作为gcs抑制剂的哌啶衍生物的制作方法
专利名称：作为gcs抑制剂的哌啶衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶(GCS；UDP-葡萄糖神经酰胺葡萄糖基转移酶、UDP-葡萄糖N-酰基鞘氨醇D-葡萄糖基移酶、EC2.4.1.80)的抑制剂的新的哌啶衍生物，其制备方法以及它们在医药，特别是在通过GCS介导的疾病状态的治疗和预防中的用途。发现化合物在下述疾病的治疗中是有用的糖脂储存疾病、与糖脂积累相关的疾病、其中糖脂合成不正常的癌症、由于使用细胞表面糖脂作为受体的有机体引起的感染性疾病、其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必需或者重要的感染性疾病、其中发生过度的糖脂合成的疾病、神经元疾病、神经元损伤、与巨噬细胞恢复和活化相关的炎症性疾病或紊乱。
GCS是一种将尿苷二磷酸酯-葡萄糖和神经酰胺的组合催化成糖脂、葡糖苷酰鞘氨醇内的细胞内酶。由于该分子能够引起凋亡性细胞死亡，已经对在调节神经酰胺水平中的GCS的作用进行了研究(J.Biol.Chem.，2000，275(10)，7138-43)。还对GCS在保持胆固醇/糖脂“筏”、似乎涉及各种信号转导事件的特定的渗透性和功能性的细胞表面薄膜范围中的作用进行了研究(Nature，1997，387(6633)，569-72)。
GCS被认为是用于治疗某些人类疾病的标靶。葡糖苷酰鞘氨醇以及结构上相关的糖脂被储存在带有遗传性疾病的病人的溶酶体中，这导致在必要的糖脂退化酶之一的突变(例如，Gaucher、Tay Sachs、Sandhoffs、GM1 gangliosidosis和法夫里疾病)。在一些带有遗传性贮积病的组织(例如神经元组织)中，作为副效应，也会出现糖脂贮积，其中所述的遗传性贮积病包括例如Niemann-Pick C疾病、粘多糖贮积症、IV型粘多糖症(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1998，May 26，95(11)，6373-8)和α-甘露糖苷过多症(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1991，Dec 15，88(24)，11330-4)。GCS抑制剂可被用于降低患病细胞的糖脂合成的速度，以便较少的糖脂被贮积起来，这是一种被称为基质剥夺的治疗方法。已有研究显示GCS抑制剂可被用于降低糖脂贮积病的细胞和动物模型中的糖脂累积(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1999，96(11)，6388-93；Science，1997，276(5311)，428-31；J.Clin.Invest.，2000，105(11)，1563-71)。此外，临床试验已经显示GCS抑制剂，例如N-丁基脱氧野尻霉素(NB-DNJ)在高雪病(Gaucher disease)人类病人的治疗中是有用的。在EP-A-0698012中公开了亚氨基糖NB-DNJ作为GCS抑制剂的用途。EP-A-0536402和EP-A-0698012公开了脱氧半乳野尻霉素的N-烷基衍生物，例如N-丁基脱氧半乳野尻霉素(NB-DGJ)也可用于糖脂贮积病的治疗。
还已经提出了GCS抑制剂在治疗人类恶性肿瘤中的用途。肿瘤可以合成大量的通常存在/不存在于正常组织中的糖脂。此外，糖脂、或神经节苷脂，特别可以通过肿瘤细胞扩散并被释放导细胞间隙和血流中。肿瘤扩散和细胞表面结合的肿瘤神经节苷脂都能够影响肿瘤宿主细胞相互作用，例如细胞间接触或粘合(Methods Enzymol.，2000，312，447-58)，细胞运动性(Mol.Chem.Neuropathol.，1995，24(2-3)，121-35)、生长因子信号事件(J.Biol.Chem.，2000，275(44)，34213-23)、肿瘤受激血管形成(Acta.Oncol.，1997，36(4)，383-7)和肿瘤特异性免疫响应(J.Immunol.，1999，Oct 1，163(7)，3718-26)。所有这些事件可以影响肿瘤发育和发展。已知糖脂，特别是葡糖苷酰鞘氨醇积累在多药耐药(MDR)肿瘤细胞中(Anticancer Res.，1998，18(1B)，475-80)以及在使用GCS抑制剂治疗这些细胞的体外治疗中可以逆转该MDR表现型(J.Biol.Chem.，1997，272(3)，1682-7；Br.J.Cancer，1999，81(3)，423-30)。
WO99/24401描述了N-取代-脱氧野尻霉素和-脱氧半乳野尻霉素(deoxygalactonojirimycin)用于预防化疗剂治疗病人的多药耐药性。其提供的N-芳烷基取代基的唯一的实例是苯甲基、3-苯丙基、6-苯己基和3-(4-甲基)苯丙基。WO99/24401所公开的N-烷基取代基优选正丁基和正己基。
WO92/00277描述了下列作为癌症抑制剂的化合物(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，1-[(1，1’-联苯)-4-基甲基]-2-(羟甲基)，；(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧苯基)甲基]；(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲硫苯基)甲基]；(2R，3S，4R，5S)-乙酰胺，N-[4-[[3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基]甲基]苯基]；和(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧基-3-甲基苯基)甲基]。
细胞表面糖脂还在传染病中具有作为用于结合病原菌(APMIS，1990，Dec，98(12)，1053-60，Review)、真菌(Infect.Immun.，1990Jul，58(7)，2085-90)和病毒(FEBS Lett.，1984，May 7，170(1)，15-18)的受体的作用。此外，在细胞表面上的糖脂通过细菌毒素(Methods Enzymol.，2000，312，459～73)，例如霍乱菌毒素(神经节苷脂GM1)和螺旋细胞毒素(神经酰胺三己糖苷GB3)的B亚组被结合起来(J.Infect.Dis.，2001，suppl.70-73，183)。
GCS抑制剂可用于病毒感染的治疗。
GCS抑制剂的用途还可能适合用于多种与不正常的糖脂合成相关的临床疾病。人类主动脉的动脉粥样硬化病变比未受影响的主动脉区域具有更高的神经节苷脂含量，并且动脉粥样硬化的病人中的血清神经节苷脂浓度比正常个体更高(Lipids，1994，29(1)，1-5)。来源于带有多囊性肾病的患者的肾的组织含有较高水平的葡糖苷酰鞘氨醇和乳糖基酰基鞘氨醇(J.Lipid.Res.，1996，Jun，37(6)，1334-44)。在糖尿病动物模型中的肾过度生长与糖脂合成的上升有关(J.Clin.Invest.，1993，Mar，91(3)，797-803)。
糖脂代谢还在神经元紊乱，例如阿尔茨海默氏病和癫痫症中扮演着关键性的作用。例如，Niemann-Pick C(NPC)患者神经元存在类似阿尔茨海默氏病中所发现的形态的纤丝状的缠结。过淀粉状蛋白β-蛋白质结合的GM1神经节苷脂引起支持成纤性聚合物的形成的构象变化，并且该蛋白质的纤丝状的沉积是阿尔茨海默氏病的一个早期症状(Yanagisawa et al.，1995，Nat.Med.1，1062-6；Choo-Smith et al.，1997，Biol.Chem.，272，22987-90)。因此，通过使用例如GCS抑制剂(例如NB-DNJ)等试剂减少GM1合成能够抑制在阿尔茨海默氏病中所发现的的纤维形成。
相比之下，初步的临床试验已经证明，在帕金森氏症、中风和脊髓损伤中所发现的神经变性过程似乎可以通过使用GM1神经节苷脂治疗患者来加以改善(Alter，(1998)，Ann.NY Acad.Sci.，845，391-4011；Schneider，1998，Ann.NY.Acad.Sci.，845，363-73；Geisler，(1998)，Ann.NY.Acad.Sci.，845，374-81)。同时服用葡糖苷酰鞘氨醇合成抑制剂将可能给临床医生提供对该治疗过程的更大的控制。像NB-DNJ这样的GCS抑制剂将通过阻滞患者的神经元糖脂合成来抑制患者-特异性的不一致。此外，抑制葡糖苷酰鞘氨醇合成可以将所服用的糖脂的代谢限制在其他的，或许是无益的形式。因此，使用GCS抑制剂调节葡糖苷酰鞘氨醇合成的能力或许能够用于治疗各种各样的神经元疾病。
此外，还表明，亚氨基糖可以可逆地引起男性不育症(van der Spoel，A.C.et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，2002，99(26)，17173-8)，并因而可以用作男性避孕用品。此外，GCS抑制剂可被用于治疗肥胖。
还已经建议将糖脂用于炎症性的或免疫者反应的某些方面。在炎症性刺激，例如通过巯基乙酸酯得到的炎症性刺激之后，鼠科动物腹膜腔巨噬细胞的神经节苷脂形态从一个闲置巨噬细胞的简单型(3个主要种类)转变为一个活化和恢复的巨噬细胞中更复杂的形态(超过14个种类)，参阅Ryan，J.L.et al.，Yale J.Biol.Med.，1985，58(2)125-31；Yohe，H.C.et al.，Biochim.Biophys.Acta.，1985，818(1)，81-6；Yohe，H.C.et al.，Immunol.，1991，146(6)，1900-8。此外，体内服用炎症性试剂(例如细菌内毒素)的体内导致两种酶(丝氨酸软脂酰转移酶和葡糖苷酰鞘氨醇合酶)的表达升高，而这两种酶对于糖脂的全合成具有关键性的作用。参阅Memon，R.A.et al.，J.Biol.Chem.，1999，274(28)，19707-13；Memon，R.A.et al.，J.Lipid.Res.，2001，42(3)，452-9。
糖脂的这种作用得到了带有遗传缺陷的动物中的糖脂表达的变化的进一步的支持，从而导致对炎症性刺激的过度敏感性或次敏感性反应。例如，当使用内毒素治疗带有钟状受体4突变并对于细菌内毒素具有次反应的C3H/HeJ老鼠时，新生巨噬细胞被发现缺乏神经节苷脂GM1b，而神经节苷脂GM1b是一种发现于正常老鼠的新生巨噬细胞钟的主要的神经节苷脂，参阅Yohe，H.C.et al.，Immunol.，1991，146(6)，1900-8；Yohe，H.C.et al.，Immunol.，1986，137(12)，3921-7。
因此，GCS抑制剂可被用于治疗炎症性疾病以及其他与巨噬细胞恢复和活化相关的疾病，这包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn氏疾病、哮喘和脓血症。
WO02/055498描述了用作GCS抑制剂的哌啶衍生物。
PCT/GB2003/003244和PCT/GB2003/003099(在本申请的优先权日期之后公开)描述了N-取代-[(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基和-[(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基衍生物分别作为GCS抑制剂。
既然GCS在许多疾病中具有重要的作用，那么开发一种能够调节该酶的功能的手段的新工具是必要的。为了实现该目的，我们已经合成了可以用于抑制GCS的催化活性的新化合物。
相对于已知的羟基化的哌啶衍生物，相对于非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶活性而言，本发明的化合物显示出对于GCS的改善了的效力和/或选择性。
根据本发明，提供了一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐或前药
其中R是C1-3烷基Ar1，Ar1为苯基或吡啶基；其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1～2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；且Ar1苯基被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；其中吡啶基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3、C1-6烷基、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1吡啶基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；R1是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R1)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个其他选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；
R2被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基；R3是H、C1-6烷基；R4是H、C1-6烷基、C0-3烷基Ar4；R5是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R5)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；Ar2和Ar3为独立地苯基、或含有至多3个选自O、S和NR3杂原子的五-～十-员杂芳基，其可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；Ar4是苯基或吡啶基，它们可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；n为0、1、2；前提是该化合物不是a)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，1-[(1，1’-联苯)-4-基甲基]-2-(羟甲基)；b)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧苯基)甲基]；c)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲硫苯基)甲基]；d)(2R，3S，4R，5S)-乙酰胺，N-[4-[[3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基]甲基]苯基]；或e)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧基-3-甲基苯基)甲基]。
R优选C1烷基Ar1。
Ar1优选苯基，其中苯基被如式(I)定义的取代。
Ar1苯基优选在对位取代。
更优选的Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代，且Ar1任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；并且，更优选的Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代，且Ar1任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；更加优选的Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可替换为O，前提是至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开，且Ar1苯基任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；当Ar1是苯基且在邻位上具有一个如式(I)定义的其他任选取代基，该取代基优选OCH3和F。更优选的邻位取代基为F。
当Ar1是被C2烷基Ar2取代的苯基，其中烷基链的-CH2-基团之一替换为O，优选连接Ar1苯基的-CH2-基团替换为O。
R1优选H、C1-6烷基、C1-6烷基Ar3。更优选的R1为H、C1-6烷基Ar3。
R2优选Ar3或C1-6烷基Ar3。更优选的R2为C1-6烷基Ar3。
R3优选H。
R4优选H、C1-6烷基。更优选的R4为H。
R5优选被OH、C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基。更优选的R5为C1-6烷基。
对于R1、R2和R5，基团C1-6烷基Ar3优选C1-3烷基Ar3，例如C1烷基Ar3、C2烷基Ar3。
Ar2优选被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
Ar3优选被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
Ar4优选被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
n优选2。
在基团CON(R1)2、SO2N(R1)2和N(R5)2中，R1和R5基团可以相同或不同。
当Ar1上的两个相邻取代基形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、S、NR4的杂原子，可形成的二环基的实例包括苯并呋喃、吲哚、苯并噁嗪、喹啉和异喹啉。
当N(R1)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子，杂环基的实例包括哌啶、哌嗪、吗啉和喹啉。
当N(R5)2形成一个五-～十-员杂环基，优选五-或六-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子，杂环基的实例包括哌啶、哌嗪、吗啉。
当Ar2或Ar3是五-～十-员杂芳基，杂芳基的实例包括呋喃、噻吩、噁唑、三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、苯并呋喃苯并噻吩和苯并噁嗪。
本发明的化合物的分子量优选小于800，更优选小于600。
此处所使用的术语“烷基”无论是单独使用还是作为基团的一部分，例如“烷基芳基”，都包括直链或支链基团。术语烷基还包括其中一个或多个氢原子被氟取代的基团。烯基和炔基可被相应地解释。
除非另有规定，此处所使用的术语“杂环基”包括非芳香族和芳香族、单一和稠合的环，其每个环上包含一个或多个(例如至多三个)选自O、S和N的杂原子，该环可以是未取代的或取代的。每个杂环适合具有5～10个，优选5，6，9或10个环原子。稠合的杂环系可以包括碳环且需要包括唯一一个杂环。杂环基的实例包括如下的杂原子环系吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、咪唑烯、吡唑烷、吡咯、喹啉、异喹啉、吡啶、吡嗪、嘧啶、噁唑、噻唑、噻吩、吲哚、呋喃、噻二唑、三唑、咪唑、苯并吡喃、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁嗪和苯并咪唑。“杂芳基”可被相应地解释。
本发明的具体化合物包括实施例中提供的化合物及其药学上可接受的盐和前药。
本发明的优选化合物包括实施例中提供的化合物及其药学上可接受的盐和前药。
如本文所述，对本发明的所有方面而言，涉及式(I)化合物包括其药学上可接受的盐和前药。
如本说明书所著，本发明的化合物可被用于GCS的抑制。因此，本发明的第二个方面提供了式(I)化合物在医学上的用途。
适宜的式(I)化合物的药学上可接受的盐包括但不局限于与无机酸形成的盐，盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸氢盐、氢溴酸盐和硝酸盐，或者与有机酸形成的盐，例如苹果酸盐、马来酸酯、富马酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、乙酸酯、乳酸酯、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、棕榈酸盐、水杨酸盐和硬脂酸盐。
适宜的式(I)化合物的前药包括但不局限于药学上可接受的酯，例如C1-6烷基酯。
本发明的一些化合物可以是结晶化的或从溶剂(例如水或有机溶剂)中重结晶的。在这种情况下可以形成溶剂合物。本发明在其范围内包括化学计量的溶剂化物，包括可通过例如升华干燥等处理方法制造的水合物以及含有不同的含水量的化合物。
某些式(I)化合物的R基可以光学异构体的形式存在，例如非对映异构物以及各种比例的异构体的混合物，例如外消旋混合物。本发明包括所有这些形式，特别是纯的异构体形式。可以通过常用的方法分离或拆分不同的异构体形式，或者可以通过常规的合成方法或通过立体专一性合成或不对称合成得到任何给定的异构体。
本发明的化合物可以作为互变异构体存在，例如酮/烯醇互变异构体，所有这些都包含在式(I)的范围内。
既然式(I)化合物是用于药物组合物中的，将能容易地理解的是各个化合物优选是以基本上纯的形式，例如至少60％纯、更适宜位为少75％纯并优选至少85％纯，特别优选至少98％纯(％是基于重量基准的重量)。不纯的化合物的制剂可以被用来制备药物组合物中所使用的更纯的形式；这些较不纯的化合物的制剂将包含至少1％、更适宜为至少5％和例如10～59％的式(I)化合物或其药学上可接受的衍生物。
可以通过一种本领域认可的方法从已知的或市售的起始原料制备式(I)化合物。如果无法从商业来源获得该起始原料，可以通过本说明书所述的方法来合成，或者通过本领域已知的方法来制备。
具体来说，可以通过包括如下步骤的方法制备式(I)化合物a)式R6CHO(其中R6是C0-2烷基Ar1，Ar1如式(I)所定义)的醛与市售的1-脱氧半乳野尻霉素[2-(羟甲基)-3，4，5-哌啶三醇，(2R，3S，4R，5S)](II)还原胺化。
还原胺化可通过本领域熟练的技术人员熟知的方法来完成，例如使用NaBH3CN或一种载体试剂，例如含(聚苯乙烯基甲基)三甲铵硼氢化氰的乙酸-甲醇或HCl-甲醇，或使用含NaBH(OAc)3的试剂，如二氯甲烷-甲醇。此外，还原胺化还可以在催化剂条件下使用氢来完成，例如炭负载的钯，在酸(如乙酸)存在下，在一种合适的溶剂(如乙醇)里；b)使用活化物质R6CH2X(其中R6如上定义，X为离去基团，如Cl、Br、I或磺酰氧基，例如甲磺酰氧基、对甲苯磺酰氧(tosyloxy))将1-脱氧半乳野尻霉素(II)烷基化。该反应可以在一种溶剂中进行，例如在碱(例如吡啶)存在下的DMF；c)使用活化的酰基衍生物(例如酰基卤、酰基酸酐或混合酐)将1-脱氧半乳野尻霉素(II)的合适地保护的衍生物N-酰化，随后在合适的溶剂(如THF)里使用还原剂(如氢化铝锂)还原所得到的酰胺，随后脱保护所得的式(III)化合物 其中，R定义如式(I)，且P可以是相同的或不同的，P为羟基保护基，例如苯甲基或被取代的苯甲基。当P为苯甲基或被取代的苯甲基时，脱保护优选在氢气和催化剂(例如PdCl2或炭负载的钯)的存在下，在适当的溶剂(例如醇，如乙醇)中进行的。可以理解的是，当P为苯甲基或被取代的苯甲基且R为被取代的苯甲基时，还可以在这些条件下除去该R基得到式(II)化合物。因此，优选使用上述方法(a)或(b)制造式(I)化合物，其中R为被取代的苯甲基。
本发明还提供一种按照上述方法制造的式(I)的化合物。
在式(I)化合物的合成期间，可以将中间体中的不稳定的官能团，例如羟基、羧基和氨基，保护起来。在例如Protective Groups in Organic Chemistry，T.W.Greene and P.G.M.Wuts(Wiley-Interscience，New York，2nd edition，1991)中给出了各种不稳定基团的保护方法以及切断所得到的保护的衍生物的方法。
式(I)化合物可以单独制备，或作为化合物库(至少含2种)来制备，例如5～500种化合物，优选10～100种式(I)的化合物。式(I)化合物的库可以使用液相或固相化学通过多重平行合成，由本领域熟练的技术人员熟知的步骤来制备。
根据本发明的另一个方面，特提供一种化合物库(至少含2种式(I)化合物)或其药学上可接受的盐或前药。
式(I)化合物的药学上可接受的盐和前药可以通过本领域熟练的技术人员熟知的方法制备。
此处所述的任何新中间体化合物也落入了本发明的范围内。因此，根据本发明的另一个方面，提供了上述定义的式(III)化合物。
该药学上有效的式(I)化合物可以常规的剂量形式服用，该剂量形式是按照本领域已知的常规方法通过将式(I)化合物(“活性成分”)与标准药学载体、赋形剂或稀释剂混合得到的。这些步骤可以包括混合、造粒和压缩或溶解以适应于所需要的制剂。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种药物组合物，其包括式(I)化合物以及一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂。
可以在进行所欲治疗的疾病的治疗的同时、或者单独、或随后服用该活性成分或药物组合物。
可以通过任何用于服用药物的常规路线给患者服用该活性成分或药物组合物，例如可以采用口服给药(包括面颊给药、舌下给药)、局部给药(包括透皮给药)、经鼻给药(包括吸入给药)、直肠给药、阴道给药或非肠道给药(包括皮下给药、筋肉给药、静脉给药或真皮给药)的形式给动物(包括人)给药。在任何给定的情形中最适宜的路线取决于该特定的化合物或药物组合物、对象、疾病的性质和严重程度以及对象的物理状态。这种组合物可以通过药物技术中任何已知的方法来制备，例如通过将活性成分与载体、赋形剂和/或稀释剂混合。
用于口服给药的药物组合物可以离散的形式，例如胶囊剂或药片；粉末或颗粒；在水中或非水液体中的溶液或悬浮液；可食用的泡沫或鞭；或者水包油液体乳液或油包水液体乳液。
口服的药片和胶囊可以是单位剂量形式，并且可以包含常规赋形剂，例如粘合剂，例如糖浆、阿拉伯胶、凝胶、山梨糖醇、黄蓍胶、或聚乙烯吡咯烷酮；填充剂，例如乳糖、糖、玉米淀粉、磷酸钙、山梨糖醇或甘氨酸；压片润滑剂，例如硬脂酸镁、滑石粉、聚乙二醇或二氧化硅；分解质，例如马铃薯淀粉；或可接受的润湿剂例如十二烷基硫酸钠。可以通过常规的药物实践中已知的方法涂布该片剂。口服液体制剂可以是例如水溶性或油溶性的悬浮液、溶液、乳液、糖浆或酏剂的形式，或者可以是在使用前与水或其他的适宜的载体重组的干燥制品的形式存在。这种液体药剂可以包含常规添加剂，例如悬浮剂，例如山梨糖醇、纤维素、葡萄糖浆、凝胶、羟基乙基纤维素、羧甲基纤维素、硬脂酸铝凝胶或氢化食用脂肪、乳化剂，例如卵磷脂、单油酸山梨醇酐酯、或阿拉伯胶；非水溶性载体(其可以包括食用油类)，例如杏仁油、油性酯例如丙三醇、丙二醇、或乙醇；防腐剂，例如甲基或丙基对羟基苯甲酸酯或山梨酸，和，如果需要，常规的香味剂和着色剂。
用于局部给药的药物组合物可以配制成膏剂、乳膏、悬浮液、洗涤剂、粉末、溶液、浆糊、凝胶剂、浸渍敷料、喷雾剂、烟雾剂或油类，并且可以包含适当的常规添加剂，例如防腐剂、溶剂，以协助药物渗透，和膏剂或乳膏形式的润肤剂。这种应用包括对眼部的应用或者其他的外部组织(例如嘴和皮肤)的应用，并且该组合物优选被用作局部膏剂或乳膏。当配制成膏剂时，该活性成分可以与石蜡或者可与水混溶的软膏基质一起使用。或者，可以将该活性成分与水包油乳膏基质或油包水基质一起配制成乳膏。该组合物还可能包含相容的常规载体，例如乳膏或软膏基质和用于洗涤剂的乙醇或油醇。
用于眼部局部给药的药物组合物包括其中活性成分被溶解或悬浮在适当的载体，特别是水溶性溶剂中的滴眼剂。
用于口中局部给药的药物组合物包括糖锭、锭剂和漱口剂。
用于透皮局部给药的药物组合物可以是用于与使用者的表皮保持密切接触一段时间的离散的碎片形式。例如，可以通过Pharmaceutical Research，3(6)，318，(1986)中所通常描述的离子电渗法从该碎片释放该活性成分。
其中载体为固体的用于经鼻给药的药物组合物包括粒径为例如20～500微米的粗粉，所述的粗粉通过快速吸入通过鼻部通道从粉末容器中向鼻部接近。其中载体为液体的适宜的用于鼻喷入法或滴鼻剂形式给药的组合物包括该活性成分的水溶液或油溶液。
通过吸入给药的药物组合物包括可通过各种形式的计量剂量加压烟雾剂、喷雾器吹药器产生的微细颗粒粉末或烟雾。
用于直肠给药的药物组合物可以是栓剂或灌肠剂的形式。栓剂将包含常规栓剂基质，例如可可油或其他的甘油酯。
用于阴道给药的药物组合物可以是子宫托、棉塞、乳膏、凝胶剂、浆糊、泡沫或喷雾组合物的形式。
用于肠胃外投药法给药的药物组合物包括水溶性或非水溶性的灭菌注射液，其包含抗氧化剂、缓冲剂、杀菌剂以及使得该制剂与用药者的血液呈等离子性的溶质；以及可以包含悬浮剂和增稠剂的水溶性或非水溶性的灭菌悬浮液。该组合物可以存在于单剂量或多剂量容器中，例如密封安瓿瓶和管形瓶，并且可以使用之前保存在一种仅需要加入灭菌液体载体，例如注射用水中的冷冻干燥(冻干)条件下。可以从灭菌粉末、颗粒和片剂制备临时的注射溶液或悬浮液。
对于肠胃外给药而言，流体单位剂量形式是使用活性成分和灭菌载体(例如水)制备的。取决于所使用的载体和粘度，该活性成分可以是被悬浮或溶解于该载体中。在制备溶液中，在被填充导适宜的管形瓶或安瓿瓶中并密封之前，可将该活性成分溶解于注射用水中。
优选，可与将例如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂等试剂溶解于该载体中。为了提高稳定性，可以在填充到该管形瓶中之后将该组合物冷冻并在真空条件下除去水份。然后将该冻干的粉末密封到该管形瓶中，并且可以在使用之前将一个注射用水的伴行管形瓶用于重组。非肠道悬浮液是通过一种基本上相同的方式制备的，不同之处仅在于将该活性成分悬浮在载体中以代替被溶解，并且不能通过过滤完成灭菌。可以通过在悬浮与该灭菌载体中之前将该活性成分暴露在环氧乙烷之下进行灭菌。优选在该药物中包括表面活性剂或湿润剂以促进该活性成分的均匀分布。
优选将本发明的药物组合物制成口服给药的形式。
应当理解的是，除了上述特别指出的活性成分之外，考虑到所讨论的制剂的类型，该组合物还可能包含本领域常见的其他试剂，例如适合用于口服给药的组合物可以包括调味剂。除了本发明的化合物之外，它们还可能包含治疗活性制剂。在制剂中可以存在大约1％～大约98％的这种载体。更常见的是载体至多制剂的大约80％。
该组合物可以包含0.1重量％，例如10～60重量％的活性物质，这取决于给药的方法。
药物组合物可以每一剂量包含预定量的活性成分的单位剂量的形式存在。该单位可包括例如0.1mg/kg～750mg/kg，优选0.1mg/kg～10mg/kg，其取决于接受治疗的状况、给药途径和年龄、体重和患者条件。优选的单位剂量组合物为其中包含日剂量或亚剂量、或适当馏分的活性成分。
本领域技术人员将能够认识到活性成分的最佳数量和单独剂量的间隔将取决于所治疗的疾病的程度、以及给药的形式、路线和部位、以及特定的治疗对象，并且，这种可以通过常规方法测定这种最佳条件。本领域技术人员还可以理解的是，本领域技术任意可以使用常规的治疗过程测试来决定最佳的治疗过程，即，预定天数内所给予的活性成分的剂量数。
当在上述剂量范围内服用式(I)化合物时，并未显示出毒理学作用。
本发明的化合物在它们能够抑制葡糖苷酰鞘氨醇合酶这一点上是有用的。因此，本发明的化合物可被用于多种糖脂贮积病，例如Gaucher氏病、Sandhoff氏疾病、泰-萨氏(Tay-Sachs)病、法夫里(Fabry)病、GM1神经节苷脂沉积症等等。此外，这些化合物还可被用于其中发生糖脂累积的疾病，例如Niemann-Pick病、粘多糖贮积症(MPSI、MPSIIIA、MPSIIIB、MPSVI和MPSVII，优选MPSI)、IV型粘多糖症和α-甘露糖苷过多症，的治疗。
通常，本发明的化合物还可以用于其中糖脂合成不正常的癌症，例如脑瘤、神经母细胞瘤、恶性黑色素瘤、格腊维次氏瘤和多耐药的癌症，的治疗。
本发明的化合物还可以用于治疗由于感染性微生物所引起的疾病的治疗，其中在该疾病中，使用使用细胞表面糖脂作为该感染性有机体本身的受体或者通过该感染性有机体造的毒素的受体(例如用于附着和/或侵入到宿主细胞之上/之内)。
本发明的化合物还可以用于治疗由其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性有机体引起的疾病，例如病原霉菌(例如，新型隐球菌)、病毒感染(例如，需要宿主细胞酶来合成并适当折叠它们的病毒被膜糖蛋白的病毒)或病毒(从体内宿主细胞膜获得它们的被膜的一部分)的治疗。GCS抑制可以导致一种或多种病毒被膜糖蛋白非正常的糖处理过程(glycoprocessing)或误折叠(misfolding)，抑制病毒分泌、或抑制该病毒与其目标细胞的非正常的病毒融合。适合例如但不限于由下列病毒引起的病毒感染的治疗黄热病病毒和瘟病毒，例如丙型肝炎病毒、黄热病毒、登革热病毒1-4、日本脑炎病毒、澳洲墨莱溪谷脑炎病毒、罗西奥病毒、西尼罗河热病毒、St.路易脑炎病毒、蜱传播的脑炎病毒、羊跳跃病病毒、玻瓦桑病毒、鄂木斯克出血热病毒和科萨努尔森林病病毒；肝脱氧核糖核酸病毒，例如乙型肝炎病毒；副粘病毒，例如呼吸道合胞病毒或反向病毒，例如艾滋病毒。
本发明的化合物还可被用于其中发生过度的糖脂合成的疾病的治疗，所述疾病包括但不限于动脉粥样硬化、多囊肾疾病和糖尿病性的肾过度生长。
本发明的化合物还可以用于神经元疾病(例如阿尔茨海默氏病和癫痫症)和神经元变质性疾病(例如帕金森病)的治疗。
本发明的化合物还可以用于神经元损害(例如脊髓损伤或中风)的治疗。
本发明的化合物还可以用于可逆地引起男性不育症。
本发明的化合物还可以用于肥胖的治疗。
本发明的化合物还可以用于炎症性疾病或与巨噬细胞的恢复或活化相关的病症，包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn氏病、哮喘和脓血症，的治疗。
因此，在其他的方面，本发明提供(i)式(I)化合物在制造用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶的抑制剂的药剂中的用途。
(ii)式(I)化合物在制造用于治疗糖脂贮积病的药剂中的用途。可被治疗的糖脂贮积病的实例包括但不局限于、戈谢病(Gaocher)、山霍夫氏(Sandhoffs)病、泰-萨氏(Tay-Sachs)病、法夫里(Fabry)疾病或GM1神经节苷脂沉积症。
(iii)式(I)化合物在制造用于治疗和A型和C型Niemann-Pick病的药剂中的用途。
(iv)式(I)化合物在制造用于治疗I型粘多糖贮积病、IIIA型粘多糖贮积病、IIIB型粘多糖贮积病、VI型粘多糖贮积病或VII型粘多糖贮积病中的药物中的用途。优选该化合物用于治疗I型粘多糖贮积病。
(v)式(I)化合物在制造用于治疗α-甘露糖苷过多症或IV型粘多糖症的药物中的用途。
(vi)式(I)化合物在制造用于治疗其中糖脂合成不正常的癌症，包括但不限于大脑癌症、神经元癌症、神经母细胞瘤、格腊维次氏瘤、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤和多耐药的癌症，的药物中的用途。
(vii)式(I)化合物在制造用于治疗阿尔茨海默氏病、癫痫症或中风的药物中的用途。
(viii)式(I)化合物在制造用于治疗帕金森症的药物中的用途。
(ix)式(I)化合物在制造用于治疗脊椎伤损的药物中的用途。
(x)式II化合物在制造用于治疗由感染性微生物引起的疾病的药物中的用途，其中所述的微生物利用细胞表面上的糖脂作为有机体本身或者通过有机体产生的毒素的受体。
(xi)式(I)化合物在制造用于治疗由其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性有机体引起的疾病，例如病原霉菌新型隐球菌，的药物中的用途。
(xii)式(I)化合物在制造用于治疗与不正常的糖脂合成相关的疾病，包括但不限于多囊肾疾病、糖尿病性肾过度生长和动脉粥样硬化，的药物中的用途。
(xiii)式(I)化合物在制造用于治疗可通过服用神经节苷脂，例如GM1神经节苷脂治疗的疾病的药物中的用途。这种疾病的实例为帕金森氏病、中风和脊髓损伤。
(xiv)式(I)化合物在制造用于可逆地引起男性不育的药剂中的用途。
(xv)式(I)化合物在制造用于治疗肥胖的药物，例如作为食欲抑制剂的药物中的用途。
(xvi)式(I)化合物在制造用于治疗炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症，包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn疾病、哮喘和脓血症的药物中的用途。
(xvii)一种用于治疗糖脂贮积病，例如Gaucher病、Sandhoff病、泰-萨氏病或GM1神经节苷脂沉积症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xviii)一种用于治疗A型和C型Niemann-Pick氏病的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xix)一种用于治疗I型粘多糖贮积病、IIIA型粘多糖贮积病IIIB型粘多糖贮积病、VI型粘多糖贮积病或VII粘多糖贮积病的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xx)一种方法用于治疗α-甘露糖苷过多症或IV型粘多糖症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxi)一种用于治疗其中糖脂合成不正常的癌症，包括但不限于大脑癌症、神经元癌症、格腊维次氏瘤、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤和多耐药性癌症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxii)一种用于治疗阿尔茨海默氏病、癫痫症或中风的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxiii)一种用于治疗帕金森病方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxiv)一种用于治疗脊椎损伤的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxv)一种治疗由感染性微生物所引起的疾病的方法，其中所述的微生物利用细胞表面上的糖脂作为有机体本身或者通过有机体产生的毒素的受体，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物。
(xxvi)一种治疗由其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性微生物引起的疾病，例如病原霉菌新型隐球菌或病毒，的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxvii)一种于治疗与不正常的糖脂合成相关的疾病，包括但不限于多囊肾疾病、糖尿病性肾过度生长和动脉粥样硬化，的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxviii)一种用于治疗可通过服用神经节苷脂，例如GM1神经节苷脂治疗的疾病的方法，其包括给患者服用有效量的式II化合物的步骤。这种疾病的实例为帕金森氏病、中风和脊髓损伤。
(xxix)一种用于可逆地引起男性哺乳动物不育的方法，其包括给所述的雄性哺乳动物服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxx)一种方法用于治疗肥胖的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxxi)一种用于治疗炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症，包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn疾病、哮喘和脓血症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
本发明还提供了式(I)化合物用于治疗上述疾病和病症的用途。
在本说明书中引用的所有的出版物，包括但不限于专利和专利申请，通过引用的方式包括在本申请中，并且每个单独的出版物被具体地且单独地通过引用的方式被包括在本申请中，使得本申请看上去得到了充分的阐述。
现在参照下述实施例对本发明进行说明，但这些实施例仅仅是说明性的，并且不可以认为这些实施例是对本发明的范围的限制。
实施例1(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[[4-(苯基甲氧基)苯基]甲基]； 搅拌溶有(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)(52mg，0.32mmol)、乙酸(34mg，0.57mmol)和4-(苯基甲氧基)苯甲醛(210mg，1.06mmol)的甲醇溶液(3ml)，加入(聚苯乙烯基甲基)三甲铵硼氢化氰(180mg，0.77mmol)。搅拌24小时后，加入乙酸(54mg，0.90mmol)并再次搅拌反应混合物5天。滤出树脂，并用4倍体积的水稀释溶液，然后加入浓缩氨水碱化。所得乳剂装入疏水性树脂的短塞子上(Supelco Diaion HP-20SS，1g)。[该树脂在使用前已经用甲醇润湿并用水平衡]。用水洗脱该树脂，并用50～80％甲醇水溶液冲洗产物。将含溶液的产物直接装入酸式Dowex 50X4-200树脂(1.5g)的塞子上。用甲醇(20ml)洗脱该树脂以除去非碱性副产品。然后用甲醇(20ml)和浓缩的氢氧化铵(10ml)洗脱标题化合物。所得溶液浓缩(1ml)，然后冻干得到白色固体的标题化合物(50mg，43％)。1H NMR(d4-甲醇)δ1.81(1H，t，J＝10.7Hz)，2.35-2.41(1H，m)，2.88(1H，dd，J＝4.9，11.3Hz)，3.18-3.36(2H，m)，3.73(1H，ddd，J＝4.9，9.8，9.8Hz)，3.88-4.06(4H，m)，5.07(2H，s)，6.94(2H，d，J＝8.7Hz)，7.24-7.46(7H，m)。MS m/z 360.2(M+H)+。
生物评价本发明的化合物可按照下述试验检测其生物活性GCS的抑制基本上按照Platt.等，J.Biol.Chem.，(1994)，269，27108中所述的方法进行GCS的抑制的评价，在昆虫细胞中表达人重组GCS的酶源。
非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶的抑制基本上按照Overkleeft，H.S.等，J.Biol.Chem.，(1998)273，26522-26527所述的方法进行非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶的抑制的评价，不同之处在于使用MCF7(人类乳岩细胞株)的完整细胞提取物以代替脾的薄膜悬浮液作为酶源；浓度为5mM而不是3mM；使用4-MUβ-糖苷作为基质并且使用0.2M柠檬酸盐/磷酸(pH5.8)以代替McIlvaine缓冲剂。
表1显示本发明化合物抗人类GCS和非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶的IC50数据表1
通过测量葡糖苷酰鞘氨醇(GlcCer)消耗来评价基于IC50细胞的GCS抑制使用不同的浓度(0；0.01；0.05；0.25；1.25和6.25μM)的用于测试的本发明化合物培养人类乳房的分泌薄壁细胞(MCF-7)5～7天。收获该细胞并萃取总细胞脂质。使用本领域熟练技术人员所熟知的方法，通过在DIPE/1-丁醇/盐水悬浮液中进行分配以分离中性糖脂。使用本领域熟练技术人员所熟知的方法，通过高效薄层层析法(HPTLC)使用非极性的TLC条件(氯仿∶甲醇∶0.2％CaCl2；65∶35∶8)分离该中性糖脂提取物。对GlcCer带进行显色并立即扫描TLC板。相对于GlcCer标准，使用Scion图像软件对样品中的GlcCer进行定量。这使得基于细胞的IC50能够被用于计算本发明化合物GCS抑制。
权利要求
1.一种式(I)的化合物或其药学上可接受的盐或前药 其中R是C1-3烷基Ar1，Ar1为苯基或吡啶基；其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1～或2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；且Ar1苯基被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；其中吡啶基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3、C1 -6烷基、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar的取代基取代，其中一个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；R1是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R1)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个其他选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；R2被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基；R3是H、或C1-6烷基；R4是H、C1-6烷基、或C0-3烷基Ar4；R5是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R5)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；Ar2和Ar3为独立地苯基、或含有至多3个选自O、S和NR3杂原子的五-～十-员杂芳基，其可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；Ar4是苯基或吡啶基，它们可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；n为0、1、2；前提是该化合物不是a)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，1-[(1，1’-联苯)-4-基甲基]-2-(羟甲基)；b)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧苯基)甲基]；c)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲硫苯基)甲基]；d)(2R，3S，4R，5S)-乙酰胺，N-[4-[[3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基]甲基]苯基]；或e)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧基-3-甲基苯基)甲基]。
2.一种如权利要求1所述的化合物，其中R是C1烷基Ar1。
3.一种如权利要求1或2所述的化合物，其中Ar1是苯基，其中苯基为如权利要求1所定义的取代的苯基。
4.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1吡啶基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1～或2个选自O、NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代，且Ar1苯基任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代。
5.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可替换为O，前提是至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开，且Ar1苯基任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代。
6.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar2是被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
7.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中R1是H、C1-6烷基Ar3。
8.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中R4是H、C1-6烷基。
9.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar3是被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
10.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中R5是C1-6烷基。
11.一种如实施例1所述的式(I)的化合物或其药学上可接受的盐和前药。
12.用作药品的如前述权利要求任一项所述的化合物。
13.一种包括如权利要求1～11任一项所述的式(I)化合物的药物组合物，其与一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂混合在一起。
14.一种制备如权利要求1～11任一项所述的式(I)化合物的步骤，其包括a)式R6CHO(，其中R6是C0-2烷基Ar1，Ar1如权利要求1所定义，)的醛与1-脱氧半乳野尻霉素[2-(羟甲基)-3，4，5-哌啶三醇，(2R，3S，4R，5S)](II)还原胺化 b)使用活化物质R6CH2X将1-脱氧半乳野尻霉素(II)烷基化，其中R6定义如上，X为离去基团；或c)使用活化的酰基衍生物将1-脱氧半乳野尻霉素(II)的保护的衍生物N-酰化，随后使用还原剂还原所得到的酰胺并脱保护。
15.如权利要求1～11任一项所述的式(I)化合物在制造用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶的抑制剂的药剂中的用途。
16.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗糖脂贮积病的药剂中的用途。
17.如权利要求16所述的用途，其中糖脂贮积病是戈谢病、山霍夫氏病、泰-萨氏病、法夫里疾病或GM1神经节苷脂沉积症。
18.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗C型Niemann-Pick病、I型粘多糖贮积病、IIIA型粘多糖贮积病、IIIB型粘多糖贮积病、VI型粘多糖贮积病、VII型粘多糖贮积病、α-甘露糖苷过多症、IV型粘多糖症中的药物中的用途。
19.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗其中糖脂合成不正常的癌症的药物中的用途。
20.如权利要求19所述的用途，其中糖脂合成不正常的癌症是大脑癌症、神经元癌症、神经母细胞瘤、格腊维次氏瘤、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤和多耐药的癌症。
21.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗阿尔茨海默氏病、癫痫症、中风、帕金森氏病和脊髓损伤的药物中的用途。
22.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗由感染性微生物引起的疾病的药物中的用途，其中所述的微生物利用细胞表面上的糖脂作为有机体本身或者通过有机体产生的毒素的受体，或葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性有机体。
23.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗与不正常的糖脂合成相关的疾病的药物中的用途。
24.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于可通过服用神经节苷脂来治疗可治病症的药物中的用途。
25.如权利要求24所述的用途，其中该病症可通过服用GM1神经节苷脂治疗。
26.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于可逆地引起男性不育的药物中的用途。
27.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗肥胖的药物中的用途。
28.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症的药物中的用途。
29.如权利要求28所述的用途，其中炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症是类风湿性关节炎、克罗恩氏(Crohn)疾病、哮喘和脓血症。
30.一种式(III)的化合物 其中R定义如权利要求1，且P可以是相同的或不同的，P为羟基保护基。
全文摘要
式(I)的化合物其中R为各种取代基，用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶抑制剂。
文档编号A61K31/445GK1910150SQ200580002309
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月11日 优先权日2004年1月14日
发明者大卫·艾恩·卡特尔·斯科伯斯, 迈克尔·格莱恩·奥查德 申请人:埃科特莱茵药品有限公司
技术领域：
本发明涉及用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶(GCS；UDP-葡萄糖神经酰胺葡萄糖基转移酶、UDP-葡萄糖N-酰基鞘氨醇D-葡萄糖基移酶、EC2.4.1.80)的抑制剂的新的哌啶衍生物，其制备方法以及它们在医药，特别是在通过GCS介导的疾病状态的治疗和预防中的用途。发现化合物在下述疾病的治疗中是有用的糖脂储存疾病、与糖脂积累相关的疾病、其中糖脂合成不正常的癌症、由于使用细胞表面糖脂作为受体的有机体引起的感染性疾病、其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必需或者重要的感染性疾病、其中发生过度的糖脂合成的疾病、神经元疾病、神经元损伤、与巨噬细胞恢复和活化相关的炎症性疾病或紊乱。
GCS是一种将尿苷二磷酸酯-葡萄糖和神经酰胺的组合催化成糖脂、葡糖苷酰鞘氨醇内的细胞内酶。由于该分子能够引起凋亡性细胞死亡，已经对在调节神经酰胺水平中的GCS的作用进行了研究(J.Biol.Chem.，2000，275(10)，7138-43)。还对GCS在保持胆固醇/糖脂“筏”、似乎涉及各种信号转导事件的特定的渗透性和功能性的细胞表面薄膜范围中的作用进行了研究(Nature，1997，387(6633)，569-72)。
GCS被认为是用于治疗某些人类疾病的标靶。葡糖苷酰鞘氨醇以及结构上相关的糖脂被储存在带有遗传性疾病的病人的溶酶体中，这导致在必要的糖脂退化酶之一的突变(例如，Gaucher、Tay Sachs、Sandhoffs、GM1 gangliosidosis和法夫里疾病)。在一些带有遗传性贮积病的组织(例如神经元组织)中，作为副效应，也会出现糖脂贮积，其中所述的遗传性贮积病包括例如Niemann-Pick C疾病、粘多糖贮积症、IV型粘多糖症(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1998，May 26，95(11)，6373-8)和α-甘露糖苷过多症(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1991，Dec 15，88(24)，11330-4)。GCS抑制剂可被用于降低患病细胞的糖脂合成的速度，以便较少的糖脂被贮积起来，这是一种被称为基质剥夺的治疗方法。已有研究显示GCS抑制剂可被用于降低糖脂贮积病的细胞和动物模型中的糖脂累积(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1999，96(11)，6388-93；Science，1997，276(5311)，428-31；J.Clin.Invest.，2000，105(11)，1563-71)。此外，临床试验已经显示GCS抑制剂，例如N-丁基脱氧野尻霉素(NB-DNJ)在高雪病(Gaucher disease)人类病人的治疗中是有用的。在EP-A-0698012中公开了亚氨基糖NB-DNJ作为GCS抑制剂的用途。EP-A-0536402和EP-A-0698012公开了脱氧半乳野尻霉素的N-烷基衍生物，例如N-丁基脱氧半乳野尻霉素(NB-DGJ)也可用于糖脂贮积病的治疗。
还已经提出了GCS抑制剂在治疗人类恶性肿瘤中的用途。肿瘤可以合成大量的通常存在/不存在于正常组织中的糖脂。此外，糖脂、或神经节苷脂，特别可以通过肿瘤细胞扩散并被释放导细胞间隙和血流中。肿瘤扩散和细胞表面结合的肿瘤神经节苷脂都能够影响肿瘤宿主细胞相互作用，例如细胞间接触或粘合(Methods Enzymol.，2000，312，447-58)，细胞运动性(Mol.Chem.Neuropathol.，1995，24(2-3)，121-35)、生长因子信号事件(J.Biol.Chem.，2000，275(44)，34213-23)、肿瘤受激血管形成(Acta.Oncol.，1997，36(4)，383-7)和肿瘤特异性免疫响应(J.Immunol.，1999，Oct 1，163(7)，3718-26)。所有这些事件可以影响肿瘤发育和发展。已知糖脂，特别是葡糖苷酰鞘氨醇积累在多药耐药(MDR)肿瘤细胞中(Anticancer Res.，1998，18(1B)，475-80)以及在使用GCS抑制剂治疗这些细胞的体外治疗中可以逆转该MDR表现型(J.Biol.Chem.，1997，272(3)，1682-7；Br.J.Cancer，1999，81(3)，423-30)。
WO99/24401描述了N-取代-脱氧野尻霉素和-脱氧半乳野尻霉素(deoxygalactonojirimycin)用于预防化疗剂治疗病人的多药耐药性。其提供的N-芳烷基取代基的唯一的实例是苯甲基、3-苯丙基、6-苯己基和3-(4-甲基)苯丙基。WO99/24401所公开的N-烷基取代基优选正丁基和正己基。
WO92/00277描述了下列作为癌症抑制剂的化合物(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，1-[(1，1’-联苯)-4-基甲基]-2-(羟甲基)，；(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧苯基)甲基]；(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲硫苯基)甲基]；(2R，3S，4R，5S)-乙酰胺，N-[4-[[3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基]甲基]苯基]；和(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧基-3-甲基苯基)甲基]。
细胞表面糖脂还在传染病中具有作为用于结合病原菌(APMIS，1990，Dec，98(12)，1053-60，Review)、真菌(Infect.Immun.，1990Jul，58(7)，2085-90)和病毒(FEBS Lett.，1984，May 7，170(1)，15-18)的受体的作用。此外，在细胞表面上的糖脂通过细菌毒素(Methods Enzymol.，2000，312，459～73)，例如霍乱菌毒素(神经节苷脂GM1)和螺旋细胞毒素(神经酰胺三己糖苷GB3)的B亚组被结合起来(J.Infect.Dis.，2001，suppl.70-73，183)。
GCS抑制剂可用于病毒感染的治疗。
GCS抑制剂的用途还可能适合用于多种与不正常的糖脂合成相关的临床疾病。人类主动脉的动脉粥样硬化病变比未受影响的主动脉区域具有更高的神经节苷脂含量，并且动脉粥样硬化的病人中的血清神经节苷脂浓度比正常个体更高(Lipids，1994，29(1)，1-5)。来源于带有多囊性肾病的患者的肾的组织含有较高水平的葡糖苷酰鞘氨醇和乳糖基酰基鞘氨醇(J.Lipid.Res.，1996，Jun，37(6)，1334-44)。在糖尿病动物模型中的肾过度生长与糖脂合成的上升有关(J.Clin.Invest.，1993，Mar，91(3)，797-803)。
糖脂代谢还在神经元紊乱，例如阿尔茨海默氏病和癫痫症中扮演着关键性的作用。例如，Niemann-Pick C(NPC)患者神经元存在类似阿尔茨海默氏病中所发现的形态的纤丝状的缠结。过淀粉状蛋白β-蛋白质结合的GM1神经节苷脂引起支持成纤性聚合物的形成的构象变化，并且该蛋白质的纤丝状的沉积是阿尔茨海默氏病的一个早期症状(Yanagisawa et al.，1995，Nat.Med.1，1062-6；Choo-Smith et al.，1997，Biol.Chem.，272，22987-90)。因此，通过使用例如GCS抑制剂(例如NB-DNJ)等试剂减少GM1合成能够抑制在阿尔茨海默氏病中所发现的的纤维形成。
相比之下，初步的临床试验已经证明，在帕金森氏症、中风和脊髓损伤中所发现的神经变性过程似乎可以通过使用GM1神经节苷脂治疗患者来加以改善(Alter，(1998)，Ann.NY Acad.Sci.，845，391-4011；Schneider，1998，Ann.NY.Acad.Sci.，845，363-73；Geisler，(1998)，Ann.NY.Acad.Sci.，845，374-81)。同时服用葡糖苷酰鞘氨醇合成抑制剂将可能给临床医生提供对该治疗过程的更大的控制。像NB-DNJ这样的GCS抑制剂将通过阻滞患者的神经元糖脂合成来抑制患者-特异性的不一致。此外，抑制葡糖苷酰鞘氨醇合成可以将所服用的糖脂的代谢限制在其他的，或许是无益的形式。因此，使用GCS抑制剂调节葡糖苷酰鞘氨醇合成的能力或许能够用于治疗各种各样的神经元疾病。
此外，还表明，亚氨基糖可以可逆地引起男性不育症(van der Spoel，A.C.et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，2002，99(26)，17173-8)，并因而可以用作男性避孕用品。此外，GCS抑制剂可被用于治疗肥胖。
还已经建议将糖脂用于炎症性的或免疫者反应的某些方面。在炎症性刺激，例如通过巯基乙酸酯得到的炎症性刺激之后，鼠科动物腹膜腔巨噬细胞的神经节苷脂形态从一个闲置巨噬细胞的简单型(3个主要种类)转变为一个活化和恢复的巨噬细胞中更复杂的形态(超过14个种类)，参阅Ryan，J.L.et al.，Yale J.Biol.Med.，1985，58(2)125-31；Yohe，H.C.et al.，Biochim.Biophys.Acta.，1985，818(1)，81-6；Yohe，H.C.et al.，Immunol.，1991，146(6)，1900-8。此外，体内服用炎症性试剂(例如细菌内毒素)的体内导致两种酶(丝氨酸软脂酰转移酶和葡糖苷酰鞘氨醇合酶)的表达升高，而这两种酶对于糖脂的全合成具有关键性的作用。参阅Memon，R.A.et al.，J.Biol.Chem.，1999，274(28)，19707-13；Memon，R.A.et al.，J.Lipid.Res.，2001，42(3)，452-9。
糖脂的这种作用得到了带有遗传缺陷的动物中的糖脂表达的变化的进一步的支持，从而导致对炎症性刺激的过度敏感性或次敏感性反应。例如，当使用内毒素治疗带有钟状受体4突变并对于细菌内毒素具有次反应的C3H/HeJ老鼠时，新生巨噬细胞被发现缺乏神经节苷脂GM1b，而神经节苷脂GM1b是一种发现于正常老鼠的新生巨噬细胞钟的主要的神经节苷脂，参阅Yohe，H.C.et al.，Immunol.，1991，146(6)，1900-8；Yohe，H.C.et al.，Immunol.，1986，137(12)，3921-7。
因此，GCS抑制剂可被用于治疗炎症性疾病以及其他与巨噬细胞恢复和活化相关的疾病，这包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn氏疾病、哮喘和脓血症。
WO02/055498描述了用作GCS抑制剂的哌啶衍生物。
PCT/GB2003/003244和PCT/GB2003/003099(在本申请的优先权日期之后公开)描述了N-取代-[(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基和-[(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基衍生物分别作为GCS抑制剂。
既然GCS在许多疾病中具有重要的作用，那么开发一种能够调节该酶的功能的手段的新工具是必要的。为了实现该目的，我们已经合成了可以用于抑制GCS的催化活性的新化合物。
相对于已知的羟基化的哌啶衍生物，相对于非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶活性而言，本发明的化合物显示出对于GCS的改善了的效力和/或选择性。
根据本发明，提供了一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐或前药
其中R是C1-3烷基Ar1，Ar1为苯基或吡啶基；其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1～2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；且Ar1苯基被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；其中吡啶基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3、C1-6烷基、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1吡啶基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；R1是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R1)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个其他选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；
R2被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基；R3是H、C1-6烷基；R4是H、C1-6烷基、C0-3烷基Ar4；R5是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R5)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；Ar2和Ar3为独立地苯基、或含有至多3个选自O、S和NR3杂原子的五-～十-员杂芳基，其可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；Ar4是苯基或吡啶基，它们可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；n为0、1、2；前提是该化合物不是a)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，1-[(1，1’-联苯)-4-基甲基]-2-(羟甲基)；b)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧苯基)甲基]；c)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲硫苯基)甲基]；d)(2R，3S，4R，5S)-乙酰胺，N-[4-[[3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基]甲基]苯基]；或e)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧基-3-甲基苯基)甲基]。
R优选C1烷基Ar1。
Ar1优选苯基，其中苯基被如式(I)定义的取代。
Ar1苯基优选在对位取代。
更优选的Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代，且Ar1任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；并且，更优选的Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代，且Ar1任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；更加优选的Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可替换为O，前提是至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开，且Ar1苯基任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；当Ar1是苯基且在邻位上具有一个如式(I)定义的其他任选取代基，该取代基优选OCH3和F。更优选的邻位取代基为F。
当Ar1是被C2烷基Ar2取代的苯基，其中烷基链的-CH2-基团之一替换为O，优选连接Ar1苯基的-CH2-基团替换为O。
R1优选H、C1-6烷基、C1-6烷基Ar3。更优选的R1为H、C1-6烷基Ar3。
R2优选Ar3或C1-6烷基Ar3。更优选的R2为C1-6烷基Ar3。
R3优选H。
R4优选H、C1-6烷基。更优选的R4为H。
R5优选被OH、C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基。更优选的R5为C1-6烷基。
对于R1、R2和R5，基团C1-6烷基Ar3优选C1-3烷基Ar3，例如C1烷基Ar3、C2烷基Ar3。
Ar2优选被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
Ar3优选被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
Ar4优选被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
n优选2。
在基团CON(R1)2、SO2N(R1)2和N(R5)2中，R1和R5基团可以相同或不同。
当Ar1上的两个相邻取代基形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、S、NR4的杂原子，可形成的二环基的实例包括苯并呋喃、吲哚、苯并噁嗪、喹啉和异喹啉。
当N(R1)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子，杂环基的实例包括哌啶、哌嗪、吗啉和喹啉。
当N(R5)2形成一个五-～十-员杂环基，优选五-或六-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子，杂环基的实例包括哌啶、哌嗪、吗啉。
当Ar2或Ar3是五-～十-员杂芳基，杂芳基的实例包括呋喃、噻吩、噁唑、三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、苯并呋喃苯并噻吩和苯并噁嗪。
本发明的化合物的分子量优选小于800，更优选小于600。
此处所使用的术语“烷基”无论是单独使用还是作为基团的一部分，例如“烷基芳基”，都包括直链或支链基团。术语烷基还包括其中一个或多个氢原子被氟取代的基团。烯基和炔基可被相应地解释。
除非另有规定，此处所使用的术语“杂环基”包括非芳香族和芳香族、单一和稠合的环，其每个环上包含一个或多个(例如至多三个)选自O、S和N的杂原子，该环可以是未取代的或取代的。每个杂环适合具有5～10个，优选5，6，9或10个环原子。稠合的杂环系可以包括碳环且需要包括唯一一个杂环。杂环基的实例包括如下的杂原子环系吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、咪唑烯、吡唑烷、吡咯、喹啉、异喹啉、吡啶、吡嗪、嘧啶、噁唑、噻唑、噻吩、吲哚、呋喃、噻二唑、三唑、咪唑、苯并吡喃、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁嗪和苯并咪唑。“杂芳基”可被相应地解释。
本发明的具体化合物包括实施例中提供的化合物及其药学上可接受的盐和前药。
本发明的优选化合物包括实施例中提供的化合物及其药学上可接受的盐和前药。
如本文所述，对本发明的所有方面而言，涉及式(I)化合物包括其药学上可接受的盐和前药。
如本说明书所著，本发明的化合物可被用于GCS的抑制。因此，本发明的第二个方面提供了式(I)化合物在医学上的用途。
适宜的式(I)化合物的药学上可接受的盐包括但不局限于与无机酸形成的盐，盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸氢盐、氢溴酸盐和硝酸盐，或者与有机酸形成的盐，例如苹果酸盐、马来酸酯、富马酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、乙酸酯、乳酸酯、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、棕榈酸盐、水杨酸盐和硬脂酸盐。
适宜的式(I)化合物的前药包括但不局限于药学上可接受的酯，例如C1-6烷基酯。
本发明的一些化合物可以是结晶化的或从溶剂(例如水或有机溶剂)中重结晶的。在这种情况下可以形成溶剂合物。本发明在其范围内包括化学计量的溶剂化物，包括可通过例如升华干燥等处理方法制造的水合物以及含有不同的含水量的化合物。
某些式(I)化合物的R基可以光学异构体的形式存在，例如非对映异构物以及各种比例的异构体的混合物，例如外消旋混合物。本发明包括所有这些形式，特别是纯的异构体形式。可以通过常用的方法分离或拆分不同的异构体形式，或者可以通过常规的合成方法或通过立体专一性合成或不对称合成得到任何给定的异构体。
本发明的化合物可以作为互变异构体存在，例如酮/烯醇互变异构体，所有这些都包含在式(I)的范围内。
既然式(I)化合物是用于药物组合物中的，将能容易地理解的是各个化合物优选是以基本上纯的形式，例如至少60％纯、更适宜位为少75％纯并优选至少85％纯，特别优选至少98％纯(％是基于重量基准的重量)。不纯的化合物的制剂可以被用来制备药物组合物中所使用的更纯的形式；这些较不纯的化合物的制剂将包含至少1％、更适宜为至少5％和例如10～59％的式(I)化合物或其药学上可接受的衍生物。
可以通过一种本领域认可的方法从已知的或市售的起始原料制备式(I)化合物。如果无法从商业来源获得该起始原料，可以通过本说明书所述的方法来合成，或者通过本领域已知的方法来制备。
具体来说，可以通过包括如下步骤的方法制备式(I)化合物a)式R6CHO(其中R6是C0-2烷基Ar1，Ar1如式(I)所定义)的醛与市售的1-脱氧半乳野尻霉素[2-(羟甲基)-3，4，5-哌啶三醇，(2R，3S，4R，5S)](II)还原胺化。
还原胺化可通过本领域熟练的技术人员熟知的方法来完成，例如使用NaBH3CN或一种载体试剂，例如含(聚苯乙烯基甲基)三甲铵硼氢化氰的乙酸-甲醇或HCl-甲醇，或使用含NaBH(OAc)3的试剂，如二氯甲烷-甲醇。此外，还原胺化还可以在催化剂条件下使用氢来完成，例如炭负载的钯，在酸(如乙酸)存在下，在一种合适的溶剂(如乙醇)里；b)使用活化物质R6CH2X(其中R6如上定义，X为离去基团，如Cl、Br、I或磺酰氧基，例如甲磺酰氧基、对甲苯磺酰氧(tosyloxy))将1-脱氧半乳野尻霉素(II)烷基化。该反应可以在一种溶剂中进行，例如在碱(例如吡啶)存在下的DMF；c)使用活化的酰基衍生物(例如酰基卤、酰基酸酐或混合酐)将1-脱氧半乳野尻霉素(II)的合适地保护的衍生物N-酰化，随后在合适的溶剂(如THF)里使用还原剂(如氢化铝锂)还原所得到的酰胺，随后脱保护所得的式(III)化合物 其中，R定义如式(I)，且P可以是相同的或不同的，P为羟基保护基，例如苯甲基或被取代的苯甲基。当P为苯甲基或被取代的苯甲基时，脱保护优选在氢气和催化剂(例如PdCl2或炭负载的钯)的存在下，在适当的溶剂(例如醇，如乙醇)中进行的。可以理解的是，当P为苯甲基或被取代的苯甲基且R为被取代的苯甲基时，还可以在这些条件下除去该R基得到式(II)化合物。因此，优选使用上述方法(a)或(b)制造式(I)化合物，其中R为被取代的苯甲基。
本发明还提供一种按照上述方法制造的式(I)的化合物。
在式(I)化合物的合成期间，可以将中间体中的不稳定的官能团，例如羟基、羧基和氨基，保护起来。在例如Protective Groups in Organic Chemistry，T.W.Greene and P.G.M.Wuts(Wiley-Interscience，New York，2nd edition，1991)中给出了各种不稳定基团的保护方法以及切断所得到的保护的衍生物的方法。
式(I)化合物可以单独制备，或作为化合物库(至少含2种)来制备，例如5～500种化合物，优选10～100种式(I)的化合物。式(I)化合物的库可以使用液相或固相化学通过多重平行合成，由本领域熟练的技术人员熟知的步骤来制备。
根据本发明的另一个方面，特提供一种化合物库(至少含2种式(I)化合物)或其药学上可接受的盐或前药。
式(I)化合物的药学上可接受的盐和前药可以通过本领域熟练的技术人员熟知的方法制备。
此处所述的任何新中间体化合物也落入了本发明的范围内。因此，根据本发明的另一个方面，提供了上述定义的式(III)化合物。
该药学上有效的式(I)化合物可以常规的剂量形式服用，该剂量形式是按照本领域已知的常规方法通过将式(I)化合物(“活性成分”)与标准药学载体、赋形剂或稀释剂混合得到的。这些步骤可以包括混合、造粒和压缩或溶解以适应于所需要的制剂。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种药物组合物，其包括式(I)化合物以及一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂。
可以在进行所欲治疗的疾病的治疗的同时、或者单独、或随后服用该活性成分或药物组合物。
可以通过任何用于服用药物的常规路线给患者服用该活性成分或药物组合物，例如可以采用口服给药(包括面颊给药、舌下给药)、局部给药(包括透皮给药)、经鼻给药(包括吸入给药)、直肠给药、阴道给药或非肠道给药(包括皮下给药、筋肉给药、静脉给药或真皮给药)的形式给动物(包括人)给药。在任何给定的情形中最适宜的路线取决于该特定的化合物或药物组合物、对象、疾病的性质和严重程度以及对象的物理状态。这种组合物可以通过药物技术中任何已知的方法来制备，例如通过将活性成分与载体、赋形剂和/或稀释剂混合。
用于口服给药的药物组合物可以离散的形式，例如胶囊剂或药片；粉末或颗粒；在水中或非水液体中的溶液或悬浮液；可食用的泡沫或鞭；或者水包油液体乳液或油包水液体乳液。
口服的药片和胶囊可以是单位剂量形式，并且可以包含常规赋形剂，例如粘合剂，例如糖浆、阿拉伯胶、凝胶、山梨糖醇、黄蓍胶、或聚乙烯吡咯烷酮；填充剂，例如乳糖、糖、玉米淀粉、磷酸钙、山梨糖醇或甘氨酸；压片润滑剂，例如硬脂酸镁、滑石粉、聚乙二醇或二氧化硅；分解质，例如马铃薯淀粉；或可接受的润湿剂例如十二烷基硫酸钠。可以通过常规的药物实践中已知的方法涂布该片剂。口服液体制剂可以是例如水溶性或油溶性的悬浮液、溶液、乳液、糖浆或酏剂的形式，或者可以是在使用前与水或其他的适宜的载体重组的干燥制品的形式存在。这种液体药剂可以包含常规添加剂，例如悬浮剂，例如山梨糖醇、纤维素、葡萄糖浆、凝胶、羟基乙基纤维素、羧甲基纤维素、硬脂酸铝凝胶或氢化食用脂肪、乳化剂，例如卵磷脂、单油酸山梨醇酐酯、或阿拉伯胶；非水溶性载体(其可以包括食用油类)，例如杏仁油、油性酯例如丙三醇、丙二醇、或乙醇；防腐剂，例如甲基或丙基对羟基苯甲酸酯或山梨酸，和，如果需要，常规的香味剂和着色剂。
用于局部给药的药物组合物可以配制成膏剂、乳膏、悬浮液、洗涤剂、粉末、溶液、浆糊、凝胶剂、浸渍敷料、喷雾剂、烟雾剂或油类，并且可以包含适当的常规添加剂，例如防腐剂、溶剂，以协助药物渗透，和膏剂或乳膏形式的润肤剂。这种应用包括对眼部的应用或者其他的外部组织(例如嘴和皮肤)的应用，并且该组合物优选被用作局部膏剂或乳膏。当配制成膏剂时，该活性成分可以与石蜡或者可与水混溶的软膏基质一起使用。或者，可以将该活性成分与水包油乳膏基质或油包水基质一起配制成乳膏。该组合物还可能包含相容的常规载体，例如乳膏或软膏基质和用于洗涤剂的乙醇或油醇。
用于眼部局部给药的药物组合物包括其中活性成分被溶解或悬浮在适当的载体，特别是水溶性溶剂中的滴眼剂。
用于口中局部给药的药物组合物包括糖锭、锭剂和漱口剂。
用于透皮局部给药的药物组合物可以是用于与使用者的表皮保持密切接触一段时间的离散的碎片形式。例如，可以通过Pharmaceutical Research，3(6)，318，(1986)中所通常描述的离子电渗法从该碎片释放该活性成分。
其中载体为固体的用于经鼻给药的药物组合物包括粒径为例如20～500微米的粗粉，所述的粗粉通过快速吸入通过鼻部通道从粉末容器中向鼻部接近。其中载体为液体的适宜的用于鼻喷入法或滴鼻剂形式给药的组合物包括该活性成分的水溶液或油溶液。
通过吸入给药的药物组合物包括可通过各种形式的计量剂量加压烟雾剂、喷雾器吹药器产生的微细颗粒粉末或烟雾。
用于直肠给药的药物组合物可以是栓剂或灌肠剂的形式。栓剂将包含常规栓剂基质，例如可可油或其他的甘油酯。
用于阴道给药的药物组合物可以是子宫托、棉塞、乳膏、凝胶剂、浆糊、泡沫或喷雾组合物的形式。
用于肠胃外投药法给药的药物组合物包括水溶性或非水溶性的灭菌注射液，其包含抗氧化剂、缓冲剂、杀菌剂以及使得该制剂与用药者的血液呈等离子性的溶质；以及可以包含悬浮剂和增稠剂的水溶性或非水溶性的灭菌悬浮液。该组合物可以存在于单剂量或多剂量容器中，例如密封安瓿瓶和管形瓶，并且可以使用之前保存在一种仅需要加入灭菌液体载体，例如注射用水中的冷冻干燥(冻干)条件下。可以从灭菌粉末、颗粒和片剂制备临时的注射溶液或悬浮液。
对于肠胃外给药而言，流体单位剂量形式是使用活性成分和灭菌载体(例如水)制备的。取决于所使用的载体和粘度，该活性成分可以是被悬浮或溶解于该载体中。在制备溶液中，在被填充导适宜的管形瓶或安瓿瓶中并密封之前，可将该活性成分溶解于注射用水中。
优选，可与将例如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂等试剂溶解于该载体中。为了提高稳定性，可以在填充到该管形瓶中之后将该组合物冷冻并在真空条件下除去水份。然后将该冻干的粉末密封到该管形瓶中，并且可以在使用之前将一个注射用水的伴行管形瓶用于重组。非肠道悬浮液是通过一种基本上相同的方式制备的，不同之处仅在于将该活性成分悬浮在载体中以代替被溶解，并且不能通过过滤完成灭菌。可以通过在悬浮与该灭菌载体中之前将该活性成分暴露在环氧乙烷之下进行灭菌。优选在该药物中包括表面活性剂或湿润剂以促进该活性成分的均匀分布。
优选将本发明的药物组合物制成口服给药的形式。
应当理解的是，除了上述特别指出的活性成分之外，考虑到所讨论的制剂的类型，该组合物还可能包含本领域常见的其他试剂，例如适合用于口服给药的组合物可以包括调味剂。除了本发明的化合物之外，它们还可能包含治疗活性制剂。在制剂中可以存在大约1％～大约98％的这种载体。更常见的是载体至多制剂的大约80％。
该组合物可以包含0.1重量％，例如10～60重量％的活性物质，这取决于给药的方法。
药物组合物可以每一剂量包含预定量的活性成分的单位剂量的形式存在。该单位可包括例如0.1mg/kg～750mg/kg，优选0.1mg/kg～10mg/kg，其取决于接受治疗的状况、给药途径和年龄、体重和患者条件。优选的单位剂量组合物为其中包含日剂量或亚剂量、或适当馏分的活性成分。
本领域技术人员将能够认识到活性成分的最佳数量和单独剂量的间隔将取决于所治疗的疾病的程度、以及给药的形式、路线和部位、以及特定的治疗对象，并且，这种可以通过常规方法测定这种最佳条件。本领域技术人员还可以理解的是，本领域技术任意可以使用常规的治疗过程测试来决定最佳的治疗过程，即，预定天数内所给予的活性成分的剂量数。
当在上述剂量范围内服用式(I)化合物时，并未显示出毒理学作用。
本发明的化合物在它们能够抑制葡糖苷酰鞘氨醇合酶这一点上是有用的。因此，本发明的化合物可被用于多种糖脂贮积病，例如Gaucher氏病、Sandhoff氏疾病、泰-萨氏(Tay-Sachs)病、法夫里(Fabry)病、GM1神经节苷脂沉积症等等。此外，这些化合物还可被用于其中发生糖脂累积的疾病，例如Niemann-Pick病、粘多糖贮积症(MPSI、MPSIIIA、MPSIIIB、MPSVI和MPSVII，优选MPSI)、IV型粘多糖症和α-甘露糖苷过多症，的治疗。
通常，本发明的化合物还可以用于其中糖脂合成不正常的癌症，例如脑瘤、神经母细胞瘤、恶性黑色素瘤、格腊维次氏瘤和多耐药的癌症，的治疗。
本发明的化合物还可以用于治疗由于感染性微生物所引起的疾病的治疗，其中在该疾病中，使用使用细胞表面糖脂作为该感染性有机体本身的受体或者通过该感染性有机体造的毒素的受体(例如用于附着和/或侵入到宿主细胞之上/之内)。
本发明的化合物还可以用于治疗由其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性有机体引起的疾病，例如病原霉菌(例如，新型隐球菌)、病毒感染(例如，需要宿主细胞酶来合成并适当折叠它们的病毒被膜糖蛋白的病毒)或病毒(从体内宿主细胞膜获得它们的被膜的一部分)的治疗。GCS抑制可以导致一种或多种病毒被膜糖蛋白非正常的糖处理过程(glycoprocessing)或误折叠(misfolding)，抑制病毒分泌、或抑制该病毒与其目标细胞的非正常的病毒融合。适合例如但不限于由下列病毒引起的病毒感染的治疗黄热病病毒和瘟病毒，例如丙型肝炎病毒、黄热病毒、登革热病毒1-4、日本脑炎病毒、澳洲墨莱溪谷脑炎病毒、罗西奥病毒、西尼罗河热病毒、St.路易脑炎病毒、蜱传播的脑炎病毒、羊跳跃病病毒、玻瓦桑病毒、鄂木斯克出血热病毒和科萨努尔森林病病毒；肝脱氧核糖核酸病毒，例如乙型肝炎病毒；副粘病毒，例如呼吸道合胞病毒或反向病毒，例如艾滋病毒。
本发明的化合物还可被用于其中发生过度的糖脂合成的疾病的治疗，所述疾病包括但不限于动脉粥样硬化、多囊肾疾病和糖尿病性的肾过度生长。
本发明的化合物还可以用于神经元疾病(例如阿尔茨海默氏病和癫痫症)和神经元变质性疾病(例如帕金森病)的治疗。
本发明的化合物还可以用于神经元损害(例如脊髓损伤或中风)的治疗。
本发明的化合物还可以用于可逆地引起男性不育症。
本发明的化合物还可以用于肥胖的治疗。
本发明的化合物还可以用于炎症性疾病或与巨噬细胞的恢复或活化相关的病症，包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn氏病、哮喘和脓血症，的治疗。
因此，在其他的方面，本发明提供(i)式(I)化合物在制造用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶的抑制剂的药剂中的用途。
(ii)式(I)化合物在制造用于治疗糖脂贮积病的药剂中的用途。可被治疗的糖脂贮积病的实例包括但不局限于、戈谢病(Gaocher)、山霍夫氏(Sandhoffs)病、泰-萨氏(Tay-Sachs)病、法夫里(Fabry)疾病或GM1神经节苷脂沉积症。
(iii)式(I)化合物在制造用于治疗和A型和C型Niemann-Pick病的药剂中的用途。
(iv)式(I)化合物在制造用于治疗I型粘多糖贮积病、IIIA型粘多糖贮积病、IIIB型粘多糖贮积病、VI型粘多糖贮积病或VII型粘多糖贮积病中的药物中的用途。优选该化合物用于治疗I型粘多糖贮积病。
(v)式(I)化合物在制造用于治疗α-甘露糖苷过多症或IV型粘多糖症的药物中的用途。
(vi)式(I)化合物在制造用于治疗其中糖脂合成不正常的癌症，包括但不限于大脑癌症、神经元癌症、神经母细胞瘤、格腊维次氏瘤、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤和多耐药的癌症，的药物中的用途。
(vii)式(I)化合物在制造用于治疗阿尔茨海默氏病、癫痫症或中风的药物中的用途。
(viii)式(I)化合物在制造用于治疗帕金森症的药物中的用途。
(ix)式(I)化合物在制造用于治疗脊椎伤损的药物中的用途。
(x)式II化合物在制造用于治疗由感染性微生物引起的疾病的药物中的用途，其中所述的微生物利用细胞表面上的糖脂作为有机体本身或者通过有机体产生的毒素的受体。
(xi)式(I)化合物在制造用于治疗由其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性有机体引起的疾病，例如病原霉菌新型隐球菌，的药物中的用途。
(xii)式(I)化合物在制造用于治疗与不正常的糖脂合成相关的疾病，包括但不限于多囊肾疾病、糖尿病性肾过度生长和动脉粥样硬化，的药物中的用途。
(xiii)式(I)化合物在制造用于治疗可通过服用神经节苷脂，例如GM1神经节苷脂治疗的疾病的药物中的用途。这种疾病的实例为帕金森氏病、中风和脊髓损伤。
(xiv)式(I)化合物在制造用于可逆地引起男性不育的药剂中的用途。
(xv)式(I)化合物在制造用于治疗肥胖的药物，例如作为食欲抑制剂的药物中的用途。
(xvi)式(I)化合物在制造用于治疗炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症，包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn疾病、哮喘和脓血症的药物中的用途。
(xvii)一种用于治疗糖脂贮积病，例如Gaucher病、Sandhoff病、泰-萨氏病或GM1神经节苷脂沉积症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xviii)一种用于治疗A型和C型Niemann-Pick氏病的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xix)一种用于治疗I型粘多糖贮积病、IIIA型粘多糖贮积病IIIB型粘多糖贮积病、VI型粘多糖贮积病或VII粘多糖贮积病的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xx)一种方法用于治疗α-甘露糖苷过多症或IV型粘多糖症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxi)一种用于治疗其中糖脂合成不正常的癌症，包括但不限于大脑癌症、神经元癌症、格腊维次氏瘤、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤和多耐药性癌症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxii)一种用于治疗阿尔茨海默氏病、癫痫症或中风的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxiii)一种用于治疗帕金森病方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxiv)一种用于治疗脊椎损伤的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxv)一种治疗由感染性微生物所引起的疾病的方法，其中所述的微生物利用细胞表面上的糖脂作为有机体本身或者通过有机体产生的毒素的受体，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物。
(xxvi)一种治疗由其中葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性微生物引起的疾病，例如病原霉菌新型隐球菌或病毒，的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxvii)一种于治疗与不正常的糖脂合成相关的疾病，包括但不限于多囊肾疾病、糖尿病性肾过度生长和动脉粥样硬化，的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxviii)一种用于治疗可通过服用神经节苷脂，例如GM1神经节苷脂治疗的疾病的方法，其包括给患者服用有效量的式II化合物的步骤。这种疾病的实例为帕金森氏病、中风和脊髓损伤。
(xxix)一种用于可逆地引起男性哺乳动物不育的方法，其包括给所述的雄性哺乳动物服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxx)一种方法用于治疗肥胖的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
(xxxi)一种用于治疗炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症，包括但不限于类风湿性关节炎、Crohn疾病、哮喘和脓血症的方法，其包括给患者服用有效量的式(I)化合物的步骤。
本发明还提供了式(I)化合物用于治疗上述疾病和病症的用途。
在本说明书中引用的所有的出版物，包括但不限于专利和专利申请，通过引用的方式包括在本申请中，并且每个单独的出版物被具体地且单独地通过引用的方式被包括在本申请中，使得本申请看上去得到了充分的阐述。
现在参照下述实施例对本发明进行说明，但这些实施例仅仅是说明性的，并且不可以认为这些实施例是对本发明的范围的限制。
实施例1(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[[4-(苯基甲氧基)苯基]甲基]； 搅拌溶有(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)(52mg，0.32mmol)、乙酸(34mg，0.57mmol)和4-(苯基甲氧基)苯甲醛(210mg，1.06mmol)的甲醇溶液(3ml)，加入(聚苯乙烯基甲基)三甲铵硼氢化氰(180mg，0.77mmol)。搅拌24小时后，加入乙酸(54mg，0.90mmol)并再次搅拌反应混合物5天。滤出树脂，并用4倍体积的水稀释溶液，然后加入浓缩氨水碱化。所得乳剂装入疏水性树脂的短塞子上(Supelco Diaion HP-20SS，1g)。[该树脂在使用前已经用甲醇润湿并用水平衡]。用水洗脱该树脂，并用50～80％甲醇水溶液冲洗产物。将含溶液的产物直接装入酸式Dowex 50X4-200树脂(1.5g)的塞子上。用甲醇(20ml)洗脱该树脂以除去非碱性副产品。然后用甲醇(20ml)和浓缩的氢氧化铵(10ml)洗脱标题化合物。所得溶液浓缩(1ml)，然后冻干得到白色固体的标题化合物(50mg，43％)。1H NMR(d4-甲醇)δ1.81(1H，t，J＝10.7Hz)，2.35-2.41(1H，m)，2.88(1H，dd，J＝4.9，11.3Hz)，3.18-3.36(2H，m)，3.73(1H，ddd，J＝4.9，9.8，9.8Hz)，3.88-4.06(4H，m)，5.07(2H，s)，6.94(2H，d，J＝8.7Hz)，7.24-7.46(7H，m)。MS m/z 360.2(M+H)+。
生物评价本发明的化合物可按照下述试验检测其生物活性GCS的抑制基本上按照Platt.等，J.Biol.Chem.，(1994)，269，27108中所述的方法进行GCS的抑制的评价，在昆虫细胞中表达人重组GCS的酶源。
非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶的抑制基本上按照Overkleeft，H.S.等，J.Biol.Chem.，(1998)273，26522-26527所述的方法进行非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶的抑制的评价，不同之处在于使用MCF7(人类乳岩细胞株)的完整细胞提取物以代替脾的薄膜悬浮液作为酶源；浓度为5mM而不是3mM；使用4-MUβ-糖苷作为基质并且使用0.2M柠檬酸盐/磷酸(pH5.8)以代替McIlvaine缓冲剂。
表1显示本发明化合物抗人类GCS和非溶酶体-β-葡糖脑苷脂酶的IC50数据表1
通过测量葡糖苷酰鞘氨醇(GlcCer)消耗来评价基于IC50细胞的GCS抑制使用不同的浓度(0；0.01；0.05；0.25；1.25和6.25μM)的用于测试的本发明化合物培养人类乳房的分泌薄壁细胞(MCF-7)5～7天。收获该细胞并萃取总细胞脂质。使用本领域熟练技术人员所熟知的方法，通过在DIPE/1-丁醇/盐水悬浮液中进行分配以分离中性糖脂。使用本领域熟练技术人员所熟知的方法，通过高效薄层层析法(HPTLC)使用非极性的TLC条件(氯仿∶甲醇∶0.2％CaCl2；65∶35∶8)分离该中性糖脂提取物。对GlcCer带进行显色并立即扫描TLC板。相对于GlcCer标准，使用Scion图像软件对样品中的GlcCer进行定量。这使得基于细胞的IC50能够被用于计算本发明化合物GCS抑制。
权利要求
1.一种式(I)的化合物或其药学上可接受的盐或前药 其中R是C1-3烷基Ar1，Ar1为苯基或吡啶基；其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1～或2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；且Ar1苯基被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代；其中吡啶基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、SOnR2、SO2N(R1)2、N(R5)2、N(R1)COR2、N(R1)SOnR2、F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3、C1 -6烷基、C0-6烷基Ar2、C2-6烯基Ar2和C3-6炔基Ar的取代基取代，其中一个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1苯基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1或2个选自O、S和NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代；R1是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R1)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个其他选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；R2被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基；R3是H、或C1-6烷基；R4是H、C1-6烷基、或C0-3烷基Ar4；R5是H、被OH、Ar3、或C1-6烷基Ar3任选取代的C1-6烷基、或基团N(R5)2形成一个五-～十-员杂环基，其任意包含一个或多个选自O、S和NR3的杂原子且被一个桥氧基任选取代；Ar2和Ar3为独立地苯基、或含有至多3个选自O、S和NR3杂原子的五-～十-员杂芳基，其可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；Ar4是苯基或吡啶基，它们可被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代；n为0、1、2；前提是该化合物不是a)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，1-[(1，1’-联苯)-4-基甲基]-2-(羟甲基)；b)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧苯基)甲基]；c)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲硫苯基)甲基]；d)(2R，3S，4R，5S)-乙酰胺，N-[4-[[3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)-1-哌啶基]甲基]苯基]；或e)(2R，3S，4R，5S)-3，4，5-哌啶三醇，2-(羟甲基)-1-[(4-甲氧基-3-甲基苯基)甲基]。
2.一种如权利要求1所述的化合物，其中R是C1烷基Ar1。
3.一种如权利要求1或2所述的化合物，其中Ar1是苯基，其中苯基为如权利要求1所定义的取代的苯基。
4.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可被选自O、S、NR3的杂原子所取代，前提是当杂原子为O时，至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开；或者Ar1吡啶基上的两个相邻取代基共同形成一个稠合的五-或六-员饱和或不饱和环，其中该环任选地包含1～或2个选自O、NR4的杂原子且被一个或多个桥氧基、C1-6烷基和C0-3烷基Ar4任选取代，且Ar1苯基任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代。
5.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar1为苯基，其中苯基被一个或多个选自CN、CON(R1)2、N(R5)2、C0-6烷基Ar2的取代基取代，其中一个或多个烷基链的-CH2-基团可替换为O，前提是至少有两个-CH2-基团将它与烷链中的其他O原子分隔开，且Ar1苯基任选被一个或多个选自F、Cl、Br、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的其他取代基所取代。
6.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar2是被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
7.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中R1是H、C1-6烷基Ar3。
8.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中R4是H、C1-6烷基。
9.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中Ar3是被一个或多个选自F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OR3和C1-6烷基的取代基任选取代的苯基。
10.一种如前述权利要求任一项所述的化合物，其中R5是C1-6烷基。
11.一种如实施例1所述的式(I)的化合物或其药学上可接受的盐和前药。
12.用作药品的如前述权利要求任一项所述的化合物。
13.一种包括如权利要求1～11任一项所述的式(I)化合物的药物组合物，其与一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂混合在一起。
14.一种制备如权利要求1～11任一项所述的式(I)化合物的步骤，其包括a)式R6CHO(，其中R6是C0-2烷基Ar1，Ar1如权利要求1所定义，)的醛与1-脱氧半乳野尻霉素[2-(羟甲基)-3，4，5-哌啶三醇，(2R，3S，4R，5S)](II)还原胺化 b)使用活化物质R6CH2X将1-脱氧半乳野尻霉素(II)烷基化，其中R6定义如上，X为离去基团；或c)使用活化的酰基衍生物将1-脱氧半乳野尻霉素(II)的保护的衍生物N-酰化，随后使用还原剂还原所得到的酰胺并脱保护。
15.如权利要求1～11任一项所述的式(I)化合物在制造用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶的抑制剂的药剂中的用途。
16.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗糖脂贮积病的药剂中的用途。
17.如权利要求16所述的用途，其中糖脂贮积病是戈谢病、山霍夫氏病、泰-萨氏病、法夫里疾病或GM1神经节苷脂沉积症。
18.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗C型Niemann-Pick病、I型粘多糖贮积病、IIIA型粘多糖贮积病、IIIB型粘多糖贮积病、VI型粘多糖贮积病、VII型粘多糖贮积病、α-甘露糖苷过多症、IV型粘多糖症中的药物中的用途。
19.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗其中糖脂合成不正常的癌症的药物中的用途。
20.如权利要求19所述的用途，其中糖脂合成不正常的癌症是大脑癌症、神经元癌症、神经母细胞瘤、格腊维次氏瘤、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤和多耐药的癌症。
21.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗阿尔茨海默氏病、癫痫症、中风、帕金森氏病和脊髓损伤的药物中的用途。
22.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗由感染性微生物引起的疾病的药物中的用途，其中所述的微生物利用细胞表面上的糖脂作为有机体本身或者通过有机体产生的毒素的受体，或葡糖苷酰鞘氨醇的合成是必要或重要的过程的感染性有机体。
23.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗与不正常的糖脂合成相关的疾病的药物中的用途。
24.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于可通过服用神经节苷脂来治疗可治病症的药物中的用途。
25.如权利要求24所述的用途，其中该病症可通过服用GM1神经节苷脂治疗。
26.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于可逆地引起男性不育的药物中的用途。
27.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗肥胖的药物中的用途。
28.如权利要求1～11任一项所述的化合物在制造用于治疗炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症的药物中的用途。
29.如权利要求28所述的用途，其中炎症性疾病或与巨噬细胞恢复或活化相关的病症是类风湿性关节炎、克罗恩氏(Crohn)疾病、哮喘和脓血症。
30.一种式(III)的化合物 其中R定义如权利要求1，且P可以是相同的或不同的，P为羟基保护基。
全文摘要
式(I)的化合物其中R为各种取代基，用作葡糖苷酰鞘氨醇合酶抑制剂。
文档编号A61K31/445GK1910150SQ200580002309
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月11日 优先权日2004年1月14日
发明者大卫·艾恩·卡特尔·斯科伯斯, 迈克尔·格莱恩·奥查德 申请人:埃科特莱茵药品有限公司
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