或由1至約6個碳原子者； 包括具有一或多個亞硫醯基鍵結和由1至約 或1至約6個碳原子者；烷磺醯基包括具有一 Φ 基鍵結和由1至約12個碳原子或1至約6個 .胺烷基例如具有一或多個N原子和由1至約 或由1至約6個碳原子之基團；碳環芳基爲具 碳’特別爲苯基或萘基和例如苄基的芳烷基。 否則選擇性經取代基團可爲在該基團之每個可 有一個取代基，及每個取代作用均個別獨立。 除非提及’否則本發明化合物亦意爲包括 有一或多個富含同位素原子的化合物。例如， 結構除了氫以氘或氚取代、或碳以富含13 C -或 咪唑，吲哚 喃。 意爲在一或 定部位，該 羥基；硝基 烷醯基；羧 子或由1至 烯基和炔基 ί 12個碳或 或多個氧鍵 子：芳氧基 鍵結和由1 烷亞硫醯基 12個碳原子 或多個磺醯 碳原子者； 12個碳原子 有6或多個 除非提及， 取代位置具 僅不同於存 具有現在之 Mc-之碳或 -13- 1352084 (ίο) 富含I5n-之氮取代的化合物均屬於本發明範圍之內。 『藥學上可接受鹽、衍生物、溶劑化物' 前藥』一詞 意爲當給藥予受者時足以提供（直接或間接地）如本文所 述化合物之任何藥學上可接受鹽、酯、溶劑化物、或任何 其他化合物。然而，需了解者爲非藥學上可接受鹽亦屬於 •本發明範圍之內，因爲它們可能有用於製備藥學上可接受 • 鹽。鹽類、前藥和衍生物的製備可依本技藝中習知之方法 • 實行。 例如，於本文中所提供化合物的藥學上可接受鹽係以 習用化學方法合成自含有鹼性或酸性部份的根源化合物。 通常，此等鹽類例如製備自此等化合物之自由酸或鹼型式 ，與化學計量數之適當酸或鹼在水或有機溶劑或兩者混合 物中反應。通常，較佳爲非水性介質，如乙醚、乙酸乙酯 、乙醇、異丙醇或乙腈。酸加成鹽的例子包括無機酸加成 鹽，如氫氯化物、氫溴化物、氫碘化物、硫酸鹽、硝酸鹽 Φ 、磷酸鹽，和有機酸加成鹽，如乙酸鹽、順丁烯二酸鹽、 . 反丁烯二酸鹽、檸檬酸鹽、草酸鹽、丁二酸鹽、酒石酸鹽 '蘋果酸鹽、扁桃酸鹽、甲基磺酸鹽和對甲基磺酸鹽。鹼 性加成鹽的例子包括無機鹽類，例如鈉、鉀、鈣、銨、鎂 、銘和鋰鹽，及有機鹼性鹽類，例如乙二胺、乙醇胺、 N，N -二伸烷基乙醇胺、三乙醇胺、葡糖胺和鹼性胺酸酸鹽 類。 特別佳的衍生物或前藥爲當本發明化合物給藥予患者 時可增加這些化合物的生物可利用性（例如可讓□服給藥 -14- (11) 1352084 的化合物更簡易地被吸收至血液內），或相對於根源物種 時爲可提高根源化合物輸送至生物間隔（例如腦或淋巴系 統）》 式（I )化合物的任何前藥均屬於本發明範圍之內。 f前藥』一詞之使用係爲最寬廣涵義且包含可在活體內轉 •變成本發明化合物之衍生物。這些衍生物對熟於此藝者而 -言可簡易地製得，且依存在於分子內之官能基而定地非限 • 制性地包括本發明化合物之下列衍生物：酯類、胺基酸酯 類、磷酸酯類、金屬鹽磺酸酯類、胺基甲酸酯類、和醯胺 類。製備所欲之作用化合物前藥之廣知方法實例爲熟於此 藝者所習知者，並可參見例如Krogsgaard-Larsen等人之 『藥物設計和發現教科書』Taylor & Francis ( 2002年四 月）。 本發明化合物可爲晶形形式或爲自由化合物或溶劑化 物（例如水合物），且所欲者爲兩者形式均屬於本發明範 • 圍之內。溶劑作用通常爲本技藝中所習知者。適當的溶劑 ; 化物爲藥學上可接受溶劑化物。在一個特別具體實例中， 溶劑化物爲水合物。 式（I )化合物或它們的鹽類或溶劑化物較佳爲藥學 上可接受的或實質純的形式。特別者爲藥學上可接受形式 意謂爲具有不包括一般醫藥添加劑如稀釋劑.或載體的藥學 上可接受之純度級次，及不包括在一般劑量級次中視爲毒 性之物質。藥物物質的純度級次較佳爲高於50%、更佳爲 高於7 0 %、最佳爲高於9 0 %。在一個較佳具體實例中，其 -15 - (14)1352084

4-苄基-2-苯乙基-【1,2,4] 噻二唑院-3,5-二S

4-苄基-2-二苯甲基-1,2,4-噻二唑烷-3,5-二南

0=^Ν·^0 N-S

4-苄基-2-萘-1-基-[1,2,4] 噻二唑烷-3,5-二詷 \ 4-苄基-2-(4-甲氧基-苄基)-[1,2,4]噻二唑烷-3,5-二酮

4-苄基-2-(4-甲基-爷基)-[1,2,4]噻二唑烷-3,5-二酮

4-苄基-2-(2-第三丁基-6-甲基-苯基) [1,2,4]_二唑烷-3,5-二酮

4-苄基-2-(2-苄基-苯基)-[1,2,4]唾二唑烷-3,5-二酮

4-苄基-2-(4-苯氧基-苯基)-[1,2,4】噻二唑烷-3,5-二酮 0^Ν^0

N-S

2-苯並[1,3澗二氧雜環戊-5-基-4-爷基-[1,2,4]喔二哩院-3,5-二酮 -18 - (15) 1352084 和它們的鹽類、前藥和溶劑化物。

如上文所定義的式（I )化合物可得自既有的合成步 驟。這些步驟的一些實例述於WO 0 1 /85 685和US 2〇〇3/0195238並於本文中用爲參考。這些文獻倂入本文爲 參考資料。 因此本發明的另一個態樣係提供—種製備如申請專利 範圍第1 -1 1項中任一項之式（I )化合物或其鹽或溶劑 化物之方法’其包含式^之經苄基取代之異硫氰酸酯

式η 與式Rl-N = c = 〇化合物反應。

例如’下列之步驟可用於生成經4_N_苄基取代之噻 二唑烷酮：

示意圖1 不意圖1的一般實驗步驟例如述於s 1 〇 m c z y n s k a, U ·; 83^11)，，6.，『〗，2,4-二噻唑烷-3,5-二酮（二噻琥珀醯基胺 -19- (16) 1352084

)的有效合成及藉由相關化學探討1，2,4·噻二哩 酮的形成』，雜環化學期刊（J. Heterocyclic 1 9 84，21，24 1- 246。例如，磺醯氯係於攪拌下' 、較佳於低溫且較佳在約5 t、逐滴加至如每個 示，在例如己烷、乙醚或THF之適當溶劑內的 ' 酯和異氰酸酯溶液。當加入完成時，任由混合物 •如在室溫下攪拌2 0小時。在該段時間之後，藉 Φ 法，例如抽氣過濾或溶劑蒸發，分離出所得產物 行純化作用（例如藉由再結晶作用或使用適當沖 膠管柱色層分析）。 其他的替代步驟對熟於此藝者而言爲顯而易 使用任何的其他氯化劑替代磺醯氯，改變反應物 序及反應條件（溶劑、溫度等）。 若必要時，反應產物可藉由習知方法純化， 作用，色層分析和硏製。 ® 較佳的藥學上可接受形式爲晶形形式，並將 含於醫藥組合物內。當爲鹽類和溶劑化物的情況 的離子和溶劑部份亦需非毒性。本發明化合物能 多晶形形式存在，所欲者爲本發明包含所有的這 本發明的另一個態樣係有關於一種使用如上 GSK-3抑制劑治療或預防經GSK-3中介疾病的 方法包含將治療有效量之式（I )化合物或它們 合物給藥予需此治療之患者。 於本文中所使用之『經GSK-3中介疾病，每 烷-3,5-二 C h e m.)， 氮氣圍中 案例中所 異氰酸苄 1反應，例 由習知方 ，然後進 提液之矽 知，例如 之加入次 例如結晶 此形式包 下，額外 以不同的 些形式。 文所述之 方法，該 的醫藥組 U! GSK- (18) 1352084 們的醫藥組合物，例如爲口服形式，可用於治療憂鬱症。 在本發明的另一個具體實例中，式（I )化合物或它 們的醫藥組合物，例如爲口服形式，可用於治療腦部傷害 本發明又提供一種給藥予患者用之醫藥組合物，其包 •含本發明化合物、藥學上可接受鹽、衍生物、前藥或其立 -體異構物，及藥學上可接受載體、輔助劑或賦形劑。 φ 醫藥組合物的例子包括口服、局部或腸外給藥的任何 固體（錠劑、九劑、膠囊、粒劑等）或液體（溶液、懸浮 液或乳液）組合物。 在一個較佳具體實例中，該醫藥組合物係於口服形式 。口服給藥用之適當劑量形式可爲錠劑和膠囊，及可含有 本技藝中習知之賦形劑，例如黏合劑如糖漿、洋槐、明膠 、山梨醇、黃蓍膠、或聚乙烯吡咯烷酮；塡充劑如乳糖、 糖、玉蜀黍澱粉 '磷酸鈣、山梨醇或甘胺酸；製錠潤滑劑 ♦ 如硬脂酸鎂；崩解劑如澱粉 '聚乙烯吡咯烷酮、羥基乙酸 澱粉鈉或微晶形纖維素；或藥學上可接受濕潤劑如十二烷 基硫酸鈉。 固體口服組合物的製備可藉由習知之混合、充塡或製 錠方法。重複的混合操作可應用大量充塡劑將活性劑完全 地分配於組合物內。這種操作爲本技藝中所習知者。這些 錠劑可例如藉由濕式或乾式顆粒化來製備，及選擇性地依 據一般醫藥應用所習知的方法塗佈，尤其是使用腸溶膜塗 佈。 -22- (19) 1352084 這些醫藥組合物亦可適於腸外給藥，例如爲適當單元 劑量形式之無困溶液、懸浮液或冷凍乾燥產物。可使用的 適當賦形劑例如有增體劑、緩衝劑或界面活性劑。 所述及之配方可使用標準方法製備，例如述於或參見 西班牙和美國藥典和相似參考書籍者。 ' 本發明化合物或組合物的給藥可爲任何的適當方法， • 例如靜脈輸液、口服配製物、及腹膜內和靜脈內給藥。口 Φ 服給藥爲較佳者，因爲可便利地用於需治療許多疾病的患 者和慢性病者。 通常本發明化合物的有效給藥數量將依所選用化合物 的相對效能、欲治療疾病的嚴重性和患者的重量而定。然 而，活性化合物典型地爲每日投予一次或多次，例如每日 1、2、3或4次，且典型地每日總劑量爲由〇. 1至1 ο 〇 〇毫 克/公斤/日的範圍內》 本發明化合物和組合物可與其他藥物共用以提供組合 ® 治療。其他藥物可形成相同組合物的一部份，或當做分別 的組合物在同一時間或不同時間給藥。 本發明的另一個態樣係有關於在生物樣本中以式（I )化合物抑制GSK-3活性，該方法包含該生物樣本與式 (I )的GSK-3抑制劑接觸。於本文中所使用之『生物 樣本』一詞非限制性地包括細胞培養物或其萃取物；適用 於活體外分析之酵素配製物；得自哺乳動物或其萃取物之 生檢材料；及血液、唾液、尿液、糞便、精液、淚滴、或 其他體液或其萃取物。因此，本發明的一個態樣係有關於 -23- (20) 1352084

—種式I化合物做爲生物學鑑定反應物的用途，較佳爲做 爲GSK-3抑制的反應物。 下列實施例意圖用於進一步說明本發明》它們並不應 視爲限制由申請專利範圍所定義之本發明範圍。 • 實施例 . 化合物之合成 φ 一般實驗步驟： 磺醯氯係於攪拌下、氮氣圍中、在5 °C時逐滴加至如 每個案例中所示，在例如己烷、乙醚或THF內的異氰酸 苄酯和異氰酸酯溶液。當加入完成時，混合物在室溫下攪 拌2 0小時。在該段時間之後，藉由抽氣過濾或溶劑蒸發 分離出所得產物’然後藉由再結晶作用或使用適當沖提液 之砂膠管柱色層分析進行純化作用。更詳留內容可見於

Slomczynska，ϋ· ; Barany，g·,『】，2,4-二噻唑烷-3,5-二酮 # (二噻號拍醯基胺）的有效合成及藉由相關化學探討 1，2,4 -噻二哩烷- 3,5 -二酮的形成』，雜環化學期刊，1984,

I 21， 241-246° 實施例1 2 -苯乙基-4-苄基-(1，2,4)噻二唑烷- 3,5 -二酮（1) 試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0.85毫升），異 氰酸苯乙酯（6.5毫莫耳，〇·89毫升）和在乙醚（25毫升 )中的S02C12(6_5毫莫耳，0.52毫升）。分離作用：溶 -24 - (21) 1352084 劑蒸發。純化作用：矽膠之管柱色層分析（Ac〇Et/己烷 ? 1:4)。 產率：1.5克（74%)，黃色油狀體。 1H -NMR ( CDC13 ) 2.9 ( t > 2 Η > CH2CH2Ph， J = 7.2Hz ) ; 3.9 ( t ’ 2H ’ CH2CH2Ph ’ J = 7.2Hz ) ； 4.8 ( s - 2H > CH2Ph ) ; 7.2-7.4 (m，10H，芳族） - ,3C-NMR ( CDC13 ) : 34.9 ( CH2CH2Ph ) :4.9( • CH2CH2Ph ) ； 46.2 ( CH2Ph ) ; 126.9； 128.5； 128.6； 136.6 ( CH2Ph 之 C) ; 128.1 ; 128.6 ; 128.6 ; 135.0 ( CH2CH2Ph 之 C) ; 1 52.6 ( 3-C = 0 ) ; 1 65 :6 ( 5-C = 〇 )。 分析（Ci7H16N2〇2S) ，C, H，N，S。 實施例2 4-苄基-2-萘-1-基-〔1，2,4〕噻二唑烷-3,5-二酮（2) 試劑：異硫氰酸苄酯（13毫莫耳’〗·72毫升），異 ® 氰酸1-萘酯（13毫莫耳’〗_9毫升）和在己烷（50毫升 : )中的S02C12(13毫莫耳，^04毫升）。分離作用：反 應混合物之過爐。純化作用··由EtOH中再結.晶。 f 產率：3.8克（87%)，白色針狀。mp=150°C。 'H-NMR ( CDC13 ) : 4_9 ( s，2H，CH2Ph ) ； 7.3-7.9 (m，12H，芳族） 13C-NMR ( CDCb ) : 46.5 ( CH2Ph ) ; 128.3 ; 1 28.6 ;129.0; 135.0 (Ph 之 C 原子）；122·〇; 125.3; 126.8; 127.2;】28.5; 130.8; 134.4(萘基之 C 原子）；152.2( -25- (22) 1352084 3-C = 0 ) ； 165.9( 5-C = 0 )。 分析（Cl9H14N202S) ，C，H，N，S。 實施例3 (比較例） 2- ( 1-金鋼烷基）-4-苄基-〔1，2,4〕噻二唑烷-3,5-二酮（ 3 )

試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0.85毫升），異 氰酸1-金鋼烷酯（6.5毫莫耳，1.15克）和在乙醚（25毫 升）中的S02C12(6.5毫莫耳，0.52毫升）。分離作用： 溶劑蒸發。純化作用：矽膠之管柱色層分析（AcOEt/己 烷，1 :4 )。 產率：0.89 克（40%)，黃色晶體。mp = 128.8 °C。 1H-NMR ( CDC13 ) :1.7(m，6H，金鋼烷基）；2·2 (m，3H，金鋼烷基）；2,3(m，6H，金鋼烷基）；4.8 (s，2H，CH2Ph) ; 7.2-7.4(m，5H，芳族）

13C-NMR ( CDC13 ) ： 29.9； 30.0； 35.9； 41.0； 60.0 (金鋼烷基之 C) ； 45.3 ( CH2Ph) ； 127.8； 128.5； 128.6; 135.4(芳族之 C)。 分析（C19H22N202S) ，C，Η，N，S。 實施例4 4-苄基-2- (4-甲基-苄基）-〔1,2,4〕噻二唑烷-3,5-二酮（ 異⑧ 試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0 · 8 5毫升） -26- 4 ) (23) 1352084 氰酸4-甲苄酯（6.5毫莫耳，0.90毫升）和在乙醚（25毫 升）中的S02C12(6.5毫莫耳，0.52毫升）。分離作用： 反應混合物之過濾。純化作用：由MeOH中再結晶。 產率：0.95 克（48%)，白色固體》mp=69.1°C。 'H-NMR ( CDC13 ) : 2.4 ( s，3H，CH3 ) ; 4.7 ( s， 2H > CH2-Ph ) ； 4.8 ( 2 Η > s > CH2-Ph ) ； 7.2(s，. 4H，芳 族）：7.2-7.5 ( m，5H，芳族）

13C-NMR ( CDC13 ) ： 21.3( CH3 ) ； 45.9 ( CH2Ph) ;48.5( CH2Ph) ; 128.1; 128.6; 128.7; 13.5.0 (芳族之 C ) ’· 128.4 ; 129.5 ; 131.1 ; 138.6 (芳族之 C ) ; 152.8 (3-C = 〇 ) ; 1 65.7 ( 5-C = 0 )。 分析（C17H16N2O2S) ，C，Η，N，S。 實施例5 4·苄基 2-苯基（（3,4_伸甲二氧）苯基）-〔1，2,4〕噻二 ® 哩烷-3，5 -二酮（5 ) ; 試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0.85毫升），異 ，氰酸3，4-(伸甲二氧）苯酯（6.5毫莫耳，1.06毫升）和 在乙醚（25毫升）中的S02C12(6.5毫莫耳，0.52毫升） 。分離作用：反應混合物之過濾。純化作用：由Me〇H中 再結晶。 產率：1.4克（66%)，白色固體。mp=126.5t。 'H-NMR ( CDCI3) : 4_9 ( s，2H，CH2Ph ) ; 6.0 ( s * 2H * 0-CH2-0 ) ; 6.7-7.0 ( m，3H，芳族）；7,3-]07·5 -27 - (24) 1352084 (m，5 Η，芳族） l3C-NMR ( CDC13 ) : 46.2 ( CH2Ph) ； 128.2； 128.6 ;1 29.0 ; 1 34_9 (芳族之 C ) ； 101.8( 0-CH2-〇 ) ； 106.4 ;108.3; 118.2; 129.0; 148.1; 146.8(芳族之 C)； 151.2 ( 3-C = 0) ; 164.9 ( 5-C = 0)。 分析（c16h12n2o4s) ，c，h，n，s。

實施例6 4 -苄基-2-二苯甲基-1,2,4 -噻二唑烷-3,5 -二酮（6) 試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0.85毫升），異 氰酸二苯甲酯（6.5毫莫耳，1.23毫升）和在乙醚（25毫 升）中的S02C12(6.5毫莫耳，0.52毫升）。分離作用： 反應混合物之過濾。純化作用：由M e Ο Η中再結晶。 產率：1·79 克（80%)，白色固體。1^=111.5 1。 1H-NMR ( CDC13 ) : 4.85 ( s，2H，CH2Ph) ； 6.8 ( s ，1 Η，Ph-CH-Ph ) ; 7.2-7.4 ( m，1 5H，芳族） 13C-NMR ( CDCI3 ) : 45.9( CH2Ph ) ； 6ί.6 ( Ph-CH-

Ph );128.0; 128.6; 128.7; 135.0(芳族之 C) ； 12 8.1 ；128.5 ； 128.5 ； 137.5 ( 2xPh ) ； 152.6 ( 3-C = 0)； 1 65.8 ( 5-C = 0 )。 分析（C22Hl8N202S ) ，C，H，N，S。 實施例7 ⑧ 4-苄基-2-(4-甲氧苄基）-〔1，2,4〕噻二唑烷-3,5-二酮（ -28- 7 ) (25) 1352084 試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0.85毫升），異 氰酸對甲氧苄酯（6.5毫莫耳，0.92毫升）和在乙醚（25 毫升）中的S〇2C12(6.5毫莫耳，0.52毫升）。分離作用 :溶劑蒸發。純化作用：矽膠之管柱色層分析（Ac OEt/ 己烷，1:4)。 產率：1.30克（61%)，淺黃色固體。mp=86.4°C。

1H-NMR ( CDC13 ) : 3.8 ( s，3H，CH3 ) ； 4.7.( s， 2H，CH2-Ph-OMe) ； 4.8 ( s，2 Η，C Η 2 - P h ) ； 7.2-7.4 ( m，5H，芳族）；6.8(d，2H，J = 8.6Hz) ； 7.2 ( d - 2H ，J = 8_6Hz)(芳族） 13C-NMR ( CDC13 ) : 45.9 ( CH2-Ph ) ； 48.2 ( CH2-

Ph-OMe ) ； 5 5.2 ( 0-CH3 ) ; 128.0 ； 129.8 ； 128.4 ； 135.0(芳族-Ph 之 C) ; 126.2; 128.5; 114.2; 159.7( 芳族 Ph-OMe 之 C) ； 152.7 ( 3-C = 0 ) ； 165.6 ( 5-C = 0 ) 分析（c17h13n2o3s) ，c，h，n，s。 實施例8 4-苄基-2-(2-第三丁基-6-甲基-苯基）-(1,2,4)噻二唑 烷-3，5 -二酮（8 ) 試劑：異硫氰酸苄酯（3.5毫莫耳，0.45毫升），異 氰酸2-第三丁基-6-甲基酯（3.5毫莫耳，662.5毫克）和 在乙醚（15毫升）中的S02C12(3.5毫莫耳，0.25毫升） -29- (26) 1352084 。分離作用：溶劑蒸發。純化作用：矽膠之管柱色層分析 (AcOEt / 己院，1:10)。 產率：0·17 克（14%)，棕色固體。mp=89.8°C。 'H-NMR ( CDC13 ) : 1 _4 ( s，9H，C ( CH3 ) 3 ) ； 2.1 (s，3H，CH3 ) ； 4.9 ( 2d，2H，CH2-Ph，J = 6.3Hz)； 7.1 -7.5 ( m，8H，芳族） "C-NMR ( CDC13 ) ： 17.8( CH3 ) ； 3 1 .9 ( C ( CH3 )

)；35.9 ( C ( CH3) ) ； 46.2 ( CH2-Ph) ： 126.1 ； 128.6 ;128.5; 135.1 (芳族- Bn 之 C) ; 131.5; 150.4; 139.4 ;128.1; 129.5; 129.9(芳族-Ph 之 C) ; 152.4(3-C = 0 );165.7( 5-C = 0 )。 分析（C2〇H22N2〇2S) ，c，Η，N，S。 實施例9 4 -苄基-2- (2 -苄基-苯基）-〔i，2,4〕噻二唑烷-3,5 -二酮（ • 9) .試劑：異硫氰酸苄酯（6.5毫莫耳，0.85毫升），異 氰酸2 -苄苯酯（6.5毫莫耳，〇82毫升）和在乙醚（25毫 升）中的S02C12(6.5毫莫耳，0.5毫升）。分離作用： 反應混合物之過濾。純化作用：由MeOH中再結晶》 產率：1.50 克（62%)，白色固體。mp =154.9。(：。 Ή-NMR ( CDC13 ) : 3.9 ( s ’ 2H，Ph-CH2-Ph ); 4.86 ( s ' 2H > CH2-Ph ) ; 6.7-7.5 (m，]4H，芳族） ,3C-NMR ( CDC13 ) : 3 8.1 ( P h - C H 2 - P h ) :46.1( -30- (27) 1352084 骞» CH2-Ph ) ； 135.1； 128.5； 128.6； 129.2 (C-Bn) ； 13 8.9 ；12 9.9； 131.6 ； 128.4 ； 127.9 ； 133.1 ( Ph-CH2-Ph)； 140.9 ； 128.7 ； 128.6 ; 126.4 ( Ph-CH2-Ph) ; 151.2 ( 3- C = 0 ) ； 1 66.0 ( 5-C = 0 )。 分析（C22H】8N2〇2S) ，c，h，n，s。 . 實施例l 〇 • 4-苄基- 2-(4-苯氧苯基）-〔1，2,4〕噻二唑烷- 3,5-二酮（ 10 ) 試劑：異硫氰酸苄酯（13毫莫耳，1.6毫升），異氰 酸4 -苯氧苯酯（13毫莫耳，2.3毫升）和在乙醚（50毫 升）中的 S02C12(13毫莫耳，1毫升）。分離作用：反 應混合物之過濾。純化作用：由MeOH中再結晶。 產率：4.12 克（84%)，白色固體。mp=88.8°C。 1 H-NMR ( CDC13 ) ： 4.92 ( s，2H，CH2Ph) ； 7.0- 籲 7.6 ( m，14H，芳族） 13C-NMR ( CDC13 ) ·· 46.1 (CH2Ph) ； 13 4.9 ； 128.7 ；129.1 ； 128.3 ( CH2-Ph ) ； 130.1 ； 125.7 ； 119.2； 156.3 (Ph-O-Ph ) ； 156.3 ； 119.1 ； 129.8 ； 123.8 ( Ph-O-Ph) ；15 1.1 ( 3-C = 0 ) ; 165.0(5-00)。 分析（c21h16n2o3s) ，c，h，n，s。 生物學方法 實施例1 1 -31 - (28) (28)1352084 GSK-3泠抑制作用 GSK-3点活性的測定係利用存在或未存在相對應測試 化合物下培養重組人類GSK-3酵素、磷酸鹽源和GSK_3 基體的混合物，及度量混合物的GSK-3活性。 重組人類糖原合成激酶3yg的分析進行在MOPS 8mM pH 7.3' EDTA 0.2mM、MgCl2 10mM 和原釩酸鈉 0.25mM ，其中存有62.55 μΜ之二氧磷基-糖原合成肽- 2(GS-2) 、0.5μ(：ί r -33P-ATP和最終濃度爲12.5 μΜ之未標識ATP 。最終分析體積爲20μ1。在30°C下培養30分鐘之後，將 1 5 μΐ的等份點在P81二氧磷基纖維素紙上。濾紙淸洗四 次，每次至少10分鐘並在閃爍計數器內以1.5ml之閃爍 雞尾酒液計數。 化合物之IC5Q値則使用GraphPad稜鏡藉由非線性回 歸分析抑制曲線後計算而得。 IC5D (在50%酵素抑制作用時所顯示之濃度）値整理 於表1。 -32

Claims (1)

1352084 Λ 函

附件5Α :第0941 10769號申請專利範圍修正本 民國100年7月19日修正 十、申請專利範圍

其中· R!係選自：

1352084

十 h2c, 、-no2、-n = cr7r8 或鹵素， 〇〇

'比取代或未經取代5 未經取代烯基、經取仵π + 代无 取代或未經取代芳基， 代雜環基、-C0R7、_c (〇)〇R7 、 _c(〇)N] CN、_〇R7、-〇C(0)r〜s(0),_R7、_Nr 其中Ra和Rb可共同形成基，或其中 RaR2 、 R2R3 、 R3R4 、 r4r5 、 RsR6 、 R6Rb 或 R7 成環狀取代基； t 爲 0、1、2 或 3， R7和Rs個別獨立地選自氫、經取代或未 、經取代或未經取代環烷基、經取代或未經取 自氫、經取 、經取代或 代或未經取 -C = N R 7 ' --NR7C(0)R8 任何一對的 U可共同形 經取代烷基 代燃基、經 -2- l6yZOMI ， 或未鉍取代方基、經取代或未經取代雜環基、經取 s未經取代院氧基、經取代或未經取代芳氧基、鹵素； 或其藥學上可接受鹽或水合物。 2.如申請專利範圍第i項之化合物，其中1和Rb

3.如申請專利範圍第！項之化合物’其中R2、R3 及R6獨立地選自氫、經取代或未經取代院基 7' -c(〇)〇R7、-〇R7、-NR7R8 或鹵素，其中 R7 、、、如申請專利範圍第1項之定義。 4·如申請專利範圍第3項之化合物， 、Rs、尺6 爲 Η。 其中R: 和 R 代 均 R4 * - Rs R4 5. 如申請專利範圍第1項之化合物，甘目 其具有下式 0^Ν^0 Vs

或其藥學上可接受鹽或水合物。 6. 如申請專利範圍第丨項之化合物，其胃胃γ $ P 0^Nys0

或其藥學上可接受鹽或水合物。 其具有下式： 7 .如申請專利範圍第1項之化合物， Ο^γΟ

或其藥學上可接受鹽或水合物。 1352084 8.如申請專利範圍第1項之化合物，其具有下式：

或其藥學上可接受鹽或水合物。 9.如申請專利範圍第1項之化合物，其具有下式：

或其藥學上可接受鹽或水合物。 1 0.如申請專利範圍第1項之化合物，其具有下式：

或其藥學上可接受鹽或水合物。 Η .如申請專利範圍第1項之化合物，其具有下式：

•或其藥學上可接受鹽或水合物。 12.如申請專利範圍第1項之化合物，其具有下式： -4- 1352084 \ ·

或其藥學上可接受鹽或水合物。 1 3 .如申請專利範圍第1項之化合物，其具有下式：

或其藥學上可接受鹽或水合物。 14.一種製備如申請專利範圍第1-13項中任一項之式 (I )化合物或其鹽或水合物之方法，其包含式Π之經苄 基取代之異硫氰酸酯

N=C=S 式π Rs 與式Ri-N^CzO化合物反應。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之方法，包含下列之反應 -5- 1352084

^555VxXVv"n=c=s +

其中R!爲如申請專利範圍第1項之定義。 I6· —種醫藥組合物，其包含如申請專利範圍第“13 項中任一項之化合物或其藥學上可接受鹽或水合物及藥學 上可接受載體、輔助劑或賦形劑。 1 7_如申請專利範圍第1 6項之醫藥組合物，其係用於 口服。 1 8 · —種如申請專利範圍第1 -1 3項中任一項所定義之 化合物使用於醫藥製造的用途。 19. 如申請專利範圍第18項之用途，其中該醫藥用於 治療經GSK-3中介的疾病或症狀。 20. 如申請專利範圍第19項之用途，其中該疾病或症 狀爲糖尿病、與糖尿病伴生症狀、慢性神經退化症狀、神 經創傷疾病、癲癇、情緒疾病、功能回復後中風的改善、 由於孤離性腦澱粉樣血管改變所致的腦出血、頭髮掉落、 肥胖、動脈粥樣硬化性心血管疾病、高血壓、多囊性卵巢 癥候群、X癥候群、局部缺血、腦部傷害、創傷性腦部傷 害、白血球減少症、唐氏癥候群（Down’s syndrome)、 路易氏體疾病（Lewy body disease)、發炎、癌症、細胞 增生型疾病和免疫缺乏症。 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之用途，其中該慢性神經 -6- 1352084 I - 退化症狀係選自：失智症、肌萎縮性脊髓側索硬化症及多 發性硬化症。

22.如申請專利範圍第21項之用途，其中該失智症係 選自：阿茲海默氏症（Alzheimer’s disease)、帕金森氏 症（Parkinson’s disease)、進行性上眼神經核麻痺症、 亞急性硬化泛腦炎帕金森氏症、腦炎後帕金森氏症、拳擊 性腦炎、複合型關島帕金森氏症-失智症、皮克氏症（ Pick’s disease )、基底皮質退化症、額顳葉型失智症、亨 丁頓氏舞蹈症（Huntington’s disease)和AIDS伴生失智 症。 23 .如申請專利範圍第20項之用途，其中該神經創傷 疾病爲急性中風。 2 4.如申請專利範圍第20項之用途，其中情緒疾病係 選自：憂鬱症、精神分裂症及躁鬱症。 25. 如申請專利範圍第22項之用途’其中該疾病爲阿 茲海默氏症。 26. 如申請專利範圍第2〇項之用途’其中該疾病爲第 Π型糖尿病。 2 7.如申請專利範圍第24項之用途’其中該疾病爲憂 鬱症。 28 ·如申請專利範圍第20項之用途，其中該疾病爲創 傷性腦部傷害。 2 9.如申請專利範圍第22項之用途’其中該疾病爲進 行性上眼神經核麻痺症。 1352084 3 0.如申請專利範圍第20之用途，其中該疾病或症狀 爲慢性發炎疾病或增生症。 3 1 . —種如申請專利範圍第1 -1 3項中任一項所定義之 式（I )化合物的用途，其係做爲生物鑑定反應物。 3 2 .如申請專利範圍第3 1項之式（I ) $合物的用途 ，其係做爲GSK-3抑制的反應物。