抗病毒杂环化合物 本发明涉及 3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -2- 酮化合物，其用于治疗其中调 节 CCR5 受体配体结合是有益的各种障碍。 更具体地，本发明涉及新的 9-(4- 甲基 - 哌 啶 -4- 基 )-3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -2- 酮化合物、包含所述化合物的组合物和这 类化合物和组合物的用途。 可以用本发明的化合物治疗或预防的障碍包括 HIV-1( 和产生 的获得性免疫缺陷综合征， AIDS)、关节炎、哮喘、慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 和移植 器官排斥。
本发明的化合物调节趋化因子 CCR5 受体的活性。 CCR5 受体是结构上以两个 相邻的半胱氨酸残基为特征的一大族趋化因子受体的亚组成员。 人趋化因子包括约 50 个结构上同源的 50-120 个氨基酸的小蛋白质 (M.Baggiolini 等人， Ann.Rev.Immunol.1997 15 ：675-705)。 趋化因子是由许多细胞如巨噬细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜中 性粒细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和肥大细胞在炎性位点释放的促炎 肽 (Luster， New Eng.J Med.1998 338 ：436-445 和 Rollins， Blood 1997 90 ：909-928 中综 述 )。 名称 “趋化因子”是 “趋化细胞因子”的缩略语。 趋化因子是一族能将白细胞吸 引到各种组织 ( 这是对炎症和感染的重要反应 ) 的白细胞趋化蛋白。 基于两个氨基末端半 胱氨酸残基是否直接相邻 (CC 家族 ) 或被一个氨基酸隔开 (CXC 家族 )，趋化因子可分成 两个亚族。 CXC 趋化因子如白细胞介素 -8(IL-8)、嗜中性粒细胞激活蛋白 -2(NAP-2) 和 黑素瘤生长刺激活性蛋白 (MGSA) 主要对嗜中性粒细胞和 T 淋巴细胞有趋化性，而 CC 趋 化因子如 RANTES(CCL5)、 MIP-1α(CCL3，巨噬细胞炎性蛋白 )、 MIP-1β(CCL4)、 单核细胞趋化蛋白 (MCP-1、 MCP-2、 MCP-3、 MCP-4 和 MCP-5) 和嗜酸性粒细胞趋 化因子 (eotaxin)(-1 和 -2) 尤其对巨噬细胞、 T 淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、树突状细胞 和嗜碱性粒细胞有趋化性。 能够刺激 CCR5 受体的天然存在的趋化因子包括 MIP-1α、 MIP-1β 和 RANTES。
因此，抑制趋化因子如 MIP-1α、 MIP-1β 和 RANTES 与这些受体结合的药物 例如趋化因子受体拮抗剂可用作抑制趋化因子如 MIP-1α、 MIP-1β 和 RANTES 对靶细 胞的作用的药学活性剂。 鉴定调节 CCR5 功能的化合物代表了开发用于治疗与 CCR5 受 体有关的炎性病症和疾病的药理学物质的良好药物设计途径。
与大分子、蛋白质和肽有关的药动学挑战导致了鉴定低分子量 CCR5 拮抗剂的 程序的建立。 对于鉴定趋化因子调节剂的成果已有综述 (W.Kazmierski 等人 Biorg Med. Chem.2003 11 ：2663-76 ；L.Agrawal 和 G.Alkhatib， Expert Opin.Ther.Targets 2001 5(3) ： 303-326 ；Chemokine CCR5antagonists incorporating 4-aminopiperidine scaffold， Expert Opin.Ther.Patents 2003 13(9) ：1469-1473 ；M.A.Cascieri 和 M.S.Springer， Curr.Opin. Chem.Biol.2000 4 ：420-426 和其中引用的文献 )。
在 2005 年 8 月 11 日公布的美国专利公开号 20050176703 中， S.D.Gabriel 等人 公开了 1- 氧杂 -3，8- 二氮杂 - 螺 [4.5] 癸 -2- 酮和 1- 氧杂 -3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一 烷 -2- 酮衍生物，其是 CCR5 受体拮抗剂。
本发明提供了式 I 的化合物，其中
R1 是四氢吡喃基 - 甲基、四氢呋喃基 - 甲基、4-C1-6 烷氧基 - 环己基甲基、4- 羟 基 - 环己基甲基、 C3-6 环烷基 -C1-3 烷基，或 IIa-IId
其中 ：
R4 是 -C( ＝ O)OR5、 -SO2R5、 C1-6 酰基、 C1-6 卤代烷基 ；
所述环烷基任选独立地被 1-3 个独立地选自羟基、 C1-6 烷氧基、 C1-3 烷基、氧代 和卤素的基团取代 ；
R2 是 C1-6 烷基、 C1-6 烯基或 C1-4 烷氧基 -C1-3 烷基 ；
R3 选自 (a)-(e) 和 (f) ：
(a)4，6- 二甲基 - 嘧啶 -5- 基 ；
(b)4，6- 二甲基 -2- 三氟甲基 - 嘧啶 -5- 基 ；
(c)2，4- 二甲基 - 吡啶 -3- 基 ；
(d)6- 氰基 -2，4- 二甲基 - 吡啶 -3- 基 ；
(e)2，4- 二甲基 -6- 氧代 -1，6- 二氢 - 吡啶 -3- 基 ；
(f)1，2，4- 三甲基 -6- 氧代 -1，6- 二氢 - 吡啶 -3- 基 ；
R5 是 C1-6 烷基 ；或
其非对映体混合物、对映体混合物或纯化的对映体或药学上可接受的盐。
式 I 的化合物是 CCR5 受体拮抗剂，其用于抑制 HIV-1 病毒进入，因此用于治疗 HIV-1 感染。 式 I 的 CCR5 拮抗剂还用于调节免疫反应，因此能用于治疗炎性障碍如类 风湿性关节炎、哮喘、 COPD 和因自身免疫反应加重或导致的移植物排斥。
本发明还提供了包含式化合物以及至少一种载体、稀释剂或赋形剂的组合物， 其用于将式 I 的化合物施用于患有 HIV-1 感染或因自身免疫活性加重或导致的炎性障碍的 患者。
本文所用的术语 “一个” 或 “一种” 实体是指一个 ( 种 ) 或多个 ( 种 ) 该实
体 ；例如，一种化合物是指一种或多种化合物或者至少一种化合物。 因此，术语 “一 个” ( 或 “一种 )” )、 “一个 ( 种 ) 或多个 ( 种 )” 和 “至少一个 ( 种 )” 在本文中可 互换使用。
短语 “上文所定义” 是指在发明概述中或最宽的权利要求中提供的每个基团的 最宽定义。 在下面提供的所有其它实施方案中，可在每个实施方案中存在的且没有明确 定义的取代基均保留发明概述中提供的最宽的定义。
如在本说明书中所用，不管在过渡性短语中还是在权利要求的主体中，术语 “包含”、 “包括” 应解释为具有开放的含义。 也就是说，应将该术语解释为与短语 “具有至少” 或 “包括至少” 同义。 当用于方法的上下文中时，术语 “包含” 是指所 述方法至少包括所述的步骤，但可以包括额外的步骤。 当用于化合物或组合物的上下文 中时，术语 “包含” 是指所述化合物或组合物至少包括所述的特征或组分，但也可以包 括另外的特征或组分。
本文所用的术语 “独立地” 表示变量适用于任何一种情况，而不考虑在相同的 化合物中具有相同或不同定义的变量是否存在。 因此，在 R ″出现两次且 R″被定义为 “独立地是碳或氮”的化合物中，两个 R″均可以是碳，两个 R″均可以是氮，或者一个 R″可以是碳且另一个是氮。 当任意变量 ( 例如 R1、 R4a、 Ar、 X1 或 Het) 在描绘和描述本发明所用的或请求 保护的化合物的任意部分或式中出现一次以上时，其每次出现时的定义与其在另外的每 次出现时的定义彼此独立。 此外，取代基和 / 或变量的组合是允许的，只要这类化合物 导致稳定的化合物即可。
在键末端的符号 “＊” 或通过键所画的 “------” 各自是指官能团或其它化学 部分与其作为组成部分的分子的其余部分的连接点。 因此，例如 ：
MeC( ＝ O)OR4，其中 画入环系统的键 ( 与在特定顶点上连接相反 ) 表示该键可以连接在任意适合的环原子上。 本文所用的术语 “任选的”或 “任选 ( 地 )”是指随后描述的事件或状况可以发 生但不是必须发生，且该描述包括事件或状况发生的情况和事件或状况不发生的情况。 例如， “任选被取代” 是指任选被取代的部分可以并入氢或取代基。
术语 “任选的键” 是指该键可以存在，也可以不存在，且该描述包括单键、双 键或三键。 如果一个取代基被指明为 “键” 或 “不存在”，则与取代基键合的原子直接 连接。
本文所用的术语 “独立地” 表示变量适用于任何一种情况，而不考虑在相同的 化合物中具有相同或不同定义的变量是否存在。 因此，在 R″出现两次且被定义为 “独 立地是碳或氮” 的化合物中，两个 R″均可以是碳，两个 R″均可以是氮，或者一个 R″ 可以是碳且另一个是氮。
本文所用的术语 “约” 意指近似、在 ...... 左右、大致或在 ...... 周围。 当术语 “约” 与数值范围联用时，它通过将界限扩展至高于或低于所给出的数值来调整该范 围。 一般而言，本文所用的术语 “约” 用于将数值调整至高于或低于所述数值 20％。
式 I 化合物表现出互变异构现象。 互变异构化合物能以两种或更多种可互相转 化的类型形式存在。 质子转移型互变异构体由两个原子之间的共价键合的氢原子的迁移 所产生。 互变异构体一般以平衡方式存在，试图分离出单个互变异构体的尝试通常产 生一种其化学和物理性质与化合物的混合物相一致的混合物。 平衡的位置取决于分子 内的化学特征。 例如，在许多脂族醛和酮如乙醛中，酮形式占主导地位，而在酚中， 烯醇形式占主导地位。 常见的质子转移型互变异构体包括酮 / 烯醇 酰 胺/亚 胺 酸 和 脒 互变异构体。 后两种在杂芳基和杂环中特别常 见，本发明包括所述化合物的所有互变异构形式。
除非另有定义，否则本文所用的技术和科学术语具有本发明所属技术领域的技 术人员通常理解的含义。 本文参考本领域技术人员已知的各种方法和材料。 给出药理 学的一般原理的标准参考著作包括 Goodman 和 Gilman 的 The Pharmacological Basis of Therapeutics，第 10 版，McGrawHill Companies Inc.，New York(2001)。 在实施本发明时 能利用本领域技术人员已知的任何合适的材料和 / 或方法。 然而，描述了优选的材料和 方法。 除非另有说明，否则下面的描述和实施例中所提及的材料、试剂等可从商业来源 获得。 在没有另外限定的情况下，本文所用的术语 “烷基” 表示含有 1-10 个碳原子的 无支链的或支链的饱和的单价烃基。 术语 “低级烷基” 表示含有 1-6 个碳原子的直链或 支链烃基。 本文所用的 “C1-10 烷基” 是指包括 1-10 个碳的烷基。 烷基的实例包括但不 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。
当术语 “烷基” 用作另一术语后面的后缀时，如在 “苯基烷基” 或 “羟基烷 基”中，则它表示被 1 至 2 个选自其它具体命名的基团取代的上文所定义的烷基。 因此， 例如，“苯基烷基”表示基团 R′ R″ -，其中 R′是苯基，R″是本文所定义的亚烷基， 理解为苯基烷基部分的连接点位于亚烷基上。 芳基烷基的实例包括但不限于苄基、苯乙 基、3- 苯基丙基。 术语 “芳基烷基” 或 “芳烷基” 作类似的解释， R′是芳基的情况 除外。 术语 “( 杂 ) 芳基烷基” 或 “( 杂 ) 芳烷基” 作类似的解释， R′任选是芳基或 杂芳基的情况除外。
除 非 另 有 说 明， 否 则 本 文 所 用 的 术 语 “亚 烷 基” 表 示 1-10 个 碳 原 子 的 二 价 饱 和 直 链 烃 基 ( 例 如 (CH2)n) 或 2-10 个 碳 原 子 的 支 链 饱 和 二 价 烃 基 ( 例 如 -CHMe- 或 -CH2CH(i-Pr)CH2-)。 除亚甲基的情况外，亚烷基的开放化合价不与同一 原子连接。 亚烷基的实例包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚丙基、2- 甲基 - 亚丙基、1， 1- 二甲基 - 亚乙基、亚丁基、2- 乙基亚丁基。
本文所用的术语 “烯基” 表示具有 2-10 个碳原子的具有 1 或 2 个烯烃双键的未 被取代的烃链基团。 本文所用的 “C2-10 烯基” 是指包括 2-10 个碳的烯基。 实例有乙烯 基、1- 丙烯基、2- 丙烯基 ( 烯丙基 ) 或 2- 丁烯基 ( 巴豆基 )。
本文所用的术语 “烷氧基” 意指 -O- 烷基，其中烷基如上文所定义，如甲氧 基、乙氧基、正 - 丙氧基、异 - 丙氧基、正 - 丁氧基、异 - 丁氧基、叔 - 丁氧基、戊氧 基、己氧基，包括它们的异构体。 本文所用的 “低级烷氧基” 表示带有前面所定义的
“低级烷基” 的烷氧基。 本文所用的 “C1-10 烷氧基” 是指 -O- 烷基，其中烷基是 C1-10 烷基。
本文所用的术语 “烷氧基烷基” 是指基团 R′ R″ -，其中 R′是本文所定义 的烷氧基， R″是本文所定义的亚烷基，理解为烷氧基烷基部分的连接点位于亚烷基上。 C1-6 烷氧基烷基表示其中除了该基团的烷氧基部分中的碳原子以外烷基部分包括 1-6 个碳 原子的基团。 C1-3 烷氧基 -C1-6 烷基表示其中烷基部分包括 1-6 个碳原子且烷氧基是 1-3 个碳的基团。 实例是甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙 基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、甲氧基丁基、乙氧基丁基、丙氧基丁基、丁氧基丁基、 叔 - 丁氧基丁基、甲氧基戊基、乙氧基戊基、丙氧基戊基，包括它们的异构体。
本文所用的术语 “卤代烷基” 表示其中 1、2、3 个或更多个氢原子被卤素代替 的上文所定义的无支链的或支链的烷基。实例有 1- 氟甲基、1- 氯甲基、1- 溴甲基、1- 碘 甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基、三碘甲基、1- 氟乙基、1- 氯乙基、 1- 溴乙基、1- 碘乙基、2- 氟乙基、2- 氯乙基、2- 溴乙基、2- 碘乙基、2，2- 二氯乙基、 3- 溴丙基或 2，2，2- 三氟乙基。
本文所用的术语 “酰基” 或 “烷基羰基” 表示式 -C( ＝ O)R 的基团，其中 R 是氢或本文所定义的低级烷基。 术语 C1-6 酰基是指基团 -C( ＝ O)R，含有 6 个碳原子。 C1 酰基是甲酰基，其中 R ＝ H， C6 酰基是指己酰基，此时烷基链是无支链的。 本文所 用的术语 “芳基羰基” 意指式 C( ＝ O)R 的基团，其中 R 是芳基 ；本文所用的术语 “苯 甲酰基” 是 “芳基羰基”，其中 R 是苯基。
本文所用的术语 “氧代” 是指与羰基连接的、与其一起形成酮或醛的双键氧 ( ＝ O)。 因此具有氧代取代基的环己烷是环己酮。
术语 “氧杂环丁烷基”、 “四氢呋喃基” 和 “四氢吡喃基” 分别是指 4、5 和 6 元的非稠合的杂环，其各自含有一个氧原子。 术语 “吡啶” 是指具有一个氮原子的六元 杂芳环。 术语 “嘧啶”、 “吡嗪” 和 “哒嗪” 是指分别具有两个以 1，3、1，4 和 1， 2 关系排列的氮原子的六元的非稠合的杂芳环。 术语 “四氢 - 吡喃基甲基”是指结构 (i) 的部分，其中亚甲基与碳原子连接， “四氢 - 呋喃 -3- 基甲基” 是指结构 (ii) 的部分。
用于治疗 HIV-1 感染的方法
HIV-1 通过利用病毒包膜的糖蛋白 (Env) 与 CD-4 抗原的高亲和相互作用感染单 核细胞 - 巨噬细胞谱系的细胞和辅助 T- 淋巴细胞。 发现 CD-4 抗原是进入细胞所必需的 条件，但并非充分条件，需要至少一种其它表面蛋白以感染细胞 (E.A.Berger 等人， Ann. Rev.Immunol.1999 17 ：657-700)。 随后鉴定了两种趋化因子受体 CCR5 或 CXCR4 受体连 同 CD4 一起是共同受体，它们是人免疫缺陷病毒 (HIV) 感染细胞所必需的。 通过天然存 在的无效等位基因 CCR5Δ32 的强大疾病改变作用的流行病学确认推断出 CCR5 在 HIV 发 病机理中的关键作用。 Δ32 突变缺失 CCR5 基因中的 32- 碱基对，导致称为 Δ32 的截短 蛋白。 相对于一般群体， Δ32/Δ32 纯合子在接触的个体 / 未感染的个体中明显更为常 见，这表明了 CCR5 在 HIV 细胞进入中的作用 (R.Liu 等人，Cell 1996 86(3) ：367-377 ；
M.Samson 等人， Nature 1996382(6593) ：722-725)。 HIV 的 gp120 上的 CD-4 结合位点 似乎与细胞表面上的 CD4 分子相互作用，并发生构象变化，使得其与另外的细胞表面受 体如 CCR5 和 / 或 CXCR-4 结合。 这使得病毒被膜更接近细胞表面，并允许病毒被膜上 gp41 与细胞表面上的融合结构域之间相互作用，与细胞膜融合，病毒核进入细胞。 因 此，可阻断具有正常趋化因子受体的人的趋化因子受体的活性剂应当预防健康个体的感 染并减缓或阻止被感染的患者的病毒进展。
已经发现 RANTES 和在 N- 末端上化学修饰的类似物氨基氧基戊烷 RANTES 阻 断 HIV 进入细胞 (G.Simmons 等人， Science 1997 276 ：276-279)。 已证明其它化合物 抑制 HIV 复制，包括可溶性 CD4 蛋白和合成衍生物 (Smith 等人， Science 1987 238 ： 1704-1707)、硫酸葡聚糖、染料 Direct Yellow 50、Evans Blue 和某些偶氮染料 ( 美国专利 号 5,468,469)。 已显示这些抗病毒活性剂中的一些通过阻断 gp120 即 HIV 的外壳蛋白与 其靶点即细胞的 CD4 糖蛋白结合而发挥作用。
A-M.Vandamme 等人 (Antiviral Chemistry&Chemotherapy，1998 9 ：187-203) 公 开了人 HIV-1 感染的目前的 HAART 临床疗法，包括至少三种药物组合。 高效抗逆转 录病毒疗法 (HAART) 传统上由核苷逆转录酶抑制剂 (NRTI)、非核苷逆转录酶抑制剂 (NNRTI) 和蛋白酶抑制剂 (PI) 的组合疗法组成。 这些化合物抑制病毒复制所必需的生物 化学过程。 尽管 HAART 已显著改变了 HIV 感染人群的预后，但是现行疗法存在许多缺 点，包括非常复杂的给药方案以及可能非常严重的副作用 (A.Carr 和 D.A.Cooper， Lancet 2000 356(9239) ：1423-1430)。 而且，这些多种药物疗法不能消除 HIV-1，且长期治疗 通常会导致多药耐药性，因此限制了它们在长期疗法中的使用。 首要课题仍然是开发可 与 NRTI、 NNRTI、 PI 和病毒融合抑制剂组合使用的新治疗剂，以提供更好的 HIV-1 治 疗。
适于组合疗法的典型的 NRTI 包括齐多夫定 (AZT ； ) ；扎西他滨 (ddC ； ) ；阿巴卡韦 ) ；司他夫定 (d4T ；) ；地达诺新 (ddl ； ) ；拉米夫定 (3TC ； (POM)-PMEA ；阿德福韦二匹伏酯 [ 双] ；洛布卡韦 (BMS-180194)-EP-0358154 和 EP-0736533中公开的一种核苷逆转录酶抑制剂 ；BCH-10652-Biochem Pharma 正在开发的一种逆转 录酶抑制剂 (BCH-10618 和 BCH-10619 的外消旋混合物形式 ) ；TrianglePharmaceuticals 正 在 开 发 的 恩 曲 他 滨 (emitricitabine)[(-)-FTC] ；VionPharmaceuticals 获 得 许 可 的 β-L-FD4( 也 称 作 β-L-D4C 和 命 名 为 β-L-2 ′，3 ′ - 二 脱 氧 -5- 氟 - 胞 苷 ) ；DAPD-EP-0656778 中 公 开 的 和 TrianglePharmaceuticals 获 得 许 可 的 嘌 呤 核 苷 (-)-β-D-2，6- 二 氨 基 - 嘌 呤 二 氧 戊 环 ；和 洛 德 腺 苷 (FddA)， 即 9-(2，3- 二 脱 氧 -2- 氟 -β-D- 苏型 - 呋喃戊糖基 ) 腺嘌呤 -U.S.Bioscience Inc. 正在开发的酸稳定的基 于嘌呤的逆转录酶抑制剂。
已经批准的 NNRTI 包括奈韦拉平 (BI-RG-587 ； ) ；依 法 韦 仑 (DMP-266 ；) ；地拉夫定 (BHAP， U-90152 ； ) ；和 etravirine(TMC-125，10)。 目 前 处 于 临 床 试 验 中 的 NNRTI 包括 TMC-278(J.E.G.Guillemont 等 人， WO2003/016306)、 UK-453,061(L.H.Jones 等 人，CN 102015709 A CN 102015719 A说明书7/28 页WO2002/085860)、 AR806(J.-L.Girardet 等 人， WO2006/026356) 和 IDX899(R.Storer 等 人 US2006074054)。 其 它 NNRTI 包 括 PNU-142721， Pfizer 正 在 开 发 的 呋 喃 并 吡 啶 - 硫代 - 嘧啶 ；AG-1549( 从前为 Shionogi#S-1153) ；WO 96/10019 中公开的 5-(3， 5- 二氯苯基 )- 硫代 -4- 异丙基 -1-(4- 吡啶基 ) 甲基 -1H- 咪唑 -2- 基甲基碳酸酯 ； MKC-442(1-( 乙氧基 - 甲基 )-5-(1- 甲基乙基 )-6-( 苯基甲基 )-(2，4(1H，3H)- 嘧啶二 酮 ) ；和美国专利号 5,489,697 中公开的香豆素衍生物 (+)- 胡桐素 (NSC-675451) 和 B。
最近已经证实 HIV-1 整合酶抑制剂可用于治疗 HIV-1。 HIV-1 整合酶抑制剂 的 N- 取代的羟基嘧啶酮甲酰胺抑制剂由 B.Crescenzi 等人在 WO2003/035077 中公开，该 文献公布于 2003 年 5 月 1 日， MK-0518(raltegravir) 已经由 FDA 批准。 Japan Tobacco 的 Gilead Sciences 获得许可的 GS 9137(Elvitegravir) 或 JTK-303 正在进行 2 期临床试验 (A.Savarino， Expert Opin Investig Drugs.2006 15(12) ：1507-22)。
典 型 的 合 适 的 PI 包 括 沙 奎 那 韦 (Ro 31-8959 ； ) ；利托那韦 (ABT-538 ； ) ；奈 非 那 韦 (AG-1343 ； ) ；茚地那韦 (MK-639 ； ) ；安 泼 那 韦 (141W94 ；) ； 拉 西 那 韦 (BMS-234475) ；DMP-450-TrianglePharmaceuticals 正 在 开 发 的 一 种 环 状 脲 化 合 物 ；BMS-2322623-Bristol-Myers Squibb 作 为 第 二 代 HIV-1 PI 正 在 开 发 的 氮 杂 肽 ；Abbott 正 在 开 发 的 ABT-378 ；和 AG-1549-Agouron Pharmaceuticals， Inc. 正在开发的一种咪唑氨基甲酸酯化合物。
其 它 抗 病 毒 药 包 括 羟 基 脲、 利 巴 韦 林、 IL-2、 IL-12、 喷 他 夫 西。 羟 基 脲 (Droxia)- 一种核糖核苷三磷酸还原酶抑制剂 - 表现出对地达诺新活性具有协同作用， 并且已经与司他夫定一起进行了研究。 AjinomotoEP-0142268、 Takeda EP-0176299 和 Chiron 美国专利号 RE 33,653、4,530,787、4,569,790、4,604,377、4,748,234、4,752,585 和 4,949,314 中公开了 IL-2( 阿地白介素 ； )。 喷他夫西 是一种 36 个氨基酸的合成肽，其抑制 HIV-1 与靶标膜的融合。 将喷他夫西 (3-100mg/ 天 ) 与依法韦仑和两种 PI 一起以连续皮下输注或注射形式给予三联组合疗法难以治愈 的 HIV-1 阳性患者 ；优选使用 100mg/ 天的剂量。 利巴韦林，即 1-β-D- 呋喃核糖 基 -1H-1，2，4- 三唑 -3- 甲酰胺。
除了 CCR5 调节剂在治疗 HIV 感染中的潜能外，CCR5 受体还是免疫功能的重要 调控物，可证明本发明的化合物在治疗免疫系统障碍中是有价值的。 通过对需要这类治 疗的人施用有效量的本发明的 CCR5 拮抗剂化合物来治疗实体器官移植物排斥、移植物 抗宿主病、关节炎、类风湿性关节炎、炎性肠病、特应性皮炎、银屑病、哮喘、变态反 应或多发性硬化也是可能的。
用于治疗类风湿性关节炎的方法
CCR5 受体的调节剂可用于治疗各种炎性病症。 类风湿性关节炎的特征在于记 忆 T 淋巴细胞和单核细胞向发炎关节的浸润。 作为白细胞趋化因子，趋化因子在将巨噬 细胞吸引至身体的不同组织中发挥必不可少的作用，这是一种对于炎症和身体对感染的 反应而言均是必要的过程。 由于趋化因子及其受体调控促成炎症和感染疾病的病理生理 学的白细胞的运输和激活，所以调节 CCR5 活性、优选拮抗趋化因子与其受体的相互作用的物质在治疗性处理这类炎性疾病中是有用的。
在患有类风湿性关节炎的患者关节中已经发现了 CC 趋化因子、尤其是 CCL2、 CCL3 和 CCL5 的水平升高，已经将所述升高与单核细胞和 T 细胞募集入滑膜组织相关联 (I.F.Charo 和 R.M.Ransohoff， New Eng.J.Med.2006 354 ：610-621)。 已经显示从类风湿 性关节炎的滑液回收的 T 细胞表达 CCR5 和 CXCR3(P.Gao 等人， J.Leukocyte Biol.2003 73 ：273-280)。 Met-RANTES 是氨基末端修饰的 RANTES 衍生物，其以纳摩尔效力阻 断 RANTES 与 CCR1 和 CCR5 受体的结合 (A.E.Proudfoot 等人， J.Biol.Chem.1996 271 ： 2599-2603)。 通过施用 Met-RANTES 使大鼠佐剂诱发的关节炎中关节炎的严重程度减 轻。 此外，与对照组相比，在 Met-RANTES 组中，在患有佐剂诱导的关节炎的关节中促 炎细胞因子 TNF-α 和 IL-1、巨噬细胞集落刺激因子和 RANKL 的水平降低 (S.Shahrara 等人 Arthr.&Rheum.2005 52 ：1907-1919)。 已经显示 Met-RANTES 在本领域公认的啮 齿动物炎症模型、即胶原诱发的关节炎中改善炎症的发展 (C.Plater-Zyberk 等人 Immunol. Lett.1997 57 ：117-120)。
在胶原诱导的关节炎模型中，也已经显示 TAK-779 降低关节炎的发病率和严重 程度。 拮抗剂抑制炎性 CCR5+T 细胞向关节的浸润 (Y.-F.Yang 等人，Eur.J.Immunol.2002 32 ：2124-2132)。 显示另一种 CCR5 拮抗剂 SCH-X 降低恒河猴中胶原诱导的关节炎的 发病率和严重程度 (M.P.M.Vierboom 等人， Arthr.&Rheum.2005 52(20) ：627-636)。 在一些炎性病症中，本发明的化合物可与其它抗炎药组合施用，所述其它抗炎 药可具有替代作用方式。 可与 CCR5 拮抗剂组合的化合物包括但不限于 ：
(a) 脂氧化酶拮抗剂或生物合成抑制剂如 5- 脂氧化酶的抑制剂、白三烯拮抗剂 ( 例如扎鲁司特、孟鲁司特、普仑司特、伊拉司特、泊比司特、 SKB-106，203)、白三烯 生物合成抑制剂 ( 例如齐留通、 BAY-1005) ；
(b) 非甾体抗炎药或环加氧酶 (COX1 和 / 或 COX2) 抑制剂如丙酸衍生物 ( 例
如，阿明洛芬、苯 洛芬、赛洛芬酸和硫洛芬、布氯酸、卡布洛芬、芬布芬、非诺洛芬、氟洛芬、氟比洛 丙嗪、吡洛芬、普拉洛芬、舒 洛芬 )、乙酸衍生物 ( 例如，吲哚美辛、阿西美辛、阿氯芬酸、芬、布洛芬、吲哚洛芬、酮洛芬、咪洛芬、萘普生、环氯茚酸、双氯芬酸、芬氯酸、芬克洛酸、芬替酸、呋罗芬酸、异丁芬酸、伊索克酸、 oxpinac、舒林酸、硫平酸、托美汀、齐多美辛和佐美酸 )、灭酸 (fenarnic acid) 衍生物 ( 氟芬那酸、甲氯芬那酸、甲芬那酸、尼氟酸和托芬那酸 )、联苯甲酸衍生物 ( 二氟尼柳 和氟苯柳 )、昔康类 (oxicarns)(isoxicarn、吡罗昔康、舒多昔康和替诺昔康 )、水杨酸类 ( 乙酰水杨酸、柳氮磺吡啶 )、吡唑酮类 ( 阿扎丙宗、 bezpiperylon、非普拉宗、莫非布 宗、羟基保泰松、保泰松 ) 和塞来考昔 ；
(c)TNF 抑制剂如英夫利昔单抗依那西普或阿达木单抗 (d) 抗炎甾族化合物如倍氯米松、甲泼尼龙、倍他米松、泼尼松、地塞米松和氢 化可的松 ；
(e) 免疫调节剂如环孢菌素、来氟米特硫唑嘌呤青霉胺和左旋咪唑 ；(f) 叶酸类拮抗剂如甲氨蝶呤 ；
(g) 金化合物如金硫葡糖、硫代苹果酸金钠或金诺芬。
用于治疗移植物排斥的方法
实体器官移植后的排斥的特征也在于表达 CCR5 受体的 T- 细胞和巨噬细胞向 间质区域的浸润 (J.Pattison 等人， Lancet 1994 343 ：209-211)。 CCR5Δ32 缺失的纯合 型肾移植患者的存活率显著高于 CCR5Δ32 缺失的杂合型患者或具有野生纯合型患者的 存活率 (M.Fischerder 等人， Lancet2001 357 ：1758-1761)CCR5-/- 剔除的小鼠在心脏和 胰岛组织移植后表现出显著延长的移植物存活 (W.Gao 等人， Transplantation 2001 72 ： 1199-1205 ；R.Abdi 等人，Diabetes 2002 51 ：2489-2495)。 已经发现阻断 CCR5 受体激活 显著延长心脏同种异体移植物的存活 (W.W.Hancock 等人， Curr.Opin.Immunol.2003 15 ： 479-486)。
在 移 植 物 排 斥 或 移 植 物 抗 宿 主 病 的 治 疗 中， 可 以 将 本 发 明 的 CCR5 拮 抗 剂 与 其 它 免 疫 抑 制 剂 组 合 施 用， 所 述 其 它 免 疫 抑 制 剂 包 括 但 不 限 于 环 孢 菌 素 ( 他 克 莫 司( 雷帕霉素 )、麦考酚酸莫酯 或巴利昔单抗 或莫罗单抗 (OKT3， )。 FK-506)、 西 罗 莫 司 甲氨蝶呤、抗 -IL-2受 体 ( 抗 -CD25) 抗 体 如 达 珠 单 抗 抗 -CD3 抗体 visilizumab
用于治疗哮喘和 COPD 的方法
已经表明拮抗 CCR5 受体是通过拮抗 Th1 激活来抑制哮喘和 COPD 进展的靶 标 ：B.Ma 等 人， J.Immunol.2006 176(8) ：4968-4978， B.Ma 等 人， J.Clin.Investig.2005 115(12) ：3460-3472 和 J.K.L.Walker 等人，Am.J.Respir.Cell Mo.Biol.2006 34 ：711-718。
本发明的一个实施方案提供了式 I 的化合物，其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如本文 所述。 在该实施方案和后面的实施方案中，在实施方案的描述中没有明确限定的取代基 定义保留发明概述中定义的最宽范围。 此外，所有实施方案都包括式 I 化合物的药学上 可接受的盐。
本发明的第二个实施方案提供了式 I 的化合物，其中 R1 是任选被 C1-6 烷氧基取 代的环己基 ；R2 是 n-Bu， R3 是 (a)、 (c) 或 (d)。
本发明的第三个实施方案提供了式 I 的化合物，其中 R1 是四氢吡喃基 - 甲基或 四氢呋喃基 - 甲基 ；R2 是 n-Bu， R3 是 (a)、 (c) 或 (d)。
本发明的四个实施方案提供了式 I 的化合物，其中 R1 是四氢吡喃基 - 甲基 ；R2 是 n-Bu， R3 是 (a)、 (c) 或 (d)。
本发明的第五个实施方案提供了式 I 的化合物，其中 R1 是四氢呋喃基 - 甲基 ； R2 是 n-Bu， R3 是 (a)、 (c) 或 (d)。
本发明的第六个实施方案提供了式 I 的化合物，其中 R1 是 IIa ；R2 是 n-Bu， R3 是 (a)、 (c) 或 (d)， R4 是 C( ＝ O)OR5、 -SO2R5 或 C1-6 酰基。
本发明的第七个实施方案提供了选自表 1 中的式 I-1 至 I-15 的化合物。
本发明的第八个实施方案提供了在有需要的患者中治疗人免疫缺陷病毒 (HIV-1) 感染或治疗 AIDS 或 ARC 的方法，其包括对有需要的患者施用治疗有效量的式 I化合物，其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如上文所定义。
本发明的第九个实施方案提供了在有需要的患者中治疗人免疫缺陷病毒 (HIV-1) 感染或治疗 AIDS 或 ARC 的方法，其包括对有需要的患者共同施用治疗有效 量的其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如上文所定义的式 I 化合物以及一种或多种选自 HIV-1 核苷逆转录酶抑制剂、非核苷逆转录酶抑制剂、 HIV-1 蛋白酶抑制剂、整合酶抑制剂和 HIV-1 病毒融合抑制剂的化合物。
本发明的第十个实施方案提供了在有需要的患者中治疗类风湿性关节炎的方 法，其包括对患者施用治疗有效量的式 I 化合物，其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如上文所定 义。
本发明的第十一个实施方案提供了在有需要的患者中治疗类风湿性关节炎的方 法，其包括对有需要的患者共同施用治疗有效量的其中 R1、R2、R3、R4 和 R5 如上文所定 义的式 I 化合物以及一种或多种抗炎或镇痛化合物。
本发明的第十二个实施方案提供了在有需要的患者中治疗哮喘或 COPD 的方 法，其包括对有需要的患者施用治疗有效量的式 I 化合物，其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如 上文所定义。
本发明的第十三个实施方案提供了在有需要的患者中治疗实体器官移植物排斥 的方法，其包括对有需要的患者施用治疗有效量的式 I 化合物，其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如上文所定义。
本发明的第十四个实施方案提供了在有需要的患者中治疗实体器官移植物排斥 的方法，其包括对有需要的患者共同施用治疗有效量的其中 R1、R2、R3、R4 和 R5 如上文 所定义的式 I 化合物以及一种或多种抗排斥药物或免疫调节剂。
本发明的第十五个实施方案提供了药物组合物，其包含其中 R1、 R2、 R3、 R4 和 R5 如上文所定义的式 I 化合物以及一种或多种载体、赋形剂或稀释剂。
常用的缩写包括 ：乙酰基 (Ac)，偶氮二异丁腈 (AIBN)，大气 (Atm)，叔 - 丁氧 基羰基 (Boc)，焦碳酸二 - 叔 - 丁酯或 boc 酸酐 (BOC2O)，苄基 (Bn)，丁基 (Bu)，化学 文摘登记号 (CASRN)，苄氧基羰基 (CBZ 或 Z)，羰基二咪唑 (CDI)，1，4- 二氮杂二环 [2.2.2] 辛烷 (DABCO)，二乙氨基三氟化硫 (DAST)，二亚苄基丙酮 (dba)，1，5- 二氮杂 二环 [4.3.0] 壬 -5- 烯 (DBN)，1，8- 二氮杂二环 [5.4.0] 十一碳 -7- 烯 (DBU)，N，N′ - 二 环己基碳二亚胺 (DCC)，1，2- 二氯乙烷 (DCE)，二氯甲烷 (DCM)，偶氮二甲酸二乙 酯 (DEAD)，偶氮二甲酸二 - 异丙酯 (DIAD)，二异丁基氢化铝 (DIBAL 或 DIBAL-H)， 二 - 异 - 丙基乙基胺 (DIPEA)， N， N- 二甲基乙酰胺 (DMA)，4-N， N- 二甲基氨基吡 啶 (DMAP)， N， N- 二甲基甲酰胺 (DMF)，二甲基亚砜 (DMSO)，1，1′ - 双 -( 二苯 基膦基 ) 乙烷 (dppe)，1，1′ - 双 -( 二苯基膦基 ) 二茂铁 (dppf)，1-(3- 二甲基氨基丙 基 )-3- 乙基碳二亚胺盐酸盐 (EDCI)，乙基 (Et)，乙酸乙酯 (EtOAc)，乙醇 (EtOH)， 2- 乙氧基 -2H- 喹啉 -1- 甲酸乙酯 (EEDQ)，乙醚 (Et2O)，六氟磷酸 O-(7- 氮杂苯并三 唑 -1- 基 )-N，N，N’ N’ - 四甲基脲 乙酸 (HATU)，乙酸 (HOAc)，1-N- 羟基苯并 三唑 (HOBt)，高压液相色谱 (HPLC)，异丙醇 (IPA)，六甲基二硅氨基锂 (LiHMDS)， 甲醇 (MeOH)，熔点 (mp)， MeSO2-( 甲磺酰基或 Ms)，甲基 (Me)，乙腈 (MeCN)， 间 - 氯过苯甲酸 (MCPBA)，质谱 (ms)，甲基叔 - 丁基醚 (MTBE)， N- 溴琥珀酰亚胺(NBS)， N- 羧基酸酐 (N-carboxyanhydride， NCA)， N- 氯琥珀酰亚胺 (NCS)， N- 甲 基 吗 啉 (NMM)， N- 甲 基 吡 咯 烷 酮 (NMP)， 氯 铬 酸 吡 啶 (PCC)， 重 铬 酸 吡 啶 (PDC)，苯基 (Ph)，丙基 (Pr)，异 - 丙基 (i-Pr)，磅 / 平方英寸 (psi)，吡啶 (pyr)，室 温 (rt 或 RT)，叔 - 丁基二甲基硅烷基或 t-BuMe2Si(TBDMS)，三乙胺 (TEA 或 Et3N)， 2，2，6，6- 四甲基哌啶 1- 氧基 (TEMPO)，三氟甲磺酸根或 CF3SO2-(Tf)，三氟乙酸 (TFA)，1，1 ′ - 双 -2，2，6，6- 四甲基庚烷 -2，6- 二酮 (TMHD)，四氟硼酸 O- 苯 并三唑 -1- 基 -N， N， N ′， N ′ - 四甲基脲 (TBTU)，薄层色谱 (TLC)，四氢呋 喃 (THF)，三甲基硅烷基或 Me3Si(TMS)，对 - 甲苯磺酸单水合物 (TsOH 或 pTsOH)， 4-Me-C6H4SO2- 或甲苯磺酰基 (Ts)，N- 尿烷 -N- 羧基酸酐 (UNCA)。 当与烷基部分一起 使用时，常规命名法 ( 包括前缀正 (n)、异 (i-)、促 (sec-)、叔 ( 叔 -) 和新具有其常规含 义。 (J.Rigaudy 和 D.P.Klesney，Nomenclature in OrganicChemistry，IUPAC 1979 Pergamon Press， Oxford)。
化合物和制备
下表中提供了本发明所涵盖的并且属于本发明范围内的代表性化合物的实例。 提供这些实例和后面的制备方法以使本领域技术人员能够更清楚地理解和实施本发明。 它们不应被认为限制本发明的范围，仅仅是对本发明的举例说明和本发明的代表。 一般而言，本申请中所用的命名均基于 AUTONOMTM 4.0 版，其是一种用于产生 IUPAC 系统命名的 Beilstein Institute 计算机系统。 如果在所描绘的结构与针对该结构给 出的名称之间存在偏差，则以所描绘的结构为准。 此外，如果结构或部分结构的立体化 学没有用例如粗线或虚线特别说明，则该结构或部分结构应理解为包含其所有立体异构 体。
可以通过吡啶酮氮的烷基化、然后引入哌啶环并将哌啶环酰化由 A-2 制备本发 明的化合物。 由 A-1a 制备 A-2，而 A-1a 是由 (1- 苄基 - 哌啶 -4- 亚基 )- 氰基 - 乙酸乙酯 通过共轭加成己酸乙酯制备的。 用吡咯烷子基 (pyrrolidino) 硼氢化锂还原酯 (G.B.Fisher 等人，Tetrahedron Lett.199233(32) ：4533)，得到 A-1b，通过用 NaN3 和 DEAD 处理 A-1b将其转化成叠氮化物。 用 Ph3P 处理该叠氮化物，导致分子内 Staudinger-aza Wittig 反应， 在水解中间体脒后得到 A-2。
可以通过用各种适合的还原剂如 LiAlH4、 DIBAL-H、氨基氢硼化锂 (lithium amino borohydrides) 和 BH3 在惰性溶剂中还原羧酸或羧酸酯制备醇，所述惰性溶剂例如脂 肪族烃，如己烷、庚烷和石油醚 ；芳族烃，如苯、甲苯、邻 - 二氯苯和二甲苯 ；醚，如 乙醚、二异丙基醚、 THF、二甘醇二甲醚和二
17烷，优选醚。流程图 ACN 102015709 A CN 102015719 A说明书14/28 页
在碱性条件下将酰胺烷基化 ( 步骤 4) 的方法是本领域技术人员众所周知的。 该 反应典型地在非质子溶剂如 THF、 DMF、 DMSO、 NMP 及其混合物中在 -78℃至 100℃ 的温度下进行。 典型地，使用的碱是氢化钠、氢化钾、甲醇钠、叔丁醇钾、六甲基二硅 氨基锂、六甲基二硅氨基钠、六甲基二硅氨基钾。在从 N9 原子上裂解苄基保护基 ( 步骤 5) 后，通过 Ti(O-i-Pr)4 介导的仲胺 A-3b 与 N-Boc-4- 氧代哌啶 (A-6) 的缩合和用 Et2AlCN 俘获中间体亚胺引入 4- 甲基 -N-Boc- 哌 啶部分，导致在 4- 位上引入腈 (A-4a)，将其进而用溴化甲基镁置换，得到 A-4b。 (A.Palani 等人 J.Med.Chem.2001 44(21) ：3339-42)。
除去 Boc 保护基并且将氮酰化，得到本发明的化合物。 在酸性条件下例如 TFA/
DCM 或 HCl/ 二
烷进行 Boc 基团的去保护。可以通过制备活化的羧酸如酰氯或者对称的或混合的酸酐并且使活化的衍生物 与式 A-5a 的胺在溶剂如 DMF、 DCM、 THF 中、在存在或不存在作为潜溶剂的水等的情 况下、在 0°至 60℃的温度下、一般在碱如 Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、DIPEA、TEA 或 吡啶的存在下反应来实现胺的酰化。 使用本领域技术人员众所周知的标准试剂如亚硫酰 氯、草酰氯、磷酰氯等将羧酸转化成其酰氯。 可以在碱如 DIPEA、TEA 或吡啶的存在下 在惰性溶剂如 DCM 或 DMF 中使用这些试剂。
或者，可以通过本领域技术人员众所周知的用于开发肽的方法将羧酸原位转化 成活化的酸衍生物。 使这些活化的酸直接与式 A-5a 的胺反应，得到式 I 的化合物。 常 用的偶联方案在存在或不存在碱如 NMM、 TEA 或 DIPEA 的情况下在惰性溶剂如 DMF 或 DCM 中在 0℃至 60℃的温度下使用活化剂如 EDCI 或 DCC、 HOBt、六氟磷酸苯并三 唑 -1- 基氧基 - 三 -( 二甲基氨基 ) 或对甲苯磺酸 2- 氟 -1- 甲基吡啶 (BOP)、六氟磷酸溴 - 三 - 吡咯烷子基 (PyBrOP) (Mukaiyama 试剂 ) 等。 或者，该反应可以在六氟 (HATU) 或 1- 羟磷酸 O-(7- 氮杂苯并三唑 -1- 基 )-N， N， N ‘， N ‘- 四甲基脲基 -7- 氮杂苯并三唑 (HOAt) 和 TEA 或 DIPEA 的存在下在 DMF、DCM 或 THF 中进行。 对于胺的酰化已经进行了综述 (J.March，同上文，第 417-425 页 ；H.G.Benz，Synthesis of Amides and Related Compounds in ComprehensiveOrganic Synthesis， E.Winterfeldt 编辑，第 6 卷， Pergamon Press， Oxford1991 第 381-411 页 )。反应步骤的顺序并不是关键， N9 酰胺的引入可以如流程图 B 中所示利用类似的 反应条件在酰胺烷基化之前进行。
流程图 B
通过用 4- 溴甲基哌啶 1- 甲酸叔丁酯将 B-3b 烷基化制备了具有侧链官能化的哌 啶取代基的本发明的化合物 ( 流程图 C)。 将胺去保护并且将所得的仲胺酰化或磺酰化， 得到本发明的化合物。 通过用在最后步骤中被去保护的甲苯 -4- 磺酸 4-( 叔 - 丁基 - 二 甲基 - 硅烷基氧基 )- 环己基甲基酯将 B-3b 烷基化制备环己醇衍生物 I-15。
流程图 C
剂量和施用
本发明的化合物可配制在多种口服施用剂型和载体中。 口服施用可以是片剂、 包衣片、糖衣丸、硬和软明胶胶囊、溶液、乳剂、糖浆剂或混悬液的形式。 当经由其它 施用途径施用时，本发明的化合物是有效的，所述其它施用途径尤其包括连续施用 ( 静 脉内滴注 )、局部施用、胃肠外施用、肌内施用、静脉内施用、皮下施用、透皮施用 ( 可 包括渗透促进剂 )、口含施用、鼻施用、吸入施用和栓剂施用。优选的施用方式一般是采
用方便的日剂量方案的口服施用，所述方案可根据疾患的程度和患者对活性成分的反应 而调节。
可将本发明的一种或多种化合物及其药学上可接受的盐连同一种或多种常规赋 形剂、载体或稀释剂制成药物组合物和单位剂型。 药物组合物和单位剂型可由常规组分 以常规比例组成，具有或不具有另外的活性化合物或成分，单位剂型可含有与待应用的 预期日剂量范围相称的任何适宜有效量的活性成分。 药物组合物可以以下列形式使用 ： 固体如片剂或填充胶囊、半固体、粉末、缓释制剂，或液体如溶液、混悬液、乳剂、酏 剂，或填充胶囊，它们用于口服使用 ；或者对于直肠或阴道施用的栓剂 ；或对于胃肠外 使用的无菌注射液。 典型的制剂将含有约 5％至约 95％一种或多种活性化合物 (w/w)。
术语 “制剂” 或 “剂型” 旨在包括活性化合物的固体和液体制剂，本领域技术 人员应理解，活性成分可根据靶器官或组织以及所需的剂量和药物动力学参数存在于不 同制剂中。
本文所用的术语 “赋形剂” 是指可用于制备药物组合物的化合物，通常是安全 的、无毒的，并且在生物学或其它方面不具有不希望的性质，包括对兽用以及人药用而 言可接受的赋形剂。 本发明的化合物可单独施用，但是一般与一种或多种根据预期的施 用途径和标准药学实践选择的适宜的药学赋形剂、稀释剂或载体混合施用。
“药学上可接受的” 意指可用于制备药物组合物，所述药物组合物一般为安全 的、无毒的，并且在生物学或其它方面不具有不希望的性质，包括对兽医学和人药用而 言均是可接受的。
活性成分的 “药学上可接受的盐” 形式也可首先赋予活性成分可取的非盐形 式不具有的药动学性质，并且甚至可在活性成分在体内的治疗活性方面对活性成分的药 效学产生积极影响。 措辞化合物的 “药学上可接受的盐” 是指药学上可接受的并且具 有所需的母体化合物的药理学活性的盐。 该类盐包括 ：(1) 与无机酸如盐酸、氢溴酸、 硫酸、硝酸、磷酸等形成的酸加成盐 ；或者与有机酸如乙酸、丙酸、己酸、环戊烷丙 酸、羟乙酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠 檬酸、苯甲酸、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- 羟基乙磺酸、苯磺酸、4- 氯苯磺酸、2- 萘磺酸、4- 甲苯磺酸、樟脑 磺酸、4- 甲基二环 [2.2.2]- 辛 -2- 烯 -1- 甲酸、葡庚糖酸、3- 苯基丙酸、三甲基乙酸、叔 丁基乙酸、十二烷基硫酸、葡萄糖酸、谷氨酸、羟基萘甲酸、水杨酸、硬脂酸、粘康酸 等形成的酸加成盐 ；或者 (2) 当在母体化合物中存在酸性质子被金属离子例如碱金属离 子、碱土金属离子或铵离子代替时形成的盐 ；或者与有机胺如乙醇胺、二乙醇胺、三乙 醇胺、氨丁三醇、 N- 甲基葡糖胺等的配位化合物。
固体形式的制剂包括粉末、片剂、丸剂、胶囊剂、扁囊剂、栓剂和可分散颗粒 剂。 固体载体可以是一种或多种也可用作稀释剂、矫味剂、增溶剂、润滑剂、助悬剂、 粘合剂、防腐剂、片剂崩解剂或包封材料的物质。 在粉末中，载体一般是微细粉碎的固 体，它是与微细粉碎的活性组分的混合物。 在片剂中，一般将活性组分与具有必要粘合 能力的载体按适合比例混合，并压制成所需的形状和大小。 适合的载体包括但不限于碳 酸镁、硬脂酸镁、滑石粉、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、西黄蓍胶、甲基纤维 素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡、可可脂等。 固体形式的制剂除了活性组分以外还可以含有着色剂、矫味剂、稳定剂、缓冲剂、人工与天然的甜味剂、分散剂、增稠剂、增溶 剂等。
液体制剂也适合用于口服施用，包括液体制剂，包括乳剂、糖浆剂、酏剂、水 溶液、水性混悬液。 它们包括旨在在使用前即刻转化为液体形式的制剂的固体形式的制 剂。 乳剂可以在溶液中、例如在丙二醇水溶液中制备，或者可以含有乳化剂，例如卵磷 脂、脱水山梨醇单油酸酯或阿拉伯胶。 水性溶液可以通过将活性组分溶于水并加入适合 的着色剂、矫味剂、稳定剂和增稠剂来制备。 水性混悬剂可以通过将微细粉碎的活性组 分分散在含有粘性材料的水中来制备，所述的粘性材料例如天然或合成的树胶、树脂、 甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和其它众所周知的助悬剂。
本发明的化合物可以被配制成供胃肠外施用 ( 例如通过注射，例如推注或连续 输注 )，可以是在安瓿、预填充注射器、小体积输液的单位剂量形式或处于其中加入了防 腐剂的多剂量容器中。 组合物可以采取例如在油性或水性介质中的混悬剂、溶液或乳剂 等形式，例如在含水聚乙二醇中的溶液。 油性或非水性载体、稀释剂、溶剂或介质的实 例包括丙二醇、聚乙二醇、植物油 ( 例如橄榄油 ) 和可注射的有机酯 ( 例如油酸乙酯 )， 可以含有制剂物质，例如防腐剂、湿润剂、乳化剂或助悬剂、稳定剂和 / 或分散剂。 或 者，活性成分可以是粉末的形式，其通过将无菌固体进行无菌分装或通过将溶液冷冻干 燥而得到，在使用前用适合的介质例如无菌无热原的水进行重构。
本发明的化合物可被配制成供局部施用于表皮如软膏剂、乳膏剂或洗剂或者透 皮贴剂。 软膏剂和乳膏剂可以例如使用水性或油性基质、加入合适的增稠剂和 / 或胶凝 剂来配制。 洗剂可以用水性或油性基质配制，一般还含有一种或多种乳化剂、稳定剂、 分散剂、助悬剂、增稠剂或着色剂。 适于在口中局部施用的制剂包括 ：在经矫味的基质 中包含活性剂的锭剂，所述经矫味的基质通常是蔗糖和阿拉伯胶或西黄蓍胶 ；在惰性基 质中含有活性成分的软锭剂，所述惰性基质例如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶 ；以及在 合适的液体载体中包含活性成分的漱口剂。
本发明的化合物可被配制用于以栓剂形式施用。 可首先将低熔点蜡如脂肪酸甘 油酯混合物或可可脂熔化，并将活性组分例如通过搅拌均匀分散。 然后将该熔融的均匀 混合物倒入合适大小的模具中，使其冷却并固化。
本发明的化合物可被配制用于阴道施用。阴道栓 (pessaries)、卫生栓、乳膏剂、 凝胶剂、糊剂、泡沫剂或喷雾剂除活性成分外还含有本领域中已知适宜的这类载体。
本发明的化合物可被配制用于鼻施用。 通过常规方法例如用滴管、吸管或喷雾 将溶液或混悬剂直接应用于鼻腔。 该制剂可以以单剂量或多剂量形式提供。 在后者的滴 管或吸管情况下，这可以通过对患者施用适宜的、预定体积的溶液或混悬剂来实现。 在 喷雾的情况下，这可以例如借助计量雾化喷雾泵来实现。
本发明的化合物可以被配制用于气溶胶施用，特别是施用于呼吸道，包括鼻内 施用。 化合物一般具有小的粒度，例如五 (5) 微米或更小级别的粒度。 这类粒度可通 过本领域已知的方法获得，例如通过微粉化获得。 活性成分和适当的抛射剂如含氯氟烃 (CFC) 例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷或二氯四氟乙烷或二氧化碳或其它合适的气体一 起在加压包装中提供。 气溶胶也可方便地含有表面活性剂如卵磷脂。 药物的剂量可通过 计量阀控制。 或者，活性成分可以以干粉形式提供，例如化合物在合适的粉末基质如乳糖、淀粉、淀粉衍生物如羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷 (PVP) 中的粉末混合物。 粉 末载体将在鼻腔中形成凝胶。 粉末组合物可以以单位剂量形式提供，例如以胶囊或药筒 (cartridge)、例如明胶或泡罩包装的胶囊或药筒的形式，借助吸入器可从中施用粉末。
需要时，制剂可以用适于缓释或控释施用活性成分的肠溶包衣进行制备。 例 如，本发明的化合物可以被配制成透皮或皮下药物递送装置。 当必须缓释化合物时和当 患者对治疗方案的依从性至关重要时，这些递送系统是有利的。 透皮递送系统中的化合 物经常附着在皮肤粘着性固体载体上。 所关注的化合物也可以与渗透促进剂例如月桂氮 酮 (1- 十二烷基氮杂环庚烷 -2- 酮 ) 组合使用。 可通过手术或注射将缓释递送系统皮 下插入到皮下层。 皮下植入物将化合物包囊在液体可溶性膜、例如硅橡胶或生物可降解 的聚合物例如聚乳酸中。
适合的制剂以及药物载体、稀释剂和赋形剂在 E.W.Martin 编辑的 Remington ： The Science and Practice of Pharmacy 1995， Mack PublishingCompany，第 19 版， Easton， Pennsylvania 中有描述。 制剂领域的技术人员可以在本说明书的教导范围内对制剂进行调 整，以提供大量制剂用于特定的施用途径，而不使本发明的组合物不稳定或者损害它们 的治疗活性。
为了使它们在水或其它介质中具有更大溶解性而对本发明的化合物进行的修饰 例如可以容易地通过微小的修饰 ( 成盐、酯化等 ) 来完成，这些完全在本领域的普通技能 范围内。 为了在患者中达到最大有益效果而调整特定化合物的施用途径和剂量方案以控 制本发明的化合物的药动学也完全在本领域的普通技能范围内。
本文所用的术语 “治疗有效量” 意指减轻个体疾病症状所需的量。 剂量将在每 一特定情况中根据个体需要加以调节。 剂量可以在宽限度内变化，这取决于许多因素， 例如所要治疗的疾病的严重程度、患者的年龄和总体健康状况、所治疗的患者的其它用 药、施用的途径和方式以及所涉及的医务人员的偏爱与经验。 就口服施用而言，在单一 药物疗法和 / 或组合疗法中，约 0.01 至约 1000mg/kg 体重 / 天的日剂量应当是适当的。 优选的日剂量为约 0.1 至约 500mg/kg 体重，更优选 0.1 至约 100mg/kg 体重，最优选 1.0 至约 10mg/kg 体重 / 天。 因此，对 70kg 的人的施用而言，剂量范围将是约 7mg 至 0.7g/ 天。 日剂量可以以单剂量或者以多个分剂量、通常每天 1 至 5 个剂量的形式进行施用。 一般而言，治疗开始于低于化合物最佳剂量的更小剂量。 其后，剂量以小的增幅逐渐增 加，直至达到对单个患者的最佳效果。 在治疗本文所述的疾病时，普通技术人员将无需 过多实验并且依赖于个人的知识、经验和本申请的公开内容就能够确定本发明的化合物 用于给定疾病和患者的治疗有效量。 药物制剂优选是单位剂型。 在这类剂型中，制剂被细分为含有适量活性组分的 单位剂量。 单位剂型可以是包装的制剂，所述包装含有离散量的制剂，例如片剂、胶囊 剂和包装在小瓶或安瓿中的粉末。 而且，单位剂型可以是胶囊剂、片剂、扁囊剂或锭剂 本身，或者可以是在包装形式中的适宜数量的这些形式中的任何一种。
下列实施例说明了本发明范围内化合物的制备和生物学评价。 提供下面这些实 施例和制备是为了使本领域技术人员能够更清楚地理解和实施本发明。 不应将其看成是 对本发明的范围进行限制，其仅仅是本发明的举例说明和代表。
参比例
2-(1- 苄基 -4- 氰基甲基 - 哌啶 -4- 基 )- 己酸乙酯步 骤 1- 向 冷 却 至 -78 ℃ 的 二 异 丙 基 胺 (4.88mL，34.9mmol) 在 THF(100mL) 中的溶液中加入 n-BuLi(2.5M 的己烷溶液，13.3mL，33.3mmol)，将反应搅拌 15min。 除 去 干 - 冰 丙 酮 浴， 再 继 续 搅 拌 20min， 然 后 将 反 应 混 合 物 再 冷 却 至 -78 ℃。 历 经 10min 向 LDA 溶液中通过注射器滴加预冷却至 -78℃的己酸乙酯 (5.5mL，33.3mmol) 在 THF(30mL) 中的溶液。 将反应在 -78℃搅拌 40min。 通过注射器加入 10(8.6g，30mmol ； CASRN1463-52-1) 在 THF(30mL) 中 的 溶 液。 将 反 应 混 合 物 倾 入 H2O 和 EtOAc 的 混 合物。 分离有机层，用 EtOAc 萃取水层。 干燥合并的有机萃取物 (MgSO4)，过滤， 浓缩。 通过 SiO2 柱色谱法纯化残余物，用 EtOAc/ 己烷梯度 (20 ％至 40 ％ EtOAc，历 经 30min) 洗脱，得到 11.71g(90％ )12 的非对映体混合物，为油状物 ：1HNMR(CDCl3，
300 MHz ) δ 7 . 32-7 . 24( m ) ， 4 . 30-4 . 08( m ) ， 3 . 51( s ) ， 2 . 81-2 . 26( m ) ， 2 . 15-1 . 95( m ) ， 1.90-1.65(m)，1.40-1.15(m)，0.91-0.85(m) ；IR( 净 薄 膜 (neat film))3062，3027， 2958 ， 2873 ， 2810 ， 2769 ， 2246 ， 1736 ， 1604 ， 1495 ， 1454 ， 1370 ， 1320 ， 1249 ， 1181，1074，1030，857，740，699cm -1 ；MS 计 算 值 C15H37N2O4[M+H]+429。 测 定 值， 429。
步骤 2- 将 12(15.46g，36.1mmol) 和 LiCl(3.06g，72.2mmol) 在 DMSO(100mL) 和 H2O(10mL) 中的混悬液在 200℃加热 1.5h。 冷却至 RT 后，用 EtOAc 稀释内容物，用 50％饱和盐水溶液洗涤该溶液。 分离有机层。 用 EtOAc 将水层萃取两次。 干燥合并的 萃取物 (MgSO4)，过滤，浓缩。 通过 SiO2 色谱法纯化残余物，用 EtOAc/ 己烷梯度 (10％ 至 50％ EtOAc，历经 36min) 洗脱，得到 11.5g A-1a，为油状物 ：计算值 C19H25N2O2 ：C， 74.12％ ；H，9.05 ；N，7.86。 测定值 ：C，73.71 ；H，8.89 ；N，7.74。
实施例 1
5- 丁基 -9-[1-(4，6- 二甲基 - 嘧啶 -5- 羰基 )-4- 甲基 - 哌啶 -4- 基 ]-3-(4- 乙 氧基 - 环己基甲基 )-3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -2- 酮 (I-1 ；流程图 A)
步 骤 1- 在 RT 下 向 化 合 物 A-1a(8.08g，22.7mmol) 在 THF(100mL) 中 的 溶 液 中加入吡咯烷子基硼氢化钠 (1M 的 THF 溶液，87mL，87mmol)。 将反应在 RT 搅拌过 夜，冷却至 0 ℃，用 1N NaOH 水溶液淬灭。 用盐水 /28 ％ NH4OH 水溶液 (5 ∶ 1) 的 溶液稀释得到的混合物，用 EtOAc 萃取三次。 干燥合并的有机层 (MgSO4)，过滤，浓 缩。 通过 SiO2 闪式色谱法纯化残余物，用 DCM 和 DCM/MeOH/28 ％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ；90％至 50％ DCM，历经 30min) 梯度洗脱，得到 6.12g(86％ )A-1b，为 淡 黄 色 油 状 物 ：1HNMR(CDCl3，300MHz)δ7.32-7.22(m，5H)，3.79(d， J ＝ 3.7Hz， 2 H ) ， 3 . 50( s ， 2 H ) ， 2 . 65-2 . 58( m ， 4 H ) ， 2 . 26-2 . 16( m ， 2 H ) ， 1 . 86-1 . 77( m ， 1 H ) ， 1.74-1.61(m，4H)，1.51-1.20(m，6H)，0.91(t， J ＝ 7.0Hz，3H) ；13C NMR(CDCl3，300Hz)δ138.1，129.1，128.2，127.1，119.2，63.2，61.1，49.0，46.8，36.3，33.0， 31.0，25.3，22.9，22.7，14.1 ；IR( 净 薄 膜 )3488，3062，3028，2929，2871，2811， 2769，2241，1494，1454，1397，1368，1344，1316，1253，1122，1075，1029，961， 793，744，699cm-1 ；HRMS 计算值 C20H31N2O[M+H]+315.2436。 测定值 ：315.2393。
步 骤 2- 在 RT 下 向 A-1b(17.5g，55.7mmol) 和 PPh3(16.1g，61.3mmol) 在 THF(70mL) 中的溶液中加入 DEAD( 纯净的，10.6mL，67.4mmol)。 在 RT 搅拌 10min 后，加入叠氮基磷酸二苯酯 ( 纯净的，14.6mL，67.4mmol)。 将该混合物搅拌过夜，减 压浓缩。 通过 SiO2 闪式色谱法纯化残余物，用 EtOAc/ 己烷梯度 (15 ％至 50 ％，历经 40min) 洗脱，得到 10.25g(54 ％ )A-1c，为澄清粘性油状物 ：1HNMR(CDCl3，300MHz) δ7.33-7.20(m，5H)，5.12-4.97(m，1H)，3.58-3.42(m，4H)，2.65-2.58(m，2H)， 2.59(d， J ＝ 4.4Hz，2H)，2.25-2.15(m，2H)，1.8-1.2(m，11H)，0.92(t， J ＝ 7.0Hz， 3 H ) ；13C NMR ( CDCl3， 300 Hz ) δ 138 . 1 ， 129 . 0 ， 128 . 3 ， 127 . 1 ， 118 . 4 ， 63 . 1 ， 50 . 7 ， 48.9，44.9，36.4，32.8，32.6，30.7，26.6，22.8，22.1，21.9，21.7，14.0 ；IR( 净 薄 膜 )3432，3028，2955，2872，2809，2768，2098，1740，1493，1455，1374，1264， 1183，1103，1028，965，741cm-1 ；HRMS 计算值 C20H30N5[M+H]+340.2501。 测定值 ： 340.2516。
步 骤 3- 在 RT 下 向 A-1c(2.04g，6mmol) 在 THF(40mL) 中 的 溶 液 中 加 入 PPh3(2.36g，9mmol)。 将反应混合物在 70 ℃搅拌 1h，减压浓缩。 将残余物用浓 HCl 水溶液 ( 约 40mL) 吸收，在 100 ℃在密闭压力管内加热 3 天。 冷却至 RT 后，将内容 物倾入烧杯，用固体 Na2CO3 淬灭。 再用水稀释该混合物，用 EtOAc 萃取三次。 干 燥合并的有机层 (Na2SO4)，过滤，浓缩。 通过 SiO2 色谱法纯化残余物，用 DCM 和 DCM/MeOH/28 ％ NH4OH 水 溶 液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ；80 ％ 至 30 ％ DCM， 历 经 40min) 梯 度 洗 脱， 得 到 1.57g(82 ％， 两 步 )A-2， 为 白 色 固 体 ：1HNMR(CDCl3，300MHz) δ7.30-7.20(m，5H)，6.85(s，1H)，3.51(s，2H)，3.41(dd， J ＝ 1.5，4.7Hz，1H)， 3 . 10-3 . 02( m ， 1 H ) ， 2 . 70-2 . 60( m ， 2 H ) ， 2 . 41-2 . 13( m ， 4 H ) ， 1 . 80-1 . 13( m ， 11 H ) ， 0.89(t， J ＝ 7.1Hz，3H) ；13C NMR(CDCl3，300Hz)δ172.4，138.6，129.9，129.6， 128.6，128.3，127.7，127.4，63.7，49.3，49.2，42.5，41.5，38.6，35.2，33.8，31.8， 30.9，26.1，23.2，14.4 ；IR( 净 薄 膜 )3421，3195，3060，2948，2932，2869，2799， 2762，1670，1505，1451，1411，1366，1341，1313，1121，736cm-1 ；HRMS 计 算 值 C20H31N2O[M+H]+315.2436。 测定值 ：315.2433。
步 骤 4- 向 A-2(0.243g，0.77mmol)、 NaOH( 珠 状 物，0.154g，3.85mmol)、 K2CO3(0.117g，0.85mmol) 和溴化四丁基铵 (0.026g，0.08mmol) 在甲苯 (2mL) 中的混悬 液中加入甲苯 -4- 磺酸反式 -4- 乙氧基 - 环己基甲基酯。 将反应混合物在 90℃加热 3d。 冷却至 RT 后，用盐水 / 水 (1 ∶ 1) 稀释内容物，用 EtOAc 萃取三次。 干燥合并的有机 层 (MgSO4)，过滤，浓缩。 通过 SiO2 色谱法纯化残余物，用 DCM 和 DCM/MeOH/28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ；80 ％至 40 ％ DCM，历经 30min) 梯度洗脱，得到 0.46g A-3a(R ＝反式 - 乙氧基 - 环己基 -4- 甲基 )，为不纯的澄清油状物，将其不经进一步纯 化即用于下一步。 MS 计算值 C29H47N22[M+H]+455。 测定值 ：455。
步 骤 5- 将 来 自 步 骤 4 的 A-3a(0.46g) 和 Pd(OH)2/C(20wt ％，500mg) 在MeOH(15mL) 中 的 混 悬 液 在 氢 气 气 氛 (60psi) 下 在 Parr 仪 器 中 于 RT 振 摇 3h。 通 过 SOLKA 过滤内容物，浓缩，得到 0.316g 粗品 A-3b，为泡沫状物 ：MS 计算值+C22H41N2O2[M+H] 365。 测定值 ：365。
步 骤 6&7- 在 氩 气 气 氛 下 向 A-3b(0.316g， 推 断 100 ％ 纯 度，0.87mmol) 和 N-Boc-4- 哌 啶 酮 (0.19g，0.96mmol) 在 DCM(5mL) 中 的 溶 液 中 加 入 Ti(O-i-Pr)4(0.3mL，1.04mmol)。 将反应于 RT 搅拌过夜，然后滴加 Et2AlCN(1.0M 的甲 苯溶液，2.2mL，2.2mmol)。 于 RT 搅拌 5h 后，将反应混合物冷却至 0 ℃，于 0 ℃倾入 EtOAc(10mL) 和饱和 NaHCO3 水溶液 (2mL) 的混合物。 将该混合物于 RT 剧烈搅拌 1h， 通过 垫过滤。 用盐水洗涤滤液，干燥 (MgSO4)，过滤，浓缩，得到 0.53g 粗 品 A-4a，为澄清油状物。
将该油状物溶于无水 THF(10mL)，冷却至 0℃。 滴加 MeMgBr(3M 的 Et2O 溶 液，1.54mL，4.63mmol)。 除去浴，将反应于 RT 搅拌过夜。 用冰浴冷却内容物，用饱 和 NH4Cl 水溶液淬灭。 用 28％ NH4OH 水溶液使混合物呈碱性，用 EtOAc 萃取。 干燥 合并的有机层 (MgSO4)，过滤，浓缩。 通过 SiO2 色谱法纯化残余物，用 DCM 和 DCM/ MeOH/28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ；80％至 40％ DCM，历经 30min) 梯度洗脱， 得到 0.13g A-4b，为澄清油状物 ：MS 计算值 C33H60N3O4[M+H]+562 ；测定值 ：562。
步 骤 8- 在 RT 下 向 A-4b(0.13g，0.23mmol) 在 DCM(3.2mL) 中 的 溶 液 中 加 入 TFA(0.8mL)。 将 反 应 在 RT 搅 拌 1h， 用 冰 冷 的 饱 和 NaHCO3 水 溶 液 冷 却， 用 EtOAc 萃取。 使用连续萃取器用 DCM 浓缩水层过夜。 干燥合并的有机层 (MgSO4)， 过滤，浓缩，得到 98mg 粗品 A-5a，将其不经进一步纯化即用于下一步 ：MS 计算值 C28H52N3O2[M+H]+462 ；测定值 ：462。
步 骤 9- 在 RT 下 向 A-5a(98mg， 推 定 100 ％ 纯 度，0.21mmol)、4，6- 二 甲 基 - 嘧啶 -5- 甲酸 (48mg，0.32mmol)、EDCI(92mg，0.42mmol)、HOBt 水合物 (65mg， 0.48mmol) 的 混 合 物 中 依 次 加 入 DCM(6mL) 和 DIPEA(0.67mL，3.8mmol)。 将 混 合 物在 RT 搅拌过夜，用饱和 NaHCO3 水溶液淬灭，用 EtOAc 萃取。 干燥合并的有机层 (MgSO4)，过滤，浓缩。在制备型 SiO2 色谱板上纯化残余物，用 60％ DCM 和 40％ DCM/ MeOH/28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1) 的溶液展开，得到 40mg A-1，为白色粉末 ： MS 计算值 C35H58N5O3[M+H]+596 ；测定值，596。
通过 (R， R)-Whelk-O 手性 HPLC 柱 (Regis Technologies， Inc.) 分离旋光异构 体 I-2 和 I-3，用 MeOH 以 1.2mL/min 的流速洗脱。 两种异构体具有的保留时间为 9.3min 和 10.9min。
可以按照类似方式制备化合物 1-12，不同的是，在步骤 4 中，用 4- 溴甲基四氢 吡喃替代甲苯 -4- 磺酸反式 -4- 乙氧基 - 环己基甲基酯，并且在步骤 9 中，用 6- 氰基 -2， 4- 二甲基 - 烟酸替代 4，6- 二甲基嘧啶 5- 甲酸。 MS 计算值 C34H52N5O3[M+H]+578 ；测 定值，578。
实施例 2
5- 丁基 -9-[1-(4，6- 二甲基 - 嘧啶 -5- 羰基 )-4- 甲基 - 哌啶 -4- 基 ]-3-(4- 乙 氧基 - 环己基甲基 )-3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -2- 酮 (I-4，流程图 B)
步骤 1- 将 B-1a(0.545g) 和 Pd(OH)2/C(20wt％，0.7g) 在 EtOH(20mL) 中的混悬液在氢气气氛 (60psi) 中在 Parr 仪器中于 RT 振摇 4.5h。 通过过滤内容物，浓缩，得到 0.465g 粗品 B-1b，为浅棕色固体 ：MS 计算值 C13H25N2O[M+H]+225。 测定 值 ：225。
步骤 2&3- 在氩气下向 B-1b(0.447g，推断 100％纯度，2mmol) 和 N-Boc-4- 哌 啶酮 (0.438g，2.2mmol) 在 DCM 中的溶液中加入 Ti(O-i-Pr)4(0.94mL，3.2mmol)。 将 反应于 RT 搅拌过夜，然后滴加 Et2AlCN(1.0M 的甲苯溶液，5mL，5mmol)。 在 RT 搅拌 4.5h 后，将反应混合物冷却至 0℃，在 0℃下倾入 EtOAc(20mL) 和饱和 NaHCO3 水溶液 (4mL) 的混合物中。 将混合物于 RT 剧烈搅拌 1h，通过 CELITE 垫过滤。 用盐水洗涤滤 液，干燥 (MgSO4)，过滤，浓缩，得到 0.9g 粗品 B-2a，为泡沫状物。
将该泡沫状物溶于无水 THF(20mL)，冷却至 0 ℃。 滴加 MeMgBr(3M 的 Et2O 溶液，3.3mL，9.9mmol)。 除去浴，将反应在 RT 搅拌过夜。 用冰浴冷却内容物，用饱 和 NH4Cl 水溶液淬灭。 用饱和 NH4OH 水溶液使混合物呈碱性，用 EtOAc 萃取。 干燥 合并的有机层 (MgSO4)，过滤，浓缩。 通过 SiO2 色谱法纯化残余物，用 DCM 和 DCM/ MeOH/28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ；70％至 30％ DCM，历经 20min) 梯度洗脱， 得到 0.822g B-2b，为白色固体 ：MS 计算值 C24H44N3O3[M+H]+422 ；测定值 ：422。
步骤 4- 向包含 B-2b(0.69g，推定 100％纯度，1.64mmol) 的烧瓶中加入 HCl 的 烷 (5mL)。 将该不均匀的反应混合二烷溶液 (4M，5mL，20mmol)，然后加入二物于 RT 搅拌 1h，减压浓缩，得到粗品胺 B-3a，将其不经进一步纯化即用于下一步。 MS 计算值 C19H26N3O[M+H]+322 ；测定值 ：322。
步骤 5- 在 RT 下向来自步骤 4 的 B-3a、4，6- 二甲基 - 嘧啶 -5- 甲酸 (374mg， 2.46mmol)、 EDCI(630mg，3.28mmol)、 HOBt 水合物 (443mg，3.28mmol) 的混合物中 依次加入 DCM(20mL) 和 DIPEA(2.8mL，16mmol)。 将混合物于 RT 搅拌过夜，用饱和 NaHCO3 水溶液淬灭，用 EtOAc 萃取。 干燥合并的有机层 (MgSO4)，过滤，真空浓缩。 通过 SiO2 色谱纯化残余物，用 DCM 和 DCM/MeOH/28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ； 70％至 20％ DCM，历经 25min) 梯度洗脱，得到 403mg B-3b，为灰白色泡沫状物 (54％， 两步的收率 ) ：MS 计算值 C26H42N5O2[M+H]+456 ；测定值，456。
步 骤 6- 将 B-3b(0.4g，0.88mmol)、 NaOH( 珠 状 物，0.21g，5.28mmol)、 K2CO3(0.134g，0.97mmol)、 溴 化 四 丁 基 铵 (0.043g，0.13mmol) 和 4- 溴 甲 基 四 氢 吡 喃 (0.47g，2.64mmol) 在甲苯 (4mL) 中的混合物在 90℃加热 18h。冷却至 RT 后，用盐水 / 水 (1 ∶ 1) 稀释内容物，用 EtOAc 萃取三次。干燥合并的有机层 (MgSO4)，过滤，浓缩。通 过 SiO2 色谱法纯化残余物，用 DCM 和 DCM/MeOH/28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1 ； 80％至 30％ DCM，历经 30min) 梯度洗脱，得到 0.18g I-4，为白色泡沫状物 ：MS 计算值 C32H52N5O3[M+H]+554 ；测定值 ：554。
可以按照类似方式制备 I-5，不同的是在步骤 6 中，4- 溴甲基四氢吡喃被对 - 甲 苯磺酸反式 -4- 甲氧基 - 环己基甲基酯替代 ：MS 计算值 C34H55N5O3[M+H]+582 ；测定值， 582。
可以按照类似方式制备 I-9，不同的是在步骤 6 中，4- 溴甲基四氢吡喃被对 - 甲 苯磺酸顺式 -4- 甲氧基 - 环己基甲基酯替代 ：MS 计算值 C35H58N5O3[M+H]+596 ；测定值， 596。可以按照类似方式制备 I-11，不同的是在步骤 6 中，4- 溴甲基四氢吡喃被外消 旋 2- 溴甲基四氢吡喃 (CASRN 34723-82-5) 替代 ：MS 计算值 C32H52N5O3[M+H]+554 ；测 定值，554。
可以按照类似方式制备 I-10，不同的是在步骤 5 中，4，6- 二甲基嘧啶 5- 甲酸被 2，4- 二甲基 - 烟酸替代，并且在步骤 6 中，4- 溴甲基四氢吡喃被对 - 甲苯磺酸 (R)- 四 氢呋喃 -3- 基甲基酯 (CASRN 726180-98-9) 替代 ：MS 计算值 C32H51N4O3[M+H]+539 ；测 定值，539。
可以按照类似方式制备 I-12，不同的是在步骤 5 中，4，6- 二甲基嘧啶 5- 甲酸 被 2，4- 二甲基 - 烟酸替代 ：MS 计算值 C33H53N4O3[M+H]+553 ；测定值，553。
实施例 3
4-{1- 丁基 -9-[1-(4，6- 二甲基 - 嘧啶 -5- 羰基 )-4- 甲基 - 哌啶 -4- 基 ]-4- 氧 代 -3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -3- 基甲基 }- 哌啶 -1- 甲酸甲酯 (I-8，流程图 C)
步骤 1 一根据实验 3 的步骤 6 的操作由 B-3b 制备中间体 C-1a，不同的是用 4- 溴 甲基哌啶 1- 甲酸叔丁酯替代 4- 溴甲基四氢吡喃。 MS 计算值 C37H61N6O4[M+H]+653 ；测 定值，653。 步骤 2- 根据实验 3 的步骤 4 的操作进行 C-1a 的 Boc 保护基的去保护，得到 C-1b ：MS 计算值 C32H53N6O2[M+H]+553 ；测定值，553。
步 骤 3- 在 0 ℃ 下 向 C-1b(68mg，0.12mmol) 和 TEA(0.051mL，0.37mmol) 在 DCM(2mL) 中的溶液中加入氯甲酸甲酯 (0.0116mL，0.15mmol)。 将反应混合物在 RT 搅 拌 1h，倾入饱和 NaHCO3 水溶液中，用 DCM 萃取三次。 干燥合并的有机层 (MgSO4)， 过滤，浓缩。 用制备型 TLC 板纯化残余物，用 DCM 和 DCM ∶ MeOH ∶ 28％ NH4OH 水 溶 液 (60 ∶ 10 ∶ 1)(45 ％ DCM) 展 开， 得 到 36mg I-8， 为 油 状 物 ：MS 计 算 值 C34H55N6O4[M+H]+611 ；测定值，611。
可以按照类似方式制备化合物 I-6，不同的是在步骤 3 中，用甲磺酰氯替代氯甲 酸甲酯 ：MS 计算值 C33H55N6O4S[M+H]+631 ；测定值，631。
可以按照类似方式制备化合物 I-7，不同的是在步骤 3 中，用乙酰氯替代氯甲酸 甲酯 ：MS 计算值 C30H47N6O3[M+H]+539 ；测定值，539。
实施例 4
5- 丁基 -9-[1-(2，4- 二甲基 - 吡啶 -3- 羰基 )-4- 甲基 - 哌啶 -4- 基 ]-3-(4- 羟 基 - 环己基甲基 )-3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -2- 酮 (I-15)
可以按照实验 2 的操作制备化合物 14，不同的是在步骤 5 中，4，6- 二甲基嘧 啶 5- 甲酸被 2，4- 二甲基 - 烟酸替代，并且在步骤 6 中 4- 溴甲基四氢吡喃被对 - 甲苯磺酸反式 -4- 叔丁酯二甲基硅烷基氧基环己基甲基酯替代 ：Rf ＝ 0.39(50 ％ DCM/ DCM ∶ MeOH ∶ 28％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1)) ；1H NMR(400MHz) ：8.31(d，J ＝ 1.36Hz，1H)，6.94(t，J ＝ 4.76Hz，1H)，4.10(m，1H)，3.48(m，2H)，3.25(m，3H)， 3.10(m，1H)，2.97(m，2H)，2.67(m，1H)，2.54(m，1H)，2.44(d， J ＝ 11.1Hz， 3H)，2.35(m，2H)，2.23(d，J ＝ 9.6Hz，3H)，1.93(m，1H)，1.82(m，2H)，1.72(m， 1 H ) ， 1 . 60( m ， 4 H ) ， 1 . 1-1 . 5( m ， 17 H ) ， 0 . 88( m ， 7 H ) ， 0 . 83( s ， 9 H ) ， 0 . 01 ppm ( s ， 6H)。
步骤 2- 向纯净的硅烷基醚 14(0.071mmol，0.0486g) 中加入 75 ％乙酸水溶液 (10mL)， 将 得 到 的 反 应 混 合 物 在 RT 搅 拌 过 夜 (16h)。 用 饱 和 NaHCO3 水 溶 液 中 和 HOAc，用 DCM 萃取。 用盐水洗涤合并的有机层，干燥 (MgSO4)，过滤，真空浓缩。 用制备型 TLC 板纯化粗产物，用含有 DCM 和 DCM ∶ MeOH ∶ 28 ％ NH4OH 水溶液 (60 ∶ 10 ∶ 1)(40％ DCM) 的溶液展开，得到 0.0226g(57％ )I-15，为白色泡沫状物 ：MS 计算值 C34H55N4O3[M+H]+567 ；测定值，567。
实施例 5
5- 丁 基 -9-[1-(2，4- 二 甲 基 - 吡 啶 -3- 羰 基 )-4- 甲 基 - 哌 啶 -4- 基 ]-3-[(R)-1-( 四氢 - 呋喃 -3- 基 ) 甲基 ]-3，9- 二氮杂 - 螺 [5.5] 十一烷 -2- 酮 (I-14)
步 骤 1- 将 (S)- 四 氢 -3- 呋 喃 甲 酸 (3.3g，29.1mmol) 溶 于 新 蒸 馏 的 THF(15mL)，加入到冷却至 0 ℃的维持在 N2 气气氛中的 NaBH4(2.6g，69mmol) 在新蒸 馏的 THF(15mL) 中的浆液中。 将混合物搅拌 10min，然后历经 30min 滴加 I2(7.3g， 29mmol) 在 无 水 THF(15mL) 中 的 溶 液， 当 气 体 放 出 停 止 时， 将 溶 液 在 回 流 下 加 热 12h。 冷却反应混合物，蒸发溶剂，将残余物用 20 ％ KOH 水溶液吸收，在 RT 搅拌 4h。 用 DCM 连续萃取该水溶液达 2d，干燥得到的萃取物 (MgSO4)，过滤，蒸发，得到
2.5g(R)-20 ：MS ＝ (M+H) ＝ 103 ；NMR ＝ 1H nmrδ3.93-3.51(m，6H)，2.2-2.0(m， 1H)，1.98-1.71(m，2H)。
步 骤 2- 向 (R)-20(2.5g，24.4mmol)、 TEA(50mL)、 DMAP(149mg) 和 DCM(50mL) 的溶液中逐步加入对甲苯磺酰氯 (5.1g，26.9mmol)。 将反应混合物在 RT 下在 N2 气氛下搅拌过夜。 除去溶剂，将残余物溶于 EtOAc，用水洗涤。 干燥有机层 (MgSO4)，过滤，浓缩。 通过 SiO2 色谱法纯化粗物质，用 30％ EtOAc/ 己烷洗脱，得到 4.9g(S)-22 ：(M+H) ＝ 257。
可以按照与实施例 2 中所述类似的操作合成 I-14，不同的是在步骤 6 中，4- 溴 甲基四氢吡喃被 (S)-22 替代 ：MS 计算值 C32H51N4O3[M+H]+539 ；测定值，539。
实施例 6人 CCR5 受体 - 配体结合测定方案
将 人 CCR5 受 体 (Genebank ID ：29169292) 克 隆 到 哺 乳 动 物 表 达 载 体 pTarget(Promega) 中。 使用 Fugene 试剂 (Roche) 将构建体转染到 CHO-Gα16 细胞中。 在 抗生素压力 (G418 和潮霉素 ) 下选择克隆，利用荧光活化细胞分选器和 CCR5 受体特异性 单克隆抗体分选 4 次 (BD Biosciences Pharmigen， Mab 2D7， Cat.No.555993)。 选择具有 最高表达的克隆 ( 每个细胞 100,000 拷贝 ) 进行结合测定。
使用没有 Ca2+ 和 Mg2+ 的 1mM EDTA 的 PBS( 磷酸盐缓冲盐水 ) 溶液在 225mL 组 织培养烧瓶中收获粘着细胞 ( ～ 90％汇合 )。 将细胞用不含 Ca2+ 和 Mg2+ 的 PBS 洗涤两 次。 然后将 CHO-Gα16-hCCR5 细胞重新混悬 (1×106/ml) 在冰冷的结合缓冲液 (50mM HEPES，1mM CaCl2，5mM MgCl2，0.5％ BSA，0.05％ NaN3，pH 7.24)，pH 7.4) 中，其 中补充有新鲜制备的 0.5％ BSA 和 0.05％ NaN3。
向 96 孔板中加入 80μl CHO-Gα16-hCCR5(1×106/ml) 细胞。 所有稀释液均是 在结合缓冲液 (50mM HEPES，1mM CaCl2，5mM MgCl2，0.5％ BSA，0.05％ NaN3， pH 7.24) 中制备的。
将板与终浓度为 0.1nM 的 125I RANTES 或 125I MIP-1α 或 125I MIP-1β 一起在细胞 振荡器上于 RT 孵育 2h。 在 PBS，1％ BSA 中制备化合物稀释液。 总反应体积为 100μl/ 孔。 在加入放射性配体之前向细胞中加入供试化合物。
孵育后，利用 Packard 细胞收获器将细胞收获到 GF/C 过滤板上。 滤器用 0.3％ PEI/0.2％ BSA 预处理 30min。将过滤板用调节至 pH 7.1 的 25mM HEPES、500mM NaCl、 1mM CaCl2 和 5mM MgCl2 迅速洗涤 5 次。将板在烘箱 (70℃ ) 中干燥 20min，加入 40μl 闪 烁液，用 Packard TopSeal-A 密封。 利用 Packard Top Count 测量每个孔的放射性达 1min。
利用加有放射性同位素和缓冲液的对照孔测定总结合，通过向一些对照孔中加 入过量冷的 RANTES 来测定非特异性结合。 从总结合中减去非特异性结合，测得特异性 结合。 结果以特异性 125I RANTES 结合的百分比表示。 使用不同浓度的供试配体一式三 份地测定 IC50 值，利用 GraphPadPrism(GraphPad， San Diego， CA) 对数据进行分析。
实施例 7
CCR5- 介导的 CCF 测定
如前所述进行 CCF 测定 (C.Ji， J.Zhang， N.Cammack 和 S.Sankuratri， J.Biomol. Screen.2006 11(6) ：652-663)。 使 用 Multimek(Beckman， Fullerton， CA) 将 Hela-R5 细 胞 ( 表达 来自 R5- 嗜异性病 毒 (tropic virus) 和 HIV-1 Tat 的 gp160) 以每孔 7.5×103 个 细 胞 铺 板 于 384 孔 白 色 培 养 板 (BD Bioscience， Palo Alto， CA) 中 的 不 含 酚 红 的 Dulbecco 氏改良 Eagle 培养基 (DMEM) 中，该培养基补充有 10％ FBS、1×Pen-Strep、 300μg/mL G418、100μg/mL 潮霉素和 1μg/mL 脱氧土霉素 (Deoxycycline)(Dox)(BD Bioscience， Palo Alto， CA)，于 37℃孵育过夜以诱导 gp160 的表达。 将 10μL 在含有 5％ DMSO 的培养基中稀释的化合物加至细胞中，随后以 1.5×104 个细胞 /15μL/ 孔加 入 CEM-NKr-CCR5-Luc( 获 自 NIHAIDS Research&Reference Reagents Program)， 其 表 达 CD4 和 CCR5 并带有 HIV-2 长末端重复 (LTR)- 驱动的荧光素酶报道基因，孵育 24 小时。 在共培养结束时，向每个孔中加入 15μL Steady-Glo 荧光素酶底物，将培养物 密封，轻微振摇 45 分钟。 采用 16- 通道 TopCount NXT(PerkinElmer， Shelton， CT) 适应黑暗 10 分钟以发光测定每孔 10 秒钟的荧光素酶活性。 记录每秒读数 (CPS)。 对于 药物相互作用实验，将小分子化合物或抗体在不含血清和不含酚红的 RPMI( 含有 5 ％ DMSO(CalBiochem， La Jolla， CA) 和 1×Pen-Strep) 中系列稀释。 在加入靶细胞之前 即刻，将待测试药物 - 药物相互作用的两个稀释的化合物中的每一个或 mAb 5μL 加至 Hela-R5 细胞中。
实施例 8 用于经由几种途径施用的主题化合物的药物组合物如该实施例中所述制备。 用于口服施用的组合物 (A)
将各成分混合，分配到胶囊中，每粒胶囊含有约 100mg ；一粒胶囊约为一个总 日剂量。
用于口服施用的组合物 (B)
将各成分合并，用溶剂如甲醇制粒。 然后将制剂干燥，采用适宜的压片机制成 片剂 ( 含有约 20mg 活性化合物 )。
用于口服施用的组合物 (C)
将各成分混合，形成用于口服施用的混悬液。 胃肠外制剂 (D)
将活性成分溶于部分注射用水中。 然后在搅拌下加入足量氯化钠使溶液等渗。 用剩余的注射用水将溶液调整至足量，通过 0.2 微米膜滤器过滤，在无菌条件下包装。
栓剂 (E)
将各成分在蒸气浴上一起熔化并混合，倒入包含 2.5g 总重的模具中。 局部用制剂 (F)
出于清楚和便于理解的目的，已经借助举例说明和实施例详细描述了上述发 明。 对本领域技术人员而言显而易见的是，在所附权利要求的范围内可以进行改变和调 整。 因此，应当理解的是，以上说明是说明性的而非限制性的。 因此，本发明的范围应 当参考上述说明来确定，而应当参考以下所附的权利要求以及这些权利要求的等价物的 完整范围来确定。
对于所有目的而言，在此将本申请所引用的所有专利、专利申请和出版物全文 引入作为参考，就如同每一个单个的专利、专利申请或出版物被逐一给出一样。32