菸鹼脫敏劑及選擇、測試及使用它們的方法

2023-09-10 06:10:30

專利名稱：菸鹼脫敏劑及選擇、測試及使用它們的方法
技術領域：
本發明涉及菸鹼脫敏劑及選擇、測試及使用它們的方法。
在受體、細胞和組織模型中選擇菸鹼脫敏劑的方法 在本申請一個實施方式中，篩選一種或多種化合物以鑑定一種或多種菸鹼脫敏劑的方法包括如果所述化合物(1)具有小於約1,000nM的對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)；(2)具有小於典型菸鹼激動劑對nAChR亞型的Emax的約10％的對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；及(3)當化合物與典型菸鹼激動劑同時應用到nAChR亞型時，具有大於約1,000nM的抑制nAChR亞型被典型激動劑的受體活化的效力(IC50(A))，則將所述化合物鑑定為菸鹼脫敏劑。優選地，方法進一步包括以任何順序的以下步驟確定一種或多種化合物中每種對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)；確定一種或多種化合物中每種對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；並當一種或多種化合物中每種與典型菸鹼激動劑同時應用到nAChR亞型時，通過測定nAChR亞型受體通道功能的活化，確定一種或多種化合物中每種對nAChR亞型的拮抗劑活性(IC50(A))。
在另一個實施方式中，本發明提供了篩選一種或多種化合物以鑑定一種或多種菸鹼脫敏劑的方法。方法包括如果所述化合物(1)具有小於典型菸鹼激動劑對nAChR亞型的Emax的10％的對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；(2)具有小於約10,000nM的通過脫敏抑制nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的效力(IC50(D))；(3)當化合物與典型菸鹼激動劑同時應用到nAChR亞型時，具有大於1,000nM的對nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))；且(4)IC50(D)<IC50(A)，則將所述化合物鑑定為菸鹼脫敏劑。脫敏包括在典型菸鹼激動劑應用到nAChR亞型之前，使一種或多種化合物中每種接觸nAChR亞型一段時間。優選地，方法進一步包括以任何順序的以下步驟確定所述一種或多種化合物對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；在脫敏後通過測定nAChR亞型受體通道功能活化，確定所述一種或多種化合物對nAChR亞型的脫敏活性(IC50(D))；並當一種或多種化合物中每種與典型菸鹼激動劑同時應用到nAChR亞型時，通過測定nAChR亞型受體通道功能的活化，確定所述一種或多種化合物對nAChR亞型的拮抗劑活性(IC50(A))。
在本發明一個實施方式中，Kd或Ki小於約750nM。在本發明另一個實施方式中，Kd或Ki小於約500nM。在本發明另一個實施方式中，Kd或Ki小於約250nM。在本發明另一個實施方式中，Kd或Ki小於約100nM。在本發明一個實施方式中，化合物的Emax小於典型菸鹼激動劑Emax的約9％。在本發明另一個實施方式中，化合物的Emax小於典型菸鹼激動劑Emax的約8％。在本發明另一個實施方式中，化合物的Emax小於典型菸鹼激動劑Emax的約7％。在本發明另一個實施方式中，化合物的Emax小於典型菸鹼激動劑Emax的約6％。在本發明另一個實施方式中，化合物的Emax小於典型菸鹼激動劑Emax的約5％。在本發明一個實施方式中，IC50(A)大於約2,500nM。在本發明另一個實施方式中，IC50(A)大於約5,000nM。在本發明另一個實施方式中，IC50(A)大於約10,000nM。在本發明一個實施方式中，IC50(D)小於約5,000nM。在本發明另一個實施方式中，IC50(D)小於約2,500nM。在本發明另一個實施方式中，IC50(D)小於約1,000nM。
在本發明中，典型菸鹼激動劑包括，但不限於乙醯膽鹼和菸鹼。用於脫敏的時間段可為約1秒到約2小時。用於脫敏的時間段可為約10秒、30秒、1分鐘、5分鐘、10分鐘、20分鐘、30分鐘、40分鐘、50分鐘、1小時、1.5小時或2小時；或其間的任何時間段。
本發明方法允許在受體和細胞模型中篩選化合物以確定化合物是否為菸鹼脫敏劑。出於選擇或篩選一種或多種化合物以鑑定一種或多種菸鹼脫敏劑的目的，術語「化合物」及「測試化合物」可互換使用。在另一個(anther)實施方式中，本發明方法包括以下方面而不必考慮其順序 (a)菸鹼脫敏劑對於一種或多種靶向的受體亞型的脫敏狀態具有高親和力。可通過體外平衡配體結合分析確定結合親和力，在所述體外平衡配體結合分析中在測定受體結合位點的佔據之前，在其它已知菸鹼配體存在或不存在的情況下，將測試化合物與受體一起孵育，持續確定的時間段(秒、分鐘或小時)。也可通過體外動力學結合分析確定結合親和力。結合親和力可被表達為平衡解離常數(Kd或Ki)、佔據％、解離速率常數與結合速率常數比(Koff/Kon)，等； (b)菸鹼脫敏劑對受體開放狀態具有非常低(如果有)的親和力。因此，它對受體不具有顯著的激動劑活性。可通過體外刺激(活化)分析確定激動劑活性，在所述體外刺激(活化)分析中不同濃度的測試化合物被應用到受體上並測定受體通道功能的活化。如果觀察到任何激動劑活性，可通過比較最大刺激、測試化合物的Emax與典型菸鹼激動劑如乙醯膽鹼或菸鹼的Emax獲得測試化合物的相對功效； (c)菸鹼脫敏劑對受體休眠狀態可具有一定親和力。因此，當它與菸鹼激動劑同時被應用的時候，它可拮抗激動劑活化的受體通道功能。可通過體外拮抗分析確定拮抗劑活性的效力，在所述拮抗分析中不同濃度的測試化合物與某一濃度的激動劑同時應用到受體上並測定受體通道功能的活化。此經典的拮抗劑活性的效力可被表達為急性抑制濃度50％(IC50(A))； (d)菸鹼脫敏劑必須能夠使受體脫敏。可通過體外脫敏分析，確定使受體脫敏的效力，在所述體外脫敏分析中在典型菸鹼激動劑，如乙醯膽鹼或菸鹼，與或不與測試化合物一起被應用之前，不同濃度的測試化合物被單獨應用到受體上一段時間(秒、分鐘或小時)，並確定通道功能。此通過脫敏的抑制效力可被表達為脫敏抑制濃度50％(IC50(D))； (e)如果測試化合物(1)對nAChR亞型具有高結合親和力(Kd或Ki小於1,000nM)；(2)對亞型不具有明顯的激動劑活性(Emax小於此亞型的典型菸鹼激動劑如乙醯膽鹼或菸鹼的Emax的10％)；且(3)如果化合物與激動劑同時被應用時，不具有強烈的對典型激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))大於1,000nM)，則可鑑定為菸鹼脫敏劑；且可選地 (f)如果測試化合物(1)不具有對亞型的明顯激動劑活性(Emax小於此亞型的典型菸鹼激動劑如乙醯膽鹼或菸鹼的Emax的10％)；且(2)具有通過脫敏抑制被激動劑的受體活化的高效力，(IC50(D))在任何預處理時間段小於10,000nM)；(3)如果化合物與激動劑同時被應用時，不具有強烈的對典型激動劑的受體活化的抑制(IC50(A)大於1,000nM)；且(4)IC50(D)<IC50(A)，也可鑑定為菸鹼脫敏劑。
應理解，提供sazetidine-A作為如下文描述的選擇性α4β2 nAChR脫敏劑的特徵以進一步闡述選擇菸鹼脫敏劑的方法，而非限制其範圍。
sazetidine-A對nAChR亞型的結合親和力 按照先前所描述(Xiao等人，1998)，測定[3H]EB對nAChR的結合。簡要地說，>80％匯合的培養的細胞被以一次性細胞刮刀從它們的燒瓶(80cm2)中除去並被置於10ml 50mM Tris HCl緩衝液(pH 7.4，4℃)中。在10,000xg下離心細胞懸浮液，持續5min並收集沉澱(pellet)。在培養期間，對於以菸鹼激動劑慢性處理的細胞，通過離心以新鮮緩衝液洗滌沉澱另外2次以除去殘餘的藥物。隨後以polytron勻化器(PT2100型，12mm團粒(aggregate)，26,000rpm，20秒)在10ml緩衝液中勻化細胞沉澱並在4℃下，在36,000g下離心10min。膜沉澱被重新懸浮於新鮮緩衝液中，並將相當於30μg到200μg蛋白的膜製品小份用於結合分析。所使用的[3H]EB濃度為～100pM，用於競爭結合分析，及接近α4β2受體亞型的飽和濃度的約～2.4nM，用於測定受體密度。在平行孵育中在300μM菸鹼存在下評估非特異性結合。經由通過以0.5％聚乙烯亞胺處理的Whatman GF/C過濾器的真空過濾來分離結合和游離配體。通過液體閃爍計數測定過濾器殘留的放射活性。特異性結合被定義為全部結合和非特異性結合之間的差。使用Prism4(GraphPad軟體，San Diego，CA)分析來自飽和及競爭結合分析的數據。在圖形說明中顯示其它統計分析。
使用在人類細胞或在天然大鼠腦組織中異源表達的大鼠或人類nAChR，執行全部配體結合分析。如在

圖1中所示及在表1中所總結，sazetidine-A以非常高親和力競爭在細胞中異源表達的或來自大鼠腦的大鼠和人類α4β2 nAChR；此外，它對於異源表達的大鼠α4β2受體的結合親和力比對大鼠α3β4受體的結合親和力高24,000倍。如在表1中所示，sazetidine-A對α4β2受體的選擇性相對於對α3β4受體的選擇性(Ki比)比菸鹼或二氫-β-刺桐定(DHβE)的比高很多，後兩者在結合分析中皆為α4β2nAChR的相對選擇性配體(Xiao和Kellar，2004)。sazetidine-A對異源表達的大鼠和人類α4β2亞型的親和力相當於它對來自主要表達α4β2亞型的大鼠前腦的天然nAChR的親和力(Flores等人，1992；Whiting和Lindstrom，1987)。
表1.比較Sazetidine-A、菸鹼和DHβE對nAChR亞型的結合親和力。按照在方法中所描述，使用100pM[3H]EB測定結合。值為3個到5個獨立實驗的平均值±SEM。菸鹼和DHβE在大鼠nAChR上的Ki值先前被公開(Xiao和Kellar，2004)並在此顯示以用於比較。大鼠前腦中約90％ nAChR為α4β2亞型。

86Rb+外流分析 按照先前所描述(Xiao等人，1998)，使用86Rb+外流分析，測定化合物在轉染細胞中表達的nAChR上的功能特性。簡要地說，將細胞鋪板(plated)於被聚-D-賴氨酸塗層的24孔板中。鋪板的細胞在37℃下生長，持續18小時到24小時，以達到85％到95％匯合。細胞隨後被孵育在含有86Rb+(2μCi/ml)的生長培養基(0.5ml/孔)中，在37℃下持續4小時。隨後抽取裝載的混合物並用1ml緩衝液(15mM HEPES、140mM NaCl、2mM KCl、1mMMgSO4、1.8mM CaCl2、11mM葡萄糖，pH 7.4)洗滌細胞四次。含有或不含有將被測試的化合物的1ml緩衝液隨後被添加到每個孔。在孵育2min後，收集分析緩衝液用於測定86Rb+從細胞的釋放。隨後，通過向每個孔添加1ml 100mM NaOH溶解細胞並收集溶解產物用於確定在外流分析尾聲，在細胞中的86Rb+的量。通過液體閃爍計數測定分析樣品和溶解產物的放射活性。總裝載量(cpm)作為每個孔的分析樣品和溶解產物的總和被計算。86Rb+外流的量被表達為裝載的86Rb+的百分比。刺激的86Rb+外流被定義為在菸鹼存在和在菸鹼不存在的外流之間差值。為了得到IC50值，構建抑制曲線，其中在分析中包括了不同濃度的拮抗劑以抑制被100μM菸鹼刺激的外流。通過非線性最小二乘方回歸分析確定IC50值(GraphPad，SanDiego，CA)。
sazetidine-A對nAChR亞型的激動劑活性 通過測定激動劑-刺激的86Rb+從穩定轉染細胞的外流，評估配體對nAChR的激動劑活性。與先前報導一致，菸鹼以濃度依賴方式刺激86Rb+被α4β2(Eaton等人，2003)和α3β4(Xiao等人，1998)nAChR亞型兩者介導的釋放(圖2A和圖2B)。相反，遍及廣泛的濃度範圍的sazetidine-A顯示對任一nAChR亞型無激動劑活性(圖2A和圖2B)。這說明sazetidine-A不活化nAChR通道功能或它的作用很弱和/或它們的作用持續時間很短暫，以致於通過86Rb+外流方法不能檢測到可測定的通道功能。
sazetidine-A對nAChR亞型的急性拮抗劑活性 通過測定它對菸鹼-刺激的86Rb+外流的阻斷，評估sazetidine-A的急性拮抗劑活性。當sazetidine-A與菸鹼同時添加時，在表達α4β2或α3β4nAChR的細胞中檢測不到拮抗劑活性(圖3A和圖3B和表2)。
sazetidine-A對nAChR亞型的脫敏活性 當與細胞一起預孵育10min時，sazetidine-A以～30nM的IC50值有效地抑制α4β2受體的菸鹼活化且它在～200nM時接近完全地抑制活化。相反，即使伴隨10min預孵育，sazetidine-A在阻斷α3β4 nAChR時仍然無效(圖3A和圖3B和表2)。
Sazetidine-A是α4β2 nAChR脫敏劑 sazetidine-A在使α4β2 nAChR脫敏中的效力(IC50(D，10分鐘)＝26nM)比sazetidine-A在急性拮抗受體中的效力(IC50(A)>＝10,000nM)高很多。顯而易見，sazetidine-A是α4β2 nAChR脫敏劑。
為了比較，我們也以相同方式檢查了三種其它菸鹼配體。相對有效和選擇性的α4β2 nAChR競爭性拮抗劑DHβE以～1.4μM的IC50值阻斷α4β2亞型的菸鹼活化(表2)。然而，與sazetidine-A相反，DHβE的效力在有或沒有10min預孵育的情況下相似。DHβE也阻斷α3β4亞型的菸鹼活化但比它對α4β2亞型的效力低～100倍(表2)。
表2.nAChR功能被sazetidine-A、DHβE、伐侖克林和菸鹼的抑制。按照上文所描述，在菸鹼-刺激的86Rb+外流分析中測定在表達人類α4β2nAChR和大鼠α3β4 nAChR的細胞中的nAChR功能。IC50值產生自如在圖3中顯示的抑制曲線並為3個到7個獨立實驗的平均值±SEM。

在本發明一個實施方式中，菸鹼脫敏劑為下式(I)化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，L是O、S或NR5；Het是雜環基；R1、R2、R3和R4每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、-NH-C(O)-R6、-NH-C(O)-OR6、-O-C(O)-R6、-O-C(O)-OR6、硝基和烷氧基組成的組；R5是H或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；且R6是任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基或雜芳基。
在式(I)化合物的一個優選實施方式中，R1、R2和R4每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基或烷氧基。在式(I)化合物的另一個優選實施方式中，R3為任選地取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基。在式(1)化合物的另一個優選實施方式中，Het是含有選自由N、O和S組成的組的至少一個雜原子的4元到7元單環完全飽和的雜環(heterocyclic ring)。在式(I)化合物的一個更優選實施方式中，R1、R2和R4每一個為H；R3為任選地取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基；且Het是含有選自由N、O和S組成的組的至少一個雜原子的4元到7元單環完全飽和的雜環。
在本發明另一個實施方式中，菸鹼脫敏劑為下式(II)化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，R1、R2和R3每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組；且R5是H、任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C10炔基；其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組。
在式(II)化合物的一個優選實施方式中，R4為H。在式(II)化合物的另一個優選實施方式中，R3為H。在式(II)化合物的一個更優選實施方式中，R3和R4為H。
「烷基」為含有正、仲、叔或環碳原子的烴。例如，烷基可具有1個到20個碳原子(即C1-C20烷基)、1個到10個碳原子(即C1-C10烷基)或1個到6個碳原子(即C1-C6烷基)。「烷氧基」指具有式-O-烷基的基團，其中如上文定義的烷基通過氧原子連接到母體分子上。烷氧基的烷基部分可具有1個到20個碳原子(即C1-C20烷氧基)、1個到12個碳原子(即C1-C12烷氧基)或1個到6個碳原子(即C1-C6烷氧基)。「烯基」是含有正、仲、叔或環碳原子的烴，其具有至少一個不飽和位點，即碳-碳sp2雙鍵。「炔基」是含有正、仲、叔或環碳原子的烴，其具有至少一個不飽和位點，即碳-碳sp三鍵。
「芳基」指通過從母體芳香環體系的一個碳原子上除去一個氫原子而衍生的芳香烴基。例如，芳基可具有6個到20個碳原子、6個到14個碳原子或6個到12個碳原子。典型的芳基包括，但不限於，衍生自苯(如苯基)、取代的苯、萘、蒽、聯苯及類似物的基。「雜芳基」指在環中具有至少一個雜原子的芳香雜環基。可包括在芳香環中的適合雜原子的非限制性例子包括氧、硫和氮。雜芳基環的非限制性例子包括所有在「雜環基」的定義中列舉的那些，包括吡啶基、吡咯基、噁唑基、吲哚基、異吲哚基、嘌呤基、呋喃基、噻吩基、苯並呋喃基、苯並噻吩基、咔唑基、咪唑基、噻唑基、異噁唑基、吡唑基、異噻唑基、喹啉基、異喹啉基、噠嗪基(pyridazyl)、嘧啶基、吡唑基(pyrazyl)等。
術語「取代的」涉及烷基、亞烷基、芳基、雜芳基等時，例如，「取代的烷基」、「取代的亞烷基」、「取代的芳基」和「取代的雜芳基」，分別指其中一個或多個氫原子各自獨立地被非氫取代基替代的烷基、亞烷基、芳基、雜芳基。典型的取代基包括，但不限於-X、-R、-O-、＝O、-OR、-SR、-S-、-NR2、-N+R3、＝NR、-CX3、-CN、-OCN、-SCN、-N＝C＝O、-NCS、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-NHC(＝O)R、-C(＝O)R、-C(＝O)NRR-S(＝O)2O-、-S(＝O)2OH、-S(＝O)2R、-OS(＝O)2OR、-S(＝O)2NR、-S(＝O)R、-OP(＝O)(OR)2、-N(＝O)(OR)2、-N(＝O)(O-)2、-N(＝O)(OH)2、-N(O)(OR)(O-)、-C(＝O)R、-C(＝O)X、-C(S)R、-C(O)OR、-C(O)O-、-C(S)OR、-C(O)SR、-C(S)SR、-C(O)NRR、-C(S)NRR、-C(＝NR)NRR，其中每個X獨立地為滷素F、Cl、Br或I；且每一個R獨立地為H、烷基、芳基、芳烷基、雜環或保護基團或前藥部分。亞烷基，亞烯基和亞炔基也可類似地被取代。「任選取代的」指式(I)化合物的特定部分(如任選取代的芳基)，指具有0個、1個、2個或更多個取代基的部分。
在本發明一個實施方式中，式(I)化合物選自由以下組成的組或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯


和
在本發明一個實施方式中，式(II)化合物選自由

和

組成的組；或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯。
在動物模型中測試菸鹼脫敏劑的方法 許多年來，實驗動物模型已經被用於研究菸鹼和菸鹼配體的行為效應。存在可用於測試治療劑的治療作用的許多動物疾病模型。所有這些動物模型可用於測試被本發明方法選擇的菸鹼脫敏劑。在一個實施方式中，本發明提供了在動物行為或疾病模型中測試一種或多種脫敏劑的方法。該方法包括向屬於一種確定動物模型的動物施用一種或多種脫敏劑；並評估所述動物的生理和行為改變以確定一種或多種脫敏劑是否具有確定的體內作用。例如，齧齒動物藥物辨別模型、條件性位置偏愛模型及自身給藥模型可用於測試與菸鹼成癮有關的脫敏劑的作用並用於測試它作為戒菸藥物的潛在用法。舉另一個例子，齧齒動物急性熱疼痛模型(甩尾)、機械性疼痛模型(掌壓)、化學性疼痛模型(對-苯基醌)、持續性疼痛模型(福馬林)、慢性疼痛模型(關節炎)和神經病理性疼痛模型(神經結紮)可用於評估脫敏劑作為新的止痛藥的可能性。
菸鹼脫敏劑作為治療劑的用途 在一個實施方式中，本發明提供了藥物組合物，其包括治療有效量的至少一種菸鹼脫敏劑或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物和/或酯；及藥學上可接受的載體或賦形劑。在本發明另一個實施方式中，藥物組合物進一步包括至少一種活性劑。
「其酯」指菸鹼脫敏劑的任何酯，其中分子的任何-COOH官能團被-COOR官能團替代，其中酯的R部分為形成穩定的酯部分的任何含碳基團，包括但不限於烷基、烯基、炔基、環烷基、環烷基烷基、芳基、芳烷基、雜環基、雜環基烷基及其取代的衍生物。術語「其酯」包括但不限於其藥學上可接受的酯。
「其鹽」指根據本發明的菸鹼脫敏劑的任何酸式和/或鹼式加成鹽；優選地，其藥學上可接受的鹽。
「其溶劑化物」指通過溶劑化形成的菸鹼脫敏劑(溶劑分子與溶質分子或離子的組合)或由溶質離子或分子(菸鹼脫敏劑)與一種或多種溶劑分子組成的聚集體。
「藥學上可接受的鹽」指處於合理醫學判斷範圍內的菸鹼脫敏劑的鹽，其適於在與人類和低級動物組織的接觸中使用而無不適當毒性、刺激、變態反應及類似反應；與合理的受益/風險比相稱；一般為水溶性或油溶性或可分散的及有效用於它們計劃的用途。在可應用且與菸鹼脫敏劑的化學特性相容的情況下，該術語包括藥學上可接受的酸式加成鹽及藥學上可接受的鹼式加成鹽。適合的鹽類的列表在如，S.M.Birge等人，J.Pharm.Sci.，1977，66，第1到19頁中被發現。
「治療(treatment)」或「治療(treating)」指施用根據本發明的菸鹼脫敏劑或組合物以減輕或消除患者中如本文描述的一種或多種病症或疾病的症狀。
應理解如本文使用的術語「菸鹼脫敏劑」包括具有特定化學結構的菸鹼脫敏劑的所有互變異構體、立體異構體、非對映異構體和對映異構體。
「手性」指具有不可重疊性特性(non-superimposability)的鏡像配偶體(partner)的分子，而術語「非手性」指與它們的鏡像配偶體可重疊的分子。
「互變異構體」指菸鹼脫敏劑異構體，其中異構體極易彼此轉變以致於它們一般以平衡狀態共同存在。
「立體異構體」指具有相同化學構造，但關於空間上原子或基團的排列不同的菸鹼脫敏劑。
「非對映異構體」指具有兩個或更多個手性中心且其分子非彼此鏡像的立體異構體。非對映異構體具有不同的物理特性，如，熔點、沸點、光譜性質和反應性。非對映異構體混合物可在高解析度分析步驟如電泳和色譜下分離。
「對映異構體」指彼此為不可重疊的鏡像的菸鹼脫敏劑的兩個立體異構體。
本文使用的立體化學定義和慣例一般遵循S.N.Parker編輯，McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms(1984)McGraw-Hill BookCompany，New York；及Eliel，E.和Wilen，S.，Stereochemistry of OrganicCompounds(1994)John Wiley & Sons，Inc.，New York。許多有機化合物以旋光形式存在，即它們具有旋轉平面偏振光的平面的能力。在描述旋光化合物時，前綴D和L或R和S用於表示分子關於它的手性中心的絕對構型。前綴d和l或(+)和(-)用於指平面偏振光被化合物旋轉的符號，其中(-)或l指化合物是左旋的。以(+)或d為前綴的化合物是右旋的。對於特定化學結構，這些立體異構體除了它們是彼此鏡像之外，是相同的。特異性立體異構體也可被稱作對映異構體且此類異構體的混合物通常被稱為對映異構體混合物。對映異構體的50:50混合物被稱作外消旋混合物或外消旋體，其可在化學反應或過程中已經不存在立體選擇性或立體特異性的情況下存在。術語「外消旋混合物」和「外消旋體」指兩個對映異構體物類的等摩爾混合物，無旋光活性。
本發明菸鹼脫敏劑與將根據一般習慣選擇的傳統載體和賦形劑一起被配製。片劑將包含賦形劑、助流劑、填充劑、粘合劑及類似物。水性製劑被製備為無菌形式且當計劃用於通過除了口服施用之外的方式傳輸時，一般將為等滲的。所有製劑將任選地含有賦形劑如在Handbook ofPharmaceutical Excipients(1986)(其通過引用以它的全部內容被合併於本文)中提出的那些。賦形劑包括抗壞血酸和其它抗氧化劑，螯合劑如EDTA，碳水化合物如糊精、羥基烷基纖維素、羥基烷基甲基纖維素、硬脂酸及類似物。製劑的pH在從約3到約11的範圍內，但通常為約7到10。
雖然對於活性成分，如至少一種菸鹼脫敏劑可能被單獨施用，但將它們作為藥物製劑提供可能是優選的。對於獸醫和對於人類應用，本發明的製劑皆包括如上文定義的至少一種活性成分與一種或多種可接受的載體和任選地其它治療成分一起。載體必須為從與製劑其它成分相容及生理學上對其接受者無害的角度講「可接受的」。
製劑包括適於前述施用途徑的那些製劑。製劑可方便地以單位劑量形式提供且可通過藥劑學領域眾所周知的任何方法被製備。一般，技術和製劑在Remington′s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Co.，Easton，Pa.)(其通過引用以它的全部內容被合併於本文)中被發現。此類方法包括使活性成分與組成一種或多種輔助成分的載體結合起來的步驟。一般，通過均一地且緊密地使活性成分與液體載體或精細分開的固體載體或兩者結合起來，並隨後，如果必要的話，使產品成形而製備製劑。
適於口服施用的本發明的製劑可作為各自含有預確定量的活性成分的離散單位如膠囊、藥包(cachet)或片劑；作為粉末或顆粒；作為在水性或非水性液體中的溶液或懸浮液；或作為水包油液體乳劑或油包水液體乳劑提供。活性成分也可作為大藥丸、藥糖劑或糊劑被施用。
通過壓制或模製，任選地與一種或多種輔助成分一起製造片劑。可通過在適合的機器中壓制自由流動形式的活性成分如任選地與粘合劑、滑潤劑、惰性稀釋劑、防腐劑、表面活性或分散劑混合的粉末或顆粒製備壓製片。可通過在適合的機器中模製以惰性液體稀釋劑溼化的粉末活性成分混合物，製造模製片。片劑可任選被包衣或劃痕和任選地被配製以便提供緩慢釋放或控制釋放的活性成分。
對於施用到眼或其它外部組織如嘴和皮膚，製劑優選地作為含有一定量的例如0.075％到20％重量/重量(包括增量為0.1％重量/重量如0.6％重量/重量、0.7％重量/重量等的範圍在0.1％到20％之間的活性成分)，優選地0.2％到15％重量/重量及最優選地0.5％到10％重量/重量的活性成分的局部軟膏或乳膏被應用。當被配製為軟膏時，活性成分可與石蠟軟膏基底或與水混溶的軟膏基底一起被使用。替代地，活性成分可被配製為含有水包油乳膏基底的乳膏。
如果期望的話，乳膏基底的水相可包括，例如，至少30％重量/重量的多元醇，即具有兩個或更多個羥基的醇如丙二醇、丁烷1，3-二醇、甘露醇、山梨醇、甘油和聚乙二醇(包括PEG 400)及其混合物。局部製劑可按需要包括加強活性成分通過皮膚或其它受影響區域的吸收或穿透的化合物。此類皮膚穿透促進劑的例子包括二甲亞碸及相關類似物。
本發明乳劑的油相可以已知方式由已知成分構成。雖然該相可僅包括乳化劑(另外被稱為利洩劑(emulgent))，它可按需要包括至少一種乳化劑與脂肪或油或與脂肪和油兩者的混合物。優選地，親水性乳化劑與作為穩定劑起作用的親脂性乳化劑一起被包括。包括油和脂肪兩者也是優選的。合起來，含有或不含有穩定劑的乳化劑組成所謂的乳化蠟且蠟與油和脂肪一起組成形成乳膏製劑的油分散相的所謂的乳化軟膏基底。
適於在本發明製劑中使用的利洩劑和乳劑穩定劑包括Tween.RTM.60、Span.RTM.80、十八十六醇(cetostearyl alcohol)、苯甲醇、肉豆寇醇、單硬脂酸甘油酯和月桂基硫酸鈉。
用於製劑的適合的油或脂肪的選擇基於實現期望的化妝品特性。乳膏應該優選地為不油滑、不染色及可洗滌的具有適合稠度以避免從管或其它容器滲漏的產品。可以使用直鏈或支鏈、一元或二元烷基酯如異己二酸二酯(di-isoadipate)、硬脂酸異鯨蠟酯、椰子脂肪酸的丙二醇二酯、豆蔻酸異丙酯、油酸癸酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸丁酯、棕櫚酸2-乙基己酯或已知為Crodamol CAP的支鏈酯的混和物，最後三者為優選的酯。這些可被單獨使用或根據需要的特性組合使用。可選地，使用高熔點脂質如白色軟石蠟和/或液體石蠟或其它礦物油。
根據本發明的藥物製劑包括本發明的一種或多種菸鹼脫敏劑與一種或多種藥學上可接受的載體或賦形劑及任選的其它治療劑。含有活性成分的藥物製劑可為適於計劃施用方法的任何形式。當用於口服使用時，例如片劑、錠劑、糖錠、水性或油性懸浮液、可分散的粉末或顆粒、乳劑、硬或軟膠囊、糖漿或酏劑可被製備。計劃用於口服使用的組合物可根據本領域已知的用於生產藥物組合物的任何方法製備且此類組合物可含有一種或多種試劑，包括增甜劑、調味劑、著色劑和防腐劑，以提供適口的製品。含有與適於生產片劑的無毒的藥學上可接受的賦形劑混和的活性成分的片劑是可接受的。這些賦形劑可為，例如惰性稀釋劑，如碳酸鈣或碳酸鈉、乳糖、乳糖一水合物、交聯羧甲基纖維素鈉、聚維酮、磷酸鈣或磷酸鈉；成粒劑和崩解劑，如玉米澱粉或海藻酸；粘合劑，如纖維素、微晶纖維素、澱粉、明膠或阿拉伯樹膠；和潤滑劑，如硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石。片劑可為未包衣的或可為通過包括微膠囊化的已知技術包衣的以延遲在胃腸道中的崩解和吸收並因此提供延長時段內的持續作用。例如，時間延遲材料如單硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯可單獨或與蠟一起被使用。
用於口服使用的製劑也可作為硬明膠膠囊提供，其中活性成分與惰性固體稀釋劑例如磷酸鈣或高嶺土混合，或作為軟明膠膠囊提供，其中活性成分與水或油介質如花生油、液體石蠟或橄欖油混合。
本發明的水性懸浮液含有與適於生產水性懸浮液的賦形劑混和的活性材料。此類賦形劑包括懸浮劑如羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcelluose)、藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、黃芪膠和阿拉伯樹膠和分散劑或潤溼劑如天然存在的磷脂(如卵磷脂)、環氧烷烴與脂肪酸的縮合產物(如聚氧乙烯硬脂酸酯)、環氧乙烷與長鏈脂肪醇的縮合產物(如庚基癸基乙烯氧基鯨蠟醇)、環氧乙烷與衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯的縮合產物(如聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯)。水性懸浮液也可含有一種或多種防腐劑如乙基或n-丙基n-羥基-苯甲酸酯，一種或多種著色劑、一種或多種調味劑和一種或多種增甜劑如蔗糖或糖精。
可通過將活性成分懸浮在植物油如花生油、橄欖油、芝麻油或椰子油中或在礦物油如液體石蠟中配製油懸浮液。口服懸浮液可含有增稠劑，如蜂蠟、硬石蠟或鯨蠟醇。如本文提出的那些的增甜劑及調味劑可被添加以提供適口的口服製品。這些組合物可通過添加抗氧化劑如抗壞血酸而保存。
本發明的適於通過添加水製備水性懸浮液的可分散的粉末和顆粒提供了與分散劑或潤溼劑、懸浮劑和一種或多種防腐劑混和的活性成分。適合的分散劑或潤溼劑和懸浮劑被上文公開的那些所示例。其它賦形劑，例如增甜劑、調味劑和著色劑，也可能存在。
本發明藥物組合物也可為水包油乳劑的形式。油相可能為植物油，如橄欖油或花生油、礦物油，如液體石蠟或這些的混合物。適合的乳化劑包括天然存在的樹脂如阿拉伯樹膠和黃芪膠，天然存在的磷脂如大豆卵磷脂，酯或衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯如失水山梨醇單油酸酯及這些偏酯與環氧乙烷的縮合產物，如聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯。乳劑也可含有增甜劑和調味劑。糖漿和酏劑可與增甜劑，如甘油、山梨醇或蔗糖一起被配製。此類製劑也可含有緩和劑、防腐劑、調味劑或著色劑。
本發明藥物組合物可為無菌可注射的製品形式，如無菌可注射的水性或油質懸浮液。可根據已知技術，使用那些已被本文提及的適合的分散劑或潤溼劑和懸浮劑配製此懸浮液。無菌可注射的製品也可為在無毒的胃腸外可接受的稀釋劑或溶劑中的無菌可注射的溶液或懸浮液，如在1，3-丁烷-二醇中的溶液，或被製備為凍幹的粉末。可被使用的可接受的媒介和溶劑之一為水、林格氏溶液和等滲氯化鈉溶液。另外，無菌的非揮髮油可傳統地用作溶劑或懸浮介質。出於此目的，任何溫和的非揮髮油(包括合成的單甘油酯或雙甘油酯)可被使用。另外，脂肪酸如油酸可同樣用在注射劑製品中。
可與載體材料組合以產生單劑量形式的活性成分的量將根據被治療的宿主及特定施用模式變化。例如，計劃為對人類口服施用的計時釋放製劑可能含有與可從總組合物的約5％到約95％(重量:重量)變化的適合且方便的載體材料量混合的約1mg到1000mg的活性材料。藥物組合物可被製備以提供用於施用的簡單地可測定的量。例如，計劃用於靜脈內輸注的水性溶液可含有從約3μg到500μg的活性成分每毫升溶液以便可發生以約30mL/小時的速率輸注適合的體積。
適於施用到眼的製劑包括滴眼劑，其中活性成分被溶解或懸浮在適合載體，特別是對於活性成分的水性溶劑中。活性成分優選地以0.5％到20％，有利地0.5％到10％特別是約1.5％重量/重量的濃度存在於此類製劑中。
適於在嘴中局部施用的製劑包括包括調味基底，通常為蔗糖和阿拉伯樹膠或黃芪膠中的活性成分的糖錠；包括惰性基底如明膠和甘油或蔗糖和阿拉伯樹膠中的活性成分的軟錠劑；和包括適合液體載體中的活性成分的漱口水。
用於直腸施用的製劑可作為含有包括例如可可油或水楊酸酯的適合基底的栓劑提供。
適於肺內或鼻施用的製劑具有例如在0.1μm到500μm(包括增量如0.5μm、1μm、30μm、35μm等在0.1μm和500μm之間的範圍內的粒度)的範圍內的粒度，其通過經鼻道快速吸入或通過經嘴吸入被施用以到達肺泡囊。適合的製劑包括活性成分的水性或油性溶液。適於氣溶膠或乾燥粉末施用的製劑可根據傳統方法製備且可與如本文所描述的其它治療劑如迄今為止在感染的治療或預防中使用的化合物一起被傳輸。
適於陰道施用的製劑可被作為含有除了活性成分以外，如本領域中已知的恰當的載體的陰道栓劑、棉條、乳膏、凝膠、糊劑、泡沫或噴霧製劑提供。
適於胃腸外施用的製劑包括可含有抗氧化劑、緩衝劑、抑菌劑和使製劑與計劃的接受者的血液等滲的溶質的水性和非水性無菌注射溶液；及可包括懸浮劑和增稠劑的水性和非水性無菌懸浮液。
製劑在單位劑量或多劑量容器，例如密封的安瓿和小瓶中提供，且可被儲存在僅需要在使用前立即添加無菌液體載體例如用於注射的水的冷凍乾燥的(凍幹的)條件下。臨時注射溶液和懸浮液由先前描述的類型的無菌粉末、顆粒和片劑製備。優選的單位劑量製劑為含有活性成分的如本文上文所引用的每日劑量或單位每日亞劑量或其恰當部分的那些。
應理解，除了上文特別提到的成分，本發明製劑可包括在本領域內傳統的已經考慮到討論中的製劑類型的其它試劑，例如適於口服施用的那些可包括調味劑。
本發明進一步提供了包括至少一種如上文定義的活性成分與獸藥載體的獸藥組合物。
獸藥載體是對於施用組合物的目的有用的材料及可另外地在獸醫領域中為惰性或可接受的及與活性成分相容的固體、液體或氣體材料。這些獸藥組合物可口服、胃腸外或通過任何其它期望的途徑被施用。
本發明的菸鹼脫敏劑也可被配製以提供活性成分的控制釋放以允許較低頻率的給藥或以改善活性成分的藥代動力學或毒性性質。因此，本發明也提供包括配製為持續釋放或控制釋放的本發明的一種或多種化合物的組合物。
活性成分的有效劑量至少取決於被治療的病症的本性、毒性、化合物是被預防性使用(較低劑量)還是針對活性疾病或病症使用、傳輸方法和藥物製劑，且將被臨床醫師使用傳統劑量遞增研究加以確定。可期望有效劑量為從約0.0001mg/kg體重每天到約100mg/kg體重每天。典型地，從約0.01mg/kg體重每天到約10mg/kg體重每天。更典型地，從約0.01mg/kg體重每天到約5mg/kg體重每天。更典型地，從約0.05mg/kg體重每天到約0.5mg/kg體重每天。例如，對於體重約70kg的成人的每日候選劑量將在從1mg到1000mg或在5mg到500mg之間的範圍內並可採用單劑量或多劑量形式。
本發明另一個實施方式涉及菸鹼脫敏劑用於治療與老化、成癮、疼痛、肥胖、精神分裂症、癲癇症、躁狂和燥鬱症、焦慮症、阿爾茨海默病、學習缺陷、認知缺陷、注意力缺陷、記憶缺失、路易體痴呆、注意力缺陷多動症、帕金森病、亨廷頓病、圖雷特症候群、肌萎縮性側索硬化、炎症、中風、脊髓損傷等等有關的疾病和病症的用途。應理解所述用途包括包括作為唯一活性物質的脫敏劑或與一種或多種其它治療劑組合的脫敏劑的化合物。
將治療有效量的菸鹼脫敏劑施用給患者可導致nAChR和它們的功能狀況的變化，其對患者具有治療有利作用。
在一個實施方式中，本發明提供了用於在患有所述一種或多種病症的患者中治療、預防或逆轉一種或多種病症或疾病的方法，該方法包括向患者施用治療有效量的至少一種菸鹼脫敏劑或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物和/或酯。病症或疾病的例子包括，但不限於老化、成癮、疼痛、肥胖、精神分裂症、癲癇症、躁狂和燥鬱症、焦慮症、阿爾茨海默病、學習缺陷、認知缺陷、注意力缺陷、記憶缺失、路易體痴呆、注意力缺陷多動症、帕金森病、亨廷頓病、圖雷特症候群、肌萎縮性側索硬化、炎症、中風和脊髓損傷。在另一個實施方式中，該方法進一步包括共同施用至少一種其它活性劑。共同施用可為同時或順序的。優選地，患者為哺乳動物。更優選地，患者為人類。
本發明一種或多種菸鹼脫敏劑(在本文被稱為活性成分)通過對將被治療的病症恰當的任何途徑施用。適合的途徑包括口服、直腸、鼻、局部(包括口腔和舌下)、陰道和胃腸外(包括皮下、肌肉內、靜脈內、皮內、鞘內和硬腦膜外)及類似途徑。將意識到，優選途徑可隨著，例如接受者的病症而變化。
如本文使用的術語「治療有效量」指當以本發明方式使用時，可有效在哺乳動物受治療者中的活性位點上展現治療活性或生物學活性的量，而沒有不適當的不利副作用(如不適當的毒性、刺激或變態反應)，與合理的受益/風險比相稱。提到「藥學上可接受的」，它指與製劑的其它成分相容並對其接受者生理無害。至少一種活性劑可為具有治療作用的任何化合物。至少一種活性劑的一個例子為伐侖克林。使本發明任何菸鹼脫敏劑與一種或多種其它活性治療劑組合，以用於同時或順序施用給患者的單位劑量形式也是可能的。組合療法可作為同時或順序方案施用。當順序施用時，組合可以兩個或更多個施用被施用。
在一個實施方式中，至少一種菸鹼脫敏劑是下列化合物(1)其對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)小於約1,000nM；(2)其對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)小於典型菸鹼激動劑對nAChR亞型的Emax的約10％；及(3)當化合物與典型激動劑同時應用到nAChR亞型時，其對nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))大於約1,000nM。
在另一個實施方式中，至少一種菸鹼脫敏劑是下列化合物(1)其對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)小於典型菸鹼激動劑對nAChR亞型的Emax的約10％；(2)其通過脫敏對nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(D))小於約10,000nM；(3)當化合物與典型激動劑同時應用到nAChR亞型時，其對nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))大於約1,000nM；和(4)IC50(D)<IC50(A)；其中脫敏包括在典型菸鹼激動劑應用到nAChR亞型之前，使化合物接觸nAChR亞型一段時間。
在另一個實施方式中，至少一種菸鹼脫敏劑為式(I)或(II)化合物。
本發明菸鹼脫敏劑的治療有效量不僅隨著所選定的具體化合物變化，而且也隨著施用途徑、需要治療的病症的性質和患者的年齡及狀況改變。本領域技術人員應意識到本發明菸鹼脫敏劑的治療有效量最終依靠巡診醫師或獸醫的判斷。然而，一般地，對於全身施用，適合的劑量將在從約0.01mg/kg體重每天到約750mg/kg體重每天的範圍內，優選地，在0.5mg/kg/天到60mg/kg/天的範圍內，最優選地在1mg/kg/天到20mg/kg/天的範圍內，或對於局部應用，適合的劑量將在製劑材料的從約0.001％重量/體積到25％重量/體積的範圍內，優選地在0.001％重量/體積到5％重量/體積的範圍內。如果材料將被微分散(微粉化)，而不是分子級地分散在溶液中並按此應用，則劑量的有效量可在從0.01重量百分比到25重量百分比的微粉化菸鹼脫敏劑範圍內。
在一個實施方式中，本發明提供了基本上如本文所描述的新的藥物組合物或用於製備藥物的用途。在另一個實施方式中，本發明提供了作為治療物質的菸鹼脫敏劑。例如，本發明提供了菸鹼脫敏劑用於生產用於治療與老化、成癮、疼痛、肥胖、精神分裂症、癲癇症、躁狂和燥鬱症、焦慮症、阿爾茨海默病、學習缺陷、認知缺陷、注意力缺陷、記憶缺失、路易體痴呆、注意力缺陷多動症、帕金森病、亨廷頓病、圖雷特症候群、肌萎縮性側索硬化、炎症、中風和脊髓損傷有關的一種或多種病症或疾病的藥物的用途。舉另一個例子，本發明提供了菸鹼脫敏劑用於製備用於治療與老化、成癮、疼痛、肥胖、精神分裂症、癲癇症、躁狂和燥鬱症、焦慮症、阿爾茨海默病、學習缺陷、認知缺陷、注意力缺陷、記憶缺失、路易體痴呆、注意力缺陷多動症、帕金森病、亨廷頓病、圖雷特症候群、肌萎縮性側索硬化、炎症、中風和脊髓損傷有關的一種或多種病症或疾病的藥物的用途。在如上文描述的用途的一個實施方式中，藥物進一步包括至少一種其它活性劑。
實施例 通過計劃用於說明性而非限制性目的的菸鹼脫敏劑的以下實施例進一步解釋了本發明。
實施例1Sazetidine-A
6-[5-(吖丁啶(azetidin)-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-己-5-炔-1-醇
實施例2Sazetidine-B
2-甲氨基-苯甲酸3-[5-(吖丁啶-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-丙-2-炔基酯
實施例3ZW-104
3-(吖丁啶-2-基甲氧基)-5-(6-氟-己-1-炔基)-吡啶

實施例4ZW-87
3-乙炔基-5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶
實施例5ZW-88
2-甲基-4-[5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-丁-3-炔-2-醇
實施例6ZW-89
3-[5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-丙-2-炔-1-醇
實施例7ZW-91
6-[5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-己-1-醇
實施例8ZW-93
10-[5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-癸-9-炔-1-醇
實施例9ZW-97
{3-[5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-丙-2-炔基}-氨基甲酸叔丁基酯
實施例10ZW-98
3-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-5-苯基乙炔基-吡啶
實施例11ZW-100
3-己-1-炔基-5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶
實施例12ZW-109
3-(6-溴-己-1-炔基)-5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶
實施例13ZW-110
3-(6-氟-己-1-炔基)-5-(1-甲基-吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶
實施例14ZW-101
6-[5-(吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶-3-基]-己-5-炔-1-醇
實施例15ZW-102
3-(6-氟-己-1-炔基)-5-(吡咯烷-2-基甲氧基)-吡啶
實施例16SKC-2-150
10-甲基-1，2，3，4，5，6-六氫-1，5-亞甲基-吡啶並[1，2-α][1，5]二氮芳辛-8-酮
實施例17SKC-2-203
10-羥甲基-1，2，3，4，5，6-六氫-1，5-亞甲基-吡啶並[1，2-α][1，5]二氮芳辛-8-酮
sazetidine-A的合成 路線1
試劑(a)4-己炔-1-醇、異丙胺、碘化亞銅(I)、(PPh3)2PdCl2、三叔丁基膦，80℃，36h，98％。(b)1M HCl的Et2O溶液，79％。
由前體(s)-5-溴-3-{[1-(叔丁氧基羰基)-2-氮雜環丁烯基]-甲氧基}吡啶合成Sazetidine-A。經由在80℃下，在P(t-Bu)3存在下的鈀-催化的Sonogashira反應，將此前體與5-己炔-1-醇偶聯，以得到(s)-5-(5-己炔-1-醇)-3-{[1-(叔丁氧基羰基)-2-吖丁啶基]-甲氧基}吡啶。隨後用1M HCl的乙醚溶液將偶聯產物脫保護以產生6-(5-(((S)-吖丁啶-2-基)甲氧基)吡啶-3-基)己-5-炔-1-醇(sazetidine-A)。
(s)-5-(5-己炔-1-醇)-3-{[1-(叔丁氧基羰基)-2-吖丁啶基]-甲氧基}吡啶。向一個含有(s)-5-溴-3-{[1-(叔丁氧基羰基)-2-氮雜環丁烯基]-甲氧基}吡啶(60mg，0.17mmol)的v形瓶中加入5-己炔-1-醇(0.022mL，0.2mmol)在異丙胺(1mL)中的溶液，隨後填充碘化亞酮(I)(3.3mg，0.017mmol)、(PPh3)2PdCl2(3.7mg，0.0085mmol)和三叔丁基(butly)膦(10％的己烷溶液，22.5mg，0.011mmol)。在80℃下加熱混合物，持續36h。冷卻溶液，用EtOAc(5mL)稀釋，通過矽膠的小墊過濾並濃縮。通過使用乙酸乙酯/二氯甲烷(2:3)的快速色譜純化殘餘物以產生60mg(81％)預期產物。1HNMR(CDCl3，δ)1.42(s，9H)，1.68-1.78(m，4H)，2.22-2.40(m，2H)，247(t，J＝6Hz，2H)，3.70(t，J＝5.6Hz，2H)，3.88(t，J＝7.2Hz，2H)，4.11(dd，J1＝10，J2＝2.8Hz，2H)，4.41(m，1H)，7.48(m，1H)，7.62(m，2H)。FAM-HRMSC20H28N2O4的計算值360.4473；測量值361.2132(M+H)+。
(s)-5-(5-己炔-1-醇)-3-(2-吖丁啶基甲氧基)吡啶。向(s)-5-(5-己炔-1-醇)-3-{[1-(叔丁氧基羰基)-2-吖丁啶基]-甲氧基}吡啶(20mg，56μmol)的乙醇溶液(0.2mL)中加入1mL 1M HCl的無水乙醚溶液。在通過抽吸過濾收集並用冰冷的乙醚洗滌所產生的白色沉澱前，使反應進行12h。獲得預期產物(15mg，78％)。1H NMR(CD3OD，δ)1.71(m，4H)，2.56(m，2H)，2.69(t，J＝8.0Hz，2H)，3.60(t，J＝2.8Hz，2H)，4.10(m，2H)，4.55(m，2H)，4.82(m，1H)，8.21(m，1H)，8.59(m，2H)。FAM-HRMS對於C15H20N2O2的計算值260.1525；測量值261.1613(M+H)+。
如上文描述的Sazetidine-A的合成是出於說明性目的。本領域技術人員應理解，可使用與Sazetidine-A的合成類似的方法製備其它實施例，無需過多實驗。
雖然就其優選實施方式具體顯示及描述了本發明，但是本領域技術人員應理解，可不脫離本發明精神和範圍作出形式上和細節上的前述和其它改變。因此計劃本發明不限於描述及說明的精確形式和細節而是處於附帶權利要求的範圍之中。
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權利要求
1.一種用於在患有下述一種或多種病症或疾病的患者中治療、預防或逆轉與老化、成癮、疼痛、肥胖、精神分裂症、癲癇症、躁狂和燥鬱症、焦慮症、阿爾茨海默病、學習缺陷、認知缺陷、注意力缺陷、記憶缺失、路易體痴呆、注意力缺陷多動症、帕金森病、亨廷頓病、圖雷特症候群、肌萎縮性側索硬化、炎症、中風和脊髓損傷有關的一種或多種病症或疾病的方法，該方法包括向所述患者施用治療有效量的至少一種菸鹼脫敏劑或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物和/或酯。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下述化合物
(1)所述化合物對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)小於約1,000nM；
(2)所述化合物對所述nAChR亞型的激動劑活性(Emax)小於典型菸鹼激動劑對所述nAChR亞型的Emax的約10％；且
(3)當所述化合物與所述典型激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，所述化合物對所述nAChR亞型被所述典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))大於約1,000nM。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下述化合物
(1)所述化合物對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)小於典型菸鹼激動劑對所述nAChR亞型的Emax的約10％；
(2)所述化合物通過脫敏對所述nAChR亞型被所述典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(D))小於約10,000nM；
(3)當所述化合物與所述典型激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，所述化合物對所述nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))大於約1,000nM；且
(4)所述IC50(D)<所述IC50(A)；
其中所述脫敏包括在所述典型菸鹼激動劑應用到所述nAChR亞型之前，使所述化合物與所述nAChR亞型接觸一段時間。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下式(I)化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，
L是O、S或NR5；
Het是雜環基；
R1、R2、R3和R4每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、-NH-C(O)-R6、-NH-C(O)-OR6、-O-C(O)-R6、-O-C(O)-OR6、硝基和烷氧基組成的組；
R5是H或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；且
R6是任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基或雜芳基。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下式(II)化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，
R1、R2和R3每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組；且
R5是H、任選取代的C1-C6烷基，C2-C6烯基或C2-C10炔基；其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組。
6.根據權利要求2所述的方法，其中所述典型菸鹼激動劑為乙醯膽鹼或菸鹼。
7.根據權利要求3所述的方法，其中所述典型菸鹼激動劑為乙醯膽鹼或菸鹼。
8.根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括共同施用至少一種其它活性劑。
9.一種藥物組合物，其包括治療有效量的至少一種菸鹼脫敏劑或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物和/或酯；及藥學上可接受的載體或賦形劑。
10.根據權利要求9所述的藥物組合物，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下述化合物
(1)所述化合物對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)小於約1,000nM；
(2)所述化合物對所述nAChR亞型的激動劑活性(Emax)小於典型菸鹼激動劑對所述nAChR亞型的Emax的約10％；且
(3)當所述化合物與所述典型激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，所述化合物對所述nAChR亞型被所述典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(Λ))大於約1,000nM。
11.根據權利要求9所述的藥物組合物，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑是下述化合物
(1)所述化合物對nAChR亞型的激動劑活性(Emax)小於典型菸鹼激動劑對所述nAChR亞型的Emax的約10％；
(2)所述化合物通過脫敏對所述nAChR亞型被所述典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(D))小於約10,000nM；
(3)當所述化合物與所述典型激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，所述化合物對所述nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))大於約1,000nM；且
(4)所述IC50(D)<所述IC50(A)；
其中所述脫敏包括在所述典型菸鹼激動劑應用到所述nAChR亞型之前，使所述化合物與所述nAChR亞型接觸一段時間。
12.根據權利要求9所述的藥物組合物，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下式(I)化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，
L是O、S或NR5；
Het是雜環基；
R1、R2、R3和R4每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、-NH-C(O)-R6、-NH-C(O)-OR6、-O-C(O)-R6、-O-C(O)-OR6、硝基和烷氧基組成的組；
R5是H或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；且
R6是任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基或雜芳基。
13.根據權利要求9所述的藥物組合物，其中所述至少一種菸鹼脫敏劑為下式(II)化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，
R1、R2和R3每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組；且
R5是H、任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C10炔基；其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組。
14.根據權利要求10所述的藥物組合物，其中所述典型菸鹼激動劑為乙醯膽鹼或菸鹼。
15.根據權利要求11所述的藥物組合物，其中所述典型菸鹼激動劑為乙醯膽鹼或菸鹼。
16.根據權利要求9所述的藥物組合物，其進一步包括至少一種其它活性劑。
17.一種篩選一種或多種化合物以鑑定一種或多種菸鹼脫敏劑的方法，該方法包括
如果所述化合物
(1)具有小於約1,000nM的對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)；
(2)具有小於典型菸鹼激動劑對所述nAChR亞型的Emax的約10％的對所述nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；且
(3)當所述化合物與所述典型菸鹼激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，具有大於約1,000nM的抑制所述nAChR亞型被所述典型激動劑的受體活化的效力(IC50(A))，
則將所述化合物鑑定為菸鹼脫敏劑。
18.根據權利要求17所述的方法，該方法進一步包括
確定所述一種或多種化合物中每種對nAChR亞型的結合親和力(Kd或Ki)；
確定所述一種或多種化合物中每種對所述nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；並
當所述一種或多種化合物中每種與典型菸鹼激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，通過測定所述nAChR亞型受體通道功能的活化而確定所述一種或多種化合物中每種對所述nAChR亞型的拮抗劑活性(IC50(A))。
19.一種篩選一種或多種化合物以鑑定一種或多種菸鹼脫敏劑的方法，該方法包括
如果所述化合物
(1)具有小於典型菸鹼激動劑對nAChR亞型的Emax的10％的對所述nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；
(2)具有小於約10,000nM的通過脫敏抑制所述nAChR亞型被所述典型菸鹼激動劑的受體活化的效力(IC50(D))；
(3)當所述化合物與所述典型菸鹼激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，具有大於1,000nM的對所述nAChR亞型被典型菸鹼激動劑的受體活化的抑制(IC50(A))；且
(4)所述IC50(D)<所述IC50(A)；
則將所述化合物鑑定為菸鹼脫敏劑，其中所述脫敏包括在典型菸鹼激動劑應用到所述nAChR亞型之前，使所述一種或多種化合物中每種與所述nAChR亞型接觸一段時間。
20.根據權利要求19所述的方法，該方法進一步包括
確定所述一種或多種化合物對所述nAChR亞型的激動劑活性(Emax)；
在所述脫敏後通過測定所述nAChR亞型受體通道功能的活化，確定所述一種或多種化合物對所述nAChR亞型的脫敏活性(IC50(D))；並
當所述一種或多種化合物中每種與所述典型菸鹼激動劑同時應用到所述nAChR亞型時，通過測定所述nAChR亞型受體通道功能的活化，確定所述一種或多種化合物對所述nAChR亞型的拮抗劑活性(IC50(A))。
21.根據權利要求17所述的方法，其中所述典型菸鹼激動劑為乙醯膽鹼或菸鹼。
22.根據權利要求19所述的方法，其中所述典型菸鹼激動劑為乙醯膽鹼或菸鹼。
23.根據權利要求19所述的方法，其中所述一段時間為從約1秒到約2小時。
24.一種在動物行為或疾病模型中測試一種或多種脫敏劑的方法，該方法包括
向屬於一種確定動物模型的動物施用一種或多種脫敏劑；並
評估所述動物的生理改變及行為改變以確定是否所述一種或多種脫敏劑具有確定的體內作用。
25.一種下式(I)的化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，
L是O、S或NR5；
Het是雜環基；
R1、R2、R3和R4每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、-NH-C(O)-R6、-NH-C(O)-OR6、-O-C(O)-R6、-O-C(O)-OR6、硝基和烷氧基組成的組；
R5是H或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；且
R6是任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基或雜芳基。
26.根據權利要求25所述的化合物，其中R1、R2和R4每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基或烷氧基。
27.根據權利要求25所述的化合物，其中R3為任選取代的C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基。
28.根據權利要求25所述的化合物，其中Het是含有至少一個選自由N、O和S組成的組的雜原子的4元到7元單環完全飽和的雜環。
29.根據權利要求25所述的化合物，其選自由以下組成的組或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
和
30.一種下式(II)的化合物或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯
其中，
R1、R2和R3每一個獨立地為H、滷素、氨基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、醯氨基、硝基、氰基、羥基、烷氧基或任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組；且
R5是H、任選取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C10炔基；其中取代基選自由羥基、滷素、氨基、硝基和烷氧基組成的組。
31.根據權利要求30所述的化合物，其中R4為H。
32.根據權利要求30所述的化合物，其中R1和R3為H。
33.根據權利要求30所述的化合物，其選自由
和
組成的組；或其藥學上可接受的互變異構體、鹽、溶劑化物和/或酯。
34.菸鹼脫敏劑用於製備用於治療與老化、成癮、疼痛、肥胖、精神分裂症、癲癇症、躁狂和燥鬱症、焦慮症、阿爾茨海默病、學習缺陷、認知缺陷、注意力缺陷、記憶缺失、路易體痴呆、注意力缺陷多動症、帕金森病、亨廷頓病、圖雷特症候群、肌萎縮性側索硬化、炎症、中風和脊髓損傷有關的一種或多種病症或疾病的藥物的用途。
35.根據權利要求34所述的用途，其中所述藥物進一步包括至少一種其它活性劑。
全文摘要
本發明公開了菸鹼脫敏劑及選擇、測試及使用它們的方法。本發明提供了用於通過使用受體、細胞和組織模型從一種或多種化合物中選擇菸鹼脫敏劑的方法；及用於通過使用動物模型測試一種或多種菸鹼脫敏劑它們的治療上的效用的方法。本發明也提供了作為菸鹼脫敏劑的式(I)和(II)化合物。本發明菸鹼脫敏劑對於治療範圍廣泛的病症、疾病和紊亂是有用的。
文檔編號A61K31/55GK101534833SQ200780034479
公開日2009年9月16日 申請日期2007年7月18日 優先權日2006年7月18日
發明者肖迎憲, 肯尼思·J·凱拉 申請人:貝塞斯達藥理學聯合有限責任公司