作为特异性α的制作方法
专利名称：作为特异性α的制作方法
技术领域：
本发明涉及4-(苯甲基和4-取代苯甲基)-咪唑-2-硫酮，并涉及其作为激动剂、优选α2肾上腺素能受体的特异性或选择性激动剂的用途。更具体而言，本发明涉及上述化合物、涉及含有这些化合物的药物组合物，这些化合物为调节α2肾上腺素能受体的活性成分，更具体地，涉及使用这些化合物和药物组合物缓解慢性疼痛、异常性疼痛、肌痉挛状态、腹泻、神经性疼痛和其它疾病及病症。
背景技术：
人肾上腺素能受体是内在膜蛋白，被分为两大类α和β肾上腺素能受体。两种类型均通过与儿茶酚胺、去甲肾上腺素和肾上腺素的结合介导外周交感神经系统的活动。
去甲肾上腺素由肾上腺素能神经末梢产生，而肾上腺素由肾上腺髓质产生。肾上腺素能受体对这些化合物的结合亲和力形成一个分类基础α受体倾向于更为牢固地结合去甲肾上腺素而非肾上腺素，并且较与合成化合物异丙基肾上腺素的结合牢固得多。这些激素的优选结合亲和力与β受体的相反。在许多组织中，由α受体激活引起的功能性反应如平滑肌收缩与由β受体结合引起的反应相反。
随后，α和β受体之间的功能性区别通过来自不同动物和组织源的这些受体的药理学特征被进一步强调和改进。因此，α和β肾上腺素能受体被进一步细分为α1、α2、β1和β2亚型。α1和α2受体之间的功能性差别已被认知，并且在这两种亚型之间展现出选择性结合的化合物已被开发出来。因此，在公开的国际专利申请WO92/0073中报告了特拉唑嗪的R(+)对映异构体选择性结合α1亚型的肾上腺素能受体的选择能力。该化合物的α1/α2选择性被公开为显著的，因为据报道该α2受体的激动剂刺激作用抑制肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，而据报道该α2受体的拮抗作用提高了这些激素的分泌。因此，据报道非选择性α-肾上腺素能阻断剂如酚苄明和酚妥拉明的使用受如下因素的局限其α2肾上腺素能受体介导引起的血浆儿茶酚胺浓度的升高以及随之而来的生理学上的后遗症(心率增加和平滑肌收缩)。
对α-肾上腺素能受体更为普遍的背景而言，读者可参考Robert R.Ruffolo，Jr.，α-AdrenoreceptorsMolecular Biology，Biochemistry andPharmacology，(Progress in Basic and Clinical Pharmacology series，Karger，1991)，其中研究了展现出α-肾上腺素能受体亲和力的化合物的α1/α2细分类的基础、分子生物学、信号转导、激动剂结构-活性关系、受体功能和治疗应用。
对来自动物组织的α受体亚型的克隆、测序和表达将α1肾上腺素受体细分为α1A、α1B和α1D。同样，α2肾上腺素受体也被分为α2A、α2B和α2C受体。每种α2受体亚型展现出其自身的药理学特异性和组织特异性。对这其中的一种或多种亚型具有一定程度特异性的化合物可能是对于特定适应症比α2受体广谱激动剂(如药物可乐定)或广谱拮抗剂更为特异的治疗剂。
在其它适应症如对青光眼、高血压、性功能障碍和抑郁的治疗中，某些具有α2肾上腺素能受体激动剂活性的化合物为已知的镇痛药。但是，许多具有该活性的化合物在治疗由α2肾上腺素受体调节的病症时并不能提供所需活性和特异性。例如，许多被发现在治疗疼痛中是有效药剂的化合物通常被发现具有不良副作用，如在全身有效剂量下引起低血压和镇静。需要一种可缓解疼痛并且不会引起这些不良副作用的新药物。另外，需要展现出对抗疼痛特别是慢性疼痛如慢性神经性疼痛和内脏疼痛的活性的药物。
2003年12月4日公开的PCT公开文本WO 03/099795描述了4-(取代环烷甲基)咪唑-2-硫酮、4-(取代环链烯基甲基)咪唑-2-硫酮和相关化合物及它们作为α2B和/或α2C肾上腺素受体的特异性或选择性激动剂的用途。
2002年5月10日公开的PCT公开文本WO 02/36162公开了一些作为用于治疗眼部新生血管形成的α2B或α2C选择性激动剂的环链烯基-甲基-咪唑、缩合环-甲基咪唑和具有如下结构的咪唑硫酮
1978年2月1日公开的英国专利1 499 485描述了某些硫脲衍生物；据报道这其中的一些可用于治疗病症如高血压、抑郁或疼痛。
2001年1月4日公开的PCT公开文本WO 01/00586和1999年6月10日公开的WO 99/28300描述了某些作为α2B和/或α2C肾上腺素能受体的激动剂的咪唑衍生物。美国专利NO.6,313,172公开了用于治疗疼痛的苯甲基-硫脲衍生物。
美国专利No.4,798,843描述了(苯基)-咪唑-2-硫酮和取代(苯基)-咪唑-2-硫酮。
美国专利No.6,124,330和6,486,187描述了具有对抗角化障碍如银屑病的活性的咪唑衍生物。
日本专利No.06067368公开了N-苯基-咪唑-硫酮。日本专利No.2002097310和2002097312公开了其它咪唑衍生物。
美国专利No.6,545,182和6,313,172描述了没有显著心血管或镇静作用的苯甲基-(2羟基)乙基硫脲，用于缓解慢性疼痛和异常性疼痛。美国专利No.6,534,542描述了环烷基、环链烯基、环烷基甲基和环链烯基甲基(2-羟基)乙基硫脲以及它们作为α2B肾上腺素能受体的特异性或选择性激动剂的用途。
发明内容
本发明涉及式1
的化合物，其中，R1独立为氢、1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、(CH2)nCN、(CH2)n-OR2、(CH2)n-NR4R5；n为选自1、2和3的整数；R2独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；P为选自0、1、2、3、4和5的整数；R3独立选自1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、2至4碳链烯基、2至4碳炔基、F、Cl、Br、I、N3、NO2、(CH2)q-OR2、(CH2)q-NR5R6、(CH2)q-CN、C(O)R4、C(O)OR4、(CH2)q-SO2R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；q为选自0、1、2和3的整数；R4为氢、1至4碳烷基、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；R5和R6独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4或苯甲基，前提条件是权利要求不包含式 的化合物。
第二方面，本发明涉及含有一种或多种式1的化合物作为活性成分的药物组合物，该组合物被用作包括人在内的哺乳动物的药剂，用以治疗疾病和/或缓解病症，该疾病和病症对由α2肾上腺素能受体的激动剂的治疗发生响应。含有本发明的化合物的组合物主要但不仅仅用于缓解慢性疼痛和/或异常性疼痛。本发明的一些化合物具有可证明的有益特征，即它们优先于对α2B和/或α2C肾上腺素能受体而非α2A肾上腺素能受体具有特异性或选择性。另外，这其中的一些α2激动剂化合物没有或仅有极少心血管和/或镇静活性。
具体实施例方式
参照式1，对本发明化合物的总体描述提供于本专利申请的发明内容部分。本领域的技术人员显而易见的是这些式中所示出的一些化合物可以反式(E)和顺式(Z)同分异构体形式存在。另外，本发明的一些化合物可含有一种或多种不对称中心，因此该化合物可以对映体及非对映体形式存在。若未专门指出，本发明的范围包括所有反式(E)和顺式(Z)异构体、对映体、非对映体和外消旋混合物。本发明的一些化合物可与可药用的酸或碱形成盐，并且式1化合物的可药用盐也在本发明的范围内。
本发明的咪唑-2-硫酮化合物可进行互变异构转化，并且可由下面示出的互变异构式表示。式1的全部互变异构体在本发明的范围内。
一般而言，提到式1，在本发明的优选化合物中，变量R1是H、1至4碳烷基或CH2OR2。更为优选地，一个R1基团为H，另一个为1至4碳烷基。再更为优选地，一个R1基团为甲基，另一个为H。
目前，在本发明中优选的化合物中的变量p是2或零(0)，后者意味着在本发明的化合物的芳香部分没有R3取代基。在本发明的优选化合物中，p为2时，取代基优选独立选自卤素F、Cl、Br和I以及氟取代的1至4碳烷基基团。更优选地，p为2时，取代基独立选自F、Cl和CF3。或者R3优选为在相对于C(R1)2基团的间位上的CH2OH基团。
在本发明的优选化合物中，两个R3取代基在苯环上相对于C(R1)2部分的邻位和间位。
表l中公开了目前本发明的最为优选化合物的结构式以及在测量其作为α2A、α2B和α2C肾上腺素能受体激动剂的能力分析中的活性。
表1生物学数据内在活性 获得本发明的化合物的一般方法反应方案A和B阐述了获得4-(取代苯基-甲基)-咪唑-2-硫酮)的大致方法。
反应方案A采用式2的酮，该酮可通过商购获得，或根据化学科学文献和专利文献中的已知方法制备得到，或通过对已知方法的改进制备得到，该改进对有经验的有机合成药剂师而言是显而易见的。变量R1的定义与式1中相同。式2的化合物与格式试剂4-碘-1-三苯基甲基(三苯甲基)-1H-咪唑反应(参见Cliff et.al.Synthesis(1994)681，通过援引纳入本文)以提供式3的三苯甲基保护的羟基咪唑化合物。桥连羟基部分的脱氧通过本领域已知的几种方法完成，例如用三乙硅烷中的三氟乙酸处理，然后进行三苯甲基基团的酸性去保护以获得式4的化合物和插烯材料(通过消去途径)的混合物。插烯材料的还原也产生式4的咪唑。式4的咪唑与氯硫羰甲酸苯酯(phenyl chlorothionoformate)在碳酸氢钠和水存在下反应，随后用碱如三乙胺处理以产生式1的4-(取代苯甲基)-咪唑-2-硫酮。
反应方案A 反应方案B采用式5的醛为原料，该醛可通过商购获得，或根据化学科学文献和专利文献中的已知方法制备得到，或通过对已知方法的改进制备得到，该改进对有经验的有机合成药剂师而言是显而易见的。式5的醛与甲苯磺酰基甲基异氰(tosyl methylisocyanide，TosMIC)和氰化钠反应，之后在过量氨存在下加热以产生式6的咪唑化合物。式6的咪唑与上述甲苯磺酰基甲基异氰反应以获得式1的化合物。
反应方案B
生物学活性、给药模式本发明的咪唑-2-硫酮化合物为α2肾上腺素能受体的激动剂。本发明化合物的α2受体活性在被称为受体选择和扩增技术(ReceptorSelection and Amplification technology，RSAT)分析的分析中被证实，该检测方法在公开出版物Messier et.Al，1995，Pharmacol.Toxicol.76，pp.308-311(通过援引纳入本文)中得以描述，并且还在下文中描述。另一篇与该分析相关的参考文献是Conklin et al.(1993)Nature363274-6，也通过援引纳入本文。
受体选择和扩增技术(RSAT)分析RSAT分析测量了受体介导的接触抑制的丧失，这种丧失导致了会合细胞的混合群体中含有受体的细胞的选择性增殖。细胞数目的增加用恰当的转染标记基因如β-半乳糖苷酶评估，β-半乳糖苷酶的活性易于在96孔板式中测量。激活G蛋白——Gq的受体引发该反应。α2受体通常偶联到Gi上，其与具有Gi受体识别结构域的杂合体Gq蛋白Gq/i5共表达时，可激活RSAT反应。
以15cm平皿2×106细胞的密度将NIH-3T3细胞接种并将其维持在含有10％小牛血清的杜尔贝科改性伊格尔培养基(Dulbecco’s modifiedEagle’s medium)中。一天之后，细胞使用编码p-SV-β-半乳糖苷酶(5-10μg)、受体(1-2μg)和G蛋白(1-2μg)的哺乳动物表达质粒由磷酸钙沉淀共转染。转染混合物中还可含有40μg鲑精DNA。在第二天加入新鲜培养基，1-2天后收集细胞并分为50分析等份冷冻。将细胞解冻并将100μl加入96孔板中的100μl的等份不同浓度药物(3个平行样)中。37℃孵育72-96hr。磷酸盐缓冲盐水洗涤之后，β-半乳糖苷酶酶活性通过如下方法测定加入200μl显色底物(由磷酸盐缓冲盐水中的3.5mM邻-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷和0.5％ nonidet P-40组成)，30℃孵育过夜，并在420nm测量光密度。吸光度是酶活性的一个量度，它取决于细胞数目并反应受体介导的细胞增殖。效力或内在活性被计算为药物对每种受体亚型的最大效果与标准的完全激动剂对每种受体亚型的最大效果的比率。溴莫尼定也被称为UK14304，其化学结构如下所示，可用作α2A、α2B和α2C受体的标准激动剂。
溴莫尼定可由本发明治疗的疾病包括但不限于下列病症的神经变性方面黄斑病变/视网膜变性 非渗出性年龄相关性黄斑变性(ARMD)、渗出性年龄相关性黄斑变性(ARMD)、脉络膜新生血管形成、糖尿病视网膜病变、中心性浆液性脉络膜视网膜病变、囊样黄斑水肿、糖尿病性黄斑水肿、近视性视网膜变性，葡萄膜炎/视网膜炎/脉络膜炎/其它炎性疾病 急性多病灶鱼鳞板状色素上皮病、贝切特氏病、鸟枪弹样视网膜脉络膜病变(BirdshotRetinochoroidopathy)、感染(梅毒、莱姆病(Lyme)、结核病、弓形体病)、中间葡萄膜炎(扁平部睫状体炎)、多病灶性脉络膜炎、多发性一过性白点综合征(Multiple Evanescent White Dot Syndrome，MEWDS)、眼部结节病、后巩膜炎、匐行性脉络膜炎(serpiginouschoroiditis)、视网膜下纤维化和葡萄膜炎综合征、伏格特-小柳-原田三氏综合征、点状内层脉络膜病变(Punctate Inner Choroidopathy)、急性后极部多发性鳞状色素上皮病变、急性视网膜色素上皮炎(AcuteRetinal Pigment Epitheliitis)、急性黄斑视神经视网膜病(Acute MacularNeuroretinopathy)血管疾病/渗出性疾病 糖尿病性视网膜病变、视网膜动脉阻塞性疾病、视网膜中央静脉阻塞、弥散性血管内凝血病、视网膜静脉分枝阻塞、高血压性眼底变化、眼部缺血综合征、视网膜微动脉瘤(Retinal ArterialMicroaneurysm)、慢性渗出性视网膜病、旁中心凹毛细血管扩张(Parafoveal Telangiectasis)、单侧视网膜静脉阻塞(Hemi-Retinal VeinOcclusion)、乳头视网膜炎、视网膜中央动脉阻塞、视网膜动脉分枝阻塞、颈动脉病(Carotid Artery Disease，CAD)、霜样树枝状视网膜血管炎(Frosted Branch Angiitis)、镰状红细胞性视网膜病变和其它血红蛋白病、血管样条纹症、家族性渗出性玻璃体视网膜病变、伊耳斯病创伤性/外科手术/环境性 交感性眼炎、葡萄膜炎视网膜疾病(Uveitic Retinal Disease)、视网膜剥离、创伤、激光、PDT、光凝固术、手术期间灌注不足、辐射性视网膜病变、骨髓移植性视网膜病变(Bone Marrow Transplant Retinopathy)增生性疾病 增生性玻璃体视网膜病变(Proliferative VitrealRetinopathy)和视网膜前膜(Epiretinal Membrane)感染性疾病 眼组织胞浆菌病、眼弓蛔虫病、眼假组织胞浆菌病综合征(POHS)、眼内炎、弓形体病、HIV感染相关视网膜疾病、HIV感染相关脉络膜疾病、HIV感染相关葡萄膜疾病、病毒性视网膜炎、急性视网膜坏死、进行性外周视网膜坏死(Progressive Outer RetinalNecrosis)、真菌性视网膜疾病、眼梅毒、眼结核病、弥散性单侧亚急性视神经视网膜炎、蝇蛆病遗传疾病 视网膜色素变性、视网膜营养不良相关全身性功能紊乱(Systemic Disorders with Accosiated Retinal Dystrophies)、先天性静止性夜盲、锥体营养不良、斯塔加特氏病和黄点状眼底、贝斯特氏病、图形样视网膜色素上皮营养不良(Pattern Dystrophy of the RetinalPigmented Epithelium)、X-连锁视网膜劈裂症、Sorsby’s眼底营养不良、良性集中性黄斑病变(Benign Concentric Maculopathy)、Bietti’s晶状体营养不良(Bietti′s Crystalline Dystrophy)、弹性假黄色瘤视网膜撕裂/裂孔 视网膜剥离、黄斑裂孔、巨大视网膜撕裂肿瘤 肿瘤相关视网膜疾病、RPE的先天性肥大、葡萄膜后部黑素瘤(Posterior Uveal Melanoma)、脉络膜血管瘤、脉络膜骨瘤、脉络膜转移、视网膜和视网膜色素上皮的组合错构瘤、视网膜母细胞瘤、眼底血管增生瘤(Vasoproliferative Tumors of the Ocular Fundus)、视网膜星形细胞瘤、眼内淋巴瘤。
本发明的几个示例性化合物的RSAT分析的结果以及这些示例性化合物的化学式在上述表1中公开。NA代表在浓度小于10微摩尔时“没有活性”。
一般而言，α2激动剂可缓解一般与应激期间相关的交感神经敏化的病症。这些病症包括如下神经学病变1)以偏头痛和其它头痛为特征的增加的对刺激如颅内压、光和噪音的敏感性；2)以肠易激综合征和其它GI障碍如功能性消化不良为特征的增加的对结肠刺激的敏感性；3)与银屑病和其它皮肤学病症相关的痒感；4)肌紧缩和肌痉挛状态；5)以诸如纤维肌痛的病症为特征的对通常无害的刺激如轻触和自发性疼痛的敏感性；6)涉及高血压、心动过速、心肌缺血和外周血管收缩的各种心血管病症；7)包括肥胖症和胰岛素抵抗在内的代谢性疾病；8)行为失常如药物和酒精依赖、强制性障碍、图雷特综合征、注意力缺陷障碍、焦虑和抑郁；9)有所改变的免疫系统功能如自身免疫疾病包括红斑狼疮和干眼病；10)慢性炎性疾病如克罗恩病和胃炎；11)发汗(多汗症，hyperhydrosis)和颤抖；和12)性功能障碍。
包括α2B/2C激动剂在内的α2激动剂还可用于治疗青光眼，有所升高的眼内压，神经变性病包括阿尔茨海默氏病、帕金森、ALS、精神分裂症、缺血性神经损伤如中风或脊髓损伤，以及在如下病症中出现的视网膜损伤青光眼、黄斑变性、糖尿病型视网膜病变、视网膜营养不良、Lebers视神经病变、其它视神经病变、通常与多发性硬化相关的视神经炎、视网膜静脉阻塞以及如下操作如光动力学治疗法和LASIX。还包括慢性疼痛病症如癌症疼痛、术后疼痛、异常性疼痛、神经性疼痛、CRPS或灼性神经痛、内脏疼痛。
若化合物对α2B或对α2C受体比对α2A受体活性更大、优选至少大十(10)倍活性，那么该化合物被认为优先为α2B和/或α2C肾上腺素能受体而非α2A受体的选择性激动剂。希望本发明的某些化合物为全部三种α2受体的激动剂(广谱激动剂)，并且本发明的其它化合物对α2B受体具有选择性或特异性。
因此，本发明的咪唑-2-硫酮化合物可用于治疗病症和疾病的神经学上的病变，这些病症和疾病对由α2B和/或α2C肾上腺素能受体激动剂的治疗发生响应。这些病症和疾病包括但不限于包括慢性疼痛(其来源可为但不限于内脏、炎症、牵张或神经性)、神经性疼痛、角膜疼痛在内的疼痛、青光眼、轻度眼内压升高、缺血性神经病变和其它神经变性病、腹泻和鼻充血。慢性疼痛可由包括但不限于如下的病症引起或与之相伴关节炎(包括类风湿性关节炎)、脊椎炎、痛风性关节炎、骨性关节炎、幼年性关节炎和包括但不限于红斑狼疮在内的自身免疫疾病。内脏疼痛包括但不限于由癌症引起的疼痛或与例如通过化学疗法或放射疗法进行的癌症治疗相伴的疼痛。另外，本发明的化合物可用于治疗包括排尿机能亢进(hyperactive micturition)、多尿、戒断综合征在内的肌痉挛状态，包括视神经病变、脊柱缺血和中风、记忆和认知缺陷、注意力缺陷障碍在内的神经变性病，包括狂燥病、焦虑、抑郁在内的精神病、高血压、充血性心力衰竭、心肌缺血和鼻充血、慢性胃肠炎症、克罗恩病、胃炎、肠易激综合征(IBS)、功能性消化不良和溃疡性结肠炎。
本发明化合物的活性极为有益，因为将这些化合物给药给哺乳动物并不会引起镇静或显著心血管作用(如血压或心率的改变)。
本发明化合物作为并可用作尤其是慢性疼痛模式中高度有效的镇痛药，并且不良副作用如镇静或心血管压力下降最小化，这些不良副作用通常在使用α2受体的其它激动剂时观察到。
本发明的化合物可以药学有效剂量给药。该剂量通常是获得所需疗效所必需的最小剂量；在慢性疼痛的治疗中，该量与将疼痛引起的不适降低至可耐受水平所必需的量大致相同。一般而言，该剂量在介于1-1000mg/天的范围内；更优选介于10至500mg/天的范围内。但是，在任何指定情形下待给药化合物的实际量将由医生在考虑相关情况后决定，这些相关情况例如疼痛的严重程度、患者的年龄和体重、患者的总体身体情况、疼痛的原因和给药途径。
该化合物可用于治疗哺乳动物特别是人的疼痛。优选地，口服给予患者任何可接受形式如片剂、液体、胶囊、粉剂等的化合物。但是，其它途径也是适当的或必需的，特别是患者恶心时。这些其它途径毫无例外地包括经皮、肠胃外、皮下、鼻内、鞘膜内、肌内、静脉内和直肠内给药模式。另外，可将制剂设计为在指定的一段时间内缓释活性化合物，或者将其设计为在治疗期间的指定时间内精细控制所释放药物的量。
本发明的另一方面涉及治疗组合物，该治疗组合物含有式1的化合物和这些化合物的可药用盐以及可药用赋形剂。该赋形剂可为载体或稀释剂；它通常与活性化合物混合，或者可被稀释或包裹活性化合物。若为稀释剂，该载体可为作为活性化合物的赋形剂或载体的固体、半固体或液体材料。该制剂还可包括湿润剂、乳化剂、防腐剂、甜味剂和/或芳香剂。若制剂以眼用或输注形式被使用时，该制剂通常含有一种或多种影响制剂渗透压的盐。
另一方面，本发明针对治疗疼痛特别是慢性疼痛的方法，该方法通过将式1的一种或多种化合物或其可药用盐给药至需要该化合物的哺乳动物中。如上所述，该化合物通常被制备为与所需给药模式相一致的形式。
已知慢性疼痛(如由癌症、关节炎和许多神经变性损伤引起的疼痛)和急性疼痛(如由直接的机械刺激如组织切除、捏掐、针刺或挤压所产生的疼痛)是不同的神经学现象，该现象很大程度上由不同神经纤维和神经受体介导或通过这些神经针对慢性刺激的功能的重新安排或改变介导。急性疼痛的镇静作用传送颇为迅速，主要通过称为C纤维的传入神经纤维传送，该传入神经纤维通常对机械、热和化学刺激具有较高阈值。尽管慢性疼痛的机理并没有被完全获知，但是急性组织损伤可在初始刺激后数分钟或数小时内引起继发症状，包括引发疼痛反应所必需的刺激强度的局部降低。该现象通常出现在发源于(但是大于)原始刺激位点的区域，被称为痛觉过敏。继发反应可导致对机械刺激或热刺激的敏感性显著增加。
A传入纤维(A和A*纤维)可以在较C纤维更低的阈值被刺激，并且它似乎与慢性疼痛感相关。例如，在正常情况下，对这些纤维的低阈值刺激(如轻微摩擦或呵痒)并不疼痛。但是，在某些病症如那些神经损伤后的病症中或在已知为带状疱疹的疱疹病毒介导的病症中，即便施加这样的轻触或衣服摩擦都非常疼痛。该病症被称为异常性疼痛，并且它似乎至少部分由A传入神经介导。C纤维还与慢性疼痛感相关，但是如果这样，看起来清楚的是神经元在一段时间里的持续放电将引起一些变化，该变化现在引起了慢性疼痛感。
“急性疼痛”意味着直接的、通常阈值较高的疼痛，该疼痛由损伤如切割、挤压、烧伤引起，或由化学刺激如暴露于辣椒中的活性成分辣椒辣素时受到的化学刺激所引起。
“慢性疼痛”意味着急性疼痛之外的疼痛，例如但不限于神经性疼痛、内脏疼痛(包括由克罗恩病和肠易激综合征(IBS)引起的疼痛)和牵涉性疼痛。
一个实施方案是一种激活需要此激活的哺乳动物中的α2B或α2C肾上腺素能受体的方法，该方法通过给予哺乳动物药物组合物，该药物组合物含有治疗有效剂量的权利要求1的化合物。
另一个实施方案是一种将药物组合物给药至哺乳动物以缓解疼痛的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物给药至哺乳动物以缓解慢性疼痛的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物给药至哺乳动物以缓解异常性疼痛的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物口服给药的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物腹膜内给药的方法。
另一个实施方案是一种通过给予哺乳动物所述组合物用以治疗选自如下的病症的方法慢性疼痛、内脏疼痛、神经性疼痛、角膜疼痛、青光眼、眼内压升高、缺血性神经病变、神经变性病、腹泻、鼻充血、肌痉挛状态、多尿、戒断综合征、神经变性病、视神经病变、脊柱缺血、中风、记忆和认知缺陷、注意力缺陷障碍、精神病、躁狂症、焦虑、抑郁、高血压、充血性心力衰竭、心肌缺血、关节炎、脊椎炎、痛风性关节炎、骨性关节炎、幼年性关节炎、自身免疫疾病、红斑狼疮、慢性胃肠炎症、克罗恩病、胃炎、肠易激综合征(IBS)、功能性消化不良和溃疡性结肠炎。
另一个实施方案是一种给予哺乳动物所述组合物以治疗青光眼的方法。
另一个实施方案是一种给予哺乳动物所述组合物以治疗神经病变或神经变性病的方法。
另一个实施方案是一种给予哺乳动物所述组合物以治疗肌痉挛状态的方法。
将采用下面的在体分析以证明本发明化合物的生物学活性。
镇静活性为测试镇静作用，通过腹膜内注射(i.p.)给予六只雄性Sprague-Dawley大鼠于盐水或DMSO载体中的最高至3mg/kg的测试化合物。给予该药物后30分钟按照如下描述监测运动技能，以对镇静作用进行分级。
对Sprague-Dawley大鼠进行称重并通过腹膜内注射1ml/kg体重的适当浓度(即以3mg/ml最终给药剂量3mg/kg)的药物溶液。一般而言，测试化合物配制于约10至50％DMSO中。将该结果与注射1ml/kg盐水或10至50％DMSO的对照相比较。然后在注射药物溶液后30分钟测定大鼠活动情况。将大鼠放置于避光的封闭容器中，并用数字通讯分析仪(Omnitech Electronic)对其在五分钟内的探究行为进行定量。该机器记录了每次大鼠打断X和Y方向的32光电束矩阵的情况。
本分析中腹膜内测试了本发明的代表性化合物1和3，剂量最高至1mg/kg，发现没有镇静作用。在该测试中使用本发明其它化合物的结果也有望表明本发明的化合物没有显著的镇静作用。
对心血管系统的影响为测试化合物对心血管系统的影响，一般通过静脉内注射(i.v.)将500μg/kg测试化合物或通过口腔管饲法将3mg/kg测试化合物给予六只短尾猴。该化合物对动物血压和心率的影响在给予药物之后的30分钟至六小时的时间间隔内测量。使用通过改良用于猴的压脉带式血压计记录距给药前30分钟测量的基线的峰值变化。
具体而言，将猴称重(约4kg)，并将适当体积(0.1ml/kg)的配制于10至50％DMSO中的5mg/ml测试化合物溶液注射至动物手臂的头静脉中。用BP 100S自动血压计(Nippon Colin，日本)在0.5、1、2、4和6小时对心血管进行测量。
该测试的结果可表明本发明的化合物对心血管系统没有影响或仅有最低限度可检测到的影响。
急性疼痛的缓解测量对急性疼痛敏感性的模型一般涉及热刺激的短期使用；该刺激引起程序性逃避机制以使受到影响区域远离刺激。恰当的刺激应涉及高阈值温度感受器和将痛信号传递至脊髓的C纤维背根神经节神经元的激活。
逃避反应可为“有线的”，即仅通过脊髓神经元发生，该脊髓神经元接收来自受到刺激的神经元受体的输入信号并引起“逃避”神经肌肉反应，或者可在神经索上——即脑水平上进行。一种通常用于测量伤害反射的方法涉及计量热刺激之后啮齿类动物爪的缩回或舔舐。参见Dirig，D.M.et al.，J.Neurosci.Methods 76183-191(1997)和Hargreaves，K.et al.，Pain 3277-88(1988)，这里通过援引纳入本文。
在此后一种模型的变化形式中，通过将雄性Sprague-Dawley大鼠置于根据Hargreaves等人的描述所构建的可商购的热刺激装置上对其进行测试。该装置由包含玻璃板的盒子组成。伤害刺激由聚光投影灯炮提供，该投影灯炮是可移动的，允许将刺激施加至被测试动物的一只或两只后爪的脚后跟。计时器随光源一起开动，并且通过使用可关闭计时器和光的光电二极管运动传感器芯片记录反应等待时间(被定义为介于刺激的施用和后爪的突然缩回之间的时间间隔)。刺激强度可受控于对光源的电流调控。加热在20秒之后自动结束以防止组织损害。
一般每组四只动物被称重(约0.3kg)并被腹膜内注射(i.p.)1ml/kg的配制于约10至50％二甲亚砜(DMSO)载体中的测试化合物。动物一般接受0.1mg/kg剂量和1mg/kg剂量的这三种化合物。测试前将大鼠置于测试盒中适应约15分钟。在给药后30、60和120分钟测量爪缩回的等待时间。左右爪的测试间隔1分钟进行，并计算每只爪的反应等待时间的平均值。刺激强度足以为每只大鼠的后爪提供45-50摄氏度的温度。
慢性疼痛的缓解根据King和Chung 1992，Pain 150，pp 355-363的慢性疼痛(尤其是外周神经病变)模型(Chung模型)涉及试验动物一侧的L5(并且任选L6)脊神经的外科结扎。接受该外科手术的大鼠体重增加并且展现出与正常大鼠相似的总体活性水平。但是，这些大鼠表现出足异常，其中后爪中度外翻并且趾合在一起。更重要的是，在外科手术后约1周内，受到外科手术影响的该侧后爪似乎对低阈值机械刺激例如对人触摸的微弱感知的机械刺激引起的疼痛变得敏感。对通常无痛触摸的这种敏感被称为“触觉异常性疼痛”，持续至少两个月。该反应包括举起受到影响的后爪以逃避刺激，舔舐该爪并将其举在空中达数秒。这些反应中没有一种反应通常可在对照组中观察到。
外科手术前将大鼠麻醉。将外科手术位点剃毛并用聚维酮碘或Novacaine准备。切除术从XIII胸椎下行至骶骨。肌肉组织自L4-S2水平的脊椎(左侧)分离。找到L6脊椎并用小骨钳小心除去横突以暴露L4-L6脊神经。将L5和L6脊神经分离并用6-0丝线紧紧结扎。在右侧进行相同处理作为对照，不同之处在于不对脊神经进行结扎。
确定完全止血之后，将伤口缝合。将少量抗生素软膏剂施用至切割区，并将大鼠转移至调热-温灯下的康复塑料盒中。在实验的第一天(至少术后七天)，一般地，通过腹膜内(i.p.)注射或口腔管饲给予每个测试组的六只大鼠测试药物。对于i.p.注射，该化合物配制于dH2O中，并使用通过食管缓慢插入胃中的18号、3英寸注射针给药(体积为1ml/kg体重)。
给药前及给药后30分钟使用弗雷氏毛(von Frey hairs)测量触觉异常性疼痛，该弗雷氏毛是一系列在硬度上差异逐渐增加的细毛。将大鼠置于具有金属丝网底的塑料盒中并使其适应约30分钟。通过所述网用足以引起轻微屈曲的力向大鼠后爪的跖肌中区垂直施加弗雷氏毛并持续6-8秒。计算得到所施用的力介于0.41至15.1克之间。若爪快速缩回，则认为是阳性反应。正常动物不会对该范围内的刺激发生反应，但是通过外科手术结扎的爪会对1-2克毛产生反应而缩回。使用Dixon，W.J.，Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.20441-462(1980)(通过援引纳入本文)的方法测量50％爪缩回阈值。将给药后阈值与给药前阈值相比较，并以正常阈值15.1克为基础计算触感敏感性的逆转百分率。
小鼠硫前列酮模型(Mouse Sulprostone Model)为另一种模型，其中可通过用溶于50％DMSO中的200ng硫前列酮(前列腺素E2受体激动剂)(体积为5μl)对动物进行鞘膜内处理，从而引起小鼠体内的慢性疼痛和异常性疼痛。在该模型中，对由漆刷轻抚胁腹所作出的疼痛反应在最后一次给予硫前列酮后15分钟开始的35分钟内记录到8次。Minami et al，57Pain 217-223(1994)，通过援引纳入本文。仅用硫前列酮处理在16级分级标准中得到12-13级。
在该模型的变化形式中，可通过腹膜内注射300μg/kg硫前列酮或30μg/kg去氧肾上腺素引起异常性疼痛。或者可通过鞘膜内注射配制于dH2O中的100ng N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)或30ng去氧肾上腺素(PE)(体积为例如5微升)引起异常性疼痛。
在另一种模型中，该化合物配制于dH2O中，并腹膜内(IP)给药(体积为1ml/kg体重)。
本发明的化合物有望用作镇痛药缓解疼痛。
实施例实施例A方法A制备4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮的方法(化合物1)
室温(rt)下溶于二氯甲烷(44mL)中的4-碘-1-三苯甲基咪唑(参见Cliff et.al.Synthesis(1994)681，通过援引纳入本文)(4.4g，10.1mmol)的混合物由溴化乙基镁(3.40mL，10.2mmol，3M于乙醚中)处理并使其反应90分钟。20℃下通过注射器加入溶于二氯甲烷(10mL)中的2-二氯乙酰苯(购自Lancaster)(中间体A1)(1.0g，5.02mmol)并搅拌16h。该混合物用氯化铵的饱和溶液(50mL)使反应骤停并用二氯甲烷:CH2Cl2稀释。有机材料通过水性处理(aqueous workup)分离，然后用CH2Cl2萃取。通过色谱法在硅胶上用2％MeOH:CH2Cl2纯化残留物，得到3.8g固体1-(2，3-二氯-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体A2)。
溶于三氟乙酸(TFA)(5mL)和三乙硅烷(TES)(8.0mL，50mmol)的1-(2，3-二氯-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体A2，～5.02mmol)室温反应18h。在减压条件下蒸发混合物。将混合物分配于乙酸乙酯和1M NaOH溶液之中。水层用乙酸乙酯萃取，将层合并后用水、盐水洗涤并用MgSO4干燥。过滤残留物并在硅胶上浓缩过滤物。通过用2％ NH3-MeOH:CH2Cl2将该物质从硅胶上冼脱从而进行纯化，得到4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体A3)和4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体A4)的4∶1混合物0.77g。
溶于甲醇和乙酸乙酯中的4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体A3)和4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体A4)的4∶1混合物(0.77g)在压力为50psi的H2中在PtO2(180mg)的作用下室温还原16h。该混合物通过硅藻土过滤并在减压条件下除去溶剂。该残留物为中间体A3和中间体A4的1∶1混合物，该混合物在下一步中使用，且不需要进一步纯化。
溶于四氢呋喃(THF)(10mL)和水(10mL)中的4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体A4)和4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体A3)的1∶1混合物(0.77g，3.2mmol)室温下由NaHCO3(1.64g，19.5mmol)处理10m。加入氯硫羰甲酸苯酯(1.1mL，7.95mmol)并持续搅拌5h。该混合物用水稀释并用己烷:乙酸乙酯(3X)萃取。将有机相合并，用MgSO4干燥，过滤，并在真空条件下除去溶剂。将该残留物溶于MeOH(20mL)并用三乙胺(NEt3)(1mL)室温处理18h。将该混合物浓缩在硅胶上。通过用1至2％MeOH:CH2Cl2将该物质从硅胶上洗脱从而进行纯化。该固体用CHCl3:己烷抽吸洗涤(titurated)并收集于玻璃料上，获得白色固体4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1，3-二氯-咪唑-2-硫酮(化合物1)40mg。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ11.9(br s，1H)，11.8(br s，1H)，7.52(dd，J＝1.2，7.8Hz，1H)，7.32(t，J＝7.8Hz，1H)，7.15(dd，J＝1.6，7.8Hz，1H)，6.62(br s，1H)，4.34(q，J＝6.9Hz，1H)，1.43(d，J＝6.9Hz，3H)。
实施例A-2(化合物2)方法A中使用2-氟乙酰苯(购自Lancaster)，其中在步骤4中使用10％Pd/C催化剂替代PtO2，生产了4-[1-(2，3-二氟-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮(化合物2)。1H NMR(300MHz，甲醇-d4)δ7.19-7.06(m，2H)，6.98-6.92(m，1H)，6.64(d，J＝1.2Hz，1H)，4.33(q，J＝7.2Hz，1H)，1.55(d，J＝7.5Hz，3H)。
实施例B方法B制备4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮的方法(化合物3)
将2-氟-3-三氟甲基乙酰苯(中间体B1)(购自Lancaster)用于方法A的合适方法步骤中(示于上面的反应方案中)，以获得1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B2)。
将溶于醋酸(13mL)和水(3mL)中的1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B2)(4.7mmol)加热至100℃，保持1h。将该混合物冷却至室温并用2M NaOH碱化。用乙酸乙酯萃取该化合物，将溶液浓缩在硅胶上。该产物用3-5％ NH3-MeOH:CH2Cl2洗脱，获得1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B3)1.1g(85％)。
用与方法A中相同的方法，将1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B3)(1.0g，3.65mmol)用TFA和TES在55℃处理28h，以获得4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体B4)和少量4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体B5)的作为游离碱的混合物。
溶于甲醇和乙酸乙酯中的4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体B4)和中间体B5(～0.80g，3.1mmol)在压力为40psi的H2中在10％Pd/C(130mg)的作用下室温还原16h。该混合物通过硅藻土过滤并在减压条件下除去溶剂。该残留物通过色谱法在硅胶上用5％NH3-MeOH:CH2Cl2被纯化。咪唑，中间体B5(～0.77g)化合物用0.9当量甲酸(310mg)处理。该物质用THF/己烷抽吸洗涤，获得4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1H-咪唑甲酸盐(中间体B5)～1g。
将4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1H-咪唑甲酸盐(中间体B5)(～1g)用于方法A的合适方法步骤中，获得纯的4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮(化合物3)，136mg。
1H NMR(300MHz，甲醇-d4)δ7.59(t，J＝6.9Hz，1H)，7.45(t，J＝6.6Hz，1H)，7.30(t，J＝7.8Hz，1H)，6.68(d，J＝0.9Hz，1H)，4.40(q，J＝7.5Hz，1H)，1.56(d，J＝6.9Hz，3H)。
实施例C方法C制备4-(1-苯基-乙基)-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮的方法(化合物4) 中间体C2的制备遵循Horne，D.A.；Yakushijin，K.；Büchi，G.Heterocycles，1994，39，139(通过援引纳入本文)的方法。溶于EtOH(15mL)中的2-苯基-丙醛(中间体C1)(0.75g，4.57mmol)由甲苯磺酰基甲基异氰(TosMIC)(1.4g，7.18mmol)和NaCN(～10mg，催化剂)处理。将所得到的混合物室温搅拌20分钟。真空除去溶剂，将残留物溶于～7M溶于MeOH(45mL)的NH3中，并将其转移至可重复封闭的试管中。该混合物在可重复封闭的试管中在90-100℃下加热12h。此后浓缩混合物，并通过色谱法在SiO2上用5％MeOH(饱和重量(sat.w)/NH3):CH2Cl2进行纯化，获得琥珀油状5-(1-苯基-乙基)-1H-咪唑(中间体C2)0.4g(31％)。
将溶于THF(6mL)和水(6mL)中的5-(1-苯基-乙基)-1H-咪唑(中间体C2)(0.20g，1.16mmol)用NaHCO3(0.98g)室温处理10sm。加入氯硫羰甲酸苯酯(0.40mL，～3.0mmol)并持续搅拌3h。该混合物用水(10mL)稀释并用乙醚(3×15mL)萃取。将有机相合并，用MgSO4干燥，过滤，并除去溶剂。将该残留物溶于MeOH(8mL)并用三乙胺(NEt3)(1mL)处理16h。真空条件下除去溶剂，该产品在玻璃料上用50％CH2Cl2:己烷洗涤，以获得4-(1-苯基-乙基)-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮(化合物4)1H NMR(300MHz，DMSO-d6w/TMS)δ11.9(s，1H)，11.7(s，1H)，7.32-7.21(m，5H)，6.55(s，1H)，3.89(q，J＝7.2Hz，1H)，1.46(d，J＝6.9Hz，3H)。
权利要求
1.一种式 的化合物，其中，R1独立为氢、1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、(CH2)nCN、(CH2)n-OR2、(CH2)n-NR4R5；n为选自1、2和3的整数；R2独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；p为选自0、1、2、3、4和5的整数；R3独立选自1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、2至4碳链烯基、2至4碳炔基、F、Cl、Br、I、N3、NO2、(CH2)q-OR2、(CH2)q-NR5R6、(CH2)q-CN、C(O)R4、C(O)OR4、(CH2)q-SO2R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；q为选自0、1、2和3的整数；R4为氢、1至4碳烷基、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；R5和R6独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4或苯甲基，前提条件是本权利要求不包含式 的化合物。
2.根据权利要求1的化合物，具有以下结构式
3.根据权利要求2的化合物，具有以下结构式
4.根据权利要求2的化合物，其中R3独立选自F、Cl和CF3。
5.根据权利要求3的化合物，其中R3独立选自F、Cl和CF3。
6.根据权利要求3的化合物，其中p为零(0)。
7.根据权利要求5的化合物，其中p为2。
8.一种式 的化合物，其中R3独立选自H、F、Cl和CF3。
9.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
10.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
11.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
12.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
13.一种方法，包括给予哺乳动物含有有效治疗剂量的权利要求1的化合物的药物组合物，用以治疗慢性疼痛、内脏疼痛、神经性疼痛、角膜疼痛、青光眼、眼内压升高、缺血性神经病变、神经变性病、腹泻、鼻充血、肌痉挛状态、多尿、戒断综合征、神经变性病、视神经病变、脊柱缺血、中风、记忆和认知缺陷、注意力缺陷障碍、精神病、躁狂症、焦虑、抑郁、高血压、充血性心力衰竭、心肌缺血、关节炎、脊椎炎、痛风性关节炎、骨性关节炎、幼年性关节炎、自身免疫疾病、红斑狼疮、慢性胃肠炎症、克罗恩病、胃炎、肠易激综合征(IBS)、功能性消化不良、溃疡性结肠炎或其组合。
14.根据权利要求13的方法，其中将所述药物组合物给予所述哺乳动物以治疗疼痛。
15.根据权利要求14的方法，其中将所述药物组合物给予所述哺乳动物以治疗神经性疼痛。
16.根据权利要求15的方法，其中将所述药物组合物给予所述哺乳动物以治疗内脏疼痛。
17.根据权利要求13的方法，其中所述药物组合物口服给药。
18.根据权利要求13的方法，其中所述药物组合物腹膜内给药。
19.根据权利要求19的方法，其中所述哺乳动物被给予所述组合物以治疗青光眼。
全文摘要
变量具有说明书中所定义的含义的式1化合物是α
文档编号A61P1/12GK101031549SQ200580032211
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月24日
发明者T·M·海德尔堡, 周健雄, P·X·阮, D·W·吉尔, J·E·唐奈罗, M·E·加斯特, L·A·惠勒 申请人:阿勒根公司
技术领域：
本发明涉及4-(苯甲基和4-取代苯甲基)-咪唑-2-硫酮，并涉及其作为激动剂、优选α2肾上腺素能受体的特异性或选择性激动剂的用途。更具体而言，本发明涉及上述化合物、涉及含有这些化合物的药物组合物，这些化合物为调节α2肾上腺素能受体的活性成分，更具体地，涉及使用这些化合物和药物组合物缓解慢性疼痛、异常性疼痛、肌痉挛状态、腹泻、神经性疼痛和其它疾病及病症。
背景技术：
人肾上腺素能受体是内在膜蛋白，被分为两大类α和β肾上腺素能受体。两种类型均通过与儿茶酚胺、去甲肾上腺素和肾上腺素的结合介导外周交感神经系统的活动。
去甲肾上腺素由肾上腺素能神经末梢产生，而肾上腺素由肾上腺髓质产生。肾上腺素能受体对这些化合物的结合亲和力形成一个分类基础α受体倾向于更为牢固地结合去甲肾上腺素而非肾上腺素，并且较与合成化合物异丙基肾上腺素的结合牢固得多。这些激素的优选结合亲和力与β受体的相反。在许多组织中，由α受体激活引起的功能性反应如平滑肌收缩与由β受体结合引起的反应相反。
随后，α和β受体之间的功能性区别通过来自不同动物和组织源的这些受体的药理学特征被进一步强调和改进。因此，α和β肾上腺素能受体被进一步细分为α1、α2、β1和β2亚型。α1和α2受体之间的功能性差别已被认知，并且在这两种亚型之间展现出选择性结合的化合物已被开发出来。因此，在公开的国际专利申请WO92/0073中报告了特拉唑嗪的R(+)对映异构体选择性结合α1亚型的肾上腺素能受体的选择能力。该化合物的α1/α2选择性被公开为显著的，因为据报道该α2受体的激动剂刺激作用抑制肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，而据报道该α2受体的拮抗作用提高了这些激素的分泌。因此，据报道非选择性α-肾上腺素能阻断剂如酚苄明和酚妥拉明的使用受如下因素的局限其α2肾上腺素能受体介导引起的血浆儿茶酚胺浓度的升高以及随之而来的生理学上的后遗症(心率增加和平滑肌收缩)。
对α-肾上腺素能受体更为普遍的背景而言，读者可参考Robert R.Ruffolo，Jr.，α-AdrenoreceptorsMolecular Biology，Biochemistry andPharmacology，(Progress in Basic and Clinical Pharmacology series，Karger，1991)，其中研究了展现出α-肾上腺素能受体亲和力的化合物的α1/α2细分类的基础、分子生物学、信号转导、激动剂结构-活性关系、受体功能和治疗应用。
对来自动物组织的α受体亚型的克隆、测序和表达将α1肾上腺素受体细分为α1A、α1B和α1D。同样，α2肾上腺素受体也被分为α2A、α2B和α2C受体。每种α2受体亚型展现出其自身的药理学特异性和组织特异性。对这其中的一种或多种亚型具有一定程度特异性的化合物可能是对于特定适应症比α2受体广谱激动剂(如药物可乐定)或广谱拮抗剂更为特异的治疗剂。
在其它适应症如对青光眼、高血压、性功能障碍和抑郁的治疗中，某些具有α2肾上腺素能受体激动剂活性的化合物为已知的镇痛药。但是，许多具有该活性的化合物在治疗由α2肾上腺素受体调节的病症时并不能提供所需活性和特异性。例如，许多被发现在治疗疼痛中是有效药剂的化合物通常被发现具有不良副作用，如在全身有效剂量下引起低血压和镇静。需要一种可缓解疼痛并且不会引起这些不良副作用的新药物。另外，需要展现出对抗疼痛特别是慢性疼痛如慢性神经性疼痛和内脏疼痛的活性的药物。
2003年12月4日公开的PCT公开文本WO 03/099795描述了4-(取代环烷甲基)咪唑-2-硫酮、4-(取代环链烯基甲基)咪唑-2-硫酮和相关化合物及它们作为α2B和/或α2C肾上腺素受体的特异性或选择性激动剂的用途。
2002年5月10日公开的PCT公开文本WO 02/36162公开了一些作为用于治疗眼部新生血管形成的α2B或α2C选择性激动剂的环链烯基-甲基-咪唑、缩合环-甲基咪唑和具有如下结构的咪唑硫酮
1978年2月1日公开的英国专利1 499 485描述了某些硫脲衍生物；据报道这其中的一些可用于治疗病症如高血压、抑郁或疼痛。
2001年1月4日公开的PCT公开文本WO 01/00586和1999年6月10日公开的WO 99/28300描述了某些作为α2B和/或α2C肾上腺素能受体的激动剂的咪唑衍生物。美国专利NO.6,313,172公开了用于治疗疼痛的苯甲基-硫脲衍生物。
美国专利No.4,798,843描述了(苯基)-咪唑-2-硫酮和取代(苯基)-咪唑-2-硫酮。
美国专利No.6,124,330和6,486,187描述了具有对抗角化障碍如银屑病的活性的咪唑衍生物。
日本专利No.06067368公开了N-苯基-咪唑-硫酮。日本专利No.2002097310和2002097312公开了其它咪唑衍生物。
美国专利No.6,545,182和6,313,172描述了没有显著心血管或镇静作用的苯甲基-(2羟基)乙基硫脲，用于缓解慢性疼痛和异常性疼痛。美国专利No.6,534,542描述了环烷基、环链烯基、环烷基甲基和环链烯基甲基(2-羟基)乙基硫脲以及它们作为α2B肾上腺素能受体的特异性或选择性激动剂的用途。
发明内容
本发明涉及式1
的化合物，其中，R1独立为氢、1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、(CH2)nCN、(CH2)n-OR2、(CH2)n-NR4R5；n为选自1、2和3的整数；R2独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；P为选自0、1、2、3、4和5的整数；R3独立选自1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、2至4碳链烯基、2至4碳炔基、F、Cl、Br、I、N3、NO2、(CH2)q-OR2、(CH2)q-NR5R6、(CH2)q-CN、C(O)R4、C(O)OR4、(CH2)q-SO2R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；q为选自0、1、2和3的整数；R4为氢、1至4碳烷基、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；R5和R6独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4或苯甲基，前提条件是权利要求不包含式 的化合物。
第二方面，本发明涉及含有一种或多种式1的化合物作为活性成分的药物组合物，该组合物被用作包括人在内的哺乳动物的药剂，用以治疗疾病和/或缓解病症，该疾病和病症对由α2肾上腺素能受体的激动剂的治疗发生响应。含有本发明的化合物的组合物主要但不仅仅用于缓解慢性疼痛和/或异常性疼痛。本发明的一些化合物具有可证明的有益特征，即它们优先于对α2B和/或α2C肾上腺素能受体而非α2A肾上腺素能受体具有特异性或选择性。另外，这其中的一些α2激动剂化合物没有或仅有极少心血管和/或镇静活性。
具体实施例方式
参照式1，对本发明化合物的总体描述提供于本专利申请的发明内容部分。本领域的技术人员显而易见的是这些式中所示出的一些化合物可以反式(E)和顺式(Z)同分异构体形式存在。另外，本发明的一些化合物可含有一种或多种不对称中心，因此该化合物可以对映体及非对映体形式存在。若未专门指出，本发明的范围包括所有反式(E)和顺式(Z)异构体、对映体、非对映体和外消旋混合物。本发明的一些化合物可与可药用的酸或碱形成盐，并且式1化合物的可药用盐也在本发明的范围内。
本发明的咪唑-2-硫酮化合物可进行互变异构转化，并且可由下面示出的互变异构式表示。式1的全部互变异构体在本发明的范围内。
一般而言，提到式1，在本发明的优选化合物中，变量R1是H、1至4碳烷基或CH2OR2。更为优选地，一个R1基团为H，另一个为1至4碳烷基。再更为优选地，一个R1基团为甲基，另一个为H。
目前，在本发明中优选的化合物中的变量p是2或零(0)，后者意味着在本发明的化合物的芳香部分没有R3取代基。在本发明的优选化合物中，p为2时，取代基优选独立选自卤素F、Cl、Br和I以及氟取代的1至4碳烷基基团。更优选地，p为2时，取代基独立选自F、Cl和CF3。或者R3优选为在相对于C(R1)2基团的间位上的CH2OH基团。
在本发明的优选化合物中，两个R3取代基在苯环上相对于C(R1)2部分的邻位和间位。
表l中公开了目前本发明的最为优选化合物的结构式以及在测量其作为α2A、α2B和α2C肾上腺素能受体激动剂的能力分析中的活性。
表1生物学数据内在活性 获得本发明的化合物的一般方法反应方案A和B阐述了获得4-(取代苯基-甲基)-咪唑-2-硫酮)的大致方法。
反应方案A采用式2的酮，该酮可通过商购获得，或根据化学科学文献和专利文献中的已知方法制备得到，或通过对已知方法的改进制备得到，该改进对有经验的有机合成药剂师而言是显而易见的。变量R1的定义与式1中相同。式2的化合物与格式试剂4-碘-1-三苯基甲基(三苯甲基)-1H-咪唑反应(参见Cliff et.al.Synthesis(1994)681，通过援引纳入本文)以提供式3的三苯甲基保护的羟基咪唑化合物。桥连羟基部分的脱氧通过本领域已知的几种方法完成，例如用三乙硅烷中的三氟乙酸处理，然后进行三苯甲基基团的酸性去保护以获得式4的化合物和插烯材料(通过消去途径)的混合物。插烯材料的还原也产生式4的咪唑。式4的咪唑与氯硫羰甲酸苯酯(phenyl chlorothionoformate)在碳酸氢钠和水存在下反应，随后用碱如三乙胺处理以产生式1的4-(取代苯甲基)-咪唑-2-硫酮。
反应方案A 反应方案B采用式5的醛为原料，该醛可通过商购获得，或根据化学科学文献和专利文献中的已知方法制备得到，或通过对已知方法的改进制备得到，该改进对有经验的有机合成药剂师而言是显而易见的。式5的醛与甲苯磺酰基甲基异氰(tosyl methylisocyanide，TosMIC)和氰化钠反应，之后在过量氨存在下加热以产生式6的咪唑化合物。式6的咪唑与上述甲苯磺酰基甲基异氰反应以获得式1的化合物。
反应方案B
生物学活性、给药模式本发明的咪唑-2-硫酮化合物为α2肾上腺素能受体的激动剂。本发明化合物的α2受体活性在被称为受体选择和扩增技术(ReceptorSelection and Amplification technology，RSAT)分析的分析中被证实，该检测方法在公开出版物Messier et.Al，1995，Pharmacol.Toxicol.76，pp.308-311(通过援引纳入本文)中得以描述，并且还在下文中描述。另一篇与该分析相关的参考文献是Conklin et al.(1993)Nature363274-6，也通过援引纳入本文。
受体选择和扩增技术(RSAT)分析RSAT分析测量了受体介导的接触抑制的丧失，这种丧失导致了会合细胞的混合群体中含有受体的细胞的选择性增殖。细胞数目的增加用恰当的转染标记基因如β-半乳糖苷酶评估，β-半乳糖苷酶的活性易于在96孔板式中测量。激活G蛋白——Gq的受体引发该反应。α2受体通常偶联到Gi上，其与具有Gi受体识别结构域的杂合体Gq蛋白Gq/i5共表达时，可激活RSAT反应。
以15cm平皿2×106细胞的密度将NIH-3T3细胞接种并将其维持在含有10％小牛血清的杜尔贝科改性伊格尔培养基(Dulbecco’s modifiedEagle’s medium)中。一天之后，细胞使用编码p-SV-β-半乳糖苷酶(5-10μg)、受体(1-2μg)和G蛋白(1-2μg)的哺乳动物表达质粒由磷酸钙沉淀共转染。转染混合物中还可含有40μg鲑精DNA。在第二天加入新鲜培养基，1-2天后收集细胞并分为50分析等份冷冻。将细胞解冻并将100μl加入96孔板中的100μl的等份不同浓度药物(3个平行样)中。37℃孵育72-96hr。磷酸盐缓冲盐水洗涤之后，β-半乳糖苷酶酶活性通过如下方法测定加入200μl显色底物(由磷酸盐缓冲盐水中的3.5mM邻-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷和0.5％ nonidet P-40组成)，30℃孵育过夜，并在420nm测量光密度。吸光度是酶活性的一个量度，它取决于细胞数目并反应受体介导的细胞增殖。效力或内在活性被计算为药物对每种受体亚型的最大效果与标准的完全激动剂对每种受体亚型的最大效果的比率。溴莫尼定也被称为UK14304，其化学结构如下所示，可用作α2A、α2B和α2C受体的标准激动剂。
溴莫尼定可由本发明治疗的疾病包括但不限于下列病症的神经变性方面黄斑病变/视网膜变性 非渗出性年龄相关性黄斑变性(ARMD)、渗出性年龄相关性黄斑变性(ARMD)、脉络膜新生血管形成、糖尿病视网膜病变、中心性浆液性脉络膜视网膜病变、囊样黄斑水肿、糖尿病性黄斑水肿、近视性视网膜变性，葡萄膜炎/视网膜炎/脉络膜炎/其它炎性疾病 急性多病灶鱼鳞板状色素上皮病、贝切特氏病、鸟枪弹样视网膜脉络膜病变(BirdshotRetinochoroidopathy)、感染(梅毒、莱姆病(Lyme)、结核病、弓形体病)、中间葡萄膜炎(扁平部睫状体炎)、多病灶性脉络膜炎、多发性一过性白点综合征(Multiple Evanescent White Dot Syndrome，MEWDS)、眼部结节病、后巩膜炎、匐行性脉络膜炎(serpiginouschoroiditis)、视网膜下纤维化和葡萄膜炎综合征、伏格特-小柳-原田三氏综合征、点状内层脉络膜病变(Punctate Inner Choroidopathy)、急性后极部多发性鳞状色素上皮病变、急性视网膜色素上皮炎(AcuteRetinal Pigment Epitheliitis)、急性黄斑视神经视网膜病(Acute MacularNeuroretinopathy)血管疾病/渗出性疾病 糖尿病性视网膜病变、视网膜动脉阻塞性疾病、视网膜中央静脉阻塞、弥散性血管内凝血病、视网膜静脉分枝阻塞、高血压性眼底变化、眼部缺血综合征、视网膜微动脉瘤(Retinal ArterialMicroaneurysm)、慢性渗出性视网膜病、旁中心凹毛细血管扩张(Parafoveal Telangiectasis)、单侧视网膜静脉阻塞(Hemi-Retinal VeinOcclusion)、乳头视网膜炎、视网膜中央动脉阻塞、视网膜动脉分枝阻塞、颈动脉病(Carotid Artery Disease，CAD)、霜样树枝状视网膜血管炎(Frosted Branch Angiitis)、镰状红细胞性视网膜病变和其它血红蛋白病、血管样条纹症、家族性渗出性玻璃体视网膜病变、伊耳斯病创伤性/外科手术/环境性 交感性眼炎、葡萄膜炎视网膜疾病(Uveitic Retinal Disease)、视网膜剥离、创伤、激光、PDT、光凝固术、手术期间灌注不足、辐射性视网膜病变、骨髓移植性视网膜病变(Bone Marrow Transplant Retinopathy)增生性疾病 增生性玻璃体视网膜病变(Proliferative VitrealRetinopathy)和视网膜前膜(Epiretinal Membrane)感染性疾病 眼组织胞浆菌病、眼弓蛔虫病、眼假组织胞浆菌病综合征(POHS)、眼内炎、弓形体病、HIV感染相关视网膜疾病、HIV感染相关脉络膜疾病、HIV感染相关葡萄膜疾病、病毒性视网膜炎、急性视网膜坏死、进行性外周视网膜坏死(Progressive Outer RetinalNecrosis)、真菌性视网膜疾病、眼梅毒、眼结核病、弥散性单侧亚急性视神经视网膜炎、蝇蛆病遗传疾病 视网膜色素变性、视网膜营养不良相关全身性功能紊乱(Systemic Disorders with Accosiated Retinal Dystrophies)、先天性静止性夜盲、锥体营养不良、斯塔加特氏病和黄点状眼底、贝斯特氏病、图形样视网膜色素上皮营养不良(Pattern Dystrophy of the RetinalPigmented Epithelium)、X-连锁视网膜劈裂症、Sorsby’s眼底营养不良、良性集中性黄斑病变(Benign Concentric Maculopathy)、Bietti’s晶状体营养不良(Bietti′s Crystalline Dystrophy)、弹性假黄色瘤视网膜撕裂/裂孔 视网膜剥离、黄斑裂孔、巨大视网膜撕裂肿瘤 肿瘤相关视网膜疾病、RPE的先天性肥大、葡萄膜后部黑素瘤(Posterior Uveal Melanoma)、脉络膜血管瘤、脉络膜骨瘤、脉络膜转移、视网膜和视网膜色素上皮的组合错构瘤、视网膜母细胞瘤、眼底血管增生瘤(Vasoproliferative Tumors of the Ocular Fundus)、视网膜星形细胞瘤、眼内淋巴瘤。
本发明的几个示例性化合物的RSAT分析的结果以及这些示例性化合物的化学式在上述表1中公开。NA代表在浓度小于10微摩尔时“没有活性”。
一般而言，α2激动剂可缓解一般与应激期间相关的交感神经敏化的病症。这些病症包括如下神经学病变1)以偏头痛和其它头痛为特征的增加的对刺激如颅内压、光和噪音的敏感性；2)以肠易激综合征和其它GI障碍如功能性消化不良为特征的增加的对结肠刺激的敏感性；3)与银屑病和其它皮肤学病症相关的痒感；4)肌紧缩和肌痉挛状态；5)以诸如纤维肌痛的病症为特征的对通常无害的刺激如轻触和自发性疼痛的敏感性；6)涉及高血压、心动过速、心肌缺血和外周血管收缩的各种心血管病症；7)包括肥胖症和胰岛素抵抗在内的代谢性疾病；8)行为失常如药物和酒精依赖、强制性障碍、图雷特综合征、注意力缺陷障碍、焦虑和抑郁；9)有所改变的免疫系统功能如自身免疫疾病包括红斑狼疮和干眼病；10)慢性炎性疾病如克罗恩病和胃炎；11)发汗(多汗症，hyperhydrosis)和颤抖；和12)性功能障碍。
包括α2B/2C激动剂在内的α2激动剂还可用于治疗青光眼，有所升高的眼内压，神经变性病包括阿尔茨海默氏病、帕金森、ALS、精神分裂症、缺血性神经损伤如中风或脊髓损伤，以及在如下病症中出现的视网膜损伤青光眼、黄斑变性、糖尿病型视网膜病变、视网膜营养不良、Lebers视神经病变、其它视神经病变、通常与多发性硬化相关的视神经炎、视网膜静脉阻塞以及如下操作如光动力学治疗法和LASIX。还包括慢性疼痛病症如癌症疼痛、术后疼痛、异常性疼痛、神经性疼痛、CRPS或灼性神经痛、内脏疼痛。
若化合物对α2B或对α2C受体比对α2A受体活性更大、优选至少大十(10)倍活性，那么该化合物被认为优先为α2B和/或α2C肾上腺素能受体而非α2A受体的选择性激动剂。希望本发明的某些化合物为全部三种α2受体的激动剂(广谱激动剂)，并且本发明的其它化合物对α2B受体具有选择性或特异性。
因此，本发明的咪唑-2-硫酮化合物可用于治疗病症和疾病的神经学上的病变，这些病症和疾病对由α2B和/或α2C肾上腺素能受体激动剂的治疗发生响应。这些病症和疾病包括但不限于包括慢性疼痛(其来源可为但不限于内脏、炎症、牵张或神经性)、神经性疼痛、角膜疼痛在内的疼痛、青光眼、轻度眼内压升高、缺血性神经病变和其它神经变性病、腹泻和鼻充血。慢性疼痛可由包括但不限于如下的病症引起或与之相伴关节炎(包括类风湿性关节炎)、脊椎炎、痛风性关节炎、骨性关节炎、幼年性关节炎和包括但不限于红斑狼疮在内的自身免疫疾病。内脏疼痛包括但不限于由癌症引起的疼痛或与例如通过化学疗法或放射疗法进行的癌症治疗相伴的疼痛。另外，本发明的化合物可用于治疗包括排尿机能亢进(hyperactive micturition)、多尿、戒断综合征在内的肌痉挛状态，包括视神经病变、脊柱缺血和中风、记忆和认知缺陷、注意力缺陷障碍在内的神经变性病，包括狂燥病、焦虑、抑郁在内的精神病、高血压、充血性心力衰竭、心肌缺血和鼻充血、慢性胃肠炎症、克罗恩病、胃炎、肠易激综合征(IBS)、功能性消化不良和溃疡性结肠炎。
本发明化合物的活性极为有益，因为将这些化合物给药给哺乳动物并不会引起镇静或显著心血管作用(如血压或心率的改变)。
本发明化合物作为并可用作尤其是慢性疼痛模式中高度有效的镇痛药，并且不良副作用如镇静或心血管压力下降最小化，这些不良副作用通常在使用α2受体的其它激动剂时观察到。
本发明的化合物可以药学有效剂量给药。该剂量通常是获得所需疗效所必需的最小剂量；在慢性疼痛的治疗中，该量与将疼痛引起的不适降低至可耐受水平所必需的量大致相同。一般而言，该剂量在介于1-1000mg/天的范围内；更优选介于10至500mg/天的范围内。但是，在任何指定情形下待给药化合物的实际量将由医生在考虑相关情况后决定，这些相关情况例如疼痛的严重程度、患者的年龄和体重、患者的总体身体情况、疼痛的原因和给药途径。
该化合物可用于治疗哺乳动物特别是人的疼痛。优选地，口服给予患者任何可接受形式如片剂、液体、胶囊、粉剂等的化合物。但是，其它途径也是适当的或必需的，特别是患者恶心时。这些其它途径毫无例外地包括经皮、肠胃外、皮下、鼻内、鞘膜内、肌内、静脉内和直肠内给药模式。另外，可将制剂设计为在指定的一段时间内缓释活性化合物，或者将其设计为在治疗期间的指定时间内精细控制所释放药物的量。
本发明的另一方面涉及治疗组合物，该治疗组合物含有式1的化合物和这些化合物的可药用盐以及可药用赋形剂。该赋形剂可为载体或稀释剂；它通常与活性化合物混合，或者可被稀释或包裹活性化合物。若为稀释剂，该载体可为作为活性化合物的赋形剂或载体的固体、半固体或液体材料。该制剂还可包括湿润剂、乳化剂、防腐剂、甜味剂和/或芳香剂。若制剂以眼用或输注形式被使用时，该制剂通常含有一种或多种影响制剂渗透压的盐。
另一方面，本发明针对治疗疼痛特别是慢性疼痛的方法，该方法通过将式1的一种或多种化合物或其可药用盐给药至需要该化合物的哺乳动物中。如上所述，该化合物通常被制备为与所需给药模式相一致的形式。
已知慢性疼痛(如由癌症、关节炎和许多神经变性损伤引起的疼痛)和急性疼痛(如由直接的机械刺激如组织切除、捏掐、针刺或挤压所产生的疼痛)是不同的神经学现象，该现象很大程度上由不同神经纤维和神经受体介导或通过这些神经针对慢性刺激的功能的重新安排或改变介导。急性疼痛的镇静作用传送颇为迅速，主要通过称为C纤维的传入神经纤维传送，该传入神经纤维通常对机械、热和化学刺激具有较高阈值。尽管慢性疼痛的机理并没有被完全获知，但是急性组织损伤可在初始刺激后数分钟或数小时内引起继发症状，包括引发疼痛反应所必需的刺激强度的局部降低。该现象通常出现在发源于(但是大于)原始刺激位点的区域，被称为痛觉过敏。继发反应可导致对机械刺激或热刺激的敏感性显著增加。
A传入纤维(A和A*纤维)可以在较C纤维更低的阈值被刺激，并且它似乎与慢性疼痛感相关。例如，在正常情况下，对这些纤维的低阈值刺激(如轻微摩擦或呵痒)并不疼痛。但是，在某些病症如那些神经损伤后的病症中或在已知为带状疱疹的疱疹病毒介导的病症中，即便施加这样的轻触或衣服摩擦都非常疼痛。该病症被称为异常性疼痛，并且它似乎至少部分由A传入神经介导。C纤维还与慢性疼痛感相关，但是如果这样，看起来清楚的是神经元在一段时间里的持续放电将引起一些变化，该变化现在引起了慢性疼痛感。
“急性疼痛”意味着直接的、通常阈值较高的疼痛，该疼痛由损伤如切割、挤压、烧伤引起，或由化学刺激如暴露于辣椒中的活性成分辣椒辣素时受到的化学刺激所引起。
“慢性疼痛”意味着急性疼痛之外的疼痛，例如但不限于神经性疼痛、内脏疼痛(包括由克罗恩病和肠易激综合征(IBS)引起的疼痛)和牵涉性疼痛。
一个实施方案是一种激活需要此激活的哺乳动物中的α2B或α2C肾上腺素能受体的方法，该方法通过给予哺乳动物药物组合物，该药物组合物含有治疗有效剂量的权利要求1的化合物。
另一个实施方案是一种将药物组合物给药至哺乳动物以缓解疼痛的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物给药至哺乳动物以缓解慢性疼痛的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物给药至哺乳动物以缓解异常性疼痛的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物口服给药的方法。
另一个实施方案是一种将药物组合物腹膜内给药的方法。
另一个实施方案是一种通过给予哺乳动物所述组合物用以治疗选自如下的病症的方法慢性疼痛、内脏疼痛、神经性疼痛、角膜疼痛、青光眼、眼内压升高、缺血性神经病变、神经变性病、腹泻、鼻充血、肌痉挛状态、多尿、戒断综合征、神经变性病、视神经病变、脊柱缺血、中风、记忆和认知缺陷、注意力缺陷障碍、精神病、躁狂症、焦虑、抑郁、高血压、充血性心力衰竭、心肌缺血、关节炎、脊椎炎、痛风性关节炎、骨性关节炎、幼年性关节炎、自身免疫疾病、红斑狼疮、慢性胃肠炎症、克罗恩病、胃炎、肠易激综合征(IBS)、功能性消化不良和溃疡性结肠炎。
另一个实施方案是一种给予哺乳动物所述组合物以治疗青光眼的方法。
另一个实施方案是一种给予哺乳动物所述组合物以治疗神经病变或神经变性病的方法。
另一个实施方案是一种给予哺乳动物所述组合物以治疗肌痉挛状态的方法。
将采用下面的在体分析以证明本发明化合物的生物学活性。
镇静活性为测试镇静作用，通过腹膜内注射(i.p.)给予六只雄性Sprague-Dawley大鼠于盐水或DMSO载体中的最高至3mg/kg的测试化合物。给予该药物后30分钟按照如下描述监测运动技能，以对镇静作用进行分级。
对Sprague-Dawley大鼠进行称重并通过腹膜内注射1ml/kg体重的适当浓度(即以3mg/ml最终给药剂量3mg/kg)的药物溶液。一般而言，测试化合物配制于约10至50％DMSO中。将该结果与注射1ml/kg盐水或10至50％DMSO的对照相比较。然后在注射药物溶液后30分钟测定大鼠活动情况。将大鼠放置于避光的封闭容器中，并用数字通讯分析仪(Omnitech Electronic)对其在五分钟内的探究行为进行定量。该机器记录了每次大鼠打断X和Y方向的32光电束矩阵的情况。
本分析中腹膜内测试了本发明的代表性化合物1和3，剂量最高至1mg/kg，发现没有镇静作用。在该测试中使用本发明其它化合物的结果也有望表明本发明的化合物没有显著的镇静作用。
对心血管系统的影响为测试化合物对心血管系统的影响，一般通过静脉内注射(i.v.)将500μg/kg测试化合物或通过口腔管饲法将3mg/kg测试化合物给予六只短尾猴。该化合物对动物血压和心率的影响在给予药物之后的30分钟至六小时的时间间隔内测量。使用通过改良用于猴的压脉带式血压计记录距给药前30分钟测量的基线的峰值变化。
具体而言，将猴称重(约4kg)，并将适当体积(0.1ml/kg)的配制于10至50％DMSO中的5mg/ml测试化合物溶液注射至动物手臂的头静脉中。用BP 100S自动血压计(Nippon Colin，日本)在0.5、1、2、4和6小时对心血管进行测量。
该测试的结果可表明本发明的化合物对心血管系统没有影响或仅有最低限度可检测到的影响。
急性疼痛的缓解测量对急性疼痛敏感性的模型一般涉及热刺激的短期使用；该刺激引起程序性逃避机制以使受到影响区域远离刺激。恰当的刺激应涉及高阈值温度感受器和将痛信号传递至脊髓的C纤维背根神经节神经元的激活。
逃避反应可为“有线的”，即仅通过脊髓神经元发生，该脊髓神经元接收来自受到刺激的神经元受体的输入信号并引起“逃避”神经肌肉反应，或者可在神经索上——即脑水平上进行。一种通常用于测量伤害反射的方法涉及计量热刺激之后啮齿类动物爪的缩回或舔舐。参见Dirig，D.M.et al.，J.Neurosci.Methods 76183-191(1997)和Hargreaves，K.et al.，Pain 3277-88(1988)，这里通过援引纳入本文。
在此后一种模型的变化形式中，通过将雄性Sprague-Dawley大鼠置于根据Hargreaves等人的描述所构建的可商购的热刺激装置上对其进行测试。该装置由包含玻璃板的盒子组成。伤害刺激由聚光投影灯炮提供，该投影灯炮是可移动的，允许将刺激施加至被测试动物的一只或两只后爪的脚后跟。计时器随光源一起开动，并且通过使用可关闭计时器和光的光电二极管运动传感器芯片记录反应等待时间(被定义为介于刺激的施用和后爪的突然缩回之间的时间间隔)。刺激强度可受控于对光源的电流调控。加热在20秒之后自动结束以防止组织损害。
一般每组四只动物被称重(约0.3kg)并被腹膜内注射(i.p.)1ml/kg的配制于约10至50％二甲亚砜(DMSO)载体中的测试化合物。动物一般接受0.1mg/kg剂量和1mg/kg剂量的这三种化合物。测试前将大鼠置于测试盒中适应约15分钟。在给药后30、60和120分钟测量爪缩回的等待时间。左右爪的测试间隔1分钟进行，并计算每只爪的反应等待时间的平均值。刺激强度足以为每只大鼠的后爪提供45-50摄氏度的温度。
慢性疼痛的缓解根据King和Chung 1992，Pain 150，pp 355-363的慢性疼痛(尤其是外周神经病变)模型(Chung模型)涉及试验动物一侧的L5(并且任选L6)脊神经的外科结扎。接受该外科手术的大鼠体重增加并且展现出与正常大鼠相似的总体活性水平。但是，这些大鼠表现出足异常，其中后爪中度外翻并且趾合在一起。更重要的是，在外科手术后约1周内，受到外科手术影响的该侧后爪似乎对低阈值机械刺激例如对人触摸的微弱感知的机械刺激引起的疼痛变得敏感。对通常无痛触摸的这种敏感被称为“触觉异常性疼痛”，持续至少两个月。该反应包括举起受到影响的后爪以逃避刺激，舔舐该爪并将其举在空中达数秒。这些反应中没有一种反应通常可在对照组中观察到。
外科手术前将大鼠麻醉。将外科手术位点剃毛并用聚维酮碘或Novacaine准备。切除术从XIII胸椎下行至骶骨。肌肉组织自L4-S2水平的脊椎(左侧)分离。找到L6脊椎并用小骨钳小心除去横突以暴露L4-L6脊神经。将L5和L6脊神经分离并用6-0丝线紧紧结扎。在右侧进行相同处理作为对照，不同之处在于不对脊神经进行结扎。
确定完全止血之后，将伤口缝合。将少量抗生素软膏剂施用至切割区，并将大鼠转移至调热-温灯下的康复塑料盒中。在实验的第一天(至少术后七天)，一般地，通过腹膜内(i.p.)注射或口腔管饲给予每个测试组的六只大鼠测试药物。对于i.p.注射，该化合物配制于dH2O中，并使用通过食管缓慢插入胃中的18号、3英寸注射针给药(体积为1ml/kg体重)。
给药前及给药后30分钟使用弗雷氏毛(von Frey hairs)测量触觉异常性疼痛，该弗雷氏毛是一系列在硬度上差异逐渐增加的细毛。将大鼠置于具有金属丝网底的塑料盒中并使其适应约30分钟。通过所述网用足以引起轻微屈曲的力向大鼠后爪的跖肌中区垂直施加弗雷氏毛并持续6-8秒。计算得到所施用的力介于0.41至15.1克之间。若爪快速缩回，则认为是阳性反应。正常动物不会对该范围内的刺激发生反应，但是通过外科手术结扎的爪会对1-2克毛产生反应而缩回。使用Dixon，W.J.，Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.20441-462(1980)(通过援引纳入本文)的方法测量50％爪缩回阈值。将给药后阈值与给药前阈值相比较，并以正常阈值15.1克为基础计算触感敏感性的逆转百分率。
小鼠硫前列酮模型(Mouse Sulprostone Model)为另一种模型，其中可通过用溶于50％DMSO中的200ng硫前列酮(前列腺素E2受体激动剂)(体积为5μl)对动物进行鞘膜内处理，从而引起小鼠体内的慢性疼痛和异常性疼痛。在该模型中，对由漆刷轻抚胁腹所作出的疼痛反应在最后一次给予硫前列酮后15分钟开始的35分钟内记录到8次。Minami et al，57Pain 217-223(1994)，通过援引纳入本文。仅用硫前列酮处理在16级分级标准中得到12-13级。
在该模型的变化形式中，可通过腹膜内注射300μg/kg硫前列酮或30μg/kg去氧肾上腺素引起异常性疼痛。或者可通过鞘膜内注射配制于dH2O中的100ng N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)或30ng去氧肾上腺素(PE)(体积为例如5微升)引起异常性疼痛。
在另一种模型中，该化合物配制于dH2O中，并腹膜内(IP)给药(体积为1ml/kg体重)。
本发明的化合物有望用作镇痛药缓解疼痛。
实施例实施例A方法A制备4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮的方法(化合物1)
室温(rt)下溶于二氯甲烷(44mL)中的4-碘-1-三苯甲基咪唑(参见Cliff et.al.Synthesis(1994)681，通过援引纳入本文)(4.4g，10.1mmol)的混合物由溴化乙基镁(3.40mL，10.2mmol，3M于乙醚中)处理并使其反应90分钟。20℃下通过注射器加入溶于二氯甲烷(10mL)中的2-二氯乙酰苯(购自Lancaster)(中间体A1)(1.0g，5.02mmol)并搅拌16h。该混合物用氯化铵的饱和溶液(50mL)使反应骤停并用二氯甲烷:CH2Cl2稀释。有机材料通过水性处理(aqueous workup)分离，然后用CH2Cl2萃取。通过色谱法在硅胶上用2％MeOH:CH2Cl2纯化残留物，得到3.8g固体1-(2，3-二氯-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体A2)。
溶于三氟乙酸(TFA)(5mL)和三乙硅烷(TES)(8.0mL，50mmol)的1-(2，3-二氯-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体A2，～5.02mmol)室温反应18h。在减压条件下蒸发混合物。将混合物分配于乙酸乙酯和1M NaOH溶液之中。水层用乙酸乙酯萃取，将层合并后用水、盐水洗涤并用MgSO4干燥。过滤残留物并在硅胶上浓缩过滤物。通过用2％ NH3-MeOH:CH2Cl2将该物质从硅胶上冼脱从而进行纯化，得到4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体A3)和4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体A4)的4∶1混合物0.77g。
溶于甲醇和乙酸乙酯中的4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体A3)和4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体A4)的4∶1混合物(0.77g)在压力为50psi的H2中在PtO2(180mg)的作用下室温还原16h。该混合物通过硅藻土过滤并在减压条件下除去溶剂。该残留物为中间体A3和中间体A4的1∶1混合物，该混合物在下一步中使用，且不需要进一步纯化。
溶于四氢呋喃(THF)(10mL)和水(10mL)中的4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体A4)和4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体A3)的1∶1混合物(0.77g，3.2mmol)室温下由NaHCO3(1.64g，19.5mmol)处理10m。加入氯硫羰甲酸苯酯(1.1mL，7.95mmol)并持续搅拌5h。该混合物用水稀释并用己烷:乙酸乙酯(3X)萃取。将有机相合并，用MgSO4干燥，过滤，并在真空条件下除去溶剂。将该残留物溶于MeOH(20mL)并用三乙胺(NEt3)(1mL)室温处理18h。将该混合物浓缩在硅胶上。通过用1至2％MeOH:CH2Cl2将该物质从硅胶上洗脱从而进行纯化。该固体用CHCl3:己烷抽吸洗涤(titurated)并收集于玻璃料上，获得白色固体4-[1-(2，3-二氯-苯基)-乙基]-1，3-二氯-咪唑-2-硫酮(化合物1)40mg。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ11.9(br s，1H)，11.8(br s，1H)，7.52(dd，J＝1.2，7.8Hz，1H)，7.32(t，J＝7.8Hz，1H)，7.15(dd，J＝1.6，7.8Hz，1H)，6.62(br s，1H)，4.34(q，J＝6.9Hz，1H)，1.43(d，J＝6.9Hz，3H)。
实施例A-2(化合物2)方法A中使用2-氟乙酰苯(购自Lancaster)，其中在步骤4中使用10％Pd/C催化剂替代PtO2，生产了4-[1-(2，3-二氟-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮(化合物2)。1H NMR(300MHz，甲醇-d4)δ7.19-7.06(m，2H)，6.98-6.92(m，1H)，6.64(d，J＝1.2Hz，1H)，4.33(q，J＝7.2Hz，1H)，1.55(d，J＝7.5Hz，3H)。
实施例B方法B制备4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮的方法(化合物3)
将2-氟-3-三氟甲基乙酰苯(中间体B1)(购自Lancaster)用于方法A的合适方法步骤中(示于上面的反应方案中)，以获得1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B2)。
将溶于醋酸(13mL)和水(3mL)中的1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1-三苯甲基-1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B2)(4.7mmol)加热至100℃，保持1h。将该混合物冷却至室温并用2M NaOH碱化。用乙酸乙酯萃取该化合物，将溶液浓缩在硅胶上。该产物用3-5％ NH3-MeOH:CH2Cl2洗脱，获得1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B3)1.1g(85％)。
用与方法A中相同的方法，将1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-1-(1H-咪唑-4-基)-乙醇(中间体B3)(1.0g，3.65mmol)用TFA和TES在55℃处理28h，以获得4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体B4)和少量4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1H-咪唑(中间体B5)的作为游离碱的混合物。
溶于甲醇和乙酸乙酯中的4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙烯基]-1H-咪唑(中间体B4)和中间体B5(～0.80g，3.1mmol)在压力为40psi的H2中在10％Pd/C(130mg)的作用下室温还原16h。该混合物通过硅藻土过滤并在减压条件下除去溶剂。该残留物通过色谱法在硅胶上用5％NH3-MeOH:CH2Cl2被纯化。咪唑，中间体B5(～0.77g)化合物用0.9当量甲酸(310mg)处理。该物质用THF/己烷抽吸洗涤，获得4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1H-咪唑甲酸盐(中间体B5)～1g。
将4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1H-咪唑甲酸盐(中间体B5)(～1g)用于方法A的合适方法步骤中，获得纯的4-[1-(2-氟-3-三氟甲基-苯基)-乙基]-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮(化合物3)，136mg。
1H NMR(300MHz，甲醇-d4)δ7.59(t，J＝6.9Hz，1H)，7.45(t，J＝6.6Hz，1H)，7.30(t，J＝7.8Hz，1H)，6.68(d，J＝0.9Hz，1H)，4.40(q，J＝7.5Hz，1H)，1.56(d，J＝6.9Hz，3H)。
实施例C方法C制备4-(1-苯基-乙基)-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮的方法(化合物4) 中间体C2的制备遵循Horne，D.A.；Yakushijin，K.；Büchi，G.Heterocycles，1994，39，139(通过援引纳入本文)的方法。溶于EtOH(15mL)中的2-苯基-丙醛(中间体C1)(0.75g，4.57mmol)由甲苯磺酰基甲基异氰(TosMIC)(1.4g，7.18mmol)和NaCN(～10mg，催化剂)处理。将所得到的混合物室温搅拌20分钟。真空除去溶剂，将残留物溶于～7M溶于MeOH(45mL)的NH3中，并将其转移至可重复封闭的试管中。该混合物在可重复封闭的试管中在90-100℃下加热12h。此后浓缩混合物，并通过色谱法在SiO2上用5％MeOH(饱和重量(sat.w)/NH3):CH2Cl2进行纯化，获得琥珀油状5-(1-苯基-乙基)-1H-咪唑(中间体C2)0.4g(31％)。
将溶于THF(6mL)和水(6mL)中的5-(1-苯基-乙基)-1H-咪唑(中间体C2)(0.20g，1.16mmol)用NaHCO3(0.98g)室温处理10sm。加入氯硫羰甲酸苯酯(0.40mL，～3.0mmol)并持续搅拌3h。该混合物用水(10mL)稀释并用乙醚(3×15mL)萃取。将有机相合并，用MgSO4干燥，过滤，并除去溶剂。将该残留物溶于MeOH(8mL)并用三乙胺(NEt3)(1mL)处理16h。真空条件下除去溶剂，该产品在玻璃料上用50％CH2Cl2:己烷洗涤，以获得4-(1-苯基-乙基)-1，3-二氢-咪唑-2-硫酮(化合物4)1H NMR(300MHz，DMSO-d6w/TMS)δ11.9(s，1H)，11.7(s，1H)，7.32-7.21(m，5H)，6.55(s，1H)，3.89(q，J＝7.2Hz，1H)，1.46(d，J＝6.9Hz，3H)。
权利要求
1.一种式 的化合物，其中，R1独立为氢、1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、(CH2)nCN、(CH2)n-OR2、(CH2)n-NR4R5；n为选自1、2和3的整数；R2独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；p为选自0、1、2、3、4和5的整数；R3独立选自1至4碳烷基、氟取代的1至4碳烷基、2至4碳链烯基、2至4碳炔基、F、Cl、Br、I、N3、NO2、(CH2)q-OR2、(CH2)q-NR5R6、(CH2)q-CN、C(O)R4、C(O)OR4、(CH2)q-SO2R4、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；q为选自0、1、2和3的整数；R4为氢、1至4碳烷基、碳环芳基或具有1至3个独立选自N、O和S的杂原子的杂环芳基；R5和R6独立为H、1至4碳烷基、C(O)R4或苯甲基，前提条件是本权利要求不包含式 的化合物。
2.根据权利要求1的化合物，具有以下结构式
3.根据权利要求2的化合物，具有以下结构式
4.根据权利要求2的化合物，其中R3独立选自F、Cl和CF3。
5.根据权利要求3的化合物，其中R3独立选自F、Cl和CF3。
6.根据权利要求3的化合物，其中p为零(0)。
7.根据权利要求5的化合物，其中p为2。
8.一种式 的化合物，其中R3独立选自H、F、Cl和CF3。
9.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
10.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
11.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
12.根据权利要求8的化合物，具有以下结构式
13.一种方法，包括给予哺乳动物含有有效治疗剂量的权利要求1的化合物的药物组合物，用以治疗慢性疼痛、内脏疼痛、神经性疼痛、角膜疼痛、青光眼、眼内压升高、缺血性神经病变、神经变性病、腹泻、鼻充血、肌痉挛状态、多尿、戒断综合征、神经变性病、视神经病变、脊柱缺血、中风、记忆和认知缺陷、注意力缺陷障碍、精神病、躁狂症、焦虑、抑郁、高血压、充血性心力衰竭、心肌缺血、关节炎、脊椎炎、痛风性关节炎、骨性关节炎、幼年性关节炎、自身免疫疾病、红斑狼疮、慢性胃肠炎症、克罗恩病、胃炎、肠易激综合征(IBS)、功能性消化不良、溃疡性结肠炎或其组合。
14.根据权利要求13的方法，其中将所述药物组合物给予所述哺乳动物以治疗疼痛。
15.根据权利要求14的方法，其中将所述药物组合物给予所述哺乳动物以治疗神经性疼痛。
16.根据权利要求15的方法，其中将所述药物组合物给予所述哺乳动物以治疗内脏疼痛。
17.根据权利要求13的方法，其中所述药物组合物口服给药。
18.根据权利要求13的方法，其中所述药物组合物腹膜内给药。
19.根据权利要求19的方法，其中所述哺乳动物被给予所述组合物以治疗青光眼。
全文摘要
变量具有说明书中所定义的含义的式1化合物是α
文档编号A61P1/12GK101031549SQ200580032211
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月24日
发明者T·M·海德尔堡, 周健雄, P·X·阮, D·W·吉尔, J·E·唐奈罗, M·E·加斯特, L·A·惠勒 申请人:阿勒根公司
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