專利名稱：吡啶并吡咯里嗪和吡啶并吲嗪衍生物的制作方法
背景技術：
本發明涉及治療前列腺素介導疾病的化合物和方法及其某些藥用組合物。更具體地講，本發明化合物與甾族化合物、抗組胺藥或腎上腺素能激動劑的結構不同，是D-型前列腺素的鼻充血和肺充血效應的拮抗劑。
兩篇綜述描述了前列腺素類受體和最常用的選擇性激動劑和拮抗劑的特征和治療意義EicosanoidsFrom Biotechnology toTherapeutic Application(類花生酸從生物技術到治療應用)，Folco，Samuelsson，Maclouf，和Velo編著，Plenum Press，New York，1996，第14章，137-154和Journal of Lipid Mediators and Cell Signalling，1996，14，83-87。T.Tsuri等，發表于1997年Journal of Medicinal Chemistry，第40卷，第3504-3507頁的文章指出，“PGD2被認為是過敏性鼻炎、過敏性哮喘、過敏性結膜炎和過敏性皮炎等多種過敏性疾病的重要介質”。最近，Matsuoka等，Science(2000)，2872013-7，將PGD2描述為過敏性哮喘的關鍵介質。此外，美國專利4,808,608等認為前列腺素拮抗劑適用于治療過敏性疾病，特別是過敏性哮喘。PGD2拮抗劑描述于，例如歐洲專利申請837,052和PCT申請WO98/25919以及WO99/62555。
發明概述本發明提供作為前列腺素受體拮抗劑的新型化合物；更準確地講，其為前列腺素D2受體(DP受體)拮抗劑。本發明化合物適用于治療各種前列腺素介導的疾病和紊亂；因此，本發明提供用本文公開的新型化合物以及含有該化合物的藥用組合物治療前列腺素介導疾病的方法。
發明詳述本發明涉及下式I的化合物及其藥學上可接受的鹽和水合物， 其中A選自任選被1-4個鹵原子、O(CH2)1-2和S(CH2)1-2取代的C1-3烷基；Ar為各自任選被1-4個獨立選自Rg的基團取代的芳基或雜芳基；Q選自(1)COOH，(2)CONRaRb，(3)C(O)NHSO2Rc，(4)SO2NHRa，(5)SO3H，(6)PO3H2，和(7)四唑基；X1、X2、X3或X4之一為氮原子，其余的獨立選自CH和C-Rg；Y1選自-(CRdRe)a-X-(CRdRe)b-、亞苯基、C3-6環烷叉基和C3-6亞環烷基，其中a和b為0-1的整數，以使a和b的和等于0、1或2，X為化學鍵、O、S、NRa、C(O)、CH(ORa)、OC(O)、C(O)O、C(O)NRa、OC(O)NRa、NRaC(O)、CRd＝CRe或C≡C；
Y2選自(CRdRe)m和CRd＝CRe；R1選自H、CN、ORa、S(O)nC1-6烷基和任選被1-6個獨立選自鹵素、ORa和S(O)nC1-6烷基的基團取代的C1-6烷基；R2選自H和任選被1-6個鹵素取代的C1-6烷基；或R1和R2一起表示氧代基；或R1和R2結合在一起形成3元環或4元環，該環含有0個或1個選自NRf、S、和O的雜原子并且任選被1個或2個選自F、CF3和CH3的基團取代；R3選自H和任選被1-6個獨立選自ORa和鹵素的基團取代的C1-6烷基；Ra和Rb獨立選自H、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、Cy和CyC1-10烷基，其中所述烷基、烯基、炔基和Cy任選被1-6個獨立選自以下的取代基取代鹵素、氨基、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基、芳基、雜芳基、芳基C1-4烷基、羥基、CF3、OC(O)C1-4烷基、OC(O)NRiRj和芳氧基；或者Ra和Rb與連接它們的原子一起形成含有0-2個獨立選自氧、硫和N-Rf等額外雜原子的4-7元雜環；Rc選自任選被1-6個鹵素、芳基和雜芳基取代的C1-6烷基，其中所述芳基和雜芳基任選被1-3個選自鹵素、OC1-6烷基、O-鹵代C1-6烷基、C1-6烷基和鹵代C1-6烷基的基團取代；Rd和Re獨立地為H、鹵素、芳基、雜芳基、C1-6烷基或鹵代C1-6烷基；Rf選自H、C1-6烷基、鹵代C1-6烷基、Cy、C(O)C1-6烷基、C(O)鹵代C1-6烷基和C(O)-Cy；Rg選自(1)鹵素，(2)CN，(3)任選被1-8個獨立選自芳基、雜芳基、鹵素、NRaRb、C(O)Ra、C(ORa)RaRb、SRa和ORa的基團取代的C1-6烷基，其中芳基、雜芳基和烷基各自任選被1-6個獨立選自鹵素、CF3和COOH的基團取代，(4)任選被1-6個獨立選自鹵素和ORa的基團取代的C2-6烯基，(5)Cy，(6)C(O)Ra，(7)C(O)ORa，(8)CONRaRb，(9)OCONRaRb，(10)OC1-6烷基，其中烷基任選被1-6個選自鹵素、芳基、雜芳基、OH和OC(O)Ra的取代基取代，(11)O-Cy，(12)S(O)nC1-6烷基，其中烷基任選被1-6個選自鹵素、芳基、雜芳基、OH、和OC(O)Ra的取代基取代，(13)S(O)n-Cy，(14)-NRaS(O)nRb，(15)-NRaRb，(16)-NRaC(O)Rb，(17)-NRaC(O)ORb，(18)-NRaC(O)NRaRb，(19)S(O)nNRaRb，(20)NO2，(21)C5-8環烯基，其中Cy任選被1-8個獨立選自鹵素、C(O)Ra、ORa、C1-3烷基、芳基、雜芳基和CF3的基團取代；Ri和Rj獨立選自H、C1-10烷基、Cy和Cy-C1-10烷基；或Ri和Rj與連接它們的氮原子一起形成含有0-2個獨立選自O、S和N-Rf的額外雜原子的5-7元環；
Cy選自雜環基、芳基和雜芳基；m為1、2或3；且n為0、1或2。
本發明也包括含有式I化合物的藥用組合物以及用式I化合物治療或預防前列腺素介導疾病的方法。
除非另有說明，用以下定義詳細描述本發明。
術語“鹵素”或“鹵基”包括F、Cl、Br和I。
術語“烷基”是指含有指定原子數目的直鏈、支鏈和環狀以及雙環結構及其組合。烷基的非限制性實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、二十烷基、3，7-二乙基-2，2-二甲基-4-丙基壬基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環丙基甲基、環戊基乙基、甲基取代的環丙基、乙基取代的環丁基、金剛烷基、環十二烷基甲基、2-乙基-1-二環[4.4.0]癸基等。例如，術語C1-6烷基包括具有指定碳原子數目的無環烷基，以及-Cx烷基-Cz環烷基，其中x為0-3，z為3-6，前提條件是x+z＝3-6。
“環烷叉基”是指下述二價基，其中連接點在同一碳原子上 “亞環烷基”是指下述二價基，其中連接點在不同碳原子上 “亞苯基”是指下述二價基，并且包括1，2-亞苯基、1，3-亞苯基和1，4-亞苯基 “鹵代烷基”是指其中一個或多個氫原子被鹵原子置換，直到所有氫原子被鹵基完全取代的上述烷基。例如，C1-6鹵代烷基包括-CF3、-CH2CF3、-CF2CF3等。
“烷氧基”是指具有指定碳原子數目的直鏈、支鏈或環狀構型的烷氧基。例如，C1-6烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基等。
“鹵代烷氧基”是指其中一個或多個氫原子被鹵原子置換，直到所有氫原子被鹵基完全取代的上述烷氧基。例如，C1-6鹵代烷氧基包括-OCF3、-OCH2CF3、-OCF2CF3等。
“烯基”是指含有指定碳原子數目的并具有至少一個碳-碳雙鍵的直鏈和支鏈結構及其組合，其中氫可被額外碳-碳雙鍵置換。例如，C2-6烯基包括乙烯基、丙稀基、1-甲基乙烯基、丁烯基等。
“雜環基”是指具有1-4個雜原子的非芳族環，所述環是孤離的，或者與第二個選自含有0-4個雜原子的3-7元脂環、芳基和雜芳基稠合，其中所述雜原子獨立選自O、N和S。雜環基的非限制性實例包括氧雜環丁烷基、1，3-二硫雜環戊烷、二氫苯并呋喃等。
“芳基”是指6-14元碳環芳環體系，包括1-3個苯環。如果存在兩個或更多個環，則環稠合在一起，使得相鄰環共享共用鍵。實例包括苯基和萘基。
本文所用的術語“雜芳基”(Het)表示5-10元芳環體系，含有1個環或2個稠環和1-4個選自O、S和N的雜原子。Het包括但不限于四唑基、苯并噻吩基、喹啉基、苯并噻唑基、呋喃基、嘧啶基、嘌呤基、萘啶基、咪唑基、異噁唑基、異噻唑基、噁二唑基、噁唑基、吡唑基、吡啶基、吡咯基、四嗪基、噻唑基、噻二唑基、噻吩基、三嗪基、三唑基、1H-吡咯-2，5-二酮基、2-吡喃酮、4-吡喃酮、吡咯并吡啶、呋喃并吡啶和噻吩并吡啶。
“治療有效量”是指由研究人員、獸醫、醫學博士或其它臨床醫師所確定的藥物在組織、系統、動物或人中引發生物反應或藥物反應的量。
術語“治療”包括減輕、改善、緩解或以其它方式減少疾病或紊亂相關的體征或癥狀。
術語“預防”是指防止或延遲疾病或紊亂的發生或發展，或者所述疾病或病癥相關的體征或癥狀。
術語“組合物”，當指藥用組合物時，意指包括含有活性成分和形成載體的惰性成分(藥學上可接受的賦形劑)的制品，以及任何直接或間接生產自以下方式的制品任兩種或更多種成分復合、絡合或聚集；或一種或多種成分解離；或一種或多種成分間其它類型的反應或相互作用。因此，本發明藥用組合物包括任何由式I化合物和藥學上可接受的賦形劑混合制成的組合物。
就式I化合物而言，A的實例包括但不限于CH2、CH2CH2、CH2CH(CH3)、CH(Cl)、CH2CF2CH2、CH(Cl)CH2CH(F)、OCH2、OCH2CH2、SCH2和SCH2CH2。Q的實例包括但不限于CO2H、CONH2、CONHCH3、CONHPh、CON(CH3)2、CON(CH2)4、CONHSO2CH3、SO2NHPh、四唑基等。
Y1的實例包括但不限于CH2、CH2CH2、CH2CH(CH3)、CH(Cl)、CH(Ph)、CH2CH(CF3)、CF2CH2、CH(Cl)CH2CH(F)、OCH2、OCH2CH2、SCH2、CH2SCH2、S、O、C(O)、CH2C(O)、CH2C(O)O、CH2C(O)OCH2、NH、NHC(O)、CH2NHC(O)、CH2NHC(O)CH2、CH＝CH、CH2CH＝CHCH2、CH2C＝C、1，4-亞苯基、1，1-環丙叉基、1，3-亞環己基等。
Ar的實例包括但不限于苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-氯苯基、2，5-二氯苯基、2，6-二氯苯基、3，5-二氯苯基、3-氯-4-氟苯基、2-氯-4-氟苯基、4-氯-2-氟苯基、2-氰基苯基、4-甲基苯基、4-異丙基苯基、4-三氟甲基苯基、聯苯基、萘基、3-甲氧苯基、3-羧基苯基、2-甲酰胺基苯基、4-甲氧基苯基、3-苯氧基苯基、4-(4-吡啶基)苯基、4-甲磺酰基苯基、3-二甲氨基苯基、5-四唑基、1-甲基-5-四唑基、2-甲基-5-四唑基、2-苯并噻吩基、2-苯并呋喃基、2-吲哚基、2-喹啉基、7-喹啉基、2-苯并噻唑基、2-苯并咪唑基、1-苯并三唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-咪唑基、5-咪唑基、5-異噁唑基、4-異噁唑基、4-異噻唑基、1，2，4-噁二唑-5-基、2-噁唑基、4-噁唑基、4-吡唑基、5-吡唑基、2-吡啶基、3-吡啶基、2-吡嗪基、5-嘧啶基、2-吡咯基、4-噻唑基、1，2，4-噻二唑-3-基、1，2，5-噻二唑-4-基、1，2，3-噻二唑-4-基、1，2，5-噁二唑-4-基、1，2，3-噁二唑-4-基、1，2，4-三唑-5-基、1，2，3-三唑-4-基、3-噻吩基、1，2，4-三唑-5-基、吡咯并吡啶、呋喃并[3，2-b]吡啶-2-基、噻吩并[2，3-b]吡啶-2-基、5(H)-2-氧代-4-呋喃基、5(H)-2-氧代-5-呋喃基、(1H，4H)-5-氧代-1，2，4-三唑-3-基、4-氧代-2-苯并吡喃基等。
Y2的實例包括但不限于CH2、CH2CH2、CH2CH2CH2、CH(Cl)、CCl2、CH(CF3)、CH(Ph)、CH2CHCl、C(Cl)＝CH2、C(Cl)＝C(Cl)、CH＝CH、CH＝C(CF3)等。
X1、X2、X3和X4的實例包括但不限于N、CH、C-CH3、C-CH(CH3)2、C-Ph、C-Cl、C-Br、C-F、C-CF3、C-C(O)CH3、C-C(O)OH、C-C(O)NH2、C-C(O)N(CH2)2O(CH2)2、C-OCH3、C-OCF3、C-OPh、C-SCH3、C-SOCH3、C-SO2CH3、C-SO2Ph、C-NH2、C-N(CH3)2、C-N(CH3)C(O)CH3、C-N(CH3)C(O)OCH3、C-NHC(O)NHCH3、C-環丙基、C-環丁基、C-環戊基等。
R1的實例包括但不限于氫、氰基、CH3、CH2CH3、CF3、CH2CH2Cl、環丙基等。
R2的實例包括但不限于氫、CH3、CH2CH3、CF3、CH2CH2Cl、環丙基等。
R3的實例包括但不限于氫、CH3、CH2CH3、CF3、CH2CH2Cl、CH2CH2OH、環丙基等。
在式I的一個實施方案中，A-Q部分為CH2CO2H。
在式I的第二個實施方案中，化合物中Y1-Ar部分是S-芳基或C(O)-芳基，其中所述芳基為任選被1-2個選自Rg的基團取代的萘基或苯基。在其一個子集中，Y1-Ar是任選被1個或2個選自鹵素、C1-6烷基和三氟甲基取代的S-苯基。
在式I的第三個實施方案中，化合物中X1是氮，X2、X3和X4獨立選自CH和CRg。在一個子集中，X2、X3和X4之一是CRg，其余的是CH。在另一子集中，X2、X3和X4之一是CH，其余的是CRg。
在式I的第四個實施方案中，化合物中X3是氮，X1、X2和X4獨立選自CH和CRg。在一個子集中，X1、X2和X4之一是CRg，其余的是CH。在另一個子集中，X1、X2和X4之一是CH，其余的是CRg。
在式I的第五個實施方案中，化合物中X1、X2或X3之一是氮，其余的是CH或CRg，X4是CRg。在一個子集中，X1、X2或X3之一是氮，其余的是CH或C-C1-6烷基，X4是任選被ORa取代的C-S(O)n-C1-6烷基或C-C1-6烷基。
在式I的第六個實施方案中，化合物中Y2選自CH2和CH2CH2。
在式I的第七個實施方案中，化合物中R1、R2和R3各自為氫，或者R1和R2一起為氧代基，R3為氫。
式I化合物的一個基團由式Ia表示 其中X2和X3獨立地為CH或C-Rg，A、Ar、Q、Y1、R1、R2、m和Rg如式I所定義。在式Ia的一個實施方案中，化合物中X2和X3各自為CH。在另一實施方案中，化合物中R1和R2各自為H。在又一實施方案中，A-Q是CH2CO2H。在又一實施方案中，Y1-Ar為任選被1個或2個獨立選自鹵素、C1-6烷基和三氟甲基的基團取代的S-苯基。在又一實施方案中，Rg選自SO2-C1-6烷基和C1-6烷基。
式I化合物的另一基團由式Ib表示 其中X1和X2獨立地為CH或C-Rg，A、Ar、Q、Y1、R1、R2、m和Rg如式I所定義。在式Ia的一個實施方案中，化合物中X1和X2各自為CH。在另一實施方案中，化合物中R1和R2各自為H。在又一實施方案中，A-Q是CH2CO2H。在又一實施方案中，Y1-Ar是任選被獨立選自鹵素、C1-6烷基和三氟甲基的1個或2個基團取代的S-苯基。在又一實施方案中，Rg選自SO2-C1-6烷基和C1-6烷基。
式I化合物的另一基團由式Ic代表 其中X1、X2和X3中的一個是N，其余的各自為CH，X4是CRg，m是1或2，Ar、Y1和m如式I所定義。在一個實施方案中，Ar為任選被1個或2個獨立選自鹵素、C1-3烷基和三氟甲基的基團取代的苯基。在另一實施方案中，Y1是S或C(O)。在又一實施方案中，X4選自任選被ORa取代的C-S(O)n-C1-6烷基和C-C1-6烷基。
代表性的式I化合物列于下表
對于本說明書而言，下述縮寫具有指定的含義Ac ＝乙酰基AcO ＝乙酸酯BOC ＝叔丁氧羰基CBZ ＝芐氧羰基CDI ＝羰基二咪唑DCC ＝1，3-二環己基碳二亞胺DCE ＝1，2-二氯乙烷DIBAL ＝二異丁基氫化鋁DIEA＝N，N-二異丙基乙胺DMAP＝4-(二甲氨基)吡啶DMF ＝二甲基甲酰胺EDCI＝1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽EDTA＝乙二胺四乙酸，四鈉鹽水合物
FAB ＝快原子轟擊FMOC ＝9-芴甲氧羰基HMPA ＝六甲基磷酰三胺HATU ＝六氟合磷酸O-(7-氮雜苯并三唑-1-基)N，N，N′，N′-四甲基脲鎓HOBt ＝1-羥基苯并三唑HRMS ＝高分辨率質譜儀ICBF ＝氯甲酸異丁酯KHMDS ＝六甲基二硅氮烷鉀LDA ＝二異丙基氨基鋰MCPBA ＝間氯過苯甲酸MMPP ＝單過氧鄰苯二甲酸鎂六水合物Ms＝甲磺酰基MsO ＝甲磺酸酯NBS ＝N-溴代琥珀酰亞胺NMM ＝4-甲基嗎啉NMP ＝N-甲基吡咯烷酮PCC ＝氯鉻酸吡啶鎓PDC ＝重鉻酸吡啶鎓Ph＝苯基PPTS ＝對甲苯磺酸吡啶鎓pTSA ＝對甲苯磺酸PyH·Br3＝吡啶氫溴酸鹽·合溴r.t./RT ＝室溫rac. ＝外消旋的TFA ＝三氟乙酸TfO ＝三氟甲磺酸酯THF ＝四氫呋喃
TLC ＝薄層色譜法TMSCl＝三甲基甲硅烷基氯烷基縮寫Me ＝甲基Et ＝乙基n-Pr ＝正丙基i-Pr ＝異丙基c-Pr ＝環丙基n-Bu ＝正丁基i-Bu ＝異丁基c-Bu ＝環丁基s-Bu ＝仲丁基t-Bu ＝叔丁基光學異構體-非對映體-互變異構體式I化合物含有一種或多種不對稱中心，可因此作為外消旋體和外消旋體混合物、單一對映體、非對映體混合物和單一非對映體存在。本發明意指包括所有這種式I化合物的異構體形式。
本文所述的一些化合物可存在有不同的氫連接點，稱為互變異構體。這種實例可以是稱為酮-烯醇式互變異構體的酮及其烯醇。單一互變異構體及其混合物也在式I化合物范圍內。
可將式I化合物分成對映體的非對映異構體對，方法為，例如在甲醇或乙酸乙酯或其混合物等合適的溶劑中分級結晶。這種方法得到的對映體對可用常規方法分成單一立體異構體，例如用旋光酸或堿作為拆分劑，或用手性柱通過HPLC等手性分離技術分離。
或者，任何通式I或Ia化合物的對映體可用已知構型的旋光純的原料或試劑通過立體有擇合成獲得。
鹽術語“藥學上可接受的鹽”是指由藥學上可接受的包括無機堿或有機堿在內的無毒堿制成的鹽。從無機堿衍生的鹽包括鋁鹽、銨鹽、鈣鹽、銅鹽、三價鐵鹽、二價鐵鹽、鋰鹽、鎂鹽、三價錳鹽、二價錳鹽、鉀鹽、鈉鹽、鋅鹽等。特別優選的鹽是銨鹽、鈣鹽、鎂鹽、鉀鹽和鈉鹽。從藥學上可接受的有機無毒堿衍生的鹽包括伯胺鹽、仲胺鹽和叔胺鹽，取代胺(包括天然存在的取代胺)、環胺和堿性離子交換樹脂，例如精氨酸、甜菜堿、咖啡因、膽堿、N，N′-二芐基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基-嗎啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡糖、組氨酸、海巴胺、異丙胺、賴氨酸、甲葡糖胺、嗎啉、哌嗪、哌啶、聚胺樹脂、普魯卡因、嘌呤、可可堿、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨丁三醇等。
當本發明化合物為堿性時，則其鹽可從包括無機酸和有機酸在內的藥學上可接受的無毒酸制備。這些酸包括乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟腦磺酸、檸檬酸、乙磺酸、富馬酸、葡糖酸、谷氨酸、氫溴酸、鹽酸、羥乙磺酸、乳酸、馬來酸、蘋果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、硝酸、撲姆酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、對甲苯磺酸等。特別優選的是檸檬酸、氫溴酸、鹽酸、馬來酸、磷酸、硫酸和酒石酸。
不言而喻，除非另有說明，所涉及的式I化合物也意指包括在藥學上可接受的鹽范圍內。
實用性式I化合物是前列腺素D2的拮抗劑。式I化合物與前列腺素D2受體相互作用的能力使得其適用于預防或逆轉由前列腺素引起的哺乳動物，尤其是病人的不良癥狀。前列腺素D2的拮抗作用表明所述化合物及其藥用組合物適用于治療、預防或改善哺乳動物、尤其是人的下述疾病呼吸系統疾病、過敏性疾病、疼痛、炎性疾病、粘液分泌紊亂、骨病、睡眠障礙、生育機能障礙、血液凝固障礙、視覺障礙以及免疫和自身免疫病。此外，這種化合物可抑制細胞致瘤性轉化和轉移瘤生長，因此可用于治療癌癥。式I化合物也可用于治療和/或預防前列腺素D2介導的增殖性疾病，例如可發生在糖尿病性視網膜病和腫瘤血管生成。式I化合物也可通過拮抗收縮性前列腺素類或模擬松弛性前列腺素類來抑制前列腺素類誘導的平滑肌收縮，并因此可適用于治療痛經、早產和嗜酸性細胞相關疾病。
因此，本發明另一方面提供治療或預防前列腺素D2介導疾病的方法，包括給予需要這種治療的哺乳動物患者治療或預防所述前列腺素D2介導疾病有效量的式I化合物。前列腺素D2介導的疾病包括但不限于過敏性鼻炎、鼻充血、鼻溢、常年性鼻炎、鼻炎、包括過敏性哮喘在內的哮喘、慢性阻塞性肺病和其它形式的肺炎；肺循環低血壓；睡眠障礙和睡眠/覺醒周期紊亂；前列腺素類誘導的平滑肌收縮相關的痛經和早產；嗜酸性細胞相關疾病；血栓形成；青光眼和視覺疾病；閉塞性血管病，例如動脈粥樣硬化；充血性心力衰竭；外傷后或外科手術后等需要抗凝治療的疾病或病癥；類風濕性關節炎和其它炎性疾病；壞疽；雷諾病(Raynaud′s disease)；包括細胞保護作用在內的粘液分泌病；疼痛和偏頭痛；骨質疏松癥等需要控制骨形成和重吸收的疾病；休克；包括發熱在內的熱調節；器官移植和分流術的排斥以及需要免疫調節的免疫疾病或病癥。更具體地講，待治療的疾病為前列腺素D2介導的鼻充血、過敏性鼻炎、肺充血和包括過敏性哮喘在內的哮喘等疾病。
劑量范圍式I的化合物的預防性或治療性劑量大小，理所當然會隨所治療疾病的性質和嚴重程度以及具體式I的化合物及其給藥途徑變化而變化。也會隨包括年齡、體重、總體健康狀況、性別、飲食、給藥時間、排泄率、藥物組合和患者的個體反應在內的各種因素的變化而變化。一般來講，每哺乳動物日劑量為約0.001mg/kg至約100mg/kg體重，優選0.01mg/kg至約10mg/kg。另一方面，在一些情況下有必要用應用這些限制以外的劑量。
活性成分可與載體材料結合以生產單劑型，其用量根據待治療宿主和具體給藥模式而變化。例如，目的在于人用的口服給藥制劑可含有0.05mg至5g的活性劑，該劑與占總組合物約5％至約99.95％的適當和方便量的載體材料混合。劑量單位形式通常會含有約0.1mg至約0.4g的活性成分，典型的為0.5mg、1mg、2mg、5mg、10mg、25mg、50mg、100mg、200mg或400mg。
藥用組合物本發明另一發面提供包含式I化合物和藥學上可接受的載體的藥用組合物。術語“組合物”，當指藥用組合物時，意指包括含有活性成分和形成載體的惰性成分(藥學上可接受的賦形劑)的制品，以及任何直接或間接生產自以下方式的制品任兩種或更多種成分復合、絡合或聚集；或一種或多種成分解離；或一種或多種成分間其它類型的反應或相互作用。因此，本發明藥用組合物包括任何由式I化合物、另外的活性成分和藥學上可接受的賦形劑混合制成的組合物。
為治療任何前列腺素類介導的疾病，式I化合物可以含有常規無毒藥學上可接受的載體、輔藥和賦形劑的單位劑量劑型，通過吸入噴霧口腔給藥、局部給藥、胃腸外給藥或直腸給藥。本文所用的術語胃腸外包括皮下注射、靜脈內、肌內、胸骨內注射或輸注技術。除治療小鼠、大鼠、馬、牛、綿羊、狗、貓等溫血動物外，本發明化合物可有效治療人類。
含有活性成分的藥用組合物可以口腔適用的形式，例如片劑、藥片、錠劑、水性或油性混懸劑、散劑或顆粒劑、乳劑、硬或軟膠囊劑或糖漿劑或酏劑。打算做口腔應用的組合物可根據本領域任何已知制備藥用組合物的方法制備，這種組合物可含有一種或多種選自以下的添加劑甜味劑、矯味劑、著色劑、防腐劑，以提供藥用精美和適口的制劑。片劑含有活性成分和適用于制備片劑的無毒藥學上可接受的賦形劑的混合物。這些賦形劑可以是，例如碳酸鈣、碳酸鈉、乳糖、磷酸鈣或磷酸鈉等惰性稀釋劑；玉米淀粉或海藻酸等制粒劑和崩解劑；淀粉、明膠或阿拉伯膠等粘合劑以及硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石粉等潤滑劑。片劑可以是素片，或用已知技術包衣以延遲胃腸道內的崩解和吸收并因此提供較長時間的持續作用。例如，可以使用單硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯等時間延遲材料。也可以使用美國專利4,256,108、4,166,452和4,265,874描述的包衣技術以制備控釋滲透治療片。
應用于口腔的劑型也可以硬明膠膠囊劑存在，其中活性成分與碳酸鈣、磷酸鈣或高嶺土等惰性固體稀釋劑混合在一起，或以軟明膠膠囊形式存在，其中活性成分與丙二醇、聚乙二醇和乙醇等水混溶性溶劑混合在一起，或與花生油、液體石蠟或橄欖油等油性介質混合在一起。
水性混懸劑含有活性材料與適用于制備水性混懸劑的賦形劑的混合物。這種賦形劑是羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、海藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、西黃蓍膠和阿拉伯膠等懸浮劑；分散劑或濕潤劑可以是卵磷脂等天然存在磷脂，或硬脂酸聚氧乙烯酯等烯化氧與脂肪酸的縮合物，或十七烷乙烯氧基鯨蠟醇等環氧乙烷與長鏈脂肪族醇的縮合物，或單油酸聚氧乙烯山梨醇酯等環氧乙烷與從脂肪酸和己糖醇得來的偏酯的縮合物，或單油酸聚乙烯脫水山梨醇酯等環氧乙烷與從脂肪酸和己糖醇脫水物得來的偏酯的縮合物。水性混懸劑也可含有一種或多種防腐劑如對羥基苯甲酸乙酯或對羥基苯甲酸正丙酯等、一種或多種著色劑、一種或多種矯味劑和一種或多種甜味劑如蔗糖、糖精或天冬甜素。
油性混懸劑可通過使活性成分懸浮于植物油(例如花生油、橄欖油、芝麻油或椰子油)或礦物油(例如液體石蠟)中來配制。油性混懸劑可含有增稠劑，例如蜂蠟，固體石蠟或鯨蠟醇。可加入上述甜味劑和矯味劑以提供適口的口服制劑。這些組合物可通過加入抗壞血酸等抗氧化劑加以保存。
適用于加水制備成水性混懸劑的散劑和顆粒劑，提供與分散劑或濕潤劑、懸浮劑以及一種或多種防腐劑混合的活性成分。通過以上敘述示例了合適的分散劑或濕潤劑、懸浮劑。也可存在甜味劑、矯味劑和著色劑等額外賦形劑。
本發明藥用組合物也可以是水包油型乳劑形式。油相可以是橄欖油或花生油等植物油，也可以是液體石蠟等礦物油，或是上述油的混合物。合適的乳化劑可以是大豆磷脂、卵磷脂等天然存在的磷脂，可以是單油酸脫水山梨醇酯等從脂肪酸和己糖醇脫水物得到的酯或偏酯，也可以是單油酸聚氧乙烯脫水山梨醇酯等所述偏酯與環氧乙烷的縮合物。所述乳劑也可含有甜味劑和矯味劑。
糖漿劑和酏劑可用甜味劑調配，例如甘油、丙二醇、山梨醇或蔗糖。這種制劑也可含有緩和劑、防腐劑以及矯味劑和著色劑。所述藥用組合物可以是無菌注射水性或油性混懸劑形式。這種混懸劑可根據已知技術用上述合適的分散劑或濕潤劑調配。所述無菌注射制劑也可為溶于或混懸于無毒胃腸外稀釋劑或溶劑的無菌注射液或懸浮液，例如1，3-丁二醇溶液。與所述可接受載體和溶劑一道可以被利用的有水、林格氏液和等滲氯化鈉溶液。也可以使用乙醇、丙二醇或聚乙二醇等助溶劑。此外，無菌的固定油照例用作溶劑或懸浮介質。為了這一目的，可使用任何溫和的包括合成甘油單酯或甘油二酯在內的固定油。此外，油酸等脂肪酸可用于注射制劑。
式I化合物也可以用于直腸給藥的栓劑形式給予。這些組合物可通過混合藥物與合適的非刺激性賦形劑來制備，所述賦形劑在環境溫度下是固體，但在直腸溫度下是液體，因此在直腸內融化釋放出藥物。這種材料是可可脂和聚乙二醇。
用于局部，使用含有式I的化合物的乳膏劑、軟膏劑、凝膠劑、溶液劑或混懸劑等。(為了這種應用的目的，局部應用應包括漱口劑和含漱劑)。局部制劑通常可包括藥用載體、助溶劑、乳化劑、滲透增強劑、防腐系統和軟化劑。
與其它藥物聯用為治療和預防前列腺素介導的疾病，式I化合物可與其它治療藥共同給藥。因此，本發明另一方面提供治療前列腺素D2介導疾病的藥用組合物，其包含治療有效量的式I的化合物和一種或多種其它治療藥。適合于與式I的化合物聯合治療的治療藥包括(1)前列腺素受體拮抗劑；(2)曲安奈德等皮質類固醇；(3)β-激動劑，例如沙美特羅、福莫特羅、特布他林、奧西那林、沙丁胺醇等；(4)白三烯調節劑，例如白三烯拮抗劑、或脂加氧酶抑制劑例如孟魯司特、扎魯司特、普侖司特或齊留通；(5)抗組胺藥(組胺H1拮抗藥)例如溴非尼拉敏、氯苯那敏、右氯苯那敏、曲普利啶、氯馬斯汀、苯海拉明、二苯拉林、曲吡那敏、羥嗪、甲地嗪、異丙嗪、阿利馬嗪、阿扎他定、賽庚啶、安他唑啉、非尼拉敏、美吡拉敏、阿司咪唑、諾阿斯米唑、特非那定、氯雷他定、西替利嗪、左西替利嗪、非索非那定、地氯雷他定等；(6)減充血藥，包括苯福林、苯丙醇胺、偽麻黃堿、羥甲唑啉、腎上腺素、萘甲唑啉、賽洛唑啉、六氫脫氧麻黃堿或左旋去氧麻黃堿；(7)鎮咳藥，包括可卡因、二氫可待因酮、卡拉美芬、噴托維林或右甲嗎喃；(8)另一前列腺素配體，包括前列腺素F激動劑，例如拉坦前列素；米索前列醇、恩前列素、利奧前列素、奧諾前列醇或羅沙前列醇；(9)利尿藥；(10)非甾體抗炎藥(NSAID)，例如丙酸衍生物(阿明洛芬、苯噁洛芬、布氯酸、卡洛芬、芬布芬、非諾洛芬、氟洛芬、氟比洛芬、布洛芬、吲哚洛芬、酮洛芬、咪洛芬、萘普生、奧沙丙秦、吡洛芬、普拉洛芬、舒洛芬、噻洛芬酸和硫噁洛芬)、乙酸衍生物(吲哚美辛、阿西美辛、阿氯芬酸、環氯茚酸、雙氯芬酸、芬氯酸、芬克洛酸、芬替酸、呋羅芬酸、異丁芬酸、伊索克酸、庚乙酸、舒林酸、硫平酸、托美丁、齊多美辛和佐美酸)、芬那酸衍生物(氟芬那酸、甲氯芬那酸、甲芬那酸、尼氟芬那酸和托芬那酸)、聯苯羧酸衍生物(二氟尼柳和氟苯柳)、苯并噻嗪類(伊索昔康、吡羅昔康、舒多昔康和替諾昔康)、水楊酸鹽(乙酰水楊酸、柳氮磺胺吡啶)和吡唑啉酮(阿扎丙宗、芐哌吡酮、非普拉宗、莫非布宗、羥布宗、保泰松)；(11)環氧合酶-2(COX-2)抑制劑，例如塞來考昔和羅非考昔、艾托考昔和伐地考昔；(12)磷酸二酯酶IV型(PDE-IV)抑制劑，例如吲達帕胺、羅氟司特；(13)趨化因子受體拮抗劑，尤其是CCR-1、CCR-2和CCR-3拮抗劑；(14)降膽固醇藥，例如HMG-CoA還原酶抑制劑(洛伐他汀、辛伐他汀和普伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀和其它他汀類藥物)、螯合劑(考來烯胺和考來替泊)、煙酸、非諾貝酸衍生物(吉非貝齊、氯貝特、非諾貝特和苯扎貝特)和普羅布考；(15)抗糖尿病藥，例如胰島素、磺酰脲類、雙胍(二甲雙胍)、α-糖苷酶抑制劑(阿卡波糖)和格列酮類(曲格列酮、匹格列酮、恩格列酮、羅格列酮等)；(16)干擾素β制劑(干擾素β-1a、干擾素β-1b)；(17)抗膽堿能藥，例如毒蕈堿拮抗劑(異丙托溴銨和噻托溴銨)以及選擇性毒蕈堿M3拮抗劑；(18)類固醇，例如倍氯米松、甲潑尼龍、倍他米松、潑尼松、地塞米松和氫化可的松；(19)通常用于治療偏頭痛的曲坦類，例如舒馬曲坦和利扎曲普坦；(20)阿侖膦酸和其它骨質疏松癥治療藥；(21)其它化合物，例如5-氨基水楊酸及其前藥、抗代謝藥，例如硫唑嘌呤和6-巰基嘌呤、細胞毒癌化療藥、緩激肽(BK2或BK1)拮抗劑、塞曲司特、神經激肽拮抗劑(NK1/NK2)等TP受體拮抗劑、美國專利5,510,332、WO97/03094、WO97/02289、WO96/40781、WO96/22966、WO96/20216、WO96/01644、WO96/06108、WO95/15973和WO96/31206等敘述的VLA-4拮抗劑。
此外，本發明所包括的治療前列腺素D2介導疾病的方法，該方法包括給予需要這種治療的患者治療有效量的式I的化合物，并且與一種或多種以上剛列出的成分共同給予。當單獨給予活性成分時，其用量可為各個活性成分常規用量，或者在一些情況下，活性成分合用可導致一種或多種活性成分的較低劑量。
合成方法本發明式I的化合物可根據流程圖A-F概述的合成路線，并按照本文提供的實施例描述的方法制備。本文提供的流程圖和具體實施例以說明為目的，本領域技術人員會意識到其它本發明化合物可以類似方法用說明性步驟制備，或通過本領域熟知的官能團相互轉換步驟得到，或用有機合成領域技術人員已知的其它其它步驟制備。
方法A吡啶1可進行甲酰化作用得到醛2，其步驟描述于J.HeterocyclicChem.，第81頁，(1988)，Heterocycles第151頁，1993或Synthesis，第306頁(1999)。鹵素用甲硫醇鈉或甲醇鈉替代，然后與疊氮乙酸甲酯縮合產生疊氮烯烴4，在熱環境下環化得到吲哚5(參見例如，Tetrahedron Lett.，2000，414777-4780)。為得到稠合的5元環系列，在KOtBu存在下用丙烯酸甲酯處理化合物5，然后用HCl/EtOH脫羧基得到6(m＝1)。為得到稠合的6-7元環系列，用NaH/DMF和合適的溴代酯處理化合物5，然后用KOtBu/THF進行環化，最后用HCl/EtOH實現脫羧得到6(m＝2、3)。酯7的形成用Reformatsky條件進行，然后用TMSCl/NaI脫氧，或者通過Horner-Emmonds反應然后經PtO2或Pd(OH)2氫化。或者，通過還原作用用乙醇-THF中的NaBH4將6轉化成7，然后用NaHMDS作為堿與氯磷酸二苯酯反應。所得磷酸酯用丙二酸二甲酯和NaHMDS處理。將該雙酯在DMSO中與NaCl一起加熱得到7。
流程圖A NaH/DMF2)H2/PtO2m＝1，2，3MeOH/THF R＝Me，Et或H2/Pd(OH)2/MeOH Y＝Cl，o或Z＝O或S1)NaBH4/EtOH2)(PhO)2POCl/NaHMDS3)MeO2CCH2CO2Me/NaHMDS4)NaCl/DMSO方法B化合物7與合適的酰氯在1，2二氯乙烷中進行的Friedel-Crafts反應，得到相應的酮8。接著用氫氧化鈉使酯裂開，得到酸9。為制備硫醚11，用SO2Cl2在1，2二氯乙烷中處理合適的二硫化物，得到相應的亞磺酰氯，然后將其與化合物7反應，得到硫醚酯10。用氫氧化鈉水溶液水解10得到酸11。
流程圖B 方法C硫醚化合物8a可用Na2WO4/H2O2氧化，得到相應的砜酯，將其水解得到砜酸12。化合物7a可同樣被氧化，所得砜13可按照流程圖B中所述步驟合成為硫醚14。
流程圖C 方法D將溴吡啶醛2a用方法A所述反應步驟合成為化合物15。酯和異丙基部分的引入見下述。Reformatsky反應后，用TMSCl/NaI脫氧，然后用鈀介導與2-溴丙烯偶合，接著氫化得到16。或者，Horner-Emmonds反應后用鈀介導與2-溴丙烯偶合，最后氫化兩個烯烴，得到16，按照流程圖B所述將其合成為化合物17。也可將異丙基在合成早期引入。化合物2a可如方法A化合物5的制備中所示被轉化成吖吲哚酯。將異丙基如所述用鈀介導與2-溴丙烯偶合，從而引入。
流程圖D 方法E吖吲哚18可按照J.Heterocyclic Chem.359(1992)中步驟制備。用堿處理18，然后通過CO2和重氮甲烷得到酯19，接著通過方法A和B中所述化學過程將其進一步官能化，得到酸23。或者，縮合2-吡啶甲醛與疊氮基乙酸甲酯得到疊氮基烯烴25，將其在熱條件下環化得到酯19，將其繼續進行得到酸23。
流程圖E
可供選擇的方法 方法F按照方法A所述通用方法從2-氯吡啶制備化合物26。然后用三丁基異丙稀基錫烷(J.Org.Chem.1988，第3218頁)和三(二亞芐基丙酮)合二鈀在三苯基砷存在下，將酮26轉化成甲基乙烯基化合物27。酮27的Wittig Horner反應后，氫化得到酯28。酯28被轉化成化合物29。將對映體在手性HPLC OD柱上分離，然后水解得到30和31。
生物學活性測定試驗式I化合物可通過用下述試驗測定其體外和體內前列腺素類拮抗劑或激動劑活性及其選擇性而得到檢驗。得到證明的前列腺素受體活性為DP、EP1、EP2、EP3、EP4、FP、IP和TP。
人胚腎(HEK)293(ebna)細胞系中前列腺素類受體的穩定表達將全長編碼序列的前列腺素類受體cDNA亞克隆到哺乳動物表達載體的合適位點中，并轉染到HEK 293(ebna)細胞中。表達個體cDNA的HEK 293(ebna)細胞在選擇條件下生長，生長2-3周后用接種克隆環法分離單菌落并隨后擴展成克隆細胞系。
前列腺素類受體結合試驗培養并收獲HEK 293(ebna)細胞，在蛋白酶抑制劑存在下裂解細胞，接著通過差速離心制備膜，供受體結合試驗使用。前列腺素類受體結合試驗在含有1mM EDTA、10mM二價陽離子和合適放射性配體的10mM MES/KOH(pH6.0)(EP、FP和TP)或10mMHEPES/KOH(pH7.4)(DP和IP)中進行。反應自加入膜蛋白開始。將配體加入二甲亞砜中，在所有孵育(體系)中保持恒定在1％(v/v)。在1μM相應非放射性前列腺素類存在下測定非特異性結合。在室溫下或30℃保溫60分鐘，然后快濾。用總結合減去非特異性結合來計算特異性結合。在各個配體濃度的剩余特異性結合以配體濃度的函數來計算和表示，以繪制用于測定配體親和性的S形濃度-反應曲線。
前列腺素類受體激動劑和拮抗劑試驗進行測量刺激(HEK 293(ebna)細胞中EP2、EP4、DP和IP)或抑制(人紅白血病(HEL)細胞中EP3)細胞內cAMP蓄積或細胞內鈣活動化(用脫輔基-水母發光蛋白穩定轉染的HEK 293(ebna)細胞中EP1、FP和TP)的全細胞第二信使試驗，以確定受體配體是激動劑還是拮抗劑。就cAMP試驗而言，收獲細胞并將其重懸于含有25mM HEPES，pH7.4的HBSS中。孵育(體系)含有100μM RO-20-1724(IV型磷酸二酯酶抑制劑，購自Biomol)，在僅僅EP3抑制試驗情況下，還含有15μM毛喉素以刺激cAMP產生。樣品于37℃保溫10分鐘，終止反應并測定cAMP水平。對于鈣活動化試驗，細胞帶有輔因子還原型谷胱甘肽和腔腸素，收獲并重懸于Ham′s F12培養基。通過監測由鈣與細胞內發光蛋白水母發光蛋白結合而激發的發光來測定鈣活動化。將配體加入到二甲亞砜中，在所有孵育(體系)中保持恒定在1％(v/v)。對于激動劑，第二信使反應表示為配體濃度的函數，計算相對于前列腺素類標準的EC50值和最大反應。對于拮抗劑，配體抑制激動劑反應的能力通過Schild分析測定，計算KB和斜率值。
預防PGD2或變應原誘導的過敏性綿羊的鼻充血動物準備使用健康成年綿羊(18-50kg)。這些動物基于對皮內注射豬蛔蟲(Ascaris suum)提取物自然陽性皮膚反應挑選。
鼻充血的測量實驗用意識清醒的動物進行。將動物置于手推車中，俯臥位，頭部固定。鼻腔導氣管阻力(NAR)用修改的面具鼻測量技術測量。為插入鼻氣管插管對鼻通道進行局部麻醉(2％利多卡因)。將管最大端與呼吸速率計連接，血流和血壓信號記錄在用于聯機計算NAR的計算機的示波器上。通過給予霧化溶液來完成(10撳/鼻孔)進行鼻攻擊試驗。記錄攻擊前和攻擊后60-120分鐘后的NAR充血的變化。
預防PGD2和變應原誘導的短尾猴的鼻塞動物準備使用健康成年雄性短尾猴(4-10kg)。這些動物基于對皮內注射豬蛔蟲提取物天然陽性皮膚反應挑選。每個實驗前，選用來研究的猴子禁食過夜，隨意飲水。第二天早晨，從其居住的籠子移出前，用氯胺酮鎮靜(10-15mg/kg肌注)。將其置于加熱臺上(36℃)，大劑量注射(5-12mg/kg靜脈注射)丙泊酚。將動物用具套囊氣管(4-6mm直徑)進行插管，并通過連續靜脈內輸入丙泊酚(25-30mg/kg/h)維持麻醉。在實驗全程監測生命體征(心率、血壓、呼吸頻率、體溫)。
鼻充血的測量通過與氣管相連的呼吸速度描記器測量動物呼吸阻力，以確保其正常。用Ecovision accoustic量鼻器評價鼻充血。該技術給出非侵入性2D鼻內超聲波回聲圖。用配備有客戶定制軟件(Hood Laboratories，Mass，U.S.A.)的膝上型計算機，在10秒鐘內計算出鼻容積和沿著鼻腔長度的最小橫斷面面積。鼻攻擊試驗直接針對動物鼻腔(50μl容量)。記錄攻擊前和攻擊后60-120分鐘后的鼻充血變化。如果鼻充血發生，會將其換算成鼻體積的減少。
受過訓練的意識清醒的松鼠猴的肺力學試驗步驟包括將訓練過的松鼠猴放在氣溶膠暴露房間的座椅中。就對照而言，記錄約30分鐘的呼吸參數的肺結構測量值，以建立每只猴當天的正常對照值。就口服給藥而言，將化合物溶解或懸浮于1％甲基纖維素溶液(甲基纖維素，65HG，400cps)中，并以1mL/kg體重的體積給予。對于用氣霧劑給予化合物，使用DeVilbiss超聲噴霧器。在用1∶25稀釋的PGD2氣霧劑或豬蛔蟲抗原氣霧劑攻擊猴之前，預處理周期變動范圍從5分鐘到4小時。
攻擊后，通過計算機計算每分鐘的數據，格式為包括空氣阻力(RL)和動力順應性(Cdyn)在內的每個呼吸參數對照值的百分比變化。每個試驗化合物的結果在攻擊后60分鐘的最短時間里隨后獲得，然后將其與先前記錄的該猴基線對照值相比較。此外，每個猴的60分鐘攻擊后總體值(之前的基線值和測試值)分別求平均值，并用于計算由試驗化合物引起的介質或蛔蟲抗原反應總體百分抑制。為統計分析，使用配對t檢驗。(參考McFarlane，C.S.等，Prostaglandins，28，173-182(1984)和McFarlane，C.S.等，Agents Actions，22，63-68(1987))。
過敏性綿羊中誘導的支氣管收縮的預防動物準備使用平均體重為35kg(范圍18-50kg)成年綿羊。所有使用的動物要滿足兩個條件a)它們對1∶1,000或1∶10,000稀釋的豬蛔蟲提取物有天然皮膚反應(Greer Diagnostics，Lenois，NC)；和b)它們已經預先對用豬蛔蟲吸入劑攻擊起免疫反應，伴有急性支氣管收縮和晚期支氣管梗阻(W.M.Abraham等，Am.Rev.Resp.Dis.，128，839-44(1983))。
氣道力學的測量將未鎮靜的綿羊限制在手推車中，俯臥位，頭部固定。鼻道用2％利多卡因溶液表面麻醉后，將氣囊式導管通過一個鼻孔插入食管下段。接著將帶套囊的氣管導管用柔韌的纖維光學支氣管鏡導向通過另一鼻孔插入動物。用食管氣囊式導管(充有1mL空氣)評價胸膜腔壓力，放置該裝置以使吸氣產生負壓與清晰可辨的心源性振蕩區分。用帶邊孔導管(內徑2.5mm)進入并放置在鼻氣管插管遠端以測量氣管中側壓。
跨肺壓，作為氣管壓和胸膜腔壓的差值，用壓差換能器(DP45；Validyne Corp.，Northridge，CA)測量。為測量肺阻力(RL)，將鼻氣管插管的最大端與呼吸速率計(Fleisch，Dyna Sciences，Blue Bell，PA)連接。血流和跨肺壓的信號記錄在與PDP-11數字計算機(DigitalEquipment Corp.，Maynard，MA)相連的示波器(DR-12型；Electronicsfor Medicine，White Plains，NY)上，根據通過積分和血流獲得的跨肺壓、呼吸量在線計算肺阻力。分析10-15次呼吸以確定肺阻力。胸腔氣體量(Vtg)用身體體積描記器測量，以獲得具體的肺阻力(SRL＝RL-Vtg)。
提供以下實施例以說明本發明，不能以任何方式解釋為限制本發明的范圍。除非另有說明，實施例中，-所有式I的終產物用NMR、TLC和元素分析或質譜進行分析；-中間體用NMR和TLC進行分析；-大多數化合物用快速色譜法在硅膠上純化，重結晶和/或swish(懸浮于溶劑然后過濾固體)；-反應過程用薄層色譜法(TLC)跟蹤，給出的反應時間僅用于說明；對映體過量用正相HPLC手性柱ChiralPak AD；250×4.6mm測量。
實施例1[5-[(4-氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 步驟14-氯煙堿醛如F.Marsais等，J.Heterocyclic Chem.，25，81(1988)所述，制備標題化合物。
步驟24-(甲硫基)煙堿醛向NaSMe(9.5g，135mmol)的MeOH(250mL)溶液中加入步驟1的4-氯煙堿醛(13.5g，94.4mmol)/MeOH(250mL)。將反應混合物在60℃維持15min。將反應混合物倒在NH4Cl和EtOAc上。分離有機相，用H2O洗滌并經Na2SO4干燥。然后將所述化合物通過硅膠用50％EtOAc/己烷純化，得到標題化合物。
步驟3(2Z)-2-疊氮基-3-[4-(甲硫基)吡啶-3-基]丙-2-烯酸甲酯將4-(甲硫基)煙堿醛(4.8g，31mmol)和疊氮乙酸甲酯(9.0g，78mmol)的MeOH(50mL)溶液于-12℃加入到25％NaOMe的MeOH(16.9mL，78mmol)溶液中。在30分鐘加入過程中，監測內部溫度并使其保持在-10℃至-12℃。然后將所得混合物在冰浴中攪拌幾小時，然后在低溫房冰浴中過夜。然后將懸浮液倒在冰和NH4Cl的混合物上，攪拌10分鐘后將漿狀物過濾。將產物用冷H2O洗滌，然后真空干燥，得到標題化合物含有少許鹽的淡棕色固體(7.4g)。然后將所述化合物通過硅膠用EtOAc純化。
步驟44-(甲硫基)-1H-吡咯并[2，3-b]吡啶-2-甲酸甲酯將步驟3化合物(0.40g，1.6mmol)的二甲苯(16mL)懸浮液緩慢加熱到140℃。在140℃15分鐘后，讓黃色溶液冷卻至室溫。必須小心操作，因為氮的形成有放熱的可能。然后將懸浮液冷卻至0℃，過濾并用二甲苯洗滌，得到標題化合物。
步驟54-(甲硫基)-6-氧代-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-7-甲酸乙酯在0℃，向步驟4化合物(0.35g，1.6mmol)的DMF(20mL)溶液中加入NaH(1.2當量)。5分鐘后，加入nBu4NI(0.10g)和4-溴丁酸乙酯(0.40mL)。在室溫下1小時后，將反應混合物倒在飽和NH4Cl和EtOAc上。分離有機相，用H2O洗滌并經NaSO4干燥。蒸發后，用快速色譜法純化粗產物。將二酯溶于THF(7.0mL)，并于0℃加入1.06M叔丁醇鉀(2.2mL)的THF溶液。在室溫下1小時后，將反應混合物倒在飽和NH4Cl和EtOAc上。分離有機相，經NaSO4干燥，并減壓蒸發，得到標題化合物的乙酯和甲酯混合物。
步驟64-(甲硫基)-8，9-二氫吡咯并[3，2-b]吲嗪-6(7H)-酮向步驟5的化合物(0.32g)中加入EtOH(8.0mL)和濃HCl(2.0mL)。將所得懸浮液回流5小時。讓反應混合物在EtOAc和Na2CO3之間分配。分離有機相，蒸發后得到標題化合物。
步驟7(2E，2Z)-[4-(甲硫基)-8，9-二氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6(7H)-亞基]乙酸乙酯向膦酰乙酸三乙酯(0.45g，2.17mmol)的DMF(12mL)溶液中加入80％NaH(0.06g，2.00mmol)和步驟6的化合物(0.22g，1.00mmole)。在55℃4小時后，將反應混合物倒在飽和NH4Cl和EtOAc上。分離有機相并減壓蒸發。粗產物通過快速色譜純化，得到標題化合物。
步驟8[4-(甲硫基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸乙酯將步驟7的化合物加熱溶解于MeOH-THF中。室溫下，向預冷溶液中加入PtO2，將所得混合物在1大氣壓氫氣下保持18小時。將反應混合物在硅藻土上用CH2Cl2小心過濾。減壓蒸發濾液，得到標題化合物。或者，步驟7的化合物可用Pd(OH)2在EtOAc中于40PSI的H2下氫化18小時。
步驟9[4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸乙酯將步驟8的化合物(0.08g，0.27mmol)置于MeOH(3.0mL)中，向其中加入Na2WO4(0.10g)和30％H2O2(600μL)。1小時后，讓反應混合物在H2O和EtOAc之間分配。有機相用H2O洗滌，分離并蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟10[5-[(4-氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸乙酯向4，4′-二氯二苯基二硫化物(0.24g)的1，2-二氯乙烷溶液(2.0mL)中加入SO2Cl2(50μL)。將步驟9的化合物(0.05g)置于DMF(2.0mL)中，向其中加入上述混合物(≈180μl)。用1H NMR跟蹤反應，并維持在室溫下直到原料沒有剩余。將反應混合物倒在飽和NaHCO3和EtOAc上。分離有機相，蒸發，標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟11[5-[(4-氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸將步驟10的化合物溶于1/1混合的THF-MeOH中，向其中加入1N NaOH。在室溫下18小時后，讓反應混合物在NH4Cl和EtOAc之間分配。分離有機相，經Na2SO4干燥，蒸發，得到標題化合物。1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ11.00(bs，1H)，8.60(d，1H)，7.80(d，1H)，7.20(d，2H)，7.00(d，2H)，4.65(m，1H)，4.20(m，1H)，3.75(m，1H)，3.35(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例2[5-[(4-氯苯基)硫基]-4-(甲硫基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 按照類似于實施例1步驟10和11所描述的方法，可從實施例1中步驟8的化合物制備標題化合物。
m/z 418。
實施例3[5-[(3，4-二氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸(對映體A和對映體B) 如實施例1所述，用步驟10中雙(3，4-二氯苯基)二硫化物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.55(d，1H)，7.85(d，1H)，7.35(d，1H)，7.15(s，1H)，6.95(d，1H)，4.60(m，1H)，4.15(m，1H)，3.80(m，1H)，3.40(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
m/z 484.
將所述對映體在Chiralecel OD柱25cm×20mm上分離，條件30％異丙醇，7％乙醇，0.2％乙酸/己烷，流速8ml/min。其純度用Chiralecel OD柱25cm×4.6mm加以證實，條件35％異丙醇0.2％乙酸/己烷，流速1.0ml/分鐘。流動性較強的對映體Tr＝9.7分鐘，流動性較弱的對映體Tr 11.1分鐘。
實施例4[5-(4-氯苯甲酰基)-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 步驟1[5-(4-氯苯甲酰基)-4-(甲硫基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸乙酯向4-氯苯甲酰氯(0.30g，1.7mmol)的1，2-二氯乙烷(6.0mL)溶液中加入AlCl3(0.24g，1.8mmole)。5分鐘后，將實施例1步驟8的[4-(甲硫基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸乙酯(0.15g，0.47mmole)的1，2-二氯乙烷(6.0mL)溶液加入到上述混合物中。4小時后，在80℃，讓反應混合物在EtOAc和NaHCO3之間分配。分離有機相，經Na2SO4干燥，蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟2[5-(4-氯苯甲酰基)-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸乙酯向[5-(4-氯苯甲酰基)-4-(甲硫基)-6，7，8-9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6基]乙酸乙酯(0.12g，0.27mmole)的MeOH(5.0mL)溶液中加入Na2WO4(0.1g)和30％H2O2(300μL)。將反應混合物于55℃攪拌1小時。然后讓反應混合物在H2O和EtOAc之間分配。將有機相用H2O洗滌，經Na2SO4干燥并蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟3[5-(4-氯苯甲酰基)-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸將[5-(4-氯苯甲酰基)-4-(甲磺酰基)-6，7-8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6基]乙酸乙酯如實施例1步驟11所描述進行處理，得到標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.55(d，1H)，7.90(d，2H)，7.65(d，1H)，7.45(d，2H)，4.55(m，1H)，4.25(m，1H)，3.45(m，1H)，3.20(s，3H)，2.05 to 3.00(m，6H).
m/z 446實施例5[5-(4-溴苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 按照實施例1描述的方法，用4，4′-二溴二苯基二硫化物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.60(d，1H)，7.80(d，1H)，7.35(d，2H)，7.00(d，2H)，4.65(m，1H)，4.20(m，1H)，3.80(m，1H)，3.35(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例6方法-1[9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸 步驟12-(甲硫基)煙堿醛除將溶液在55℃加熱2小時外，其它如實施例1步驟2所述，由2-溴代煙堿醛(A.Numata Synthesis 1999，第306頁)制備標題化合物。
步驟2(2Z)-2-疊氮基-3-[2-(甲硫基)吡啶-3-基]丙-2-烯酸甲酯如實施例1步驟3所述，制備標題化合物。
步驟34-(甲硫基)-1H-吡咯并[3，2-c]吡啶-2-甲酸甲酯將(2Z)-2-疊氮基-3-[2-(甲硫基)吡啶-3-基]丙-2-烯酸甲酯(1.00g，4.00mmol)的均三甲苯(50mL)溶液在160℃加熱1小時。將反應混合物冷卻至室溫，然后冷卻至0℃，將沉淀過濾并用冷的均三甲苯洗滌，得到標題化合物。
步驟41-(甲硫基)-8-氫代-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-7-甲酸甲酯向4-(甲硫基)-1H-吡咯并[3，2-c]吡啶-2-甲酸甲酯(0.30g，1.35mmol)的THF(3mL)-甲苯(12.0mL)懸浮液中加入1.06M叔丁醇鉀(1.42mL/1.41mmol)和丙烯酸甲酯(300μL)的THF溶液。將所得混合物在80℃加熱18小時。讓所得混合物在EtOAc和NH4Cl之間分配，通過硅藻土過濾。分離有機相，經Na2SO4干燥并過濾，得到標題化合物。
步驟51-(甲硫基)-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮如實施例1步驟6所述，將1-(甲硫基)-8-氧代-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-7-甲酸甲酯轉化成標題化合物。
步驟6[8-羥基-1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸甲酯將1-(甲硫基)-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮(0.15g，0.68nmol)、溴乙酸甲酯(0.34mL)、Zn-Cu(0.226g)的混合物在THF(3.0mL)中超聲處理2小時。然后將混合物在60℃加熱5分鐘，直到反應完成。讓反應混合物在EtOAc和NH4Cl之間分配。分離有機相，經Na2SO4干燥，過濾并減壓蒸發，得到標題化合物。將所述化合物通過快速色譜純化。
步驟7[1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸甲酯將NaI(0.300g)置于CH3CN(3.2mL)中，向其中加入TMSCl(0.266mL)。將該混合物在水浴中加入到[8-羥基-1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸甲酯(0.15g，0.515mmol)的CH3CN(1.5mL)懸浮液中。0.5小時后，讓反應混合物在EtOAc和NaHCO3之間分配。分離有機相，經硫代硫酸鈉洗滌，經MgSO4干燥并蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟8[1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸甲酯如實施例1步驟9所述，將[1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸甲酯轉化成標題化合物。
步驟9[9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸如實施例1步驟10和11所描述，用步驟10中雙(3，4-二氯苯基)二硫化物將[1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸甲酯轉化成標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.35(d，1H)7.80(d，1H)，7.35(d，1H)，7.15(s，1H)，6.95(d，1H)，4.55(m，1H)，4.35(m，1H)，3.90(m，1H)，3.30(s，3H)，3.15(m，1H)，3.05(m，1H)，2.80(m，1H)，2.50(m，1H)。
實施例6方法-2[9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸步驟11-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-醇在0℃，向實施例6方法-1步驟5中1-(甲硫基)-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮(0.55g，2.2mmol)的EtOH(10mL)-THF(1mL)懸浮液中加入NaBH4(0.10g，2.6mmol)。在室溫下30分鐘后，加入丙酮猝滅反應。減壓蒸去溶劑，將EtOAC和H2O加入殘余物。分離有機相，經MgSO4干燥并蒸發。標題化合物用EtOAc/己烷洗滌并過濾。
步驟22-[1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]丙二酸二甲酯在-78℃，向1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-醇(0.54g，2.1mmol)的THF(10mL)懸浮液中加入1M NaHMDS/THF(2.35mL，2.4mmol)和氯磷酸二苯酯(0.53mL，2.6mmol)。30分鐘后，加入丙二酸二甲酯(0.73mL，6.4mmol)和1M NaHMDS置于THF(6.8mL，6.8mmol)溶液中。使反應混合物到0℃，然后到室溫。然后讓所得混合物在ETOAc和NH4Cl之間分配。有機相經MgSO4干燥，過濾并蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟3[1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]-乙酸甲酯向2-[1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]丙二酸二甲酯(0.59g，2.17mmol)和DMSO(4mL)的混合物中加入NaCl(0.45g)的H2O(0.45mL)溶液。在150℃18小時后，讓反應混合物在ETOAc和H2O之間分配。分離有機相，經Na2SO4干燥，并蒸發。然后標題化合物用快速色譜法進行純化。
步驟4[9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸如實施例6方法-1步驟8-9所描述，由[1-(甲硫基)-7，8-二氫-6H-吡啶并-[3，4-b]吡咯里嗪-8基]乙酸甲酯獲得標題化合物。
實施例7[10-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，4-b]吲嗪-9-基]乙酸 步驟1[1-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，4-b]吲嗪-9-基]乙酸乙酯按照與實施例1步驟5-9中描述的方法相同的方法，由實施例6步驟3的產物制備標題化合物。
步驟2[10-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，4-b]吲嗪-9-基]乙酸按照與實施例1步驟10-11相同的方法，用步驟10中雙(3，4-二氯苯基)二硫化物將步驟1的產物轉化成標題化合物。
MS M+1＝485。
實施例8(4-(甲磺酰基)-5-{[4-(三氟甲基)苯基]硫基}-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]-吲嗪-6-基)乙酸
如實施例1所述，用雙[4-(三氟甲基)苯基]二硫化物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.55(d，1H)，7.75(d，1H)，7.45(d，2H)，7.15(d，2H)，4.55(m，1H)，4.15(m，1H)，3.80(m，1H)，3.30(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
m/z 513(M+1)實施例9[5-[(2-氯-4-氟苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 如實施例1所述，用雙(2-氯-4-氟苯基)二硫化物制備標題化合物。
m/z 469(M+1)。
實施例10[4-(甲磺酰基)-5-(2-萘硫基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸
如實施例1所述，用二(2-萘基)二硫化物制備標題化合物。
M/z 467(M+1)。
實施例11[5-[(2，3-二氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 如實施例1所述，用雙(2，3-二氯苯基)二氯化物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.85(d，1H)，7.80(d，1H)，7.30(d，1H)，7.00(t，1H)，6.60(d，1H)，4.60(m，1H)，4.20(m，1H)，3.80(m，1H)，3.40(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例12[5-[(4-甲基苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 如實施例1所述，用對甲苯基二硫化物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.55(d，1H)，7.80(d，1H)，6.95(m，4H)，4.60(m，1H)，4.15(m，1H)，3.80(m，1H)，3.35(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例13[4-(甲磺酰基)-5-(苯硫基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸
如實施例1所述，用二苯基二硫化物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.55(d，1H)，7.80(d，1H)，7.15 to 6.90(m，5H)，4.60(m，1H)，4.15(m，1H)，3.75(m，1H)，3.30(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例14[5-[(2，4-二氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[3，2-b]吲嗪-6-基]乙酸 如實施例1所述，用雙(2，4-二氯苯基)二硫化物制備標題化合物。在乙醚中用Br2由2，4-二氯噻吩基制備二硫化物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.55(d，1H)，7.85(d，1H)，7.35(s，1H)，7.00(d，1H)，6.65(d，1H)，4.55(m，1H)，4.15(m，1H)，3.80(m，1H)，3.35(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例15[5-[(4-氯苯基)硫基]-4-(甲磺酰基)-6，7，8，9-四氫吡啶并[4，3-b]吲嗪-6-基]乙酸 如實施例1所述，由3-氯煙堿醛(Heterocycles，第151頁，1993)
制備標題化合物，僅僅末端環化通過回流時在萘烷上添加疊氮化物來完成。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ9.20(s，1H)，8.85(s，1H)，7.20(d，2H)，7.00(d，2H)，4.70(m，1H)，4.30(m，1H)，3.75(m，1H)，3.35(s，3H)，2.80 to 2.10(m，6H).
實施例16[9-[(4-氯苯基)硫基]-1-(甲磺酰基)-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基]乙酸 如實施例1步驟10和11概述的方法所述，用步驟10中的雙(4-氯苯基)二硫化物由實施例6方法1步驟8的產物制備標題化合物。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ8.25-8.3(m，1H)，7.71-7.75(m，1H)，7.12-7.17(m，2H)，6.97-7.04(m，2H)，4.45-4.51(m，1H)，4.32-4.39(m，1H)，3.73-3.80(m，1H)，3.29(s，3H)，3.15-3.21(m，1H)，2.99-3.08(m，1H)，2.66-2.73(m，1H)，2.46-2.54(m，1H).
實施例17{9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-異丙基-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基}乙酸(對映體A和對映體B) 步驟12-氯煙堿醛在-40℃，向二異丙基胺(110mL，780mmol)的THF(500mL)溶液中加入2.5M n-BuLi(300mL，750mmol)的己烷溶液。5分鐘后，將反應混合物冷卻至-95℃，然后依次加入DMPU(15mL)和2-氯吡啶(50mL，532mmol)。然后將所得混合物升溫，于-78℃攪拌4小時。之后，在加入DMF(70mL)之前將黃色懸浮液再次冷卻至-95℃。將最終反應混合物升溫至-78℃，并在該溫度下攪拌1.5小時。將反應混合物倒進冷HCl水溶液(3N，800mL)中，并攪拌5分鐘。加入濃NH4OH水溶液調節pH至7.5。用EtOAc萃取水層三次。合并有機層，用NH4Cl水溶液和鹽水洗滌，經無水Na2SO4干燥，過濾并濃縮。粗產物用硅膠板進一步純化，用從100％己烷到100％EtOAc梯度洗脫，并將產物在冷己烷中結晶得到標題化合物淡黃色固體。
步驟2(2Z)-2-疊氮基-3-(2-氯吡啶-3-基)丙-2-烯酸甲酯如實施例1步驟3所述，制備標題化合物。
步驟34-氯-1H-吡咯并[3，2-c]吡啶-2-甲酸甲酯按照類似于實施例6方法-1步驟3的方法，制備標題化合物。
步驟41-氯-8-氧代-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-7-甲酸甲酯向4-氯-1H-吡咯并[3，2-c]吡啶-2-甲酸甲酯(12.5g，59mmol)的THF(116mL)-甲苯(460mL)的懸浮液中加入1.0M叔丁醇鉀(64mL，64mmol)和丙烯酸甲酯(55mL，611mmol)的THF溶液。將所得混合物在100℃加熱18小時。之后，將懸浮液冷卻至室溫，將其倒入飽和NH4Cl水溶液(400mL)和己烷(400mL)混合物中。潷析固體，過濾并用H2O和己烷洗滌，得到標題化合物。
步驟51-氯-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮以實施例1步驟6所述類似方式用異丙醇替代乙醇，并在100℃加熱1小時來制備標題化合物。
步驟61-異丙稀基-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮向1-氯-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮(5.0g，24.3mmol)、三(二亞芐基丙酮)合二鈀(O)(1.0g，1.09mmol)和三苯基砷(2.70g，8.82mmol)的DMF(100mL)混合溶液中加入三丁基異丙稀基錫烷(9.60g，29.00mmol)。將所得混合物脫氣，并在78℃加熱18小時。減壓蒸去溶劑。將CH2Cl2和硅藻土加入到所得混合物中，然后經硅藻土過濾。標題化合物用快速色譜法進行純化(50％→100％EtOAc/己烷)。
步驟7(2E)-(1-異丙烯基-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-亞基)乙酸乙酯在-78℃，向1-異丙烯基-6，7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-酮(0.60g，2.8mmol)和膦酰乙酸三乙酯(1.00g，4.46mmol)的THF(24mL)溶液中加入80％NaH(0.12g，4.00mmol)，使反應混合物升溫至0℃，然后升至室溫。將反應混合物倒在飽和NH4Cl和EtOAc上。分離有機相，經Na2SO4干燥，并蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化(40％EtOAc/己烷)。
步驟8(1-異丙基-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基)乙酸乙酯向(2E)-(1-異丙烯基-6.7-二氫-8H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-亞基)乙酸乙酯(0.40g，1.4mmol)的MeOH(20mL)溶液中加入Pd(OH)2(0.20g)。將混合物在1個大氣壓H2下攪拌3小時。將混合物在硅藻土上過濾，并蒸發，得到標題化合物。
步驟9{9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-異丙基-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基}乙酸乙酯向雙(3，4-二氯苯基)二硫化物(0.24g，0.67mmol)的CH2Cl2(5.6mL)溶液中加入SO2Cl2(0.036mL)。將所得黃色混合物在室溫下攪拌1小時。在0℃，將該溶液加入(1-異丙基-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基)乙酸乙酯(0.15g，0.52mmol)的DMF(5.6mL)溶液中。在0℃，1.5小時后，將反應混合物倒在飽和NaHCO3和EtOAc上。分離有機相，經Na2SO4干燥，過濾并蒸發。標題化合物用快速色譜法進行純化(30％→40％EtOAc/己烷)。
步驟10{9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-異丙基-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8-基}乙酸向{9-[(3，4-二氯苯基)硫基]-1-異丙基-7，8-二氫-6H-吡啶并[3，4-b]吡咯里嗪-8基}乙酸乙酯(0.23g，0.50mmol)的THF(5mL和MeOH(2.5mL)溶液中加入1.0M NaOH(1.5mL，1.5mmol)。室溫攪拌18小時后，加入HOAc(0.25mL)，并蒸去溶劑。將殘余物溶于EtOAc/H2O中，有機層用H2O和鹽水洗滌。干燥(Na2SO4)后，過濾并蒸發溶液。將殘余物和1∶1的EtOAc∶己烷一起攪拌，過濾后得到化合物的白色固體。
1H NMR(MeOH-d4)δ1.14-1.26(m，6H)，2.47-2.56(m，1H)，2.56-2.64(m，1H)，2.94-3.05(m，2H)，3.81-3.89(m，1H)，4.22-4.30(m，1H)，4.33-4.44(m，2H)，6.93-6.99(m，1H)，7.14-7.19(m，1H)，7.33-7.39(m，1H)，7.54-7.59(m，1H)，8.16-8.21(m，1H).
將步驟10的產物用CH2N2轉化成其甲酯，并將該酯用HPLC柱在手性固定相(chiralcel OD柱2×25cm)上分離，用12％2-丙醇/己烷洗脫，流速為6mL/min。對映體A(較弱極性)保留時間為31.9分鐘，對映體B(較強極性)保留時間為35.5分鐘。將A和B如實施例17步驟10所述水解，得到標題化合物的A和B對映體。
權利要求
1.一種具有下式I的化合物及其藥學上可接受的鹽和水合物， 其中A選自任選被1-4個鹵原子、O(CH2)1-2和S(CH2)1-2取代的C1-3烷基；Ar為各自任選被1-4個獨立選自Rg的基團取代的芳基或雜芳基；Q選自(1)COOH，(2)CONRaRb，(3)C(O)NHSO2Rc，(4)SO2NHRa，(5)SO3H，(6)PO3H2，和(7)四唑基；X1、X2、X3或X4之一為氮原子，其余的獨立選自CH和C-Rg；Y1選自-(CRdRe)a-X-(CRdRe)b-、亞苯基、C3-6環烷叉基和C3-6亞環烷基，其中a和b為0-1的整數，以使a和b的和等于0、1或2，X為化學鍵、O、S、NRa、C(O)、CH(ORa)、OC(O)、C(O)O、C(O)NRa、OC(O)NRa、NRaC(O)、CRd＝CRe或C≡C；Y2選自(CRdRe)m和CRd＝CRe；R1選自H、CN、ORa、S(O)nC1-6烷基和任選被1-6個獨立選自鹵素、ORa和S(O)nC1-6烷基的基團取代的C1-6烷基；R2選自H和任選被1-6個鹵素取代的C1-6烷基；或R1和R2一起表示氧代基；或R1和R2結合在一起形成3元環或4元環，該環含有0個或1個選自NRf、S、和O的雜原子并且任選被1個或2個選自F、CF3和CH3的基團取代；R3選自H和任選被1-6個獨立選自ORa和鹵素的基團取代的C1-6烷基；R3和Rb獨立選自H、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、Cy和CyC1-10烷基，其中所述烷基、烯基、炔基和Cy任選被1-6個獨立選自以下的取代基取代鹵素、氨基、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基、芳基、雜芳基、芳基C1-4烷基、羥基、CF3、OC(O)C1-4烷基、OC(O)NRiRj和芳氧基；或者Ra和Rb與連接它們的原子一起形成含有0-2個獨立選自氧、硫和N-Rf等額外雜原子的4-7元雜環；Rc選自任選被1-6個鹵素、芳基和雜芳基取代的C1-6烷基，其中所述芳基和雜芳基任選被1-3個選自鹵素、OC1-6烷基、O-鹵代C1-6烷基、C1-6烷基和鹵代C1-6烷基的基團取代；Rd和Re獨立地為H、鹵素、芳基、雜芳基、C1-6烷基或鹵代C1-6烷基；Rf選自H、C1-6烷基、鹵代C1-6烷基、Cy、C(O)C1-6烷基、C(O)鹵代C1-6烷基和C(O)-Cy；Rg選自(1)鹵素，(2)CN，(3)任選被1-8個獨立選自芳基、雜芳基、鹵素、NRaRb、C(O)Ra、C(ORa)RaRb、SRa和ORa的基團取代的C1-6烷基，其中芳基、雜芳基和烷基各自任選被1-6個獨立選自鹵素、CF3和COOH的基團取代，(4)任選被1-6個獨立選自鹵素和ORa的基團取代的C2-6烯基，(5)Cy，(6)C(O)Ra，(7)C(O)ORa，(8)CONRaRb，(9)OCONRaRb，(10)OC1-6烷基，其中烷基任選被1-6個選自鹵素、芳基、雜芳基、OH和OC(O)Ra的取代基取代，(11)O-Cy，(12)S(O)nC1-6烷基，其中烷基任選被1-6個選自鹵素、芳基、雜芳基、OH、和OC(O)Ra的取代基取代，(13)S(O)n-Cy，(14)-NRaS(O)nRb，(15)-NRaRb，(16)-NRaC(O)Rb，(17)-NRaC(O)ORb，(18)-NRaC(O)NRaRb，(19)S(O)nNRaRb，(20)NO2，(21)C5-8環烯基，其中Cy任選被1-8個獨立選自鹵素、C(O)Ra、ORa、C1-3烷基、芳基、雜芳基和CF3的基團取代；Ri和Rj獨立選自H、C1-10烷基、Cy和Cy-C1-10烷基；或Ri和Rj與連接它們的氮原子一起形成含有0-2個獨立選自O、S和N-Rf的額外雜原子的5-7元環；Cy選自雜環基、芳基和雜芳基；m為1、2或3；且n為0、1或2。
2.權利要求1的化合物，其中A-Q為CH2CO2H。
3.權利要求1的化合物，其中Ar為萘基或任選取代的苯基，其中所述取代基為1-2個獨立選自Rg的基團。
4.權利要求1的化合物，其中Y1選自C(O)和S。
5.權利要求1的化合物，其中X1、X2和X3之一為氮原子，其余的獨立地為CH或CRg，X4為CRg。
6.權利要求1的化合物，其中X1、X2和X3之一為氮原子，其余的為CH，X4為任選被ORa取代的C-S(O)n-C1-6烷基或C-C1-6烷基。
7.權利要求1的化合物，其中R1、R2和R3各自為氫。
8.權利要求1的化合物，其中Y2選自CH2和CH2CH2。
9.權利要求1的化合物，所述化合物由式Ia表示 其中X2和X3獨立地為CH或C-Rg，A、Ar、Q、Y1、R1、R2、m和Rg如權利要求1中所定義。
10.權利要求9的化合物，其中X2和X3各自為CH，R1和R2各自為H，A-Q為CH2CO2H。
11.權利要求9的化合物，其中Y1-Ar為任選被1-2個獨立選自鹵素、C1-6烷基和三氟甲基的基團取代的S-苯基。
12.權利要求1的化合物，所述化合物由式Ib表示 其中X1和X2獨立地為CH或C-Rg，A、Ar、Q、Y1、R1、R2、m和Rg如權利要求1中所定義。
13.權利要求12的化合物，其中X1和X2各自為CH，R1和R2各自為H，A-Q為CH2CO2H。
14.權利要求13的化合物，其中Y1-Ar為任選被1-2個獨立選自鹵素、C1-6烷基和三氟甲基的基團取代的S-苯基。
15.權利要求1的化合物，所述化合物由式Ic表示 其中X1、X2和X3之一為N，其余的各自為CH，X4為CRg，m為1或2，Ar、Y1和m如權利要求1中所定義。
16.權利要求15的化合物，其中Ar為任選被1個或2個獨立選自鹵素、C1-3烷基和三氟甲基的基團取代的苯基。
17.權利要求15的化合物，其中Y1為S或C(O)。
18.權利要求15的化合物，其中X4選自任選被ORa取代的C-S(O)n-C1-6烷基和C-C1-6烷基。
19.權利要求15的化合物，其中Y1-Ar為任選被1個或2個獨立選自鹵素、C1-6烷基和三氟甲基的基團取代的S-苯基；X1和X2各自為CH，X3為N，m為1或2，X4為C-SO2C1-6烷基或C1-6烷基。
20.權利要求1的化合物，所述化合物選自
21.一種藥用組合物，所述組合物包含如權利要求1-20中任一項所定義的式I化合物或其藥學上可接受的鹽或水合物，以及藥學上可接受的載體。
22.權利要求21的組合物，所述組合物還包含選自以下的第二活性成分抗組胺藥、白三烯拮抗劑和白三烯生物合成抑制劑。
23.一種治療前列腺素D2介導疾病的方法，所述方法包括給予需要這種治療的患者治療有效量的權利要求1的化合物。
24.一種治療鼻充血的方法，所述方法包括給予需要這種治療的患者治療有效量的權利要求1的化合物。
25.一種治療過敏性哮喘的方法，所述方法包括給予需要這種治療的患者治療有效量的權利要求1的化合物。
26.一種治療過敏性鼻炎的方法，所述方法包括給予需要這種治療的患者治療有效量的權利要求1的化合物。
27.權利要求1-20中任一項所定義的式I化合物或其藥學上可接受的鹽或溶劑合物，其適用于藥物療法。
28.權利要求27的化合物的鹽或水合物，其適用于治療前列腺素D2介導的疾病。
29.權利要求1-20中任一項所定義的式I化合物或其藥學上可接受的鹽或溶劑合物在制備用于治療鼻充血、過敏性哮喘或過敏性鼻炎的藥物中的用途。
30.一種前列腺素受體拮抗劑藥用組合物，所述組合物包含可接受拮抗量的權利要求1-20中任一項所定義的式I化合物或其藥學上可接受的鹽或溶劑合物，及其藥學上可接受的載體。
全文摘要
吡啶并吡咯里嗪和吡啶并吲嗪衍生物是前列腺素受體拮抗劑，它們適用于治療前列腺素介導的過敏性鼻炎、鼻充血和哮喘等疾病。
文檔編號A61K31/4375GK1732171SQ200380107732
公開日2006年2月8日 申請日期2003年10月28日 優先權日2002年10月30日
發明者Y·勒布蘭克, C·迪弗雷納, P·羅伊 申請人:麥克弗羅斯特(加拿大)公司