公开/公告号CN101636182A
专利类型发明专利
公开/公告日2010-01-27
原文格式PDF
申请/专利权人 雷蒙特亚特特拉维夫大学有限公司;
申请/专利号CN200780048074.0
申请日2007-10-25
分类号A61K47/48(20060101);
代理机构11262 北京安信方达知识产权代理有限公司;
代理人陶贻丰;郑霞
地址 以色列特拉维夫
入库时间 2023-12-17 23:22:53
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-12-15
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A61K47/48 授权公告日:20130116 终止日期:20161025 申请日:20071025
专利权的终止
2013-01-16
授权
授权
2010-03-24
实质审查的生效
实质审查的生效
2010-01-27
公开
公开
发明领域
本发明总体来说属于治疗心理学和/或精神病学疾病或病症的药物组 合物和方法的领域。
发明背景
谷氨酸是中枢神经系统(CNS)中最丰富的兴奋性氨基酸。谷氨酸通 过许多影响快速和慢速神经传递的受体起作用。快速离子型N-甲基-D-天 冬氨酸(NMDA)、氨基-3-羟基-5-甲基-4-异噁唑(AMPA)和慢速代谢型 红藻氨酸受体是一系列的G蛋白偶联受体。离子型NMDA受体是兴奋性 的，其具有谷氨酸和甘氨酸结合位点，并且在记忆和情绪障碍中起重要作 用。代谢型红藻氨酸谷氨酸受体(mCluR)在突触前和突触后的位点都存 在，并且被认为是神经药理学领域(包括精神分裂症、抑郁、学习、记忆、 焦虑、癫痫(seizure)、药物成瘾、神经退化和突触回路的发育调节)中主 要靶。
抗精神病药物被广泛用于中枢神经系统(CNS)精神病的疾病和病症 (例如精神分裂症)的治疗。这些剂一般阻碍多巴胺受体并被分为典型的 和非典型的类型；例如吩噻嗪是典型的抗精神病药，而氯氮平、奥氮平和 利培酮被分类为非典型的抗精神病药。本领域众所周知，典型的神经安定 剂诱导锥体束外症状，其包括强直、震颤、运动徐缓(运动缓慢)和思维 迟缓(思考缓慢)以及迟发性运动障碍、急性张力障碍反应和静坐不能 (akathasia)。非典型的抗精神病药导致了极少的锥体束外症状并因此很少导 致迟发性运动障碍、静坐不能或急性张力障碍反应。非典型的抗精神病药 的施用涉及其他的副作用，例如体重增加、情绪紊乱、性功能障碍、镇静、 直立性低血压、唾液过多、癫痫阈值降低(seizure threshold)以及尤其是 粒细胞缺乏症。
精神分裂症是一种慢性的使人虚弱的具有很高发病率和死亡率的疾 病，其常常终生需要抗精神病的药物治疗。现有的治疗由典型和非典型类 型的神经安定剂组成，其共有一种共同的抗多巴胺能的活性。近几年中， 已经积累了表明精神分裂症和双相性情感障碍还与大脑中GABA和谷氨 酸传递的扰乱有关的证据。最近的研究表明精神分裂症与NMDA受体病 理学有关。这一假设是以阻断NMDA受体的剂例如苯环利定(PCP)和 MK-801诱导了与精神分裂症有关的精神病相似的精神病的实验发现为基 础的。精神分裂症患者死后的脑中数据也显示几种谷氨酸受体亚型(包括 不同大脑区域中的NMDA、AMPA和红藻氨酸)表达的下降。由于NMDA 系统的机能减退被认为在神经分裂症中具有重要作用，并且由PCP导致的 精神分裂症样的精神病尤其在阴性症状和认知障碍上类似于精神分裂症， 表明了NMDA抑制将导致GABA能紧张性减小，其反过来将诱导谷氨酸 能AMPA受体的去抑制，导致兴奋毒性神经元损伤和精神病。
由于直接作用的NMDA激动剂例如谷氨酸可是神经毒性的，研究集 中于评估部分或完全激动剂对NMDA受体的甘氨酸(GLY)位点的治疗活 性。当被用作常规神经安定剂例如利培酮和奥氮平的佐剂时，剂(像D- 丝氨酸和D-环丝氨酸(DCS))在一些临床研究中显示出对精神分裂症的 主要基本阴性症状的改善。肌氨酸是已被发现在改善具有稳定的慢性精神 分裂症的患者的症状(阴性或阳性)上有效的甘氨酸转运蛋白1抑制剂。 然而，与这些氨基酸的使用有关的缺点在于它们几乎不能穿过血脑屏障 (BBB)的事实。
谷氨酸受体亚型拮抗剂、激动剂和部分激动剂是深入研究的目标。为 治疗阿尔茨海默氏病开发了NMDA受体拮抗剂美金刚。已发现部分激动 剂D-环丝氨酸在动物模型中诱导一些抗抑郁和抗焦虑活性并改善情绪、失 眠和食欲。表明其抗焦虑作用与增强学习和恐惧消减有关。然而与人中的 安慰剂相比，并未观察到D-环丝氨酸显著的抗抑郁活性。而且，用于治疗 焦虑、抑郁、认知和运动障碍的以谷氨酸的离子型和代谢型受体为目标的 剂处于开发的不同阶段。
发明概述
本发明公开了具有抗多巴胺能活性和调节谷氨酸N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA)受体活性的能力的新型中枢神经系统(CNS)活性化合物，例 如精神病治疗剂(psychotropic agent)。这种剂在精神分裂症和双相抑郁症的 治疗中是有用的，尤其具有改变精神分裂症的阴性症状的能力。这种新型 剂对改变其他情绪障碍例如抑郁和焦虑、认知缺陷、运动障碍和药物成瘾 的状态也是有用的。
在本发明的一个方面，提供了与谷氨酸NMDA受体调节剂轭合的CNS 活性化合物(即本发明的化合物)。如本领域的技术人员所知的，本文详 述的轭合的CNS化合物是在中枢神经系统，尤其在大脑中的位点起作用的 治疗剂。CNS活性化合物包括CNS抑制剂、CNS兴奋剂、和选择性地修 饰CNS功能的药物，例如抗惊厥药物(anticonvulsant drug)、抗帕金森病药 物、阿片样和非阿片样镇痛剂、食欲抑制剂、止吐药、镇痛退热药、某些 兴奋剂、抗抑郁剂、抗躁狂剂、抗精神病剂、镇静剂和安眠药。
在本发明的范围内，CNS活性剂不限于仅仅在中枢神经系统内起作用 的剂。
在一个实施方案中，本发明的化合物或者其盐、前药或立体异构体具 有通式L-M-V，其中
L是CNS活性部分；
M是连接体；并且
V是谷氨酸NMDA受体的调节剂。
应当注意的是在本发明的范围内，当是本发明的化合物的部分时，CNS 活性剂被称为“CNS活性剂部分”，以表示其与连接体M或谷氨酸NMDA 受体的调节剂V轭合。
式L-M-V的化合物可被图示性例证说明如下所示：
连接体M可经由CNS活性部分的任何原子与CNS活性部分L轭合。 与L的轭合可以是通过CNS活性化合物的原有的一个或多个原子，即通 过一个或多个例如在CNS活性化合物(以其非轭合的形式)的C、N、S、 P和O中选择的原子，或者是通过CNS活性化合物的化学修饰的部分，只 要这一修饰(对连接体M的连接来说是必要的)没有改变或减弱与CNS 活性化合物相关的活性。
连接体M可通过连接体的任何原子与谷氨酸NMDA受体的调节剂V 轭合。由于所述调节剂典型地是氨基酸或氨基酸衍生物，因此如下文所演 示的，与氨基酸或与氨基酸衍生物的轭合典型地是通过所述氨基酸或氨基 酸衍生物的α-碳原子。
在需要CNS活性化合物和/或调节剂的化学修饰以使连接体部分M能 够键合到其上(L和V其一或两者)的情况下，修饰可是本领域技术人员 已知的任何这类修饰。在本文提供的描述的基础上，技术人员会知道如何 化学修饰CNS活性化合物以便轭合。对于一般的合成方法，参见例如 Comprehensive Organic Transformations：A Guide to Functional Group Preparations(全面的有机转化：官能团制备指南)，Richard C.Larock，第 2版，John Wiley & Sons，Inc.，1999。
在一些实施方案中，M和L之间的键和/或M和V之间的键是不可水 解的，即在水性的生理条件下，连接体M不会从CNS活性部分和/或谷氨 酸NMDA受体调节剂V解离。在一些实施方案中，M和L之间的键和/ 或M和V之间的键是共价的。
在一些实施方案中，M和L之间的键或M和V之间的键中只有一个 是不可水解的键而另一个是可水解的键。
在一些实施方案中，M和L之间的键和M和V之间的键都是不可水 解的。
如上文所述，CNS活性部分可是衍生自CNS活性化合物的任何一种 部分，所述CNS活性化合物选自通常被称为CNS抑制剂、CNS兴奋剂的 类型以及选择性修饰CNS功能的药物，例如抗惊厥药物、抗帕金森病药物、 阿片样和非阿片样镇痛剂、食欲抑制剂、止吐药、镇痛退热药、兴奋剂、 抗抑郁剂、抗躁狂剂、抗焦虑剂、抗精神病剂、镇静剂和安眠药。
在一些实施方案中，CNS活性部分选自抗抑郁化合物、抗精神病化合 物、抗惊厥化合物、抗焦虑化合物(anti-anxiety)以及治疗运动障碍的化合物。
在一个实施方案中，CNS活性部分衍生自选自抗单相剂(anti-unipolar agent)和抗双相剂(anti-bipolar agent)中的抗抑郁化合物。抗单相剂的非限制 性的实例为氟西汀、氟伏沙明、地昔帕明、帕罗西汀和舍曲林。
抗双相剂的非限制性实例为瑞莫必利、阿立必利、氯氮平、奥氮平和 喹硫平。
在另一个实施方案中，CNS活性部分衍生自选自氯氮平、奥氮平、喹 硫平、洛沙平、利培酮、氟哌噻吨、硫利达嗪、氯丙嗪、奋乃静、氟奋乃 静、珠氯噻醇、螺哌隆、氨磺必利、舒必利、瑞莫必利和阿立必利的抗精 神病化合物。
在又另一个实施方案中，CNS活性部分衍生自选自氟西汀、氯伏沙明、 地昔帕明、帕罗西汀和舍曲林的抗焦虑化合物。
在一些其他的实施方案中，CNS活性部分衍生自选自单环、双环和三 环抗精神病剂的CNS活性化合物。
单环剂的非限制性实例为氨磺必利、舒必利。双环剂的非限制性实例 为螺哌隆、瑞莫必利、阿立必利。三环剂的非限制性实例为氯丙嗪、奋乃 静、氟奋乃静、珠氯噻醇、氯氮平、奥氮平、喹硫平、洛沙平、氟哌噻吨 和硫利达嗪。
在一些实施方案中，CNS活性部分衍生自氯氮平、奥氮平或喹硫平。
在本发明的范围内，词组“CNS活性部分衍生自”表示如所定义和示 例的，轭合CNS活性化合物以提供所述化合物的轭合形式，即具有连接于 其上的连接体的轭合部分。例如，衍生自氯氮平的CNS活性部分是本发明 的化合物，其中L是氯氮平，M是轭合于氯氮平的连接体，并且V是轭合 于M的调节剂。
连接体M可以存在或不存在。
在一些实施方案中，在M不存在时，L直接轭合于V。
在其他的实施方案中，M是存在的并通常为通过每个部分上的一个或 多个原子轭合L和Y的线性基团。所述线性基团通常为具有至少一个选自 C、N、O和S的原子的1到8个原子的链。
在一些实施方案中，M选自-NH-、-NH2+-、-O-、-S-、C1-C8-亚烷基、 C3-C8-亚环烷基(cycloalkylene)、-CH2-O-CH2、-(CH2)n-O-(CH2)n-、-(CH2-O)n- 和-(CH2CH2-O)n-，其中所述亚烷基和亚环烷基可任选地被一个或多个选自 C1-C4烷基、C2-C4烯基和C2-C4炔基的基团取代，并且其中每个n彼此独 立地为零和3之间的整数(即为0或1或2或3)。亚烷基或亚环烷基可被 至少一个选自N、O和S的杂原子或被至少一个或多个双键或三键间隔。
连接体的非限制性实例是-NH-、-O-、-S-、亚甲基、亚乙基、亚丙基、 亚异丙基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚丁基、亚戊基、亚异己基、 亚己基、亚庚基、亚辛基、-(CH2-CH＝CH-CH2)-、-(CH＝CH2-CH2-CH2)-、 -(CH2-CH＝CH-CH2-CH2-CH2)-、-(CH2-C≡C-CH2)-、-(C≡C-CH2-CH2)-、 -(CH2-NH-CH＝CH-CH2)-、-(CH2-NH-CH2-CH2-CH2)-、-(CH2-O-CH2-CH2)-、 -(CH2)n-O-(CH2)n-、-CH2-O-CH2、-(CH2-O)n-、-(CH2CH2-O)n-和其取代衍生 物，其中n是0和3之间的整数。
谷氨酸NMDA受体的调节剂V通常为氨基酸或所述氨基酸的酯或酰 胺或烷基化胺。在一些实施方案中，所述氨基酸选自甘氨酰(衍生自甘氨 酸)、肌氨酰(衍生自肌氨酸)、丝氨酰(衍生自丝氨酸)和半胱氨酰(衍 生自半胱氨酸)。在其他的实施方案中，所述氨基酸是甘氨酰、肌氨酰、 丝氨酰和半胱氨酰的酯或酰胺。
在另一些的实施方案中，谷氨酸NMDA受体的调节剂是 (1S，2S，5R，6S)-2-氨基二环[3.1.0]己烷-2，6-二羧酸酯(LY354740)或其衍生物。
上文的氨基酸的酯的非限制性实例是C1-C6酯例如甘氨酰、肌氨酰和 丝氨酰的甲酯、乙酯、丙酯、丁酯和己酯。所述酰胺可是C2-C6酸(具有 通式C1-C6-COOH，其中与衍生酰胺的-COOH连接的C1-C6碳部分是具有 1到6个碳原子的烷基)。
应理解，本文提供的化合物可含有一个或多个手性中心。这些手性中 心可具有(R)或(S)构型，或可是其混合物。因此本文提供的化合物可是对 映体纯的或者是立体异构体的或非对映体的混合物。在氨基酸部分构成谷 氨酸NMDA受体的官能部分的情况下，可存在L-或D-形式。如本文所用 的，术语“氨基酸”是指α-氨基酸，其是外消旋的，或者具有D-或L-构 型。
还应理解，本文提供的化合物的手性中心可在体内经受差向异构作 用。因此，本领域的技术人员将理解对于在体内经受差向异构作用的化合 物来说，施用(R)形式的化合物与施用(S)形式的化合物是等效的。
如本文所用的，术语“亚烷基”是指具有两个自由价碳原子的烷基二 基(alkyldiyl)官能团，即在两端取代的烷基基团。词组“C1-C8亚烷基” 是指具有1到8个碳原子的这样的烷基基团。类似地，术语“亚环烷基” 是指在两端被取代的环烷基。
另外，如本领域技术人员可知的，术语“C1-C4烷基”是指仅在一个 位置被取代的1到4个碳原子的脂肪链。术语“C2-C4烯基”是指具有2 到4个碳原子并且至少一个C-C键为双键的碳链。术语“C2-C4炔基”是 指具有2到4个碳原子和至少一个C-C三键的碳链。
在本发明的某些实施方案中，CNS活性化合物是具有通式(A)的三环 的抗精神病剂，并且CNS活性化合物部分由此衍生：
式(A)
其中
X选自-NH-、-O-和-S-；
Y选自-C＝C-、-NH-、-O-和-S-；
Z和Z′各自独立地选自C1-C4烷基和卤化物(I、Br、Cl和F)。在一些 情况下，被Z或Z′取代的每一个环可被一个或多个Z和/或Z′取代。
在一些实施方案中，X是-NH-或S并且Y是-C＝C-或S。在其他的实 施方案中，X是-NH-时，Y是-C＝C-或-S-。在其他实施方案中，X是S时， Y是-C＝C-。
在另一些实施方案中，Z是甲基基团。在还有一些实施方案中，Z′是 卤化物。
在另一些实施方案中，式(A)的三环化合物选自奥氮平、喹硫平和氯氮 平，其结构展示如下并且CNS活性部分衍生自奥氮平、喹硫平或氯氮平：
这些化合物可通过它们的任何一个碳原子或杂原子(即S、N或O) 与连接体轭合。作为一个实例，奥氮平可通过箭头所示的任何原子与连接 体轭合。
在一些实施方案中，当CNS活性部分衍生自奥氮平时，通式L-M-V 的化合物是式(I)的化合物：
式(I)
其中M和V如上文定义。
在一些实施方案中，谷氨酸NMDA受体的调节剂V是甘氨酰或其酯， 并且化合物具有式(Ia)：
式(Ia)
其中在通式(Ia)的化合物中：
M选自空、-NH-、-O-、-S-、C1-C8-烷基、C3-C8-环烷基、-CH2-O-CH2-、 -(CH2-O)n-、和-(CH2CH2-O)n-，
n是0和3之间的整数，并且
R选自H和C1-C4烷基。
在式(Ia)的一些实施方案中，连接体不存在并且本发明的示例性化合物 此处被标明为化合物1和化合物2。
在式(Ia)的一些其他的实施方案中，连接体含有选自N、O和S的至少 一个杂原子。
在一些实施方案中，连接体是含有至少一个杂原子的C1-C5-亚烷基。
在另一些实施方案中，C1-C5-亚烷基被O原子间隔并且示例性的基团 是-CH2-O-CH2、-(CH2-O)n-和-(CH2CH2-O)n-，其中n是1和3之间的整数 (即1或2或3)。
这种式(Ia)的结构的示例性化合物是此处标明为化合物3和化合物4 的化合物。
在通式(I)的某些实施方案中，谷氨酸NMDA受体的调节剂是肌氨酰 或其酯，或者丝氨酰或其酯，并且化合物具有式(Ib)：
式(Ib)
其中，在式(Ib)的化合物中：
M选自空、-NH-、-O-、-S-、C1-C8-烷基、C3-C8-环烷基、-CH2-O-CH2-、 -(CH2-O)n-和-(CH2CH2-O)n-，
n是1和3之间的整数，
R和R′彼此独立地选自H和C1-C4烷基，
并且R″选自H和-CH2OH。
在一些实施方案中，R′是C1-C4-烷基时，R″是H并且R任选地与H不 同。
在一些实施方案中，R′是H时，R″是-CH2OH。
在其他的实施方案中，在式(Ib)的化合物中，连接体M不存在，R″是 H并且R′选自H和C1-C4-烷基。本发明的示例性化合物此处被标明化合物 5至化合物10。
在式(Ib)的其他实施方案中，连接体M是含有选自N、O和S的杂原 子的C1-C5亚烷基。
在一些实施方案中，连接体是被至少一个O原子间隔的C1-C5亚烷基， 例如-CH2-O-CH2、-(CH2-O)n-和-(CH2CH2-O)n-，其中n如上文定义。示例 性化合物此处标明为化合物11至化合物13。
与以奥氮平为基础的作为CNS活性部分的化合物1至13类似，还已 经制备了以氯氮平和喹硫平为基础的通式L-M-V的化合物。表1列出依照 本发明的化合物的示例性选择。在表1中，“Ola”代表奥氮平；“Clo”代 表氯氮平；以及“Que”代表喹硫平，每个具有一个如示的取代点。
表1：通式L-M-V的化合物
因此本发明还提供表1中所列的化合物1至54中的任何一种化合物、 其盐、其前药和其立体异构体。
本发明进一步包括以单和双环抗精神病剂(例如氨磺必利、舒必利、 螺哌隆、瑞莫必利和阿立必利)为基础的活性化合物。这些化合物可被用 作通式L-M-V中的CNS活性部分L。
例如单环抗精神病剂氨磺必利可在箭头所示的任何一个位置(其他的 也是可能的)与连接体轭合。
类似地，双环抗精神病剂阿立必利可在所示位置被修饰：
本发明的化合物可按照全合成从可商业获得的起始原料或中间体制 备。如下文说明的，从取代的噻吩逐步制备奥氮平衍生物。从取代的苯逐 步进行氯氮平的合成。制备了活性部分的主链后，用构成连接体和/或谷氨 酸NMDA受体的调节剂的适合的基团取代是可能的。
喹硫平衍生物经由全合成或可选择地经由喹硫平骨架上的自由羟基 基团的直接烷基化来制备。
因此，在本发明的另一个方面中，提供了一种用于制备通式L-M-V的 化合物的方法，所述方法包括：
(a)提供CNS活性部分L的反应性前体；
(b)在适合的条件下，将所述前体与下列物质反应
(i)连接体M的衍生物，和/或
(ii)谷氨酸NMDA受体调节剂V的衍生物，或
(iii)连接体和谷氨酸NMDA受体调节剂的具有式-M-V的预 合成产物；
由此，在反应条件下，所述CNS活性部分的反应性前体分别与(i)-(iii)的一 个反应以获得
(1)连接体M取代的CNS活性部分，即具有通式L-M；或
(2)谷氨酸NMDA受体调节剂V取代的CNS活性部分，即具 有通式L-V(M不存在)；或-M-V取代的CNS活性部分(在顺序进行步 骤(i)和(ii)的情况下)；或
(3)谷氨酸NMDA受体调节剂V通过连接体M取代的CNS 活性部分，即具有通式L-M-V。
当中间体是L-M-V的前体(例如具有通用结构L-M)时，中间体可进 一步与适合的谷氨酸NMDA受体调节剂的前体反应以获得通用结构 L-M-V的化合物。
CNS活性部分L的反应性前体是可通过本领域已知的方法修饰以获得 与连接体轭合的CNS活性部分的CNS活性部分的前体。所述前体可是具 有可用以进行轭合的自由胺基团、醇、硫醇、醛、酮、羧酸或活性碳基团 的一种前体。依靠所使用的特定的反应条件，在本领域技术人员已知的这 些实验条件下，可进行所述部分与连接体的轭合以获得以下一个或多个优 点：高产率、选择性、优先单一异构体等。
特定异构体的合成可使用本领域技术人员知识范围内的方法来进行， 例如使用手性合成单元(synthon)或手性反应物的立体化学可控合成。
本发明的化合物通常含有至少一个碱性原子或取代基，并因此能够与 不同的无机和有机酸形成各式各样的不同的盐。尽管这些盐必须是对于对 动物(人类和非人类)施用来说药学上可接受的，但实际上常常需要从反 应混合物中初始分离其他不可接受的盐(例如高氯酸盐、吡啶甲酸盐、苦 味酸盐或类似不可接受的盐)和所述碱性化合物，然后如本领域技术人员 所知的，通过用碱性反应物处理将它们转化为游离的碱性化合物。随后， 游离碱形式可被转化为药学上可接受的酸加成盐。
通过在水性溶剂或在适合的有机溶剂(例如甲醇或乙醇)中用等量的 选择的矿物酸或有机酸处理化合物可容易地制备本发明的化合物的酸加 成盐。然后所需的固体盐可通过例如蒸发溶剂而容易地获得。
本发明的化合物的药学上可接受的酸形式获自无毒的酸加成盐，即含 有药学上可接受的阴离子的盐，例如氢氯酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硝 酸盐、硫酸盐或硫酸氢盐、磷酸盐或酸性磷酸盐、乙酸盐、乳酸盐、柠檬 酸盐或酸性柠檬酸盐、酒石酸盐或酒石酸氢盐、琥珀酸盐、马来酸盐、延 胡索酸盐、葡萄糖酸盐、糖质酸盐、苯甲酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯 磺酸盐和对甲苯磺酸盐。
本发明的某些化合物具有至少一个酸性基团并因此能够与不同的药 学上可接受的阳离子形成碱盐。这种盐的实例包括碱金属盐或碱土金属 盐，并且尤其是钠盐和钾盐。
被用作反应物来制备本发明的化合物的药学上可接受的碱盐的化学 碱是和本文描述的酸性衍生物形成无毒碱盐的那些碱。这些特定的无毒碱 盐包括衍生自如钠、钾、钙和镁等的药学上可接受的阳离子的那些盐。这 些盐可通过用含有所需的药学上可接受的阳离子的水溶液处理具有至少 一个酸性基团的本发明的化合物，之后将所得的溶液蒸发至干燥(一些实 施方案中在减压条件下)而容易地制备。通常为了确保反应的完全性和所 需的最终产物产率的最大化生产优选使用化学计量量的反应物。
兼有酸性和碱性基团的本发明的化合物也可作为内盐(两性离子)而 获得。
本发明还涉及本发明化合物的前药衍生物。如本领域技术人员所知 的，术语“前药“是指药物的药理学上无活性的前体，其可于体内在生理 条件下(例如当它们经历溶剂分解、血液中或细胞中的酶降解时)转化为 其治疗上的活性形式，(参见背景参考：The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action(药物设计和药物作用的有机化学)，Academic Press，San Diego，CA，1992)。
在本发明的范围内，该术语还包括任何共价键合的载体，其在施用于 动物时在体内释放活性化合物。化合物的前药修饰常常提供了溶解度、生 物利用率、吸收、组织相容性、组织分布或在哺乳动物生物体中延迟释放 的优越性。当本发明的化合物的前药衍生物具有在代谢条件下可裂解的基 团，例如药学上可接受的酯、酰胺时，应当知道的是这种裂解不是指通式 L-M-V中L和M和/或V和M部分之间的键的裂解。不同于L、M和V 的可裂解基团可被酶促地或非酶促地，或水解地裂解为活性母体化合物的 自由羟基、羧基或氨基基团。
前药还可是还原的形式，其在体内被氧化为治疗化合物，例如从醇到 羧酸。
因此本发明提供化合物、其盐(药学上可接受或不可接受的)、其内 盐、其水合物、其多晶型物、其前药以及其任何形式的混合物。
按照本领域内已知的纯化方法可获得纯的化合物。当反应产物是异构 体的混合物时，特定的异构体可通过经典的分离技术例如层析或结晶的方 法，或通过本领域内已知的其他方法例如通过非对映体盐的形成，诸如通 过与对映体纯的手性酸形成盐，或通过层析的方法，例如通过使用用手性 配基修饰过的层析材料来分离。
本发明的化合物，如本文所示，是谷氨酸NMDA受体的调节剂。在 本发明的范围内，术语“调节剂”是指本发明的化合物的影响(改变)谷 氨酸NMDA受体活性的能力。响应本发明的一种或多种化合物的处理， 受体可被过活化或低活化。受体的过活化或低活化可通过例如功能测定或 诸如下文示范的那些或诸如本领域技术人员所知的那些其他体外、体内和 /或离体的试验来确定。因此，在一些实施方案中，本发明的化合物是激动 剂，即具有活化谷氨酸NMDA受体的能力，或部分激动剂，即只能部分 地或活化所述受体。在一些其他的实施方案中，所述化合物是拮抗剂，即 具有阻断或抑制谷氨酸NMDA受体活性的能力，或者是部分拮抗剂。
在另一方面，本发明提供了至少一种依照本发明的化合物(或者其盐、 前药或立体异构体)用于制备组合物的用途。在一些实施方案中，本发明 的组合物是药物组合物，还包括至少一种药学上可接受的载体、稀释剂或 赋形剂。
本发明的药物组合物可含有一种或多种依照本发明的化合物。当组合 物含有两种或更多化合物时，所述化合物可是不同种类的化合物(例如一 种化合物是三环精神病治疗剂而其他的是抗抑郁剂)，化合物可以是相同 化合物的不同盐形式(例如，一种化合物为化合物1的钠盐而另一种是化 合物1的钾盐)，不同或相同形式(即一个可是盐而其他的可是酯)的不 同化合物、不同或相同浓度的不同的化合物等。
载体的选择将部分地通过特定化合物，以及通过用来施用含有所述特 定化合物的组合物的特定的方法来确定。相应地，有本发明药物组合物的 各式各样适合的制剂。下文用于口服、喷雾、胃肠外、皮下、静脉内、肌 内、腹膜内(interperitoneal)、直肠和阴道施用的制剂仅仅是示例性的而绝 不是限制性的。
适用于口服施用的制剂可由下列物质组成(a)液体溶液，例如溶于稀释 剂(例如水、盐水或橘子汁)的有效量的化合物；(b)胶囊、小袋(sachet)、 片剂(tablet)、锭剂(lozenge)和锭片剂(troche)，每种含有预定数量的为固体 或粒剂的活性成分；(c)粉剂；(d)于适当液体中的悬浮液；以及(e)适合的乳 液。
液体制剂可包括添加或未添加药学上可接受的表面活性剂、悬浮剂或 乳化剂的稀释剂，例如水和醇，诸如乙醇、苯甲醇和聚乙烯醇类。
胶囊形式可是含有例如表面活性剂、润滑剂和惰性填料(诸如乳糖、 蔗糖、磷酸钙和玉米淀粉)的普通的硬或软壳明胶类型。
片剂形式可包括乳糖、蔗糖、甘露醇、玉米淀粉、马铃薯淀粉、藻酸、 微晶纤维素、阿拉伯树胶、明胶、瓜尔豆胶、胶态二氧化硅、交联羧甲纤 维素钠K滑石(croscarmellose sodiumk talc)、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸 锌、硬脂酸以及其他赋形剂、着色剂、稀释剂、缓冲剂、崩解剂、湿润剂、 防腐剂、调味剂和药理学上相容的载体中的一种或多种。
锭剂形式可包括于食用香料(通常是蔗糖和阿拉伯树胶或黄蓍胶)中 的本发明化合物，以及在惰性基质(例如明胶和甘油、或蔗糖和阿拉伯树 胶)中含有活性成分的软锭剂、乳液、凝胶和除本发明的化合物外含有本 领域已知的载体的类似物。
本发明的化合物，单独或与其他适合的成分混合，可被制成喷雾制剂 以经由吸入施用。这些喷雾制剂可被放置于加压的可接受的推进剂例如二 氯二氟甲烷、丙烷、氮气以及类似推进剂中。它们也可被配制为非加压制 品的药物，例如在喷雾器或雾化器中。
适用于胃肠外施用的制剂包括可含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使 制剂与预期接受者血液等渗的溶质的水性的和非水性的等渗灭菌注射液， 和含有悬浮剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂和防腐剂的水性和非水性的灭菌 悬浮液。化合物可在药物载体(例如灭菌液体或液体的混合物)中的生理 上可接受的稀释剂中施用，所述载体包括水，盐水，葡萄糖和相关糖的水 溶液，醇例如乙醇、异丙醇或十六醇，二醇例如丙二醇或聚乙二醇，甘油 缩酮例如2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-甲醇，醚例如聚(乙二醇)400，油， 脂肪酸，脂肪酸酯或甘油酯，或者乙酰化的脂肪酸甘油酯，并添加或未添 加药学上可接受的表面活性剂例如皂类或洗涤剂，悬浮剂例如果胶、卡波 姆、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、或羧甲基纤维素，或者乳化剂和其 他药物佐剂。
可用于胃肠外制剂中的油包括石油、动物油、植物油或合成油。油的 具体的实例包括花生油、大豆油、芝麻油、棉籽油、玉米油、橄榄油、矿 脂油和矿物油。适合用于胃肠外制剂的脂肪酸包括油酸、硬脂酸、异硬脂 酸。油酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯是适合的脂肪酸酯的实例。适合用于胃肠 外制剂的皂类包括脂肪碱金属、铵和三乙醇胺盐，以及适合的洗涤剂包括 (a)阳离子洗涤剂，例如，诸如卤化二甲基二烷基铵和卤化烷基吡啶鎓盐， (b)阴离子洗涤剂，例如，诸如烷基、芳基和烯烃磺酸酯，烷基、烯烃、醚 和单甘油(monoglyceride)硫酸酯和磺基琥珀酸酯，(c)非离子洗涤剂，例如， 诸如脂肪胺氧化物、脂肪酸烷醇酰胺和聚氧乙烯聚丙烯共聚物 (polyoxy-ethylenepolypropylene copolymer)，(d)两性洗涤剂例如，诸如烷基 -β-氨基丙酸盐和2-烷基-咪唑啉季铵盐，以及(3)其混合物。
胃肠外制剂通常在溶液中含有从约0.5％至约25％重量比的本发明化 合物。适合的防腐剂和缓冲剂可用于这样的制剂。为了最小化或消除注射 位点的疼痛感，这种组合物可含有一种或多种具有从约12至约17的亲水 -亲脂平衡值(HLB)的非离子表面活性剂。在这种制剂中表面活性剂的量 从约5％重量比变化至约15％重量比。适合的表面活性剂包括聚乙烯脱水 山梨醇脂肪酸酯，例如脱水山梨糖醇单油酸酯和环氧乙烷与通过环氧丙烷 和丙二醇的缩合反应形成的疏水性基质的高分子量加合物。胃肠外制剂可 以单位剂量或多剂量密封容器，例如安瓿和小瓶提供，并可储存于冷冻- 干燥(冷冻干燥)条件下，而只需在即将使用前加入灭菌液体载体例如水 来注射。即时注射溶液和悬浮液可从灭菌的前文描述的类型的粉剂、粒剂、 和片剂制备。
本发明化合物可被制成可注射制剂。对用于可注射组合物的有效的药 物载体的要求是本领域普通技术人员熟知的。参见Pharmaceutics and Pharmacy Practice(制药学和制药实践)，J.B.Lippincott Co.，Philadelphia， Pa.，Banker和Chalmers编辑，第238-250页(1982)，和ASHP Handbook on Injectable Drugs(可注射药物的ASHP手册)，Toissel，第4版，第622-630 页(1986)。
本发明的组合物可含有至少一种化合物或者其药学上可接受的盐或 衍生物，并另外含有载体。此外，所述组合物可含有至少一种选自CNS 抑制剂、CNS兴奋剂和选择性地修饰CNS功能的药物，例如抗惊厥药物、 抗帕金森病药物、阿片样和非阿片样镇痛剂、食欲抑制剂、止吐药、镇痛 退热药、某些兴奋剂、抗抑郁剂、抗躁狂剂、抗精神病剂、镇静剂和安眠 药。
本发明的药物组合物可经由上文公开的任何施用路线施用于受治疗 者(人类或非人类)。如执业医生所知的，所述药物组合物可用于所选的 疾病或病症的治疗方案。在一些实施方案中，所述疾病或病症是心理学或 精神病学疾病或病症。
因此，本发明还提供了依照本发明的化合物在疾病或病症的治疗中的 用途。
本发明进一步提供了治疗疾病和病症的方法，其包括对需要其的受治 疗者施用依照本发明的化合物或组合物。
在一些实施方案中，所述疾病或病症是精神学疾病或病症。在一些其 它的实施方案中，所述疾病或病症与谷氨酸NMDA受体活性的调节有关。 这种疾病和病症的非限制性实例为CNS的疾病和病症，例如精神障碍、焦 虑症、分离性障碍、人格障碍、情绪障碍、情感障碍(effective disorders)、 神经退化性病症、惊厥性病症(convulsive disorder)、边缘型病症(boarder line disorder)以及精神疾病和病症。
在其他的实施方案中，所述疾病或病症选自精神分裂症、双相性情感 障碍(和双相性的维持)，精神抑郁、妄想症(delussional disorder)、品行障 碍、精神病导致的痴呆、器质性精神病、情绪障碍、抽动秽语综合征(Torte’s syndrome)、抑郁、创伤后应激障碍、焦虑、惊恐障碍和阿尔茨海默症。
本发明进一步提供了调节谷氨酸NMDA受体活性的方法，所述方法 包括将表达所述谷氨酸NMDA受体的组织(例如CNS组织)与至少一种 依照本发明的化合物或组合物接触。与至少一种依照本发明的化合物或组 合物接触的组织可是从动物体提取或摘除的组织(离体)或者是在动物体 内的组织(体内)。
在一些实施方案中，所述活性被加强。在一些实施方案中，所述活性 被减弱。
本发明还提供了用于调节一个或多个生物学或药理学通路的方法，借 此所述调节产生至少一种心理学和/或精神病学疾病或病症的治疗或这些 疾病或病症的预防，所述方法包括对受治疗者施用有效量的依照本发明的 化合物或组合物。
如本文所用，术语“有效量”是指在至少一种如定义的疾病或病症的 治疗中有效的本发明的化合物或含有其的组合物的量。所述量必须是对达 到取决于尤其是待治疗的疾病的类型和严重性以及治疗方案的如描述的 预期治疗效果，即谷氨酸NMDA受体的活性的治疗效果有效的。有效量 通常于适当设计的临床试验(剂量范围研究)中确定并且精通于本领域的 人员将知道如何正确的进行这些试验以便确定有效量。如通常所知，有效 量取决于不同的因素，包括配基对受体的亲和性、其在体内的分布概况、 不同的药理学参数例如体内的半衰期、不良副作用(如果有的话)、例如 年龄和性别的因素，等。
如本文所用的，术语“治疗”或其任何语言变化是指施用治疗量的本 发明化合物或含有其的组合物，该施用对改善与疾病相关的不良症状、在 这些症状发生前阻止它们显现、减缓疾病的发展、减缓症状的恶化、加快 缓和期的开始、减缓疾病的进行性慢性阶段中导致的不可逆的损害、延迟 所述进行性阶段的开始、减轻严重性或治愈疾病、提高存活率或加快康复、 预防疾病发生或者或上述两种或更多的组合有效。
附图简述
为了理解本发明并了解其如何在实践中实现，现在将通过仅非限制性 实施例，和引用相应的附图来描述实施方案，其中：
图1A-D显示以12.5、25、50、75和100mg/kg腹膜内施用化合物1 后旷场试验的结果(每个点是3-5次测定的平均值+/-SEM)。图1A显示对 移动距离的影响；图1B显示对速度的影响；图1C显示对直立频率的影响； 以及图1D显示“不动”期的持续时间。
图2A-D显示(每个点是6次测定的平均值+/-SEM)化合物6(PGW-5) 对小鼠活动性的剂量依赖性影响。图2A显示对移动距离的影响；图2B显 示对平均速度的影响；图2C显示对直立频率的影响；以及图2D显示“不 动”期的总持续时间。
图3A-C显示化合物1的口服施用对小鼠水平和竖直行为的影响。图 3A显示对移动距离的影响；图3B显示对速度的影响；图3C显示对直立 次数的影响。
图4A-C显示旷场试验中化合物3(PGW-7)(12.5、25和50mg/kg， 每个点是6次测定的平均值+/-SEM)的影响。图4A显示对移动距离的影 响；图4B显示对“不动”期的总持续时间的影响；图4C显示对直立频率 的影响。
图5显示化合物1、奥氮平和D-丝氨酸(20mg/kg，口服)对在旷场 中心度过的时间和对到中心的频率的影响。
图6A-B显示化合物1(20mg/kg，口服)对安非他命诱导的活动过度 (用1hr的时间段内直立和攀爬的总次数表示)的影响(图6A)和化合物 1(20mg/kg，口服)对头部活动次数的影响(图6B)。
图7A-B显示化合物3(PGW-7)(12.5、25、50mg/kg，腹膜内)、安 非他命(2mg/kg，腹膜内)和其组合在旷场试验中对移动距离(图7A) 和不动的总持续时间(图7B)的影响。
图8A-E显示化合物1(PGW)、MK-801和其组合在旷场试验中对移 动距离(图8A)；平均速度(图8B)；强活动性的总持续时间(图8C)； “不动”总持续时间(图8D)；以及直立频率(图9E)的影响。
图9A-D显示化合物1(PGW-4)(腹膜内施用)对MK-801的移动加 快作用的抑制的影响。图9A显示总移动距离；图9B显示平均速度；图 9C显示化合物1、MK-801和其组合对入区频率的影响；图9D显示化合 物1、MK-801和其组合对入区总持续时间的影响。
图10A-D显示化合物3(PGW-7)(12.5、25和50mg/kg，腹膜内) 对MK-801(0.15mg/kg，腹膜内)诱导的活动过度的影响。图10A显示化 合物3、MK-801和其组合对移动距离的影响；图10B显示化合物3、MK-801 和其组合对“不动”总持续时间的影响；图10C显示化合物3、MK-801 和其组合对入区频率(区3)的影响；图10D显示化合物3、MK-801和其 组合对入区总持续时间的影响。
图11显示化合物1(PGW)(30、40和50mg/kg，腹膜内)对僵住症 (catalepsy)的影响。
图12A-D显示化合物1(PGW)(10、20mg/kg，口服)在强制游泳 试验(FST)中对移动距离(图12A)；对速度(图12B)；对强活动性(图 12C)；以及对不动性(图12D)的影响。
图13A-C显示化合物1(PGW-4)(10、20、30mg/kg，口服)在FST 中对不动性(图13A)；对移动距离(图13B)；以及对强活动性(图13C) 的影响。
图14A-B显示奥氮平与化合物1(PGW)相比在FST中对移动距离(图 14A)和对不动性(图14B)的影响。
图15A-E显示化合物1(PGW-4)和地西泮在高架十字迷宫试验中对 小鼠入区频率(图15A)；对入区总持续时间(图15B)；对速度(图15C)； 以及对直立频率(图15D)的影响。图15E显示化合物6(PGW-5)在高 架十字迷宫试验中的影响。
图16显示口服施用10和20mg/kg的化合物1(PGW-4)对到平台的 潜伏期的影响。
图17显示以10和20mg/kg口服给予化合物1的短期处理对用MK-801 预处理的大鼠在Morris水迷宫中的空间认知任务的影响。
图18显示以10mg/kg口服给予化合物6的短期使用对用MK-801预 处理的大鼠在Morris水迷宫中的空间认知任务的影响。
图19显示化合物1对小鼠体重的影响。
图20显示用不同药物处理对神经胶质瘤活力的影响。
发明详述
A.新型化合物的合成
如本文所公开和例示的，本发明的化合物可依照不同的方法制备。制 备如本文特定结构中所示由适当的氨基酸(例如，甘氨酰、丝氨酰或肌氨 酰部分)直接或通过连接体取代的通式(A)化合物的一个一般的方法是首先 制备母体CNS-活性剂的去甲基衍生物(例如des-Me-奥氮平、des-Me-氯氮 平)。这些可通过偶联两个邻-双取代芳香族化合物制备；一个在良好的离 去基团(例如氟化物、氯化物)的邻位具有硝基基团，而另一个是邻-氰基 芳香族胺、苯酚或苯硫酚。偶联(例如通过芳香族亲核取代)形成硝基氰 基-二芳香基胺、硝基氰基-二芳香基醚或硝基氰基-二芳香基硫醚。在下一 阶段，硝基基团被还原为胺并同时闭合中心二氮杂卓(diazepine)环。如本 文所公开和示例的，形成的三环脒与哌嗪反应，形成目标化合物的L片段 的des-Me形式。
这一中间体的哌嗪仲胺可进一步与β-碘-丙氨酸或脱氢丙氨酸衍生物 (其中连接体部分不存在)反应或与O-碘代烷基丝氨酸衍生物(其中连接 体部分存在)反应。氨基酸部分的胺可用本领域技术人员已知的任何保护 基团保护。通常，在下面的实施例中，用Boc保护基团保护胺。在最后步 骤用酸例如HCl去保护获得三盐酸盐形式的所需的活性化合物。
应当注意的是下列实施例实际上是非限制性的并为全面理解本发明 而呈现。所提供的合成方法可以必要的修正变化并可制备具有本文公开的 通式的其他的新型化合物。
化合物1的合成
(1)2-氨基-5-甲基-3-氰基噻吩(thiophenecarbonitrile)(A)的合成
一般合成参见He，X.；Griesser，U.J.；Stowell，J.G.；Borchrdt，T.B.； Byrn，S.R.J.Pharm.Sci.2001，90，371。
将硫磺(S8，0.9g，0.027mmol)、丙醛(propionalaldehyde)(2ml， 0.027mmol)和DMF(6ml)转移至配有滴液漏斗和冷凝器的三颈圆底烧 瓶中。将所得混合物冷却至0℃并以逐滴的方式经由滴液漏斗加入三乙胺 (2.3ml)。然后将所得的深色溶液在1h内加热至室温。将丙二腈(1.71ml， 1.8g，0.027mmol)的DMF(3.2ml)溶液转移至加液漏斗(addition funnel) 并以逐滴的方式加入。将所得的浅褐色混合物于室温搅拌过夜。然后向混 合物倒入超过80ml的冰和水以产生橙色沉淀。将固体A过滤，用冷却水 洗涤并在真空中干燥，产率78％。
1H NMR(200MHz，CDCl3)：δ6.35(s，1H)，4.15(br s，2H)，2.27(s，3H)。 13C NMR(50MHz，CDCl3)：δ160.9，146.3，124.6，122.0，115.7，14.9。
(2)2-(2-硝基酰苯胺(nitroanilido))-5-甲基-3-氰基噻吩(B)的合成
对于一般合成参见He，X.；Griesser，U.J.；Stowell，J.G.；Borchrdt，T.B.； Byrn，S.R.J.Pharm.Sci.2001，90，371。
向NaH(3当量，来自油中的55％悬浮液，通过用己烷洗涤使其无油) 加入1ml无水THF。在将温度保持在低于30℃时，将2-氨基-5-甲基-3-氰 基噻吩(A，如上文制备，0.5g，3.6mmol)和4-氟-3-硝基甲苯(nitotoluene) (0.51g，3.6mmol)溶于无水THF(1.5ml)并以逐滴的方式加至悬浮液。 使反应混合物在N2吹扫下搅拌过夜。然后向混合物倒入11ml冰水混合物， 用浓HCl中和，并用36ml DCM萃取。将DCM溶液用MgSO4干燥并蒸 发至干燥。用快速层析在硅胶(用1∶9EtOAc/己烷洗脱)上纯化残留物 以产生化合物B(产率6O％)。
1H NMR(200MHz，CDCl3)：δ9.61(br s，1H)，8.25(dd，J＝8.5Hz，J＝ 1.5Hz，1H)，7.52(dt，J＝7.8Hz，J＝1.4Hz，1H)，7.19(dd，J＝8.5Hz，J＝1.1 Hz，1H)，6.97(dt，J＝7.8Hz，J＝1.2Hz，1H)，6.78(d，J＝1.1Hz，1H)，2.48(s， 3H)。
(3)4-氨基-2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓(Benzodiazepine)盐酸盐(C)的合成
对于一般合成参见Chakrabarti，J.K.；Hotten，T.M；Pullar，I.A.； Steggles，D.J.J. Med. Chem.1989，32，2375。
向B(100mg，0.4mmol)于乙醇(1ml)的浆中加入二水合氯化亚 锡(260mg，1.16mmol)的浓HCl(1ml)溶液，将溶液加热至回流3h 并冷却过夜，将固体C过滤，用冷却DCM洗涤并在真空中干燥；产率95％。
1H NMR(200MHz，DMSO-d6)：δ11.05(s，1H)，9.53(s，1H)，9.08(br s， 1H)，8.82(br s，1H)，6.80-7.14(m，4H)，6.78(s，1H)，2.23(s，3H)。
(4)2-甲基-4-(1-哌嗪基)-10H-噻吩并[2.3-b][1，5]苯二氮卓(D)的合成
对于一般合成参见Chakrabarti，J.K.；Hotten，T.M.；Pullar，I.A.； Steggles，D.J.J.Med. Chem.1989，32，2375。
将起始材料C(依照上文制备，140mg，0.53mmol)加入无水二甲基 亚砜(1ml)、无水甲苯(1ml)和哌嗪(140mg，1.6mmol)的混合物中。 然后将已搅拌的溶液在氮气下于125℃加热5h并冷却至室温。之后在温度 维持在低于25℃时加入蒸馏水(2ml)。于5℃搅拌30分钟后，将悬浮液 冷却过夜并过滤固体D，用冷却水洗涤并于70℃减压下干燥；产率69％。
1H NMR(200MHz，CDCl3)：δ6.80-7.06(m，3H)，6.60(dd，J＝7.4Hz，J ＝1.3Hz，1H)，6.30(d，J＝0.8Hz，1H)，5.01(s，1H)，3.48(m，4H)，2.95(m， 4H)，2.31(s，3H)。
(5)2-叔丁氧甲酰氨基-3-[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]-丙酸甲酯(E)的合成
将于无水丙酮(17ml)中的D(200mg，0.67mmol)、Boc-碘-Ala-OMe (220mg，0.67mmol)和Na2CO3(71mg，0.67mmol)混合物在氮气下 回流过夜。将溶剂蒸发，用无水甲醇(2ml，从镁蒸馏)稀释残留物并将 反应混合物于45℃在N2下搅拌过夜。蒸发甲醇。通过用1∶1的EtOAc∶己 烷洗脱硅胶上的层析获得E；产率48％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.03(d，J＝7.6Hz，1H)，6.95(t，J＝7.6Hz， 1H)，6.87(t，J＝7.6Hz，1H)，6.61(d，J＝7.5Hz，1H)，6.26(s，1H)，5.32(br s， 1H)，4.35(br m，1H)，3.74(s，3H)，3.49(br s，4H)，2.73(br m，2H)，2.53(br m， 4H)，2.30(s，3H)，1.45(s，9H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ172.6，157.7， 155.5，152.4，142.9，140.1，129.1，128.0，124.6，124.0，122.8，119.1，80.0，58.8， 53.2，52.3，51.9，47.0，28.3，15，4。
(6)2-氨基-3-[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2.3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]-丙酸甲酯盐酸盐(化合物1-盐)的合成
将E(80mg，0.16mmol)和HCl/甲醇(1.25M，2ml)的混合物搅 拌过夜。蒸发溶剂后，将残留物用水稀释并用乙醚洗涤。将水溶液蒸发至 干燥以产生质子化的化合物1；产率92％。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ6.99(dt，J＝7.4Hz，J＝1.3Hz，1H)，6.83- 6.92(m，2H)，6.63(d，J＝7.9Hz，1H)，6.16(s，1H)，4.50(m，1H)，3.78(br s， 4H)，3.66(s，3H)，3.58(dd，J＝14.3Hz，J＝6.2Hz，1H)，3.34(dd，J＝14.3Hz，J ＝6.3Hz，1H)，3.28(br s，4H)，2.02(s，3H)。13C NMR(100MHz，D2O)：δ 167.4，164.2，160.5，147.1，132.3，129.3，127.2，125.7，125.1，121.9，120.1， 109.7，55.1，54.4，52.1，48.3，47.5，14.3。MS(FAB)：计算C20H26N5O2S(MH+) 为400.1，得到400.1。
化合物2的合成
(1)N-Boc-L-丝氨酸乙酯(F)的合成
于0℃向Boc-Ser-OH(0.3g，1.46mmol，1当量)的无水DMF(4ml) 溶液中加入无水K2CO3(0.22g，1.6mmol，1.1当量)。将所得的白色悬浮 液搅拌15分钟并逐滴加入乙基碘(0.68g，0.35ml，4.38mmol，3当量)。 停止冷却并于室温在N2下将反应混合物搅拌24h。向形成的白色乳液加入 H2O，并用EtOAc萃取混合物。将合并的有机层用水洗涤之后用盐水洗涤， 并用MgSO4干燥。蒸发溶剂并将获得的油在高真空下干燥过夜。纯F的 产量-0.27g(79％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ5.55(d，1H)，4.27(m，1H)，4.16(q，J＝8.0 Hz，J＝6.2Hz，2H)，3.79-3.90(m，2H)，3.24(br s，1H)，1.39(s，9H)，1.25(t，J＝ 14.2Hz，3H)。
(2)N-Boc-脱氢丙氨酸乙酯(G)的合成
在N2下向如上文制备的Boc-L-丝氨酸乙酯F(0.45g，1.9mmol，1 当量)的无水DCM(10ml)溶液中加入三乙胺(0.3ml，2.1mmol，1.1 当量)，之后逐滴加入二氯乙酰氯(0.2ml，2.1mmol，1.1当量)。将反应 混合物于室温搅拌1h之后加入DBU(0.31ml，2.1mmol，1.1当量)的 2.5ml无水DCM溶液。将深蓝色溶液在N2下回流过夜。将已冷却的反应 混合物倒入5％的柠檬酸H2O溶液中，用DCM萃取并将合并的有机层用 盐水洗涤，用MgSO4干燥并蒸发。将黑色油状残留物在高真空下干燥并产 生0.5g中间体二氯乙酰衍生物。将这一产物溶于3ml无水DCM，之后加 入溶于2ml DCM的DBU(0.33ml)并将反应混合物在N2下回流过夜。 将冷却的溶液倒入5％的柠檬酸水溶液中并用DCM萃取。将有机层用盐水 洗涤，用MgSO4干燥并蒸发。用快速层析在硅胶(洗脱剂-3％的EtOAc 己烷溶液)上纯化所得的黑色油。无色油状产物的产量-0.23g(58％)。
1H NMR(200MHz，CDDl3)：δ7.0(s，1H)，6.1(s，1H)5.69(s，1H)，4.24(q， J＝14.2Hz，2H)1.45(s，9H)，1.29(t，J＝7.1Hz，2H)。
(3)2-(N-Boc)氨基-3-[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]-丙酸乙酯(H)的合成
将溶于4ml无水EtOH中的2-甲基-4-(1-哌嗪基)-10H-噻吩并[2，3-b][1，5] 苯二氮卓(上文的化合物D)(0.14g，0.46mmol，1当量)和N-Boc-脱氢 丙氨酸乙酯(G，0.1g，0.46mmol，1当量)混合物于60-65℃回流过夜。蒸 发溶剂至干燥并将粗产物用快速层析(洗脱剂-40％的EtOAc己烷溶液)纯 化。产量-0.15g(65％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.95-7.01(m，2H)；6.86(m，1H)；6.60(d，J ＝7.9Hz，1H)；6.26(s，1H)；5.35(br s，1H)；4.33(br s，1H)；4.16-4.20(m，2H)； 3.46(br s，4H)；2.73(br s，2H)；2.53-2.58(m，4H)；2.22(s，3H)；1.45(s，9H)； 1.29(t，J＝7.1Hz，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ172.9，158.4，156.2， 152.6，143.3，141.6，129.9，128.9，125.4，124.6，123.7，120.2，119.7，80.7，62.1， 59.7，54.1，52.8，47.6，29.1，16.2，14.9。
(4)2-氨基-3-[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]丙酸乙酯三盐酸盐(化合物2)的合成
将2-(N-Boc)氨基-3-[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)- 哌嗪-1-基]丙酸乙酯H(50mg，0.096mmol)和HCl/乙醇(1.25M，2ml) 的混合物于室温搅拌过夜。蒸发溶剂，并将残留物用水稀释并用二乙醚洗 涤。将水溶液冷冻干燥。化合物2的产量-30mg(60％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.20-7.15(m，1H)；7.03-7.13(m，2H)； 6.85(d，J＝8.0Hz，1H)；6.37(s，1H)；4.37(m，1H)；4.23(q，J＝8.0Hz，2H)； 3.78(br s，4H)；326(dd，J＝12.0Hz，J＝8.0Hz，1H)；3.10(m，2H)；2.97(br s， 4H)；2.19(s，3H)；1.20(t，J＝8.0Hz，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ168.8， 163.8，160.7，147.8，132.9，129.9，128.2，126.3，125.9，122.9，120.8，111.2，64.9， 56.2，52.7，50.6，15.0，13.8。MS(Fab)：计算C21H28N5O2S(MH+)为414.4，得 到414.2。
化合物6的合成
(1)N-Boc-N-甲基-L-丝氨酸甲酯(I)的合成
于0℃向Boc-N-Me-L-丝氨酸(0.5g，2.2mmol，1当量)的无水DMF (2ml)溶液中加入无水K2CO3(0.35g，2.5mmol，1.2当量)。将所得的 白色悬浮液搅拌15分钟并逐滴加入甲基碘(0.93g，0.42ml，6.6mmol，3 当量)。停止冷却并将反应混合物于室温在N2下搅拌24h；通过TLC(EtOAc/ 己烷4∶6)监测反应的进展。向形成的白色乳液加入H2O，并用EtOAc(三 次x30ml)萃取混合物。将合并的有机层用H2O之后用盐水洗涤，用MgSO4干燥。蒸发溶剂并将获得的无色油在高真空下干燥过夜。纯产物I的产量 -0.4g(76％)。
NMR中可见两个适体。1N NMR(400MHz，CDCl3)；δ4.47(m，1H)， 4.03(m，2H)，3.75-3.83(m，2H)，3.13(m，1H)，3.69(s，3H)，2.89(s，3H)，2.85(s， 3H)，1，41(s，9H)，1.37(s，9H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ170.0，170.6， 156.2，154.9，80.4，80.2，62.1，61.1，60.7，60.6，33.7，33.1，28.0。
(2)N-Boc-N-甲基脱氢丙氨酸甲酯(J)的合成
在N2下向Boc-N-甲基-L-丝氨酸甲酯I(0.46g，1.9mmol，1当量) 的10ml无水DCM溶液中加入三乙胺(0.29ml，2.2mmol，1.15当量)， 之后逐滴加入二氯乙酰氯(0.23ml，2.2mmol，1.15当量)。将反应混合物 于室温搅拌1h，之后加入DBU(0.33ml，2.2mmol，1,15当量)的2.5ml 无水DCM溶液，并将合并的混合物回流过夜。
将已冷却的反应混合物倒入5％的柠檬酸H2O溶液中，用DCM萃取 并将分离的有机层用盐水洗涤，用MgSO4干燥并蒸发。将中间体二氯乙酰 衍生物的黑色油状残留物(0.52g)溶于3ml无水DCM并加入DBU(0.33 ml)的2ml DCM溶液。在N2下将反应混合物回流过夜。将已冷却的溶液 倒入5％的柠檬酸水溶液中，用DCM萃取并将有机层用盐水洗涤，用 MgSO4干燥并蒸发。用快速层析在硅胶上(用等度10％的EtOAc/己烷洗 脱)纯化粗产物以产生纯J-产量0.42g(48％)。应避免将产物在高真空下 干燥。
1H NMR(200MHz，CDCl3)：δ5.77(s，1H)，5.30(s，1H)，3.75(s，3H)， 3.09(s，3H)，1.39(s，9H)。13C NMR(50MHz，CDCl3)：δ153.7，141.3，115.1， 80.9，52.0，36.4，27.9。
(3)2-(N-Boc-N-甲基)氨基-3[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]丙酸甲酯(K)的合成
在N2下将溶于5ml无水MeOH中的2-甲基-4-(1-哌嗪基)-10H-噻吩并 [2，3-b][1，5]苯二氮卓(上文的化合物D)(0.28g，0.93mmol，1当量)和 Boc-N-甲基脱氢丙氨酸甲酯J(0.2g，0.93mmol，1当量)混合物在50℃ 加热过夜。将冷却的溶液蒸发至干燥并用快速层析在硅胶上(用等度50％ 的EtOAc/己烷洗脱)纯化残留物。纯K的产量-0.3g(63％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.03(d，J＝7.6Hz，1H)，6.95(t，J＝7.6Hz， 1H)，6.87(t，J＝7.6Hz，1H)，6.60(d，J＝7.5Hz，1H)，6.29(s，1H)，5.02(m，1H) 4.98(s，1H)，4.57(m，1H)，3.76(s，3H)，3.47(br s，4H)，2.91(br m，2H)，2.84(s， 3H)，2.68-2.90(br m，4H)，2.31(s，3H)1.47(s，9H)。13C NMR(100MHz， CDCl3)：δ172.15，157.99，155.6，152.1，142.9，141.3，129.4，128.5，125.0， 124.1，123.4，113.9，119.3，80.8，80.4，58.0，57.5，56.5，557，53.6，53.4，52.5， 47.3，28.8，15.8。
(4)2-N-甲氨基-3-[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]丙酸甲酯三盐酸盐(化合物6)的合成
将2-(N-Boc-N-甲基)氨基-3[4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓 -4-基)-哌嗪-1-基]丙酸甲酯K(0.3g，0.58mmol)的HCl/乙醇(1.25M，8 ml)溶液于室温搅拌过夜。形成淡黄色沉淀物并将悬浮液倾析。用无水二 乙醚洗涤沉淀物若干次，并在真空下干燥。化合物6的产量-0.26g(87％)。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ7.15(dq，J＝6.6Hz，J＝2.3Hz，1H)， 7.03-7.05(m，2H)，6.82(d，J＝7.8Hz，1H)，6.32(s，1H)，4.26(m，1H)，3.72(br s， 4H)，3.73(s，3H)，3.30(dd，J＝14.3Hz，J＝5.7Hz，1H)，2.97(br s，4H)，2.74(s， 3H)，2.17(s，3H)。13C NMR(100MHz，D2O)：δ167.6，163.0，159.7，146.9， 131.9，128.9，127.16，125.4，124.9，122.0，119.8，110.1，57.0，54.2，53.9，51.7， 48.6，31.7，14.1.MS(FAB)：计算C21H27N5O2S(MH+)为413.5，得到414.3。 EA(％)：计算C21H31Cl3N5O3S(M·3HCl·H2O)：C为46.58，H为5.91，Cl 为19.65；得到：C为45.94，H为6.18，Cl为19.52。
化合物14的合成
(1)O-烯丙基-N-Boc-L-丝氨酸甲酯(L)的合成
于室温向已在N2下搅拌的N-Boc-L-丝氨酸甲酯(0.22g，1mmol，1 当量)的无水THF(2ml)溶液中逐滴加入溶于无水THF(1ml)中的氯 化-π-烯丙基钯二聚体(0.01g，0.02mmol)、三苯基膦(0.024g，0.09mmol) 和碳酸丙烯乙酯(0.26ml，2mmol，2当量)混合物。
在N2下将反应混合物回流过夜。蒸发溶剂并用快速层析在硅胶上(用 等度10％的EtOAc/己烷洗脱)纯化粗产物以产生纯化合物。L的产量为 0.14g(63％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ5.75-5.85(m，1H)，5.36(m，1H)，5.13-5.23 (m，2H)3.93-3.95(m，2H)，3.82(dd，J＝3.0Hz，J＝6.4Hz，1H)，3.72(s，3H)， 3.61(dd，J＝33Hz，J＝9.4Hz，1H)，1.44(s，9H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)： δ171.0，155.3，133.8，117.2，79.7，72.0，69.7，53.8，52.2，28.1。
(2)O-(3-碘丙基)-N-Boc-L-丝氨酸甲酯(M)的合成
于0℃向O-烯丙基-N-Boc-L-丝氨酸甲酯L(如上文所制备的)(0.25g， 1mmol，1当量)的无水THF(1ml)溶液中逐滴加入等摩尔量的1M的 BH3-THF溶于THF(0.96ml)的复合溶液。加入后，将无色溶液在N2下 于55℃加热1.5h。通过TLC(20％的EtOAc/己烷)监测反应的进展。向 冷却的反应混合物(0℃)加入I2(0.17g，0.67mmol)，接着加入NaOH 的MeOH溶液(0.24ml，3M)。在N2下于室温将形成的黑色溶液搅拌2h。
然后将反应混合物倒入1M的硫代硫酸钠水溶液中并用EtOAc萃取 (20ml萃取三次)。将合并的有机层用盐水洗涤并用MgSO4干燥。蒸发溶 剂并用快速层析在硅胶上(用等度20％的EtOAc/己烷洗脱)纯化粗产物而 以25％的产率产生纯M(0.093g)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ5.32(d，J＝8.0Hz，1H)，4.4(m，1H)，3.81 (dd，J＝3.2Hz，J＝9.4Hz，1H)，3.66(s，3H)，3.64(dd，J＝3.2Hz，J＝9.4Hz， 1H)，3.44-3.51(m，2H)，3.19(t，J＝6.6Hz，2H)，1.98(五重峰，J＝6.1Hz，2H)， 1.44(s，9H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ171.8，156.2，80.7，71.6，71.3， 70.7，54.7，53.3，33.7，29.0，3.2。
(3)2-(N-Boc-氨基)-3-[O-丙基-3-(4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]丙酸甲酯(N)的合成
将溶于8ml无水丙酮中的2-甲基-4-(1-哌嗪基)-10H-噻吩并[2，3-b][1，5] 苯二氮卓(化合物D，0.073g，0.24mmol，1当量)、O-(3-碘丙基)-N-Boc-L- 丝氨酸甲酯(M，0.093g，0.24mmol，1当量)和无水Na2CO3(0.025g， 0.24mmol，1当量)的混合物在N2下回流过夜。将冷却的反应混合物蒸发 至干燥；向残留物加入20ml CHCl3并滤除NaI沉淀。蒸发溶剂并用快速 层析在硅胶上(用梯度：3％的MeOH溶于CHCl3至5％的MeOH溶于CHCl3洗脱)纯化粗产物以产生纯N。产量0.1g(77％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.04(d，J＝7.6Hz，1H)，6.97(t，J＝7.6Hz， 1H)，6.95(t，J＝7.6Hz，1H)，6.62(d，J＝7.6Hz，1H)，6.28(d，J＝0.9Hz，1H)， 5.48(d，J＝8.4Hz，1H)，5.01(s，1H)，4.42(m，1H)，3.84(dd，J＝9.3Hz，J＝ 2.6Hz，1H)，3.75(s，3H)，3.63(dd，J＝9.5Hz，J＝3.2Hz，1H)，3.57(m，4H)， 3.47(m，2H)，2.55(m，4H)，2.46(m，2H)，2.30(s，3H)，1.77(五重峰，J＝6.6 Hz，2H)，1.45(s，9H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ172.1，158.3，156.3， 152.5，143.2，141.7，129.8，128.8，125.4，124.5，123.7，120.3，119.7，80.8，71.5， 70.5，55.9，54.8，53.9，53.2，47.5，29.1，27.5，16.2。
(4)2-氨基-3-[O-丙基-3-(4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]丙酸甲酯三盐酸盐(化合物14)的合成
将2-(N-Boc-氨基)-3-[O-丙基-3-(4-(2-甲基-10H-噻吩并[2，3-b][1，5]苯二 氮卓-4-基)-哌嗪-1-基]丙酸甲酯N(100mg，0.18mmol)和HCl/MeOH(1.25 M，3ml)的混合物于室温搅拌过夜。蒸发溶剂；用水稀释残留物并用二 乙醚洗涤。将水溶液冷冻干燥。化合物14的产量：78mg(95％)。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ7.19-7.23(m，1H)，7.05-7.11(m，2H)，6.87 (d，J＝8.0Hz，1H)，6.41(s，1H)，4.30(t，J＝3.9Hz，1H)，3.93(dd，J＝4.3Hz，J ＝11.0Hz，2H)，3.81(dd，J＝3.2Hz，J＝11.0Hz，2H)，3.76(s，3H)，3.75(br s， 4H)，3.57(m，2H)，3.26(m，6H)，2.22(s，3H)，1.98(m，2H)。13C NMR(100 MHz，D2O)：δ169.46，165.2，161.7，148.0，133.4，130.2，128.0，126.4，126.1， 122.5，120.9，110.8，68.7，68.2，55.3，54.5，53.8，51.7，47.6，24.3，15.0。MS (FAB)：计算C23H31N5O3S(MH+)为457.5，得到458.2。
B.动物行为模型
在下列试验中，除非另外指出，否则使用的是6至8周龄的雄性ICR 或Balb/C小鼠。所有动物都被圈养(4-5只/笼)于可控条件下(温度、光 线、湿度)，随意提供食物和水，试验开始前有5-7天的适应。
以等摩尔的剂量对小鼠口服施用本发明的化合物例如化合物1、3或6 或者奥氮平并在1-4小时之后进行行为试验。进行了以下试验：
(a)强制游泳试验，
(b)旷场探究，以及
(c)安非他命诱导的活动过度。
用连接至行为分析软件(Noldus Information Technology，Netherlands) 的数码视频摄录机记录强制游泳试验和旷场探究试验。
强制游泳试验(FST)
这是用于以短时间处理预临床地筛选抗抑郁剂活性的最广泛使用的 工具之一。该试验首先由Porsolt等人描述(Behavioral despair in mice：a primary screening test for antidepressants(小鼠的行为绝望：对抗抑郁剂的 初级筛选试验).Arch.Int.Pharmacodyn.Ther.229，第327-336页，1977)。 FST试验是以观察到大鼠和小鼠在被放入无法逃脱的水筒时表现出不动姿 势为基础的。这一行为被认为是与克服压力状况的积极形式相反的行为绝 望。FST试验被认为是具有良好可靠性和预测有效度的良好筛选工具。
在FST的评估中定义了三种参数：
1.不动性-在传统的Porsolt试验中被定义为除了保持动物的头部在水 面之上所需的活动外没有观察到另外的活动；
2.游泳行为-穿过小室的运动(通常是水平地)，其也包括渡到另一个 象限中；
3.攀爬行为-被定义为前爪沿游泳室的一边向上的移动(竖直)。
对小鼠的试验在短时间内(口服施用药物后60-90分钟)进行，将动 物投至筒中6分钟并在适应2分钟后的最后4分钟内进行计分。
使用直径18cm深20cm的圆形玻璃筒。水温为24-28℃。采用了四 个参数：不动性、速度、距离和强活动性。通过动物低于10％重心移动的 活动来定义动物中的不动性。通过动物的距离和速度来定义游泳，而攀爬 与强活动性有关(重心移动超过30％)。
旷场探究自发活动
方法由以下组成：使动物，通常是啮齿目动物，处于未知的巨大的由 周围的墙阻止从其逃脱的环境中。旷场试验是动物心理学中目前最常用的 方法之一(Crawley等人，Exploratory behavior models of anxiety in mice(小 鼠焦虑的探究行为模型)，Neurosci Biobehav Rev 9(1985)，第37-44页)。 该方法涉及强制啮齿目动物面对所述环境。将动物放置在设备的中心或靠 近设备的壁，并在5至20分钟范围的时间中记录下列行为项目：水平运 动和直立或屈身的频率。在这样的环境中，啮齿目动物本能地喜欢设备的 边缘而不愿在旷场的中心部分活动。在中心部分度过的时间的增加以及中 心运动/总运动的增加或进入中心部分的潜伏期的减少是焦虑的象征。
在典型的试验中，将单独的小鼠放入正方形旷场(50×50cm)的新环 境中，如下文所示，该旷场的地面被分为三个区域。室壁10cm以内的区 域被称为边缘。用本发明的化合物例如化合物1、3或6，用奥氮平或用介 质(vehicle)处理动物。施用药物一小时后，将动物放于场中同样的角落。 通过录像机录制记录旷场中动物的行为20-60分钟并随后使用Noldus软件 对动物行为进行数字分析。测量包括速度、移动距离、逗留中心区域的频 率、直立活动的次数。
安非他命诱导的活动过度
安非他命诱导的活动过度和活动性是精神分裂症的最常用的动物模 型之一(Pouzet B等人Effects of the 5-HT(7)receptor antagonist SB-258741 in animal models for schizophrenia(精神分裂症的动物模型中的5-HT(7)受 体拮抗剂SB-258741的作用).Pharmacol Biochem Behav 4月； 71(4)：655-665，2002和Geyer等人，Animal behavior models of the mechanisms underlying antipsychotic atypicalicity(抗精神病药非典型性 (atypicalicity)主要机制的动物行为模型)，Progress in Neuro-Psychopharmacol & Biological Psychiatiy，27，1071-79，2003)。已 知安非他命通过诱导儿茶酚胺释放和防止儿茶酚胺的再摄取提高多巴胺 能和去甲肾上腺素能的神经传递。
用放置在单独桶内的ICR雄性小鼠进行试验。在皮下(s.c.)施用安 非他命(3mg/kg)之前0.5小时，对小鼠腹膜内(i.p.)施用奥氮平或化合 物1(例如，以10和20mg/kg的剂量)。持续2h每15分钟记录自发活动、 直立次数和头部运动。
大鼠中MK-801诱导的刻板行为(在旷场中)
MK-801是在啮齿目动物中抑制NMDA受体并引起移动加快和刻板行 为的PCP的类似物并用于精神分裂症的动物模型(Stephen等人，Topiramate antagonizes MK-801 in an animal model of schizophrenia(精神分裂症的动物 模型中托吡酯拮抗MK-801)，Eur.J.Pharmacol.449，2002，121-5)。对于 实验，使用初次接受试验的Balb/c小鼠。在施用化合物1(或本发明的任 何一种其他的化合物)或介质40分钟后并在将小鼠放入旷场中前20分钟 施用MK-801(腹膜内0.15mg/kg)。
将动物放入旷场中60分钟并用Noldus系统记录它们的移动距离、速 度、不动持续时间和直立事件的次数。
如上文所陈述的，MK-801抑制NMDA受体并引起移动加快。因此， 在当施用本发明的化合物时观察到的对由MK-801诱导的活动过度的拮抗 作用，是关于NMDA活性的正调节的象征。换句话说，这种化合物可被 认为是在精神分裂症的治疗中有用的。
僵住症
小鼠和大鼠中僵住症起到显示神经安定剂的锥体束外副作用的行为 模型的作用(Worm等人，Dopamine-like activities of an aminopyridazine derivative，CM 30366.A behavioral study(氨基哒嗪衍生物CM 30366的类 多巴胺活性的行为研究)，Naunyn-Schmeideberg′s Arch Pharmacol，334， 246-52，1986)。
使用抓棒试验评估小鼠的僵住症。将小鼠放置在位于两个平台之间的 钢棒中部并使它们的前爪搁在棒上。对动物腹膜内注射介质或化合物1。 90分钟后针对每只动物到达平台所使用的时间对动物计分。
高架十字迷宫
高架十字迷宫是用于测试啮齿目动物的焦虑的广泛使用的方法 (Pellow等人，Pharmacol.Biochem.Behav.，24，525-529(1986))。设备是 木制的并涂成黑色，具有同样尺寸的两个相反的开臂和两个相对的闭臂。 将所述臂连在一个中心正方形上形成十字。将整个设备放置于地面之上50 cm处。焦虑的动物会避免进入开臂并偏爱闭臂。已表明苯二氮卓类增加了 在开臂中度过的时间和进入开臂的频率(Pellow等人，Validation of open：closed arm entries in an elevated plus maze as a measure of anxiety in the rat(确认高架十字迷宫中的开臂进入：闭臂进入作为大鼠焦虑的测量值)， J.Neurosci.Methods，14，149-167(1985))。
在典型的试验中，在Balb/c雄性小鼠被放入迷宫的中心前90分钟， 对它们口服施用10和20mg/kg的化合物1或化合物6以及口服(p.o.)施 用介质或地西泮(1mg/kg)。记录(Noldus)动物在每个区中进入开臂的频 率、在不同臂中度过的时间、速度和直立的次数。用本发明化合物处理的 小鼠表现出偏爱进入开臂或中心并显示出在闭臂中度过的时间减少，表明 由所述化合物施加的抗焦虑活性。
Morris水迷宫
Morris水迷宫是熟知的以测定空间认知任务为目的的试验(Anger等 人，Animal test systems to study behavioral dysfunctions of neurodegenerative disorders(研究神经退化性病症的行为机能障碍的动物试验系统)， Neurotoxicology，12，403-13(1991))。迷宫由测量直径1.80m高60cm的 环形水池构成。用水(21±1℃)注入水池至30cm深。将环形的隐藏的逃 脱平台(直径10cm)放置于恰好在水面以下。试验室包含若干固定的额 外的迷宫指示例如大鼠收容台、试验桌、墙上的告示等等。
C.结果和讨论
评估化合物1对旷场中小鼠的行为的影响以及腹膜内施用后的剂量依 赖性影响。使用初次接受试验的雄性小鼠(Balb/c，Harlan Israel)。在将每 只动物放入旷场前1hr对分为每组3至5只动物的动物施用化合物1(12.5、 25、50、75和100mg/kg)。用Noldus系统监测小鼠1hr(每五分钟)并记 录它们的移动距离、速度、不动时间和直立次数。
如图1A-D所显示，化合物1诱导了小鼠的水平和竖直运动上的剂量 依赖性减少。12.5mg/kg时，药物没有显著地改变任一个参数并趋向增加 直立频率。而且多达50mg/kg的剂量诱导了对水平和竖直运动的轻微的抑 制。较高的剂量显示出显著的镇静作用并且将活动性减至极小。
还检测了化合物6对旷场中小鼠行为的影响。使用初次接受试验的雄 性小鼠(Balb/c，Harlan Israel)。在将每只动物放入旷场前1hr对动物(每 组6只)施用化合物6(12.5、25和50mg/kg，腹膜内)。用Noldus系统 观察小鼠1hr(每五分钟)并记录它们的移动距离、速度、不动时间和直 立次数。
如图2A-D所显示，化合物6诱导了通过减小的移动距离和速度表现 出的小鼠的活动性的剂量依赖性降低。直到50mg/kg影响都是轻度的。化 合物6诱导了对水平(距离)和竖直活动(直立的次数)的抑制。药物在 所有剂量下都增加了“不动”期的持续时间。因此可以得出结论，化合物 6与化合物1一样具有轻度的镇静剂作用，如通过降低的水平和竖直活动 所反映的，这主要是由于不动时间的增加。
还试验了在暴露于MK-801(15mg/kg腹膜内)和MK-801前1hr施用的 化合物6(多达12.5mg/kg，腹膜内)的Balb/c小鼠中化合物6对移动距 离的影响。结果表明化合物6对MK-801处理的小鼠的活动性没有产生一 致性的剂量依赖性的影响。数据表明化合物6是温和的治疗谷氨酸NMDA 活性减退的剂。
通过对雄性ICR小鼠口服施用不同量的化合物1(5、10和20mg/kg) 或介质，试验了旷场中口服施用化合物1的影响。药物施用1hr之后将动 物放置在旷场中并记录20分钟的水平和竖直行为。
如图3A-C所示，以10和20mg/kg口服施用化合物1轻微减少了水 平行为，如通过速度和移动距离的下降所证明的，但增加了竖直行为，如 直立次数的增加所证明的。似乎速度和移动距离的降低与动物以竖直姿势 度过更久的时间有关。数据还表明化合物1诱导了警醒和/或兴奋的轻微增 加；这一影响可能也与对认知和学习的刺激作用有关。
还试验了旷场中腹膜内施用的化合物3的剂量依赖性作用。使用初次 接受试验的雄性小鼠(Balb/c，Harlan Israel)。在将每只动物放入旷场前1hr 对动物施用化合物3(12.5、25和50mg/kg，腹膜内，每组6只)。用Noldus 系统观察小鼠1hr(每五分钟)并记录它们的移动距离、速度、不动时间 和直立次数。
图4A-C显示了在旷场中化合物3的行为参数。化合物3在多达25 mg/kg时诱导了小鼠活动性的轻度下降，如通过降低的移动距离和速度所 表明的，并在50mg/kg时诱导了活动性参数的显著下降(图4A)。与对照 相比药物剂量依赖性地增加了“不动”期的持续时间(图4B)并减少了直 立的次数(图4C)。
化合物1、奥氮平或D-丝氨酸之间在旷场范例中小鼠焦虑参数上的比较
在如上文所示的结构的旷场中检测了在将雄性ICR小鼠放入旷场中前 1hr施用的化合物1、奥氮平和D-丝氨酸(20mg/kg，口服)对焦虑参数的 影响。对动物口服施用化合物1(5、10和20mg/kg)或介质。在施用药 物1hr后将动物放入旷场中并记录动物踪迹20分钟。在中心(区域3)度 过的时间和到中心的频率是焦虑的指标。高的到中心的频率和在中心的持 续时间表明抗焦虑剂活性。
图5中所示的结果，表明了化合物1具有与奥氮平或D-丝氨酸不同的 抗焦虑剂活性。
小鼠中安非他命诱导的活动过度和刻板行为
如上文中所陈述的，安非他命诱导的活动过度和活动性是用于精神分 裂症的最常用的动物模型之一。用放置于单独筒内的ICR雄性小鼠进行试 验。在腹膜内施用安非他命(2.mg/kg)前1hr对小鼠口服施用化合物1(20 mg/kg)。在1h的时间段内每15分钟记录由攀爬和直立的次数表示的活动 过度行为和由头部活动的次数表示的刻板行为。
如图6A-B所示的，化合物1有效拮抗由安非他命诱导的活动过度。 另一方面，与对照动物相比，化合物1单独增加了直立行为。在旷场试验 中也得到相似的结果。而且化合物1没有减弱由安非他命诱导的头部活动 的增加。总的来说，数据表明了化合物1在低剂量时对安非他命诱导的活 动过度的部分拮抗作用。已发现拮抗增加的活动性上的高效力，而不影响 刻板行为。这些数据指出化合物1的抗精神病症状效力，而不诱导锥体束 外症状。
还检测了Balb/c小鼠中化合物3(12.5、25和50mg/kg，腹膜内)对 安非他命诱导的活动过度的影响。对动物(每组6只)注射化合物3(12.5、 25和50mg/kg)并在30分钟后接受安非他命((2mg/kg，腹膜内)。30分 钟后将动物暴露于旷场试验20分钟的时间。结果显示化合物3剂量依赖 性地拮抗安非他命的作用并减少活动过度。化合物3与安非他命一起剂量 依赖性地增加不动性并在12.5mg/kg(腹膜内)时已有效。这表明化合物 3在对抗如由安非他命处理所表明的过多巴胺能活性非常有效。
图7A显示化合物3(12.5、25和50mg/kg，于-60分钟时腹膜内)对 移动距离的影响。结果显示了移动距离的剂量依赖性减少，在12.5mg/kg 时正常以及在更高剂量时的显著减少。图7B显示了安非他命和安非他命 连同化合物3的不动时间。结果显示安非他命与对照相似，而化合物3在 12.5mg/kg时就已拮抗安非他命引发的活动过度。
总的来说，结果表明了化合物3的显著的抗多巴胺能活性，其可对精 神分裂症和相关病症的治疗有用。
小鼠中化合物1对MK-801诱导的活动过度的影响
如前文所陈述的，MK-801(一种NMDA受体拮抗剂)是一种广泛接 受的用于精神分裂症的动物模型。用Balb/c雄性小鼠(Harlan Il)，每组6 只进行试验。将化合物1单独对小鼠腹膜内施用(试验前1hr)或与在将 小鼠单独放入旷场中60分钟前20分钟施用的MK-801(0.15mg/kg，腹膜 内)联合。用Noldus系统评估由移动加快、速度、强活动性、直立次数所 表示的活动过度行为，每个点代表6次测定的平均值+/-。
如图8A-E所示，在50mg/kg时，化合物1诱导了由移动距离、速度、 强活动性(其由移动重心超过30％表现)表现的基础的和MK-801诱导的 水平活动性上的刺激明显的减少。在与对照相比时，化合物1还单独显著 地抑制了竖直活动性(直立的次数)并增加了由MK-801产生的对直立的 抑制。这表明了化合物1对NMDA谷氨酸受体具有显著的正调节作用。
如图9A-B所示，以30和50mg/kg腹膜内施用的化合物1以剂量相 关的方式抑制了MK-801的移动加快作用。图10C和D显示在这些浓度时 化合物1没有改变用MK-801处理的动物到中心的频率上的增加，并且甚 至增加了在中心(区域3)度过的时间。因此可得出结论，高剂量的化合 物1拮抗MK-801处理的小鼠的阳性症状而未降低药物的抗焦虑活性。
图10A-D显示了在Balb/c小鼠中化合物3(12.5、25和50mg/kg，腹 膜内)对由MK-801(0.15mg/kg，腹膜内)诱导的活动过度的影响。数据 显示化合物3诱导了MK-801诱导的活动过度的剂量依赖性下降，在7.5 mg/kg观察到轻微的作用，在25mg/kg达到正常的活性并在50mg/kg产生 镇静作用(图10A)。不动性在小剂量和中间剂量(25mg/kg)时未发现而 在高剂量时出现(图10B)。低剂量时化合物3趋向增加到场中心的频率(图 10C)以及在中心度过的时间(图10D)。这些结果表明了化合物3潜在的 抗焦虑活性。
30-50mg/kg时化合物1对小鼠僵住症的影响
如图11所示，在多达50mg/kg的剂量时化合物1没有诱导小鼠僵住 症。这表明在有效对抗精神分裂症的阳性症状的剂量时，化合物1没有诱 导僵住症或锥体束外症状。
化合物1对强制游泳试验(FST)的影响
使用了雄性Balb/c小鼠(Harlan Israel)。对动物口服施用化合物1(10 或20mg/kg)或介质。图12A-D和图13A-C中所示的结果表明与介质处 理的动物相比，口服施用的化合物1在10mg/kg时显著增加了移动距离(游 泳行为)和强活动性(攀爬行为)并在20mg/kg时减少了不动性。结果表 明了如强制游泳试验所显现的化合物1的显著的抗抑郁活性。
化合物1和奥氮平活性间的比较
使用了雄性ICR小鼠。对动物口服施用奥氮平或化合物1(20mg/kg) 或者介质。图14A-B中显示的结果表明以20mg/kg口服施用的奥氮平显 著降低了移动距离、速度和强活动性(攀爬)并增加了不动性。在处理的 动物中与介质和与奥氮平相比，同样剂量的化合物1没有改变速度和移动 距离但显著降低了强活动性(攀爬)和不动性。这些数据表明了化合物1 与奥氮平不同，并且在20mg/kg时它导致了不动性的降低，表明了潜在的 抗抑郁活性。
高架十字迷宫中化合物1对焦虑的影响
使用了雄性Balb/c小鼠。在实验前24hr将动物迁移至行为观察室。在 试验前90分钟口服施用化合物1或地西泮。每个处理组包括5只动物。 图15A显示了化合物1对小鼠到不同臂的频率的影响。结果显示用化合物 1(20mg/kg)处理的小鼠与用地西泮(1mg/kg)处理的小鼠相似明显更 多地去到开臂和中心。图15B显示化合物1对在高架十字迷宫的不同区域 度过的持续时间的影响。20mg/kg时化合物1增加了在中心度过的时间， 但与地西泮不同没有显著影响在闭臂和开臂中度过的时间。图15C显示了 小鼠的速度，其在用地西泮处理的小鼠中而不是用化合物1处理的小鼠中 较高。
图15D显示了用化合物1、地西泮或对照处理的小鼠的直立频率。结 果显示在用地西泮和化合物1处理的组中开臂中直立次数的增加。如可注 意到的，地西泮也显著增加了中心中直立的次数。
从上文可得出结论，20mg/kg的化合物1显示出与地西泮相似的抗焦 虑活性，但在强度和对速度的影响上与其不同。
图15E显示了施用了化合物6(3、9和27mg/kg，口服)的小鼠在迷 宫的不同臂上度过的总时间。该结果表明用化合物6处理的小鼠在开臂度 过了较多的时间而在中心度过了较少的时间，表明了所述化合物的潜在的 抗焦虑活性。
Morris水迷宫中化合物1对空间认知的影响
Morris水迷宫是熟知的以评估空间认知任务为目的的试验。迷宫由测 量直径1.80m高60cm的环形水池构成。用水(21±1℃)注入水池至30cm 深。将环形的隐藏的逃脱平台(直径10cm)放置于恰好在水面以下。试 验室包含若干固定的额外的迷宫指示例如大鼠收容台、试验桌、墙上的告 示等等。
在实验中，在第1天给大鼠口服化合物1并在90分钟之后开始第一 次寻找隐藏平台(获得阶段(acquisition phase))的试验，连续3天，每天 6次试验。记录逃脱潜伏期(即大鼠找到并爬上平台所需要的时间)直到 120sec。允许每只大鼠在平台上停留30sec，之后将其移回其居住笼。如果 在120sec内大鼠没有找到平台，将其人工放在平台上并在30sec后移回居 住笼。
将摄像机放置在水池中心上方以便追踪大鼠并且由具有在线数码输 出的录像追踪系统(Noldus)直接将数据输入计算机。用EthoVision自动 追踪系统软件(Noldus)分析数据。
图16显示了口服施用10和20mg/kg的化合物1对到平台的潜伏期的 影响。在第一天20mg/kg时化合物1显示出对空间任务的较快的学习并较 早到达平台。在第二天也同样，注意到用化合物1(20mg/kg)处理过的 大鼠的执行任务上的改进。在第三天，在所有组间没有发现差异，所有大 鼠都迅速到达平台。这些结果清楚的表明在大鼠中化合物1可加强认知任 务。
图17显示在用0.15mg/kg腹膜内施用的MK-801(在第一天)预处理 (-30分钟)的大鼠中在第一天以10和20mg/kg口服给药化合物1的短期 使用对Morris水迷宫中空间认知任务的影响。与正常对照相比，MK-801 单独诱导了大鼠记忆任务上的显著受损，如由到平台的潜伏期增加所表现 的。两种剂量的化合物1都在实验的第3天而没有在第1和第2天减小了 到平台潜伏期。因此这些结果可提供关于化合物1缓解在由于NMDA活 性降低而引起的精神分裂症的状态中观察到的一些认知受损的能力的指 示。
认知受损的缓解还显示于化合物6的使用中。图18显示在用MK-801 (0.15mg/kg，腹膜内)预处理(-30分钟)的大鼠中在第一天以10mg/kg 口服给药的化合物6的短期使用对Morris水迷宫中空间认知任务的影响。 与正常对照相比，MK-801单独诱导了大鼠的记忆任务上的显著受损，如 由到平台的潜伏期增加所表现的。10mg/kg的化合物6在实验的第2和第 3天减小了到平台的潜伏期。与化合物1相似，所描述的化合物6的使用 表明了在缓解由于NMDA活性降低而引起的精神分裂症的状态中观察到 的一些认知受损中的用途。
总的来说并且不希望受理论约束，化合物1和6对空间记忆的影响表 明了对NMDA阻断和多巴胺过量的有效活性以及与认知受损相关的阴性 症状的相似刺激的共同机制。
EPM设备中化合物6对焦虑的影响
使用了雄性Balb/c小鼠。在实验前24hr将动物迁移至行为观察室。在 试验前90分钟口服施用化合物6(3、9或27mg/kg)或介质。每个处理组 包括5只动物。从在开臂中度过的时间的剂量依赖性增加和在中心度过的 时间的剂量依赖性减少来看，化合物6对在高架十字迷宫的不同区域中度 过的持续时间的影响是明显的。药物没有显著地影响在闭臂中度过的时 间。这表明了化合物6具有抗焦虑活性。
亚慢性毒性
在ICR雄性小鼠中试验亚慢性毒性。动物(每组5只)每天接受化合 物1(10和20mg/kg，口服)。持续观察动物7天。记录体重、食物摄入 和水摄入。如图19中所示，与对照动物相比在体重、食物摄入和水摄入 上没有发现差异。
所述药物是良好耐受的，并在动物的一般行为上也没有发现明显差 异。进一步的结果显示直到20mg/kg给药7天化合物1没有产生毒性作用。
体外毒性
由于已知谷氨酸具有神经毒性作用，评估了化合物1与奥氮平、帕罗 西汀和舍曲林相比对人类神经胶质瘤U83细胞活力的体外作用。在与对照 比较(盐水处理的细胞)时，暴露于药物24hr后用化合物1、奥氮平、帕 罗西汀或舍曲林处理细胞。使用中性红法在细胞中(10,000/孔)进行细胞 活力的测定。溶酶体吸收中性红使活细胞着色。通过比色测定(ELISA读 数器于550nm)进行定量分析。
示于图20中的结果表明多达100μM的化合物1对人类神经胶质瘤细 胞是无毒的。高于30μM浓度的奥氮平、舍曲林和帕罗西汀诱导了细胞活 力的剂量依赖性下降。总的来说，这些结果表明与本发明的其他化合物一 样化合物1是良好耐受的，并具有低毒性，如本文详述的体内和体外测定 表现出的。
机译： 具有谷氨酸NMDA活性的新型精神萎缩剂
机译： 具有谷氨酸NMDA活性的新型精神萎缩剂
机译： 具有谷氨酸NMDA活性的新型精神萎缩剂
