TWI644913B - Bace1抑制劑 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有BACE1抑制活性的式I化合物

Description

BACE1抑制劑
本發明提供具有BACE1抑制特性之N-[6-[(4R,5R,6S)-2-胺基-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-1,3-噁嗪-4-基]-5-氟-2-吡啶基]-5-氰基-3-甲基-吡啶-2-甲醯胺、其製造、含有其之醫藥組合物及其作為治療活性物質之用途。
阿茲海默氏症(Alzheimer's disease，AD)為中樞神經系統之神經退化性病症及老年群體之進行性癡呆之主要病因。其臨床症狀為記憶、認知、時間及空間定向、判斷及推理障礙以及嚴重情緒紊亂。目前無可預防該疾病或其進展或穩定逆轉其臨床症狀之治療可用。AD已成為具有高壽命預期之所有社會之主要健康問題且亦為其健康系統之重大經濟負擔。 AD藉由中樞神經系統(CNS)中之2種主要病理學，澱粉樣蛋白斑及神經原纖維纏結之出現表徵(Hardy等人，The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress and problems on the road to therapeutics,Science. 2002 年 7 月 19 日； 297(5580) :353-6, Selkoe, Cell biology of the amyloid beta-protein precursor and the mechanism of Alzheimer's disease,Annu Rev Cell Biol. 1994;10:373-403) 。遺傳切除小鼠中之BACE1基因已清晰地顯示其活性為對引起Aβ肽之產生之APP之處理所必需的，在不存在BACE1之情況下，不產生Aβ肽。兩種病理學亦通常在患唐氏症候群(Down's syndrome) (第21對染色體三體症)之患者中觀察到，該等患者在早年亦患有AD樣症狀。神經原纖維纏結為微管相關蛋白τ (MAPT)之細胞內聚集體。澱粉樣蛋白斑出現在細胞外空間；其主組分為Aβ肽。後者為藉由一系列蛋白水解分裂步驟自β-澱粉樣蛋白前驅蛋白質(APP)衍生之一組蛋白水解片段。已鑑別若干種形式之APP，其中最豐富之APP為長度為695、751及770個胺基酸之蛋白質。其均經由差異拼接由單一基因產生。Aβ肽衍生自APP之相同域但其N端及C端不同，主要種類之長度為40及42個胺基酸。若干行證據強烈表明聚集Aβ肽為AD之發病機制之必需分子：1)由Aβ肽形成之澱粉樣蛋白斑一定為AD病理學之部分；2)Aβ肽對神經元有毒；3)在家族性阿茲海默氏症(FAD)中，疾病基因APP、PSN1、PSN2之突變導致Aβ肽含量增加及早期腦澱粉樣蛋白變性；4)表現該等FAD基因之轉殖基因小鼠患有與人類疾病有許多類似之處之病理學。Aβ肽經由稱為β分泌酵素及γ分泌酵素之2種蛋白水解酶之依序作用由APP產生。β分泌酵素首先在跨膜域(TM)外部約28個胺基酸之APP的細胞外域中分裂以產生含有TM域及細胞質域(CTFβ)之APP之C端片段。CTFβ為γ分泌酵素之基質，該γ分泌酵素在TM內之若干相鄰位置處分裂以產生Aβ肽及細胞質片段。γ分泌酵素為至少4種不同蛋白質之複合物，其催化次單位極可能為早老素蛋白質(PSEN1、PSEN2)。β分泌酵素(BACE1，Asp2；BACE代表β位點APP分裂酶)為藉由跨膜域錨定至膜中之天冬胺醯基蛋白酶(Vassar等人，Beta-secretase cleavage of Alzheimer's amyloid precursor protein by the transmembrane aspartic protease BACE,Science. 1999 年 10 月 22 日； 286(5440):735 )。其在人類有機體之許多組織中表現但其在CNS中之含量尤其高。遺傳切除小鼠之BACE1基因已清楚顯示其活性為對引起Aβ肽之產生之APP之處理所必需的，在不存在BACE1之情況下，不產生Aβ肽(Luo等人，Mice deficient in BACE1, the Alzheimer's beta-secretase, have normal phenotype and abolished beta-amyloid generation,Nat Neurosci. 2001 年 3 月； 4(3):231-2 ，Roberds等人， BACE knockout mice are healthy despite lacking the primary beta-secretase activity in brain: implications for Alzheimer's disease therapeutics,Hum Mol Genet. 2001 年 6 月 1 日； 10(12):1317-24 )。當藉由遺傳切除BACE1對偶基因中之一者來降低β分泌酵素活性時，經遺傳工程改造以表現人類APP基因且在衰老期間形成大量澱粉樣蛋白斑及阿茲海默氏症樣病理學之小鼠未能如此(McConlogue等人，Partial reduction of BACE1 has dramatic effects on Alzheimer plaque and synaptic pathology in APP Transgenic Mice.J Biol Chem. 2007 年 9 月 7 日； 282( 36):26326 )。因此假定BACE1活性之抑制劑可為適用於治療性干預阿茲海默氏症(AD)之藥劑。 Aβ肽之積累及聚集為AD之根本原因中之一者。APP由BACE1分裂以產生可溶的APP之N端胞外域(sAPPβ)及膜結合片段C99。此C99片段隨後由γ分泌酵素分裂以產生各種Aβ物質，諸如Aβ40及Aβ42。此等Aβ物質為最具神經毒性之物質且負責形成澱粉樣蛋白斑。 此外，本發明化合物抑制在神經組織(例如腦)中、在神經組織上或在神經組織周圍形成或形成及沈積β澱粉樣蛋白肽，亦即抑制自APP或APP片段產生Aβ。 BACE1之抑制劑可另外用於治療以下疾病： IBM(包涵體肌炎) (Vattemi G.等人，Lancet. 2001年12月8日；358(9297):1962 -4)、唐氏症候群(Down's Syndrome) (Barbiero L.等人，Exp Neurol. 2003年8月；182(2):335 -45)、威爾森氏症(Wilson's Disease) (Sugimoto I.等人，J Biol Chem. 2007年11月30日；282(48):34896-903)、惠普爾氏症(Whipple's disease) (Desnues B.等人，Clin Vaccine Immunol. 2006年2月；13(2):170-8)、脊髓小腦共濟失調1及脊髓小腦共濟失調7 (Gatchel J.R.等人，Proc Natl Acad Sci U S A 2008年1月29日；105(4):1291 -6)、皮肌炎(Greenberg S.A.等人，Ann Neurol. 2005年5月；57(5):664-78及Greenberg S.A.等人，Neurol 2005年5月；57(5):664-78)、卡波西氏肉瘤(Kaposi Sarcoma) (Lagos D.等人，Blood, 2007年2月15日；109(4):1550-8)、多形性膠質母細胞瘤(E-MEXP-2576, http://www.ebi.ac.uk/microarray-as/aer/result?queryFor=PhysicalArrayDesign&aAccession=A-MEXP-258)、類風濕性關節炎(Ungethuem U.等人，GSE2053)、肌肉萎縮性側索硬化(Koistinen H.等人，Muscle Nerve. 2006年10月；34(4):444 -50及Li Q.X.等人，Aging Cell. 2006年4月；5(2):153-65)、亨廷頓氏症(Huntington's Disease) (Kim Y.J.等人，Neurobiol Dis. 2006年5月；22(2):346-56.Epub 2006年1月19日及Hodges A.等人，Hum Mol Genet. 2006年3月15日；15(6):965-77. Epub 2006年2月8日)、多發性骨髓瘤(Kihara Y.等人，Proc Natl Acad Sci U S A. 2009年12月22日；106(51):21807-12)、惡性黑素瘤(Talantov D.等人，Clin Cancer Res. 2005年10月15日；11(20):7234-42)、休格連症候群(Sjogren syndrome) (Basset C.等人，Scand J Immunol. 2000年3月；51(3):307-11)、紅斑狼瘡(Grewal P.K.等人，Mol Cell Biol. 2006年7月；26(13):4970-81)、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、乳癌(Hedlund M.等人，Cancer Res. 2008年1月15日；68(2):388-94及Kondoh K.等人，Breast Cancer Res Treat. 2003年3月；78(1):37-44)、胃腸疾病(Hoffmeister A.等人，JOP. 2009年9月4日；10(5):501 -6)、自體免疫/發炎疾病(Woodard-Grice A.V.等人，J Biol Chem. 2008年9月26日；283(39):26364-73. Epub 2008年7月23日)、類風濕性關節炎(Toegel S.等人，Osteoarthritis Cartilage. 2010年2月；18(2):240-8. Epub 2009年9月22日)、發炎反應(Lichtenthaler S.F.等人，J Biol Chem.2003年12月5日；278(49):48713 -9. Epub 2003年9月24日)、動脈栓塞(Merten M.等人，Z Kardiol. 2004年11月；93(11):855-63)、諸如心肌梗塞及中風之心血管疾病(Maugeri N.等人，Srp Arh Celok Lek. 2010年1月；138 Suppl 1:50-2)及格雷夫斯症(Graves disease) (Kiljański J.等人，Thyroid. 2005年7月；15(7):645-52)。 WO 2014/166906、WO 2014/134341及WO 2015/156421描述噁嗪及其作為BACE-1抑制劑之用途。 本發明提供新穎式I化合物、其製造、基於根據本發明之化合物之藥物及其產生，以及式I化合物在控制或預防諸如阿茲海默氏症之疾病中之用途。此外，式I化合物在治療肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病疾病、癌症(諸如乳癌)、心血管疾病(諸如心肌梗塞及中風)、皮肌炎、唐氏症候群、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、格雷夫斯症、亨廷頓氏症、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤、柯士文症(Kostmann Disease)、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症及威爾森氏症中之用途。新穎式I化合物具有經改良之藥理學特性。
本發明提供式I化合物，I 或其醫藥學上可接受之鹽。 本發明化合物具有Asp2 (β分泌酵素、BACE1或膜天冬胺酸蛋白酶-2)抑制活性且因此可用於治療性及/或預防性治療藉由升高之β澱粉樣蛋白含量及/或β澱粉樣蛋白寡聚物及/或β澱粉樣蛋白斑及其他沈積物表徵之疾病及病症，尤其為阿茲海默氏症。本發明化合物及其醫藥學活性鹽具有其他若干特性，例如使其適用於藥物研發之良好生物可用性。
本發明提供式I化合物及其醫藥學上可接受之鹽、上述化合物之製備、含有其之藥物及其製造，以及上述化合物在治療性及/或預防性治療與抑制BACE1相關聯之疾病及病症(諸如阿茲海默氏症)中之用途。此外，本發明化合物藉由抑制自APP或APP片段產生Aβ來抑制在神經組織(例如，腦)中、在神經組織上或在神經組織周圍形成或形成及沈積β澱粉樣蛋白斑。 在本說明書中使用之通用術語之以下定義無關於所描述術語是否單獨或與其他組組合出現均適用。 除非另外說明，否則用於本申請案(包括說明書及申請專利範圍)之以下術語具有下文給出之定義。須注意，除非上下文明確另外規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，單數形式「一(a/an)」及「該」包括複數個指示物。 術語「醫藥學上可接受之鹽」係指適用於與人類及動物之組織接觸之鹽。與無機酸及有機酸之適合鹽之實例為(但不限於)乙酸、檸檬酸、甲酸、反丁烯二酸、鹽酸、乳酸、順丁烯二酸、蘋果酸、甲烷磺酸、硝酸、磷酸、對甲苯磺酸、丁二酸、硫酸(sulfuric acid/sulphuric acid)、酒石酸、三氟乙酸及其類似物。特定酸為甲酸、三氟乙酸及鹽酸。特定酸為鹽酸、三氟乙酸及反丁烯二酸。 術語「醫藥學上可接受之載劑」及「醫藥學上可接受之輔助物質」係指與調配物之其他成分相容之載劑及輔助物質，諸如稀釋劑或賦形劑。 術語「醫藥組合物」涵蓋包含預定量或比例之指定成分之產物，以及由組合指定量之指定成分直接或間接得到之任何產物。特定言之，其涵蓋包含一或多種活性成分及視情況存在之包含惰性成分之載劑的產物，以及由任何兩種或更多種成分組合、複合或聚集，或由一或多種成分解離，或由一或多種成分之其他類型之反應或相互作用直接或間接產生的任何產物。 術語「抑制劑」表示競爭、減少或防止特定配位體與特定受體結合或減少或防止抑制特定蛋白質功能之化合物。 術語「半最大抑制濃度」(IC50 )表示獲得活體外生物過程50%抑制所需之特定化合物之濃度。IC50 值可對數性地轉化成pIC50 值(-log IC50 )，其中愈高值指示按指數律愈大之效能。IC50 值不為絕對值，但視實驗條件，例如所用濃度而定。可使用Cheng-Prusoff方程式將IC50 值轉換成絕對抑制常數(Ki) (Biochem. Pharmacol. (1973) 22:3099)。術語「抑制常數」(Ki)表示特定抑制劑對受體之絕對結合親和力。其使用競爭結合分析來量測且等於當不存在競爭配位體(例如放射性配位體)時特定抑制劑將佔據50%受體之濃度。Ki值可對數性地轉化成pKi值(-log Ki)，其中愈高值指示按指數律愈大之效能。 「治療有效量」意謂當向個體投與以治療疾病病況時足以實現對疾病病況之該治療的化合物之量。「治療有效量」將視化合物、治療之疾病病況、所治療之疾病之嚴重程度、個體之年齡及相對健康狀況、投藥之途徑及形式、主治醫療或獸醫從業者之判斷及其他因素而變化。 當參考變數時，術語「如本文所定義」及「如本文所描述」以引用方式併入該變數以及特定言之，更特定言之及最特定言之，定義之廣泛定義(若存在)。 當提及化學反應時，術語「處理」、「接觸」及「反應」意謂在適當條件下添加或混合兩種或更多種試劑以產生所指示及/或所需產物。應理解，產生所指示產物及/或所要產物之反應可不一定由最初添加之兩種反應劑之組合直接引起，亦即，可存在產生於混合中之一或多種中間物，其最終導致所指示產物及/或所要產物形成。 術語「保護基」在合成化學中慣常與其相關之含義中表示選擇性阻斷多官能化合物中之反應位點以使得化學反應可在另一未保護反應位點處選擇性進行的基團。保護基可在適當時間移除。例示性保護基為胺基保護基、羧基保護基或羥基保護基。術語「胺基保護基」(此處亦為X)表示意欲保護胺基之基團且包括苯甲基、苯甲氧羰基(苯甲氧羰基，CBZ)、9-茀基甲氧基羰基(FMOC)、對-甲氧基苯甲氧羰基、對-硝基苯甲氧羰基、第三丁氧基羰基(BOC)及三氟乙醯基。此等基團之其他實例見於T. W. Greene及P. G. M. Wuts, 「Protective Groups in Organic Synthesis」, 第2版, John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, 1991, 第7章；E. Haslam, 「Protective Groups in Organic Chemistry」, J. G. W. McOmie, 編, Plenum Press, New York, NY, 1973, 第5章及T. W. Greene, 「Protective Groups in Organic Synthesis」, John Wiley及Sons, New York, NY, 1981。術語「受保護之胺基」指代經胺基保護基取代之胺基。特定胺基保護基為第三丁氧基羰基及二甲氧基三苯甲基。 術語「離去基」表示具有在合成有機化學中習知地與其結合之含義的基團，亦即，原子或基團可在置換反應條件下移動。離去基之實例包括鹵素(尤其溴基)、烷或亞芳基磺醯基氧基，諸如甲烷磺醯基氧基、乙烷磺醯基氧基、硫基甲基、苯磺醯基氧基、甲苯磺醯基氧基、二鹵基膦醯氧基、視情況經取代之苯甲氧基、異丙氧基及醯氧基。 術語「醫藥學上可接收之賦形劑」表示不具有治療活性且無毒之任何成分，諸如用於調配醫藥產品之崩解劑、黏合劑、填充劑、溶劑、緩衝液、張力劑、穩定劑、抗氧化劑、界面活性劑或潤滑劑。 只要對掌性碳存在於化學結構中，意圖由結構涵蓋與該對掌性碳相關聯之所有立體異構體作為純立體異構體以及其混合物。 本發明亦提供醫藥組合物，使用方法及製備前述化合物之方法。 可組合所有單獨實施例。 本發明之一個實施例提供式I化合物，I， 或其醫藥學上可接受之鹽。 某一實施例係關於N-[6-[(4R,5R,6S)-2-胺基-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-1,3-噁嗪-4-基]-5-氟-2-吡啶基]-5-氰基-3-甲基-吡啶-2-甲醯胺。 某一實施例係關於式I化合物之代謝物M1。 某一實施例係關於如本文中所定義之式I化合物，其方法包含使式XI'化合物與式XII'化合物反應得到式I化合物。其中X為胺基保護基。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其不論何時均藉由如上所定義之方法製備。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用作治療活性物質。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用作BACE1活性之抑制劑。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I'化合物，其用作用於治療性及/或預防性治療藉由升高之β-澱粉樣蛋白含量及/或β-澱粉樣蛋白寡聚物及/或β-澱粉樣蛋白斑及其他沈積物表徵之疾病及病症或阿茲海默氏症之治療活性物質。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用作用於治療性及/或預防性治療阿茲海默氏症之治療活性物質。 本發明之某一實施例提供如本文所描述之式I化合物，其用作用於治療性及/或預防性治療以下疾病之治療活性物質：肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病、癌症(諸如乳癌)、心血管疾病(諸如心肌梗塞及中風)、皮肌炎、唐氏症候群、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、格雷夫斯症、亨廷頓氏症、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤、柯士文症、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症或威爾森氏症。 本發明之某一實施例提供一種包含如本文中所描述之式I化合物及醫藥學上可接受之載劑及/或醫藥學上可接受之輔助物質之醫藥組合物。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物之用途，其用於製造用於抑制BACE1活性之藥物。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物之用途，其用於製造用於治療性及/或預防性治療藉由升高之β-澱粉樣蛋白含量及/或β-澱粉樣蛋白寡聚物及/或β-澱粉樣蛋白斑及其他沈積物表徵之疾病及病症或阿茲海默氏症之藥物。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物之用途，其用於製造用於治療性及/或預防性治療阿茲海默氏症之藥物。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物之用途，其用於製造用於治療性及/或預防性治療以下疾病之藥物：肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病、癌症(諸如乳癌)、心血管疾病(諸如心肌梗塞及中風)、皮肌炎、唐氏症候群、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、格雷夫斯症、亨廷頓氏症、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤、柯士文症、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症或威爾森氏症。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物之用途，其用於製造用於治療性及/或預防性治療阿茲海默氏症之藥物。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用於抑制BACE1活性。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用於治療性及/或預防性治療藉由升高之β澱粉樣蛋白含量及/或β澱粉樣蛋白寡聚物及/或β澱粉樣蛋白斑及其他沈積物表徵之疾病及病症或阿茲海默氏症。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用於治療性及/或預防性治療阿茲海默氏症。 本發明之某一實施例提供如本文中所描述之式I化合物，其用於治療性及/或預防性治療以下疾病：肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病、癌症(諸如乳癌)、心血管疾病(諸如心肌梗塞及中風)、皮肌炎、唐氏症候群、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、格雷夫斯症、亨廷頓氏症、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤、柯士文症、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症或威爾森氏症。 本發明之某一實施例提供一種用於抑制BACE1活性之方法，其尤其用於治療性及/或預防性治療藉由升高β澱粉樣蛋白含量及/或β澱粉樣蛋白寡聚物及/或β澱粉樣蛋白斑及其他沈積物表徵之疾病及病症或阿茲海默氏症，該方法包含向人類或動物投與如本文中所描述之式I化合物。 本發明之某一實施例提供一種用於治療性及/或預防性治療阿茲海默氏症之方法，該方法包含向人類或動物投與如本文中所描述之式I化合物。 本發明之某一實施例提供一種用於治療性及/或預防性治療以下疾病之方法：肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病、癌症(諸如乳癌)、心血管疾病(諸如心肌梗塞及中風)、皮肌炎、唐氏症候群、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、葛瑞夫茲氏症、亨廷頓氏症、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤、柯士文症、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症或威爾森氏症，該方法包含向人類或動物投與如本文中所描述之式I化合物。 熟習此項技術者將認識到，式I化合物可以以下互變異構形式存在：Ie。 所有互變異構形式均涵蓋在本發明中。 可根據以下流程製備式I化合物。起始物質可商購或可根據已知方法來製備。除非另外指示，否則任何先前所定義之殘基及變數將繼續具有先前所定義之含義。 式I之光學純對映異構體意謂化合物含有按重量計＞90%之所要異構體，特定而言含有按重量計＞95%之所要異構體，或更特定而言含有按重量計＞99%之所要異構體，該重量百分比基於化合物之異構體之總重量。可藉由對掌性選擇性合成或藉由分離對映異構體來製備對掌性純化合物或對掌性增濃化合物。可對最終產物或者適合中間物進行對映異構體之分離。 可根據以下流程製備式I化合物。可根據已知方法製備起始物質。除非另外指示，否則任何先前所定義之殘基及變數將繼續具有先前所定義之含義。流程1 可根據反應流程1製備式I 化合物。使芳族胺1 (CAS 1630973-75 -9; WO 2014166906)與5-氰基-3-甲基-吡啶-2-羧酸(CAS 1262860-49-0)在適合的醯胺偶合劑(諸如HATU、TBTU、BOP -Cl、乙二醯氯、高賽茲試劑(Ghosez's reagent)等)之存在下在適合的鹼(諸如DIEA、三乙胺等)之存在下在有機溶劑(諸如乙腈、二氯甲烷、THF、二噁烷、DMF、DMA、NMP等)中反應以形成醯胺2。可藉由使用適當的酸(諸如TFA、甲酸、甲基磺酸等)移除化合物2之Boc保護基以形成化合物I。 相應醫藥學上可接受之鹽與酸可藉由熟習此項技術者已知之標準方法獲得，例如藉由使式I化合物溶解於諸如二噁烷或THF之適合溶劑中，且添加適量相應酸。產物可通常藉由過濾或藉由層析分離。式I化合物轉化成與鹼形成之醫藥學上可接受之鹽可藉由用此類鹼處理此類化合物進行。形成此類鹽之一種可能方法為例如藉由向化合物於適合溶劑(例如乙醇、乙醇-水混合物、四氫呋喃-水混合物)中之溶液中添加1/n當量之鹼性鹽(諸如M(OH)n ，其中M=金屬或銨陽離子且n=氫氧根陰離子之數目)，且藉由蒸發或凍乾移除溶劑。 在其製備未描述於實例中之情況下，式I化合物以及所有中間產物可根據類似方法或根據本文中闡述之方法製備。起始物質為市售可得、此項技術中已知或可藉由此項技術中已知之方法或與該等方法類似之方法製備。 應瞭解，本發明中之通式I化合物可在官能基衍生以提供能夠活體內返回轉化成母化合物之衍生物。合成比較劑化合物 1 、 2 及 3( 式 IIa/IIb) 更詳言之，根據本發明之式II化合物可藉由下文給出之方法及程序製備。在流程1中說明用於製備式IIa及式IIb化合物之一些典型程序。流程2：替代合成化合物IIa及IIb 可由矽烷基保護之吡啶B2 (其由吡啶B1製備)藉由與含強鹼(例如LDA及烷基氯矽烷，較佳地三乙基氯矽烷)之惰性非質子溶劑(諸如四氫呋喃或乙醚)反應來合成通式B3之非商用芳基酮。受保護的吡啶B2接著可同樣與含強鹼(例如LDA及醯胺，例如乙醯胺，其中R3 = Me，較佳地N,N- 二甲基乙醯胺)之惰性非質子溶劑(諸如四氫呋喃或乙醚)反應以得到所要的芳基酮B3。 式B4之亞碸基亞胺可以類似於T. P. Tang及J. A. Ellman，J.Org. Chem. 1999年，64, 12,之方式藉由縮合式B3之芳基酮與亞磺醯胺(例如烷基亞磺醯胺，最特定而言(R)-第三 丁基亞磺醯胺或(S)-第三 丁基亞磺醯胺)在含路易士酸(Lewis acid) (諸如鈦(IV)醇鹽，更特定而言鈦(IV)乙醇鹽)之溶劑(諸如醚，例如乙醚或更特定而言四氫呋喃)之存在下製備。 藉由如Tang及Ellman所描述之對掌性引位基立體選擇性地繼續將式B4之亞碸基亞胺轉換為式B5之五氟酮水合物。可使式B4之亞碸基亞胺與五氟丙烯-2-酸鋰(其可藉由用2當量正丁基鋰簡單處理六氟異丙醇來產生，如(例如)Org. Synth. 1999 年， 76 , 151中所描述)反應。 將式B5之五氟酮水合物轉換為式B6之五氟酮水合物可使用氟化四丁基銨或較佳地氟化鉀在含酸(例如乙酸)之醚或醯胺(較佳地在THF與二甲基甲醯胺之混合物中)之存在下在環境溫度至升高溫度下(特定而言在23℃至40℃下)實現。 式B7之五氟醇可藉由用含鹼氫化物(例如硼氫化鋰或硼氫化鈉，較佳地硼氫化鈉)之含醚(例如乙醚或更特定而言四氫呋喃)及水或醇溶劑(諸如甲醇或乙醇)溶劑混合物在0℃與環境溫度之間的溫度下還原式B6之五氟酮水合物來製備。式B7a及式B7b之異構化合物可藉由諸如管柱層析法之標準方法在此階段分離。 將式B7a或式B7b之對掌性引位基水解以得到式B8a或式B8b之胺基醇可藉由含無機酸(例如硫酸或特定而言鹽酸)之諸如醚(例如乙醚、四氫呋喃或更特定而言1,4-二噁烷)之溶劑實現。 式B9a或式B9b之胺基噁嗪(R, R'= H)可藉由使式B8a或式B8b之胺基醇與含溴化氰之溶劑(諸如醇，特定而言乙醇)反應來製備。 保護式B9a或式B9b之2-胺基噁嗪殘餘物之胺基以產生通式B10a或通式B10b之化合物可藉由與二碳酸二第三丁酯在鹼性條件下(例如在含胺(諸如三乙胺或二異丙基乙胺)之溶劑(諸如四氫呋喃或二氯甲烷)之存在下)在0℃與40℃之間的溫度下(尤其在環境溫度下)反應來進行。 替代地，通式B10a或通式B10b之化合物可藉由以下順序來製備：第一，使式B8a或式B8b之胺基醇與含異硫氰酸鹽(諸如苯甲醯基異硫氰酸酯(BzNCS))之溶劑(諸如乙酸乙酯、四氫呋喃或乙腈)在0℃與80℃之間的溫度下(較佳地23℃下)反應，得到硫脲醇；第二，藉由經由與含碳化二亞胺(例如二環己基碳化二亞胺、二異丙基碳化二亞胺或N-( 3-二甲胺基丙基)-N ' -乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)，較佳地EDC·HCl)之溶劑(諸如乙酸乙酯、四氫呋喃或乙腈，較佳地乙腈)在23℃與100℃之間的溫度下(較佳地80℃下)反應去氫硫酸化將硫脲醇環化為式B9a或式B9b之N- 苯甲醯化噁嗪(R = H，R' = Bz)；第三，保護基自式B9a或式B9b之N- 苯甲醯化噁嗪(R = H，R' = Bz)切換成式B10a或式B10b之N- 第三丁氧基羰基化噁嗪可在兩步程序中實現：藉由首先與二碳酸二第三丁酯(Boc2 O)在含胺鹼(諸如三乙胺或N-乙基-N,N-二異丙胺)之溶劑(諸如二氯甲烷、四氫呋喃或乙腈)之存在下在0℃與40℃之間的溫度下(較佳地23℃下)反應以得到式B9a或式B9b之雙重醯基化噁嗪，且其次藉由使式B9a或式B9b之雙重醯基化噁嗪(R = Boc，R' = Bz)與含胺親核試劑(例如二乙胺、二甲胺或氨，較佳氨)之溶劑(諸如二氯甲烷或四氫呋喃，較佳地四氫呋喃)中在0℃與40℃之間的溫度下(較佳地23℃)反應來選擇性移除苯甲醯基。 將式B10a或式B10b中之溴基轉換為式B11a或式B11b中之胺基可藉由與疊氮化合物(尤其疊氮化鈉)及鹵化銅(I) (尤其碘化銅(I))在含L-抗壞血酸鹽及烷基-1,2-二胺(尤其反-N,N'-二甲基環己烷-1,2-二胺)之質子溶劑(諸如醇(尤其乙醇)及水或極性醚(諸如1,4-二噁烷)及水)之存在下在高溫下(較佳地約70℃)反應來進行。 將芳族胺B11a或芳族胺B11B與羧酸偶合以得到式B12a或式B12b之醯胺可藉由含T3P之非質子溶劑(諸如EtOAc)在環境溫度下實現；或替代地，羧酸可藉由使用含試劑(諸如乙二醯氯或1-氯-N,N,2-三甲基-1-丙烯基胺(高賽茲試劑，CAS-no.26189-59 -3))之氯化溶劑(諸如二氯甲烷)在0℃下活化，隨後與芳族胺B11a或芳族胺B11b在胺鹼(三乙胺或二異丙基乙胺)之存在下在0℃至環境溫度下反應。 將式B12a或式B12b化合物中之保護第三丁氧基羰基分裂以產生通式IIa或通式IIb之化合物可藉由含酸(諸如三氟乙酸)之惰性溶劑(諸如二氯甲烷)在0℃與環境溫度之間的溫度下實現。 比較劑4至5之合成描述於WO 2014/134341中且比較劑6至7之合成描述於WO 2014/166906中。 酸之對應醫藥學上可接受之鹽可藉由熟習此項技術者已知之標準方法，例如藉由將式I化合物溶解於適合溶劑(諸如二噁烷或四氫呋喃)中且添加適量之對應酸獲得。產物可通常藉由過濾或藉由層析分離。式I化合物轉化成與鹼形成之醫藥學上可接受之鹽可藉由用此類鹼處理此類化合物進行。形成此類鹽之一種可能方法為例如藉由向化合物於適合溶劑(例如乙醇、乙醇-水混合物、四氫呋喃-水混合物)中之溶液添加1/n當量之鹼性鹽(諸如M(OH)n ，其中M =金屬或銨陽離子且n =氫氧陰離子之數目)，且藉由蒸發或凍乾移除溶劑。特定鹽為鹽酸鹽、甲酸鹽及三氟乙酸鹽。特異性鹽為三氟乙酸鹽。藥理學測試 式I化合物及其醫藥學上可接受之鹽具有有價值之藥理學特性。已發現本發明化合物與BACE1活性之抑制相關聯。根據下文給出之測試來研究化合物。細胞 Aβ 降低分析 ： 可使用Abeta 40 AlphaLISA分析。將HEK293 APP細胞接種於細胞培養基(Iscove's，加10% (v/v)胎牛血清、青黴素/鏈黴素)中之96孔微量滴定盤中至約80%融合度且以3×濃度以培養基之1/3體積添加化合物(最終DMSO濃度保持在1% v/v)。在37℃及5% CO2 下於含濕氣培育箱中培育18-20小時之後，收集培養上清液以使用Perkin-Elmer人類澱粉樣蛋白β 1-40 (較高特異性)套組(目錄號AL275C)測定Aβ 40濃度。 在Perkin-Elmer White Optiplate-384 (目錄號6007290)中，將2 μl培養上清液與2 μl之10× AlphaLISA抗hAβ受體珠粒+生物素標記之抗體抗Aβ 1-40混合物(50 μg/mL/5nM)組合。在室溫培育1小時之後，添加16 μl之抗生蛋白鏈菌素(SA)供體珠粒之1.25×製劑(25 µg/mL)且在黑暗中培育30分鐘。隨後使用EnVision-Alpha讀取器記錄在615 nm下之光發射。培養上清液中之Aβ 40之含量計算為最大信號(用無抑制劑之1% DMSO處理之細胞)之百分比。使用Excel XLfit軟體計算IC50 值。BACE1 無細胞分析 (BACE1 酶分析 ) BACE1無細胞IC50分析描述於H. Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995 (dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中細胞 Aβ 降低分析 ( 基於細胞的 分析 ) 細胞Aβ降低IC50分析描述於H. Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995 (dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中BACE2 無細胞分析 (BACE2 酶分析 ) BACE2無細胞IC50分析描述於H. Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995 (dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中小鼠急性活體內模型 (Aβ40 在 野生型小鼠之大腦中之抑制 ) 急性活體內模型描述於H. Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995 (dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中BACE1 KD SPR 分析 表面電漿子共振量測在Biacore T200儀器上進行。藉由標準胺偶合化學在CM5感測器上進行BACE -1之固著以實現約8000 pg/mm2 (RU)之蛋白質表面密度。使用乙酸鹽緩衝液(25 mM乙酸Na，150 mM NaCl，0.01%P20，3 mM EDTA，pH 4.5)作為操作緩衝液在25℃下進行固著。在第一步驟中，藉由使感測器表面與0.2 M N-乙基-N-二甲基胺基聚碳化二亞胺(EDC)及0.05 M N-羥基丁二醯亞胺(NHS)之溶液接觸7分鐘來使CM5感測器表面之羧基轉化成反應性丁二醯亞胺酯。在活化之後，使感測器表面與含約5 µgml-1BACE1蛋白質溶液之10 mM乙酸鈉偶合緩衝液(pH 4.5)接觸以達成所要的蛋白質表面密度。最後，用乙醇胺(1 M，pH 8.5，7 min)淬滅表面上之過量活化羧基。 在18℃下在與蛋白質之固著相同的緩衝液條件下進行結合分析。將化合物溶解於DMSO中作為10 mM原料且在操作緩衝液中稀釋以同時對蛋白質及參考(活化的及去活化的CM5感測器表面)表面進行滴定系列(5濃度，其中稀釋因數為2)。在實驗期間將活性位點小分子配位體(CAS 883889-53-0)用作參考以監測BACE1之結合活性。 使用發佈於R. Copeland等人，Nature Reviews Drug Discovery, 2006 (5), 730-739.中之方程式計算BACE1目標滯留時間：t1/2 = 0.693/k離 hERG IC20 分析 用於測定hERG IC20值之方法描述於Industrializing electrophysiology: HT automated patch clamp on SyncroPatch® 96 using instant frozen cells. Polonchuk L., Methods Mol Biol. 2014年；1183:81-92. (doi: 10.1007/978-1-4939-1096-0_5.) PMID:25023303中hERG 貼片襯墊分析 用於測定hERG IC20貼片襯墊值之方法描述於Toward a New Gold Standard for Early Safety: Automated Temperature-Controlled hERG Test on the PatchLiner. Polonchuk L., Front Pharmacol. 2012年1月26日；3:3. (doi: 10.3389/fphar.2012.00003. eCollection 2012.) PMID:22303293中P-gp 轉運分析 ( 人類及小鼠 ) (P-gp 分析 ) P-gp轉運分析描述於H. Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995 (dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中大鼠單次劑量 PK 研究 ( 威斯塔大鼠 (Wistar Rats) 中之 CSF Aβ40 的 抑制 ) 大鼠單次劑量PK研究描述於具有略微修改的H. Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995 (dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中。 在不固相萃取之情況下遵循來自Perkin-Elmer的修改流程使用市售之針對大鼠Aβ之N端部分的抗體(252Q6，Invitrogen 目錄號AMB0062)及結合至受體珠粒(PerkinElmer, 目錄6772002)之自產C端特異性抗-Aβ40抗體(BAP-24，Brockhaus M.等人，J. Neuroreport, 1998年，9:1481-1486)測定Aβ 40濃度。將每孔20 μl分析物(復原萃取或標準)加載至White Optiplate-96 (Perkin-Elmer，目錄號6005290)。接著，添加經生物素標記之BAP24抗體(在約1 nM最終濃度下1:2000稀釋)及結合至AlphaLISA抗體252Q6受體珠粒(Perkin-Elmer目錄號6772002(1:100稀釋，10 μg/mL最終濃度)於1×AlphaLISA緩衝液(Perkin-Elmer，AL000F)中之混合物。在暗處室溫培育1小時之後，添加20 µL抗生蛋白鏈菌素塗佈之供體珠粒稀釋液(40 µg/mL)且在暗處培育30分鐘。使用EnVision AlphaScreen讀取器(Perkin-Elmer)記錄在615 nm下的光發射。按來自未治療動物之基線樣本之百分比計算Aβ 40之含量。 血漿製備大鼠： 將血液轉移至標記的EDTA-K2 Eppendorf試管中，且藉由將試管反轉若干次來將樣本混合。將血液儲存在-20℃下。獼猴 ( 食蟹猴 ) 單次劑量 PK 研究及血漿 Aβ40 測定 動物處理： 將始終在治療籠中進行血液及血漿收集。動物照護員穿過棒桿抓住一個臂抑或一個腿。刮去毛髮以得到較好的靜脈可見度。擠壓血管，藉由使用蝶形閥刺穿靜脈並採集血液。在已抽取足夠血液之後，將棉簽放置在注射位點上且平緩地移除針。藉由將棉簽按壓在傷口上止血。在5 min與48 h之間採集血漿樣品。 血漿製備獼猴 將血液轉移至標記的EDTA-K2 Eppendorf試管中，且藉由將試管反轉若干次來將樣本混合。將血液儲存在-20℃下。 在固相萃取之後進行獼猴血漿樣品中之Aβ測定(Lanz, T.等人，J. of Neuroscience Methods，2006年，157:71-81)。將凍結血漿樣品在25℃水浴中解凍。將100 μL血漿添加至具有含完整蛋白酶抑制劑(Roche 05056489001)之50 mM NaCl之900 μl 0.2% DEA水性溶液(δ D8885)，接著在室溫下培育30分鐘。將60 mg Oasis HLB LP 96孔板(Waters，Milford Massachusetts，美國；目錄186000679)置放於萃取板集管(Waters，Milford Massachusetts，美國)中並連接至真空。藉由1 mL甲醇(MeOH)，接著1 mL蒸餾H2 O活化管柱板。加載萃取DEA的樣本並依序用1 mL體積之5%及30%之MeOH洗滌且用含0.8 ml 2% NH4 OH之90% MeOH溶離。溶離樣本在Clavepak 96架1.1 mL試管(Denville Scientific)中採集，且在Caliper Turbovap96中經N2 流乾燥。在樣本乾燥之後，將其儲存在-80℃下或立即量測。在30 μl AlphaLISA緩衝液中復原乾燥樣本。 遵循來自Perkin-Elmer的修改流程使用市售之針對獼猴Aβ之N端部分的抗體(6E10，Signet IG-39340)及自產C端特異性抗-Aβ40抗體(BAP-24，Brockhaus M.等人，J. Neuroreport, 1998年，9:1481-1486)測定Aβ濃度。將每孔20 μl分析物(復原萃取或標準)加載至White Optiplate-96 (Perkin-Elmer，目錄號6005290)。接著，添加生物素標記之6E10抗體(在約1 nM最終濃度下1:2000稀釋)及結合至AlphaLISA抗體BAP24受體珠粒(Perkin-Elmer目錄號6772002 (1:100稀釋，10 μg/mL最終濃度)於1×AlphaLISA緩衝液(Perkin-Elmer，AL000F)中之混合物。在暗處室溫培育1小時之後，添加20 µL抗生蛋白鏈菌素塗佈之供體珠粒稀釋液(40 µg/mL)且在暗處培育30分鐘。使用EnVision AlphaScreen讀取器(Perkin-Elmer)記錄在615 nm下的光發射。按來自未治療動物之基線樣本之百分比計算Aβ 40之含量。 表1：IC50 值 測定BACE1活性可藉由使用酶無細胞螢光分析(不含BACE1細胞，表2)量測或藉由使用HEK293 APP細胞的全細胞分析(細胞Aβ降低，表2)量測。兩者分析皆適用於測定BACE1抑制。如表1中所示，實例1在兩個分析中分別展示具有36 nM及15 nM之IC50 值的強力抑制。出人意料地，在噁嗪部分含有一個額外氟原子之化合物(諸如比較劑1、比較劑2及比較劑3)在細胞Aβ降低分析中顯示顯著較低的功效，活性比實例1低13至2500倍。 此等化合物在細胞Aβ降低分析中表明遠高於100 nM之IC50 之功效，IC50 被熟習此項技術者視為可用候選藥物之定限。因此，除附接至噁嗪環之三氟甲基之外，對於在彼領域可用的候選藥物僅容許一個額外氟原子。 此外，比較劑3及比較劑7表明三氟甲基之立體化學起出人意料的關鍵作用。在實例1中，經6S組態之三氟甲基產生高效能，而經6R組態之比較劑3及比較劑7在細胞Aβ降低分析中導致顯著較低的功效，活性低6.4至2500倍，而比較劑7接近對於被視為適用於進一步研發為醫藥學藥物之化合物之100 nM之定限活性。 當比較閉合結構類似物比較劑6及比較劑7 (其不同之處在於其三氟甲基之6S-組態(比較劑6)或6R-組態(比較劑7))時，此作用甚至更顯著，到達接近一個數量級。 選擇性對相關之目標對於候選藥物之安全性而言至關重要。BACE2為BACE1之閉合同系物。最近報告BACE2藉由處理色素細胞特異性黑色素細胞蛋白質(PMEL)而在皮膚之色素沈著中起關鍵作用。(Proc Natl Acad Sci 美國 2013年6月25日；110(26):10658-63. doi: 10.1073/pnas.1220748110. 電子版 2013年6月10日)。咸信PMEL有助於黑素生成。因此，選擇性對BACE2就皮膚之色素沈著而論為有利的。藉由將BACE1 IC50 值除以各自在無細胞分析中測定之BACE2 IC50 值來計算BACE2/BACE1 IC50 之選擇性比率。如表1中所示，實例1具有2倍的選擇性對BACE2。出人意料地，發現比較劑4以及比較劑5對於BACE2抑制比對於BACE1抑制更具效能，其中BACE2/BACE1 IC50 比率分別為0.7及0.6。此意指實例1相比於比較劑4及比較劑5的3倍改良。小鼠中之單次劑量功效 小鼠單次劑量功效在DEA萃取之後以來自C57Bl/6J野生型小鼠之大腦均質物量測，如H.Hilpert等人，J. Med. Chem. 2013年，56, 3980-3995(dx.doi.org/10.1021/jm400225m)中所描述。 在如上文所描述之固相萃取之後且遵循來自Perkin-Elmer的修改流程使用市售之針對大鼠Aβ之N端部分的抗體(252Q6，Invitrogen 目錄號AMB0062)及結合至受體珠粒(PerkinElmer, 目錄6772002)之自產C端特異性抗-Aβ40抗體(BAP-24，Brockhaus M.等人，J. Neuroreport, 1998年，9:1481-1486)測定Aβ40濃度。將每孔20 μl分析物(復原萃取或標準)加載至White Optiplate-96 (Perkin-Elmer，目錄號6005290)。接著，添加經生物素標記之BAP24抗體(在約1 nM最終濃度下1:2000稀釋)及結合至AlphaLISA抗體252Q6受體珠粒(Perkin-Elmer目錄號6772002(1:100稀釋，10 μg/mL最終濃度)於1×AlphaLISA緩衝液(Perkin-Elmer，AL000F)中之混合物。在暗處室溫培育1小時之後，添加20 µL抗生蛋白鏈菌素塗佈之供體珠粒稀釋液(40 µg/mL)且在暗處培育30分鐘。使用EnVision AlphaScreen讀取器(Perkin-Elmer)記錄在615 nm下的光發射。按來自未治療動物之基線樣本之百分比計算Aβ40之含量。 表2：在給藥後4 h小鼠中之單次p.o.劑量之後之急性活體內功效。 在經口投與野生型小鼠(C57Bl/6J小鼠，n = 3至4)給藥後4 h之後測定Aβ40降低。使用野生型小鼠，因為其具有正常的生理學APP表現位準，且因此與APP轉殖基因生物體相比預期提供更好的Aβ肽產生生理學模型。活體內功效為適當的候選藥物之關鍵因素，比活體外活性更相關。 實例1以劑量依賴性方式展示在小鼠之大腦中出人意料地高的Aβ40產生之抑制。以10 mg/kg每oz之劑量，觀察到Aβ40降低92%。以3 mg/kg之劑量，觀察到Aβ40降低58%。形成鮮明的對比，以3 mg/kg之劑量，比較劑1及比較劑2僅展示Aβ40之2%至10%之極弱降低。未在活體內測試比較劑3，此係因為其＞ 35 µM之較弱細胞效能使得其極度不可能具有活體內活性。出人意料地，比較劑4，且尤其實例1之閉合類似物比較劑5具有顯著較低的活性，以3 mg/kg之劑量分別比實例1之Aβ40降低33%及7%。基於表2中所列之比較劑4及比較劑5之活體外效能，此結果出人意料。比較劑7在具有70% Aβ40降低的30 mg/kg之劑量下比實例1在10 mg/kg之劑量下活性較低，從而確認噁嗪環之三氟甲基之合適立體化學的出人意料之重要性。 表3：藉由表面電漿子共振測定之解離常數KD BACE1及BACE1目標滯留時間值 解離常數及目標滯留時間對於藥理效應及目標選擇性為重要態樣(R. Copeland等人，Nature Reviews Drug Discovery, 2006 (5), 730-739.)。較低解離常數KD 且尤其較長目標滯留時間預期產生持久的活體內藥理學作用。因此較長目標滯留時間在藥物研發中為較佳的。出人意料地，實例1與比較劑6相比更緊密地結合BACE1，分別具有2.0 nM對6.3 nM之KD 值。實例1之緊密結合亦反應在16分鐘之在BACE1上之更長滯留時間中。相反，比較劑6在BACE1上的目標滯留時間短約4倍。 表4：hERG值及人類/小鼠P-gp流出比率ER QT延長為由抑制hERG通道(人類ether a go-go)之候選藥物引起之心血管風險。期望達到設想的治療效果所必需的hERG IC20 值與自由血漿濃度之間的足夠安全裕度(ICH. The nonclinical evaluation of the potential for delayed ventricular repolarization (QT interval prolongation) by human pharmaceuticals (S7B)，發佈為CPMP/ICH/423/02，2005年5月由CHMP採納(http://www.ich.org/cache/compo/276-254-1.html; Redfern WS, Carlsson L, Davis AS, Lynch WG, MacKenzie I, Palethorpe S, Siegl PK, Strang I, Sullivan AT, Wallis R, Camm AJ, Hammond TG. Relationships between preclinical cardiac electrophysiology, clinical QT interval prolongation and torsade de pointes for a broad range of drugs: evidence for a provisional safety margin in drug development.Cardiovasc Res. 2003年4月1日；58(1):32 -45.))。降低相對於在血腦屏障處表現之流出轉運體(諸如P-醣蛋白 P-gp)之活性可導致藉由優化大腦滲透降低自由血漿濃度。 在如上文所描述之P-gp流出比率ER之分析中，ER＜2.5之化合物被視為最適合的。另外，具有低hERG通道結合之化合物亦適合。 表5中之實例1展示出人意料地有利的＞1000 nM之hERG IC20 分析值。對hERG貼片襯墊分析之進一步評估揭露實例1之2340 nM之IC20 值。實例1亦展示為1.7之有利的人類P-gp ER值。 相反，比較劑4極強有力地結合hERG，具有40 nM之IC20 值。此可指示在治療濃度下強有力的QT延長之極高風險。比較劑4之P-gp在有利的範圍中，ER為1.9。比較劑5展示與實例1相比高5.3倍之對hERG之親和力且另外具有高2倍之P-gp流出比率。兩個分析之組合進一步強調實例1與比較劑5相比更適用於研發。比較劑6同樣具有與實例1相比高6倍之對hERG之親和力，而P-gp ER在1.1之有利範圍中。 表5：大鼠單次劑量PK研究 表5展示大鼠PK資料及在以1 mg/kg投與化合物之後4 h時大鼠CSF中之Aβ40降低。出人意料地，實例1展示62%之良好口服生物可用性及在給藥後4 h之後大鼠CSF中之Aβ40降低80%之強活體內功效。在4 h時血漿濃度經量測為90 nM，自由非結合濃度為12.5 nM。hERG安全裕度可使用除以自由血漿濃度之hERG IC20 值計算。藉由hERG貼片襯墊分析之IC20 值計算，實例1具有187倍之安全性界限。當時以1 mg/kg給藥時，比較劑6僅表明19%之低口服生物可用性。自由血漿濃度在給藥後4 h時經量測為36.3 nM，導致大鼠CSF中之Aβ40降低77%。此值在與實例1類似的範圍中，因此對hERG安全裕度之計算可同等地進行。比較劑6僅展示11倍之hERG安全裕度。因此實例1在大鼠CSF中之Aβ40降低約80%之相當的功效含量下具有17倍之安全裕度改良。 表6：獼猴(食蟹猴)單次劑量PK研究及血漿Aβ40測定 諸如獼猴中之PK研究之高等物種PK研究為預測人類中之候選藥物之PK特性之手段(Ward, K. W.及B. R. Smith (2004年). 「A Comprehensive Quantitative And Qualitative Evaluation Of Extrapolation Of Intravenous Pharmacokinetic Parameters From Rat, Dog, And Monkey To Humans. I. Clearance.」DMD 32: 603-611)。實例1及比較劑6兩者分別展示52%及63%之中等口服生物可用性。出人意料地，實例1表明與19 h之長半衰期及4160 h×kg×ng/ml/mg之歸一化高血漿暴露AUC (0至24)劑量相關聯之猴中的2.1 ml/min/kg之低清除率。此外，觀察到持久的57%之血漿Aβ40降低(給藥後24 h)及50%之血漿Aβ40降低(給藥後48 h)。相反，比較劑6展示9.7 ml/min/kg之顯著較高清除率，當時與實例1相比，該清除率轉換成11 h之短得多的半衰期及5倍的較低暴露。 當分析實例1及比較劑6之代謝物時，可展示M1 (流程3)藉由水解兩個化合物之醯胺鍵而形成。出人意料地，觀察到獼猴PK研究中之M1形成僅為實例1之總量的1%至2%。相反，出現的M1形成為比較劑6之總量之20%。阻斷醯胺水解將導致較低清除率、較長半衰期及持久的藥理學作用，此實際上為實例1之情況。流程2：活體內產生醯胺水解以形成M1醫藥組合物 式I化合物及醫藥學上可接受之鹽可例如以藥物製劑形式用作治療活性物質。醫藥製劑可例如以錠劑、包衣錠劑、糖衣丸劑、硬及軟明膠膠囊、溶液、乳液或懸浮液形式經口投與。然而，投藥亦可例如以栓劑形式經直腸，或例如以注射溶液形式非經腸實現。 式I化合物及其醫藥學上可接受之鹽可用醫藥學上惰性、無機或有機載劑處理以用於產生藥物製劑。乳糖、玉米澱粉或其衍生物、滑石、硬脂酸或其鹽及其類似物可用作(例如)錠劑、包衣錠劑、糖衣丸劑及硬明膠膠囊之此類載劑。軟明膠膠囊之適合載劑為例如植物油、蠟、脂肪、半固體及液體多元醇及其類似物。然而，視活性物質之性質而定，在軟明膠膠囊之情況下通常不需要載劑。產生溶液及糖漿之適合載劑為(例如)水、多元醇、甘油、植物油及其類似物。栓劑之適合載劑為(例如)天然或硬化油、蠟、脂肪、半液體或液體多元醇及其類似物。 另外，醫藥製劑可含有醫藥學上可接受之輔助物質，諸如防腐劑、增溶劑、穩定劑、濕潤劑、乳化劑、甜味劑、著色劑、調味劑、改變滲透壓之鹽、緩衝液、掩蔽劑或抗氧化劑。其亦可含有其他治療上有價值之物質。 本發明亦提供含有式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽及治療惰性之載劑之藥物，及其產生方法，該方法包含將一或多種式I化合物及/或其醫藥學上可接受之鹽及(若需要)一或多種其他治療上有價值之物質連同一或多種治療惰性之載劑製成蓋倫投藥劑型。 劑量可在寬限制內變化，且將當然必須在各特定情況下針對個別要求進行調整。在經口投與之情況下，成人劑量可在每日約0.01 mg至約1000 mg通式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽之相應量之間變化。可以單次劑量或以分次劑量形式投與每日劑量，且此外，當發現指示需超過上限時亦可超過上限。 以下實例說明而非限制本發明，其僅充當本發明之代表。醫藥製劑便利地含有約1 mg至500 mg、較佳1 mg至100 mg式I化合物。根據本發明之組合物之實例為：實例 A 以常見方式製造以下組合物之錠劑： 表7：可能的錠劑組合物製造程序 1. 將成分1、2、3及4混合且用純化水造粒。 2. 在50℃下乾燥顆粒。 3. 使顆粒通過適合之研磨設備。 4. 添加成分5且混合三分鐘；在適合壓機上壓縮。實例 B-1 製造以下組成之膠囊： 表8：可能的膠囊成分組成製造程序 1. 在適合混合器中將成分1、2及3混合30分鐘。 2. 添加成分4及5並混合3分鐘。 3. 填充至適合膠囊中。 首先在混合器中且隨後在粉碎機中混合式I化合物、乳糖及玉米澱粉。使混合物返回至混合器；將滑石添加至其中且充分混合。藉由機器將混合物填充至適合膠囊(例如硬明膠膠囊)中。實例 B-2 製造以下組成之軟明膠膠囊： 表9：可能之軟明膠膠囊成分組成 表10：可能之軟明膠膠囊組成製造程序 將式I化合物溶解於其他成分之溫熔融物中，且將混合物填充至適當大小之軟明膠膠囊中。根據常見程序處理經填充之軟明膠膠囊。實例 C 製造以下組成之栓劑： 表11：可能之栓劑組成製造程序 將栓劑基質於玻璃或鋼容器中熔融，充分混合且冷卻至45℃。隨即，將細粉狀式I化合物添加至其中且攪拌直至其完全分散。將混合物傾入適合大小之栓劑模具中，使其冷卻；隨後將栓劑自模具移除且獨立封裝於蠟紙或金屬箔中。實例 D 製造以下組成之注射溶液： 表12：可能的注射溶液組成製造程序 使式I化合物溶解於聚乙二醇400與注射用水(部分)之混合物中。藉由乙酸將pH值調節至5.0。藉由添加剩餘量之水將體積調節至1.0 ml。過濾溶液，適當過量填充至小瓶中並滅菌。實例 E 製造以下組成之藥囊： 表13：可能的藥囊組成製造程序 使式I化合物與乳糖、微晶纖維素及羧甲基纖維素鈉混合且用聚乙烯吡咯啶酮於水中之混合物造粒。使顆粒與硬脂酸鎂及調味添加劑混合且填充至藥囊中。實驗部分 提供以下實例以說明本發明。不應認為其限制本發明之範疇，而其僅為本發明之代表。NMR ：在Bruker AC-300光譜儀上在25℃下在TMS (四甲基矽烷)或提供之氘化溶劑之殘餘1 H作為內標之情況下記錄1 H NMR光譜。MS ：用正或負離子噴霧(ISP或ISN)法在Perkin-Elmer SCIEX API 300上或用電子衝擊法(EI，70 eV)在Finnigan MAT SSQ 7000光譜儀上量測質譜(MS)。 使用ES離子化模式(正及/或負)在配備有Waters Acquity、CTC PAL自動取樣器及Waters SQD單四極質譜儀之Waters UPLC-MS系統上記錄LC-MS (ESI，正或負離子)資料。在Zorbax Eclipse Plus C18 1.7 µm 2.1×30 mm管柱上在50℃下實現分離；A =含0.01%甲酸之水，B =在流速1下之乙腈；梯度：0 min 3% B、0.2 min 3% B、2 min 97% B、1.7 min 97% B、2.0 min 97% B。注射體積為2 µL。在AppliedBiosystem API150質譜儀上記錄MS (ESI，正或負離子)：FIA (流動注射分析)-MS。用CTC PAL自動取樣器及Shimadzu LC-10ADVP泵進行樣品引入。在無管柱之情況下以乙腈與10 mM乙酸銨(1:1)之混合物之流速50 µL/min將樣品直接沖洗至質譜儀之ESI源。注射體積為2 µL。實例 1 N-(6-((4R,5R,6S)-2-胺基-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-4-基)-5-氟吡啶-2-基)-5-氰基-3-甲基吡啶甲醯胺 實例 1a ：N-[(4R,5R,6S)-4-[6-[(5-氰基-3-甲基-吡啶-2-羰基)胺基]-3-氟-2-吡啶基]-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-1,3-噁嗪-2-基]胺基甲酸第三丁酯在0℃下向5-氰基-3-甲基-吡啶-2-羧酸(CAS 1262860-49-0) (38.7mg，239 µmol)於CH2 Cl2 (560 µl)中之懸浮液中添加1-氯-N,N-2-三甲基丙-1-烯-1-胺(高賽茲試劑) (34.2mg，33.9 µl，256 µmol)。所形成的無色溶液在0℃下攪拌15 min。在0℃下將((4R,5R,6S)-4-(6-胺基-3-氟吡啶-2-基)-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯(CAS 1630973-75 -9；WO 2014166906) (0.07g，171 µmol)於CH2 Cl2 (1.1 mL)及三乙胺(51.8 mg，71.3 µL，512 µmol)中之溶液添加至反應混合物。使所得淡黃色溶液升溫至25℃並再攪拌60 min。反應混合物用CH2 Cl2 (3 mL)稀釋且用NaHCO3 飽和水溶液(2×1.5 mL)萃取。用EtOAc (3×2 mL)反萃取水層。有機層經合併，用飽和NaCl水溶液(1×2 mL)洗滌，經Na2 SO4 乾燥並真空濃縮。藉由急驟層析(矽膠，4g，含10%至50%EtOAc之正庚烷)純化殘餘物兩次以得到呈白色固體狀之實例1a (44 mg；47%)。m/z = 555.3 [M+H]+ , CDCl3 中之1H NMR與所要產物一致。實例 1 ： N-(6-((4R,5R,6S)-2-胺基-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-4-基)-5-氟吡啶-2-基)-5-氰基-3-甲基吡啶甲醯胺 在25℃下向((4R,5R,6S)-4-(6-(5-氰基-3-甲基吡啶醯胺基)-3-氟吡啶-2-基)-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯(0.044g，79.4 µmol) (實例1a)於CH2 Cl2 (300 µl)中之攪拌溶液添加TFA (452mg，306 µL，3.97 mmol)。攪拌反應混合物 30 min。反應混合物用CH2 Cl2 (15 mL)稀釋並在冰浴中冷卻至0℃，用10% Na2 CO3 溶液調整至pH約10且攪拌10 min。分離有機層且用CH2 Cl2 (3 × 20 mL)萃取水層且CH2 Cl2 :MeOH = 19:1 (2×20 mL)。經合併之有機層用飽和NaCl水溶液洗滌，經Na2 SO4 乾燥，過濾且蒸發以得到淡黃色固體。隨後藉由急驟層析(矽膠，4g，含1%至4% 2N NH3 /MeOH之DCM)純化淡黃色固體兩次以得到呈白色固體狀之標題化合物(15.9 mg；44%)。m/z = 455.2 [M+H]+ , CDCl3 中之1H NMR。中間物亞碸基亞胺 B4 之合成 B4 (R2 = F ； R3 = Me) ： (R,E)-N-(1-(6- 溴 -3- 氟 -4-( 三乙基矽烷基 ) 吡啶 -2- 基 ) 亞乙基 )-2- 甲基丙烷 -2- 亞磺醯胺 隨後在22℃下向根據Badiger, S.等人，國際專利申請案WO 2012095469A1製備之1-(6-溴-3-氟-4-(三乙基矽烷基)吡啶-2-基)乙酮(8.13 g)於THF (59 ml)中之溶液添加(R)-(+)-第三丁基亞磺醯胺(3.26 g)及鈦(IV)醇鹽(11.2 g)且在60℃下將溶液攪拌6 h。將混合物冷卻至22℃，用鹽水處理，攪拌懸浮液10 min且經矽藻土過濾。分離各層，用乙酸乙酯萃取水層，且用鹽水洗滌合併之有機層，乾燥並蒸發。殘餘物藉由急驟層析(SiO2 ，正庚烷/EtOAc，5:1)純化以得到呈黃色油狀之標題化合物(7.5g，70%)。MS (ESI): m/z = 435.3, 437.3 [M+H]+ 。中間物五氟酮水合物 B5 之合成 B5 (R2 = F ； R3 = Me) ： (R)-N-((R)-2-(6- 溴 -3- 氟 -4-( 三乙基矽烷基 ) 吡啶 -2- 基 )-3,3,5,5,5- 五氟 -4,4- 二羥基戊 -2- 基 )-2- 甲基丙烷 -2- 亞磺醯胺 在氬氣氛圍下在-70℃下向1,1,1,3,3,3-六氟丙-2-醇(26.9g，160 mmol，Eq：1.3)於無水四氫呋喃(247 ml)中之攪拌溶液緩慢添加正丁基鋰(1.6 M於己烷中) (200 ml，321 mmol，Eq：2.6)，將內部溫度保持低於-40℃，接著緩慢使其達到0℃，其中持續攪拌1.5 h。同樣將混合物冷卻至-70℃，添加(R,E)-N-(1-(6-溴-3-氟-4-(三乙基矽烷基)吡啶-2-基)亞乙基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺B4a (53.7g，123 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(61.7 ml)中之溶液，且接著在-70℃攪拌混合物至23℃持續16 h。倒入鹽水中，用乙酸乙酯萃取，有機層經Na2 SO4 乾燥。在真空中過濾且移除溶劑留下棕色油狀物。將粗物質藉由急驟層析(矽膠，300 g，含0%至50% EtOAc之庚烷)純化以得到呈淡棕色泡沫狀之(R)-N-((R)-2-(6-溴-3-氟-4-(三乙基矽烷基)吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4,4-二羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(56.3 g，93.6 mmol，75.9%產率)。MS (ESI): m/z = 583.1, 585.1 [M+H]+ 。中間物五氟酮水合物 B6 之合成 B6 (R2 = F ； R3 = Me) ： (R)-N-((R)-2-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-3,3,5,5,5- 五氟 -4,4- 二羥基戊 -2- 基 )-2- 甲基丙烷 -2- 亞磺醯胺 向(R)-N-((R)-2-(6-溴-3-氟-4-(三乙基矽烷基)吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4,4-二羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(56.3 g，93.6 mmol，Eq：1)於N,N-二甲基甲醯胺(468 ml)及乙酸(5.62 g，5.36 ml，93.6 mmol，Eq：1)中之攪拌溶液添加氟化鉀(10.9 g，187 mmol，Eq：2)且在23℃下攪拌混合物16 h。TBME用水萃取，經Na2 SO4 乾燥有機層，過濾出並全部蒸發以得到呈深褐色油狀之粗產物(60 g)。藉由急驟層析(矽膠，100g，含0%至40%EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到：呈淺棕色泡沫狀之(R)-N-((R)-2-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4,4-二羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(28.58 g，58.7 mmol，62.7%產率)。MS (ESI): m/z = 487.2, 489.2 [M+H]+ 。中間物五氟醇 B7 之合成 B7a (R2 = F;R3 = Me) ： (R)-N-((2R 、 4S)-2-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-3,3,5,5,5- 五氟 -4- 羥基戊 -2- 基 )-2- 甲基丙烷 -2- 亞磺醯胺及 B7b (R2 = F;R3 = Me) ： (R)-N-((2R,4R)-2-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-3,3,5,5,5- 五氟 -4- 羥基戊 -2- 基 )-2- 甲基丙烷 -2- 亞磺醯胺 在0℃下向(R)-N-((R)-2-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4,4-二羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(25.28 g，51.9 mmol，Eq：1)於甲醇(208 ml)中之溶液逐份添加硼氫化鈉(3.93 g，104 mmol，Eq：2)。在完成添加之後在23℃下攪拌反應混合物1 h。傾倒至冰水及經稀釋之NH4 Cl溶液上，接著用乙酸乙酯萃取兩次。有機層用鹽水洗滌，經Na2 SO4 乾燥，過濾出且全部蒸發。層析(矽膠，50 g，含0至50% EtOAc之庚烷)殘餘物以得到呈橙色泡沫狀之(R)-N-((2R,4S)-2-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4-羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(8.7 g，18.5 mmol，35.6%產率) (較快溶離異構體：MS (ESI): m/z = 471.1, 473.1 [M+H]+ )及呈橙色泡沫狀之(R)-N-((2R,4R)-2-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4-羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(13.08 g，27.8 mmol，53.5%產率) (較慢溶離異構體：MS (ESI): m/z = 471.1, 473.1 [M+H]+ )。中間物胺基醇 B8 之合成 B8a (R2 = F ； R3 = Me) ： (2S,4R)-4- 胺基 -4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-1,1,1,3,3- 五氟戊 -2- 醇 在23℃下向(R)-N-((2R,4S)-2-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4-羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(9.83 g，20.9 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(417 ml)中之攪拌溶液添加濃HCl (8.22 g，6.85 ml，83.4 mmol，Eq：4)且攪拌混合物1 h。傾倒於飽和NaHCO3 溶液上且用EtOAc萃取兩次，經Na2 SO4 乾燥，過濾出且全部蒸發。藉由急驟層析(矽膠，50 g，含0%至30% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈淡棕色固體狀之(2S,4R)-4-胺基-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-1,1,1,3,3-五氟戊-2-醇(7.1 g，19.3 mmol，92.7%產率)。MS (ESI): m/z = 367.0, 369.0 [M+H]+ 。B8b (R2 = F ； R3 = Me) ： (2R,4R)-4- 胺基 -4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-1,1,1,3,3- 五氟戊 -2- 醇 在23℃下向(R)-N-((2R,4R)-2-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-3,3,5,5,5-五氟-4-羥基戊-2-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(5.23 g，11.1 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(222 ml)中之攪拌溶液添加濃HCl (4.37 g，3.65 ml，44.4 mmol，Eq：4)且攪拌1 h。傾倒於飽和NaHCO3 溶液上且用EtOAc萃取兩次，經Na2 SO4 乾燥，過濾出且全部蒸發。藉由急驟層析(矽膠，50 g，含0%至30% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈淡棕色固體狀之(2R,4R)-4-胺基-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-1,1,1,3,3-五氟戊-2-醇(2.41 g，6.57 mmol，59.2%產率)。MS (ESI): m/z = 367.0, 369.0 [M+H]+ 。中間物 Boc- 胺基 噁嗪 B10 之合成 ( 經由中間產物 B9) B10a (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6S)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 步驟1：N-[[(1R,3S)-1-(6- 溴 -3- 氟 -2- 吡啶基 )-2,2,4,4,4- 五氟 -3- 羥基 -1- 甲基 - 丁基 ] 硫代胺甲醯基 ] 苯甲醯胺 在0℃下向(2S,4R)-4-胺基-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-1,1,1,3,3-五氟戊-2-醇(7.1 g，19.3 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(446 ml)中之攪拌溶液添加異硫氰酸苯甲醯酯(3.16 g，2.63 ml，19.3 mmol，Eq：1)且在23℃下攪拌混合物1 h。在真空中移除所有揮發物以得到粗硫脲，其直接用於下一步驟中。MS (ESI): m/z = 530.1, 532.1 [M+H]+ 。 步驟2 (中間物B9a (R =Bz，R' = H；R2 = F；R3 = Me)：N-((4R,6S)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 苯甲醯胺 在23℃下將以上製備之粗硫脲溶解於乙腈(149 ml)中，添加EDC·HCl (3.71 g，19.3 mmol，Eq：1)且在80℃下攪拌此混合物2 h。全部蒸發且藉由急驟層析(矽膠，50 g，含0%至40% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈黃色固體狀之N-((4R,6S)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)苯甲醯胺(6.85 g，13.8 mmol，71.4%產率)。MS (ESI): m/z = 496.2, 498.2 [M+H]+ 。 步驟3 (中間物B9a (R =Bz，R' = Boc；R2 = F；R3 = Me)：苯甲醯基 ((4R,6S)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 在23℃下向N-((4R,6S)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)苯甲醯胺(6.85 g，13.8 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(368 ml)中之攪拌溶液添加二碳酸二第三丁酯(Boc2 O) (3.31 g，3.53 ml，15.2 mmol，Eq：1.1)及三乙胺(1.54 g，2.12 ml，15.2 mmol，Eq：1.1)隨後DMAP (337 mg，2.76 mmol，Eq：0.2)且在23℃下攪拌混合物30 min。在真空中在23℃下移除溶劑，留下呈淡黃色油狀之粗製雙重保護化合物(8 g)，其直接用於下一步驟中。MS (ESI): m/z = 596.2, 598.2 [M+H]+ 。 步驟4：((4R,6S)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 將以上製備之粗製雙重保護化合物溶解於MeOH (552 ml)中，冷卻至0℃，添加氨(7 M於MeOH中) (197 ml，1.38 mol，Eq：100)且在23℃下攪拌混合物1 h。在真空中移除所有揮發物且藉由急驟層析(矽膠，100 g，含0%至35% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈淡黃色泡沫狀之((4R,6S)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯(5.77 g，11.7 mmol，84.9%產率)。MS (ESI): m/z = 492.2, 494.2 [M+H]+ 。B10b (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6R)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 步驟1：N-[[(1R,3R)-1-(6- 溴 -3- 氟 -2- 吡啶基 )-2,2,4,4,4- 五氟 -3- 羥基 -1- 甲基 - 丁基 ] 硫代胺甲醯基 ] 苯甲醯胺 在0℃下向(2R,4R)-4-胺基-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-1,1,1,3,3-五氟戊-2-醇(10.9 g，29.7 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(986 ml)中之攪拌溶液添加異硫氰酸苯甲醯酯(4.85 g，3.99 ml，29.7 mmol，Eq：1)且在23℃下攪拌混合物1 h。在真空中移除所有揮發物以得到粗硫脲，其直接用於下一步驟中。MS (ESI): m/z = 530.1, 532.1 [M+H]+ 。 步驟2 (中間物B9b (R =Bz，R' = H；R2 = F；R3 = Me)：N-((4R,6R)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 苯甲醯胺 在23℃下將以上製備之粗硫脲溶解於乙腈(329 ml)中，添加EDC·HCl (5.69 g，29.7 mmol，Eq：1)且在80℃下攪拌此混合物2 h。全部蒸發且藉由急驟層析(矽膠，100 g，含0%至40% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈淡黃色泡沫狀之N-((4R,6R)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)苯甲醯胺(5.20 g，10.5 mmol，35.3%產率)。MS (ESI): m/z = 496.0, 498.0 [M+H]+ 。 步驟3 (中間物B9b (R =Bz，R' = Boc；R2 = F；R3 = Me)：苯甲醯基 ((4R,6R)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 在23℃下向N-((4R,6R)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)苯甲醯胺(5.80 g，11.7 mmol，Eq：1)於四氫呋喃(312 ml)中之攪拌溶液添加二碳酸二第三丁酯(Boc2 O) (2.81 g，2.99 ml，12.9 mmol，Eq：1.1)及三乙胺(1.30 g，1.79 ml，12.9 mmol，Eq：1.1)隨後DMAP (286 mg，2.34 mmol，Eq：0.2)且在23℃下攪拌混合物30 min。在真空中在23℃下移除溶劑，留下呈淡黃色油狀之粗製雙重保護化合物，其直接用於下一步驟中。MS (ESI): m/z = 596.2, 598.2 [M+H]+ 。 步驟4：((4R,6R)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 將以上製備之粗製雙重保護化合物溶解於MeOH (468 ml)中，冷卻至0℃，添加氨(7 M於MeOH中) (167 ml，1.17 mol，Eq：100)且在23℃下攪拌混合物1 h。在真空中移除所有揮發物且藉由急驟層析(矽膠，100 g，含0%至35% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈橙色泡沫狀之((4R,6R)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯(4.27 g，8.68 mmol，74.2%產率)。MS (ESI): m/z = 492.2, 494.2 [M+H]+ 。中間物 Boc- 氨基吡啶 B11 之合成 B11a (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6S)-4-(6- 溴 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 向((4R,6S)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B10a (1.05 g，2.13 mmol，Eq：1)於二噁烷(40 ml)及水(13.3 ml)中之溶液添加疊氮化鈉(1.11 g，17.1 mmol，Eq：8)、碘化銅(I) (163 mg，853 µmol，Eq：0.4)、抗壞血酸鈉(84.5 mg，427 µmol，Eq：0.2)及(1R,2R)-N,N'-二甲基-1,2-環己二胺(182 mg，202 µl，1.28 mmol，Eq：0.6)且在70℃下攪拌此混合物1 h。傾倒於飽和NaHCO3 溶液上且用EtOAc萃取兩次，經Na2 SO4 乾燥合併之有機層，過濾出且全部蒸發。藉由急驟層析(矽膠，50 g，含0%至50% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈無色油狀之標題化合物(84 mg，196 µmol，9.19%產率) (MS (ESI): m/z = 429.3 [M+H]+ )及呈淡黃色泡沫狀之二-Boc物質N-[(4R,6S)-4-(6-胺基-3-氟-2-吡啶基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-6H-1,3-噁嗪-2-基]-N-第三丁氧基羰基-胺基甲酸第三丁酯(480 mg，908 µmol，42.6%產率)，其亦可用於以下步驟中(MS (ESI): m/z = 529.4 [M+H]+ )。B11b (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6R)-4-(6- 胺基 -3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 以類似於化合物B11a之製備的方式使((4R,6R)-4-(6-溴-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B10b (2.05 g)與疊氮化鈉反應以在急驟層析(矽膠，50 g，含0%至50% EtOAc之庚烷)之後得到呈黃色固體狀之標題化合物(270 mg，15%)。MS (ESI): m/z = 429.3 [M+H]+ 。亦獲得呈白色泡沫狀之二-Boc物質N-[(4R,6R)-4-(6-胺基-3-氟-2-吡啶基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-6H-1,3-噁嗪-2-基]-N-第三丁氧基羰基-胺基甲酸第三丁酯(250 mg，473 µmol，11.4%產率)，其亦可用於以下步驟中(MS (ESI): m/z = 529.4 [M+H]+ )。中間物 Boc- 醯胺 B12 及去保護醯胺 I 之合成 用於將 Boc- 胺基吡啶 B11 與 酸偶合為 Boc- 醯胺 B12 之 一般程序 高賽茲試劑方法：在0℃下向酸(197 µmol，Eq：1.5)於無水二氯甲烷(1.5 ml)中之懸浮液中逐滴添加1-氯-N,N,2-三甲基丙烯基胺(高賽茲試劑) (52.8 mg，395 µmol，Eq：3)且在0℃下攪拌混合物1小時。接著在0℃下將此混合物添加至Boc-胺基吡啶B11 (或相應的二-Boc物質) (132 µmol，Eq：1.00)及二異丙基乙胺(51.0 mg，69.0 µl，395 µmol，Eq：3)於無水二氯甲烷(1.5 ml)中之溶液中。移除冰浴且在環境溫度下將混合物攪拌1至16小時。環境溫度下全部蒸發且藉由急驟層析(矽膠，含EtOAc之庚烷之梯度)直接純化以得到Boc-醯胺B12 (或相應的二-Boc物質)。用於將 Boc- 醯胺 B12 去保護為醯胺 I 之 一般程序 在22℃下向Boc-醯胺B12 (0.04 mmol)於二氯甲烷(0.5 ml)中之溶液添加三氟乙酸(1.2 mmol)且持續攪拌1 h至16 h。蒸發混合物，用EtOAc稀釋殘餘物且再次蒸發。用乙醚/戊烷研磨殘餘物，過濾懸浮液且乾燥殘餘物以得到醯胺I。用於獲得游離鹼之替代處理：在攪拌1 h至16 h之後，在真空中移除所有揮發物，將殘餘物分配於EtOAc與飽和NaHCO3 溶液之間，有機層用鹽水洗滌且經Na2 SO4 乾燥。在真空中過濾且移除溶劑，留下粗產物，藉由急驟層析將其純化以得到醯胺I。B12a -1 (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6S)-4-(6-(5- 氰基吡啶醯胺基 )-3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 根據高賽茲試劑方法將((4R,6S)-4-(6-胺基-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B11a (70 mg，163 µmol，Eq：1)與5-氰基吡啶甲酸偶合以在急驟層析(矽膠，20 g，含0%至70% EtOAc之庚烷)之後得到呈白色泡沫狀之標題化合物(87 mg，156 µmol，95.3%產率)。MS (ESI): m/z = 559.3 [M+H]+ 。B12a-2 (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6S)-4-(6-(5- 氰基 -3- 甲基吡啶醯胺基 )-3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 根據高賽茲試劑方法將((4R,6S)-4-(6-胺基-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B11a (70 mg，163 µmol，Eq：1)與5-氰基-3-甲基吡啶甲酸偶合以在急驟層析(矽膠，20 g，含0%至70% EtOAc之庚烷)之後得到呈白色泡沫狀之標題化合物(88 mg，154 µmol，94.1%產率)。MS (ESI): m/z = 573.4 [M+H]+ 。B12b-1 (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6R)-4-(6-(5- 氰基吡啶醯胺基 )-3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 根據高賽茲試劑方法將((4R,6R)-4-(6-胺基-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B11b (70 mg，163 µmol，Eq：1)與5-氰基吡啶甲酸偶合以在急驟層析(矽膠，20 g，含0%至70% EtOAc之庚烷)之後得到呈白色泡沫狀之標題化合物(91 mg，163 µmol，99.7%產率)。MS (ESI): m/z = 559.3 [M+H]+ 。B12b-2 (R2 = F ； R3 = Me) ： ((4R,6R)-4-(6-(5- 氰基 -3- 甲基吡啶醯胺基 )-3- 氟吡啶 -2- 基 )-5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -2- 基 ) 胺基甲酸第三丁酯 根據高賽茲試劑方法將((4R,6R)-4-(6-胺基-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B11b (70 mg，163 µmol，Eq：1)與5-氰基-3-甲基吡啶甲酸偶合以在急驟層析(矽膠，20 g，含0%至70% EtOAc之庚烷)之後得到呈白色固體狀之標題化合物(60 mg，105 µmol，64.1%產率)。MS (ESI): m/z = 573.3 [M+H]+ 。比較劑 1 N-(6-((4R,6S)-2- 胺基 -5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -4- 基 )-5- 氟吡啶 -2- 基 )-5- 氰基吡啶甲醯胺 將((4R,6S)-4-(6-(5-氰基吡啶醯胺基)-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B12a-1 (80 mg，143 µmol)去保護且藉由急驟層析(NH2 -矽膠，10 g，含0%至100% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈白色固體狀之標題化合物(52 mg，113 µmol，79.2%產率)。MS (ESI): m/z = 459.3 [M+H]+ 。比較劑 2 N-(6-((4R,6S)-2- 胺基 -5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -4- 基 )-5- 氟吡啶 -2- 基 )-5- 氰基 -3- 甲基吡啶甲醯胺 將((4R,6S)-4-(6-(5-氰基-3-甲基吡啶醯胺基)-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B12a-2 (88 mg，154 µmol)去保護且藉由急驟層析(矽膠，10 g，含0%至60% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈白色固體狀之標題化合物(63 mg，133 µmol，86.8%產率)。MS (ESI): m/z = 473.2 [M+H]+ 。比較劑 3 N-(6-((4R,6R)-2- 胺基 -5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -4- 基 )-5- 氟吡啶 -2- 基 )-5- 氰基吡啶甲醯胺 將((4R,6R)-4-(6-(5-氰基吡啶醯胺基)-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B12b-1 (85 mg，152 µmol)去保護且藉由急驟層析(矽膠，10 g，含0%至60% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈白色固體狀之標題化合物(53 mg，116 µmol，76%產率)。MS (ESI): m/z = 459.3 [M+H]+ 。比較劑 4 N-(6-((4R,6R)-2- 胺基 -5,5- 二氟 -4- 甲基 -6-( 三氟甲基 )-5,6- 二氫 -4H-1,3- 噁嗪 -4- 基 )-5- 氟吡啶 -2- 基 )-5- 氰基 -3- 甲基吡啶甲醯胺 將((4R,6R)-4-(6-(5-氰基-3-甲基吡啶醯胺基)-3-氟吡啶-2-基)-5,5-二氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-4H-1,3-噁嗪-2-基)胺基甲酸第三丁酯B12b-2 (60 mg，105 µmol)去保護且藉由急驟層析(矽膠，10 g，含0%至60% EtOAc之庚烷)純化粗物質以得到呈白色固體狀之標題化合物(49 mg，104 µmol，99%產率)。MS (ESI): m/z = 473.3 [M+H]+ 。

Claims (11)

  1. 一種式I化合物，
    Figure TWI644913B_C0001
    或其醫藥學上可接受之鹽。
  2. 一種式I化合物，其為N-[6-[(4R,5R,6S)-2-胺基-5-氟-4-甲基-6-(三氟甲基)-5,6-二氫-1,3-噁嗪-4-基]-5-氟-2-吡啶基]-5-氰基-3-甲基-吡啶-2-甲醯胺。
  3. 一種式I化合物之代謝物M1
    Figure TWI644913B_C0002
  4. 一種用於製備如請求項1至2中任一項之式I化合物的方法，該方法包含使式XI'化合物與式XII'化合物反應得到式I化合物，
    Figure TWI644913B_C0003
    其中X為胺基保護基。
  5. 如請求項1至2中任一項之式I化合物，其不論何時均藉由如請求項4之方法製備。
  6. 如請求項1至2中任一項之式I化合物，其用作治療活性物質。
  7. 如請求項1至2中任一項之式I化合物，其用作用於治療性及/或預防性治療藉由升高之β-澱粉樣蛋白含量及/或β-澱粉樣蛋白寡聚物及/或β-澱粉樣蛋白斑及其他沈積物表徵之疾病及病症或阿茲海默氏症之治療活性物質。
  8. 如請求項1至2中任一項之式I化合物，其用作用於治療性及/或預防性治療以下疾病之治療活性物質：肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病、癌症、心血管疾病、皮肌炎、唐氏症候群(Down's Syndrome)、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、格雷夫斯症(Graves disease)、亨廷頓氏症(Huntington's Disease)、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤(Kaposi Sarcoma)、柯士文症(Kostmann Disease)、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群(Sjogren syndrome)、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症(Whipple's Disease)或威爾森氏症(Wilson's Disease)。
  9. 一種醫藥組合物，其包含如請求項1至2中任一項之式I化合物及醫藥學上可接受之載劑及/或醫藥學上可接受之輔助物質。
  10. 一種如請求項1至2中任一項之式I化合物之用途，其用於製造用於治療性及/或預防性治療阿茲海默氏症之藥物。
  11. 一種如請求項1至2中任一項之式I化合物之用途，其用於製造用於治療性及/或預防性治療以下疾病之藥物：肌萎縮性側索硬化(ALS)、動脈栓塞、自體免疫/發炎疾病、癌症、心血管疾病、皮肌炎、唐氏症候群、胃腸疾病、多形性膠質母細胞瘤、格雷夫斯症、亨廷頓氏症、包涵體肌炎(IBM)、發炎反應、卡波西氏肉瘤、柯士文症、紅斑狼瘡、巨噬細胞性肌筋膜炎、青少年特發性關節炎、肉芽腫性關節炎、惡性黑素瘤、多發性骨髓瘤、類風濕性關節炎、休格連氏症候群、脊髓小腦共濟失調1、脊髓小腦共濟失調7、惠普爾氏症或威爾森氏症。
TW106106647A 2016-03-01 2017-03-01 Bace1抑制劑 TWI644913B (zh)

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