肽酶抑制剂的制作方法
专利名称：肽酶抑制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及为二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂的一系列新化合物，及其盐和异构体；含此类化合物及其盐和异构体的药物制剂，和使用它们的方法，尤其用于治疗糖尿病。
背景技术：
肠促胰岛素激素、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和肠抑胃肽(GIP)负责＞50％营养刺激胰岛素释放，并对β-细胞葡萄糖活性(competence)、刺激β-细胞生长、分化、增殖和细胞存活起作用。在释放时，这些激素被广泛存在的丝氨酸蛋白酶、二肽基肽酶IV(DPP-IV)迅速灭活(GLP-1；t1/2＝1.5min)，二肽基肽酶IV通过特异性解离Pro或Ala末端氨基酸残基产生作用。已证明，抑制DPP-IV可延长GLP-1的半衰期，对刺激胰岛素分泌、抑制胰高血糖素释放和延缓胃排空产生有利作用。
通过维持活性GLP-1水平，通过刺激胰岛素基因表达和生物合成，增加表达β细胞的葡萄糖敏感机制和启动参与β细胞分化的基因，抑制DPP-IV具有减缓或甚至阻止2型糖尿病发展的潜力。由于GLP-1的降糖作用依赖高血糖，并随葡萄糖水平回到正常而降低，预期用DPP-IV抑制剂治疗期间，出现低血糖的概率很小。的确；长期抑制DPP-IV和用DPP-IV剔除的小鼠研究表明无副作用。
应用DPP-IV抑制剂延缓GIP和GLP-1失活，从而使胰岛素分泌增加，改善血糖控制。可以在动物模型和糖尿病患者中证实，由于恢复适当的胰岛素分泌和作用，致使身体总血糖控制改善。这种作用模式是该治疗原理的独特之处。以上研究提示，用DPP-IV抑制剂长期治疗2型糖尿病可能是安全的。
发明概述本发明的第一个方面是式I化合物或其药学上可接受的盐或前药 其中X为NR3(其中R3见以下描述)或O；n为1或2；A为5-20个原子的双环或三环碳环，其中双环的每个桥具有至少一个原子；R1为 其中p和q独立为0或1；Y为CH2、CHF、CF2、O或S(O)m；W和Z独立为CH2、CHF或CF2；且其中由N、W、Y、Z与它们所连接的碳原子形成的环是饱和的，或任选含有一个双键；R2为有机基团，如下进一步描述；R8为H或氰基；
m为0、1或2。
本发明的第二个方面是药用组合物，该组合物含有本文中所述化合物和组合应用的药学上可接受的载体。
本发明的第三个方面是在有需要的患者中抑制DPP-IV的方法，该方法包括给予所述患者抑制所述患者中DPP-IV有效量的本文中所述化合物。
本发明的第四个方面是治疗有需要的患者的糖尿病(尤其II型糖尿病)的方法，该方法包括给予所述患者治疗所述糖尿病有效量的本文中所述化合物。
本发明的第五个方面是本文中所述化合物或活性化合物在制备药物中的用途，该药物可用于本文中所述使用或治疗方法。
在某些实施方案中，给药步骤是透皮给药步骤(例如主动透皮给药步骤，例如离子电渗疗法、电穿孔法、超声导入法(sonophoresis)、热能或磁场导入法(magnetophoresis)，或通过将含所述活性药物的贴剂施用至所述患者的皮肤上来实施)。
在某些实施方案中，给药步骤通过吸入给药(例如经鼻内喷雾和/或通过吸入到所述患者的肺中)完成。
本发明的再一方面是在透皮递药装置中，其改进包括用本文中所述活性化合物作为该装置中的活性药物。此类装置包括贴剂(例如含有衬背和由所述衬背携带的至少一层粘结层的贴剂，且所述粘结层还含有所述活性药物；含有衬背、与所述衬背连接的贮库和粘结层的贴剂，且所述贮库还含有所述活性药物；含有衬背、与所述衬背连接的骨架和粘结层的贴剂，且所述骨架还含有所述活性药物)，且在某些实施方案中，任选还含有许多相连操作的显微操作针，并装配用于增加所述活性药物穿过患者皮肤的通量。
本发明的再一方面是在吸入递药装置中，其改进包括用本文中所述活性药物作为该装置中的活性药物。合适的装置包括鼻喷雾装置和肺给药装置。
在下述说明书中，将更详细地解释本发明的前述及其它目的和方面。
优选实施方案的详述本文中使用的“卤基”是指任何合适的卤素，包括-F、-Cl、-Br和-I。
本文中使用的“巯基”是指-SH基团。
本文中使用的“叠氮基”是指-N3基团。
本文中使用的“氰基”是指-CN基团。
本文中使用的“羟基”是指-OH基团。
本文中使用的“硝基”是指-NO2基团。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷基”是指含1-10个碳原子的直链或支链烃。烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、3-甲基己基、2，2-二甲基戊基、2，3-二甲基戊基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。本文中使用的“低级烷基”是烷基亚组，在优选的某些实施方案中，是指含1-4个碳原子的直链或支链烃基。低级烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。除非另外说明，术语“烷基(akyl)”或“低级烷基”将包括取代和未取代的烷基或低级烷基，这些基团可被选自以下的基团取代卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、卤代烷氧基、环烷氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、烯基-S(O)m、炔基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、烯基氨基、炔基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰氨基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基，其中m＝0、1或2。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烯基”是指含1-10个碳原子(或在低级烯基中，含1-4个碳原子)的直链或支链烃基，在直链中含有1-4个双建。烯基的代表性实例包括但不限于乙烯基、2-丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、4-戊烯基(pentyl)、3-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、2，4-庚二烯基等。除非另外说明，术语“烯基”或“低级烯基”将包括取代和未取代的烯基或低级烯基，且这些基团可被关于上述烷基和低级烷基所述的基团取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“炔基”是指含1-10个碳原子(或在低级炔基中，含1-4个碳原子)的直链或支链烃基，在直链中含有1个三建。炔基的代表性实例包括但不限于2-丙炔基、3-丁炔基、2-丁炔基、4-戊炔基(pentenyl)、3-戊炔基等。除非另外说明，术语“炔基”或“低级炔基”将包括取代和未取代的炔基或低级炔基，这些基团可被关于上述烷基和低级烷基所列举的相同基团取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷氧基”是指通过氧基-O-与母体分子部分连接的定义同本文的烷基或低级烷基。烷氧基的代表性实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰基”是指-C(O)R基团，其中R为任何合适的取代基，例如芳基、烷基、烯基、炔基、环烷基或本文中所述其它合适的取代基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“卤代烷基”是指通过本文中定义的烷基与母体分子部分连接的至少一个本文中定义的卤素。卤代烷基的代表性实例包括但不限于氯代甲基、2-氟乙基、三氟甲基、五氟乙基、2-氯-3-氟戊基等。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷硫基”是指通过本文中定义的硫基部分与母体分子部分连接的本文中定义的烷基。烷硫基的代表性实例包括但不限于甲硫基、乙硫基、叔丁基硫基、己硫基等。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“芳基”是指单环碳环环系统或具有一个或多个芳环的双环碳环稠合环系统。芳基的代表性实例包括甘菊环基、茚满基、茚基、萘基、苯基、四氢萘基等。除非另外说明，术语“芳基”将包括取代和未取代的芳基，且这些基团可被与上述列举的有关烷基和低级烷基相同的基团取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“芳基烷基”是指通过本文中定义的烷基与母体分子部分连接的本文中定义的芳基。芳基烷基的代表性实例包括但不限于苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、2-萘-2-基乙基等。
本文中使用的“氨基”表示-NH2基团。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷基氨基”表示-NHR基团，其中R为烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“芳基烷基氨基”表示-NHR基团，其中R为芳基烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“二取代的氨基”表示-NRaRb基团，其中Ra和Rb独立选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰氨基”表示-NRaRb基团，其中Ra为本文中定义的酰基，且Rb选自以下基团氢、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰氧基”表示-OR基团，其中R为本文中定义的酰基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酯基”是指-C(O)OR基团，其中R为任何合适的取代基，例如烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰胺基”是指-C(O)NRaRb基团，其中Ra和Rb为任何合适的取代基，例如烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“磺酰胺基”是指-S(O)2NRaRb基团，其中Ra和Rb为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“脲基”是指-N(Rc)C(O)NRaRb基团，其中Ra、Rb和Rc为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷氧基酰氨基”是指-N(Ra)C(O)ORb基团，其中Ra、Rb为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“氨基酰氧基”是指-OC(O)NRaRb基团，其中Ra和Rb为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“环烷基”是指含3、4或5至6、7或8个碳的饱和或部分不饱和的环状烃基(其可用下述杂环基团置换)。环烷基的代表性实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。这些环可任选被卤基或低级烷基取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“杂环基团”或“杂环基”或“杂环”是指单环-或双环-环系统。单环环系统由任何含1、2、3或4个杂原子的5或6元环作例证，所述杂原子独立选自氧、氮和硫。5元环具有0-2个双建，6元环具有0-3个双键。单环环系统的代表性实例包括但不限于氮杂环丁烷、氮杂、氮丙啶、二氮杂、1，3-二氧戊环、二烷、二噻烷、呋喃、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、异噻唑、异噻唑啉、异噻唑烷、异唑、异唑啉、异唑烷、吗啉、二唑、二唑啉、二唑烷、唑、唑啉、唑烷、哌嗪、哌啶、吡喃、吡嗪、吡唑、吡唑啉、吡唑烷、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡咯、吡咯啉、吡咯烷、四氢呋喃、四氢噻吩、四嗪、四唑、噻二唑、噻二唑啉、噻二唑烷、噻唑、噻唑啉、噻唑烷、噻吩、硫代吗啉、硫代吗啉砜、噻喃、三嗪、三唑、三噻烷(trithiane)等。双环环系统由稠合至本文中定义的芳基、本文中定义的环烷基或本文中定义的另一个单环环系统的任何上述单环环系统作例证。双环环系统的代表性实例包括但不限于例如苯并咪唑、苯并噻唑、苯并噻二唑、苯并噻吩、苯并二唑、苯并唑、苯并呋喃、苯并吡喃、苯并噻喃、苯并二英、1，3-苯并间二氧杂环戊烯、肉啉、吲唑、吲哚、二氢吲哚、中氮茚、萘啶、异苯并呋喃、异苯并噻吩、异吲哚、异吲哚啉、异喹啉、酞嗪、嘌呤、吡喃并吡啶、喹啉、喹嗪、喹喔啉、喹唑啉、四氢异喹啉、四氢喹啉、噻喃并吡啶等。这些环可任选被选自以下的基团取代卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、卤代烷氧基、环烷氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、烯基-S(O)m、炔基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、烯基氨基、炔基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰基氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基，其中m＝0、1或2。
本文中使用的“治疗”是指赋予患病患者益处的任何类型的治疗，包括改善患者的病症(例如一种或多种症状)、延缓疾病发展等。
本文中使用的“药学上可接受”表示根据疾病的严重性和治疗必要性，适合给予患者以实现本文中所述治疗的、无不适有害副作用的化合物或组合物。
本文中使用的“药学上可接受的前药”是指在合理的医学判断范围内，适用于与人和低级动物的组织接触，无不适毒性、刺激、过敏反应等，与合理的风险/利益比相匹配和在它们的预定用途中有效的本发明化合物的那些前药，以及本发明化合物的两性离子形式(如可能)。术语“前药”是指在体内迅速转化，例如通过在血中水解，得到上式母体化合物的化合物。在T.Higuchi and V.Stella，Prodrugs asNovel delivery Systems(作为新型释放系统的前药)，A.C.S.SymposiumSeries第14卷和在Edward B.Roche编辑，Bioreversible Carriers in DrugDesign，American Pharmaceutical Association and Pergamon Press，1987中有详尽论述，它们均通过引用结合到本文中。也可参见美国专利号6,680,299。实例包括这样的前药其通过患者体内代谢，成为具有本文中所述活性化合物活性的活性药物，其中如果化合物中存在醇或羧酸基团，则前药是此类基团的酯；如果化合物中存在醇基，则为这种基团的缩醛或缩酮；如果化合物中存在胺基，则为这种基团的N-Mannich碱或亚胺；或如果化合物中存在羰基，则是这种基团的Schiff碱、肟、缩醛、烯醇酯、唑烷或噻唑烷，如在美国专利号6,680,324和美国专利号6,680,322中描述。
本发明前药包括在Adams等的美国专利号6,548,668、Adams等的美国专利号6,083,903或Plamondon等的美国专利号6,699,835中所述的酯或成分，这些专利的公开内容通过引用整体结合到本文中。
1.活性化合物本发明活性化合物(该术语包括其药学上可接受的盐和前药)可按已知技术(参见例如Villhauer等的美国专利号6,166,063)或其变化形式制备，根据本文中提供的公开内容，这对本领域技术人员而言是显而易见的。
因此，本发明化合物或活性化合物通过式I化合物或其药学上可接受的盐或前药说明 其中X为NR3或O；n为1或2；A为5-20个原子的双环或三环碳环，其中双环中的每个桥具有至少一个原子；R1为 其中p和q独立为0或1；Y为CH2、CHF、CF2、O或S(O)m；W和Z独立为CH2、CHF或CF2；且其中由N、W、Y、Z与它们所连接的碳原子形成的环是饱和的，或任选含有一个双键；当X＝NR3时，则R2为R4-SO2-；R5-SO2-NH-C(O)-；R6R7N-SO2-；或未取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰基氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；当X＝O时，则R2为未取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰基氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；R3选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R4选自卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；优选芳基、杂环基和杂环烷基；R5选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R6和R7各自独立选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；或R6和R7一起形成C3-C7亚烷基；R8为H或氰基；
m为0、1或2。
合适基团″A″的实例包括但不限于金刚烷基、双环[2.1.1]己烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.3.1]壬烷，它们可任选包含一个或多个双建。
用于实施本发明的合适的带键金刚烷基″A″的实例包括以下基团 用于实施本发明的合适的带键基团″A″的特别实例包括以下基团 (双环[2.2.2]辛烷) (双环[3.2.1]辛烷) (双环[3.1.1]庚烷)本发明活性化合物的实例包括但不限于
本发明化合物的其它实例包括但不限于
本文中某些所述化合物含有一个或多个手性中心，或可能够以多种立体异构体存在。本发明范围包括纯立体异构体和立体异构体的混合物，例如纯化的对映体/非对映体、对映异构体/非对映异构体富集的混合物或外消旋体。
如上所述，可将本文中公开的活性化合物制成其药学上可接受的盐形式。药学上可接受的盐是保留了母体化合物所期望的生物活性，而不产生不需要毒性作用的盐。此类盐的实例是(a)由无机酸例如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等形成的酸加成盐；和由有机酸例如乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡萄糖酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、鞣酸、棕榈酸、藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸等形成的盐；(b)由元素例如氯、溴和碘的阴离子形成的盐，和(c)衍生自碱的盐，例如铵盐；碱金属盐，例如钠和钾盐；碱土金属盐，例如钙和镁盐；和有机碱例如二环己胺和N-甲基-D-葡糖胺的盐。
2.药物制剂按照已知技术，可用药用载体，将上述活性化合物配制用于给药。参见例如Remington，The Science And Practice of Pharmacy(第9版1995)。在制备本发明药物制剂时，其中通常将活性化合物(包括其生理上可接受的盐)与可接受的载体混合。在与制剂中的任何其它成分配伍的意义上，载体自然必须是可接受的，且必须对患者无害。载体可以为固体或液体，或二者，优选与所述化合物一起配制为单位剂量制剂例如片剂，其可含0.01或0.5％-95％，或99％(重量)活性化合物。可将一种或多种活性化合物掺入本发明制剂中，可通过任何熟知的药剂学技术制备该制剂，主要包括将各组分混合，任选包括一种或多种助剂。
尽管在任何给定情况下，最合适的途径要取决于所治疗病症的性质和严重性，以及所使用的具体活性化合物的性质，但本发明制剂包括那些适用于口服、直肠、局部、口颊(例如舌下)、阴道、肠胃外(例如皮下、肌内、皮内或静脉内)、局部(即皮肤和粘膜表面，包括气道表面)和透皮给药的制剂。
可以以下离散单位形式提供适合口服给药的制剂例如胶囊剂、扁囊剂、锭剂或片剂，各自含有预定量的活性化合物；散剂或颗粒剂；水或非水液体溶液剂或混悬剂；或水包油或油包水乳剂。可通过任何合适的药剂学方法制备此类制剂，该方法包括使活性化合物和合适的载体(它可含有一种或多种上述助剂)混合的步骤。一般而言，可通过将活性化合物与液体或细粉固体载体或二者均匀和充分地混合，然后如必要将得到的混合物成形，制备本发明制剂。例如，可通过将含活性化合物的粉末或颗粒，任选与一种或多种助剂一起压缩或模制，制备片剂。可通过在合适的机器中，将任选与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂和/或表面活性剂/分散剂混合的自由流动形式，例如粉末或颗粒状化合物压缩，制备压制片。可通过在合适的机器中，将用惰性液体粘合剂润湿的粉状化合物塑模，制备模制片。
适合口颊(舌下)给药的制剂包括锭剂，该锭剂含在矫味基质中的活性化合物，矫味基质通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄芪胶；和软锭剂，该软锭剂含在惰性基质中的所述化合物，惰性基质为例如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶。
适合肠胃外给药的本发明制剂包括活性化合物的无菌水和非水注射液，此类制剂优选与预定接受者的血液等渗。这些制剂可含有抗氧剂、缓冲剂、抑菌剂和使制剂与预定接受者的血液等渗的溶质。水和非水无菌混悬剂可包含悬浮剂和增稠剂。可用单位\剂量或多剂量容器，例如密封安瓿和瓶提供制剂，并可在冷冻干燥(冻干)条件下贮存，临用前只需要加入无菌液体载体，例如盐水或注射用水。临时注射液和混悬液可由无菌粉末、颗粒和前述类型的片剂制备。例如，在本发明的一个方面，提供在密封容器中的单位剂型的注射、稳定无菌组合物，该组合物含有式(I)化合物或其盐。提供冻干形式的化合物或盐，它们能够用合适的药学上可接受的载体重新组成，形成适合将其注射到患者的液体组合物。单位剂型通常含约10mg-约10g化合物或盐。当化合物或盐基本上不溶于水时，可以足量使用足量的生理上可接受的乳化剂，使化合物或盐在水性载体中乳化。这种可使用的乳化剂之一是磷脂酰胆碱。
优选以单位剂量栓剂提供适合直肠给药的制剂。可通过使活性化合物与一种或多种常规固体载体例如可可脂混合，然后使得到的混合物成形，制备这些制剂。
适合局部施用至皮肤上的制剂优选采用软膏剂、霜剂、洗剂、糊剂、凝胶剂、喷雾剂、气雾剂或油形式。可使用的载体包括凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、醇、透皮促进剂及其两种或多种的组合。
可以适合保持与接受者的表皮长时间充分接触的离散贴剂提供适合透皮给药的制剂。也可通过离子导入法(参见例如，PharmaceuticalResearch 3(6)318(1986))释放适合透皮给药的制剂，通常采取活性化合物任选缓冲的水溶液形式。合适的制剂含有柠檬酸盐或二\三缓冲剂(pH 6)或乙醇/水，并含有0.1-0.2M活性成分。
另外，本发明提供本文中公开的化合物及其盐的脂质体制剂。形成脂质体混悬剂的技术在本领域中已熟知。当化合物或其盐为水溶性盐时，使用常规脂质体技术，可将化合物及其盐掺入脂质囊泡中。在这种情况下，由于化合物或盐的水溶性，化合物或盐基本上包裹在脂质体的亲水性中心或核内。使用的脂质层可具有任何常规成分，并可含有胆固醇或可不含胆固醇。当目的化合物或盐为水不溶性时，还使用常规脂质体形成技术，盐可基本上包裹在形成脂质体结构的疏水性脂质双层中。在任一情况下，通过使用标准超声和匀化技术，可减小制备的脂质体的大小。可将含本文中公开化合物或其盐的脂质体制剂冻干，得到冻干品，其可用药学上可接受的载体例如水重新组成，重新产生脂质体混悬液。
可由本文中公开的水不溶性化合物或其盐制备其它药用组合物，例如水基(aqueous base)乳剂。在这种情况下，组合物将含有足量的药学上可接受的乳化剂，使需要量的化合物或其盐乳化。尤其可使用的乳化剂包括磷脂酰胆碱和卵磷脂。
除活性化合物外，药用组合物还可包含其它添加剂，例如调节pH的添加剂。可使用的pH-调节剂尤其包括酸例如盐酸、碱或缓冲剂，例如乳酸钠、乙酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸钠或葡糖酸钠。另外，组合物可含有微生物防腐剂。可使用的微生物防腐剂包括尼泊金甲酯、尼泊金丙酯和苯甲醇。当制剂置于设计多剂量使用的瓶中时，通常使用微生物防腐剂。如所述，当然可用本领域中熟知的技术将本发明药用组合物冻干。
3.患者本发明主要涉及治疗人患者，但本发明也可在动物患者，尤其哺乳动物患者例如小鼠、大鼠、狗、猫、家畜和马上实施用于兽医目的，和药物筛选以及药物开发目的。这些患者可以是雄性或雌性，且可以为任何合适的年龄，包括婴儿、少年、青少年和成人患者。
一般而言，用本发明活性化合物治疗或给予本发明活性化合物的患者是其中二肽基肽酶IV(DPP-IV)待抑制的患者。
需要这种治疗的患者包括但不限于患有以下疾病的患者糖尿病尤其II型糖尿病，和葡萄糖稳态受损、葡萄糖耐量受损、不育症、多囊性卵巢综合征、生长障碍、虚弱、关节炎、移植术中同种异体移植物排斥、自身免疫性疾病、AIDS、肠病、炎症性肠病、神经性厌食症、骨质疏松症、高血糖症、X综合征、糖尿病性并发症、高胰岛素血症、肥胖症、动脉粥样硬化和相关疾病，以及各种免疫调节性疾病和慢性炎性肠病(例如节段性回肠炎和溃疡性结肠炎)、葡糖尿、代谢性酸中毒、白内障、1型糖尿病、高血压、高脂血症、骨量减少、骨丢失、骨折、急性冠脉综合征、短肠综合征、焦虑症、抑郁症、失眠、慢性疲劳、癫痫、慢性疼痛、酒瘾、溃疡、过敏性肠综合征。将本发明活性化合物(包括其盐)单独或与用于治疗所述疾病的其它化合物组合，以有效抗或治疗疾病的量给予患有此类疾病的患者。
用本发明方法治疗的尤其优选的疾病类别是II型糖尿病。
4.给药剂量和途径如上所述，本发明提供药物制剂，该药物制剂含在药学上可接受的载体中的活性化合物(包括其药学上可接受的盐)，用于口服、直肠、局部、口颊、肠胃外、肌内、皮内或静脉内和透皮给药。
在本发明范围内，任何具体化合物的治疗有效剂量、其用法在化合物与化合物之间、患者与患者之间将有些不同，并将取决于患者的病症和递药途径。一般而言，可使用约0.05或0.1至约20或50mg/kg患者体重的剂量来实施本发明。例如，口服可使用约0.1mg/kg-约50mg/kg剂量；或肌内注射可使用约0.05mg/kg-20mg/kg剂量。治疗持续时间可为每日1或2个剂量，持续2-3周时间，或直至病症被控制或治疗。在某些实施方案中，可预防性使用较低频次给予较低的剂量，以预防或减少所治疗病症的复发发生。
透皮递药.已知透皮释放活性药物的许多不同系统。透皮递药系统包括但不限于被动装置，例如含药压敏胶(drug-in-adhesive)透皮贴剂和“主动”透皮技术，例如离子导入法、电穿孔法、超声导入法、磁场导入法、显微操作针装置和用热能使皮肤更易透过的那些装置。
可自下列公司得到透皮递药装置3M Drug Delivery SystemsDivision(St.Paul，Minnesota，USA)、Noven Pharmaceuticals，Inc.(Miami，Florida，USA)、ImaRx(Tucson，Arizona，USA)、Elan Corporation(Dublin，Ireland)、Novosis AG(Miesbach，Germany)、UltrasonicTechnologies(St.Albans，Vermont，USA)、Antares Pharma(Exton，Pennsylvania，USA)、Altea Therapeutics(Tucker，Georgia，USA)、Iomed，Inc.(Salt Lake City，Utah，USA)、MacroChem Corp(Lexington，Massachusetts，USA)、Sontra Medical Corporation(Franklin，Massachusetts，USA)、Vyteris，Inc.(Fair Lawn，New Jersey，USA)、BioChemics，Inc.(Danvers，Massachusetts，USA)、A.P Pharma(Redwood，City，California，USA)、MIIKA Pharma GmbH(Limburgerhof，Germany)、NexMed，Inc.(Robbinsville，New Jersey，USA)、EncapsulationSystems，Inc.(Springfield，Pennsylvania，USA)、Acrux Ltd(Elgin，Illinois，USA)、Jenapharm GmbH(Berlin，Germany)、Norwood Abbey(Victoria，Australia)、Novavax(Columbia，Maryland，USA)、GenetronicsBiomedical Corporation(San Diego，California，USA)、AdherexTechnologies(Research Triangle Park，North Carolina，USA)和AlphaRx(Ontario，Canada)。
通常通过使用透皮贴剂装置形式的覆盖元件，完成使用贴剂技术的透皮递药，该装置粘贴在宿主需要的递药部位。典型的透皮贴剂结构包括夹在不渗透的衬背和释放衬里之间的含药压敏胶层。使用时，可容易地取下释放衬里，以便贴剂可粘贴在宿主上，胶面向下。这样，不渗透的衬背捕获在衬背和宿主粘贴部位之间的含药压敏胶层。随着时间的推移，药物渗透到宿主内，或根据需要的治疗处理是局部活性的。任选该含药压敏胶制剂可包含一种或多种化合物，所述化合物已知作为增加药物释放至患者的渗透促进剂(参见美国专利号6,627,216)。
透皮贴剂技术的某些实例包括但不限于以下专利中所述哪些技术美国专利号6,592,893；Fuji等的美国专利号6,267,983；Luther等的美国专利号6,238,693；Takayasu等的美国专利号6,211,425；LaPrade等的美国专利号6,159,497；Cordes等的美国专利号6,153,216；Burton等的美国专利号5,948,433；Wang等的美国专利号5.508,035；Lee等的美国专利号5,284,660；Bondi等的美国专利号4,942,037；和Cleary等的美国专利号4,906,463。
离子导入法是一种使用低压电流，驱使带电药物穿过皮肤的主动透皮技术。那些带正电分子在阳极被驱进皮肤，那些带负电分子在阴极被驱进皮肤。参见Kasamo的美国专利号6,622,037。用于透皮释放活性药物的离子导入递药装置的其它实例包括但不限于在以下专利中所述那些递药装置Ostrow等的美国专利号6,564,903；Gory等的美国专利号5,387,189；Sibalis的美国专利号5,358,483；Gross等的美国专利号5,356,632；Sibalis的美国专利号5,312,325；Gross等的美国专利号5,279,544；Sibalis的美国专利号5,167,479；Gross等的美国专利号5,156,591，Siballs等的美国专利号5,135,479；Sibalis的美国专利号5,088,977；Phipps的美国专利号5,057,072；Reller等的美国专利号5,053,001；和Newman的美国专利号4,942,883。
电穿孔法类似于离子导入法，在于它使用电场帮助转运分子穿过角质层。但是，并非驱使分子通过皮肤，电穿孔法使用高压电场脉冲，产生刺穿角质层(SC)的瞬时孔隙(Prausnitz等，Proc.Natl.Acad.Sci.9010504-10508(1993)；Murthy等J.Control.Release 98307-315(2004)；美国专利号5,947,921))。用于透皮递药的电穿孔技术的实例包括但不限于Eppstein等的美国专利号6,692,456；Ostrow等的美国专利号6,564,093；Orup Jacobsen等的美国专利号6,517,864；Li等的美国专利号6,512,950；Hofmann的美国专利号5,968,006；和Zewart等的美国专利号5,749,847。
超声导入法技术利用超声波破坏角质层，形成干扰脂质双层的腔，导致药物转运增加。尽管在超声导入法中已经使用各种超声条件，但最常用的条件对应于1-3MHz范围内的频率，强度范围在大于0至2W/cm2之间(Kost等的美国专利号4,767,402)。其它装置使用小于1MHz的低频超声波(美国专利号6,234,990)。超声导入装置的其它实例包括但不限于在以下专利中所述哪些装置Rowe等的美国专利号6,491,657；Weimann等的美国专利号6,487,447；Kost等的美国专利号6,190,315；Kost等的美国专利号6,041,253；Johnson等的美国专利号5,947,921；Kline-Schoder等的美国专利号5,906,580；和Eppstein等的美国专利号5,445,611。
用于促进化合物穿过角质层转运的另一方法是使用热能。使用热能技术促进化合物穿过角质层转运的实例包括但不限于在以下专利中所述哪些技术Zhang等的美国专利号6,780,426；Zhang等的美国专利号6,613,350；Zhang等的美国专利号6,465,006；Zhang等的美国专利号6284,266；Stanley等的美国专利号6261,595；Svedman的美国专利号6,048,337；Latzke等的美国专利号4,898,592；Konno等的美国专利号4,685,911；和Harwood的美国专利号4,230,105。
使用磁能的磁场导入法是用于增加药物穿过角质层转运的另一方法。磁导入递药装置的某些实例包括但不限于在以下专利中所述哪些装置Ostrow等的美国专利号6,564,093；Ostrow的美国专利号5,983,134；Johnson等的美国专利号5,947,921；Powers等的美国专利号4,702,732。
用显微操作针或显微结构阵列在角质层中形成微孔，帮助药物流量穿过皮肤。显微操作针技术的实例包括但不限于在Roser等的美国专利号6,331,310和H.Sebastien等在J.Pharm.Sci.87922-925(1998)中的公开技术。
吸入递药已知有使活性药物吸入释放至肺或鼻道的装置，且在例如Allen等的6,080,762中有描述。例如，干粉制剂通常含有干燥通常为冻干的适当粒度形式或在适当粒度范围内的活性药物。适合在肺中沉积的最小粒度通常为0.5μm质量中值空气动力学当量直径(MMEAD)，但优选1μm MMEAD。最优选2μm MMEAD。适合在肺中沉积的最大粒度通常为10μm MMEAD，但优选8μm MMEAD，最优选4μm MMEAD。最优选约3μm MMEAD的粒度。适合在鼻中沉积的最小粒度通常为0.5μm MMEAD，但优选3μm MMEAD，最优选5μm MMEAD。适合在鼻中沉积的最大粒度通常为100μmMMEAD，但优选50μm MMEAD，最优选20μm MMEAD。可通过各种常规技术，例如射流磨、喷雾干燥、溶剂沉淀、超临界流体浓缩等制备优选尺寸范围内的活性药物吸入粉末。因为粒度对鼻中释药不很重要，溶液中的结晶可足够。如果不够，可通过射流磨或球磨来增加。
可通过常规干粉吸入器(DPI′s)给予患者具有适当MMEAD的这些干粉，当吸入时，该吸入器依靠患者呼吸将粉末分散为雾化量。或者，可通过空气辅助装置给予干粉，该装置使用外部力源例如活塞泵将粉末分散为雾化量。
干粉装置通常需要约1mg-20mg粉末质量，以产生(“喷出”)一个雾化剂量。如果期望或需要的活性药物剂量小于该下述量时，通常使活性药物粉末与药用干燥添充粉末混合，提供需要的总粉末质量。优选的干燥添充粉末包括蔗糖、乳糖、葡萄糖、甘露醇、甘氨酸、海藻糖、人血清白蛋白(HSA)和淀粉。其它合适的干燥添充粉末包括纤维二糖、右旋糖酐、麦芽三糖、果胶、柠檬酸钠、抗坏血酸钠等。
当通过溶剂沉淀制备干粉时，通常在颗粒形成前，使用缓冲剂和盐以稳定溶液中的活性药物。合适的缓冲剂包括但不限于抗坏血酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐和tris-HCl，常用浓度为约5 mM-50mM。合适的盐包括氯化钠、碳酸钠、氯化钙等。
在雾化器系统例如压缩空气、喷气、超声和压电雾化器中使用的活性药物液体制剂可使用溶于或悬浮于药用溶剂，例如水、乙醇或其混合物的活性药物。通常，溶解/悬浮的活性药物最小浓度为约1mg/mL，但优选5mg/mL，最优选10mg/mL。通常，溶解/悬浮的活性药物最大浓度为约100mg/mL，但优选60mg/mL，最优选20mg/mL。释放雾化量所需雾化液体的总体积通常为约0.1mL-5mL。
使用的药用溶剂也可以是微酸性缓冲水溶液(pH 4-6)。合适的缓冲剂如上所述。可加入以提高或保持化学稳定性的其它组分包括防腐剂、表面活性剂、分散剂或气体。合适的防腐剂包括但不限于苯酚、尼泊金甲酯、尼泊金(paraben)、间甲酚、硫柳汞、苯扎氯铵(benzylalkonimum chloride)等。合适的表面活性剂包括但不限于油酸、脱水山梨醇三油酸酯、聚山梨醇酯、卵磷脂、磷脂酰胆碱和各种长链甘油二酯和磷脂。合适的分散剂包括但不限于乙二胺四乙酸等。合适的气体包括但不限于氮、氦、二氧化碳、空气等。
用于呼吸和/或鼻释放活性药物的喷雾器系统使用与所述雾化器相似的制剂。有关此类肺系统的描述和本文中所述其它系统参见例如，Wolff，R.K.and Niven，R.W.，″Generaion of Aerosolized Drugs″(雾化药物的产生)，J.Aerosol Med.，789，1994。鼻递药系统已在Transdermal Systemic Medicaion，Y.W.Chien编辑，Elsevier Publishers，New York，1985和在美国专利号4,778,810中描述，其教授通过引用结合到本文中。
用于MDI′s时，可将活性药物溶于或悬浮于合适的气雾剂抛射剂，例如氯氟烃(CFC)或氢氟烷(HFC)中。此类混悬液每气雾剂剂量将含有10mg-100mg活性药物。合适的CFC抛射剂包括三氯一氟甲烷(抛射剂11)、二氯四氟甲烷(抛射剂114)和二氯二氟甲烷(抛射剂12)。合适的HFC抛射剂包括四氟乙烷(HFC-134a)和七氟丙烷(HFC-227)。
当掺入气雾剂抛射剂时，优选将活性药物处理成具有上述干粉制剂尺寸的颗粒。然后可使这些颗粒悬浮于抛射剂中，但通常用表面活性剂涂覆，以提高/促进它们的分散。合适表面活性剂的定义同上述液体制剂。抛射制剂还可包含低级醇，例如乙醇(最高达30％(重量))和其它添加剂，以保持或提高化学稳定性和生理可接受性。适用于抛射制剂的添加剂包括上述表面活性剂，例如山梨醇(sorbitals)、油酸和卵磷脂。有关此类添加剂的更多信息，参见G.W.Hallworth.″The formaion and evaluaion of pressurised metered-dose inhalers″(加压剂量计量吸入器的形成和评价)，Drug Delivery to the Lung，D.Ganderton and T.Jones(编辑)，Ellis Horword，Chichester，U.K.，第87-118页。
活性药物必需的准确剂量将根据患者的年龄、体重、性别和病症、所治疗疾病的性质和严重性等而变化；因此，确切的有效量应由护理人员决定。但是，活性药物治疗疾病的总雾化剂量通常为约1或2mg至20、50或100mg/日。通常，活性药物的总剂量以一些独立的雾化剂量释放。
用以下非限定性实施例更详细地解释本发明。
注to＝至实施例1(S)-1-[(3-甲磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(280mg，0.93mmol)的4mL乙腈和三乙胺(210μL，1.5mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备1 M甲磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将甲磺酰氯溶液(1.5mL，1.5mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到260mg单-TFA盐。71％收率。
H NMR(CD3N，400MHz)δ 5.36(bs，1H)，4.72(t，1H，J＝5.3Hz)，3.93(s，2H)，3.65(m，1H)，3.47(m，1H)，3.0(s，3H)，2.1 to 2.4(m，9H)，1.9(m，7H)，1.63(m，1H).
实施例2
(S)-1-[(3-乙磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(60mg，0.2mmol)的1mL乙腈和三乙胺(56μL，0.4mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.3 M 2，2，2-三氟乙烷磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰氯溶液(1.0mL，0.3mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到15mg单-TFA盐。15％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 5.25(bs，1H)，4.71(t，1H，J＝5.5Hz)，3.91(s，2H)，3.65(dt，1H，J＝5.8，9.7Hz)，3.48(dt，1H，J＝9.66，6.6Hz)，3.042(q，2H，J＝7.3Hz)，2.1 to 2.4(m，11H)，1.9(m，5H)，1.64(m，2H)，1.3(t，3H，J＝7.3Hz)实施例3(S)-1-[(3-(2，2，2-三氟)-乙磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(60mg，0.2mmol)的1mL乙腈和三乙胺(56μl，0.4mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.3 M乙磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将乙磺酰氯溶液(1.0mL，0.3mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到10mg单-TFA盐。10％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ5.96(bs，1H)，4.72(t，1H，J＝5.7Hz)，4.05(q，2H，J＝9.38Hz)，3.92(s，2H)3.65(dt，1H，J＝5.9，9.75)，3.49(dt，1H，J＝9.64，7.7)，2.0 to 2.3(m，8H)，1.72 to 1.94(m，8H)，1.65(m，2H)实施例4(S)-1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(150mg，0.5mmol)的3mL乙腈和三乙胺(105μl，0.75mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.5 M 4-氟苯基磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰氯溶液(1.5mL，0.75mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到112mg单-TFA盐。39％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 7.9(dd，2H，J＝5.2，9.9Hz)，7.27(d，2H，J＝8.8Hz)，5.85(s，1H)，4.675(t，1H，J＝5.75Hz)，3.8(s，1H)，3.59(dt，1H，J＝5.49，9.7Hz)，3.44(dt，1H，J＝9.4，7.7Hz)，2.0 to 2.3(m，7H)，1.5 to 1.85(m，11H).
实施例5
6-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基氨基)烟腈 搅拌下，向(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(220mg，0.73mmol)的0.5mL DMF溶液中加入2-氯-5-氰基吡啶(350mg，2.53mmol)。将反应物加热至90℃，并在该温度下保持18h。反应物经LC/MS分析，产物转化率约为50％。将粗反应混合物在高真空下干燥3h，然后经闪层析纯化。将过量2-氯-5-氰基吡啶用二氯甲烷洗脱，将6-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基氨基)-烟腈用10％甲醇/二氯甲烷洗脱(66mg，22.4％收率)，为浅橙色吸湿性固体。
1H NMR (CD3N，400MHz)δ 8.322(d，1H，J＝1.5Hz)，7.57(dd，1H，J＝2.35，8.98Hz)，6.54(d，1H，J＝8.98Hz)，4.7(dd，1H，J＝5.4，6.0Hz)，3.9(d，2H，J＝2.28Hz)，3.64(dt，1H，J＝5.89，9.74Hz)，3.46(dt，1H，J＝9.6，7.7Hz)，2.42(m，6H)，2.26(m，6H)，2.15(m，3H)，1.19(m，3H).
实施例6N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-N，N-二甲基-磺酰胺 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(150m，0.5mmol)的3mL乙腈和三乙胺(105μl，0.75mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.5 M二甲基氨磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该氨磺酰氯溶液(1.5mL，0.75mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到72mg单-TFA盐。27％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 5.1(bs，1H)，4.69(t，1H，J＝5.4Hz)，3.874(s，2H)，3.62(dt，1H，J＝5.6，9.6Hz)，3.44(dt，1H，J＝9.8，7.7Hz)，2.77(s，1H)，2.7(s，6H)2.08 to 2.35(m，9H)，1.58 to 1.9(m，9H)实施例71-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-3-(4-氟苯基磺酰基)脲 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(60mg，0.2mmol)的1mL乙腈和三乙胺(56μl，0.4mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.3 M 4-氟苯磺酰基异氰酸酯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰基异氰酸酯溶液(1.0mL，0.3mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到20mg单-TFA盐。20％收率。
实施例8-9中间体和其它活性化合物实施例81-氨基-4-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛烷
在氮气下，将1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷(7.01g，50mmol)(按以下实施例24中所述制备)和三乙胺(20mL，144 mmol)的无水乙腈(150mL)溶液用碳酸钾(40g，290mmol)处理，在冰浴上冷却，滴加二甲基氨磺酰氯(4.31g，30mmol)处理。将混合物升温至室温，搅拌18h，然后用二氯甲烷(250mL)稀释，用DOWEX550A-OH氢氧化物树脂(20g，先用乙腈和二氯甲烷冲洗，然后加入)处理。将溶液搅拌1h，通过Celite硅藻土过滤，将滤液真空浓缩。将残渣溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～400cc)上，先用7％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到1，4-二(二甲基氨基磺酰基氨基)-双环[2.2.2]辛烷(2.42g)，然后用90∶9∶1的二氯甲烷/-甲醇/氢氧化铵洗脱，得到1-氨基-4-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛烷(3.31g)，再用60∶30∶10的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到回收的1，4-二氨基双环[2.2.2]-辛烷(3.90g)。基于回收的原料，主题物质的收率为60％。[M+H]+＝248.4。1H NMR(CDCl3)δ 4.22(br s，1H)，2.73(s，6H)，1.88(m，6H)，1.60(m，6H)。
实施例9(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将1-氨基-4-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛烷(3.66g，14.8mmol)(按以上实施例8中所述制备)、碳酸钾(20.7g，150mmol)和碘化钾(0.50g，3.0mmol)在无水N，N-二甲基甲酰胺(60mL)中的混合物用(S)-1-氯乙酰基-2-氰基吡咯烷(2.68g，15.5mmol)处理，在室温下搅拌18h，然后与二氯甲烷(180mL)和三乙胺(8mL)混合。搅拌几分钟后，将混合物通过Celite硅藻土过滤，将滤液真空浓缩(彻底除去DMF)，得到粗浅黄色固体。将该固体溶于乙腈(20mL)，用乙醚(25mL)稀释，搅拌一段时间，得到沉淀，将其冷却，过滤。将固体用几份冷3∶1的乙醚/乙腈冲洗，真空干燥，得到3.56g白色固体。将合并的滤液真空浓缩，经硅胶(～200cc)层析，依次用7％甲醇/乙酸乙酯、7％甲醇/二氯甲烷洗脱，又得到另外的主题物质(1.97g)。(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷的总收率为5.53g(97％)。+＝384.4.1HNMR(CDCl3)δ4.70-4.82(m，1H)，4.08(s，1H)，3.30-3.70(m，4H)，2.75(s，6H)，2.00-2.35(m，4H)，1.90(m，6H)，1.65(m，6H).
实施例10-19其它活性化合物的实施例实施例10(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷 将(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(83mg，0.30mmol)和三乙胺(0.21mL，1.5mmol)的无水二氯甲烷(1.5mL)冰冷却溶液，用4-氟苯磺酰氯(64mg，0.33mmol)的无水二氯甲烷(0.5mL)溶液滴加处理，将混合物在室温下搅拌2.5h，然后真空浓缩。将残渣再溶于二氯甲烷，装载在硅胶(～15cc)柱上，依次用2％、4％、6％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到87mg(67％)(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷，为白色泡沫状物。+＝435.4.1H NMR(CDCl3)δ 7.87(dd，2H，J＝9Hz，6Hz)，7.15(t，2H，J＝9Hz)，4.71-4.76(m，1H)，4.56(s，1H)，3.20-3.70(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.78(m，6h)，1.56(m，6H).
实施例11(S)-2-氰基-1-(1-(4-氰基苯磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷和HCl盐 将(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(83mg，0.30mmol)和三乙胺(0.21mL，1.5mmol)的无水二氯甲烷(2.0mL)冰冷却溶液，用4-氰基苯磺酰氯(66.5mg，0.33mmol)的无水二氯甲烷(1.0mL)溶液滴加处理，将混合物在5℃下搅拌4h，然后真空浓缩。将残渣再溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～20cc)上，依次用5％、10％甲醇/乙酸乙酯洗脱，得到64mg(48％)(S)-2-氰基-1-(1-(4-氰基苯磺酰基氨基)双环-[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷，为白色固体。+＝42.4.1H NMR(CDCl3)δ7.95-8.01(m，2H)，7.76-7.82(m，2H)，4.78-4.84(m，1H)，4.73(br s，1H)，3.20-3.70(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.80(m，6H)，1.60(m，6H).
将主题游离碱(64mg，0.145mmol)的无水THF(1mL)溶液/悬浮液用0.25N HCl的乙醚溶液(0.7mL，0.175mmol)处理，用乙醚稀释，搅拌几分钟，过滤，将固体用乙醚冲洗，收集，真空干燥，得到51mg(74％)主题HCl盐，为白色固体。
实施例12(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[3.2.1 ]辛-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(69mg，0.35mmol)的无水二氯甲烷(2mL)冷(5℃)溶液依次用碳酸钾(210mg，1.5mmol)、二甲基氨磺酰氯(50.3mg，0.35mmol)处理。将混合物在5℃下搅拌6h，再用二甲基氨磺酰氯(35mg，0.25mmol)处理，再搅拌1小时，用三乙胺(0.14mL，1.0mmol)处理，然后在室温下搅拌15h。将混合物通过Celite硅藻土过滤，真空浓缩滤液。将残渣溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～20cc)上，依次用7％甲醇/乙酸乙酯、7％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷(28mg，29％)，为无色玻璃状物。+＝384.4.1H NMR(CDCl3)δ 4.70-4.85(m，1H)，4.59(s，1H)，3.35-3.70(m，4H)，2.75(s，6H)，2.10-2.30(m，4H)，1.90-2.02(m，2H)，1.63-1.85(m，5H)，1.40-1.63(m，5H).
实施例13(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷
在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(52.5mg，0.20mmol)、三乙胺(0.14mL，1.0mmol)和碳酸钾(0.30g，2.2mmol)的无水乙腈(1.5mL)冷(5℃)溶液用二甲基氨磺酰氯(36mg，0.25mmol)处理，在5℃下搅拌1h，在室温下搅拌3h，用二氯甲烷(6mL)稀释。将混合物过滤，将滤液真空浓缩，再溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～20cc)上，然后用2％、3％、4％和5％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基-磺酰基氨基)双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)-吡咯烷(39mg，53％)，为无色玻璃状物。+＝370.3.1H NMR(CDCl3)δ 4.70-4.90(m，2H)，3.30-3.70(m，4H)，2.73(s，6H)，2.00-2.30(m，8H)，1.70-1.90(m，6H).
实施例14(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基-氨基)双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(55.3mg，0.20mmol)的无水二氯甲烷(1mL)冷(5℃)溶液依次用三乙胺(0.14mL，1.0mmol)、4-氟苯磺酰氯(59mg，0.30mmol)处理。在室温下搅拌2.5h。将混合物真空浓缩，将残渣溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～15cc)上，然后依次用2％甲醇/乙酸乙酯、7％甲醇/乙酸乙酯洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基氨基)双环[3.2.1]辛-3-基)-氨基乙酰基)吡咯烷(57mg，66％)，为白色泡沫状物。+＝435.4.1H NMR(CDCl3)δ7.89(m，2H)，7.16(m，2H)，4.90-5.00(m，1H)，4.70-4.78(m，1H)，3.30-3.65(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.40-1.90(m，12H).
实施例15(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基-氨基)双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(52.5mg，0.20mmol)的无水二氯甲烷(1.5mL)冷(5℃)溶液依次用三乙胺(0.14mL，1.0mmol)、4-氟苯磺酰氯(43mg，0.22mmol)的二氯甲烷(0.5mL)溶液处理，在5℃下搅拌1.5h。将混合物真空浓缩，将残渣再溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～15cc)上，然后依次用3％甲醇/二氯甲烷、5％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基氨基)双环[3.1.1]-庚-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷(80mg，95％)，为白色泡沫状物。+＝421.3.1H NMR(CDCl3)δ7.87(dd，2H，J＝9Hz，6Hz)，7.16(t，2H，J＝9Hz)，5.35-5.50(m，1H)，4.68-4.77(m，1H)，3.25-3.65(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.85-2.00(m，5H)，1.55-180(m，5H).
实施例161-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]-1-(噻唑烷-3-基)乙酮
向用冰浴冷却的2-(3-氨基金刚烷基)-1-(噻唑烷-3-基)乙酮(100mg，0.339mmol)的4ml THF和三乙胺(1ml)溶液中加入4-氟苯磺酰氯(80mg，0.41mmol)。将反应混合物搅拌18小时，然后用LCMS检查(M+1＝454)。将粗产物浓缩，经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到63mg单TFA盐。(32.8％收率)。
1H NMR(CD3CN，400MHz)，δ7.955 to 7.90(m，2H)，7.29(t，2H，J＝8.4)，5.9(b，1H)，4.54(s，1H)，4.49(s，1H)，3.88(s，1H)，3.865(s，1H)，3.8 to 3.75(m，1H)，3.71(t，1H，J＝6.16)，3.151(t，1H，J＝6.12)，3.05(t，1H，J＝6.16)，2.25(b，2H)，2.02(s，2H)，2.01 to 1.93(m，4H)，1.84to 1.65(m，7H)，1.53 to 1.50(m，2H).
实施例171-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-3，3-二氟吡咯烷 向用冰浴冷却的2-(3-氨基金刚烷基)-1-(3，3-二氟吡咯烷-1-基)乙酮(80mg，0.26mmol)的4ml THF和三乙胺(1ml)溶液中加入4-氟苯磺酰氯(50mg，0.26mmol)溶液。将反应混合物搅拌18小时，然后用LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝472。然后将粗物质浓缩，经硅胶柱层析纯化，用DCM/MeOH作洗脱溶剂，得到50mg 1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-3，3-二氟吡咯烷(42％收率)。
1H NMR(CD3CN，400MHz)，δ7.951 to 7.896(m，2H)，7.285(t，2H，J＝8.793)，6.006(s，1H)，3.902 to 3.621(m，6H)，2.572 to2.344(m，3H)，2.243(b，2H)，1.988(s，1H)，1.831(s，4H)，1.798 to 1.648(m，5H)，1.523(b，2H).
实施例18
1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-4-氰基噻唑烷 按1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-3，3-二氟吡咯烷的所述相同方法合成该化合物。将粗化合物浓缩，经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。MS(ESI)m/z＝479(M+H)+。9％收率。
实施例19-22活性化合物的其它实施例实施例19(S)-1-[(3-氨基氨磺酰基-1-金刚烷基)-氨基]乙酰基-2-氰基吡咯烷 向(S)-1-[3-(叔丁基-甲基氨基甲酰基氨磺酰基-1-金刚烷基)-氨基]乙酰基-2-氰基吡咯烷(200mg，0.41mmol)的7ml二氯甲烷溶液中加入2ml TFA。将反应混合物搅拌2小时。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝382。将粗产物浓缩，并经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到160mg单TFA盐。(77.7％收率)。
1HNMR(CD3CN，400MHz)，85.40(b，2H)，4.72(t，1H，J＝5.56Hz)，3.92(s，2H)，3.65(dt，1H，J＝4.9，J＝9.38)，3.47(dt，1H，J＝7.62，J＝9.38)，2.78(b，2H)，2.35(t，2H，J＝2.3)，2.26 to 2.08(m，7H)，2.0 to 1.82(m，3H)，1.67 to 1.55(m，2H).
实施例20N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基吡咯烷 N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基唑烷酮(50mg，0.11mmol)的1ml乙腈和三乙胺(28μl，0.2mmol)溶液。将吡咯烷(10μl，0.12mmol)加入溶液中，将该溶液加热至90℃，保持18h，以180rpm振动。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝436。将粗产物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至1ml。样品经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到20mg单TFA盐。33％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ5.19(bs，1H)，4.71(t，1H，J＝5.3Hz)，3.90(s，2H)，3.64(m，1H)，3.47(q，1H，J＝8.0Hz)，3.23(s，4H)，2.35(bs，4H)，2.25(m，2H)，2.18(m，4H)，1.89(m，9H)，1.6(s，2H)实施例21N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-N-(4-氟苄基)磺酰胺
N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基唑烷酮(50mg，0.11mmol)的1ml乙腈和三乙胺(28μl，0.2mmol)溶液。将4-氟苄胺(14μl，0.12mmol)加入溶液，将该溶液加热至90℃，保持18h，以180rpm振动。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝490。将粗产物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至1ml。样品经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到20mg单TFA盐。30％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ7.41(t，2H，J＝6.4Hz)，7.12(t，2H，J＝8.9Hz)，4.71(t，1H，J＝5.2Hz)，4.14(s，2H)，3.90(s，2H)，3.62(m，1H)，3.46(q，1H，J＝8.2Hz)，2.23(m，6H)，2.14(m，2H)，1.89(m，9H)，1.62(s，2H)实施例22N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-N-(4-氟苯乙基)磺酰胺
N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基唑烷酮(50mg，0.11mmol)的1ml乙腈和三乙胺(28μl，0.2mmol)溶液。将4-氟苯乙胺(16μl，0.12mmol)加入溶液，将该溶液加热至90℃，保持18h，以180rpm振动。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝504。将粗产物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至1ml。样品经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到20mg单TFA盐。30％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 7.30(t，2H，J＝6.2Hz)，7.08(t，2H，J＝8.9Hz)，4.70(t，1H，J＝5.3Hz)，3.89(s，2H)，3.63(m，1H)，3.46(q，1H，J＝9.2Hz)，3.19(bs，2H)，2.85(t，2H，J＝6.8Hz)，2.32 to 2.20(m，6H)，2.18(m，2H)，1.86(m，9H)，1.59(s，2H)实施例23-33合成中间体或前体化合物实施例231，4-二羧基双环[2.2.2]辛烷 搅拌下，将1，4-二甲酯基双环[2.2.2]辛烷(31.7g，0.14mol)的四氢呋喃(200mL)和异丙醇(70mL)溶液用氢氧化锂水合物(17.7g，0.42mol)的水(200mL)溶液处理，搅拌下，将混合物加热至60℃-70℃，保持2.5h。将有机溶剂真空除去，将碱性水溶液过滤，然后将滤液在冰浴上冷却，用浓盐酸(40mL)酸化。将固体过滤，用冷水冲洗，并部分晾干过夜，然后再在真空下干燥，用乙腈研磨，再真空干燥，得到27.19g(98％)主题物质，为白色固体。未得到MS。1H NMR(d6-DMSO)δ12.09(br s，2H)，1.66(s，12H)。
实施例24
1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷二盐酸盐 在氮气下，在Dean-Stark阱下，将1，4-二羧基双环[2.2.2]辛烷(9.91g，50mmol)的甲苯(225mL)悬浮液共沸至干，然后冷却至室温，用三乙胺(20mL，143mmol)和叠氮化磷酸二苯酯(33.0g，120mmol)处理。将溶液缓慢、小心升温至80℃(观察到一些放热和产生大量气体)，并在80-90℃下搅拌3h，然后真空浓缩，将甲苯除去，将残渣在冰浴上冷却，用6N盐酸(150mL，900mmol)处理。撤除冰浴，将混合物在室温下搅拌3h，然后部分浓缩，除去大部分水。加入乙腈(600mL)，将悬浮液在冰箱中冷却1小时，过滤，将固体用乙腈冲洗，真空干燥，得到9.31g(87％)主题物质，为白色固体。[M+H]+＝141.3。1H NMR(d6-DMSO)δ 8.24(br s，6H)，1.81(s，12H)。
实施例251，3-二甲酯基双环[3.2.1]辛烷 将在装有磁搅拌器、加料漏斗和气体入口/温度计的500mL 3颈圆底烧瓶中的无水二异丙胺(11.0mL，78 mmol)的无水THF(60mL)冷(-67℃)溶液，通过注射器用2.4N正丁基锂/己烷(30mL，72mmol)，以瓶温保持在＜-50℃的速度处理，升温至0℃，保持5分钟，然后再冷却(-67℃)。滴加入1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(DMPU，36.3mL，300mmol，经分子筛干燥)，以保持瓶温＜-60℃，然后，同样滴加入环己烷-1，3-二甲酸二甲酯(12.01g，60mmol)的无水THF(20mL)溶液。在-67℃下1h后，滴加入1-溴-2-氯乙烷(12.05g，84mmol)的无水THF(15mL)溶液，以保持瓶温＜-50℃，在1.5h内，将混合物升温至室温，在室温下搅拌18h，然后在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(50mL)淬灭。将有机溶剂真空除去，将含水残渣用9∶1的己烷/乙酸乙酯(150mL，100mL，2×50mL)萃取。将合并的有机萃取液用水(100mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩。将残渣溶于二氯甲烷，通过60mL垂熔玻璃漏斗中的氧化铝垫(用二氯甲烷洗脱)，得到15.36g(理论值的97％)浅黄色油状物，它主要是含少量杂质的期望中间体。
在氮气下，将在500mL 3颈烧瓶中的1-(2-氯乙基)-1，3-二甲酯基环己烷(来自60mmol环己烷-1，3-二甲酸二甲酯的所有半纯化物质)和DMPU(36.3mL，300mmol)的无水THF(150mL)溶液冷却至-67℃，该烧瓶上装有磁搅拌器、加料漏斗和气体入口/温度计。同时，在氮气下，通过注射器，将无水二异丙胺(11.0mL，78mmol)的无水THF(75mL)冷(-67℃)溶液用2.4N正丁基锂/己烷(30mL，72mmol)处理，使混合物升温至0℃，保持5min。然后再冷却(-67℃)。将LDA溶液分次(～6次)通过导管加入其它溶液中，加入速度使瓶温保持＜-60℃，然后将混合物在-67℃下搅拌30min，在1.5h内升温至室温，然后在室温下搅拌18h，在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(50mL)淬灭。将有机溶剂真空除去，将含水残渣用9∶1的己烷/乙酸乙酯(150mL，100mL，2×50mL)萃取。将合并的有机萃取液用水(100mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩。将残渣溶于二氯甲烷，并通过60mL垂熔玻璃漏斗中的氧化铝垫(用二氯甲烷洗脱)，得到粗主题物质(9.52g)，为浅黄色油状物。经硅胶(～400cc)层析，依次用40％、50％二氯甲烷/己烷、单独二氯甲烷、10％乙酸乙酯/二氯甲烷洗脱，得到8.32g(按环己烷-1，3-二甲酸二甲酯计，两步收率61％)纯化的主题物质，为极浅黄色油状物。+＝226.9.1H NMR(CDCl3)δ3.66(s，6H)，2.20-2.30(m，1H)，2.00-2.10(m，2H)，1.70-1.80(m，5H)，1.55-1.65(m，4H).
实施例261，3-二羧基双环[3.2.1]辛烷 搅拌下，将1，3-二甲酯基双环[3.2.1]辛烷(8.26g，36.5mmol)的四氢呋喃(50mL)和异丙醇(16mL)溶液用氢氧化锂水合物(4.20g，100mmol)的水(50mL)溶液处理，搅拌下，将混合物加热至60-70℃，保持2h。将有机溶剂真空除去，将碱性水溶液在冰浴上冷却，用浓盐酸(10mL)酸化。将固体过滤，用冷水冲洗，并部分晾干过夜，然后再真空干燥，用乙腈研磨，再真空干燥，得到6.25g(86％)主题物质，为白色固体。未得到MS。1H NMR(CDCl3+滴入d6-DMSO)δ2.15-2.25(m，1H)，1.95-2.05(m，2H)，1.40-1.70(m，9H)。
实施例271，3-二氨基双环[3.2.1]辛烷二盐酸盐 在氮气下，在Dean-Stark阱下，将1，3-二羧基双环[3.2.1]辛烷(6.15g，31mmol)的甲苯(150mL)悬浮液共沸至干，然后冷却至室温，用三乙胺(12.2mL，87.5mmol)和叠氮化磷酸二苯酯(20.4g，74mmol)处理。将溶液缓慢、小心升温至80℃(观察到一些放热和产生大量气体)，并在80-90℃下搅拌3h，然后真空浓缩，将甲苯除去，将残渣在冰浴上冷却，用6N盐酸(60mL，360mmol)处理。撤除冰浴，将混合物在室温下搅拌3h，然后部分浓缩，除去大部分水。加入乙腈(150mL)，将悬浮液在冰箱中冷却1小时，过滤，将固体用乙腈冲洗，真空干燥，得到5.25g(79％)主题物质，为白色固体。[M+H]+＝141.3。1H NMR(d6-DMSO)δ 8.55(br s，6H)，2.23(m，1H)，1.91(m，2H)，1.55-1.75(m，9H)。
实施例281，3-二甲酯基双环[3.1.1]庚烷 在氮气下，通过注射器，将无水二异丙胺(3.65mL，26 mmol)的无水THF(20mL)冷(-67℃)溶液用2.5N正丁基锂/己烷(9.6mL，24mmol)处理，升温至0℃，保持5min，然后再冷却(-67℃)。通过加料漏斗滴加入DMPU(12.1mL，100mmol)，以使瓶温保持＜-60℃，然后，同样滴加入环己烷-1，3-二甲酸二甲酯(4.00g，20mmol)的无水THF(10mL)溶液。在-67℃下1h后，滴加入二碘甲烷(7.23g，27mmol)的THF(10mL)溶液，然后在1h内，使混合物升温至室温，搅拌1h，在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(20mL)淬灭。将有机溶剂真空除去，加入水(30mL)，将水溶液用己烷(100mL，然后2×50mL)萃取。将合并的有机萃取液用水(75mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩，然后溶于二氯甲烷，通过垂熔玻璃漏斗(30mL)中的氧化铝垫。将浓缩的滤液经硅胶层析(～200cc，用1∶1的己烷/二氯甲烷洗脱)，得到4.65g(68％)1-碘甲基-1，3-二甲酯基环己烷，为无色油状物。
在氮气下，将以上中间体(4.59g，13.5mmol)和DMPU(7.25mL，60mmol)的无水THF(30mL)溶液冷却至-67℃。同时在氮气下，通过注射器，将无水二异丙胺(2.6mL，18mmo1)的无水THF(20mL)冷(-67℃)溶液用2.4N正-丁基锂/-己烷(6.25mL，15mmol)处理，升温至0℃，保持5分钟，再冷却(-67℃)。将LDA溶液通过导管分次转移至其它溶液中，其速度使瓶温保持＜-60℃，将合并的溶液在-67℃下搅拌30分钟，在75分钟内，升温至室温，在室温下搅拌4h。将混合物在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(20mL)淬灭，然后部分真空浓缩，除去有机物，用己烷(3×50mL)萃取。将合并的萃取液用水(50mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩，溶于二氯甲烷，通过30mL垂熔玻璃漏斗中的氧化铝垫过滤。将浓缩的滤液经硅胶层析(～120cc，用10％乙酸乙酯/己烷洗脱)，得到1.97g(69％)主题物质，为无色油状物。[M+H]+＝213.2。1H NMR(CDCl3)δ3.66(s，6H)，2.45-2.55(m，2H)，1.75-2.00(m，8H)。
实施例291，3-二羧基双环[3.1.1]庚烷 搅拌下，将1，3-二甲酯基双环[3.1.1]庚烷(1.90g，8.95mmol)的四氢呋喃(25mL)和异丙醇(8mL)溶液用氢氧化锂水合物(2.1g，50mmol)的水(25mL)溶液处理，搅拌下，将混合物加热至60-70℃，保持3h。将有机溶剂真空除去，将碱性水溶液在冰浴上冷却，用6N盐酸(10mL)酸化。将固体过滤，用冷水洗涤，并部分晾干过夜，然后进一步真空干燥，得到6.25g(86％)主题物质，为白色固体。未得到MS，1H NMR(CDCl3)δ 2.40-2.50(m，2H)，1.90-2.00(m，4H)，1.80-1.90(m，2H)，1.70-1.80(m，2H)。
实施例30
1，3-二氨基双环[3.1.1]庚烷二盐酸盐 在氮气下，将1，3-二羧基双环[3.1.1]庚烷(1.00g，5.43mmol)的无水甲苯(35mL)悬浮液用三乙胺(2.65mL，19mmol)和叠氮化磷酸二苯酯(3.72g，13.5mmol)处理，升温至80℃，在80-90℃下搅拌3h。将溶液真空浓缩，在冰浴上冷却，用6N HCl(16mL)处理。将混合物在室温下搅拌16h，用乙醚(2×25mL)萃取，真空浓缩，然后将残渣用乙腈研磨，干燥，得到560mg(52％)主题物质，为白色固体。[M+H]+＝127.5。1H NMR(d6-DMSO)δ8.66(br s，6H)，2.30-2.40(m，2H)，1.90-2.00(m，2H)，1.70-1.90(m，6H)。
实施例32制备二胺游离碱的通用方法由二盐酸盐制备1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷将DOWEX550A-OH氢氧化物树脂(Aldrich，75g)悬浮于甲醇，过滤，用甲醇冲洗，部分晾干。将部分1，4-二氨基-双环[2.2.2]辛烷二盐酸盐(10g，46.8mmol)溶于甲醇(200mL)，然后用以上羟基树脂处理，搅拌30min(确保所有的白色块状物全部溶解)。将混合物过滤，将树脂用甲醇冲洗，将滤液真空浓缩，得到6.46g(98％)1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷游离碱，为白色固体(注意化合物在空气中容易变为碳酸盐，所以必须储存在氮气下)。
实施例32
(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷在氮气下，将1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷游离碱(1.07g，7.6mmol)和碳酸钾(4.5g，32.6mmol)的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF，15mL)溶液用(S)-1-氯乙酰基-2-氰基-吡咯烷(690mg，4.0mmol)处理，在室温下搅拌1 6h。将混合物与二氯甲烷(50mL)混合，通过Celite硅藻土过滤，将滤饼用二氯甲烷冲洗，将滤液真空浓缩(彻底除去DMF)。将粗残渣装载在硅胶柱(～125cc)上，用4∶1的二氯甲烷/甲醇洗脱，得到(S，S)-1，4-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[2.2.2]-辛烷(160mg，10％)，为白色固体，然后用83∶15∶2的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(715mg，65％)，为蜡状白色固体。最后，将柱用70∶23∶7的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到回收的1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷游离碱(373mg)。
(S，S)-1，4-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[2.2.2]辛烷[M+H]+＝413.4.1H NMR(CDCl3)δ 4.70-4.90(m，2H)，3.25-3.75(m，8H)，2.00-2.40(m，8H)，1.60(br s，12H).
(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷[M+H]+＝277.3.1H NMR(d6-DMSO)δ4.70(m，1H)，3.57(m，1H)，3.37(m，1H)，3.24(m，2H)，1.85-2.20(m，4H)，1.45(br s，12H).
实施例33
(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷 在氮气下，将1，3-二氨基双环[3.2.1]辛烷游离碱(743mg，5.3mmol)和碳酸钾(3.18g，23mmol)的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF，10mL)溶液用(S)-1-氯乙酰基-2-氰基-吡咯烷(483mg，2.8mmol)处理，在室温下搅拌18h。将混合物与二氯甲烷(35mL)混合，通过Celite硅藻土过滤，将滤饼用二氯甲烷冲洗，将滤液真空浓缩(彻底除去DMF)。将粗残渣装载在硅胶柱(～100cc)上，用4∶1的二氯甲烷/甲醇洗脱，得到(S，S)-1，3-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[3.2.1]-辛烷(204mg，18％)，为浅黄色泡沫状物，然后用83∶15∶2的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(568mg，73％)，为浅黄色油状物。最后，将柱用70∶23∶7的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到回收的1，3-二氨基双环[3.2.1]辛烷游离碱(210mg)。
(S，S)-1，3-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[3.2.1]辛烷[M+H]+＝413.3.1H NMR(CDCl3)δ4.70-4.85(m，2H)，3.30-3.70(m，8H)，2.00-2.40(m，8H)，1.40-1.80(m，12H).
(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷[M+H]+＝277.4.1H NMR(CDCl3)δ4.70-4.85(m，1H)，3.30-3.70(m，4H)，2.00-2.40(m，4H)，1.40-1.80(m，12H).
实施例34
(S)-1-[(3-(4-(三氟甲基)苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 向(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(100mg，0.33mmo1)的2mL四氢呋喃溶液中加入三乙胺(100μl，1mmol)。预先制备0.33 M 4-(三氟甲基)苯基磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰氯溶液(1.0mL，0.33mmol)滴加到胺溶液中，使反应在室温下进行18小时。将粗反应混合物蒸发至干，用CH2Cl2稀释至1mL，装载到5g硅胶上。依次用3倍柱体积的CH2Cl2、3倍柱体积的10％MeOH/CH2Cl2洗脱，得到产物(81mg，48.1％收率)。MS(ESI)m/z＝511(M+H)+。
实施例352-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基氨基)-4-溴-嘧啶 向2-氯-4-溴嘧啶(253mg，1.32mmol)中加入(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(100mg，0.33mmol)的0.25mLDMF溶液。将反应物加热至90℃，在该温度下保持18h。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至2mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到1.0mg单-TFA盐。0.5％收率。MS(ESI)m/z＝459/461(M+H)+。
实施例36-62合成其它活性化合物按类似于以上所述那些方法，尤其在以上实施例4、实施例10、实施例39和实施例40中所述方法制备以下化合物。
实施例63抑制二肽基肽酶IV(DPP-IV)活性使用猪二肽基肽酶IV(Sigma，D-7052)。在37℃下，将测试化合物和/或溶媒与酶(70μU/ml)在Tris-HCl pH 8.0中一起预温育15分钟。然后加入Ala-Pro-AFC(20μM)，再温育30分钟。然后用荧光分光光度法读取蛋白水解产物AFC的浓度。用一式两份的8点浓度曲线计算IC50值，或在两个剂量水平上，一式两份测量抑制百分率。
表1-DPP-IV IC50值
表2-DPP-IV的抑制百分率
前述用于举例说明本发明，不应视为对本发明的限制。本发明由权利要求书限定，并且各权利要求的等同权利要求将包括在其中。
权利要求
1.一种式I化合物或其药学上可接受的盐或前药 其中X为NR3或O；n为1或2；A为5-20个原子的双环或三环碳环，其中所述双环的每个桥具有至少一个原子；R1为 其中p和q独立为0或1；Y为CH2、CHF、CF2、O或S(O)m；W和Z独立为CH2、CHF或CF2；且其中由N、W、Y、Z与它们所连接的碳原子形成的环是饱和的，或任选含有一个双键；当X为NR3时，则R2为R4-SO2-；R5-SO2-NH-C(O)-；R6R7N-SO2-；或未被取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；或当X为O时，则R2为未被取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；R3选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R4选自卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R5选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R6和R7各自独立选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；或R6和R7一起形成C3-C7亚烷基；R8为H或氰基；m为0、1或2。
2.权利要求1的化合物，其中A为金刚烷基。
3.权利要求1的化合物，其中A为
4.权利要求1的化合物，其中A选自以下基团双环[2.1.1]己烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.3.1]壬烷，所述基团可任选包括一个或多个双建。
5.权利要求1的化合物，其中A选自 和
6.权利要求1的化合物，其中X为NR3，且R2为R4-SO2-。
7.权利要求1的化合物，其中X为NR3，且R2为R5-SO2-NH-C(O)-。
8.权利要求1的化合物，其中X为NR3和R6R7N-SO2-。
9.权利要求1的化合物，其中X为NR3，且R2为杂环基团。
10.权利要求1的化合物，其中X为O，且R2为杂环基团。
11.权利要求1的化合物，其中n为1。
12.权利要求1的化合物，其中n为2。
13.权利要求1的化合物，其中Y选自CHF、CF2、O和S(O)m；或q为1，且W选自CHF和CF2；或p为1，且Z选自CHF和CF2。
14.权利要求1的化合物，其中Y选自CHF、CF2、O和S(O)m；q为1，且W为CH2；和p为0。
15.权利要求1的化合物，其中Y选自CHF、CF2、O和S(O)m；或q为0；和p为1，且Z为CH2。
16.权利要求1的化合物，其中Y为CH2；q为1，且W选自CHF和CF2；和p为0。
17.权利要求1的化合物，其中Y为CH2；q为0；和p为1，且Z选自CHF和CF2。
18.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
19.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
20.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
21.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
22.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐。
23.一种药用组合物，所述组合物包含权利要求1的化合物和组合应用的药学上可接受的载体。
24.权利要求23的药用组合物，所述组合物为片剂或胶囊剂形式。
25.权利要求23的药用组合物，所述组合物为可肠胃外注射组合物。
26.一种在有需要的患者中抑制DPP-IV的方法，所述方法包括给予所述患者抑制所述患者中DPP-IV有效量的权利要求1的化合物。
27.权利要求26的方法，其中所述患者为人患者。
28.一种在有需要的患者中治疗糖尿病的方法，所述方法包括给予所述患者治疗所述糖尿病有效量的权利要求1的化合物。
29.权利要求28的方法，其中所述患者为人患者。
30.权利要求28的方法，其中所述糖尿病为II型糖尿病。
全文摘要
本发明涉及具有式(I)的一系列新化合物，其中X为NR
文档编号A61K31/4025GK101087756SQ200580031672
公开日2007年12月12日 申请日期2005年7月21日 优先权日2004年7月23日
发明者苏珊·玛丽·罗亚提, 詹姆斯·福特·伯恩斯, 简·约瑟夫·西辛斯基, 小冈纳·埃里克·杰格德曼, 罗伯特·詹姆斯·福格尔桑, 凯利·雷尼·格里芬, 塔特亚纳·戴尔科诺夫, 戴维·米德尔米斯 申请人:纽阿达有限责任公司
技术领域：
本发明涉及为二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂的一系列新化合物，及其盐和异构体；含此类化合物及其盐和异构体的药物制剂，和使用它们的方法，尤其用于治疗糖尿病。
背景技术：
肠促胰岛素激素、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和肠抑胃肽(GIP)负责＞50％营养刺激胰岛素释放，并对β-细胞葡萄糖活性(competence)、刺激β-细胞生长、分化、增殖和细胞存活起作用。在释放时，这些激素被广泛存在的丝氨酸蛋白酶、二肽基肽酶IV(DPP-IV)迅速灭活(GLP-1；t1/2＝1.5min)，二肽基肽酶IV通过特异性解离Pro或Ala末端氨基酸残基产生作用。已证明，抑制DPP-IV可延长GLP-1的半衰期，对刺激胰岛素分泌、抑制胰高血糖素释放和延缓胃排空产生有利作用。
通过维持活性GLP-1水平，通过刺激胰岛素基因表达和生物合成，增加表达β细胞的葡萄糖敏感机制和启动参与β细胞分化的基因，抑制DPP-IV具有减缓或甚至阻止2型糖尿病发展的潜力。由于GLP-1的降糖作用依赖高血糖，并随葡萄糖水平回到正常而降低，预期用DPP-IV抑制剂治疗期间，出现低血糖的概率很小。的确；长期抑制DPP-IV和用DPP-IV剔除的小鼠研究表明无副作用。
应用DPP-IV抑制剂延缓GIP和GLP-1失活，从而使胰岛素分泌增加，改善血糖控制。可以在动物模型和糖尿病患者中证实，由于恢复适当的胰岛素分泌和作用，致使身体总血糖控制改善。这种作用模式是该治疗原理的独特之处。以上研究提示，用DPP-IV抑制剂长期治疗2型糖尿病可能是安全的。
发明概述本发明的第一个方面是式I化合物或其药学上可接受的盐或前药 其中X为NR3(其中R3见以下描述)或O；n为1或2；A为5-20个原子的双环或三环碳环，其中双环的每个桥具有至少一个原子；R1为 其中p和q独立为0或1；Y为CH2、CHF、CF2、O或S(O)m；W和Z独立为CH2、CHF或CF2；且其中由N、W、Y、Z与它们所连接的碳原子形成的环是饱和的，或任选含有一个双键；R2为有机基团，如下进一步描述；R8为H或氰基；
m为0、1或2。
本发明的第二个方面是药用组合物，该组合物含有本文中所述化合物和组合应用的药学上可接受的载体。
本发明的第三个方面是在有需要的患者中抑制DPP-IV的方法，该方法包括给予所述患者抑制所述患者中DPP-IV有效量的本文中所述化合物。
本发明的第四个方面是治疗有需要的患者的糖尿病(尤其II型糖尿病)的方法，该方法包括给予所述患者治疗所述糖尿病有效量的本文中所述化合物。
本发明的第五个方面是本文中所述化合物或活性化合物在制备药物中的用途，该药物可用于本文中所述使用或治疗方法。
在某些实施方案中，给药步骤是透皮给药步骤(例如主动透皮给药步骤，例如离子电渗疗法、电穿孔法、超声导入法(sonophoresis)、热能或磁场导入法(magnetophoresis)，或通过将含所述活性药物的贴剂施用至所述患者的皮肤上来实施)。
在某些实施方案中，给药步骤通过吸入给药(例如经鼻内喷雾和/或通过吸入到所述患者的肺中)完成。
本发明的再一方面是在透皮递药装置中，其改进包括用本文中所述活性化合物作为该装置中的活性药物。此类装置包括贴剂(例如含有衬背和由所述衬背携带的至少一层粘结层的贴剂，且所述粘结层还含有所述活性药物；含有衬背、与所述衬背连接的贮库和粘结层的贴剂，且所述贮库还含有所述活性药物；含有衬背、与所述衬背连接的骨架和粘结层的贴剂，且所述骨架还含有所述活性药物)，且在某些实施方案中，任选还含有许多相连操作的显微操作针，并装配用于增加所述活性药物穿过患者皮肤的通量。
本发明的再一方面是在吸入递药装置中，其改进包括用本文中所述活性药物作为该装置中的活性药物。合适的装置包括鼻喷雾装置和肺给药装置。
在下述说明书中，将更详细地解释本发明的前述及其它目的和方面。
优选实施方案的详述本文中使用的“卤基”是指任何合适的卤素，包括-F、-Cl、-Br和-I。
本文中使用的“巯基”是指-SH基团。
本文中使用的“叠氮基”是指-N3基团。
本文中使用的“氰基”是指-CN基团。
本文中使用的“羟基”是指-OH基团。
本文中使用的“硝基”是指-NO2基团。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷基”是指含1-10个碳原子的直链或支链烃。烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、3-甲基己基、2，2-二甲基戊基、2，3-二甲基戊基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。本文中使用的“低级烷基”是烷基亚组，在优选的某些实施方案中，是指含1-4个碳原子的直链或支链烃基。低级烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。除非另外说明，术语“烷基(akyl)”或“低级烷基”将包括取代和未取代的烷基或低级烷基，这些基团可被选自以下的基团取代卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、卤代烷氧基、环烷氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、烯基-S(O)m、炔基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、烯基氨基、炔基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰氨基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基，其中m＝0、1或2。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烯基”是指含1-10个碳原子(或在低级烯基中，含1-4个碳原子)的直链或支链烃基，在直链中含有1-4个双建。烯基的代表性实例包括但不限于乙烯基、2-丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、4-戊烯基(pentyl)、3-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、2，4-庚二烯基等。除非另外说明，术语“烯基”或“低级烯基”将包括取代和未取代的烯基或低级烯基，且这些基团可被关于上述烷基和低级烷基所述的基团取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“炔基”是指含1-10个碳原子(或在低级炔基中，含1-4个碳原子)的直链或支链烃基，在直链中含有1个三建。炔基的代表性实例包括但不限于2-丙炔基、3-丁炔基、2-丁炔基、4-戊炔基(pentenyl)、3-戊炔基等。除非另外说明，术语“炔基”或“低级炔基”将包括取代和未取代的炔基或低级炔基，这些基团可被关于上述烷基和低级烷基所列举的相同基团取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷氧基”是指通过氧基-O-与母体分子部分连接的定义同本文的烷基或低级烷基。烷氧基的代表性实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰基”是指-C(O)R基团，其中R为任何合适的取代基，例如芳基、烷基、烯基、炔基、环烷基或本文中所述其它合适的取代基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“卤代烷基”是指通过本文中定义的烷基与母体分子部分连接的至少一个本文中定义的卤素。卤代烷基的代表性实例包括但不限于氯代甲基、2-氟乙基、三氟甲基、五氟乙基、2-氯-3-氟戊基等。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷硫基”是指通过本文中定义的硫基部分与母体分子部分连接的本文中定义的烷基。烷硫基的代表性实例包括但不限于甲硫基、乙硫基、叔丁基硫基、己硫基等。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“芳基”是指单环碳环环系统或具有一个或多个芳环的双环碳环稠合环系统。芳基的代表性实例包括甘菊环基、茚满基、茚基、萘基、苯基、四氢萘基等。除非另外说明，术语“芳基”将包括取代和未取代的芳基，且这些基团可被与上述列举的有关烷基和低级烷基相同的基团取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“芳基烷基”是指通过本文中定义的烷基与母体分子部分连接的本文中定义的芳基。芳基烷基的代表性实例包括但不限于苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、2-萘-2-基乙基等。
本文中使用的“氨基”表示-NH2基团。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷基氨基”表示-NHR基团，其中R为烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“芳基烷基氨基”表示-NHR基团，其中R为芳基烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“二取代的氨基”表示-NRaRb基团，其中Ra和Rb独立选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰氨基”表示-NRaRb基团，其中Ra为本文中定义的酰基，且Rb选自以下基团氢、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰氧基”表示-OR基团，其中R为本文中定义的酰基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酯基”是指-C(O)OR基团，其中R为任何合适的取代基，例如烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“酰胺基”是指-C(O)NRaRb基团，其中Ra和Rb为任何合适的取代基，例如烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“磺酰胺基”是指-S(O)2NRaRb基团，其中Ra和Rb为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“脲基”是指-N(Rc)C(O)NRaRb基团，其中Ra、Rb和Rc为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“烷氧基酰氨基”是指-N(Ra)C(O)ORb基团，其中Ra、Rb为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“氨基酰氧基”是指-OC(O)NRaRb基团，其中Ra和Rb为任何合适的取代基，例如H、烷基、环烷基、烯基、炔基或芳基。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“环烷基”是指含3、4或5至6、7或8个碳的饱和或部分不饱和的环状烃基(其可用下述杂环基团置换)。环烷基的代表性实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。这些环可任选被卤基或低级烷基取代。
在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用的“杂环基团”或“杂环基”或“杂环”是指单环-或双环-环系统。单环环系统由任何含1、2、3或4个杂原子的5或6元环作例证，所述杂原子独立选自氧、氮和硫。5元环具有0-2个双建，6元环具有0-3个双键。单环环系统的代表性实例包括但不限于氮杂环丁烷、氮杂、氮丙啶、二氮杂、1，3-二氧戊环、二烷、二噻烷、呋喃、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、异噻唑、异噻唑啉、异噻唑烷、异唑、异唑啉、异唑烷、吗啉、二唑、二唑啉、二唑烷、唑、唑啉、唑烷、哌嗪、哌啶、吡喃、吡嗪、吡唑、吡唑啉、吡唑烷、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡咯、吡咯啉、吡咯烷、四氢呋喃、四氢噻吩、四嗪、四唑、噻二唑、噻二唑啉、噻二唑烷、噻唑、噻唑啉、噻唑烷、噻吩、硫代吗啉、硫代吗啉砜、噻喃、三嗪、三唑、三噻烷(trithiane)等。双环环系统由稠合至本文中定义的芳基、本文中定义的环烷基或本文中定义的另一个单环环系统的任何上述单环环系统作例证。双环环系统的代表性实例包括但不限于例如苯并咪唑、苯并噻唑、苯并噻二唑、苯并噻吩、苯并二唑、苯并唑、苯并呋喃、苯并吡喃、苯并噻喃、苯并二英、1，3-苯并间二氧杂环戊烯、肉啉、吲唑、吲哚、二氢吲哚、中氮茚、萘啶、异苯并呋喃、异苯并噻吩、异吲哚、异吲哚啉、异喹啉、酞嗪、嘌呤、吡喃并吡啶、喹啉、喹嗪、喹喔啉、喹唑啉、四氢异喹啉、四氢喹啉、噻喃并吡啶等。这些环可任选被选自以下的基团取代卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、卤代烷氧基、环烷氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、烯基-S(O)m、炔基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、烯基氨基、炔基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰基氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基，其中m＝0、1或2。
本文中使用的“治疗”是指赋予患病患者益处的任何类型的治疗，包括改善患者的病症(例如一种或多种症状)、延缓疾病发展等。
本文中使用的“药学上可接受”表示根据疾病的严重性和治疗必要性，适合给予患者以实现本文中所述治疗的、无不适有害副作用的化合物或组合物。
本文中使用的“药学上可接受的前药”是指在合理的医学判断范围内，适用于与人和低级动物的组织接触，无不适毒性、刺激、过敏反应等，与合理的风险/利益比相匹配和在它们的预定用途中有效的本发明化合物的那些前药，以及本发明化合物的两性离子形式(如可能)。术语“前药”是指在体内迅速转化，例如通过在血中水解，得到上式母体化合物的化合物。在T.Higuchi and V.Stella，Prodrugs asNovel delivery Systems(作为新型释放系统的前药)，A.C.S.SymposiumSeries第14卷和在Edward B.Roche编辑，Bioreversible Carriers in DrugDesign，American Pharmaceutical Association and Pergamon Press，1987中有详尽论述，它们均通过引用结合到本文中。也可参见美国专利号6,680,299。实例包括这样的前药其通过患者体内代谢，成为具有本文中所述活性化合物活性的活性药物，其中如果化合物中存在醇或羧酸基团，则前药是此类基团的酯；如果化合物中存在醇基，则为这种基团的缩醛或缩酮；如果化合物中存在胺基，则为这种基团的N-Mannich碱或亚胺；或如果化合物中存在羰基，则是这种基团的Schiff碱、肟、缩醛、烯醇酯、唑烷或噻唑烷，如在美国专利号6,680,324和美国专利号6,680,322中描述。
本发明前药包括在Adams等的美国专利号6,548,668、Adams等的美国专利号6,083,903或Plamondon等的美国专利号6,699,835中所述的酯或成分，这些专利的公开内容通过引用整体结合到本文中。
1.活性化合物本发明活性化合物(该术语包括其药学上可接受的盐和前药)可按已知技术(参见例如Villhauer等的美国专利号6,166,063)或其变化形式制备，根据本文中提供的公开内容，这对本领域技术人员而言是显而易见的。
因此，本发明化合物或活性化合物通过式I化合物或其药学上可接受的盐或前药说明 其中X为NR3或O；n为1或2；A为5-20个原子的双环或三环碳环，其中双环中的每个桥具有至少一个原子；R1为 其中p和q独立为0或1；Y为CH2、CHF、CF2、O或S(O)m；W和Z独立为CH2、CHF或CF2；且其中由N、W、Y、Z与它们所连接的碳原子形成的环是饱和的，或任选含有一个双键；当X＝NR3时，则R2为R4-SO2-；R5-SO2-NH-C(O)-；R6R7N-SO2-；或未取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰基氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；当X＝O时，则R2为未取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰基氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰基氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；R3选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R4选自卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；优选芳基、杂环基和杂环烷基；R5选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R6和R7各自独立选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；或R6和R7一起形成C3-C7亚烷基；R8为H或氰基；
m为0、1或2。
合适基团″A″的实例包括但不限于金刚烷基、双环[2.1.1]己烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.3.1]壬烷，它们可任选包含一个或多个双建。
用于实施本发明的合适的带键金刚烷基″A″的实例包括以下基团 用于实施本发明的合适的带键基团″A″的特别实例包括以下基团 (双环[2.2.2]辛烷) (双环[3.2.1]辛烷) (双环[3.1.1]庚烷)本发明活性化合物的实例包括但不限于
本发明化合物的其它实例包括但不限于
本文中某些所述化合物含有一个或多个手性中心，或可能够以多种立体异构体存在。本发明范围包括纯立体异构体和立体异构体的混合物，例如纯化的对映体/非对映体、对映异构体/非对映异构体富集的混合物或外消旋体。
如上所述，可将本文中公开的活性化合物制成其药学上可接受的盐形式。药学上可接受的盐是保留了母体化合物所期望的生物活性，而不产生不需要毒性作用的盐。此类盐的实例是(a)由无机酸例如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等形成的酸加成盐；和由有机酸例如乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡萄糖酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、鞣酸、棕榈酸、藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸等形成的盐；(b)由元素例如氯、溴和碘的阴离子形成的盐，和(c)衍生自碱的盐，例如铵盐；碱金属盐，例如钠和钾盐；碱土金属盐，例如钙和镁盐；和有机碱例如二环己胺和N-甲基-D-葡糖胺的盐。
2.药物制剂按照已知技术，可用药用载体，将上述活性化合物配制用于给药。参见例如Remington，The Science And Practice of Pharmacy(第9版1995)。在制备本发明药物制剂时，其中通常将活性化合物(包括其生理上可接受的盐)与可接受的载体混合。在与制剂中的任何其它成分配伍的意义上，载体自然必须是可接受的，且必须对患者无害。载体可以为固体或液体，或二者，优选与所述化合物一起配制为单位剂量制剂例如片剂，其可含0.01或0.5％-95％，或99％(重量)活性化合物。可将一种或多种活性化合物掺入本发明制剂中，可通过任何熟知的药剂学技术制备该制剂，主要包括将各组分混合，任选包括一种或多种助剂。
尽管在任何给定情况下，最合适的途径要取决于所治疗病症的性质和严重性，以及所使用的具体活性化合物的性质，但本发明制剂包括那些适用于口服、直肠、局部、口颊(例如舌下)、阴道、肠胃外(例如皮下、肌内、皮内或静脉内)、局部(即皮肤和粘膜表面，包括气道表面)和透皮给药的制剂。
可以以下离散单位形式提供适合口服给药的制剂例如胶囊剂、扁囊剂、锭剂或片剂，各自含有预定量的活性化合物；散剂或颗粒剂；水或非水液体溶液剂或混悬剂；或水包油或油包水乳剂。可通过任何合适的药剂学方法制备此类制剂，该方法包括使活性化合物和合适的载体(它可含有一种或多种上述助剂)混合的步骤。一般而言，可通过将活性化合物与液体或细粉固体载体或二者均匀和充分地混合，然后如必要将得到的混合物成形，制备本发明制剂。例如，可通过将含活性化合物的粉末或颗粒，任选与一种或多种助剂一起压缩或模制，制备片剂。可通过在合适的机器中，将任选与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂和/或表面活性剂/分散剂混合的自由流动形式，例如粉末或颗粒状化合物压缩，制备压制片。可通过在合适的机器中，将用惰性液体粘合剂润湿的粉状化合物塑模，制备模制片。
适合口颊(舌下)给药的制剂包括锭剂，该锭剂含在矫味基质中的活性化合物，矫味基质通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄芪胶；和软锭剂，该软锭剂含在惰性基质中的所述化合物，惰性基质为例如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶。
适合肠胃外给药的本发明制剂包括活性化合物的无菌水和非水注射液，此类制剂优选与预定接受者的血液等渗。这些制剂可含有抗氧剂、缓冲剂、抑菌剂和使制剂与预定接受者的血液等渗的溶质。水和非水无菌混悬剂可包含悬浮剂和增稠剂。可用单位\剂量或多剂量容器，例如密封安瓿和瓶提供制剂，并可在冷冻干燥(冻干)条件下贮存，临用前只需要加入无菌液体载体，例如盐水或注射用水。临时注射液和混悬液可由无菌粉末、颗粒和前述类型的片剂制备。例如，在本发明的一个方面，提供在密封容器中的单位剂型的注射、稳定无菌组合物，该组合物含有式(I)化合物或其盐。提供冻干形式的化合物或盐，它们能够用合适的药学上可接受的载体重新组成，形成适合将其注射到患者的液体组合物。单位剂型通常含约10mg-约10g化合物或盐。当化合物或盐基本上不溶于水时，可以足量使用足量的生理上可接受的乳化剂，使化合物或盐在水性载体中乳化。这种可使用的乳化剂之一是磷脂酰胆碱。
优选以单位剂量栓剂提供适合直肠给药的制剂。可通过使活性化合物与一种或多种常规固体载体例如可可脂混合，然后使得到的混合物成形，制备这些制剂。
适合局部施用至皮肤上的制剂优选采用软膏剂、霜剂、洗剂、糊剂、凝胶剂、喷雾剂、气雾剂或油形式。可使用的载体包括凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、醇、透皮促进剂及其两种或多种的组合。
可以适合保持与接受者的表皮长时间充分接触的离散贴剂提供适合透皮给药的制剂。也可通过离子导入法(参见例如，PharmaceuticalResearch 3(6)318(1986))释放适合透皮给药的制剂，通常采取活性化合物任选缓冲的水溶液形式。合适的制剂含有柠檬酸盐或二\三缓冲剂(pH 6)或乙醇/水，并含有0.1-0.2M活性成分。
另外，本发明提供本文中公开的化合物及其盐的脂质体制剂。形成脂质体混悬剂的技术在本领域中已熟知。当化合物或其盐为水溶性盐时，使用常规脂质体技术，可将化合物及其盐掺入脂质囊泡中。在这种情况下，由于化合物或盐的水溶性，化合物或盐基本上包裹在脂质体的亲水性中心或核内。使用的脂质层可具有任何常规成分，并可含有胆固醇或可不含胆固醇。当目的化合物或盐为水不溶性时，还使用常规脂质体形成技术，盐可基本上包裹在形成脂质体结构的疏水性脂质双层中。在任一情况下，通过使用标准超声和匀化技术，可减小制备的脂质体的大小。可将含本文中公开化合物或其盐的脂质体制剂冻干，得到冻干品，其可用药学上可接受的载体例如水重新组成，重新产生脂质体混悬液。
可由本文中公开的水不溶性化合物或其盐制备其它药用组合物，例如水基(aqueous base)乳剂。在这种情况下，组合物将含有足量的药学上可接受的乳化剂，使需要量的化合物或其盐乳化。尤其可使用的乳化剂包括磷脂酰胆碱和卵磷脂。
除活性化合物外，药用组合物还可包含其它添加剂，例如调节pH的添加剂。可使用的pH-调节剂尤其包括酸例如盐酸、碱或缓冲剂，例如乳酸钠、乙酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸钠或葡糖酸钠。另外，组合物可含有微生物防腐剂。可使用的微生物防腐剂包括尼泊金甲酯、尼泊金丙酯和苯甲醇。当制剂置于设计多剂量使用的瓶中时，通常使用微生物防腐剂。如所述，当然可用本领域中熟知的技术将本发明药用组合物冻干。
3.患者本发明主要涉及治疗人患者，但本发明也可在动物患者，尤其哺乳动物患者例如小鼠、大鼠、狗、猫、家畜和马上实施用于兽医目的，和药物筛选以及药物开发目的。这些患者可以是雄性或雌性，且可以为任何合适的年龄，包括婴儿、少年、青少年和成人患者。
一般而言，用本发明活性化合物治疗或给予本发明活性化合物的患者是其中二肽基肽酶IV(DPP-IV)待抑制的患者。
需要这种治疗的患者包括但不限于患有以下疾病的患者糖尿病尤其II型糖尿病，和葡萄糖稳态受损、葡萄糖耐量受损、不育症、多囊性卵巢综合征、生长障碍、虚弱、关节炎、移植术中同种异体移植物排斥、自身免疫性疾病、AIDS、肠病、炎症性肠病、神经性厌食症、骨质疏松症、高血糖症、X综合征、糖尿病性并发症、高胰岛素血症、肥胖症、动脉粥样硬化和相关疾病，以及各种免疫调节性疾病和慢性炎性肠病(例如节段性回肠炎和溃疡性结肠炎)、葡糖尿、代谢性酸中毒、白内障、1型糖尿病、高血压、高脂血症、骨量减少、骨丢失、骨折、急性冠脉综合征、短肠综合征、焦虑症、抑郁症、失眠、慢性疲劳、癫痫、慢性疼痛、酒瘾、溃疡、过敏性肠综合征。将本发明活性化合物(包括其盐)单独或与用于治疗所述疾病的其它化合物组合，以有效抗或治疗疾病的量给予患有此类疾病的患者。
用本发明方法治疗的尤其优选的疾病类别是II型糖尿病。
4.给药剂量和途径如上所述，本发明提供药物制剂，该药物制剂含在药学上可接受的载体中的活性化合物(包括其药学上可接受的盐)，用于口服、直肠、局部、口颊、肠胃外、肌内、皮内或静脉内和透皮给药。
在本发明范围内，任何具体化合物的治疗有效剂量、其用法在化合物与化合物之间、患者与患者之间将有些不同，并将取决于患者的病症和递药途径。一般而言，可使用约0.05或0.1至约20或50mg/kg患者体重的剂量来实施本发明。例如，口服可使用约0.1mg/kg-约50mg/kg剂量；或肌内注射可使用约0.05mg/kg-20mg/kg剂量。治疗持续时间可为每日1或2个剂量，持续2-3周时间，或直至病症被控制或治疗。在某些实施方案中，可预防性使用较低频次给予较低的剂量，以预防或减少所治疗病症的复发发生。
透皮递药.已知透皮释放活性药物的许多不同系统。透皮递药系统包括但不限于被动装置，例如含药压敏胶(drug-in-adhesive)透皮贴剂和“主动”透皮技术，例如离子导入法、电穿孔法、超声导入法、磁场导入法、显微操作针装置和用热能使皮肤更易透过的那些装置。
可自下列公司得到透皮递药装置3M Drug Delivery SystemsDivision(St.Paul，Minnesota，USA)、Noven Pharmaceuticals，Inc.(Miami，Florida，USA)、ImaRx(Tucson，Arizona，USA)、Elan Corporation(Dublin，Ireland)、Novosis AG(Miesbach，Germany)、UltrasonicTechnologies(St.Albans，Vermont，USA)、Antares Pharma(Exton，Pennsylvania，USA)、Altea Therapeutics(Tucker，Georgia，USA)、Iomed，Inc.(Salt Lake City，Utah，USA)、MacroChem Corp(Lexington，Massachusetts，USA)、Sontra Medical Corporation(Franklin，Massachusetts，USA)、Vyteris，Inc.(Fair Lawn，New Jersey，USA)、BioChemics，Inc.(Danvers，Massachusetts，USA)、A.P Pharma(Redwood，City，California，USA)、MIIKA Pharma GmbH(Limburgerhof，Germany)、NexMed，Inc.(Robbinsville，New Jersey，USA)、EncapsulationSystems，Inc.(Springfield，Pennsylvania，USA)、Acrux Ltd(Elgin，Illinois，USA)、Jenapharm GmbH(Berlin，Germany)、Norwood Abbey(Victoria，Australia)、Novavax(Columbia，Maryland，USA)、GenetronicsBiomedical Corporation(San Diego，California，USA)、AdherexTechnologies(Research Triangle Park，North Carolina，USA)和AlphaRx(Ontario，Canada)。
通常通过使用透皮贴剂装置形式的覆盖元件，完成使用贴剂技术的透皮递药，该装置粘贴在宿主需要的递药部位。典型的透皮贴剂结构包括夹在不渗透的衬背和释放衬里之间的含药压敏胶层。使用时，可容易地取下释放衬里，以便贴剂可粘贴在宿主上，胶面向下。这样，不渗透的衬背捕获在衬背和宿主粘贴部位之间的含药压敏胶层。随着时间的推移，药物渗透到宿主内，或根据需要的治疗处理是局部活性的。任选该含药压敏胶制剂可包含一种或多种化合物，所述化合物已知作为增加药物释放至患者的渗透促进剂(参见美国专利号6,627,216)。
透皮贴剂技术的某些实例包括但不限于以下专利中所述哪些技术美国专利号6,592,893；Fuji等的美国专利号6,267,983；Luther等的美国专利号6,238,693；Takayasu等的美国专利号6,211,425；LaPrade等的美国专利号6,159,497；Cordes等的美国专利号6,153,216；Burton等的美国专利号5,948,433；Wang等的美国专利号5.508,035；Lee等的美国专利号5,284,660；Bondi等的美国专利号4,942,037；和Cleary等的美国专利号4,906,463。
离子导入法是一种使用低压电流，驱使带电药物穿过皮肤的主动透皮技术。那些带正电分子在阳极被驱进皮肤，那些带负电分子在阴极被驱进皮肤。参见Kasamo的美国专利号6,622,037。用于透皮释放活性药物的离子导入递药装置的其它实例包括但不限于在以下专利中所述那些递药装置Ostrow等的美国专利号6,564,903；Gory等的美国专利号5,387,189；Sibalis的美国专利号5,358,483；Gross等的美国专利号5,356,632；Sibalis的美国专利号5,312,325；Gross等的美国专利号5,279,544；Sibalis的美国专利号5,167,479；Gross等的美国专利号5,156,591，Siballs等的美国专利号5,135,479；Sibalis的美国专利号5,088,977；Phipps的美国专利号5,057,072；Reller等的美国专利号5,053,001；和Newman的美国专利号4,942,883。
电穿孔法类似于离子导入法，在于它使用电场帮助转运分子穿过角质层。但是，并非驱使分子通过皮肤，电穿孔法使用高压电场脉冲，产生刺穿角质层(SC)的瞬时孔隙(Prausnitz等，Proc.Natl.Acad.Sci.9010504-10508(1993)；Murthy等J.Control.Release 98307-315(2004)；美国专利号5,947,921))。用于透皮递药的电穿孔技术的实例包括但不限于Eppstein等的美国专利号6,692,456；Ostrow等的美国专利号6,564,093；Orup Jacobsen等的美国专利号6,517,864；Li等的美国专利号6,512,950；Hofmann的美国专利号5,968,006；和Zewart等的美国专利号5,749,847。
超声导入法技术利用超声波破坏角质层，形成干扰脂质双层的腔，导致药物转运增加。尽管在超声导入法中已经使用各种超声条件，但最常用的条件对应于1-3MHz范围内的频率，强度范围在大于0至2W/cm2之间(Kost等的美国专利号4,767,402)。其它装置使用小于1MHz的低频超声波(美国专利号6,234,990)。超声导入装置的其它实例包括但不限于在以下专利中所述哪些装置Rowe等的美国专利号6,491,657；Weimann等的美国专利号6,487,447；Kost等的美国专利号6,190,315；Kost等的美国专利号6,041,253；Johnson等的美国专利号5,947,921；Kline-Schoder等的美国专利号5,906,580；和Eppstein等的美国专利号5,445,611。
用于促进化合物穿过角质层转运的另一方法是使用热能。使用热能技术促进化合物穿过角质层转运的实例包括但不限于在以下专利中所述哪些技术Zhang等的美国专利号6,780,426；Zhang等的美国专利号6,613,350；Zhang等的美国专利号6,465,006；Zhang等的美国专利号6284,266；Stanley等的美国专利号6261,595；Svedman的美国专利号6,048,337；Latzke等的美国专利号4,898,592；Konno等的美国专利号4,685,911；和Harwood的美国专利号4,230,105。
使用磁能的磁场导入法是用于增加药物穿过角质层转运的另一方法。磁导入递药装置的某些实例包括但不限于在以下专利中所述哪些装置Ostrow等的美国专利号6,564,093；Ostrow的美国专利号5,983,134；Johnson等的美国专利号5,947,921；Powers等的美国专利号4,702,732。
用显微操作针或显微结构阵列在角质层中形成微孔，帮助药物流量穿过皮肤。显微操作针技术的实例包括但不限于在Roser等的美国专利号6,331,310和H.Sebastien等在J.Pharm.Sci.87922-925(1998)中的公开技术。
吸入递药已知有使活性药物吸入释放至肺或鼻道的装置，且在例如Allen等的6,080,762中有描述。例如，干粉制剂通常含有干燥通常为冻干的适当粒度形式或在适当粒度范围内的活性药物。适合在肺中沉积的最小粒度通常为0.5μm质量中值空气动力学当量直径(MMEAD)，但优选1μm MMEAD。最优选2μm MMEAD。适合在肺中沉积的最大粒度通常为10μm MMEAD，但优选8μm MMEAD，最优选4μm MMEAD。最优选约3μm MMEAD的粒度。适合在鼻中沉积的最小粒度通常为0.5μm MMEAD，但优选3μm MMEAD，最优选5μm MMEAD。适合在鼻中沉积的最大粒度通常为100μmMMEAD，但优选50μm MMEAD，最优选20μm MMEAD。可通过各种常规技术，例如射流磨、喷雾干燥、溶剂沉淀、超临界流体浓缩等制备优选尺寸范围内的活性药物吸入粉末。因为粒度对鼻中释药不很重要，溶液中的结晶可足够。如果不够，可通过射流磨或球磨来增加。
可通过常规干粉吸入器(DPI′s)给予患者具有适当MMEAD的这些干粉，当吸入时，该吸入器依靠患者呼吸将粉末分散为雾化量。或者，可通过空气辅助装置给予干粉，该装置使用外部力源例如活塞泵将粉末分散为雾化量。
干粉装置通常需要约1mg-20mg粉末质量，以产生(“喷出”)一个雾化剂量。如果期望或需要的活性药物剂量小于该下述量时，通常使活性药物粉末与药用干燥添充粉末混合，提供需要的总粉末质量。优选的干燥添充粉末包括蔗糖、乳糖、葡萄糖、甘露醇、甘氨酸、海藻糖、人血清白蛋白(HSA)和淀粉。其它合适的干燥添充粉末包括纤维二糖、右旋糖酐、麦芽三糖、果胶、柠檬酸钠、抗坏血酸钠等。
当通过溶剂沉淀制备干粉时，通常在颗粒形成前，使用缓冲剂和盐以稳定溶液中的活性药物。合适的缓冲剂包括但不限于抗坏血酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐和tris-HCl，常用浓度为约5 mM-50mM。合适的盐包括氯化钠、碳酸钠、氯化钙等。
在雾化器系统例如压缩空气、喷气、超声和压电雾化器中使用的活性药物液体制剂可使用溶于或悬浮于药用溶剂，例如水、乙醇或其混合物的活性药物。通常，溶解/悬浮的活性药物最小浓度为约1mg/mL，但优选5mg/mL，最优选10mg/mL。通常，溶解/悬浮的活性药物最大浓度为约100mg/mL，但优选60mg/mL，最优选20mg/mL。释放雾化量所需雾化液体的总体积通常为约0.1mL-5mL。
使用的药用溶剂也可以是微酸性缓冲水溶液(pH 4-6)。合适的缓冲剂如上所述。可加入以提高或保持化学稳定性的其它组分包括防腐剂、表面活性剂、分散剂或气体。合适的防腐剂包括但不限于苯酚、尼泊金甲酯、尼泊金(paraben)、间甲酚、硫柳汞、苯扎氯铵(benzylalkonimum chloride)等。合适的表面活性剂包括但不限于油酸、脱水山梨醇三油酸酯、聚山梨醇酯、卵磷脂、磷脂酰胆碱和各种长链甘油二酯和磷脂。合适的分散剂包括但不限于乙二胺四乙酸等。合适的气体包括但不限于氮、氦、二氧化碳、空气等。
用于呼吸和/或鼻释放活性药物的喷雾器系统使用与所述雾化器相似的制剂。有关此类肺系统的描述和本文中所述其它系统参见例如，Wolff，R.K.and Niven，R.W.，″Generaion of Aerosolized Drugs″(雾化药物的产生)，J.Aerosol Med.，789，1994。鼻递药系统已在Transdermal Systemic Medicaion，Y.W.Chien编辑，Elsevier Publishers，New York，1985和在美国专利号4,778,810中描述，其教授通过引用结合到本文中。
用于MDI′s时，可将活性药物溶于或悬浮于合适的气雾剂抛射剂，例如氯氟烃(CFC)或氢氟烷(HFC)中。此类混悬液每气雾剂剂量将含有10mg-100mg活性药物。合适的CFC抛射剂包括三氯一氟甲烷(抛射剂11)、二氯四氟甲烷(抛射剂114)和二氯二氟甲烷(抛射剂12)。合适的HFC抛射剂包括四氟乙烷(HFC-134a)和七氟丙烷(HFC-227)。
当掺入气雾剂抛射剂时，优选将活性药物处理成具有上述干粉制剂尺寸的颗粒。然后可使这些颗粒悬浮于抛射剂中，但通常用表面活性剂涂覆，以提高/促进它们的分散。合适表面活性剂的定义同上述液体制剂。抛射制剂还可包含低级醇，例如乙醇(最高达30％(重量))和其它添加剂，以保持或提高化学稳定性和生理可接受性。适用于抛射制剂的添加剂包括上述表面活性剂，例如山梨醇(sorbitals)、油酸和卵磷脂。有关此类添加剂的更多信息，参见G.W.Hallworth.″The formaion and evaluaion of pressurised metered-dose inhalers″(加压剂量计量吸入器的形成和评价)，Drug Delivery to the Lung，D.Ganderton and T.Jones(编辑)，Ellis Horword，Chichester，U.K.，第87-118页。
活性药物必需的准确剂量将根据患者的年龄、体重、性别和病症、所治疗疾病的性质和严重性等而变化；因此，确切的有效量应由护理人员决定。但是，活性药物治疗疾病的总雾化剂量通常为约1或2mg至20、50或100mg/日。通常，活性药物的总剂量以一些独立的雾化剂量释放。
用以下非限定性实施例更详细地解释本发明。
注to＝至实施例1(S)-1-[(3-甲磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(280mg，0.93mmol)的4mL乙腈和三乙胺(210μL，1.5mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备1 M甲磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将甲磺酰氯溶液(1.5mL，1.5mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到260mg单-TFA盐。71％收率。
H NMR(CD3N，400MHz)δ 5.36(bs，1H)，4.72(t，1H，J＝5.3Hz)，3.93(s，2H)，3.65(m，1H)，3.47(m，1H)，3.0(s，3H)，2.1 to 2.4(m，9H)，1.9(m，7H)，1.63(m，1H).
实施例2
(S)-1-[(3-乙磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(60mg，0.2mmol)的1mL乙腈和三乙胺(56μL，0.4mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.3 M 2，2，2-三氟乙烷磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰氯溶液(1.0mL，0.3mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到15mg单-TFA盐。15％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 5.25(bs，1H)，4.71(t，1H，J＝5.5Hz)，3.91(s，2H)，3.65(dt，1H，J＝5.8，9.7Hz)，3.48(dt，1H，J＝9.66，6.6Hz)，3.042(q，2H，J＝7.3Hz)，2.1 to 2.4(m，11H)，1.9(m，5H)，1.64(m，2H)，1.3(t，3H，J＝7.3Hz)实施例3(S)-1-[(3-(2，2，2-三氟)-乙磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(60mg，0.2mmol)的1mL乙腈和三乙胺(56μl，0.4mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.3 M乙磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将乙磺酰氯溶液(1.0mL，0.3mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到10mg单-TFA盐。10％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ5.96(bs，1H)，4.72(t，1H，J＝5.7Hz)，4.05(q，2H，J＝9.38Hz)，3.92(s，2H)3.65(dt，1H，J＝5.9，9.75)，3.49(dt，1H，J＝9.64，7.7)，2.0 to 2.3(m，8H)，1.72 to 1.94(m，8H)，1.65(m，2H)实施例4(S)-1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(150mg，0.5mmol)的3mL乙腈和三乙胺(105μl，0.75mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.5 M 4-氟苯基磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰氯溶液(1.5mL，0.75mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到112mg单-TFA盐。39％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 7.9(dd，2H，J＝5.2，9.9Hz)，7.27(d，2H，J＝8.8Hz)，5.85(s，1H)，4.675(t，1H，J＝5.75Hz)，3.8(s，1H)，3.59(dt，1H，J＝5.49，9.7Hz)，3.44(dt，1H，J＝9.4，7.7Hz)，2.0 to 2.3(m，7H)，1.5 to 1.85(m，11H).
实施例5
6-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基氨基)烟腈 搅拌下，向(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(220mg，0.73mmol)的0.5mL DMF溶液中加入2-氯-5-氰基吡啶(350mg，2.53mmol)。将反应物加热至90℃，并在该温度下保持18h。反应物经LC/MS分析，产物转化率约为50％。将粗反应混合物在高真空下干燥3h，然后经闪层析纯化。将过量2-氯-5-氰基吡啶用二氯甲烷洗脱，将6-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基氨基)-烟腈用10％甲醇/二氯甲烷洗脱(66mg，22.4％收率)，为浅橙色吸湿性固体。
1H NMR (CD3N，400MHz)δ 8.322(d，1H，J＝1.5Hz)，7.57(dd，1H，J＝2.35，8.98Hz)，6.54(d，1H，J＝8.98Hz)，4.7(dd，1H，J＝5.4，6.0Hz)，3.9(d，2H，J＝2.28Hz)，3.64(dt，1H，J＝5.89，9.74Hz)，3.46(dt，1H，J＝9.6，7.7Hz)，2.42(m，6H)，2.26(m，6H)，2.15(m，3H)，1.19(m，3H).
实施例6N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-N，N-二甲基-磺酰胺 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(150m，0.5mmol)的3mL乙腈和三乙胺(105μl，0.75mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.5 M二甲基氨磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该氨磺酰氯溶液(1.5mL，0.75mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到72mg单-TFA盐。27％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 5.1(bs，1H)，4.69(t，1H，J＝5.4Hz)，3.874(s，2H)，3.62(dt，1H，J＝5.6，9.6Hz)，3.44(dt，1H，J＝9.8，7.7Hz)，2.77(s，1H)，2.7(s，6H)2.08 to 2.35(m，9H)，1.58 to 1.9(m，9H)实施例71-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-3-(4-氟苯基磺酰基)脲 制备(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(60mg，0.2mmol)的1mL乙腈和三乙胺(56μl，0.4mmol)溶液，在冰箱中冷却至0℃。预先制备0.3 M 4-氟苯磺酰基异氰酸酯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰基异氰酸酯溶液(1.0mL，0.3mmol)滴加到冷却的胺溶液中，让反应物升温至室温过夜。粗反应混合物经LC/MS分析，表明完全转化为产物。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至3mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到20mg单-TFA盐。20％收率。
实施例8-9中间体和其它活性化合物实施例81-氨基-4-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛烷
在氮气下，将1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷(7.01g，50mmol)(按以下实施例24中所述制备)和三乙胺(20mL，144 mmol)的无水乙腈(150mL)溶液用碳酸钾(40g，290mmol)处理，在冰浴上冷却，滴加二甲基氨磺酰氯(4.31g，30mmol)处理。将混合物升温至室温，搅拌18h，然后用二氯甲烷(250mL)稀释，用DOWEX550A-OH氢氧化物树脂(20g，先用乙腈和二氯甲烷冲洗，然后加入)处理。将溶液搅拌1h，通过Celite硅藻土过滤，将滤液真空浓缩。将残渣溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～400cc)上，先用7％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到1，4-二(二甲基氨基磺酰基氨基)-双环[2.2.2]辛烷(2.42g)，然后用90∶9∶1的二氯甲烷/-甲醇/氢氧化铵洗脱，得到1-氨基-4-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛烷(3.31g)，再用60∶30∶10的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到回收的1，4-二氨基双环[2.2.2]-辛烷(3.90g)。基于回收的原料，主题物质的收率为60％。[M+H]+＝248.4。1H NMR(CDCl3)δ 4.22(br s，1H)，2.73(s，6H)，1.88(m，6H)，1.60(m，6H)。
实施例9(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将1-氨基-4-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛烷(3.66g，14.8mmol)(按以上实施例8中所述制备)、碳酸钾(20.7g，150mmol)和碘化钾(0.50g，3.0mmol)在无水N，N-二甲基甲酰胺(60mL)中的混合物用(S)-1-氯乙酰基-2-氰基吡咯烷(2.68g，15.5mmol)处理，在室温下搅拌18h，然后与二氯甲烷(180mL)和三乙胺(8mL)混合。搅拌几分钟后，将混合物通过Celite硅藻土过滤，将滤液真空浓缩(彻底除去DMF)，得到粗浅黄色固体。将该固体溶于乙腈(20mL)，用乙醚(25mL)稀释，搅拌一段时间，得到沉淀，将其冷却，过滤。将固体用几份冷3∶1的乙醚/乙腈冲洗，真空干燥，得到3.56g白色固体。将合并的滤液真空浓缩，经硅胶(～200cc)层析，依次用7％甲醇/乙酸乙酯、7％甲醇/二氯甲烷洗脱，又得到另外的主题物质(1.97g)。(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷的总收率为5.53g(97％)。+＝384.4.1HNMR(CDCl3)δ4.70-4.82(m，1H)，4.08(s，1H)，3.30-3.70(m，4H)，2.75(s，6H)，2.00-2.35(m，4H)，1.90(m，6H)，1.65(m，6H).
实施例10-19其它活性化合物的实施例实施例10(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷 将(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(83mg，0.30mmol)和三乙胺(0.21mL，1.5mmol)的无水二氯甲烷(1.5mL)冰冷却溶液，用4-氟苯磺酰氯(64mg，0.33mmol)的无水二氯甲烷(0.5mL)溶液滴加处理，将混合物在室温下搅拌2.5h，然后真空浓缩。将残渣再溶于二氯甲烷，装载在硅胶(～15cc)柱上，依次用2％、4％、6％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到87mg(67％)(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷，为白色泡沫状物。+＝435.4.1H NMR(CDCl3)δ 7.87(dd，2H，J＝9Hz，6Hz)，7.15(t，2H，J＝9Hz)，4.71-4.76(m，1H)，4.56(s，1H)，3.20-3.70(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.78(m，6h)，1.56(m，6H).
实施例11(S)-2-氰基-1-(1-(4-氰基苯磺酰基-氨基)双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷和HCl盐 将(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(83mg，0.30mmol)和三乙胺(0.21mL，1.5mmol)的无水二氯甲烷(2.0mL)冰冷却溶液，用4-氰基苯磺酰氯(66.5mg，0.33mmol)的无水二氯甲烷(1.0mL)溶液滴加处理，将混合物在5℃下搅拌4h，然后真空浓缩。将残渣再溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～20cc)上，依次用5％、10％甲醇/乙酸乙酯洗脱，得到64mg(48％)(S)-2-氰基-1-(1-(4-氰基苯磺酰基氨基)双环-[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)吡咯烷，为白色固体。+＝42.4.1H NMR(CDCl3)δ7.95-8.01(m，2H)，7.76-7.82(m，2H)，4.78-4.84(m，1H)，4.73(br s，1H)，3.20-3.70(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.80(m，6H)，1.60(m，6H).
将主题游离碱(64mg，0.145mmol)的无水THF(1mL)溶液/悬浮液用0.25N HCl的乙醚溶液(0.7mL，0.175mmol)处理，用乙醚稀释，搅拌几分钟，过滤，将固体用乙醚冲洗，收集，真空干燥，得到51mg(74％)主题HCl盐，为白色固体。
实施例12(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[3.2.1 ]辛-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(69mg，0.35mmol)的无水二氯甲烷(2mL)冷(5℃)溶液依次用碳酸钾(210mg，1.5mmol)、二甲基氨磺酰氯(50.3mg，0.35mmol)处理。将混合物在5℃下搅拌6h，再用二甲基氨磺酰氯(35mg，0.25mmol)处理，再搅拌1小时，用三乙胺(0.14mL，1.0mmol)处理，然后在室温下搅拌15h。将混合物通过Celite硅藻土过滤，真空浓缩滤液。将残渣溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～20cc)上，依次用7％甲醇/乙酸乙酯、7％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基氨基)双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷(28mg，29％)，为无色玻璃状物。+＝384.4.1H NMR(CDCl3)δ 4.70-4.85(m，1H)，4.59(s，1H)，3.35-3.70(m，4H)，2.75(s，6H)，2.10-2.30(m，4H)，1.90-2.02(m，2H)，1.63-1.85(m，5H)，1.40-1.63(m，5H).
实施例13(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基磺酰基-氨基)双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷
在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(52.5mg，0.20mmol)、三乙胺(0.14mL，1.0mmol)和碳酸钾(0.30g，2.2mmol)的无水乙腈(1.5mL)冷(5℃)溶液用二甲基氨磺酰氯(36mg，0.25mmol)处理，在5℃下搅拌1h，在室温下搅拌3h，用二氯甲烷(6mL)稀释。将混合物过滤，将滤液真空浓缩，再溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～20cc)上，然后用2％、3％、4％和5％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(二甲基氨基-磺酰基氨基)双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)-吡咯烷(39mg，53％)，为无色玻璃状物。+＝370.3.1H NMR(CDCl3)δ 4.70-4.90(m，2H)，3.30-3.70(m，4H)，2.73(s，6H)，2.00-2.30(m，8H)，1.70-1.90(m，6H).
实施例14(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基-氨基)双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(55.3mg，0.20mmol)的无水二氯甲烷(1mL)冷(5℃)溶液依次用三乙胺(0.14mL，1.0mmol)、4-氟苯磺酰氯(59mg，0.30mmol)处理。在室温下搅拌2.5h。将混合物真空浓缩，将残渣溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～15cc)上，然后依次用2％甲醇/乙酸乙酯、7％甲醇/乙酸乙酯洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基氨基)双环[3.2.1]辛-3-基)-氨基乙酰基)吡咯烷(57mg，66％)，为白色泡沫状物。+＝435.4.1H NMR(CDCl3)δ7.89(m，2H)，7.16(m，2H)，4.90-5.00(m，1H)，4.70-4.78(m，1H)，3.30-3.65(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.40-1.90(m，12H).
实施例15(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基-氨基)双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷 在氮气下，将(S)-(1-(1-氨基双环[3.1.1]庚-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(52.5mg，0.20mmol)的无水二氯甲烷(1.5mL)冷(5℃)溶液依次用三乙胺(0.14mL，1.0mmol)、4-氟苯磺酰氯(43mg，0.22mmol)的二氯甲烷(0.5mL)溶液处理，在5℃下搅拌1.5h。将混合物真空浓缩，将残渣再溶于二氯甲烷，装载在硅胶柱(～15cc)上，然后依次用3％甲醇/二氯甲烷、5％甲醇/二氯甲烷洗脱，得到(S)-2-氰基-1-(1-(4-氟苯磺酰基氨基)双环[3.1.1]-庚-3-基)氨基乙酰基)吡咯烷(80mg，95％)，为白色泡沫状物。+＝421.3.1H NMR(CDCl3)δ7.87(dd，2H，J＝9Hz，6Hz)，7.16(t，2H，J＝9Hz)，5.35-5.50(m，1H)，4.68-4.77(m，1H)，3.25-3.65(m，4H)，2.05-2.35(m，4H)，1.85-2.00(m，5H)，1.55-180(m，5H).
实施例161-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]-1-(噻唑烷-3-基)乙酮
向用冰浴冷却的2-(3-氨基金刚烷基)-1-(噻唑烷-3-基)乙酮(100mg，0.339mmol)的4ml THF和三乙胺(1ml)溶液中加入4-氟苯磺酰氯(80mg，0.41mmol)。将反应混合物搅拌18小时，然后用LCMS检查(M+1＝454)。将粗产物浓缩，经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到63mg单TFA盐。(32.8％收率)。
1H NMR(CD3CN，400MHz)，δ7.955 to 7.90(m，2H)，7.29(t，2H，J＝8.4)，5.9(b，1H)，4.54(s，1H)，4.49(s，1H)，3.88(s，1H)，3.865(s，1H)，3.8 to 3.75(m，1H)，3.71(t，1H，J＝6.16)，3.151(t，1H，J＝6.12)，3.05(t，1H，J＝6.16)，2.25(b，2H)，2.02(s，2H)，2.01 to 1.93(m，4H)，1.84to 1.65(m，7H)，1.53 to 1.50(m，2H).
实施例171-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-3，3-二氟吡咯烷 向用冰浴冷却的2-(3-氨基金刚烷基)-1-(3，3-二氟吡咯烷-1-基)乙酮(80mg，0.26mmol)的4ml THF和三乙胺(1ml)溶液中加入4-氟苯磺酰氯(50mg，0.26mmol)溶液。将反应混合物搅拌18小时，然后用LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝472。然后将粗物质浓缩，经硅胶柱层析纯化，用DCM/MeOH作洗脱溶剂，得到50mg 1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-3，3-二氟吡咯烷(42％收率)。
1H NMR(CD3CN，400MHz)，δ7.951 to 7.896(m，2H)，7.285(t，2H，J＝8.793)，6.006(s，1H)，3.902 to 3.621(m，6H)，2.572 to2.344(m，3H)，2.243(b，2H)，1.988(s，1H)，1.831(s，4H)，1.798 to 1.648(m，5H)，1.523(b，2H).
实施例18
1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-4-氰基噻唑烷 按1-[(3-(4-氟苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-3，3-二氟吡咯烷的所述相同方法合成该化合物。将粗化合物浓缩，经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。MS(ESI)m/z＝479(M+H)+。9％收率。
实施例19-22活性化合物的其它实施例实施例19(S)-1-[(3-氨基氨磺酰基-1-金刚烷基)-氨基]乙酰基-2-氰基吡咯烷 向(S)-1-[3-(叔丁基-甲基氨基甲酰基氨磺酰基-1-金刚烷基)-氨基]乙酰基-2-氰基吡咯烷(200mg，0.41mmol)的7ml二氯甲烷溶液中加入2ml TFA。将反应混合物搅拌2小时。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝382。将粗产物浓缩，并经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到160mg单TFA盐。(77.7％收率)。
1HNMR(CD3CN，400MHz)，85.40(b，2H)，4.72(t，1H，J＝5.56Hz)，3.92(s，2H)，3.65(dt，1H，J＝4.9，J＝9.38)，3.47(dt，1H，J＝7.62，J＝9.38)，2.78(b，2H)，2.35(t，2H，J＝2.3)，2.26 to 2.08(m，7H)，2.0 to 1.82(m，3H)，1.67 to 1.55(m，2H).
实施例20N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基吡咯烷 N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基唑烷酮(50mg，0.11mmol)的1ml乙腈和三乙胺(28μl，0.2mmol)溶液。将吡咯烷(10μl，0.12mmol)加入溶液中，将该溶液加热至90℃，保持18h，以180rpm振动。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝436。将粗产物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至1ml。样品经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到20mg单TFA盐。33％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ5.19(bs，1H)，4.71(t，1H，J＝5.3Hz)，3.90(s，2H)，3.64(m，1H)，3.47(q，1H，J＝8.0Hz)，3.23(s，4H)，2.35(bs，4H)，2.25(m，2H)，2.18(m，4H)，1.89(m，9H)，1.6(s，2H)实施例21N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-N-(4-氟苄基)磺酰胺
N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基唑烷酮(50mg，0.11mmol)的1ml乙腈和三乙胺(28μl，0.2mmol)溶液。将4-氟苄胺(14μl，0.12mmol)加入溶液，将该溶液加热至90℃，保持18h，以180rpm振动。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝490。将粗产物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至1ml。样品经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到20mg单TFA盐。30％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ7.41(t，2H，J＝6.4Hz)，7.12(t，2H，J＝8.9Hz)，4.71(t，1H，J＝5.2Hz)，4.14(s，2H)，3.90(s，2H)，3.62(m，1H)，3.46(q，1H，J＝8.2Hz)，2.23(m，6H)，2.14(m，2H)，1.89(m，9H)，1.62(s，2H)实施例22N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-N-(4-氟苯乙基)磺酰胺
N′-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基)-磺酰基唑烷酮(50mg，0.11mmol)的1ml乙腈和三乙胺(28μl，0.2mmol)溶液。将4-氟苯乙胺(16μl，0.12mmol)加入溶液，将该溶液加热至90℃，保持18h，以180rpm振动。粗产物经LCMS检查，表明完全转化为产物M+1＝504。将粗产物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至1ml。样品经质量引导的分离纯化，用乙腈/水梯度，TFA为改性剂。将组分冻干后，分离到20mg单TFA盐。30％收率。
1H NMR(CD3N，400MHz)δ 7.30(t，2H，J＝6.2Hz)，7.08(t，2H，J＝8.9Hz)，4.70(t，1H，J＝5.3Hz)，3.89(s，2H)，3.63(m，1H)，3.46(q，1H，J＝9.2Hz)，3.19(bs，2H)，2.85(t，2H，J＝6.8Hz)，2.32 to 2.20(m，6H)，2.18(m，2H)，1.86(m，9H)，1.59(s，2H)实施例23-33合成中间体或前体化合物实施例231，4-二羧基双环[2.2.2]辛烷 搅拌下，将1，4-二甲酯基双环[2.2.2]辛烷(31.7g，0.14mol)的四氢呋喃(200mL)和异丙醇(70mL)溶液用氢氧化锂水合物(17.7g，0.42mol)的水(200mL)溶液处理，搅拌下，将混合物加热至60℃-70℃，保持2.5h。将有机溶剂真空除去，将碱性水溶液过滤，然后将滤液在冰浴上冷却，用浓盐酸(40mL)酸化。将固体过滤，用冷水冲洗，并部分晾干过夜，然后再在真空下干燥，用乙腈研磨，再真空干燥，得到27.19g(98％)主题物质，为白色固体。未得到MS。1H NMR(d6-DMSO)δ12.09(br s，2H)，1.66(s，12H)。
实施例24
1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷二盐酸盐 在氮气下，在Dean-Stark阱下，将1，4-二羧基双环[2.2.2]辛烷(9.91g，50mmol)的甲苯(225mL)悬浮液共沸至干，然后冷却至室温，用三乙胺(20mL，143mmol)和叠氮化磷酸二苯酯(33.0g，120mmol)处理。将溶液缓慢、小心升温至80℃(观察到一些放热和产生大量气体)，并在80-90℃下搅拌3h，然后真空浓缩，将甲苯除去，将残渣在冰浴上冷却，用6N盐酸(150mL，900mmol)处理。撤除冰浴，将混合物在室温下搅拌3h，然后部分浓缩，除去大部分水。加入乙腈(600mL)，将悬浮液在冰箱中冷却1小时，过滤，将固体用乙腈冲洗，真空干燥，得到9.31g(87％)主题物质，为白色固体。[M+H]+＝141.3。1H NMR(d6-DMSO)δ 8.24(br s，6H)，1.81(s，12H)。
实施例251，3-二甲酯基双环[3.2.1]辛烷 将在装有磁搅拌器、加料漏斗和气体入口/温度计的500mL 3颈圆底烧瓶中的无水二异丙胺(11.0mL，78 mmol)的无水THF(60mL)冷(-67℃)溶液，通过注射器用2.4N正丁基锂/己烷(30mL，72mmol)，以瓶温保持在＜-50℃的速度处理，升温至0℃，保持5分钟，然后再冷却(-67℃)。滴加入1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(DMPU，36.3mL，300mmol，经分子筛干燥)，以保持瓶温＜-60℃，然后，同样滴加入环己烷-1，3-二甲酸二甲酯(12.01g，60mmol)的无水THF(20mL)溶液。在-67℃下1h后，滴加入1-溴-2-氯乙烷(12.05g，84mmol)的无水THF(15mL)溶液，以保持瓶温＜-50℃，在1.5h内，将混合物升温至室温，在室温下搅拌18h，然后在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(50mL)淬灭。将有机溶剂真空除去，将含水残渣用9∶1的己烷/乙酸乙酯(150mL，100mL，2×50mL)萃取。将合并的有机萃取液用水(100mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩。将残渣溶于二氯甲烷，通过60mL垂熔玻璃漏斗中的氧化铝垫(用二氯甲烷洗脱)，得到15.36g(理论值的97％)浅黄色油状物，它主要是含少量杂质的期望中间体。
在氮气下，将在500mL 3颈烧瓶中的1-(2-氯乙基)-1，3-二甲酯基环己烷(来自60mmol环己烷-1，3-二甲酸二甲酯的所有半纯化物质)和DMPU(36.3mL，300mmol)的无水THF(150mL)溶液冷却至-67℃，该烧瓶上装有磁搅拌器、加料漏斗和气体入口/温度计。同时，在氮气下，通过注射器，将无水二异丙胺(11.0mL，78mmol)的无水THF(75mL)冷(-67℃)溶液用2.4N正丁基锂/己烷(30mL，72mmol)处理，使混合物升温至0℃，保持5min。然后再冷却(-67℃)。将LDA溶液分次(～6次)通过导管加入其它溶液中，加入速度使瓶温保持＜-60℃，然后将混合物在-67℃下搅拌30min，在1.5h内升温至室温，然后在室温下搅拌18h，在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(50mL)淬灭。将有机溶剂真空除去，将含水残渣用9∶1的己烷/乙酸乙酯(150mL，100mL，2×50mL)萃取。将合并的有机萃取液用水(100mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩。将残渣溶于二氯甲烷，并通过60mL垂熔玻璃漏斗中的氧化铝垫(用二氯甲烷洗脱)，得到粗主题物质(9.52g)，为浅黄色油状物。经硅胶(～400cc)层析，依次用40％、50％二氯甲烷/己烷、单独二氯甲烷、10％乙酸乙酯/二氯甲烷洗脱，得到8.32g(按环己烷-1，3-二甲酸二甲酯计，两步收率61％)纯化的主题物质，为极浅黄色油状物。+＝226.9.1H NMR(CDCl3)δ3.66(s，6H)，2.20-2.30(m，1H)，2.00-2.10(m，2H)，1.70-1.80(m，5H)，1.55-1.65(m，4H).
实施例261，3-二羧基双环[3.2.1]辛烷 搅拌下，将1，3-二甲酯基双环[3.2.1]辛烷(8.26g，36.5mmol)的四氢呋喃(50mL)和异丙醇(16mL)溶液用氢氧化锂水合物(4.20g，100mmol)的水(50mL)溶液处理，搅拌下，将混合物加热至60-70℃，保持2h。将有机溶剂真空除去，将碱性水溶液在冰浴上冷却，用浓盐酸(10mL)酸化。将固体过滤，用冷水冲洗，并部分晾干过夜，然后再真空干燥，用乙腈研磨，再真空干燥，得到6.25g(86％)主题物质，为白色固体。未得到MS。1H NMR(CDCl3+滴入d6-DMSO)δ2.15-2.25(m，1H)，1.95-2.05(m，2H)，1.40-1.70(m，9H)。
实施例271，3-二氨基双环[3.2.1]辛烷二盐酸盐 在氮气下，在Dean-Stark阱下，将1，3-二羧基双环[3.2.1]辛烷(6.15g，31mmol)的甲苯(150mL)悬浮液共沸至干，然后冷却至室温，用三乙胺(12.2mL，87.5mmol)和叠氮化磷酸二苯酯(20.4g，74mmol)处理。将溶液缓慢、小心升温至80℃(观察到一些放热和产生大量气体)，并在80-90℃下搅拌3h，然后真空浓缩，将甲苯除去，将残渣在冰浴上冷却，用6N盐酸(60mL，360mmol)处理。撤除冰浴，将混合物在室温下搅拌3h，然后部分浓缩，除去大部分水。加入乙腈(150mL)，将悬浮液在冰箱中冷却1小时，过滤，将固体用乙腈冲洗，真空干燥，得到5.25g(79％)主题物质，为白色固体。[M+H]+＝141.3。1H NMR(d6-DMSO)δ 8.55(br s，6H)，2.23(m，1H)，1.91(m，2H)，1.55-1.75(m，9H)。
实施例281，3-二甲酯基双环[3.1.1]庚烷 在氮气下，通过注射器，将无水二异丙胺(3.65mL，26 mmol)的无水THF(20mL)冷(-67℃)溶液用2.5N正丁基锂/己烷(9.6mL，24mmol)处理，升温至0℃，保持5min，然后再冷却(-67℃)。通过加料漏斗滴加入DMPU(12.1mL，100mmol)，以使瓶温保持＜-60℃，然后，同样滴加入环己烷-1，3-二甲酸二甲酯(4.00g，20mmol)的无水THF(10mL)溶液。在-67℃下1h后，滴加入二碘甲烷(7.23g，27mmol)的THF(10mL)溶液，然后在1h内，使混合物升温至室温，搅拌1h，在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(20mL)淬灭。将有机溶剂真空除去，加入水(30mL)，将水溶液用己烷(100mL，然后2×50mL)萃取。将合并的有机萃取液用水(75mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩，然后溶于二氯甲烷，通过垂熔玻璃漏斗(30mL)中的氧化铝垫。将浓缩的滤液经硅胶层析(～200cc，用1∶1的己烷/二氯甲烷洗脱)，得到4.65g(68％)1-碘甲基-1，3-二甲酯基环己烷，为无色油状物。
在氮气下，将以上中间体(4.59g，13.5mmol)和DMPU(7.25mL，60mmol)的无水THF(30mL)溶液冷却至-67℃。同时在氮气下，通过注射器，将无水二异丙胺(2.6mL，18mmo1)的无水THF(20mL)冷(-67℃)溶液用2.4N正-丁基锂/-己烷(6.25mL，15mmol)处理，升温至0℃，保持5分钟，再冷却(-67℃)。将LDA溶液通过导管分次转移至其它溶液中，其速度使瓶温保持＜-60℃，将合并的溶液在-67℃下搅拌30分钟，在75分钟内，升温至室温，在室温下搅拌4h。将混合物在冰浴上冷却，用饱和氯化铵水溶液(20mL)淬灭，然后部分真空浓缩，除去有机物，用己烷(3×50mL)萃取。将合并的萃取液用水(50mL)洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩，溶于二氯甲烷，通过30mL垂熔玻璃漏斗中的氧化铝垫过滤。将浓缩的滤液经硅胶层析(～120cc，用10％乙酸乙酯/己烷洗脱)，得到1.97g(69％)主题物质，为无色油状物。[M+H]+＝213.2。1H NMR(CDCl3)δ3.66(s，6H)，2.45-2.55(m，2H)，1.75-2.00(m，8H)。
实施例291，3-二羧基双环[3.1.1]庚烷 搅拌下，将1，3-二甲酯基双环[3.1.1]庚烷(1.90g，8.95mmol)的四氢呋喃(25mL)和异丙醇(8mL)溶液用氢氧化锂水合物(2.1g，50mmol)的水(25mL)溶液处理，搅拌下，将混合物加热至60-70℃，保持3h。将有机溶剂真空除去，将碱性水溶液在冰浴上冷却，用6N盐酸(10mL)酸化。将固体过滤，用冷水洗涤，并部分晾干过夜，然后进一步真空干燥，得到6.25g(86％)主题物质，为白色固体。未得到MS，1H NMR(CDCl3)δ 2.40-2.50(m，2H)，1.90-2.00(m，4H)，1.80-1.90(m，2H)，1.70-1.80(m，2H)。
实施例30
1，3-二氨基双环[3.1.1]庚烷二盐酸盐 在氮气下，将1，3-二羧基双环[3.1.1]庚烷(1.00g，5.43mmol)的无水甲苯(35mL)悬浮液用三乙胺(2.65mL，19mmol)和叠氮化磷酸二苯酯(3.72g，13.5mmol)处理，升温至80℃，在80-90℃下搅拌3h。将溶液真空浓缩，在冰浴上冷却，用6N HCl(16mL)处理。将混合物在室温下搅拌16h，用乙醚(2×25mL)萃取，真空浓缩，然后将残渣用乙腈研磨，干燥，得到560mg(52％)主题物质，为白色固体。[M+H]+＝127.5。1H NMR(d6-DMSO)δ8.66(br s，6H)，2.30-2.40(m，2H)，1.90-2.00(m，2H)，1.70-1.90(m，6H)。
实施例32制备二胺游离碱的通用方法由二盐酸盐制备1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷将DOWEX550A-OH氢氧化物树脂(Aldrich，75g)悬浮于甲醇，过滤，用甲醇冲洗，部分晾干。将部分1，4-二氨基-双环[2.2.2]辛烷二盐酸盐(10g，46.8mmol)溶于甲醇(200mL)，然后用以上羟基树脂处理，搅拌30min(确保所有的白色块状物全部溶解)。将混合物过滤，将树脂用甲醇冲洗，将滤液真空浓缩，得到6.46g(98％)1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷游离碱，为白色固体(注意化合物在空气中容易变为碳酸盐，所以必须储存在氮气下)。
实施例32
(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷在氮气下，将1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷游离碱(1.07g，7.6mmol)和碳酸钾(4.5g，32.6mmol)的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF，15mL)溶液用(S)-1-氯乙酰基-2-氰基-吡咯烷(690mg，4.0mmol)处理，在室温下搅拌1 6h。将混合物与二氯甲烷(50mL)混合，通过Celite硅藻土过滤，将滤饼用二氯甲烷冲洗，将滤液真空浓缩(彻底除去DMF)。将粗残渣装载在硅胶柱(～125cc)上，用4∶1的二氯甲烷/甲醇洗脱，得到(S，S)-1，4-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[2.2.2]-辛烷(160mg，10％)，为白色固体，然后用83∶15∶2的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(715mg，65％)，为蜡状白色固体。最后，将柱用70∶23∶7的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到回收的1，4-二氨基双环[2.2.2]辛烷游离碱(373mg)。
(S，S)-1，4-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[2.2.2]辛烷[M+H]+＝413.4.1H NMR(CDCl3)δ 4.70-4.90(m，2H)，3.25-3.75(m，8H)，2.00-2.40(m，8H)，1.60(br s，12H).
(S)-(1-(1-氨基双环[2.2.2]辛-4-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷[M+H]+＝277.3.1H NMR(d6-DMSO)δ4.70(m，1H)，3.57(m，1H)，3.37(m，1H)，3.24(m，2H)，1.85-2.20(m，4H)，1.45(br s，12H).
实施例33
(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷 在氮气下，将1，3-二氨基双环[3.2.1]辛烷游离碱(743mg，5.3mmol)和碳酸钾(3.18g，23mmol)的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF，10mL)溶液用(S)-1-氯乙酰基-2-氰基-吡咯烷(483mg，2.8mmol)处理，在室温下搅拌18h。将混合物与二氯甲烷(35mL)混合，通过Celite硅藻土过滤，将滤饼用二氯甲烷冲洗，将滤液真空浓缩(彻底除去DMF)。将粗残渣装载在硅胶柱(～100cc)上，用4∶1的二氯甲烷/甲醇洗脱，得到(S，S)-1，3-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[3.2.1]-辛烷(204mg，18％)，为浅黄色泡沫状物，然后用83∶15∶2的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷(568mg，73％)，为浅黄色油状物。最后，将柱用70∶23∶7的二氯甲烷/甲醇/氢氧化铵洗脱，得到回收的1，3-二氨基双环[3.2.1]辛烷游离碱(210mg)。
(S，S)-1，3-二[(2-(2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代)乙基氨基]双环[3.2.1]辛烷[M+H]+＝413.3.1H NMR(CDCl3)δ4.70-4.85(m，2H)，3.30-3.70(m，8H)，2.00-2.40(m，8H)，1.40-1.80(m，12H).
(S)-(1-(1-氨基双环[3.2.1]辛-3-基)氨基乙酰基)-2-氰基吡咯烷[M+H]+＝277.4.1H NMR(CDCl3)δ4.70-4.85(m，1H)，3.30-3.70(m，4H)，2.00-2.40(m，4H)，1.40-1.80(m，12H).
实施例34
(S)-1-[(3-(4-(三氟甲基)苯基)磺酰胺基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷 向(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(100mg，0.33mmo1)的2mL四氢呋喃溶液中加入三乙胺(100μl，1mmol)。预先制备0.33 M 4-(三氟甲基)苯基磺酰氯的无水THF溶液。搅拌下，将该磺酰氯溶液(1.0mL，0.33mmol)滴加到胺溶液中，使反应在室温下进行18小时。将粗反应混合物蒸发至干，用CH2Cl2稀释至1mL，装载到5g硅胶上。依次用3倍柱体积的CH2Cl2、3倍柱体积的10％MeOH/CH2Cl2洗脱，得到产物(81mg，48.1％收率)。MS(ESI)m/z＝511(M+H)+。
实施例352-(3-(2-((S)-2-氰基吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基氨基)-金刚烷基氨基)-4-溴-嘧啶 向2-氯-4-溴嘧啶(253mg，1.32mmol)中加入(S)-1-[(3-氨基-1-金刚烷基)氨基]乙酰基-2-氰基-吡咯烷(100mg，0.33mmol)的0.25mLDMF溶液。将反应物加热至90℃，在该温度下保持18h。将粗反应混合物蒸发至干，用3/1的乙腈∶水稀释至2mL。样品经用质量引导分离的反相HPLC纯化，用含TFA改性剂的乙腈/水梯度。冻干后，分离到1.0mg单-TFA盐。0.5％收率。MS(ESI)m/z＝459/461(M+H)+。
实施例36-62合成其它活性化合物按类似于以上所述那些方法，尤其在以上实施例4、实施例10、实施例39和实施例40中所述方法制备以下化合物。
实施例63抑制二肽基肽酶IV(DPP-IV)活性使用猪二肽基肽酶IV(Sigma，D-7052)。在37℃下，将测试化合物和/或溶媒与酶(70μU/ml)在Tris-HCl pH 8.0中一起预温育15分钟。然后加入Ala-Pro-AFC(20μM)，再温育30分钟。然后用荧光分光光度法读取蛋白水解产物AFC的浓度。用一式两份的8点浓度曲线计算IC50值，或在两个剂量水平上，一式两份测量抑制百分率。
表1-DPP-IV IC50值
表2-DPP-IV的抑制百分率
前述用于举例说明本发明，不应视为对本发明的限制。本发明由权利要求书限定，并且各权利要求的等同权利要求将包括在其中。
权利要求
1.一种式I化合物或其药学上可接受的盐或前药 其中X为NR3或O；n为1或2；A为5-20个原子的双环或三环碳环，其中所述双环的每个桥具有至少一个原子；R1为 其中p和q独立为0或1；Y为CH2、CHF、CF2、O或S(O)m；W和Z独立为CH2、CHF或CF2；且其中由N、W、Y、Z与它们所连接的碳原子形成的环是饱和的，或任选含有一个双键；当X为NR3时，则R2为R4-SO2-；R5-SO2-NH-C(O)-；R6R7N-SO2-；或未被取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；或当X为O时，则R2为未被取代或任选被以下基团取代的杂环基团卤基、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、环烷基氧基、环烷基烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基、杂环烷基氧基、巯基、烷基-S(O)m、卤代烷基-S(O)m、环烷基-S(O)m、环烷基烷基-S(O)m、芳基-S(O)m、芳基烷基-S(O)m、杂环基-S(O)m、杂环烷基-S(O)m、氨基、烷基氨基、卤代烷基氨基、环烷基氨基、环烷基烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、杂环氨基、杂环烷基氨基、二取代的氨基、酰氨基、酰氧基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、烷氧基酰氨基、氨基酰氧基、硝基或氰基；R3选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R4选自卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R5选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；R6和R7各自独立选自H、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基和杂环烷基；或R6和R7一起形成C3-C7亚烷基；R8为H或氰基；m为0、1或2。
2.权利要求1的化合物，其中A为金刚烷基。
3.权利要求1的化合物，其中A为
4.权利要求1的化合物，其中A选自以下基团双环[2.1.1]己烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.3.1]壬烷，所述基团可任选包括一个或多个双建。
5.权利要求1的化合物，其中A选自 和
6.权利要求1的化合物，其中X为NR3，且R2为R4-SO2-。
7.权利要求1的化合物，其中X为NR3，且R2为R5-SO2-NH-C(O)-。
8.权利要求1的化合物，其中X为NR3和R6R7N-SO2-。
9.权利要求1的化合物，其中X为NR3，且R2为杂环基团。
10.权利要求1的化合物，其中X为O，且R2为杂环基团。
11.权利要求1的化合物，其中n为1。
12.权利要求1的化合物，其中n为2。
13.权利要求1的化合物，其中Y选自CHF、CF2、O和S(O)m；或q为1，且W选自CHF和CF2；或p为1，且Z选自CHF和CF2。
14.权利要求1的化合物，其中Y选自CHF、CF2、O和S(O)m；q为1，且W为CH2；和p为0。
15.权利要求1的化合物，其中Y选自CHF、CF2、O和S(O)m；或q为0；和p为1，且Z为CH2。
16.权利要求1的化合物，其中Y为CH2；q为1，且W选自CHF和CF2；和p为0。
17.权利要求1的化合物，其中Y为CH2；q为0；和p为1，且Z选自CHF和CF2。
18.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
19.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
20.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
21.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐和前药。
22.权利要求1的化合物，所述化合物选自 及其药学上可接受的盐。
23.一种药用组合物，所述组合物包含权利要求1的化合物和组合应用的药学上可接受的载体。
24.权利要求23的药用组合物，所述组合物为片剂或胶囊剂形式。
25.权利要求23的药用组合物，所述组合物为可肠胃外注射组合物。
26.一种在有需要的患者中抑制DPP-IV的方法，所述方法包括给予所述患者抑制所述患者中DPP-IV有效量的权利要求1的化合物。
27.权利要求26的方法，其中所述患者为人患者。
28.一种在有需要的患者中治疗糖尿病的方法，所述方法包括给予所述患者治疗所述糖尿病有效量的权利要求1的化合物。
29.权利要求28的方法，其中所述患者为人患者。
30.权利要求28的方法，其中所述糖尿病为II型糖尿病。
全文摘要
本发明涉及具有式(I)的一系列新化合物，其中X为NR
文档编号A61K31/4025GK101087756SQ200580031672
公开日2007年12月12日 申请日期2005年7月21日 优先权日2004年7月23日
发明者苏珊·玛丽·罗亚提, 詹姆斯·福特·伯恩斯, 简·约瑟夫·西辛斯基, 小冈纳·埃里克·杰格德曼, 罗伯特·詹姆斯·福格尔桑, 凯利·雷尼·格里芬, 塔特亚纳·戴尔科诺夫, 戴维·米德尔米斯 申请人:纽阿达有限责任公司
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