作为离子通道调节剂的茚满衍生物
阅读：799发布：2021-02-10
专利汇可以提供作为离子通道调节剂的茚满衍生物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及用作 电压 控制钠和 钙 离子通道 抑制剂 的式(I)的衍 生物 ，其中变量如 权利要求 中所定义。本发明还提供了包含本发明化合物的药学上可接受的组合物和使用这些组合物 治疗 各种病症的方法。，下面是作为离子通道调节剂的茚满衍生物专利的具体信息内容。
1.式I的化合物：
或其药学上可接受的盐；
其中：
环Z为具有至少一个选自O、S、N或NH的环杂原子的5-7元不饱 和或芳族环，并且其中所述的环Z任选被出现z次的RZ取代；
z为0-4；
RZ选自R1、R2、R3、R4或R5；
X为键、O、NR2或C(R2)2；
Q为键或C1-C6直链或支链亚烷基链，其中Q的至多两个不相邻的 亚甲基单元任选并且独立地被-CO-、-CS-、-COCO-、 -CONR2-、-CONR2NR2-、-CO2-、-OCO-、-NR2CO2-、-O-、-NR2CONR2-、-OCONR2-、 -NR2NR2、-NR2NR2CO-、-NR2CO-、-S-、-SO、-SO2-、-NR2-、-SO2NR2-、NR2SO2-、 -NR2SO2NR2-或螺环亚烷基部分取代；
RQ为C1～6脂族基团，具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的杂原子 的3-8-元饱和的，部分不饱和的或完全不饱和的单环或具有0-5个独立 地选自O、S、N或NH的杂原子的8-12元饱和的，部分不饱和的或完全 不饱和的双环系；
其中RQ任选被至多5个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代；
RM和RN独立地为R2；
R1为氧代、＝NN(R6)2、＝NN(R7)2、＝NN(R6R7)、R6或(CH2)n-Y；
N为0、1或2；
Y为卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OH、SR6、S(O)R6、SO2R6、NH2、NHR6、 N(R6)2、NR6R8、COOH、COOR6或OR6；或
相邻环原子上的两个R1一起形成1，2-亚甲二氧基或1，2-亚乙二氧 基；
R2为氢或C1-C6脂族基团，其中R2各自独立地被至多2个独立地选 自R1、R4或R5的取代基取代；
R3为C3-C8环脂族基团、C6-C1 0芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取代；
R4为OR5、OR6、OC(O)R6、OC(O)R5、OC(O)OR6、OC(O)OR5、OC(O)N(R6) 2、OC(O)N(R5)2、OC(O)N(R6R5)、OP(O)(OR6)2、OP(O)(OR5)2、OP(O)(OR6)(OR5)、 SR6、SR5、S(O)R6、S(O)R5、SO2R6、SO2R5、SO2N(R6)2、SO2N(R5)2、SO2NR5R6、 SO3R6、SO3R5、C(O)R5、C(O)OR5、C(O)R6、C(O)OR6、C(O)N(R6)2、C(O)N(R5) 2、C(O)N(R5R6)、C(O)N(OR6)R6、C(O)N(OR5)R6、C(O)N(OR6)R5、C(O)N(OR5)R5、 C(NOR6)R6、C(NOR6)R5、C(NOR5)R6、C(NOR5)R5、N(R6)2、N(R5)2、N(R5R6)、 NR5C(O)R5、NR6C(O)R6、NR6C(O)R5、NR6C(O)OR6、NR5C(O)OR6、NR6C(O)OR5、 NR5C(O)OR5、NR6C(O)N(R6)2、NR6C(O)NR5R6、NR6C(O)N(R5)2、NR5C(O)N(R6) 2、NR5C(O)NR5R6、NR5C(O)N(R5)2、NR6SO2R6、NR6SO2R5、NR5SO2R5、NR6SO2N(R6) 2、NR6SO2NR5R6、NR6SO2N(R5)2、NR5SO2NR5R6、NR5SO2N(R5)2、N(OR6)R6、N(OR6)R5、 N(OR5)R5、N(OR5)R6、P(O)(OR6)N(R6)2、P(O)(OR6)N(R5R6)、P(O)(OR6)N(R5) 2、P(O)(OR5)N(R5R6)、P(O)(OR5)N(R6)2、P(O)(OR5)N(R5)2、P(O)(OR6)2、 P(O)(OR5)2或P(O)(OR6)(OR5)；
R5为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个R1取代基取代；
R6为H或C1-C6脂族基团，其中R6任选被R7取代基取代；
R7为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，并且R7各自任选被至多2个独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’的取代基取代，其中m为0-2；
Z’选自卤素、CN、NO2、C(卤素)3、CH(卤素)2、CH2(卤素)、-OC(卤 素)3、-OCH(卤素)2、-OCH2(卤素)、OH、S-(C1-C6)脂族基团、S(O)-(C1-C6) 脂族基团、SO2-(C1-C6)脂族基团、NH2、NH-(C1-C6)脂族基团、N((C1-C6) 脂族基团)2、N((C1-C6)脂族基团)R8、COOH、C(O)O(-(C1-C6)脂族基团) 或O-(C1-C6)脂族基团；且
R8为乙酰基、C6-C10芳基磺酰基或C1-C6烷基磺酰基；
条件是：
(i)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位并且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X和Q各自为键时，RQ不为任选 取代的苯基或6-氯-喹啉-8-基、芴-9-基乙基、芴-9-基甲基、二氢吲哚 -1-基、环己基、(苯硫基)甲基、3-甲氧基-噻吩-2-基、呋喃-2-基、(苯 氧基)甲基、3-氯-噻吩-2-基、(任选取代的苯基)乙基或丁基；
(ii)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X和Q各自为键时，RQ不为2- 甲基-5-氯-2，3-二氢-苯并呋喃-7-基；
(iii)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X为-O-，Q为键时，RQ不为乙基 或苄基；且
(iv)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X为-N(Me)-，Q为键时，RQ不为 2-甲基苯基。
2.权利要求1所述的化合物，Z选自：
或a-xxv。
3.权利要求1所述的化合物，其中z为0-2。
4.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-i-a， a-i-b， 或a-i-c。
5.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xi-a， a-xi-b 或a-xi-c。
6.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-iv-a， a-iv-b， 或a-iv-c。
7.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xiv-a， a-xiv-b， 或a-xiv-c。
8.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xv-a， a-xv-b， 或a-xv-c。
9.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xvi-a， a-xvi-b， 或a-xvi-c。
10.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-ii-a， a-ii-b， 或a-iii。
11.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xix， a-xx， a-xxi， 或
a-xxii。
12.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-vi， a-vii-a， 或a-vii-b。
13.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xvii-a， a-xviii， 或a-xvii-b。
14.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-viii-a， a-viii-b， 或a-viii-c。
15.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-xxiii-b， a-xxv-a， a-xxv-b， 或
a-xxv-c。
16.权利要求2所述的化合物，其中Z选自：
a-ix-a， a-ix-b， 或a-ix-c。
17.权利要求1所述的化合物，其中RZ选自R1、R2或R5。
18.权利要求17所述的化合物，其中RZ选自氢、卤素、C1-C6脂族 基团或独立地选自C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10 杂芳基环的任选取代的基团；其中所述的环脂族基团，所述的芳基，所 述的杂环或所述的杂环基任选被至多3个选自R1、R2、R4或R5的取代基 取代。
19.权利要求18所述的化合物，其中RZ选自氢、Cl、C1-C6直链或 支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基或C2-C6直链或支链炔基。
20.权利要求1所述的化合物，其中RM为氢。
21.权利要求1所述的化合物，其中RN为氢。
22.权利要求1所述的化合物，其中X选自键、CH2或O。
23.权利要求1所述的化合物，其中Q选自键或C1-C6直链或支链 亚烷基链，其中所述亚烷基的至多两个亚甲基单元独立地被O、S、OCO、 NH、N(R2)或螺环亚烷基取代。
24.权利要求23所述的化合物，其中Q为-X2-(X1)p-，
其中：
X2为键或任选被至多两个独立地选自R1、R4或R5的取代基取代的 C1-C6脂族基团；
P为0或1；且
X1为O、S或NR2。
25.权利要求24所述的化合物，其中X2为键、C1-C6烷基或C2-C6 亚烷基，且所述的烷基和亚烷基独立地和任选地被R1或R4取代。
26.权利要求25所述的化合物，其中X2选自键、-CH2-、-CH2-CH2-、 -(CH2)3-、-C(Me)2-、-CH(Me)-、-C(Me)＝CH-、-CH＝CH-、-CH(Ph)-、 -CH2-CH(Me)-、-CH(Et)-或-CH(i-Pr)-。
27.权利要求24所述的化合物，其中X1为NH或-N(C1-C6烷基)-。
28.权利要求1所述的化合物，其中RQ任选被至多4个取代基取代， 所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、 C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4烷基)、N(C1-4烷基)2、 NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
29.权利要求1所述的化合物，其中RQ为任选取代的C1-C6脂族基 团。
30.权利要求1所述的化合物，其中RQ为任选取代的3-8元饱和的， 部分不饱和的或芳族单环，它们具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的 杂原子。
31.权利要求30所述的化合物，其中RQ为任选取代的3-8元环脂 族环。
32.权利要求31所述的化合物，其中RQ为选自环丙基、环丁基、 环戊基或环己基的任选取代的环。
33.权利要求30所述的化合物，其中RQ为任选取代的苯基。
34.权利要求33所述的化合物，其中所述的苯基任选被至多3个取 代基取代，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、C1-4烷基、C2-4 链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4烷基)、N(C1-4 烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
35.权利要求33所述的化合物，其中RQ选自：
36.权利要求30所述的化合物，其中RQ为任选取代的3-7元单环 杂环。
37.权利要求30所述的化合物，其中RQ为任选取代的5-6元饱和 的，部分不饱和的或芳族单环，它们具有0-3个独立地选自O、S、N或 NH的杂原子。
38.权利要求37所述的化合物，其中RQ为选自吡啶基、嘧啶基、 吡嗪基或哒嗪基的任选取代的环。
39.权利要求37所述的化合物，其中RQ为选自如下的任选取代的 环：
xxi， xxii， xxiii， 或xxiv。
40.权利要求39所述的化合物，其中RQ任选与任选取代的苯基环 稠合。
41.权利要求1所述的化合物，其中RQ为任选取代的8-12元饱和 的，部分不饱和的或完全不饱和的双环系，它们具有0-5个独立地选自 O、S、N或NH的杂原子。
42.权利要求41所述的化合物，其中RQ为任选取代的萘基。
43.权利要求42所述的化合物，其中所述的萘基任选被至多5个取 代基取代，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、C1-4烷基、C2-4 链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4烷基)、N(C1-4 烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
44.权利要求41所述的化合物，其中RQ为任选取代的8-10元双环 杂芳族环。
45.权利要求41所述的化合物，其中RQ为任选取代的8-10元双环 杂环。
46.权利要求41所述的化合物，其中RQ为选自如下的任选取代的 环：
xlv， xlvi， xlvii， 或xlviii。
47.权利要求1所述的化合物，其中RQ选自吡咯烷-1-基、3，3-二 氟吡咯烷-1-基、哌啶-1-基、3-甲基-哌啶-1-基、4-甲基-哌啶-1-基、 4，4-二氟哌啶-1-基、4，5-二甲基-4-吗啉-1-基、2，6-二甲基-吗啉-4- 基、吲哚-1-基、4-氟-吲哚-1-基、5-氯-吲哚-1-基、7-氯-吲哚-1-基、 四氢喹啉-1-基、7-三氟甲基-四氢喹啉-1-基、6-甲基-四氢喹啉-1-基、 6-氯-四氢喹啉-1-基、四氢-异喹啉-2-基、7-氯-四氢-异喹啉-2-基、7- 三氟甲基-四氢-异喹啉-2-基、7-氟-四氢-异喹啉-2-基、6-甲基-四氢- 异喹啉-2-基、8-三氟甲基-喹啉-4-基、吡啶-3-基或吡啶-4-基。
48.权利要求1所述的化合物，其中所述的化合物具有式I-A：
其中环Z、X、Q和RQ如上述所定义。
49.权利要求1所述的化合物，其中所述的化合物具有式I-B：
其中环Z、X、Q和RQ如上述所定义。
50.选自表2的化合物。
51.药物组合物，包含权利要求1-50中任意一项的化合物和药学 上可接受的载体。
52.抑制下列中的NaV1.1，NaV1.2，NaV1.3，NaV1.4，NaV1.5， NaV1.6，NaV1.7，NaV1.8，NaV1.9或CaV2.2活性中的一种或多种的方 法：
(a)患者；或
(b)生物样品；
包括对所述的患者给予式I的化合物或使所述的生物样品接触式I 的化合物：
或其药学上可接受的盐；
其中：
环Z为具有至少一个选自O、S、N或NH的环杂原子的5-7元不饱 和或芳族环，其中并且所述的环Z任选被出现z的RZ取代；
z为0-4；
RZ选自R1、R2、R3、R4或R5；
X为键、O、NR2或C(R2)2；
Q为键或C1-C6直链或支链亚烷基链，其中Q的至多两个不相邻的 亚甲基单元任选并且独立地被-CO-、-CS-、-COCO-、 -CONR2-、-CONR2NR2-、-CO2-、-OCO-、-NR2CO2-、-O-、-NR2CONR2-、-OCONR2-、 -NR2NR2、-NR2NR2CO-、-NR2CO-、-S-、-SO、-SO2-、-NR2-、-SO2NR2-、NR2SO2-、 -NR2SO2NR2-或螺环亚烷基部分取代；
RQ为C1-6脂族基团，具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的杂原子 的3-8-元饱和的，部分不饱和的或完全不饱和的单环或具有0-5个独立 地选自O、S、N或NH的杂原子的8-12元饱和的，部分不饱和的或完全 不饱和的双环系；
其中RQ任选被至多4个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代；
RM和RN独立为R2；
R1为氧代、＝NN(R6)2、＝NN(R7)2、＝NN(R6R7)、R6或(CH2)n-Y；
N为0、1或2；
Y为卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OH、SR6、S(O)R6、SO2R6、NH2、NHR6、 N(R6)2、NR6R8、COOH、COOR6或OR6；或
相邻环原子上的两个R1彼此形成1，2-亚甲二氧基或1，2-亚乙二氧 基；
R2为氢或C1-C6脂族基团，其中R2各自独立地被至多2个独立地选 自R1、R4或R5的取代基取代；
R3为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取代；
R4为OR5、OR6、OC(O)R6、OC(O)R5、OC(O)OR6、OC(O)OR5、OC(O)N(R6) 2、OC(O)N(R5)2、OC(O)N(R6R5)、OP(O)(OR6)2、OP(O)(OR5)2、OP(O)(OR6)(OR5)、 SR6、SR5、S(O)R6、S(O)R5、SO2R6、SO2R5、SO2N(R6)2、SO2N(R5)2、SO2NR5R6、 SO3R6、SO3R5、C(O)R5、C(O)OR5、C(O)R6、C(O)OR6、C(O)N(R6)2、C(O)N(R5) 2、C(O)N(R5R6)、C(O)N(OR6)R6、C(O)N(OR5)R6、C(O)N(OR6)R5、C(O)N(OR5)R5、 C(NOR6)R6、C(NOR6)R5、C(NOR5)R6、C(NOR5)R5、N(R6)2、N(R5)2、N(R5R6)、 NR5C(O)R5、NR6C(O)R6、NR6C(O)R5、NR6C(O)OR6、NR5C(O)OR6、NR6C(O)OR5、 NR5C(O)OR5、NR6C(O)N(R6)2、NR6C(O)NR5R6、NR6C(O)N(R5)2、NR5C(O)N(R6) 2、NR5C(O)NR5R6、NR5C(O)N(R5)2、NR6SO2R6、NR6SO2R5、NR5SO2R5、NR6SO2N(R6) 2、NR6SO2NR5R6、NR6SO2N(R5)2、NR5SO2NR5R6、NR5SO2N(R5)2、N(OR6)R6、N(OR6)R5、 N(OR5)R5、N(OR5)R6、P(O)(OR6)N(R6)2、P(O)(OR6)N(R5R6)、P(O)(OR6)N(R5) 2、P(O)(OR5)N(R5R6)、P(O)(OR5)N(R6)2、P(O)(OR5)N(R5)2、P(O)(OR6)2、 P(O)(OR5)2或P(O)(OR6)(OR5)；
R5为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个R1取代基取代；
R6为H或C1-C6脂族基团，其中R6任选被R7取代基取代；
R7为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，并且R7各自任选被至多2个独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’的取代基取代，其中m为0-2；
Z’选自卤素、CN、NO2、C(卤素)3、CH(卤素)2、CH2(卤素)、-OC(卤 素)3、-OCH(卤素)2、-OCH2(卤素)、OH、S-(C1-C6)脂族基团、S(O)-(C1-C6) 脂族基团、SO2-(C1-C6)脂族基团、NH2、NH-(C1-C6)脂族基团、N((C1-C6) 脂族基团)2、N((C1-C6)脂族基团)R8、COOH、C(O)O(-(C1-C6)脂族基团) 或O-(C1-C6)脂族基团；且
R8为乙酰基、C6-C10芳基磺酰基或C1-C6烷基磺酰基。
53.权利要求52所述的方法，其中所述的化合物具有式I，式I-A 或式I-B。
54.治疗疾病，病症或疾患或减轻其严重性的方法，所述的疾病， 病症或疾患选自急性、慢性或神经性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；丛 集性头痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛；一般性神经痛；癫痫或癫痫病； 神经变性障碍；精神病症，诸如焦虑和抑郁症、肌强直；心律失常；运 动障碍；神经内分泌障碍；共济失调；多发性硬化；过敏性肠综合征； 失禁；内脏痛；骨关节炎痛；带状疱疹神经痛；糖尿病性神经痛；神经 根痛；坐骨神经痛；背痛；头或颈痛；严重性或顽固性疼痛；感受伤害 性疼痛；贯穿性疼痛；术后痛；中风；双相性精神障碍；或癌症疼痛， 该方法包括对所述患者给予有效量的式I，式I-A或式I-B的化合物的 步骤。
55.权利要求54所述的方法，其中所述的化合物为权利要求1-50 中的任意一种。
56.权利要求54所述的方法，其中所述的疾病，病症或疾患涉及电 压控制的钠通道活化或活动过度。
57.权利要求56所述的方法，其中所述的疾病，病症或疾患为神经 根痛、坐骨神经痛、背痛、头痛、颈痛或神经病变。
58.权利要求56所述的方法，其中所述的疾病，病症或疾患为严重 性或顽固性疼痛、急性痛、术后痛、背痛或癌症疼痛。
59.权利要求54所述的方法，其中所述的疾病，病症或疾患涉及电 压控制的钙通道的活化或活动过度。
60.权利要求59所述的方法，其中所述的疾病，病症或疾患为急 性、慢性、炎性痛或炎性贯穿性疼痛。
技术领域
本发明涉及可用作离子通道抑制剂的化合物。本发明也提供包含 本发明化合物的药学上可接受的组合物和在各种疾患的治疗中使用这 些组合物的方法。
背景技术
Na通道是所有可兴奋细胞产生动作电位的核心，所述可兴奋细 胞例如神经元和肌细胞。它们在可兴奋组织中起重要作用，所述可兴 奋组织包括脑、胃肠道平滑肌、骨骼肌、外周神经系统、脊髓和气道。 因此，它们在多种疾病状态中起重要作用，例如癫痫(参见，Moulard， B.and D.Bertrand(2002)“Epilepsy and sodium channel blockers”Expert Opin.Ther.Patents 12(1)：85-91))、疼痛(参 见，Waxman，S.G.，S.Dib-Hajj，等人(1999)“Sodium channels and pain”Proc Natl Acad Sci U S A 96(14)：7635-9 and Waxman， S.G.，T.R.Cummins，等人(2000)“Voltage-gated sodium channels and the molecular pathogenesis of pain：a review”J Rehabil Res Dev 37(5)：517-28)、肌强直(参见，Meola，G.and V. Sansone(2000)“Therapy in myotonic disorders and in muscle channelopathies”Neurol Sci 21(5)：S953-61 and Mankodi，A.and C.A.Thornton(2002)“Myotonic syndromes”Curr Opin Neurol 15(5)：545-52)、共济失调(参见，Meisler，M.H.，J.A.Kearney， 等人(2002)“Mutations of voltage-gated sodium channels in movement disorders and epilepsy”Novartis Found Symp 241： 72-81)、多发性硬化(参见，Black，J.A.，S.Dib-Hajj，等人(2000) “Sensory neuron-specific sodium channel SNS is abnormally expressed in the brains of mice with experimental allergic encephalomyelitis and humans with multiple sclerosis”Proc Natl Acad Sci U S A 97(21)：11598-602，和Renganathan，M.，M. Gelderblom，等人(2003)“Expression of Na(v)1.8 sodium channels perturbs the firing patterns of cerebellar purkinje cells”Brain Res 959(2)：235-42)、肠易激(参见，Su，X.、R.E. Wachtel，等人(1999)“Capsaicin sensitivity and voltage-gated sodium currents in colon sensory neurons from rat dorsal root ganglia”Am J Physiol 277(6 Pt 1)：G1180-8，and Laird，J.M.， V.Souslova，等人(2002)“Deficits in visceral pain and referred hyperalgesia in Nav1.8(SNS/PN 3)-null mice”J Neurosci 22(19)：8352-6)、尿失禁和内脏疼痛(参见，Yoshimura，N.， S.Seki，等人(2001)“The involvement of the tetrodotoxin-resistant sodium channel Na(v)1.8(PN3/SNS)in a rat model of visceral pain”J Neurosci 21(21)：8690-6)，以 及一系列精神病学功能障碍，例如焦虑和抑郁(参见，Hurley，S.C. (2002)“Lamotrigine update and its use in mood disorders”Ann Pharmacother 36(5)：860-73)。
电压-门控Na通道包括由9种不同的亚型组成的基因家族 (NaV1.1-NaV1.9)。如表1所示，这些亚型显示组织特异性定位作用 和功能差异(参见，Goldin，A.L.(2001)“Resurgence of sodium channel research”Annu Rev Physiol 63：871-94)。该基因家族 有三种成员(NaV1.8，1.9，1.5)耐受于被熟知的Na通道阻滞剂TTX 所阻滞，证明在这种基因家族内存在亚型特异性。突变分析已经鉴别 谷氨酸387是TTX结合的决定性残基(参见，Noda，M.，H.Suzuki，等 人(1989)“A single point mutation confers tetrodotoxin and saxitoxin insensitivity on the sodium channel II”FEBS Lett 259(1)：213-6)。
表1(缩写：CNS＝中枢神经系统，PNS＝外周神经系统，DRG＝ 背根神经节，TG＝三叉神经节)：
Na同工型 组织 TTX IC50 适应症 NaV1.1 CNS，PNS神经元体 10nM 疼痛，癫痫，神经变性 NaV1.2 CNS，集中在轴突中 10nM 神经变性，癫痫 NaV1.3 CNS，胚胎，受损神经 15nM 疼痛 NaV1.4 骨骼肌 25nM 肌强直 NaV1.5 心脏 2μM 心律失常，QT延长 NaV1.6 遍及CNS，最丰富 6nM 疼痛，运动疾患 NaV1.7 PNS，DRG，神经内分泌末端 25nM 疼痛，神经内分泌疾患 NaV1.8 PNS，DRG&TG中的小神经元 ＞50μM 疼痛 NaV1.9 PNS，DRG&TG中的小神经元 1μM 疼痛
一般而言，电压-门控钠通道(NaV)负责引发神经系统可兴奋组织 作用电位的迅速提升，这传送编写和编码正常与异常疼痛感觉的电信 号。NaV通道的拮抗剂能够减弱这些疼痛信号，可用于治疗多种疼痛 病症，包括但不限于急性、慢性、炎性和神经病性疼痛。已知的NaV 拮抗剂、例如TTX、利多卡因(参见，Mao，J.and L.L.Chen(2000) “Systemic lidocaine for neuropathic pain relief”Pain 87(1)： 7-17.)、布比卡因、苯妥英(参见，Jensen，T.S.(2002) “Anticonvulsants in neuropathic pain：rationale and clinical evidence”Eur J Pain 6(Suppl A)：61-8)、拉莫三嗪(参见，Rozen， T.D.(2001)“Antiepileptic drugs in the management of cluster headache and trigeminal neuralgia”Headache 41 Suppl 1：S25-32 and Jensen，T.S.(2002)“Anticonvulsants in neuropathic pain： rationale and clinical evidence”Eur J Pain 6(Suppl A)：61-8.) 和卡马西平(参见，Backonja，M.M.(2002)“Use of anticonvulsants for treatment of neuropathic pain”Neurology 59(5 Suppl 2)： S14-7)，已经显示可用于减弱人和动物模型的疼痛。
在组织损伤或炎症的存在下形成的痛觉过敏(对一定的疼痛极度 敏感)至少在部分程度上反映了神经支配损伤部位的高阈值主要传入 神经元的兴奋性增加。电压敏感性钠通道活化对神经元作用电位的产 生和传播而言是决定性的。越来越多的证据表明，NaV电流的调控是 用于控制神经元兴奋性的内在机理(参见，Goldin，A.L.(2001) “Resurgence of sodium channel research”Annu Rev Physiol 63： 871-94.)。在背根神经节(DRG)神经元中发现有若干动力学与药理学不 同的电压-门控钠通道。TTX-耐受性电流对微摩尔浓度的河豚毒素不敏 感，并且与其他电压-门控钠通道相比，表现缓慢的活化与失活动力学 和更高的去极化活化阈。TTX-耐受性钠电流主要受到可能涉及伤害感 受的感觉神经元亚群的限制。具体而言，TTX-耐受性钠电流几乎仅在 细胞体直径小的神经元中被表达；引起小直径的、慢传导的轴突，并 且对辣椒碱有应答。大量实验证据证明，TTX-耐受性钠通道在C-纤维 上被表达，在对脊髓感受伤害的信息传递中发挥重要作用。
靶向于TTX-耐受性钠通道(NaV1.8)独特区域的反义寡-脱氧核苷 酸的鞘内给药导致PGE2-诱导的痛觉过敏的显著减少(参见，Khasar，S. G.，M.S.Gold，等人(1998)“A tetrodotoxin-resistant sodium current mediates inflammatory pain in the rat”Neurosci Lett 256(1)：17-20)。最近，Wood和同事创建了一种剔除小鼠系，它缺乏 功能性NaV1.8。在评估动物对致炎剂角叉菜胶的应答的试验中，该突 变具有镇痛效应(参见Akopian，A.N.，V.Souslova，等人(1999) “The tetrodotoxin-resistant sodium channel SNS has a specialized function in pain pathways”Nat Neurosci 2(6)： 541-8.)。另外，在这些动物中观察到机械与温度感受的缺陷。由 Nav1.8剔除突变体所显示的镇痛与关于TTX-耐受性电流在伤害感受 中的作用的观察结果是一致的。
免疫组织化学、就地杂交和体外电生理学实验都已显示，钠通道 NaV1.8选择性地定位于背根神经节和三叉神经节的小感觉神经元(参 见，Akopian，A.N.，L.Sivilotti，等人(1996)“A tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel expressed by sensory neurons”Nature 379(6562)：257-62.)。这些神经元 的主要作用是伤害性刺激的检测和传递。反义与免疫组织化学证据也 支持了NaV1.8在神经病性疼痛中的作用(参见，Lai，J.，M.S.Gold， 等人(2002)“Inhibition of neuropathic pain by decreased expression of the tetrodotoxin-resistant sodium channel， NaV1.8”Pain 95(1-2)：143-52，and Lai，J.，J.C.Hunter，等 人(2000)“Blockade of neuropathic pain by antisense targeting of tetrodotoxin-resistant sodium channels in sensory neurons” Methods Enzymol 314：201-13.)。NaV1.8蛋白沿着与神经损伤相邻 的未损伤C-纤维被增量调节。反义处理预防NaV1.8沿着神经的再分 布，逆转神经病性疼痛。综合基因-剔除和反义数据，支持了NaV1.8 在炎性与神经病性疼痛的检测和传递中的作用。
在神经病性疼痛状态中，存在Na通道分布和亚型的改造。在受 损的神经中，NaV1.8和NaV1.9的表达大大减少了，而TTX-敏感性亚 单位NaV1.3的表达被上调了5-10倍(参见Dib-Hajj，S.D.，J.Fjell， 等人(1999)“Plasticity of sodium channel expression in DRG neurons in the chronic constriction injury model of neuropathic pain。”Pain 83(3)：591-600.)。在继神经损伤之后的动物模型中， NaV1.3增加的时间过程平行于异常性疼痛的出现。NaV1.3的生物物理 学的特有之处在于在动作电位后的失活之后显示非常快的重新引导 (repriming)。这产生持续的高发放速率，在受损的神经中经常见到 (参见，Cummins，T.R.，F.Aglieco，等人(2001)“Nav1.3 sodium channels：rapid repriming and slow closed-state inactivation display quantitative differences after expression in a mammalian cell line and in spinal sensory neurons”J Neurosci 21(16)：5952-61.)。NaV1.3在人的中枢与外周系统中被表达。NaV1.9 与NaV1.8相似，它也选择性地定位于背根神经节和三叉神经节的小感 觉神经元(参见，Fang，X.，L.Djouhri，等人(2002).“The presence and role of the tetrodotoxin-resistant sodium channel Na(v)1.9(NaN)in nociceptive primary afferent neurons.”J Neurosci 22(17)：7425-33.)。它具有缓慢的失活速率和就活化而言 左移的电压依赖性(参见Dib-Hajj，S.，J.A.Black，等人(2002) “NaN/Nav1.9：a sodium channel with unique properties”Trends Neurosci 25(5)：253-9.)。这两种生物物理学性质允许NaV1.9在建 立感受伤害神经元的静息膜电位中起作用。表达NaV1.9的细胞的静息 膜电位在-55至-50mV范围内，大多数其他外周与中枢神经元为-65mV。 这种持续性去极化在很大程度上是由于持续低水平的NaV1.9通道活 化。这种去极化允许神经元更容易达到应答于感受伤害刺激而发放动 作电位的阈值。阻滞NaV1.9通道的化合物可以在建立疼痛刺激检测的 调定点中起重要作用。在慢性疼痛状态中，神经和神经末梢可能变得 肿胀和过敏，即使对温和或甚至没有刺激也表现高频率的动作电位发 放。这些病理性神经肿胀被称为神经瘤，在其中被表达的主要Na通道 是NaV1.8和NaV1.7(参见，Kretschmer，T.，L.T.Happel，等人 (2002)“Accumulation of PN1 and PN3 sodium channels in painful human neuroma-evidence from immunocytochemistry”Acta Neurochir(Wien)144(8)：803-10；discussion 810.)。NaV1.6和 NaV1.7也在背根神经节神经元中被表达，并且对见于这些细胞中的小 TTX-敏感性组分有贡献。除了它在神经内分泌兴奋性中的作用以外， NaV1.7特别因此还可能是潜在的疼痛靶(参见，Klugbauer，N.，L. Lacinova，等人(1995)“Structure and functional expression of a new member of the tetrodotoxin-sensitive voltage-activated sodium channel family from human neuroendocrine cells”Embo J 14(6)：1084-90)。
NaV1.1(参见，Sugawara，T.，E.Mazaki-Miyazaki，等人(2001) “NaV1.1 mutations cause febrile seizures associated with afebrile partial seizures.”Neurology 57(4)：703-5.)和NaV1.2 (参见，Sugawara，T.，Y.Tsurubuchi，等人(2001)“A missense mutation of the Na+channel alpha II subunit gene Na(v)1.2 in a patient with febrile and afebrile seizures causes channel dysfunction”Proc Natl Acad Sci U S A 98(11)：6384-9)已与癫 痫病症(包括热性癫痫发作)联系起来。在NaV1.1中有9种以上基因 突变与热性发作有关(参见，Meisler，M.H.，J.A.Kearney，等人 (2002)“Mutations of voltage-gated sodium channels in movement disorders and epilepsy”Novartis Found Symp 241： 72-81)。
已经开发了NaV1.5拮抗剂，用于治疗心律失常。已将NaV1.5中 产生更大的电流非失活性组分的基因缺陷与人类QT延长联系起来，口 服有效的局部麻醉剂美西律已被用于治疗这种病症(参见，Wang，D.W.， K.Yazawa，等人(1997)“Pharmacological targeting of long QT mutant sodium channels.”J Clin Inyest 99(7)：1714-20)。
目前有若干种Na通道阻滞剂被用于或者临床试验用于治疗癫痫 (参见，Moulard，B.and D.Bertrand(2002)“Epilepsy and sodium channel blockers”Expert Opin.Ther.Patents 12(1)：85-91.)； 急性(参见，Wiffen，P.，S.Collins，等人(2000) “Anticonvulsant drugs for acute and chronic pain”Cochrane Database Syst Rev 3)、慢性(参见，Wiffen，P.，S.Collins，等 人(2000)“Anticonvulsant drugs for acute and chronic pain” Cochrane Database Syst Rev 3，and Guay，D.R.(2001) “Adjunctive agents in the management of chronic pain” Pharmacotherapy 21(9)：1070-81)、炎性(参见，Gold，M.S.(1999) “Tetrodotoxin-resistant Na+ currents and inflammatory hyperalgesia.”Proc Natl Acad Sci U S A 96(14)：7645-9)与神 经病性疼痛(参见，Strichartz，G.R.，Z.Zhou，等人(2002) “Therapeutic concentrations of local anaesthetics unveil the potential role of sodium channels in neuropathic pain” Novartis Found Symp 241：189-201，and Sandner-Kiesling，A.，G. Rumpold Seitlinger，等人(2002)“Lamotrigine monotherapy for control of neuralgia after nerve section”Acta Anaesthesiol Scand 46(10)：1261-4)；心律失常(参见，An、R.H.、R.Bangalore， 等人(1996)“Lidocaine block of LQT-3 mutant human Na+ channels”Circ Res 79(1)：103-8，and Wang，D.W.，K.Yazawa， 等人(1997)“Pharmacological targeting of long QT mutant sodium channels”J Clin Invest 99(7)：1714-20)；神经保护(参 见，Taylor，C.P.and L.S.Narasimhan(1997)“Sodium channels and therapy of central nervous system diseases”Adv Pharmacol 39：47-98)和用作麻醉剂(参见，Strichartz，G.R.，Z.Zhou，等 人(2002)“Therapeutic concentrations of local anaesthetics unveil the potential role of sodium channels in neuropathic pain.”Novartis Found Symp 241：189-201)。
已经开发了各种具有临床意义的动物模型，用于大量不同疼痛适 应症的钠通道调控剂研究。例如，恶性慢性疼痛(参见，Kohase，H.，et al.，Acta Anaesthesiol Scand.2004；48(3)：382-3)；股骨癌症疼 痛(参见，Kohase，H.，et al.，Acta Anaesthesiol Scand.2004； 48(3)：382-3)；非恶性慢性骨疼痛(参见，Ciocon，J.O.et al.，J Am Geriatr Soc.1994；42(6)：593-6)；类风湿性关节炎(参见， Calvino，B.et al.，Behav Brain Res.1987；24(1)：11-29)；骨 关节炎(参见，Guzman、R.E.，et al.，Toxicol Pathol.2003； 31(6)：619-24)；脊柱狭窄(参见，Takenobu，Y.et al.，J Neurosci Methods.2001；104(2)：191-8)；神经病性下背部疼痛(参见， Hines、R.，et al.，Pain Med.2002；3(4)：361-5；Massie，J.B.， et al.，J Neurosci Methods.2004；137(2)：283-9)；肌筋膜疼痛 综合征(参见，Dalpiaz&Dodds，J Pain Palliat Care Pharmacother. 2002；16(1)：99-104；Sluka KA et al.，Muscle Nerve.2001； 24(1)：37-46)；纤维肌痛(参见，Bennet&Tai，Int J Clin Pharmacol Res.1995；15(3)：115-9)；颞下颌关节疼痛(参见，Ime H、Ren K， Brain Res Mol Brain Res.1999；67(1)：87-97)；慢性内脏疼痛， 包括腹部(参见，A1-Chaer，E.D.，et al.，Gastroenterology.2000； 119(5)：1276-85)、骨盆/会阴疼痛(参见，Wesselmann et al.， Neurosci Lett.1998；246(2)：73-6)、胰腺(参见， Vera-Portocarrero，L.B.，et al.，Anesthesiology.2003； 98(2)：474-84)；IBS疼痛(参见，Verne，G.N.，et al.，Pain.2003； 105(1-2)：223-30；La JH et al.，World Gastroenterol.2003； 9(12)：2791-5)；慢性头痛(参见，Willimas&Stark，Cephalalgia. 2003；23(10)：963-71)；偏头痛(参见，Yamamura，H.，et al.，J Neurophysiol.1999；81(2)：479-93)；紧张性头痛，包括簇性头痛 (参见，Costa，A.，et al.，Cephalalgia.2000；20(2)：85-91)； 慢性神经病性疼痛，包括疱疹后神经痛(参见，Attal，N.，et al.， Neurology.2004；62(2)：218-25；Kim&Chung 1992，Pain 50：355)； 糖尿病性神经病(参见，Beidoun A et al.，Clin J Pain.2004； 20(3)：174-8；Courteix，C.，et al.，Pain.1993；53(1)：81-8)； 与HIV有关的神经病(参见，Portegies&Rosenberg，Ned Tijdschr Geneeskd.2001；145(15)：731-5；Joseph EK et al.，Pain.2004； 107(1-2)：147-58；Oh，S.B.，et al.，J Neurosci.2001； 21(14)：5027-35)；三叉神经痛(参见，Sato，J.，et al.，Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod.2004；97(1)：18-22； Imamura Y et al.，Exp Brain Res.1997；116(1)：97-103)； Charcot-Marie牙神经病(参见，Sereda，M.，et al.，Neuron.1996； 16(5)：1049-60)；遗传性感觉神经病(参见，Lee，M.J.，et al.，Hum Mol Genet.2003；12(15)：1917-25)；外周神经损伤(参见，Attal， N.，et al.，Neurology.2004；62(2)：218-25；Kim&Chung 1992， Pain 50：355；Bennett&Xie，1988，Pain 33：87；Decostered，I. &Woolf，C.J.，2000，Pain 87：149；Shir，Y.&Seltzer，Z.1990； Neurosci Lett 115：62)；疼痛性神经瘤(参见，Nahabedian& Johnson，Ann Plast Surg.2001；46(1)：15-22；Devor&Raber，Behav Neural Biol.1983；37(2)：276-83)；异位近侧与远侧排放 (discharges)(参见，Liu，X.et al.，Brain Res.2001； 900(1)：119-27)；神经根病(参见，Devers&Galer，(参见，Clin J Pain.2000；16(3)：205-8；Hayashi N et al.，Spine.1998；23 (8)：877-85)；化疗诱发的神经病性疼痛(参见，Aley，K.O.，et al.， Neuroscience.1996；73(1)：259-65)；放射疗法诱发的神经病性疼 痛；乳房切除术后疼痛(参见，Devers&Galer，Clin J Pain.2000； 16(3)：205-8)；中枢性疼痛(Cahana，A.，et al.，Anesth Analg. 2004；98(6)：1581-4)、脊髓损伤性疼痛(参见，Hains，B.C.，et al.， Exp Neurol.2000；164(2)：426-37)；中风后疼痛；丘脑疼痛(参见， LaBuda，C.J.，et al.，Neurosci Lett.2000；290(1)：79-83)； 复合区域疼痛综合征(参见，Wallace，M.S.，et al.， Anesthesiology.2000；92(1)：75-83；Xantos Det al.，J Pain.2004； 5(3 Suppl 2)：S1)；幻觉疼痛(参见，Weber，W.E.，Ned Tijdschr Geneeskd.2001；145(17)：813-7；Levitt&Heyback，Pain.1981； 10(1)：67-73)；顽固性疼痛(参见，Yokoyama，M.，et al.，Can J Anaesth.2002；49(8)：810-3)；急性疼痛、急性术后疼痛(参见， Koppert，W.，et al.，Anesth Analg.2004；98(4)：1050-5；Brennan， T.J.，et al.，Pain.1996；64(3)：493-501)；急性肌肉骨骼疼 痛；关节疼痛(参见，Gotoh，S.，et al.，Ann Rheum Dis.1993；52 (11)：817-22)；机械性下背部疼痛(参见，Kehl，L.J.，et al.， Pain.2000；85(3)：333-43)；颈部疼痛；腱炎；损伤/运动性疼痛 (参见，Sesay，M.，et al.，Can J Anaesth.2002；49(2)：137-43)； 急性内脏疼痛，包括腹部疼痛、肾盂肾炎、阑尾炎、胆囊炎、肠梗 阻、疝等(参见，Giambernardino，M.A.，et al.，Pain.1995；61 (3)：459-69)；胸部疼痛，包括心脏疼痛(参见，Vergona、R.A.，et al.，Life Sci.1984；35(18)：1877-84)；骨盆疼痛；肾绞痛；急 性产科疼痛，包括分娩疼痛(参见，Segal，S.，et al.，Anesth Analg. 1998；87(4)：864-9)；剖腹产疼痛；急性炎性、灼伤与创伤疼痛； 急性间歇性疼痛，包括子宫内膜异位(参见，Cason，A.M.，et al.， Horm Behav.2003；44(2)：123-31)；急性带状疱疹疼痛；镰状细 胞性贫血；急性胰腺炎(参见，Toma，H；Gastroenterology.2000； 119(5)：1373-81)；突破性疼痛；口面疼痛，包括窦炎疼痛、牙痛 (参见，Nusstein，J.，et al.，J Endod.1998；24(7)：487-91； Chidiac，J.J.，et al.，Eur J Pain.2002；6(1)：55-67)；多 发性硬化(MS)疼痛(参见，Sakurai&Kanazawa，J Neurol Sci.1999； 162(2)：162-8)；抑郁中的疼痛(参见，Greene B，Curr Med Res Opin. 2003；19(4)：272-7)；麻风疼痛；贝切特氏病疼痛；肥胖症痛(参 见，Devillers&Oranje，Clin Exp Dermatol.1999；24(3)： 240-1)；静脉炎疼痛；格-巴二氏疼痛；疼痛性腿与移动性趾；黑格 隆德氏综合征；红斑性肢痛症疼痛(参见，Legroux-Crespel，E.，et al.，Ann Dermatol Venereol.2003；130(4)：429-33)；法布里氏 病疼痛(参见，Germain，D.P.，J Soc Biol.2002；196(2)： 183-90)；膀胱与泌尿生殖疾病，包括尿失禁(参见，Berggren，T.， et al.，J Urol.1993；150(5 Pt 1)：1540-3)、活动过度性膀胱(参 见，Chuang，Y.C.，et al.，Urology.2003；61(3)：664-70)、 疼痛性膀胱综合征(参见，Yoshimura，N.，et al.，J Neurosci.2001； 21(21)：8690-6)、间质性膀胱炎(interstitial cyctitis)(IC)(参 见，Giannakopoulos&Campilomatos，Arch Ital Urol Nefrol Androl. 1992；64(4)：337-9；Boucher，M.，et al.，J Urol.2000；164(1)： 203-8)和前列腺炎(参见，Mayersak，J.S.，Int Surg.1998；83(4)： 347-9；Keith，I.M.，et al.，J Urol.2001；166(1)：323-8)。
电压-门控的钙通道是跨膜、多亚单位的蛋白质，应答于膜的去 极化而开放，允许Ca从细胞外环境进入。钙通道最初是基于通道开放 的时间与电压-依赖性和对药理阻滞的敏感性而分类的。类别有低电压 活化的(主要为T型)或高电压活化的(L，N，P，Q或R型)。这种 分类方案被基于分子亚单位组成的命名法所代替，总结在表B中 (Hockerman GH，Peterson BZ，Johnson BD，Catterall WA.199 7.Annu Rev Pharmacol Toxicol 37：361-96；Striessnig J.1999.Cell Physiol Biochem 9：242-69)。有四种主要的亚单位类型构成钙通道 -α1、α2δ、β和γ(例如参见，De Waard等人Structural and functional diversity of voltage-activated calcium channels. In Ion Channels，(ed.T.Narahashi)41-87，(Plenum Press，New York， 1996))。α1亚单位是药理性质的主要决定子，含有通道孔和电压传感 器(Hockerman et al.，1997；Striessnig，1999)。α1亚单位已知有 十种同工型，如表I所示。α2δ亚单位由两个二硫化物连接的亚单位α2 组成，它主要是细胞外的跨膜δ亚单位。α2δ已知有四种同工型，即 α2δ-1、α2δ-2、α2δ-3和α2δ-4。β亚单位是非葡基化的胞质蛋白，与α1 亚单位结合。已知有四种同工型，称为β1至β4。γ亚单位是一种跨膜蛋 白，已经在生物化学上被分离为Cav1和Cav2通道的组分。已知有至少 8种同工型(γ1至γ8)(Kang MG，Campbell KP.2003.J Biol Chem 278： 21315-8)。电压-门控钙通道的命名法基于α1亚单位成分，如表I所 示。每种类型的α1亚单位都能与多种β、α2δ或γ亚单位缔合，因此每种 Cav类型相当于很多不同的亚单位组合。
表B
Cav命名法 α1亚单位 药理学名称 Cav1.1 α1S L-型 Cav1.2 α1C L-型 Cav1.3 α1D L-型 Cav1.4 α1F Cav2.1 α1A P-或Q-型 Cav2.2 α1B N-型 Cav2.3 α1E R-型 Cav3.1 α1G T-型 Cav3.2 α1H T-型 Cav3.3 α1I T-型
Cav2电流几乎仅仅见于中枢与外周神经系统和神经内分泌细胞， 构成突触前电压-门控钙电流的主要形式。突触前动作电位导致通道开 放，神经递质的释放完全依赖于随后的钙进入。因而，Cav2通道在介 导神经递质释放中起重要作用。
Cav2.1和Cav2.2分别含有肽毒素ω-芋螺毒素-MYIIC和ω-芋螺毒 素-GVIA的高亲和性结合位点，这些肽已经用于测定每种通道类型的 分布和功能。Cav2.2在来自后根神经节的神经元和后角I与I I层神经 元的突触前神经末梢被高度表达(Westenbroek RE，Hoskins L， Catterall WA.1998.J Neurosci 18：6319-30；Cizkova D，Marsala J，Lukacova N，Marsala M，Jergova S，等人2002.Exp Brain Res 147：456-63)。在脊髓第二与第三级中间神经元之间的突触前末梢也 发现了Cav2.2通道。两种神经传递位点在延迟疼痛信息至脑中是非常 重要的。
疼痛可以大致分为三种不同的类型：急性、炎性和神经病性。急 性疼痛在保持生物安全不受可能产生组织损害的刺激影响中发挥重要 的保护功能。如果不加注意的话，若干温度、机械或化学输入具有对 机体导致严重损害的潜在作用。急性疼痛发挥使个体快速离开损害性 环境的作用。急性疼痛由于其非常的属性，一般是短暂持续的和强烈 的。另一方面，炎性疼痛可以持续更长时间，它的强度是更高等级的。 炎症可以发生于多种原因，包括组织损害、自体免疫应答和病原侵入。 炎性疼痛受到“炎性汤(inflammatory soup)”的介导，所述炎性汤 由P物质、组胺、酸、前列腺素、缓激肽、CGRP、细胞因子、ATP和 神经递质释放组成。第三类疼痛是神经病性的，涉及导致神经元蛋白 质与线路改组的神经损害，形成病理性“敏化”状态，能够产生持续 数年的慢性疼痛。这种类型的疼痛没有可适应性益处，是特别难以用 现有疗法治疗的。
疼痛、特别是神经病性与顽固性疼痛是远未得到满足的医药需 求。数以百万计的个体患有严重的疼痛，没有被当前的治疗剂所良好 地控制。当前用于治疗疼痛的药物包括NSAIDS、COX2抑制剂、类阿片、 三环抗抑郁剂和抗惊厥剂。神经病性疼痛已经是特别难以治疗的，因 为它对直至达到高剂量的类阿片都没有良好的应答。加巴喷丁是目前 治疗神经病性疼痛所可取的治疗剂，不过它仅对60％的患者有效，而 且显示适度的功效。不过，该药物是非常安全的，副作用一般是可耐 受的，不过在更高剂量下镇静作用是一个问题。
齐考诺肽(也称ω-芋螺毒素-MVIIA)研究验证了Cav2.2是神经 病性疼痛的治疗靶，它是这种通道的选择性肽阻滞剂(Bowersox SS， Gadbois T，Singh T，Pettus M，Wang YX，Luther RR.1996.J Pharmacol Exp Ther 279：1243-9；Jain KK.2000.Exp.Opin.Invest. Drugs 9：2403-10；Vanegas H，Schaible H.2000.Pain 85：9-18)。 在人类中，齐考诺肽的鞘内输注对顽固性疼痛、癌症疼痛、类阿片耐 受性疼痛和神经病性疼痛的治疗是有效的。该毒素治疗人类疼痛具有 85％的成功率，效力大于吗啡。口服有效的Cav2.2拮抗剂应当具有相 似的功效，无需鞘内输注。Cav2.1和Cav2.3也位于感受伤害的途径的 神经元中，这些通道的拮抗剂可能被用于治疗疼痛。
Cav2.1、Cav2.2或Cav2.3的拮抗剂应当也可用于治疗其他表面上 牵涉有过量钙进入的中枢神经系统病变。脑缺血和中风与由神经元去 极化引起的过量钙进入有关。Cav2.2拮抗剂齐考诺肽有效减少实验室 动物局灶性缺血模型的梗塞大小，提示Cav2.2拮抗剂可能被用于治疗 中风。同样，减少过量钙流入神经元可以用于治疗癫痫、创伤性脑损 伤、阿尔茨海默氏病、多梗塞性痴呆与其他种类痴呆、肌萎缩性侧索 硬化、记忆缺失或者由中毒或其他毒性物质所致神经元损伤。
Cav2.2也介导神经递质从交感神经系统的神经元中释放，拮抗剂 可能被用于治疗心血管疾病，例如高血压、心律失常、心绞痛、心肌 梗塞和充血性心力衰竭。
不幸地，如上所述，目前用于上述疾病状态的钠通道阻滞剂和钙 通道阻滞剂的功效在很大程度上受到大量副作用的限制。这些副作用 包括各种CNS紊乱，例如视力模糊、头晕、恶心和镇静，以及更多潜 在威胁生命的心律失常和心衰。因此，仍然需要开发其他Na通道拮抗 剂和Ca通道拮抗剂，优选具有更高效力和更少副作用的那些。
电压-门控Na通道包括由9种不同的亚型组成的基因家族 (NaV1.1-NaV1.9)。如表1所示，这些亚型显示组织特异性定位作用 和功能差异(参见，Goldin，A.L.(2001)“Resurgence of sodium channel research”Annu Rev Physiol 63：871-94)。该基因家族 有三种成员(NaV1.8，1.9，1.5)耐受于被熟知的Na通道阻滞剂TTX 所阻滞，证明在这种基因家族内存在亚型特异性。突变分析已经鉴别 谷氨酸387是TTX结合的决定性残基(参见，Noda，M.，H.Suzuki，等 人(1989)“A single point mutation confers tetrodotoxin and saxitoxin insensitivity on the sodium channel II”FEBS Lett 259(1)：213-6)。
表1(缩写：CNS＝中枢神经系统，PNS＝外周神经系统，DRG＝ 背根神经节，TG＝三叉神经节)：
Na同工型 组织 TTX IC50 适应症 NaV1.1 CNS，PNS神经元体 10nM 疼痛，癫痫，神经变性 NaV1.2 CNS，集中在轴突中 10nM 神经变性，癫痫 NaV1.3 CNS，胚胎，受损神经 15nM 疼痛 NaV1.4 骨骼肌 25nM 肌强直 NaV1.5 心脏 2μM 心律失常，QT延长 NaV1.6 遍及CNS，最丰富 6nM 疼痛，运动疾患 NaV1.7 PNS，DRG，神经内分泌末端 25nM 疼痛，神经内分泌疾患 NaV1.8 PNS，DRG&TG中的小神经元 ＞50μM 疼痛 NaV1.9 PNS，DRG&TG中的小神经元 1μM 疼痛
一般而言，电压-门控钠通道(NaV)负责引发神经系统可兴奋组织 作用电位的迅速提升，这传送编写和编码正常与异常疼痛感觉的电信 号。NaV通道的拮抗剂能够减弱这些疼痛信号，可用于治疗多种疼痛 病症，包括但不限于急性、慢性、炎性和神经病性疼痛。已知的NaV 拮抗剂、例如TTX、利多卡因(参见，Mao，J.and L.L.Chen(2000) “Systemic lidocaine for neuropathic pain relief”Pain 87(1)： 7-17.)、布比卡因、苯妥英(参见，Jensen，T.S.(2002) “Anticonvulsants in neuropathic pain：rationale and clinical evidence”Eur J Pain 6(Suppl A)：61-8)、拉莫三嗪(参见，Rozen， T.D.(2001)“Antiepileptic drugs in the management of cluster headache and trigeminal neuralgia”Headache 41 Suppl 1：S25-32 and Jensen，T.S.(2002)“Anticonvulsants in neuropathic pain： rationale and clinical evidence”Eur J Pain 6(Suppl A)：61-8.) 和卡马西平(参见，Backonja，M.M.(2002)“Use of anticonvulsants for treatment of neuropathic pain”Neurology 59(5 Suppl 2)： S14-7)，已经显示可用于减弱人和动物模型的疼痛。
在组织损伤或炎症的存在下形成的痛觉过敏(对一定的疼痛极度 敏感)至少在部分程度上反映了神经支配损伤部位的高阈值主要传入 神经元的兴奋性增加。电压敏感性钠通道活化对神经元作用电位的产 生和传播而言是决定性的。越来越多的证据表明，NaV电流的调控是 用于控制神经元兴奋性的内在机理(参见，Goldin，A.L.(2001) “Resurgence of sodium channel research”Annu Rev Physiol 63： 871-94.)。在背根神经节(DRG)神经元中发现有若干动力学与药理学不 同的电压-门控钠通道。TTX-耐受性电流对微摩尔浓度的河豚毒素不敏 感，并且与其他电压-门控钠通道相比，表现缓慢的活化与失活动力学 和更高的去极化活化阈。TTX-耐受性钠电流主要受到可能涉及伤害感 受的感觉神经元亚群的限制。具体而言，TTX-耐受性钠电流几乎仅在 细胞体直径小的神经元中被表达；引起小直径的、慢传导的轴突，并 且对辣椒碱有应答。大量实验证据证明，TTX-耐受性钠通道在C-纤维 上被表达，在对脊髓感受伤害的信息传递中发挥重要作用。
靶向于TTX-耐受性钠通道(NaV1.8)独特区域的反义寡-脱氧核苷 酸的鞘内给药导致PGE2-诱导的痛觉过敏的显著减少(参见，Khasar，S. G.，M.S.Gold，等人(1998)“A tetrodotoxin-resistant sodium current mediates inflammatory pain in the rat”Neurosci Lett 256(1)：17-20)。最近，Wood和同事创建了一种剔除小鼠系，它缺乏 功能性NaV1.8。在评估动物对致炎剂角叉菜胶的应答的试验中，该突 变具有镇痛效应(参见Akopian，A.N.，V.Souslova，等人(1999) “The tetrodotoxin-resistant sodium channel SNS has a specialized function in pain pathways”Nat Neurosci 2(6)： 541-8.)。另外，在这些动物中观察到机械与温度感受的缺陷。由 Nav1.8剔除突变体所显示的镇痛与关于TTX-耐受性电流在伤害感受 中的作用的观察结果是一致的。
免疫组织化学、就地杂交和体外电生理学实验都已显示，钠通道 NaV1.8选择性地定位于背根神经节和三叉神经节的小感觉神经元(参 见，Akopian，A.N.，L.Sivilotti，等人(1996)“A tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel expressed by sensory neurons”Nature 379(6562)：257-62.)。这些神经元 的主要作用是伤害性刺激的检测和传递。反义与免疫组织化学证据也 支持了NaV1.8在神经病性疼痛中的作用(参见，Lai，J.，M.S.Gold， 等人(2002)“Inhibition of neuropathic pain by decreased expression of the tetrodotoxin-resistant sodium channel， NaV1.8”Pain 95(1-2)：143-52，and Lai，J.，J.C.Hunter，等 人(2000)“Blockade of neuropathic pain by antisense targeting of tetrodotoxin-resistant sodium channels in sensory neurons” Methods Enzymol 314：201-13.)。NaV1.8蛋白沿着与神经损伤相邻 的未损伤C-纤维被增量调节。反义处理预防NaV1.8沿着神经的再分 布，逆转神经病性疼痛。综合基因-剔除和反义数据，支持了NaV1.8 在炎性与神经病性疼痛的检测和传递中的作用。
在神经病性疼痛状态中，存在Na通道分布和亚型的改造。在受 损的神经中，NaV1.8和NaV1.9的表达大大减少了，而TTX-敏感性亚 单位NaV1.3的表达被上调了5-10倍(参见Dib-Hajj，S.D.，J.Fjell， 等人(1999)“Plasticity of sodium channel expression in DRG neurons in the chronic constriction injury model of neuropathic pain。”Pain 83(3)：591-600.)。在继神经损伤之后的动物模型中， NaV1.3增加的时间过程平行于异常性疼痛的出现。NaV1.3的生物物理 学的特有之处在于在动作电位后的失活之后显示非常快的重新引导 (repriming)。这产生持续的高发放速率，在受损的神经中经常见到 (参见，Cummins，T.R.，F.Aglieco，等人(2001)“Nav1.3 sodium channels：rapid repriming and slow closed-state inactivation display quantitative differences after expression in a mammalian cell line and in spinal sensory neurons”J Neurosci 21(16)：5952-61.)。NaV1.3在人的中枢与外周系统中被表达。NaV1.9 与NaV1.8相似，它也选择性地定位于背根神经节和三叉神经节的小感 觉神经元(参见，Fang，X.，L.Djouhri，等人(2002).“The presence and role of the tetrodotoxin-resistant sodium channel Na(v)1.9(NaN)in nociceptive primary afferent neurons.”J Neurosci 22(17)：7425-33.)。它具有缓慢的失活速率和就活化而言 左移的电压依赖性(参见Dib-Hajj，S.，J.A.Black，等人(2002) “NaN/Nav1.9：a sodium channel with unique properties”Trends Neurosci 25(5)：253-9.)。这两种生物物理学性质允许NaV1.9在建 立感受伤害神经元的静息膜电位中起作用。表达NaV1.9的细胞的静息 膜电位在-55至-50mV范围内，大多数其他外周与中枢神经元为-65mV。 这种持续性去极化在很大程度上是由于持续低水平的NaV1.9通道活 化。这种去极化允许神经元更容易达到应答于感受伤害刺激而发放动 作电位的阈值。阻滞NaV1.9通道的化合物可以在建立疼痛刺激检测的 调定点中起重要作用。在慢性疼痛状态中，神经和神经末梢可能变得 肿胀和过敏，即使对温和或甚至没有刺激也表现高频率的动作电位发 放。这些病理性神经肿胀被称为神经瘤，在其中被表达的主要Na通道 是NaV1.8和NaV1.7(参见，Kretschmer，T.，L.T.Happel，等人 (2002)“Accumulation of PN1 and PN3 sodium channels in painful human neuroma-evidence from immunocytochemistry”Acta Neurochir(Wien)144(8)：803-10；discussion 810.)。NaV1.6和 NaV1.7也在背根神经节神经元中被表达，并且对见于这些细胞中的小 TTX-敏感性组分有贡献。除了它在神经内分泌兴奋性中的作用以外， NaV1.7特别因此还可能是潜在的疼痛靶(参见，Klugbauer，N.，L. Lacinova，等人(1995)“Structure and functional expression of a new member of the tetrodotoxin-sensitive voltage-activated sodium channel family from human neuroendocrine cells”Embo J 14(6)：1084-90)。
NaV1.1(参见，Sugawara，T.，E.Mazaki-Miyazaki，等人(2001) “NaV1.1 mutations cause febrile seizures associated with afebrile partial seizures.”Neurology 57(4)：703-5.)和NaV1.2 (参见，Sugawara，T.，Y.Tsurubuchi，等人(2001)“A missense mutation of the Na+channel alpha II subunit gene Na(v)1.2 in a patient with febrile and afebrile seizures causes channel dysfunction”Proc Natl Acad Sci U S A 98(11)：6384-9)已与癫 痫病症(包括热性癫痫发作)联系起来。在NaV1.1中有9种以上基因 突变与热性发作有关(参见，Meisler，M.H.，J.A.Kearney，等人 (2002)“Mutations of voltage-gated sodium channels in movement disorders and epilepsy”Novartis Found Symp 241： 72-81)。
已经开发了NaV1.5拮抗剂，用于治疗心律失常。已将NaV1.5中 产生更大的电流非失活性组分的基因缺陷与人类QT延长联系起来，口 服有效的局部麻醉剂美西律已被用于治疗这种病症(参见，Wang，D.W.， K.Yazawa，等人(1997)“Pharmacological targeting of long QT mutant sodium channels.”J Clin Inyest 99(7)：1714-20)。
目前有若干种Na通道阻滞剂被用于或者临床试验用于治疗癫痫 (参见，Moulard，B.and D.Bertrand(2002)“Epilepsy and sodium channel blockers”Expert Opin.Ther.Patents 12(1)：85-91.)； 急性(参见，Wiffen，P.，S.Collins，等人(2000) “Anticonvulsant drugs for acute and chronic pain”Cochrane Database Syst Rev 3)、慢性(参见，Wiffen，P.，S.Collins，等 人(2000)“Anticonvulsant drugs for acute and chronic pain” Cochrane Database Syst Rev 3，and Guay，D.R.(2001) “Adjunctive agents in the management of chronic pain” Pharmacotherapy 21(9)：1070-81)、炎性(参见，Gold，M.S.(1999) “Tetrodotoxin-resistant Na+ currents and inflammatory hyperalgesia.”Proc Natl Acad Sci U S A 96(14)：7645-9)与神 经病性疼痛(参见，Strichartz，G.R.，Z.Zhou，等人(2002) “Therapeutic concentrations of local anaesthetics unveil the potential role of sodium channels in neuropathic pain” Novartis Found Symp 241：189-201，and Sandner-Kiesling，A.，G. Rumpold Seitlinger，等人(2002)“Lamotrigine monotherapy for control of neuralgia after nerve section”Acta Anaesthesiol Scand 46(10)：1261-4)；心律失常(参见，An、R.H.、R.Bangalore， 等人(1996)“Lidocaine block of LQT-3 mutant human Na+ channels”Circ Res 79(1)：103-8，and Wang，D.W.，K.Yazawa， 等人(1997)“Pharmacological targeting of long QT mutant sodium channels”J Clin Invest 99(7)：1714-20)；神经保护(参 见，Taylor，C.P.and L.S.Narasimhan(1997)“Sodium channels and therapy of central nervous system diseases”Adv Pharmacol 39：47-98)和用作麻醉剂(参见，Strichartz，G.R.，Z.Zhou，等 人(2002)“Therapeutic concentrations of local anaesthetics unveil the potential role of sodium channels in neuropathic pain.”Novartis Found Symp 241：189-201)。
已经开发了各种具有临床意义的动物模型，用于大量不同疼痛适 应症的钠通道调控剂研究。例如，恶性慢性疼痛(参见，Kohase，H.，et al.，Acta Anaesthesiol Scand.2004；48(3)：382-3)；股骨癌症疼 痛(参见，Kohase，H.，et al.，Acta Anaesthesiol Scand.2004； 48(3)：382-3)；非恶性慢性骨疼痛(参见，Ciocon，J.O.et al.，J Am Geriatr Soc.1994；42(6)：593-6)；类风湿性关节炎(参见， Calvino，B.et al.，Behav Brain Res.1987；24(1)：11-29)；骨 关节炎(参见，Guzman、R.E.，et al.，Toxicol Pathol.2003； 31(6)：619-24)；脊柱狭窄(参见，Takenobu，Y.et al.，J Neurosci Methods.2001；104(2)：191-8)；神经病性下背部疼痛(参见， Hines、R.，et al.，Pain Med.2002；3(4)：361-5；Massie，J.B.， et al.，J Neurosci Methods.2004；137(2)：283-9)；肌筋膜疼痛 综合征(参见，Dalpiaz&Dodds，J Pain Palliat Care Pharmacother. 2002；16(1)：99-104；Sluka KA et al.，Muscle Nerve.2001； 24(1)：37-46)；纤维肌痛(参见，Bennet&Tai，Int J Clin Pharmacol Res.1995；15(3)：115-9)；颞下颌关节疼痛(参见，Ime H、Ren K， Brain Res Mol Brain Res.1999；67(1)：87-97)；慢性内脏疼痛， 包括腹部(参见，A1-Chaer，E.D.，et al.，Gastroenterology.2000； 119(5)：1276-85)、骨盆/会阴疼痛(参见，Wesselmann et al.， Neurosci Lett.1998；246(2)：73-6)、胰腺(参见， Vera-Portocarrero，L.B.，et al.，Anesthesiology.2003； 98(2)：474-84)；IBS疼痛(参见，Verne，G.N.，et al.，Pain.2003； 105(1-2)：223-30；La JH et al.，World Gastroenterol.2003； 9(12)：2791-5)；慢性头痛(参见，Willimas&Stark，Cephalalgia. 2003；23(10)：963-71)；偏头痛(参见，Yamamura，H.，et al.，J Neurophysiol.1999；81(2)：479-93)；紧张性头痛，包括簇性头痛 (参见，Costa，A.，et al.，Cephalalgia.2000；20(2)：85-91)； 慢性神经病性疼痛，包括疱疹后神经痛(参见，Attal，N.，et al.， Neurology.2004；62(2)：218-25；Kim&Chung 1992，Pain 50：355)； 糖尿病性神经病(参见，Beidoun A et al.，Clin J Pain.2004； 20(3)：174-8；Courteix，C.，et al.，Pain.1993；53(1)：81-8)； 与HIV有关的神经病(参见，Portegies&Rosenberg，Ned Tijdschr Geneeskd.2001；145(15)：731-5；Joseph EK et al.，Pain.2004； 107(1-2)：147-58；Oh，S.B.，et al.，J Neurosci.2001； 21(14)：5027-35)；三叉神经痛(参见，Sato，J.，et al.，Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod.2004；97(1)：18-22； Imamura Y et al.，Exp Brain Res.1997；116(1)：97-103)； Charcot-Marie牙神经病(参见，Sereda，M.，et al.，Neuron.1996； 16(5)：1049-60)；遗传性感觉神经病(参见，Lee，M.J.，et al.，Hum Mol Genet.2003；12(15)：1917-25)；外周神经损伤(参见，Attal， N.，et al.，Neurology.2004；62(2)：218-25；Kim&Chung 1992， Pain 50：355；Bennett&Xie，1988，Pain 33：87；Decostered，I. &Woolf，C.J.，2000，Pain 87：149；Shir，Y.&Seltzer，Z.1990； Neurosci Lett 115：62)；疼痛性神经瘤(参见，Nahabedian& Johnson，Ann Plast Surg.2001；46(1)：15-22；Devor&Raber，Behav Neural Biol.1983；37(2)：276-83)；异位近侧与远侧排放 (discharges)(参见，Liu，X.et al.，Brain Res.2001； 900(1)：119-27)；神经根病(参见，Devers&Galer，(参见，Clin J Pain.2000；16(3)：205-8；Hayashi N et al.，Spine.1998；23 (8)：877-85)；化疗诱发的神经病性疼痛(参见，Aley，K.O.，et al.， Neuroscience.1996；73(1)：259-65)；放射疗法诱发的神经病性疼 痛；乳房切除术后疼痛(参见，Devers&Galer，Clin J Pain.2000； 16(3)：205-8)；中枢性疼痛(Cahana，A.，et al.，Anesth Analg. 2004；98(6)：1581-4)、脊髓损伤性疼痛(参见，Hains，B.C.，et al.， Exp Neurol.2000；164(2)：426-37)；中风后疼痛；丘脑疼痛(参见， LaBuda，C.J.，et al.，Neurosci Lett.2000；290(1)：79-83)； 复合区域疼痛综合征(参见，Wallace，M.S.，et al.， Anesthesiology.2000；92(1)：75-83；Xantos Det al.，J Pain.2004； 5(3 Suppl 2)：S1)；幻觉疼痛(参见，Weber，W.E.，Ned Tijdschr Geneeskd.2001；145(17)：813-7；Levitt&Heyback，Pain.1981； 10(1)：67-73)；顽固性疼痛(参见，Yokoyama，M.，et al.，Can J Anaesth.2002；49(8)：810-3)；急性疼痛、急性术后疼痛(参见， Koppert，W.，et al.，Anesth Analg.2004；98(4)：1050-5；Brennan， T.J.，et al.，Pain.1996；64(3)：493-501)；急性肌肉骨骼疼 痛；关节疼痛(参见，Gotoh，S.，et al.，Ann Rheum Dis.1993；52 (11)：817-22)；机械性下背部疼痛(参见，Kehl，L.J.，et al.， Pain.2000；85(3)：333-43)；颈部疼痛；腱炎；损伤/运动性疼痛 (参见，Sesay，M.，et al.，Can J Anaesth.2002；49(2)：137-43)； 急性内脏疼痛，包括腹部疼痛、肾盂肾炎、阑尾炎、胆囊炎、肠梗 阻、疝等(参见，Giambernardino，M.A.，et al.，Pain.1995；61 (3)：459-69)；胸部疼痛，包括心脏疼痛(参见，Vergona、R.A.，et al.，Life Sci.1984；35(18)：1877-84)；骨盆疼痛；肾绞痛；急 性产科疼痛，包括分娩疼痛(参见，Segal，S.，et al.，Anesth Analg. 1998；87(4)：864-9)；剖腹产疼痛；急性炎性、灼伤与创伤疼痛； 急性间歇性疼痛，包括子宫内膜异位(参见，Cason，A.M.，et al.， Horm Behav.2003；44(2)：123-31)；急性带状疱疹疼痛；镰状细 胞性贫血；急性胰腺炎(参见，Toma，H；Gastroenterology.2000； 119(5)：1373-81)；突破性疼痛；口面疼痛，包括窦炎疼痛、牙痛 (参见，Nusstein，J.，et al.，J Endod.1998；24(7)：487-91； Chidiac，J.J.，et al.，Eur J Pain.2002；6(1)：55-67)；多 发性硬化(MS)疼痛(参见，Sakurai&Kanazawa，J Neurol Sci.1999； 162(2)：162-8)；抑郁中的疼痛(参见，Greene B，Curr Med Res Opin. 2003；19(4)：272-7)；麻风疼痛；贝切特氏病疼痛；肥胖症痛(参 见，Devillers&Oranje，Clin Exp Dermatol.1999；24(3)： 240-1)；静脉炎疼痛；格-巴二氏疼痛；疼痛性腿与移动性趾；黑格 隆德氏综合征；红斑性肢痛症疼痛(参见，Legroux-Crespel，E.，et al.，Ann Dermatol Venereol.2003；130(4)：429-33)；法布里氏 病疼痛(参见，Germain，D.P.，J Soc Biol.2002；196(2)： 183-90)；膀胱与泌尿生殖疾病，包括尿失禁(参见，Berggren，T.， et al.，J Urol.1993；150(5 Pt 1)：1540-3)、活动过度性膀胱(参 见，Chuang，Y.C.，et al.，Urology.2003；61(3)：664-70)、 疼痛性膀胱综合征(参见，Yoshimura，N.，et al.，J Neurosci.2001； 21(21)：8690-6)、间质性膀胱炎(interstitial cyctitis)(IC)(参 见，Giannakopoulos&Campilomatos，Arch Ital Urol Nefrol Androl. 1992；64(4)：337-9；Boucher，M.，et al.，J Urol.2000；164(1)： 203-8)和前列腺炎(参见，Mayersak，J.S.，Int Surg.1998；83(4)： 347-9；Keith，I.M.，et al.，J Urol.2001；166(1)：323-8)。
电压-门控的钙通道是跨膜、多亚单位的蛋白质，应答于膜的去 极化而开放，允许Ca从细胞外环境进入。钙通道最初是基于通道开放 的时间与电压-依赖性和对药理阻滞的敏感性而分类的。类别有低电压 活化的(主要为T型)或高电压活化的(L，N，P，Q或R型)。这种 分类方案被基于分子亚单位组成的命名法所代替，总结在表B中 (Hockerman GH，Peterson BZ，Johnson BD，Catterall WA.199 7.Annu Rev Pharmacol Toxicol 37：361-96；Striessnig J.1999.Cell Physiol Biochem 9：242-69)。有四种主要的亚单位类型构成钙通道 -α1、α2δ、β和γ(例如参见，De Waard等人Structural and functional diversity of voltage-activated calcium channels. In Ion Channels，(ed.T.Narahashi)41-87，(Plenum Press，New York， 1996))。α1亚单位是药理性质的主要决定子，含有通道孔和电压传感 器(Hockerman et al.，1997；Striessnig，1999)。α1亚单位已知有 十种同工型，如表I所示。α2δ亚单位由两个二硫化物连接的亚单位α2 组成，它主要是细胞外的跨膜δ亚单位。α2δ已知有四种同工型，即 α2δ-1、α2δ-2、α2δ-3和α2δ-4。β亚单位是非葡基化的胞质蛋白，与α1 亚单位结合。已知有四种同工型，称为β1至β4。γ亚单位是一种跨膜蛋 白，已经在生物化学上被分离为Cav1和Cav2通道的组分。已知有至少 8种同工型(γ1至γ8)(Kang MG，Campbell KP.2003.J Biol Chem 278： 21315-8)。电压-门控钙通道的命名法基于α1亚单位成分，如表I所 示。每种类型的α1亚单位都能与多种β、α2δ或γ亚单位缔合，因此每种 Cav类型相当于很多不同的亚单位组合。
表B
Cav命名法 α1亚单位 药理学名称 Cav1.1 α1S L-型 Cav1.2 α1C L-型 Cav1.3 α1D L-型 Cav1.4 α1F Cav2.1 α1A P-或Q-型 Cav2.2 α1B N-型 Cav2.3 α1E R-型 Cav3.1 α1G T-型 Cav3.2 α1H T-型 Cav3.3 α1I T-型
Cav2电流几乎仅仅见于中枢与外周神经系统和神经内分泌细胞， 构成突触前电压-门控钙电流的主要形式。突触前动作电位导致通道开 放，神经递质的释放完全依赖于随后的钙进入。因而，Cav2通道在介 导神经递质释放中起重要作用。
Cav2.1和Cav2.2分别含有肽毒素ω-芋螺毒素-MYIIC和ω-芋螺毒 素-GVIA的高亲和性结合位点，这些肽已经用于测定每种通道类型的 分布和功能。Cav2.2在来自后根神经节的神经元和后角I与I I层神经 元的突触前神经末梢被高度表达(Westenbroek RE，Hoskins L， Catterall WA.1998.J Neurosci 18：6319-30；Cizkova D，Marsala J，Lukacova N，Marsala M，Jergova S，等人2002.Exp Brain Res 147：456-63)。在脊髓第二与第三级中间神经元之间的突触前末梢也 发现了Cav2.2通道。两种神经传递位点在延迟疼痛信息至脑中是非常 重要的。
疼痛可以大致分为三种不同的类型：急性、炎性和神经病性。急 性疼痛在保持生物安全不受可能产生组织损害的刺激影响中发挥重要 的保护功能。如果不加注意的话，若干温度、机械或化学输入具有对 机体导致严重损害的潜在作用。急性疼痛发挥使个体快速离开损害性 环境的作用。急性疼痛由于其非常的属性，一般是短暂持续的和强烈 的。另一方面，炎性疼痛可以持续更长时间，它的强度是更高等级的。 炎症可以发生于多种原因，包括组织损害、自体免疫应答和病原侵入。 炎性疼痛受到“炎性汤(inflammatory soup)”的介导，所述炎性汤 由P物质、组胺、酸、前列腺素、缓激肽、CGRP、细胞因子、ATP和 神经递质释放组成。第三类疼痛是神经病性的，涉及导致神经元蛋白 质与线路改组的神经损害，形成病理性“敏化”状态，能够产生持续 数年的慢性疼痛。这种类型的疼痛没有可适应性益处，是特别难以用 现有疗法治疗的。
疼痛、特别是神经病性与顽固性疼痛是远未得到满足的医药需 求。数以百万计的个体患有严重的疼痛，没有被当前的治疗剂所良好 地控制。当前用于治疗疼痛的药物包括NSAIDS、COX2抑制剂、类阿片、 三环抗抑郁剂和抗惊厥剂。神经病性疼痛已经是特别难以治疗的，因 为它对直至达到高剂量的类阿片都没有良好的应答。加巴喷丁是目前 治疗神经病性疼痛所可取的治疗剂，不过它仅对60％的患者有效，而 且显示适度的功效。不过，该药物是非常安全的，副作用一般是可耐 受的，不过在更高剂量下镇静作用是一个问题。
齐考诺肽(也称ω-芋螺毒素-MVIIA)研究验证了Cav2.2是神经 病性疼痛的治疗靶，它是这种通道的选择性肽阻滞剂(Bowersox SS， Gadbois T，Singh T，Pettus M，Wang YX，Luther RR.1996.J Pharmacol Exp Ther 279：1243-9；Jain KK.2000.Exp.Opin.Invest. Drugs 9：2403-10；Vanegas H，Schaible H.2000.Pain 85：9-18)。 在人类中，齐考诺肽的鞘内输注对顽固性疼痛、癌症疼痛、类阿片耐 受性疼痛和神经病性疼痛的治疗是有效的。该毒素治疗人类疼痛具有 85％的成功率，效力大于吗啡。口服有效的Cav2.2拮抗剂应当具有相 似的功效，无需鞘内输注。Cav2.1和Cav2.3也位于感受伤害的途径的 神经元中，这些通道的拮抗剂可能被用于治疗疼痛。
Cav2.1、Cav2.2或Cav2.3的拮抗剂应当也可用于治疗其他表面上 牵涉有过量钙进入的中枢神经系统病变。脑缺血和中风与由神经元去 极化引起的过量钙进入有关。Cav2.2拮抗剂齐考诺肽有效减少实验室 动物局灶性缺血模型的梗塞大小，提示Cav2.2拮抗剂可能被用于治疗 中风。同样，减少过量钙流入神经元可以用于治疗癫痫、创伤性脑损 伤、阿尔茨海默氏病、多梗塞性痴呆与其他种类痴呆、肌萎缩性侧索 硬化、记忆缺失或者由中毒或其他毒性物质所致神经元损伤。
Cav2.2也介导神经递质从交感神经系统的神经元中释放，拮抗剂 可能被用于治疗心血管疾病，例如高血压、心律失常、心绞痛、心肌 梗塞和充血性心力衰竭。
不幸地，如上所述，目前用于上述疾病状态的钠通道阻滞剂和钙 通道阻滞剂的功效在很大程度上受到大量副作用的限制。这些副作用 包括各种CNS紊乱，例如视力模糊、头晕、恶心和镇静，以及更多潜 在威胁生命的心律失常和心衰。因此，仍然需要开发其他Na通道拮抗 剂和Ca通道拮抗剂，优选具有更高效力和更少副作用的那些。
发明内容
目前已经发现本发明的化合物及其药学上可接受的组合物可用作电 压控制的钠通道和钙通道抑制剂。这些化合物具有式I：
或其药学上可接受的盐。
这些化合物和药学上可接受的组合物用于治疗或减轻各种疾病、病 症或疾患的严重性，包括，但不限于：急性、慢性或神经性或炎性疼痛； 关节炎；偏头痛(migrane)；丛集性头痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛； 一般性神经痛；癫痫或癫痫病；神经变性障碍；精神病症，诸如焦虑和 抑郁症；肌强直；心律失常(arrythmia)；运动障碍；神经内分泌障碍； 共济失调；多发性硬化；过敏性肠综合征；失禁；内脏痛；骨关节炎痛； 带状疱疹神经痛；糖尿病性神经痛；神经根痛；坐骨神经痛；背痛；头 或颈痛；严重性或顽固性疼痛；感受伤害性疼痛；贯穿性疼痛；术后痛； 或癌症疼痛。
发明详述
本发明在一个实施方案中提供了式I的化合物：
或其药学上可接受的盐；
其中：
环Z为具有至少一个选自O、S、N或NH的环杂原子的5-7元不饱 和或芳族环，并且其中所述的环Z任选被出现z次的RZ取代；
z位0-4；
RZ选自R1、R2、R3、R4或R5；
X为键、O、NR2或C(R2)2；
Q为键或C1-C6直链或支链亚烷基(alkylidine)链，其中Q的至 多两个不相邻亚甲基单元任选并且独立地被-CO-、-CS-、-COCO-、 -CONR2-、-CONR2NR2-、-CO2-、-OCO-、-NR2CO2-、-O-、-NR2CONR2-、-OCONR2-、 -NR2NR2、-NR2NR2CO-、-NR2CO-、-S-、-SO、-SO2-、-NR2-、-SO2NR2-、NR2SO2-、 -NR2SO2NR2-或螺环亚烷基部分取代；
RQ为C1-6脂族基团、具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的杂原子 的3-8-元饱和的，部分不饱和的或完全不饱和的单环或具有0-5个独立 地选自O、S、N或NH的杂原子的8-12元饱和的，部分不饱和的或完全 不饱和的双环系；
其中RQ任选被至多5个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代；
RM和RN独立地为R2；
R1为氧代、＝NN(R6)2、＝NN(R7)2、＝NN(R6R7)、R6或(CH2)n-Y；
n为0、1或2；
Y为卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OH、SR6、S(O)R6、SO2R6、NH2、NHR6、 N(R6)2、NR6R8、COOH、COOR6或OR6；或
相邻环原子上的两个R1一起形成1，2-亚甲二氧基或1，2-亚乙二氧 基；
R2为氢或C1-C6脂族基团，其中R2各自任选被至多2个独立地选自 R1、R4或R5的取代基取代；
R3为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取代；
R4为OR5、OR6、OC(O)R6、OC(O)R5、OC(O)OR6、OC(O)OR5、OC(O)N(R6) 2、OC(O)N(R5)2、OC(O)N(R6R5)、OP(O)(OR6)2、OP(O)(OR5)2、OP(O)(OR6)(OR5)、 SR6、SR5、S(O)R6、S(O)R5、SO2R6、SO2R5、SO2N(R6)2、SO2N(R5)2、SO2NR5R6、 SO3R6、SO3R5、C(O)R5、C(O)OR5、C(O)R6、C(O)OR6、C(O)N(R6)2、C(O)N(R5) 2、C(O)N(R5R6)、C(O)N(OR6)R6、C(O)N(OR5)R6、C(O)N(OR6)R5、C(O)N(OR5)R5、 C(NOR6)R6、C(NOR6)R5、C(NOR5)R6、C(NOR5)R5、N(R6)2、N(R5)2、N(R5R6)、 NR5C(O)R5、NR6C(O)R6、NR6C(O)R5、NR6C(O)OR6、NR5C(O)OR6、NR6C(O)OR5、 NR5C(O)OR5、NR6C(O)N(R6)2、NR6C(O)NR5R6、NR6C(O)N(R5)2、NR5C(O)N(R6) 2、NR5C(O)NR5R6、NR5C(O)N(R5)2、NR6SO2R6、NR6SO2R5、NR5SO2R5、NR6SO2N(R6) 2、NR6SO2NR5R6、NR6SO2N(R5)2、NR5SO2NR5R6、NR5SO2N(R5)2、N(OR6)R6、N(OR6)R5、 N(OR5)R5、N(OR5)R6、P(O)(OR6)N(R6)2、P(O)(OR6)N(R5R6)、P(O)(OR6)N(R5) 2、P(O)(OR5)N(R5R6)、P(O)(OR5)N(R6)2、P(O)(OR5)N(R5)2、P(O)(OR6)2、 P(O)(OR5)2或P(O)(OR6)(OR5)；
R5为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个R1取代基取代；
R6为H或C1-C6脂族基团，其中R6任选被R7取代基取代；
R7为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，并且R7各自任选被至多2个独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’的取代基取代，其中m为0-2；
Z’选自卤素、CN、NO2、C(卤素)3、CH(卤素)2、CH2(卤素)、-OC(卤 素)3、-OCH(卤素)2、-OCH2(卤素)、OH、S-(C1-C6)脂族基团、S(O)-(C1-C6) 脂族基团、SO2-(C1-C6)脂族基团、NH2、NH-(C1-C6)脂族基团、N((C1-C6) 脂族基团)2、N((C1-C6)脂族基团)R8、COOH、C(O)O(-(C1-C6)脂族基团) 或O-(C1-C6)脂族基团；且
R8为乙酰基、C6-C10芳基磺酰基或C1-C6烷基磺酰基。
在一个实施方案中，从式I的化合物中排除下列化合物：
(i)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位并且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X和Q各自为键时，RQ不为任选 取代的苯基或6-氯-喹啉-8-基、芴-9-基乙基、芴-9-基甲基、二氢吲哚 -1-基、环己基、(苯硫基)甲基、3-甲氧基-噻吩-2-基、呋喃-2-基、(苯 氧基)甲基、3-氯-噻吩-2-基、(任选取代的苯基)乙基、丁基；
(ii)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X和Q各自为键时，RQ不为2- 甲基-5-氯-2，3-二氢-苯并呋喃-7-基；
(iii)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X为-O-，Q为键时，RQ不为乙基 或苄基；且
(iv)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X为-N(Me)-，Q为键时，RQ不为 2-甲基苯基。
就本发明的目的而言，按照元素周期表CAS version，Handbook of Chemistry and Physics，75th Ed鉴定化学元素。另外，有机化学的一 般原理描述在″Organic Chemistry″，Thomas Sorrell，University Science Books，Sausalito：1999和″March’s Advanced Organic Chemistry″，5th Ed.，Ed.：Smith，M.B.和March，J.，John Wiley& Sons，New York：2001中，将这些文献的全部内容引入本文作为参考。
如本文所述，本发明化合物可以可选地被一个或多个取代基取 代，例如上文的一般阐述，或者例如本发明的确切种类、小类和品种 所述。将理解的是，措辞“可选被取代的”可与措辞“取代或未取代 的”互换使用。一般而言，术语“取代”无论前面有无术语“可选” 都表示给定结构中的氢原子团被指定取代基的原子团代替。除非另有 说明，可选被取代的基团可以在该基团每一可取代的位置具有取代基， 当任意给定结构中一个以上位置可以被一个以上选自指定基团的取代 基取代时，取代基在每一位置可以是相同或不同的。由本发明所涵盖 的取代基组合优选地是导致稳定的或化学上可行的化合物生成的那 些。本文所用的术语“稳定的”表示当出于本文公开的一种或多种目 的而受到允许它们的生产、检测、优选回收、纯化和使用的条件处理 时基本上不改变的化合物。在有些实施方式中，稳定的化合物或化学 上可行的化合物是当在没有水分的存在或其他化学反应性条件下、在 40℃或以下的温度下保持至少一周时基本上没有改变的化合物。
本文所用的术语“脂族”或“脂族基团”表示直链(即未分支) 或支链的取代或未取代的烃链，它是完全饱和的或者含有一个或多个 不饱和单元。除非另有说明，脂族基团含有1-20个脂族碳原子。在 有些实施方式中，脂族基团含有1-10个脂族碳原子。在其他实施方 式中，脂族基团含有1-8个脂族碳原子。在其他实施方式中，脂族基 团含有1-6个脂族碳原子，在其他实施方式中，脂族基团含有1-4 个脂族碳原子。适合的脂族基团包括但不限于直链或支链的取代或未 取代的烷基、烯基、炔基。术语“环脂族”表示单环烃、二环或三环 烃，它是完全饱和的或者含有一个或多个不饱和单元，但是不是芳族 的，并且具有单一的与分子其余部分连接的点。在有些实施方式中， “环脂族”表示单环C3-8烃或二环C8-12烃，它是完全饱和的或者含有 一个或多个不饱和单元，但是不是芳族的，它具有单一的与分子其余 部分连接的点，其中所述二环环系中任意个别的环具有3-7个成员。
除非另有说明，本文所用的术语“杂环”、“杂环基”、“杂环 脂族”或“杂环的”表示非芳族的、单环、二环或三环环系，其中一 个或多个环成员中的一个或多个环原子是独立选择的杂原子。杂环的 环可以是饱和的或者可以含有一条或多条不饱和键。在有些实施方式 中，“杂环”、“杂环基”或“杂环的”基团具有三至十四个环成员， 其中一个或多个环成员是独立选自氧、硫、氮或磷的杂原子，该系统 中每个环含有3至7个环成员。
术语“杂原子”表示一个或多个氧、硫、氮、磷或硅(包括氮、 硫、磷或硅的任意氧化形式；任意碱性氮或杂环可取代氮的季铵化形 式，例如N(如在3，4-二氢-2H-吡咯基中)、NH(如在吡咯烷基中) 或NR+(如在N-取代的吡咯烷基中))。
本文所用的术语“不饱和的”意味着该部分具有一个或多个不饱 和单元。
本文所用的术语“烷氧基”或“硫代烷基”表示如前文所定义的 烷基通过氧(“烷氧基”)或硫(“硫代烷基”)原子与主体碳链连 接。
单独或者作为更大部分“芳烷基”、“芳烷氧基”或“芳氧基烷 基”的一部分使用的术语“芳基”表示具有总计五至十四个环成员的 单环、二环和三环环系，其中该系统中至少一个环是芳族的，并且其 中该系统中每个环含有3至7个环成员。术语“芳基”可以与术语“芳 基环”互换使用。
单独或者作为更大部分“杂芳烷基”或“杂芳基烷氧基”的一部 分使用的术语“杂芳基”表示具有总计五至十四个环成员的单环、二 环和三环环系，其中该系统中至少一个环是芳族的，该系统中至少一 个环含有一个或多个杂原子，并且其中该系统中每个环含有3至7个 环成员。术语“杂芳基”可以与术语“杂芳基环”或术语“杂芳族” 互换使用。
术语“亚烷基链”表示直链或支链碳链，它可以是完全饱和的或 者具有一个或多个不饱和单元，并且具有两个与分子其余部分连接的 点。
术语“亚螺环烷基”表示这样一种环脂族环，同一碳原子具有两 个与分子其余部分连接的点。
除非另有规定，本文所描绘的结构也意味着包括该结构的所有异 构(例如对映异构、非对映异构和几何异构(或构象异构))形式； 例如每一不对称中心的R与S构型，(Z)与(E)双键异构体，和(Z)与(E) 构象异构体。因此，这些化合物的单一立体化学异构体以及对映异构、 非对映异构和几何异构(或构象异构)混合物都属于本发明的范围。 除非另有规定，本发明化合物的所有互变异构形式都属于本发明的范 围。另外，除非另有规定，本文所描绘的结构也意味着包括仅在一个 或多个同位素富集原子的存在上有所不同的化合物。例如，除了氢被 氘或氚代替或者碳被13C-或14C-富集的碳代替以外具有本发明结构的 化合物都属于本发明的范围。这类化合物例如可用作生物学测定法中 的分析工具或探针。
在一个实施方案中，Z为任选取代的环，选自：
a-xxi， 或a-xxii。
在本发明化合物的某些实施方案中，Z选自：
或a-xxv。
其中Z具有至多2个选自R1、R2或R5的取代基。
在其它实施方案中，Z选自：
a-i-a， a-i-b， 或a-i-c。
或Z为式a-i-a。
在其它实施方案中，Z选自：
a-xi-a， a-xi-b 或a-xi-c。
在本发明的某些实施方案中，Z选自：
a-iv-a， a-iv-b， 或a-iv-c。
或Z选自：
a-xiv-a， a-xiv-b， 或a-xiv-c。
或Z选自：
a-xv-a， a-xv-b， 或a-xv-c。
在某些实施方案中，Z选自：
a-xvi-a， a-xvi-b， 或a-xvi-c。
在某些实施方案中，Z选自：
a-ii-a， a-ii-b， 或a-iii。
在某些实施方案中，Z选自：
a-xix， a-xx， a-xxi， 或a-xxii。
在其它实施方案中，Z选自：
a-vi， a-vii-a， 或a-vii-b
在其它实施方案中，Z选自：
a-xvii-a， a-xviii， 或a-xvii-b。
在某些实施方案中，Z选自：
a-viii-a， a-viii-b， 或a-viii-c。
在某些实施方案中，Z选自：
a-xxiii-b， a-xxv-a， a-xxv-b， 或a-xxv-c。
在其它实施方案中，Z选自：
a-ix-a， a-ix-b， 或a-ix-c。
按照式(I)的一个实施方案，RZ选自R1、R2或R5。
按照式(I)的一个实施方案，Z为0-2。按照式(I)的一个实施方案， Z为0。按照式(I)的一个实施方案，Z为1。按照式(I)的另一个实施方 案，Z为2。
按照式(I)的一个实施方案，R1为氧代。或R1为＝NN(R6)2、＝NN(R7)2 或＝NN(R6R7)。按照另一个实施方案，R1为R6。
按照另一个实施方案，R1为(CH2)n-Y。或R1为Y。
典型的Y包括卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OH、SH、S(C1-4脂族基团)、 S(O)(C1-4脂族基团)、SO2(C1-4脂族基团)、NH2、NH(C1-4脂族基团)、 N(C1-4脂族基团)2、NR(C1-4脂族基团)R8、COOH、COO(C1-4脂族基团) 或O(C1-4脂族基团)。或相邻环原子上的两个R1彼此形成1，2-亚甲二氧 基或1，2-亚乙二氧基。在另一个实施方案中，Y为卤素、OH、SH、CN、 NO2、CF3、OCF3、COOH或C(O)O(C1-C4烷基)。在另一个实施方案中， R1选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、 三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基、 1-吡咯烷基、1-哌啶基、1-吗啉基或C(O)C1-4烷基。
在另一个实施方案中，R1为(CH2)n-Y。在一个实施方案中，n为0或 1。或n为2。在一个实施方案中，Y为卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OR6、 SR6、S(O)R6、SO2R6、N(R6)2、NR6R8或COOR6。在另一个实施方案中，Y为 卤素、OH、SH、CN、NO2、CF3、OCF3或C(O)O(C1-C4烷基)。
在一个实施方案中，相邻环原子上的两个R1彼此形成1，2-亚甲二氧 基或1，2-亚乙二氧基。
按照式(I)的另一个实施方案，R2为直链或支链(C1-C6)烷基或 (C2-C6)链烯基或炔基，其任选被至多2个R1取代基取代。
在一个实施方案中，R2为H。在另一个实施方案中，R2为C1-C6脂族 基团。在另一个实施方案中，R2为C1-C6直链或支链烷基。在另一个实 施方案中，R2为C1-C4烷基。在另一个实施方案中，R2任选被至多2个 独立地选自R1或R4的取代基取代。或R2任选被至多2个独立地选自R1 或R5的取代基取代。
在一个实施方案中，R3为任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或 R5的取代基取代的C3-C8环脂族基团。典型的环脂族基团包括环丙基、 环戊基、环己基或环庚基。在另一个实施方案中，R3为任选被至多3个 独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取代的C6-C10芳基。典型的芳基环 包括苯基或萘基。在另一个实施方案中，R3为任选被至多3个独立地选 自R1、R2、R4或R5的取代基取代的C 3-C8杂环。典型的杂环包括氮杂环 丁烷基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基或硫代吗啉基。在另一个 实施方案中，R3为任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取 代的C5-C10杂芳基环。示范性杂芳基环包括吡啶基、吡嗪基、三嗪基、 呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、异唑基、异噻唑基、二唑基、 咪唑基、三唑基、噻二唑基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃 基、苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲 嗪基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并 噻唑基、嘌呤基、噌啉基、酞嗪、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基或蝶 啶基。
在一个实施方案中，R4选自OR5或OR6。或R4选自OC(O)R6或OC(O)R5。 在另一个实施方案中，R4选自C(O)R5、C(O)OR5、C(O)R6、C(O)OR6、C(O)N(R6) 2、C(O)N(R5)2或C(O)N(R5R6)。在另一个实施方案中，R4选自N(R6)2、N(R5) 2或N(R5R6)。或R4选自NR5C(O)R5、NR6C(O)R6、NR6C(O)R5、NR6C(O)N(R6)2、 NR6C(O)NR5R6、NR6C(O)N(R5)2、NR5C(O)N(R6)2、NR5C(O)NR5R6或NR5C(O)N(R5) 2。
在一个实施方案中，R5为任选被至多3个R1取代基取代的C3-C8环 脂族基团。典型的环脂族基团包括环丙基、环戊基、环己基或环庚基。 在另一个实施方案中，R5为任选被至多3个R1取代基取代的C6-C10芳基。 典型的芳基环包括苯基或萘基。在另一个实施方案中，R5为任选被至多3 个R1取代基取代的C3-C8杂环。典型的杂环包括氮杂环丁烷基、吡咯烷 基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基或硫代吗啉基。在另一个实施方案中，R5 为任选被至多3个R1取代基取代的C5-C10杂芳基环。示范性杂芳基环 包括吡啶基、吡嗪基、三嗪基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、 异唑基、异噻唑基、二唑基、咪唑基、三唑基、噻二唑基、嘧啶 基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉 基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲嗪基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲 哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、噌啉基、酞嗪、 喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基或蝶啶基。
在一个实施方案中，R6为H。在另一个实施方案中，R6为C1-C6脂族 基团，优选C1-C6烷基。或R6为任选被R7取代基取代的C1-C6脂族基团。
在一个实施方案中，R7为C3-C8环脂族基团，它任选被至多2个取 代基取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2)m-Z’， 其中m为0-2。典型的环脂族基团包括环丙基、环戊基、环己基或环庚 基。在另一个实施方案中，R7为C6-C10芳基，它任选被至多2个取代基 取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2)m-Z’，其中 m为0-2。典型的芳基环包括苯基或萘基。或R7为C3-C8杂环，它任选被 至多2个取代基取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’，其中m为0-2。典型的杂环包括氮杂环丁烷基、吡咯烷基、哌啶 基、哌嗪基、吗啉基或硫代吗啉基。或R7为C5-C10杂芳基环，它任选被 至多2个取代基取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’，其中m为0-2。示范性杂芳基环包括吡啶基、吡嗪基、三嗪基、 呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、异唑基、异噻唑基、二唑基、 咪唑基、三唑基、噻二唑基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃 基、苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲 嗪基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并 噻唑基、嘌呤基、噌啉基、酞嗪、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基或蝶 啶基。
在一个实施方案中，Z’选自卤素、CN、NO2、C(卤素)3、CH(卤素)2、 CH2(卤素)、-OC(卤素)3、-OCH(卤素)2、-OCH2(卤素)、OH、S-(C1-C6)脂 族基团、S(O)-(C1-C6)脂族基团、SO2-(C1-C6)脂族基团、NH2、NH-(C1-C6) 脂族基团、N((C1-C6)脂族基团)2、COOH、C(O)O(-(C1-C6)脂族基团)或 O-(C1-C6)脂族基团。
在一个实施方案中，RM为氢。在另一个实施方案中，RN为氢。
在一个实施方案中，X为键。
在另一个实施方案中，X为O。或X为C(R2)2。或X为NR2。
在一个实施方案中，X为CH2。或X为CHMe。或X为C(Me)2。
在另一个实施方案中，X为NMe。
在一个实施方案中，Q为键。
在另一个实施方案中，Q为O、S或NR2。在实施方案中，Q为O。或 Q为S。或Q为NR2。或Q为NH或N(C1-C6)烷基。
在另一个实施方案中，Q为C1-C6直链或支链亚烷基链，其中Q的 至多1个亚甲基被O、S、NH或N(C1-C4烷基)取代。
在另一个实施方案中，Q为C1-C6烷基，其中1个亚甲基被螺环亚 烷基，诸如螺环亚丙基取代。
在另一个实施方案中，Q为-X2-(X1)p-，其中：
X2为任选被至多2个独立地选自R1、R4或R5的取代基取代的C1-C6 脂族基团；且
p为0或1；且
X1为O、S或NR2。
在一个实施方案中，X2为C1-C6烷基或C2-C6亚烷基。或X2为任选 被R1或R4取代的C1-C6烷基。在一个实施方案中，X2选自-CH2-、-CH2-CH2-、 -(CH2)3-、-C(Me)2-、-CH(Me)-、-C(Me)＝CH-、-CH＝CH-、-CH(Ph)-、 -CH2-CH(Me)-、-CH(Et)-或-CH(i-Pr)-。
在某些实施方案中，X1为NH，或X1为-N(C1-C4烷基)-。
在一个实施方案中，p为0。
在另一个实施方案中，p为1且X1为O。
在另一个实施方案中，p为1且X1为S。
在另一个实施方案中，p为1且X1为NR2。优选R2为氢。
在一个实施方案中，RQ为C1-6脂族基团，其中RQ任选被至多4个选 自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。
在另一个实施方案中，RQ为具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的 杂原子的3-8-元饱和的，部分不饱和的或芳族单环，其中RQ任选被至多 4个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ任选 被至多3个取代基取代，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、 C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4 烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
在一个实施方案中，RQ为任选取代的苯基，其中RQ任选被至多4个 选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ为任选被 至多3个取代基取代的苯基，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、 OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4 烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
在一个实施方案中，RQ为任选取代的萘基，其中RQ任选被至多4个 选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ为任选被 至多5个取代基取代的萘基，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、 OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4 烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
或RQ为任选取代的3-8元环脂族环，其中RQ任选被至多4个选自R1、 R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ选自任选取代的环 丙基、环丁基、环戊基或环己基。
或RQ为任选取代的5-6元单环的，饱和的，部分饱和的或芳族环， 它包含至多3个独立地选自O、S、N或NH的杂原子。或RQ为3-7元单环 杂环。
在一个实施方案中，RQ选自任选取代的，其选自：
xiii， xiv， xv， 或xvi。
在另一个实施方案中，RQ选自环i-xiv或xvi中的任意种，其中 所述的环与任选取代的苯基环稠合。
在另一个实施方案中，RQ选自任选取代的环，其选自吡啶基、嘧啶 基、吡嗪基、哒嗪基。
在另一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xxi， xxii， xxiii， 或xxiv。
在另一个实施方案中，RQ为上述环xvii-xxiv中的任意一种，其 中所述的环与任选取代的苯基环稠合。
在另一个实施方案中，RQ为具有0-5个独立地选自O、S、N或NH的 杂原子的8-12元饱和的，部分不饱和的或完全不饱和的双环系，其中 RQ任选被至多4个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方 案中，RQ为任选取代的萘基。或RQ为任选取代的8-10元双环杂芳族环。 或RQ为任选取代的8-10元双环杂环。
在一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xxix， 或xxx。
在另一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xxxix， xl， 或xli。
在另一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xlvi， xlvii， 或xlviii。
在另一个实施方案中，RQ选自如下：
xciii， xciv， xcv， 或xcvi.
在另一个实施方案中，RQ选自吡咯烷-1-基、3，3-二氟吡咯烷-1-基、 哌啶-1-基、3-甲基-哌啶-1-基、4-甲基-哌啶-1-基、4，4-二氟哌啶-1- 基、4，5-二甲基-4-吗啉-1-基、吲哚-1-基、5-氯-吲哚-1-基、四氢-异 喹啉-2-基、7-氯-四氢-异喹啉-2-基、7-三氟甲基-四氢-异喹啉-2-基、 7-氟-四氢-异喹啉-2-基、6-甲基-四氢-异喹啉-2-基、8-三氟甲基-喹啉 -4-基、吡啶-3-基或吡啶-4-基。
在一个实施方案中，本发明提供了式I-A的化合物：
其中环Z，X，Q和RQ如上述所定义。
在一个实施方案中，本发明提供了式I-B的化合物：
其中环Z，X，Q和RQ如上述所定义。
在另一个实施方案中，本发明提供了下表2的化合物。
表2
易于使用本领域公知的方法制备本发明的化合物。如下的方案1中 例示了一种这类制备本发明化合物的方法。
用途、制剂和给药
药学上可接受的组合物
正如上文所讨论的，本发明提供这样的化合物，它们是电压-门控 钠离子通道和/或钙通道的抑制剂，因而这些化合物可用于治疗疾病、 疾患和病症，包括但不限于急性、慢性、神经病性或炎性疼痛；关节 炎；偏头痛；簇性头痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛；全身性神经痛； 癫痫或癫痫症；神经变性疾患；精神病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强 直；心律失常；运动疾患；神经内分泌疾患；共济失调；多发性硬化； 肠易激综合征；和失禁。因此，在本发明的另一方面提供药学上可接 受的组合物，其中这些组合物包含任意如本文所述的化合物，并且可 选地包含药学上可接受的载体、助剂或赋形剂。在某些实施方式中， 这些组合物可选地进一步包含一种或多种附加治疗剂。
也将被领会到，某些本发明化合物能够以游离形式存在供治疗， 或者视情况为其药学上可接受的衍生物。按照本发明，药学上可接受 的衍生物包括但不限于药学上可接受的盐、酯、这类酯的盐、或者任 意其他加合物或衍生物，一旦对需要的患者给药即能够直接或间接提 供如本文所述的化合物或者其代谢产物或残余物。
本文所用的术语“药学上可接受的盐”表示这样的盐，在合理的 医学判断范围内，它们适合用于与人体和低等动物组织接触，没有不 适当的毒性、刺激性、变态反应等，与合理的利益/风险比相称。“药 学上可接受的盐”表示本发明化合物的任意无毒性盐或酯盐，一旦对 接受者给药，即能够直接或间接提供本发明化合物或者其抑制活性代 谢产物或残余物。本文所用的术语“其抑制活性代谢产物或残余物” 意味着其代谢产物或残余物也是电压-门控钠离子通道或钙通道的抑 制剂。
药学上可接受的盐是本领域熟知的。例如，S.M.Berge等在J. Pharmaceutical Sciences，1977，66，1-19中详细描述了药学上可 接受的盐，引用在此作为参考。本发明化合物的药学上可接受的盐包 括从适合的无机与有机酸与碱衍生的那些。药学上可接受的无毒性酸 加成盐的实例是与无机酸或有机酸生成的氨基盐，无机酸例如盐酸、 氢溴酸、磷酸、硫酸和高氯酸，有机酸例如乙酸、草酸、马来酸、酒 石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸，或者利用本领域所用的其他方法， 例如离子交换形成的盐。其他药学上可接受的盐包括己二酸盐、藻酸 盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼 酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、 二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚 酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘酸 盐、2-羟基乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、 苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、 硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、扑酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、 3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、 琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对-甲苯磺酸盐、十一烷酸 盐、戊酸盐等。从适当的碱衍生的盐包括碱金属、碱土金属、铵和N+(C1-4 烷基)4盐。本发明也涵盖如本文所公开的化合物的任意碱性含氮基团 的季铵化作用。借助这类季铵化作用可以得到可溶于水或油或可分散 在水或油中的产物。代表性碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、 镁等。当适当的时候，其他药学上可接受的盐包括无毒的铵盐、季铵 盐和胺阳离子盐，利用抗衡离子生成，例如卤化物、氢氧化物、羧酸 盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、低级烷基磺酸盐和芳基磺酸盐。
如上所述，本发明的药学上可接受的组合物另外包含药学上可接 受的载体、助剂或赋形剂，如本发明中所述，它们包括适合于所需的 特定剂型的任意和所有溶剂、稀释剂或其他液体赋形剂、分散或悬浮 助剂、表面活性剂、等渗剂、增稠或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、 润滑剂等。Remington′s Pharmaceutical Sciences，Sixteenth Edition，E.W.Martin(Mack Publishing Co.，Easton，Pa.，1980) 公开了用于配制药学上可接受的组合物的各种载体和用于其制备的已 知技术。除了任何常规载体介质与本发明化合物不相容以外，例如产 生任何不可取的生物学效应或者以有害方式相互作用于药学上可接受 的组合物的任何其他组分，它的使用涵盖在本发明的范围内。能够充 当药学上可接受的载体的材料的一些实例包括但不限于离子交换剂； 氧化铝；硬脂酸铝；卵磷脂；血清蛋白质，例如人血清白蛋白；缓冲 物质，例如磷酸盐；甘氨酸；山梨酸或山梨酸钾；饱和植物脂肪酸的 偏甘油酯混合物；水；盐或电解质，例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、 磷酸氢钾、氯化钠、锌盐；胶体二氧化硅；三硅酸镁；聚乙烯吡咯烷 酮；聚丙烯酸酯；蜡类；聚乙烯-聚氧化丙烯-嵌段聚合物；羊毛脂； 糖类，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉； 纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和乙酸纤维素； 粉碎的黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石；赋形剂，例如可可脂和栓剂用蜡； 油类，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大 豆油；二醇，例如丙二醇或聚乙二醇；酯类，例如油酸乙酯和月桂酸 乙酯；琼脂；缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；藻酸；无热原的水； 等渗盐水；林格氏溶液；乙醇；磷酸盐缓冲溶液；以及其他无毒的可 相容的润滑剂，例如月桂基硫酸钠和硬脂酸镁；根据制剂人员的判断， 在组合物中也可以存在着色剂、释放剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和 香料、防腐剂和抗氧化剂。
化合物和药学上可接受的组合物的用途
另一方面，提供治疗如下疾病或减轻其严重性的方法：急性、慢 性、神经病性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；簇性头痛；三叉神经痛； 疱疹性神经痛；全身性神经痛；癫痫或癫痫症；神经变性疾患；精神 病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强直；心律失常；运动疾患；神经内分 泌疾患；共济失调；多发性硬化；肠易激综合征；失禁；内脏疼痛； 骨关节炎疼痛；疱疹后神经痛；糖尿病性神经病；神经根疼痛；坐骨 神经痛；背部疼痛；头或颈部疼痛；严重或顽固性疼痛；伤害感受性 疼痛；爆发性疼痛；术后疼痛；或者癌症疼痛，包括对需要这种治疗 的受治疗者给予有效量的化合物或者包含化合物的药学上可接受的组 合物。在某些实施方式中，提供治疗急性、慢性、神经病性或炎性疼 痛或者减轻其严重性的方法，包括对需要这种治疗的受治疗者给予有 效量的化合物或者包含化合物的药学上可接受的组合物。在某些实施 方式中，提供治疗神经根疼痛、坐骨神经痛、背部疼痛、头部疼痛或 颈部疼痛或者减轻其严重性的方法，包括对需要这种治疗的受治疗者 给予有效量的化合物或者包含化合物的药学上可接受的组合物。在其 他实施方式中，提供治疗严重或顽固性疼痛、急性疼痛、术后疼痛、 背部疼痛、耳鸣或癌症疼痛或者减轻其严重性的方法，包括对需要这 种治疗的受治疗者给予有效量的化合物或者包含化合物的药学上可接 受的组合物。
在本发明的某些实施方式中，化合物或药学上可接受的组合物的 “有效量”是就治疗一种或多种如下疾病或者减轻其严重性而言有效 的量：急性、慢性、神经病性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；簇性头 痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛；全身性神经痛；癫痫或癫痫症；神 经变性疾患；精神病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强直；心律失常；运 动疾患；神经内分泌疾患；共济失调；多发性硬化；肠易激综合征； 失禁；内脏疼痛；骨关节炎疼痛；疱疹后神经痛；糖尿病性神经病； 神经根疼痛；坐骨神经痛；背部疼痛；头或颈部疼痛；严重或顽固性 疼痛；伤害感受性疼痛；爆发性疼痛；术后疼痛；耳鸣；或者癌症疼 痛。
根据本发明方法的化合物和组合物可以利用就治疗一种或多种如 下疾病或者减轻其严重性而言有效的任意量和任意给药途径加以给 药：急性、慢性、神经病性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；簇性头痛； 三叉神经痛；疱疹性神经痛；全身性神经痛；癫痫或癫痫症；神经变 性疾患；精神病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强直；心律失常；运动疾 患；神经内分泌疾患；共济失调；多发性硬化；肠易激综合征；失禁； 内脏疼痛；骨关节炎疼痛；疱疹后神经痛；糖尿病性神经病；神经根 疼痛；坐骨神经痛；背部疼痛；头或颈部疼痛；严重或顽固性疼痛； 伤害感受性疼痛；爆发性疼痛；术后疼痛；耳鸣；或者癌症疼痛。所 需确切的量将因受治疗者而异，依赖于受治疗者的种类、年龄与一般 状态、感染的严重性、特定药物、其给药的方式等。本发明化合物优 选地被配制成剂量单元形式，有易于给药和剂量的一致性。本文所用 的表达方式“剂量单元形式”表示物理上离散的药物单元，对所治疗 的患者而言是适当的。不过将被理解的是，本发明化合物和组合物的 总每日用量将由主治医师在合理的医学判断范围内决定。任意特定患 者或生物体的具体有效剂量水平将依赖于多种因素，包括所治疗的病 症和病症的严重性；所采用的具体化合物的活性；所采用的具体组合 物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；给药的时间、 给药的途径和所采用的具体化合物的排泄速率；治疗的持续时间；与 所采用的具体化合物联合或同时使用的药物；和医药领域熟知的其他 因素。本文所用的术语“患者”表示动物，优选哺乳动物，最优选人。
本发明的药学上可接受的组合物可以对人和其他动物口服、直肠、 肠胃外、脑池内、阴道内、腹膜内、局部(以粉剂、软膏剂或滴剂)、 颊、以口用或鼻用喷雾剂等方式给药，这依赖于所治疗感染的严重性。 在某些实施方式中，本发明化合物可以被口服或肠胃外给药，剂量水 平为每天约0.01mg/kg至约50mg/kg、优选约1mg/kg至约25mg/kg受 治疗者体重，一天一次或多次，以获得所需的治疗效果。
口服给药的液体剂型包括但不限于药学上可接受的乳剂、微乳剂、 溶液、悬液、糖浆剂和酏剂。除了活性化合物以外，液体剂型可以含 有本领域常用的惰性稀释剂，例如水或其他溶剂，增溶剂和乳化剂， 例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄基酯、丙 二醇、1，3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是棉籽油、花生油、玉 米油、麦胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙 二醇和脱水山梨醇的脂肪酸酯，和它们的混合物。除了惰性稀释剂以 外，口服组合物也可以包括助剂，例如湿润剂、乳化与悬浮剂、甜味 剂、矫味剂和香料。
使用适合的分散或湿润剂和悬浮剂，可以按照已知技术配制可注 射制剂，例如无菌可注射的水性或油性悬液。无菌可注射制剂也可以 是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液、悬液 或乳液，例如在1，3-丁二醇中的溶液。可以采用的可接受的载体和溶 剂有水、林格氏溶液、U.S.P.和等渗氯化钠溶液。另外，常规上采用 无菌的不挥发油作为溶剂或悬浮介质。为此，可以采用任何温和的固 定油，包括合成的单-或二-甘油酯。另外，在注射剂的制备中也可以 使用脂肪酸，例如油酸。
可注射制剂可以这样进行灭菌，例如通过细菌截留性滤器过滤， 或者掺入无菌固体组合物形式的灭菌剂，可以在使用前将其溶解或分 散在无菌的水或其他无菌可注射介质中。
为了延长本发明化合物的作用，经常需要延缓化合物在皮下或肌 内注射后的吸收。这可以利用水溶性差的结晶性或无定形物质的液体 悬液来实现。化合物的吸收速率取决于它的溶解速率，后者反过来又 可能取决于晶体大小和晶型。作为替代选择，将化合物溶解或悬浮在 油类载体中，实现肠胃外给药化合物形式的延迟吸收。可注射的储库 形式是这样制备的，在生物可降解的聚合物中，例如聚交酯-聚乙醇酸 交酯，生成化合物的微囊包封基质。根据化合物与聚合物的比例和所 采用特定聚合物的属性，可以控制化合物的释放速率。其他生物可降 解聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。储库型可注射制剂也可 以将化合物包合在与机体组织相容的脂质体或微乳中来制备。
直肠或阴道给药组合物优选地是栓剂，它们可以这样制备，将本 发明化合物与适合的无刺激性赋形剂或载体混合，例如可可脂、聚乙 二醇或栓剂用蜡，它们在环境温度下是固体，但是在体温下是液体， 因此在直肠或阴道腔中融化，释放出活性化合物。
口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、粉剂和颗粒剂。 在这类固体剂型中，将活性化合物与至少一种惰性的药学上可接受的 赋形剂或载体混合，例如柠檬酸钠或磷酸二钙，和/或a)填充剂或增 容剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和硅酸，b)粘合剂， 例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯 胶，c)润湿剂，例如甘油，d)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或 木薯淀粉、藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠，e)溶解迟延剂，例如石蜡， f)吸收促进剂，例如季铵化合物，g)湿润剂，例如鲸蜡醇和甘油单硬 脂酸酯，h)吸收剂，例如高岭土和膨润土，和i)润滑剂，例如滑石、 硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠及其混合物。在 胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，所述剂型也可以包含缓冲剂。
也可以采用相似类型的固体组合物作为软或硬的填充的明胶胶囊 剂中的填充剂，胶囊所用赋形剂例如乳糖或奶糖以及高分子聚乙二醇 等。片剂、锭剂、胶囊剂、丸剂和颗粒剂等固体剂型可以带有包衣和 外壳，例如肠溶衣和药物配制领域熟知的其他包衣。它们可以可选地 含有遮光剂，也可以是仅仅或优先在肠道某一部分释放活性成分的组 合物，可选地为延迟的方式。可以使用的包埋组合物的实例包括聚合 物质和蜡类。也可以采用相似类型的固体组合物作为软与硬的填充的 明胶胶囊剂中的填充剂，胶囊所用赋形剂例如乳糖或奶糖以及高分子 聚乙二醇等。
活性化合物也可以是微囊包封的形式，其中含有一种或多种上述 赋形剂。片剂、锭剂、胶囊剂、丸剂和颗粒剂等固体剂型可以带有包 衣和外壳，例如肠溶衣、释放控制性包衣和药物配制领域熟知的其他 包衣。在这类固体剂型中，可以将活性化合物与至少一种惰性稀释剂 混合，例如蔗糖、乳糖或淀粉。在正常情况下，这类剂型也可以包含 除惰性稀释剂以外的其他物质，例如压片润滑剂和其他压片助剂，例 如硬脂酸镁和微晶纤维素。在胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，剂型也 可以包含缓冲剂。它们可以可选地含有遮光剂，也可以是仅仅或优先 在肠道某一部分释放活性成分的组合物，可选地为延迟的方式。可以 使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡类。
本发明化合物的局部或透皮给药剂型包括软膏剂、糊剂、霜剂、 洗剂、凝胶剂、粉剂、溶液、喷雾剂、吸入剂或贴剂。将活性组分在 无菌条件下与药学上可接受的载体和任何必需的防腐剂或缓冲剂混 合，根据需要而定。眼科制剂、滴耳剂和滴眼剂也被涵盖在本发明的 范围内。另外，本发明涵盖透皮贴剂的使用，它们具有控制化合物向 机体递送的附加优点。这类剂型可以通过将化合物溶解或分散在恰当 的介质中来制备。也可以使用吸收增强剂以增加化合物穿过皮肤的通 量。可以通过提供速率控制膜或者将化合物分散在聚合物基质或凝胶 中来控制速率。
正如上文所一般描述的，本发明化合物可用作电压-门控钠离子通 道或钙通道、优选N-型钙通道的抑制剂。在一种实施方式中，本发明化 合物和组合物是一种或多种NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、 NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2的抑制剂，因而不希望受 任意特定理论所限，化合物和组合物特别可用于治疗这样一种疾病、病 症或障碍或者减轻其严重性，其中一种或多种NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、 NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2的活化 或活动过强在该疾病、病症或障碍中有牵连。当NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、 NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2的活化 或活动过强在特定疾病、病症或障碍中有牵连时，该疾病、病症或障碍 也可以被称为“NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、 NaV1.7、NaV1.8或NaV1.9-介导的疾病、病症或障碍”或者“CaV2.2- 介导的病症或障碍”。因此，在另一方面，本发明提供治疗这样一种疾 病、病症或障碍或者减轻其严重性的方法，其中一种或多种NaV1.1、 NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9 或CaV2.2的活化或活动过强在该疾病状态中有牵连。
在本发明中用作NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、 NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2抑制剂的化合物的活性 可以按照本文实施例所一般描述的方法或者按照本领域普通技术人员 可用的方法加以测定。
在某些示范性实施方式中，本发明化合物可用作NaV1.3的抑制 剂。在其他实施方式中，本发明化合物可用作NaV1.3和CaV2.2的抑 制剂。在其他实施方式中，本发明化合物可用作CaV2.2的抑制剂。
也将被领会到，本发明的化合物和药学上可接受的组合物可以用 在联合疗法中，也就是说，化合物和药学上可接受的组合物可以在一 种或多种其他所需治疗剂或医药程序同时、之前或随后给药。用在联 合方案中的特定疗法组合(治疗剂或程序)将考虑所需治疗剂和/或程 序与所要达到的所需治疗效果的可相容性。也将被领会到，所用疗法 可以对同一病症达到所需效果(例如，本发明化合物可以与另一种用 于治疗同一病症的药物同时给药)，或者它们可以达到不同的效果(例 如控制任何副作用)。如本文所用的，在正常情况下给药以治疗或预 防特定疾病或病症的附加治疗剂被称为“就所治疗的疾病或病症而言 是适当的”。例如，示范性附加治疗剂包括但不限于：非类阿片止痛 剂(吲哚类，例如依托度酸、消炎痛、舒林酸、托美丁；萘基烷酮类， 例如萘丁美酮；昔康类，例如吡罗昔康；对-氨基酚衍生物，例如对乙 酰氨基酚；丙酸类，例如非诺洛芬、氟比洛芬、布洛芬、酮洛芬、萘 普生、萘普生钠、奥沙普秦；水杨酸类，例如阿司匹林、胆碱镁三水 杨酸盐、二氟尼柳；芬那酸类，例如甲氯芬那酸、甲芬那酸；和吡唑 类，例如保泰松)；或者类阿片激动剂(麻醉剂)(例如可待因、芬 太尼、氢吗啡酮、左吗啡、哌替啶、美沙酮、吗啡、羟考酮、羟吗啡 酮、丙氧芬、丁丙诺啡、布托啡诺、地佐辛、纳布啡和喷他佐辛)。 另外，可以利用无药止痛方法与一种或多种本发明化合物的给药相结 合。例如，还可以利用麻醉学(脊柱内输注、神经阻滞)、神经外科 学(CNS途径的神经松解术)、神经刺激性(经皮电神经刺激、脊柱 刺激)、物理性(物理疗法、矫正装置、透热法)或心理学(认知方 法-催眠、生物反馈或行为方法)方法。另外适当的治疗剂或方法一般 描述在The Merck Manual，Seventeenth Edition，Ed.Mark H.Beers and Robert Berkow，Merck Research Laboratories，1999和the Food and Drug Administration网址www.fda.gov中，其全部内容引用在 此作为参考。
附加治疗剂在本发明组合物中的含量将不超过在包含该治疗剂作 为唯一活性成分的组合物中通常的给药量。优选地，附加治疗剂在目 前所公开的组合物中的量将是通常的包含该药物作为唯一治疗活性成 分的组合物中的含量的约50％至100％。
本发明化合物或其药学上可接受的组合物也可以引入到涂覆可植 入医药装置的组合物中，例如假肢、人工瓣膜、脉管移植物、斯坦特 氏模和导管。因此，本发明在另一方面包括涂覆可植入装置的组合物， 其包含如上一般性描述和在本文的大类与小类中所述的本发明化合 物，和适合于涂覆所述可植入装置的载体。在另一方面，本发明包括 涂有组合物的可植入装置，所述组合物包含如上一般性描述和在本文 大类与小类中所述的本发明化合物，和适合于涂覆所述可植入装置的 载体。适合的涂料和涂覆可植入装置的一般制备方法描述在美国专利 6,099,562、5,886,026和5,304,121中。涂料通常是生物可相容的聚 合材料，例如水凝胶聚合物、聚甲基二硅氧烷、聚己内酯、聚乙二醇、 聚乳酸、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和它们的混合物。涂料可以可选地进 一步被适合的氟硅酮、多糖、聚乙二醇、磷脂或其组合的表层所覆盖， 以赋予组合物的控释特征。
本发明的另一方面涉及在生物样品或患者中抑制一种或多种 NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、 NaV1.9或CaV2.2活性，该方法包括对患者给予或者使所述生物样品 接触式I化合物或包含所述化合物的组合物。本文所用的术语“生物 样品”非限制性地包括细胞培养物及其提取物；从哺乳动物或其提取 物获得的活组织检查材料；和血液、唾液、尿、粪便、精液、泪液或 其他体液或者其提取物。
在生物样品中抑制一种或多种NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、 NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2活性 可用于本领域技术人员已知的多种目的。这类目的的实例包括但不限 于钠离子通道在生物学与病理学现象中的研究；和新型钠离子通道抑 制剂的对比评价。
或其药学上可接受的盐。
这些化合物和药学上可接受的组合物用于治疗或减轻各种疾病、病 症或疾患的严重性，包括，但不限于：急性、慢性或神经性或炎性疼痛； 关节炎；偏头痛(migrane)；丛集性头痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛； 一般性神经痛；癫痫或癫痫病；神经变性障碍；精神病症，诸如焦虑和 抑郁症；肌强直；心律失常(arrythmia)；运动障碍；神经内分泌障碍； 共济失调；多发性硬化；过敏性肠综合征；失禁；内脏痛；骨关节炎痛； 带状疱疹神经痛；糖尿病性神经痛；神经根痛；坐骨神经痛；背痛；头 或颈痛；严重性或顽固性疼痛；感受伤害性疼痛；贯穿性疼痛；术后痛； 或癌症疼痛。
发明详述
本发明在一个实施方案中提供了式I的化合物：
或其药学上可接受的盐；
其中：
环Z为具有至少一个选自O、S、N或NH的环杂原子的5-7元不饱 和或芳族环，并且其中所述的环Z任选被出现z次的RZ取代；
z位0-4；
RZ选自R1、R2、R3、R4或R5；
X为键、O、NR2或C(R2)2；
Q为键或C1-C6直链或支链亚烷基(alkylidine)链，其中Q的至 多两个不相邻亚甲基单元任选并且独立地被-CO-、-CS-、-COCO-、 -CONR2-、-CONR2NR2-、-CO2-、-OCO-、-NR2CO2-、-O-、-NR2CONR2-、-OCONR2-、 -NR2NR2、-NR2NR2CO-、-NR2CO-、-S-、-SO、-SO2-、-NR2-、-SO2NR2-、NR2SO2-、 -NR2SO2NR2-或螺环亚烷基部分取代；
RQ为C1-6脂族基团、具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的杂原子 的3-8-元饱和的，部分不饱和的或完全不饱和的单环或具有0-5个独立 地选自O、S、N或NH的杂原子的8-12元饱和的，部分不饱和的或完全 不饱和的双环系；
其中RQ任选被至多5个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代；
RM和RN独立地为R2；
R1为氧代、＝NN(R6)2、＝NN(R7)2、＝NN(R6R7)、R6或(CH2)n-Y；
n为0、1或2；
Y为卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OH、SR6、S(O)R6、SO2R6、NH2、NHR6、 N(R6)2、NR6R8、COOH、COOR6或OR6；或
相邻环原子上的两个R1一起形成1，2-亚甲二氧基或1，2-亚乙二氧 基；
R2为氢或C1-C6脂族基团，其中R2各自任选被至多2个独立地选自 R1、R4或R5的取代基取代；
R3为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取代；
R4为OR5、OR6、OC(O)R6、OC(O)R5、OC(O)OR6、OC(O)OR5、OC(O)N(R6) 2、OC(O)N(R5)2、OC(O)N(R6R5)、OP(O)(OR6)2、OP(O)(OR5)2、OP(O)(OR6)(OR5)、 SR6、SR5、S(O)R6、S(O)R5、SO2R6、SO2R5、SO2N(R6)2、SO2N(R5)2、SO2NR5R6、 SO3R6、SO3R5、C(O)R5、C(O)OR5、C(O)R6、C(O)OR6、C(O)N(R6)2、C(O)N(R5) 2、C(O)N(R5R6)、C(O)N(OR6)R6、C(O)N(OR5)R6、C(O)N(OR6)R5、C(O)N(OR5)R5、 C(NOR6)R6、C(NOR6)R5、C(NOR5)R6、C(NOR5)R5、N(R6)2、N(R5)2、N(R5R6)、 NR5C(O)R5、NR6C(O)R6、NR6C(O)R5、NR6C(O)OR6、NR5C(O)OR6、NR6C(O)OR5、 NR5C(O)OR5、NR6C(O)N(R6)2、NR6C(O)NR5R6、NR6C(O)N(R5)2、NR5C(O)N(R6) 2、NR5C(O)NR5R6、NR5C(O)N(R5)2、NR6SO2R6、NR6SO2R5、NR5SO2R5、NR6SO2N(R6) 2、NR6SO2NR5R6、NR6SO2N(R5)2、NR5SO2NR5R6、NR5SO2N(R5)2、N(OR6)R6、N(OR6)R5、 N(OR5)R5、N(OR5)R6、P(O)(OR6)N(R6)2、P(O)(OR6)N(R5R6)、P(O)(OR6)N(R5) 2、P(O)(OR5)N(R5R6)、P(O)(OR5)N(R6)2、P(O)(OR5)N(R5)2、P(O)(OR6)2、 P(O)(OR5)2或P(O)(OR6)(OR5)；
R5为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，它们任选被至多3个R1取代基取代；
R6为H或C1-C6脂族基团，其中R6任选被R7取代基取代；
R7为C3-C8环脂族基团、C6-C10芳基、C3-C8杂环或C5-C10杂芳 基环，并且R7各自任选被至多2个独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’的取代基取代，其中m为0-2；
Z’选自卤素、CN、NO2、C(卤素)3、CH(卤素)2、CH2(卤素)、-OC(卤 素)3、-OCH(卤素)2、-OCH2(卤素)、OH、S-(C1-C6)脂族基团、S(O)-(C1-C6) 脂族基团、SO2-(C1-C6)脂族基团、NH2、NH-(C1-C6)脂族基团、N((C1-C6) 脂族基团)2、N((C1-C6)脂族基团)R8、COOH、C(O)O(-(C1-C6)脂族基团) 或O-(C1-C6)脂族基团；且
R8为乙酰基、C6-C10芳基磺酰基或C1-C6烷基磺酰基。
在一个实施方案中，从式I的化合物中排除下列化合物：
(i)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位并且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X和Q各自为键时，RQ不为任选 取代的苯基或6-氯-喹啉-8-基、芴-9-基乙基、芴-9-基甲基、二氢吲哚 -1-基、环己基、(苯硫基)甲基、3-甲氧基-噻吩-2-基、呋喃-2-基、(苯 氧基)甲基、3-氯-噻吩-2-基、(任选取代的苯基)乙基、丁基；
(ii)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X和Q各自为键时，RQ不为2- 甲基-5-氯-2，3-二氢-苯并呋喃-7-基；
(iii)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X为-O-，Q为键时，RQ不为乙基 或苄基；且
(iv)当环Z为任选取代的嘧啶-2-基，磺酰基连接在5-位上且 N(R2)C(O)基团连接在2-位上，R2为H且X为-N(Me)-，Q为键时，RQ不为 2-甲基苯基。
就本发明的目的而言，按照元素周期表CAS version，Handbook of Chemistry and Physics，75th Ed鉴定化学元素。另外，有机化学的一 般原理描述在″Organic Chemistry″，Thomas Sorrell，University Science Books，Sausalito：1999和″March’s Advanced Organic Chemistry″，5th Ed.，Ed.：Smith，M.B.和March，J.，John Wiley& Sons，New York：2001中，将这些文献的全部内容引入本文作为参考。
如本文所述，本发明化合物可以可选地被一个或多个取代基取 代，例如上文的一般阐述，或者例如本发明的确切种类、小类和品种 所述。将理解的是，措辞“可选被取代的”可与措辞“取代或未取代 的”互换使用。一般而言，术语“取代”无论前面有无术语“可选” 都表示给定结构中的氢原子团被指定取代基的原子团代替。除非另有 说明，可选被取代的基团可以在该基团每一可取代的位置具有取代基， 当任意给定结构中一个以上位置可以被一个以上选自指定基团的取代 基取代时，取代基在每一位置可以是相同或不同的。由本发明所涵盖 的取代基组合优选地是导致稳定的或化学上可行的化合物生成的那 些。本文所用的术语“稳定的”表示当出于本文公开的一种或多种目 的而受到允许它们的生产、检测、优选回收、纯化和使用的条件处理 时基本上不改变的化合物。在有些实施方式中，稳定的化合物或化学 上可行的化合物是当在没有水分的存在或其他化学反应性条件下、在 40℃或以下的温度下保持至少一周时基本上没有改变的化合物。
本文所用的术语“脂族”或“脂族基团”表示直链(即未分支) 或支链的取代或未取代的烃链，它是完全饱和的或者含有一个或多个 不饱和单元。除非另有说明，脂族基团含有1-20个脂族碳原子。在 有些实施方式中，脂族基团含有1-10个脂族碳原子。在其他实施方 式中，脂族基团含有1-8个脂族碳原子。在其他实施方式中，脂族基 团含有1-6个脂族碳原子，在其他实施方式中，脂族基团含有1-4 个脂族碳原子。适合的脂族基团包括但不限于直链或支链的取代或未 取代的烷基、烯基、炔基。术语“环脂族”表示单环烃、二环或三环 烃，它是完全饱和的或者含有一个或多个不饱和单元，但是不是芳族 的，并且具有单一的与分子其余部分连接的点。在有些实施方式中， “环脂族”表示单环C3-8烃或二环C8-12烃，它是完全饱和的或者含有 一个或多个不饱和单元，但是不是芳族的，它具有单一的与分子其余 部分连接的点，其中所述二环环系中任意个别的环具有3-7个成员。
除非另有说明，本文所用的术语“杂环”、“杂环基”、“杂环 脂族”或“杂环的”表示非芳族的、单环、二环或三环环系，其中一 个或多个环成员中的一个或多个环原子是独立选择的杂原子。杂环的 环可以是饱和的或者可以含有一条或多条不饱和键。在有些实施方式 中，“杂环”、“杂环基”或“杂环的”基团具有三至十四个环成员， 其中一个或多个环成员是独立选自氧、硫、氮或磷的杂原子，该系统 中每个环含有3至7个环成员。
术语“杂原子”表示一个或多个氧、硫、氮、磷或硅(包括氮、 硫、磷或硅的任意氧化形式；任意碱性氮或杂环可取代氮的季铵化形 式，例如N(如在3，4-二氢-2H-吡咯基中)、NH(如在吡咯烷基中) 或NR+(如在N-取代的吡咯烷基中))。
本文所用的术语“不饱和的”意味着该部分具有一个或多个不饱 和单元。
本文所用的术语“烷氧基”或“硫代烷基”表示如前文所定义的 烷基通过氧(“烷氧基”)或硫(“硫代烷基”)原子与主体碳链连 接。
单独或者作为更大部分“芳烷基”、“芳烷氧基”或“芳氧基烷 基”的一部分使用的术语“芳基”表示具有总计五至十四个环成员的 单环、二环和三环环系，其中该系统中至少一个环是芳族的，并且其 中该系统中每个环含有3至7个环成员。术语“芳基”可以与术语“芳 基环”互换使用。
单独或者作为更大部分“杂芳烷基”或“杂芳基烷氧基”的一部 分使用的术语“杂芳基”表示具有总计五至十四个环成员的单环、二 环和三环环系，其中该系统中至少一个环是芳族的，该系统中至少一 个环含有一个或多个杂原子，并且其中该系统中每个环含有3至7个 环成员。术语“杂芳基”可以与术语“杂芳基环”或术语“杂芳族” 互换使用。
术语“亚烷基链”表示直链或支链碳链，它可以是完全饱和的或 者具有一个或多个不饱和单元，并且具有两个与分子其余部分连接的 点。
术语“亚螺环烷基”表示这样一种环脂族环，同一碳原子具有两 个与分子其余部分连接的点。
除非另有规定，本文所描绘的结构也意味着包括该结构的所有异 构(例如对映异构、非对映异构和几何异构(或构象异构))形式； 例如每一不对称中心的R与S构型，(Z)与(E)双键异构体，和(Z)与(E) 构象异构体。因此，这些化合物的单一立体化学异构体以及对映异构、 非对映异构和几何异构(或构象异构)混合物都属于本发明的范围。 除非另有规定，本发明化合物的所有互变异构形式都属于本发明的范 围。另外，除非另有规定，本文所描绘的结构也意味着包括仅在一个 或多个同位素富集原子的存在上有所不同的化合物。例如，除了氢被 氘或氚代替或者碳被13C-或14C-富集的碳代替以外具有本发明结构的 化合物都属于本发明的范围。这类化合物例如可用作生物学测定法中 的分析工具或探针。
在一个实施方案中，Z为任选取代的环，选自：
a-xxi， 或a-xxii。
在本发明化合物的某些实施方案中，Z选自：
或a-xxv。
其中Z具有至多2个选自R1、R2或R5的取代基。
在其它实施方案中，Z选自：
a-i-a， a-i-b， 或a-i-c。
或Z为式a-i-a。
在其它实施方案中，Z选自：
a-xi-a， a-xi-b 或a-xi-c。
在本发明的某些实施方案中，Z选自：
a-iv-a， a-iv-b， 或a-iv-c。
或Z选自：
a-xiv-a， a-xiv-b， 或a-xiv-c。
或Z选自：
a-xv-a， a-xv-b， 或a-xv-c。
在某些实施方案中，Z选自：
a-xvi-a， a-xvi-b， 或a-xvi-c。
在某些实施方案中，Z选自：
a-ii-a， a-ii-b， 或a-iii。
在某些实施方案中，Z选自：
a-xix， a-xx， a-xxi， 或a-xxii。
在其它实施方案中，Z选自：
a-vi， a-vii-a， 或a-vii-b
在其它实施方案中，Z选自：
a-xvii-a， a-xviii， 或a-xvii-b。
在某些实施方案中，Z选自：
a-viii-a， a-viii-b， 或a-viii-c。
在某些实施方案中，Z选自：
a-xxiii-b， a-xxv-a， a-xxv-b， 或a-xxv-c。
在其它实施方案中，Z选自：
a-ix-a， a-ix-b， 或a-ix-c。
按照式(I)的一个实施方案，RZ选自R1、R2或R5。
按照式(I)的一个实施方案，Z为0-2。按照式(I)的一个实施方案， Z为0。按照式(I)的一个实施方案，Z为1。按照式(I)的另一个实施方 案，Z为2。
按照式(I)的一个实施方案，R1为氧代。或R1为＝NN(R6)2、＝NN(R7)2 或＝NN(R6R7)。按照另一个实施方案，R1为R6。
按照另一个实施方案，R1为(CH2)n-Y。或R1为Y。
典型的Y包括卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OH、SH、S(C1-4脂族基团)、 S(O)(C1-4脂族基团)、SO2(C1-4脂族基团)、NH2、NH(C1-4脂族基团)、 N(C1-4脂族基团)2、NR(C1-4脂族基团)R8、COOH、COO(C1-4脂族基团) 或O(C1-4脂族基团)。或相邻环原子上的两个R1彼此形成1，2-亚甲二氧 基或1，2-亚乙二氧基。在另一个实施方案中，Y为卤素、OH、SH、CN、 NO2、CF3、OCF3、COOH或C(O)O(C1-C4烷基)。在另一个实施方案中， R1选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、 三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基、 1-吡咯烷基、1-哌啶基、1-吗啉基或C(O)C1-4烷基。
在另一个实施方案中，R1为(CH2)n-Y。在一个实施方案中，n为0或 1。或n为2。在一个实施方案中，Y为卤素、CN、NO2、CF3、OCF3、OR6、 SR6、S(O)R6、SO2R6、N(R6)2、NR6R8或COOR6。在另一个实施方案中，Y为 卤素、OH、SH、CN、NO2、CF3、OCF3或C(O)O(C1-C4烷基)。
在一个实施方案中，相邻环原子上的两个R1彼此形成1，2-亚甲二氧 基或1，2-亚乙二氧基。
按照式(I)的另一个实施方案，R2为直链或支链(C1-C6)烷基或 (C2-C6)链烯基或炔基，其任选被至多2个R1取代基取代。
在一个实施方案中，R2为H。在另一个实施方案中，R2为C1-C6脂族 基团。在另一个实施方案中，R2为C1-C6直链或支链烷基。在另一个实 施方案中，R2为C1-C4烷基。在另一个实施方案中，R2任选被至多2个 独立地选自R1或R4的取代基取代。或R2任选被至多2个独立地选自R1 或R5的取代基取代。
在一个实施方案中，R3为任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或 R5的取代基取代的C3-C8环脂族基团。典型的环脂族基团包括环丙基、 环戊基、环己基或环庚基。在另一个实施方案中，R3为任选被至多3个 独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取代的C6-C10芳基。典型的芳基环 包括苯基或萘基。在另一个实施方案中，R3为任选被至多3个独立地选 自R1、R2、R4或R5的取代基取代的C 3-C8杂环。典型的杂环包括氮杂环 丁烷基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基或硫代吗啉基。在另一个 实施方案中，R3为任选被至多3个独立地选自R1、R2、R4或R5的取代基取 代的C5-C10杂芳基环。示范性杂芳基环包括吡啶基、吡嗪基、三嗪基、 呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、异唑基、异噻唑基、二唑基、 咪唑基、三唑基、噻二唑基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃 基、苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲 嗪基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并 噻唑基、嘌呤基、噌啉基、酞嗪、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基或蝶 啶基。
在一个实施方案中，R4选自OR5或OR6。或R4选自OC(O)R6或OC(O)R5。 在另一个实施方案中，R4选自C(O)R5、C(O)OR5、C(O)R6、C(O)OR6、C(O)N(R6) 2、C(O)N(R5)2或C(O)N(R5R6)。在另一个实施方案中，R4选自N(R6)2、N(R5) 2或N(R5R6)。或R4选自NR5C(O)R5、NR6C(O)R6、NR6C(O)R5、NR6C(O)N(R6)2、 NR6C(O)NR5R6、NR6C(O)N(R5)2、NR5C(O)N(R6)2、NR5C(O)NR5R6或NR5C(O)N(R5) 2。
在一个实施方案中，R5为任选被至多3个R1取代基取代的C3-C8环 脂族基团。典型的环脂族基团包括环丙基、环戊基、环己基或环庚基。 在另一个实施方案中，R5为任选被至多3个R1取代基取代的C6-C10芳基。 典型的芳基环包括苯基或萘基。在另一个实施方案中，R5为任选被至多3 个R1取代基取代的C3-C8杂环。典型的杂环包括氮杂环丁烷基、吡咯烷 基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基或硫代吗啉基。在另一个实施方案中，R5 为任选被至多3个R1取代基取代的C5-C10杂芳基环。示范性杂芳基环 包括吡啶基、吡嗪基、三嗪基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、 异唑基、异噻唑基、二唑基、咪唑基、三唑基、噻二唑基、嘧啶 基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉 基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲嗪基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲 哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、噌啉基、酞嗪、 喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基或蝶啶基。
在一个实施方案中，R6为H。在另一个实施方案中，R6为C1-C6脂族 基团，优选C1-C6烷基。或R6为任选被R7取代基取代的C1-C6脂族基团。
在一个实施方案中，R7为C3-C8环脂族基团，它任选被至多2个取 代基取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2)m-Z’， 其中m为0-2。典型的环脂族基团包括环丙基、环戊基、环己基或环庚 基。在另一个实施方案中，R7为C6-C10芳基，它任选被至多2个取代基 取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2)m-Z’，其中 m为0-2。典型的芳基环包括苯基或萘基。或R7为C3-C8杂环，它任选被 至多2个取代基取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’，其中m为0-2。典型的杂环包括氮杂环丁烷基、吡咯烷基、哌啶 基、哌嗪基、吗啉基或硫代吗啉基。或R7为C5-C10杂芳基环，它任选被 至多2个取代基取代，所述的取代基独立地选自H、C1-C6脂族基团或(CH2) m-Z’，其中m为0-2。示范性杂芳基环包括吡啶基、吡嗪基、三嗪基、 呋喃基、吡咯基、噻吩基、唑基、异唑基、异噻唑基、二唑基、 咪唑基、三唑基、噻二唑基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃 基、苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲 嗪基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并 噻唑基、嘌呤基、噌啉基、酞嗪、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基或蝶 啶基。
在一个实施方案中，Z’选自卤素、CN、NO2、C(卤素)3、CH(卤素)2、 CH2(卤素)、-OC(卤素)3、-OCH(卤素)2、-OCH2(卤素)、OH、S-(C1-C6)脂 族基团、S(O)-(C1-C6)脂族基团、SO2-(C1-C6)脂族基团、NH2、NH-(C1-C6) 脂族基团、N((C1-C6)脂族基团)2、COOH、C(O)O(-(C1-C6)脂族基团)或 O-(C1-C6)脂族基团。
在一个实施方案中，RM为氢。在另一个实施方案中，RN为氢。
在一个实施方案中，X为键。
在另一个实施方案中，X为O。或X为C(R2)2。或X为NR2。
在一个实施方案中，X为CH2。或X为CHMe。或X为C(Me)2。
在另一个实施方案中，X为NMe。
在一个实施方案中，Q为键。
在另一个实施方案中，Q为O、S或NR2。在实施方案中，Q为O。或 Q为S。或Q为NR2。或Q为NH或N(C1-C6)烷基。
在另一个实施方案中，Q为C1-C6直链或支链亚烷基链，其中Q的 至多1个亚甲基被O、S、NH或N(C1-C4烷基)取代。
在另一个实施方案中，Q为C1-C6烷基，其中1个亚甲基被螺环亚 烷基，诸如螺环亚丙基取代。
在另一个实施方案中，Q为-X2-(X1)p-，其中：
X2为任选被至多2个独立地选自R1、R4或R5的取代基取代的C1-C6 脂族基团；且
p为0或1；且
X1为O、S或NR2。
在一个实施方案中，X2为C1-C6烷基或C2-C6亚烷基。或X2为任选 被R1或R4取代的C1-C6烷基。在一个实施方案中，X2选自-CH2-、-CH2-CH2-、 -(CH2)3-、-C(Me)2-、-CH(Me)-、-C(Me)＝CH-、-CH＝CH-、-CH(Ph)-、 -CH2-CH(Me)-、-CH(Et)-或-CH(i-Pr)-。
在某些实施方案中，X1为NH，或X1为-N(C1-C4烷基)-。
在一个实施方案中，p为0。
在另一个实施方案中，p为1且X1为O。
在另一个实施方案中，p为1且X1为S。
在另一个实施方案中，p为1且X1为NR2。优选R2为氢。
在一个实施方案中，RQ为C1-6脂族基团，其中RQ任选被至多4个选 自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。
在另一个实施方案中，RQ为具有0-3个独立地选自O、S、N或NH的 杂原子的3-8-元饱和的，部分不饱和的或芳族单环，其中RQ任选被至多 4个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ任选 被至多3个取代基取代，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、OH、 C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4 烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
在一个实施方案中，RQ为任选取代的苯基，其中RQ任选被至多4个 选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ为任选被 至多3个取代基取代的苯基，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、 OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4 烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
在一个实施方案中，RQ为任选取代的萘基，其中RQ任选被至多4个 选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ为任选被 至多5个取代基取代的萘基，所述的取代基选自卤素、氰基、三氟甲基、 OH、C1-4烷基、C2-4链烯基、C1-4烷氧基、三氟甲氧基、C(O)NH2、NH2、NH(C1-4 烷基)、N(C1-4烷基)2、NHC(O)C1-4烷基或C(O)C1-4烷基。
或RQ为任选取代的3-8元环脂族环，其中RQ任选被至多4个选自R1、 R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方案中，RQ选自任选取代的环 丙基、环丁基、环戊基或环己基。
或RQ为任选取代的5-6元单环的，饱和的，部分饱和的或芳族环， 它包含至多3个独立地选自O、S、N或NH的杂原子。或RQ为3-7元单环 杂环。
在一个实施方案中，RQ选自任选取代的，其选自：
xiii， xiv， xv， 或xvi。
在另一个实施方案中，RQ选自环i-xiv或xvi中的任意种，其中 所述的环与任选取代的苯基环稠合。
在另一个实施方案中，RQ选自任选取代的环，其选自吡啶基、嘧啶 基、吡嗪基、哒嗪基。
在另一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xxi， xxii， xxiii， 或xxiv。
在另一个实施方案中，RQ为上述环xvii-xxiv中的任意一种，其 中所述的环与任选取代的苯基环稠合。
在另一个实施方案中，RQ为具有0-5个独立地选自O、S、N或NH的 杂原子的8-12元饱和的，部分不饱和的或完全不饱和的双环系，其中 RQ任选被至多4个选自R1、R2、R3、R4或R5的取代基取代。在一个实施方 案中，RQ为任选取代的萘基。或RQ为任选取代的8-10元双环杂芳族环。 或RQ为任选取代的8-10元双环杂环。
在一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xxix， 或xxx。
在另一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xxxix， xl， 或xli。
在另一个实施方案中，RQ为任选取代的环，其选自：
xlvi， xlvii， 或xlviii。
在另一个实施方案中，RQ选自如下：
xciii， xciv， xcv， 或xcvi.
在另一个实施方案中，RQ选自吡咯烷-1-基、3，3-二氟吡咯烷-1-基、 哌啶-1-基、3-甲基-哌啶-1-基、4-甲基-哌啶-1-基、4，4-二氟哌啶-1- 基、4，5-二甲基-4-吗啉-1-基、吲哚-1-基、5-氯-吲哚-1-基、四氢-异 喹啉-2-基、7-氯-四氢-异喹啉-2-基、7-三氟甲基-四氢-异喹啉-2-基、 7-氟-四氢-异喹啉-2-基、6-甲基-四氢-异喹啉-2-基、8-三氟甲基-喹啉 -4-基、吡啶-3-基或吡啶-4-基。
在一个实施方案中，本发明提供了式I-A的化合物：
其中环Z，X，Q和RQ如上述所定义。
在一个实施方案中，本发明提供了式I-B的化合物：
其中环Z，X，Q和RQ如上述所定义。
在另一个实施方案中，本发明提供了下表2的化合物。
表2
易于使用本领域公知的方法制备本发明的化合物。如下的方案1中 例示了一种这类制备本发明化合物的方法。
用途、制剂和给药
药学上可接受的组合物
正如上文所讨论的，本发明提供这样的化合物，它们是电压-门控 钠离子通道和/或钙通道的抑制剂，因而这些化合物可用于治疗疾病、 疾患和病症，包括但不限于急性、慢性、神经病性或炎性疼痛；关节 炎；偏头痛；簇性头痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛；全身性神经痛； 癫痫或癫痫症；神经变性疾患；精神病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强 直；心律失常；运动疾患；神经内分泌疾患；共济失调；多发性硬化； 肠易激综合征；和失禁。因此，在本发明的另一方面提供药学上可接 受的组合物，其中这些组合物包含任意如本文所述的化合物，并且可 选地包含药学上可接受的载体、助剂或赋形剂。在某些实施方式中， 这些组合物可选地进一步包含一种或多种附加治疗剂。
也将被领会到，某些本发明化合物能够以游离形式存在供治疗， 或者视情况为其药学上可接受的衍生物。按照本发明，药学上可接受 的衍生物包括但不限于药学上可接受的盐、酯、这类酯的盐、或者任 意其他加合物或衍生物，一旦对需要的患者给药即能够直接或间接提 供如本文所述的化合物或者其代谢产物或残余物。
本文所用的术语“药学上可接受的盐”表示这样的盐，在合理的 医学判断范围内，它们适合用于与人体和低等动物组织接触，没有不 适当的毒性、刺激性、变态反应等，与合理的利益/风险比相称。“药 学上可接受的盐”表示本发明化合物的任意无毒性盐或酯盐，一旦对 接受者给药，即能够直接或间接提供本发明化合物或者其抑制活性代 谢产物或残余物。本文所用的术语“其抑制活性代谢产物或残余物” 意味着其代谢产物或残余物也是电压-门控钠离子通道或钙通道的抑 制剂。
药学上可接受的盐是本领域熟知的。例如，S.M.Berge等在J. Pharmaceutical Sciences，1977，66，1-19中详细描述了药学上可 接受的盐，引用在此作为参考。本发明化合物的药学上可接受的盐包 括从适合的无机与有机酸与碱衍生的那些。药学上可接受的无毒性酸 加成盐的实例是与无机酸或有机酸生成的氨基盐，无机酸例如盐酸、 氢溴酸、磷酸、硫酸和高氯酸，有机酸例如乙酸、草酸、马来酸、酒 石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸，或者利用本领域所用的其他方法， 例如离子交换形成的盐。其他药学上可接受的盐包括己二酸盐、藻酸 盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼 酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、 二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚 酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘酸 盐、2-羟基乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、 苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、 硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、扑酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、 3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、 琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对-甲苯磺酸盐、十一烷酸 盐、戊酸盐等。从适当的碱衍生的盐包括碱金属、碱土金属、铵和N+(C1-4 烷基)4盐。本发明也涵盖如本文所公开的化合物的任意碱性含氮基团 的季铵化作用。借助这类季铵化作用可以得到可溶于水或油或可分散 在水或油中的产物。代表性碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、 镁等。当适当的时候，其他药学上可接受的盐包括无毒的铵盐、季铵 盐和胺阳离子盐，利用抗衡离子生成，例如卤化物、氢氧化物、羧酸 盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、低级烷基磺酸盐和芳基磺酸盐。
如上所述，本发明的药学上可接受的组合物另外包含药学上可接 受的载体、助剂或赋形剂，如本发明中所述，它们包括适合于所需的 特定剂型的任意和所有溶剂、稀释剂或其他液体赋形剂、分散或悬浮 助剂、表面活性剂、等渗剂、增稠或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、 润滑剂等。Remington′s Pharmaceutical Sciences，Sixteenth Edition，E.W.Martin(Mack Publishing Co.，Easton，Pa.，1980) 公开了用于配制药学上可接受的组合物的各种载体和用于其制备的已 知技术。除了任何常规载体介质与本发明化合物不相容以外，例如产 生任何不可取的生物学效应或者以有害方式相互作用于药学上可接受 的组合物的任何其他组分，它的使用涵盖在本发明的范围内。能够充 当药学上可接受的载体的材料的一些实例包括但不限于离子交换剂； 氧化铝；硬脂酸铝；卵磷脂；血清蛋白质，例如人血清白蛋白；缓冲 物质，例如磷酸盐；甘氨酸；山梨酸或山梨酸钾；饱和植物脂肪酸的 偏甘油酯混合物；水；盐或电解质，例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、 磷酸氢钾、氯化钠、锌盐；胶体二氧化硅；三硅酸镁；聚乙烯吡咯烷 酮；聚丙烯酸酯；蜡类；聚乙烯-聚氧化丙烯-嵌段聚合物；羊毛脂； 糖类，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉； 纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和乙酸纤维素； 粉碎的黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石；赋形剂，例如可可脂和栓剂用蜡； 油类，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大 豆油；二醇，例如丙二醇或聚乙二醇；酯类，例如油酸乙酯和月桂酸 乙酯；琼脂；缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；藻酸；无热原的水； 等渗盐水；林格氏溶液；乙醇；磷酸盐缓冲溶液；以及其他无毒的可 相容的润滑剂，例如月桂基硫酸钠和硬脂酸镁；根据制剂人员的判断， 在组合物中也可以存在着色剂、释放剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和 香料、防腐剂和抗氧化剂。
化合物和药学上可接受的组合物的用途
另一方面，提供治疗如下疾病或减轻其严重性的方法：急性、慢 性、神经病性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；簇性头痛；三叉神经痛； 疱疹性神经痛；全身性神经痛；癫痫或癫痫症；神经变性疾患；精神 病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强直；心律失常；运动疾患；神经内分 泌疾患；共济失调；多发性硬化；肠易激综合征；失禁；内脏疼痛； 骨关节炎疼痛；疱疹后神经痛；糖尿病性神经病；神经根疼痛；坐骨 神经痛；背部疼痛；头或颈部疼痛；严重或顽固性疼痛；伤害感受性 疼痛；爆发性疼痛；术后疼痛；或者癌症疼痛，包括对需要这种治疗 的受治疗者给予有效量的化合物或者包含化合物的药学上可接受的组 合物。在某些实施方式中，提供治疗急性、慢性、神经病性或炎性疼 痛或者减轻其严重性的方法，包括对需要这种治疗的受治疗者给予有 效量的化合物或者包含化合物的药学上可接受的组合物。在某些实施 方式中，提供治疗神经根疼痛、坐骨神经痛、背部疼痛、头部疼痛或 颈部疼痛或者减轻其严重性的方法，包括对需要这种治疗的受治疗者 给予有效量的化合物或者包含化合物的药学上可接受的组合物。在其 他实施方式中，提供治疗严重或顽固性疼痛、急性疼痛、术后疼痛、 背部疼痛、耳鸣或癌症疼痛或者减轻其严重性的方法，包括对需要这 种治疗的受治疗者给予有效量的化合物或者包含化合物的药学上可接 受的组合物。
在本发明的某些实施方式中，化合物或药学上可接受的组合物的 “有效量”是就治疗一种或多种如下疾病或者减轻其严重性而言有效 的量：急性、慢性、神经病性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；簇性头 痛；三叉神经痛；疱疹性神经痛；全身性神经痛；癫痫或癫痫症；神 经变性疾患；精神病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强直；心律失常；运 动疾患；神经内分泌疾患；共济失调；多发性硬化；肠易激综合征； 失禁；内脏疼痛；骨关节炎疼痛；疱疹后神经痛；糖尿病性神经病； 神经根疼痛；坐骨神经痛；背部疼痛；头或颈部疼痛；严重或顽固性 疼痛；伤害感受性疼痛；爆发性疼痛；术后疼痛；耳鸣；或者癌症疼 痛。
根据本发明方法的化合物和组合物可以利用就治疗一种或多种如 下疾病或者减轻其严重性而言有效的任意量和任意给药途径加以给 药：急性、慢性、神经病性或炎性疼痛；关节炎；偏头痛；簇性头痛； 三叉神经痛；疱疹性神经痛；全身性神经痛；癫痫或癫痫症；神经变 性疾患；精神病疾患，例如焦虑和抑郁；肌强直；心律失常；运动疾 患；神经内分泌疾患；共济失调；多发性硬化；肠易激综合征；失禁； 内脏疼痛；骨关节炎疼痛；疱疹后神经痛；糖尿病性神经病；神经根 疼痛；坐骨神经痛；背部疼痛；头或颈部疼痛；严重或顽固性疼痛； 伤害感受性疼痛；爆发性疼痛；术后疼痛；耳鸣；或者癌症疼痛。所 需确切的量将因受治疗者而异，依赖于受治疗者的种类、年龄与一般 状态、感染的严重性、特定药物、其给药的方式等。本发明化合物优 选地被配制成剂量单元形式，有易于给药和剂量的一致性。本文所用 的表达方式“剂量单元形式”表示物理上离散的药物单元，对所治疗 的患者而言是适当的。不过将被理解的是，本发明化合物和组合物的 总每日用量将由主治医师在合理的医学判断范围内决定。任意特定患 者或生物体的具体有效剂量水平将依赖于多种因素，包括所治疗的病 症和病症的严重性；所采用的具体化合物的活性；所采用的具体组合 物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；给药的时间、 给药的途径和所采用的具体化合物的排泄速率；治疗的持续时间；与 所采用的具体化合物联合或同时使用的药物；和医药领域熟知的其他 因素。本文所用的术语“患者”表示动物，优选哺乳动物，最优选人。
本发明的药学上可接受的组合物可以对人和其他动物口服、直肠、 肠胃外、脑池内、阴道内、腹膜内、局部(以粉剂、软膏剂或滴剂)、 颊、以口用或鼻用喷雾剂等方式给药，这依赖于所治疗感染的严重性。 在某些实施方式中，本发明化合物可以被口服或肠胃外给药，剂量水 平为每天约0.01mg/kg至约50mg/kg、优选约1mg/kg至约25mg/kg受 治疗者体重，一天一次或多次，以获得所需的治疗效果。
口服给药的液体剂型包括但不限于药学上可接受的乳剂、微乳剂、 溶液、悬液、糖浆剂和酏剂。除了活性化合物以外，液体剂型可以含 有本领域常用的惰性稀释剂，例如水或其他溶剂，增溶剂和乳化剂， 例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄基酯、丙 二醇、1，3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是棉籽油、花生油、玉 米油、麦胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙 二醇和脱水山梨醇的脂肪酸酯，和它们的混合物。除了惰性稀释剂以 外，口服组合物也可以包括助剂，例如湿润剂、乳化与悬浮剂、甜味 剂、矫味剂和香料。
使用适合的分散或湿润剂和悬浮剂，可以按照已知技术配制可注 射制剂，例如无菌可注射的水性或油性悬液。无菌可注射制剂也可以 是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液、悬液 或乳液，例如在1，3-丁二醇中的溶液。可以采用的可接受的载体和溶 剂有水、林格氏溶液、U.S.P.和等渗氯化钠溶液。另外，常规上采用 无菌的不挥发油作为溶剂或悬浮介质。为此，可以采用任何温和的固 定油，包括合成的单-或二-甘油酯。另外，在注射剂的制备中也可以 使用脂肪酸，例如油酸。
可注射制剂可以这样进行灭菌，例如通过细菌截留性滤器过滤， 或者掺入无菌固体组合物形式的灭菌剂，可以在使用前将其溶解或分 散在无菌的水或其他无菌可注射介质中。
为了延长本发明化合物的作用，经常需要延缓化合物在皮下或肌 内注射后的吸收。这可以利用水溶性差的结晶性或无定形物质的液体 悬液来实现。化合物的吸收速率取决于它的溶解速率，后者反过来又 可能取决于晶体大小和晶型。作为替代选择，将化合物溶解或悬浮在 油类载体中，实现肠胃外给药化合物形式的延迟吸收。可注射的储库 形式是这样制备的，在生物可降解的聚合物中，例如聚交酯-聚乙醇酸 交酯，生成化合物的微囊包封基质。根据化合物与聚合物的比例和所 采用特定聚合物的属性，可以控制化合物的释放速率。其他生物可降 解聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。储库型可注射制剂也可 以将化合物包合在与机体组织相容的脂质体或微乳中来制备。
直肠或阴道给药组合物优选地是栓剂，它们可以这样制备，将本 发明化合物与适合的无刺激性赋形剂或载体混合，例如可可脂、聚乙 二醇或栓剂用蜡，它们在环境温度下是固体，但是在体温下是液体， 因此在直肠或阴道腔中融化，释放出活性化合物。
口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、粉剂和颗粒剂。 在这类固体剂型中，将活性化合物与至少一种惰性的药学上可接受的 赋形剂或载体混合，例如柠檬酸钠或磷酸二钙，和/或a)填充剂或增 容剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和硅酸，b)粘合剂， 例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯 胶，c)润湿剂，例如甘油，d)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或 木薯淀粉、藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠，e)溶解迟延剂，例如石蜡， f)吸收促进剂，例如季铵化合物，g)湿润剂，例如鲸蜡醇和甘油单硬 脂酸酯，h)吸收剂，例如高岭土和膨润土，和i)润滑剂，例如滑石、 硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠及其混合物。在 胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，所述剂型也可以包含缓冲剂。
也可以采用相似类型的固体组合物作为软或硬的填充的明胶胶囊 剂中的填充剂，胶囊所用赋形剂例如乳糖或奶糖以及高分子聚乙二醇 等。片剂、锭剂、胶囊剂、丸剂和颗粒剂等固体剂型可以带有包衣和 外壳，例如肠溶衣和药物配制领域熟知的其他包衣。它们可以可选地 含有遮光剂，也可以是仅仅或优先在肠道某一部分释放活性成分的组 合物，可选地为延迟的方式。可以使用的包埋组合物的实例包括聚合 物质和蜡类。也可以采用相似类型的固体组合物作为软与硬的填充的 明胶胶囊剂中的填充剂，胶囊所用赋形剂例如乳糖或奶糖以及高分子 聚乙二醇等。
活性化合物也可以是微囊包封的形式，其中含有一种或多种上述 赋形剂。片剂、锭剂、胶囊剂、丸剂和颗粒剂等固体剂型可以带有包 衣和外壳，例如肠溶衣、释放控制性包衣和药物配制领域熟知的其他 包衣。在这类固体剂型中，可以将活性化合物与至少一种惰性稀释剂 混合，例如蔗糖、乳糖或淀粉。在正常情况下，这类剂型也可以包含 除惰性稀释剂以外的其他物质，例如压片润滑剂和其他压片助剂，例 如硬脂酸镁和微晶纤维素。在胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，剂型也 可以包含缓冲剂。它们可以可选地含有遮光剂，也可以是仅仅或优先 在肠道某一部分释放活性成分的组合物，可选地为延迟的方式。可以 使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡类。
本发明化合物的局部或透皮给药剂型包括软膏剂、糊剂、霜剂、 洗剂、凝胶剂、粉剂、溶液、喷雾剂、吸入剂或贴剂。将活性组分在 无菌条件下与药学上可接受的载体和任何必需的防腐剂或缓冲剂混 合，根据需要而定。眼科制剂、滴耳剂和滴眼剂也被涵盖在本发明的 范围内。另外，本发明涵盖透皮贴剂的使用，它们具有控制化合物向 机体递送的附加优点。这类剂型可以通过将化合物溶解或分散在恰当 的介质中来制备。也可以使用吸收增强剂以增加化合物穿过皮肤的通 量。可以通过提供速率控制膜或者将化合物分散在聚合物基质或凝胶 中来控制速率。
正如上文所一般描述的，本发明化合物可用作电压-门控钠离子通 道或钙通道、优选N-型钙通道的抑制剂。在一种实施方式中，本发明化 合物和组合物是一种或多种NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、 NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2的抑制剂，因而不希望受 任意特定理论所限，化合物和组合物特别可用于治疗这样一种疾病、病 症或障碍或者减轻其严重性，其中一种或多种NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、 NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2的活化 或活动过强在该疾病、病症或障碍中有牵连。当NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、 NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2的活化 或活动过强在特定疾病、病症或障碍中有牵连时，该疾病、病症或障碍 也可以被称为“NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、 NaV1.7、NaV1.8或NaV1.9-介导的疾病、病症或障碍”或者“CaV2.2- 介导的病症或障碍”。因此，在另一方面，本发明提供治疗这样一种疾 病、病症或障碍或者减轻其严重性的方法，其中一种或多种NaV1.1、 NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9 或CaV2.2的活化或活动过强在该疾病状态中有牵连。
在本发明中用作NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、 NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2抑制剂的化合物的活性 可以按照本文实施例所一般描述的方法或者按照本领域普通技术人员 可用的方法加以测定。
在某些示范性实施方式中，本发明化合物可用作NaV1.3的抑制 剂。在其他实施方式中，本发明化合物可用作NaV1.3和CaV2.2的抑 制剂。在其他实施方式中，本发明化合物可用作CaV2.2的抑制剂。
也将被领会到，本发明的化合物和药学上可接受的组合物可以用 在联合疗法中，也就是说，化合物和药学上可接受的组合物可以在一 种或多种其他所需治疗剂或医药程序同时、之前或随后给药。用在联 合方案中的特定疗法组合(治疗剂或程序)将考虑所需治疗剂和/或程 序与所要达到的所需治疗效果的可相容性。也将被领会到，所用疗法 可以对同一病症达到所需效果(例如，本发明化合物可以与另一种用 于治疗同一病症的药物同时给药)，或者它们可以达到不同的效果(例 如控制任何副作用)。如本文所用的，在正常情况下给药以治疗或预 防特定疾病或病症的附加治疗剂被称为“就所治疗的疾病或病症而言 是适当的”。例如，示范性附加治疗剂包括但不限于：非类阿片止痛 剂(吲哚类，例如依托度酸、消炎痛、舒林酸、托美丁；萘基烷酮类， 例如萘丁美酮；昔康类，例如吡罗昔康；对-氨基酚衍生物，例如对乙 酰氨基酚；丙酸类，例如非诺洛芬、氟比洛芬、布洛芬、酮洛芬、萘 普生、萘普生钠、奥沙普秦；水杨酸类，例如阿司匹林、胆碱镁三水 杨酸盐、二氟尼柳；芬那酸类，例如甲氯芬那酸、甲芬那酸；和吡唑 类，例如保泰松)；或者类阿片激动剂(麻醉剂)(例如可待因、芬 太尼、氢吗啡酮、左吗啡、哌替啶、美沙酮、吗啡、羟考酮、羟吗啡 酮、丙氧芬、丁丙诺啡、布托啡诺、地佐辛、纳布啡和喷他佐辛)。 另外，可以利用无药止痛方法与一种或多种本发明化合物的给药相结 合。例如，还可以利用麻醉学(脊柱内输注、神经阻滞)、神经外科 学(CNS途径的神经松解术)、神经刺激性(经皮电神经刺激、脊柱 刺激)、物理性(物理疗法、矫正装置、透热法)或心理学(认知方 法-催眠、生物反馈或行为方法)方法。另外适当的治疗剂或方法一般 描述在The Merck Manual，Seventeenth Edition，Ed.Mark H.Beers and Robert Berkow，Merck Research Laboratories，1999和the Food and Drug Administration网址www.fda.gov中，其全部内容引用在 此作为参考。
附加治疗剂在本发明组合物中的含量将不超过在包含该治疗剂作 为唯一活性成分的组合物中通常的给药量。优选地，附加治疗剂在目 前所公开的组合物中的量将是通常的包含该药物作为唯一治疗活性成 分的组合物中的含量的约50％至100％。
本发明化合物或其药学上可接受的组合物也可以引入到涂覆可植 入医药装置的组合物中，例如假肢、人工瓣膜、脉管移植物、斯坦特 氏模和导管。因此，本发明在另一方面包括涂覆可植入装置的组合物， 其包含如上一般性描述和在本文的大类与小类中所述的本发明化合 物，和适合于涂覆所述可植入装置的载体。在另一方面，本发明包括 涂有组合物的可植入装置，所述组合物包含如上一般性描述和在本文 大类与小类中所述的本发明化合物，和适合于涂覆所述可植入装置的 载体。适合的涂料和涂覆可植入装置的一般制备方法描述在美国专利 6,099,562、5,886,026和5,304,121中。涂料通常是生物可相容的聚 合材料，例如水凝胶聚合物、聚甲基二硅氧烷、聚己内酯、聚乙二醇、 聚乳酸、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和它们的混合物。涂料可以可选地进 一步被适合的氟硅酮、多糖、聚乙二醇、磷脂或其组合的表层所覆盖， 以赋予组合物的控释特征。
本发明的另一方面涉及在生物样品或患者中抑制一种或多种 NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、 NaV1.9或CaV2.2活性，该方法包括对患者给予或者使所述生物样品 接触式I化合物或包含所述化合物的组合物。本文所用的术语“生物 样品”非限制性地包括细胞培养物及其提取物；从哺乳动物或其提取 物获得的活组织检查材料；和血液、唾液、尿、粪便、精液、泪液或 其他体液或者其提取物。
在生物样品中抑制一种或多种NaV1.1、NaV1.2、NaV1.3、 NaV1.4、NaV1.5、NaV1.6、NaV1.7、NaV1.8、NaV1.9或CaV2.2活性 可用于本领域技术人员已知的多种目的。这类目的的实例包括但不限 于钠离子通道在生物学与病理学现象中的研究；和新型钠离子通道抑 制剂的对比评价。
具体实施方式
一般方法。在氘代氯仿(CDCl3)或二甲基亚砜-D6(DMSO)溶液中获 得1H NMR(400 MHz)和13C NMR(100MHz)光谱。利用装有Phenomenex 50×4.60mm luna-5□C18柱的Applied Biosystems API EX LC/MS 系统获得质谱(MS)。LC/MS洗脱系统为10-99％乙腈的H2O溶液，含有 0.035％v/v三氟乙酸，采用4.5分钟的线性梯度和4.0mL/分钟的流速。 利用粒径230-400目的硅胶60进行硅胶色谱。吡啶、二氯甲烷 (CH2Cl2)、四氢呋喃(THF)来自Aldrich Sure-Seal瓶，在干燥氮下保 存。全部反应物均被机械搅拌，另有注解除外。除非另有说明，全部 温度均表示内部反应温度。
实施例1
2，2，2-三氟-N-(2，3-二氢-1H-茚-2-基)乙酰胺
在-75℃下和N2中，将三氟乙酸加入到2，3-二氢-1H-茚-2-胺(HCl 盐，8.0g，47.2mmol)、Et3N(14.9ml，106.7mmol)和THF(160ml) 的搅拌溶液中。在将该溶液温至rt后，使其分配在H2O与DCM之间。用 MgSO4干燥有机相并且在真空中蒸发。将残余物与己烷∶Et2O(1∶1)一起 研磨而得到产物，为白色固体(8.9g，产率82％)。1H-NMR(400MHz，CDCl3) δ7.28-7.20(m，4H)，6.50(s，1H)，4.81-4.74(m，1H)，3.38(dd， J＝16.4，7.1Hz，2H)，2.89(dd，J＝16.3，4.2Hz，2H)。
实施例2
2-(2，2，2-三氟乙酰氨基)-2，3-二氢-1H-茚-5-磺酰氯
在氮气环境中将氯磺酸(3.0ml)冷却至-78℃下后，加入2，2，2-三 氟-N-(2，3-二氢-1H-茚-2-基)乙酰胺(500.0mg，2.2mmol)且然后温至 rt。将该溶液倾入冰-水混合物(100.0ml)，随后用EtOAc萃取。用MgSO4 干燥有机层并且在真空中蒸发。将残余物与Et2O一起研磨而得到产物， 为白色固体(510.0mg，产率71％)。1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ 7.93-7.91(m，2H)，7.51-7.49(m，1H)，6.50(s，1H)，4.91-4.83(m， 1H)，3.52(dd，J＝16.8，7.3Hz，2H)，3.05(dd，J＝17.0，4.8Hz， 2H)。
实施例3
2，2，2-三氟-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-乙酰胺
将2-(2，2，2-三氟乙酰氨基)-2，3-二氢-1H-茚-5-磺酰氯(7.0g， 21.4mmol)和2-氨基噻唑(2.2g，21.4mmol)在rt下和吡啶中搅拌2 小时。使该溶液分配在1N HCl与DCM之间。用MgSO4干燥有机层并且在 真空中蒸发。在将残余物溶于DCM∶Et2O(4∶1)后，过滤形成的沉淀并且 进行真空干燥而得到产物，为白色固体(3.7g，产率44％)。1H-NMR(400 MHz，DMSO-d6)δ9.73(d，J＝6.8Hz，1H)，7.65-7.62(m，2H)，7.38 (d，J＝7.8Hz，1H)，7.25(d，J＝4.5Hz，1H)，6.82(d，J＝4.5 Hz，1H)，4.64-4.56(m，1H)，3.40-3.25(m，2H)，2.99-2.92(m，2H)。 LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝392.1；tR＝2.64分钟。
实施例3
2-氨基-茚满-5-磺酸噻唑-2-基酰胺
将2，2，2-三氟-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-乙酰胺 (1.0g，2.6mmol)、KOH(430.0mg，7.7mmol)、EtOH(10.0ml)和 H2O(2.0ml)的溶液在rt下搅拌3小时。当滴加AcOH而获得pH为7时， 过滤快速形成的沉淀，用MeOH洗涤并且在真空中干燥而的得到产物，为 白色固体(710.0mg，产率94％)。1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ7.60 (d，J＝4.7Hz，2H)，7.27-7.25(m，1H)，6.94(d，J＝3.9Hz，1H)， 6.48(d，J＝3.9Hz，1H)，4.02-3.96(m，1H)，3.27-3.20(m，2H)， 2.92-2.86(m，2H)。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝296.2； tR＝0.55分钟。
实施例4
一般操作步骤1：
在-78℃和N2中，将酰基氯(0.17mmol)加入到2-氨基-茚满-5-磺 酸噻唑-2-基酰胺(50mg，0.17mmol)、Et3N(47μl，0.33mmol)和DCM (0.20ml)的溶液中。将该溶液在15分钟期限内温至rt。用Gilson制 备型HPLC(10-99％CH3CN-H2O)纯化该反应混合物而得到所需产物。
实施例5
2-(3-氯-苯氧基)-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-乙酰胺
按照一般操作步骤1合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 464.3；tR＝2.98分钟。
实施例6
4-氟-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-苯甲酰胺
按照一般操作步骤1合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 418.2；tR＝2.67分钟。
实施例7
一般操作步骤2：
将羧酸(0.17mmol)、2-氨基-茚满-5-磺酸噻唑-2-基酰胺(50mg， 0.17mmol)、BOP(75mg，0.17mmol)、Et3N(25μl)和DMF(0.3ml) 在rt下搅拌19小时。通过Gilson制备型HPLC(10-99％CH3CN-H2O)纯 化该反应混合物而得到产物。
实施例8
2-吲哚-1-基-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-丙酰胺
按照一般操作步骤2合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 467；tR＝2.92分钟。
实施例9
3-(5-氯-吲哚-1-基)-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-丙 酰胺
按照一般操作步骤2合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 501.2；tR＝2.99分钟。
本发明典型化合物的分析数据如下表3中所示。
表3
化合物序号 LC-MS M+1 LC-RT 分钟 1 484.3 3.22 2 464.3 2.99 3 436.1 2.78 4 501.2 2.99 5 482.3 3.03 6 418.2 2.67 7 454.3 2.75 8 468.1 3.16 9 430.2 2.7 10 468.1 3.06 11 450.1 3.11 12 486.3 3.31 13 448.3 2.83 14 418.3 2.67 15 444.3 2.84 16 464.3 2.98 17 467. 2.92
检测和测定化合物的NaV抑制特性的测定法
测定化合物NaV抑制性质的光学方法：
本发明化合物可用作电压-门控的钠离子通道的拮抗剂。如下评 估供试化合物的拮抗剂性质。将表达有关NaV的细胞置于微量滴定板 中。温育期后，将细胞用对跨膜电位敏感的荧光染剂染色。向微量滴 定板加入供试化合物。用化学或电手段刺激细胞，激发未阻滞通道的 NaV依赖性膜电位变化，用跨膜电位-敏感性染剂检测和测量。拮抗剂 被检测为应答于刺激的膜电位降低。光学膜电位测定法采用电压-敏感 性FRET传感器，如Gonzalez和Tsien所述(参见，Gonzalez，J.E. and R. Y. Tsien(1995)“Voltage sensing by fluorescence resonance energy transfer in single cells”Biophys J 69(4)： 1272-80，and Gonzalez，J.E.and R.Y.Tsien(1997)“Improved indicators of cell membrane potential that use fluorescence resonance energy transfer”Chem Biol 4(4)：269-77)，与测量 荧光变化的仪器联用，例如电压/离子探针读数器(VIPR)(参见， Gonzalez，J.E.，K.Oades，等人(1999)“Cell-based assays and instrumentation for screening ion-channel targets”Drug Discov Today 4(9)：431-439)。
B)使用化学刺激的VIPR光学膜电位测定法
细胞处理和染剂加载
在VIPR测定前24小时，将内源性表达NaV1.2型电压-门控NaV 的CHO细胞接种在96孔聚赖氨酸涂覆的平板中，每孔60,000个细胞。 按类似方式在表达有关NaV的细胞系中进行其他亚型。
1)在测定当天，抽吸培养基，将细胞用225μL浴溶液#2(BS#2) 洗涤两次。
2)如下制备15μM CC2-DMPE溶液：将5mM香豆素储备溶液与10％ Pluronic 127按1∶1混合，然后将混合物溶于适当体积的BS#2。
3)从96孔平板中除去浴溶液后，向细胞加载80μL CC2-DMPE溶 液。在室温下，将平板在暗处温育30分钟。
4)在细胞被香豆素染色的同时，制备15μL oxonol的BS#2溶液。 除了DiSBAC2(3)以外，该溶液还应当含有0.75mM ABSC1和30μL藜芦 定(从10mM EtOH储备液制备，Sigma#V-5754)。
5)30分钟后，除去CC2-DMPE，将细胞用225μL BS#2洗涤两次。 同上，残留体积应为40μL。
6)除去浴溶液后，向细胞加载80μL DiSBAC2(3)溶液，然后从加 药平板向每孔加入供试化合物的DMSO溶液，以达到所需供试浓度，充 分混合。小孔中的体积应为大约121μL。然后将细胞温育20-30分钟。
7)一旦温育完成，即可利用钠回加方案在VIPR上测定细胞。加 入120μL浴溶液#1，以刺激NaV依赖性去极化。使用200μL丁卡因作 为NaV通道阻滞的拮抗剂阳性对照。
VIPR数据的分析：
分析数据，以在460nm和580nm通道中测量的经过标准化的扣除 背景的发射强度的比例表示。然后从每一测定通道中扣除背景强度。 背景强度是这样获得的，在相同的时间阶段测量经过相同处理的其中 没有细胞存在的测定小孔的发射强度。然后用下式所得比例表示作为 时间函数的应答：
通过计算最初(Ri)与最终(Rf)之比，进一步还原数据。它们是在 部分或全部刺激前期期间和刺激期间样品点期间的平均比值。然后计 算对刺激的应答R＝Rf/Ri。就Na+回加分析时间窗而言，基线为2-7 秒，在15-24秒对最终应答取样。
对照应答是这样获得的，在具有所需性质的化合物的存在下(阳 性对照)，例如丁卡因，和在没有药理学试剂的存在下(阴性对照) 进行测定。如上计算对阴性(N)和阳性(P)对照的应答。化合物拮抗剂 活性A被定义为：
其中R是供试化合物的应答比。
溶液[mM]
浴溶液#1：NaCl 160，KCl 4.5，CaCl2 2，MgCl2 1，HEPES 10，pH 7.4，用NaOH
浴溶液#2 TMA-Cl 160，CaCl20.1，MgCl2 1，HEPES 10，pH 7.4 with KOH(最终K浓度～5mM)
CC2-DMPE：制备成5mM在DMSO中的储备溶液，贮存在-20℃下
DiSBAC2(3)：制备成12mM在DMSO中的储备溶液，贮存在-20℃ 下
ABSC1：制备成200mM在蒸馏水中的储备溶液，贮存在室温下
细胞培养
使CHO细胞生长在DMEM(Dulbecco氏改性Eagle培养基； GibcoBRL#10569-010)中，其中补充有10％FBS(胎牛血清，合格的； GibcoBRL#16140-071)和1％Pen-Strep(青霉素-链霉素；GibcoBRL #15140-122)。使细胞生长在经过排气的带盖烧瓶中，在90％湿度和 10％CO2中生长至100％融合。它们通常受胰蛋白酶作用分裂为1∶10或 1∶20，这依赖于方案的需要，在下一次分裂之前生长2-3天。
利用电刺激的VIPR光学膜电位测定方法
下面是如何利用光学膜电位法#2测量NaV1.3抑制活性的实例。 按类似方式在表达有关NaV的细胞系中进行其他亚型。
将稳定表达NaV1.3的HEK293细胞平板接种在96孔微量滴定板 中。适当的温育期后，如下将细胞用电压-敏感性染剂 CC2-DMPE/DiSBAC2(3)染色。
试剂：
100mg/mL Pluronic F-127(Sigma#P2443)，无水DMSO中
10mM DiSBAC2(3)(Aurora#00-100-010)，无水DMSO中
10mM CC2-DMPE(Aurora#00-100-008)，无水DMSO中
200mM ABSC1，H2O中
Hank氏平衡盐溶液(Hyclone#SH30268.02)，补充有10mM HEPES (Gibco#15630-080)
加载方案：
2X CC2-DMPE＝20μM CC2-DMPE：使10mM CC2-DMPE与等体积 10％pluronic涡旋，继之以在含有10mM HEPES的所需量HBSS中涡 旋。每一细胞平板将需要5ml 2X CC2-DMPE。向含有经过洗涤的细胞 的小孔加入50μL 2X CC2-DMPE，导致最终染色浓度为10μM。在RT下， 将细胞在暗处染色30分钟。
2X DISBAC2(3)与ABSC1＝6μM DISBAC2(3)和1mM ABSC1：向 50ml圆锥形管加入所需量的10mM DI SBAC2(3)，与1μL 10％ pluronic 混合，就每ml所要制备的溶液而言，一起涡旋。然后加入HBSS/HEPES 制成2X溶液。最后加入ABSC1。
2X DiSBAC2(3)溶液可以用于溶剂化化合物平板。注意化合物平板 被制成2X的药物浓度。再次洗涤经过染色的平板，残留体积为50μL。 加入50μL/孔的2X DiSBAC2(3)w/ABSC1。在RT下，在暗处染色30分 钟。
所用电刺激仪器和方法如离子通道测定方法PCT/US 01/21652所 述，引用在此作为参考。仪器包含微量滴定平板处理器、用于激发香 豆素染剂同时记录香豆素和oxonol发射的光学系统、波形发生器、电 流或电压控制的放大器、和用于在小孔中插入电极的装置。在集成计 算机的控制下，该仪器对微量滴定板小孔内的细胞执行经过用户编程 的电刺激方案。
试剂
测定缓冲液#1
140mM NaCl，4.5mM KCl，2mM CaCl2，1mM MgCl2，10mM HEPES， 10mM葡萄糖，pH 7.40，330mOsm
Pluronic储备液(1000X)：100mg/mL pluronic 127，无水DMSO 中
Oxonol储备液(3333X)：10mM DiSBAC2(3)，无水DMSO中
香豆素储备液(1000X)：10mM CC2-DMPE，无水DMSO中
ABSC1储备液(400X)：200mM ABSC1，水中
测定方案
向每一待测定的小孔插入或使用电极。
利用电流控制的放大器递送刺激波脉冲达3秒。进行2秒钟的刺 激前记录，以获得未受刺激的强度。进行5秒钟的刺激后记录，以检 查松弛为静息状态。
数据分析
分析数据，以在460nm和580nm通道中测量的经过标准化的扣除 背景的发射强度的比例表示。然后从每一测定通道中扣除背景强度。 背景强度是这样获得的，在相同的时间阶段测量经过相同处理的其中 没有细胞存在的测定小孔的发射强度。然后以利用下式所得比例表示 作为时间函数的应答：
通过计算最初(Ri)与最终(Rf)之比，进一步还原数据。它们是在 部分或全部刺激前期期间和刺激期间样品点期间的平均比值。然后计 算对刺激的应答R＝Rf/Ri。
对照应答是这样获得的，在具有所需性质的化合物的存在下(阳 性对照)，例如丁卡因，和在没有药理学试剂的存在下(阴性对照) 进行测定。如上计算对阴性(N)和阳性(P)对照的应答。化合物拮抗剂 活性A被定义为：
其中R是供试化合物的应答比。
供试化合物NaV活性和抑制作用的电生理测定法
利用片钳电生理学评估钠通道阻滞剂对背根神经节神经元的功效 和选择性。从背根神经节分离大鼠神经元，在NGF(50ng/ml)的存在 下在培养基中保持2至10天(培养基由NeurobasalA组成，补充有 B27、谷氨酰胺和抗生素)。肉眼鉴别小直径神经元(伤害感受器，直 径8-12μm)，用连接放大器的细尖玻璃电极(Axon Instruments)探 查。维持细胞在-60mV下，利用“电压钳”模式评估化合物IC50。另 外，利用“电流钳”模式测试化合物在阻滞应答于电流注射的动作电 位产生中的有效性。这些实验的结果有助于定义化合物的有效性图谱。
DRG神经元中的电压-钳测定法
利用片钳技术的全细胞变化记录来自DRG体的TTX-耐受性钠电 流。利用Axopatch 200B放大器(Axon Instruments)和厚壁硼硅玻璃 电极(WPI；电阻3-4MΩ)在室温下(～22℃)进行记录。建立全细胞构造 后，在开始记录前花费大约15分钟使移液管溶液在细胞内平衡。在2 -5kHz之间低通过滤电流，在10kHz下数字化取样。补偿60-70％的 系列抗性，在实验期间连续监测。在细胞内移液管溶液与外部记录溶 液之间的液体接头电位(-7mV)没有算入数据分析。利用重力驱动的快 速灌注系统(SF-77；Warner Instruments)向细胞施用供试溶液。
剂量-应答关系是这样测定的，按照电压钳模式，使细胞从实验特 异性维持电位反复去极化为+10mV的供试电位，每60秒一次。在进行 下一供试浓度之前允许阻滞效应达到坪值。
溶液
细胞内溶液(mM)：Cs-F(130)，NaCl(10)，MgCl2(1)，EGTA (1.5)，CaCl2(0.1)，HEPES(10)，葡萄糖(2)，pH＝7.42，290mOsm。
细胞外溶液(mM)：NaCl(138)，CaCl2(1.26)，KCl(5.33)，KH2PO4 (0.44)，MgCl2(0.5)，MgSO4(0.41)，NaHCO3(4)，Na2HPO4(0.3)，葡 萄糖(5.6)，HEPES(10)，CdCl2(0.4)，NiCl2(0.1)，TTX(0.25× 10-3)。
化合物NaV通道抑制活性的电流钳测定法
利用Multiplamp 700A放大器(Axon Inst)在全细胞构造中向细 胞施用电流钳。向硅硼酸盐移液管(4-5MOhm)填充(mM)：150葡萄糖 酸钾、10 NaCl、0.1 EGTA、10 Hepes、2 MgCl2(用KOH缓冲至pH 7.34)。细胞浸浴(mM)：140 NaCl、3 KCl、1 MgCl2、1 CaCl2和10 Hepes。 在密封形成之前将移液管电位清零；液体接头电位在采集期间没有校 正。在室温下进行记录。
所选择的化合物对NaV 1.3通道的活性数据如下表4所示。活性 范围如下：
“+++”＜5μM＜“++”20μM＜“+”
表4
化合物序号 IC50 1 +++ 2 +++ 3 + 4 +++ 5 +++ 6 + 7 + 8 ++ 9 + 10 + 11 +++ 12 +++ 13 ++ 14 + 15 + 16 +++ 17 ++
可以在不脱离所述范围的情况下对本文所述的实施方案进行许多 变型和改变，因为这对本领域技术人员而言显而易见。本文所述的具体 实施方案仅通过实施例提供。
相关申请的交叉参考
本申请请求在35 U.S.C.§119中2005年6月9日提交且标题为 “作为离子通道调节剂的茚满衍生物(INDANE DERIVATIVES AS MODULATORS OF ION CHANNELS)”的美国临时申请顺序号US60/688,919 的利益。将上述优先权申请各自的全部内容引入本文作为参考。
实施例1
2，2，2-三氟-N-(2，3-二氢-1H-茚-2-基)乙酰胺
在-75℃下和N2中，将三氟乙酸加入到2，3-二氢-1H-茚-2-胺(HCl 盐，8.0g，47.2mmol)、Et3N(14.9ml，106.7mmol)和THF(160ml) 的搅拌溶液中。在将该溶液温至rt后，使其分配在H2O与DCM之间。用 MgSO4干燥有机相并且在真空中蒸发。将残余物与己烷∶Et2O(1∶1)一起 研磨而得到产物，为白色固体(8.9g，产率82％)。1H-NMR(400MHz，CDCl3) δ7.28-7.20(m，4H)，6.50(s，1H)，4.81-4.74(m，1H)，3.38(dd， J＝16.4，7.1Hz，2H)，2.89(dd，J＝16.3，4.2Hz，2H)。
实施例2
2-(2，2，2-三氟乙酰氨基)-2，3-二氢-1H-茚-5-磺酰氯
在氮气环境中将氯磺酸(3.0ml)冷却至-78℃下后，加入2，2，2-三 氟-N-(2，3-二氢-1H-茚-2-基)乙酰胺(500.0mg，2.2mmol)且然后温至 rt。将该溶液倾入冰-水混合物(100.0ml)，随后用EtOAc萃取。用MgSO4 干燥有机层并且在真空中蒸发。将残余物与Et2O一起研磨而得到产物， 为白色固体(510.0mg，产率71％)。1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ 7.93-7.91(m，2H)，7.51-7.49(m，1H)，6.50(s，1H)，4.91-4.83(m， 1H)，3.52(dd，J＝16.8，7.3Hz，2H)，3.05(dd，J＝17.0，4.8Hz， 2H)。
实施例3
2，2，2-三氟-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-乙酰胺
将2-(2，2，2-三氟乙酰氨基)-2，3-二氢-1H-茚-5-磺酰氯(7.0g， 21.4mmol)和2-氨基噻唑(2.2g，21.4mmol)在rt下和吡啶中搅拌2 小时。使该溶液分配在1N HCl与DCM之间。用MgSO4干燥有机层并且在 真空中蒸发。在将残余物溶于DCM∶Et2O(4∶1)后，过滤形成的沉淀并且 进行真空干燥而得到产物，为白色固体(3.7g，产率44％)。1H-NMR(400 MHz，DMSO-d6)δ9.73(d，J＝6.8Hz，1H)，7.65-7.62(m，2H)，7.38 (d，J＝7.8Hz，1H)，7.25(d，J＝4.5Hz，1H)，6.82(d，J＝4.5 Hz，1H)，4.64-4.56(m，1H)，3.40-3.25(m，2H)，2.99-2.92(m，2H)。 LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝392.1；tR＝2.64分钟。
实施例3
2-氨基-茚满-5-磺酸噻唑-2-基酰胺
将2，2，2-三氟-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-乙酰胺 (1.0g，2.6mmol)、KOH(430.0mg，7.7mmol)、EtOH(10.0ml)和 H2O(2.0ml)的溶液在rt下搅拌3小时。当滴加AcOH而获得pH为7时， 过滤快速形成的沉淀，用MeOH洗涤并且在真空中干燥而的得到产物，为 白色固体(710.0mg，产率94％)。1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ7.60 (d，J＝4.7Hz，2H)，7.27-7.25(m，1H)，6.94(d，J＝3.9Hz，1H)， 6.48(d，J＝3.9Hz，1H)，4.02-3.96(m，1H)，3.27-3.20(m，2H)， 2.92-2.86(m，2H)。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝296.2； tR＝0.55分钟。
实施例4
一般操作步骤1：
在-78℃和N2中，将酰基氯(0.17mmol)加入到2-氨基-茚满-5-磺 酸噻唑-2-基酰胺(50mg，0.17mmol)、Et3N(47μl，0.33mmol)和DCM (0.20ml)的溶液中。将该溶液在15分钟期限内温至rt。用Gilson制 备型HPLC(10-99％CH3CN-H2O)纯化该反应混合物而得到所需产物。
实施例5
2-(3-氯-苯氧基)-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-乙酰胺
按照一般操作步骤1合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 464.3；tR＝2.98分钟。
实施例6
4-氟-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-苯甲酰胺
按照一般操作步骤1合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 418.2；tR＝2.67分钟。
实施例7
一般操作步骤2：
将羧酸(0.17mmol)、2-氨基-茚满-5-磺酸噻唑-2-基酰胺(50mg， 0.17mmol)、BOP(75mg，0.17mmol)、Et3N(25μl)和DMF(0.3ml) 在rt下搅拌19小时。通过Gilson制备型HPLC(10-99％CH3CN-H2O)纯 化该反应混合物而得到产物。
实施例8
2-吲哚-1-基-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-丙酰胺
按照一般操作步骤2合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 467；tR＝2.92分钟。
实施例9
3-(5-氯-吲哚-1-基)-N-[5-(噻唑-2-基氨磺酰基)-茚满-2-基]-丙 酰胺
按照一般操作步骤2合成。LC/MS(10-99％CH3CN)，M/Z：M+1 obs＝ 501.2；tR＝2.99分钟。
本发明典型化合物的分析数据如下表3中所示。
表3
化合物序号 LC-MS M+1 LC-RT 分钟 1 484.3 3.22 2 464.3 2.99 3 436.1 2.78 4 501.2 2.99 5 482.3 3.03 6 418.2 2.67 7 454.3 2.75 8 468.1 3.16 9 430.2 2.7 10 468.1 3.06 11 450.1 3.11 12 486.3 3.31 13 448.3 2.83 14 418.3 2.67 15 444.3 2.84 16 464.3 2.98 17 467. 2.92
检测和测定化合物的NaV抑制特性的测定法
测定化合物NaV抑制性质的光学方法：
本发明化合物可用作电压-门控的钠离子通道的拮抗剂。如下评 估供试化合物的拮抗剂性质。将表达有关NaV的细胞置于微量滴定板 中。温育期后，将细胞用对跨膜电位敏感的荧光染剂染色。向微量滴 定板加入供试化合物。用化学或电手段刺激细胞，激发未阻滞通道的 NaV依赖性膜电位变化，用跨膜电位-敏感性染剂检测和测量。拮抗剂 被检测为应答于刺激的膜电位降低。光学膜电位测定法采用电压-敏感 性FRET传感器，如Gonzalez和Tsien所述(参见，Gonzalez，J.E. and R. Y. Tsien(1995)“Voltage sensing by fluorescence resonance energy transfer in single cells”Biophys J 69(4)： 1272-80，and Gonzalez，J.E.and R.Y.Tsien(1997)“Improved indicators of cell membrane potential that use fluorescence resonance energy transfer”Chem Biol 4(4)：269-77)，与测量 荧光变化的仪器联用，例如电压/离子探针读数器(VIPR)(参见， Gonzalez，J.E.，K.Oades，等人(1999)“Cell-based assays and instrumentation for screening ion-channel targets”Drug Discov Today 4(9)：431-439)。
B)使用化学刺激的VIPR光学膜电位测定法
细胞处理和染剂加载
在VIPR测定前24小时，将内源性表达NaV1.2型电压-门控NaV 的CHO细胞接种在96孔聚赖氨酸涂覆的平板中，每孔60,000个细胞。 按类似方式在表达有关NaV的细胞系中进行其他亚型。
1)在测定当天，抽吸培养基，将细胞用225μL浴溶液#2(BS#2) 洗涤两次。
2)如下制备15μM CC2-DMPE溶液：将5mM香豆素储备溶液与10％ Pluronic 127按1∶1混合，然后将混合物溶于适当体积的BS#2。
3)从96孔平板中除去浴溶液后，向细胞加载80μL CC2-DMPE溶 液。在室温下，将平板在暗处温育30分钟。
4)在细胞被香豆素染色的同时，制备15μL oxonol的BS#2溶液。 除了DiSBAC2(3)以外，该溶液还应当含有0.75mM ABSC1和30μL藜芦 定(从10mM EtOH储备液制备，Sigma#V-5754)。
5)30分钟后，除去CC2-DMPE，将细胞用225μL BS#2洗涤两次。 同上，残留体积应为40μL。
6)除去浴溶液后，向细胞加载80μL DiSBAC2(3)溶液，然后从加 药平板向每孔加入供试化合物的DMSO溶液，以达到所需供试浓度，充 分混合。小孔中的体积应为大约121μL。然后将细胞温育20-30分钟。
7)一旦温育完成，即可利用钠回加方案在VIPR上测定细胞。加 入120μL浴溶液#1，以刺激NaV依赖性去极化。使用200μL丁卡因作 为NaV通道阻滞的拮抗剂阳性对照。
VIPR数据的分析：
分析数据，以在460nm和580nm通道中测量的经过标准化的扣除 背景的发射强度的比例表示。然后从每一测定通道中扣除背景强度。 背景强度是这样获得的，在相同的时间阶段测量经过相同处理的其中 没有细胞存在的测定小孔的发射强度。然后用下式所得比例表示作为 时间函数的应答：
通过计算最初(Ri)与最终(Rf)之比，进一步还原数据。它们是在 部分或全部刺激前期期间和刺激期间样品点期间的平均比值。然后计 算对刺激的应答R＝Rf/Ri。就Na+回加分析时间窗而言，基线为2-7 秒，在15-24秒对最终应答取样。
对照应答是这样获得的，在具有所需性质的化合物的存在下(阳 性对照)，例如丁卡因，和在没有药理学试剂的存在下(阴性对照) 进行测定。如上计算对阴性(N)和阳性(P)对照的应答。化合物拮抗剂 活性A被定义为：
其中R是供试化合物的应答比。
溶液[mM]
浴溶液#1：NaCl 160，KCl 4.5，CaCl2 2，MgCl2 1，HEPES 10，pH 7.4，用NaOH
浴溶液#2 TMA-Cl 160，CaCl20.1，MgCl2 1，HEPES 10，pH 7.4 with KOH(最终K浓度～5mM)
CC2-DMPE：制备成5mM在DMSO中的储备溶液，贮存在-20℃下
DiSBAC2(3)：制备成12mM在DMSO中的储备溶液，贮存在-20℃ 下
ABSC1：制备成200mM在蒸馏水中的储备溶液，贮存在室温下
细胞培养
使CHO细胞生长在DMEM(Dulbecco氏改性Eagle培养基； GibcoBRL#10569-010)中，其中补充有10％FBS(胎牛血清，合格的； GibcoBRL#16140-071)和1％Pen-Strep(青霉素-链霉素；GibcoBRL #15140-122)。使细胞生长在经过排气的带盖烧瓶中，在90％湿度和 10％CO2中生长至100％融合。它们通常受胰蛋白酶作用分裂为1∶10或 1∶20，这依赖于方案的需要，在下一次分裂之前生长2-3天。
利用电刺激的VIPR光学膜电位测定方法
下面是如何利用光学膜电位法#2测量NaV1.3抑制活性的实例。 按类似方式在表达有关NaV的细胞系中进行其他亚型。
将稳定表达NaV1.3的HEK293细胞平板接种在96孔微量滴定板 中。适当的温育期后，如下将细胞用电压-敏感性染剂 CC2-DMPE/DiSBAC2(3)染色。
试剂：
100mg/mL Pluronic F-127(Sigma#P2443)，无水DMSO中
10mM DiSBAC2(3)(Aurora#00-100-010)，无水DMSO中
10mM CC2-DMPE(Aurora#00-100-008)，无水DMSO中
200mM ABSC1，H2O中
Hank氏平衡盐溶液(Hyclone#SH30268.02)，补充有10mM HEPES (Gibco#15630-080)
加载方案：
2X CC2-DMPE＝20μM CC2-DMPE：使10mM CC2-DMPE与等体积 10％pluronic涡旋，继之以在含有10mM HEPES的所需量HBSS中涡 旋。每一细胞平板将需要5ml 2X CC2-DMPE。向含有经过洗涤的细胞 的小孔加入50μL 2X CC2-DMPE，导致最终染色浓度为10μM。在RT下， 将细胞在暗处染色30分钟。
2X DISBAC2(3)与ABSC1＝6μM DISBAC2(3)和1mM ABSC1：向 50ml圆锥形管加入所需量的10mM DI SBAC2(3)，与1μL 10％ pluronic 混合，就每ml所要制备的溶液而言，一起涡旋。然后加入HBSS/HEPES 制成2X溶液。最后加入ABSC1。
2X DiSBAC2(3)溶液可以用于溶剂化化合物平板。注意化合物平板 被制成2X的药物浓度。再次洗涤经过染色的平板，残留体积为50μL。 加入50μL/孔的2X DiSBAC2(3)w/ABSC1。在RT下，在暗处染色30分 钟。
所用电刺激仪器和方法如离子通道测定方法PCT/US 01/21652所 述，引用在此作为参考。仪器包含微量滴定平板处理器、用于激发香 豆素染剂同时记录香豆素和oxonol发射的光学系统、波形发生器、电 流或电压控制的放大器、和用于在小孔中插入电极的装置。在集成计 算机的控制下，该仪器对微量滴定板小孔内的细胞执行经过用户编程 的电刺激方案。
试剂
测定缓冲液#1
140mM NaCl，4.5mM KCl，2mM CaCl2，1mM MgCl2，10mM HEPES， 10mM葡萄糖，pH 7.40，330mOsm
Pluronic储备液(1000X)：100mg/mL pluronic 127，无水DMSO 中
Oxonol储备液(3333X)：10mM DiSBAC2(3)，无水DMSO中
香豆素储备液(1000X)：10mM CC2-DMPE，无水DMSO中
ABSC1储备液(400X)：200mM ABSC1，水中
测定方案
向每一待测定的小孔插入或使用电极。
利用电流控制的放大器递送刺激波脉冲达3秒。进行2秒钟的刺 激前记录，以获得未受刺激的强度。进行5秒钟的刺激后记录，以检 查松弛为静息状态。
数据分析
分析数据，以在460nm和580nm通道中测量的经过标准化的扣除 背景的发射强度的比例表示。然后从每一测定通道中扣除背景强度。 背景强度是这样获得的，在相同的时间阶段测量经过相同处理的其中 没有细胞存在的测定小孔的发射强度。然后以利用下式所得比例表示 作为时间函数的应答：
通过计算最初(Ri)与最终(Rf)之比，进一步还原数据。它们是在 部分或全部刺激前期期间和刺激期间样品点期间的平均比值。然后计 算对刺激的应答R＝Rf/Ri。
对照应答是这样获得的，在具有所需性质的化合物的存在下(阳 性对照)，例如丁卡因，和在没有药理学试剂的存在下(阴性对照) 进行测定。如上计算对阴性(N)和阳性(P)对照的应答。化合物拮抗剂 活性A被定义为：
其中R是供试化合物的应答比。
供试化合物NaV活性和抑制作用的电生理测定法
利用片钳电生理学评估钠通道阻滞剂对背根神经节神经元的功效 和选择性。从背根神经节分离大鼠神经元，在NGF(50ng/ml)的存在 下在培养基中保持2至10天(培养基由NeurobasalA组成，补充有 B27、谷氨酰胺和抗生素)。肉眼鉴别小直径神经元(伤害感受器，直 径8-12μm)，用连接放大器的细尖玻璃电极(Axon Instruments)探 查。维持细胞在-60mV下，利用“电压钳”模式评估化合物IC50。另 外，利用“电流钳”模式测试化合物在阻滞应答于电流注射的动作电 位产生中的有效性。这些实验的结果有助于定义化合物的有效性图谱。
DRG神经元中的电压-钳测定法
利用片钳技术的全细胞变化记录来自DRG体的TTX-耐受性钠电 流。利用Axopatch 200B放大器(Axon Instruments)和厚壁硼硅玻璃 电极(WPI；电阻3-4MΩ)在室温下(～22℃)进行记录。建立全细胞构造 后，在开始记录前花费大约15分钟使移液管溶液在细胞内平衡。在2 -5kHz之间低通过滤电流，在10kHz下数字化取样。补偿60-70％的 系列抗性，在实验期间连续监测。在细胞内移液管溶液与外部记录溶 液之间的液体接头电位(-7mV)没有算入数据分析。利用重力驱动的快 速灌注系统(SF-77；Warner Instruments)向细胞施用供试溶液。
剂量-应答关系是这样测定的，按照电压钳模式，使细胞从实验特 异性维持电位反复去极化为+10mV的供试电位，每60秒一次。在进行 下一供试浓度之前允许阻滞效应达到坪值。
溶液
细胞内溶液(mM)：Cs-F(130)，NaCl(10)，MgCl2(1)，EGTA (1.5)，CaCl2(0.1)，HEPES(10)，葡萄糖(2)，pH＝7.42，290mOsm。
细胞外溶液(mM)：NaCl(138)，CaCl2(1.26)，KCl(5.33)，KH2PO4 (0.44)，MgCl2(0.5)，MgSO4(0.41)，NaHCO3(4)，Na2HPO4(0.3)，葡 萄糖(5.6)，HEPES(10)，CdCl2(0.4)，NiCl2(0.1)，TTX(0.25× 10-3)。
化合物NaV通道抑制活性的电流钳测定法
利用Multiplamp 700A放大器(Axon Inst)在全细胞构造中向细 胞施用电流钳。向硅硼酸盐移液管(4-5MOhm)填充(mM)：150葡萄糖 酸钾、10 NaCl、0.1 EGTA、10 Hepes、2 MgCl2(用KOH缓冲至pH 7.34)。细胞浸浴(mM)：140 NaCl、3 KCl、1 MgCl2、1 CaCl2和10 Hepes。 在密封形成之前将移液管电位清零；液体接头电位在采集期间没有校 正。在室温下进行记录。
所选择的化合物对NaV 1.3通道的活性数据如下表4所示。活性 范围如下：
“+++”＜5μM＜“++”20μM＜“+”
表4
化合物序号 IC50 1 +++ 2 +++ 3 + 4 +++ 5 +++ 6 + 7 + 8 ++ 9 + 10 + 11 +++ 12 +++ 13 ++ 14 + 15 + 16 +++ 17 ++
可以在不脱离所述范围的情况下对本文所述的实施方案进行许多 变型和改变，因为这对本领域技术人员而言显而易见。本文所述的具体 实施方案仅通过实施例提供。
相关申请的交叉参考
本申请请求在35 U.S.C.§119中2005年6月9日提交且标题为 “作为离子通道调节剂的茚满衍生物(INDANE DERIVATIVES AS MODULATORS OF ION CHANNELS)”的美国临时申请顺序号US60/688,919 的利益。将上述优先权申请各自的全部内容引入本文作为参考。
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