氨基吡啶類化合物及其作為抗驚厥劑和鈉通道阻滯劑的應用的製作方法

2023-04-27 12:17:51 1

專利名稱：氨基吡啶類化合物及其作為抗驚厥劑和鈉通道阻滯劑的應用的製作方法
背景技術：
最近證實，Na+通道阻滯劑例如BW619C89和利法利嗪在全身性和局部缺血動物模型中具有神經保護作用，並且已進入臨床試驗(Graham等，J.Pharmacol.Exp.Ther269854-859(1994)；Brown等，British J.Pharmacol.1151425-1432(1995))。
Na+通道阻滯劑的神經保護活性是由於其可以在缺血過程中通過抑制興奮毒性胺基酸神經遞質穀氨酸的釋放而有效地降低細胞外穀氨酸鹽的濃度。研究證實，與穀氨酸受體拮抗劑不同，Na+通道阻滯劑可以預防對哺乳動物白質的缺氧損傷(Stys等，J.Neurosci.12430-439(1992))。因此，它們可對治療某些類型的休克或對於白質束的損傷佔主要地位的神經元創傷提供益處。
Na+通道阻滯劑的臨床應用的另一個例子是利魯唑。已證實該藥物可以延長一部分ALS患者的存活時間(Bensimm等，New Engl.J.Med.330585-591(1994))，隨後被FDA批准用於治療ALS。除上述臨床應用外，卡馬西平、利多卡因和苯妥英有時還用於治療神經病性疼痛，例如三叉神經痛、糖尿病性神經病和其它形式的神經損傷(Taylor和Meldrum，Trends Pharmacol.Sci.16309-316(1995))，卡馬西平和拉莫三嗪曾被用於治療躁狂抑鬱(Denicott等，J.Clin.Psychiatry5570-76(1994))。此外，基於慢性疼痛和耳鳴之間的許多相似性(Moller，A.R.Am.J.Otol.18577-585(1997)；Tonndorf，J.Hear.Res.28271-275(1987))，有人提出應將耳鳴看作是慢性疼痛感覺的一種形式(Simpson，J.J.和Davies，E.W.Tip.2012-18(1999))。確實，已證實利多卡因和卡馬西平在治療耳鳴中有效(Majumdar，B.等，Clin.Otolaryngol.8175-180(1983)；Donaldson，I.Laryngol.Otol.95947-951(1981))。
已經證實，在電壓敏感型Na+通道上至少存在5至6個可與神經毒素特異性結合的位點(Catterall，W.A.，Science 24250-61(1988))。研究還揭示出，治療性的抗心律失常藥、抗驚厥藥和局部麻醉藥(它們的作用是通過Na+通道介導的)是通過與Na+通道的細胞內一側相互作用而發揮其作用，並且可以變構抑制與神經毒性受體位點2的相互作用(Catterall，W.A.，Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.1015-43(1980))。
發明概述本發明涉及發現了式I所示的氨基吡啶類化合物是抗驚厥藥和作為鈉(Na+)通道阻滯劑起作用。
本發明還涉及在鈉通道活性過強的哺乳動物中治療對於阻斷所述鈉通道有反應之疾病的方法，該方法包括施用有效量的本文中所描述的式I化合物。
本發明還涉及式I化合物用於治療全身性和局部缺血後的神經元損傷、用於治療或預防神經變性疾病例如肌萎縮性側索硬化(ALS)、用於治療耳鳴、用作抗躁狂抑鬱藥、用作局部麻醉藥、用作抗心律失常藥、用作抗驚厥藥以及用於治療或預防糖尿病性神經病和用於治療疼痛包括急性和慢性疼痛以及偏頭痛的用途。
本發明的一個方面涉及新的式I的氨基吡啶類化合物。
另一方面，本發明涉及新的式I化合物用作鈉通道阻滯劑。
另一方面，本發明提供了治療、預防或改善全身性和局部缺血後的神經元損失；治療、預防或改善疼痛、包括急性和慢性疼痛以及神經病性疼痛；治療、預防或改善驚厥和神經變性疾病；治療、預防或改善躁狂抑鬱；用作局部麻醉藥、抗心律失常藥以及治療耳鳴的方法，該方法包括向需要所述治療或使用的哺乳動物施用式I的化合物。
另外，本發明的一個方面提供了用於治療對阻斷鈉離子通道有響應之疾病的藥物組合物，該藥物組合物含有有效量的式I化合物和一種或多種可藥用載體或稀釋劑的混合物。
而且，本發明涉及3H和14C放射標記的式I化合物及其作為在其鈉通道上的結合位點的放射性配體的用途。
本發明的其它實施方案和優點將在以下描述中進行闡述並且可以從這些描述中變得顯而易見，或者可以通過實踐本發明而理解這些實施方案和優點。通過所附權利要求中具體指出的要素和組合方式，可以實現並達到本發明的實施方案和優點。
應當理解，以上的一般描述以及下文中的詳細描述均是示例性和說明性的，並不是對所要求保護的本發明的限制。
發明詳述本發明是基於對式I的氨基吡啶類化合物可以用作Na+通道阻滯劑這一發現。基於這一發現，式I化合物可用於治療對阻斷鈉離子通道有響應的疾病。
可用於本發明這一方面中的化合物是式I的氨基吡啶類化合物 或其藥學可接受鹽、前藥或溶劑化物，其中R1選自氫、烷基、鏈烯基、鏈炔基、滷素、滷代烷基、環烷基、氨基、氨基烷基、羥基烷基、烷氧基烷基、烷氧基、烷硫基、烷基亞磺醯基、烷基磺醯基、羧烷基、氰基、烷基氨基、氨基羰基、烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、芳烷基氨基羰基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、烷基羰基、雜環羰基、氨基磺醯基、烷基氨基磺醯基，和雜環磺醯基，其全部可以被任選取代；R2是氫或C1-6烷基和R3是氫，或R2和R3一起構成一個鍵；R4是氫或C1-6烷基；R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、烷基、鏈烯基、鏈炔基、滷素、滷代烷基、羥基烷基、羥基、硝基、氨基、氨基烷基、氰基、醯胺、羧烷基、烷氧基烷基、脲基、醯基氨基、巰基、醯氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、羰基醯氨基和烷基巰基；X是O、S、NR9或CH2之一，其中R9是氫或烷基；和m是0-3。
優選X是O或S，更優選X是O。
本發明中一組優選的化合物是式II表示的氨基吡啶化合物 或其藥學可接受鹽、前藥或溶劑化物，其中R1，R4-R8定義如上，X是O或S和m是0或1。
優選地，R1選自氫、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C2-C6鏈炔基、氨基(C1-C6)烷基、氨基、C1-C6烷硫基、氰基、C1-C6烷基亞磺醯基、羥基(C1-C6)烷基、C1-C6烷氧基、氨基羰基、C1-C6烷基氨基羰基、C6-C10芳基氨基羰基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基氨基羰基、C1-C6烷基羰基氨基、C6-C10芳基羰基氨基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基羰基氨基、C1-C6烷基羰基、雜環羰基、氨基磺醯基、C1-C6烷基氨基磺醯基、C1-C6烷基磺醯基和雜環磺醯基，更優選氫、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、氨基(C1-C6)烷基、C1-C6烷硫基和氨基羰基。在含雜環基團中適當的雜環包括，例如，N-嗎啉基、N-吡咯烷基和N-哌嗪基。
優選地，R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、滷素、C1-C6滷代烷基、C6-C10芳基、C4-C7-環烷基、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C2-C6鏈炔基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基、C6-C10芳基(C2-C6)-鏈烯基、C6-C10芳基(C2-C6)鏈炔基、C1-C6羥基烷基、硝基、氨基、脲基、氰基、C1-C6醯氨基、羥基、巰基、C1-C6醯氧基、疊氮基、C1-C6烷氧基，或羧基。滷素優選是氟或氯。基團R5-R8分別代替一個氫原子，否則，這些氫原子將位於芳基環上與R基團連接的任何位置上。尤其優選其中R5和R6同時為氫，R7是氫和R8是間位-或對位-的氟的化合物。
由於式I的化合物是鈉(Na+)通道的阻滯劑，所以多種由鈉離子通道內流介導的疾病和症狀可以用這些化合物治療。因此，本發明涉及治療、預防或改善與休克、全身性和局部缺血、CNS創傷、低血糖和手術、脊髓創傷有關的神經元損失；治療或改善神經變性疾病，包括阿爾茨海默病、肌萎縮性脊髓側索硬化、帕金森氏病；治療或改善焦慮、驚厥、青光眼、偏頭痛和肌肉痙攣的方法。式I的化合物也可以用作耳鳴治療藥、抗躁狂藥、局部麻醉藥和抗心率失常藥；和用於治療、預防或改善疼痛，包括手術、慢性和神經病性疼痛。在各種情況中，本發明的方法要求給需要此類治療的動物施用有效量的本發明的鈉通道阻滯劑，或其藥學可接受鹽或前藥。
可以在本發明的這種方法中使用的示例優選化合物包括，不限於N3-[4-(3-氟苄氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺；N3-[4-(3-氟苄氧基)亞苄基]吡啶-2，3-二胺；N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺；和N3-[4-(4-氟苯氧基)亞苄基]吡啶-2，3-二胺。
適宜的芳基是C6-14芳基，特別是C6-10芳基。典型的C6-14芳基包括苯基、萘基、菲基、蒽基、茚基、薁基、聯苯基、聯鄰亞苯基(biphenylenyl)和芴基。
適宜的環烷基是C3-8環烷基。典型的環烷基包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基和環庚基。
適宜的滷素基團包括氟、氯、溴和碘。
適宜的烷基包括直鏈和支鏈的C1-10烷基，更優選C1-6烷基。典型的C1-10烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、3-戊基、己基和辛基。還包括在本發明化合物的苯環上的兩個鄰接位置上取代的三亞甲基。
適宜的鏈烯基是C2-6鏈烯基，優選C2-4鏈烯基。典型的C2-4鏈烯基包括乙烯基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基和仲丁烯基。
適宜的鏈炔基是C2-6鏈炔基，優選C2-4鏈炔基。典型的C2-4鏈炔基包括乙鏈炔基、丙鏈炔基、丁鏈炔基和2-丁鏈炔基。
適宜的芳基烷基包括被任何上述的C6-14芳基取代的任何上述的C1-10烷基。適宜的基團包括苄基、苯乙基和萘基甲基。
適宜的芳基鏈烯基包括被任何上述的C6-14芳基取代的任何上述的C2-4鏈烯基。
適宜的芳基鏈炔基包括被任何上述的C6-14芳基取代的任何上述的C2-4鏈炔基。適宜的基團包括苯基乙鏈炔基和苯基丙鏈炔基。
適宜的環烷基烷基包括被任何上述的環烷基取代的任何上述的C1-10烷基。
適宜的滷代烷基包括被一個或多個氟、氯、溴或碘原子取代的C1-10烷基，例如氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、1，1-二氟乙基和三氯甲基。
適宜的羥基烷基包括被羥基取代的C1-10烷基，例如羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基和羥基丁基。
適宜的烷氧基包括被上述的C1-10烷基之一取代的氧。
適宜的烷硫基包括被上述的C1-10烷基之一取代的硫。
適宜的醯基氨基是任何醯基，特別是與氨基氮相連的C2-6鏈烷醯基或C6-10芳基(C2-6)鏈烷醯基，例如乙醯氨基、丙醯氨基、丁醯氨基、戊醯氨基、己醯氨基。
適宜的醯氧基是任何與氧基(-O-)相連的C1-6醯基(鏈烷醯基)，例如乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基等。
本文所用的術語雜環是指飽和或部分不飽和3-7元單環或7-10元二環環系，其由碳原子和1至4個彼此獨立地選自O、N和S的雜原子組成，其中的氮和硫雜原子可以選擇性地被氧化，氮可以選擇性地被季銨化，並且包括任何以上所定義的雜環與苯環稠合的任何二環基團，並且其中的雜環可以在碳或氮原子上被取代(如果所形成的化合物是穩定的話)。其例子包括但不僅限於，吡咯烷、哌嗪、嗎啉、咪唑啉、吡唑烷、苯並二吖庚因等。
適宜的雜環基烷基包括被任何上述的雜環基團取代的任何上述的C1-10烷基。
適宜的烷基氨基和二烷基氨基是-NHR10和-NR10R11，其中R10和R11是C1-10烷基。
氨基羰基是-C(O)NH2。
適宜的烷基氨基羰基是被-NHR10和-NR10R11取代的羰基，其中R10和R11是如上所定義的C1-10烷基。
適宜的烷基硫醇基團包括被-SH基團取代的任何上述的C1-10烷基。
羧基是-COOH。
疊氮基是-N3。
脲基是-NH-C(O)-NH2。
氨基是-NH2。
醯胺基團是含有-NHC(O)-作為功能基的有機基團。
位於R1上的選擇性取代基包括上述的任何之一滷素、滷代(C1-6)烷基、芳基、雜環、環烷基、C1-6烷基、C2-6鏈烯基、C2-6鏈炔基、芳基(C1-6)烷基、芳基(C2-6)鏈烯基、芳基(C2-6)鏈炔基、環烷基(C1-6)烷基、雜環(C1-6)烷基、羥基(C1-6)烷基、氨基(C1-6)烷基、羧基(C1-6)烷基、烷氧基(C1-6)烷基、硝基、氨基、脲基、氰基、醯基氨基、羥基、巰基、醯氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、氨基羰基，和C1-6烷基巰基。優選的選擇性取代基包括滷素、滷代(C1-6)烷基、羥基(C1-6)烷基、氨基(C1-6)烷基、羥基、硝基、C1-6烷基、烷氧基和氨基。
本文所公開的發明包括了所公開化合物的所有可藥用鹽。可藥用鹽包括但不僅限於，鹼金屬鹽例如鈉鹽、鉀鹽、銫鹽等；鹼土金屬例如鈣鹽、鎂鹽等；有機胺鹽例如三乙胺鹽、吡啶鹽、甲基吡啶鹽、乙醇胺鹽、三乙醇胺鹽、二環己基胺鹽、N，N』-二苄基乙二胺鹽等；無機酸鹽例如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等；有機酸鹽例如甲酸鹽、乙酸鹽、三氟乙酸鹽、馬來酸鹽、酒石酸鹽等；磺酸鹽例如甲磺酸鹽、苯磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽等；胺基酸鹽例如精氨酸鹽、天冬氨酸鹽、穀氨酸等。
本文所公開的發明還包括了所公開化合物的前藥。前藥可以看作是任何共價結合的載體，其可以在體內釋放出活性母體藥物。
本文所公開的發明還包括所公開化合物的體內代謝產物。所述產物可以通過所給藥的化合物的氧化、還原、水解、醯胺化、酯化等形成，這主要是通過酶催化的過程完成的。因此，本發明包括通過將本發明化合物與哺乳動物接觸一段足以形成其代謝產物的時間所產生的化合物。這些產物通常通過如下方法確定製備放射性標記的本發明化合物，將其以可檢測的劑量向動物例如大鼠、小鼠、豚鼠、猴子或人給藥，經過足以發生代謝的時間後，從尿、血液或其它生物學樣品中分離其轉化產物。
本文所公開的發明還包括有一個或多個原子被具有不同原子質量或質量數的原子代替了的同位素標記的化合物。可以摻入到所公開化合物中的同位素的例子包括氫、碳、氮、氧、磷、氟和氯的同位素，例如2H、3H、13C、14C、15N、18O、17O、31P、32P、35S、18F和36Cl。
某些本文所公開的化合物可以含有一個或多個不對稱中心，因此可以形成對映體、非對映體和其它立體異構體形式。本發明還包括所有此類可能形式及其外消旋、其拆分了的和混合物。當本文所描述的化合物含有烯烴雙鍵或其它幾何不對稱中心時，若無另外說明，這些化合物均包括E和Z幾何異構體。所有的互變異構體也包括在本發明的範圍內。
本文所用的術語「立體異構體」是區別僅在於其原子的空間取向不同的單個分子的所有異構體的通用術語。其包括對映體和有一個以上彼此不互呈鏡像的手性中心的化合物的異構體(非對映體)。
術語「手性中心」是指連接有四個不同基團的碳原子。
術語「對映體」或「對映體的」是指不能與其鏡像重疊的分子，因此是旋光性的，其中，對映體使偏振光的平面朝一個方向旋轉，而其鏡像使偏振光的平面朝相反的方向旋轉。
術語「外消旋的」是指等份對映體的混合物，它是非旋光性的。
術語「拆分」是指分離、富集或除去一種分子的兩種對映體形式之一。
本發明還涉及一種在患有對阻斷鈉通道有反應之疾病的動物中治療所述疾病的方法。用於本發明方法的氨基吡啶化合物的特別優選實施方式由以上定義的式I-II所表示。
本發明的化合物可以用本領域技術人員已知的方法製備。本發明的氨基吡啶衍生物可以按照例如反應方案1所示的示例反應進行製備。芳基取代的氨基吡啶的形成可以如Curtin，M.L.等所述方法(J.Med.Chem.4174-95(1998)和Khanna，I.K.等(J.Org.Chem.60960-965(1995))完成。
反應方案1 其中R4-R8定義如上。適合製備不同的醛和酮起始化合物的方法如例如美國臨時專利申請號60/188,188(2000年3月10日提交)和美國非臨時專利申請號09/533,864(2000年3月24日提交)(代理人號1483.0360001)所述的方法。其他適當的方法如Dimmock等(J.Med.Chem.393984-3997(1996))和Pevarello等(J.Med Chem.41579-590(1998))所述。
本發明的化合物可以通過電生理學試驗在離體的海馬神經元中評估鈉通道阻滯劑活性。還可用大鼠前腦膜和[3H]BTX-B評估這些化合物與神經元電壓依賴性鈉通道的結合。
鈉通道是一種大的跨膜蛋白，可在多種組織中表達。它們是電壓敏感型的通道，與許多興奮性細胞、包括肌肉、神經和心臟細胞中由於響應和動作電位有關的去極化而引起的Na+通透性的迅速增加有關。
本發明的一個方面是發現了本文所描述的化合物作為特異性Na+通道阻滯劑的作用機制。基於對該機制的發現，預期這些化合物可用於治療或預防由於局部或全身性缺血所引起的神經元損失、用於治療或預防神經變性疾病包括ALS、焦慮和癲癇。預期這些化合物對於治療、預防或改善神經病性疼痛、手術疼痛、慢性疼痛和耳鳴同樣有效。預期該化合物還可用作抗心律失常藥、麻醉藥和抗躁狂抑鬱藥。
本發明涉及式I-II化合物，其是電壓敏感型鈉通道的阻滯劑。根據本發明，這些化合物具有優選的鈉通道阻滯特性，在本文所述的電生理學試驗中顯示IC50為約100μM或更低。優選地，本發明的化合物顯示IC50為約10μM或更低。首選本發明的化合物顯示IC50為約1.0μM或更低。可以通過如下電生理學試驗和結合試驗測定本發明的取代的雜芳基化合物的Na+通道阻滯活性。
本發明還涉及3H和14C放射性標記的式I化合物及其用作它在鈉通道上的結合位點的放射性配體的用途。例如，該標記的本發明化合物的一個用途是鑑定特異性的受體結合。標記的本發明化合物的另一個用途是作為評估構效關係的動物試驗的另一種方法。該受體試驗在標記的式I化合物的固定濃度下進行，在競爭試驗中，在逐漸增加的試驗化合物的濃度下進行。
含氚的式I化合物可以通過例如用氚進行催化脫滷作用向式I化合物中引入氚來製備。該方法包括，將適宜的滷素取代的式I化合物的前體與氚氣在適宜催化劑例如Pd/C的存在下、在存在或不存在鹼的條件下反應。製備含氚化合物的其它適宜方法可以參見Filer，Isotopes in the Physical and Biomedical Sciences，第l卷，Labeled Compounds(A部分)，第6章。14C-標記的化合物可以通過用含有14C碳的原料製得。電生理學試驗細胞製備穩定表達Na+通道的hSkM1同種型的HEK-293細胞系按照以前的描述用常規方法培養(Verdoorn，T.A等，Neuron 4919-928(1990))。對於電生理學，在從融合培養物重新接種的當天，將細胞以1∶40的密度鋪在35mm陪替氏培養皿(預先用多-D-賴氨酸覆蓋)上。我們的經驗是，細胞適於在鋪板2-3天後用於記錄。
電壓敏感型Na+電流的膜片鉗記錄用常規的膜片鉗技術(Hamill等，Pfluegers Arch.39185-100(1981))用Axopatch 200A放大器(Axon Instruments，Foster City，CA)記錄完整細胞的電壓鉗。在神經元分離2-3小時內進行記錄。用外部溶液(150mM NaCl，5.4mM KCl，1.8mM CaCl2，1mM MgCl2，10mM HEPES，10mM葡萄糖，用NaOH調至pH 7.4，)以約1ml/分鐘的速度使記錄室持續過冷。從厚壁的毛細管(WPI，Sarasota，Fl)拉出記錄吸管然後用火拋光。當將吸管填滿內部溶液時，吸管的電阻範圍從1至3MΩ，所述內部溶液含有(mM)110 CsF10 NaCl，5 MgCl2，11 EGTA，10 HEPES，用CsOH將pH調至7.4，摩爾滲透壓濃度設定為外部和內部溶液之間的差為15-20mmol/kg(細胞內側較低)。通過線性排列的出水管(Drummond Microcaps，2μL，64-mm長)添加藥物和中間的洗出液。將化合物溶於二甲亞碸(DMSO)製得30mM的儲備液，隨後將其在外部溶液中稀釋得到0.1-100μM的最終濃度。在最高(1％)濃度下，DMSO僅輕微地抑制Na+電流的大小。在室溫下(22-25℃)記錄電流，用活性8電極Bessel過濾器(FrequencyDevices，Haverhill，MA)在5kHz過濾，以10-50μs的間隔數位化，用Digidata 1200模擬/數字界面用Pclamp6/Clampex軟體(AxonInstruments)存儲。需要時，通常刪除約75％的串聯電阻。藥物的抑制效率通過測量由於提高試驗化合物的濃度引起的Na+電流的峰尖的減少來評估。通過步進式改變膜電壓從保持電位在-100mV至-50mV內，至脈衝電壓-10mV來引發Na+電流。試驗脈衝持續時間5-10msec，在≤1Hz的頻率下重複。濃度抑制曲線符合公式1I/I對照＝1/(1+([化合物]/IC50)，Eq.1其中I對照是在不含拮抗劑時的最大Na+電流，[化合物]是藥物濃度，和IC50是產生半數最大抑制的化合物的濃度。體外結合試驗分別按照Yasushi，J Biol.Chem.2616149-6152(1986)和Creveling，Mol.Pharmacol.23350-358(1983)中詳細描述的方法測定本發明化合物調節Na+通道的位點1或位點2的能力。用大鼠前腦膜作為Na+通道蛋白的來源。結合試驗在130μM氯化膽鹼中進行，和[3H]蛤蚌毒素和[3H]樹蛙毒素(分別作為位點1和位點2的放射性配體)一起在37℃下保溫60分鐘。體內藥理學可以用一系列抗驚厥的小鼠試驗、包括最大電休克癲癇發作試驗(MES)測試本發明化合物在靜脈內、口服或腹膜內注射後的體內抗驚厥活性。通過用Ugo Basile ECT裝置(7801型)施加電流(50mA，60脈衝/秒，0.8毫秒脈衝寬度，1秒持續時間，D.C.，小鼠；99mA，125脈衝/秒，0.8毫秒脈衝寬度，2秒持續時間，D.C.，大鼠)在體重為15-20g的雄性NSA小鼠和體重為200-225g的雄性Sprague-Dawley大鼠中誘發最大電休克癲癇發作。通過抓住小鼠背面鬆弛的皮膚限制其運動，然後在兩個角膜上輕輕地固定塗有鹽水的角膜電極。使大鼠在臺頂上自由運動並使用耳夾電極。施加電流並對動物觀察長達30秒的時間，以觀察強直性後肢伸肌反應的發生。將後肢伸展超過身體平面90度定義為強直性癲癇發作。以量的方式處理結果。
可以在Hunskaar，S.，O.B.Fasmer和K.Hole，J.Neurosci.Methods 1469-76(1985)中描述的福馬林模型中測試化合物抗傷害感受的活性。在所有實驗中均使用雄性的Swiss Webster NIH小鼠(20-30g；Harlan，San Diego，CA)。在實驗的當天停止餵食。將小鼠置於有機玻璃罐內至少1小時以適應環境。在適應期後，將小鼠稱重然後腹膜內或口服給藥所研究的化合物或適宜體積的載體(10％吐溫-80)。腹膜內給藥15分鐘以及口服給藥30分鐘後，向小鼠右後爪的背面注射福馬林(20μL 5％甲醛的鹽水溶液)。將小鼠轉移到有機玻璃罐內，監測舔或咬被注射的爪子所用去的時間量。在注射福馬林後，以5分鐘為間隔記錄舔和咬的時間，共記錄1小時。所有實驗均在光照周期過程中以盲法進行。福馬林反應的早期以0-5分鐘之間的舔/咬來測定，晚期在15-50分鐘測定。將載體和藥物治療組之間的差異通過單向方差分析(ANOVA)進行分析。P值≤0.05被認為具有顯著性。由於具有阻斷福馬林誘導的舔爪活動的急性期和第二期的活性，因此認為該化合物對於急性和慢性疼痛有效。
可在外周神經病的Chung模型中測定化合物用於治療慢性疼痛的潛力(抗異常性疼痛和抗痛覺過敏活性)。將重量為200-225g的雄性Sprague-Dawley大鼠用氟烷(1-3％，在70％空氣和30％氧氣的混合物中)麻醉，在麻醉過程中用恆溫毛毯控制其體溫。然後在L5和L6水平上做一個2cm的背部中線切口並將脊柱旁肌肉群拉回兩側。然後暴露L5和L6脊神經，分離並用6-0絲線縫合線紮緊。進行假手術，暴露對側的L5和L6脊神經作為陰性對照。
觸覺異常性疼痛將大鼠轉移到升高的有金屬絲網底的試驗籠內並使其適應5至10分鐘。向後爪的足底表面施加一系列的SemmesWeinstein單絲以測定動物撤回的閾值。所用的第一個細絲的彎曲重量為9.1g(.96對數值)，將其施加5次以觀察是否可以引起撤回反應。如果動物有撤回反應，則使用該系列中下一個最輕的細絲，施加5次以測定是否可以引起反應。用下一個較小的細絲重複該過程直至沒有反應，並記錄可以引起反應的最輕的細絲。如果動物在開始的9.1g細絲下沒有撤回反應，則隨後使用重量增加的細絲直至細絲可以引起反應並對該細絲進行記錄。對於每一動物，在每一時間點進行3次測量以得出平均的撤回閾值測定值。試驗在給藥前和給藥後的1、2、4和24小時進行。觸覺異常性疼痛和機械痛覺過敏試驗並行地進行。
機械痛覺過敏將大鼠轉移到升高的有金屬絲網底的試驗籠內並使其適應5至10分鐘。用有些鈍的針接觸後爪的足底表面，使皮膚形成凹陷而不會穿透皮膚。用針接觸對照爪時通常可以引起迅速的縮回反應，其時間太短，無法用計時錶計時，因此隨意地給出撤回時間為0.5秒。有神經病的動物其手術一側的爪子對鈍針顯示過度的撤回反應。用10秒的最大撤回時間作為截止時間。在每一時間點對動物兩隻爪子的撤回時間測定3次，在兩次測定之間有5分鐘的恢復期。用這三次測定值得出對於每一時間點的平均撤回時間。觸覺異常性疼痛和及其痛覺過敏試驗並行地進行。
可以按照Buchan等(Stroke，補編148-152(1993))和Sheardown等(Eur.J.Pharmacol.236347-353(1993))以及Graham等(J.Pharmacol.Exp.Therap.2761-4(1996))中描述的方法測定化合物在大鼠或沙土鼠中對於局部和全身性缺血後的神經保護活性。
可以按照Wrathall等(Exp.Neurology 137119-126(1996))和Iwasaki等(J.Neuro Sci.13421-25(1995))中描述的方法測定化合物在創傷性脊髓損傷後的神經保護活性。
本發明範圍內的組合物包括所有含有可以達到預定目的的有效量的本發明化合物的組合物。雖然個體需要會有不同，但確定各成分有效量的最佳範圍是本領域技術人員所熟知的。通常，可將化合物以每天0.0025至50mg/kg所治療哺乳動物的體重或相當量的其可藥用鹽的劑量向哺乳動物、例如人口服給藥來治療癲癇、神經變性疾病、麻醉、心律失常、躁狂抑鬱和疼痛。對於肌肉內注射，劑量通常為口服劑量的約一半。
在治療或預防全身性和局部缺血、腦和脊髓創傷、缺氧、低血糖、癲癇狀態和手術中的神經元損失的方法中，可將化合物通過靜脈內注射以約0.025至約10mg/kg的劑量給藥。
單位口服劑量可以含有從約0.01至約50mg、優選約0.1至約10mg化合物。單位劑量可以每天一次或多次以含有約0.1至約10、通常是約0.25至50mg化合物或其溶劑化物的一個或多個片劑的形式給藥。
除了以原料化學品的形式給藥外，還可將本發明的化合物作為藥物製劑的一部分來給藥，所述藥物製劑含有適宜的可藥用載體，包括有助於將化合物加工成製劑並且可以藥用的賦形劑和輔劑。優選地，製劑、特別是可以口服給藥和可以用於優選的給藥方式的製劑例如片劑、糖衣丸和膠囊，以及可以直腸給藥的製劑例如栓劑，以及用於通過注射或口服給藥的適宜的溶液劑，含有賦形劑以及約0.01至99％、優選約0.25至75％的活性化合物。
本發明還包括本發明化合物的無毒可藥用鹽。酸加成鹽通過將特定的本發明雜芳基化合物的溶液與可藥用的無毒酸例如鹽酸、富馬酸、馬來酸、琥珀酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸、碳酸、磷酸、草酸、二氯乙酸等的溶液混合而形成。鹼鹽通過將本發明雜芳基化合物的溶液與可藥用的無毒鹼例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化膽鹼、碳酸鈉等的溶液混合而形成。
本發明的藥物組合物可以向任何可以體驗到本發明化合物有益效果的動物給藥。在這些動物中，最重要的是哺乳動物、例如人，但本發明僅限於此。
本發明的藥物組合物可以通過能夠達到其預定目的的任何方法給藥。例如，可以通過胃腸外、皮下、靜脈內、肌肉內、腹膜內、經皮或頰部途徑給藥。或者，或同時地，可以通過口服途徑給藥。給藥劑量取決於用藥者的年齡、健康情況和體重、並行治療的種類(如果有的話)、治療的頻率和所需效果的性質。
本發明的藥物製劑以本身已知的方式生產，例如，通過常規的混合、制粒、製備糖衣丸、溶解或冷凍乾燥方法來生產。因此，用於口服使用的藥物製劑可以通過如下方法製得將活性化合物與固體賦形劑混合，選擇性地研磨所形成的混合物，並在進入適當的輔劑(如果需要或必需的話)後將顆粒混合物加工得到片劑或糖衣丸芯。
具體地講，適宜的賦形劑是，填料例如糖類、如乳糖或蔗糖、甘露醇或山梨醇，纖維素製品和/或鈣的磷酸鹽，例如磷酸三鈣或磷酸氫鈣，以及粘合劑例如用例如玉米澱粉、小麥澱粉、水稻澱粉、土豆澱粉製成的澱粉糊、明膠、西黃蓍膠、甲基纖維素、羥丙甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和/或聚乙烯吡咯烷酮。如需要，可以加入崩解劑，例如以上提到的澱粉和羧甲基澱粉、交聯的聚乙烯吡咯烷酮、瓊脂、藻酸或其鹽例如藻酸鈉。輔劑是流動調節劑和潤滑劑，例如二氧化矽、滑石、硬脂酸或其鹽，例如硬脂酸鎂或硬脂酸鈣和/或聚乙二醇。如需要，可以對糖衣丸芯進行適當的包衣以抵抗胃液。為此，可以使用濃的糖溶液，其中可以選擇性地含有阿拉伯膠、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和/或二氧化鈦、漆溶液和適宜的有機溶劑或溶劑混合物。為了生產耐胃液的包衣，可以使用適宜的纖維素製品例如乙酸纖維素鄰苯二甲酸酯或羥丙甲基纖維素鄰苯二甲酸酯的溶液。可以向片劑或糖衣丸包衣中加入染料或色素，用於例如區分或用來表示活性化合物劑量組合的特徵。
可以口服使用的其它藥物製劑包括由明膠製備的推入配合式(push-fit)膠囊以及由明膠和增塑劑例如甘油或山梨醇製備的密封軟膠囊。推入配合式膠囊可以含有顆粒形式的活性化合物，可將其與填料例如乳糖、粘合劑例如澱粉和/或潤滑劑例如滑石或硬脂酸鎂以及選擇性的穩定劑混合。在軟膠囊中，優選將活性化合物溶解或懸浮在適宜的液體例如脂肪油或液體石蠟中。此外，還可以加入穩定劑。
可以直腸使用的可能的藥物製劑包括，例如栓劑，其由一種或多種活性化合物和栓劑基質的混合物組成。適宜的栓劑基質是，例如，天然或合成的甘油三酯或石蠟烴。此外，還可以使用明膠直腸膠囊，其由活性化合物和基質的混合物組成。可能的基質材料包括，例如液體甘油三酯、聚乙二醇或石蠟烴。
用於胃腸外給藥的適宜製劑包括水溶性形式的活性化合物、例如水溶性鹽的水溶液和鹼性溶液。此外，還可以給藥適宜的油性注射混懸液形式的活性化合物的混懸液。適宜的親脂性溶劑或載體包括脂肪油，例如芝麻油或合成的脂肪酸酯，例如油酸乙酯或甘油三酯或聚乙二醇-400(化合物可溶於PEG-400)。含水注射混懸液可以含有能夠增加混懸液粘度的物質，包括例如羧甲基纖維素鈉、山梨醇和/或葡聚糖。選擇性地，混懸液還可以含有穩定劑。
以下實施例是對本發明的方法和組合物的舉例說明而不是限定。對於本領域技術人員顯而易見的對臨床治療中經常遇到的各種條件和參數的其它適宜改變和調整也在本發明的實質和範圍之內。
實施例1N3-[4-(3-氟苄氧基)苄基吡啶-2，3-二胺a)4-(3-氟苄氧基)苯甲醛4-羥基苯甲醛(3.1g，24.8mmol)、3-氟苄基氯(2.4mL，19.8mmol)、碳酸鉀(74.5mmol)和催化劑碘化鈉在乙醇中的混合物回流數小時。該反應通過TLC監測。當反應完全時，使該混合物冷卻至室溫，並且在乙酸乙酯和氫氧化鈉水溶液(2N)之間分配。分離的有機層用氫氧化鈉水溶液(2N)洗滌一次以上，用硫酸鈉乾燥，過濾和減壓下蒸發得到產物，其為黃色油。該物質無需進一步純化。1H NMR(CDCl3)δ9.89(s，1H)，7.84(d，J＝8.7Hz，2H)，7.4-7.1(m，4H)，7.07(d，J＝9.0Hz，2H)，5.15(s，2H)。b)N3-[4-(3-氟苄氧基)亞苄基]吡啶-2，3-二胺4-(3-氟苄氧基)苯甲醛(0.51g，2.2mmol)、2，3-二氨基吡啶(0.33g，2.96mmol)、乾燥的分子篩(4A，2.1g)的混合物在THF中回流5小時，隨後在室溫下攪拌過夜。過濾該混合物且在減壓下蒸發濾液得到黃色固體。通過柱色譜純化得到產物的448mg(63％)，其為黃色固體。1H NMR(CDCl3)δ8.44(s，1H)，7.95(dd，J＝5.1，1.5Hz，1H)，7.86(d，J＝8.7Hz，2H)，7.40-7.33(m，1H)，7.22-7.15(m，3H)，7.06-7.01(m，3H)，6.66(dd，J＝7.5，4.8Hz，1H)，5.14(s，2H)，4.96(bs，2H).c)N3-[4-(3-氟苄氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺N3-[4-(3-氟苄氧基)亞苄基]吡啶-2，3-二胺(0.4g，1.24mmol)和硼氫化鈉(0.48g，12.4mmol)的混合物在乙醇中回流過夜。冷卻該溶液至室溫，隨後在乙酸乙酯和水之間分配。有機層用硫酸鈉乾燥，乾燥和減壓下蒸發得到黃色油。通過柱色譜純化得到287mg(72％)的終產物，其為黃色固體，mp91-93℃。1H NMR(CDCl3)δ7.61(d，J＝5.1Hz，1H)，7.38-7.26(m，1H)，7.30(d，J＝8.4Hz，2H)，7.20-7.14(m，2H)，7.04-6.93(m，3H)，6.82(d，J＝7.8Hz，1H)，6.68(dd，J＝5.1，7.2Hz，1H)，5.06(s，2H)，4.22(d，J＝4.8Hz，2H)，4.20(bs，2H)，3.49(bs，1H)。
實施例2N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺通過實施例1的方法、從4-(4-氟苯氧基)苯甲醛起始製備。1H NMR(CDCl3)δ7.63 d，J＝5.1Hz1H)，7.33(d，J＝8.4Hz，2H)，7.06-6.94(m，6H)，6.82(d，J＝6.6Hz，1H)，6.69(dd，J＝4.8，7.2Hz，1H)，4.26(d，J＝5.1Hz，2H)，4.18(bs，2H)，3.51(bs，1H)；mp 117-118℃。
實施例3N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺作為抗驚厥劑按照上述方法測定N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺阻斷最大電休克引起的癲癇發作(MES)的能力。
在試驗操作之前15分鐘時將N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺靜脈內注射給小鼠。具有抗MES的保護作用的化合物具有10mg/kg的ED50(保護50％動物的劑量)。
N3-[4-(3-氟苄氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺按照類似方法測試並且其對MES的保護作用具有2.9mg/kg的ED50。
實施例4
N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺作為鈉通道阻滯劑的活性將N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺在以上描述的電生理學和結合試驗中進行了測試，並且對在穩定表達Na+通道hSKMI同種型的HEK-293細胞中記錄到的電壓門控鈉電流產生了劑量依賴性的抑制作用。這種化合物對Na+電流的阻斷作用對於持續電壓高度敏感，表明N3[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺可與未激活狀態的電壓敏感型Na+通道結合，並且對靜息狀態的Na+通道的效力很弱(Ragsdale等，Mol.Pharmacol.40756-765(1991)；Kuo和Bean，Mol.Pharmacol.46716-725(1994))。這種化合物對於未激活鈉通道的表觀拮抗劑解離常數Ki(化合物產生半數最大抑制作用的濃度)是0.06μM。
以上對本發明進行了完整的描述，本領域普通技術人員可以理解，可以在寬的和等同的條件、製劑和其它參數範圍內完成本發明而不影響本發明或其任何實施方案的範圍。
根據本文所公開的本發明的說明書和實踐考慮，本發明的其他實施方式對於所屬領域技術人員來說是顯而易見的。應理解所考慮的說明書和實施例只是舉例說明，本發明的範圍和實質由下面的權利要求書限定。
文中所引用的所有專利和出版物均全文引入本文作為參考。
權利要求
1.具有式I的化合物 或其藥學可接受鹽、前藥或溶劑化物，其中R1選自氫、烷基、鏈烯基、鏈炔基、滷素、滷代烷基、環烷基、氨基、氨基烷基、羥基烷基、烷氧基烷基、烷氧基、烷硫基、烷基亞磺醯基、烷基磺醯基、羧烷基、氰基、烷基氨基、氨基羰基、烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、芳烷基氨基羰基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、烷基羰基、雜環羰基、氨基磺醯基、烷基氨基磺醯基，和雜環磺醯基，其全部可以被任選取代；R2是氫或C1-6烷基和R3是氫，或R2和R3一起構成一個鍵；R4是氫或C1-6烷基；R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、烷基、鏈烯基、鏈炔基、滷素、滷代烷基、羥基烷基、羥基、硝基、氨基、氨基烷基、氰基、醯胺、羧烷基、烷氧基烷基、脲基、醯基氨基、巰基、醯氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、羰基醯氨基和烷基巰基；X是O、S、NR9或CH2之一，其中R9是氫或烷基；和M是0-3。
2.權利要求1的化合物，其中R1選自氫、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C2-C6鏈炔基、氨基(C1-C6)烷基、氨基、C1-C6烷硫基、氰基、C1-C6烷基亞磺醯基、羥基(C1-C6)烷基、C1-C6烷氧基、氨基羰基、C1-C6烷基氨基羰基、C6-C10芳基氨基羰基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基氨基羰基、C1-C6烷基羰基氨基、C6-C10芳基羰基氨基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基羰基氨基、C1-C6烷基羰基、雜環羰基、氨基磺醯基、C1-C6烷基氨基磺醯基、C1-C6烷基磺醯基和雜環磺醯基。
3.權利要求2的化合物，其中R1選自氫、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、氨基(C1-C6)烷基、C1-C6烷硫基和氨基羰基。
4.權利要求1的化合物，其中R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、滷素、C1-C6滷代烷基、C6-C10芳基、C4-C7-環烷基、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C2-C6鏈炔基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基、C6-C10芳基(C2-C6)-鏈烯基、C6-C10芳基(C2-C6)鏈炔基、C1-C6羥基烷基、硝基、氨基、脲基、氰基、C1-C6醯氨基、羥基、巰基、C1-C6醯氧基、疊氮基、C1-C6烷氧基，或羧基。
5.權利要求4的化合物，其中R5和R6同時為氫，R7是氫和R8是位於間位或對位的氟。
6.權利要求1的化合物，其中X是O或S。
7.權利要求6的化合物，其中X是O。
8.權利要求1的化合物，具有式II 其中R1、R4和R5-R8如權利要求1中定義，X是O和S，m是0和1。
9.權利要求8的化合物，其中其中R1選自氫、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C2-C6鏈炔基、氨基(C1-C6)烷基、氨基、C1-C6烷硫基、氰基、C1-C6烷基亞磺醯基、羥基(C1-C6)烷基、C1-C6烷氧基、氨基羰基、C1-C6烷基氨基羰基、C6-C10芳基氨基羰基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基氨基羰基、C1-C6烷基羰基氨基、C6-C10芳基羰基氨基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基羰基氨基、C1-C6烷基羰基、雜環羰基、氨基磺醯基、C1-C6烷基氨基磺醯基、C1-C6烷基磺醯基和雜環磺醯基。
10.權利要求9的化合物，其中R1選自氫、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、氨基(C1-C6)烷基、C1-C6烷硫基和氨基羰基。
11.權利要求1的化合物，其中R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、滷素、C1-C6滷代烷基、C6-C10芳基、C4-C7-環烷基、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C2-C6鏈炔基、C6-C10芳基(C1-C6)烷基、C6-C10芳基(C2-C6)-鏈烯基、C6-C10芳基(C2-C6)鏈炔基、C1-C6羥基烷基、硝基、氨基、脲基、氰基、C1-C6醯氨基、羥基、巰基、C1-C6醯氧基、疊氮基、C1-C6烷氧基，或羧基。
12.權利要求11的化合物，其中R5和R6同時為氫，R7是氫和R8是位於間位或對位的氟。
13.權利要求1的化合物，其中該化合物是N3-[4-(3-氟苄氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺；N3-[4-(3-氟苄氧基)亞苄基]吡啶-2，3-二胺；N3-[4-(4-氟苯氧基)苄基]吡啶-2，3-二胺；或N3-[4-(4-氟苯氧基)亞苄基]吡啶-2，3-二胺或其可藥用鹽，前藥或溶劑化物。
14.一種藥物組合物，含有權利要求1-13任一項所述的化合物和藥學可接受載體或稀釋劑。
15.一種在患有對阻斷鈉通道有反應之疾病的動物中治療所述疾病的方法，該方法包括給需要所述治療的哺乳動物施用有效量的權利要求1-13任一項的化合物或其藥學可接受鹽、前藥或溶劑化物。
16.一種治療、預防或改善全身性和局部缺血後的神經元損失；治療、預防或改善神經變性疾病；治療、預防或改善疼痛或耳鳴；治療、預防或改善躁狂抑鬱；提供局部麻醉；或治療抗心律失常藥，或治療驚厥的方法，該方法包括向需要所述治療的哺乳動物施用有效量的權利要求1-13任一項的化合物或其藥學可接受鹽、前藥或溶劑化物。
17.權利要求16的方法，其中該方法用於治療、預防或改善疼痛並且所述的疼痛是神經病性疼痛、手術疼痛或慢性疼痛之一。
18.一種在動物對象中改善或預防癲癇發作活動的方法，包括向需要這種治療的動物施用有效量的權利要求1-13任一項的化合物或其藥學可接受鹽、前藥或溶劑化物。
19.權利要求1-1 3任一項的化合物，其中所述的化合物是3H或13C放射性標記的。
20.權利要求19的化合物作為其鈉通道上的結合位點的放射性配體的應用。
全文摘要
本發明涉及式(I)的化合物或其可藥用鹽、前藥或溶劑化物，其中R
文檔編號A61P23/02GK1426397SQ01808453
公開日2003年6月25日 申請日期2001年3月29日 優先權日2000年3月31日
發明者D·J·霍根坎普 申請人:歐洲凱爾特股份有限公司