对毒蕈碱性受体具有活性的化合物[发明专利]

[12]发明专利申请公开说明书

[21]申请号99806618.4

[51]Int.CI7

C07D 211/14A61K 31/445

[43]公开日2001年7月11日[22]申请日99.3.31

[21]申请号99806618.4

[11]公开号CN 1303376A

[74]专利代理机构中国专利代理()有限公司

代理人周慧敏

[30]优先权

[32]1998.03.31 [33]US [31]60/080,133[86]国际申请PCT/US99/07057 1999.03.31[87]国际公布WO99/50247 EN 1999.10.07[85]进入国家阶段日期

2000.11.24

[71]申请人阿卡蒂亚药品公司

地址美国加利福尼亚州

[72]发明人M·R·布兰恩 T·梅斯尔 E·A·库里

尔 K·L·杜根托 M·弗里伯格 N·斯克杰尔贝克 T·斯帕丁格

权利要求书 10 页 说明书 34 页 附图 2 页

[]发明名称

对毒蕈碱性受体具有活性的化合物

[57]摘要

本发明提供用于缓解或治疗其中改善毒蕈碱性m1受体活性具有有益作用的疾病或症状的化合物和方法。在该方法中,给予需要此种治疗的患者治疗上有效量的选择性毒蕈碱m1激动剂化合物。

99806618.4

权 利 要 求 书

第1/10页

1．式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、酯或前药：

其中

X1、X2、X3、X4和X5选自C、N和O； k是0或1； t是0、1或2；

R1是直或支链的C1-8烷基、C2-8链烯基、C1-8链炔基、C1-8亚烷基、C1-8烷氧基、C1-8杂烷基、C1-8氨基烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷氧基羰基、C1-8羟基烷氧基、C1-8羟基烷基、-SH、C1-8烷硫基、-O-CH2-C5-6芳基、被C1-3烷基或卤素取代的-C(O)-C5-6芳基；任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子的C5-6芳基或C5-6环烷基；-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-CR3R4、-OC(O)R3、-(O)(CH2)sNR3R4或

-(CH2)sNR3R4；其中R3、R4和R5相同或不同，各自选自H、C1-6烷基；任选含有1或多个选自N、O和S的杂原子并且任选被卤素或C1-6烷基取代的C5-6芳基；C3-6环烷基；或者R3和R4与N原子(当存在时)一起形成含有5-6个选自C、N、S和O的原子的环结构；s是0-8的整数；

A是C5-12芳基或C5-7环烷基，各自任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子；

R2是H、氨基、羟基、卤素或直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、C1-6烷硫基、-CN、-CF3、-OR3、-COR3、-NO2、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3、-2

99806618.4权 利 要 求 书 第2/10页

C(O)R3R4、-O(CH2)qNR3、-CNR3R4或-(CH2)qNR3R4；其中q是1-6的整数；

n是0、1、2、3或4，当n＞1时，R2可以相同或不同； p是0或1-5的整数；

Y是O、S、CHOH、-NHC(O)-、-C(O)NH-、-C(O)-、-OC(O)-、NR7或-CH=N-，R7是H或C1-4烷基；或不存在；

Z是CR8R9，其中R8和R9选自H和直或支链的C1-8烷基；

条件是：当-(CH2)p-Y-是-(CH2)3-C(O)-或-(CH2)3-S-；并且X1-X5都是C时，-A-(R2)n和R1不一起分别是邻甲基苯基和正丁基；苯基和正丁基；或对氟苯基和-O-(CH2)2CH3。

2．权利要求1的化合物或其药学上可接受的盐、酯或前药，其中： X1、X2、X3、X4和X5是C；或者X1、X2、X3、X4或X5其中之一是O或N，而其余的是C； k是0或1； t是1；

R1是直或支链的C1-8烷基、C2-8链烯基、C2-8链炔基、C1-8亚烷基、C1-8烷氧基、C1-8氨基烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷氧基羰基、-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3或-(CH2)sNR3R4；其中R3、R4和R5相同或不同，各自选自H和C1-6烷基；s是1-8的整数；

n是1、2或3；以及 A是苯基或萘基；

其中R2是直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OH、-COR3、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、

-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3或-(CH2)qNR3R4；其中q是1-6的整数；或者

A是含有1或多个选自N、S和O的杂原子的芳基；

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99806618.4权 利 要 求 书 第3/10页

R2是H、卤素、直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OH、-COR3、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3或-(CH2)qNR3R4。 3．权利要求1或2的化合物，其中p是3。 4．权利要求1或2的化合物，其中k是0。 5．权利要求1的化合物：

6．权利要求5的化合物：

7．权利要求6的化合物，其中t是1并且Y是-C(O)-、-NHC(O)-、S、O或-OC(O)-。

8．权利要求7的化合物，其中X3是C。 9．权利要求8的化合物，其中R1是烷基。

10．权利要求9的化合物，其中R2是烷基、氨基烷基、烷氧基或羟基。

11．权利要求10的化合物，其中p是3。

12．权利要求11的化合物，其中R1是C2-8烷基，R2是甲基、羟基或烷氧基。

13．权利要求12的化合物，其中Y是-C(O)-或O。

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99806618.4权 利 要 求 书 第4/10页

14．权利要求9的化合物，其中R2是卤素。 15．权利要求6的化合物，其中t是0。 16．权利要求8的化合物，其中R1是烷氧基。 17．权利要求8的化合物，其中R1是苄基或苯基。 18．权利要求7的化合物，其中X3是N。

19．权利要求18的化合物，其中R1是烷基或烷氧基。 20．权利要求18的化合物，其中R1是苄基或苯基。 21．权利要求19的化合物，其中R2是烷基或烷氧基。 22．权利要求20的化合物，其中R2是烷基或烷氧基。 23．权利要求7的化合物，其中X3是O。 24．权利要求23的化合物，其中R1是烷基。

25．权利要求24的化合物，其中R2是烷基或烷氧基。 26．权利要求24的化合物，其中R2是卤素。 27．权利要求5的化合物：

28．权利要求27的化合物，其中Y是-C(O)-、-NHC(O)-、S、O或-OC(O)-。

29．权利要求28的化合物，其中X3是C。 30．权利要求29的化合物，其中R1是烷基。

31．权利要求30的化合物，其中R2是烷基、氨基烷基、烷氧基或羟基。

32．权利要求31的化合物，其中p是3。

33．权利要求32的化合物，其中R1是C2-8烷基，R2是甲基、羟基或烷氧基。

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99806618.4权 利 要 求 书 第5/10页

34．权利要求33的化合物，其中Y是-C(O)-或O。 35．权利要求30的化合物，其中R2是卤素。 36．权利要求27的化合物，其中t是0。 37．权利要求29的化合物，其中R1是烷氧基。 38．权利要求29的化合物，其中R1是苄基或苯基。 39．权利要求28的化合物，其中X3是N。

40．权利要求39的化合物，其中R1是烷基或烷氧基。 41．权利要求39的化合物，其中R1是苄基或苯基。 42．权利要求40的化合物，其中R2是烷基或烷氧基。 43．权利要求41的化合物，其中R2是烷基或烷氧基。 44．权利要求28的化合物，其中X3是O。 45．权利要求44的化合物，其中R1是烷基。

46．权利要求45的化合物，其中R2是烷基或烷氧基。 47．权利要求45的化合物，其中R2是卤素。

48．激动毒蕈碱性受体的方法，它包括使该受体与有效量的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、酯或前药相接触：

其中

X1、X2、X3、X4和X5选自C、N和O； k是0或1； t是0或1；

R1是直或支链的C1-8烷基、C2-8链烯基、C2-8链炔基、C1-8亚烷基、C1-8烷氧基、C1-8杂烷基、C1-8氨基烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷氧基羰基、C1-8羟基烷氧基、C1-8羟基烷基、-SH、C1-8硫代烷基、-O-CH2-C5-6芳基、被C1-3烷基或卤素取代的-C(O)-C5-6芳基；任选含有1或多个选

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自N、S和O的杂原子的C5-6芳基或C5-6环烷基(620)；-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-CR3R4、-OC(O)R3、-C(O)(CH2)sNR3R4或-(CH2)sN-R3R4；其中R3、R4和R5相同或不同，各自选自H、C1-6烷基；任选含有1或多个选自N、O和S的杂原子并且任选被卤素或C1-6烷基取代的C5-6芳基；C3-6环烷基；或者R3和R4与N原子(当存在时)一起形成含有5-6个选自C、N、S和O的原子的环结构；s是0-8的整数；

A是C5-12芳基或C5-7环烷基，各自任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子；

R2是H、氨基、羟基、卤素或直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OR3、-COR3、-NO2、-NH-R3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3、-C(O)R3R4、-O(CH2)qNR3、-CNR3R4或-(CH2)qNR3R4；其中q是1-6的整数； n是0、1、2、3或4，当n＞1时，R2可以相同或不同； p是0或1-5的整数；

Y是O、S、CHOH、-NHC(O)-、-C(O)NH-、-C(O)-、-OC(O)-、NR7或-CH=N-,R7是H或C1-4烷基；或不存在；

Z是CR8R9，其中R8和R9选自H和直或支链的C1-8烷基。 49．权利要求48的方法：

50．权利要求49的方法，其中t是1并且Y是-C(O)-、-NHC(O)-、S、O或-OC(O)-。

51．权利要求50的方法，其中X3是C。

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52．权利要求51的方法，其中R1是烷基。

53．权利要求52的方洗其中R2是烷基、氨基烷基、烷氧基或羟基。

．权利要求53的方法，其中p是3。

55．权利要求的方法，其中R1是C2-8烷基，R2是甲基、羟基或烷氧基。

56．权利要求55的方法，其中Y是-C(O)-或O。 57．权利要求52的方法，其中R2是卤素。 58．权利要求49的方法，其中t是0。 59．权利要求51的方法，其中R1是烷氧基。 60．权利要求51的方法，其中R1是苄基或苯基。 61．权利要求52的方法，其中X3是N。

62．权利要求61的方法，其中R1是烷基或烷氧基。 63．权利要求61的方法，其中R1是苄基或苯基。 ．权利要求62的方法，其中R2是烷基或烷氧基。 65．权利要求63的方法，其中R2是烷基或烷氧基。 66．权利要求50的方法，其中X3是O。 67．权利要求66的方法，其中R1是烷基。

68．权利要求67的方法，其中R2是烷基或烷氧基。 69．权利要求67的方法，其中R2是卤素。

70．药用组合物，它包括有效量的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、酯或前药以及药学上可接受的载体：

其中

X1、X2、X3、X4和X5选自C、N和O；

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k是0或1； t是0或1；

R1是直或支链的C1-8烷基、C2-8链烯基、C2-8链炔基、C1-8亚烷基、C1-8烷氧基、C1-8杂烷基、C1-8氨基烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷氧基羰基、C1-8羟基烷氧基、C1-8羟基烷基、-SH、C1-8硫代烷基、-O-CH2-C5-6芳基、被C1-3烷基或卤素取代的-C(O)-C5-6芳基；任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子的C5-6芳基或C5-6环烷基；-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-CR3R4、-OC(O)R3、-C(O)(CH2)sNR3R4或

-(CH2)sNR3R4；其中R3、R4和R5相同或不同，各自选自H、C1-6烷基；任选含有1或多个选自N、O和S的杂原子并且任选被卤素或C1-6烷基取代的C5-6芳基；C3-6环烷基；或者R3和R4与N原子(当存在时)一起形成含有5-6个选自C、N、S和O的原子的环结构；s是0-8的整数；

A是C5-12芳基或C5-7环烷基，各自任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子；

R2是H、氨基、羟基、卤素或直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OR3、-COR3、-NO2、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3、-C(O)R3R4、-O(CH2)qNR3、-CNR3R4或-(CH2)qNR3R4；其中q是1-6的整数； n是0、1、2、3或4，当n＞1时，R2可以相同或不同； p是0或1-5的整数；

Y是O、S、CHOH、-NHC(O)-、-C(O)NH-、-C(O)-、-OC(O)-、NR7或-CH=N-,R7是H或C1-4烷基；或不存在；

Z是CR8R9，其中R8和R9选自H和直或支链的C1-8烷基。 71．权利要求70的组合物含有：

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72．权利要求71的组合物，其中t是1并且Y是-C(O)-、-NHC(O)-、S、O或-OC(O)-。

73．权利要求72的组合物，其中X3是C。 74．权利要求73的组合物，其中R1是烷基。

75．权利要求74的组合物，其中R2是烷基、氨基烷基、烷氧基或羟基。

76．权利要求75的组合物，其中p是3。

77．权利要求75的组合物，其中R1是C2-8烷基，R2是甲基、羟基或烷氧基。

78．权利要求77的组合物，其中Y是-C(O)-或O。 79．权利要求74的组合物，其中R2是卤素。 80．权利要求71的组合物，其中t是0。 81．权利要求73的组合物，其中R1是烷氧基。 82．权利要求73的组合物，其中R1是苄基或苯基。 83．权利要求74的组合物，其中X3是N。

84．权利要求82的组合物，其中R1是烷基或烷氧基。 85．权利要求82的组合物，其中R1是苄基或苯基。 86．权利要求83的组合物，其中R2是烷基或烷氧基。 87．权利要求84的组合物，其中R2是烷基或烷氧基。 88．权利要求72的组合物，其中X3是O。 ．权利要求88的组合物，其中R1是烷基。

90．权利要求的组合物，其中R2是烷基或烷氧基。 91．权利要求87的组合物，其中R2是卤素。

92．治疗与乙酰胆碱水平减低有关的疾病或症状的方法，该方法

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包括给予治疗上有效量的一或多种权利要求1的化合物。 93．权利要求92的方法，其中所述疾病或症状是神经变性(neurogenerative)疾病、认知损害、与年龄有关的认知衰退或痴呆。 94．治疗与眼内压升高有关的疾病或症状的方法，该方法包括给予治疗上有效量的一或多种权利要求1的化合物。 95．权利要求94的方法，其中该疾病是青光眼。

96．治疗与乙酰胆碱水平减低有关的疾病或症状的方法，该方法包括给予治疗上有效量的权利要求70的组合物。

97．权利要求96的方法，其中该疾病或症状是神经变性疾病、认知损害、与年龄有关的认知衰退或痴呆。

98．治疗与眼内压升高有关的疾病或症状的方法，该方法包括给予治疗上有效量的权利要求70的组合物。

99．权利要求98的方法，其中该疾病是青光眼。

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说 明 书

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对毒蕈碱性受体具有活性的化合物

发明领域

本发明涉及对毒蕈碱性乙酰胆碱受体亚型具有选择性的新化合物，以及激活毒蕈碱性受体的方法和治疗或缓解其中改善毒蕈碱性受体活性具有有益作用的疾病的方法。

发明背景

毒蕈碱性乙酰胆碱受体在中枢神经系统的高级认知功能上以及在外周副交感神经系统中起着重要的作用。克隆化已确定五种不同毒蕈碱性受体亚型的存在(称为m1-m5)(参阅T.I.Bonner等，Science237,1987,527-532页；T.I.Bonner等，Neuron 1,1988,403-410页)。已发现m1是大脑皮层中的主要亚型，并认为其涉及认知功能的控制，m2在心脏中占优势，并认为其与心率的控制有关，m3被认为与胃肠和尿道刺激作用以及出汗和多涎有关，m4存在于脑中，m5存在于脑中并且可能涉及与多巴胺能系统有关的中枢神经系统的某些功能。

各种毒蕈碱性配体(S.Iversen,Life Sciences 60(Nos.13/14),1997,1145-1152页)的动物研究已显示毒蕈碱性化合物对认知功能有明显的作用，例如学习和记忆。这提示可在以认知损害为特征的疾病中，包括与年龄有关(如Alzheimer氏症或其它痴呆)和与年龄无关(如注意力不集中的过度反应症)中，有效地利用毒蕈碱性激动剂改善认知功能。

基于毒蕈碱性受体亚型存在于各种组织，但似乎在大脑皮层、基底神经节和海马中，m1受体亚型是更丰富的亚型，它占所有毒蕈碱性受体结合部位的35-60％(参阅A.Levey,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA

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93,1996,131-136页)。已推测m1(以及可能的m4)亚型在各种认知和运动功能中作为突触后的毒蕈碱性受体(位于新大脑皮质和海马中的胆碱受体神经元上)起主要作用，并且它很可能是在大脑的这些区域中所测定的m1响应的主要贡献者。

早已发现与认知损害有关的症状(如Alzheimer氏症)与大脑中选择性失去乙酰胆碱同时发生。认定它是前脑基底中胆碱能神经元退化的结果，它神经支配高级过程中涉及的联合皮层和海马区(参阅上文S.Iversen)。该发现表明用可以增大大脑受影响区域中胆碱能功能的药物可以治疗或至少缓解这些症状。

用乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂，如9-氨基-1,2,3,4-四氢吖啶(他克林)治疗可使脑中乙酰胆碱增加，其间接地引起毒蕈碱性受体的刺激作用。他克林治疗可适度和暂时改善Alzheimer氏症患者的认知能力(参阅上文Kasa等)。另一方面，已发现由于他克林对外周乙酰胆碱的刺激作用所引起的胆碱能副作用。这些副作用包括腹绞痛、恶心、呕吐、腹泻、厌食、体重减轻、肌病和抑郁。发现所治疗的约三分之一的患者具有胃肠道副反应。还发现他克林能引起明显的肝毒性，在约30％的患者中发现肝脏转氨酶升高(参阅P.Taylor,“Anticholinergic Agents”，第8章，Goodman and Gilman:ThePharmacological Basis of Therapeutics，第9版，1996,161-176页)。他克林的副作用严重地了它的临床使用。最近已批准的另一个AChE抑制剂，(R,S)-1-苄基-4-[5,6-二甲氧基-1-(2,3-二氢茚酮)-2-基]甲基哌啶盐酸盐(donepezil)，用于治疗轻至中度Alzheimer氏症(参阅上文P.Kasa等)。未发现该化合物的肝损伤作用，但是它具有与他克林类似的胃肠道副作用，其原因可能是由于副交感作用升高所引起的m3受体的刺激作用。

早已发现，因为前额皮质和海马中的毒蕈碱性m1受体似乎为整体，所以通过给予作用为那些毒蕈碱性受体激动剂的药物，可能治愈或至少缓解Alzheimer氏症患者中乙酰胆碱的丢失(参阅J.H.Brown

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和P.Taylor,“Muscarinic Receptor Agonists and Antagonists”，第7章，Goodman and Gilman:The Pharmacological Basis of Therapeutics，第9版，1996,147页)。

迄今认为用于治疗Alzheimer氏症的毒蕈碱性激动剂(被认为是m1选择性激动剂)，如槟榔碱，在临床实验中尚未显示出比AChE抑制剂更大的作用(参阅以上S.V.P.Jones等)。在一项研究(参阅T.Sunderland等，Brain Res.Rev.13,1988,371-3页)中发现槟榔碱没有很大的如对在Alzheimer氏症患者中所经常观察到的行为变化的影响的认知增强作用，如运动活性明显增强、情绪明显提高以及无力症状明显降低。但是，后来发现所假定的m1激动剂对m2和/或m3受体亚型具有弱的部分激动剂选择性(H.Br

uner-Osborne等，J.Med.

Chem.38,1995,2188-2195页)。如以上表明，推测m2亚型选择性决定这些激动剂的所观察到的心血管作用，如心动过速和心动过缓，认为m3活性是该激动剂胃肠道副反应的主要原因。

因此，m2和/或m3活性是迄今治疗Alzheimer氏症所提到的该毒蕈碱性激动剂的主要缺点，其严重了该药物的剂量，因此给予患者的一直可能是低于最适剂量。因此，缺乏亚型选择性以及一般所测试的胆碱能化合物的低效力使外周副作用增加，并且由于在脑中弱和/或相反的作用而了认知作用。所以，开发对m1亚型具有较高的选择性但对m2和m3亚型具有很小或无活性的化合物是非常有意义的。

                      发明概述

本发明提供具有毒蕈碱性激动剂活性的通式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、酯或前药：

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其中

X1、X2、X3、X4和X5选自C、N和O； k是0或1； t是0、1或2；

R1是直或支链的C1-8烷基、C2-8链烯基、C2-8链炔基、C1-8亚烷基、C1-8烷氧基、C1-8杂烷基、C1-8氨基烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷氧基羰基、C1-8羟基烷氧基、C1-8羟基烷基、-SH、C1-8烷硫基、-O-CH2-C5-6芳基、被C1-3烷基或卤素取代的-C(O)-C5-6芳基；任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子的C5-6芳基或C5-6环烷基；-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-CR3R4、-OC(O)R3、-(O)(CH2)sNR3R4或-(CH2)sNR3R4；其中R3、R4和R5相同或不同，各自选自H、C1-6烷基；任选含有1或多个选自N、O和S的杂原子并且任选被卤素或C1-6烷基取代的C5-6芳基；C3-6环烷基；或者R3和R4与N原子(当存在时)一起形成含有5-6个选自C、N、S和O的原子的环结构；s是0-8的整数；

A是C5-12芳基或C5-7环烷基，各自任选含有1或多个选自N、S和O的杂原子；

R2是H、氨基、羟基、卤素或直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷硫基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OR3、-COR3、-NO2、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3、-C(O)R3R4、-O(CH2)qNR3、-CNR3R4或-(CH2)qNR3R4；其中q是1-6的整数；

n是0、1、2、3或4，当n＞1时，R2可以相同或不同； p是0或1-5的整数；

Y是O、S、CHOH、-NHC(O)-、-C(O)NH-、-C(O)-、-OC(O)-、NR7或-CH=N-,R7是H或C1-4烷基；或不存在；和

Z是CR8R9，其中R8和R9选自H和直或支链的C1-8烷基。

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本发明还提供含有有效量式(Ⅰ)化合物的药用组合物。

还提供治疗与乙酰胆碱水平减低有关的疾病或症状的方法，该方法包括给予治疗上有效量的含有式(Ⅰ)化合物的组合物。

在另一实施方案中，本发明还提供治疗与眼内压升高有关的疾病或症状(如青光眼)的方法，该方法包括给予治疗上有效量的含有式(Ⅰ)化合物的组合物。

附图简述

图1为显示在实施例ⅩⅥ所述的测试中，对35,000小有机分子筛选的一个96-孔微量滴定板的原始数据的图。

图2为显示参考拮抗剂阿托品的分布与用氯化氨甲酰胆碱(开放的三角)或化合物A(实施例Ⅰ)(闭合的三角)刺激的细胞所转染的m1毒蕈碱性受体相比较的数据的图。

发明详述

本发明提供相对于其它毒蕈碱性亚型，对m1受体亚型优选显示出相对高的选择性的化合物，它在治疗认知损害，如Alzheimer氏症或其它与年龄有关的认知衰退有关的症状上具有有益的作用，但却避免了迄今该类药物在此用途上的副作用。通过筛选m1-m5受体亚型，已惊奇地分离出呈现该性质的化合物。

本发明一实施方案提供式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、酯或前药，其中：

X1、X2、X3、X4和X5是C；或者X1、X2、X3、X4或X5其中之一是O或N，而其余的是C； k是0或1； t是1；

R1是直或支链的C1-8烷基、C2-8链烯基、C2-8链炔基、C1-8亚烷基、C1-8烷氧基、C1-8氨基烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷氧基羰基、-16

99806618.4说 明 书 第6/34页

C(O)NR3R4、-NR3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3或-(CH2)sNR3R4；其中R3、R4和R5相同或不同，各自选自H和C1-6烷基；s是1-8的整数；

n是1、2或3；以及 A是苯基或萘基；

其中R2是直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OH、-COR3、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NR3R4、

-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3或-(CH2)qNR3R4；其中q是1-6的整数；或者

A是含有1或多个选自N、S和O的杂原子的芳基；

R2是H、卤素、直或支链的C1-6烷基、C2-6链烯基、C2-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基羰基、-CN、-CF3、-OH、-COR3、-NHR3、-NHC(O)R3、-C(O)NR3R4、-NE3R4、-NR3C(O)NR4R5、-OC(O)R3或-(CH2)qNR3R4。 在一个优选的实施方案中，该化合物是式(Ⅱ)化合物：

式(Ⅱ)化合物的优选亚实施方案包括式(Ⅱa)和(Ⅱb)化合物：

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99806618.4说 明 书 第7/34页

根据式Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa和Ⅱb化合物的一个优选系列的实施方案，t是1，Y是-C(O)-、-NHC(O)-、S、O或-OC(O)-。在另一实施方案中，X3是C。优选R1是烷基，而R2优选是烷基、氨基烷基、烷氧基或羟基。在一实施方案中，p是3。在另一实施方案中，R1是C2-8烷基而R2是甲基、羟基或烷氧基。

在一实施方案中，n是1或2；Y是-C(O)-或O,t是1。优选R2是卤素。本发明其它实施方案，t是0；或R1是烷氧基、苄基或苯基。 根据本发明的一个实施方案，X3还可以是N,R1是烷基或烷氧基；或者R1是苄基或苯基；而R2是烷基或烷氧基。

根据本发明另一实施方案，X3是O，其中t可以是，例如0。优选，R2是烷基或烷氧基；或者R2是卤素。 本发明的具体实施方案包括：

4-甲氧基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-乙氧基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丙氧基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丁氧基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲氧基甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-乙氧基甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丙氧基甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

4-(2-甲氧基乙基)-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

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99806618.4说 明 书 第8/34页

4-(2-乙氧基乙基)-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲氧基-4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲氧基-4-乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲氧基-4-丙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲氧基-4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-乙氧基-4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-乙氧基-4-乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-乙氧基-4-丙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-乙氧基-4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丙氧基-4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丙氧基-4-乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丙氧基-4-丙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-丙氧基-4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁氧基-4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁氧基-4-乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁氧基-4-丙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁氧基-4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；2-[3-(4-正丁基哌啶)丙氧基]甲苯；

2-[3-(4-正丁基哌啶)丙硫烷基(sulfanyl)]甲苯；2-[3-(4-正丁基哌啶)丙亚磺酰基]甲苯；3-(4-正丁基哌啶)-邻甲苯基-丁烷-1-硫酮；3-(4-正丁基哌啶子基丙基)-邻甲苯胺；

N-(4-(4-正丁基哌啶)-1-邻甲苯基-丁基)-羟胺；4-正丁基-1-[4-(2-氯苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-溴苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-巯基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

4-正丁基-1-[4-(2-硫烷基甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

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4-正丁基-1-[4-(2-硫烷基乙基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-氨基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲氨基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-l-[4-(2-乙氨基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-二甲氨基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-二乙氨基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(1-H-咪唑-2-基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(1-咪唑-1-基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(1-噻唑-2-基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

4-正丁基-1-[4-([1,2,3]-1-基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；2-[4-正丁基-哌啶-1-乙基]-8-甲基-3,4-氢-2H-萘-1-酮；2-[4-正丁基-哌啶-1-乙基]-7-甲基-2,3-二氢-1-茚酮；3-[4-正丁基-哌啶-1-乙基]-苯并二氢吡喃-4-酮；2-[4-正丁基-哌啶-1-乙基]-1H-苯并咪唑；

4-正丁基-1-[4-(4-氟-2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-羟基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(1-噻吩-2-基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-乙基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-乙氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2,4-二甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2,3-二甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(3-甲氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-苄氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(4-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-N-苯基-丁酰胺；

4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(萘-1-基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

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4-苄基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]吡咯烷；4-苄基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；2-丙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；2-乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；3,5-二甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；4-正己基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；4-羟乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；4-乙基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；4-苄基-1-[4-(4-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-苄基-1-[4-(4-溴苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-苯基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；3-羟甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-甲基-1-[4-(4-溴苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

2-羟甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-苄基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-戊基]哌嗪；4-正己基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-戊基]哌嗪；4-(哌啶-1-基)-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]-2,3-二氢-1H-吲哚；4-苄基-1-[5-(2-甲基苯基)-5-氧基-1-戊基]哌啶；4-正丁基-1-[5-(2-甲基苯基)-5-氧基-1-戊基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2,6-二甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；

4-正丁基-1-[4-(2-甲氧基甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；1-(2-甲基苯基)-2-(4-苄基哌嗪-1-基)-乙酮；

3,5-二甲基-1-[5-(2-甲基苯基)-5-氧基-1-戊基]哌啶；

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3,5-二甲基-1-[4-(4-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；1-[4-(4-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]吡咯烷；4-苄基-1-[6-(2-甲基苯基)-6-氧基-1-己基]哌嗪；3,5-二甲基-1-[6-(2-甲基苯基)-6-氧基-1-丁基]哌啶；4-苄基-1-[5-(2-甲氧基苯基)-5-氧基-1-戊基]哌嗪；4-苄基-1-[3-苯基-3-氧基-1-丙基]哌嗪；

4-正丁基-1-[5-(2-甲氧基苯基)-5-氧基-1-戊基]哌啶；

3,5-二甲基-1-[4-(4-氟-2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶；3-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]氮杂环丁烷；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-2-甲基-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-2,2-二甲基-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-2-乙基-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-2-丙基-1-丁基]哌啶；和4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-2,2-二乙基-1-丁基]哌啶。 式Ⅰ范围内特别排除的化合物本身是4-正丁基-1-[4-苯基-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；2-[3-(3-正丁基哌啶)丙硫烷基]甲苯；和4-丙氧基-1-[4-(4-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(即，其中-(CH2)p-Y-是-(CH2)3-C(O)-或-(CH2)3-S-；X1-X5是C；所以-A-(R2)n和R1不一起分别是邻甲基苯基和正丁基；苯基和正丁基；或对氟苯基和-O-(CH2)2CH3)。

本发明还提供激动毒蕈碱性受体的方法，该方法包括使该受体与有效量的式(Ⅰ)化合物接触，包括式(Ⅰ)范围内的所有化合物(即包括4-正丁基-1-[4-苯基-4-氧代-1-丁基]哌啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；2-[3-(3-正丁基哌啶)丙硫烷基]甲苯；和4-丙氧基-1-[4-(4-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶)。

本发明还提供包含有效量式(Ⅰ)化合物的药用组合物，其包括式(Ⅰ)范围内的所有化合物(即包括4-正丁基-1-[4-苯基-4-氧代-1-丁基]哌

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啶；4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪；2-[3-(3-正丁基哌啶)丙硫烷基]甲苯；和4-丙氧基-1-[4-(4-氟苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶)。

本发明还提供治疗与乙酰胆碱水平减低有关的疾病或症状的方法，该方法包括给予治疗上有效量的此处所述的组合物。疾病或症状的实例包括神经变性(neurogenerative)疾病、认知损害、与年龄有关的认知衰退或痴呆。

本发明化合物还显示出降低眼压的能力，因此可用于治疗如青光眼的疾病。青光眼是在眼房水填充的前房(即角膜和晶状体之间形成的空间)的循环控制机理中发现异常的疾病。它可导致房水体积的增加和眼内压力的增加，从而导致视野缺损，由于视神经乳头的强迫动作和收缩甚至可引起失明。

本发明化合物对m1受体优选显示出选择性的激动剂活性。将该激动剂定义为是当与受体接触时，能增加m1毒蕈碱性受体活性的化合物。选择性被定义为是毒蕈碱性m1激动剂的性质，从而有效增强m1受体活性的激动剂的量引起很小或不能增强m3和m5亚型以及优选m2和m4亚型的活性。

此处所用术语“烷基”是指链中具有1-6个碳原子的直或支链烷烃基，例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等。术语“杂烷基”是指含有1或2个选自O、S或N的杂原子的烷烃基。

此处所用术语“链烯基”是指链中具有2-6个碳原子的直或支链烯烃基；术语“链炔基”是指链中具有2-6个碳原子的直或支链炔烃基。

此处所用术语“芳基”和“环烷基”优选是指含有5-12个碳原子的单或双环的环结构，更优选是含有5-6个碳原子的单环。这些环含有一或多个选自N、S和O的杂原子时(即杂环)，这些环总共含有5-12个原子，更优选5-6个原子。杂环包括，但不限于呋喃基、吡咯

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99806618.4说 明 书 第13/34页

基、吡唑基、噻吩基、咪唑基、异噁唑基、噁唑基、噻唑基、异噻唑基、吡啶基、哌啶基、哌嗪基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吗啉基、噁二唑基、噻二唑基、咪唑啉基、咪唑烷基等。该环可被一或多个以上R2定义中所包括的基团取代。应理解如果取代基C1-6烷基、C1-6链烯基、C1-6链炔基、C1-6烷氧基、C1-6杂烷基、C1-6氨基烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基羰基存在，它们可被一或多个羟基、C1-4烷氧基、卤素、氰基、氨基或硝基取代。

此处所用术语“卤素”或“卤代”包括氯、氟、碘和溴。 应理解以下结构代表的环可以是饱和及不饱和的：

本发明化合物可以通过与GB 1,142,143和US 3,816,433中所公开的类似方法来制备。对本领域技术人员来讲，改变包括其它试剂等在内的那些方法的途径是显而易见的。因此，例如，式Ⅰ化合物可通过以下反应方案中所示制备。

具有式(Ⅹ)的起始化合物可以通过有机合成的通法制备。制备式

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99806618.4说 明 书 第14/34页

(Ⅹ)化合物的通法，可以参考Fuller,R.W.等，J.Med.Chem.14:322-325(1971)；Foye,W.O.等,J.Pharm.Sci.68:591-595(1979)；Bossier,J.R.等，Chem.Abstr.66:46195h和67:21527a(1967)；Aldous,F.A.B.,J.Med.Chem.17:1100-1111(1974)；Fuller,R.W.等,J.Pharm.Pharmacol.25:828-829(1973)；Fuller,R.W.等，Neuropharmacology14:739-746(1975)；Conde,S.等，J.Med.Chem.21:978-981(1978)；Lukovits,I.等，Int.J.Ouantum.Chem.20:429-438(1981)；以及Law,B.等，J.Cromatog.407:1-18(1987)，所有其公开的内容结合到本发明中作为参考。具有式(ⅩⅩ)的放射性标记的衍生物可以通过，例如，用氚化还原剂形成还原胺化或者利用14C-标记的起始原料来制备。 另外，当起始化合物含有羰基时，可用如AlH3、乙硼烷∶二甲硫或者其它标准羰基还原剂将式(ⅩⅫ)化合物还原生成式(ⅩⅩⅩ)配体：

式(ⅩⅩⅫ)受体配体可通过用氨基衍生物(ⅩⅩⅪ)亲核置换亲电试剂(E)来制备。用于该目的的亲电试剂的实例包括卤化物，如I、Cl、Br、甲苯磺酸酯或甲磺酸酯。

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99806618.4说 明 书 第15/34页

当式(ⅩⅩⅫ)中的Y是-C(O)-时，该化合物可通过仲醇用如氯铬酸吡啶鎓或者N-氯代琥珀酰亚胺或者CrO3-H2SO4或者过氧化镍或者金属(Al、K)或者DCC-DMSO氧化来制备。

当式(ⅩⅩⅫ)中的Y是-O-时，该化合物可通过在如Cu催化下，醇与芳基卤的烷基化来制备。

当式(ⅩⅩⅩⅫ)中的Y是-S-时，该化合物可通过在如Cu催化下，硫醇与芳基卤的烷基化来制备。

当式(ⅩⅩⅫ)中的Y是-CHOH-时，该化合物可通过催化氢化或者通过使用NaBH4或者使用LiAlH4还原对应的酮来制备。

本发明化合物的适当的药学上可接受的盐包括酸加成盐，它们例如通过将本发明化合物的溶液与药学上可接受的酸的溶液混合制备，该酸如盐酸、硫酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、乙酸、苯甲酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、碳酸或磷酸。另外，当本发明化合物带有酸性部分时，其适当的药学上可接受的盐包括碱金属盐，如钠或钾盐；碱土金属盐，如钙或镁盐；以及与适当的有机配位体形成的盐，如季铵盐。药学上可接受的盐的实例包括乙酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、酒石酸氢盐、硼酸盐、溴化物、钙盐、碳酸盐、氯化物、棒酸盐、柠檬酸盐、二盐酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、羟基萘甲酸盐、碘化物、

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isothionate、乳酸盐、乳糖酸盐、月桂酸盐、马来酸盐、扁桃酸盐、甲磺酸盐、溴代甲烷、甲酯、甲基硫酸盐、盐、N-甲基葡糖胺铵盐、油酸盐、草酸盐、磷酸盐/二磷酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、硫酸盐、琥珀酸盐、单宁酸盐、酒石酸盐、甲苯磺酸盐、triethiodide和戊酸盐。

本发明在其范围内包括本发明化合物的前药。一般来讲，这些前药是本发明化合物的非活性衍生物，其可在体内很容易转化成所需要的化合物。选择和制备适当前药衍生物的一般方法见，如“前药设计”编辑H.Bundgaard,Elsevier,1985中所述。这些化合物的代谢物包括本发明化合物进入生理环境所产生的活性形式。

当本发明化合物具有至少一个手性中心时，它们可以以外消旋体或对映体形式存在。应当注意所有这些异构体及其混合物都包括在本发明的范围之内。另外，本发明化合物的有些结晶形式可能存在多晶型，所有这些多晶型都包括在本发明的范围之内。再者，有些本发明化合物可以与水(即水合物)或者一般有机溶剂形成溶剂化物。这些溶剂化物也包括在本发明的范围之内。

当本发明化合物的制备过程产生立体异构体的混合物时，可通过常用技术(如制备手性层析)分离这些异构体。本发明化合物可被制成外消旋体形式或可通过立体选择性合成或者通过拆分制备单一的对映体。例如，可通过标准方法，例如通过与光学活性的酸，如(-)-二-对甲苯酰基-d-酒石酸和/或(+)-二-对甲苯酰基-1-酒石酸，形成盐来形成非对映异构体对，接着分级结晶，然后再形成游离碱的方法将化合物拆分成其组分对映体。还可通过形成非对映异构体的酯或酰胺，接着层析分离，然后除去手性辅助剂的方法拆分化合物。 在任何本发明化合物的制备过程中，可能必须和/或要求保护任何所涉及的分子的敏感或活性基团。它可通过常用的保护基团完成，保护基团见Protective Groups in Organic Chemistry，编辑J.F.W.McOmie,Plenum Press,1973；和T.W.Greene & P.G.M.Wuts,Protective

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Groups in Organic Synthesis,John Wiley & Sons,1991中所述。可用本领域所知的方法，在方便的随后步骤中除去该保护基。

无论什么时候需要毒蕈碱性受体活性的特别药理变化，都可以以任何前述的组合物形式，并根据本领域所确定的剂量方案给予本发明的化合物。

本发明还提供药用组合物，其包括一或多种本发明化合物以及药学上可接受的稀释剂或赋形剂。这些组合物优选为单位剂量形式，如片剂、丸剂、胶囊(包括缓释或延时释放的制剂)、粉末剂、颗粒剂、酏剂、酊剂、糖浆剂和乳剂、无菌非肠道溶液或悬浮液、气雾剂或液体喷雾剂、滴剂、安瓿、自动注射器装置或栓剂；口服、非肠道(如静脉内、肌内或皮下)、鼻内、舌下或直肠给药的形式，或通过吸入或吹入给药并可按适当的方式及根据所接受的操作方法制成制剂，如这些操作方法见Remington’s Pharmaceutical Sciences,Gennaro编辑，Mack Publishing Co.,Easton PA,1990中所述。另外，该组合物可以是适于每周或每月给药一次的缓释形式；例如，可采用该活性化合物的不溶性盐，如癸酸盐，来提供肌内注射的储存制剂。本发明还计划提供适当的供如眼部或皮肤或粘膜给药的局部制剂。 例如，对于以片剂或胶囊剂形式进行口服给药，可将该活性药物组分与口服、无毒性的药学上可接受的惰性载体，如乙醇、甘油、水等混合。另外，当需要或必要时，还可向该混合物中加入适当的粘合剂、润滑剂、崩解剂、矫味剂和着色剂。适当的粘合剂包括，但不限于：淀粉、明胶、天然糖如葡萄糖或β-乳糖、天然和合成的树胶如阿拉伯胶、黄耆胶或藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙二醇、蜂蜡等。这些剂型中所使用的润滑剂包括，但不限于：油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。崩解剂包括，但不限于：淀粉、甲基纤维素、琼脂、皂土、黄原胶等。

对于制备固体组合物如片剂，将该活性组分与适当的药用赋形剂，如以上所述的种类，以及其它药用稀释剂，如水，混合形成含

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有本发明化合物或其药学上可接受的盐的均匀混合物的固体预制组合物。术语“均匀”是指将活性组分均匀地分散在所述组合物中，以便容易地将该组合物再分成等效的单位剂量形式，如片剂、丸剂和胶囊。然后，再将该固体预制组合物分成以上所述类型的单位剂量形式，其含有0.1mg至约50mg的本发明的活性组分。可将本发明组合物的片剂或丸剂包衣或者另外复合而形成具有延长作用特点的剂型。例如，该片剂或丸剂可包括一个含有该活性化合物的内芯和一个包裹在该内芯周围的外层。该外层包衣可以是肠溶层，它在胃内不崩解而使该内芯完整地进入十二指肠或延迟释放。这种肠衣或包衣可使用各种材料，这些材料包括许多聚合酸以及聚合酸与常用材料，如紫胶、十六烷醇和纤维素乙酸酯的混合物。

加入本发明组合物的供口服或注射给药的液体形式包括水溶液、适当矫味的糖浆剂、水性或油性混悬液和含有食用油(如棉籽油、芝麻油、椰子油或花生油)的矫味乳液以及酏剂和类似药用载体。水性混悬剂的适当分散剂或悬浮剂包括合成和天然的树胶，如黄耆胶、阿拉伯胶、藻酸盐、葡聚糖、羧甲基纤维素钠、明胶、甲基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮。可使用的其它分散剂包括甘油等。对于非肠道给药，要求无菌混悬液和溶液。当要求静脉内给药时，使用一般含有适当防腐剂的等渗制剂。还可将该组合物制成供眼部给药的眼用溶液或混悬液形式，如滴眼液。

因此，本发明还涉及通过给予需要此种治疗的对象治疗上有效量的本发明化合物，缓解或治疗其中改善毒蕈碱性受体活性(特别是m1受体活性)具有有益作用的疾病或症状的方法。例如，这些疾病或症状可能是由不适当地刺激或激活毒蕈碱性受体引起的。期望通过应用对具体毒蕈碱性受体亚型，特别是m1有选择性的化合物，可基本避免在已知毒蕈碱性药物中发现的有害的副作用问题，如心动过速或心动过缓或胃肠道反应。

此处所用术语“对象”是指动物，优选哺乳动物，最优选人，

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是所治疗、观察或试验的对象。

此处所用的术语“治疗上有效量”是指能引起被研究者、兽医、医生或其它临床医师观测到的组织、系统、动物或人的生物或医学反应的活性化合物或药物的量，它包括缓解所治疗的疾病的症状的量。

通式Ⅰ化合物优选对毒蕈碱性m1受体亚型显示出亚型选择性。同样，与其它试验的人体G-蛋白质偶合的受体，包括5-羟色胺、组胺、多巴胺或肾上腺素能受体相比，该化合物对毒蕈碱性ml受体亚型显示出选择性。该选择性的一重要推断就是这些化合物可有效地治疗或缓解许多中枢神经系统的疾病和紊乱，但却没有以前在非选择性化合物中发现的不良的副作用。

本发明化合物显示对毒蕈碱性m1受体亚型选择性的能力可使它们很有效地用于治疗许多以认知损害为特征的疾病和紊乱，例如，注意力不集中或神经变性疾病如Alzheimer氏症、其它与年龄有关的认知衰退症，如老年痴呆症，或者与痴呆症有关的症状，如运动活力减退、情绪变化、无反应性、无情感、不安定和攻击性行为。一般认为毒蕈碱性m1受体还与眼内压的控制有关，因此毒蕈碱性m1激动剂可用于治疗或缓解眼病，如青光眼。

本发明化合物有利以单日剂量给药，或者可将总的日剂量以每日二、三或四次的分剂量服用。另外，可通过局部使用适当的鼻内装置的鼻内剂型给予本发明化合物，或者用本领域技术熟练人员熟悉的透皮贴的形式，通过经皮途径给予本发明化合物。要以经皮传递系统的形式给药，那么在该剂量方案中该剂型的给药一定是连续的而不是间断的。

用本发明化合物的剂量方案可根据许多因素选择，包括患者的类型、人种、年龄、体重、性别以及医疗状况；所治疗的症状的严重程度；给药途径；患者的肾和肝功能；以及所用的具体化合物。一般技术熟练的主治医生或兽医能很容易地确定并开出用于抑制、

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抵抗或中断所治疗的疾病或紊乱的发展所需的有效量的药物。 每个成人每日该药物的日剂量可以在0.01-100mg的范围内变化。对于口服给药，优选以含有0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0或50.0mg该活性组分的片剂形式提供所述组合物，以便根据症状调节给予所治疗患者的剂量。单位剂量一般约含有0.001-50mg的活性组分，优选含有约1-10mg的活性组分。该药物的有效量一般为每日每kg体重约0.0001-25mg的剂量水平。该范围优选为每日每kg体重约0.001-10mg，特别优选为每日每kg体重约0.001-1mg。该化合物的给药方案为每日1-4次。

可以以常规试验所确定的适当剂量单独使用本发明化合物以便获得对毒蕈碱性受体(特别是毒蕈碱性m1受体亚型)的最适药理作用，同时使任何潜在的毒性或有害的作用减低到最小。另外，在某些情况下，需要与其它能提高本化合物作用的药物同时服用或顺次服用。

本发明化合物对特定的毒蕈碱性受体亚型的药理性质和选择性可通过一系列不同的试验方法，采用重组受体亚型，优选人受体(如果有的话)来证实，如常用的第二信使或结合试验。特别方便的功能测试系统是在US 5,707,798中公开的该受体选择性和扩增试验，该专利说明了在该受体配体存在下，利用被受体DNA转染的细胞扩增的能力筛选生物活性化合物的方法，如编码不同的毒蕈碱性亚型。还可以通过该细胞表达的标记物的增加水平来检测细胞的扩增。 用以下实施例更详尽地公开本发明，该实施例并不提出权利要求的本发明的范围。 实施例

实施例Ⅰ4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(5) 1-苄基-4-亚正丁基哌啶(2)向500mL装有搅拌器的三颈瓶中加入氢化钠(1.61g,67mmol)和DMSO(40mL)。在90℃下，将得到的

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该混悬液加热30分钟，直至停止放出氢气。将该混悬液在冰浴中冷却20分钟，然后加入溴化丁基三苯鏻(26.6g,67mmol)的DMSO(70mL)浆状液。室温下，将该红色混合液搅拌15分钟。用30分钟慢慢加入1-苄基-4-哌啶酮1(14.0g,74mmol)，室温下将该混合液搅拌过夜。向该反应混合液中加入水(200mL)，接着用庚烷(4×100mL)和乙酸乙酯(2×100mL)提取。将合并的有机层干燥，蒸发至干，得到38.1g黄色油状物。蒸馏该油状物得到14.9g(88％)的2,bp 101-105℃(0.1mmHg)。H NMR(CDCl3)0.90-0.95(t,3H),1.25-1.41(m,2H),1.90-2.20(m,2H),2.18-2.30(m,4H),2.40-2.45(m,4H),2.50(s,2H),5.17(t,1H),7.20-7.42(m,5H)。

4-正丁基哌啶(3)在500mL装有搅拌器的烧瓶中加入2(13.2g,58mmol)和10％披钯碳(1.2g)的乙醇(70mL)浆状液，接着加入浓盐酸(1.5mL)。将该反应瓶抽空，向该反应瓶中加入氢气。共消耗2.5dm

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1

的氢气。将该反应混合液过滤，蒸发，将残留物溶于水(40mL)和NaOH(20mL,2M)中，接着用乙酸乙酯(3×100mL)提取。将合并的有机相用盐水(30mL)洗涤，蒸发至干，得到7.1g粗品3。该粗品经CC[洗脱液：庚烷∶EtOAc(4∶1)]得到纯品3(2.7g,33％)。H NMR(CDCl3)0.85(t,3H),1.0-1.38(m,9H),1.65(dd,2H),2.38(s,1H),2.55(dt,2H),3.04(dt,2H)。

4-(4-正丁基哌啶-1-基)丁腈(4)在100mL装有磁力搅拌器的烧瓶中放入3(2.3g,16.4mmol)、4-溴丁腈(2.4g,16.4mmol)、碳酸钾粉末(2.5g,18mmol)的乙腈(20mL)液。室温下将该反应混合液搅拌5小时，接着加入水(15mL)。将该混合液用乙酸乙酯(3×30mL)提取，将合并的有机相蒸发至干得到3.9g粗品4。该粗品经CC[洗脱液：庚烷∶EtOAc(1∶1)]得到纯品4(2.3g,87％)。H NMR(CDCl3)0.82(t,3H),1.19-1.37(m,9H),1.-1.75(d,2H),1.84-2.01(m,4H),2.39-2.(m,4H),2.-2.97(d,2H)。

4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(5)在25mL烘

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1

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干的烧瓶中放入用空气加热活化的Mg屑(125mg,5.2mmol)。在惰性气体下，加入2-碘苯甲醚(1.13g,5.2mmol)的Et2O(4mL)混悬液，室温下将该反应混合液放置1小时。加入化合物4(720mg,3.4mmol)的Et3O(4mL)液，将该混合液回流过夜。加入THF(15mL)和硫酸(4mL,2M)，将该反应混合液搅拌4小时，接着加入NaOH(6mL,2M)。将该反应混合液用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相蒸发至干得到1.2g粗品5。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶CH3OH(99∶1)]得到纯品5(0.42g,26％)。H NMR(CDCl3)0.83(t,3H),1.20-1.42(m,9H),1.65-1.73(d,2H),1.96-2.20(m,4H),2.53(t,2H),3.02-3.17(m,4H),3.(s,3H),6.95-7.01(m,2H),7.44(t,1H),7.65(d,1H)。

实施例Ⅱ3-羟甲基-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(7) 4-(3-羟甲基-哌啶-1-基)-丁腈(6)在25mL烘干的烧瓶中放入哌啶-3-基-甲醇(1.12g,10mmol)的乙腈(10mL)液，接着加入碳酸钾(1.38g,10mmol)和4-溴丁腈(0.90mL,9mmol)。室温下，将该反应混合液搅拌12小时。将该混合液过滤，蒸发至干。加入水(20mL)，接着用乙酸乙酯(3×20mL)提取，将合并的有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到1.50g粗品6，该粗品不经进一步纯化可直接用于合成化合物7。 3-羟甲基-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(7)在50mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(780mg,32

mmol)，接着加入无水THF(7mL)。在惰性气体下，加入2-碘甲苯(5.3g,24mmol)的THF(10mL)混悬液，将该反应混合液回流4小时。通过注射器加入化合物6(1.50g,8mmol)的THF(5mL)混悬液，然后加入CuBr(23mg,0.16mmol,2mol％),室温下将该反应混合液搅拌过夜。加入H2SO4(20mL,2M)猝灭该反应，于室温下搅拌2小时，接着加入NaOH(8mL,2M)。加入THF(15mL)，然后用CH2Cl2(3×20

mL)提取，将有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.41g粗品7。该粗品经制备HPLC CC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；缓冲液B：80％

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CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物7。LC-MS[M+H]275(计算值275.2)。

实施例Ⅲ 2-丙基-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(9) 4-(2-丙基-哌啶-1-基)-丁腈(8)室温下，将2-丙基哌啶(550mg,4.3mmol)、4-溴丁腈(430mg,3.0mmol)和碳酸钾(550mg,4.0mmol)的乙腈(5mL)混合液搅拌12小时，接着加入饱和盐水(25mL)。将该反应混合液用乙酸乙酯(3×25mL)提取，将合并的有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到粗品8。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品8(0.48g,83％)。LC-MS[M+H]194(计算值194.2)。 2-丙基-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(9)在10mL烘干的烧瓶中加入在真空下用空气加热活化的Mg屑(97mg,4.1mmol)。在惰性气体下，加入2-碘甲苯(380mL,2.8mmol)的Et2O(3mL)的混悬液，将该反应混合液回流1小时。通过注射器加入化合物8(0.43g,2.2mmol)的CH2Cl2(3mL)混悬液，室温下将该反应混合液搅拌过夜。加入H2SO4(20mL,2M)猝灭该反应，室温下搅拌12小时，接着加入NaOH(10mL,2M)。加入THF(15mL)，然后用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.43g粗品9。该粗品经制备HPLC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；缓冲液B：80％CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物9。LC-MS[M+H]287(计算值287.2)。实施例Ⅳ1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(11)

在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(97mg,4.1mmol)。在惰性气体下，加入2-碘甲苯(380mL,3.0mmol)的Et2O(3mL)混悬液，将该混合液回流1小时。通过注射器加入4-哌啶-1-基-丁腈10(Dahlbom等，Acta.Chem.Scand.1951,5,690-697)(0.305g,2.0mmol)的CH2Cl2(3mL)混悬液，然后于室温下将该反应

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+

+

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混合液搅拌过夜。加入H2SO4(10mL,2M)猝灭该反应，于室温下再搅拌12小时，接着加入NaOH(12mL,2M)。加入THF(15mL)，然

后用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.21g粗品11。该粗品经制备HPLC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；缓冲液B：80％CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物11。LC-MS[M+H]245(计算值245.2)。

实施例Ⅴ4-甲基-1-[4-(4-溴苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(12) 在10mL干燥的烧瓶中加入4-甲基哌啶(719mL,6mmol)、二氧六环(5mL)，接着加入碳酸钾(0.30g,2.18mmol)、碘化钾(10mg)和4-溴-4-氯丙基苯基酮(785mg,2.76mmol)。将该反应混合液置于110℃下12小时，接着用H2O(10mL)稀释。将该反应混合液用Et2O(3×15mL)提取，将合并的有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.50g粗品12。该粗品经制备HPLC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；缓冲液B：80％CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物12。LC-MS[M+H]322(计算值323.1)。

实施例Ⅵ 1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]吡咯烷(13)

在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(30mg,1.2mmol)。在惰性气体下，加入2-碘甲苯(0.22g,1.0mmol)的Et2O(2mL)溶液，将该混合液回流1小时。通过注射器加入4-吡咯烷-1-基-丁腈(Burckhalter等，J.Org.Chem.1961,26,4070-4076)(0.14g,1.0mmol)的CH2Cl2(2mL)混悬液，然后于室温下将该反应混合液搅拌过夜。加入H2SO4(10mL,2M)猝灭该反应混合液，于室温下再搅拌2小时，接着加入NaOH(10mL,2M)。加入THF(15mL)，然

后用乙酸乙酯(3×20mL)提取，将有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.12g粗品13。该粗品经制备HPLC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；

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缓冲液B：80％CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物13。LC-MS[M+H]231(计算值231.3)。

实施例Ⅶ 4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪(15) 4-(4-甲基-哌嗪-1-基)-丁腈(14)在25mL烧瓶中加入1-甲基哌嗪(0.52g,5.1mmol)、4-溴丁腈(0.78g,5.3mmol)和碳酸钾(0.71g,5.3mmol)的乙腈(5mL)混悬液。室温下将该反应混合液搅拌4小时，接着加入水(20mL)，用乙酸乙酯(3×25mL)提取。将合并的有机相用盐水(25mL)洗涤，干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.72g粗品14，该粗品不经进一步纯化直接用于合成化合物15。

4-甲基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪(15)在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(116mg,4.0

mmol)。在惰性气体下，加入2-碘甲苯(0.65g,3.0mmol)的Et2O(3mL)混合液，将该混合液回流1小时。通过注射器加入化合物14(0.33g,2.0mmol)的CH2Cl2(3mL)溶液，然后室温下将该反应混合液搅拌过夜。加入H2SO4(6mL,2M)猝灭该反应，室温下搅拌2小时，接着加入NaOH(8mL,2M)。加入THF(15mL)，然后用CH2Cl2(3×20mL)提

取。将有机相干燥(MgSO4),蒸发至干得到0.26g粗品15。该粗品经制备HPLC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；缓冲液B：80％CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物15。LC-MS[M+H]260(计算值260.4)。

实施例Ⅷ 4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪(17) 4-(4-丁基-哌嗪-1-基)-丁腈(16)在25mL烧瓶中加入1-丁基哌嗪(712mg,5.0mmol)、4-溴丁腈(779mg,5.3mmol)和碳酸钾(687mg,5.0mmol)的乙腈(5mL)混悬液。室温下将该反应混合液搅拌12小时，接着加入水(20mL)，用乙酸乙酯(3×25mL)提取。将合并的有机相用盐水(25mL)洗涤，干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.g粗品16，

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+

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该粗品不经进一步纯化直接用于合成化合物17。

4-正丁基-1-[4-(2-甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌嗪(17)在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(100mg,4.0mmol)。在惰性气体下，加入2-碘甲苯(0.66g,3.0mmol)的Et2O(3mL)混悬液，将该混合液回流1小时。通过注射器加入化合物16(0.43g,2.0mmol)的CH2Cl2(3mL)混悬液，然后室温下将该反应混合液搅拌过夜。加入H2SO4(6mL,2M)猝灭该反应，再于室温下搅拌2小时，接着加入NaOH(8mL,2M)。加入THF(15mL)，然后用CH2Cl2(3×20mL)提取，将有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.50g粗品17。该粗品经制备HPLC[洗脱液：缓冲液A：0.1％TFA；缓冲液B：80％CH3CN+0.1％TFA]得到分析纯的样品化合物17。LC-MS[M+H]302(计算值302.5)。

实施例Ⅸ 4-正丁基-1-[4-(2-乙氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(18) 在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(94mg,3.8mmol)。在惰性气体下，加入1-乙氧基-2-碘苯(0.71g,2.9mmol)的Et2O(3mL)混悬液，将该混合液回流3小时。加入化合物4(0.40g,1.9mmol)的CH2Cl2(3mL)溶液，然后在40℃下将该反应混合液再搅拌3小时。加入H2SO4(10mL,2M)猝灭该反应，室温下搅拌过夜，接着加入NaOH(20mL,2M)直至碱性条件。将该反应混合液用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)合并的有机相，蒸发至干得到0.60g粗品18。该粗品经CC[洗脱液：甲苯∶乙酸乙酯(1∶1)]得到纯品18(0.32g,34％)；LC-MS[M+H]331(计算值331.5)。

实施例Ⅹ 4-正丁基-1-[4-(2,3-二甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(19) 在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(94mg,3.8mmol)。在惰性气体下，在自动回流下加入1-碘-2,3-二甲

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基苯(0.69g,3.0mmol)的Et2O(5mL)混悬液，将该混合液回流4小时。向该反应混合液中加入化合物4(0.41g,2.0mmol)的CH2Cl2(2mL)混悬液，然后室温下过夜。加入H2SO4(7mL,2M)猝灭该反应，室温下搅拌3小时，接着加入NaOH(20mL,2M)直至碱性条件。将该反应混合液用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)有机相，蒸发至干得到0.69g粗品19。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品19(0.40g,％)；LC-MS[M+H]315(计算值315.5)。

实施例Ⅺ 4-正丁基-1-[4-(2,4-二甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(20) 在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(95mg,3.9mmol)。在惰性气体下，在自动回流下加入1-碘-2,4-甲基苯(0.69g,2.9mmol)的Et2O(4.5mL)混悬液，将该混合液回流3小时。在惰性气体下，向该反应混合液中加入化合物4(0.41g,2.0mmol)的CH2Cl2(2mL)溶液，然后室温下搅拌过夜。加入H2SO4(8mL,2M)猝灭该反应，室温下搅拌4小时，接着加入NaOH(20mL,2M)使该反应混合液呈碱性。加入THF(20mL)，用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥

(MgSO4)有机相，蒸发至干得到0.61g粗品20。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品20(0.21g,35％)；LC-MS[M+H]315(计算值315.5)。

实施例Ⅻ 4-正丁基-1-[4-(2-甲氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(21) 在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(0.12g,4.9mmol)。在惰性气体下，加入1-溴-2-乙基苯(0.66g,3.6mmol)的Et2O(2mL)混悬液，将该反应混合液回流2小时。通过注射器加入化合物4(0.50g,2.4mmol)的CH2Cl2(2mL)混悬液，然后室温下搅拌该混合物过夜。加入H2SO4(14mL,2M)猝灭该反应，于室温下搅

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拌2小时，接着加入NaOH(20mL,2M)。加入THF(20mL)，接着用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)有机相，蒸发至干得到0.75g粗品21。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品21(0.68g,90％)；LC-MS[M+H]315(计算值315.5)。

实施例ⅩⅢ 4-正丁基-1-[4-(2,4-二甲基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(22) 在10mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(88mg,3.6mmol)。在惰性气体下，加入1-碘-2-甲氧基甲基苯(0.67g,2.7mmol)的Et2O(4mL)混悬液，将该反应混合液回流1小时。通过注射器加入化合物8(0.38g,1.8mmol)的CH2Cl2(4mL)混悬液，然后室温下将该反应混合物搅拌过夜。加入H2SO4(10mL,2M)猝灭该反应，室温下搅拌2小时，接着加入NaOH(10mL,2M)。加入THF(15mL)，用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)有机相，蒸发至干得到0.51g粗品22。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品22(0.14g,23％)；LC-MS[M+H]331(计算值331.5)。

实施例ⅩⅣ 4-正丁基-1-[4-(2-吡啶基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(24) 4-(4-丁基-哌啶-1-基)丁酸甲酯(23)向25mL反应瓶中加入4-溴丁酸甲酯(2.04g,11.2mmol)、化合物3(1.51g,10.8mmol)和碳酸钾(1.63g,11.8mmol)的CH3CN(10mL)混悬液。室温下将该反应混合液搅拌过夜，接着过滤，蒸发至干。加入H2O(50mL)，接着用乙酸乙酯(3×100mL)提取。将合并的有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到2.84g粗品23。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品23(1.93g,75％)；LC-MS[M+H]241(计算值241.2)。

4-正丁基-1-[4-(2-吡啶基)-4-氧代-1-丁基-]哌啶(24)向干燥的25mL反应瓶中加入溶于CH2Cl2(3mL)中的2-溴吡啶(200mg,1.3

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mmol)，将该温度调节至-78℃。搅拌20分钟后，在惰性气体下加入正丁基锂(0.84mL,1.4mmol)。加入30分钟后，加入溶于CH2Cl2(2mL)中的23的溶液。将该反应混合液温至室温过夜，然后用H2SO4(5mL,1M)猝灭。将该反应混合液用乙酸乙酯(6×25mL)提取，将合并的有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到0.31g粗品24。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(10∶1)]得到纯品24(75mg,12％)；LC-MS[M+H]288(计算值288.2)。

实施例ⅩⅤ 4-正丁基-1-[4-(2-羟基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(27) 1-苄氧基-2-碘苯(25)在25mL烘干的烧瓶中，将2-碘苯酚(1.03g,4.7mmol)和碳酸钾(0.71g,5.2mmol)溶于干燥的丙酮(10mL)中。将该混合液搅拌15分钟，接着加入苄基溴(0.61mL,5.2mmol)，室温放置过夜。加入H2O(50mL)，接着用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相干燥(MgSO4)，蒸发至干得到1.7g粗品25。该粗品经CC[洗脱液：庚烷∶EtOAc(9∶1)]得到纯品25(1.2g,81％)。LC-MS[M+H]310(计算值310.0)。

4-正丁基-1-[4-(2-苄氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(26)在25mL烘干的烧瓶中加入真空下用空气加热活化的Mg屑(123mg,5.1mmol)。在惰性气体下，加入1-苄氧基-2-碘苯(25)(1.18g,3.8mmol)的Et2O(10mL)溶液，将该反应混合液回流3.5小时。加入4-(4-正丁基哌啶-1-基)-丁腈4(0.53g,2.5mmol)的CH2Cl2(3mL)溶液，然后在40℃下搅拌该反应混合物过夜。加入H2SO4(10mL,2M)猝灭该反应，再搅拌1小时，接着加入NaOH(20mL,2M)至碱性条件。将该反应混合液用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥(MgSO4)合并的有机相，蒸发至干得到1.28g粗品26。该粗品经CC[洗脱液：甲苯∶乙酸乙酯(1∶1)]得到纯品26(0.51g,51％)；LC-MS[M+H]393(计算值393.7)。

4-正丁基-1-[4-(2-羟基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(27)向25mL

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反应瓶中加入溶于干燥EtOH(10mL)和浓盐酸(0.1mL)中的4-正丁基-1-[4-(2-苄氧基苯基)-4-氧代-1-丁基]哌啶(26)(49mg,1.2mmol)的溶液，接着加入披钯碳(40mg)。然后用通气技术向该反应瓶中加入H2，在H2环境下，于室温搅拌过夜。加入NaOH(2mL,2.0M)碱化该反应混合液，通过硅藻土过滤。将水相用乙酸乙酯(3×50mL)提取，将合并的有机相用盐水(10mL)和NaOH(10mL,2M)洗涤，干燥

(MgSO4)，蒸发至干得到0.42g粗品27。该粗品经CC[洗脱液：CH2Cl2∶MeOH(99∶1)]得到纯品27(0.21g,58％)；LC-MS[M+H]303(计算值303.2)。

实施例ⅩⅥ在用毒蕈碱性受体亚型m1、m2、m3、m4和m5的测试中筛选试验化合物

用毒蕈碱性受体DNAs转染细胞(通法)在37℃下，在湿润气体(5％CO2)培养箱中，在补充了4.5g/l葡萄糖、4mM谷氨酰胺、50单位/ml青霉素、50单位/ml链霉素(Advanced Biotechnologies,Inc.,Gaithersburg,MD提供)和10％小牛血清(Sigma,St.Louis,MI提供)的Dulbecco氏改良Eagle氏培养基(DMEM)中使NIH 3T3细胞(由美国典型培养物保藏中心以ATCC CRL 1658提供)生长。将该细胞用胰蛋白酶-EDTA处理，离心，以每15cm 皿2×10接种于20ml的含有10％小牛血清的DMEM中。

基本按照Bonner等，Science 237,1987,527页和Bonner等，Neuron 1,1988,403页所述的方法，将m1-m5毒蕈碱性受体亚型克隆。对于m2和m4受体而言，将该细胞用在Gq蛋白质和Gi蛋白质(该Gq-i5构建物见Conklin等，Nature 363,1993,274页所述)的五个羧基端氨基酸之间编码嵌合体的DNA共转染。

按照制造商的说明书，每日用Superfect转染试剂(由Qiagen,Valencia,CA提供)转染该细胞。每个平板中加入受体DNA、β-半乳糖苷酶DNA(由Promega,Madison,WI提供pSI-β-半乳糖苷酶)、用

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于m2和m4受体亚型测试的嵌合体Gq-i5 DNA以及作为填充物的鲑精DNA(由Sigma,St.Louis,MI提供)至总量为20μg DNA。向该平板中加入之前，向该DNA中加入60μl的Superfect，通过用吸管吸起和放出数次来充分混合。室温下，将该混合液孵育10-15分钟。抽出培养基，向该平板中加入12ml含有10％小牛血清和50单位/ml青霉素/链霉素的新鲜DMEM。再用吸管将该DNA-Superfect溶液混合一次，加入平板中，旋转使该DNA混合液在其表面上均匀分布。在37℃和5％CO2下，将该细胞孵育过夜。

孵育后，抽出培养基，将该平板用15ml体积的Hank氏缓冲盐水漂洗一次。旋转该平板使漂洗完全。向平板中加入20ml补充了10％小牛血清和50单位/ml青霉素/链霉素的新鲜DMEM。将该细胞孵育24-48小时直至该平板100％铺满。

用毒蕈碱性受体亚型转染的NIH 3T3细胞测试(通法)在无菌条件下，在37℃水浴中加热含有2％Cyto-SF3的DMEM。待测试的试验化合物的无菌工作储备溶液通过在DMEM中将化合物稀释至试验最终浓度的八倍来制备。将作为阳性对照的测试中所包括的化合物(氯化氨甲酰胆碱)也在DMEM中稀释至最终浓度的八倍。在无菌条件下，向96-孔微量滴定板的每孔中加入50μl含有2％Cyto-SF3的DMEM。然后，向该滴定板的顶端孔中加入16μl的化合物溶液，通过从顶端孔中取出16μl的该化合物溶液，然后将其吸取至下一排孔中进行该溶液的稀释。以下的每排孔重复该步骤，但是向基线对照孔(含有培养基和细胞，但不含试验化合物的孔)和滴定板对照孔(含有培养基，但不含试验化合物和细胞)中仅加入50μl的培养基。然后将该平板置于37℃培养箱中平衡温度和pH。

当该细胞培养基达到100％铺满时，抽出该培养基，将每块平板用15ml的Hank氏缓冲盐水(HBS)漂洗。将该细胞置于培养箱中约10-15分钟直至HBS变成微黄。然后抽出HBS，向每块平板中加入1ml胰蛋白酶，旋转至完全覆盖该平板。轻敲该平板边缘数次松动

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该细胞。待细胞已从表面移动后，加入8ml含有10％小牛血清和50单位/ml青霉素和50单位/ml链霉素的DMEM来抑制该胰蛋白酶。将平板用该培养基漂洗，再将该细胞吸取至管中。用IEC Centra CL2离心机(Sorvall制造)，在1000rpm下，将该细胞离心5-10分钟。然后，小心抽出该培养基而不使该细胞移动。将该细胞沉淀混悬于1600μl含有10％小牛血清和50单位/ml青霉素和50单位/ml链霉素的DMEM中，再加入20ml补充了2％Cyto-SF3的DMEM。向以上

制备的96-孔微量滴定板的各孔(平板对照孔除外)中加入50μl等份的该细胞混悬液。然后在37℃和5％CO2下孵育该板4天。

孵育后，倒置该微量滴定板除去培养基，轻轻震荡，然后在吸水纸上将其吸干。向每孔中加入100μl显色底物(3.5mM邻硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷、0.5％Nonidet NP-40的磷酸盐缓冲液)，在30℃下孵育该平板直至在405nm处获得最适吸收度。从所有的吸收值中减去基线对照孔和平板对照孔的吸收值。

结果  用以上所述的通法，将MH 3T3细胞用编码m1、m3和m5受体亚型的DNAs共转染。根据以上所述的方法，对含有大约35,000小有机化合物的化合物库(每孔1个)进行受体筛选。图1说明该筛选中一个96-孔板的数据。在该板中，有两个化合物对一或多种的转染的受体有活性。在所有的筛选中，证实四个显示出活性的相关化合物。为确定在筛选中哪些受体被活化，按以上所述方法对转染至单独细胞培养基中的每个受体进行化合物试验。化合物A仅对m1受体亚型有活性，在该受体上它是有效的部分激动剂，其诱导的最大响应值比参考化合物氯化氨甲酰胆碱低。

在进一步的实验中，发现四个化合物对m1受体有选择性活性，而对m2、m3、m4或m5毒蕈碱性受体没有显著活性。最有活性的化合物，化合物A，不是该五种毒蕈碱性受体亚型对氯化氨甲酰胆碱所诱导的响应的拮抗剂。

对化合物A进一步进行对几种其它受体在α-肾上腺素能受体亚

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型1D、1B、1A、2A、2B和2C，组胺H1和5-羟色胺5-HT1A和5-HT2A亚型上的激动剂活性试验。该化合物在这些测试中未显示明显的活性。在拮抗剂试验中，化合物A不能抑制α-肾上腺素能受体亚型2A、2B或2C或者5-羟色胺受体亚型5-HT1A或5-HT2A的响应。如图2说明，化合物A所诱发的响应可被毒蕈碱性拮抗剂阿托品阻断，其效能与毒蕈碱性激动剂氯化氨甲酰胆碱诱发的响应相同。 实施例ⅩⅦ-R-SAT测试

在将所有用m1、m3或m5受体转染的细胞暴露于1.5μM浓度的7种化合物中，进行R-SAT测试(见美国专利5,707,798，结合到此作为参考)。细胞响应用细胞最大响应(定义为对10μM氯化氨甲酰胆碱的响应)的百分比表示。结果见下表。

化合物

受体和浓度m11.5M

A

(实施例Ⅰ)B

(实施例Ⅸ)C

(实施例ⅩⅤ)D

(实施例Ⅹ)E

(实施例Ⅺ)F

(实施例Ⅻ)G

*

m31.5M

+/-9

7

+/-8

m51.5M3

+/-8

107

76+/-117+/-9-6+/-10

91+/-94+/-90+/-12

72+/-913+/-72+/-15

42+/-139+/-3-3+/-2

65+/-99+/-75+/-11

66+/-1916+/-127+/-11

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4-正丁基-1-[4-苯基-4-氧代-1-丁基]哌啶 如以上表明，该化合物是m1受体的选择性激动剂。

此处所述和提出权利要求的本发明并不被此处所公开的具体实施方案限定范围，因为这些实施方案是用于说明本发明的几个方面。任何相当的实施方案都包括在本发明范围之内。当然，根据以上说明，除本发明所示和所述的改变外，显然本领域技术人员可对本发明作各种修改。这些修改也包括在所附带的权利要求书的范围之内。 本发明引用各种参考文献，这些公开的内容全部结合到本发明中作为参考。

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说 明 书 附 图

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99806618.4说 明 书 附 图 第2/2页

图2

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