[0002]本发明一般涉及取代氮杂螺环衍生物及这类化合物在治疗组氨酸H3受体 调节应答性病症方面的应用。本发明进一步涉及用这类化合物做探针在检测和定位组 氨酸H3受体上的应用。

[0003]激素和神经递质常常通过活细胞表面的特异性受体蛋白来调节众多生物功 能。其中许多受体通过激活偶联的鸟苷三磷酸结合蛋白(G蛋白)进行细胞内信号转 导；这类受体通称为G蛋白偶联受体或GPCRs。GPCRs在调节细胞和器官功能方面 的这一重要功能吸引研究者们致力于将这些受体作为新药物制剂攻击目标的研究中。

[0004]组氨酸是一种通过特异性细胞表面GPCRs进行信号转导的多功能化学递 质。目前已鉴定出四种组氨酸受体亚型：H1、H2、H3和H4。组氨酸H3受体是最早 在中央神经系统内发现的突触前GPCR，但在周围的神经系统内也发现有少量组氨酸 H3受体存在。已经报道，在各种机体内均有编码H3受体的基因，包括人在内(见 Lovenberg等(1999)Molecular Pharmacology 55：1101-07)，而且有可能是该基因的 选择性剪接导致多种亚型出现。组氨酸H3受体是自受体或异受体，激活后，促使大 脑神经元释放的神经递质(包括组氨酸、乙酰胆碱、去甲肾上腺素和谷氨酸盐)减少。 组氨酸H3受体参与调节睡眠和清醒、摄食和记忆等过程。

[0005]组氨酸H3受体拮抗剂会促进脑中组氨酸和其他神经递质的合成与释放量增 加，使清醒(wakefulness)时间延长、认知过程改善、摄食量下降，以及前庭反射恢复 正常。这类拮抗剂例如可用于治疗中央神经系统紊乱，如阿尔茨海默氏病、帕金森病、 精神分裂症、情绪和注意力变化包括注意力缺乏多动障碍和注意力缺乏症，记忆和学习 障碍、认知障碍(如精神病理学范畴的轻度认知障碍和认知缺陷)、癫痫症、偏头痛、 睡眠和清醒调节相关性障碍，以及用于治疗和预防肥胖、进食障碍、糖尿病、眩晕、运 动病和过敏性鼻炎等病症。

[0006]因此，需要开发新的H3受体调节剂。本发明可实现这一需求，并提供其他 相关有益效果。

[0007]某些方面，本发明提供下式I所示的取代氮杂螺环衍生物及其药物学上可接 受的盐、溶剂化物和酯：式I
式I中：
Z是CHR3或NR4；
每个m独立为0、1、2或3；
R1是C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、(C3-C8环烷基)C0-C2烷基或(3-8元杂环 烷基)C0-C2烷基，其中各基团可被任选取代，优选地取代有0-4个独立选自氧代、硝 基、卤素、氨基、氰基、羟基、氨基羰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C1-C6卤代烷基、 C1-C6卤代烷氧基、C1-C6烷硫基、C2-C6烷基醚、C1-C6烷酰基、单或二(C1-C6烷基)氨 基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基、C3-C7环烷基和3-7元杂环烷基的取代基；R1中不含 -COOH基团；
每个R2独立表示0-4个取代基；如果有取代基的话，该取代基优选地独立选自C1-C3 烷基和C1-C3卤代烷基；
R3是：
(i)C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷基磺 酰基、C1-C6烷酰基、C1-C6烷氧基羰基、单或二(C1-C8烷基)氨基、单或二(C1-C8烷基) 氨基羰基或者单或二(C1-C8烷基)氨基磺酰基，其中各基团可被任选取代，优选地取代有 0-4个独立选自Ra的取代基；或
(ii)式W-Y-X-所示的基团；
R4是：
(i)C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6烷酰基、C1-C6 烷氧基羰基、单或二(C1-C6烷基)氨基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基或者单或二(C1-C6 烷基)氨基磺酰基，其中各基团可被任选取代，优选地取代有0-4个独立选自Ra的取代 基；或
(ii)式W-Y-所示的基团；
W是C3-C10环烷基、3-10元杂环烷基、6-10元芳基或5-10元杂芳基，其中各基团 可被任选取代，优选地取代有0-4个或1-4个独立选自Ra的取代基；
Y是无或C1-C6亚烷基；
X是无、NH、S、SO2或O；以及
每个Ra独立为：
(i)卤素、氰基、羟基、氨基、硝基、氨基羰基或氧代；
(ii)C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、(C3-C8环烷基)C0-C4烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8 烷氧基羰基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷基磺酰基、单或二(C1-C8烷基)氨基、单或二(C1-C8 烷基)氨基羰基或者单或二(C1-C8烷基)氨基磺酰基；其中各基团可被任选取代，优选地 取代有0-4个独立选自卤素、氧代、氨基、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C1-C8烷氧基的取 代基；或者
(iii)(6-10元芳基)-L-或(5-10元杂环)-L-(其中L是共价单键)、O、SO2、C(＝O)、 (CH2)n-NH-C(＝O)或(CH2)n-O-C(＝O)，n是0、1或2；其中每个芳基或杂环可被任选取代， 优选地取代有0-3个独立选自以下基团的取代基：
(a)卤素、氰基、羟基、氨基、硝基、氨基羰基、氧代、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷 基、C1-C6氨基烷基、C2-C6烷基醚、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷酰基、 C1-C6烷基磺酰基、单或二(C1-C6烷基)氨基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基或者单或二 (C1-C6烷基)氨基磺酰基；
(b)(5-10元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-，其中p是0或1，其杂环烷基取代有0-3 个独立选自卤素、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C1-C4烷氧基和C2-C4烷基醚的取代基；以及
(c)那些与若干原子相连形成可被任选取代的、5-6元部分饱和或全部饱和稠环的基 团(例如取代有0-2个独立选自氧代和C1-C4烷基的取代基)。

[0008]在某些方面，本文提供的取代氮杂螺环衍生物是组氨酸H3受体调节剂，根 据组氨酸诱导H3受体GTP结合试验确定，它对组氨酸H3受体，优选为人H3受体的 Ki不超过4微摩尔、1微摩尔、500纳摩尔、100纳摩尔、50纳摩尔或10纳摩尔。

[0009]在某些方面，本文提供的化合物标记有可测标志物(如用放射性同位素标记 或与荧光素结合)。

[0010]在某些方面，本发明进一步提供药物组合物，其包含至少一种本文所述的取 代氮杂螺环衍生物和生理学上可接受的载体或赋形剂。

[0011]在另外一些方面，本发明提供了调节H3受体活性的方法，其包括：将表达 H3受体的细胞(神经元)与本文所述的至少一种H3受体调节剂接触。这种接触可以在 体内或体外进行，一般使用足以改变H3受体GTP结合的化合物浓度进行体外接触(如 使用本文实施例7或实施例8中叙述的试验进行)。

[0012]本发明进一步提供治疗患者的H3受体调节应答性病症的方法，其包括给患 者给用至少一种治疗有效量的H3受体调节剂。这类病症例如包括：注意力缺乏症、注 意力缺乏多动障碍、痴呆症、精神分裂症、认知障碍(包括轻度认知障碍)、癫痫症、 偏头痛、白天过度嗜睡(EDS)和相关障碍如倒班工作睡眠障碍、时差症、发作性睡病、 睡眠呼吸暂停症、过敏性鼻炎、眩晕症、运动病、记忆障碍如阿尔茨海默氏病、帕金森 病、肥胖症、进食障碍、糖尿病、疲劳，以及疲劳相关病症，如睡眠/疲劳症、围绝经期 激素变化引起的睡眠障碍、帕金森相关性疲劳、多发性硬化症相关性疲劳和化疗引起的 疲劳。

[0013]在另外一些方面，本发明提供了确定样品内H3受体存在与否的方法，其包 括：(a)在能使H3受体调节剂与H3受体结合的条件下，使样品与本文所述的H3受 体调节剂发生接触；和(b)检测与H3受体结合的H3调节剂水平。

[0014]本发明还提供了带有包装的药物制剂，其包含：(a)本文所述的装在容器 内的药物组合物；和(b)指导如何使用该组合物治疗一种或几种H3受体调节应答性 病症(如本文所列举的病症)的说明书。

[0015]在另一方面，本发明提供了制备本文所述化合物(包括中间体)的方法。

[0016]参照以下详细说明，本发明的这些和其他方面将会显而易见。

[0017]如上所述，本发明提供了取代氮杂螺环衍生物。这类化合物可在体内或体 外使用以在各种不同情况下调节H3受体的活性。术语

[0018]本文化合物一般采用标准命名法描述。应当理解，具有不对称中心的化合 物包括其所有的光学异构体及其混合物(除非另外指明)。另外，具有碳碳双键的化 合物可以是Z型或E型，除非另外指明，本发明包括这些化合物的所有异构形式。一 种化合物具有各种不同的互变异构体形式时，所列举的化合物并不限于任何一种具体 的互变异构体，而是要涵盖所有互变异构体形式。本文中某些化合物用含有变量(如 R1、X、n)的通式表示。除非另外指明，该化学式中各个变量均独立定义，化学式中 出现不止一次的任何变量在每次出现时均被独立定义。

[0019]本文中，术语“取代氮杂螺环衍生物”涵盖式I所示的所有化合物(还有 式II-V及其亚式所示化合物)，其中包括这些化合物的任何对映异构体、外消旋体和 立体异构体，以及这些化合物的药物学上可接受的盐、溶剂化物(如水合物)和酯。

[0020]本文列举的化合物的“药物学上可接受的盐”是指在接触人或动物组织时 不会产生过高毒性或致癌性并且最好不会出现发炎、过敏性反应或者其他问题或并发 症的酸式盐或碱式盐。这类盐包括碱性残基如胺的无机和有机酸式盐，以及酸性残基 如羧酸的碱金属盐或有机盐。在盐形成时使用的具体的药物学上可接受的阴离子来自： 包括但不限于乙酸盐、2-乙酰氧基苯甲酸盐、抗坏血酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、溴 化物、依地酸钙、碳酸盐、氯化物、柠檬酸盐、二氢氯化物、二磷酸盐、酒石酸氢盐、 依地酸盐、乙基琥珀酸盐(estolate)、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、 谷氨酸盐、羟基乙酸盐、α-羟乙酰对氨基苯砷酸盐、己基间苯二酚盐(hexylresorcinate)、 哈胺(hydrabamine)、氢溴化物、氢氯化物、氢碘化物、羟基马来酸盐、羟基萘酸盐、 碘化物、羟乙基磺酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、苹果酸、马来酸、扁桃酸盐、甲基溴、 甲基硝酸盐、甲基硫酸盐、粘液酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、双羟萘酸盐、泛酸盐、苯 乙酸盐、磷酸盐、聚半乳糖醛酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、次醋酸盐、琥珀 酸盐、氨基磺酸盐、对氨基苯磺酸盐、硫酸盐、磺酸盐，其包括苯磺酸盐、樟脑磺酸 盐、乙烷-1，2-二磺酸盐、乙烷磺酸盐、2-羟基乙基磺酸盐、甲烷磺酸盐、三氟甲烷磺 酸盐和对甲苯磺酸盐，鞣酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐和三乙碘化物。同样，用来生成 盐的药物学上可接受的阳离子来自：包括但不限于铵、双苄基乙撑二胺、氯普鲁卡因、 胆碱、二乙醇胺、乙撑二胺、葡甲胺、普鲁卡因，以及金属，如铝、钙、锂、镁、钾、 钠和锌。本领域的普通技术人员清楚，本文提供的化合物还具有其他药物学上可接受 的盐。一般来说，药物学上可接受的酸式或碱式盐可通过任何传统的化学方法从含有 碱性部分或酸性部分的母体化合物合成。简单来说就是，将这些化合物的游离的酸或 碱形式与按化学计量定量的合适的碱或酸置于水或有机溶剂或者两者的混合物中反 应，即可制备出这些盐；一般来说，最好使用乙醚、醋酸乙酯、乙醇、甲醇、异丙醇 或乙腈等非水介质。

[0021]显而易见，本文提出的每一种化合物都可以(但不是必须)制成溶剂化物 (如水合物)或非共价复合物。此外，这些化合物的各种不同的晶型和多形体也都包 含在本发明的范围内。而且本文还提供了所列举化学式所示化合物的前体药物。“前 体药物”是指这类化合物不能完全满足本文所述化合物的结构要求，但在患者施用后 经体内修饰可生成本文所提供化学式的化合物。例如，前体药物可以是本文所提供化 合物的乙酰化衍生物。前体药物包括的化合物中，连在任何基团上的羟基、胺基或疏 基会在哺乳动物受治对象使用后，被切除而分别形成游离的羟基、氨基或巯基。前体 药物例如包括但不限于本文所提供化合物中的醇和胺官能团的乙酸盐、甲酸盐和安息 香酸盐衍生物。本文所提供化合物的前体药物的制备：将本文所提供化合物中的官能 团按一定方法进行修饰，修饰部分在体内被切除，生成母体化合物。

[0022]本文使用的术语“烷基”是指直链或支链饱和脂肪烃。烷基包括含有1-8 个碳原子(C1-C8烷基)、1-6个碳原子(C1-C6烷基)和1-4个碳原子(C1-C4烷基) 的基团，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、2-戊基、 异戊基、新戊基、己基、2-己基、3-己基和3-甲基戊基。“C0-C4烷基”是指单个共价 键(C0)或含1-4个碳原子的亚烷基。

[0023]“亚烷基”是指二价烷基。C1-C4亚烷基是指含1-4个碳原子的亚烷基。C0-C4 亚烷基是指单个共价键或含有1-4个碳原子的亚烷基。

[0024]“烯基”是指含有至少一个不饱和碳碳双键的直链或支链烯烃基团。烯基 包括分别含有2-8个、2-6个或2-4个碳原子的C2-C8烯基、C2-C6烯基和C2-C4烯基， 如乙烯基、烯丙基、异丙烯基。“炔基”是指具有一个或多个不饱和碳碳键、其中至 少一个碳碳键为三键的直链或支链炔烃基团。炔基包括分别含有2-8个、2-6个或2-4 个碳原子的C2-C8炔基、C2-C6炔基和C2-C4炔基。

[0025]“环烷基”是指含有一个或多个饱和和/或部分饱和环、所有成环原子均为 碳原子的基团，如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、金刚烷基、 十氢萘烷基、八氢茚基，以及前述这些基团的部分饱和的变体，如环己烯基。环烷基 不含芳香环或杂环。“(C3-C8环烷基)C0-C2烷基”是通过单个共价键或与亚甲基或亚 乙基相连的C3-C8环烷基。

[0026]本文中“烷氧基”是指通过氧桥连接的烷基。烷氧基包括分别含1-8个或 1-4个碳原子的C1-C8烷氧基和C1-C4烷氧基。甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、 正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、2-戊氧基、3-戊氧基、异戊氧基、新戊氧 基、己氧基、2-己氧基、3-己氧基和3-甲基戊氧基均为具体的烷氧基。与此类似，“烷 硫基”是指通过硫桥连接的烷基。

[0027]本文中，“氧代”是指形成羰基(C＝O)的碳原子的氧取代基。非芳香碳 原子上的氧代取代基使-CH2-变成-C(＝O)-。芳香碳原子的氧代取代基使-CH-变成 -C(＝O)-并且可丧失芳香性。

[0028]“烷酰基”是指酰基(如-(C＝O)-烷基)，其中碳原子呈线性或支链烷基 排列，并通过羰基中的碳原子相连。烷酰基具有所标明数目的碳原子，其中羰基中的 碳算在该碳原子数目中。例如，C2烷酰基是指化学式为-(C＝O)CH3的乙酰基；“C1烷 酰基”是指-(C＝O)H。烷酰基例如包括分别含1-8个、1-6个或1-4个碳原子的C1-C8 烷酰基、C1-C6烷酰基和C1-C4烷酰基。

[0029]“烷酮”是指碳原子呈线性或支链烷基排列的酮基。“C3-C8烷酮”、“C3-C6 烷酮”和“C3-C4烷酮”是指分别含3-8个、3-6个或3-4个碳原子的烷酮。例如，C3 烷酮基的结构为-CH2-(C＝O)-CH3。

[0030]与之类似，“烷基醚”是指线性或有分支的醚取代基(即带有烷氧基取代 基的烷基)。烷基醚基团包括分别含有2-8个、2-6个或2-4个碳原子的C2-C8烷基醚 基、C2-C6烷基醚基和C2-C4烷基醚基。C2烷基醚的结构为-CH2-O-CH3。

[0031]“烷氧基羰基”是指通过酮桥(-(C＝O)-)连接的烷氧基(即具有结构通式 -C(＝O)-O-烷基的基团)。烷氧基羰基包括烷基部分中分别含有1-8个、1-6个或1-4 个碳原子的C1-C8、C1-C6和C1-C4烷氧基羰基(即酮桥中的碳原子不包括在标示的碳 原子数中)。“C1烷氧基羰基”是指-C(＝O)-O-CH3；C3烷氧基羰基是指 -C(＝O)-O-(CH2)2CH3或-C(＝O)-O-(CH)(CH3)2。

[0032]“烷基磺酰基”是指如式-(SO2)-烷基所示的基团，其中硫原子是连接点。 烷基磺酰基包括C1-C6烷基磺酰基和C1-C4烷基磺酰基，每个烷基中含有所标示数目的 碳原子。

[0033]“氨基磺酰基”是指如式-(SO2)-NH2所示的基团，其中硫原子是连接点。 “单或二(C1-C6烷基)氨基磺酰基”是指满足式-(SO2)-NR2的基团，其中硫原子是连接 点，一个R是C1-C6烷基，另一个R是氢或独立选择的C1-C6烷基。

[0034]“氨基羰基”是指酰胺基团(即-(C＝O)NH2)。“单或二(C1-C6烷基)氨基 羰基”是指如式-(C＝O)-N(R)2所示的基团，其中羰基是连接点，一个R是C1-C6烷基， 另一个R是氢或独立选择的C1-C6烷基。

[0035]“烷基氨基”是指结构通式为-NH-烷基或-N(烷基)(烷基)的仲胺和叔胺， 其中每个烷基独立选自烷基、环烷基和(环烷基)烷基。这些基团例如包括单和二(C1-C8 烷基)氨基，其中各C1-C8烷基可以相同或不同，例如还包括单和二(C1-C6烷基)氨基和 单和二(C1-C4烷基)氨基。

[0036]“烷基氨基烷基”是指通过亚烷基连接的烷基氨基(即结构通式为-亚烷基 -NH-烷基或-亚烷基-N(烷基)(烷基)的基团)，其中各烷基均独立选自烷基、环烷基和 (环烷基)烷基。烷基氨基烷基例如包括单和二(C1-C8烷基)氨基C1-C4烷基。“单或二 (C1-C8烷基)氨基C0-C4烷基”是指通过单个共价键或C1-C4亚烷基连接的单或二(C1-C8 烷基)氨基。有代表性的烷基氨基烷基如下所示：

[0037]显然，在含有环烷基和(环烷基)烷基(如(C3-C7环烷基)C0-C6烷基)时，“烷 基氨基”和“烷基氨基烷基”中使用的“烷基”定义与所有其他含烷基的基团所使用 的“烷基”定义是不同的。

[0038]“卤素”是指氟、氯、溴或碘。

[0039]“卤代烷基”是指取代有一个或多个卤素原子的基团(如含有1-4个碳原 子的C1-C4卤代烷基)。卤代烷基例如包括但不限于单、二或三氟甲基；单、二或三 氯甲基；单、二或三氯甲基；单、二、三、四或五氟乙基；单、二、三、四或五氯乙 基和1，2，2，2-四氟-1-三氟甲基-乙基。典型的卤代烷基是三氟甲基和二氟甲基。“卤代 烷氧基”是指如上定义的通过氧桥连接的卤代烷基。“C1-C4卤代烷氧基”含有1-4个 碳原子。

[0040]不在两个字母或符号之间的短线(“-”)是指取代基的连接点。例如-COOH 表示通过碳原子连接。

[0041]本文中，“杂原子”是指氧、硫或氮。

[0042]“碳环”或“碳环基”包含至少一个完全由碳碳键形成的环(本文中称为 碳环)，而且不含杂环。某些有代表性的碳环是如上所述的环烷基。另一些碳环是芳 基(即含有至少一个芳香环)。

[0043]“杂环”或“杂环基”含有1-3个稠环、侧环或螺环环，其中至少一个环 是杂环(即一个或多个环原子是独立选自O、S和N的杂原子，其余的环原子是碳)。 其它环(如果有的话)可以是杂环或碳环。典型的杂环含有1、2、3或4个杂原子； 某些实施例中，每个杂环都含有1或2个杂原子/环。通常每个杂环含有4-8个成环原 子(某些实施例中列举了含有4-7个或5-7个成环原子的环)，含有稠环、侧环或螺环 环的杂环通常含有9-14个成环原子。某些杂环的成环原子中含有硫原子；某些实施例 中，硫原子被氧化为SO或SO2。杂环可任意地取代有所述的各种不同的取代基。除非 另外指明，在形成稳定化合物的前提下，杂环可以是杂环烷基(即每个环是饱和或部 分饱和的环)或杂芳基(即基团内至少一个环是芳香环)，并且可以通过任何环原子 连接。含N杂环含有至少一个氮环原子。还可以有其它成环杂原子(不是必须的)。 与N连接的杂环通过单个共价键连到一个成环氮原子上。另外，还可以有其他杂原子 (不是必须的)。

[0044]某些杂环基例如包括吖啶基、氮杂环庚烷基、吖辛基、苯并咪唑基、苯并 咪唑啉基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并苯硫基基、 苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基咔唑基、苯并四唑基、NH-咔唑基、咔啉基、 苯并二氢吡喃、苯并吡喃基、噌啉基、十氢喹啉基、二氢呋喃[2，3-b]四氢呋喃基、二 氢异喹啉基、二氢四氢呋喃基、1，4-二氧杂-8-氮杂-螺环[4.5]癸烷-8-基、二噻嗪基、呋 喃基、呋咱基、咪唑啉基、咪唑烷基、咪唑基、吲唑基、假吲哚基(indolenyl)、二 氢吲哚基、吲嗪基、吲哚基、异苯并呋喃基、异苯并二氢吡喃基、异吲唑基、异二氢 吲哚基、异吲哚基、异噻唑基、异噁唑基、异喹啉基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉 基、噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻 基(phenoxathiinyl)、吩噁嗪基、2，3-二氮杂萘基、哌嗪基、哌啶基、哌啶酮基、蝶啶 基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并咪唑 基、吡啶并噁唑基、吡啶并噻唑基、吡啶基、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯烷酮基、吡咯 啉基、吡咯基、喹唑啉基、喹啉基、喹噁啉基、奎宁环基、四氢异喹啉基、四氢喹啉 基、四唑基、噻二嗪基、噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、噻吩噻唑基、噻吩噁唑基、噻 吩咪唑基、噻吩基、苯硫基、硫代吗啉基及其变体(其中，硫原子被氧化)、三嗪基、 呫吨基，以及前述任一基团被1-4个上述取代基取代所得到的基团。

[0045]某些杂环是5-10元杂芳基、5元或6元杂芳基(如吡啶基、嘧啶基和哒嗪 基)或者9-10元杂芳基，其中各基团可发生所述取代。9-10元杂芳基含有两个稠环， 至少一个环含有杂原子，至少一个环是芳香环；两个环优选为芳香环。有代表性的基 团例如包括喹啉基、喹唑啉基、异喹啉基、吡啶并咪唑基和吡啶并吡嗪基。其他杂环 为3-10元杂环烷基，是如上所述的饱和或部分饱和杂环，含有3、4、5、6、7、8、9 或10个成环原子。

[0046]本文列举的其他杂环包括5-10元、N-连接的杂环烷基。这类基团含有位于 连接点上的成环氮原子。显然，其他成环原子可以是但并不一定是杂原子。某些基团 通过共价单键或羰基接头连接；这部分称为“(5-10元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-”， 其中p是0或1。这类基团可以如所示的那样被取代。典型的基团例如包括：和

[0047]其他基团指定为“(N-连接的、5-10元杂环烷基)C0-C2烷基”。这类基团内， N-连接的杂环通过共价单键或亚甲基或亚乙基接头相连。取代时，这些基团的取代可 以发生在杂环上或亚甲基或亚乙基接头上。显然，含有氧代基团的亚甲基接头的取代 会导致N-连接的杂环通过羰基接头相连——任选取代有氧代基团时，这类基团在“(N- 连接的、5-10元杂环烷基)C0-C2烷基”的范围内。

[0048]本文中，“取代基”是指与目标分子内原子共价连接的分子基团。例如， “环取代基”可以是本文所讨论的与成环原子(碳原子或氮原子优选)共价连接的卤 素、烷基、卤代烷基或其他基团等。“取代”是指用上述取代基取代分子结构中的氢 原子，该取代不会超过被取代原子上的化合价，而且通过取代得到化学上稳定的化合 物(即能被分离、鉴定和进行生物活性检测的化合物)。

[0049]那些“任选取代”的基团是指没有被取代，或者除氢外，在一个或多个适 当位置上，通常是第1、2、3、4、5或6位上，被一个或多个合适的基团(可以相同 或不同)所取代。任选取代也用“取代有0-X个取代基”(X是可允许的取代基的最 大数目)的语句来表示。某些任选取代基团取代有0-2、0-3或0-4个独立选择的取代 基(即没有被取代，或者取代有至所列举的最大数目的取代基)。其他任选取代基团 取代有至少一个取代基(如取代有1-2、1-3或1-4个独立选择的取代基)。

[0050]除非另外说明，本文中“H3受体”是指任一种组氨酸H3受体亚型，其包 括人H3受体(例如参见美国专利6,136,559)、其他哺乳动物中发现的H3受体和保 持H3功能的嵌合受体，包括美国专利申请11/355,711(公开号：US 2006/0188960) 中如SEQ ID NO：8所述的嵌合H3受体。

[0051]“H3受体调节剂”是指调节H3受体GTP结合的化合物。H3受体调节剂 可以是H3受体的激动剂或拮抗剂。如果对H3受体的Ki小于4微摩尔，优选小于1 微摩尔、500纳摩尔、100纳摩尔、50纳摩尔或10纳摩尔，H3受体调节剂的结合具 有高度亲和力。评估H3受体GTP结合效果的典型试验见本文中实施例7和8所述。

[0052]除非另外说明，本文中的“IC50”和“EC50”是指采用实施例7所述的试 验得到的值。

[0053]如果检测到H3受体调节剂对激动剂刺激的H3受体GTP结合有抑制作用 (如采用实施例7所述的典型试验)，则认为该H3受体调节剂是拮抗剂；一般来说， 像这样的拮抗剂抑制该GTP结合的IC50值小于4微摩尔，优选小于1微摩尔、500纳 摩尔、100纳摩尔、50纳摩尔或10纳摩尔。H3受体拮抗剂包括神经拮抗剂和反向激 动剂。

[0054]H3受体“反向激动剂”是指将GTP对H3受体的结合活性降低到不加激 动剂时的基础活性水平以下。H3受体“反向激动剂”在激动剂存在时也可以抑制上述 结合活性。H3受体的基础活性，以及加入H3受体拮抗剂导致H3受体GTP结合活性 降低的效果，均可以采用实施例7或8中给出的试验加以确定。

[0055]H3受体的“神经拮抗剂”是指能抑制H3受体激动剂活性，但不会显著改 变受体基础活性的化合物(即，实施例7或8所述的试验中，在不含拮抗剂情况下， H3受体活性仅降低10％，优选5％，更优选2％；没有检测到活性降低是最优选的结 果)。基础活性是指在试验中未加组氨酸或任何其他激动剂时和在进一步不含任何测 试化合物时观察到的GTP结合水平。H3受体的神经拮抗剂可以(但非一定)抑制激 动剂与H3受体的结合。

[0056]本文中“H3受体激动剂”是指将受体活性提高到其基础活性水平以上的化 合物。可以使用实施例7和实施例8中提供的典型试验鉴定H3受体激动剂的活性。 一般来说，在实施例7所述的试验中，这样的激动剂的EC50值小于4微摩尔，优选小 于1微摩尔、500纳摩尔、100纳摩尔、50纳摩尔或10纳摩尔。如果测试化合物引起 的GTP结合活性达到与组氨酸相同的水平，则将其定义为完全激动剂。如果测试化合 物引起的GTP结合活性水平在基准水平以上但在组氨酸所获得的水平以下，则将其定 义为部分激动剂。本文提供的优选拮抗剂化合物在这些条件下提高的GTP结合活性不 超过基准10％，优选不超过基准5％，最优选不超过基准2％。

[0057]“治疗有效量”(或剂量)是指患者使用该剂量后获得可以看得见的益处 (例如，检测到所治疗病症有所好转)。像这样的好转可以采用任何合适的标准加以 测定，如该病症的一项或多项症状得到缓解。治疗有效量或治疗有效剂量通常使体液 (如血液、血浆、血清、CSF、滑液、淋巴、细胞间质液、眼泪或尿)中的化合物浓 度足以改变体外H3受体GTP结合。

[0058]“患者”是指用本文所述的化合物或其药物学上可接受的盐治疗的任何个 体。患者包括人和其他动物，如宠物(如狗和猫)和家禽。患者可以正出现H3受体 调节应答性疾病的一种或多种症状，或者也可以没有这些症状(如预防性治疗)。取代氮杂螺环衍生物

[0059]上面提到，本发明提供式I所示的取代氮杂螺环衍生物。在某些方面，这 类化合物可在各种不同情况下使用，包括如下所述的对人和动物患者的治疗。H3受体 调节剂还可以在体外试验(如受体活性试验)中使用，以及作为探针用于H3受体的 检测和定位。

[0060]式I所示的某些取代氮杂螺环衍生物中，Z是CHR3。式I所示的其他取代 氮杂螺环衍生物中，Z是NR4。R3和R4基团例如包括C1-C6烷酰基、C1-C6烷基磺酰基、 单或二(C1-C8烷基)氨基磺酰基和单或二(C1-C8烷基)氨基羰基。其他典型的R3和R4包括 苯基和5元或6元杂芳基，其中各基团取代有0-3(或1-3)个独立选自以下基团的取代 基：卤素、氰基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烷基醚、C1-C6烷 酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C8烷基磺酰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基、单或二(C1-C8 烷基)氨基磺酰基、(N-连接的、5-7元杂环烷基)C(＝O)-、苯基和5元或6元杂芳基，其 中杂环烷基、苯基或杂芳基取代有0-3个独立选自以下基团的取代基：卤素、氰基、羟 基、氨基、硝基、氨基羰基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6氨基烷基、C2-C6烷基 醚、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷酰基、C1-C6烷基磺酰基、单或二(C1-C6 烷基)氨基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基或者单或二(C1-C6烷基)氨基磺酰基。某些R3 和R4基团在本文中指定为式W-Y-X-或W-Y-所示的基团。显然，在式W-Y-X-中，如果 含有X，则通过X部分连接，如果没有X，有Y，则通过Y部分连接，如果X和Y都 不存在，则W通过共价单键相连。类似，式W-Y-中，如果Y存在，则通过Y部分连 接，如果Y不存在，则W通过共价单键相连。

[0061]上面提到的各变量“m”独立选自0、1、2和3。某些实施例中，选择每个 “m”，使每个环具有螺环核心。

[0062]中含有5、6或7个环原子。这类取代氮杂螺环衍生物中某些 衍生物进一步满足下式Ia-Iee中的一种或多种结构式：
      式Ia                   式Ib                      式Ic

      式Id                   式Ie                      式If

      式Ig                   式Ih                      式Ii

      式Ij                   式Ik                      式Il

      式Im                   式In                      式Io

      式Ip                   式Iq                      式Ir

     式Is                    式It                      式Iu

    式Iv               式Iw                 式Ix

    式Iy               式Iz                式Iaa

    式Ibb             式Icc                 式Idd

式Iee
其中R5是取代有C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基磺酰基或者 单或二(C1-C6烷基)氨基羰基的C1-C6烷基、单或二(C1-C6烷基)烷基或苯基。

[0063]其他实施例中，式I所示的取代氮杂螺环衍生物进一步满足下式Iff-Ifff中的 任一种结构式：
    式Iff                     式Igg                  式Ihh

    式Iii                    式Ijj                   式Ikk

      式Ill                      式Imm                 式Inn

    式Ioo                        式Ipp                 式Iqq

    式Irr                        式Iss                 式Itt

    式Iuu                        式Ivv                 式Iww

    式Ixx                        式Iyy                 式Izz

    式Iaaa                       式Ibbb                式Iccc

    式Iddd                       式Ieee                式Ifff
其中Ar是苯基C0-C2烷基或(5元或6元杂芳基)C0-C2烷基，其中各基团取代有0-3 个(或1-3个取代基，如1或2个取代基)，这些取代基独立选自：
(i)卤素、氰基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷酰基、C2-C8烷基醚或C1-C8卤 代烷基；
(ii)C1-C8烷基磺酰基、C1-C8烷氧基羰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基或(N-连接的、 5-10元杂环烷基)C0-C2烷基，其中各基团取代有0-4个独立选自羟基、卤素、氧代、C1-C6 烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷氧基和C2-C6烷基醚的取代基；
(iii)苯基或5元或6元杂芳基，其中各基团可任选地被Ra取代；某些实施例中， 每个Ra独立选自C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C4烷氧基羰基、C1-C6 烷基磺酰基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基和(5-10元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-，其中 p是0或1，杂环烷基取代有0-3个独立选自羟基、氧代、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基和 C2-C4烷基醚的取代基；以及
(iv)与若干原子连在一起形成部分饱和的、可任选地取代有氧代或C1-C4烷基的5 元或6元稠环的基团。

[0064]某些这类化合物中，Ar是苯基或5元或6元杂芳基，其中各基团取代有单 或二(C1-C8烷基)氨基羰基或者被0-2个独立选自C1-C4烷基取代的(N-连接的、5-10元杂 环烷基)C(＝O)-。典型的N-连接的杂环烷基例如包括哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、氮 杂帕基(azapanyl)、二氢吡啶基、吡咯烷基和八氢异喹啉基，其中每个基团可被任选 取代。

[0065]式I所示的某些取代氮杂螺环衍生物进一步满足式II：     式II
其中：
A、B、D和E独立选自N和CR7；
R6是：
(i)氢、卤素、氰基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6氨基烷基、C1-C6 烷氧基、C2-C6烷基醚、C1-C6烷酰基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷基磺酰基和单或二(C1-C6 烷基)氨基羰基；
(ii)(5-10元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-，其中p是0或1，取代有1-3个独立选自 卤素、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C1-C4烷氧基和C2-C4烷基醚的取代基；或者
(iii)(5-10元杂环烷基)C0-C2烷基、苯基C0-C2烷基或(5元或6元杂芳基)C0-C2烷基， 其中各基团取代有1-3个独立选自卤素、氰基、C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代 烷基、C1-C4烷氧基羰基、C1-C6烷基磺酰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基和(5-10元、 N-连接的杂环烷基)-(CO)p-的取代基，其中p是0或1，其中的杂环烷基取代有0-3个独 立选自卤素、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C1-C4烷氧基和C2-C4烷基醚的取代基；以及
每个R7独立为氢、C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基磺酰基 或者单或二(C1-C6烷基)氨基羰基。

[0066]式II所示的某些取代氮杂螺环衍生物进一步满足式IIa：   式IIa
其中A、B和E独立为CH或N，其余变量如对式II.中变量所述。
上述某些取代氮杂螺环衍生物中，R1是C3-C6烷基、环丁基、环戊基或环己基。

[0067]式I所示的某些取代氮杂螺环衍生物进一步满足式III：      式III
其中：
Z是CHR3或NR4；
每个m独立为0、1或2；
R1是C3-C6烷基、环丁基、环戊基或环己基；
每个R2独立表示0-2个独立选自C1-C4烷基和C1-C4卤代烷基的取代基；
R3是：(i)C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6 烷基磺酰基、C1-C6烷酰基、C1-C6烷氧基羰基、单或二(C1-C8烷基)氨基、单或二(C1-C8 烷基)氨基羰基或者单或二(C1-C8烷基)氨基磺酰基，其中各基团取代有0-4个独立选自 Ra的取代基；或者(ii)式W-Y-X-所示的基团；
R4是：(i)C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6烷酰基、 C1-C6烷氧基羰基、单或二(C1-C6烷基)氨基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基或者单或二 (C1-C6烷基)氨基磺酰基，其中各基团取代有0-4个独立选自Ra的取代基；或者(ii)式 W-Y-所示的基团；
W是C3-C10环烷基、3-10元杂环烷基、6-10元芳基或5-10元杂芳基，其中各基团 取代有0-4个独立选自Ra的取代基；
Y、X和每个Ra见对式I的说明。

[0068]某些实施例中，式III所示的取代氮杂螺环衍生物进一步满足式IIIa-IIId中 的一个或多个结构式：
    式IIIa                   式IIIb                   式IIIc

   式IIId
式III、IIIa、IIIb、IIIc和IIId所示的某些取代氮杂螺环衍生物中，R4是C1-C4烷酰基、 C1-C4烷基磺酰基、单或二(C1-C6烷基)氨基磺酰基或者单或二(C1-C6烷基)氨基羰基。

[0069]某些实施例中，式III所示的取代氮杂螺环衍生物进一步满足式IIIe-III1中 的一个或多个结构式：
    式IIIe                   式IIIf                  式IIIg

    式IIIh                   式IIIi                  式IIIj

    式IIIk                   式IIIl
其中R5是可任选地取代有C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基磺 酰基或者单或二(C1-C6烷基)氨基羰基的C1-C6烷基、单或二(C1-C6烷基)氨基或苯基。

[0070]在进一步的实施例中，式III所示的取代氮杂螺环衍生物进一步满足式 IIIm-IIIp中的一个或多个结构式：
   式IIIm                     式IIIn                    式IIIo

   式IIIp
其中Ar是苯基C0-C2烷基或(5元或6元杂芳基)C0-C2烷基，其中各基团取代有0-2 个取代基，它们独立选自：
(i)卤素、氰基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷酰基、C2-C8烷基醚或C1-C8 卤代烷基；
(ii)C1-C8烷基磺酰基、C1-C8烷氧基羰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基或(N-连接的、 5-10元杂环烷基)C0-C2烷基，其中各基团取代有0-4个独立选自羟基、卤素、氧代、C1-C6 烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷氧基和C2-C6烷基醚的取代基；
(iii)苯基或5元或6元杂芳基，其中各基团可任选地取代有Ra；某些实施例中，每 个Ra独立选自C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C4烷氧基羰基、C1-C6 烷基磺酰基、单或二(C1-C6烷基)氨基羰基和(5-10元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-，其中 p是0或1，其中的杂环烷基取代有0-3个独立选自羟基、氧代、C1-C4烷基、C1-C4烷 氧基和C2-C4烷基醚的取代基；以及
(iv)那些与若干原子相连形成可被氧代或C1-C4烷基任选取代的、5元或6元部分 饱和稠环的基团。

[0071]式III所示的某些取代氮杂螺环衍生物进一步满足式IV：    式IV
其中：
A、B、D和E独立选自N和CR7；
R6是：
(i)氢、卤素、氰基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6氨基烷基、C1-C6 烷氧基、C2-C6烷基醚、C1-C6烷酰基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷基磺酰基和单或二(C1-C6 烷基)氨基羰基；或
(ii)(5-7元杂环烷基)C0-C2烷基、苯基C0-C2烷基或(5元或6元杂芳基)C0-C2烷基， 其中各基团取代有1-3个独立选自卤素、氰基、C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代 烷基、C1-C4烷氧基羰基、C1-C6烷基磺酰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基和(5-10元、 N-连接的杂环烷基)-(CO)p-的取代基，其中p是0或1，其中的杂环烷基取代有0-3个独 立选自卤素、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C1-C4烷氧基和C2-C4烷基醚的取代基；以及
每个R7独立为氢、C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基磺酰基 或者单或二(C1-C6烷基)氨基羰基。

[0072]式IV所示的某些取代氮杂螺环衍生物进一步满足式IVa：    式IVa
其中A、B和E独立为CH或N。

[0073]上述某些取代氮杂螺环衍生物中，每个R2独立表示0个取代基，或者表示 1或2个甲基取代基。

[0074]式II、IIa、IV或IVa所示的某些取代氮杂螺环衍生物中，R6是：(i)C1-C6 烷酰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基、C1-C6卤代烷基或C1-C8烷基磺酰基；或(ii)(5-10 元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-，其中p是0或1，取代有1-3个独立选自卤素、C1-C4 烷基、C2-C4烯基、C1-C4烷氧基和C2-C4烷基醚的取代基。式II、IIa、IV或IVa所示的 进一步取代的氮杂螺环衍生物中，R6是(5-7元杂环烷基)C0-C2烷基、苯基或5元或6元 杂芳基，其中各基团取代有1-3个独立选自卤素、氰基、C1-C6烷基、C1-C6烷酰基、C1-C6 卤代烷基、C1-C4烷氧基羰基、C1-C6烷基磺酰基、单或二(C1-C8烷基)氨基羰基和(5-10 元、N-连接的杂环烷基)-(CO)p-的取代基，其中p是0或1，其中的杂环烷基取代有0-3 个独立选自卤素、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C1-C4烷氧基和C2-C4烷基醚的取代基。

[0075]本文所述的有代表性的取代氮杂螺环衍生物包括但不限于实施例1-3中具 体所述的那些化合物。显然，本文所列举的具体化合物只是代表性的，并不是要限制 本发明的范围。进一步，如上所述，本发明的所有化合物可以是游离的酸或碱，或者 可以是药物学上可接受的盐或溶剂化物(如水合物)或酯。

[0076]在某些方面，根据H3受体GTP结合试验确定，所提供的化合物是H3受 体调节剂。本文提到的“组氨酸诱导的H3受体GTP结合试验”，是要指实施例7和 8中记载的任一体外GTP结合试验，这些试验中可以加入激动剂也可以不加。简单来 说，就是在评估H3受体激动剂刺激的GTP结合时，将制备的H3受体与H3受体激动 剂(如组氨酸或其类似物，如R-α-甲组氨酸)一同温育，用GTP(如35S)标记，不 标记测试化合物。本文所述的试验中，使用的优选的H3受体是哺乳动物的H3受体(如 人或大鼠H3受体，优选为人H3受体)，更优选的是嵌合人H3受体，如具有美国专 利申请11/355,711(公开号：US 2006/0188960)中SEQ ID NO：8所示序列的受体。 H3受体可以经重组表达或天然表达而得到。例如，H3受体可以由来自重组表达H3 受体的细胞的细胞膜制备而来。与H3受体调节剂一同温育，会使制备的H3受体上结 合的标记量与不含该化合物时所结合的标记量相对减少或增加。

[0077]如上所述，某些具体实施例中，作为H3受体拮抗剂的化合物是优选的。 当接触激动剂的细胞与作为H3受体拮抗剂的化合物接触时，和在不含测试化合物时 与激动剂接触的细胞相比，细胞产生的应答优选降低至少20％，更优选降低至少50％， 仍然更优选降低至少80％。本文提供的H3受体拮抗剂的IC50优选小于4微摩尔，小 于1微摩尔，小于500nM，小于100nM，小于50nM或小于10nM。某些具体实施例 中，实施例7所述的试验中本文提供的H3受体拮抗剂在等于IC50的化合物浓度下没 有表现出可检测到的激动剂活性。某些优选的拮抗剂在高出IC50 100倍的化合物浓度 下没有显示出可检测到的激动剂活性。

[0078]某些实施例中，本文提供的优选的H3受体调节剂不具有镇静性。换句话 说，在动物模型镇静试验中(使用Fitzgerald等.(1988)Toxicology 49(2-3)： 433-9Fitzgerald所述方法)，两倍最小治疗有效剂量的H3受体调节剂仅引起短暂(即 仅持续治疗效果持续时间的一半)或最好不产生统计学上的显著镇静作用。理想地， 治疗有效最小剂量的5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100倍的剂量不产 生统计学上的显著镇静作用。

[0079]如果需要的话，可以评估本文提供的H3受体调节剂的某些药理学特性， 包括但不限于口服生物利用度(优选化合物达到的口服生物利用度可以在口服剂量小 于140mg/kg，优选小于50mg/kg，更优选小于30mg/kg、甚至更优选小于10mg/kg， 仍然更优选小于1mg/kg时达到该化合物的治疗有效浓度的程度)、毒性(优选的H3 受体调节剂在按治疗有效量给受治对象服用时不具有毒性)、副作用(与安慰剂相比， 优选的H3受体调节剂在按治疗有效量给受治对象服用时产生副作用)、血清蛋白结 合和体内外半衰期(根据优选H3受体调节剂的体内半衰期，能按Q.I.D给药，优选地 按B.I.D.给药，更优选的是一天一次给药)。另外，血脑屏障的差异透过性对某些H3 受体调节剂可能是有利的。使用本领域熟悉的常规试验可以对这些特性予以评价，并 鉴定出具体应用所适合的较佳化合物。例如，用来预测生物利用度的试验包括跨人肠 细胞单层(包括Caco-2细胞单层)运送试验。可以给实验室动物给用该化合物(如静 脉给药)，然后根据脑中该化合物的水平来预测化合物在人体内是否透过血脑屏障。 通过白蛋白结合试验或整个血清结合试验，可以预测血清蛋白的结合情况。利用PCT 专利公布文本(WO 06/089076)中的实施例8所述的微粒体半衰期试验，可以预测化 合物的体外半衰期。

[0080]上面提到，本文提供的优选化合物没有毒性。一般来说，本文提到的“没 有毒性(或无毒)”的含义是相对来说的，指的是已被美国食品和药物管理局(“FDA”) 批准可被哺乳动物(优选为人)使用的任何物质，或者符合既定标准，往往会被FDA 批准供哺乳动物(优选为人)使用的的任何物质。另外，非常理想的无毒化合物通常 满足以下一项或几项标准：(1)基本上不抑制细胞产生ATP；(2)不会显著延长心 脏QT间期；(3)不会引起实质性的肝脏体积增大，或者(4)不会引起肝脏酶发生 实质性的释放。

[0081]本文中，基本上不抑制细胞产生ATP的化合物是指满足PCT专利申请(公 开号：WO 06/089076)中实施例9所述标准的化合物。换句话说，用这样的化合物100 μM按该实施例9所述方法处理细胞后，其ATP水平至少是未处理细胞中所测ATP水 平的50％。在更高度优选的具体实施例中，这些细胞显示出的ATP水平至少是未处理 细胞中所检测到的ATP水平的80％。

[0082]不会显著延长心脏QT间期的化合物是指给豚鼠、小型猪或狗按使该化合 物的血清浓度达到EC50或IC50的剂量给用该化合物后不会导致心脏QT间期出现统计 学上的显著延长(用心电图确定)。某些优选实施例中，按0.01、0.05、0.1、0.5、1、 5、10、40或50mg/kg的剂量进行非经肠道或口腔给药不会引起心脏QT间期发生统 计学上的显著延长。“统计学上的显著”一词是指经统计学显著性标准参数试验如 Studentt-检验法测定，结果与对照之间的差异具有p<0.1的显著性水平，优选为p<0.05 的显著性水平。

[0083]如果按使化合物的血清浓度达到EC50或IC50的剂量每天对实验室啮齿动 物(如小鼠或大鼠)进行治疗，5-10天后，这些动物的肝脏重量/体重比与对照相比， 至多增加100％，说明该化合物不会引起实质性的肝脏增大。在更高度优选的具体实施 例中，上述治疗所引起的肝脏增大不会超过对照的75％或50％。如果改用非啮齿类哺 乳动物(如狗)，上述治疗引起的肝脏重量/体重比的增量与未经治疗的对照相比，应 该不会超过50％，优选不超过25％，更优选不超过10％。这些试验中，通过非经肠道 或口腔给用的优选剂量包括0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、40或50mg/kg。

[0084]与之类似，如果按使化合物的血清浓度达到EC50或IC50的最小剂量的两倍 给实验室啮齿动物给用后，其体内ALT、LDH或AST的血清水平没有比无关处理对 照(mock-treated control)高出100％以上，说明该化合物不会促进实质性的肝脏酶释 放。在更高度优选的具体实施例中，上述处理不会使ALT、LDH或AST的血清水平 高出对照75％或50％以上。或者，在体外肝细胞试验中，如果H3受体调节剂浓度(体 外与肝细胞接触并一同温育的培养基或其他溶液中的浓度)达到EC50或IC50，与无关 处理对照细胞的培养基内所观察到的基准水平相比，没有检测到这类任何肝脏酶释放 到培养基中，说明该化合物没有促进实质性的肝脏酶释放。在更高度优选的具体实施 例中，当化合物浓度是该化合物EC50或IC50的5倍，优选为10倍时，相对基准水平， 没有检测到这类任何肝脏酶释放到培养基中。

[0085]其他具体实施例中，某些优选化合物在其浓度达到它们的EC50或IC50时， 基本上不会抑制或诱导微粒体细胞色素P450酶活性，如CYP1A2活性、CYP2A6活性、 CYP2C9活性、CYP2C19活性、CYP2D6活性、CYP2E1活性或CYP3A4活性。

[0086]某些优选化合物在其浓度等于它们的EC50或IC50时，没有致裂性(例如， 利用小鼠红细胞前体细胞微核试验、Ames微核试验、螺旋微核试验等确定)。其他具 体实施例中，某些优选H3受体调节剂在这些浓度下不会诱导姐妹染色单体交换(如 中国仓鼠卵巢细胞内)。

[0087]如后面所详述的，为检测目的，本文提供的H3受体调节剂可以进行同位 素标记或放射性同位素标记。例如，化合物中含有一个或多个原子可以用属于同一元 素但原子质量或质量数与自然界中常见的原子质量或质量数不同的原子替代。可在本 文提供的化合物中存在的同位素包括氢、碳、氮、氧、磷、氟和氯的同位素，如2H、 3H、11C、13C、14C、15N、18O、17O、31P、32P、35S、18F和36Cl。另外，重同位素如氘 (即2H)取代能带来某些像代谢稳定性增加这样的有益疗效，例如使体内半衰期增加 或使所需剂量减少，所以在有些情况下，可能是优选的。取代氮杂螺衍生物及相关类似物的制备

[0088]本文提供的取代氮杂螺环衍生物一般可用标准的合成方法制备而成。在实 施方案和实施例中描述的起始材料从Sigma-Aldrich Corp.(St.Louis，MO)等供应商购 得，或者可以用现有方案从商业购买的前体合成而来。例如，可以将与以下任一方案 所示类似的合成路线与有机合成化学领域中已知的合成方法或者本领域技术人员所知 的基于这些方法的改良法一起使用。以下方案中的每个变量是指与本文提供的取代氮 杂螺环衍生物的描述一致的任何基团。

[0089]以下方案和文中其他部分使用的一些缩略语如下：BOP         苯并三唑-1-基-氧基-三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻
Bu          丁基
CDI         N，N′-羰基二咪唑基
δ           化学转移
DCC         二环己基碳二亚胺
DCM         二氯甲烷
DMC         2-氯-1，3-二甲基咪唑鎓氯化物
DME         1，2-二甲氧基乙烷
DMSO        二甲基亚砜
DPPF        1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁
EA          乙酸乙酯
EtOH        乙醇
Eq.         等同物
HPLC        高压液相色谱
hr          小时
Hz          赫兹
LAH         氢化铝锂
LCMS        液相色谱法/质谱法
MS          质谱
(M+1)       质量+1
mCPBA       3-氯过苯甲酸
Me          甲基
MeOH        甲醇
min         分钟
NBS         N-溴琥珀酰亚胺
n-BuLi      正丁基锂
Pd2(dba)3   三(二亚苄基丙酮)二钯(0)
Pd(PPh3)4   四(三苯基膦)钯(0)
PTLC        制备薄层色谱
rt          室温
t-bu-XPhos  2-二叔丁基膦基-2’，4’，6’-三异戊基二苯基
TEA         三乙胺
TfO         三氟甲烷磺酸盐
THF         四氢呋喃
TLC         薄层色谱
方案1

[0090]方案1表示出式3化合物的合成过程。用卤代烷烃使化合物1(基本上按公 开号为WO97/11940的PCT国际申请中所述方法制备)烷基化得到2，或者在还原胺化 反应条件下，化合物1与酮或醛反应生成2。化合物2在氢氧化钯碳存在下发生氢解得 到3。方案2

[0091]方案2为式6和10所示化合物的合成过程。用卤代烷烃使化合物4(如果 m＝1，则基本上按Bioorg.Med.Chem.Lett.(1998)8：1851-56所述方法制备；如果m＝0， 则基本上按EP 00417631A2中所述方法制备)烷基化得到5，或者在还原胺化反应条件 下，化合物4与酮或醛反应生成5。化合物5在氢氧化钯碳存在下发生氢解得到6。另 外可替代的方法是，将4进行Boc保护，然后采用在氢氧化钯碳上进行标准氢解的方法 除去苄基，得到8。8经卤代烷烃烷基化或在还原胺化反应条件下与酮或醛反应，得到9， 再在三氟乙酸作用下，形成10。方案3

[0092]方案3为式15和19所示化合物的合成过程。11(基本上按公开号为WO 97/11940的PCT国际申请中所述方法制备)与叠氮酸的氯仿溶液反应，形成螺环酰胺 12，经LAH还原为螺环胺13。基本上按方案2中制备6和10的方法，通过13分别制 备15和19。方案4

[0093]方案4为式27和31所示化合物的合成过程。20(基本上按J.Med.Chem. (2004)47：497-508所述方法制备)与氰基乙酸乙酯缩合得到21，与氰化钾的乙醇/水溶 液一同加热，然后在盐酸作用下发生水解，得到二酸23。二酸23在DCC作用下，得 到环酸酐，然后与4-甲氧基苯甲胺反应，在乙酸酐中的乙酸钠作用下，得到亚酰胺24。 用BH3-THF复合物使亚酰胺24还原，再用硝酸铈铵去掉4-甲氧基苄基，形成25。最后 基本上按方案2叙述的方法从25制得27和31。方案5

[0094]方案5为式34和38所示化合物的合成过程。32基本上按公开号为 WO2005/097795的PCT国际申请中所述方法制备。用与方案中类似的方法，从32制得 34和38。方案6

[0095]方案6为式40所示化合物的合成过程。用卤代烷烃使化合物39(基本上按 J.Med.Chem.(1990)33：2270-2275所述方法制备)烷基化得到40，或者在还原胺化反 应条件下，化合物39与酮或醛反应生成40。方案7

[0096]方案7为式43-46所示化合物的合成过程。按方案1-6(指定为3、6、10、 15、19、27、31、34、38和40)所述方法制备41。41与卤代芳烃42(Buckward，et al. (1996)J.Org.Chem.61：7240)发生亲核取代或Pd催化偶联反应，得到43。使用标准的 偶联剂如BOP或DMC使41与合适的酸反应生成44。41与芳基磺酰氯发生磺酰化反应， 得到46。另外可选用的方法是，按方案1-6中所述方法制备47，然后分别进行上述类 似反应，得到48-51。在适当条件下使48-51去保护，分别得到52-55，再与卤代烷烃发 生烷基化反应，或在还原性胺化条件下与酮或醛反应，分别得到43-46。方案8

[0097]方案8为式59所示化合物的合成过程。56(基本上按公开号为WO 97/11940 的PCT国际申请中所述方法制备)与卤代烷烃发生烷基化反应，或在还原性胺化条件 下与酮或醛反应，得到酮57，再在NaBH4作用下发生还原，形成醇58。58在溶于DMSO 中的NaH作用下，加热，与芳基卤反应，得到59。方案9

[0098]方案9为式63所示化合物的合成过程。60(基本上按公开号为WO 97/11940 的PCT国际申请中所述方法制备)与卤代烷烃发生烷基化反应，或在还原性胺化条件 下与酮或醛反应，得到61。61发生水解得到62，再使用标准偶联剂如BOP或DMC与 胺反应，得到63。方案10

[0099]方案10为式67和70所示化合物的合成过程。在碱性条件下41与4-氟安 息香酸苯甲酯64反应生成65，再在氢解条件下(R＝苄基)水解或去苄基，得到66，然 后使用标准偶联剂BOP或DMC与胺反应，得到67。67经LAH还原，得到70。另外 可选用的方法是，在碱性条件下41与4-氟苯甲醛68反应生成69，再在还原胺化反应 条件下与胺反应生成70。方案11

[00100]方案11为式73所示化合物的合成过程。57与三氟甲烷磺酸酐在碱作用 后反应生成71，再与芳基硼酸或芳基三丁基锡发生偶联反应，得到72。72在含有钯碳 催化剂条件下与氢气发生还原反应，生成73。
方案12

[00101]方案12为式76所示化合物的合成过程。41与卤代芳烃或二卤代杂芳烃74 (如Buckward，et al.(1996)J.Org.Chem.61：7240)发生亲核取代或Pd催化偶联反应， 得到75。75在Suzuki条件下与有机金属试剂如烷氧化钠、硫代烷氧化钠、硼酸，在Stille 条件下与有机锡，或者在Negashi条件下与有机锌反应，得到76。另外可选用的方法是， 在含有钯催化剂如PdCl2(dppf)和醋酸钾的碱性条件下，75与双戊酰二硼发生偶联反应， 变为77，再通过钯催化偶联如Suxuki偶联反应，得到二芳基76(R6＝Ar或杂芳基)。
[00102]某些实施例中，本文提供的取代氮杂螺环化合物可以含有一个或多个不 对称碳原子，使该化合物能以不同立体异构体形式存在。例如这些形式可以是外消旋 体或光学活性形式。如上所述，本发明涵盖所有的立体异构体。然而，获得单一对映 异构体(如光学活性形式)可能是较为理想的结果。制备单一对映异构体的标准方法 包括不对称合成和外消旋体拆分。外消旋体拆分例如可通过传统的方法如在拆分剂存 在下进行结晶，或者例如采用手性HPLC柱色谱进行。
[00103]可以用含有至少一个放射性同位素原子的前体进行化合物合成，使取代 氮杂螺环衍生物进行放射性标记。每个放射性同位素优选为碳(如14C)、氢(如3H)、 硫(如35S)或碘(如125I)。还可以通过在氚化乙酸中进行钯催化交换，在氚化三氟 乙酸中进行酸催化交换，或与氚气进行非均相催化交换，用化合物做底物，采用催化 方式制备氚标记化合物。另外，合适的话，还可以用氚气与某些前体进行氚-卤素交换、 用氚气将不饱和键还原，或者用硼氚化钠将其还原。通过放射性标记探针化合物定制 合成中专用的放射性同位素供体，可以很容易地制得放射性标记化合物。
药物组合物
[00104]本发明还提供含有一种或多种本文提供的化合物和至少一种生理学上可 接受的载体或赋形剂的药物组合物。药物组合物例如可以包含水、缓冲液(如中性缓 冲生理盐水或磷酸盐缓冲的生理盐水)、乙醇、矿物油、植物油、二甲亚砜、碳水化 合物(如葡萄糖、甘露糖、蔗糖或葡聚糖)、甘露醇、蛋白质、佐剂、多肽或氨基酸 如甘氨酸、抗氧化剂、螯合剂如EDTA或谷胱甘肽和/或防腐剂。优选的药物组合物被 制成用于人或其他动物(狗或猫等伴侣动物)口腔给药的制剂。另外，本文提供的药 物组合物中还可以(但非必须)包括其他活性成分。
[00105]可以将药物组合物制成适于任何一种合适的给药方式的制剂，例如包括 吸入(如鼻内或口腔)、局部、口腔、鼻内、直肠或胃肠外给药。本文所述的“胃肠 外”包括皮下注射、皮内注射、血管内(如静脉内)注射、肌内注射、脊髓注射、颅 内注射、鞘内注射和腹腔注射，以及任何类似的注射或输液技术。某些实施例中，适 于口腔使用的组合物剂型为优选剂型。这类剂型例如包括片剂、锭剂、含片、水性或 油性混悬剂、散剂或颗粒剂、乳剂、硬或软胶囊剂，或者糖浆剂或酏剂。其他实施例 中，本发明的组合物可以制成冷冻干制剂。
[00106]口服用的组合物可进一步包含一种或多种组分，如甜味剂、芳香剂、着 色剂和/或保藏剂以使制剂悦目、可口。片剂含有活性成分以及生理学上可接受的片剂 生产用的赋形剂。这类赋形剂例如包括惰性稀释剂以增加要压片材料的整体重量(如 碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠)、在使用环境中改变崩解速度的成粒崩解 剂(如谷物淀粉、淀粉衍生物、褐藻酸，以及羧甲基纤维素的盐)，使粉末状材料具 有黏性的粘合剂(如淀粉、白明胶、阿拉伯胶和糖如蔗糖、葡萄糖、右旋糖和乳糖) 和润滑剂(如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸或滑石)。片剂可以采用标准技术形成， 包括干法造粒、直接压制和湿法造粒技术。这些片剂可以不包衣，也可以用已知技术 包衣。
[00107]口服制剂还可以是明胶硬胶囊形式，其中，活性成分与惰性固体稀释剂 (如碳酸钙、磷酸钙或高岭土)混合在一起，或者是明胶软胶囊形式，其中，活性成 分与水或油性介质(如花生油、液体石蜡或橄榄油)混合在一起。
[00108]水性混悬剂包含活性成分和与其混在一起的一种或多种合适的赋形剂， 如助悬剂(如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙甲基纤维素、褐藻酸钠、聚乙烯吡 咯烷酮、黄芪胶和阿拉伯胶)，以及分散或润湿剂(如天然磷脂如卵磷脂、烯化氧与 脂肪酸的缩合物如聚氧乙烯硬脂酸酯、环氧乙烷与长链脂肪醇的缩合物如十七碳乙烯 氧十六烷醇(heptadecaethyleneoxycetanol)、环氧乙烷与己糖醇和脂肪酸生成的部分 脂肪酸酯的缩合物如聚氧乙烯山梨醇单油酸酯，或环氧乙烷与己糖醇酐的部分脂肪酸 酯的缩合物如聚乙烯脱水山梨醇单油酸酯)。水性混悬剂还可以包含一种或多种防腐 剂如对羟基苯甲酸乙酯或对羟基安息香酸正丙酯、一种或多种着色剂、一种或多种芳 香剂和一种或多种甜味剂如蔗糖或糖精。
[00109]将活性成分混悬在植物油中(如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油)， 或者混悬在矿物油中(如液体石蜡)，可制得油性混悬剂。油性混悬剂可以含有增稠 剂，如蜂蜡、硬石蜡或鲸蜡醇。可以加入甜味剂和/或芳香剂，得到口感较好的制剂。 这类混悬剂中可以加入抗氧化剂如抗坏血酸，进行防腐处理。
[00110]加水后即得水性混悬剂的散剂和颗粒剂包含活性成分和与其混合在一起 的分散或润湿剂、助悬剂和一种或多种防腐剂。上面已经列举了合适的典型分散或润 湿剂和混悬剂。还可以添加另外的甜味剂、芳香剂和着色剂等赋形剂。
[00111]还可以将药物组合物制成水包油乳剂。油相可以是植物油(如橄榄油或 花生油)、矿物油(如液体石蜡)或其混合物。合适的乳化剂包括天然胶(如阿拉伯 胶或黄芪胶)、天然磷脂(如大豆卵磷脂和己糖醇脂肪酸酯或己糖醇部分脂肪酸酯)、 酐(如脱水山梨醇单油酸酯)和己糖醇部分脂肪酸酯与环氧乙烷的缩合物(如聚氧乙 烯脱水山梨醇单油酸酯)。乳剂中还可以包含一种或多种甜味剂和/或芳香剂。
[00112]糖浆剂和酏剂可以用甜味剂如丙三醇、丙二醇、山梨醇或蔗糖制成，这 类制剂还可以包含一种或多种缓和剂、防腐剂、芳香剂和/或着色剂。
[00113]可以将药物组合物制成无菌水性或油性注射混悬剂。根据所用载体和浓 度，活性成分既可以悬浮在载体中，也可以溶解在载体中。这样的组合物可根据本领 域技术，使用合适的如上所述的分散、润湿剂和/助悬剂制成。可接受的载体和溶剂中， 可以使用水、1，3-丁二醇、Ringer溶液和氯化钠等渗溶液。另外，还可以使用无菌、不 易挥发的油作溶剂或混悬介质。为此，可以使用任何无刺激性、不易挥发的油，如合 成的单或二甘油酯。另外发现在制备注射用组合物时，可以将脂肪酸如油酸、佐剂如 局部麻醉剂、防腐剂和/或缓冲剂溶解在载体中。
[00114]还可以将药物组合物制成栓剂形式(如用于直肠给药)。这类组合物的 制备过程可以是：将药物与合适的无刺激性赋形剂混合，这类赋形剂在室温下呈固态， 而在体温下呈液态，所以会在体内融化，将药物释放出来。合适的赋形剂例如包括可 可脂和聚乙二醇。
[00115]吸入用的组合物通常是溶液剂、混悬剂或乳剂形式，它们可以是干的粉 末或气雾剂形式，使用传统的推进剂(如二氯二氟甲烷或三氯氟甲烷)进行给药。
[00116]可以将药物组合物制成按预定速度释放的制剂。例如，通过舌下给药可 以达到快速释放(如通过口腔给药，使活性成分经由舌下血管被迅速吸收，而不用通 过消化道)。控释制剂(如给药后，缓慢释放和/或延迟释放活性成分的胶囊剂、片剂 或包衣片剂等制剂)例如可以通过口腔、直肠或皮下植入方式给药，或者通过靶位点 植入方式给药。一般来说，控释制剂包含基质和/或涂层，它们使胃肠道内(植入位点) 发生的崩解和吸收过程延迟，从而使作用延迟或维持较长时间。控释制剂类型中，一 种是缓释制剂，其中至少一种活性成分在一段时间内以稳定速度持续释放。比较理想 的是，治疗剂的释放速度使血液(如血浆)浓度在至少4小时、优选为至少8小时、 更优选为12小时长的时间内维持在治疗浓度范围内，但在毒性水平以下。这类制剂通 常采用本领域的熟知技术制备而成，而且例如通过口腔、直肠或皮下植入方式给药， 或在想要的靶位点以植入方式给药。这类制剂内使用的载体具有生物相容性，还可以 生物降解；优选地，这类制剂中，释放出的H3受体调节剂维持在较稳定的水平。缓 释制剂中所含的H3受体调节剂的量例如取决于植入位点、释放速度和预期的释放时 间，以及所要治疗或预防的疾病的性质。
[00117]可以将活性成分与本身能改变释放速度的基质材料混在一起制成控释 型，和/或使用控释型包衣制成控释型。使用本领域熟知的方法，可以改变释放速度， 包括(a)改变包衣厚度或包衣组成；(b)改变包衣中增塑剂的加入量或加入方式； (c)包括另外的成分，如释放调节剂；(d)改变基质的组成、粒子大小或粒子形状， 以及(e)提供通过包衣的一个或多个通道。控释制剂中所含的H3受体调节剂的量例 如取决于给药方法(如植入位点)、释放速度和预期的释放时间，以及所要治疗或预 防的疾病的性质。
[00118]本身可以有也可以没有控释作用的机制材料通常是任何支持活性成分的 材料。例如，可以使用延时材料，如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯。活性成分可 以在剂型(如片剂)形成前与基质材料混合在一起。另一供选方案是，或者除此外， 可以将活性成分包覆在含有基质材料的粒子、颗粒、球体、微球体、珠子或小丸表面 上。这类包覆层可通过传统的技术制成，如将活性成分溶解在水中或其他合适的溶剂 中，然后喷雾。视情况(如，为帮助活性成分结合在机制材料上或给溶液上色)，可 以在包覆前加入另外的成分。如果需要的话，可以将多个被包覆的基质单元包封在胶 囊内，得到最终的剂型。
[00119]某些具体实施例中，通过使用控释包衣，获得控释效果(即允许活性成 分在水介质中以可控速度释放的包衣)。控释包衣应该是比较结实的连续膜，光滑， 能支持色素和其他添加剂，无毒、惰性，而且不粘稠。调节H3受体调节剂释放的包 衣包括不依赖于pH的包衣、依赖于pH的包衣(可用于在胃中释放H3受体调节剂) 和肠溶包衣(使制剂完整地通过胃，进入小肠，包衣在那里溶解，其内容物被机体吸 收)。显然，可以使用多层包衣(如，在胃中释放一部分剂量，再进一步沿胃肠道释 放一部分)。例如，可以在肠溶包衣上包覆一部分活性成分，使其在胃中释放，而将 剩余的活性成分置于基质核心内，用肠溶包衣保护，使其进一步沿胃肠道释放。pH依 赖的包衣例如包括虫胶、邻苯二甲酸醋酸纤维素、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯、羟丙甲 基纤维素邻苯二甲酸酯、甲基丙烯酸酯共聚物和玉米醇溶蛋白。
[00120]某些具体实施例中，包衣是憎水材料，其使用量最好能在给药后减慢胶 凝剂的水合作用。合适的憎水材料包括烷基纤维素(如乙基纤维素或羧甲基纤维素)、 纤维素醚、纤维素酯、丙烯酸聚合物(如聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、丙烯酸/ 甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸氰 乙酯、甲基丙烯酸烷酰胺共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸 铵共聚物、甲基丙烯酸氨基烷基酯共聚物、聚(甲基丙烯酸酐)和甲基丙烯酸缩水甘 油酯共聚物)和前述材料的混合物。典型的乙基纤维素水性分散剂例如包括 (宾夕法尼亚州费城FMC公司)和(宾夕法尼亚州西点 Colorcon公司)，可以根据生产商的使用说明，将它们涂敷到基质上。典型的丙烯酸 聚合物例如包括各种(新泽西皮斯卡塔韦Rohm America公司)聚合物， 根据生产商的使用说明，它们可以单一使用，也可以组合使用，具体取决于所需的释 放情况。
[00121]加入一种或多种增塑剂，可以改善含有憎水材料水性分散剂的包衣的物 理特性。适用于纤维素甲酯的合适的增塑剂例如包括癸二酸二丁酯、苯二甲酸二乙酯、 柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁基和三醋酸甘油酯。适用于丙烯酸聚合物的合适的增塑剂 例如包括柠檬酸酯如柠檬酸三乙酯和柠檬酸三丁酯，苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇、丙 二醇、苯二甲酸二乙酯、蓖麻油和三醋酸甘油酯。
[00122]通常使用传统的技术，如以水性分散剂形式喷雾，将控释包衣进行包覆。 需要的话，包衣可以包含孔或通道，以促进活性成分释放。这些孔和通道可以通过熟 知的方法产生，包括加入能在使用环境中溶解、分离或滤除而脱离包衣的有机或无机 材料。某些这类孔形成材料包括憎水聚合物，如羟烷基纤维素(如羟丙基甲基纤维素)、 纤维素醚、水溶性合成聚合物(如聚乙烯吡咯烷酮、交联聚乙烯吡咯烷酮和聚环氧乙 烷)、水溶性聚葡萄糖、糖类和多糖，以及碱金属盐。另一供选方案是，或者除此外， 控释包衣可以包括一个或多个孔，可以采用例如美国专利3,845,770、4,034,758、 4,077,407、4,088,864、4,783,337和5,071,607中所述方法形成。使用透皮贴剂按传统 技术可以得到控释效果(例如见美国专利4,668,232)。
[00123]控释制剂及其组分的其他例子例如可见于美国专利4,572,833；4,587,117； 4,606,909；4,610,870；4,684,516；4,777,049；4,994,276；4,996,058；5,128,143；5,202,128； 5,376,384；5,384,133；5,445,829；5,510,119；5,618,560；5,643,604；5,891,474；5,958,456； 6,039,980；6,143,353；6,126,969；6,156,342；6,197,347；6,387,394；6,399,096；6,437,000； 6,447,796；6,475,493；6,491,950；6,524,615；6,838,094；6,905,709；6,923,984；6,923,988 和6,911,217；所有这些专利均通过引用并入本文以从中获得制备控释剂型的教导。
[00124]除了上述给药方法，或者结合上述给药方法，可以很容易地将本文提供 的化合物加到食物或饮用水中(如，给人以外的动物，如狗、猫等伴侣动物和家畜给 药)。可以供动物饲料和饮用水用的组合物制成制剂，这样，动物可以在饮食时一并 服用合适量的组合物。预先将组合物加到饲料或饮用水中混合，也是很方便的做法。
[00125]按如上所述，本文提供的化合物通常含在药物组合物内，其含量能确保 在给药时达到治疗有效量。剂量水平达到每天约0.1-140mg/kg·体重的剂型是优选剂型 (每个病人每天约0.5mg-7g)。与载体材料混在一起制成单一剂型的活性成分的含量 依所要治疗的宿主类型和特定的给药模式而变化。单位剂型通常含有活性成分约 0.1mg-2g，优选约0.5mg-1g，更优选约1mg-500mg。但应理解，适用任何特定患者的 最佳剂量依各种不同因素而变化，包括患者使用的具体化合物的活性、年龄、体重、 总体健康状况、性别和饮食；给药时间和途径；排泄率；同时进行的任何治疗，如联 合用药；以及，正在进行治疗的特定疾病的类型和严重程度。根据本领域熟知的常规 检测和程序，可以确立最佳剂量。
[00126]可以将药物组合物进行包装，用于治疗H3受体调节应答性病症，包括本 文具体列举的那些病症(如注意力缺乏症、注意力缺乏多动障碍、精神分裂症、认知 障碍(如轻度认知障碍)、癫痫症、偏头痛、发作性睡病、过敏性鼻炎、眩晕症、运 动病、记忆障碍如阿尔茨海默氏病、帕金森病、肥胖症、进食障碍或糖尿病)。包装 好的药物制剂包含装有一个或多个含本文所述的至少一种治疗有效量的H3受体调节 剂的剂量单位和指示所含组合物应如何使用来治疗患者H3受体调节应答性病症的使 用说明(如标签)。
使用方法
[00127]本文提供的H3受体调节剂可以用来在各种不同情况下(体内和体外)改 变H3受体的活性和/或活化作用。在某些方面，H3受体调节剂可用来在体内或体外抑 制或增强(最好是抑制)H3受体的活性。一般来说，这类方法包含使H3受体与本文 提供的一种或多种H3受体调节剂在水溶液中并在另外的适于H3受体调节剂结合到 H3受体上的条件下发生接触的步骤。H3受体调节剂通常所达到的浓度足以改变体外 H3受体GTP的结合活性(采用实施例7所述的试验)。H3受体可以存在于溶液或悬 浮液中(如，在分离的细胞膜或细胞制剂中)，或者存在于培养或分离的细胞中。某 些具体实施例中，H3受体存在于患者体内(如神经细胞表达的受体)，水溶液为体液。 优选地，按一定量给患者给用一种或多种H3受体调节剂，所给用的量使每种H3受体 调节剂在患者的至少一种体液内达到治疗有效浓度，该浓度等于或小于1微摩尔，优 选等于或小于500纳摩尔，更优选等于或小于100纳摩尔、等于或小于50纳摩尔、等 于或小于20纳摩尔或等于或小于10纳摩尔。例如，可以按小于20mg/kg·体重，优选 小于5mg/kg·体重，有些情况下小于1mg/kg·体重的剂量给用这些化合物。在体内， H3受体活性的调节可以通过正在用本文提供的一种或多种H3受体调节剂治疗的患者 的症状改变来评定(如记忆或注意力)。
[00128]本发明进一步提供治疗H3受体调节应答性病症的方法。在本发明的范畴 下，“治疗”既包括疾病修饰治疗，也包括症状治疗，任一种治疗都可以是预防性的 (即，在症状发作前，为了防止、延迟或减缓症状加重)或治疗性的(即，症状发作 后，为了降低症状的严重程度和/或缩短症状持续时间)。如果一种病症表现为尽管局 部存在一定量的H3受体配体，但H3受体活性仍然不正常，和/或如果对H3受体活性 进行调节，该病症或其症状得到缓解，该病症即为“H3受体调节应答性病症”。使用 本领域既定标准可以对这类病症进行诊断和监控。患者可以包括人、家养伴侣动物和 家畜，剂量如上所述。
[00129]H3受体调节反应性病症例如包括：
心血管病，包括动脉粥样硬化、高血压、心肌梗死、冠心病和中风；
癌症(如子宫内膜癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌，皮肤癌、甲状腺髓样癌和黑 素瘤)；
代谢紊乱，包括糖耐量受损、血脂异常和糖尿病(如非胰岛素依赖型糖尿病)；
免疫疾病和免疫紊乱，包括骨关节炎、过敏(如过敏性鼻炎)和炎症；
呼吸疾病，包括鼻塞、上呼吸道过敏性反应、哮喘和慢性肺部阻塞症；
由睡眠和清醒规律或觉醒和警醒引起的障碍，包括发作性睡病、时差症、睡眠呼 吸暂停症、睡眠障碍，如白天过度嗜睡(EDS)(如倒班工作睡眠障碍)、失眠(如原 发性失眠)、特发性过度睡眠症、昼夜节律睡眠障碍、睡眠异常NOS；睡眠异常包括 梦魇、夜惊，抑郁、焦虑和/或其他精神障碍引发的睡眠障碍，以及物质诱导的睡眠障 碍；
进食障碍(如贪食症、暴食症和厌食症)和肥胖症；
消化系统和胃肠道障碍，包括胆囊疾病、溃疡、胃肠道运动不足和运动过强，以 及肠易激综合症；
CNS障碍，包括中枢神经系统的多动症和减退症、偏头痛、癫痫症、惊厥症 (convulsion或seizure)、痫性发作、情绪障碍、注意力缺乏障碍、注意力缺乏多动障 碍、双相障碍、抑郁症、躁狂症、强迫症、精神分裂症、眩晕症、运动病、痴呆症、 认知缺乏(例如，精神障碍方面，如轻度认知障碍)、学习能力缺乏、记忆缺乏(例如， 老年性记忆障碍)、多发性硬化症、帕金森病、阿尔茨海默氏病和其他神经退化性疾病、 上瘾(如药物滥用引起的上瘾)、神经性炎症和Tourette综合征；
疲劳，以及疲劳相关病症，如睡眠/疲劳症、围绝经期激素变化引起的睡眠障碍、帕 金森相关性疲劳、多发性硬化症相关性疲劳和化疗引起的疲劳前庭功能紊乱(如Meniere 疾病、眩晕症和运动病)；
疼痛(如炎症性痛或神经病理性痛)和瘙痒症；
感染性休克；以及
青光眼。
[00130]H3受体调节剂可进一步用于提高患者的认知能力。
[00131]某些具体实施例中，本文提供的化合物用来治疗注意力缺乏障碍、注意 力缺乏多动障碍、精神分裂症、认知障碍(如轻度认知障碍)、癫痫、偏头痛、发作 性睡病、过敏性鼻炎、眩晕症、运动病，记忆障碍如阿尔茨海默氏病、帕金森病，肥 胖症、进食障碍、糖尿病、疲劳，以及疲劳相关病症，如睡眠/疲劳症、围绝经期激素 变化引起的睡眠障碍、帕金森相关性疲劳、多发性硬化症相关性疲劳和化疗引起的疲劳 前庭功能紊乱(如Meniere疾病、眩晕症和运动病)。治疗方案可以依所用化合物和 所要治疗的特定病症而变化。但是，对于大多数障碍的治疗，按每天4次或少于4次 的频率用药是较为理想的。一般来说，每天用药2次的剂量方案更为理想，而一天1 次尤为理想。但应当理解，针对任何特定患者的具体剂量水平和治疗方案将取决于各 种不同的因素，包括使用的具体化合物的活性、年龄、体重、总体健康状况、性别、 饮食、给药次数、给药途径、排泄率、药物联合和正在治疗的特定疾病的严重程度。 一般来说，最好使用能够达到疗效的最小剂量。一般可以使用正在治疗或预防的病症 所适用的医学或兽医学标准对患者的治疗有效性进行监控。
[00132]在其他方面，本文提供的H3受体调节剂可以在联合治疗中使用，来治疗 上述H3受体调节应答性病症。该联合治疗中，将H3受体调节剂与第二种非H3受体 调节剂的治疗剂一起给患者使用。H3受体调节剂和第二种治疗剂可以存在于同一药物 组合物中，也可以按任一顺序先后单独给药。显然，还可以(但非必须)再给用另外 的治疗剂。
[00133]适于在该联合治疗中使用的第二种治疗剂例如包括抗肥胖制剂、抗糖尿 病制剂、抗高血压制剂、抗抑郁制剂、抗精神病制剂和抗炎制剂。某些具体实施例中， 第二治疗剂是治疗注意力缺乏障碍或注意力缺乏多动障碍的化合物、抗精神病制剂或 抗肥胖制剂。
[00134]组氨酸H1受体调节剂代表第二治疗剂的一类。例如，可以与H1受体调 节剂联合使用，治疗阿尔茨海默氏病、炎性疾病和过敏性病症。典型的H1受体拮抗 剂例如包括氯雷他定(CLARITINTM)、脱酸氯雷他定(CLARINEXTM)、非索非那定 (ALLEGRATM)和西替利嗪(ZYRTECTM)。其他H1受体拮抗剂包括依巴斯汀、咪 唑斯汀、阿伐斯汀、阿斯咪唑、阿扎他定、氮卓斯汀、溴苯那敏、氯苯那敏、氯马斯 汀、赛庚啶、右氯苯那敏、苯海拉明、羟嗪、左卡巴斯汀、异丙嗪和曲吡那敏。
[00135]联合治疗中使用的抗肥胖治疗剂例如包括：瘦素(leptin)、瘦素受体激 动剂、黑色素浓集激素(MCH)受体拮抗剂、黑素皮质素受体3(MC3)激动剂、黑 素皮质素4(MC4)激动剂、黑素细胞刺激激素(MSH)激动剂、可卡因和苯丙胺调 节转录(CART)激动剂、二肽氨基肽酶抑制剂、生长激素促泌素、β-3肾上腺素能激 动剂、5HT-2激动剂、阿利新(orexin)拮抗剂、神经肽Y1或Y5拮抗剂、肿瘤坏死因 子(TNF)激动剂、甘丙肽拮抗剂、尿皮质素激动剂、胆囊收缩素(CCK)激动剂、 GLP-1激动剂、5羟色胺(5HT)激动剂、蛙皮素激动剂，CB1拮抗剂如利莫那班 (rimonabant)、生长激素，生长因子如催乳素或胎盘催乳素、生长激素释放化合物、 促甲状腺素(TRH)激动剂、解偶联蛋白2或3(UCP 2或3)调节剂、多巴胺激动剂， 调节脂代谢的制剂如抗血脂剂(如消胆胺、降胆宁、安妥明、吉非罗齐、洛伐他汀、 普伐他汀、辛伐他汀、普罗布考或右旋甲状腺素)、脂酶/淀粉酶抑制剂、过氧化物酶 体、过氧化物酶体激增剂活化受体(PPAR)调节剂、视黄素X受体(RXR)调节剂、 TR-β激动剂、刺鼠相关蛋白(AGRP)抑制剂、阿片拮抗剂如纳曲酮、醋酸艾塞那肽 (exendin-4)、GLP-1、睫状神经营养因子、促肾上腺素皮质激素释放因子结合蛋白 (CRF BP)拮抗剂和/或促肾上腺素皮质激素释放因子(CRF)激动剂。典型的制剂例 如包括：西布曲明、右芬氟拉明、右旋苯丙胺、苯丙胺、奥利司他、马吲哚、苯丁胺、 苯甲曲秦、二乙基3-戊酮、氟西汀、安非他酮、托吡酯和依考匹泮(Ecopipam)。
[00136]联合治疗中使用的抗高血压治疗剂例如包括：β阻滞剂如烯丙洛尔、阿替 洛尔、噻吗洛尔、吲哚洛尔、普萘洛尔和美托洛尔，血管紧张素转化酶(ACE)抑制 剂如贝那普利、卡托普利、依拉普利、福辛普利、赖诺普利、喹那普利和雷米普利， 钙通道阻滞剂如硝苯地平、非洛地平、尼卡地平、伊拉地平、尼莫地平、地尔硫和 维拉帕米，α-阻滞剂如多沙唑嗪、乌拉地尔、哌唑嗪和特拉唑嗪，以及血管紧张素受 体阻滞剂如氯沙坦。
[00137]联合治疗中使用的CNS-活性剂包括但不限于治疗焦虑症、抑郁症、情绪 障碍或精神分裂症-5羟色胺受体(如5-HT1A)激动剂和拮抗剂、神经激肽受体拮抗剂、 GABAergic剂和促肾上腺素皮质激素释放因子受体(CRF1)拮抗剂；治疗睡眠障碍- 褪黑素受体激动剂；以及治疗神经退行性疾病-如阿尔茨海默氏痴呆症的烟碱激动剂、 毒蕈碱样制剂、乙酰胆碱酯酶抑制剂和多巴胺受体激动剂。例如，这类组合治疗可以 包括选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)或非选择性5-羟色胺、多巴胺和/或去甲肾 上腺素再摄取抑制剂。这类制剂例如包括氟西汀、舍曲林、帕罗西汀、阿米替林、赛 乐特和西酞普兰。治疗认知障碍时，联合治疗中使用的典型制剂包括GABAergic剂。
[00138]适于联合治疗的其他治疗剂例如包括调节胆碱能传递(如5-HT6拮抗剂) 的制剂，M1毒蕈激动剂、M2毒蕈拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂。
[00139]联合治疗中，H3受体调节剂的合适剂量一般如上所述。其他治疗剂的剂 量给药方法例如可参见《Physician′s Desk Reference》中的厂商说明中。某些具体实施 例中，H3受体调节剂与第二种治疗剂联合用药，可降低第二种治疗剂产生疗效所需的 剂量(即减小最低治疗有效量)。所以，优选的是，联合或联合治疗方法中第二种治 疗剂的剂量低于该治疗剂在没有与H3受体调节剂联合给药时生产商所建议的最大用 药剂量。更优选的是，这一剂量低于最大用药剂量的3/4，甚至更优选的是低于最大用 药剂量的1/2和高度优选的是低于最大用药剂量的1/4，而最优选的剂量则低于上述最大剂 量的10％。显然，组合中达到所需效果的H3受体调节剂组分的剂量可以近似地受到 剂量和组合中其他治疗组分的效能地影响。
[00140]某些优选实施例中，H3受体调节剂与其他治疗剂的联合给药可以通过将 一种或多种H3受体调节剂和一种或多种其他治疗剂装到同一包装体内，或者分装在 包装体内单独的容器中，或者一种或多种H3受体调节剂和一种或多种其他治疗剂混 在一起装在同一容器内。将优选混合物制成口服制剂(如丸剂、胶囊剂、片剂等)。 某些具体实施例中，包装体中含有标签，注明一种或多种H3受体调节剂和一种或多 种其他治疗剂可以一起服用，用来治疗注意力缺乏障碍、注意力缺乏多动障碍、精神 分裂症、认知障碍(如轻度认知障碍)、癫痫症、偏头痛、发作性睡病、过敏性鼻炎、 眩晕症、运动病、记忆障碍如阿尔茨海默氏病、帕金森病、肥胖症、进食障碍、糖尿 病，疲劳，以及疲劳相关病症，如睡眠/疲劳症、围绝经期激素变化引起的睡眠障碍、 帕金森相关性疲劳、多发性硬化症相关性疲劳和化疗引起的疲劳。
[00141]在个别方面，本发明提供本文所述化合物在体外和体内的各种不同的非 药物用途。例如，可以将这些化合物标记，用作探针，检测H3受体(细胞制剂或组 织切片等样品中的H3受体)并进行定位。另外，本文提供的含有合适反应基团的化 合物(如芳基羰基、硝基或叠氮基)还可以在受体结合位点的光亲和标记研究中使用。 另外，本文提供的化合物在受体活性试验中用作阳性对照，作为确定候选制剂与H3 受体结合能力的标准，或者作为电子发射断层显像技术(PET)或单一光子发射计算 机断层显像技术(SPECT)中使用的放射性示踪剂。这些方法能用来确定活体内H3 受体的特征。例如，可以使用熟知的各种不同技术(如用放射性核素，如本文所述的 氚进行放射性标记)将H3受体调节剂标记，然后与样品一起温育合适的时间(例如 可以先对结合所用时间进行试验来加以确定)。之后去除未结合的化合物(如洗涤)， 使用所使用标记适用的任何方法检测已结合的化合物(例如，对放射标记的化合物进 行放射自显影或闪烁计数；可以用光谱法检测发光基团和荧光基团)。作为对照，可 以对含有标记化合物和量更多的未标记化合物(如多10倍)的对照样品进行同样操作。 测试样品中保留的可测标记的量大于对照，说明测试样品中含有H3受体。检测试验， 包括对培养细胞或组织样品内H3受体进行的受体放射自显影(受体图谱)试验，可 以按照《Current Protocols in Pharmacology》(1998，John Wiley & Sons，纽约)第 8.1.1-8.1.9节中Kuhar所述方法进行操作。
[00142]本文提供的化合物还可以在所熟悉的各种不同制备方法中使用。例如， 可以将H3受体调节剂连在组织培养板或其他支撑器皿的内表面上，用作亲和配体， 在体外固定H3受体从而将其分离(如分离表达受体的细胞)。在一优选具体实施例 中，使连有荧光标记如荧光素的H3受体调节剂与细胞接触，然后用荧光激活细胞分 选技术(FACS)进行分析(或分离)。
[00143]本文提供的H3受体调节剂可进一步在与H3受体结合的其他制剂鉴定试 验中使用。一般来说，这些试验是标准的竞争结合试验，其中测试化合物将所结合的、 标记了的H3受体调节剂取代。简单来说，这些试验操作如下：(a)使H3受体与本 文所述的带有放射性标记的H3受体调节剂在能使它们之间发生结合的条件下进行接 触，得到结合并标记的H3受体调节剂；(b)检测不含测试制剂时与结合并标记的 H3受体调节剂的量相对应的信号；(c)使结合并标记的H3受体调节剂与测试制剂接 触；(d)检测含有测试制剂时与结合并标记的H3受体调节剂的量相对应的信号；和 (e)检测步骤(d)中所检测信号相对步骤(b)中所检测信号的减少量。
[00144]现给出以下实施例进行举例性说明，但非限制性说明。除非另外说明， 所有试剂和溶剂均为标准商品级，使用时没有进一步纯化。可以采用常规改良手段改 变起始材料，并且可使用另外的步骤，来得到本文提供的其他化合物。
实施例
[00145]以下实施例中的质谱数据是电喷雾质谱(ESI-MS)数据，使用Micromass Time-of-Flight LCT仪器(Waters公司；Milford，MA)在阳离子模式下获得，仪器中 装有Waters600泵(Waters公司；Milford，MA)、Waters996光电二极管阵列检测 器(Waters公司；Milford，MA)和Gilson 215自动进样器(Gilson，Inc.；Middleton， WI)。使用带有OpenLynx Global ServerTM、OpenLynxTM和AutoLynxTM处理程序的 MassLynxTM(Waters公司；Milford，MA)软件4.0进行数据收集和分析。
[00146]对于方法1、2和3，MS条件如下：毛细管电压＝3.5kV；椎体电压＝30V； 脱溶剂温度＝350℃，源温度＝120℃；质量范围＝181-750，扫描时间为0.22秒且内 扫描延迟0.05秒。
[00147]对于方法4，MS条件如下：毛细管电压＝3.2kV；椎体电压＝25V；脱 溶剂温度＝300℃，源温度＝100℃；质量范围＝100-700，扫描时间为0.22秒且内扫 描延迟0.05秒。
[00148]使用以下的一种程序进行分析：
[00149]方法1：将1微升样品注入30×4.6mm XBridgeTM C18 5μ柱(Waters公 司；Milford，MA)上方，使用2相线性梯度，按流速6ml/min进行洗提。使用 220-340nm UV范围的总吸光数进行样品检测。洗提条件为：流动相A-95％水、5％ MeOH和0.025％氢氧化铵；流动相B-5％水、95％ MeOH和0.025％氢氧化铵。使用 以下梯度：0-0.5分钟，5-100％ B；维持在100％ B至1.2分钟，1.21分钟时回到5％ B。 注入-注入循环历时2.15分钟。
[00150]方法2：将1微升样品注入50×4.6mm Chromolith SpeedROD RP-18e柱 (Merck KGaA，Darmstadt，德国)上方，使用2相线性梯度，按流速6ml/min进行 洗提。使用220-340nm UV范围的总吸光数进行样品检测。洗提条件为：流动相A-95％ 水、5％ MeOH和0.05％TFA；流动相B-5％水、95％ MeOH和0.025％ TFA。使用以 下梯度：0-0.5分钟，5-100％ B；维持100％ B至1.2分钟，1.21分钟时回到5％ B。注 入-注入循环历时2.15分钟。
[00151]方法3：将1微升样品注入50×4.6mm Chromolith SpeedROD RP-18e column(Merck KGaA，Darmstadt，德国)上方，使用2相线性梯度，按流速6ml/min 进行洗提。使用220-340nm UV范围的总吸光数进行样品检测。洗提条件为：流动相A -95％水、5％ MeOH和0.05％TFA；流动相B-5％水、95％ MeOH和0.025％ TFA。使 用以下梯度：0-0.5分钟，10-100％ B；维持在100％ B至1.2分钟，1.21分钟时回到10％ B。注入-注入循环历时2.15分钟。
[00152]方法4：将1微升样品注入30×4.6mm XBridgeTM C18 5μ柱(Waters公 司；Milford，MA)上方，使用2相线性梯度，按流速6ml/min进行洗提。使用 220-340nm UV范围的总吸光数进行样品检测。洗提条件为：流动相A-95％水、5％ MeOH，含0.025％氢氧化铵；流动相B-5％水、95％ MeOH，含0.025％氢氧化铵。 使用以下梯度：0-0.5分钟，10-100％ B；维持在100％ B至1.2分钟，1.21分钟时回到 10％ B。注入-注入循环历时2.15分钟。
[00153]除非另外指明，MS数据用M+1表示。实施例7所述试验中化合物1-35 显示出的Ki小于1微摩尔。
实施例1
典型的取代氮杂螺环衍生物的制备
A.1-[4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)苯基]乙酮(化合物1)

步骤1.9-苄基-2，4-二氧代-3，9-二氮杂螺环[5，5]十一烷-1，5-二甲腈

[00154]将含有氰基乙酸乙酯(0.2mol)和1-苄基-4-哌啶酮(0.1mol)的溶液加到 80ml含7N NH3的甲醇中，0℃搅拌。该溶液保存在冰箱内，放置2天，之后过滤沉淀， 用冷甲醇洗涤，干燥。用200ml热水处理所得盐，再用2N HCl(150ml)使沸腾的悬浮 液酸化。所得溶液冷却至室温，得到黄色沉淀，过滤后即得标题所示化合物。LC-MS(方 法1)323.05。
步骤2.9-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-2，4-二酮

[00155]将65％ H2SO4(39mL)中含9-苄基-2，4-二氧代-3，9-二氮杂螺环[5，5]十一烷 -1，5-二甲腈(60mmol)的混合物回流2小时后，冷却至0℃，用10N NaOH中和至约 pH8。再用DCM(3×25mL)萃取，合并有机层，干燥(MgSO4)，真空去溶剂，得 到标题所示化合物。1H NMR(CDCl3)8.01(1H，s)、7.22-7.34(5H，m)、3.52(2H，s)、 2.52(4H，s)、2.41-2.51(4H，m)、1.59(4H，t)。
步骤3.3-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷

[00156]往9-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-2，4-二酮(24.6mmol)的乙醚(30ml) 溶液中加入1M LAH(74mL)。所得混合物回流加热8小时，之后冷却至室温，缓慢 加水(20ml)。搅拌1小时后，将混合物过滤。滤液经Na2SO4干燥，过滤，去溶剂， 即得标题所示化合物。1H NMR(CDCl3)δ 7.23-7.31(5H，m)、3.49(2H，s)、2.77(4H，t)、 2.38(4H，t)、1.69(1H，s)、1.52(4H，t)、1.41(4H，t)。
步骤4.3-苄基-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷

[00157]0℃，将3-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(6.14mmol)溶解到含2.5％乙 酸的DCM(24mL)中，逐滴加入环丁酮(9.21mmol)，搅拌30分钟，然后分几次加 入三乙酰氧基硼氢化钠(9.21mmol)，室温搅拌过夜，再用饱和碳酸钠溶液碱化，DCM 萃取。合并萃取液，先后水洗和盐水洗涤，然后无水Na2SO4干燥，真空浓缩，即得标 题所示化合物。LC-MS(方法1)＝299.19；RT＝1.26min。
步骤5.3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷

[00158]将3-苄基-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(6mmol)溶解到EtOH(20 ml)中，加入氢氧化钯(碳粉上，0.5g，20％，湿度ca.60％)，氢气(50psi)中室温搅 拌过夜。反应混合物通过C盐过滤，真空浓缩，得到标题所示化合物。
步骤6.1-[4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)苯基]乙酮(化合物1)
[00159]往含有3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.25mmol)的无水DMSO (5mL)溶液中加入1-(4-氟-苯基)-乙酮(0.25mmol)和碳酸钾(0.25mmol)。所得混 合物在120℃加热过夜，然后冷却至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA(10mL×3) 萃取，合并有机层，然后用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产物通过PTLC(含 4％ TEA的EA)纯化，得到标题所示化合物的白色固体。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 7.84(2H，d)、6.83(2H，d)、3.32(4H，t)、2.70-2.74(1H，m)、2.50(3H，s)、2.31(4H，m)、 1.84-2.10(4H，m)、1.50-1.80(10H，m).LC-MS(方法3)＝327.12；RT＝1.1min。
B.4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺(化合物4)

步骤1.4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)苯甲酸乙酯(化合物2)

[00160]往3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(1.73mmol)的无水DMSO(5mL) 溶液中加入4-氟苯甲酸乙酯(1.73mmol)和碳酸钾(1.73mmol)，所得混合物在120℃ 加热过夜，然后冷却至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA(10mL×3)萃取，合并有 机层，然后用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA) 纯化，得到标题所示化合物的白色固体。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 7.88(2H，d)、6.83 (2H，d)、4.31(2H，q)、3.28(4H，t)、2.63-2.74(1H，m)、2.28(4H，m)、1.84-2.10(4H，m)、 1.50-1.80(10H，m)、1.35(3H，t).LC-MS(方法3)＝357.13；RT＝1.18min。
步骤2.4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)苯甲酸(化合物3)

[00161]往4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)苯甲酸乙酯(0.6mmol)的 THF(5mL)溶液中加入LiOH(1mmol)，室温搅拌过夜。蒸发去除有机溶剂，剩余 物酸化至pH＝4-5。收集固体，真空干燥，得到标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝ 329.16；RT＝0.96。
步骤3.4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺(化合物4)
[00162]往4-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)苯甲酸(0.15mmol)的无 水DCM(2mL)溶液中加入含有甲胺的THF溶液(2M，0.5mL)和BOP(0.18mmol)， 室温搅拌过夜。蒸去溶剂，剩余物溶解在EA(20ml)中，用水(5mL×3)和盐水洗 涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产物通过PTLC纯化后，即得标题所示化合物。1H NMR(300 MHz，CDCl3)δ 7.65(2H，d)、6.85(2H，d)、5.99(1H，m)、3.25(4H，t)、2.97(3H，d)、 2.63-2.74(1H，m)、2.28(4H，m)、1.84-2.10(4H，m)、1.50-1.80(10H，m).LC-MS(方法3) ＝342.18；RT＝0.61min。
C.1-{4-[(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)羰基]苯基}乙酮(化合物5)

[00163]往含4-乙酰基苯甲酸(0.4mmol)的无水DCM(2mL)溶液中加入3-环 丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.4mmol)和BOP(0.47mmol)，室温搅拌过夜。蒸 去溶剂，剩余物溶解在EA(20ml)中，用水(5mL×3)和盐水洗涤，硫酸钠干燥和 浓缩。粗产物通过PTLC纯化后，即得标题所示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 7.95 (2H，d)、7.44(2H，d)、3.69(2H，m)、3.27(2H，m)、2.59-2.70(4H，m)、2.25(4H，m)、1.84-2.10 (4H，m)、1.37-1.80(10H，m).LC-MS(方法3)＝355.12；RT＝1.02。
D.1-{4-[(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)磺酰基]苯基}乙酮(化合物6)

[00164]往含4-乙酰基苯磺酰氯(0.2mmol)的无水DCM(2mL)溶液中加入3- 环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.2mmol)和TEA(0.25mmol)，室温搅拌过夜。 然后用DCM(20ml)稀释，用水(5mL×3)和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产 物通过PTLC纯化后，即得标题所示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 8.06(2H，d)、 7.83(2H，d)、2.98(4H，m)、2.59-2.70(4H，m)、2.17(4H，m)、1.95(2H，m)、1.82(2H，m)、 1.52-1.64(6H，m)、1.37(4H，m).LC-MS(方法3)391.11；RT＝0.98min。
E.6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基烟酰胺(化合物8)

步骤1.6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)烟酸苯甲酯

[00165]往含3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(4.8mmol)的无水DMSO(5mL) 中加入6-氯烟酸苯甲酯(4.8mmol)和碳酸钾(4.8mmol)，120℃加热过夜，之后冷却 至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA(10mL×3)萃取。有机层合并，用水和盐水 洗涤，硫酸钠干燥和浓缩，粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯化，即得标题所 示化合物的白色固体。
步骤2.6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)烟酸(化合物7)

[00166]往含6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)烟酸苯甲酯(4mmol) 的乙醇溶液中按催化量加入10％ Pd(OH)2/C，50psi下过夜进行氢化反应。然后通过C 盐过滤，用甲醇洗涤，除去溶剂，得到标题所示产物。LC-MS(方法1)＝330.12；RT＝ 0.97min。
步骤3.6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基烟酰胺(化合物8)
[00167]往含6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)烟酸(0.15mmol)的无 水DCM(2mL)溶液中加入含甲胺的THF溶液(2M，0.5mL)和BOP(0.18mmol)， 室温搅拌过夜。蒸去DCM，剩余物溶解在EA(20ml)中，用水(5mL×3)和盐水洗 涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产物通过PTLC纯化后，即得标题所示化合物。1H NMR(300 MHz，CDCl3)δ 8.84(1H，d)、8.07(1H，dd)、6.58(1H，d)、3.61(4H，m)、3.05(1H，m)、2.66 (4H，m)、2.61(3H，d)、2.39(2H，m)、2.10(2H，m)、1.74(4H，m)、1.57(4H，m).LC-MS (方法3)＝343.12；RT＝0.33min。
实施例2
其它典型的取代氮杂螺环衍生物的制备
A.6-[(3-环丁基-3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-基)氧基]-N-甲基烟酰胺(化合物9)

步骤1.3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-酮

[00168]该螺环酮基本上按公开号为WO 97/11940的PCT国际申请中所述方法， 由4-甲酸基哌啶-1-甲酸苯甲酯合成而来。
步骤2.3-环丁基-3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-酮

[00169]0℃，将3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-酮(7.6mmol)溶解到含2.5％乙酸的DCM (24mL)中，逐滴加入环丁酮(22.8mmol)，搅拌30分钟，然后分几次加入三乙酰 氧基硼氢化钠(22.8mmol)，室温搅拌过夜，之后加入饱和碳酸钠溶液，使其呈碱性， 再用DCM萃取。合并萃取液，用水和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，真空浓缩，得到 标题所示化合物。
步骤3.3-环丁基-3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-醇

[00170]往含3-环丁基-3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-酮(0.45mmol)的EtOH(5mL) 溶液中分几次加入NaBH4(0.1g)，室温搅拌2小时后，去除溶剂，剩余物溶解到DCM (20mL)中，用水洗涤，Na2SO4干燥，蒸发，即得标题所示化合物。
步骤4.6-[(3-环丁基-3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-基)氧基]-N-甲基烟酰胺(化合物9)
[00171]往含3-环丁基-3-氮杂螺环[5.5]十一烷-9-醇(0.44mmol)的DMSO(4ml) 溶液中加入钠水合物(分散在矿物油中，占65％，0.8mmol)。30min后，加入6-氯-N- 甲基-烟酰胺(0.26mmol)，120℃加热过夜，然后冷却至室温，分隔在EA和水之间。 分离EA层，用EA萃取水层。合并有机层，先后用水和盐水洗涤，干燥(Na2SO4)和 过滤。真空浓缩，剩余物通过PTLC纯化，即得标题所示化合物。MS(方法1)：358.2。
B.1-{4-[6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)吡啶-3-基]苯基}乙酮(化合物10)

步骤1.3-(5-溴吡啶-2-基)-9-环丁基-3，，9-二氮杂螺环[5，5]十一烷

[00172]往含3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.62mmol)的无水DMSO(5 mL)溶液中加入2-氯-5-溴吡啶(0.94mmol)和碳酸钾(0.7mmol)，120℃加热过夜。 之后冷却至室温，倒入冷水(10mL)，用EA(10mL×3)萃取。合并有机层，用水和 盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯化，即得标 题所示化合物的白色固体。
步骤2.1-{4-[6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)吡啶-3-基]苯基}乙酮(化 合物10)
[00173]将加到DME(3mL)和水(1mL)中的3-(5-溴吡啶-2-基)-9-环丁基-3，9- 二氮杂螺环[5，5]十一烷(25mg，0.07mmol)、乙酰基苯基硼酸(14mg，0.08mmol)、 Pd(PPh)4(5.5mg)和Na2CO3(20mg)的混合物在80℃加热过夜。然后加水，用DCM 萃取。合并有机层，干燥(MgSO4)，真空去除溶剂，得到粗产物，再经PTLC(含4％ TEA的EA)纯化，即得标题所示化合物。1H NMR(CDCl3)δ 8.48(d，1H)、7.99(d，2H)、 7.72(dd，1H)、7.60(d，2H)、6.70(d，1H)、3.62-3.55(m，4H)、2.82(m，1H)、2.62(s，3H)、 2.37(m，4H)、2.04(m，4H)、1.80-1.56(m，10H).LC-MS(方法3)＝404.24；RT＝1.08 min。
C.3-环丁基-9-{5-[(2-甲基吡咯烷-1-基)甲基]吡啶-2-基}-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷 (化合物12)

步骤1.3-环丁基-9-{5-[(2-甲基吡咯烷-1-基)羰基]吡啶-2-基}-3，9-二氮杂螺环[5.5]十 一烷(化合物11)

[00174]往含6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)烟酸(0.61mmol)的无 水DCM(2mL)中加入2-甲基吡咯烷(0.72mmol)、TEA(1.6mmol)和DMC(1.2mmol)， 50℃搅拌3小时。将DCM蒸发，剩余物溶解到EA(20ml)中，用水(5mL×3)和 盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC纯化，即得标题所示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 8.36(1H，d)、7.67(1H，dd)、6.58(1H，d)、4.25(1H，m)、3.55(4H， m)、2.68-2.80(1H，m)、2.31(4H，m)、2.20-1.80(8H，d)、1.78-1.50(12H，m)、1.27(3H，m). LC-MS(方法3)＝397.32；RT＝1.01min。
步骤2.3-环丁基-9-{5-[(2-甲基吡咯烷-1-基)甲基]吡啶-2-基}-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一 烷(化合物12)
[00175]往含3-环丁基-9-{5-[(2-甲基吡咯烷-1-基)羰基]吡啶-2-基}-3，9-二氮杂螺环 [5.5]十一烷(0.1mmol)乙醚溶液中加入LAH溶液(含在THF中，1M，1ml)，回流 加热3小时。之后冷却至室温，用水停止反应。然后通过C盐过滤，用乙醚洗涤，滤液 经MgSO4干燥，去除溶剂。剩余物通过PTLC纯化，得到标题所示化合物。LC-MS(方 法1)＝383.18；RT＝1.26min。
D.3-环丁基-9-{4-[(2-甲基吡咯烷-1-基)甲基]苯基}-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合 物13)

步骤1.4-(9-环丁基-3，9-二氮杂-螺环[5.5]十一烷-3-基-苯甲醛

[00176]往含3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(2.95mmol)的无水DMSO(5 mL)溶液中加入乙基4-氟苯甲醛(2mmol)和碳酸钾(3mmol)，120℃加热过夜。之 后待其冷却至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA萃取(10mL×3)，合并有机层， 用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯 化，即得标题所示化合物的白色固体。
步骤2.3-环丁基-9-{4-[(2-甲基吡咯烷-1-基)甲基]苯基}-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化 合物13)
[00177]室温下将含有4-(9-环丁基-3，9-二氮杂-螺环[5.5]十一烷-3-基-苯甲醛(0.17 mmol)、2-甲基吡咯烷(0.25mmol)和NaBH(OAc)3(0.25mmol)混合物的DCM(5ml) 溶液搅拌过夜。然后用饱和NaHCO3，洗涤，并置于MgSO4上方进行干燥，减压去除溶 剂。剩余物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯化即得标题所示化合物。LC-MS(方法4) ＝382.22；RT＝1.32min。
E.3-环丁基-9-(6-甲氧基哒嗪-3-基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物15)

步骤1.3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物14)

[00178]往含有3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(3.55mmol)的无水DMSO (5mL)溶液中加入3，6-二氯哒嗪(3.55mmol)和碳酸钾(3.6mmol)。所得混合物在 120℃加热过夜。之后待其冷却至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA萃取(10mL×3)， 合并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA 的EA)纯化，即得标题所示化合物的白色固体。LC-MS(方法3)＝321.26；RT＝0.79 min。
步骤2.3-环丁基-9-(6-甲氧基哒嗪-3-基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物15)
[00179]将含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.12mmol) 和甲醇钠(0.5ml，溶在甲醇中，占25％wt)的甲醇(3ml)混合溶液在密闭管内100 ℃加热过夜。冷却后，减压蒸发。加水(5ml)，用DCM对无机相进行萃取(3×10ml)， 合并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA 的EA)纯化得到标题所示化合物的白色固体。LC-MS(方法1)＝317.12；RT＝1.15min。
F.3-环丁基-9-[6-(甲基磺酰基)哒嗪-3-基]-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物17)

步骤1.3-环丁基-9-[6-(甲基硫代)哒嗪-3-基]-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物16)

[00180]往含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.31 mmol)和甲硫醇钠(1.4mmol)的乙醇(5ml)混合溶液在密闭管内100℃加热过夜。 冷却后，减压蒸发。加水(5ml)，用DCM对无机相进行萃取(3×10ml)，合并有机 层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA) 纯化得到标题所示化合物的白色固体。LC-MS(方法3)＝333.29；RT＝0.44min。
步骤2.3-环丁基-9-[6-(甲基磺酰基)哒嗪-3-基]-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物17)
[00181]往含3-环丁基-9-[6-(甲基硫代)哒嗪-3-基]-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.13 mmol)的DCM(5ml)混合溶液中加入mCPBA(0.34mmol)，室温搅拌2小时，然 后用饱和NaHCO3和盐水洗涤，NaSO4干燥。去除溶剂，剩余物通过PTLC纯化 (DCM:MeOH:TEA＝100:5:5)，得到标题所示化合物的白色固体。LC-MS(方法3)＝ 365.17；RT＝0.94min。
G.1-[6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)哒嗪-3-基]乙酮(化合物18)

[00182]将含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.31 mmol)、三丁基(1-乙氧基-乙烯基)锡和Pd(PPh3)4(20mg)混合物的甲苯(5ml)在密 闭管内130℃加热过夜。冷却后，减压蒸发。加入1M HCl溶液(5ml)，60℃加热3 小时。用饱和NaHCO3中和混合溶液，用DCM萃取无机相(3×10ml)。合并有机层， 用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯 化，得到标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝329.31；RT＝0.79min。
H.6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)哒嗪-3-甲腈(化合物19)

[00183]将含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.12 mmol)、氰化锌(0.19mmol)、Pd2(dba)3(3mg)和DPPF(3mg)的DMF(10ml) 在密闭管内115℃加热过夜。冷却后，减压蒸发。加水(10ml)，用DCM萃取无机相 (3×10ml)，合并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC (含4％ TEA的EA)纯化得到标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝312.22；RT＝0.94 min。
I.1-{4-[6-(9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)哒嗪-3-基]苯基}乙酮(化合物20)

[00184]将含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(42mg，0.13 mmol)、乙酰基苯基硼酸(32mg，0.19mmol)、Pd(PPh)4(15mg)和Na2CO3(62mg) 的DME(3mL)水(1mL)溶液在80℃加热过夜。加水，DCM萃取。合并有机层，干 燥(MgSO4)，真空去除溶剂，得到粗产物，再经PTLC(含4％ TEA的EA)纯化， 即得标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝405.23；RT＝0.99min。
J.3-环丁基-9-(6-嘧啶-5-基哒嗪-3-基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物21)

[00185]将含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(30mg，0.09 mmol)、嘧啶-5-硼酸(20mg，0.16mmol)、Pd(PPh)4(10mg)和Na2CO3(35mg)的 DME(3mL)水(1mL)溶液在80℃加热过夜。加水，DCM萃取。合并有机层，干燥 (MgSO4)，真空去除溶剂，得到粗产物，再经PTLC(含4％ TEA的EA)纯化，即 得标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝365.22；RT＝0.56min。
K.3-环丁基-9-{6-[4-(甲基磺酰基)苯基]哒嗪-3-基}-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物 22)

[00186]将含有3-(6-氯哒嗪-3-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(19mg，0.06 mmol)、4-(甲烷磺酰基)苯基硼酸(12mg，0.06mmol)、Pd(PPh)4(10mg)和Na2CO3 (13mg)的DME(3mL)水(1mL)溶液在80℃加热过夜。加水，DCM萃取。合并 有机层，干燥(MgSO4)，真空去除溶剂，得到粗产物，再经PTLC(含4％ TEA的EA) 纯化，即得标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝441.19；RT＝0.94min。
L.1-{4-[2-(9-环丁基-3，9-二氮杂-螺环[5.5]十一烷-3-基)-嘧啶-5-基]苯基}乙酮(化合物 24)

步骤1.3-(5-溴-嘧啶-2-基)-9-环丁基-3，3-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物23)

[00187]往含有3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(2.4mmol)的无水DMSO(5 mL)溶液中加入5-溴-2-氯嘧啶(3.63mmol)和碳酸钾(3.6mmol)，在120℃加热过 夜。待反应混合物冷却至室温后倒入冷水(10mL)中，用EA萃取(10mL×3)。合 并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。合并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸 钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯化即得标题所示化合物。 LC-MS(方法3)＝365.13；RT＝1.12min。
步骤2.1-{4-[2-(9-环丁基-3，9-二氮杂-螺环[5.5]十一烷-3-基)-嘧啶-5-基]苯基}乙酮(化 合物24)
[00188]将含有3-(5-溴-嘧啶-2-基)-9-环丁基-3，3-二氮杂螺环[5.5]十一烷(42mg， 0.12mmol)、乙酰基苯基硼酸(32mg，0.19mmol)、Pd(PPh)4(20mg)和Na2CO3(40 mg)的DME(3mL)水(1mL)溶液在80℃加热过夜。加水，DCM萃取。合并有机 层，干燥(MgSO4)，真空去除溶剂，得到粗产物，再经PTLC(含4％ TEA的EA) 纯化，即得标题所示化合物。LC-MS(方法3)＝405.24；RT＝1.13min。
M.6-(2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-8-基)-3，4′-二吡啶(化合物26)

步骤1.8-苄基-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷

[00189]0℃将8-苄基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(6.14g，26.7mmol)溶解到含TEA (6.84mL)的DCM(200mL)中，逐滴加入环丁酮(2.60mL，34.7mmol)。搅拌30 分钟，然后分几次加入三乙酰氧基硼氢化钠(8.48g，40.06mmol)，室温搅拌过夜。用 1N NaOH溶液调成碱性，再用DCM萃取(2×100mL)。合并萃取液，用水和盐水洗 涤，真空下无水Na2SO4干燥和浓缩，得到标题所示化合物。LC-MS(方法1)：285.3。
步骤2.2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷

[00190]将8-苄基-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(7.00g，24.6mmol)溶解到乙 醇(100ml)中。加入氢氧化钯(1.0g，在碳粉上，20％，湿度ca.60％)，在氢气(50 psi)中室温搅拌过夜。之后通过C盐过滤，真空浓缩，得到标题所示化合物。LC-MS (方法1)：195.3。
步骤3.8-(5-溴吡啶-2-基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(化合物25)

[00191]往含有2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(1.00g，5.15mmol)的无水 DMSO(10mL)中加入5-溴-2-氯吡啶(1.09g，5.66mmol)和碳酸钾(1.42g，10.3mmol)， 在120℃加热过夜。待反应混合物冷却至室温后倒入冷水(10mL)中，用EA萃取(10 mL×3)。合并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。合并有机层，用水和盐 水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过硅胶色谱(含5％ TEA的EA)纯化即得 标题所示化合物。LC-MS(方法3)：350.11。RT＝0.97min。
步骤4.6-(2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-8-基)-3，4′-二吡啶(化合物26)
[00192]将含有8-(5-溴吡啶-2-基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(50mg，0.17 mmol)、4-吡啶基硼酸(53mg，0.43mmol)、Pd(PPh)4(20mg，0.017)和K2CO3(138 mg)的二噁烷(4mL)水(0.5mL)溶液在100℃加热过夜。然后加水，用DCM萃取 (2×20mL)，合并有机层，干燥(Na2SO4)，真空去溶剂，得到粗产物。将剩余物溶 到DCM中，通过SCX(离子交换)柱。该SCX柱先用EA/MeOH(95:5)洗涤(舍弃 不要)，再用EA/MeOH/TEA(90:10:10)洗涤，收集。去除溶剂后，通过PTLC(含 4％ TEA的己烷/乙酮[2:1])纯化，得到标题所示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 8.61(2H，d)、8.51(1H，d)、7.75(1H，dd)、7.43(2H，d)、6.74(1H，d)、3.67-3.58(4H，m)、 3.17(1H，m)、2.89(2H，m)、2.70(2H，m)、2.28(2H，m)、2.12(2H，m)、1.89(2H，m)、1.76 (6H，m)；LC-MS(方法1)：349.20.RT＝1.19min。
N.6-(8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-基)-3，3′-二吡啶(化合物28)

步骤1.8-苄基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-甲酸叔丁酯

[00193]往含有8-苄基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(16.7g，72.5mmol)的无水DCM (250mL)溶液中加入二甲酸二叔丁酯(15.8g，72.45mmol)，室温搅拌过夜。用1N NaOH(2×100mL)洗涤有机层，有机萃取液经Na2SO4干燥和浓缩后，得到标题所示 化合物。LC-MS(方法1)：331.2。
步骤2.2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-甲酸叔丁酯

[00194]将8-苄基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-甲酸叔丁酯(10.0g，30.3mmol)溶 解到乙醇(100ml)中，加入氢氧化钯(1.0g，在碳粉上，20％，湿度ca.60％)，在氢 气(50psi)中室温搅拌过夜。之后通过C盐过滤，真空浓缩，得到标题所示化合物。 LC-MS(方法1)：241.3。
步骤3.8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-甲酸叔丁酯

[00195]0℃将2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-甲酸叔丁酯(7.21g，30.0mmol)溶解到 含TEA(7.69mL)的DCM(200mL)中，逐滴加入环丁酮(2.92mL，38.9mmol)进 行作用。搅拌30分钟，分几次加入三乙酰氧基硼氢化钠(9.53g，4.56mmol)，室温搅 拌过夜，用1N NaOH溶液调成碱性，用DCM萃取(2×100mL)，合并萃取液，用水 和盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，真空浓缩后，得到标题所示化合物。LC-MS(方法 1)：295.4。
步骤4.8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷

[00196]将8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-甲酸叔丁酯(8.23g，27.9mmol)溶 解到含4N HCl的二噁烷(100ml)中，室温搅拌3小时。真空去除溶剂，得到标题所 示化合物的二氯化氢盐，然后将其溶解到乙腈(200mL)和K2CO3(19.3g，140mmol) 的混合溶液中，室温搅拌2小时，之后通过C盐过滤，将无机盐除去，真空浓缩后即得 标题所示化合物。LC-MS(方法1)：195.3。
步骤5.2-(5-溴吡啶-2-基)-8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(化合物27)

[00197]2-(5-溴吡啶-2-基)-8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷主要按上述制备8-(5- 溴吡啶-2-基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷的方法，以8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5] 癸烷为起始材料合成。LC-MS(方法3)：350.18；RT＝0.46min。
步骤6.6-(8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-基)-3，3′-二吡啶(化合物28)

[00198]6-(8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-2-基)-3，3′-二吡啶主要按上述制备 6-(2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷-8-基)-3，4′-二吡啶的方法，以2-(5-溴吡啶-2-基)-8- 环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷和3-吡啶基硼酸为起始材料合成。1H NMR(300MHz， CDCl3)δ 8.77(1H，dd)、8.52(1H，dd)、8.40(1H，d)7.79(1H，dd)、7.68(1H，dd)、7.34(1H， dd)、6.45(1H，d)、3.56-3.41(4H，m)、2.85(2H，m)2.76(1H，m)、2.49(2H，m)、2.26(2H， m)、2.07-1.89(6H，m)、1.76(4H，m)；LC-MS(方法1)：349.17；RT＝1.16min。
O.2-环丁基-8-[4-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)苯基]-2，8-二氮杂螺环-[4.5]癸烷(化合物29)

步骤1.8-(4-溴苯基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷

[00199]在密闭管内将2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(307mg，1.58mmol)、 1-溴-4-碘苯(893mg，3.16mmol)、Cs2CO3(772mg，2.37mmol)、Pd2dba3(36mg，0.0395 mmol)和BINAP(49mg，0.079mmol)溶解到无水甲苯(8mL)中。用氮气除气，120℃ 加热过夜。冷却，通过C盐过滤，用EA洗涤。蒸发过滤物，将粗制的剩余物溶解到6N HCl中。用EA洗涤水溶液(2×25mL)。然后用10N NaOH将水部分调为碱性，再用 DCM萃取(2×50mL)，合并有机萃取液，干燥，蒸发，得到标题所示化合物。LC-MS (方法1)：349.2。
步骤2.2-环丁基-8-[4-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)苯基]-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(化合物 29)
[00200]将8-(4-溴苯基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(56mg，0.16mmol)、 1-甲基-4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2，-二氧杂环戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(66mg，0.32mmol)、 Pd(PPh)4(18mg，0.016)和K2CO3(138mg)加到二噁烷(4mL)和水(0.5mL)中， 100℃加热过夜。加水，用DCM萃取(2×20mL)。合并有机层，干燥(Na2SO4)，真 空去除溶剂，得到粗产物。剩余物溶解到DCM中，通过SCX(离子交换)柱，SCX柱 先用EA/MeOH(95:5)洗涤(舍弃)，再用EA/MeOH/TEA(90:10:10)洗涤，收集洗 涤液。去除溶剂，粗产物再用PTLC(含4％ TEA的己烷/乙酮[2:1])纯化，得到标题所 示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 7.68(1H，s)、7.52(1H，s)、7.35(2H，d)、6.93(2H， d)、3.92(3H，s)、3.15(4H，t)、3.05(1H，m)、2.66(2H，t)、2.50(2H，m)、2.04-2.01(4H，m)、 1.78-1.72(8H，m).LC-MS(方法3)：351.27；RT＝0.91min。
P.8-环丁基-2-[4-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)苯基]-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(化合物30)

步骤1.2-(4-溴苯基)-8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷

[00201]2-(4-溴苯基)-8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷基本上按上述制备8-(4-溴 苯基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷的方法，以8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷为 起始材料制成。LC-MS(方法1)：349.2。
步骤2.8-环丁基-2-[4-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)苯基]-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷(化合物 30)
[00202]8-环丁基-2-[4-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)苯基]-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷基本上 按上述制备2-环丁基-8-[4-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)苯基]-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷的方法， 以2-(4-溴苯基)-8-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷为起始材料合成。1H NMR(300MHz， CDCl3)δ 7.66(1H，s)、7.48(1H，s)、7.33(2H，d)、6.54(2H，d)、3.92-3.90(7H，m)、3.36(2H， t)、3.16(2H，s)、2.86(1H，m)2.56(2H，m)、2.40(2H，m)、2.05-2.01(2H，m)、1.88(2H，t)、 1.78-1.72(4H，m).LC-MS(方法3)：351.27；RT＝1.11min。
Q.3-环丁基-9-(4-咪唑[1，2-A]嘧啶-6-基苯基)-3，9-二氮杂螺环-[5.5]十一烷(化合物31)

步骤1.3-(4-溴苯基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷

[00203]3-(4-溴苯基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷基本上按上述制备8-(4- 溴苯基)-2-环丁基-2，8-二氮杂螺环[4.5]癸烷的方法，以3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一 烷为起始材料合成。LC-MS(方法1)：363.3。
步骤2.3-环丁基-9-[4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基]-3，9-二氮杂螺 环[5.5]十一烷

[00204]在密闭管内将3-(4-溴苯基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(745mg， 2.05mmol)、双戊酰二硼(573g，2.25mmol)、PdCl2dppfCHCl3(51mg，0.0615mmol) 和KOAc(604mg，6.15mmol)溶解到无水二噁烷(15ml)中。用氮气除气5分钟。将 管密封，85℃加热过夜。冷却，通过C盐过滤。用EA洗涤C盐床。将粗产物浓缩，并 用硅胶进行色谱纯化，用EA/TEA(95:5)洗脱后，得到标题所示化合物。LC-MS(方 法1)：411.4。
步骤3.3-环丁基-9-(4-咪唑[1，2-A]嘧啶-6-基苯基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物 31)
[00205]将3-环丁基-9-[4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基]-3，9-二 氮杂螺环[5.5]十一烷(60mg，0.15mmol)、6-溴咪唑[1，2-a]嘧啶(35mg，0.18mmol)、 Pd(PPh)4(18mg，0.015)和K2CO3(138mg)加到二噁烷(4mL)和水(0.5mL)中， 100℃加热过夜。加水，用EA萃取(2×10mL)。合并有机层后，直接置于SCX(离 子交换)柱上，SCX柱先用EA洗涤(舍弃)，再用EA/MeOH/TEA(90:10:10)洗涤， 收集洗涤液。去除溶剂，粗产物再用PTLC(含5％ TEA的EA/MeOH[95:5])纯化，得 到标题所示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 8.79(1H，d)、8.50(1H，d)、7.82(1H，d)、 7.56(1H，d)、7.46(2H，d)、7.03(2H，d)、3.74-3.24(4H，m)、2.93(1H，m)、2.56-2.45(4H， m)、2.12-2.09(2H，m)、1.8-1.67(12H，m).LC-MS(方法1)：402.13；RT＝1.2min。
R.3-环丁基-9-(1-甲基-1H-苯并咪唑-5-基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]-十一烷(化合物32)

[00206]在密闭管内将3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(100mg，0.48mmol)、 5-溴-1-甲基-1H-苯并咪唑(122mg，0.58mmol)、KOt-Bu(108mg，0.96mmol)、Pd2dba3 (11mg，0.012mmol)和t-Bu-XPhos(11mg，0.024mmol)溶解到无水甲苯(5mL)中。 用氮气除气后，120℃加热过夜。冷却，将其隔在EA与水之间。再将有机萃取液直接 置于SCX(离子交换)柱上，SCX柱先用EA/MeOH(95:5)洗涤(舍弃)，再用 EA/MeOH/TEA(90:10:10)洗涤，收集洗涤液。去除溶剂，粗产物再用PTLC(含10％ TEA的EA/MeOH[90:10])纯化，得到标题所示化合物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 7.80 (1H，s)、7.32(1H，d)、7.27(1H，d)、7.08(1H，dd)、3.80(3H，s)、3.15-3.11(4H，m)、2.93(1H， m)、2.56-2.45(4H，m)、2.32-2.09(2H，m)、1.8-1.67(12H，m)；LC-MS(方法3)：339.36； RT＝0.36min。
S.4-(9-环戊基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺(化合物33)

步骤1.4-(9-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺

[00207]往含3-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(3.3mmol)的无水DMSO(5mL) 溶液中加入4-氟-N-甲基苯酰胺(3.9mmol)和碳酸钾(3.9mmol)，140℃加热2天。 之后待其冷却至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA萃取(10mL×3)。合并有机层， 用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯化即 得标题所示化合物的白色固体。
步骤2.4-(3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺

[00208]将4-(9-苄基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺(2.6mmol) 溶解到EtOH(20ml)中，加入氢氧化钯(碳粉上，0.5g，20％，湿度ca.60％)，氢气 (50psi)中室温搅拌过夜。通过C盐过滤，过滤液真空浓缩，得到标题所示化合物。
步骤3.4-(9-环戊基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺(化合物33)
[00209]0℃将4-(3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷-3-基)-N-甲基苯甲酰胺(0.17mmol) 溶解到含2.5％乙酸的DCM(10mL)中，逐滴加入环丁酮(0.26mmol)进行作用。搅 拌30分钟，然后分几次加入三乙酰氧基硼氢化钠(0.26mmol)。室温搅拌过夜，用饱 和碳酸钠溶液将溶液调为碱性，用DCM萃取。合并萃取液，先后用水和盐水洗涤，无 水Na2SO4干燥和真空浓缩，即得标题所示化合物。LC-MS(方法3)：356.37；RT＝0.97 min。
T.3-环丁基-9-(5-吡啶-3-基吡嗪-2-基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物35)

步骤1.3-环丁基-9-吡嗪-2-基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物34)

[00210]往含3-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(2.49mmol)的无水DMSO(5 mL)溶液中加入5-溴-2-氯嘧啶(2.96mmol)和碳酸钾(3.0mmol)。120℃加热过夜。 之后待其冷却至室温，倒入冷水(10mL)中，用EA萃取(10mL×3)。合并有机层， 用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯 化即得标题所示化合物。LC-MS(方法3)：287.28；RT＝0.85min。
步骤2.3-(5-溴吡嗪-2-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷

[00211]往含3-环丁基-9-吡嗪-2-基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(0.51mmol)的DCM (10ml)中加入NaHCO3(0.1g)和NBS(0.56mmol)，室温搅拌过夜。然后倒入水 中，用DCM萃取(10ml×2)。合并有机层，用水和盐水洗涤，硫酸钠干燥和浓缩。 所得粗产物通过PTLC(含4％ TEA的EA)纯化即得标题所示化合物。
步骤3.3-环丁基-9-(5-吡啶-3-基吡嗪-2-基)-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(化合物35)
[00212]将3-(5-溴吡嗪-2-基)-9-环丁基-3，9-二氮杂螺环[5.5]十一烷(40mg，0.12 mmol)、3-吡啶基硼酸(40mg，0.32mmol)、Pd(PPh)4(20mg)和Na2CO3(40mg) 加到DME(3mL)和水(1mL)中，80℃加热过夜。加水，用DCM萃取。合并有机层， 干燥(MgSO4)，真空去除溶剂，得到粗产物，再经PTLC(含4％TEA的EA)纯化， 即得标题所示化合物。LC-MS(方法3)：364.29；RT＝0.95min。
实施例3
其他典型取代氮杂螺环衍生物的制备
[00213]表I-IV中的化合物用以上方法制备而成。某些情况下，采用了一些显而易 见的合成改良步骤和/或另外的一些步骤。表I-III中列举的所有化合物在实施例7的试 验中的Ki小于1微摩尔。用括号中所指的方法得到的确定分子量(用M+1表示)标在 表I-III中标题为“MS”的列中，持续时间(RT)以分钟表示。
表I
典型的取代氮杂螺环衍生物



表II
其他典型的取代氮杂螺环衍生物














表III
典型的取代氮杂螺环衍生物



























表IV
其他典型的取代氮杂螺环衍生物


实施例4
制备人嵌合H3受体
[00214]来自人H3受体的嵌合H3受体cDNA由三个cDNA片段产生：(1)人 H3受体cDNA的5’片段；(2)人H3受体cDNA的3’片段；和(3)大鼠Gαi2的cDNA 片段，每个片段含有合适的重叠接头序列，如美国专利申请11/355,711(公开号：US 2006/0188960)中的实施例1所述，通过引用将该申请并入本文，参考有关制备嵌合 的人H3受体-大鼠Gαi2杆状病毒表达结构体的内容，该结构体中含有美国专利申请 2006/0188960所述SEQ ID NO：7中的序列和编码具有美国专利申请2006/0188960所 述SEQ ID NO：8中序列的多肽。
实施例5
嵌合人H3受体杆状病毒的制备和感染
[00215]嵌合人H3受体-大鼠Gαi2杆状病毒表达载体与BACULOGOLD DNA(BD PHARMINGEN，San Diego，CA)一起共转染到Sf9细胞内。转染后三天，收获Sf9细胞 培养物上清。用添加了Grace盐的Hink TNM-FH昆虫培养基(JRH Biosciences，Kansas City，KS)(含4.1mM L-Gln、3.3g/L LAH、3.3g/L超滤酵母粉和10％热激活胎牛血 清)(后面统称为“昆虫培养基”)稀释，然后进行空斑试验，以获得重组斑。4天后， 挑选重组斑，收集到1ml昆虫培养基中，进行扩增。使用各1ml的重组杆状病毒(0 代)，感染单独的5ml昆虫培养基内含有2×106个Sf9细胞的T25瓶，27℃培养5天 后，从每个T25感染瓶中收获上清培养基，作为第一代接种病毒。
[00216]从7个重组杆状病毒克隆中挑选2个用于第二轮扩增，使用1ml第一代 母液，感染100ml昆虫培养基中含有的、分装到两个T175瓶中的1×108细胞。感染后 48小时，从每个100ml制备物中收集第2代培养基，进行空斑试验，以确定病毒滴定 度。用第二轮扩增得到的细胞团进行下述亲和力结合试验，以确认重组受体表达。然 后开始第三轮扩增，使用感染复数0.1，感染1升Sf9细胞。感染后40小时，收获上 清培养基，得到第三代杆状病毒母液。
[00217]使用DeMartino等.(1994)J.Biol.Chem.269(20)：14446-50(通过引用并 入本文，参考第14447页上记载的结合试验)所述方法，将剩余的细胞团进行亲和力 结合试验，操作如下。放射性配体的范围为0.40-40nM[3H]-N-(a)甲基组氨酸(Perkin Elmer，Boston，MA)，试验缓冲液含有50mM Tris、1mM CaCl2、5mM MgCl2、0.1％ BSA、0.1mM杆菌肽和100KIU/ml抑肽酶，pH 7.4。使用GF/C WHATMAN过滤器 过滤(使用前预先浸泡在1.0％聚乙烯亚胺中2小时)，用5ml不含BSA、杆菌肽或抑 肽酶的、冷的试验缓冲液清洗过滤器，空气中干燥12-16小时。在β闪烁计数器上测 定留在过滤器上的放射性。
[00218]用空斑试验确定第三代杆状病毒母液的滴定度、感染复数和温育时间。 进行结合试验，确定最佳受体表达的条件。0.5的感染复数和72小时的温育时间是高 达1升Sf9细胞感染培养物中表达嵌合人H3-大鼠Gαi2的优选感染参数。
[00219]用一个或多个重组杆状病毒母液感染对数期的Sf9细胞(INVITROGEN)， 然后27℃在昆虫培养基中培养。将表达人H3受体-大鼠Gαi2的病毒和以下3个G蛋 白亚单位表达病毒母液一起进行感染：(1)大鼠Gαi2G蛋白编码病毒母液(BIOSIGNAL #V5J008)；(2)牛β1G蛋白编码病毒母液(BIOSIGNAL#V5H012)，和(3)人γ2 G蛋白编码病毒母液(BIOSIGNAL#V6B003)，该母液可以从蒙特利尔的BIOSIGNAL 公司获得。
[00220]在感染复数0.5:1.0:0.5:0.5下能够很容易的进行感染。感染后72小时，取 一份细胞上清，用台盼蓝染料排除法进行活性分析。若肉眼没有观察到蓝色，则离心 (3000rpm/10min/4℃)收集Sf9细胞。
实施例6
制备嵌合人H3受体细胞膜
[00221]将实施例5中得到的Sf9细胞团重悬在均质缓冲液中(10mM HEPES、 250mM蔗糖、0.5μg/ml亮抑酶肽、2μg/ml抑肽酶、200μM PMSF和2.5mM EDTA，pH 7.4)，用POLYTRON PT10-35均质器(KINEMATICA AG，Lucerne， Switzerland；设定值5，30分钟)使其均质化。离心(4℃、536×g/10min)，使细胞 核和未裂解的细胞成团。将含有细胞膜的上清轻轻倒入干净的离心管内，离心 (48,000×g/30min、4℃)，将得到的团块重悬在30ml均质缓冲液中。以上离心和重 悬步骤重复两次。将最后的团块重悬在含有5mM EDTA的冰冻Dulbecco PBS中，分 装几份，保存在-80℃，待进行放射性配体结合或功能性反应试验时使用。使用Bradford 蛋白试验(BIO-RAD LABORATORIES，Hercules，CA)可以很容易地测出所得细胞膜 制备物(后面称“P2细胞膜”)的蛋白质浓度。通过该测定法测定，1升细胞培养物 一般产生细胞膜总蛋白质100-150mg。
实施例7
嵌合人H3受体GTP结合试验
[00222]本例叙述用来评价激动剂刺激的GTP-γ35S结合(“GTP结合”)活性的 代表性试验。该GTP结合活性可用来鉴定H3拮抗剂和区分神经拮抗剂化合物与具有 反向激动剂活性的拮抗剂。该试验还可以用来检测拮抗剂化合物介导的局部冲突。本 文中将该试验中分析的化合物称为“测试化合物”。
[00223]本例中使用4份独立的杆状病毒母液(一份旨在表达嵌合人H3受体，另 外三份旨在表达heterotrimeric G蛋白的三个亚单位中的每一个亚单位)感染上述Sf9 细胞培养物。按上述方法制备P2细胞膜，用组氨酸(Sigma Chemical Co.，St.Louis，MO) 作激动剂，评估激动剂刺激的GTP结合在P2细胞膜上的情况，为的是弄清楚受体/G- 蛋白-α-β-γ组合是否产生根据GTP结合所测定的功能性应答。用Dounce均质法(紧 碾槌)(tight pestle)将P细胞膜重悬在GTP结合试验缓冲液中(50mM Tris pH 7.4、 120mM NaCl、5mM MgCl2、2mM EGTA、1mg/ml BSA、0.2mg/ml杆菌肽、0.02mg/ml 抑肽酶、0.01mg/ml皂苷、10μM GDP)，以每反应管35μg蛋白质的浓度加到各试验 管内。之后，在10-12-10-5M的浓度范围内，增加组氨酸的剂量，加入125pM GTP-γ35S (PERKIN ELMER；Boston，MA)，使反应开始，试验终体积为0.20ml。竞争性试验 中，加入浓度范围在10-10-10-6M之间的非放射性标记化合物以区分各反应，再加入1 μM组氨酸，终体积为0.20ml。
[00224]神经拮抗剂是指基本上没有固有激动剂活性的拮抗剂，包括相对基准水 平能降低(但不低于该基准水平)组氨酸激活的GTP结合活性的那些测试化合物。而 不加入组氨酸，反向激动剂会将含受体的细胞膜的GTP结合活性降到基准以下。本试 验中，在不加组氨酸的情况下，GTP结合活性被化合物提高到基准以上，证明存在激 动剂活性。
[00225]室温下温育60分钟后，用WHATMAN GF/C过滤器(预先浸泡在洗液中， 0.1％BSA)进行真空过滤，使反应终止，再用冰冷的洗液(50mM Tris pH 7.4、120mM NaCl)洗涤。通过测定结合在过滤器上的放射性，优选采用洗涤后过滤器的液体闪烁 光谱法，确定受体结合(也就是细胞膜结合)的GTP-γ35S的量。在使用10μM未标记 的GTP-γS的平行试验中，确定出非特异性结合，一般不到总结合量的5％。数据用高 出基准的百分比表示。使用SIGMAPLOT软件(SPSS Inc.，Chicago，IL)分析GTP结 合实验的结果。使用Kaleidograph(Synergy Software，Reading，PA)，对剂量-应答曲 线进行非线性回归分析，算出IC50值。
[00226]或者可以按如下方法进行数据分析。首先，用除阴性对照孔(无激动剂) 外的其他各实验孔测得的结合放射性减去阴性对照孔的平均结合放射性。然后，计算 阳性对照孔(含激动剂的孔，简称“激动剂孔”)的平均结合放射性。之后，用以下 公式计算各测试化合物的抑制百分比：
抑制百分比＝100-100×(测试孔中的结合放射性÷激动剂孔中的结合放射性) 将抑制％数据作为测试化合物浓度的函数，绘制曲线。使用线性回归，确定测试化合 物的IC50，其中，x＝ln(测试化合物浓度)，y＝ln(抑制百分比/(100—抑制百分比))。将 抑制百分比大于90％或小于15％的数据排除，不用于回归分析。IC50＝e(-截距/斜率)。
[00227]采用Cheng-Prusoff校正公式(Cheng和Prusoff(1973)Biochem.Pharmacol. 22(23)：3099-3108)，将计算出的IC50值换算成Ki值。所以，用以下公式：Ki＝IC50/(1+ [L]/EC50)，其中，[L]是GTP结合试验中的组氨酸浓度，EC50是产生50％应答的组氨 酸浓度，该浓度用10-10-10-6M的组氨酸浓度进行的剂量-应答分析法得到。
[00228]要评估测试化合物的激动剂或反向激动剂活性，在不加组氨酸的情况下 进行本试验，EC50采用类似的算法得到，其中EC50指是能产生50％应答的测试化合物 浓度。
实施例8
嵌合人H3受体筛选：GTP结合试验
[00229]本实施例是一例评价组氨酸刺激的GTP-γ35S结合受抑制情况的典型筛选 试验。使用该GTP结合活性来鉴定H3拮抗剂和反向激动剂。本文中将本试验中分析 用的化合物称为“测试化合物”，用4μM测试化合物对拮抗剂和反向激动剂进行初 步鉴定。
[00230]取用4份独立的杆状病毒母液(一份旨在表达嵌合人H3受体，另外三份 旨在表达异三聚体G蛋白的三个亚单位中的每一个亚单位)感染上述Sf9细胞培养物。 按上述方法制备P2细胞膜，用Dounce均质法(紧碾槌)(tight pestle)将其重悬在 GTP结合试验缓冲液中(50mM Tris pH 7.4、120mM NaCl、5mM MgCl2、2mM EGTA、 1mg/ml BSA、0.2mg/ml杆菌肽、0.02mg/ml抑肽酶、0.01mg/ml皂苷、10μM GDP)， 以每反应管35μg蛋白质的浓度加到各试验管内。加入浓度范围在10-10-10-6M之间的 非放射性标记化合物以区分各反应，再加入1μM组氨酸(激动剂)。加入125pM GTP-γ35S使反应开始，试验终体积为0.20ml。
[00231]室温下温育60分钟后，用GF/C过滤器(预先浸泡在加有0.1％BSA的50 mM Tris pH 7.4、120mM NaCl中)进行真空过滤，使反应终止，再用冰冷的缓冲液(50 mM Tris pH 7.4、120mM NaCl)洗涤。通过测定结合在过滤器上的放射性，优选采用 洗涤后过滤器的液体闪烁光谱法，确定受体结合(也就是细胞膜结合)的GTP-γ35S的 量。再使用10μM GTP-γS确定出非特异性结合，一般不到总结合量的5％。扣除非特 异性结合后，将数据用1μM组氨酸信号的抑制百分比表示。
[00232]神经拮抗剂是指那些相对基准水平能降低(但不低于该基准水平)组氨 酸激活的GTP结合活性的那些测试化合物。而不加入组氨酸，反向激动剂会将含受体 的细胞膜的GTP结合活性降到基准以下。在不加组氨酸的情况下，将GTP结合活性 被化合物提高到基准以上的任一测试化合物定义为有激动剂活性。
相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求2006年5月8日提交的美国临时专利申请60/746,680和2007 年5月7日提交的美国专利申请11/745,448的优先权。其全部内容整体通过引用并入本 文。