氮杂环丁烷基氧基苯基吡咯烷化合物的制作方法
【专利说明】氮杂环丁烷基氧基苯基吡咯烷化合物
[0001] 本发明提供某些氮杂环丁烷基氧基苯基吡咯烷化合物，其药物组合物，使用它们 的方法和用于制备它们的方法。
[0002] 膀胱过度活动症（0AB)为症状限制的医学病症，是指具有或没有急迫性尿失禁的 尿频和尿急的症状。0AB为负面影响成年人口的约17%的生活品质和社交功能的病症。即 使0AB治疗取得进展，但很多患者患有0AB很多年而没有解决。用于0AB的一线治疗为具 有良好的初始响应的抗毒蕈碱药，但由于副作用和降低的功效而长时间经历逐渐降低的患 者依从性。一直存在对安全和有效0AB治疗的显著的未满足的要求。
[0003] 环核苷酸（CAMP和CGMP)为调制平滑肌收缩性的重要次级信使。环核苷酸磷酸 二酯酶（PDE)水解环核苷酸并且在调节细胞内环核苷酸作用的水平和持续时间中是重要 的。抑制PDE的化合物升高环核苷酸的细胞水平，从而松弛很多类型的平滑肌。早先研究 已经示出膀胱平滑肌的松弛主要受升高cAMP的试剂调制。磷酸二酯酶4 (PDE4)为cAMP 特异性的并且在膀胱中大量地表达。因此，PDE4已经参与膀胱过度活动症的体外和动物模 型中的膀胱平滑肌张力的控制（Kaiho，Y?等人? 仏waJ 2008，101(5)， 615-620)〇
[0004] 本发明化合物为磷酸二酯酶4 (PDE4)的抑制剂并证明对H)E4的选择性。因此， 据信本发明的化合物可用于治疗其中TOE4起作用的病症，例如膀胱过度活动症，包括相关 症状例如频繁和急促的缓解。
[0005] 国际申请公开W0 01/47905公开了某种吡咯烷衍生物化合物作为磷酸二酯酶，特 别是TOE4的抑制剂，并且述及所述化合物可用于治疗多种疾病包括哮喘。
[0006] 本发明提供作为TOE4的抑制剂的新型化合物，因此可用于治疗膀胱过度活动症 和其他障碍。提供的化合物解决了对与TOE4相关的病症例如膀胱过度活动症的安全和有 效治疗的需要。
[0007] 本发明提供式I化合物
其中R为氢或甲基，或其药学上可接受的盐。
[0008] 特定的式I化合物为其中R为甲基的那种或其药学上可接受的盐。
[0009]特定的式 I 化合物为（2S)-3-[(3S，4S)-3-[(lR)-1-羟乙基]-4-(4-甲氧 基-3-{[l-(5-甲基吡啶-2-基）氮杂环丁烷-3-基]氧基}苯基）-3_甲基吡咯 烷-1-基]-3-氧代丙烷-1，2-二醇，或其药学上可接受的盐。
[0010] 此外，本发明提供包含式I化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载 体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。在特定实施方案中，所述药物组合物还包含一种或多种 其他治疗剂例如他达拉非。同样地，本发明提供包含为式I化合物或其药学上可接受的盐 的第一组分和为他达拉非的第二组分和药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合 物。
[0011] 此外，本发明提供式I化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗。
[0012] 此外，本发明提供式I化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗膀胱过度活动 症。
[0013] 此外，本发明提供式I化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗治疗膀胱过度 活动症的药物的用途。
[0014] 特定的式I化合物为式la化合物
其中R为氢或甲基，或其药学上可接受的盐。
[0015] 特定的式la化合物为其中R为甲基的那种或其药学上可接受的盐。
[0016]特定的式1&化合物为（25)-3-[(35,45)-3-[(11?)-1-羟乙基]-4-(4-甲氧 基-3-{[l-(5-甲基吡啶-2-基）氮杂环丁烷-3-基]氧基}苯基）-3_甲基吡咯 烷-1-基]-3-氧代丙烷-1，2-二醇，或其药学上可接受的盐。
[0017] 此外，本发明提供治疗膀胱过度活动症的方法，包括对有此需要的患者给予有效 量的式la化合物或其药学上可接受的盐。在特定实施方案中，本发明提供治疗膀胱过度活 动症的方法，包括向有此需要的患者给予有效量的为式la化合物或其药学上可接受的盐 的第一组分与有效量的为他达拉非的第二组分的组合。
[0018] 此外，本发明提供治疗膀胱过度活动症的方法，包括向有此需要的患者给予有效 量的（23)-3-[(33,43)-3-[(11?)-1-羟乙基]-4-(4-甲氧基-3-{[1-(5-甲基吡啶-2-基） 氣杂环丁烧 _3_基]氧基}苯基）_3_甲基啦略烧-1-基]_3_氧代丙烷-1，2-二醇，或其 药学上可接受的盐，与有效量的他达拉非的组合。
[0019] 理解为本发明的化合物可以作为立体异构体存在。本发明的实施方案包括全部对 映异构体、非对映异构体、和其混合物。优选的实施方案为单一非对映异构体，并且更优选 的实施方案为单一对映异构体。
[0020] 术语"药学上可接受的盐"包括与式I化合物的碱性部分相关存在的酸加成盐。此 类盐包括药学上可接受的盐，例如在Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection and Use, P. H. Stahl and C. G. Wermuth (编者），Wiley-VCH, New York, 2002中列出的技术人员已知的那些。
[0021] 除了药学上可接受的盐之外，其他盐也预期在本发明中。它们可以充当化合物纯 化中或其他药学上可接受的盐的制备中的中间体或可用于本发明化合物的识别、表征或纯 化。
[0022] 本文中使用的术语"患者"是指温血动物，例如哺乳动物并包括人类。人类是优选 的患者。
[0023] 意识到本领域技术人员可以通过给予目前表现出症状的患者有效量的式I化合 物治疗膀胱过度活动症。因此，术语"治疗（treatment)"和"治疗（treating)"意在是指 如下全部过程，其中可能存在减缓、中断、终止、控制、或阻止存在的障碍和/或其症状的发 展，但不是必须地表明全部症状的完全消除。
[0024] 意识到本领域技术人员可以通过给予具有未来症状（future symptoms)的危险的 患者有效量的式I化合物治疗膀胱过度活动症并意在包括它们的预防性治疗。
[0025] 本文中使用的术语"有效量"的式I化合物是指在治疗障碍例如本文中所述的膀 胱过度活动症中有效的量，即剂量。主治诊断医生，作为本领域技术人员，能够通过使用常 规技术和通过在类似环境下获得的观察结果容易地确定有效量。在确定式I化合物的有效 量或剂量中，考虑多个因素，包括但不限于待给药的式I化合物；其他试剂的联合给药，如 果使用的话；哺乳动物类型；其大小、年龄和一般健康情况；障碍例如膀胱过度活动症的参 与度或严重度；个体患者的响应；给药模式；给予的制品的生物利用度特征；所选择的剂量 方案；其他伴随药物的应用；和其他相关环境。
[0026] 式I化合物可以与用于治疗/预防/抑制或改善疾病或病症(对其而言，可以使用 式I化合物）包括膀胱过度活动症的其他药物组合使用。可以通过某一途径并以因此常规 使用的量给予此类其他药物，包括与式I化合物同时或相继进行。当与一种或多种其他药 物同时使用式I化合物时，除了式I化合物之外还含有此类其他药物的药物单位剂型是优 选的。因此，本发明的药物组合物包括除了式I化合物之外还含有一种或多种其他活性成 分的那些。单独给药的或在同一药物中可以与式I化合物组合的在治疗膀胱过度活动症中 有效的其他活性成分包括TOE5抑制剂例如他达拉非。
[0027] 本发明化合物可以单独给药或以与药学上可接受的载体或赋形剂组合的药物组 合物的形式给药，其比率和性质通过溶解度和化学性质包括选定化合物的稳定性、给药的 选择途径和标准药物实施确定。本发明的化合物，尽管本身有效，为了方便结晶、增加的溶 解度等，也可以它们的药学上可接受的盐的形式配制和给药。
[0028]制备制剂的本领域技术人员能够容易地选择合适剂型和给药模式，取决于选择的 化合物的具体特征、待治疗的障碍或病症、障碍或病症的阶段和其他相关环境（参见例如， Remington: The Science and Practice of Pharmacy, D. B. Troy,编者，第 21 版， Lippincott, Williams & Wilkins, 2006)〇
[0029]PDE4抑制体外分析 基本上根据 Loughney, K.等人，J 丄 CAe?.，271，第 796-806 页（1996)中所 述的方法进行磷酸二酯酶分析。表达TOE4A，TOE4B，TOE4C，TOE4D，和TOE5人重组蛋白 并从不含内生PDE的酿酒酵母cereKisiae)纯化。在不存在抑制剂的情况 下，采用酶稀释缓冲剂（25 mM Tris, pH 7. 5，0? 1 mM DTT, 5. 0 mM MgCl2, 100 mM NaCl， 5 yMZnS04，100 yg/mLBSA)在冰上稀释磷酸二酯酶酶以提供环单磷酸核苷酸（cNMP) 的约20% - 40%水解。
[0030] 在Beckman BioMek ? 1000工作站上稀释测试化合物的储备溶液至跨越0. 5 log 增量中4. 5 log单位的浓度范围。对于全部PDE酶，最终测试体系中的DMS0浓度为2. 5%。 最终的测试化合物浓度测得为0. 03 nM至1 y M。
[0031] 在Beckman BioMek? 1000机械人工作站上在96-孔微量滴定板模式中进行分析。 各排的板代表含有空白（无酶）、非抑制对照、和在〇. 5 log增量中浓度跨越4. 5 log单位 的抑制剂稀释液的10-点剂量响应曲线。将分析储备溶液装载到Biomek储器(水、抑制剂 稀释剂[2. 5%或10% DMS0]、5X PDE分析缓冲剂、底物、抑制剂溶液、酶溶液、蛇毒核苷酸酶 和木炭悬浮液)中。采用酶引发反应，并在30°C下孵育15 min。然后，添加过量的西部菱斑 响尾蛇蛇毒核苷酸酶（5 y L/孔），并将该混合物再孵育3分钟。通过添加200 y L的活 化木炭悬浮液终止反应，之后以750 x g将该板离心5 min。运行转移程序，其中除去200 yL上清液并置于新板中。在Wallac MicroBeta Plate?计数器上测定作为磷酸释放的放 射性活度的量。
[0032]使用四_、三-或二参数逻辑斯蒂剂量响应模型分析以各浓度抑制剂的降低数据 以提供IC5。值。对于以最大抑制剂浓度呈现出>95%抑制的那些数据组，使用四参数逻辑斯 蒂剂量响应模型。
[0033] 在上述分析中，化合物实施例1和2呈现出以TOE4B的少于10nM的IC5。。更具 体地，实施例2的化合物具有在上述分析中以TOE4B测量的0. 58nM的IC5。。这些数据证 实实施例1和2的化合物为TOE4B的抑制剂。
[0034] 膀胱讨度活动症体内樽铟 根据Boudes等人，Afeyroi/roJ. 2011，采用慢性环磷酰胺（CYP)-诱导的 膀胱过度活动症小鼠模型研究TOE4抑制剂对0AB的体内效果。在典型的研究中，使用约 20 g 体重的雌性 C57/B16 小鼠（Harlan Laboratories, Inc.，Indianapolis, Indiana)。 在开始研究前一天按照体重将小鼠随机分配到各组中。单独安置小鼠并保持在22°C下在 12 h光亮/黑暗周期，采用没有限制的进食（含0. 72% Ca和0.61%P的TD 2014，990 IU/ g D3, Teklad?, Madison, WI)和水。动物在第1，3，5，和7天以100 mg/kg接受环磷 酰胺(溶解于生理盐水中)腹腔内给药以慢性诱导0AB。媒介物对照组每日接受口腔给予的 媒介物（HEC 1%/Tween 80 0. 25%/Antifoam 0. 05%)。全部其他组每日以200 yl/小鼠的 体积口服给予l〇mg/kg他达那非和0. 1，1. 0，或10. 0 mg/kg