專利名稱：乙酰膽堿增強(qiáng)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及喹啉衍生物，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及屬于乙酰膽堿增強(qiáng)劑的喹啉衍生物，特別涉及乙酰膽堿增強(qiáng)劑N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮富馬酸單鹽，后面稱作化合物A(“Cm.A”)。
背景技術(shù)：
阿耳茨海默氏病(早老性癡呆，或“AD”)是一種病因?qū)W不明的疾病。AD的普遍有害作用是認(rèn)知功能的逐漸缺失。目前研究了若干治療該疾病的途徑。然而，迄今為止，只有一種途徑顯示有足夠的臨床安全性和有效性因而被美國(guó)食品和藥物管理局(“FDA”)批準(zhǔn)可以上市。這種治療途徑集中于抑制乙酰膽堿酯酶(“AChE”)。AChE是一種降解神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿(“ACh”)的酶。降解過(guò)程被抑制后，ACh神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)裂縫中停留的時(shí)間延長(zhǎng)，從而增加該神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)和功能效果例如增強(qiáng)認(rèn)知功能。FDA批準(zhǔn)了兩種這樣的AChE抑制劑1,2,3,4-四氫-9-吖啶胺(即“他克林”，THA；“COGNEX”)和donepezil(E2020；“ARICEPT”)。歐洲允許上市的AChE抑制劑為rivastigmine(ENA713；“EXELON”)。這三種化合物明顯的副作用是惡心和/或嘔吐。這種副作用限制了醫(yī)師對(duì)病人按照沒(méi)有副作用的最大劑量用藥，顯然是因?yàn)槔邕@種副作用可能使病人不服用所有需要的劑量，或者這種副作用可能導(dǎo)致病人完全停止服用這種藥物。
當(dāng)AChE的抑制是解決AD相關(guān)性臨床缺陷的一種途徑時(shí)，另一種途徑可能增加ACh的產(chǎn)生。據(jù)報(bào)道，5-羥色胺5-HT3受體拮抗劑增加了ACh的神經(jīng)釋放。參見(jiàn)例如Ramirez,M.J等.,712:2腦研究(BrainRes)274(1996)；Crespi,D.，等35:4藥理學(xué)研究(Pharmacol.Res)351(1997)；和Roychoudhurg,M.和Kulkani,S.K.,19:1 Methods FindExp.Clin.Pharmacol.43(1997)。另外據(jù)報(bào)道，與年齡相當(dāng)?shù)膶?duì)照組相比，患有AD的病人中5-HT3受體認(rèn)知部位的濃度沒(méi)有變化，可參見(jiàn)Barnes,N.M.,等.,1:3-4神經(jīng)報(bào)道(Neuroreport)253(1990)。另外還報(bào)道了5-HT3受體拮抗劑能夠抑制嘔吐，參見(jiàn)Parikh,P.M.等在印度癌癥雜志(Indian J.Cancer)33:1,17(1996)。
在USP 5,190,951、USP 5,540,934和USP 5,300,517中公開(kāi)了喹啉衍生物具有AChE活性。
需要具有多重治療機(jī)理的化合物。例如，對(duì)于治療神經(jīng)學(xué)疾病例如AD來(lái)說(shuō)，優(yōu)選既能抑制AChE活性又能增加ACh神經(jīng)產(chǎn)生的化合物，這樣在臨床上把ACh、AChE抑制和AD之間建立了有益的聯(lián)系。本發(fā)明正是涉及這種以及其它重要目的。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明提供ACh增強(qiáng)劑的精選的喹啉衍生物。在優(yōu)選的方案中，提供具有下列結(jié)構(gòu)的乙酰膽堿增強(qiáng)劑
在一些優(yōu)選的方案中，乙酰膽堿增強(qiáng)劑是上述化合物的可藥用鹽。特別優(yōu)選的ACh增強(qiáng)劑為N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮，即 在一個(gè)非常特別優(yōu)選的實(shí)施例中，乙酰膽堿增強(qiáng)劑為N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮，富馬酸單鹽，即 此處稱作化合物A(“Cm.A.”)。
本發(fā)明還提供在含有乙酰膽堿酯酶和5-羥色胺5HT3受體的系統(tǒng)中既抑制乙酰膽堿酯酶又拮抗5-羥色胺5HT3受體的方法。在優(yōu)選的方案中，這些方法包括把優(yōu)先選自下式化合物或其可藥用鹽的乙酰膽堿增強(qiáng)劑引入到系統(tǒng)中
在更優(yōu)選的方案中，化合物是 或其可藥用鹽。在更特別優(yōu)選的方案中，乙酰膽堿增強(qiáng)劑具有下式結(jié)構(gòu) 本發(fā)明還提供含有乙酰膽堿增強(qiáng)劑的藥物組合物。在優(yōu)選的方案中，藥物組合物含有下式化合物 或其可藥用鹽。
在更優(yōu)選的方案中，藥物組合物含有下式化合物 或其可藥用鹽，其中可藥用鹽優(yōu)選 本發(fā)明還提供既抑制乙酰膽堿酶又拮抗5-羥色胺5HT3受體的方法，包括對(duì)需要抑制乙酰膽堿酯酶和拮抗5-羥色胺5HT3受體的人提供本發(fā)明的藥物組合物，所述組合物優(yōu)選包括 或 附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1A顯示N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮的結(jié)構(gòu)。
圖1B顯示圖1A的化合物的特別優(yōu)選的鹽N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮富馬酸單鹽(“Cm.A”)的結(jié)構(gòu)。
圖2A-F表示在自由活動(dòng)的清醒幼齡大鼠(2A,2C,2E)和成年大鼠(2B,2D,2E)的紋狀體微透析樣品中，Cm.A、他克林(“THA”)和E2020對(duì)Ach細(xì)胞外含量的作用結(jié)果。在第0分鐘給藥化合物(腹膜內(nèi)注射.，如箭頭符號(hào)所示)。對(duì)照組動(dòng)物注射生理鹽水(腹膜內(nèi)注射)。各個(gè)點(diǎn)表示含S.E.M.的平均值(N=4-6)。*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖3A-C表示在自由活動(dòng)的清醒大鼠海馬微透析樣品中，Cm.A(3A)、THA(3B)和E2020(3C)對(duì)Ach細(xì)胞外含量的作用結(jié)果。在第0分鐘給藥化合物(腹膜內(nèi)注射.，如箭頭符號(hào)所示)。對(duì)照組動(dòng)物注射生理鹽水(腹膜內(nèi)注射)。各個(gè)點(diǎn)表示含S.E.M.的平均值(N=6)。*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖4A-B表示在麻醉大鼠中，Cm.4A和THA(4B)對(duì)5-HT引起的von Bezold-Jarish效應(yīng)(“BJE”)的抑制作用效果圖，每10分鐘注射1個(gè)大丸劑劑量的5-羥色胺。各個(gè)點(diǎn)表示含S.E.M.的平均值。*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖5表示在被動(dòng)回避任務(wù)中Cm.A對(duì)東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶缺失的作用結(jié)果圖。各柱表示含S.E.M.的平均值。##相對(duì)于未處理組P＜0.01。**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.01。
圖6表示在被動(dòng)回避任務(wù)中Cm.A對(duì)環(huán)己酰亞胺誘導(dǎo)的記憶缺失的作用結(jié)果圖。各柱表示含S.E.M.的平均值。##相對(duì)于未處理組P＜0.01。*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖7表示在被動(dòng)回避任務(wù)中，用Cm.A和THA進(jìn)行單次處理對(duì)BF-損害誘導(dǎo)的記憶缺失的作用結(jié)果。各柱表示含S.E.M.的平均值。#,##相對(duì)于偽處理組P＜0.05,0.01。*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖8表示在被動(dòng)回避任務(wù)中，用Cm.A、THA和E2020進(jìn)行反復(fù)處理對(duì)BF-損害誘導(dǎo)的記憶缺失的作用結(jié)果。各柱表示含S.E.M.的平均值。#,##相對(duì)于偽處理組P＜0.05,0.01。*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖9表示在射線迷宮任務(wù)中Cm.A對(duì)由東莨菪堿誘導(dǎo)的空間記憶缺失的作用結(jié)果示意圖。各柱表示含S.E.M.的平均值，*,**相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖10表示在射線迷宮任務(wù)中，用Cm.A反復(fù)處理2星期，其對(duì)由SEP損害誘導(dǎo)的空間記憶缺失的作用結(jié)果。各柱表示含S.E.M.的平均值，*相對(duì)于對(duì)照組，P＜0.05。
圖11A-B表示在水迷宮任務(wù)中Cm.A(11A)和THA(11B)對(duì)東莨膽堿誘導(dǎo)的空間記憶缺失的作用結(jié)果示意圖。各個(gè)點(diǎn)表示10-12只大鼠的平均值。*,**相對(duì)于東莨膽堿組，P＜0.05,0.01。
圖12A-C表示在水迷宮任務(wù)中，Cm.A(12A)、THA(12B)和E2020(12C)對(duì)BF-損害誘導(dǎo)的記憶缺失的作用結(jié)果。各個(gè)點(diǎn)表示7-12只大鼠的平均值。*,**相對(duì)于BF-損害對(duì)照組，P＜0.05,0.01。
圖13A-B表示Cm.A(13A)和THA(13B)對(duì)成年大鼠的空間學(xué)習(xí)改進(jìn)結(jié)果示意圖。各個(gè)點(diǎn)表示7-10只大鼠的平均值。*,**相對(duì)于未處理組，P＜0.05,0.01。
圖14A-F為一系列同Cm.A有關(guān)的化合物結(jié)構(gòu)，分別稱為Cm.B-Cm.G，它們都屬于乙酰膽堿增強(qiáng)劑。
圖15是一個(gè)柱狀圖，其總結(jié)了對(duì)動(dòng)物腹膜注射Cm.A以測(cè)定該化合物結(jié)合5HT3受體的能力。
發(fā)明詳述USP 5,190,951、USP 5,540,934和USP 5,300,517公開(kāi)了用于抑制AChE的喹啉衍生物(包括其鹽及其哌啶衍生物)。這些參考文獻(xiàn)報(bào)道了這些喹啉衍生物用于治療或預(yù)防“癡呆”以及用于治療“患有癡呆或具有患癡呆危險(xiǎn)性”的人。根據(jù)這些參考文獻(xiàn)，老年性癡呆被分為腦血管型和早老性癡呆型兩大類。在上述專利文獻(xiàn)中還公開(kāi)了制備這些喹啉衍生物的方法，同時(shí)還報(bào)道了在這些喹啉衍生物中精選的化合物顯示具有抗AChE活性以及具有改善東莨膽堿誘導(dǎo)的記憶缺失的作用。上述專利文獻(xiàn)全文在此引入作為參考。
據(jù)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，在上述文獻(xiàn)中公開(kāi)的所選擇的化合物(包括Cm.A)還屬于5-HT3受體的強(qiáng)拮抗劑。5-HT3受體的拮抗劑特別能夠?qū)е律窠?jīng)遞質(zhì)ACh的神經(jīng)釋放(例如.,Ramirez，文章同上)。在腸內(nèi)壁也分布著HT3受體，因此如上所述，5-HT3受體拮抗劑可防止嘔吐反應(yīng)(例如Parikh，文章同上)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，臨床上已經(jīng)評(píng)價(jià)并且被美國(guó)批準(zhǔn)上市的AChE抑制劑的一種最普遍副作用就是嘔吐。而對(duì)于例如AD等疾病來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為這樣的副作用在臨床上是可以接受的，如果這樣化合物的效果是最低限度，則這種臨床上可接受的副作用可能導(dǎo)致病人停止用藥。而且，這樣的副作用可能因?qū)嶋H原因阻止醫(yī)師對(duì)病人提供較高劑量的這種藥品。
因此，如果一個(gè)化合物不但具有多重作用治療模式，并且還有助于降低某些同半機(jī)械學(xué)類似治療有關(guān)的副作用，那么這樣的化合物將在病人和醫(yī)師可用的治療庫(kù)上提供巨大的改進(jìn)。此處描述的這些化合物包括Cm.A就是這樣的化合物。
在一些優(yōu)選的方案中，提供具有下列結(jié)構(gòu)的乙酰膽堿增強(qiáng)劑 和上述化合物的可藥用鹽。特別優(yōu)選的ACh增強(qiáng)劑為N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮，即 在一個(gè)特別優(yōu)選的方案中，乙酰膽堿增強(qiáng)劑為N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮富馬酸單鹽，即 此處稱化合物A(“Cm.A.”)。
本發(fā)明還提供在包括乙酰膽堿酯酶和5-羥色胺5HT3受體的系統(tǒng)中既抑制乙酰膽堿酯酶又拮抗5-羥色胺5HT3受體的方法。在優(yōu)選的方案中，所述方法包括把乙酰膽堿增強(qiáng)劑引入到該系統(tǒng)中，所述乙酰膽堿增強(qiáng)劑優(yōu)先選自下式化合物 和其可藥用鹽。
在一些更優(yōu)選的方案中，所述化合物為 或其可藥用鹽。在更特別優(yōu)選的方案中，所述乙酰膽堿增強(qiáng)劑具有下式結(jié)構(gòu) 本發(fā)明還提供含有乙酰膽堿增強(qiáng)劑的藥物組合物。在優(yōu)選的方案中，所述藥物組合物包括下式化合物 或其可藥用鹽。
在更優(yōu)選的方案中，所述藥物組合物包括下式化合物 或其可藥用鹽，其中的可藥用鹽優(yōu)選 本發(fā)明還提供既抑制乙酰膽堿酶又拮抗5-羥色胺5HT3受體的方法，包括對(duì)需要抑制乙酰膽堿酯酶和拮抗5-羥色胺5HT3受體的人提供本發(fā)明的藥物組合物，所述組合物優(yōu)選包括 或
下面將詳細(xì)描述，Cm.A顯示為AChE抑制劑(參見(jiàn)實(shí)施例2)和5-HT3受體拮抗劑(能夠增加神經(jīng)性ACh的釋放)(參見(jiàn)實(shí)施例4)，并且同相同劑量的THA和E2020相比，Cm.A顯示沒(méi)有這兩個(gè)化合物所具有的副作用例如嘔吐(參見(jiàn)實(shí)施例1，下同)。由于具有雙重機(jī)理(抑制AChE和拮抗5-HT3受體)，本發(fā)明化合物(例如Cm.A.)在此稱為“乙酰膽堿(ACh)增強(qiáng)劑”。
已經(jīng)指出，在上面的美國(guó)專利參考文獻(xiàn)中已經(jīng)公開(kāi)了制備這樣的化合物的方法。此處公開(kāi)的化合物可藥用鹽包括可藥用的酸加成鹽、金屬鹽、銨鹽、有機(jī)胺加成鹽和氨基酸加成鹽。酸加成鹽的例子為無(wú)機(jī)酸加成鹽例如鹽酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽，和有機(jī)酸加成鹽例如乙酸鹽、馬來(lái)酸鹽、富馬酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽和乳酸鹽；金屬鹽的例子為堿金屬鹽如鋰鹽、鈉鹽和鉀鹽，堿土金屬鹽如鎂鹽和鈣鹽，鋁鹽和鋅鹽；銨鹽的例子為銨鹽和四甲基銨鹽；有機(jī)胺加成鹽的例子為同嗎啉和哌啶加成的鹽；氨基酸加成鹽的例子為甘氨酸鹽、苯丙氨酸鹽、谷氨酸鹽和賴氨酸鹽。特別優(yōu)選富馬酸單鹽。
根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選方案，把本發(fā)明的組合物或化合物引入到既需要抑制乙酰膽堿酯酶又需要拮抗5-羥色胺5-HT3受體的系統(tǒng)中。此處所用的術(shù)語(yǔ)“引入到…系統(tǒng)中”指把所需要的化合物或組合物以同活性組份一致的方式放入系統(tǒng)中，這樣既引起系統(tǒng)中乙酰膽堿酯酶的抑制，同時(shí)又拮抗系統(tǒng)中存在的5-羥色胺5-HT3受體。術(shù)語(yǔ)“系統(tǒng)”即包括生物體特別是哺乳動(dòng)物尤其是人，又包括體外系統(tǒng)例如診斷檢測(cè)等。因此應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可以通過(guò)多種途徑把本發(fā)明的化合物和組合物引入到系統(tǒng)中。在更優(yōu)選的方案中，所述系統(tǒng)為既需要抑制乙酰膽堿酯酶又需要拮抗5-羥色胺5HT3受體的病人例如AD病人。因此，“引入到系統(tǒng)中”包括給藥至病人。
含有公開(kāi)的化合物的優(yōu)選藥物組合物為片劑；假設(shè)是例如AD疾病，優(yōu)選該治療劑經(jīng)口服給藥。然而，還可以發(fā)現(xiàn)其它給藥途徑用于本發(fā)明方法。因此，此處提供的化合物可以通過(guò)同可藥用非毒性賦形劑和載體混合制備成藥物組合物。如前所述，由于AD的特性，雖然優(yōu)選口服給藥，特別是以片劑或膠囊的形式，但有用的組合物也可以制備成用于胃腸外給藥劑型，包括液體溶液劑或栓劑；鼻內(nèi)給藥劑型特別是粉劑、滴鼻劑或氣霧劑；或者經(jīng)皮給藥劑型例如透皮貼劑。
本發(fā)明的組合物可以方便地以單位劑型給藥，可以通過(guò)藥物領(lǐng)域公知的任意方法制備，例如通過(guò)雷明頓藥物學(xué)(Remington’sPharmaceutical Sciences(Mack Pub.Co.,Easton,PA,1980)。胃腸外給藥制劑可以含有下列物質(zhì)作為通常的賦形劑，例如無(wú)菌水或生理鹽水、聚二元醇類例如聚乙二醇、油和植物源以及氫化萘等。特別地，生物可兼容的、生物可降解的交酯類聚合物、丙交酯/乙交酯共聚物或者聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物可以作為有用的賦形劑用于控制活性化合物的釋放。這些活性化合物的其它非常有用的胃腸外給藥系統(tǒng)包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物顆粒、滲透泵、可植入性輸注系統(tǒng)和脂質(zhì)體。吸入給藥制劑含有例如乳糖作為賦形劑，或者可以是含有例如聚氧乙烯-9-月桂基醚、甘氨膽酸酯或者脫氧膽酸酯的水溶液，或者是滴鼻劑形式給藥的油性溶液或者鼻內(nèi)給藥的凝膠。胃腸外給藥制劑還可以含有用于頰給藥的甘氨膽酸鹽(酯)、直腸給藥的水楊酸鹽(酯)或陰道給藥的檸檬酸。透皮貼片制劑是優(yōu)選的親脂性乳劑。
根據(jù)一系列因素包括給藥劑量、所用化合物的化學(xué)特性(例如疏水性)和給藥途徑，此處所描述的化合物在治療組合物中的濃度可以變化。一般來(lái)說(shuō)，可以在含有0.1-10％w/v的胃腸外給藥化合物的水性生理緩沖溶液中提供本發(fā)明的化合物。優(yōu)選的給藥劑量可能取決于下列因素例如疾病或病癥的類型和進(jìn)展程度、具體病人的總體健康狀況、所選化合物的相對(duì)生物效應(yīng)和化合物輔料制劑以及給藥途徑。
可以在藥物組合物中應(yīng)用本發(fā)明的化合物作為唯一的活性成分?；蛘撸景l(fā)明的化合物可以同其它活性成分聯(lián)合用藥。
提過(guò)下列實(shí)施例可以更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明，它們不能被認(rèn)為并且不是用于限制本發(fā)明的范圍或權(quán)利要求書(shū)的范圍。實(shí)施例在下列實(shí)施例中的化合物由SSP公司(以前為日本東京SS制藥公司(SS Pharmaceuticals,Co.,Tokyo,Japan)提供。實(shí)施例1肝毒性分析A．2周研究為了研究Cm.A、THA和E2020的肝毒性，把它們分別以5mg/kg/天的劑量口服給藥至Cynomologous猴，每天給藥一次，共給藥2周。檢測(cè)下列參數(shù)體重、臨床指征、食物消耗量、血液生化參數(shù)(GOT、GPT、ALP、LDH、γ-GTP、ChE、Bil、T.Pro、Alb、A/G比、T.Cho、NEFA、TG)。給藥期間結(jié)束后，處死動(dòng)物，進(jìn)行尸體剖檢。對(duì)器官和組織稱重，然后進(jìn)行組織病理學(xué)檢測(cè)。
給藥期間，THA和E2020引起偶然的嘔吐反應(yīng)和軟糞便(或腹瀉)；Cm.A也引起軟糞便，但程度比另兩個(gè)化合物輕。對(duì)于用E2020給藥的猴，食物消耗量明顯減少，體重明顯減輕。給藥THA或E2020引起血液生化參數(shù)的明顯變化在THA處理組，ALP和TG升高；在E2020處理組，LDH、T.Cho、NEFA和TG升高。在所有給藥組中，尸體剖檢、器官重量檢測(cè)和組織病理學(xué)檢測(cè)均沒(méi)有檢測(cè)到太多的變化。檢測(cè)結(jié)果總結(jié)在表1中。
表1Cm.A、THA和E2020(口服2周)的肝毒性總結(jié)
-沒(méi)有明顯變化 ↑升高；↓降低+輕微++嚴(yán)重(腹瀉)這些結(jié)果支持的觀點(diǎn)是同THA和E2020相比，Cm.,A具有較低的總毒性；Cm.A不顯示肝毒性。
B．4周研究把Cm.A、THA或E2020口服給藥至Cynomologous猴，給藥四(4)周。測(cè)試期間，用三種不同方案對(duì)動(dòng)物給藥第一種方案，以10mg/kg/天的劑量對(duì)動(dòng)物給藥7天，然后經(jīng)32天沖刷期；第二種方案，以5mg/kg/天的劑量對(duì)動(dòng)物給藥14天，然后以10mg/kg/天的劑量對(duì)動(dòng)物給藥7天。檢測(cè)下列參數(shù)體重、臨床指征、食物消耗量、血液生化參數(shù)(GOT、GPT、ALP、LDH、γ-GTP、ChE、Bil、T.Pro、Alb、A/G比、T.Cho、NEFA、TG)。
THA和E2020顯示嚴(yán)重的嘔吐反應(yīng)；同時(shí)還觀測(cè)到軟糞便或腹瀉，體重減輕，食物消耗量減少；某些血液生化參數(shù)的變化(TG和NEFA升高，ChE和T.Cho降低)也非常明顯。用Cm.A處理的動(dòng)物顯示極小的不利臨床指征，食物消耗量和體重沒(méi)有明顯變化。在Cm.A處理的動(dòng)物組中觀測(cè)到TG略微升高。結(jié)果總結(jié)在表2中。
表2Cm.A、THA和E2020(口服4周)的肝毒性總結(jié)
-沒(méi)有明顯變化↑升高；↓降低± 數(shù)次+++多次這些結(jié)果證明同等劑量下，與THA和E2020相比，Cm.A在這些檢測(cè)參數(shù)方面顯示較少的毒性特征。實(shí)施例2對(duì)乙酰膽堿酯酶活性的抑制作用用Cm.A、THA或E2020對(duì)Wistar大鼠口服給藥。1小時(shí)后，處死大鼠，分離出腦部，將其分成若干部分。通過(guò)Ellman’s方法測(cè)定在海馬、紋狀體、前皮層和頂骨皮層中AChE的活性。參見(jiàn)，Ellman,G.L.，等.，7生化藥物學(xué)(Biochem.Pharmacol.)88(1961)。結(jié)果總結(jié)于表3。
表3Cm.A、THA和E2020對(duì)在不同腦部位中AChE活性的作用
*.**相對(duì)于對(duì)照值P＜0.05,0.01表3中結(jié)果證明THA和E2020在相當(dāng)高的劑量下顯示抑制海馬中的AChE活性；Cm.A以非劑量依賴性方式抑制AChE(即所有劑量)。實(shí)施例3乙酰膽堿的釋放A．對(duì)紋狀體中ACh釋放的作用應(yīng)用自由活動(dòng)的大鼠，經(jīng)微透析系統(tǒng)，通過(guò)HPLC和ECD方法，連續(xù)檢測(cè)從大鼠腦紋狀體(前囟，A:0.2mm,L:3.0mm,H:4.0mm)中得到的灌注液中的ACh含量。參見(jiàn)Messamore,E.，等，32神經(jīng)藥理學(xué).291(1993)和Kawashima,K.，等，350 Naunyn-Schmiedeberg’sArch.Pharmacol.523(1994)。經(jīng)超過(guò)2小時(shí)的平衡期后，從5份中獲得基本ACh含量。腹膜內(nèi)注射化合物，然后進(jìn)行微透析分析3小時(shí)。結(jié)果總結(jié)于圖2。
在幼齡大鼠(2月齡的Wistar鼠)，Cm.A(10,30mg/kg)以劑量依賴性方式增加灌注液中的ACh含量分別至131％和369％。盡管有這些增加，幾乎沒(méi)有顯示中樞作用的膽堿能癥狀(例如震顫、咀嚼和打哈欠)(數(shù)據(jù)未顯示)。另一方面，同Cm.A相比，THA和E2020都更高程度地增加ACh的含量，并且維持時(shí)間更長(zhǎng)，但它們同時(shí)顯示前面所述的中樞作用的膽堿能癥狀，同Cm.A相比癥狀更嚴(yán)重(數(shù)據(jù)為顯示)。
對(duì)于成年大鼠(25-27月齡的Fischer 344)，也得到在幼齡大鼠中顯示的類似增加，但作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于幼齡大鼠。E2020在成年大鼠中的作用比在幼齡大鼠中的作用要差一些，這可能是因?yàn)锳Ch的預(yù)處理含量較高的原因(圖2F)。除E2020處理的成年大鼠外，在幼齡Wistar大鼠和幼齡以及成年Fisher344大鼠之間，紋狀體中的基本ACh含量基本相同。
B．對(duì)海馬中ACh釋放的作用應(yīng)用自由活動(dòng)的大鼠，經(jīng)微透析系統(tǒng)，通過(guò)HPLC和ECD方法，連續(xù)檢測(cè)從大鼠腦海馬(前囟A:-5.8mm,L:5.0mm,H:4.0mm)中得到的灌注液中的ACh含量。(參見(jiàn)Messamore,E.，和Kawashima,K.，等，350文獻(xiàn)同上)。經(jīng)平衡期后，從5份中獲得基本ACh含量。腹膜內(nèi)注射測(cè)試物質(zhì)，然后進(jìn)行微透析分析3小時(shí)。結(jié)果總結(jié)于圖3。
Cm.A(10,30mg/kg)以劑量依賴性方式增加灌注液中的ACh含量分別為164％和552％。幾乎沒(méi)有觀察到中樞作用的膽堿能癥狀(例如震顫、咀嚼和打哈欠)(數(shù)據(jù)未顯示)。THA和E2020也顯示出類似于用Cm.A所觀測(cè)到的ACh含量增加，但THA的作用較弱些；而且，在增加ACh含量的同時(shí)，實(shí)施例3A中討論的膽堿能癥狀比Cm.A更明顯。實(shí)施例4
5-HT3受體A．體內(nèi)研究-對(duì)外周5-HT3受體的拮抗作用對(duì)麻醉大鼠靜脈注射5-羥色胺大丸劑(5-HT)(20μg/kg)，通過(guò)活化大鼠的外周5-HT3受體，暫時(shí)性引起反射性心動(dòng)過(guò)緩(von Bezole-Jarish作用B.J.E)。應(yīng)用B.J.E作為模型，測(cè)試了Cm.A、THA和E2020對(duì)外周5-HT3受體的作用。結(jié)果總結(jié)于圖4。
應(yīng)用Cm.A的預(yù)處理以劑量依賴性方式抑制B.J.E(3至10mg/kg，靜脈注射)，血壓和心率沒(méi)有變化(數(shù)據(jù)為顯示)。THA顯示略微有降低反射的傾向，但THA在10mg/kg的劑量下引起嚴(yán)重的高血壓、多涎和震顫(數(shù)據(jù)未顯示)。E2020(0.1～1mg/kg，靜脈注射)不顯示對(duì)B.J.E的抑制作用，并且E2020在大于1mg/kg的劑量靜脈注射時(shí)引起高血壓、多涎和震顫(數(shù)據(jù)未顯示)。
B．體外研究-IC50測(cè)定應(yīng)用市售5-羥色胺5-HT3結(jié)合測(cè)試(NovaScreen,Hanover,MD)研究了許多化合物包括Cm.A對(duì)5-HT3受體的結(jié)合親和力。受體源為NIE-115細(xì)胞(參見(jiàn)Lunnis,S.C.R.和Kilparick,G.J.,189:Evr.
Jrnl.Pharmacol.223(1990)；和Hoyer,D.和Heijt,H.C.,33分子藥理學(xué)(Mol.Pharmacol.,)303(1988))。參照化合物為一種5-HT3受體拮抗劑“MDL72222”。在25℃下，讓反應(yīng)在含有150nM氯化鈉的20mMHEPES(pH7.4)中進(jìn)行60分鐘。在玻璃纖維濾器上快速真空過(guò)濾終止反應(yīng)。檢測(cè)過(guò)濾器上殘留的放射性，并將其同對(duì)照值進(jìn)行比較。
在上述條件下，測(cè)定Cm.A的IC50值為1.18×10-6(相對(duì)地，測(cè)定MDL 72222的IC50值為1.74×10-8)。在上述條件下，測(cè)定Cm.A的Ki值為5.52×10-7(相比較，測(cè)定MDL72222的Ki為8.15×10-9)。表4顯示許多的Cm.A相關(guān)化合物及類似物的IC50和Ki的比較值(按照上面用于CmA同樣的方法測(cè)定)。
表4
Cm.B和Cm.D的IC50值(分別為210nM和83nM；按照上述參考專利文獻(xiàn)中列出的方法確定)同Cm.A的值相當(dāng)。參見(jiàn)圖14A-14F中Cm.B-Cm.G的結(jié)構(gòu)。
C．5HT3受體的體外結(jié)合動(dòng)物把10mg/kg劑量的Cm.A(在90％乙醇、10％水、載體中)(n=3)或載體(n=3)腹膜內(nèi)注射至動(dòng)物(Sprague-Dawley大鼠)。經(jīng)30分鐘后，處死動(dòng)物，迅速解剖腦部，在維持-42℃溫度下的異戊烷中冷凍。在低溫恒溫器中制備切片(水平和冠狀)，在維持-20℃溫度下儲(chǔ)存。
放射自顯影從儲(chǔ)存器中取出腦切片，室溫解凍30分鐘。應(yīng)用在50mMHEPES/TRIS緩沖鹽中的0.5nM(3H)-zacopride(Amerhsam；zacorpide為5-HT3選擇性配體)孵育切片，在這些切片中測(cè)定總5HT3受體結(jié)合。在放射性配體和500nM 5-HT的存在下，測(cè)定所孵育的相鄰切片間的非特異性結(jié)合。室溫培養(yǎng)10分鐘后，在冰冷的緩沖液中洗滌切片(2×10分鐘)，然后用冰冷的蒸餾水洗滌10秒鐘。在冷空氣流中干燥切片過(guò)夜。干燥后，把切片同X-射線膠片(Kodak Hyperfilm)接觸，共接觸4個(gè)月。
分析應(yīng)用自動(dòng)圖像分析系統(tǒng)DAGE照相機(jī)圖像軟件對(duì)放射自顯影圖像進(jìn)行分析。從每組，對(duì)照組(注射載體)和Cm.A中四個(gè)單獨(dú)的測(cè)定中得到平均光學(xué)密度；從不接觸組織的X-射線區(qū)域獲得背景測(cè)定。測(cè)定在稱為“杏仁核”的腦區(qū)域進(jìn)行。結(jié)果如圖15中的柱形格式所示。這些結(jié)果表明化合物Cm.A占據(jù)了腦內(nèi)部5HT3受體部位，因?yàn)樵趯?duì)照的腦切片中，監(jiān)測(cè)出放射標(biāo)記的5HT3選擇性配體的無(wú)能。實(shí)施例5抗健忘研究A、被動(dòng)回避應(yīng)用雄性Wistar大鼠，應(yīng)用分段通過(guò)型(step through-type)、2-隔室(光和暗)箱進(jìn)行被動(dòng)回避研究。在認(rèn)知試驗(yàn)中，在動(dòng)物進(jìn)入黑暗區(qū)域的時(shí)候，關(guān)閉截?cái)嚅T(mén)，用電刺激動(dòng)物(0.5-0.8mA，3秒)。24小時(shí)后，進(jìn)行停留試驗(yàn)把大鼠放于光亮區(qū)域，測(cè)定動(dòng)物進(jìn)入到黑暗區(qū)域之前的時(shí)間(潛伏期)。截止?jié)摲谠O(shè)為600秒。在認(rèn)知試驗(yàn)前30分鐘口服測(cè)試物質(zhì)。
1、東茛膽堿誘導(dǎo)的記憶缺失在認(rèn)知試驗(yàn)前15分鐘讓大鼠腹膜內(nèi)注射東莨膽堿(0.5mg/kg)15分鐘。同未處理組相比，東莨膽堿明顯縮短了潛伏期。在0.1、0.3和3.0mg/kg的劑量下，Cm.A明顯逆轉(zhuǎn)了東莨膽堿的效應(yīng)，結(jié)果總結(jié)于圖5。
2、環(huán)己酰亞胺誘導(dǎo)的記憶缺失在電刺激后，立即用環(huán)己酰亞胺(1.5mg/kg)，一種蛋白合成的抑制劑，s.q.處理大鼠。同未處理組相比，環(huán)己酰亞胺還明顯縮短了潛伏期。Cm.A以非劑量依賴性方式延長(zhǎng)了環(huán)己酰亞胺誘導(dǎo)的縮短的潛伏期。結(jié)果總結(jié)于圖6。
3、基體前腦(BF)損害誘導(dǎo)的記憶缺失應(yīng)用Paxinos.G和Watston,C:The Rat Brain in StereotaxicCoosrdinates，第2版，Academic Press,San Diego,CA(1986)中的趨實(shí)體性圖片集，在兩側(cè)鑒定基體前腦(前囟，A:1.4mm,L:±2.6mm,H:-7.0mm)，從其中插入一對(duì)微量調(diào)節(jié)注射器，通過(guò)該注射器注入鵝膏蕈氨酸(各7.5μg)以去除神經(jīng)支配。2星期后，進(jìn)行認(rèn)知試驗(yàn)，經(jīng)單次或多次給藥后測(cè)定Cm.A、THA和E2020的作用。
Cm.A降低BF-損害的大鼠的潛伏期。單次給藥Cm.A(0.03-1.0mg/kg)能夠部分但非常顯著地恢復(fù)由BF損害誘導(dǎo)的記憶缺失，參見(jiàn)圖7。另外，圖8結(jié)果表明與THA和E2020相比，多次給藥Cm.A(0.03-0.3mg/kg/天)1星期顯示同樣有效或更有效的促進(jìn)恢復(fù)。
B．8-港灣放射狀迷宮(Eight-arm radial maze)應(yīng)用雄性Wistar大鼠，應(yīng)用8-港灣放射狀迷宮任務(wù)評(píng)價(jià)Cm.A對(duì)空間認(rèn)知的抗健忘作用。經(jīng)多次空間認(rèn)知試驗(yàn)后，應(yīng)用建立記憶的大鼠(其具有多于7個(gè)正確選擇，并且錯(cuò)誤少于1)。
1、東莨膽堿誘導(dǎo)的空間記憶缺失在建立空間記憶的大鼠中，腹膜內(nèi)注射東莨膽堿(0.5mg/kg)明顯引起正確選擇減少，錯(cuò)誤增多?？诜﨏m.A(0.03-0.3mg/kg)明顯改善了空間認(rèn)知缺陷。參見(jiàn)圖9。
2、內(nèi)側(cè)間隔核(Medial septal nucleus,SEP)損害引起的空間記憶缺陷按照實(shí)施例4A中BF損害方式，通過(guò)微注射鵝膏蕈氨酸(10μg)損害SEP(前囟，A:0.2mm,L:-1.0mm,H:-5.8mm)。
經(jīng)多次處理2周，Cm.A(3.0mg/kg/天)明顯改善了空間記憶缺失。參見(jiàn)圖10。
C．水迷宮應(yīng)用幼齡(2月齡)雄性Wistar大鼠或者幼齡(2月齡)和老齡(22月齡)雄性Fischer344大鼠，在下列參數(shù)下觀測(cè)在Morris水迷宮任務(wù)(Morris,R.J.Neurosci.Meth.27(1984))中化合物的抗健忘作用。對(duì)于每次訓(xùn)練試驗(yàn)，把大鼠置于水(22℃)中，這樣使動(dòng)物面對(duì)環(huán)形池(直徑150cm，高45cm)壁，然后在5個(gè)起始點(diǎn)之一(隨機(jī)選擇)開(kāi)始。在每次試驗(yàn)中，記錄下逃避到隱藏平臺(tái)(處于四分體中間，低于水平面2cm)表面的潛伏期。在試驗(yàn)期間，每天重復(fù)這些步驟1次或2次。
1、東莨膽堿誘導(dǎo)的空間認(rèn)知缺陷為了觀測(cè)測(cè)試化合物的作用，共進(jìn)行6次試驗(yàn)(第1天2次、第2天后每天1次)。在每次試驗(yàn)前30和60分鐘分別給藥東莨膽堿(0.5mg/kg，腹膜內(nèi)注射)和測(cè)試化合物(口服)，結(jié)果總結(jié)于圖11。
隨著非處理組中的試驗(yàn)次數(shù)增加，逃避到平臺(tái)表面的潛伏期逐漸減少。東莨膽堿明顯地抑制這種認(rèn)知方法。Cm.A(1.0mg/kg/天)改善了由東莨膽堿誘導(dǎo)的空間認(rèn)知缺陷。在該試驗(yàn)中，THA顯示沒(méi)有明顯作用。
2、基底前腦(BF)損害誘導(dǎo)的空間認(rèn)知缺失即使經(jīng)過(guò)多次學(xué)習(xí)7天后，BF損害的大鼠的逃避潛伏期也不減少。用0.3、1.0和3.0mg/kg/天的Cm.A口服處理改善了空間認(rèn)知缺失。THA(1.0mg/kg/天)和E2020(0.3和1.0mg/kg/天)也改善了BF損害誘導(dǎo)的這種缺失。參見(jiàn)圖12。
3、對(duì)老齡大鼠的作用與幼齡大鼠相比，老齡(22月齡)大鼠不能縮短潛伏期。即使經(jīng)過(guò)11次試驗(yàn)后，在老齡大鼠中也只出現(xiàn)1次潛伏期的部分減少。然而，Cm.A逐漸把空間認(rèn)知缺失改善到幾乎等同于幼齡大鼠的水平。THA在此試驗(yàn)中顯示類似的活性。參見(jiàn)圖13。實(shí)施例6人Ⅰ相臨床分析按照單次給藥、雙盲法、安慰劑對(duì)照、劑量增加研究方法進(jìn)行了ⅠA相臨床試驗(yàn)。該項(xiàng)研究涉及圖1A化合物N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮的特別優(yōu)選鹽(如圖1B所示；N-[2-(1-芐基哌啶-4-基)乙基]-2,3-二氫-9-甲氧基-1H-吡咯[3,4-b]喹啉-1-酮富馬酸單鹽)的安全性和藥物動(dòng)力學(xué)特性。把該化合物以2mg-180mg的劑量、在禁食狀態(tài)下對(duì)50-75歲的健康志愿者(男性和女性)口服給藥。共68例參加了該項(xiàng)研究并完成了試驗(yàn)。在此項(xiàng)研究中沒(méi)有鑒定出最大耐受劑量，也就是說(shuō)即使在180mg的劑量下，此項(xiàng)研究中，建立真正的“最大耐受劑量”也僅僅是不足夠的副作用。確實(shí)，該研究中監(jiān)測(cè)的任何安全性參數(shù)(生命指征、ECG、血液化學(xué)、血液學(xué)、尿分析和體格檢查)均沒(méi)有明顯的臨床學(xué)變化。并且沒(méi)有報(bào)道嚴(yán)重的副作用；在接受化合物的個(gè)體中，該研究期間出現(xiàn)七次輕微的副作用，這些可能與化合物相關(guān)的副作用包括頭痛和惡心。
應(yīng)該注意批準(zhǔn)的AChE抑制劑E2020(ARICEPTò)推薦劑量為5或10mg/天。參見(jiàn)Physicians Desk Reference,53版，1999，第960-963頁(yè)。盡管屬于臨床建立的AChE抑制劑，沒(méi)有記載E2020對(duì)5HT3受體有任何作用。
本申請(qǐng)文件中提到的各個(gè)專利、申請(qǐng)和印刷出版物均在此引入作為參考。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白，在不偏離本發(fā)明的精神狀態(tài)下可以對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案作出許多改變和修改。所有這些變化均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．選自下式結(jié)構(gòu)化合物和其可藥用鹽的乙酰膽堿增強(qiáng)劑
2．下式化合物
3．在包括乙酰膽堿酯酶和5-羥色胺5HT3受體的系統(tǒng)中既抑制乙酰膽堿酯酶又拮抗5-羥色胺5HT3受體的方法，該方法包括在所述系統(tǒng)中引入選自下式化合物和其可藥用鹽的乙酰膽堿增強(qiáng)劑
4．權(quán)利要求3的方法，其中所述化合物為 或其可藥用鹽。
5．權(quán)利要求4的方法，其中所述乙酰膽堿增強(qiáng)劑具有下列結(jié)構(gòu)式
6．包括下式化合物或其可藥用鹽的藥物組合物
6．包括下式化合物或其可藥用鹽的藥物組合物
7．權(quán)利要求6的藥物組合物，該組合物含有化合物
8．抑制乙酰膽堿酯酶和拮抗5-羥色胺受體5HT3的方法，該方法包括對(duì)需要的個(gè)體提供權(quán)利要求6的藥物組合物。
9．抑制乙酰膽堿酯酶和拮抗5-羥色胺受體5HT3的方法，該方法包括對(duì)需要的個(gè)體提供權(quán)利要求7的藥物組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有雙重治療機(jī)理的喹啉衍生物,更具體他說(shuō),本發(fā)明涉及屬于乙酰膽堿增強(qiáng)劑的喹啉衍生物,該化合物證明具有抑制乙酰膽堿酯酶活性和拮抗5－羥色胺5HT3受體的活性。特別優(yōu)選的化合物是乙酰膽堿增強(qiáng)劑N－[2－(1－芐基哌啶－4－基)乙基]－2,3－二氫－9－甲氧基－1H－吡咯[3,4－b]喹啉－1－酮富馬酸單鹽,后面稱作化合物A(“Cm.A”)。
文檔編號(hào)A61P25/28GK1304411SQ99807110
公開(kāi)日2001年7月18日 申請(qǐng)日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月10日
發(fā)明者德里克·T·查默斯, 佐藤進(jìn), 好田忠行 申請(qǐng)人:阿瑞那制藥公司, Ss制藥株式會(huì)社