本发明具体涉及一种gabaa受体的新型调节剂及其用途。
背景技术：
：gaba(γ-氨基丁酸)是中枢神经系统主要的神经递质。gaba这种神经递质能够通过介导下游的离子型通道gabaa和gabac受体及代谢型gabab受体，增加神经细胞膜内外离子的流动，发挥生理功效。虽然gaba在神经递质的释放过程中产生的是抑制性效应，但gaba本身并非一种抑制性而是一种刺激性递质，因为gaba激活gaba受体的开放。多数文献认为，精神分裂症、癫痫、心境障碍和自闭症均与gaba能受体异常有关。gabaa受体能够介导镇静催眠、抗焦虑和肌肉松弛等作用，且能够影响饮食、生育、生理节律等；gabab受体则与药物成瘾、癫痫和疼痛密切相关。gabaa受体是一种离子型受体，而且是一类配体门控型离子通道，由镶嵌在神经细胞膜双脂层中的5个亚基聚合而成的五边形异寡聚体跨膜蛋白。这些亚基分别为α1～6、β1～4、γ1～3、δ1、ε1、ρ1～3、π1。大多数gabaa受体是由2个α亚基、2个β亚基和位于α和β中间的1个γ亚基构成。gabaa受体中α亚基约占50％，α1亚基和α4亚基分别位于突触和突触外结构。gabaa受体的活性位点可与gaba以及许多药物诸如蝇蕈醇(muscimol)，加波沙朵(gaboxadol)，荷包牡丹碱(bicuculline)等结合。受体也包含许多异构调节，可间接调节受体活性，可调控异构位点的药物包括苯二氮卓类、苯二氮平类、巴比妥类药物、乙醇、神经甾体、吸入性麻醉剂等。神经甾体可以与大多数gabaa受体结合。脱氢表雄酮、孕酮及其代谢物可通过基因机制调节gabaa受体亚基的表达，从而影响神经递质。神经甾体对亚基的限制少，比苯二氮卓类应用范围更广。大多数研究主要集中于焦虑、抑郁、癫痫、惊厥和局麻等多种精神类疾病。近年来对神经甾体在产后抑郁、神经保护、营养和损伤后修复等方面的研究逐渐增多，已发现脱氢表雄酮和硫酸脱氢表雄酮能够对抗缺血性脑损伤，有增强记忆的作用。gabaa受体改变也参与耐药性的形成。研究发现，在治疗癫痫的传统gabaa药物中，耐药性大脑gabaa受体改变明显，其α1亚单位表达下降，α4和δ亚单位表达上升导致gabaa受体对锌敏感性下降，导致受体功能改变。因此，对药物难治性的治疗较为困难，希望寄托在新型抗药物的开发上，而神经甾体类化合物还未开发用作该类治疗药物，因此，其完全不同于苯二氮卓类和巴比妥类的全新结构，有望解决相关耐药性问题。目前正在开发的针对gabaa的神经甾体类药物包括：alfaxalone、alfadolone、ganaxolone、allopregnanolone，其化学结构如下所示：alfaxalone和alfadolone是曾上市药物althesin的两个组分，alfadolone主要用于增加alfaxalone的溶解，具有镇痛作用。alfaxalone也曾作为兽药上市。ganaxolone正处于多个适应症的临床研究，包括脆性x综合征、癫痫、产后抑郁。而allopregnanolone也处于产后抑郁和癫痫的临床研究阶段。这些神经甾体已经在临床上证明了神经甾体类gabaa配体可以带来显著的疗效，但遗憾的是，这些药物均是注射用药。因为这些药物亲脂性强、肝中代谢快，因此口服生物利用度很低。因此，很有必要进一步改进药物性质，以期开发出可口服的药物。wo2016061537、wo2015180679、us9365611、wo2016082789、wo2016061527、wo2014169836等专利披露了这些神经甾体药物的结构改造类似物，以期改善成药性质。本发明也是基于这些静注类神经甾体药物进行结构改造，改善成药性质，降低代谢速度，同时维持一定的亲脂性，以确保能够穿过血脑屏障，从而达到口服用药的目的。技术实现要素：为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：一种式(i)的化合物及其药学上可接受的盐或酯，其中，r1选自取代或未取代的c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基或c3-6碳环基；所述的取代基选自：卤素，羟基，c1-6烷氧基。r2选自取代或未取代的5-10元芳基或杂芳基。根据本发明，式(i)中，r1优选为取代或未取代的c1-6烷基；所述的取代基选自：卤素，羟基，c1-6烷氧基。更优选地，r1为未取代的c1-6烷基。最优选地，r1是-ch3。根据本发明，r2优选为取代或未取代的苯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、恶唑基、三唑基；所述的取代基选自：取代或未取代的c1-2烷基、-cn、-no2、卤素、-co2r3、-cor3、-sor3、-so2r3或-so2n(r3)2，其中，r3是取代或未取代的c1-2烷基。根据本发明的一个具体且优选方面，r2是取代或未取代的吡啶基、吡唑基。更优选地，r2是未取代的吡啶基或取代的吡唑基，所述的取代基是-cn。根据本发明的一个具体且优选方面，r2是取代或未取代的吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、苯并噻唑基、萘基、喹啉基、异喹啉基、蝶啶、嘌呤基；所述的取代基选自：取代或未取代的c1-2烷基、-cn、-no2、卤素、-co2r3、-cor3、-sor3、-so2r3或-so2n(r3)2，其中，r3是取代或未取代的c1-2烷基。根据本发明，典型的化合物举例如下：1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(吡啶-2-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-苯基丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(噻吩-2-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(嘧啶-4-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(呋喃-2-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(喹啉-2-位)丙基-1-酮1-(3-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-氧代)-1h-吡唑-4-腈1-(3-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(1h-咪唑-1-位)丙基-1-酮1-(3-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(1h-吡咯-1-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(1h-1,2,3-三唑-1-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(1h-苯并[d]咪唑-1-位)丙基-1-酮1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(1h-吲哚-1-位)丙基-1-酮。本发明所述的化合物及其药学上可接受的盐或酯可替代现有神经甾体类药物，用于cns相关疾病治疗和cns相关疾病治疗药物的制备，在降低代谢速度的前提下，保持了良好的生物活性，从而实现口服给药。本发明进一步提供一种药物组合物，其包括第一治疗剂和药学可接受基质，所述第一治疗剂为选自本发明所述的化合物及其药学上可接受的盐或酯中的一种或多种的组合。根据本发明的药物组合物，为cns相关疾病治疗药物。根据本发明的药物组合物可治疗的cns相关疾病，其选自：癫痫、抑郁、精神分裂症、心境障碍、自闭症、失眠、焦虑和肌肉松弛等。由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明意外发现，在神经甾体allopregnanolone等基础上适当进行结构修饰，在羰基旁边引入一个芳基或杂芳基，并保持适当的亲脂侧链长度，能够在降低代谢速度的前提下，保持良好的生物活性，从而可能实现口服给药。具体实施方式根据本发明，如果无另外说明，这里引用的所有术语具有与那些本领域的熟练人员理解本发明相同的含义。如本文所使用的术语“卤素”包括氯、溴、碘和氟。如本文所用的术语“盐”是指含阳离子和阴离子的化合物，其可通过可接受质子部位的质子化和/或可供质子部位的去质子化来产生。值得注意的是，可接受质子部位的质子化导致形成阳离子类物质，其电荷通过生理阴离子的存在而平衡，而可供质子部位的去质子化导致形成阴离子类物质，其电荷通过生理阳离子的存在而平衡。术语“药学上可接受的盐”指盐是药学上可接受的。药学上可接受的盐的例子包括但不限于：(1)酸加成盐，与无机酸形成，如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等等；或与有机酸形成，如羟基乙酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、3-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、1，2-乙烷-二磺酸、2-羟基乙烷磺酸、苯磺酸、4-氯苯磺酸、2-萘磺酸、4对甲苯磺酸、樟脑酸、十二烷基硫酸、葡萄糖酸、谷氨酸、水杨酸、顺式-已二烯二酸等等；或(2)碱加成盐，和上述无机酸的任一种的共轭碱形成，其中共轭碱包含选自na+、k+、mg2+、ca2+、nhgr”’4-g+中的阳离子组分，其中r”’是c1-3烷基，g是选自0、1、2、3或4的整数。应该理解，所有涉及药学上可接受的盐都包括相同酸加成盐的本文中所定义的溶剂加成形式(溶剂化物)或晶体形式(多晶型物)。术语“烷基”是指含有1-30个碳原子的非支链或支链、饱和、单价烃基。术语“c1-m烷基”是指包含1-m个碳原子的烷基，其中m是具有下列数值的整数：2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。术语“c1-6烷基”是指含有1-6个碳原子的烷基。烷基的例子包括但不限于低级烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基或戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基和辛基。术语“烯基”是指含有至少一个碳碳双键和2-8个碳原子(较佳地2-6个碳原子)的直链和支链烃基。术语“炔基”是指含有至少一个碳碳三键和2-8个碳原子(较佳地2-6个碳原子)的直链和支链烃基。术语“芳基”指芳族体系，可以是单环或原本稠合的或连接在一起的多芳环，从而使至少一部分稠合或连接的环形成共轭的芳系。芳基基团包括但不限制于：苯基、萘基、四氢萘基。芳基可被任选取代，如可被1-4个选自下组的基团所取代的芳基或杂环：卤素、cn、oh、no2、氨基、烷基、环烷基、链烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、取代的烷氧基、烷基羰基、烷基羧基、烷基氨基或芳硫基。术语“杂芳基”和“杂芳-”指的是具有5到10个环原子，优选5、6或9个环原子；环阵列中具有6、10或14个共用π电子；且除碳原子外具有一到五个杂原子的基团。术语“杂原子”指的是氮、氧或硫，且包括氮或硫的任何氧化形式，和碱性氮的任何季铵化形式。杂芳基包括(但不限于)噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吲哚嗪基、嘌呤基、萘啶基和喋啶基。如本文所用，术语“杂芳基”和“杂芳-”还包括杂芳香族环稠合于一或多个芳基、环脂肪族或杂环基环的基团，其中基团或连接点在杂芳香族环上。非限制性实例包括吲哚基、异吲哚基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喏啉基、4h-喹嗪基、咔唑基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基和吡啶并[2,3-b]-1,4-噁嗪-3(4h)-酮。杂芳基任选地为单环或双环。术语“元”意为表示构成环的骨架原子的数量。这样，如，环己基，吡啶基，吡喃基，噻喃基是六元环，环戊基，吡咯基，呋喃基和噻吩基是五元环。术语“取代”指参考基团可以被一个或多个额外基团所取代，额外基团单独地且独立的选自于，烷基，环烷基，芳基，杂芳基，杂脂环烃，羟基，烷氧基，烷硫基，芳硫基，烷亚砜基，芳亚砜基，烷砜基，芳砜基，氰基，卤基，羰基，硫代羰基，硝基，卤烷基，氟烷基和氨基，包括单取代和双取代的氨基基团及其被保护的衍生物。术语“制剂”或“剂型”特指包括活性化合物的固体和液体配方且本领域的技术人员将了解活性成分可以不同制剂形式存在，这取决于所需剂量及药代动力学参数。以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例，实施例是为了更好的阐释本发明的某些具体体现而不能被解释为以任何方式限定本发明的范围。实施例中未注明的条件为常规条件。实施例1.制备1-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-(吡啶-2-位)丙基-1-酮(1-1)化合物1-1按照下列流程制备：将商业上可用的化合物a(100mg,0.31mol)溶于乙醇(5ml)和水(2ml)，依次加入吡啶-2-甲醛(68mg，0.62mmol)和氢氧化钠(18mg，0.46mmol)，室温下搅拌15小时，浓缩后用ea萃取两次(30mlx2)，食盐水洗涤一次(30ml)，无水硫酸钠干燥，浓缩后硅胶柱层析得到72mg白色泡沫状固体b，收率：57％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:8.67(d,1h,j＝3.2hz),7.77-7.73(m,1h),7.54-7.46(m,2h),7.33-7.28(m,2h),2.92(t,1h,j＝8.4hz),2.37-2.29(m,1h),2.06-1.99(m,3h),1.71-1.56(m,14h),1.46-1.33(m,8h),1.25-1.16(m,10h),1.10-1.00(m,3h),0.64(s,3h)；esi-msm/z408.2(m+h)+。将化合物b(70mg,0.17mol)溶于甲醇(5ml)和水(2ml)，加入10％pd/c(20mg)，室温下搅拌18小时，过滤，浓缩后硅胶柱层析得到40mg无色油状物1-1，收率：58％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:8.51(d,1h,j＝4.4hz),7.62(t,1h,j＝7.2hz),7.26-7.24(m,1h),7.15-7.11(m,1h),3.08(t,2h,j＝7.2hz),2.90(t,2h,j＝7.2hz),2.55(t,1h,j＝8.8hz),2.19-2.12(m,1h),2.06-1.97(m,3h),1.71-1.57(m,9h),1.45-1.25(m,15h),1.10-1.00(m,5h),0.52(s,3h)；esi-msm/z410.2(m+h)+。化合物1-2至1-6参照实施例1(化合物1-1)描述的步骤制备，仅对反应原料进行相应的替换，以得到目标化合物。化合物编号、化合物结构及结构表征列于表1。表1实施例2.制备1-(3-((3r,5r,8r,9r,10s,13s,14s,17s)-3-羟基-3,13-二甲基十六氢-1h-环戊基[a]菲-17-位)-3-氧代)-1h-吡唑-4-腈(2-1)化合物2-1按照下列流程制备：将化合物a(50mg,0.15mmol)溶于dme(20ml)中，依次加入多聚甲醛(9mg，0.29mmol)，二甲胺盐酸盐(21mg，0.26mmol)，回流反应48小时。2mnaoh水溶液调ph＝13-14，ea萃取三次(30mlx3)，无水硫酸钠干燥，浓缩柱层析后得到19mg黄色油状液体c，收率：32％。esi-msm/z376.2(m+h)+。将化合物c(130mg,0.34mmol)溶于thf(10ml)中，冰浴冷却至0-5℃，加入碘甲烷(246mg，1.73mmol)，加完0-5℃下继续反应1小时，室温下搅拌过夜。浓缩干得到145mg黄色固体d，收率82％。将化合物d(140mg,0.27mmol)溶于dmf(5ml)中，依次加入碳酸钠(50mg，0.54mmol)，1h-吡唑-4-腈(57mg，0.54mmol)，加完25℃反应4小时。倒入1nnaoh水溶液中(20ml)，ea萃取四次(30mlx4)，1n盐酸洗涤两次(30mlx2)，无水硫酸钠干燥，浓缩后硅胶柱层析得30mg无色油状粘稠液体2-1，收率26％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:7.91(s,1h),7.76(s,1h),4.50-4.43(m,1h),4.39-4.36(m,1h),3.08-3.02(m,1h),2.92-2.86(m,1h),2.47(t,1h,j＝8.8hz),2.17-2.03(m,2h),1.83-1.80(m,1h),1.70-1.58(m,8h),1.34-1.25(m,7h),1.22-1.10(m,5h),1.08-1.00(m,3h),0.43(s,3h)；esi-msm/z446.1(m+na)+。化合物2-2至2-6参照实施例2(化合物2-1)描述的步骤制备，仅对反应原料进行相应的替换，以得到目标化合物。化合物编号、化合物结构及结构表征列于表2。表2实施例3.活性测试化合物的调节活性测试采用用离体电生理人工膜片钳方法。使用稳定表达人类gabaa受体(亚基构成：α1β2γ2)的hek293t细胞株。方法如下：用gabaa受体的亚基α1β2γ2稳定转染hek293t细胞，使细胞传代，而后接种到无菌培养皿。使细胞的融合族进行电结合，将细胞在能够记录单细胞的密度下培养。利用hekaepc-10放大器，并使用patchmaster软件，测定总细胞电流。在-80mv钳制电压下，对细胞进行电压钳。预先培养浓度递增的试验品后，用2umgaba刺激gaba受体。预培养时间30s，刺激时间2s，试验品稀释浓度为0.01、0.1、1、10um。相对百分数效能的定义：在试验药物存在下gabaec20响应的峰值除以没有加试验药物时gabaec20响应的峰值，再乘以100。结果表3所示。表3化合物10um下相对百分数效能化合物10um下相对百分数效能1-1b1-2c1-3c1-4b1-5b1-6a2-1b2-2b2-3a2-4b2-5b2-6aallopregnanoloneb--a：10-100；b：100-500；c：>500。allopregnanolone为对照化合物，该化合物购买自tocris公司。表3数据说明，上述大多数受试化合物显示了不可预见的优良的生物活性。实施例4.大鼠肝微粒体代谢稳定性1、缓冲液配制：缓冲液a:1.0l0.1m磷酸二氢钾缓冲液(含1.0mmedta)；缓冲液b:1.0l0.1m磷酸氢二钾缓冲液(含1.0mmedta)；缓冲液c:0.1m磷酸钾缓冲液(含1.0mmedta)，ph7.4，将缓冲液a加入到700ml缓冲液b中，当ph达到7.4时停止。2、化合物给药溶液：500μm溶液:将10μl10mmdmso储存液加入到190μlacn中；1.5μm给药溶液(溶于肝微粒体，肝微粒体终浓度0.75mg/ml)：将1.5μl500μm溶液与18.75μl20mg/ml肝微粒体加入到479.75ul缓冲液c中。3、nadph溶液(6mm，溶于缓冲液c中)。4、将30l1.5μm给药溶液加入到96孔板中设置为不同时间点的位置。37℃预热10分钟。5、将15lnadph溶液(6mm)加入到设置为45分钟时间点的位置，并开始计时。6、在30分钟，15分钟，5分钟，将15lnadph溶液(6mm)加入到相应时间点的位置。7、培养结束时(0分钟)，将135μlacn(含内标)加入到设置为所有时间点的位置中。然后将15lnadph溶液(6mm)加入到设置为0分钟的位置。8、离心：3220×g离心10分钟。9、取出50μl上清液，与50μl超纯水(millipore)混合，送样至lc/ms分析。实施例中化合物的试验结果列于表4。表4化合物t1/2(分钟)化合物t1/2(分钟)1-157.32-138.9allopregnanolone5.1--结果表明，在对照化合物allopregnanolone基础上进行相应的结构修饰后，本发明提供了一类结构新颖的具有更好药物代谢性质的化合物。实施例5.sd大鼠pk研究在体内评价了本发明的化合物，灌胃大鼠后测试了血浆中药物的浓度。每一个化合物sd大鼠口服剂量为10mg/kg，在设置的时间点抽血后测量其药物浓度。表5列出了pk研究结果。表5化合物allopregnanolone1-12-1口服生物利用度，f％1.35168相比于报道的对照化合物allopregnanolone，本发明的化合物不可预见的显示了更好的口服生物利用度。allopregnanolone基本上不能口服，因此，临床上只都作为静注方式来开发。但是本发明的化合物因为具有非常好的口服生物利用度，完全可以作为口服药物来开发。所有上述结果表明，本发明提供了一种有优秀pk性质的新型神经甾体类gabaa受体调节剂，该新型化合物有非常大的潜力作为口服治疗药物。实施例6.用于治疗相关cns疾病的药物胶囊将化合物1-1和乳糖粉末按质量2:1比例小心混匀，然后将该混粉装进明胶胶囊中做成10mg规格的胶囊，该胶囊可供相关cns疾病患者口服使用。实施例7.用于治疗相关cns疾病的药物胶囊将化合物2-1和乳糖粉末按质量2:1比例小心混匀，然后将该混粉装进明胶胶囊中做成10mg规格的胶囊，该胶囊可供相关cns疾病患者口服使用。实施例8.用于治疗相关cns疾病的药物胶囊将化合物1-1和乳糖粉末按质量2:1比例小心混匀，然后将该混粉装进明胶胶囊中做成30mg规格的胶囊，该胶囊可供相关cns疾病患者口服使用。实施例9.用于治疗相关cns疾病的药物胶囊将化合物2-1和乳糖粉末按质量2:1比例小心混匀，然后将该混粉装进明胶胶囊中做成30mg规格的胶囊，该胶囊可供相关cns疾病患者口服使用。实施例10.本发明化合物的应用将化合物1-1和乳糖粉末按质量2:1比例小心混匀，然后将该混粉装进明胶胶囊中做成10mg规格的胶囊。相关cns疾病患者同时服用胶囊与其他药物进行联合治疗。实施例11.本发明化合物的应用将化合物2-1和乳糖粉末按质量2:1比例小心混匀，然后将该混粉装进明胶胶囊中做成10mg规格的胶囊。相关cns疾病患者同时服用胶囊与其他药物进行联合治疗。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12