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CN1239950A - 新型哌啶酮羧酸衍生物及其制备和使用 - Google Patents

新型哌啶酮羧酸衍生物及其制备和使用 Download PDF

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CN1239950A
CN1239950A CN97180507A CN97180507A CN1239950A CN 1239950 A CN1239950 A CN 1239950A CN 97180507 A CN97180507 A CN 97180507A CN 97180507 A CN97180507 A CN 97180507A CN 1239950 A CN1239950 A CN 1239950A
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piperidone
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phenyl
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CN97180507A
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W·卢比施
A·默勒
J·德尔泽尔
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BASF SE
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Abstract

式I的哌啶酮羧酸衍生物：和它们的互变异构体形式与同分异构体形式，和生理可接受的盐，在此可变基团的含义在说明书中给出，这些化合物的制备方法和它们在制药方面的用途。

Description

新型哌啶酮羧酸衍生物及其制备和使用
本发明涉及新型酮酯与酮酰胺，这些物质是酶抑制剂，尤其是半胱氨酸蛋白酶，例如Calpain(钙依赖性的半胱氨酸蛋白酶)及其异酶和组织蛋白酶，例如：B和L型。
Calpain是存在于许多细胞内的、来自半胱氨酸蛋白酶集团中的细胞内蛋白分解酶。此种Calpain酶由提高浓度后的钙活化，Calpain I或称u-Calpain和Calpain II或称m-Calpain不同，前者被μ-摩尔浓度的钙离子活化，而后者则是由m-摩尔浓度的钙离子活化。(P.Johnson，Int.J.Biochem.1990，22(8)，811-22).目前，已构想出更进一步的Calpain异化酶(K.Suzuki和其他人*，Biol.Chem.Hoppe-Seyler，1995，376(9)，523-9)。
Calpain被认为在各种生理活动中有十分重要的作用，其中包括裂解规则蛋白，如，蛋白致活酶C，细胞构架蛋白，如，MAP2和红细胞膜内蛋白，肌肉蛋白，风湿关节炎的蛋白降解，活化血小板与肽新陈代谢的蛋白，及在有丝分裂及其他生理过程中作用的蛋白，这些在M.J.Barrett et al.，Life Sci.1991，48，1659-69和K.K.Wang等的Trendsin Pharmacol.Sci.，1994，15，412-9中提及过。
Calpain的增长水平在不同的病理过程中可以测出，例如，心脏局部缺血(如，心肌梗塞)，肾脏局部缺血或中枢神经系统局部缺血(如，中风)，炎症，肌肉营养不良，白内障，中枢神经损伤(如，外伤)，阿尔兹海默氏病等(参见K.K.Wang，如上)。
据估计，这些疾病与细胞内持续增长的钙含量有关，因此，需钙生理活动被过度活化，而不再接受生理调节。相应的，Calpain的过度激化也会引起病理活动。
Calpain酶的抑制剂被认为对这些疾病会有疗效。各种研究证实了这一点。因此Seung-chyul Hong及其他作者，Stroke，1994，25(3)，663-9与R.T.Bartus et al.，Neurological Res.1995，17，249-58披露了Calpain抑制剂在治疗诸如中风后产生的急性神经退化中有保护神经的作用。同样的，在实验的脑外伤病例中，Calpain抑制剂促进了记忆能力损伤的痊愈，并避免神经肌运动紊乱的产生(K.E.Saatmanet al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1996，93，3428-3433)。C.L.Edelstein et al.，Proc.Natl.Acad.Sci USA，1995，92，7662-6，发现了Calpain抑制剂在因缺氧而引起的肾脏损伤治疗中起保护性作用。Yoshida，Ken Ischi et al.，Jap.Circ.J.1995，59(1)，40-8，也证明Calpain抑制剂对于由局部缺血或再灌满引起的心肌损伤也有显著疗效。因为Calpain抑制剂能抵制β-AP4蛋白的释放，所以它对于阿尔兹海默氏病的治疗也有潜在的可能性(J.Higaki et al.，Neuron，1995，14，651-59)。同样的，交联白细胞杀菌素-1α的释放也可以被Calpain抑制剂抑制(N.Watanabe et al.，Cytokine 1994.6(6).597-601)。进而又发现Calpain抑制剂对肿瘤细胞有细胞毒素效果(E.Shiba et al.20th Meeting Int.Ass.Breast Cancer Res.Sendai.JP.1994；25.-28.Sept.，Int.J.Oncol.5(Suppl.)，1994，381)。
Calpain抑制剂的其他可能用途在K.K.Wang Trends in Pharmacol.Sci.1994，15，412-9中有记载。
Calpain抑制剂在文献中已有描述。但这些主要是不可逆转的或者是肽抑制剂。通常，不可逆转的抑制剂是烷基化物质并在人体内发生非选择性反应或者具有不稳定性。因此这些抑制剂通常由于具有副作用，例如毒性，而限制使用或者无法使用。在不可逆转的抑制剂中，有：环氧衍生物E64(E.B.McGowan et al.Biochem.Biophys.Res.Commun.1989，158，432-5)，α-卤代酮(H.Angliker et al.J.Med.Chem.1992，35，216-20)或者二硫化物(R.Matsueda et al.Chem.Lett.1990，191-194)。
许多已知的半胱氨酸蛋白酶，如Calpain的可逆转抑制剂，是肽醛，尤其是二肽和三肽醛，如，Z-Val-Phe-H(MDL 28170)(S.Mehdi，Tendsin Biol.Sci.1991，16，150-3)和EP520336的化合物。在生理状态下，肽醛会因为强烈的反应性所以不稳定，并容易很快被代谢掉，并易发生非特异性反应，这可能是引起毒副作用的原因(J.A.Fehrentz and B.Castro Synthesis 1983，676-78)。因此，在用于治疗疾病时，肽醛通常会受到限制或者根本不起作用。这样让人惊讶的结果是：只有几种醛可用作活性化合物，也就是特别当醛基团被稳定化以后，例如通过半缩醛的形成，情况更是如此
一个进步是发现某些肽酮衍生物也是半胱氨酸蛋白酶，尤其是Calpain抑制剂。因此例如在丝氨酸蛋白酶情况下，已知酮衍生物是抑制剂，酮基团被诸如CF3这样的吸电子基团活化。在半胱氨酸蛋白酶的情况下，与被CF3或类似基团活化的酮的衍生物活性较小或者没有活性(M.R.Angelastro et al.，J.Med.Chem.1990，33，11-13)。
令人惊讶的是，在Calpain情况下，目前为止只有酮衍生物(在该衍生物中，一方面α-位离去基导致不可逆转的抑制作用；另一方面，一种羧酸衍生物活化了酮基团)被发现是活性抑制剂(参见M.R.Angelastro et al.，见上文；WO92/11850；WO92，12140；WO94/00095和WO95/00535)。然而，在这些酮酰胺和酮酯中，只有肽衍生物曾被认为是活性的(Zhao Zhao Li et al.，J.Med.Chem.1993，36，3472-80；S.L.Harbenson et al.，J.Med.Chem.1994，37，2918-29以及见上文M.R.Angelastro et al.)。
本发明的目标之一是制成衍生自更稳定的酮类的可得到的非肽抑制剂，它们没有肽所共有的通病(代谢稳定性，难以通过细胞膜等)。
本发明涉及式I的哌啶酮羧酸衍生物：
Figure A9718050700071
和它们的互变异构体形式与同分异构体形式，和可能的生理可接受的盐，在此可变基团有如下含义：R1是-CO-R4，-SO2-R4，-CONH-R4，COOR4，-C(＝N)-R4，-C(＝O)-NHR4和-C(＝S)-NHR4R2是-C1-C6-烷基，为支链或非支链形式，可以另外带一个苯基、吡啶或萘环，它们接着可由最多两个R5基团取代，R5可能是支链或非支链的C1-C4-烷基，-O-C1-C4-烷基、OH、Cl、F、Br、I、CF3、NO2、NH2、CN、COOH、-COO-C1-C4-烷基、-NHCO-C1-C4-烷基、-NHCOPh、-NHSO2-C1-C4-烷基、NHSO2-Ph、-SO2-C1-C4-烷基和-SO2Ph；R3是-OR6或-NHR6；R4是支链或非支链的-C1-C6-烷基，两个或更多的碳原子的链也可能包含双键或三键，或者由一个或两个环取代，例如苯基、萘、喹喔啉、喹啉、异喹啉、吡啶、噻吩、苯并噻吩、苯并呋喃、嘧啶、噻唑、异噻唑、三唑、咪唑、环己基、环戊基、芴、吲哚、苯并咪唑、噁唑、异噁唑、和呋喃，每个环本身可另带最多两个R5基团。
R6是氢原子，一个可另带一至两个R5基团的苯环，支链或非支链的可含双键或三键及一个环例如苯基、萘、吡啶、嘧啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、噻吩、喹啉、和异喹啉的C1-C6-烷基，芳香环可以另外带最多两个基团-NR7R8或R5，R7和R8可彼此独立的为氢原子或支链或非支链的C1-C6-烷基。
优选的通用式I哌啶酮羧酸衍生物是在权利要求2中要求的那些，对于它们：R1是-C(＝O)R4，-SO2R4R2是支链或者非支链的C1-C6-烷基，-CH2-Ph或-CH2-吡啶基R3是-OR6或-NHR6，以及R4，R5，R6的含义在权利要求2中指明。
特别优选的通用式I的哌啶酮羧酸衍生物是在权利要求3中所指明的那些，对于它们：R1是-C(＝O)R4，-SO2R4R2是-C1-C4-烷基或-CH2-PhR3是-NHR6R4是-CH＝CH-R9，R9可能是苯基、萘、或喹啉，和R6是氢原子；可由苯基、吡啶或吗啉取代的C1-C9-烷基
式I化合物可以其外消旋物或对映异构体纯化合物，或非对映体形式使用。需要对映异构体纯化合物时，可通过使用光学活性酸或碱将I式化合物或它们的中间体进行拆分得到。
本发明还涉及到I式化合物的内消旋化合物或互变异构体，如，I式酮基团以烯醇亚变异构体方式存在于其中的化合物。
本发明进一步涉及到I式化合物的生理可接受的盐，这可通过使用合适的酸或碱来转化式化合物得到。
根据本发明的哌啶酮羧酸衍生物I可通过不同方法来制备，在反应式1和2中有简要说明。
由哌啶羧酸II开始，通过在通常条件下用活化酸衍生物R1-L进行转化，L是离去基如Cl，咪唑或N-羟基苯并三唑，得到衍生物III。该反应在无水惰性溶剂，如二氯甲烷、四氢呋喃或二甲基甲酰胺中，在-20至+25℃，并且一般在常规条件下[在Houben-Weyl，有机化学方法，第4版，E5，第V章中概述]进行。
在含水介质或水与有机溶剂如醇类或四氢呋喃的混合物中、在室温或升高的温度如25至100℃、用酸或碱如氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾，将哌啶羧酸酯III转化为酸IV。
这些酸IV与一种α-氨基酸衍生物连接，使用的常规条件如上面所述，列于Houben-Weyl。反应式1
Figure A9718050700091
衍生物V，一般为酯，转变为酮羧酸VI，类似于上述的水解过程。通过与Dakin-West反应类似的反应，制得酮酯VII，该反应按照Zhao ZhaoLi等人的方法进行，J.Med.Chem.，1993，36，3472-80。在此方法中，一种羧酸例如V与草酸单酯酰氯在升高温度(50-100℃)下、在如四氢呋喃的溶剂中进行反应，得到的产物接着与碱例如乙醇钠在乙醇中、在25-80℃进行反应，得到本发明的酮酯I’。如上所述，酮酯I’可以水解，得到例如本发明的酮羧酸。
生成酮酰胺I’的反应也可以按照和ZhaoZhao Li et al.(见上)相类似的方法进行。I’中的酮基团在室温下予以保护，方法是在Lewis酸催化下，例如，乙醚化三氟化硼，将1，2-乙二硫醇在惰性溶剂比如二氯甲烷中进行加成反应，取得一种二噻烷。这些衍生物在例如醇类的极性溶剂中，0-80℃下与胺R3-H发生反应，得到酮酰胺I’。反应式2
另一个方法在反应式2中予以说明。哌啶酮羧酸IV与氨基羟基羧酸的衍生物VII(参见S.L.Harbenson et al.，J.Med.Chem.1994，37，2918-29)在常规的肽偶联方式下反应(见上，Houben-Weyl)，得到酰胺VIII。这些醇衍生物VIII可以被氧化成本发明的酮羧酸衍生物I’。为此目的，各种传统的氧化反应(C.R.Larock，Comrenhensive OrganicTransformations，VCH Publisher，1989，第604页及以下)例如，Swern氧化反应和与Swern一类相似的氧化反应(T.T.Tidwell，Synthesis1990，857-70)或者次氯酸钠/TEMPO(S.L.Harbenson et al.，见上)可以被采用。
当VIII是α-羟基酯(X＝烷氧基)时，这些可以被水解成羧酸IX，此反应可用与上面方法相似的方法实现，但优选在室温下，在水/四氢呋喃混合溶剂中使用氢氧化锂进行。其他的酯或酰胺X可以在上面描述过的偶联条件下，与醇类或者胺反应来制备。醇类衍生物X可以被再次氧化来生成本发明的酮羧酸衍生物I。
本发明中包含的酮的衍生物I是半胱氨酸蛋白酶的抑制剂，特别是例如Calpains I和II和组织蛋白酶B和L的半胱氨酸蛋白酶。
酮衍生物I的抑制作用是根据文献中传统的酶检测法测定的，其中，作为一个活性标度，当50％的酶活性受到抑制时，测定抑制剂的浓度(＝IC50)。用这个方式测定酮衍生物I对Calpain I，Calpain II和组织蛋白酶B的抑制作用。组织蛋白酶B测试
测定对组织蛋白酶B的抑制作用的方法相似于S.Hasnain etal，J.Biol.Chem.1993，268，235-40。
2μL从抑制剂和DMSO制备的抑制剂溶液(最终浓度：100μM到0.01μM)，加入88μL的组织蛋白酶B中(组织蛋白酶B来自人体肝脏(Calbiochem)，稀释至500mM缓冲液中含5个单位)。这种混合物在室温(25℃)下预培育60分钟，然后加入10μL的10mM Z-Arg-Arg-pNA(在含10％DMSO缓冲液中)以启动反应。该反应在405nM用微量滴定板读数器监测30分钟。然后，从最大增量测定IC50的值Calpain I和II的测试
Calpain抑制剂的抑制特性的测定是在缓冲液中进行，其中含有50mMtris-HClpH值为7.5；0.1MNaCl，1mM二硫苏糖醇；0.11mM CaCl2，并使用荧光发生的Calpain基质Suc-Leu-Tyr-AMC(以25mM溶于DMSO，Bachem/Switzerland)(Sasaki et al.J.Biol.Chem.1984，Vol.259，12489-12494)。人体的μ-calpain按照Croall和Demartino的(BBA1984，Vol.788，348-355)和Graybill et al.(Bioorg.&Med.Lett.1995，Vol.5，387-392)的方法从红细胞中分离出来。在经过几个层析步骤(DEAE-Sepharose，phenyl-Sepharose，Superdex 200和BlueSepharose)之后，得到的酶根据SDS-PAGE，Western blot分析和N-terminal sequencing方法，其纯度＜95％。裂解产物7-氨基-4-甲基香豆素(AMC)的荧光强度在一个Spex Fluorolog荧光计在λex＝380nm且λem＝460nm下监测。在60min的测量范围内，基质的裂解是线性的，Calpain的自身催化活性当在12℃下进行实验时是低的(参见Chatterjee et al.，1996，Bioorg.&Med.Chem Lett.，Vol.6，1619-1622)。抑制剂和Calpain基质加入到实验混合物中作为DMSO溶液，其中DMSO在最后浓度中不应超过2％。
在一个典型的实验混合物中，10μl的基质(最后250μm)和接下来10μl的μ-Calpain(2μg/ml，最后，即18nM)加入到1ml含缓冲液的比色杯中。测量Calpain-介导的基质的裂解15到20分钟。接下来加入10μl的抑制剂(50到100μM的DMSO溶液)并且进一步测量对裂解的抑制40分钟。Ki值根据传统的可逆转的抑制作用方程确定，那就是：K：＝I(v0/v)-1；其中I＝抑制剂浓度，v0＝加入抑制剂之前的起始速率；vi＝平衡状态的反应速率。用于判断Calpain抑制剂的细胞活性的血小板测试
血小板中蛋白质的Calpain-介导的降解的进行过程在Zhao Zhao Liet al.，J.Med.Chem.，1993，36，3472-3480中得以描述。人体血小板从捐献者的新鲜的柠檬酸钠血液中分离出来，然后在缓冲液中调整至107细胞/ml(5mM Hepes，140mM NaCl和1mg/ml BSA，pH7.3)。
血小板(0.1ml)用1μl的种种不同浓度的抑制剂(溶解于DMSO)预培育5分钟。然后加入钙离子载体A 23187(本测试中1μM)和钙(本测试中5mM)并在37℃下再培育5分钟。在经过离心分离步骤之后，血小板收集在SDS-Page样品缓冲液中，并在95℃下加热5分钟，然后将蛋白质分离到8％浓度凝胶中。用量化光密度分析法监测两种蛋白质肌动蛋白约束蛋白质(ABP)和talin的降解，自从加入钙和离子载体之后这些蛋白质消失，一条新的色带出现在200Kd分子量区域。由此测定酶活性半最大值。谷氨酸盐诱导的皮层神经原的细胞死亡
本测试按照Choi D.W.，Maulucci-Gedde M.A.和Kriegstein A.R.(1987)皮层细胞培养物中的谷氨酸盐神经毒性。J.Neurosci.7，357-368中描述的方式进行。
从15天大的小鼠胚胎切割下皮层的二等分然后用酶(胰蛋白酶)方法得到个体细胞。接种这些细胞(glia und皮层神经原)至24孔板中。在三天(涂覆昆布氨酸的板)或七天(涂覆鸟氨酸的板)之后，用FDU(5-氟-2-desoxyuridine)进行有丝分裂处理。细胞制备15天之后，加入谷氨酸盐诱导细胞死亡(15分钟)。移去谷氨酸盐之后，加入Calpain抑制剂。24小时以后，在细胞培养上清液中通过测定乳酸盐脱氢酶(LDH)确定细胞损伤。
有人设想calpain也在apoptotic细胞死亡中起作用(M.K.T.Squier et al.J.Cell.Physiol.1994，159，229-237；T.Patel etal.Faseb Journal 1996，590，587-597)。因而在人体细胞系中以另一种的模型、在钙离子载体存在下因钙诱导细胞死亡。Calpain抑制剂必须进入细胞并抑制那里的calpain以便阻止被诱导的细胞死亡。NT2细胞中的钙介导的细胞死亡
在离子载体A23187存在下钙可以诱导人体细胞系NT2中的细胞死亡。实验之前20个小时以105细胞/孔置入微量滴定板。此间隔之后，细胞用各种浓度的抑制剂，在2.5μM载体和5mM钙存在下培养。0.05ml的XTT(细胞增生套装药剂II，Boehringer Mannheim)于5小时后加入反应混合物。大约17小时之后，在SLT的Easy Reader EAR400中，根据生产商的说明，测定光密度。从两个没有抑制剂的对照样品，它们分别在没有离子载体和存在离子载体的条件下培育，计算半数细胞死亡时的光密度。
酮衍生物I是半胱氨酸蛋白酶，例如calpain I或者II和组织蛋白酶B或者L的抑制剂，并且因此可以用于控制和calpain酶或者组织蛋白酶的酶活性增长相关的疾病。这里的酮衍生物I据此能够用于治疗发生在局部缺血、外伤和大量脑溢血之后的神经衰退性疾病和例如多重梗塞痴呆、阿尔兹海默氏病和Huntington’s病的神经衰退疾病，并且进一步治疗心脏局部缺血之后的心脏损伤、肾脏局部缺血之后的肾脏损伤、骨骼肌损伤、肌肉营养不良、平滑肌细胞增生造成的损伤、冠状动脉痉挛、脑动脉痉挛、白内障、和血管成形术之后的血管restenosis。
而且，酮衍生物I可以用于肿瘤及其转移的化学治疗，并且用于治疗其中发生交联白细胞杀菌素-1水平增长的疾病，例如炎症和风湿引起的疾病。
除了传统药物助剂之外，本发明的药物制剂包含一种治疗有效量的化合物I。
对局部外用，例如药粉、药膏或者喷剂，可以包含传统浓度的有效化合物。通常，包含0.0001到1％重量百分，优选的从0.001到0.1％重量百分的有效化合物。
在内服的情况，制剂按个体剂量给药。一个体剂量中，每千克体重给药0.1到100mg。根据疾病的性质和严重性，每天给药一次或多次剂量。
根据要求的给药方法，本发明的药物制剂除了有效化合物以外，包含常规的药用赋形剂和助剂。对局部外用，使用药用助剂，例如乙醇、异丙醇、乙氧基化的蓖麻油、乙氧基化的氢化蓖麻油、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙二醇硬脂酸酯、乙氧基化的脂肪醇、液体石蜡、石油冻胶和羊毛脂是可能的。在内服的情况，例如，乳糖、亚丙基二醇、乙醇、淀粉、滑石和聚乙烯吡咯烷酮较合适。
可进而包含抗氧化剂例如维生素E和丁基化羟基甲氧基苯和丁基化羟基甲苯、增味添加剂、稳定剂、乳化剂和润滑剂。
除有效化合物外制剂中包含的物质和在药物制剂生产中使用的物质应当是毒理上无害的并且和各个有效化合物相容。药物制剂是用常规方式制备，例如通过混合有效化合物和其他常规的赋形剂和稀释剂。
药物制剂通过此领域中熟练人员熟悉的方法制备(参见例如H.Sucker et al.，Pharmazeutische Technologie，Thieme Verlag，Stuttgart，1991)。
药物制剂能够用各种类型的给药方法给药，例如，口服、非肠道的例如静脉输注、皮下注射、腹膜内注射、局部注射。所以例如片剂、乳剂、输注和注射溶液、糊状剂、药膏、凝胶、油膏、药水、粉末和喷剂的制剂形式是可能的。
实施例实施例14-甲基-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)-酰胺基戊酸乙酯a)1-(E-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-羧酸
将32.0克(0.248摩尔)哌啶-4-羧酸溶解于500毫升吡啶中，分批用43.3克(0.26摩尔)的肉桂酰基氯进行反应。整体置于室温下搅拌16小时。然后将其反应混合物进行减压浓缩，在2M氢氯酸与乙酸乙酯之间分配所得剩余物。将有机相分离出来，干燥与在真空中浓缩，可得出47.0克(76％)的产物。M.p.：178-179℃。
b)4-甲基-2(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)-哌啶4-基)酰胺基-丁酸甲酯
把20.0克(77.1mmol)1a中的产物与12.5克(77.1mmol)的L-缬氨酸甲基酯氢氯酸盐加入350毫升的二氯甲烷中，再滴入25.6毫升(185.1mmol)的三乙基胺在冰块致冷状态下进行反应。搅拌一小时后加入3.1克(23.1mmol)1-羟基-1H-苯并三唑(HOBT)。将反应混合物冰至0℃，然后分批加入14.8克(77.1mmol)的N′-(3-二甲基氨基丙基)-N-乙基碳化二亚胺(EDC)进行反应。整体置于室温下搅拌16小时。然后将有机相用水，水性碳酸氢钠溶液，5％浓度的柠檬酸溶液清洗后，再用水清洗，干燥后在降低的压力下浓缩。可得27.3克(96％)的产物。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝0.9(6H)，1.6-2.0(3H)，2.2(1H)，2.5(1H)，2.8(1H)，3.2(1H)，3.8(3H)，4.2(1H)，4.6(1H)，4.7(1H)，6.0(1H)，6.9(1H)，7.3-7.6(5H)和7.6(1H)ppm。
c)4-甲基-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4基)酰胺基-丁酸
将27.0克(72.5mmol)1c中的产物溶解于200毫升的四氢呋喃，和溶于250毫升水的3.5克(145mmol)的氢氧化锂进行反应，将其整体在室温下搅拌1小时。然后将四氢呋喃在降低的压力下除去，剩下的水性溶液用乙酸乙酯萃取，用1M盐酸与其中和后再次用乙酸乙酯萃取。将后面的有机相干燥，在降低的压力下浓缩后可得产物26克(100％)。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝1.0(6H)，1.6-2.2(6H)，2.5(1H)，2.9(1H)，3.2(1H)，4.6(2H)，6.4(2H)，6.4(1H)，6.9(1H)，7.3-7.6(5H)和7.7(1H)ppm。
d)4-甲基-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酸乙酯
将26.0克(72.5mmol)1c中的产物，0.9克(7.25mmol)4-二甲基氨基吡啶(DMAP)与23.4毫升(0.29摩尔)的吡啶溶解于150毫升的无水四氢呋喃，然后将16.2毫升(0.15摩尔)的乙基乙二酰氯快速滴入以使温度上升到50℃，整体再回流3小时。将反应混合物在室温下搅拌16小时后，小心地加入100毫升水再搅拌混合物30分钟，使它在水与乙酸乙酯之间分配。把有机相用水清洗几遍后干燥，在降低的压力下浓缩。
把所得的烯醇酯溶于200毫升的乙醇，用0.47克(5.6mmol)乙醇钾处理后在室温下搅拌16小时，整体在降低的压力下浓缩，将残余物用色谱法提纯(流出物：二氯甲烷/甲醇＝20/1)，得到10.8克(36％)产物。
MS(FAB)：m/e＝414(M+)。实施例2：
4-甲基-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基-戊酰胺
Figure A9718050700161
a)2，2-亚乙基二氢硫基)-4-甲基-E-3-(1-(3-苯基)-1-丙烯酰基)哌啶4-基)-酰胺基戊酸乙酯
将1d中所得的物质6.0克(14.6mmol)与1.5毫升(17.5mmol)1，2-乙二硫醇溶解于20毫升无水二氯甲烷，然后把混合物与4毫升乙醚化三氟化硼发生反应。在室温下整体搅拌16小时，加入10毫升二氯甲烷加以稀释，然后用饱和的氯化钠溶液清洗3遍。将有机相干燥并置于降低的压力下浓缩，得7.3克粗产物，其在未提纯的状态下继续反应。
b)4-甲基-2-氧代-3-(E-1(3-苯基)-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酰胺
将1.7克(3.6mmol)2a中的产物加入到20毫升的2M乙醇氨溶液中，混合物在室温下搅拌16小时，再整体在降低的压力下浓缩。将残余物用色谱法提纯(流出物：二氯甲烷/甲醇＝40/3)，可得产物0.22克。
MS(FAB)：m/e＝385(M+)实施例3
N-乙基-4-甲基-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酰胺
1.7克(3.6mmol)2a中的产物在乙醇氨基乙烷溶液中反应，过程与2b相似。可得产物0.15克。
MS(FAB)：m/e＝413(M+)实施例4
4-甲基-N-(3-(吗啉-1-基)丙基)-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酰胺。
将1.3克(3.6mmol)2a中生成的产物与0.8克(5.4mmol)3-(吗啉-1基)丙基胺进行反应，过程与2b相似，可得产物1.1克。
MS(FAB)：m/e＝512(M+)实施例5：
4-甲基-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)-酰胺基-N-(2-(吡啶-2-基)乙基)戊酰胺
将1.3克(2.8mmol)2a中的产物与0.7克(5.5mol)2-(2-氨基乙基)吡啶进行反应，过程与2b相似，可得产物0.85克。
MS(FAB)：m/e＝490(M+)实施例6
2-氧代-4-苯基-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丁酸乙酯。
a)3-苯基-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丙酸甲酯。
产品从中间体1a与苯基丙氨酸甲酯进行制备，反应过程与1b相似。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝1.6-2.0(3H)，2.35(1H)，2.9(1H)，3.0-3.3(4H)，3.7(3H)，4.1(1H)，4.6(1H)，4.9(1H)，5.9(1H)，6.9(1H)，7.1(2H)和7.2-7.7(9H)ppm.
b)3-苯基-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基-丙酸。
产物从中间体6a进行制备，过程与1c类似。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝1.4-2.0(4H)，2.3(1H)，2.8(1H)，3.0-3.4(3H)，4.0(1H)，4.6(1H)，4.9(1H)，4.9(1H)，6.2(1H)，6.8(1H)，7.0-7.8(11H)和大约8.2(宽)ppm.
c)2-氧代-4-苯基-3(1-(E-3苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丁酸乙酯。
产物从中间体6b进行制备，过程与1d类似。
MS(FAB)：m/e＝462(M+)实施例7
N-(3-(吗啉-1-基)丙基)-2-氧代-4-苯基-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丁酰胺。
Figure A9718050700191
产物从实施例6与1-(3-氨基丙基)-吗啉进行制备，过程与2b相似。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝1.4-1.9(6H)，2.3-2.6(6H)，2.8(1H)，2.2(2H)，2.3-2.5(3H)，2.6-2.8(4H)，4.1(1H)，4.6(1H)，5.5(1H)，6.1(1H)，6.9(1H)，7.1(1H)，7.2-7.7(10H)和8.9(1H)ppm。实施例8
2-氧代-4-苯基-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丁酰胺
Figure A9718050700192
此产物由实施例6和乙醇氨溶液制备，过程与2b类似。
1H-NMR(D6-DMSO)：＝1.2-1.9(4H)，2.4(1H)，2.7-2.9(2H)，3.0-3.2(2H)，4.1-4.3(3H)，5.1(1H)和7.0-8.2(14H)ppm。实施例9
4-甲基-N(2-(吗啉-1-基)乙基)-2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酰胺
Figure A9718050700201
此产物由中间体2a和1-(2-氨基乙基)吗啉制备，过程与2b类似。MS：m/e＝498(M+)实施例10
2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酸乙酯
Figure A9718050700202
a)3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丁酸乙酯
此产物由中间体1a和2-氨基丁酸甲酯制备，过程与1b类似。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝0.9(3H)，1.6-2.0(6H)，2.5(1H)，2.9(1H)，3.2(1H)，3.8(3H)，4.2(1H)，4.5-4.7(2H)，6.3(1H)，6.9(1H)，7.4(3H)，7.6(2H)和7.7(1H)ppm。
b)3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基丁酸
此产物由中间体l0a制备，过程与1c类似。
1H-NMR(D6-DMSO)：δ＝0.9(3H)，1.3-1.9(6H)，2.6(1H)，2.7(1H)，3.1(1H)，4.1(1H)，4.3(1H)，4.5(1H)，7.2-7.6(5H)，7.7(2H)，8.0(1H)和12.5(宽)ppm。
c)2-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酸乙酯
此产物由中间体10b制备，过程与1d类似。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝0.9(3H)，1.4(3H)，1.8-2.2(6H)，2.5(1H)，2.8(1H)，3.2(1H)，4.2(1H)，4.4(2H)，4.6(1H)，5.1(1H)，6.7(1H)，6.9(1H)，7.4(3H)，7.5(2H)和7.7(1H)ppm。实施例112-氧代-3(1-(E-3-苯基-1-丙烯酰基)哌啶-4-基)酰胺基戊酰胺
Figure A9718050700211
此产物由产物10和乙醇氨溶液制备，过程与2a和b类似。
MS：m/e＝371(M+)实施例12
3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基丁酸乙酯
Figure A9718050700212
a)1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-羧酸
将26.0克(0.2摩尔)的哌啶-4-羧酸在250毫升的吡啶中溶解，并在室温下将此溶液用47.6克(0.2摩尔)2-萘基磺酰氯分成几份进行处理。然后在室温下将整体搅拌5个小时。在减小压力的情况下，将这种反应混合物进行浓缩，然后把剩余物在乙酸乙酯和2M盐酸之间分配。对这种有机相进行干燥和在减小压力的情况下浓缩处理。得到48.5g(75％)的产物。
b)3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基丙酸乙酯
此产物由中间体12a制备，过程与1b类似。
1H-NMR(D6-DMSO)：δ＝1.1(3H)，1.4-1.8(5H)，2.3-2.6(2H)，2.7-3.2(3H)，3.5-3.8(2H)，4.0(2H)，4.5(1H)，7.2(4H)，7.7(3H)，8.1-8.3(3H)和8.5(1H)ppm。
c)3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基-丙酸
此产物由中间体12b制备，过程与1c类似。
1H-NMR(D6-DMSO)：δ＝1.3-1.8(5H)，2.3-2.6(3H)，2.8-3.2(2H)，3.4-3.8(2H)，4.4(1H)，7.2(4H)，7.7(3H)，8.0-8.3(4H)和8.4(1H)ppm。
d)3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶一4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基丁酸乙酯
此产物由中间体12c制备，过程与1d类似。
1H-NMR(D6-DMSO)：δ＝1.2(3H)，1.3-1.9(4H)，2.2(1H)，2.3-2.5(2H)，2.8(1H)，3.1(1H)，3.6(2H)，4.2(2H)，4.4(1H)，7.0-7.3(5H)，7.7(3H)，8.0-8.3(3H)和8.4(2H)ppm。实施例13
3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基丁酰胺
此产物由实施例12制备，过程与2a和b类似
MS(FAB)：m/e＝493(M+)实施例14
N-(3-(吗啉-1-基)pop-1-基)-3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基丁酰胺
Figure A9718050700222
此产物由产物12和1-(3-氨基-丙-1-基)吗啉制备，过程与2a和b类似
MS(FAB)：m/e＝620(M+)实施例15
3(1-(2-萘基磺酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基-N(2-(2-吡啶基)乙基)丁酰胺
此产物由实施例12和2-(2-氨基乙基)-吡啶制备，过程与2a和b类似。
MS(FAB)：m/e＝598(M+)实施例16
3(S)-(1-(2-萘甲酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基丁酰胺
Figure A9718050700232
a)3(S)-(N-tert-Boc-氨基)-2(R，S)-羟基-4-苯基丁酰胺
将17.7克(60mmol)的3(S)-(N-tert-Boc-氨基)-2(R，S)-羟基-4-苯基丁酸(S.L.Harenson et al.，J.Med.Chem.1994，37,2918-29)和8.1克(60mmol)1-羟基苯并-三唑在150毫升的无水二甲基甲酰胺中溶解。在-5℃下将12.6克(66mmol)N’-(3-二甲基氨基-丙基)-N-乙基碳化二亚胺盐酸盐和48毫升(约2molar)的乙醇氨溶液相继添加进去，并在此温度下将此混和物搅拌1小时。然后再在室温下搅拌16小时。之后添加500毫升的水，用乙酸乙酯对整体进行萃取。用稀氢氧化钠溶液和水洗有机相，并对之进行干燥和在减小压力的情况下浓缩处理。将剩余物用正庚烷进行进一步处理，用抽吸装置过滤产生的沉淀物。最后得到13.5克(76％)的产物。1H-NMR(D6-DMSO)：δ＝1.3(9H)，2.6-2.9(2H)，3.7(1H)，5.7(1H)，6.2(1H)和7.3(5H)ppm。
b)3(S)-氨基-2(R，S)-羟基-4-苯基丁酰胺
将13.4克(46mmol)的17a化合物在300毫升的二氯甲烷中溶解，并用100毫升的三氟乙酸对其进行处理。在室温下将整体搅拌1小时，然后在减小压力的情况下，对其进行浓缩。剩余物在水和乙醚之间分配，然后减压下浓缩水相。最后得到12.3克(88％)的产物，为三氟乙酸酯。
c)2-(R，S)-羟基-3(S)-(1-(2-萘甲酰基)哌啶-4-基)-酰胺基-4-苯基丁酰胺。
使1.1克(3.6mmol)的化合物17b与1.0克(3.6mmol)的1-(2-萘甲酰基)哌啶-4-羧酸发生反应，过程与17a类似。最后得到1.0克(61％)的产物。1H-NMR(D6-DMSO)：δ＝1.2-1.9(6H)，2.6-3.2(4H)，3.6(1H)，3.7-4.0(1H)，4.0(1H)，4.2-4.6(2H)，5.8(1H)和7.0-8.2(14H)ppm。
d)3(S)-(1-(2-萘甲酰基)哌啶-4-基)酰胺基-2-氧代-4-苯基-丁酰胺。
将0.46克(1mmol)的化合物17c和0.4克(4mmol)的三乙基胺在10毫升的二甲基亚砜中溶解，并在室温下用0.48克(3mmol)的三氧化硫-吡啶络合物(溶解在5毫升的二甲基亚砜中)对溶液进行处理。将整体搅拌16小时。然后添加150升的水，并用抽吸装置过滤沉淀物。最后得到0.33克(72％)的产物。MS：m/e＝457(M+)
下列通式I的实例可用实施例16中提及的方法制备。

Claims (16)

1.式I的哌啶酮羧酸衍生物：
Figure A9718050700021
或者它们的互变异构体形式与同分异构体形式，或者生理可接受的盐，在此可变基团有如下含义：R1是-CO-R4，-SO2-R4，-CONH-R4，COOR4，-C(＝N)-R4，-C(＝O)-NHR4和-C(＝S)-NHR4；
R2是-C1-C6-烷基，为支链或非支链形式，可以另外带一个苯基、吡啶或萘环，它们接着可由最多两个R5基团取代，R5可能是支链或非支链的C1-C4-烷基，-O-C1-C4-烷基、OH、Cl、F、Br、I、CF3、NO2、NH2、CN、COOH、-COO-C1-C4-烷基、-NHCO-C1-C4-烷基、-NHCOPh、-NHSO2-C1-C4-烷基、NHSO2-Ph、-SO2-C1-C4-烷基和-SO2Ph；R3是-OR6或-NHR6；R4是支链或非支链的-C1-C6-烷基，两个或更多的碳原子的链也可能包含双键或三键，或者由一个或两个环取代，例如苯基、萘、喹喔啉、喹啉、异喹啉、吡啶、噻吩、苯并噻吩、苯并呋喃、嘧啶、噻唑、异噻唑、三唑、咪唑、环己基、环戊基、芴、吲哚、苯并咪唑、噁唑、异噁唑和呋喃，每个环本身可另带最多两个R5基团；R6是氢原子，一个可另带一至两个R5基团的苯环，支链或非支链的、可含双键或三键及一个环例如苯基、萘、吡啶、嘧啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、噻吩、喹啉和异喹啉的C1-C6-烷基，芳香环可以另外带最多两个基团-NR7R8或R5，R7和R8可彼此独立的为氢原子或支链或非支链的C1-C6-烷基。
2.权利要求1中的式I哌啶酮羧酸衍生物，其中R1是-C(＝O)R4，-SO2R4，R2是支链或者非支链的C1-C6-烷基，-CH2-Ph或-CH2-吡啶基R3是-OR6或-NHR6，R4，R5，R6的含义在权利要求1中指明。
3.权利要求1中的式I哌啶酮羧酸衍生物，其中R1是-C(＝O)R4，-SO2R4，R2是-C1-C4-烷基或-CH2-Ph，R3是-NHR6，R4是-CH＝CH-R9，R9可能是苯基、萘或喹啉，R6是氢原子或可由苯基、吡啶或吗啉取代的C1-C4-烷基。
4.权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物对于控制疾病的用途。
5.权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物作为半胱氨酸蛋白酶抑制剂的用途。
6.权利要求5中的作为半胱氨酸蛋白酶Calpain、组织蛋白酶B和组织蛋白酶L型的抑制剂的用途。
7.权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物在制造用于治疗其中Calpain的活性发生提高的疾病的药物方面的用途。
8.权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物在制造用于治疗神经衰退疾病和神经损伤的药物方面的用途。
9.权利要求8中的治疗局部缺血、外伤和大量脑溢血引起的神经衰退性疾病和神经损伤方面的用途。
10.权利要求9中的治疗中风和颅脑外伤方面的用途。
11.权利要求8中的治疗阿尔兹海默氏症和Huntington’s症方面的用途。
12.权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物用于制造治疗心脏局部缺血之后的心脏损伤、肾脏局部缺血之后的肾脏损伤、骨骼肌损伤、肌肉营养不良、平滑肌细胞增生造成的损伤、冠状动脉痉挛、脑动脉痉挛、白内障、和血管成形术之后的血管restenosis的药物方面的用途。
13.权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物用于制造治疗肿瘤及其转移的药物方面的用途。
14.权利要求1中的式I哌啶酮羧酸衍生物用于制造治疗其中发生交联白细胞杀菌素-1水平增长的疾病的药物方面的用途。
15.权利要求14中的治疗炎症和风湿性疾病方面的用途。
16.一种口服、非肠道的或者腹膜内注射用的药物制剂，除了传统药物助剂之外，每单位剂量包括至少一种权利要求1-3中的式I哌啶酮羧酸衍生物。
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