神經變性疾病的預防和治療藥物的制作方法

專利名稱：神經變性疾病的預防和治療藥物的制作方法
技術領域：
本發明涉及以5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽為有效成分的神經變性疾病的預防和治療藥物，同時還涉及該化合物在制造神經變性疾病的預防和治療藥物中的應用。
此外，人們對苯并二氮雜(BZP)受體的反相激動劑作為治療癡呆的治療劑，也進行了開發。到目前為止對于與BZP受體的結合方式和藥理活性的關系，已經進行了大量的研究。從其藥理活性看，雖然BZP激動劑被作為抗焦慮藥(如地西泮)、催眠藥(如三唑侖)、抗癲癇藥(如氯硝西泮)使用，但它帶來的健忘副作用也是大家所共知的。另一方面，已知BZP反相激動劑和BZP激動劑有相反的作用，它能增強膽堿能活性，而膽堿能活性又與識別機能有密切的關聯，所以人們期望反相激動劑具有抗記憶障礙(抗遺忘)和激活腦機能的作用。
作為這樣的例子，在WO99/03857中公開了下式所示的5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物， 其中Het表示噁二唑基；R1為氫、低級烷基、環狀低級烷基、低級鏈烯基、低級烷氧基、取代或未取代芳基、取代或未取代芳雜環基等；R2為氫、低級烷基、環狀低級烷基、取代或未取代芳基等，該專利文獻中描述了所述化合物對苯并二氮雜受體具有選擇性和高親合性，并且可用作苯并二氮雜受體配體，特別是作為反相激動劑，其預期可用作腦激活劑或治療老年癡呆和阿爾茨海默氏病的治療劑。
近年來人們發現，精神分裂癥和阿爾茨海默氏病與作為谷氨酸受體的一個亞類的離子通道型N-甲基-D-天冬氨酸(以下簡稱NMDA)受體的機能減退有關。作為NMDA受體的非競爭性拮抗劑，苯環利定具有很好的藥理活性如麻醉作用和急性腦病時的神經保護作用，但作為街頭藥物，被很廣泛的濫用于一些不好的用途上。E.D.Luby等報導苯環利定能產生與人的精神分裂癥類似的幻覺和精神錯亂等癥狀(Archives Neurology and Psychiatry第81卷第363-369頁(1959))后，到目前已有很多這方面的研究積累。已經證實苯環利定比安非他明和LSD(9，10-二脫氫-N，N-二乙基-6-甲基-麥角靈-8β-甲酰胺)更能引起人的與精神分裂癥類似的幻覺和精神錯亂癥狀。此外，對于動物而言，已知苯環利定、MK-801(地佐環平馬來酸鹽(+)-10，11-二氫-5-甲基-5H-二苯并[a，d]環庚烯-5，10-亞胺馬來酸鹽)、氯胺酮等NMDA受體拮抗劑能增加與幻覺等精神錯亂癥狀相關的自發運動和異常行為，會引起運動失調等癥狀，而用于精神分裂癥的藥物(如氟哌啶醇、利培酮和奧氮平)、抗焦慮藥(如地西泮)和NMDA受體甘氨酸部位的拮抗劑(如HA-966R(+)-3-氨基-1-羥基-2-吡咯烷酮)等對這些行動變化有抑制作用。再加上人們很清楚的認識到，如果給動物投放NMDA受體拮抗劑(MK-801、苯環利定和氯胺酮)會引起學習/記憶障礙。所以人們期待NMDA受體功能減退抑制劑能作為記憶障礙和精神分裂癥的治療藥物。
已知MK-801是作為谷氨酸受體亞類的NMDA受體的非競爭性拮抗劑，如果對動物進行全身給藥，會引起腦神經元病(因為細胞空泡形成而導致細胞死亡)。即，MK-801中等劑量(0.3-1.0mg/kg)單次給藥，4-5小時后在后帶狀束皮質(posterior cingulate cortexPC)/后夾肌皮質(retrosplenial cortexRS)(以下簡稱PC/RS皮質)觀察到神經元空泡形成；在高劑量(3～10mg/kg)給藥數天開始到數周后，出現神經元細胞壞死和神經膠質細胞增生。此外，如果反復給藥，其損害會擴展到海馬腹側齒回(ventral dentate gyrus)和邊緣部位如內嗅皮質(entorhinal cortex)和扁桃體。因為NMDA受體的非競爭性拮抗劑(苯環利定和氯胺酮)和競爭性拮抗劑[D-2-氨基-5-膦酰基-戊酸(D-AP5)]都能引起神經細胞變性，所以推斷NMDA受體的機能減退可能經由腦部復雜的多突觸網絡機構[其中包括至少7個受體，即谷氨酸(NMDA和非NMDA)、乙酰膽堿-M3、腎上腺素、GABA-A、∑以及血清素2A]引起PC/RS皮質的神經細胞變性。認為通過給予MK-801所造成的NMDA受體機能障礙與神經變性疾病的發病有很密切的關聯，所以由MK-801所誘導的神經元病可用作神經變性疾病的病理模型。[參考G.Ellison.Brain Research Reviews.第20卷第250-267頁(1995)；D.F.Wozniak等，Brain Research.第707卷第165-179頁(1996)；J.W.Olney等，J.Psychiatric Research.第33卷，第523-533頁(1999)；P.Andine等，J.Pharmacol.Exp.Ther.，第290卷第1393-1408頁(1999)]。
已知抑制MK-801引起的神經元病的藥物包括抗膽堿藥(如東莨菪堿和阿托品)、巴比妥系列催眠藥(如戊巴比妥和戊硫巴比妥)和苯并二氮雜衍生物(如地西泮)。[參見J.W.Olney等，Science第254卷第1515-1518頁(1991)]。
本發明者們發現，式(I)所示5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽，對于上述病理模型中由MK-801引起的PC/RS皮質的神經變性有很強的抑制作用。
本發明的另一目的是提供式(I)所示的5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽在制造用于預防和治療神經變性疾病的藥物中的應用。
本發明的更進一步目標是提供一種預防和/或治療哺乳動物(包括人)的神經變性疾病的方法，該方法包括給予需要所述預防和/或治療的哺乳動物有效劑量的式(I)所示5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽。
用于預防和治療神經變性疾病的本發明化合物用式(I)表示，優選化合物為其中各項如下所示的式(I)化合物即其中R1為C1-C3烷基、C3-C4環烷基或C2-C3鏈烯基；R2為氫原子、C1-C4烷基、C3-C6環烷基、取代或未取代芳基、或者取代或未取代雜芳基。
更優選的化合物為其中各項如下所示的式(I)化合物即其中R1為C1-C3烷基或C3-C4環烷基；R2為氫原子、C1-C3烷基、C3-C4環烷基、取代或未取代苯基、或者取代或未取代雜芳基。
更加優選的化合物為下列化合物1 3-(5-乙基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(2-甲基環丙基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，2 3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(2-甲基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3 3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(3-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，4 3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(4-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，5 3-(5-乙基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(2-噻吩基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，6 3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(4-吡啶基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，7 3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5基)-5-甲基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，8 3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-氟苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，9 3-(3-甲基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-甲基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，10 3-(3-甲基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，11 3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(4-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，12 3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(4-吡啶基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，和13 3-(3-環丙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-噻吩基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮。
式(I)所示化合物的生理學上可接受的酸加成鹽的適當例子有無機酸鹽如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫碘酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽；有機酸鹽如草酸鹽、馬來酸鹽、延胡索酸鹽、丙二酸鹽、乳酸鹽、蘋果酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽、苯甲酸鹽、甲磺酸鹽或甲苯磺酸鹽。
本說明書中的“低級烷基基團”和“低級烷基”部分是指具有1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基和己基。
“環狀低級烷基”是指具有3-6個碳原子的環烷基，例如環丙基、環丁基、環戊基和環己基，這些環可任選被C1-C3烷基或鹵素原子取代。
“低級鏈烯基”和“低級炔基”具有2-6個碳原子的直鏈或分支碳鏈，包括如烯丙基、1-丙烯基、炔丙基、2-甲基-1-乙炔基。
“低級環烯基”是指具有5-6個碳原子的環烯基，如環己烯基。
“低級烷氧基團”和“低級烷氧基”部分是指具有1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基和己基。
“芳基團”和“芳基”部分是指苯基或萘基，所述環可以任選具有1-3個選自鹵素原子、C1-C3烷基、三氟甲基、羥基、C1-C3烷氧基、三氟甲氧基、氰基、氨基和硝基的取代基。
“雜芳基”是指含有1-2個相同或不同的選自氮原子、氧原子或硫原子的雜原子的5-6元芳族雜環基團，包括例如呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、異噁唑基、吡啶基、噠嗪基和嘧啶基，這些雜環基可以任選具有1-3個選自鹵素原子、C1-C3烷基、羥基、C1-C3烷氧基和氨基的取代基。
此外“鹵素原子”是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
式(I)所示化合物可以通過WO99/03857中公開的方法進行制備。藥理實驗下面通過使用MK-801誘導神經元病的病理模型進行的藥理實驗及其關于式(I)的典型化合物的結果，來說明式(I)化合物作為神經變性疾病的預防和治療藥物的應用。
用3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(3-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮(以下簡稱為“化合物A”)作為實驗化合物。化合物A可以通過PCT公布WO99/03857中公開的方法進行制備。
此外，如Merck Index第12版3451(1996)中所記載的MK-801(地佐環平馬來酸鹽)作為市場銷售產品[如(+)MK-801，ResearchBiochemical Intemational公司制造]能夠得到。實驗例1對MK-801所引起的神經變性的抑制作用按照D.F.Wozniak等的方法進行藥理實驗[Brain Research，第707卷第165-178頁(1996)]。
把MK-801溶解在生理鹽水(濃度0.1mg/ml)中，以0.1ml/10g體重即1mg/kg的量對三只小鼠(Std-ddY雄性小鼠體重39.9-45.8g)皮下(s.c.)用藥。使化合物A以0.1mg/ml濃度懸浮于0.5％黃芪膠溶液中，將所得懸浮液以0.1ml/10g體重即1mg/kg的量，在MK-801給藥前30分鐘對小鼠進行經口(p.o.)給藥。MK-801給藥5小時后，在醚麻醉下，用生理鹽水灌注小鼠并用10％中性福爾馬林緩沖液進行固定。從距大腦前端約4mm處橫向切除至大腦后端，然后包埋入低溫聚合樹脂Technovit7100(商品名；Kulzer公司，德國)中。在從暴露面開始每隔300μm的四個前-后部位制得含PC/RS皮質的切片，在各個部位接連制作2個切片(厚度3μm)。用光學顯微鏡分別觀察四片切片的組織學變化(在蘇木精和曙紅染色標本上)和空泡形成神經元的數目(在尼氏染色標本上)。結果如表1所示。
表1給出了無處理對照組、MK-801單獨處理組、試驗化合物A和MK-801共同處理組中PC/RS皮質部位的空泡形成神經元數。
從表1可以看出，在用MK-801(1mg/kg)處理5小時的組中，在III-IV層的神經元中明顯觀察到空泡形成，每只小鼠的空泡形成神經元平均數從0/切片(在無處理對照組中)顯著增加至30.8/切片。相反地，在MK-801之前用化合物A(1mg/kg)進行處理的組中，數目明顯減少至4.3，并且其中還有無空泡形成的情況。
表1

從上述實驗結果可以清楚地看到，化合物A對MK-801引起的PC/RS皮質部位的神經變性有很強的阻滯或抑制作用。因此、本發明的化合物(I)作為神經變性疾病的預防和治療藥物，可用于治療阿爾茨海默氏病或精神分裂癥，其作用機理與以往的通過激活膽堿能功能而改善神經機能減退的藥物不同，是通過抑制神經變性來發揮作用的。本發明化合物作為藥品的應用式(I)所示化合物能作為神經變性疾病的預防和治療藥物使用。其給藥方式可以是口服、非腸道給藥和直腸給藥，優選口服給藥。其劑量隨給藥方式、疾病種類、患者的癥狀/年齡、目的(預防或治療)等不同而不同，通常是0.01-10mg/kg/日、優選0.02-5mg/kg/日，可以一次或分次給藥。
式(I)所示化合物可以單獨或以藥用組合物的形式用作神經變性疾病的預防和治療藥物，其中所述藥用組合物通常是通過與藥學上可接受的載體混合而制成的。藥用組合物的劑型可以為例如片劑、膠囊劑、顆粒劑、散劑、糖漿劑、懸浮劑、栓劑、凝膠、緩釋劑和注射劑。這些藥用組合物可以通過常規方法制備。藥學上可接受的載體是醫藥領域中常用的載體，并且是與本發明化合物不發生反應的物質。適當例子有乳糖、葡萄糖、甘露醇、糊精、淀粉、玉米淀粉、蔗糖、多糖、硅鋁酸鎂、合成硅酸鋁、結晶纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鈣、羥丙基淀粉、離子交換樹脂、甲基纖維素、明膠、阿拉伯樹膠、羥丙基纖維素、低取代羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、輕質無水硅酸、硬脂酸鎂、滑石、羧基乙烯基聚合物、二氧化鈦、脫水山梨醇脂肪酸酯、月桂基硫酸鈉、甘油、甘油脂肪酸酯、精制羊毛脂、甘油凝膠、聚山梨醇酯、聚乙二醇、植物油、蠟、液狀石蠟、白礦脂、非離子表面活性劑、丙二醇和水。
液體制劑可以是在使用時溶解或懸浮于水或其它適當介質中的形式。此外，片劑和顆粒可以通過常用方法進行包衣。對于栓劑，可以用可可脂、甘油飽和脂肪酸酯、甘油凝膠、聚乙二醇等做基質，制造時可以任選添加表面活性劑或防腐劑。注射劑的制備是將式(I)所示化合物的生理學上可接受的酸加成鹽溶解在注射用蒸餾水或生理鹽水中，并向其中任選加入加溶劑、等張劑、PH調節劑、緩沖劑、無痛化劑或防腐劑。
這些藥用組合物通常含有至少0.01％重量，優選0.05-70％重量的式(I)化合物作為活性成分。這些藥用組合物可任選含有其他治療上有效的化合物。制劑通過下面的制劑具體說明本發明的神經變性疾病的預防和治療藥物的藥用組合物。制劑1膠囊劑·3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(3-甲氧基苯基)- 5g1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮·玉米淀粉 57g·乳糖 10g·結晶纖維素 25g·羥丙基纖維素 2g·輕質無水硅酸 0.5g·硬脂酸鎂 0.5g在上述組分中，將活性成分、玉米淀粉、乳糖和結晶纖維素混合，并向其中加入溶解于水的羥丙基纖維素，將該混合物捏合，干燥并制成顆粒。向這些顆粒中加入硬脂酸鎂和輕質無水硅酸進行混和。將其填充進1000個膠囊中，制備成各重100mg的膠囊制劑。制劑2片劑·3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(3-甲氧基苯基)- 5g1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮·玉米淀粉 20g·乳糖 19g·結晶纖維素 10g·羥丙基纖維素 5g·低取代羥丙基纖維素 10g·硬脂酸鎂 0.5g·輕質無水硅酸 0.5g在上述組分中，將活性成分、玉米淀粉、乳糖、低取代羥丙基纖維素和結晶纖維素混合，并向其中加入溶解于水的羥丙基纖維素，將該混合物捏合，干燥并制成顆粒。向其中加入硬脂酸鎂和輕質無水硅酸，將該混合物壓制成每片含有5mg活性成分(或者表示為每片片劑重70mg)的片芯。接著用羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、二氧化鈦、滑石和輕質無水硅酸，通過常規方法對所述片芯進行包衣以形成包衣片劑。制劑31％散劑·3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(3-甲氧基苯基)- 5g1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮·玉米淀粉 150g·乳糖 250g·羥丙基纖維素 20g·輕質無水硅酸 75g通過常規方法，用高剪切制粒機將上述各成分混和、制粒、整粒后，向其中加入輕質無水硅酸制成1％的散劑。
產業上的可利用性如上所述，式(I)所示化合物對由谷氨酸受體機能減退引起的神經變性表現出很強的阻滯或抑制作用，而且毒性很低，因此可將其用作神經變性疾病的預防和治療藥物，用于預防和/或治療哺乳動物(包括人)的阿爾茨海默氏病或精神分裂癥等神經變性疾病。
權利要求
1.一種包含下式(I)所示5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽的神經變性疾病的預防和治療藥物， 其中Het為噁二唑基；R1為氫原子、低級烷基、環狀低級烷基、三氟甲基、低級鏈烯基、低級炔基、低級烷氧基、低級烷氧基-低級烷基、羥基-低級烷基、取代或未取代芳基、或者取代或未取代雜芳基；并且R2為氫原子、低級烷基、環狀低級烷基、環狀低級烷基甲基、低級鏈烯基、低級環烯基、低級炔基、取代或未取代芳基、或者取代或未取代雜芳基。
2.權利要求1的神經變性疾病的預防和治療藥物，其中R1為C1-C3烷基、C3-C4環烷基或C2-C3鏈烯基，R2為氫原子、C1-C4烷基、C3-C6環烷基、取代或未取代芳基、或者取代或未取代雜芳基。
3.權利要求2的神經變性疾病的預防和治療藥物，其中R1為C1-C3烷基或C3-C4環烷基，R2為氫原子、C1-C3烷基、C3-C4環烷基、取代或未取代苯基、或者取代或未取代雜芳基。
4.一種包含選自下列的5-取代-3-噁二唑基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽的神經變性疾病的預防和治療藥物3-(5-乙基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(2-甲基環丙基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(2-甲基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(4-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(5-乙基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(2-噻吩基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(4-吡啶基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-甲基-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-氟苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(3-甲基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-甲基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(3-甲基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(4-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，3-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(4-吡啶基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮，和3-(3-環丙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-5-(3-噻吩基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮。
5.一種包含3-(5-甲基-1，2，4-噁二唑-3-基)-5-(3-甲氧基苯基)-1，6-二氮雜萘-2(1H)-酮或其生理學上可接受的酸加成鹽的神經變性疾病的預防和治療藥物。
6.權利要求1-4中任一項的化合物在制造用于預防和治療神經變性疾病的藥物中的應用。
7.權利要求5的化合物在制造用于預防和治療神經變性疾病的藥物中的應用。
8.權利要求1-5中任一項的化合物的應用，其中所述神經變性疾病為阿爾茨海默氏病或精神分裂癥。
9.一種預防和/或治療哺乳動物的神經變性疾病的方法，該方法包括給予需要所述神經變性疾病的預防和/或治療的所述哺乳動物有效量的權利要求1-4中任一項的化合物。
10.一種預防和/或治療哺乳動物的神經變性疾病的方法，該方法包括給予需要所述神經變性疾病的預防和/或治療的所述哺乳動物有效量的權利要求5的化合物。
11.權利要求9或10的預防和/或治療方法，其中所述神經變性疾病為阿爾茨海默氏病或精神分裂癥。
12.權利要求9-11中任一項的預防和/或治療方法，其中所述哺乳動物是人。
全文摘要
用于預防和治療神經變性疾病的藥物，該藥物可通過阻滯或抑制由谷氨酸受體機能減退所引起的神經變性來預防和/或治療哺乳動物(包括人)的神經變性疾病如阿爾茨海默氏病和精神分裂癥，該藥物含有作為活性成分的通式(I)所示5－取代－3－噁二唑基－1，6－二氮雜萘－2(1H)－酮衍生物或其生理學上可接受的酸加成鹽，其中Het為噁二唑基；R
文檔編號A61K31/4375GK1447809SQ01814283
公開日2003年10月8日 申請日期2001年6月12日 優先權日2000年6月21日
發明者古川清, 久留宮聰, 沖本一夫, 大野一教 申請人:大日本制藥株式會社