TWI428340B

TWI428340B - 作為１１-β羥基類固醇脫氫酶第一型之抑制劑的螺環化物

Info

Publication number: TWI428340B
Application number: TW097123261A
Authority: TW
Inventors: Wenqing Yao; Jincong Zhuo; Colin Zhang
Original assignee: Incyte Corp
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2014-03-01
Also published as: EP2540723B8; EP2918586A1; JP5364702B2; HK1143156A1; PL2173750T3; JP2010530893A; CR11183A; IL202842A; DK2540723T3; EA201070039A1; TW200909431A; CY1116029T1; DK2173750T3; IL202842A0; WO2008157752A1; GEP20135754B; EA016017B1; RS52519B; AU2008265656A1; MX2009014274A

Description

作為11-β羥基類固醇脫氫酶第一型之抑制劑的螺環化物

本發明係關於作為11-β羥基類固醇脫氫酶第一型(11βHSD1)之抑制劑的某些螺環化合物、含有該等化合物之組合物及使用其治療糖尿病、肥胖症及其他疾病之方法。

自下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸穩態因過量或缺乏分泌或作用而遭破環分別導致庫興氏症候群(Cushing's syndrome)或阿狄森氏病(Addison's disease)的事實，可顯而易見HPA軸對於控制糖皮質激素漂移之重要性(Miller及Chrousos (2001)Endocrinology and Metabolism, Felig及Frohman編(McGraw-Hill, New York)，第4版：387-524)。患有庫興氏症候群(一種以由腎上腺或垂體腫瘤引起之全身糖皮質激素過量為特徵的罕見疾病)或接收糖皮質激素治療之患者發展可逆轉之內臟脂肪型肥胖症。有趣地是，庫興氏症候群患者之表型與瑞文代謝症候群(Reaven's metabolic syndrome)(亦稱為X症候群或胰島素抗性症候群)之表型非常相似，其症狀包括內臟肥胖、葡萄糖不耐受、胰島素抗性、高血壓、2型糖尿病及高脂質血症(Reaven (1993)Ann. Rev. Med. 44: 121-131)。然而，糖皮質激素在人類肥胖症之普遍形式中之作用仍不明了，此係因為在大部分代謝症候群患者中循環糖皮質激素之濃度並未升高。事實上，糖皮質激素對靶組織之作用不僅視循環水平而定，且亦視細胞內濃度而定，已在代謝症候群中證明脂肪組織及骨骼肌中糖皮質激素之局部增強作用。已積累關於11βHSD1(其由無活性形式再生為活性糖皮質激素且在調節細胞內糖皮質激素濃度中起重要作用)之酶活性在肥胖個體之脂肪庫中通常升高之證據。此表明局部糖皮質激素再活化在肥胖症及代謝症候群中之作用。

已知11βHSD1具有由惰性循環皮質酮再生皮質醇之能力，已廣泛關注其在糖皮質激素功能擴增中之作用。11βHSD1在許多富含GR之關鍵組織(包括具有相當大代謝重要性之組織，諸如肝臟、脂肪及骨骼肌)中表現，且因而，已推測其有助於組織特異性增強糖皮質激素介導之對胰島素功能之拮抗作用。考慮到a)糖皮質激素過量(庫興氏症候群)與代謝症候群之間的表型相似性，其中代謝症候群之循環糖皮質激素正常，以及b)11βHSD1具有以組織特異性方式自無活性皮質酮產生活性皮質醇之能力，已提出中心型肥胖症及症候群X之相關代謝併發症係由脂肪組織內11βHSD1之活性增加所引起，導致"網膜庫興氏疾病(Cushing's disease of the omentum)"(Bujalska等人(1997)Lancet 349: 1210-1213)。實際上，已顯示11βHSD1在肥胖齧齒動物及人類之脂肪組織中上調(Livingstone等人(2000)Endocrinology 131: 560-563;Rask等人(2001)J. Clin. Endocrinol. Metab. 86: 1418-1421;Lindsay等人(2003)J. Clin. Endocrinol. Metab. 88: 2738-2744;Wake等人(2003)J. Clin. Endocrinol. Metab. 88: 3983-3988)。此觀念之其他支援來自在小鼠轉殖基因模型中進行之研究。在小鼠中，11βHSD1在aP2啟動子之控制下脂肪特異性過度表現產生明顯使人想起人類代謝症候群之表型(Masuzaki等人(2001)Science 294: 2166-2170;Masuzaki等人(2003)J. Clinical Invest. 112: 83-90)。重要的是，此表型並非在總循環皮質固酮增加之情況下發生，而是由脂肪庫內皮質固酮之局部產生推動。在此等小鼠中11βHSD1活性之增加(2-3倍)與在人類肥胖症中所觀測到之活性增加非常類似(Rask等人(2001)J. Clin. Endocrinol. Metab. 86:1418-1421)。此表明11βHSD1介導之惰性糖皮質激素成為活性糖皮質激素之局部轉化對全身胰島素敏感性可具有深遠影響。

基於此資料，將預期11βHSD1之損失將由於活性糖皮質激素含量之組織特異性缺乏而引起胰島素敏感性及葡萄糖耐受性增加。事實上，此為如使用藉由同源重組產生之缺乏11βHSD1之小鼠的研究中所示之狀況(Kotelevstev等人(1997)Proc. Natl. Acad. Sci. 94: 14924-14929;Morton等人(2001)J. Biol. Chem, 276: 41293-41300;Morton等人(2004)Diabetes 53: 931-938)。此等小鼠完全缺乏11-酮還原酶活性，證實11βHSD1編碼能夠由惰性11-去氫皮質固酮產生活性皮質固酮之唯一活性。缺乏11βHSD1之小鼠對飲食及壓力誘發之高血糖症具有抗性，展示減弱之對肝臟葡萄糖新生酶(PEPCK，G6P)之誘導，顯示脂肪內增加之胰島素敏感性，且具有改良之脂質概況(減少之三甘油酯及增加之心臟保護HDL)。此外，此等動物顯示對高脂肪飲食誘發之肥胖症的抗性。總起來說，此等轉殖基因小鼠研究證實糖皮質激素之局部再活化對於控制肝臟及外周胰島素敏感性之作用，且表明對11βHSD1活性之抑制可證明其對治療多種糖皮質激素相關病症(包括肥胖症、胰島素抗性、高血糖症及高脂質血症)有益。

已公開支援此假設之資料。近來，據報導11βHSD1對於人類中心型肥胖症之發病原理及代謝症候群之出現起到作用。11βHSD1基因之表現增加與肥胖女性之代謝異常相關，且懷疑此基因之表現增加促進肥胖個體之脂肪組織中皮質酮成為皮質醇之局部轉化增加(Engeli等人(2004)Obes. Res. 12: 9-17)。

經顯示，一種新穎類別之11βHSD1抑制劑芳基磺醯胺基噻唑可改良肝臟之胰島素敏感性且降低小鼠之高血糖品系中之血糖含量(Barf等人(2002)J. Med. Chem. 45: 3813-3815;Alberts等人Endocrinology (2003)144: 4755-4762)。此外，近來報導11βHSD1之選擇性抑制劑可改善遺傳性糖尿病性肥胖小鼠之嚴重高血糖症。因此，11βHSD1為治療代謝症候群之頗具前景之醫藥目標(Masuzaki等人(2003)Curr. Drug Targets Immune Endocr. Metabol. Disord. 3: 255-62)。

A.肥胖症及代謝症候群

如上所述，多項證據表明11βHSD1活性之抑制可有效對抗肥胖症及/或代謝症候群之態樣，包括葡萄糖不耐受、胰島素抗性、高血糖症、高血壓及/或高脂質血症。糖皮質激素為已知之胰島素作用之拮抗劑，且藉由抑制細胞內皮質酮至皮質醇之轉化使局部糖皮質激素含量降低應增加肝臟及/或外周胰島素敏感性且潛在減少內臟肥胖。如上所述，11βHSD1敲除小鼠對高血糖症具有抗性，展示減弱之對關鍵肝臟葡萄糖新生酶之誘導，顯示脂肪內顯著增加之胰島素敏感性，且具有改良之脂質概況。此外，此等動物顯示對高脂肪飲食誘發之肥胖症的抗性(Kotelevstev等人(1997)Proc. Natl. Acad. Sci. 94: 14924-14929；Morton等人(2001)J. Biol. Chem. 276: 41293-41300；Morton等人(2004)Diabetes 53: 931-938)。因此，預期11βHSD1之抑制對於肝臟、脂肪及/或骨骼肌具有多種有益作用，尤其與代謝症候群及/或肥胖症之組份之減輕相關。

B.胰腺功能

已知糖皮質激素抑制葡萄糖刺激之胰腺β細胞對胰島素之分泌(Billaudel及Sutter (1979)Horm. Metab. Res. 11:555-560)。在庫興氏症候群與糖尿病Zuckerfα/fα 大鼠中，葡萄糖刺激之胰島素分泌顯著減少(Ogawa等人(1992)J. Clin. Invest. 90: 497-504)。已報導ob/ob小鼠之胰島細胞中之11βHSD1 mRNA及活性，且用甘珀酸(carbenoxolone)(一種11βHSD1抑制劑)抑制此活性會改良葡萄糖刺激之胰島素釋放(Davani等人(2000)J. Biol. Chem. 275: 34841-34844)。因此，預期11βHSD1之抑制對胰腺具有有益作用，包括增強葡萄糖刺激之胰島素釋放。

C.認知及癡呆

輕度認知障礙為衰老之一種常見特徵，其最終可與癡呆之進展相關。在年老動物與人類中，已將一般認知功能之個體間差異與長期糖皮質激素曝露之可變性相關聯(Lupien等人(1998)Nat. Neurosci. 1: 69-73)。此外，已提出在某些腦亞區中引起慢性糖皮質激素過量曝露之HPA軸之調節異常引起認知功能之衰退(McEwen及Sapolsky (1995)Curr. Opin. Neurobiol. 5: 205-216)。11βHSD1在腦中含量豐富，且在多個亞區(包括海馬區(hippocampus)、額皮質及小腦)中表現(Sandeep等人(2004)Proc. Natl. Acad. Sci.早期版本：1-6)。用11βHSD1抑制劑甘珀酸治療初級海馬細胞將保護該等細胞免受糖皮質激素介導之興奮性胺基酸神經毒性加劇的影響(Rajan等人(1996)J. Neurosci. 16: 65-70)。此外，保護缺乏11βHSD1之小鼠免受與衰老有關之糖皮質激素相關海馬功能異常的影響(Yau等人(2001)Proc. Natl. Acad. Sci. 98: 4716-4721)。在兩個隨機、雙盲、安慰劑對照之交叉研究中，投與甘珀酸改良言語流暢性及語言記憶(Sandeep等人(2004)Proc. Natl. Acad. Sci.早期版本：1-6)。因此，預期11βHSD1之抑制減少腦中糖皮質激素曝露且防止糖皮質激素對神經元功能之有害作用，包括認知障礙、癡呆及/或抑鬱。

D.眼內壓

糖皮質激素可局部及全身使用以治療臨床眼科學之多種病狀。使用此等治療方案之一種特殊併發症為皮質類固醇誘發之青光眼。此病理之特徵在於眼內壓(IOP)之顯著增加。在最晚期及未經治療形式之青光眼中，IOP可引起部分視野缺失且最終引起失明。IOP係由水狀液之產生與排出之間的關係產生。水狀液產生係在無色素上皮細胞(NPE)中發生且其排出係經由小樑網細胞進行。11βHSD1已定位於NPE細胞中(Stokes等人(2000)Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 41: 1629-1683;Rauz等人(2001)Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 42: 2037-2042)且其功能可能與此等細胞內糖皮質激素活性之擴增有關。已藉由觀測到游離皮質醇濃度極大地超過水狀液中皮質酮之濃度(比率為14:1)來證實此觀點。已在健康志願者中使用抑制劑甘珀酸來評估眼中11βHSD1之功能意義(Rauz等人(2001)Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 42: 2037-2042)。在甘珀酸治療七天後，IOP降低18%。因此，預期眼中11βHSD1之抑制會降低局部糖皮質激素濃度及IOP，從而在青光眼及其他視覺病症之處理中產生有益作用。

E.高血壓

已提出諸如瘦素(leptin)及血管緊張素原(angiotensinogen)之源自脂肪細胞之升血壓物質涉及於肥胖症相關高血壓之發病機理中(Matsuzawa等人(1999)Ann. N.Y. Acad. Sci. 892: 146-154;Wajchenberg (2000)Endocr. Rev. 21: 697-738)。在aP2-11βHSD1轉殖基因小鼠中過度分泌之瘦素(Masuzaki等人(2003)J. Clinical Invest. 112: 83-90)可活化各種交感神經系統路徑，包括彼等調節血壓之路徑(Matsuzawa等人(1999)Ann. N.Y. Acad. Sci. 892: 146-154)。此外已顯示腎素-血管緊張素系統(RAS)為血壓之主要決定因素(Walker等人(1979)Hypertension 1: 287-291)。肝臟及脂肪組織中所產生之血管緊張素原為腎素之關鍵受質且推動RAS活化。血漿血管緊張素原含量在aP2-11βHSD1轉殖基因小鼠中顯著升高，血管緊張素II及醛固酮亦然(Masuzaki等人(2003)J. Clinical Invest. 112: 83-90)。此等影響可能推動在aP2-11βHSD1轉殖基因小鼠中所觀測到之血壓升高。用低劑量血管緊張素II受體拮抗劑治療此等小鼠可消除此高血壓(Masuzaki等人(2003)J. Clinical Invest. 112: 83-90)。此資料說明脂肪組織及肝臟中局部糖皮質激素再活化之重要性且表明高血壓可能係由11βHSD1活性引起或惡化。因此，預期11βHSD1之抑制及脂肪及/或肝臟糖皮質激素含量之減少對高血壓及高血壓相關心血管病症具有有益作用。

F.骨病

糖皮質激素可對骨骼組織具有不利影響。持續曝露於即使適度糖皮質激素劑量亦可引起骨質疏鬆症(Cannalis (1996)J. Clin. Endocrinol. Metab. 81: 3441-3447)及增加之骨折危險。活體外實驗證實糖皮質激素對骨再吸收細胞(亦稱為破骨細胞)及成骨細胞(造骨細胞)均具有有害作用。已顯示11βHSD1存在於人類初級造骨細胞以及成人骨細胞之培養物中，可能為破骨細胞與造骨細胞之混合物(Cooper等人(2000)Bone 27: 375-381)，且已顯示11βHSD1 抑制劑甘珀酸會減弱糖皮質激素對骨結節形成之負面作用(Bellows等人(1998)Bone 23: 119-125)。因此，預期11βHSD1之抑制會降低造骨細胞及破骨細胞內局部糖皮質激素之濃度，從而在各種形式之骨病(包括骨質疏鬆症)中產生有益作用。

目前正研製11βHSD1之小分子抑制劑以治療或預防11βHSD1相關疾病，諸如彼等上述疾病。舉例而言，某些基於醯胺之抑制劑報導於WO 2004/089470、WO 2004/089896、WO 2004/056745及WO 2004/065351中。11βHSD1之其他小分子抑制劑報導於US 2005/0282858、US 2006/0009471、US 2005/0288338、US 2006/0009491、US 2006/0004049、US 2005/0288317、US 2005/0288329、US 2006/0122197、US 2006/0116382及US 2006/0122210中。11)INCY0035(US 2007/0066584)

已在人類臨床試驗中評估11βHSD1拮抗劑(Kurukulasuriya等人(2003)Curr. Med. Chem. 10: 123-53)。

根據表明11βHSD1在糖皮質激素相關病症、代謝症候群、高血壓、肥胖症、胰島素抗性、高血糖症、高脂質血症、2型糖尿病、雄激素過多(多毛症、月經不規則、雄激素過多症)及多囊卵巢症候群(PCOS)中之作用的實驗資料，需要旨在藉由在11βHSD1含量下調節糖皮質激素信號轉導來增大或抑制此等代謝路徑的治療劑。

如本文中所證明，存在對靶向11βHSD1之新穎及經改良藥物的持續需要。本文所述之化合物、組合物及方法有助於滿足此需要及其他需要。

本發明尤其提供具有式I之11βHSD1之抑制劑：或其醫藥學上可接受之鹽，其中變數定義如下。

本發明進一步提供包含式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽及至少一種醫藥學上可接受之載劑的醫藥組合物。

本發明進一步提供藉由使11βHSD1與式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽接觸來抑制11βHSD1之方法。

本發明進一步提供抑制11βHSD1活性之方法，其包含使11βHSD1與式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽接觸。

本發明進一步提供抑制細胞中皮質酮轉化成皮質醇之方法，其包含使該細胞與式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽接觸。

本發明進一步提供抑制細胞中皮質醇產生之方法，其包含使該細胞與式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽接觸。

本發明進一步提供治療患者之各種疾病之方法，該等疾病包括以下病症之任一者或兩種或兩種以上下列病症之任何組合：肥胖症、糖尿病、葡萄糖不耐受、胰島素抗性、高血糖症、高血壓、高脂質血症、認知障礙、抑鬱症、癡呆、青光眼、心血管病症、骨質疏鬆症、炎症、代謝症候群、雄激素過多或多囊卵巢症候群(PCOS)，該方法包含向該患者投與治療有效量之式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽。

本發明進一步提供用於藉由治療來治療人類或動物體之式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽。

本發明進一步提供式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽於製備用於治療之藥劑的用途。

本發明尤其提供具有式I之11βHSD1之抑制劑：或其醫藥學上可接受之鹽，其中：R¹ 為F、Cl、Br或I；且R² 及R³ 係獨立地選自H、C_1-6 烷基及C_3-6 環烷基。

在一些實施例中：R¹ 為F及Cl；且R² 及R³ 係獨立地選自H及C_1-4 烷基。

在一些實施例中，R¹ 為F或Cl。

在一些實施例中，R¹ 為F。

在一些實施例中，R¹ 為Cl。

在一些實施例中，R² 及R³ 係獨立地選自H、甲基及乙基。

在一些實施例中，R² 及R³ 中之至少一者不為H。

在一些實施例中，本發明之化合物具有式II：

在本說明書各處，本發明化合物之取代基均係以群組或範圍之形式揭示。尤其預期本發明包括該等群組及範圍之成員之每一個別子組合。舉例而言，術語"C_1-6 烷基"尤其意欲個別地揭示甲基、乙基、C₃ 烷基、C₄ 烷基、C₅ 烷基及C₆ 烷基。

應進一步瞭解，為清楚起見而於單獨實施例之上下文中描述的本發明之某些特徵亦可組合提供於單一實施例中。相反，為簡要起見而於單一實施例之上下文中描述的本發明之各種特徵亦可單獨提供或以任何適合之子組合形式提供。

如本文所用之術語"烷基"意指直鏈或支鏈飽和烴基。烷基之實例包括甲基(Me)、乙基(Et)、丙基(例如，正丙基及異丙基)、丁基(例如，正丁基、異丁基、第三丁基)、戊基(例如，正戊基、異戊基、新戊基)及其類似基團。

如本文所用之"環烷基"係指非芳族3-7員碳環，其包括(例如)環丙基、環丁基、環戊基及環己基。

本文所述之化合物為不對稱的(例如，具有一或多個立體中心)。除非另外指示，否則意欲包括所有立體異構體，諸如對映異構體。含有經不對稱取代之碳原子之本發明化合物可以光學活性或外消旋形式分離。此項技術中已知關於如何自光學活性起始物質製備光學活性形式之方法，諸如可藉由拆分外消旋混合物或藉由立體選擇性合成來製備。已描述本發明化合物之順式及反式異構體且其可分離為異構體混合物或分開之異構體形式。

本發明之化合物亦可包括互變異構形式。互變異構形式係由單鍵與相鄰雙鍵交換以及伴隨之質子遷移產生。互變異構形式包括具有相同經驗式及總電荷之處於異構質子化狀態之質子移變互變異構體(prototropic tautomer)。質子移變互變異構體實例包括酮-烯醇對、醯胺-亞胺酸對、內醯胺-內醯亞胺對、醯胺-亞胺酸對、烯胺-亞胺對，及質子可佔據雜環系統之兩個或兩個以上位置之環狀形式，例如，1H-咪唑與3H-咪唑，1H-1,2,4-三唑、2H-1,2,4-三唑與4H-1,2,4-三唑，1H-異吲哚與2H-異吲哚，及1H-吡唑與2H-吡唑。互變異構形式可處於平衡狀態或經適當取代而空間鎖定為一種形式。

本發明之化合物亦可包括中間物或最終化合物中存在之原子的所有同位素。同位素包括具有相同原子序數但不同質量數之彼等原子。舉例而言，氫之同位素包括氚及氘。

所有化合物及其醫藥學上可接受之鹽可以各種固體形式(包括溶劑化形式或水合形式)獲得。在一些實施例中，固體形式為結晶形式。用於製備及發現不同固體形式之方法為此項技術中之常規方法且包括(例如)X射線粉末繞射、差示掃描熱量測定、熱解重量分析、動態蒸氣吸附、FT-IR、拉曼散射法(Raman scattering method)、固態NMR、卡爾-費希爾滴定(Karl-Fischer titration)等。

在一些實施例中，本發明之化合物及其鹽實質上經分離。"實質上經分離"意謂化合物至少部分或實質上自其形成或偵測到其之環境中分離。部分分離可包括(例如)富集本發明化合物之組合物。實質分離可包括含有至少約50wt%、至少約60 wt%、至少約70 wt%、至少約80 wt%、至少約90 wt%、至少約95 wt%、至少約97 wt%或至少約99wt%本發明化合物或其鹽的組合物。用於分離化合物及其鹽之方法為此項技術中之常規方法。

本發明亦包括本文所述化合物之醫藥學上可接受之鹽。如本文所用之"醫藥學上可接受之鹽"係指所揭示之化合物之衍生物，其中母體化合物係藉由轉化所存在之酸或鹼部分而改質成其鹽形式。醫藥學上可接受之鹽之實例包括(但不限於)鹼性殘基(諸如，胺)之無機酸鹽或有機酸鹽、酸性殘基(諸如，羧酸)之鹼鹽或有機鹽，及其類似物。本發明之醫藥學上可接受之鹽包括(例如)由母體化合物與無毒無機酸或有機酸形成之之習知無毒鹽。本發明之醫藥學上可接受之鹽可藉由習知化學方法自含有鹼性或酸性部分之母體化合物合成。一般而言，可藉由使此等化合物之游離酸或游離鹼形式與化學計量之量的適當鹼或酸於水或有機溶劑中或於兩者之混合物中反應來製備該等鹽；通常，如乙醚、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇或乙腈之非水性介質較佳。合適之鹽的清單見於Remington's Pharmaceutical Sciences，第17版，Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1985，第1418頁及Journal of Pharmaceutical Science, 66, 2(1977)，該等文獻各自以全文引用的方式併入本文中。

短語"醫藥學上可接受"在本文中用以指在合理醫學判斷之範疇內，適用於與人類及動物之組織接觸而無過度毒性、刺激、過敏反應或其他問題或併發症，且具有合理效益/風險比的彼等化合物、材料、組合物及/或劑型。

本發明之化合物可調節11βHSD1之活性。術語"調節"意指增加或降低酶或受體之活性的能力。因此，本發明之化合物可用於藉由使酶或受體與本文所述之化合物或組合物之任一者或多者接觸來調節11βHSD1之方法中。在一些實施例中，本發明之化合物可充當11βHSD1之抑制劑。在其他實施例中，可藉由投與調節量之本發明化合物來使用本發明之化合物調節需要調節酶或受體之個體之11βHSD1活性。

本發明進一步提供抑制細胞中皮質酮轉化成皮質醇或抑制細胞中皮質醇產生之方法，其中轉化成皮質醇或皮質醇之產生至少部分係由11βHSD1活性介導。量測皮質酮成為皮質醇之轉化率及皮質醇成為皮質酮之轉化率的方法以及用於量測細胞中皮質酮及皮質醇含量之方法為相關技藝習知例行方法。

本發明進一步提供藉由使細胞與本發明化合物接觸來增加細胞之胰島素敏感性之方法。量測胰島素敏感性之方法為此項技術中之常規方法。

本發明進一步提供治療個體(例如，患者)之與11βHSD1活性或表現(包括異常活性及過度表現)相關之疾病的方法，其係藉由向需要該治療之個體投與治療有效量或劑量之本發明化合物或其醫藥學上可接受之鹽或其醫藥組合物進行。疾病之實例可包括與該酶之表現或活性直接或間接關聯的任何疾病、病症或病狀。11βHSD1相關疾病亦可包括可藉由調節酶活性來預防、改善或治癒的任何疾病、病症或病狀。

11βHSD1相關疾病之實例包括肥胖症、糖尿病、葡萄糖不耐受、胰島素抗性、高血糖症、高血壓、高脂質血症、認知障礙、癡呆、抑鬱症(例如，精神病性抑鬱症)、青光眼、心血管病症、骨質疏鬆症及炎症。11βHSD1相關疾病之其他實例包括代謝症候群、2型糖尿病、雄激素過多(多毛症、月經不規則、雄激素過多症)及多囊卵巢症候群(PCOS)。

如本文所用之術語"細胞"意指活體外、離體或活體內之細胞。在一些實施例中，離體細胞可為自諸如哺乳動物之生物體切除之部分組織樣品。在一些實施例中，活體外細胞可為細胞培養物中之細胞。在一些實施例中，活體內細胞為存活於諸如哺乳動物之生物體中之細胞。在一些實施例中，細胞為脂肪細胞、胰腺細胞、肝細胞、神經元或包含眼之細胞(眼細胞)。

如本文所用之術語"接觸"係指將所指示之部分集合於活體外系統或活體內系統中。舉例而言，使11βHSD1酶與本發明化合物"接觸"包括向具有11βHSD1之個體或患者(諸如，人類)投與本發明化合物，以及(例如)將本發明化合物引入含有含11βHSD1酶之細胞製劑或經純化製劑之樣品中。

如本文所用之可互換使用之術語"個體"或"患者"係指任何動物，包括哺乳動物，較佳為小鼠、大鼠、其他齧齒動物、兔、犬、貓、豬、牛、綿羊、馬或靈長類動物，且最佳為人類。

如本文所用之術語"治療"係指以下一或多種情形：(1)預防疾病，例如，預防易患疾病、病狀或病症但尚未經歷或顯示疾病之病理或症候之個體的疾病、病狀或病症；(2)抑制疾病，例如，抑制正經歷或顯示疾病、病狀或病症之病理或症候之個體的疾病、病狀或病症；及(3)改善疾病，例如，改善正經歷或顯示疾病、病狀或病症之病理或症候之個體的疾病、病狀或病症(亦即，逆轉病理及/或症候)，諸如減輕疾病之嚴重程度。

當用作藥物時，本發明之化合物可以醫藥組合物之形式投與，該醫藥組合物為本發明化合物與至少一種醫藥學上可接受之載劑之組合。此等組合物可以醫藥技術中熟知之方式來製備，且可視需要局部還是全身性治療及待治療之區域而由多種途徑投與。投藥可為局部投藥(包括眼及黏膜，包括鼻內、陰道及直腸遞送)、肺部投藥(例如，藉由吸入或吹入散劑或氣霧劑，包括藉由噴霧器投藥；氣管內投藥、鼻內投藥、表皮投藥及經皮投藥)、經眼投藥、經口投藥或非經腸投藥。經眼遞送之方法可包括局部投藥(滴眼劑)，結膜下、眼周或玻璃體內注射，或由氣囊導管或經手術置於結膜囊中之眼用插入物引入。非經腸投藥包括靜脈內、動脈內、皮下、腹膜內或肌肉內注射或輸液；或顱內(例如，鞘內或心室內)投藥。非經腸投藥可為單一單次劑量之形式，或可(例如)藉由連續灌注泵進行。用於局部投藥之醫藥組合物及調配物可包括經皮貼片、軟膏、洗劑、乳膏、凝膠、滴劑、栓劑、噴霧劑、液體及散劑。習知醫藥載劑、水性基質、粉末基質或油性基質、增稠劑及其類似物可為必需的或合乎需要的。

本發明亦包括含有一或多種作為活性成份之上述本發明化合物以及一或多種醫藥學上可接受之載劑的醫藥組合物。在製備本發明之組合物時，通常將活性成份與賦形劑混合，用賦形劑稀釋或密封於該(例如)膠囊、藥囊、紙或其他容器之形式之載劑內。當將賦形劑用作稀釋劑時，其可為固體、半固體或液體物質，其充當活性成份之媒劑、載劑或介質。因此，組合物可呈以下形式：錠劑、丸劑、散劑、口含劑、藥囊、藥包、酏劑、懸浮液、乳液、溶液、糖漿、氣霧劑(呈固體形式或於液體介質中)、含有(例如)高達10 wt%活性化合物之軟膏、軟及硬明膠膠囊、栓劑、無菌可注射溶液及無菌封裝散劑。

在製備調配物時，在與其他成份組合之前，可研磨活性化合物以提供適當粒徑。若活性化合物實質上不溶，則可將其研磨至小於200目之粒徑。若活性化合物實質上為水溶性的，則可藉由研磨來調整粒徑以提供在調配物中實質上均勻之分佈，例如約40目。

可使用已知之研磨程式(諸如，濕式研磨)來研磨本發明之化合物以獲得適於錠劑形成及其他調配物類型之粒徑。可藉由此項技術中已知之方法來製備本發明化合物之細粉狀(奈米微粒)製劑，例如參見國際專利申請案第WO 2002/000196號。

合適賦形劑之一些實例包括乳糖、右旋糖、蔗糖、山梨糖醇、甘露糖醇、澱粉、阿拉伯膠、磷酸鈣、海藻酸鹽、黃蓍膠、明膠、矽酸鈣、微晶纖維素、聚乙烯吡咯啶酮、纖維素、水、糖漿及甲基纖維素。調配物可另外包括：潤滑劑，諸如滑石、硬脂酸鎂及礦物油；濕潤劑；乳化劑及懸浮劑；防腐劑，諸如苯甲酸甲酯及苯甲酸丙基羥基酯；甜味劑；及調味劑。本發明之組合物可經調配以便在藉由採用此項技術中已知之程式向患者投與之後提供活性成份之迅速、持續或延遲釋放。

可將組合物調配為單位劑型，各劑量含有約5 mg至約100 mg，更通常約10 mg至約30 mg活性成份。術語"單位劑型"係指適用作人類受檢者及其他哺乳動物之單劑量之實體離散單位，各單位含有經計算以產生所需治療作用之預定量之活性物質，以及合適之醫藥賦形劑。

活性化合物在廣泛劑量範圍內可為有效的且一般係以醫藥學有效量投與。然而，應瞭解實際投與之化合物之量通常將由醫師根據相關情形確定，該等情形包括待治療之病狀、所選投藥途徑、所投與之實際化合物、個別患者之年齡、體重及反應、患者症狀之嚴重程度及其類似情形。

為製備諸如錠劑之固體組合物，將主要活性成份與醫藥賦形劑混合以形成含有本發明化合物之均勻混合物的固體預調配組合物。當提及此等預調配組合物為均勻時，活性成份通常係均勻分散於整個組合物中，以致易於將該組合物再分為諸如錠劑、丸劑及膠囊之同等有效的單位劑型。接著，將此固體預調配物再分為含有(例如)0.1 mg至約500 mg本發明活性成份之上述類型之單位劑型。

本發明之錠劑或丸劑可經包覆或另外混合以提供給予延長作用之優點之劑型。舉例而言，錠劑或丸劑可包含內部劑量組份及外部劑量組份，後者呈在前者上之包膜之形式。該兩種組份可由腸溶衣層(enteric layer)隔開，該腸溶衣層用於抵抗胃崩解且容許內部組份完整地進入十二指腸中或使內部組份延遲釋放。多種材料可用於該等腸溶衣層或腸溶衣，該等材料包括許多聚合酸及聚合酸與諸如蟲膠、十六烷醇及乙酸纖維素之材料之混合物。

可併有本發明之化合物及組合物之經口或藉由注射投與的液體形式包括水溶液、經適當調味之糖漿、水性或油性懸浮液及具有可食用油(諸如，棉籽油、芝麻油、椰子油或花生油)之調味乳液，以及酏劑及類似醫藥媒劑。

用於吸入或吹入之組合物包括在醫藥學上可接受之水性或有機溶劑或其混合物中之溶液及懸浮液，及散劑。液體或固體組合物可含有如前所述之合適醫藥學上可接受之賦形劑。在一些實施例中，藉由經口或經鼻呼吸途徑投與組合物以達成局部或全身效應。可使用惰性氣體將組合物霧化。可直接自噴霧裝置呼吸霧化溶液，或可將該噴霧裝置連接至面罩或間歇式正壓呼吸機。可以適當方式自遞送調配物之裝置經口或經鼻投與溶液、懸浮液或散劑組合物。

向患者投與之化合物或組合物之量將視以下因素而改變：所投與之物質、投藥目的(諸如，預防或治療)、患者狀態、投藥方式及其類似因素。在治療應用中，可將組合物以足以治癒或至少部分停滯疾病及其併發症之症狀之量向已罹患疾病之患者投與。有效劑量將視所治療之疾病狀況以及主治臨床醫師依據諸如疾病之嚴重程度、患者之年齡、體重及全身狀況及其類似因素之因素作出的判斷而定。

向患者投與之組合物可呈上述醫藥組合物之形式。此等組合物可藉由習知滅菌技術來滅菌，或可經無菌過濾。水溶液可經包裝以原樣使用或經凍乾，凍乾製劑可在投藥之前與無菌水性載劑組合。化合物製劑之pH值通常將在3與11之間，更佳為5至9，且最佳為7至8。應瞭解使用某些上述賦形劑、載劑或穩定劑將導致醫藥鹽之形成。

本發明化合物之治療劑量可根據(例如)進行治療之特定用途、化合物之投與方式、患者之健康狀況及處方醫師之判斷而改變。本發明化合物在醫藥組合物中之比例或濃度可視多種因素而改變，該等因素包括劑量、化學特徵(例如，疏水性)及投藥途徑。舉例而言，本發明化合物可以含有約0.1 w/v%至約10 w/v%之化合物之生理緩衝水溶液形式提供以用於非經腸投藥。一些典型劑量範圍為每日每公斤體重約1 μg至約1 g。在一些實施例中，劑量範圍為每日每公斤體重約0.01 mg至約100 mg。劑量可能視諸如疾病或病症之類型及進展程度、特定患者之整體健康狀況、所選化合物之相對生物功效、賦形劑之調配及其投藥途徑之變數而定。可由自活體外或動物模型測試系統中得到之劑量-反應曲線外推有效劑量。

亦可將本發明化合物與一或多種其他活性成份組合調配，該一或多種其他活性成份可包括任何藥劑，諸如抗病毒劑、疫苗、抗體、免疫增強劑、免疫抑制劑、消炎劑、止痛劑，及用於治療糖尿病或肥胖症、高血糖症、高血壓、高脂質血症及其類似病症之藥物。可組合本發明化合物之用於治療代謝障礙之藥劑包括(但不限於)艾汀(amylin)類似物、腸促胰島素模擬劑、腸促胰島素降解酶二肽基肽酶-IV之抑制劑、過氧化物酶體增殖物活化受體(PPAR)-a及PPAR-g之促效劑及CBl大麻鹼受體抑制劑。

將藉助於特定實例更詳細地描述本發明。提供以下實例以達成說明目的，且並不意欲以任何方式限制本發明。熟習此項技術者將易於認識到可改變或修改多種非關鍵性參數以得到基本上相同之結果。

實例

所有化合物均係藉由使用Waters FractionLynx LC-MS系統進行之急驟管柱層析法或逆相液相層析法以及質量引導之分級分離來純化。管柱：Waters XBridge C₁₈ 5 μm, 19×100 mm；移動相A：水中之0.15% NH₄ OH，及移動相B：乙腈中之0.15% NH₄ OH；流動速率為30 ml/m，使用如文獻["Preparative LC-MS Purification: Improved Compound Specific Method Optimization", K. Blom, B. Glass, R. Sparks, A. Combs, J. Combi. Chem., 2004, 6, 874-883]中所述之化合物特異性方法優化方案針對各化合物來優化分離梯度。

接著通常使分離產物經歷在以下條件下進行之分析型LC/MS以檢驗純度：儀器：Agilent 1100系列，LC/MSD；管柱：Waters Sunfire^TM C₁₈ 5 μm，2.1×5.0 mm；緩衝液：移動相A：水中之0.025% TFA，及移動相B：乙腈中之0.025% TFA;3 min之2%至80%緩衝液梯度，且流動速率為1.5 mL/min。

實例1 5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N-甲基吡啶-2-甲醯胺

步驟1：呱啶-1,3-二甲酸1-苄酯3-乙酯

將氯甲酸苄酯(Aldrich，目錄號：119938)(191 mL，1.34 mol)緩慢添加至呱啶-3-甲酸乙酯(Aldrich，目錄號：194360)(200 g，1.27 mol)及三乙胺(266 mL，1.91 mol)於二氯甲烷(1000 mL)中之冷(0℃)混合物中。使反應混合物逐漸加溫至周圍溫度且攪拌3 h。藉由添加1N HCl水溶液使反應中止，且用二氯甲烷萃取產物數次。將經合併之萃取物用水、飽和NaHCO₃ 水溶液、水、鹽水洗滌，用MgSO₄ 乾燥，過濾且在減壓下濃縮以產生呈油狀物之所需產物(359.8 g，97%)。LC/MS 292.2 (M+H)⁺ 。

步驟2:3-(3-甲基丁-2-烯-1-基)呱啶-1,3-二甲酸1-苄酯3-乙酯

經2 h向在-78℃下冷卻之呱啶-1,3-二甲酸1-苄酯3-乙酯(120.0 g，0.412 mol)於THF(400 ml)中之溶液中逐滴添加 270 mL雙(三甲基矽烷基)醯胺鈉溶液(於THF中之1M溶液，來自Aldrich，目錄號：245585)。將混合物在-78℃下再攪拌1 h。接著經1 h緩慢添加1-溴-3-甲基丁-2-烯(Aldrich目錄號：249904)(71 mL，0.62 mol)。將混合物在-78℃下攪拌30 min，且使其加溫至室溫且再攪拌3 h。用1N HCl水溶液使反應混合物中止反應。在減壓下移除大部分THF。用乙酸乙酯萃取殘餘物。將經合併之萃取物用飽和NaHCO₃ 水溶液及鹽水洗滌，接著用MgSO₄ 乾燥，過濾且在減壓下濃縮。藉由於矽膠管柱上以己烷中之10-20%乙酸乙酯進行之急驟管柱層析法純化粗殘餘物以產生所需產物(140g，94%)。LC/MS:m/e=332.2(M+H)⁺ 。

步驟3:3-(2-氧代乙基)呱啶-1,3-二甲酸1-苄酯3-乙酯

-78℃下，使臭氧通過3-(3-甲基丁-2-烯-1-基)呱啶-1,3-二甲酸1-苄酯3-乙酯(35.2 g，0.0979 mol)於二氯甲烷(800 mL)中之溶液，直至溶液顏色變藍。接著用氮氣沖洗反應混合物，直至藍色消散。添加二甲基硫醚(Aldrich，目錄號：274380)(14 mL，0.19 mol)及三乙胺(26.5 mL，0.19 mol)且將混合物在周圍溫度下攪拌隔夜。在減壓下移除揮發性溶劑且藉由於矽膠管柱上以己烷中之20%乙酸乙酯進行之急驟層析法直接純化以產生定量產率之所需產物。LC/MS 334.2(M+H)⁺ 。

步驟4:2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯

在室溫下將三乙胺(23.3 mL，0.167 mol)添加至順-4-胺基環己醇鹽酸鹽(可自中國之Sijia Medchem Lab獲得)(13.8 g，0.0910 mol)及3-(2-氧代乙基)呱啶-1,3-二甲酸1-苄酯3-乙酯(31.0 g，0.0930 mol)於1,2-二氯乙烷(250 mL)中之懸浮液中。將混合物在40℃下攪拌隔夜。將三乙醯氧基硼氫化鈉(Aldrich，目錄號：316393)(49.3 g，0.232 mol)添加至上述混合物中且在室溫下攪拌1 h。LC/MS資料表明起始物質已消耗且觀測到具有m/e:433.2 (M+H)⁺ 之中間產物。

接著將混合物在80℃下加熱4 h或直至LC/MS顯示中間物胺(m/e:433.2)消耗。用NaHCO₃ 水溶液使反應混合物中止反應。將有機層用鹽水洗滌，用MgSO₄ 乾燥，過濾且在減壓下濃縮。將粗物質在減壓下乾燥隔夜以產生無色黏性油狀物(26.9 g，66.8%)。LC/MS m/e387.2 (M+H)⁺ 。

步驟5:(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯

利用Agilent 1100系列製備系統，使用以30%乙醇/己烷溶離(等濃度溶離，22 mL/min)之Chiralcel OD-H管柱(3.0×25 cm，5微米粒徑，Chiral Technologies)純化自以上步驟獲得之外消旋混合物(26.9 g)。管柱負載量為每次注射約150毫克且藉由220 nM下之UV吸收啟動收集溶離高峰。高峰1係在約8.5 min時溶離且高峰2係在約9.8 min時溶離。將高峰2之溶離份合併且濃縮，產生白色泡沫狀固體之所需產物(11.9 g)。藉由使用裝備有Chiralcel OD-H管柱(4.6×250 mm，5微米粒徑，Chiral Technologies)且以30%乙醇/己烷溶離(等濃度溶離，0.8 mL/min)之Agilent1100系列分析系統測定自高峰2彙集之物質之光學純度。LC/MS m/e 387.2 (M+H)⁺ 。高峰2之絕對立體化學係基於以下近似類似物之X射線單晶結構測定來建立：如步驟5a-c中所述製備之(5S)-2-(反-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯及(5S)-2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮。

步驟5α:2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯

在室溫下向2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯(60.00 g，155.2 mmol)於無水N,N-二甲基甲醯胺(160 mL)中之攪拌溶液中添加1H-咪唑(32.0 g，466 mmol)及第三丁基二甲基矽烷基氯(36.2 g，233mmol)。將反應混合物在室溫下攪拌4 h，用水(150 mL)中止反應，且用EtOAc(3×150 mL)萃取。將經合併之有機層用鹽水洗滌，用硫酸鈉乾燥，過濾且在減壓下濃縮以產生粗產物(84 g)。粗產物自庚烷再結晶，獲得純產物(55.4g)。濃縮母液且於矽膠管柱上以AcOEt/己烷溶離進行急驟層析法純化，再產生14.4 g產物，總產率為89.7%。

步驟5b:2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮

在氮氣氛下將10%鈀/碳(Aldrich，目錄號：520888)(1.8 g，1.5 mmol)添加至2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯(18.0 g，35.9 mmol)於甲醇(150 mL)中之溶液中。將反應混合物氫化且在50 psi下振盪20 h。使反應混合物濾過矽藻土墊且接著用甲醇(300 mL)洗滌。將濾液在減壓下濃縮以產生定量產率呈白色固體狀之所需產物。

步驟5c:(5S)-2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮

在室溫下將2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮(7.00 g，19.1 mmol)溶解於乙腈(50 mL)及甲醇(7 mL)中。在起始物質完全溶解後，將溶液加熱至70℃。在65-70℃下向上述溶液中緩慢添加(2R)-羥基(苯基)乙酸(1.45 g，9.55 mmol)於乙腈(20 mL)中之溶液。添加後，將溶液在74℃下加熱10 min，且使其緩慢冷卻至室溫隔夜。藉由過濾收集所形成之晶體以產生3.38 g呈(2R)-羥基(苯基)乙酸鹽形式之所需產物。將所得鹽(3.38 g)溶解於水(50 mL)中，且用40 mL K₂ CO₃ 水溶液(2.0 M)將pH值調至約12。將混合物用二氯甲烷萃取(3次)。將經合併之有機層用硫酸鎂乾燥，過濾且在減壓下濃縮以產生呈遊離鹼形式之所需產物(無色結晶固體)(2.37g)。藉由(5S)-2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮之(2R)-羥基(苯基)乙酸鹽的X射線單晶結構測定建立此化合物之絕對立體化學。

步驟6:(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮

將步驟5中製備之(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸烷-7-甲酸苄酯(0.266 g，0.000688 mol)溶解於甲醇(5.0 mL)中，且室溫下在氫氣氛下在10%鈀/碳(Aldrich，目錄號：520888)(20.0 mg)存在下攪拌2 h。將反應混合物過濾且在減壓下移除揮發性溶劑以產生定量產率之所需產物。LC/MS m/e 253.2 (M+H)⁺ 。

步驟7:(5S)-7-(4-溴-2-氟苯基)-2-(順-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮

在100℃下，在氮氣下將(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮(1.04 g，0.00412 mol)、4-溴-2-氟-1-碘苯(Aldrich，目錄號：283304)(1.85 g，0.00615 mol)、碘化銅(I)(Aldrich，目錄號：215554)(0.122 g，0.000640 mol)、磷酸鉀(2.63 g，0.0124 mol)及1,2-乙二醇(0.48 mL，0.0086 mol)於1-丁醇(3.90 mL)中之混合物加熱2 d。將反應用水中止，且用乙醚萃取。將有機層合併，用水、鹽水洗滌，用Na₂ SO₄ 乾燥且過濾。在減壓下蒸發濾液。藉由於矽膠管柱上以DCM中之0-5%甲醇溶離之急驟管柱層析法純化殘餘物以產生所需產物(950 mg，54.2%)。LC/MSm/e 425.1/427.0 (M+H)⁺ 。

步驟8:5-3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基-N-甲基吡啶-2-甲醯胺

將於水(3.00 mL)中之磷酸鉀(637 mg，0.00300 mol)添加至(5S)-7-(4-溴-2-氟苯基)-2-(順-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮(425 mg，0.00100 mol)、N-甲基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)吡啶-2-甲醯胺(FrontierInc.，目錄號：M10074)(393 mg，0.00150 mol)及肆(三苯基膦)鈀(Aldrich，目錄號：216666)(35 mg，0.000030 mol)於1,4-二噁烷(3.00 mL)中之混合物中。將所得混合物在120℃下加熱24 h。將混合物用乙酸乙酯稀釋，且用水及鹽水洗滌。將有機層用Na₂ SO₄ 乾燥，過濾，在減壓下濃縮。藉由於矽膠管柱上以DCM中之5%甲醇溶離之急驟管柱層析法純化殘餘物以產生所需產物(285 mg，59.3%)。LC/MS m/e 481.2 (M+H)⁺ 。¹ H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ): 8.89(1H, dd, J=2.5, 0.6Hz), 8.76 (1H, q, J=4.7Hz), 8.22 (1H, dd, J=8.4, 2.5Hz), 8.03 (1H, dd, J=8.4, 0.6Hz), 7.65 (1H, dd, J=14.2, 2.1Hz), 7.56 (1H, dd, J=8.5, 2.1Hz), 7.13 (1H, t, J=8.5Hz), 4.37 (1H, d, J=3.1Hz), 3.78 (1H, m), 3.71 (1H, m), 3.21-3.38 (3H, m), 3.07 (1H, d, J=11.4Hz), 2.81 (3H, d, J=4.7Hz), 2.64-2.74 (2H, m), 2.18-2.26 (1H, m), 1.60-1.91 (8H, m),1.39-1.51 (3H, m), 1.21-1.30 (2H, m)。

實例2 5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N,N-二甲基吡啶-2-甲醯胺

步驟1:5-溴-N,N-二甲基吡啶-2-甲醯胺

在室溫下，將乙二醯氯(20.0 mL，0.236 mol)添加至5-溴吡啶-2-甲酸(Alfa Aesar，目錄號：B25675)(10.1 g，0.0500 mol)於二氯甲烷(60 mL)中之溶液中，接著添加5滴DMF。將混合物在室溫下攪拌2 h。在減壓下蒸發揮發性物質。將殘餘物與甲苯共沸蒸發兩次。接著將殘餘物溶解於DCM(30 mL)中，接著添加30 mL二甲胺於THF中之溶液(2.0 M)(Aldrich，目錄號：391956)及休尼格鹼(Hunig's base)(20.0 mL)(Aldrich，目錄號：496219)。將混合物在室溫下攪拌3 h。將反應混合物用DCM(100 mL)稀釋且用水、1N HCl及鹽水洗滌。將有機相用Na₂ SO₄ 乾燥，過濾且濃縮以產生所需產物(10.5 g，91.7%)。

步驟2:N,N-二甲基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)吡啶-2-甲醯胺

將5-溴-N,N-二甲基吡啶-2-甲醯胺(5.73 g，0.0250 mol)、4,4,5,5,4',4',5',5'-八甲基-[2,2']雙[1,3,2]二氧硼戊烷基](6.98 g，0.0275 mol)(Aldrich，目錄號：473294)、 [1,1'-雙(二苯膦基)二茂鐵]二氯鈀(II)與二氯甲烷之錯合物(1:1)(0.6 g，0.0007 mol)(Aldrich，目錄號：379670)、1,1'-雙(二苯膦基)二茂鐵(0.4 g，0.8 mmol)(Aldrich，目錄號：177261)及乙酸鉀(7.36 g，0.0750 mol)於1,4-二噁烷(100 mL)中之混合物在120℃下加熱20 h。冷卻後，將混合物濃縮，用乙酸乙酯稀釋且用飽和NH₄ Cl溶液、水、鹽水洗滌，用Na₂ SO₄ 乾燥。過濾後，將濾液濃縮且在矽膠管柱上以乙酸乙酯/己烷溶離進一步純化粗物質以產生所需產物(4.7 g，68%)。

步驟3:5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N,N-二甲基吡啶-2-甲醯胺

藉由使用類似於針對實例1步驟8之合成所述之程式，由N,N-二甲基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)吡啶-2-甲醯胺及(5S)-7-(4-溴-2-氟苯基)-2-(順-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮起始，製備此化合物。LC/MS m/e 495.3 (M+H)⁺ 。¹ H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ):8.86 (1H, d, J=1.7Hz), 8.15 (1H, dd, J=8.1, 2.3Hz), 7.51-7.65 (3H, m), 7.12 (1H, t, J=8.9Hz), 4,37 (1H, d, J=3.1Hz), 3.78 (1H, m), 3.71 (1H, m), 3.22-3.38 (3H, m), 3.06 (1H, d, J=11.7Hz), 3.00 (3H, s), 2.97 (3H, s), 2.64-2.74 (2H, m), 2.18-2.27 (1H, m), 1.60-1.91 (8H, m), 1.39-1.51 (3H, m), 1.22-1.30 (2H, m)。

實例3 N-乙基-5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7- 二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}吡啶-2-甲醯胺

步驟1:N-乙基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)吡啶-2-甲醯胺

藉由使用類似於針對實例2步驟1及2之合成所述之程式，由5-溴吡啶-2-甲酸起始，製備此化合物。

步驟2:N-乙基-5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}吡啶-2-甲醯胺

藉由使用類似於針對實例1步驟8之合成所述之程式，由N-乙基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)吡啶-2-甲醯胺及(5S)-7-(4-溴-2-氟苯基)-2-(順-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮起始，製備此化合物。LC/MS m/e495.3 (M+H)⁺ 。

實例4 5-{3-氯-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N-乙基吡啶-2-甲醯胺

步驟1:(5S)-7-(4-溴-2-氯苯基)-2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮

在氮氣下，在100℃下將(5S)-2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮(0.282 g，0.000769 mol)、4-溴-2-氯-1-碘苯(0.293 g，0.000922 mol)(Lancaster，目錄號：19245)、碘化銅(I)(0.015 g，0.000077 mol)、磷酸鉀(0.490 g，0.00231 mol)及1,2-乙二醇(0.0857 mL，0.00154 mol)於1-丁醇(0.75 mL)中之混合物加熱2 d。將反應混合物過濾，在減壓下濃縮，且藉由於矽膠管柱上進行之急驟層析法(以己烷中之0至50%乙酸乙酯溶離)純化殘餘物以產生所需產物。

步驟2:5-{3-氯-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N-乙基吡啶-2-甲醯胺

將N -乙基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)吡啶-2-甲醯胺(14.5 mg，0.054 mmol)添加至(5S)-7-(4-溴-2-氯苯基)-2-(順-4-{[第三丁基(二甲基)矽烷基]氧基}環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮(20 mg，0.00004 mol)、[1,1'-雙(二苯膦基)二茂鐵]二氯鈀(II)與二氯甲烷之錯合物(1:1)(2.0 mg)、肆(三苯基膦)鈀(1.0 mg)及碳酸鉀(14.9mg，0.000108 mol)於無水N ,N -二甲基甲醯胺(1 mL)中之攪拌混合物中。將所得反應混合物在150℃下加熱且攪拌隔夜，接著藉由添加1.7 M於水中之氟矽酸(0.10 mL)來移除TBS保護基，且將混合物在室溫下攪拌隔夜。接著藉由RP-HPLC直接純化反應混合物以產生所需產物。LC/MSm/e 511.2 (M+H)⁺ 。

¹ H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ): 8.92 (1H, d, J=2.3Hz), 8.84 (1H, t, J=5.9Hz), 8.26 (1H, dd, J=8.2, 2.3Hz), 8.06(1H, d, J=8.2Hz), 7.89 (1H, d, J=2.2Hz), 7.74 (1H, dd, J=8.5, 2.2Hz), 7.30 (1H, t, J=8.5Hz), 4.39 (1H, d, J=3.1Hz), 3.80 (1H, m), 3.72 (1H, m), 3.24-3.44 (5H, m), 3.01 (1H, d, J=11.4Hz), 2.63-2.74 (2H, m), 2.40-2.53 (1H, m), 1.64-1.91 (8H, m), 1.41-1.53 (3H, m), 1.20-1.32 (2H, m), 1.13 (3H, t, J=7.2Hz)。

實例5 比較資料

出乎意料地發現與類似化合物(5S)-7-(2,4-二氟苯基)-2-(反-4-羥基環己基)-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-1-酮(比較1)及3-氟-4-[2-(反-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苄腈(比較2)(參見WO 2006/053024)相比，本發明之化合物有利地展示對離子通道活性之低抑制(如藉由hERG膜片鉗檢定所量測)。下表1比較有關離子通道活性之效能及抑制之資料。雖然本發明之化合物(由實例1及2代表)與比較化合物同樣有效，但意外地是，本發明化合物對離子通道活性之抑制比比較化合物低3-14倍。實例3及4之化合物顯示類似性質。

根據Hamill O.P.等人"Improved patch clamp techniques for high resolution current recording from cells and cell free membrane patches,"Pflugers Arch. 1981，第391卷，第85-100頁中之程式進行hERG膜片鉗檢定。藉由進行以下實例6及7中之程式獲得效能資料。

下表2提供實例2之化合物與比較3(4-{5-氯-6-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]-吡啶-3-基}-N,N-二甲基苄醯胺；參見WO 2006/053024)的其他比較資料。

藉由根據標準操作程式進行之平衡透析將游離藥物自血漿中之結合藥物中分離來測定游離部分。根據以下實例7之程式獲得細胞效能資料。藉由用細胞效能除以游離部分來計算靶藥物濃度。根據上述程式獲得hERG膜片鉗資料。根據常規程式在給與5 mg/kg單次口服劑量之大鼠中進行藥物動力學研究。使用血漿濃度-時間資料，藉由標準非房室模型方法使用WinNonlin^® 5.0.1版本來測定C_max 及AUC藥物動力學參數。

此實例說明所主張之化合物之某些性質。因為關於何者構成接近結構類似且何者構成相關比較數據之合理意見可以且確實存在分歧，所以關於比較化合物是否代表本發明化合物之最接近之結構類似物未予以說明，且關於是否呈現所有可能之比較資料亦未予以說明。

實例6 11βHSD1之酶檢定

所有活體外檢定均係以澄清溶解產物作為11βHSD1活性之來源進行。藉由離心收集表現全長人類11βHSD1之抗原決定基標記型式的HEK-293瞬間轉染子。將約2×10⁷ 個細胞再懸浮於40 mL溶解緩衝液(25 mM Tris-HCl(pH 7.5)、0.1 M NaCl、1 mM MgCl₂ 及250 mM蔗糖)中且在微射流均質機(microfluidizer)中溶解。藉由離心使溶解產物澄清且將上清液分成數等分且冷凍。

藉由閃爍親近檢定(Scintillation Proximity Assay，SPA)在活體外評定測試化合物對11βHSD1之抑制。將乾燥測試化合物以5 mM溶解於DMSO中。將此等化合物在DMSO中稀釋至合適濃度以用於SPA檢定。將0.8 μL 2倍連續稀釋之化合物點在384孔盤上之DMSO中以覆蓋化合物濃度之3個log。將20 μL澄清溶解產物添加至各孔中。藉由添加在檢定緩衝液(25 mM Tris-HCl(pH 7.5)、0.1 M NaCl、1 mMMgCl₂ )中之20 μL受質-輔因數混合物達400 μM NADPH、25 nM³ H-皮質酮及0.007% Triton X-100之最終濃度，來引發反應。將培養盤在37℃下培育1小時。藉由添加40 μL與10 μM甘珀酸及皮質醇特異性單株抗體一起預先培育之抗小鼠塗佈之SPA珠粒使反應中止。將經中止之培養盤在室溫下培育最少30分鐘，接著在Topcount閃爍計數器上讀數。將無溶解產物、具有經抑制之溶解產物及無mAb之對照按常規進行。在此等條件下在未受抑制之反應中約30%之輸入皮質酮因11βHSD1而減少。

實例7 針對11βHSD1活性之基於細胞之檢定

藉由菲科爾密度離心(Ficoll density centrifugation)自正常人類志願者分離周圍血液單核細胞(PBMC)。將細胞以4×10⁵ 個細胞/孔塗於96孔盤中之200 μL AIM V(Gibco-BRL)培養基中。將細胞用50 ng/ml重組人類IL-4(R&D Systems)刺激隔夜。次日早晨，在存在或不存在各種濃度之化合物下添加200 nM皮質酮(Sigma)。將細胞培育48小時且接著收集上清液。藉由市售ELISA(Assay Design)測定皮質酮成為皮質醇之轉化率。

熟習此項技術者將自上述描述而對除本文所述之彼等內容之外之本發明的各種修改顯而易見。亦預期該等修改在隨附申請專利範圍之範疇內。本申請案中所引用之各參考文獻(包括所有專利、專利申請案及公開案)係以全文引用的方式併入本文中。

Claims

一種化合物，其為：5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N,N-二甲基吡啶-2-甲醯胺；或其醫藥學上可接受之鹽。
一種化合物，其為：5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N-甲基吡啶-2-甲醯胺；或其醫藥學上可接受之鹽。
一種化合物，其為：N-乙基-5-{3-氟-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}吡啶-2-甲醯胺；或其醫藥學上可接受之鹽。
一種化合物，其為：5-{3-氯-4-[(5S)-2-(順-4-羥基環己基)-1-氧代-2,7-二氮雜螺[4.5]癸-7-基]苯基}-N-乙基吡啶-2-甲醯胺；或其醫藥學上可接受之鹽。
一種組合物，其包含如請求項1至4中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽及至少一種醫藥學上可接受之載劑。
一種如請求項1至4中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其係用於製備抑制11βHSD1活性之藥劑。
一種如請求項1至4中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其係用於製備抑制細胞中皮質酮轉化成皮質醇之藥劑。
一種如請求項1至4中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其係用於製備抑制細胞中皮質醇產生之藥劑。
一種如請求項1至4中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其係用於製備治療肥胖症、糖尿病、葡萄糖不耐受、胰島素抗性、高血糖症、高血壓、高脂質血症、認知障礙、抑鬱症、癡呆、青光眼、心血管病症、骨質疏鬆症、炎症、代謝症候群、雄激素過多或多囊卵巢症候群(PCOS)之藥劑。
一種如請求項1至4中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其係用於製備抑制II型糖尿病之藥劑。