CN1285575C - 杂环硫代酯和酮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对FKBP型亲免素具有亲和性的神经营养性低分子量、小分子杂环酯类和酰胺类化合物，以及该化合物作为与亲免素蛋白质、特别是肽基脯氨酸异构酶或旋转异构酶的酶活性有关的酶活性抑制剂的用途。

Description

杂环硫代酯和酮
本申请是U.S.专利申请No.08/721,765的继续申请，其申请日为1996.09.25，它的全部内容为本申请所引证。
发明背景
1.发明领域
本发明涉及对FKBP型亲免素具有亲和性的神经营养性低分子量、小分子杂环硫代酯类和酮类化合物，以及该化合物作为与亲免素蛋白质、特别是肽基脯氨酸异构酶或旋转异构酶的酶活性有关的酶活性抑制剂的用途。
2.现有技术的描述
术语“亲免素”指作为主要的免疫抑制药物，环孢菌素A(CsA)、FK506和雷怕霉素的受体的多种蛋白质。已知的亲免素包括亲环素和FK506结合蛋白或称FKBP。环孢菌素A与亲环素A结合，而FK506和雷怕霉素与FKPB12结合。这些亲免素-药物复合物与各种细胞内信号传导系统、特别是免疫和神经系统相互作用。
已知亲免素具有肽基脯氨酸异构酶(PPIase)或旋转异构酶活性。已证实旋转异构酶活性可以催化亲免素蛋白的肽和蛋白质物质的顺式和反式异构体的相互转变。
最初是在免疫组织中发现并研究亲免素的。本领域技术人员最初认为，对亲免素的旋转异构酶活性的抑制作用导致T-细胞增殖受到抑制，从而使免疫抑制药物如环孢菌素A、FK506和雷怕霉素显示出免疫抑制活性。进一步的研究表明，对旋转异构酶活性的抑制本身并不导致免疫抑制活性。参见，Schreiber等，科学(Science)，1990，250卷，556-559页。相反，免疫抑制似乎由免疫抑制药物和亲免素所形成的复合物引起。已经证实，亲免素-药物复合物的作用方式是与三元蛋白靶点相互作用。参见，Schreiber等，细胞(Cell)，1991，66卷，807-815页。对于FKBP-FK506和亲环素-CsA，亲免素-药物复合物与钙调磷酸酶结合并抑制可以引起T-细胞增殖的T-细胞受体信号传导。同样，FKBP-雷怕霉素的亲免素-药物复合物可与RAFT1/FRAP蛋白相互作用并抑制IL-2受体信号传导。
已发现，在中枢神经系统中存在着高浓度的亲免素。中枢神经系统中的亲免素比免疫系统中多10-50倍。在神经组织内，亲免素似乎可以影响一氧化氮的合成、神经递质的释放和神经原突的延伸。
现已发现，皮摩尔浓度的免疫抑制剂如FK506和雷怕霉素可以刺激在PC12细胞和感觉神经神经元、即脊神经节细胞(DRG)内长出轴突。参见，Lyons等，美国国家科学院院报(Proc.of Natl.Acad.Sci.)，1994，91卷，3191-3195。在动物实验中，FK506显示出可以刺激面部神经损伤后的神经再生。
出人意料的是，现已发现某些对FKBP具有高亲和性的化合物是很强的旋转异构酶抑制剂并显示出极佳的神经营养作用。此外，这些旋转异构酶抑制剂全无免疫抑制活性。这些发现表明，可以使用旋转异构酶抑制剂治疗各种外周神经病并促进中枢神经系统(CNS)内神经元的再生长。研究证实，神经变性疾病如早老性痴呆、帕金森氏病和肌萎缩性脊髓侧索硬化(ALS)可能起因于在疾病中受到影响的特定神经元群体的特异性神经营养物质的损失或利用率降低。
已鉴定了多种影响中枢神经系统中特定神经元群体的神经营养因子。例如，据推测早老性痴呆是由于神经生长因子(NGF)的减少或损失引起的。因此，已经有人建议用外源性神经生长因子或其它神经营养蛋白如脑衍生的生长因子、神经胶质衍生的生长因子、睫状神经营养因子和神经营养蛋白-3来治疗SDAT患者，以增加变性神经元群体的存活。
由于大蛋白在向神经系统靶点的传递和生物利用度上存在困难，从而使这些蛋白质在治疗各种神经疾病的临床应用中受到了限制。相反，具有神经营养活性的免疫抑制药物相对较小，所以它们具有非常好的生物利用度和特异性。但是，在长期给药时，免疫抑制药物会显示出多种潜在的严重副反应，包括神经毒性，例如肾小球过滤的损伤和不可逆的间质纤维化(Kopp等，J.Am.Soc.Nephrol.，1991，1：162)；神经系统缺陷(neurological deficits)，例如无意识的震颤，或非特异性大脑绞痛如非定位头痛(De Groen等，新英格兰医学杂志(N.Engl.J.Med.)，1987，317：861)；和伴有并发症的高血压(Kahan等，英格兰医学杂志，1989，321：1725)。
为了防止使用免疫抑制化合物时所伴随的副反应，本发明提供了含有小分子FKBP旋转异构酶抑制剂的非免疫抑制性化合物，该化合物可促进轴突长出(outgrowth)，并在其中神经元容易修复的各种神经病理学情形中，促进神经元的生长和再生，所述神经病理学情形包括：由物理损伤或糖尿病等疾病所引起的神经损伤；中枢神经系统(脊髓和大脑)的物理损伤；与中风有关的大脑损伤；以及与神经变性有关的神经疾病，例如帕金森氏病、SDAT(早老性痴呆)和肌萎缩性脊髓侧索硬化。
本发明概述
本发明涉及对FKBP型亲免素具有亲和性的神经营养性低分子量、小分子化合物。在与这些蛋白质结合后，所述神经营养性化合物便成为与亲免素蛋白质、特别是肽基脯氨酸异构酶或旋转异构酶的酶活性有关的强效酶活性抑制剂。本发明化合物的主要特征在于，这些化合物除神经营养活性外没有任何明显的免疫抑制活性。
具体地讲，本发明涉及式II化合物或其可药用盐：
其中：
n为1或2；
X为O或S；
Z选自S、CH2、CHR1和C(R1)2；
R1选自C1-C5直链或支链烷基、C2-C5直链或支链链烯基、Ar1及这些基团的组合，所述R1是未取代的或被以下基团取代：卤素、硝基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链烯基、羟基、C1-C4烷氧基、C2-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基、Ar1或这些基团的组合；
R2选自C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基和Ar1；和
Ar1是苯基、苄基、吡啶基、芴基、硫代吲哚基或萘基，所述Ar1是未取代的或被以下基团取代：卤素、羟基、硝基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基或这些基团的组合。
本发明还涉及一种药物组合物，包括：
(i)实现神经元活性有效量的权利要求1所述化合物；和
(ii)可药用载体。
本发明进一步涉及一种在动物体内实现神经元活性的方法，该方法包括：
给动物施用有效量的式II化合物。
附图的简要说明
图1(A)表示未经处理的感觉神经元的显微照片。
图1(B)表示化合物1(10pM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图1(C)表示化合物1(1nM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图1(D)表示化合物1(1μM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图2(A)表示未经处理的感觉神经元的显微照片。
图2(B)表示化合物9(10pM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图2(C)表示化合物9(1nM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图2(D)表示化合物9(100nM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图3(A)表示未经处理的感觉神经元的显微照片。
图3(B)表示化合物10(10pM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图3(C)表示化合物9(1nM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图3(D)表示化合物9(100nM)促进轴突在感觉神经元中长出的显微照片。
图4表示接受化合物1、9和10的动物，其纹状体的TH-阳性多巴胺能神经元恢复的定量测量结果。
本发明详述
定义
若无另外说明，“烷基”指含有1-6个碳原子的直链或支链饱和烃基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。
“烷氧基”指基团-OR，其中的R是本文所定义的烷基。R优选是含有1-3个碳原子的直链或支链饱和烃基。
若无另外说明，“卤素”指氟、氯、溴或碘。
“异构体”是具有相同分子式的不同化合物。“立体异构体”是仅在原子的空间排列方式上不同的异构体。“对映体”是彼此互为不能重叠的镜像的一对立体异构体。“非对映异构体”是彼此不呈镜像的立体异构体。“外消旋混合物”是指含有等量单个对映体的混合物。“非外消旋混合物”是含有不等量单个对映体或立体异构体的混合物。
术语“可药用盐”指具有所需的药理学活性并且在生物学及其它方面没有不利影响的所述化合物的盐。该盐可以是与无机酸及有机酸形成的盐，例如乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、草酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐和十一酸盐。碱盐的例子包括铵盐、碱金属盐如钠盐和钾盐、碱土金属盐如钙盐和镁盐、与有机碱如二环己基胺盐、N-甲基-D-葡糖胺形成的盐，以及与氨基酸如精氨酸、赖氨酸等形成的盐。此外，还可用试剂将碱性含氮基团季铵化，所述试剂是例如低级烷基卤化物如甲基、乙基、丙基和丁基氯化物、溴化物和碘化物；硫酸二烷基酯如硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、硫酸二丁酯和硫酸二戊酯；长链卤化物如癸基、月桂基、肉豆蔻基和硬脂基氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基卤化物如苄基和苯乙基溴化物等。
“苯基”包括，可选地被取代基单取代或多取代的苯基的所有可能异构体，所述取代基选自烷基、烷氧基、羟基、卤素和卤代烷基。
本文所用术语“治疗”是指：
(i)在易患疾病和/或病情但仍未被确诊的患者中，预防该疾病和/或病情的发生；
(ii)抑制疾病和/或病情，即阻止其发展；和
(iii)缓解疾病和/或病情，即，使疾病和/或病情消退。
本发明的化合物
本发明的神经营养性的低分子量、小分子FKBP抑制剂化合物对FKBP型亲免素如FKBP12具有亲和性。当本发明的神经营养性化合物与FKBP型亲免素结合时，发现它们可以抑制结合蛋白的肽基脯氨酸顺反异构酶活性或旋转异构酶活性，并出人意料地刺激轴突的生长。
式I
具体地讲，本发明涉及式I化合物或其可药用盐：
Figure C9719819900181
其中：
A和B与它们各自所连接的氮原子和碳原子一起形成一个5-7元饱和或不饱和杂环，所述杂环含有处于任何化学稳定氧化态的CH2、O、S、SO、SO2、NH或NR2的任意组合；
X是O或S；
Z是S、CH2、CHR1或C(R1)2；
W和Y相互独立地是O、S、CH2或H2；
R1是C1-C6直链或支链烷基或链烯基，该基团在一个或多个位置上被(Ar1)n、通过C1-C6直链或支链烷基或链烯基连接的(Ar1)n、C3-C8环烷基、通过C1-C6直链或支链烷基或链烯基连接的C3-C8环烷基、Ar2或它们的组合所取代；
n是1或2；
R2是C1-C9直链或支链烷基或链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基或Ar1，其中所述烷基、链烯基、环烷基或环烯基是未取代的或在一个或多个位置上被C1-C4直链或支链烷基或链烯基、羟基或其组合所取代；且
Ar1和Ar2相互独立地是单环、二环或三环的碳环或杂环，其中的环是未取代的或在1-3个位置上被卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基、C1-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基或其组合所取代；其中各环的大小为5-6元环；其中的杂环含有1-6个选自O、N、S及其组合的杂原子。
单环和二环的碳环和杂环包括但不限于：萘基、吲哚基、呋喃基、噻唑基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、芴基和苯基。
式II
本发明优选的实施方案为式II化合物或其可药用盐：
Figure C9719819900191
其中：
n为1或2；
X为O或S；
Z选自基团S、CH2、CHR1和C(R1)2；
R1选自C1-C5直链或支链烷基、C2-C5直链或支链链烯基、Ar1及这些基团的组合，所述R1是未取代的或被以下基团取代：卤素、硝基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、羟基、C1-C4烷氧基、C2-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基、Ar1或这些基团的组合；
R2选自C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基和Ar1；和
Ar1是苯基、苄基、吡啶基、芴基、硫代吲哚基或萘基，所述Ar1是未取代的或被以下基团取代：卤素、羟基、硝基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基或这些基团的组合。
这些实施方案的具体实施例如表I所示。
                           表I
  编号   n   X   Z   R1   R2
  123456789101112131415   111111111211221   OOOOOOOOOOOOOOO   CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2SSSSSSCH2   3-苯基丙基3-(3-吡啶基)丙基3-苯基丙基3-(3-吡啶基)丙基3-(3-吡啶基)丙基3-(3-吡啶基)丙基3-(3-吡啶基)丙基2-(9-芴基)乙基2-苯基乙基2-苯基乙基甲基(2-硫代吲哚)2-苯基乙基2-苯基乙基2-苯基乙基3-(4-甲氧基苯基)丙基   3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基叔丁基叔丁基环己基环戊基环庚基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基环己基叔丁基苯基3，3-二甲基戊基
  161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445   222211222222121111111112222221   OOOOSSSSOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO   CH2CH2CH2CH2CH2SCH2SCHR1CHR1CHR1CHR1SSSSSSSSSSSSSSSSSS   4-(4-甲氧基苯基)丁基4-苯基丁基4-苯基丁基4-苯基丁基3-苯基丙基2-苯基乙基3-苯基丙基2-苯基乙基3-苯基丙基3-苯基丙基3-苯基丙基3-苯基丙基2-苯基乙基3-苯基丙基3-苯基丙基3-(3-吡啶基)丙基3-苯基丙基4-苯基丁基4-苯基丁基3-(3-吡啶基)丙基3，3-二苯基丙基3，3-二苯基丙基3-(4-甲氧基苯基)丙基4-苯基丁基1，5-二苯基戊基1，5-二苯基戊基3-(4-甲氧基苯基)丙基3-(4-甲氧基苯基)丙基3-(1-萘基)丙基3，3-二(4-氟苯基)丙基   3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基苯基环己基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基环己基苯基3，4，5-三甲氧基苯基环戊基叔丁基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基环己基环己基3，3-二甲基戊基环己基3，3-二甲基戊基环己基3，3-二甲基戊基叔丁基3，3-二甲基戊基苯基3，3-二甲基戊基苯基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基
  4647484950515253545556575859606162636465666768697071   11122112111112212221112212   OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO   SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSCH2CH2CH2CHR1CH2CH2   4，4-二(4-氟苯基)丁基3-(1-萘基)丙基2，2-二苯基乙基2，2-二苯基乙基3，3-二苯基丙基3-(4-{三氟甲基}-苯基)丙基3-(2-萘基)丙基3-(1-萘基)丙基3-(3-氯苯基)丙基3-(3-{三氟甲基}-苯基)丙基3-(2-联苯基)丙基3，3-二甲基戊基3-(3-氟苯基)丙基4-苯基丁基3-苯基丙基3-(2-氯苯基)丙基3-(3-氯苯基)丙基3-(2-氟苯基)丙基3-(3-氟苯基)丙基3-(2，5-二甲氧基苯基)丙基3-苯基丙基3-苯基乙基4-苯基丁基2-苯基乙基3，3-二(4-氟苯基)丙基3-苯基丙基   3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基环己基叔丁基环己基叔丁基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基
表I所列最优选的实施例的命名如下：
1  (2S)-2-({1-氧代-5-苯基}-戊基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)吡咯烷；
2  3，3-二甲基-1-[(2S)-2-(5-(3-吡啶基)戊酰基)-1-吡咯烷基]-1，2-戊二酮；
3  (2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；
9  1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
10  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
11  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸(3-硫代吲哚基)甲酯；
12  (2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
13  1-(2-苯基-1，2-二氧代乙基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
28  (2S)-1-(1-环戊基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
29  1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)-2-哌啶硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
30  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
31  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
32  (2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
33  (2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
34  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
35  (2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
36  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
37  (2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
38  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(对甲氧基苯基)-1-丙酯；
39  1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基丁基)-2-哌啶硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
40  1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸1，5-二苯基-3-戊酯；
41  1-(3-苯基-1，2-二氧代乙基)-2-哌啶硫代甲酸1，5-二苯基-3-巯基戊酯；
42  1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)哌啶-2-硫代甲酸3-(对甲氧基苯基)-1-丙酯；
43  1-(2-苯基-1，2-二氧代乙基)哌啶-2-硫代甲酸3-(对甲氧基苯基)-1-丙酯；
44  1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)哌啶-2-硫代甲酸3-(1-萘基)-1-丙酯；
45  (2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二(对氟苯基)-1-丙酯；
46  1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸4，4-二(对氟苯基)丁酯；
47  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-萘基)丙酯；
48  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-1H-2-吡咯烷硫代甲酸2，2-二苯基乙酯；
49  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸2，2-二苯基乙酯；
50  1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸3，3-二苯基丙酯；
51  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(4-(三氟甲基)苯基)丙酯；
52  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-萘基)丙酯；
53  (2R，S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸3-(2-萘基)丙酯；
54  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氯苯基)丙酯；
55  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-(三氟甲基)苯基)丙酯；
56  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-联苯基)丙酯；
57  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氟苯基)丙酯；
58  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氟苯基)丙酯；
59  1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸4-苯基丁酯；
60  1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸3-苯基丙酯；
61  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氯苯基)丙酯；
62  1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸3-(2-氯苯基)丙酯；
63  1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸3-(2-氟苯基)丙酯；
64  1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-哌啶硫代甲酸3-(3-氟苯基)丙酯；
65  (2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3，4-二甲氧基苯基)丙酯；
66  (2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)吡咯烷；
67  2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；
68  2-({1-氧代-6-苯基}-己基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)哌啶；
69  2-({1-氧代-[2-{2′-苯基}乙基]-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)哌啶；
70  1-{(2S)-2-[5，5-二(4-氟苯基)戊酰基]-2-吡咯烷基}-3，3-二甲基-1，2-戊二酮；
71  3，3-二甲基-1-[2-(4-苯基戊酰基)哌啶子基]-1，2-戊二酮。
式III
另一个优选的实施方案为式III化合物或其可药用盐：
其中：
A、B、C和D各自独立地是CH2、O、S、SO、SO2、NH或NR2；
X为O或S；
Z是S、CH2、CHR1或C(R1)2；
R1是C1-C6直链或支链烷基或链烯基，该基团在一个或多个位置上被(Ar1)n、通过C1-C6直链或支链烷基或链烯基连接的(Ar1)n、C3-C8环烷基、通过C1-C6直链或支链烷基或链烯基连接的C3-C8环烷基、Ar2或它们的组合所取代；
n为1或2；
R2是C1-C9直链或支链烷基或链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基或Ar1，所述烷基、链烯基、环烷基或环烯基是未取代的或在一个或多个位置上被C1-C4直链或支链烷基或链烯基、羟基或其组合所取代；
Ar1和Ar2各自独立地是单环、二环或三环的碳环或杂环，所述的环是来取代的或在1-3个位置上被卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基、C1-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基或其组合所取代；其中各个环的大小为5-6元环；其中杂环含有1-6个选自O、N、S或其组合的杂原子。
特别优选的式III化合物见表II。
                                   表II
  编号   A   B   C   X   Z   R1   R2
  72737475   CH2CH2CH2CH2   SSCH2S   CH2CH2NHCH2   OOOO   SCH2SS   2-苯基乙基3-苯基丙基2-苯基乙基2-苯基乙基   3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基
式IV
另一个优选的实施方案为式IV化合物或其可药用盐：
Figure C9719819900271
其中：
A、B、C和D各自独立地是CH2、O、S、SO、SO2、NH或NR2；
X为O或S；
Z是S、CH2、CHR1或C(R1)2；
R1是C1-C6直链或支链烷基或链烯基，该基团在一个或多个位置上被(Ar1)n、通过C1-C6直链或支链烷基或链烯基连接的(Ar1)n、C3-C8环烷基、通过C1-C6直链或支链烷基或链烯基连接的C3-C8环烷基、Ar2或它们的组合所取代；
n为1或2；
R2是C1-C9直链或支链烷基或链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基或Ar1，所述烷基、链烯基、环烷基或环烯基是未取代的或在一个或多个位置上被C1-C4直链或支链烷基或链烯基、羟基或其组合所取代。
Ar1和Ar2各自独立地是单环、二环或三环的碳环或杂环，所述的环是未取代的或在1-3个位置上被卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基、C1-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基或其组合所取代；其中各个环的大小为5-6元环；其中杂环含有1-6个选自O、N、S或其组合的杂原子。
特别优选的式IV化合物见表III。
                                   表III
  编号   A   B   C   D   X   Z   R1   R2
  76777879   CH2CH2CH2CH2   CH2CH2CH2CH2   OOSS   CH2CH2CH2CH2   OOOO   CH2SCH2S   3-苯基丙基2-苯基乙基3-苯基丙基2-苯基乙基   3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基3，3-二甲基戊基
本发明的化合物具有不对称中心，因此可以制得立体异构体的混合物或单个的立体异构体。单个的立体异构体可以通过使用旋光性原料、通过在合成的某些适宜阶段拆分中间体的外消旋或非外消旋混合物、或者通过拆分式(I)化合物制得。应当理解，单个的立体异构体以及立体异构体的混合物(外消旋的和非外消旋的)均包括在本发明的范围内。本发明的化合物具有至少一个不对称中心，因此可以制得立体异构体的混合物或单独的R-和S-立体异构体。单个的对映体可以通过在合成的某些适宜阶段拆分中间体的外消旋或非外消旋混合制得。应当理解，单独的R-和S-立体异构体以及立体异构体的混合物均包括在本发明的范围内。首选S-立体异构体，因其活性更高。
本发明化合物的使用方法
本发明的化合物对FK506结合蛋白、特别是存在于大脑的FKBP12具有亲和性。当本发明的化合物与大脑中的FKBP结合时，可以显示出极佳的神经营养活性。该活性可用于刺激受损的神经元、促进神经元再生、防止神经变性和治疗已知与神经元变性有关的几种神经疾病和外周神经病。
基于上述原因，本发明还涉及实现动物神经元活性的方法，该方法包括：给动物施用神经营养有效量的式I、II、III或IV的化合物。
在优选的实施方案中，神经元活性选自：刺激受损的神经元、促进神经元再生、防止神经变性和治疗神经学疾病。
可以治疗的神经学疾病包括，但不限于：三叉神经痛；舌咽神经痛；面神经麻痹；重症肌无力；肌营养不良；肌萎缩性脊髓侧索硬化；进行性肌萎缩；进行性延髓继承性肌萎缩；突出型、破损或脱垂型无椎间盘(invertabrae disk)综合征；颈椎关节强硬；神经丛疾病；胸腔出口性破坏综合症；外周神经病如由铅、氨苯砜、蜱引起的神经病、卟啉症或格-巴二氏综合征；早老性痴呆；和帕金森氏病。
本发明的化合物特别适用于治疗如下神经学疾病：由物理损伤或疾病引起的外周神经病、脑创伤、脊髓的物理损伤、与大脑损伤有关的中风、与神经变性有关的神经学疾病。与神经变性有关的神经学疾病的例子包括早老性痴呆、帕金森氏病和肌萎缩性脊髓侧索硬化。
为此，可将本发明的化合物以含有常规无毒可药用载体、辅料和赋形剂的制剂形式进行口服给药、胃肠外给药、吸入喷雾给药、局部给药、直肠给药、经鼻给药、颊部给药、阴道给药，或通过植入的药物储库进行给药。本文所用术语“胃肠外”给药包括皮下、静脉内、肌肉内、腹膜内、鞘内、心室内、胸骨内和颅内注射或灌注。
当将本发明的化合物进行胃肠外给药时，为了能够对中枢神经系统靶点进行有效的治疗，该化合物应能迅速渗过血脑屏障。不能渗过血脑屏障的化合物可以通过心室内途径给药而产生效果。
本发明的化合物可以以无菌可注射制剂的形式给药，例如无菌可注射的含水或油状混悬液。这些混悬液可根据本领域已知的方法用适宜的分散剂或湿润剂和悬浮剂进行配制。无菌可注射制剂还可以是在无毒的胃肠外可接受稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或混悬液，例如在1，3-丙二醇中的溶液。可以使用的可接受赋形剂和溶剂是水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。此外，无菌的固定油也通常用作溶剂或悬浮溶媒。为此，可使用任何品牌的固定油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。脂肪酸如油酸及其甘油酯衍生物，包括橄榄油和蓖麻油、特别是其聚氧乙基化的形式也可用于制备可注射制剂。这些油溶液或混悬液还可含有长链醇稀释剂或分散剂。
可将化合物以胶囊、片剂、含水混悬液或溶液的形式口服给药。片剂可以含有乳糖和玉米淀粉等载体和/或润滑剂如硬脂酸镁。胶囊可含有稀释剂，包括乳糖和干燥的玉米淀粉。含水混悬液可含有乳化剂和悬浮剂以及活性成分。口服剂型还可含有甜味剂和/或矫味剂和/或着色剂。
本发明的化合物还可以以栓剂的形式直肠给药。该组合物可以通过将药物与适宜的无刺激性赋形剂混合进行制备，所述赋形剂在室温下为固体，但在直肠温度下为液体，从而可以在直肠中熔化并释放药物。这种物质包括可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。
本发明的化合物还可以局部给药，特别是当需要治疗的疾病涉及易于进行局部给药的部位或器官时，包括眼、皮肤或下肠道的神经学疾病。对于这些部位，很容易制备适宜的局部制剂。
对于眼的局部给药或眼科应用，可将化合物配制成在等渗的、pH调节过的无菌盐水中的微粒化混悬液的形式，或者优选地，配制成在等渗的、pH调节过的无菌盐水中的溶液的形式，其中可以含或不含防腐剂如洁尔灭。或者，对于眼科应用，可将化合物用例如凡士林配制成软膏。
对于皮肤的局部给药，可将化合物配制成适宜的软膏形式，其中，所含化合物悬浮或溶于例如以下一种物质或多种物质的混合物中：矿物油、液体石蜡、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者，可将化合物配制成适宜的洗剂或霜剂，其中，所含活性化合物悬浮或溶于例如以下一种物质或多种物质的混合物中：矿物油、脱水山梨醇单硬脂酸酯、吐温60、鲸蜡酯蜡、鲸蜡基硬脂醇(cetearylalcohol)、2-辛基十二醇、苄醇和水。
下肠道的局部给药可以通过直肠栓剂(见上)或适宜的灌肠制剂进行。
在治疗上述疾病时，所用剂量为含约0.1mg-10000mg活性成分，优选约0.1mg-1000mg。可与载体物质混合制备单剂量形式的活性成分的量取决于待治疗的宿主以及具体的给药方式。
可以理解，对于任何具体患者的具体剂量水平取决于各种因素，包括所用具体化合物的活性、患者的年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药时间、排泄率、药物组合以及所治疗具体疾病的严重程度和给药方式。
可将该化合物与其它神经营养剂如神经营养性生长因子(NGF)、神经胶质衍生的生长因子、脑衍生的生长因子、睫状神经营养因子和神经营养蛋白-3同时给药。其它神经营养剂的剂量水平取决于上述因素以及药物联合的神经营养效果。
本发明的药物组合物
本发明还涉及药物组合物，所述组合物含有：
(i)神经营养有效量的式I、II、III或IV的化合物，和
(ii)可药用载体。
以上关于本发明化合物应用和给药的讨论同样适用于本发明的药物组合物。
实施例
以下实施例仅用来说明本发明而并不限定其范围。若无另外说明，所有的百分数均以最终化合物的100％重量为基础。
实施例1
(2S)-2-(1-氧代-5-苯基)-戊基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)吡咯烷(1)的合成
(2S)-2-(1-氧代-4-苯基)-丁基-N-苄基吡咯烷：将含有1-氯-4-苯基丁烷(1.78g；10.5mmol)的20mL THF加入到搅有0.24g(10mmol)镁的50mL回流THF中。加完后，将混合物再回流5小时，然后再将其缓慢加入到2.30g(10mmol)N-苄基-L-脯氨酸乙酯与100mLTHF的回流溶液中。继续回流2小时后，冷却混合物并用5mL 2N HCl处理。反应混合物用乙醚(100mL)稀释，用饱和NaHCO3溶液、水和盐水洗涤，将有机相干燥、浓缩并进行色谱分离，用5∶1的CH2Cl2∶EtOAc洗脱，得到2.05g(64％)油状的酮化合物，1H NMR(CDCl3；300MHz)：1.49-2.18(m，8H)；2.32-2.46(m，1H)；2.56-2.65(m，2H)；2.97-3.06(m，1H)；3.17-3.34(m，1H)；3.44-3.62(m，1H)；4.02-4.23(m，2H)；7.01-7.44(m，10H)。
(2S)-2-(1-氧代-4-苯基)-丁基吡咯烷：在40磅/英寸2的压力下，将酮化合物(500mg)和氢氧化钯(20％碳，50mg)在Paar摇动器中氢化过夜。过滤除去催化剂，抽真空除去溶剂，获得黄色油状游离胺化合物(230mg；100％)，1H NMR(CDCl3；300MHz)：1.75-2.34(m，10H)；2.55(m，2H)；2.95(dm，1H)；3.45-3.95(m，1H)；4.05(m，1H)；7.37(m，5H)。
(2S)-2-(1-氧代-4-苯基)-丁基-1-(1，2-二氧代-2-甲氧基乙基)吡咯烷：0℃下，往(2S)-2-(1-氧代-4-苯基)-丁基吡咯烷(230mg，1.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液中滴加草酸单甲酯酰氯(135mg，1.1mmol)。在0℃下搅拌3h后，用饱和NH4Cl停息反应，有机相用水和盐水洗涤，将之干燥并浓缩，将粗制残留物用硅胶柱纯化，用20∶1的CH2Cl2∶EtOAc洗脱，得到300mg透明油状草酸酯化合物(98％)，1H NMR(CDCl3；300MHz)：1.68(m，4H)；1.91-2.38(m，4H)；2.64(t，2H)；3.66-3.80(m，2H)；3.77，3.85(s，共计3H)；4.16(m，2H)；4.90(m，1H)；7.16(m，3H)；7.27(m，2H)。
(2S)-2-(1-氧代-5-苯基)-戊基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)吡咯烷：往上述草酸酯化合物(250mg，0.79mmol)的冷至-78℃无水乙醚(15mL)溶液中，加入1，1-二甲基丙基氯化镁(1M乙醚溶液0.8mL，0.8mmol)。将所得混合物在-78℃搅拌2h后，加入2mL饱和NH4Cl后接着再加入100mLEtOAc以停息反应，有机相用盐水洗涤，将之干燥并浓缩，将粗制残留物用硅胶柱纯化，用50∶1的CH2Cl2∶EtOAc洗脱，得到120mg透明油状化合物1，1H NMR(CDCl3；300MHz)：δ0.87(t，3H，J＝7.5)；1.22(s，3H)；1.25(s，3H)；1.67(m，4H)；1.70-2.33(m，6H)；2.61(t，2H，J＝6.2)；3.52(m，2H)；4.17(t，2H，J＝6.2)；4.52(m，1H)；7.16-7.49(m，5H)。式C22H31NO3-H2O元素分析计算值：C，70.37；H，8.86；N，3.37。实测值：C，70.48；H，8.35；N，3.69。
实施例2
1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯(9)的合成
(2S)-1-(1，2-二氧代-2-甲氧基乙基)-2-吡咯烷羧酸甲酯：将L-脯氨酸甲酯氢氯酸盐(3.08g；18.60mmol)的无水二氯甲烷溶液冷至0℃，并使之与三乙胺(3.92g；38.74mmol；2.1当量)作用。在氮气气氛下将形成的浆状物搅拌15分钟后，滴加草酸单甲酯酰氯(3.20g；26.12mmol)的二氯甲烷(45mL)溶液，将所得混合物在0℃下搅拌1.5小时。过滤除去固体后，有机相用水洗涤、MgSO4干燥并浓缩。将粗制残留物用硅胶柱纯化，用含50％乙酸乙酯的己烷洗脱，得到3.52g(88％)红橙色油状产物，顺-反式酰胺旋转异构体混合物，下面所列为反式旋转异构体数据。1H NMR(CDCl3；300MHz)：δ1.93(dm，2H)；2.17(m，2H)；3.62(m，2H)；3.71(s，3H)；3.79，3.84(s，共计3H)；4.86(dd，1H，J＝8.3，3.3)。
(2S)-1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-吡咯烷甲酸甲酯：将(2S)-1-(1，2-二氧代-2-甲氧基乙基)-2-吡咯烷甲酸甲酯(2.35g，10.90mmol)溶于30mLTHF的溶液冷至-78℃，并与14.2mL 1.0M的1，1-二甲基丙基氯化镁的THF溶液作用。将所得均匀混合物在-78℃搅拌3小时后，倾入到饱和氯化铵(100mL)溶液中，用乙酸乙酯萃取，有机相用水洗涤，将之干燥并浓缩，除去溶剂后所得粗产物用硅胶柱纯化，用含25％乙酸乙酯的己烷洗脱，得到2.10g无色油状草酸酯(75％)，1H NMR(CDCl3)：δ0.88(t，3H)；1.22，1.26(s，各3H)；1.75(dm，2H)；1.87-2.10(m，3H)；2.23(m，1H)；3.54(m，2H)；3.76(s，3H)；4.52(dm，1H，J＝8.4，3.4)。
(2S)-1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-吡咯烷甲酸：将(2S)-1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-吡咯烷甲酸甲酯(2.10g，8.23mmol)、1NLiOH(15mL)和甲醇(50mL)的混合物在0℃下搅拌30分钟，并在室温下过夜。将混合物用1N HCl酸化至pH为1，用水稀释，用100mL二氯甲烷萃取，有机萃取液用盐水洗涤并浓缩，分离出1.73g(87％)雪白色固体，不需要进一步提纯，1H NMR(CDCl3；300MHz)；δ0.87(t，3H)；1.22，1.25(s，各3H)；1.77(dm，2H)；2.02(m，2H)；2.17(m，1H)；2.25(m，1H)；3.53(dd，2H，J＝10.4，7.3)；4.55(dd，1H，J＝8.6，4.1)。
1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯(9)：往(2S)-1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-吡咯烷甲酸(241mg，1.0mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中加入二环己基碳化二亚胺(226mg；1.1mmol)，将所得混合物搅拌5分钟后，将溶液冷至0℃，与苯硫酚(138mg；1.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(6mg)溶于5ml CH2Cl2的溶液作用，使该混合物升温至室温，搅拌过夜。过滤除去固体，将滤液真空浓缩，粗制残留物用闪式色谱法提纯(10∶1己烷∶乙酸乙酯)，得到302mg(84％)油状的化合物9。1H NMR(CDCl3；300MHz)：δ0.85(t，3H，J＝7.5)；1.29(s，3H)；1.31(s，3H)；1.70-2.32(m，6H)；2.92(t，2H，J＝7.4)；3.22(t，2H，J＝7.4)；3.58(m，2H)；4.72(m，1H)；7.23-7.34(m，5H)。式C20H27NO3S-0.4H2O元素分析计算值：C，65.15；H，7.60；N，3.80.实测值：C，65.41；H，7.49；N，3.72。
实施例3
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯(10)的合成
1-(1，2-二氧代-2-甲氧基乙基)-2-哌啶甲酸甲酯：将2-哌啶酸甲酯氢氯酸盐(8.50g；47.31mmol)的无水二氯甲烷(100mL)溶液冷至0℃，与三乙胺(10.5g；103mmol；2.1当量)作用。在氮气气氛下将形成的浆状物搅拌15分钟后，滴加草酸单甲酯酰氯(8.50g；69.4mmol)的二氯甲烷(75mL)溶液，所得混合物在0℃下搅拌1.5小时。过滤除去固体后，有机相用水洗涤，以MgSO4干燥并浓缩，将粗制残留物用硅胶柱纯化，用含50％乙酸乙酯的己烷洗脱，得到9.34g(86％)红橙色油状产物，顺-反式酰胺旋转异构体混合物，下面所列为反式旋转异构体数据。1H NMR(CDCl3)：δ1.22-1.45(m，2H)；1.67-1.78(m，3H)；2.29(m，1H)；3.33(m，1H)；3.55(m，1H)；3.76(s，3H)；3.85，3.87(s，共计3H)；4.52(dd，1H)。
1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-哌啶甲酸甲酯：将1-(1，2-二氧代-2-甲氧基乙基)-2-哌啶甲酸甲酯(3.80g，16.57mmol)于75mLTHF的溶液冷至-78℃，并与20.7mL 1.0M的1，1-二甲基丙基氯化镁THF溶液作用，所得均匀混合物在-78℃搅拌3小时后，倾入到饱和氯化铵(100mL)溶液中，用乙酸乙酯萃取，有机相用水洗涤，干燥并浓缩，除去溶剂后所得粗制物用硅胶柱纯化，用含25％乙酸乙酯的己烷洗脱，得到3.32g无色油状草酸酯(74％)，1H NMR(CDCl3)：δ0.88(t，3H)；1.22，1.25(s，各3H)；1.35-1.80(m，7H)；2.35(m，1H)；3.24(m，1H)；3.41(s，1H)；3.76(s，3H)；5.32(d，1H)。
1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-哌啶甲酸：将1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-哌啶甲酸甲酯(3.30g，12.25mmol)、1N LiOH(15mL)和甲醇(60mL)的混合物在0℃下搅拌30分钟，并在室温下过夜，将混合物用1N HCl酸化至pH为1，用水稀释，用100mL二氯甲烷萃取，有机萃取液用盐水洗涤并浓缩，分离出2.80g(87％)雪白色固体，不需要进一步提纯，1H NMR(CDCl3)：δ0.89(t，3H)；1.21，1.24(s，各3H)；1.42-1.85(m，7H)；2.35(m，1H)；3.22(d，1H)；3.42(m，1H)；5.31(d，1H)。
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙基酯(10)：往1-(1，2-二氧代-3，3-二甲基戊基)-2-哌啶甲酸(255mg，1.0mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中加入二环己基碳化二亚胺(226mg；1.1mmol)，将所得混合物搅拌5分钟后，将溶液冷至0℃，并与苯硫酚(138mg；1.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(6mg)于5ml CH2Cl2的溶液作用，使该混合物升温至室温，搅拌过夜，过滤除去固体，将滤液真空浓缩，粗制残留物用闪式色谱法提纯(10∶1己烷∶乙酸乙酯)，得到300mg(80％)油状的化合物10。1H NMR(CDCl3；300MHz)：δ0.94(t，3H，J＝7.5)；1.27(s，3H)；1.30(s，3H)；1.34-1.88(m，7H)；2.45(m，1H)；2.90(t，2H，J＝7.7)；3.26(t，2H，J＝7.7)；3.27(m，1H)；3.38(m，1H)；5.34(m，1H)；7.24-7.36(m，5H)。式C21H29NO3S元素分析计算值：C，67.17；H，7.78；N，3.73.实测值：C，65.02；H，7.83；N，3.78。
如上上述，本发明化合物对FK506结合蛋白，尤其是FKBP12具有亲和作用，可以测定其对FKBP的脯氨酰基肽基顺-反异构酶活性的抑制作用，以指示这种亲和作用。
Ki试验方法
可以通过文献中记载的方法(Harding等，自然，1989，341：758-760；Holt等，美国化学会志(J.Am.Chem.Soc.)，115：9923-9938)评估本发明化合物对肽基脯氨酸异构酶(旋转异构酶)活性的抑制作用。代表性化合物的这些值以表观Ki值的形式得到并列于表IV中。通过分光光度法，在与糜蛋白酶联合的试验中监测模型底物N-琥珀酰基-Ala-Ala-Pro-Phe-对硝基酰苯胺中丙氨酸-脯氨酸键的顺反异构作用，糜蛋白酶可以从底物的反式形式中释放出对硝基酰苯胺。测定加入不同浓度的抑制剂对该反应的抑制作用，将数据以一级速率常数的改变作为抑制剂浓度的函数进行分析，得到表观Ki值。
在塑料比色杯中加入950mL冰冷的分析缓冲液(25mM HEPES，pH7.8，100mM NaCl)、10mL FKBP(2.5mM，溶于10mM Tris-HCl，pH 7.5，100mM NaCl，1mM二硫苏糖醇)、25mL糜蛋白酶(50mg/ml，溶于1mMHCl)和10mL各种浓度的试验化合物的二甲亚砜溶液。加入5mL底物(N-琥珀酰基-Ala-Phe-Pro-Phe-对硝基酰苯胺，5mg/mL，溶于3.25mM LiCl的三氟乙醇溶液)引发反应。
用分光光度计监测90秒内在390nm上的吸收值随时间的变化，然后从吸收值随时间变化的数据中测定速率常数。
对代表性化合物所进行的实验的数据列于表III中“Ki”栏下。
本发明化合物的神经营养效果可以按照如下描述在体外细胞生物学实验中证实。
雏鸡脊神经节培养和轴突长出
通过评价FKBP抑制剂化合物促进轴突在培养的脊神经节的感觉神经元中的长出作用，来显示出这些化合物的神经营养作用。从孵育了十天的鸡胚中切下脊神经节(DRG)。在37℃含5％二氧化碳的环境中，将整个神经节外植物在薄层Matrigel包被的12孔板上培养，所述平板含有用2mM谷氨酰胺和10％胎牛血清补充的Liebovitz L15加高葡萄糖培养基，还含有10μM胞苷β-D阿拉伯呋喃糖苷(Ara C)。24小时后，DRGs用不同浓度的神经生长因子、亲免素配体或NGF加药物进行处理。药物处理48小时后，在装有Zeiss Axiovert的相差或HoffmanModulation相差倒置显微镜下对神经节进行观察。对外植物进行显微照相，测定轴突长出的量。将长度大于DRG直径的轴突计为阳性，测定各实验条件下轴突的总数量。每孔培养3-4个DRG，各种处理均一式两份地进行。
绘制剂量-反应曲线，并由该曲线得到ED50值，试验结果列于表IV的“ED50”栏下。未经处理的感觉神经元(对照)和化合物1(10pM，1nM，1μM)、化合物9(10pM，1nM，100nM)、化合物10(10pM，1nM，100nM)促使感觉神经元中轴突长出的有代表性显微照片分别如图1(A-D)、2(A-D)、3(A-D)所示。
帕金森氏病的MPTP模型
神经变性疾病动物模型进一步揭示了本发明化合物显著的神经营养性和神经再生作用。把鼠多巴胺能神经元的MPTP损伤用作帕金森氏病动物模型。对四周龄的雄性CD1白化鼠施以30mg/kgMPTP(i.p.)5天。与此同时的5天，以测试化合物(4mg/kg)或赋型剂进行给药，并在停止MPTP处理后，再给药5天。MPTP处理后18天，将动物处死，分割出纹状体，将其均浆，用1g抗-酪氨酸羟化酶(TH)对矢状和冠状脑切片进行免疫染色，测定多巴胺能神经元的存活和恢复。与未受伤害的动物相比较，用MPTP和赋型剂处理的动物其多巴胺能神经末端观测到明显的损失。接受测试化合物的受伤害动物，其TH染色的多巴胺能神经元显示出有效的恢复。
上述试验结果列于表IV的“％TH恢复”栏下。在接受化合物1、9、10的动物纹状体中，TH阳性反应的多巴胺能神经元的恢复和相应的未接受测试药物的对照和受损害动物的测定结果见图4。
                      表IV
                  体外试验结果
  实施例编号   Ki，nM   ED50，nM   ％TH恢复
  12391011121428293031323334353637383940414243444546   31210851041229944231310859118.7362169834627688.934712263662825918831757   0.4----0.50.80.360.0250.90.90.0030.00025------0.9------0.011----------------   23----615453--484150653152--48--56--37.32----------25----
  47484950515253545556575859606162636465666768697071   211271334553362613730880577996290139196821636830617728449457788   --------------------------------------5----------   5028--62------------------------------38----2325--
以上所述的所有出版物和专利均引入本文作为参考。
以上对本发明进行了描述，很明显，可以对其进行各种改变。这些改变并不能被看作是脱离了本发明的实质和范围，并且所有这些改变均包括在如下权利要求的范围内。

Claims (30)

1.式II所示的化合物或其可药用盐：
Figure C971981990002C1
其中：
n为1；
X为O或S；
Z选自基团S、CH2、CHR1和C(R1)2；
R1选自C1-C5直链或支链烷基、C2-C5直链或支链链烯基、Ar1及其混合物，所述R1是未取代的或被以下基团取代：卤素、硝基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、羟基、C1-C4烷氧基、C2-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基、Ar1或其混合物；
R2选自C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基和Ar1；和
Ar1是苯基、苄基、吡啶基、芴基、硫代吲哚基或萘基，所述Ar1是未取代的或被以下基团取代：卤素、羟基、硝基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基或其混合物。
2.权利要求1的化合物，其中
X为O。
3.权利要求2的化合物，其中Z为CH2。
4.权利要求3的化合物，选自：
(2S)-2-({1-氧代-5-苯基}-戊基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)吡咯烷；
3，3-二甲基-1-[(2S)-2-(5-(3-吡啶基)戊酰基)-1-吡咯烷基]-1，2-戊二酮；
(2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；
(2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)吡咯烷；
2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；和
1-{(2S)-2-[5，5-二(4-氟苯基)戊酰基]-2-吡咯烷基}-3，3-二甲基-1，2-戊二酮。
5.权利要求2的化合物，其中Z为S。
6.权利要求5的化合物，选自：
1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸(3-硫代吲哚基)甲酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(1-环戊基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(对甲氧基苯基)-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二(对氟苯基)-1-丙酯；
1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸4，4-二(对氟苯基)丁酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-萘基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-1H-2-吡咯烷硫代甲酸2，2-二苯基乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(4-(三氟甲基)苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-萘基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氯苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-三氟甲基苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-联苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氟苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氟苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氯苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3，4-二甲氧基苯基)丙酯。
7.权利要求1的化合物，其中
X为S。
8.权利要求7的化合物，其中Z为CH2。
9.权利要求7的化合物，其中Z为S。
10.一种药物组合物，包含：
(i)实现神经元活性有效量的权利要求1所述化合物；和
(ii)可药用载体。
11.权利要求10的药物组合物，其中在所述化合物中：
X为O。
12.权利要求11的药物组合物，其中在所述化合物中Z为CH2。
13.权利要求12的药物组合物，其中所述化合物选自：
(2S)-2-({1-氧代-5-苯基}-戊基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)吡咯烷；
3，3-二甲基-1-[(2S)-2-(5-(3-吡啶基)戊酰基)-1-吡咯烷基]-1，2-戊二酮；
(2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；
(2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)吡咯烷；
2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；
1-{(2S)-2-[5，5-二(4-氟苯基)戊酰基]-2-吡咯烷基}-3，3-二甲基-1，2-戊二酮。
14.权利要求11的药物组合物，其中在所述化合物中Z为S。
15.权利要求14的药物组合物，其中所述化合物选自：
1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸(3-硫代吲哚基)甲酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(1-环戊基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(对甲氧基苯基)-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二(对氟苯基)-1-丙酯；
1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸4，4-二(对氟苯基)丁酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-萘基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-1H-2-吡咯烷硫代甲酸2，2-二苯基乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(4-(三氟甲基)苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-萘基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氯苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-(三氟甲基)苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-联苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氟苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氟苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氯苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3，4-二甲氧基苯基)丙酯。
16.权利要求10的药物组合物，其中在所述化合物中：
X为S。
17.权利要求16的药物组合物，其中在所述化合物中Z为CH2。
18.权利要求16的药物组合物，其中在所述化合物中Z为S。
19.权利要求1所述化合物在制备用于实现动物神经元活性的药物中的应用。
20.权利要求19的应用，其中所述神经元活性选自：刺激受损的神经元、促进神经元再生、防止神经变性和治疗神经学疾病。
21.权利要求20的应用，其中所述神经学疾病选自：由物理损伤或疾病引起的外周神经病、脑创伤、脊髓的物理损伤、与大脑损伤有关的中风和与神经变性有关的神经学疾病。
22.权利要求21的应用，其中所述与神经变性有关的神经学疾病选自早老性痴呆、帕金森氏病和肌萎缩性脊髓侧索硬化。
23.权利要求19的应用，其中在所述化合物中：
X为O。
24.权利要求23的应用，其中在所述化合物中Z为CH2。
25.权利要求24的应用，其中所述化合物选自：
(2S)-2-({1-氧代-5-苯基}-戊基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)吡咯烷；
3，3-二甲基-1-[(2S)-2-(5-(3-吡啶基)戊酰基)-1-吡咯烷基]-1，2-戊二酮；
(2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；
(2S)-2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)吡咯烷；
2-({1-氧代-4-苯基}-丁基-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代丁基)吡咯烷；和
1-{(2S)-2-[5，5-二(4-氟苯基)戊酰基]-2-吡咯烷基}-3，3-二甲基-1，2-戊二酮。
26.权利要求23的应用，其中在所述化合物中Z为S。
27.权利要求26的应用，其中所述化合物选自：
1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-哌啶硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸(3-硫代吲哚基)甲酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(1-环戊基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸2-苯基-1-乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代乙基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸4-苯基-1-丁酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-吡啶基)-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(2-环己基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二苯基-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(对甲氧基苯基)-1-丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-1，2-二氧代戊基)-2-吡咯烷硫代甲酸3，3-二(对氟苯基)-1-丙酯；
1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸4，4-二(对氟苯基)丁酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-萘基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-1H-2-吡咯烷硫代甲酸2，2-二苯基乙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(4-(三氟甲基)苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-萘基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氯苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-(三氟甲基)苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(1-联苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氟苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3-氟苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(2-氯苯基)丙酯；
(2S)-1-(3，3-二甲基-2-氧代戊酰基)-2-吡咯烷硫代甲酸3-(3，4-二甲氧基苯基)丙酯。
28.权利要求19的应用，其中在所述化合物中：
X为S。
29.权利要求28的应用，其中在所述化合物中Z为CH2。
30.权利要求28的应用，其中在所述化合物中Z为S。
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