專利名稱：：具有治療活性的金剛石形衍生物的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及表現(xiàn)出治療活性的金剛石形衍生物(diamondoidderivatives)。更具體地，本文的金剛石形衍生物在神經(jīng)障礙的治療中表現(xiàn)出治療效果。還提供了在需要治療的受試者中的神經(jīng)學障礙的治療、預防和抑制的方法。
背景技術：
：神經(jīng)障礙屬于臨床醫(yī)學中最常見的疾病。神經(jīng)障礙可以影響知覺、記憶、認知功能、與他人的交流，造成語言障礙，并引起影響腦、脊髓、神經(jīng)和肌肉的癥狀。更嚴重的神經(jīng)障礙會造成癲癇發(fā)作、昏迷、運動性喪失、慢性疼痛和甚至死亡。例如，在西方國家，中風是死亡的笫三個最常見原因，并且是僅次于阿爾茨海默氏病的第二個神經(jīng)殘疾最常見的原因。神經(jīng)疾病仍然是成年人喪失獨立性的慣例配置(institutionalplacement)主要原因。Harrison'sPrinciplesofInternalMedicine,Isselbachered.13thEd。(1994)NewYork:McGraw-Hill,Inc.:2203-2204。金剛石形化合物(diaraondoids)是具有剛性結構的籠形烴分子，類似于金剛石晶格的微小片段。Fort，Jr.,等,damamtane:ConsequencesoftheDiamondoidStructure,，Chem.Rev.，64:277-300(1964)。單金剛烷(adamantane)是金剛石形化合物系列中的最小成員，由一個金剛石晶體亞基組成。二金剛烷(diamantane)含有2個金剛石亞基，三金剛烷(triamantane)含有3個，依此類推。單金剛烷目前可以商業(yè)化得到，已經(jīng)廣泛地研究了它的熱力學穩(wěn)定性和功能，以及含有單金剛烷的材料的性質(zhì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含有單金剛烷的衍生物具有某些藥物用途，包括抗病毒性質(zhì)和作為生物化學合成中的阻斷劑和保護基的用途。例如，"-甲基-l-單金剛烷甲基胺氫氯化物(Flumadine(remantidine)ForestPharmaceuticals，Inc.)和l-氨基金剛烷氫氯化物(Symmetrel(金剛烷胺(amantadine))EndoLaboratories,Inc.)可以用于治療流感。單金剛烷也用于治療帕金森病。但是，盡管研究已經(jīng)提出了單金剛烷衍生物的應用，對于其它兩種低級金剛石形衍生物(二金剛烷或三金剛烷)的研究非常有限。美國專利號5，576，355公開了具有抗病毒性質(zhì)的單金剛烷和二金剛烷醇、酮、酮衍生物、金剛烷基氨基酸、季鹽或其組合的制備。美國專利號4，600，782描述了用作抗炎藥的取代的螺[噁唑烷-5，2，-單金剛烷]化合物的制備。美國專利號3，657,273公開了具有抗細菌、抗真菌、抗藻類、抗原蟲和抗炎性質(zhì)、以及具有止痛和抗高血壓性質(zhì)的抗生素單金剛烷-1，3-二曱酰胺的制備。大量證據(jù)已經(jīng)證實，神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸(glutamate)是參與腦正常功能(辦如，運動，學習和記憶)和病理損傷(辦如，慢性和急性神經(jīng)毒性，例如分別在阿爾茨海默氏癡呆和中風之后的細胞死亡)的關鍵介質(zhì)。阻斷谷氨酰胺能畫DA受體的離子通道孔的低親和力、非竟爭性抑制劑，例如單金剛烷衍生物美金剛已經(jīng)在治療許多神經(jīng)障礙中顯示了效能。但是，病理性過量的谷氨酸受體活性的抑制和正常谷氨酰胺能功能的干擾之間的治療窗是狹窄的。需要能抑制和治療神經(jīng)障礙的新的試劑、組合物和4吏用這些試劑和組合物的方法，它們可以單獨使用，或與其它試劑聯(lián)合使用。谷氨酸受體的結構、功能和藥理學在許多介導神經(jīng)元之間的突觸傳遞的化學品中，谷氨酸已經(jīng)占據(jù)主要刺激性神經(jīng)遞質(zhì)的位置。對谷氨酸受體的結構、功能和藥理學的研究已經(jīng)顯示，它們是較大的多亞基跨膜蛋白，受到多種相互作用類型的調(diào)節(jié)。它們可以分成2大家族離子型和代謝型。離子型家族由稱作AMPA受體(4基因GluRl-4)，kainate受體(5基因GluR5-7,KA1和KA2)和NMDA受體(7基因NR1，NR2A-D，NR3A和NR3B)的3個主要的藥理上和遺傳上確定的配體-門控離子通道亞家族組成。NMDA受體(NR)獨特地需要2種專性的共激動劑，谷氨酸(結合NR2)和甘氨酸(結合NR1),以便打開離子通道和允許0&++離子的流入。通道打開或門控受到許多變構調(diào)控劑的結合的影響Zn++(NR2A)的高親和力抑制，低濃度多胺例如精胺(NR1)的電流增強。這兩種效應都是pH依賴型的(H+離子效應)[綜述見Mayer,M.L.andN.Armstrong(2004)."Structureandfunctionofglutamatereceptorionchannels."AnnuRevPhysiol66:161-81.;Herin，G.A.andE.Aizenman(2004)."AminoterminaldomainregulationofNMDAreceptorfunction."EurJPharmacol500(1-3):101-11.;Mayer，M.L.(2005)."Glutamatereceptorionchannels."CurrOpinNeurobiol15(3):282-8.;Kew，J.N.andJ.A.Kemp(2005)."Ionotropicandmetabotropicglutamatereceptorstructureandpharmacology."Psychopharmacology(Berl)179(1):4-29.;Watkins，J.C.andD.E.Jane(2006)."Theglutamatestory."BrJPharmacol147Suppl1:S100-8.]。此外，孔通道中內(nèi)源性"§++結合對靜止NR的抑制提供0&++離子流的特征電壓依賴性，盡管機理細節(jié)仍然是有爭論的[MacDonald2006;Qian2005;Vargas-Caballero2004]。現(xiàn)在的證據(jù)表明，導致通道打開和離子通過的配體結合的原始概念過于簡單。多種配體和效應物的組合作用產(chǎn)生各種各樣部分地至完全地激活的具有不同構象的受體，導致不同的Ca++通道特征，它們都是動力學上可互變的。證據(jù)包括結合和功能測定的組合，所述測定將藥理試劑和在激動劑位點(甘氨酸和谷氨酸)含有任一種特定蛋白突變的重組受體相組合[Kalbaugh，T.L.，H.M.VanDongen，等(2004)."Ligand-bindingresiduesintegrateaffinityandefficacyinthe腳Areceptor."MolPharmacol66(2):209-19.;Chen,P.E.andD.J.Wyllie(2006)."Pharmacologicalinsightsobtainedfromstructure—functionstudiesofionotropicglutamatereceptors."BrJPharmacol.147:839.]ortheuseofsinglechannelrecordingtechniques[reviewedbyGibb，A.J.(2004)."NMDAreceptorsubunitgating--uncovered.11TrendsNeurosci27(1):7-10;discussion10.;Magleby，K.L.(2004)."ModalgatingofNMDAreceptors."TrendsNeurosci27(5):231-3.]。腦(中樞神經(jīng)系統(tǒng)，CNS)中的NR亞家族的谷氨酸受體在維持正常認知功能中是關鍵的。它們包括a)陳述記憶(有意識地回憶自身經(jīng)歷的事件或事實)，包括鞏固來自視覺識別或空間學習的記憶；b)聯(lián)想性條件形成(例如水迷宮逃跑任務中的空間學習)，包括獲取(形成/鞏固)渴望性和厭惡性條件形成或消除(當增強劑(辦如斧參或撞擊)與學習特定任務相關時，或消除反應時)，但是不會維持已經(jīng)建立的習性，和；c)執(zhí)行功能，例如恢復(工作記憶)和有識別力的學習[Robbins&Murphy2006]。在發(fā)現(xiàn)谷氨酸作為關鍵的刺激性神經(jīng)遞質(zhì)的作用的同時，也確定了它在"興奮性中毒，，中的作用。該現(xiàn)象的首次實驗證實是在1957由Lucas和Newhouse完成，他們將谷氨酸皮下地注射給動物，發(fā)現(xiàn)了對視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的特異性損傷，盡管術語"興奮性中毒"是在IO年后才由01ney提出。此后，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多對腦的損傷(從急性頭部創(chuàng)傷和中風至慢性漸進性癡呆例如阿爾茨海默氏病和帕金森氏病)都涉及過度的谷氨酸胞外積累、從而導致谷氨酸受體的過度刺激、和0&++的過度積累造成的神經(jīng)元細胞死亡。該概念因而引起了作為藥物性質(zhì)的神經(jīng)保護，該藥物可以拮抗谷氨酸受體，以便限制興奮性中毒和保持神經(jīng)元功能?；谶@些基礎研究，對谷氨酸受體拮抗劑和尤其是NR提出了許多治療應用[參見綜述DanyszWandParsonsCG，2002"NeuroprotectivepotentialofionotrophicglutamatereceptorantagonistsNeurotoxRes4:119;LiptonSA,2004"FailuresandsuccessesofNMDAreceptorantagonists"NeuroRx1:101;LiptonSA,2006"ParadigmshiftinneuroprotectionbyNMDAreceptorblockade:Memantineandbeyond"NatRevDrugDisc5:160]。盡管谷氨酸如何調(diào)節(jié)0&++離子流入和流出神經(jīng)元的生物化學和藥理學的復雜性，普遍認為NR對神經(jīng)傳遞的控制是治療許多神經(jīng)障礙的重要的可能方式。迄今最有成果的NR通道活性的藥理學調(diào)節(jié)可能源自與通道孔直接相互作用的藥物。數(shù)十種這樣的藥物(見下表)正在進行臨床試驗，或為許多適應癥而上市銷售[Bleich，S.，K.Romer，等(2003)."Glutamateandtheglutamatereceptorsystem:atargetfordrugaction."IntJGeriatrPsychiatry18(Suppl1):S33-40.;TariotPN，F(xiàn)arlowMR,等.2004MemantinetreatmentinpatientswithmoderatetosevereAlzheimerdiseasealreadyreceivingdonepezil:arandomizedcontrolledtrialJAMA.Jan21;291(3):317-24;Foster,A.C.andJ.A.Kemp(2006)."Glutamate-andGABA-basedCNStherapeutics."CurrOpinPharmacol6(1):7-17.;Muir，K.W.(2006)."Glutamate-basedtherapeuticapproaches:clinicaltrialswithNMDAantagonists."CurrOpinPharmacol6(1):53-60.;LepeintreJF，等.2005"Neuroprotectiveeffectofgacyclidine.Amulticenterdouble—blindpilottrialinpatientswithacutetraumaticbraininjury"Neurochirurgie50:83.]。其它臨床研究已經(jīng)涉及表現(xiàn)出與甘氨酸或谷氨酸共激活位點的竟爭性或非竟爭性結合的高親和力的選擇性的谷氨酸受體拮抗劑，以及結合多胺位點的拮抗劑和亞基選擇性藥物。不考慮抑制模式，在大多數(shù)情況下，結果已經(jīng)證實了不充分的治療效用和/或過度的不利作用，它們是認知上的(幻覺，譫妄，精神病或昏迷)和身體上的(惡心，嘔吐或眼震)。具有最好臨床性能的抑制劑最常見地是低親和力的、非竟爭性的通道阻滯劑。在下表中，它們是美金剛，瑞馬西胺，布地品，金剛烷胺，AR-R15896AR，加環(huán)利定，MRZ2/579，氯胺酮，右美沙芬，和ADCI。表<table><row><column>類別</column><column>疾病</column><column>藥物(商品名稱)</column><column>公司</column></row><row><column></column><column>神經(jīng)變性病癥</column><column>阿爾茨海默氏病</column><column>美金剛(Namenda)ForestPharmaceuticals,Inc.</column></row><row><column></column><column>帕金森氏病</column><column>瑞馬西胺</column><column>AstraZeneca</column><column></column></row><row><column></column><column></column><column></column><column>布地品</column><column>BykGulden</column></row><row><column></column><column></column><column>金剛坑胺(Symmetrel)</column><column>EndoLaboratories,Inc.</column></row><row><column></column><column></column><column>中風</column><column>AR-R15896AR,是ARL15896AR)</column><column>AstraZeneca</column></row><row><column></column><column></column><column>中風，外傷性</column><column>腦損傷(TBI)</column><column>CNS1102,阿替加奈(Cerestat)</column><column>CambridgeNeurosciences</column></row><row><column></column><column></column><column>TBI</column><column>HU211(地塞比諾)</column><column>Pharmos</column></row><row><column></column><column></column><column></column><column>GT11(加環(huán)利定)</column><column>Beaufour-Ipsen</column></row><row><column></column><column></column><column>亨廷頓氏舞蹈病</column><column>瑞馬西胺</column><column>AstraZeneca</column></row><row><column></column><column></column><column></column><column></column><column>美金剛(Namenda)</column><column>ForestPharmaceuticals,Inc.</column></row><row><column></column><column>精神病</column><column>藥物濫用</column><column>MRZ2/579(Nera證ane)</column><column>Forest/Merz</column></row><row><column></column><column>疼痛</column><column>神經(jīng)病性疼痛</column><column>氯胺酮(Ketalar)</column><column>Parke-Davis</column></row><row><column></column><column></column><column></column><column>右美沙芬</column><column>許多公司</column></row><row><column></column><column></column><column></column><column></column><column>美金剛(Namenda)</column><column>ForestPharmaceuticals,Inc.</column></row><row><column></column><column></column><column></column><column></column><column>CNS5101</column><column>CambridgeNeuroscience</column></row><row><column></column><column>癲癇</column><column></column><column>ADCI</column><column>NIH，</column></row><table>盡管取得了這些進展，仍然存在問題。例如，幾種形式的癡呆的臨床研究的偏位(meta)分析[AreosaSA,SherriffF，McShaneR.2005Memantinefordementia.CochraneDatabaseSystRev.Jul20;(3):CD003154.]僅僅發(fā)現(xiàn)了微小的或短暫的有益效應。類似的偏位研究發(fā)現(xiàn)了金剛垸胺(一種單金剛烷衍生物)在原發(fā)性帕金森氏病的治療中的安全性和效能的不足證據(jù)[CrosbyN，DeaneKH，ClarkeCE.2003AmantadineinParkinson'sdiseaseCochraneDatabaseSystRev.;(1):CD003468.]。盡管氯胺酮和右美沙芬在減少阿片樣物質(zhì)或局部麻醉劑的使用中取得了一些成功，包括加入輔藥來降低右美沙芬代謝并從而減小劑量的新方法，其它研究沒有發(fā)現(xiàn)與這些試劑相一致的效應。[LeggeJ等.2006"Thepotentialroleofketamineinhospiceanalgesia:aliteraturereview"ConsultPharm21:51-7;YehCC，等.2005，"Preincisionaldextromethorphancombinedwiththoracicepiduralanesthesiaandanalgesiaimprovespostoperativepainandbowelfunctioninpatientsundergoingcolonicsurgery"AnesthAnalg100:1384-9.，WuCT，等.2005，"Theinteractioneffectofperioperativecotreatmentwithdextromethorphanandintravenouslidocaineonpainreliefandrecoveryofbowelfunctionafterlaparoscopiccholecystectomy"AnesthAnalg100:448—53.WeinbroumAAandBen—AbrahamR，2001"Dextromethorphananddexmedetomidine:newagentsforthecontrolofperioperativepain"EurJSurg.167:563-9;Duedahl，TH等.2006"Aqualitativesystematicreviewofperi-operativedextromethorphaninpost-operativepain."ActaAnaesthesiolScand50:1-13;Hempenstal1K，2005"Analgesictherapyinpostherpeticneuralgia:aquantitativesystematicreview"PLoSMed2:等；GalerBS，等.2005"MorphiDex(morphinesulfate/dextromethorphanhydrobromidecombination)inthetreatmentofchronicpain:threefflulticenter，randomized,double-blind，controlledclinicaltrialsfailtodemonstrateenhancedopioidanalgesiaorreductionintolerance"Pain115:284-95;[(anon)2005"Dextromethorphan/quinidine:AVP923，dextromethorphan/cytochromeP450-2D6inhibitor,quinidine/dextromethorphan"DrugsRD.6(3):174-7]。已經(jīng)在動物模型中，獲得了美金剛、MK-801、氯胺酮、加環(huán)利定(Gni)和HU-211在模擬神經(jīng)毒劑誘導的癲癇發(fā)作(正如在戰(zhàn)爭時期或恐怖襲擊時可能發(fā)生的)的模型中的神經(jīng)保護的證據(jù)，但是更高劑量的MK-801會在有些腦區(qū)域誘發(fā)神經(jīng)元變性[FilbertJ等.2005MedChemBiolRadiolDef，在線見http://jmedhchemdef.org]。因而，仍然需要可以抑制和治療神經(jīng)學障礙的改進的試劑、組合物和使用這些試劑和組合物的方法，它們可以單獨使用，或與其它試劑聯(lián)合使用。發(fā)明概述本發(fā)明提供了在神經(jīng)學障礙的治療、抑制和預防中顯示出藥學活性的金剛石形衍生物。更具體地，本發(fā)明涉及二金剛烷和三金剛烷的衍生物，它們可以用于神經(jīng)學障礙的治療、抑制和預防。在其組合物方面，在本發(fā)明范圍內(nèi)的二金剛烷衍生物包括式I和II的化合物，在本發(fā)明范圍內(nèi)的三金剛烷衍生物包括式HI的化合物。在一個其組合物方面，本發(fā)明涉及式I的化合物R1，R2，R5，R8,R9，R12，R15和R16獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，卣素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，?；被；桶被恃趸?；R3，R4，R6,R7，R1。，R11，R13，R14，R17,R18，R19和R20是氫；條件是，R1，R2,R5,R8，R9，R12，R15和R16中的至少2個不是氫;且當剩余的R1，R2，R8，R9，R"和R"是氫時，R5和R"二者或W和rs二者不相同；和其藥學上可接受的鹽。在式I化合物的一個實施方案中，R1，R2，R5，Rs，R9，R12，R15和其中:R16中的至少3個不是氫。在式I化合物的另一個實施方案中，R1,R2，R5，R8,R9，R12，R15和R16中的至少4個不是氫。在式I化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5,R8，R9，R12，R15和R16中的5個不是氫。在式I化合物的一個優(yōu)選實施方案中，R1和R5是氨基?；?，且R2，R8，R9，R12，R15和R16是氬或低級烷基。在式I化合物的另一個優(yōu)選實施方案中，r是氨基，且R1，R2，118和R"中的2個是低級烷基，優(yōu)選甲基。在式I化合物的另一個實施方案中，R5是氨基，且R1，R2，R8和R15中的2個是低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，W和R8是甲基，在另一個優(yōu)選實施方案中，R1和R15是甲基。在式I化合物的另一個實施方案中，R9或R15是氨基，且R1是甲基。在式I化合物的另一個實施方案中，R2或R16是氨基，且R1和R8是甲基。在式I化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；?，且R1，R2，R5，R8,R9，R12，R15和R16中剩下的至少一個是低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，剩下的R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少2個是低級烷基。在另一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中剩下的3個是低級烷基。在式I化合物的一個實施方案中，R5和R12中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基酰基，且R1，R2，R8，R9，R15和R16中的至少一個是低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R8，R9，R15和R16中的至少2個是低級烷基。在另一個優(yōu)選實施方案中，IR2，R8，R9,R15和R16中的3個是低級烷基。在式I化合物的一個實施方案中，R1，R2，R5，R8,R9，R12，R15和R16中的至少一個是取代的低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2,R5，R8，R9,R12，R15和R16中的2個是取代的低級烷基。在式I化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少一個是取代的低級烷基，且R1,R2,R5，R8，R9，R12，R15和R16中剩余的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；?。在另一個其組合物方面，本發(fā)明涉及式II化合物:<formula>seeoriginaldocumentpage21</formula>R32式II其中R21，R22，R25，R28，R29，R32，R"和R36獨立地選自氫或取代的低級烷基；R23，R24，R26，R27，R3°，R31，R33，R34,R37，R3S，R"和R4。是氫；條件是，R21，R22，R25，R28，R29，R32，R"和R36中的至少一個是取代的低級烷基；和其藥學上可接受的鹽。在式II化合物的一個優(yōu)選實施方案中，所述取代的低級烷基被選自下述的一個取代基取代氨基，羥基，卣素，亞硝基，硝基，羧基，酰氧基，?；被；桶被恃趸?。在式n化合物的一個更優(yōu)選的實施方案中，所述取代的低級烷基被選自下述的一個取代基取代氨基，亞硝基，硝基和氨基?；Ｔ谑絀I化合物的一個實施方案中，R"是取代的低級烷基，且R21，R22，R28，R29，R32，r和R36是氫。在式II化合物的另一個實施方案中，R25和R32是取代的低級烷基。在式II化合物的另一個實施方案中，R"是取代的低級烷基，且R22，R25，R28，R29，R32，R35和R36是氬。在式II化合物的一個實施方案中，R25和R21是取代的低級烷基。在式II化合物的另一個實施方案中，R"和R"是取代的低級烷基。在另一個其組合物方面，本發(fā)明涉及式III化合物:<formula>seeoriginaldocumentpage22</formula>式III其中R41，R42，R43，R46，R47，R50，R53，R54，R55和R58獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，囟素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，?；?，氨基?；桶被恃趸?；R44，R45,R48，R49，R51，R52,R56，R57，R59,R60，R61，R62,R63和R64是氫；條件是，R41，R42，R43，R46，R47，R50，R53，R54，R55和R58中的至少一個不是氫；和其藥學上可接受的鹽。在式III化合物的一個實施方案中，R41，R42，R43,R46，R47，R50，R53，R54，R55和R58中的至少2個不是氫。在式III化合物的另一個實施方案中，R41,R42，R43，R46，R47，R50，R53，R54，1155和1158中的至少3個不是氫。在式III化合物的一個實施方案中，R5°選自氨基，亞硝基，硝基和氨?；?，且R41，R42，R"，R46，R47，R5。，R53，R54，1155和1158中的至少一個是低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，R41，R42，R43，R46，R47，R50，R53，R54，R55和R58中的至少2個是低級烷基。在另一個方面，本發(fā)明提供了治療有此需要的受試者的神經(jīng)學障礙的方法，其包含施用治療有效量的式Ia化合物<formula>seeoriginaldocumentpage23</formula>式Ia其中R1，R2，R5,R8，R9，R12，R15和R16獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，鹵素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，?；?，氨基酰基和氨基羰氧基；R3，R4，R6，R7，R10，R11,R13，R14，R17，R18，R19和R20是氬；條件是，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少一個不是氫;和其藥學上可接受的鹽。在式Ia化合物的一個實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少2個不是氫。在式Ia化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少3個不是氫。在式I化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5，R8,R9，R12,R15和R16中的至少3個不是氫。在式I化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的5個不是氫。在式Ia化合物的另一個實施方案中，R1和R5是氨?；?，且R2，R8，R9，R12，R15和R16是氬或低級烷基。在式Ia化合物的另一個優(yōu)選實施方案中，R1和r5是氨基，且R2，R8，r12和r16是氫或低級烷基。在式Ia化合物的另一個實施方案中，R5是氨基，且R1，R2，R8和R15中的2個是低級烷基。在式Ia化合物的另一個實施方案中，R9或R15是氨基，且R1是曱基。在式Ia化合物的另一個實施方案中，R2是氨基，R1是甲基，和R8或R15是曱基。在式Ia化合物的另一個實施方案中，R1，R2，R5,R8，R9，R12，R15和R16中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基，和氨基?；襌1，R2，R5，R8,R9，R12，R15和R16中剩下的至少一個是低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中剩下的至少2個是低級烷基。在另一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R"中剩下的3個是低級烷基。在式Ia化合物的一個實施方案中，R5和R12中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基酰基，且R1，R2，R8，R9，R15和R16中的至少一個是低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R8，R9，R15，和R16中的至少2個是低級烷基。在另一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R8，R9，R15和R16中的3個是低級烷基。在式Ia化合物的一個實施方案中，R1，R2，R5，Rs,R9，R12,R'5和R16中的至少一個是取代的低級烷基。在一個優(yōu)選實施方案中，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15，和R16中的2個是取代的低級烷基。在另一個優(yōu)選實施方案中，W是取代的低級烷基，且R1，R2，R8，R9，R12，R15和R16是氫。在另一個優(yōu)選實施方案中，R5和R6是取代的低級烷基。在另一個優(yōu)選實施方案中，^是取代的低級烷基，且R2，R5,R8，R9，R12，R"和R16是氫。在另一個優(yōu)選實施方案中，f和^是取代的低級烷基。在另一個實施方案中，R12和R1是取代的低級烷基。在式Ia化合物的一個實施方案中，R1,R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少一個是取代的低級烷基，且R1，R2，R5，Rs，R9，R12，R15和R16中剩余的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；?。在式Ia化合物的一個優(yōu)選實施方案中，所述取代的低級烷基被選自下述的一個取代基取代氨基，羥基，閨素，亞硝基，硝基，羧基，酰氧基，?；被；桶被恃趸?。在一個更優(yōu)選的實施方案中，所述取代的低級烷基被選自下述的一個取代基取代氨基，亞硝基，硝基和氨酰基。在另一個方面，本發(fā)明提供了治療有此需要的受試者的神經(jīng)學障礙的方法，其包含施用治療有效量的上面定義的式III化合物。在一個優(yōu)選實施方案中，所述神經(jīng)學障礙是癲癇，發(fā)作性睡病，神經(jīng)變性障礙，疼痛和精神病學障礙。優(yōu)選地，所述神經(jīng)變性障礙可以包括阿爾茨海默氏病，帕金森氏病，中風，AIDS相關的癡呆，外傷性腦損傷(TBI)和亨廷頓氏舞蹈病。優(yōu)選地，所述精神病學障礙是物質(zhì)濫用。在另一個方面，本發(fā)明提供了藥物組合物，其包含藥學上可接受的栽體和治療有效量的本文定義的化合物。在另一個方面，本發(fā)明提供了制備式I，Ia，II，和III的化合物的方法。附圖簡述圖1說明了可以衍生出二金剛烷從而提供根據(jù)本發(fā)明化合物的合成途徑。圖2-16說明了從二金剛烷和三金剛烷制備衍生的二金剛烷和三金剛烷化合物的合成途徑。圖17是相應實施例的GCMS，力-NMR或13C-NMR數(shù)據(jù)。圖18是l，6-二溴二金剛烷的晶體結構。圖19-32是相應實施例的GCMS，HPLC，'H-NMR或13C-NMR數(shù)據(jù)。圖33顯示了金剛鋁(diamanUne)化合物對NMDA誘發(fā)的電流的影響。發(fā)明詳述如上所述，本發(fā)明涉及會表現(xiàn)出藥學活性的金剛石形衍生物，其可以用于治療、抑制和/或預防神經(jīng)學病癥。但是，在更詳細地描述本發(fā)明之前，首先定義下面的術語。定義根據(jù)該詳述，適用下面的縮寫和定義。應當指出，本文使用的單數(shù)形式"一，，、"一個"和"該"包括復數(shù)形式，除非上下文另有清楚指示。因而，例如，"化合物"包括許多這樣的化合物，"劑量"包括一個或多個劑量和本領域技術人員已知的其等同描述，依此類推。本文討論的出版物僅僅作為本申請?zhí)峤蝗罩暗墓_內(nèi)容而提開之前不能獲;授權。；此外，、提供的出版物的日期可能不同于實際出版日期，它們可能需要獨立地確認。除非另有說明，在說明書和權利要求書中使用的下述術語具有下面給出的含義"鹵素"指氟、氯、溴或碘。"硝基"指基團-N02。"亞硝基"指基團-NO。"羥基"指基團-OH。"羧基"指基團-COOH。"低級烷基"指具有l(wèi)-6個碳原子的單價烷基，包括直鏈和支鏈烷基。該術語的例證基團是例如甲基，乙基，異丙基，正丙基，正丁基，異丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基等。"取代的低級烷基"指具有1個或多個取代基、優(yōu)選1-3個取代基的烷基，其中所述取代基選自氨基，亞硝基，硝基，卣素，羥基，羧基，酰氧基，?；被；桶被恃趸?低級鏈烯基，，指含有至少一個雙鍵(-C-C-)的2-6個碳原子的線性不飽和單價烴基或3-8個碳原子的支鏈單價烴基。鏈烯基的實例包括但不限于烯丙基，乙烯基，2-丁烯基等。"取代的低級鏈烯基"指具有l(wèi)個或多個取代基、優(yōu)選l-3個取代基的鏈烯基，其中所述取代基選自氨基，亞硝基，硝基，鹵素，羥基，羧基，酰氧基，?；?，氨基?；桶被恃趸?。術語"環(huán)烷基"指具有一個環(huán)的3-6個碳原子的環(huán)狀烷基，作為實例包括環(huán)丙基，環(huán)丁基，環(huán)戊基和環(huán)己基。"烷氧基"指基團"低級烷基-0-",作為實例其包括甲氧基，乙氧基，正丙氧基，異丙氧基，正丁氧基，叔丁氧基，仲丁氧基，正戊氧基，1，2-二曱基丁氧基等。"氨基"指基團NRaRb，其中r和Rb獨立地選自氫，低級烷基，取代的低級烷基和環(huán)烷基。"酰氧基"指基團H-C(O)O-，低級烷基-C(0)0-，取代的低級烷基-c(o)o-，低級鏈烯基-c(o)o-，取代的低級鏈烯基-c(o)o-和環(huán)烷基-c(o)o-，其中低級烷基、取代的低級烷基、低級鏈烯基、取代的低級鏈烯基和環(huán)烷基如本文所定義。"?；?，，指基團H-C(0)-，低級烷基-C(0)-，取代的低級烷基-c(o)-，低級鏈烯基-c(o)-，取代的低級鏈烯基-c(o)-，環(huán)烷基-c(o)-，其中低級烷基、取代的低級烷基、低級鏈烯基、取代的低級鏈烯基和環(huán)烷基如本文所定義。"氨基酰基"指基團-NRC(0)低級烷基，-NRC(O)取代的低級烷基，-NRC(0)環(huán)烷基，-NRC(0)低級鏈烯基，和-NRC(0)取代的低級鏈烯基，其中R是氫或低級烷基，且其中低級烷基、取代的低級烷基、低級鏈烯基、取代的低級鏈烯基和環(huán)烷基如本文所定義。"氨基羰基氧，，指基團-NRC(0)0-低級烷基，-NRC(O)O-取代的低級烷基，-NRC(0)0-低級鏈烯基，-NRC(O)O-取代的低級鏈烯基，-NRC(0)0-環(huán)烷基，其中R是氬或低級烷基，且其中低級烷基、取代的低級烷基、低級鏈烯基、取代的低級鏈烯基和環(huán)烷基如本文所定義。"藥學上可接受的栽體"指用于制備藥物組合物的載體，它通常是安全的、無毒的，在生物學上和其它方面都不是不利的，包括獸用和人藥用可接受的載體。在說明書和權利要求書中使用的"藥學上可接受的載體"包括一種和一種以上這樣的載體。"神經(jīng)學障礙(neurologicdisorder)"或"神經(jīng)學障礙(neurologicaldisorder)"指影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腦、神經(jīng)和肌肉或與之相關的任意病癥、疾病和/或障礙。這些障礙包括但不限于中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙，腦障礙，神經(jīng)和肌肉障礙，精神病學障礙，慢性疲勞障礙，以及酒精和/或藥物依賴性。"治療疾病"或"疾病的治療"包括(1)預防疾病，即，使疾病的臨床癥狀不在哺乳動物中發(fā)展，所述哺乳動物可能暴露于或易感染疾病，但是仍然沒有經(jīng)歷或顯示出疾病癥狀;(2)抑制疾病，即，阻止或減少疾病或它的臨床癥狀的發(fā)展；或(3)緩解疾病，即，引起疾病或它的臨床癥狀的消退。"治療有效量"指，當施用給哺乳動物來治療疾病時，足以實施該疾病的這種治療的化合物的量。"治療有效量"隨化合物、疾病和它的嚴重性、以及待治療的哺乳動物的年齡、體重等而變化。"藥學上可接受的鹽"指式I化合物的藥學上可接受的鹽，該鹽源自本領域眾所周知的許多有機和無機抗衡離子，包括，僅僅作為實例，鈉、鉀、鈣、鎂、銨、四烷基銨等；當該分子含有堿性官能團時，有機酸或無機酸的鹽，例如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、酒石酸鹽、甲磺酸鹽、醋酸鹽、馬來酸鹽、草酸鹽等。優(yōu)選地，藥學上可接受的鹽是無機酸鹽，例如鹽酸鹽。"任選的"或"任選地"指隨后描述的事件或情形可能、但不一定發(fā)生，該描述包括所述事件或情形發(fā)生的情況和不發(fā)生的情況。例如，"任選地被烷基單-或二-取代的芳基"指該烷基可能、但不一定存在，且該描述包括芳基被烷基單-或二-取代的情形和芳基未被烷基取代的情形。術語"哺乳動物"指所有哺乳動物，包括人類、家畜和伴侶動物。本發(fā)明的化合物通常根據(jù)IUPAC或CAS命名系統(tǒng)命名?？梢允褂帽绢I域普通技術人員眾所周知的縮寫(辨如，"Ph"表示苯基，"Me"表示甲基，"Et，，表示乙基，"h，，表示小時，"rt"表示室溫)。在命名本發(fā)明的化合物時，為二金剛烷環(huán)系統(tǒng)(C14H2Q)使用的編號方案如下<formula>seeoriginaldocumentpage29</formula>位置1，2，4，6，7，9，11和12是橋頭位置，且在這些位置的取代基與為式I、Ia和II化合物所定義的相同。應當理解，在命名基于上述位置的化合物時，化合物可以是對映異構體(例如，對映異構體1,6-二曱基-2-氨基二金剛烷和1，6-二甲基-12-氨基二金剛烷，和對映異構體l-甲基-7-氨基二金剛烷和l-甲基-ll-氨基二金剛烷)的外消旋混合物。在命名本發(fā)明的化合物時，為三金剛烷環(huán)系統(tǒng)(C1SH24)使用的編號方案如下<formula>seeoriginaldocumentpage29</formula>位置1，2，3，4，6，7，9，11，12，13和15是橋頭位置，在這些位置的取代基與為式III化合物所定義的相同。在本發(fā)明范圍內(nèi)的二金剛烷衍生物(包括式I，Ia，和II的那些)包括下面表I中所述的那些。在該表中定義了在位置l，2,4，6，7，9，11和12處的取代基。在位置3，5，8，10，13和14處的取代基都是氫。表I<formula>seeoriginaldocumentpage30</formula><table><row><column>1</column><column>2</column><column>4</column><column>6</column><column>7</column><column>9</column><column>11</column><column>12</column></row><row><column>H</column><column>H</column><column>-NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>-NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>-NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>-NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>H</column><column>H</column><column>-NHCOCH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>-NHCOCH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>-NHCOCH3</column><column>H</column><column>H</column><column>-NHCOCH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>—NHCOCH3</column><column>H</column><column>-NHCOCH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>-</column><column></column><column></column><column></column><column></column><column></column><column></column><column></column></row><row><column>CH3</column><column>H</column><column>-NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>H</column><column>H</column><column>-NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>—NH，</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>CH3</column><column>NIt2</column><column>H</column><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>CH3</column><column>H</column><column>NH2</column><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>CH3</column><column>NH2</column><column>NH2</column><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>CH3</column><column>H</column><column>NH2</column><column>H</column><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>NH2</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column></row><row><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>NH2</column><column>H</column></row><row><column>Ctt3</column><column>H</column><column>H</column><column>CH3</column><column>H</column><column>H</column><column>H</column><column>NH2</column></row><table>在本發(fā)明范圍內(nèi)的二金剛烷衍生物(包括式I，Ia，和II的那些)還包括下面的<formula>seeoriginaldocumentpage31</formula><formula>seeoriginaldocumentpage32</formula><formula>seeoriginaldocumentpage33</formula><formula>seeoriginaldocumentpage34</formula>其中R獨立地是氨基，當氨基優(yōu)選-NH2，亞硝基，硝基或氨基?；鶗r，當氨?；鶅?yōu)選乙酰氨基時。優(yōu)選地，R是氨基或氨?；?。在本發(fā)明范圍內(nèi)的具體化合物包括，例如，下面的化合物4-氨基二金剛烷；l-氨基二金剛烷；1，6-二氨基二金剛烷；4,9-二氨基二金剛烷，l-曱基-7-氨基二金剛烷，l-甲基-ll-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-2-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-12-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-4-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-2，4-二氨基二金剛烷，1，7-二曱基-4-氨基二金剛烷，4-乙酰氨基二金剛烷；l-乙酰氨基二金剛烷；1,6-二乙酰氨基二金剛烷；和1，4-二乙酰氨基二金剛烷；和其藥學上可接受的鹽。其優(yōu)選的藥學上可接受的鹽包括鹽酸鹽。在本發(fā)明范圍內(nèi)的三金剛烷衍生物包括下面解釋的那些。在位置5，8，10，14，16，17和18處的取代基都是氫。<formula>seeoriginaldocumentpage34</formula><formula>seeoriginaldocumentpage35</formula>其中R獨立地是氨基，當氨基優(yōu)選-冊2，亞硝基，硝基或氨基酰基時，當氨?；鶅?yōu)選乙酰氨基時。一般合成方案通過本領域技術人員眾所周知的方法，可以合成未取代的二金剛烷和三金剛烷。例如，可以如OrganicSyntheses,Vol53，30-34(1973);TetrahedronLetters,No.44，3877—3880(1970);和JournaloftheAmericanChemicalSociety,87:4，917-918(1965)所述，合成二金岡'J坑。可以i口JournaloftheAmericanChemicalSociety,88:16，3862-3863(1966)所述，合成三金剛烷。此外，使用本領域技術人員眾所周知的方法和操作，可以從可容易地得到的原料中回收未取代的或烷基化的二金剛烷和三金剛烷。例如，通過在本文中整體引作參考的美國專利號5,414,189所述的方法，可以從合適的原料組合物分離出未取代的或烷基化的二金剛烷和三金剛烷。此外，通過在本文中整體引作參考的美國專利號6,861,569為高級金剛石形化合物(diamondoids)描述的方法，可以從合適的原料組合物分離出未取代的或烷基化的二金剛烷和三金剛烷。應當理解，在給出典型的或優(yōu)選的工藝條件(^7,反應溫度，時間，溶劑，壓力等)的情況下，也可以使用其它工藝條件，除非另有說明。最佳反應條件可以隨原料而異，但是這樣的條件可以由本領域技術人員通過常規(guī)優(yōu)化操作來確定。選擇合適的原料，使得所述原料包含可回收量的未取代的金剛石形化合物，后者選自二金剛烷，三金剛烷和其混合物。優(yōu)選的原料包括，例如，天然氣冷凝物和精煉流，包括可從裂化過程、蒸餾、結焦等中回收的含烴流。優(yōu)選的原料包括可從墨西哥海灣的NorphletFormation和力口拿大的LeDucFormation回收的冷凝物級分。通過圖1所示和下面實施例進一步詳細描述的合成途徑，可以衍生出如上所述分離的二金剛烷，以提供根據(jù)本發(fā)明的式I、la或II化合物。通過圖2-16所示的合成途徑，其中D代表二金剛烷、三金剛烷和它們的烷基化的類似物，可以從如上所述分離的二金剛烷和三金剛烷制備出衍生的二金剛烷和三金剛烷化合物的代表性實例。在制備式I、Ia、II和III的化合物中使用的試劑可以從商業(yè)供應商得到例如,TorontoResearchChemicals(NorthYork,ONCanada),AldrichChemicalCo.(Milwaukee,Wisconsin,USA),Bachem(Torrance,California,USA),Emka-Chemie，或Sigma(St.Louis,Missouri,USA)，或通過本領域才支術人員已知的方法，按照參考文獻所述的操作來制備，所述參考文獻例如FieserandFieser，sReagentsforOrganicSynthesis,第1-15巻(Johnley和Sons,1991)，Rodd'sChemistryofCarbonCompounds,第l一5巻和增刊(ElsevierSciencePublishers，1989)，OrganicReactions,第1-40巻(JohnWiley和Sons,1991)，March'sAdvancedOrganicChemistry(JohnWiley和Sons,4thEdition),和Larock，sComprehensiveOrganicTransformations(VCHPublishersInc.,1989)。這些方案僅僅解釋了可以合成本發(fā)明化合物的一些方法，可以對這些方案進行多種修改，已經(jīng)參閱本公開內(nèi)容的本領域技術人員會知曉。本領域技術人員會明白，常規(guī)保護基可能是必需的，以防止某些官能團發(fā)生不希望的反應。不同官能團的合適保護基、以及保護和去保護特定官能團的合適條件是本領域眾所周知的。例如，在T.W.Greene和G.M.Wuts,ＰrotectingGroupinOriganicSynthesis，第2版，Wiley，NewYork,1991，和其中引用的參考文獻中，描述了許多保護基。如果需要，可以使用常規(guī)技術，包括但不限于過濾、蒸餾、結晶、色譜等，分離和純化原料和反應中間體。使用常規(guī)方式，包括物理常量和光i普數(shù)據(jù)可以表征這樣的材料。圖2顯示了金剛石形化合物的一些代表性的主要衍生物和對應的反應。如圖2所示，按照機理分類的金剛石形化合物的衍生通常存在3種主要反應親核的(SN1-類)和親電子的(SE2-類)取代反應，和自由基反應(這樣的反應和它們對單金剛烷的應用細節(jié)，參見例如，"Recentdevelopmentsintheadamantaneandrelatedpolycyclichydrocarbons"byR.R.BinghamandP.v.R.Schleyerasachapterofthebookentiled"ChemistryofAdamantanes",Springer-Verlag,BerlinHeidelbergNewYork,1971andin;"Reactionsofadmantanesinelectrophilicmedia"byI.K.Moiseev,N.V.mAKAROVA,M.N.zemsovapublishedinRussianChemicalReview,68(12),1001-1020(1999);"Cagehydrocarbons"editedbyGeorgeA.Olah,JohnWiley&Son,Inc.,NewYork,1990).SN1反應包含金剛石形化合物碳陽離子的產(chǎn)生(存在幾種不同的產(chǎn)生金剛石形化合物碳陽離子的途徑，例如，從親本二金剛烷或三金剛烷、羥基化的二金剛烷或三金剛烷或卣化的二金剛烷或三金剛烷產(chǎn)生碳陽離子，如圖3所示)，其隨后與不同的親核試劑反應。一些代表性實例如圖4所示。這樣的親核試劑包括，例如，下面的水(提供羥基化的二金剛烷或三金剛烷)；卣化物離子(提供囟化的二金剛烷或三金剛烷)；氨(提供胺化的二金剛烷或三金剛烷)；疊氮化物(提供疊氮基化的二金剛烷或三金剛烷)；腈(Ritter反應，在水解后提供胺化的二金剛烷或三金剛烷)；一氧化碳(Koch-Haaf反應，在水解后提供羧基化的二金剛烷或三金剛烷)；烯烴(在去質(zhì)子化后提供烯基化的二金剛烷或三金剛烷)；和芳族試劑(在去質(zhì)子化后提供芳基化的二金剛烷或三金剛烷)。與開鏈烷基系統(tǒng)(例如叔丁基，t-cumyl和環(huán)烷基系統(tǒng))的反應類似地發(fā)生反應。由于在SN1反應條件下，金剛石形化合物的叔(橋頭)碳比仲碳有顯著更高的反應性，在叔碳處的取代是有利的。SE2-類反應通過5-配位碳陽離子中間體的C-H鍵的親電子取代)包括，例如，下述反應用氘化的過酸(辦如,DF-SbFs或DS03F-SbF5)處理后的氫-氘交換；在有過酸(例如，CF3S03H)存在下，用硝鏘離子鹽(例如N02+BF「或N02+PF6)處理后的硝化；例如，與Cl2+AgSbF6反應后的卣化；在Friedel-Crafts條件下，橋頭碳的烷基化(即，SB2-類cy烷基化)；在Koch反應條件下的羧基化；和在SE2-類cr羥基化條件下的氧合(辨舟，使用分別包含&02+或H(V的過酸催化劑的過氧化氫或臭氧)。在圖5中顯示了某些代表性的SE2-類反應。在那些SN1和SE2反應中，SKl-類反應最常用于金剛石形化合物的衍生。但是，這樣的反應會生成主要在叔碳處取代的衍生物。在正碳離子工藝中在金剛石形化合物仲碳處的取代是不容易的，因為離子工藝中仲碳比橋頭位置(叔碳)有顯著更低的反應性。與離子工藝可得到的相比，自由基反應會提供制備指定金剛石形化合物的更大數(shù)目的可能異構體的方法。但是，產(chǎn)生的復雜產(chǎn)物混合物和/或異構體通常難以分離。圖6顯示了制備溴化的二金剛烷或三金剛烷衍生物的一些代表性途徑。單-和多-溴化的金剛石形化合物在金剛石形化合物的衍生化學中是一些最通用的中間體。這些中間體用于，例如，Koch-Haaf，Ritter，和Friedel-Crafts烷基化/芳基化反應。通過2種不同的一般途徑，制備溴化的金剛石形化合物。一種包含在有或沒有路易斯酸BBr3-AlBr3)催化劑存在下，用元素溴直接溴化二金剛烷或三金剛烷。另一種包含用氫溴酸對羥基化的二金剛烷或三金剛烷的取代反應。二金剛烷或三金剛烷的直接溴化是高度選擇性的，導致在橋頭Gf又)碳處的取代。通過催化劑和條件的適當選擇，可以將l、2、3、4或多個溴依次導入分子，都在橋頭位置。不使用催化劑時，單-溴衍生物是主要產(chǎn)物，形成小量高級溴化產(chǎn)物。但是，通過使用合適的催化劑，可以分離二-、三-、四-、五-和高級溴化物衍生物，作為溴化的主要產(chǎn)物(辨如，向溴反應混合物中加入不同摩爾比的溴化硼和溴化鋁的催化劑混合物)。典型地，在密閉試管中，在高溫合成四溴或更高級溴衍生物。通常如下進行金剛石形化合物的溴化反應將反應混合物導入冰或冰水中，向冰混合物中加入適當量的氯仿或乙醚或四氯化碳。通過在真空下蒸餾和加入固體二硫化鈉或硫氫化鈉，去除過量的溴。分離有機層，用氯仿或乙醚或四氯化碳萃取含水層另外2-3次。然后合并有機層，用含水碳酸氫鈉和水洗滌，最后干燥。為了分離溴化的衍生物，在真空下去除溶劑。典型地，通過在氧化鋁或硅膠上進行柱色語，使用標準的洗脫條件(辨如，用石油醚、正己烷、或環(huán)己烷或它們與乙醚的混合物洗脫)純化反應混合物。當難以進行正常的柱色謙和/或?qū)Ψ浅Ｎ⒘康奈镔|(zhì)進行反應時，使用制備氣相色語(GC)或高效液相色諳(HPLC)進行分離。與溴化反應類似，氯化或光氯化(photochlorinate)二金剛烷和三金剛烷，以提供金剛石形化合物的許多單-、二-、三-或甚至更高級的氯化衍生物。圖7顯示了合成氯化的金剛石形衍生物的一些代表性途徑。圖8顯示了合成羥基化的二金剛烷或三金剛烷的一些代表性途徑。用^羥基酞酰亞胺和在醋酸中的二元共催化劑處理后，也可以實現(xiàn)對二金剛烷或三金剛烷的直接羥基化。羥基化是為了進一步衍生而激活金剛石形化合物核的一種非常重要的途徑，例如在酸性條件下產(chǎn)生金剛形化合物碳陽離子，其經(jīng)歷SJ反應，提供各種金剛石形衍生物。另外，羥基化的衍生物是非常重要的親核試劑，可以用于生產(chǎn)各種金剛石形衍生物。例如，在標準條件下酯化羥基化的衍生物，例如與活化的酸衍生物反應。通過適當烷基卣化物的親核取代，對羥基化的衍生物進行制備醚的烷基化。除了從上述原料直接分離的親本金剛石形化合物或取代的金剛石形化合物以外，上述3種核心衍生物(羥基化的金剛石形化合物和卣化的、尤其溴化的和氯化的金剛石形化合物)最常用于二金剛烷或三金剛烷的進一步衍生，例如在叔碳處羥基化的和囟化的衍生物是形成金剛石形化合物碳陽離子的非常重要的前體，其會經(jīng)歷sa反應，提供許多金剛石形衍生物，這歸因于溴化物或氯化物或醇的三代性質(zhì)和在隨后的反應中缺少骨架重排。下面給出了實例。圖9顯示了從羥基化的或溴化的二金剛烷或三金剛烷開始，合成羧基化的金剛石形化合物的一些代表性途徑，例如Koch-Haaf反應。應當指出，對于大多數(shù)情況，使用羥基化的前體會得到比使用溴化的二金剛烷或三金剛烷更好的產(chǎn)率。例如，水解后，從羥基化的衍生物與甲酸的反應可以得到羧基化的衍生物。通過活化(例如，轉(zhuǎn)化成?；?和隨后暴露于適當醇，可以進一步酯化羧基化的衍生物。還原這些酯，以提供對應的羥基甲基二金剛烷或三金剛烷(被甲醇取代的二金剛烷或三金剛烷，D-CH20H)。通過羧基化衍生物的活化和與適當胺的反應，也可以進行酰胺形成。用還原劑(辨如，氫化鋁鋰)還原金剛石形羧酰胺，提供對應的氨基曱基金剛石形化合物(被曱基胺取代的二金剛烷或三金剛烷，D-CH2NH2)。圖10顯示了合成酰胺化的金剛石形化合物的一些代表性途徑，例如從羥基化的或溴化的金剛石形化合物開始的Ritter反應。與Koch-Haaf反應類似地，在大多數(shù)情況下，使用羥基化的前體會獲得比使用溴化的金剛石形化合物更好的產(chǎn)率。在堿水解后，酰胺化的金剛石形化合物轉(zhuǎn)化成氨基衍生物。在大多數(shù)情況下，通過將氯化氫氣體導入胺化的衍生物溶液，將氨基金剛石形化合物不經(jīng)純化地進一步轉(zhuǎn)化成氨基金剛石形氫氯化物。氨基金剛石形化合物是一些非常重要的前體。通過還原硝化的化合物也可以制備它們。圖11顯示了合成硝基金剛石形衍生物的一些代表性途徑。在高溫和高壓下，在有冰醋酸存在下，用濃硝酸硝化金剛石形化合物。還原硝化的金剛石形化合物，以提供對應的氨基衍生物。對于有些情況，如果需要，又將氨基金剛石形化合物氧化成對應的硝基衍生物。通過在有曱酰胺存在下加熱它們，并隨后水解得到的酰胺，也可以從溴化的衍生物合成氨基衍生物。與羥基化的化合物類似地，?；蛲榛被饎偸位衔?。例如，氨基金剛石形化合物與活化的酸衍生物的反應生成對應的酰胺。典型地，通過在有還原劑(辨如，氫化鋁鋰)存在下，使胺與適當?shù)暮驶幕衔锓磻M行烷基化。氨基金剛石形化合物與氨基曱酸酯(例如適當取代的乙基^芳基磺?；被姿狨?在熱甲苯進行縮合反應提供例如，舲芳基磺酰基-"-金剛石形脲。圖12顯示了合成烷基化的、鏈烯基化的、炔基化的和芳基化的金剛石形化合物的一些代表性途徑，例如Friedel-Crafts反應。通過在有AlBn存在下，使溴化的金剛石形化合物與乙烯反應，隨后用氫氧化鉀(等)去溴化氫，合成乙烯基化的金剛石形衍生物。在標準的反應條件(辨如，3-氯過苯甲酸)下，將乙烯基化的化合物轉(zhuǎn)化成對應的環(huán)氧化物。乙烯基化的金剛石形化合物的氧化切割(辦如，臭氧分解)提供相關的醛。通過在有AlBr3存在下，使溴化的金剛石形化合物與乙烯基溴反應，得到乙炔化的金剛石形衍生物。使用KOH或叔丁醇鉀將得到的產(chǎn)物去溴化氫，生產(chǎn)目標化合物。更多的反應可以說明用于功能化金剛石形化合物的方法。例如，在有硝錯離子四氟硼酸鹽(nitroniumtetrafl麗oborate)存在下，通過金剛石形化合物與聚(氟化氫)和吡啶(30%Py，70%HF)的混合物的反應，進行金剛石形化合物的氟化。在有氯化硫存在下，四氟化硫與金剛石形化合物反應，得到單-、二-、三-和甚至更高級的氟化的金剛石形化合物的混合物。通過氯、淡、或羥基金剛石形化合物的取代碘化，可以得到多典代金剛石形化合物。在有二甲基甲酰胺(DMF)中，溴化的衍生物與氫氯酸的反應將該化合物轉(zhuǎn)化成對應的羥基化的衍生物。可以將溴化的或碘化的金剛石形轉(zhuǎn)化成硫醇化的金剛石形化合物，例如，通過與硫代醋酸反應，形成金剛石形硫代乙酸酯，然后在堿性條件下去除乙酸酯基團。溴化的金剛石形化合物(辦余，D-Br)在有堿(辨^,三乙胺)存在下，與過量(10倍)的羥基烷基胺(辨如，HO-CH2CH2-NH2)回流加熱，得到金剛石形基氧基(diamondoidyloxy)烷基胺(A/如，D-0-CH2CH2-NH2)。在用醋酸酐和吡咬乙?；泛螅玫礁鞣NN-乙?；苌?。在兩極性質(zhì)子惰性溶劑(辨余，DMF)中用疊氮化納直接取代溴化的金剛石形化合物(辨如，D-Br)的反應得到疊氮基金剛石形化合物，例如,D-N3。通過用亞硫酰氯將金剛石形羧酸轉(zhuǎn)化成氯酐，然后與異煙酸或煙酸酰肼縮合，可以制備金剛石形羧酸酰肼(圖13)。通過在有過乙酸存在下金剛石形化合物的光氧化，隨后用鉻酸-石克酸混合物處理，可以合成金剛石形酮(diamondoidone)或"金剛石形氧化物"。使用例如LiAlH4，將金剛石形酮還原成在仲碳處羥基化的金剛石形醇(diamondoidol)。在有氯化氫存在下，金剛石形酮也發(fā)生與例如過量苯酚或苯胺的酸-催化的(HC1-催化的)縮合反應，形成2，2-雙(4-羥基苯基)金剛石形化合物或2，2-雙(4-氨基苯基)金剛石形化合物。用RCN(R-氫，烷基，芳基，等)處理金剛石形酮(辦如，D=0)，并用LiAlH,還原，產(chǎn)生對應的C-2-氨基甲基-d-D-0H，后者與C0C12或CSCl2—起在甲苯中加熱，產(chǎn)生下面式IV所示的衍生物(其中Z=0或S):<formula>seeoriginaldocumentpage42</formula>金剛石形酮與適當伯胺在適當溶劑中反應形成對應的亞胺。使用Pd/C作為催化劑，在約50。C,在乙醇中氫化亞胺，得到對應的仲胺。按照一般操作(參見，例如，H.W.Geluk和V.G.Keiser，OrganicSynthesis，53:8(1973)),曱基化仲胺產(chǎn)生對應的4又胺。通過例如將CH3I(過量)緩慢滴入約35"C的胺的乙醇溶液中季胺化叔胺，形成對應的季胺。在酸催化劑存在下，通過金剛石形化合物-C-2-螺環(huán)-C-3-diazirine在0-80。C溶液中的親核取代，制備金剛石形化合物C-2衍生物，C-2D-R'(R'-烷基，烷氧基，鹵素，0H，Ph，C00H，CH2COOH，NHCOCH3，CF3COOH)。如下制備N-亞磺酰基金剛石形化合物[D-(NSO)n，n=l，2，3，4，…]:通過使金剛石形化合物-HCl與S0Cl2在苯中回流約半小時至幾小時，得到單-、二-、三-、或更高級的N-亞磺?；饎偸窝苌铩Ｔ凇?95℃用HC0匪2處理D-Br和/或D-C1(重量比不大于1:2)，然后在<110℃用<20%HC1水解曱酰基氨基金剛石形化合物D-NHCHO,得到氫氯化氨基金剛石形化合物D-NH2HC1。通過金剛石形化合物二羰基氯或金剛石形化合物二乙?；扰c氨基烷基胺的反應，可以制備金剛石形二曱酰胺。例如，用在C5HsN-CsH6中的(CH3)2NCH2CH2CH2NH2處理D-(C0C1)2[來自SOCh和對應的二羧酸D-(C00H)2]，產(chǎn)生N，N，-雙(二甲氨基丙基)金剛石形二甲酰胺?？梢詮穆纫阴；被饎偸位衔锖虷OCH2CH2NR，R"制備氨基乙氧基乙?；被饎偸位衔?。因而，例如，將氨基金剛石形化合物D-冊2和在苯中的C跳C0C1加入在二甲苯中的(CH)322MCH2NCH2CHONa2，回流約IO小時，產(chǎn)生氨基乙氧基乙酰基氨基金剛石形化合物(R，=R"=CH3)。C-3D-OH和HCN的Ritter反應產(chǎn)生D-NH2;從金剛石形化合物和HCN制備D-NHCHO;金剛石形烴與腈的反應產(chǎn)生D-NHCHO和D-NH2;從腈和含有不飽和OH基團和SH基團的化合物制備氮雜金剛石形化合物，依此類推。羥基化的金剛石形化合物(辦如，D-OH)與COCh或CSCh反應產(chǎn)生金剛石形基氧羰基衍生物，鄉(xiāng)如，D-O-C(O)Cl或D-O-C(S)Cl，前者是生化合成中的重要阻斷基。圖14顯示了從D-NH2和D-CO冊2和對應的衍生物開始的代表性反應。圖15顯示了從D-P0Cl2和對應的衍生物開始的代表性反應。圖16顯示了從D-SH或D-S0C1和對應的衍生物開始的代表性反應。應當指出，本文所述的許多衍生僅僅是示例性的，并提供了本領域技術人員合成根據(jù)本發(fā)明的式I，Ia，II，和III的二金剛烷和三金剛烷衍生物的指南。實用性本發(fā)明的二金剛烷和三金剛烷衍生物顯現(xiàn)出可以用于治療、抑制和/或預防神經(jīng)學障礙的藥學活性。本發(fā)明的二金剛烷和三金剛烷類似物顯現(xiàn)出抗神經(jīng)學障礙的活性。因為二金剛烷和三金剛烷比單金剛烷更大，二金剛烷、三金剛烷和它們的衍生物的擴散性低于單金剛烷和它的對應衍生物。這會導致阻斷劑從離子通道中更緩慢的釋放。另外，取代二金剛烷結構上的2個氨基(而不是l個氨基)可以提高水溶性并降低脂溶性，這會提高分子的生物利用度。由于二金剛烷和三金剛烷具有剛性結構，它們會表現(xiàn)出優(yōu)良的生物利用度以及穿過血腦屏障的能力。本發(fā)明化合物的一種作用機理包括谷氨酸的調(diào)節(jié)。谷氨酸是腦中的主要神經(jīng)遞質(zhì)。谷氨酸能過度刺激會導致神經(jīng)元損傷和稱作興奮性中毒的病癥。興奮性中毒會導致神經(jīng)元鈣超載，且已經(jīng)牽涉神經(jīng)變性障礙例如阿爾茨海默氏病。谷氨酸會刺激許多受體，包括N-曱基-D-天冬氨酸(NMDA)受體。服DA受體由谷氨酸濃縮物激活。為了阻止過量流入，在靜止條件下，由1^++阻斷離子通道。谷氨酸對NMDA受體的過度興奮可能在阿爾茨海默氏病中起作用，因為谷氨酸在與學習和記憶有關的神經(jīng)途徑中起整合作用，且可能參與許多神經(jīng)學障礙，或受到許多神經(jīng)學障礙的影響。認為過量谷氨酸產(chǎn)生的興奮性中毒與在阿爾茨海默氏病中觀察到的神經(jīng)元細胞死亡有關。本發(fā)明的化合物可以用于選擇性地阻斷與谷氨酸的過度傳遞有關的興奮性中毒效應，同時仍然允許足夠的谷氨酸活化，以保持正常的細胞功能。例如，最近發(fā)現(xiàn)，1-氨基-3，5-二甲基單金剛烷(Namenda(美金剛)ForestPharmaceuticals,Inc.)可以有效地治療中度至重度阿爾茨海默氏病。許多研究已經(jīng)證實了美金剛治療的有效性，包括血管性癡呆患者的顯著改善，以及運動功能、認知和社會行為的顯著改善。但是，盡管單金剛烷例如金剛烷胺和金剛乙胺尚未表現(xiàn)出作為NMDA通道阻斷劑的巨大效能，本發(fā)明的二金剛烷和三金剛烷衍生物表現(xiàn)出這方面的改善，尤其是關于調(diào)節(jié)Ca++流入。在尋找具有類似的低親和力、非竟爭性抑制模式的新化學實體的臨床前試驗中，美金剛是原型比較物。美金剛在二十世紀60年代合成，盡管在二十世紀80年代末期之前，沒有認識到它作為NR抑制劑的主要作用方式。在這個時期，廣泛的臨床史已經(jīng)證實了美金剛具有一些效能，并具有微小的副作用[Rogawski，M.A.(2000)."Lowaffinitychannelblocking(uncompetitive)NMDAreceptorantagonistsastherapeuticagents—towardanunderstandingoftheirfavorabletolerability."AminoAcids19(1):133-49.;Lipton，S.A.(2006)."ParadigmshiftinneuroprotectionbyNMDAreceptorblockade:memantineandbeyond."NatRevDrugDiscov5(2):160-70.。該藥物發(fā)現(xiàn)的對比方案已經(jīng)證實了化合物的臨床前效用，其適用于在治療帕金森氏病的臨床中所追求的廣譜的神經(jīng)學障礙[Danysz，W.,C.G.Parsons,等.(1997)."AminoadamantanesasNMDAreceptorantagonistsandantiparkinsonianagents—preclinicalstudies."NeurosciBiobehavRev21(4):455—68.]，阿爾茨海默氏病[Lipton,S.A.(2005)."Themolecularbasisofrae歸ntineactioninAlzheimer'sdiseaseandotherneurologicdisorders:low-affinity,uncompetitiveantagonism."CurrAlzheimerRes2(2):155-65.],Rogawski，M.A.andG.L.Wenk(2003)."TheneuropharmacologicalbasisfortheuseofmemantineinthetreatmentofAlzheimer'sdisease."CNSDrugRev9(3):275-308.]，各種急性和慢性神經(jīng)學損傷[Lipton，S.A.(2004)."FailuresandsuccessesofNMDAreceptorantagonists:molecularbasisfortheuseofopen—channelblockerslikememantineinthetreatmentofacuteandchronicneurologicinsults."NeuroRx1(1):101-10.]，HIV-相關癡呆或HAD[AndersonER2004MemantineprotectshippocarapalneuronalfunctioninmuringehumaniirnnunodeficiencyvirustypeIencephalitisJNeurosci24:7194;Alisky，J.M.(2005)."CouldcholinesteraseinhibitorsandmemantinealleviateHIVdementia"JAcquirImmuneDeficSyndr38(1):113-4.;Kaul，M.，J.Zheng,等.(2005)."HIV-1infectionandAIDS:consequencesforthecentralnervoussystem."Cel1DeathDiffer12Suppl1:878-92.]，神經(jīng)病性疼痛[Parsons,C.G.(2001)."服DAreceptorsastargetsfordrugactioninneuropathicpain."EurJPharmacol429(1-3):71-8.〗，和物質(zhì)濫用[Danysz,W.,C.G.Parsons,等.(2002)."Amino-alkyl-cyclohexanesasanovelclassofuncompetitive聽Areceptorantagonists."CurrPharmPes8(10):835-43.]。令人感興趣地，盡管已經(jīng)用單金剛烷衍生物進行該搜索策略[LosiG2006"FunctionalinvitrocharacterizationofCR3394:AnovelvoltagedependentN-methyl-D-aspartate(NMDA)receptorantagonist"Neuropharmacol50:277.]，大多數(shù)工作已經(jīng)產(chǎn)生了各種缺少單金剛烷核的化學結構[[Parsons2001"NMDAreceptorsastargetsfordrugactioninneuropathicpain"EurJPharmacol429:71.;DanyszWandParsonsCG，2002"NeuroprotectivepotentialofionotrophicglutamatereceptorantagonistsNeurotoxRes4:119;PlanelIs-CasesR等.2002"AnovelN-methyl-D-aspartatereceptoropenchannelblockerwithinvivoneuroprotectantactivity"JPharmacolExpThera302:163.;BleichS等.2003"Glutamateandtheglutamatereceptorsystem:atargetfordrugaction"IntJGeriatrPsychiatry18:S33.;MuirKW2006"Glutamate-basedtherapeuticapproaches:clinicaltrialswith腳Aantagonists"CurrOpinPharmacol6:53〗。對為什么低親和力、非竟爭性NR拮抗劑是優(yōu)選的臨床候選物的機理性理解是許多試驗和辯論的主題。在最近的綜述中，討論了不少于8種機理[JohnsonJWandKote簡nskiSE2006"Mechanismofactionofmemantine"CurOpinPharmacol6:61〗。1.僅僅(或優(yōu)先)結合開放通道的能力；2.在更高的激動劑濃度時，更快或以更高的親和力抑制的趨勢；3.相對較低的抑制親和力；4.相對較快的解除阻斷動力學；5.相對較強的電壓依賴性；6.被一些、但不是全部受體捕獲的能力；7.在2個不同位點抑制的能力；8.和NMDAR亞型特異性，或缺少之。目前的試驗正在確定襯在NR孔內(nèi)的特定氨基酸殘基對受通道-結合抑制劑影響的關鍵功能的作用門控和脫敏作用[ChenN等.2004"SitewithinN-methy卜D-aspartatereceptorporemodulateschannelgating"MolPharmacol65:157;YuanH等.2005"ConservedstructuralandfunctionalcontrolofN—methyl-d-aspartatereceptorgatingbytransmembranedomainM3，，JBiolChem280:29708.;ThomasCG，等.2006"ProbingN-methyl-D-aspartatereceptordesensitizationwiththesubstituted-cysteineaccessibilitymethod"MolPharmacol.2006Apr;69(4):1296-303]。也有越來越多的證據(jù)證實NR孔中的2個結合位點，一個在孔腔或孔入口附近，第二個在孔內(nèi)深處，靠近選擇性濾膜附近，有證據(jù)證實抑制劑可以以不同的親和力和功能結果結合每一個[SobolevskyAandKoshelev1998"Twoblockingsitesofamino-adamantanederivativesinopenN-methyl-d-aspartatechannels"BiophysicalJ74:1305.;KashiwagiK，等.2002"ChannelblockersactingatN-methyl-D-aspartatereceptors:Differentialeffectsofmutationinthevestibuleandionchannelpore"MolPharmacol61:533;ChenH-SandUptonSA2005"PharmacologicalimplicationsoftwodistinctmechanismofinteractionofmemantinewithN-methyl-d-aspartate-gatedchannels"JPharmacolExpThera314:961;BolshakovKV等.2005"DesignofantagonistsforNMDAandAMPAreceptors，，Neuropharmacol42:144.]。本發(fā)明的化合物可以用于治療、控制和預防神經(jīng)學障礙，包括與NMDA受體的過多活性有關的那些。如果畫DA受體連續(xù)被谷氨酸激活，鈣的流入會增加，以產(chǎn)生增強的噪音。該噪音會顯著減少受體識別到達的相關信號的機會，并且認知和神經(jīng)元功能降低。下面的神經(jīng)學疾病和病癥涉及NMDA受體的過度興奮，因而可以用本發(fā)明的化合物治療。術語神經(jīng)學障礙包括許多疾病和病癥的集合，每種類型由許多子集組成?？梢杂帽疚乃鋈饎偼楹投饎偼檠苌镏委煛⒁种坪?或預防的優(yōu)選的神經(jīng)學障礙包括但不限于癲癇，發(fā)作性睡病，神經(jīng)變性障礙，疼痛和精神病學障礙。疼痛包括急性疼痛和慢性疼痛。急性疼痛是持續(xù)或預期持續(xù)較短時間(典型地小于l個月)的疼痛。慢性疼痛是在急性組織損傷消退之后持續(xù)超過l個月的疼痛，持續(xù)或復發(fā)超過3個月的疼痛，或與預期會持續(xù)的組織損傷有關的疼痛。疼痛可以包括神經(jīng)病性疼痛，包括其中本發(fā)明的化合物也可以用作其它止痛劑的輔助劑以及單獨施用的急性疼痛。神經(jīng)變性障礙可以包括阿爾茨海默氏病，帕金森氏病，中風，AIDS相關的癡呆，外傷性腦損傷(TBI),和亨廷頓氏舞蹈病。當腦的一部分的血液供給突然中斷時，或當腦血管破裂、血液流入腦細胞周圍的空間時會發(fā)生中風。當它們不再從血液接收氧和營養(yǎng)素時，或存在向腦內(nèi)或腦周圍的出血時，腦細胞會死亡。中風的癥狀包括突然的麻木或無力，突然的意識錯亂或說話障礙或理解語言障礙；突然的一眼或雙眼視覺障礙；突然的行走障礙、頭牽或喪失平衡或協(xié)調(diào)；或突然的不明原因的嚴重頭痛。通常，中風有3個治療階段預防，包括中風后立即治療，和中風后康復。最常見的用于預防或治療中風的藥物類別是抗血栓藥(抗血小板藥和抗凝血藥)和溶栓劑。中風經(jīng)常復發(fā)；約25%從首次中風康復的人會在5年內(nèi)再次發(fā)生中風。TBI的特征在于，由破壞腦的正常功能的對頭部的打擊或震動或貫穿性頭損傷造成。TBI的嚴重性可以是輕度的(僅僅導致精神狀態(tài)或意識的短暫變化)至重度的(其擴大的結果包括健忘和無意識或損傷后的健忘)。腦損傷后可能發(fā)生嚴重的神經(jīng)變性，這被認為是以雙相性方式發(fā)展，該雙相性方式包括初期的機械損傷，然后是漸進性繼發(fā)壞死。外傷性腦損傷的癥狀包括，影響思考、感覺、語言和/或情感的功能變化。精神病學障礙可以包括物質(zhì)濫用。物質(zhì)濫用可以包括藥物濫用和/或酒精濫用。癲癇是一種復發(fā)的、突發(fā)性大腦功能障礙，其特征在于改變的意識、運動活動、知覺現(xiàn)象的突然的、短暫的發(fā)作，或大腦神經(jīng)元的過度放電引起的不適當行為。發(fā)作性睡病是一種復發(fā)性障礙，其特征在于絕對睡眠小時的病理性增加，通常大于25%。參見，例如，Xie等.，GABABreceptor-mediatedmodulationofhypocretin/orexinneuronesinmousehypothalamus.JPhysiol,2006，已經(jīng)證實，NMDA響應性細胞參與發(fā)作性睡病。在第一次癥狀出現(xiàn)后10-15年，才確定地診斷出發(fā)作性睡病。發(fā)作性睡病不能治愈。這些疾病可以分成2組。在一組中，如果發(fā)展經(jīng)過整個過程，會不可避免地造成癡呆；認為它們是影響腦的病癥，主要地或排它地，例如阿爾茨海默氏病，亨廷頓氏舞蹈病，和帕金森-癡呆復征。其它疾病會或不會造成癡呆，這取決于腦是否受到影響或如何受到影響。實例是具有門腔靜脈腦病的肝病，代謝性病癥如曱狀腺機能減退，或傳染病如梅毒或獲得性免疫缺陷綜合征。癡呆是一種臨床綜合征，可以由許多影響腦的病理狀態(tài)造成。這些病理狀態(tài)可以分成主要在腦中出現(xiàn)的那些(例如阿爾茨海默氏病)和在腦外出現(xiàn)并隨后影響腦的那些。已知某些慢性病毒性疾病(例如人免疫缺陷病毒)會高頻率地造成癡呆。硫胺素缺乏會造成Wernicke-Korsakoff腦病，后者可以造成Korsakoff癡呆。硫胺素缺乏是一種在酒精中毒、惡性妊娠嘔吐、抑郁癥或發(fā)生該缺乏的任意其它病癥的背景下發(fā)現(xiàn)的可預防的營養(yǎng)缺乏。該根本狀態(tài)的控制可以阻止、并有時逆轉(zhuǎn)心血管起源的癡呆。高血壓、尤其嚴重的高血壓是癡呆的最常見原因之一。其它原因是沒有高血壓的動脈粥樣硬化和動脈硬化，血管炎和來自心臟或血管系統(tǒng)的其它地方的血栓。心臟疾病也會通過大腦缺血和缺氧(由于心臟功能的急性或間歇性病癥)的單次或重復發(fā)作而產(chǎn)生癡呆。阿爾茨海默氏病是所有癡呆疾病中最常見的。其它癡呆疾病包括基底神經(jīng)節(jié)疾病(例如帕金森氏病和亨廷頓氏舞蹈病)，小腦疾病(小腦和脊髓小腦變性，橄欖體腦橋小腦變性)和運動神經(jīng)元疾病(肌萎縮側(cè)索硬化)。藥物制劑通常，本發(fā)明的化合物是以治療有效量，通過這些化合物的任何可接受給藥方式施用。所述的化合物可以通過多種途徑給藥，包括但不限于口服，腸胃夕卜(例如，皮下，硬膜下，靜脈內(nèi)，肌肉內(nèi)，鞘內(nèi)，腹膜內(nèi)，腦內(nèi)，動脈內(nèi)，或病灶內(nèi)的給藥途徑)，表面，鼻內(nèi)，局部(例如，外科應用或外科栓劑)，直腸，和肺(例如，氣霧劑，吸入劑或散劑)。所以，這些化合物作為可注射的和口服的組合物都是有效的。優(yōu)選地，化合物可以通過口服途徑給藥。也優(yōu)選地，化合物可以通過非腸道途徑給藥?；衔锟梢酝ㄟ^輸注或者一次性推注連續(xù)給藥。更優(yōu)選地，化合物通過靜脈內(nèi)給藥。這樣的組合物是以制藥領域中熟知的方式制備。本發(fā)明的化合物(即活性成分)的精確量將依賴于多個因素，例如疾病的嚴重性，即待治療的病癥或疾病，對象的年齡和相對健康情況，所用化合物的效能，給藥的途徑和形式，和其他因素。這樣的化合物的毒性和治療功效可以通過標準藥學方法在細胞培養(yǎng)物或?qū)嶒瀯游镏袦y定，例如，測定LD50(對群體的50%致死的劑量)和ED50(對群體的50%治療有效的劑量)。毒性和治療效果之間的劑量比例為治療指數(shù)，它可以表示為比例LD50/ED50。具有大治療指數(shù)的化合物是優(yōu)選的。從細胞培養(yǎng)試驗和動物研究得到的數(shù)據(jù)可以用于配制一定范圍的人和其它動物患者使用的劑量。這樣的化合物的劑量優(yōu)選地位于循環(huán)濃度范圍內(nèi)，該范圍包括EDs。，并且毒性很小或沒有毒性。劑量可以在該范圍內(nèi)根據(jù)所用劑型和給藥途徑而變化。對于本發(fā)明方法中使用的化合物，治療有效劑量首先可以從細胞培養(yǎng)試驗進行估計。根據(jù)細胞培養(yǎng)測定，劑量可以在動物模型中配制，達到包括ICs。在內(nèi)的循環(huán)血漿濃度范圍(即，達到癥狀半數(shù)最大抑制作用時的試驗化合物濃度)。這樣的信息可以用于更精確地測定人體中的有效劑量。血漿水平可以通過如高效液相色譜測定。本發(fā)明的化合物的有效血液水平優(yōu)選大于或等于40ng/ml。施用給患者的藥物組合物的量應根據(jù)給藥的物質(zhì)、給藥目的例如預防或治療，患者狀態(tài)、給藥方式等改變。在治療應用中，組合物以足以治愈或者至少部分阻止疾病的癥狀及其并發(fā)癥的量施用給已患病的患者。足以完成這種目的的量定義為"治療有效劑量"。此用途的有效量依賴于治療的疾病狀況、以及主治醫(yī)生的判斷，后者依賴于多種因素，例如炎癥的嚴重性，患者的年齡、體重和一般狀況等。施用給患者的組合物是上述的藥物組合物形式。這些組合物可以通過常規(guī)滅菌技術滅菌，或者可以無菌過濾。所得水溶液可以原樣包裝備用或冷凍干燥，冷凍干燥制劑在給藥之前與無菌含水載體混合?；衔镏苿┑膒H—般應介于3-11，更優(yōu)選5-9，最優(yōu)選7-8。應理解，某些上述賦形劑、載體或穩(wěn)定劑的使用，會導致藥物鹽的形成?；钚曰衔镌趯拕┝糠秶鷥?nèi)有效，并且一般以藥學或治療有效量給藥。本發(fā)明的化合物的治療劑量根據(jù)例如治療的特定用途、化合物的給藥方式、患者的健康和狀況和主治醫(yī)師的判斷而改變。例如，對于口腔給藥，劑量一般應在約5mg-約300mg/天的范圍內(nèi)，優(yōu)選約100mg-約200mg/天。對于靜脈內(nèi)給藥，劑量一般應在約O.5mg-約50mg/kg體重的范圍內(nèi)，優(yōu)選約2mg-約20mg/kg體重。有效劑量可以從在體外或動物模型試驗系統(tǒng)得到的劑量一反應曲線外推。通常，醫(yī)生應施用所述的化合物，直至劑量達到希望的效果。當作為藥物使用時，本發(fā)明的化合物經(jīng)常以藥物組合物的形式給藥。本發(fā)明還包括藥物組合物，它含有活性成分，一種或多種本發(fā)明的上述化合物，結合的一種或多種藥學可接受的載體或賦形劑。使用的賦形劑一般是適合人對象或其他哺乳動物給藥的賦形劑。在制備本發(fā)明的組合物時，活性成分通常與賦形劑混合、用賦形劑稀釋或封閉在載體內(nèi)，它可以是膠嚢、小藥嚢、紙或其他容器的形式。當賦形劑充當稀釋劑時，它可以是固體、半固體或液體物質(zhì)，它充當活性成分的賦形劑、載體或介質(zhì)。所以，所述的組合物可以是片劑、丸劑、散劑、錠劑、小藥嚢、扁嚢劑、酏劑、懸浮液、乳劑、溶液劑、糖漿劑、氣霧劑(作為固體或在液體介質(zhì)中)、含有例如至多10重量％的活性化合物的軟膏劑、軟和硬明膠膠嚢、栓劑、無菌注射溶液和無菌包裝散劑的形式。在制備制劑時，可能需要在與其他組分混合之前研磨活性化合物，達到適當粒徑。如果活性化合物基本上不溶，通常研磨至小于200目的粒徑。如果活性化合物基本上可溶于水的，粒徑一般通過研磨進行調(diào)整，提供在制劑中基本上均勻的分布，例如約40目。適當賦形劑的一些實例包括乳糖，葡萄糖，蔗糖，山梨糖醇，甘露糖醇，淀粉類，阿拉伯膠，磷酸鈣，藻酸鹽，黃芪膠，明膠，硅酸鉤，微晶纖維素，聚乙烯吡咯烷酮，纖維素，無菌水，糖漿和甲基纖維素。制劑可以另外含有潤滑劑例如滑石粉，硬脂酸鎂和礦物油；潤濕劑；乳化劑和助懸劑；防腐劑例如羥基苯甲酸甲酯和羥基苯曱酸丙酯；甜味劑；和矯味劑。本發(fā)明的組合物可以進行通過本領域已知的方法配制，以便在給患者施用后提供活性成分的快速、持續(xù)或延遲釋放。藥物組合物中活性化合物的量及其單位劑型可以根據(jù)特定應用、引入的方式、具體化合物的效能和所需濃度而變化或廣泛調(diào)整。術語"單位劑型"是指物理上離散的單元，它適合作為人體對象和其他哺乳動物的單位劑量，各單元含有計算產(chǎn)生預期治療效果的預定量的活性物質(zhì)，以及適當?shù)乃帉W賦形劑。治療活性化合物的濃度可以從約0.5mg/ml至500g/ml。優(yōu)選地，化合物可以在適當惰性載體中配制用于非腸道給藥，例如無菌生理鹽水溶液。例如，化合物在載體溶液中的濃度一般在約l-100mg/ml。給藥的劑量應根據(jù)給藥途徑來決定。優(yōu)選的給藥途徑包括非腸道或靜脈內(nèi)給藥。治療有效劑量是有效地產(chǎn)生顯著的甾族化合物縮減(tapering)的劑量。優(yōu)選地，該量足以在受試者中產(chǎn)生統(tǒng)計學上顯著量的甾族化合物縮減。例如，為了制備固體組合物例如片劑，將主要的活性成分與藥學賦形劑混合，形成含有本發(fā)明化合物的均勻混合物的固體制劑組合物。當提及這些制劑組合物是均勻的時，是指活性成分均勻地分散在整個組合物中，使該組合物可以容易地相等地再分為有效單位劑型，例如片劑、烷基和膠嚢。該固體制劑隨后再分為上述類型的含有例如0.1至約500mg本發(fā)明活性成分的單位劑型。本發(fā)明的片劑或丸劑可以被包衣或化合，得到提供延長作用的優(yōu)點的劑型。例如，片劑或丸劑可以含有內(nèi)劑量組分和外劑量組分，后者是前者外部的包封形式。兩種組分可以由腸溶層分開，后者發(fā)揮在胃內(nèi)抵抗崩解的作用，并且允許內(nèi)部組分完整進入十二指腸或延遲釋放。許多材料可以用于這樣的腸溶層或包衣，這樣的材料包括多種多聚酸(polymericacid)，和多聚酸與紫膠、鯨蠟醇和醋酸纖維素等的混合物。其中可以摻混本發(fā)明的新組合物用于口服或注射給藥的液體形式包括水溶液，適當矯味的糖漿劑，水或油混懸劑，和含有可食用油(例如玉米油、棉籽油、椰子油或花生油)的矯味乳劑，以及酏劑和類似的藥學載體。糖漿劑是優(yōu)選的。吸入和吹入用的組合物包括在藥學可接受的、水性溶劑或有機溶劑或其混合物中的溶液劑和混懸劑，和散劑。液體或固體組合物可以含有上述適當?shù)乃帉W可接受的賦形劑。組合物可以通過口服或鼻呼吸途徑給藥，來實現(xiàn)局部或全身作用。在優(yōu)選藥學可接受溶劑中的組合物可以用惰性氣體噴霧。噴霧溶液可以直接從噴霧裝置吸入，或者噴霧裝置可以連接在面具罩或間歇性正壓呼吸機上。溶液劑、混懸劑或散劑組合物可以給藥，優(yōu)選從以適當方式輸送制劑的裝置經(jīng)口服或經(jīng)鼻給藥。本發(fā)明的化合物可以以持續(xù)釋放形式給藥。持續(xù)釋放制劑的適當實例包括含有蛋白的固體疏水聚合物的半滲性基質(zhì)，該基質(zhì)是有形制品的形式，例如，薄膜或微嚢。持續(xù)釋放基質(zhì)的實例包括聚酯，水凝膠(例如,如,Langer等,J,BiomedMater.Res15:167—277(1981)和Langer，Chem.Tech12:98-105(1982)所述的聚(2-羥基乙基-甲基丙烯酸酯)或聚(乙烷氧基)，或聚(乙烯基醇))，聚丙交酯(美國專利3,773,919)，L-谷氨酸和Y乙基-L-谷氨酸酯的共聚物(Sidman等，Biopolymers22:547-556，1983),非降解性乙烯乙酸乙烯酯(Langer等，如上)，可降解的乳酸-羥乙酸共聚物例如LUPR0NDEPOT(即，由乳酸-羥基乙酸共聚物和醋酸亮丙瑞林組成的可注射微球)，以及聚-D-(-)-3-羥基丁酸(EP133,988)。本發(fā)明的化合物可以以持續(xù)釋放形式給藥，例如儲庫注射劑，植入制劑或滲透泵，它可以以允許活性成分持續(xù)釋放的方式配制。用于持續(xù)釋放制劑的植入物是本領域熟知的。植入物可以用可生物降解的或不可生物降解的聚合物配制為，包括但不限于微球、厚片。例如，乳酸和/或羥乙酸的聚合物會形成宿主良好耐受的可蝕性聚合物。該植入物被置于接近蛋白沉積的位置(例如，與神經(jīng)變性障礙有關的淀粉樣沉積物的形成位置)，從而使活性劑在該位置的局部濃度相對于機體的其他位置有所增加。下列制劑實施例說明了本發(fā)明的藥物組合物。制劑實施例1制備含有下列成分的硬明膠膠嚢成分量(mg/膠嚢)活性成分30.0淀粉305.0硬脂酸鎂5.0將上述成分混合，并以340mg的量填充到硬明膠膠嚢中制劑實施例2采用下列成分制備片劑成分量(mg/膠嚢)活性成分25.0微晶纖維素200.0膠體二氧化硅010.硬脂酸5.0混合組分，壓制成片劑，每片重240mg。制劑實施例3制備含有下列組分的干粉吸入制劑成分重量％活性成分5乳糖95將活性混合物與乳糖相混合，將混合物加入干粉吸入器具中制劑實施例4如下制備片劑，每片含有30mg活性成分成分量(mg/膠嚢)活性成分30.0mg淀粉45.0mg微晶纖維素35.0mg聚乙烯吡咯烷酮4.0mg(作為10%水溶液)羧甲基淀粉鈉4.5mg硬脂酸鎂0.5mg滑石粉1.0mg共計120mg將活性成分、淀粉和纖維素通過20目美國篩，并徹底混合。將聚乙烯吡咯烷酮溶液與得到的粉末相混合，然后通過16目美國篩。在50℃至60℃干燥這樣生產(chǎn)的顆粒，通過16目美國篩。然后，將預先通過30目美國篩的羧曱基淀粉鈉、硬脂酸鎂和滑石粉加入到顆粒中，混合后，在制片機上壓制成片劑，每片重150mg。制劑實施例5如下制備膠嚢，每粒含有40mg藥物成分量(mg/膠嚢)活性成分40.0mg淀粉109.0mg硬脂酸鎂1.0mg共計150.0mg混合活性成分、纖維素、淀粉、硬脂酸鎂，通過20目美國篩，以150mg的量裝入硬明膠膠嚢。制劑實施例6如下制備栓劑，每劑含有25mg活性成分成分量活性成分25mg飽和脂肪酸甘油酯加至2,000mg使活性成分通過60目美國篩，懸浮于預先使用必要的最小熱量融化的飽和脂肪酸甘油酯中。然后，將混合物傾入標稱2.0g容量的栓劑才莫具中，冷卻。制劑實施例7如下制備懸浮液，每5.0ml劑量含有50mg藥物成分量活性成分50.0mg黃胞膠4.0mg羧曱基纖維素鈉(11%)微晶纖維素(89%)50.0mg蔗糖1.75g苯甲酸鈉10.0mg矯味劑和著色劑適量(q.v.)純化水加至5.0ml混合藥物、蔗糖和黃胞膠，通過IO目美國篩，然后與預先制備的微晶纖維素和羧甲基纖維素鈉水溶液相混合。用一些水稀釋苯甲酸鈉、矯味劑和著色劑，并在攪拌下加入。然后加入足量的水達到需要的體積。制劑實施例8如下制備硬明膠片劑，每片含有15mg活性成分成分量(mg/膠嚢)活性成分15.0mg淀粉407.0mg硬脂酸鎂3.0mg總計425.0mg混合活性成分、纖維素、淀粉和硬脂酸鎂，通過20目美國篩，以560mg的量裝入硬明膠膠嚢。制劑實施例9可以如下制備靜脈內(nèi)制劑成分量活性成分250.0mg等滲鹽水1GG0ml治療性化合物組合物通常置于具有無菌接近(access)口的容器中，例如，靜脈內(nèi)溶液袋或具有皮下注射針或類似的尖銳器械可穿透(pierceable)的塞子的小瓶。制劑實施例10可以如下制備表面制劑成分量活性成分1-10g乳化蠟30g液狀石蠟20g白軟石蠟to100g將白軟石蠟加熱至融化。將液狀石蠟和乳化蠟摻到一起，攪拌至溶解。加入活性成分，繼續(xù)攪拌至分散。然后將混合物冷卻成固體。制劑實施例11可以如下制備氣霧劑制劑使用下述方法，制備濃度為30.0mg/mL的候選化合物于0.5%碳酸氬鈉/鹽水(w/v)中的溶液A.制備O.5%碳酸氫鈉/鹽水儲備液100.0mL<table><row><column>成分</column><column>g/100.0mL</column><column>終濃度</column></row><row><column>碳酸氪鈉</column><column>0.5g</column><column>0.5%</column></row><row><column>鹽水</column><column>適量，補至100.0mL</column><column>適量，補至100%</column></row><table>操作:1.將0.5g碳酸氫鈉加入100mL容量燒瓶中。2.加入約90.0mL鹽水，超聲處理至溶解。3.適量鹽水補至10Q.0mL，徹底混合。B.制備30.0mg/mL候選化合物10.0mL<table><row><column>成分</column><column>g/10.0mL</column><column>終濃度</column></row><row><column>候選化合物</column><column>0.300g</column><column>30.0mg/mL</column></row><row><column>0.5%碳酸氫鈉/鹽水母液</column><column>適量，補至10.0mL</column><column>適量，補至100%</column></row><table>操作1.將O.300g候選化合物加入10.0mL容量燒瓶中。2.加入約9.7mL0.5%碳酸氫鈉/鹽水母液。3.超聲處理至候選化合物完全溶解。4.適量G.5%碳酸氫鈉/鹽水儲備液補至1G.QmL,徹底混合。在本發(fā)明的方法中采用的另一種優(yōu)選制劑使用透皮遞送裝置("貼劑")。這樣的透皮貼劑可以用于以受控制的量連續(xù)地或不連續(xù)地遞送本發(fā)明的化合物。用于遞送藥劑的透皮貼劑的構建和使用是本領域眾所周知的。參見，例如，1991年6月11日授權的美國專利號5，023，252，其在本文中為所有目的整體引作參考?？梢詷嫿ㄟ@樣的貼劑，用于連續(xù)地、脈動地或根據(jù)需要遞送藥劑。當希望或需要將藥物組合物導入腦中時，可以使用直接或間接的安置技術。直接技術通常包含將藥物遞送導管安置進宿主的心室系統(tǒng)，以繞過血腦屏障。在本文中為所有目的整體引作參考的美國專利號5,011,472中，描述了一種這樣的可植入的遞送系統(tǒng)，其用于將生物因子運輸?shù)缴眢w的特定解剖學區(qū)域。間接技術通常是優(yōu)選的，通常包含配制組合物，通過將親水藥物轉(zhuǎn)化成脂溶性藥物來提供藥物潛伏化。潛伏化通常如下實現(xiàn)封閉藥物上存在的羥基、羰基、硫酸根和伯胺基團，以賦予藥物更高的脂溶性，且對跨血腦屏障的運輸具有順從性。或者，親水藥物的遞送可以通過動脈內(nèi)輸注可短暫打開血腦屏障的高滲溶液來增強。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，化合物可以單獨地、作為化合物的組合或與抗-ot-4-抗體聯(lián)合地施用。本發(fā)明的化合物也可以與免疫抑制劑聯(lián)合施用，其中所述免疫抑制劑不是甾族化合物、抗-TNF組合物、5-ASA組合物、和其組合，其中所述免疫抑制劑、抗-TNF組合物和5-ASA組合物通常用于治療施用本發(fā)明化合物來治療的病癥或疾病。免疫抑制劑可以是硫唑嘌呤，6-巰基嘌呤，曱氨蝶呤或麥考酚酯(mycophenolate)。抗-TNF組合物可以是英夫利昔單抗。5-ASA劑可以是美沙拉秦或奧沙拉秦。當聯(lián)合給藥時，小化合物可以在與這些其它化合物或組合物相同的制劑中給藥，或者在單獨的制劑中給藥。當聯(lián)合給藥時，甾族化合物節(jié)省藥劑可以在其它化合物和組合物之前、之后或并行地給藥。本發(fā)明的藥物組合物適用于多種給藥系統(tǒng)。適用于本發(fā)明應用的制劑參見REMINGTON'SPHARMACEUTICALSCIENCES,MacePublishingCompany,Philadelphia,PA，17thed.(1985)。為了提高血清半衰期，化合物可以被包封、引入到脂質(zhì)體的腔內(nèi)，制備成膠體，或采用其他常規(guī)技術來延長化合物的血清半衰期。許多方法可用來制備脂質(zhì)體，例如，Szoka等在美國專利號4,235,871、4，501，728和4,837,028中所述的方法，它們各自在本文中為所有目的整體引作參考。提供了下面的合成和生物學實施例來解釋本發(fā)明，不應當了以任何方式理解為限制本發(fā)明范圍。實施例1:制備二金剛烷的羥基、氨基和氨酰基衍生物錄部分I.GC-MS儀器操作和分析方法通過氣相色譜-質(zhì)i瞽(GC-MS)，可以方便地檢測和分析金剛石形化合物和它們的大部分衍生物，以證實金剛形化合物的存在及其純度。適當?shù)腉C-MS系統(tǒng)包括連接到HP5973SeriesMSD(質(zhì)量選擇性檢測器)上的HP5890SeriesII色鐠。分析金剛石衍生物的詳鈿的GC-MS法1.柱細節(jié)和尺寸柱HP-5ms30Mx0.25mmID和0.25拜膜厚度。另外，我們也使用DB-1柱(15Mx0.25mmID,膜厚度為0.1同)，我們發(fā)現(xiàn)，AT-IHT15Mx0.25mmID、膜厚度0.1jim運行得甚至優(yōu)于DB-1柱。2。注射器溫度，注射提及和分裂比(splitratio)注射器溫度:320°C;注射體積0.2uL;不分裂或分裂3.載氣流遽流速1.2mL/min.4.烘箱程序150。C維持1min.,然后每分鐘升高10。C,至320°C;在320。C維持15min.5.檢測器溫度(如果進行分析，使用FID檢測)320'C轉(zhuǎn)移溫度6.MS條件分析模式EI模式；在50-550質(zhì)量范圍全掃描。不使用SIM。7.樣品制備條件將非常少的化合物溶于適當溶劑中。部分II.反應和產(chǎn)物分析二金剛烷的羥基化反應以制備羥基二金剛烷<formula>seeoriginaldocumentpage62</formula>方案1.二金剛烷醇的合成<table><row><column></column></row><row><column>試劑</column><column>來源/目錄號</column><column>分子量</column><column>量</column><column>摩爾</column><column>當量</column></row><row><column>二金剛烷ChevronTexaco/2010780</column><column>188.31</column><column>300g</column><column>1.59</column><column>1.0</column></row><row><column>N-羥基酞酰亞胺Aldrich/H53704</column><column>163.13</column><column>26.lg</column><column>0.59</column><column>0.1</column></row><row><column>Co(acac)2</column><column>Aldrich/22，712-9</column><column>257.15</column><column>2.04g</column><column>0.0079</column><column>0.005</column></row><row><column>醋酸</column><column>Aldrich/32009-9</column><column>60.05</column><column>2500mL</column><column></column><column>8.3V.</column></row><row><column>氧</column><column>Airgas</column><column>31.998</column><column>過量</column><column></column><column></column></row><table>一般程序向配備有機械攪拌器、回流冷凝器、溫度計和氣體進口的4升多頸反應器中裝入上表指定量的二金剛烷、y^羥基酞酰亞胺(NHPI)、Co(acac)2(乙?；徕?II))和醋酸。在75-100X:，在氧鼓泡氣氛下攪拌混合物約23小時，直到所有二金剛烷都溶解，產(chǎn)生澄清紅色溶液，在燒瓶中沒有任何可看到的固體。在反應過程中，按照前述加入其它部分(2份至3份)的NHPI和Co(acac)2。反應混合物的GCMS分析證實，二金剛烷單醇、二醇(二元醇)、和三醇(三元醇)在混合物中占主要比例，并且隨著GCMS指示增加的醇產(chǎn)率繼續(xù)反應，直到達到希望的產(chǎn)率，或直到GCMS分析指示不能增加目標產(chǎn)物的比例。然后，停止反應，使反應混合物冷卻至室溫。得到的反應混合物的GCMS分析證實了得到的反應混合物的的總離子色譜圖(TIC)，其證實了在混合物中存在二金剛烷羥基，如圖17所示。反應混合物冷卻至室溫(20'C)后，通過過濾去除沉淀的未反應的二金剛烷(即使存在，也非常少)，用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器(rotovap)濃縮紅色反應混合物，產(chǎn)生暗紅色油狀液體。將暗紅色油狀液體溶于二氯甲烷(DCM)。首先用水萃取反應混合物的DCM溶液3次。然后，用DCM回萃取合并的水層3次，合并DCM層。合并的DCM層經(jīng)Na2S0,干燥，過濾，和蒸發(fā)，產(chǎn)生暗褐色油，如下所述通過柱色譜將其純化和分離成一系列二金剛烷二元醇和少量極性產(chǎn)物。用rotovap濃縮水萃取物，得到稠密的紅色油。然后將該物質(zhì)溶于乙醇，加入脫色木炭，在室溫攪拌4小時。經(jīng)硅藻土過濾混合物，壓縮至干燥，產(chǎn)生無色油狀液體。然后將該物質(zhì)溶于DCM/THF(2:1)，置于大干燥的二氧化硅柱的頂部。用相同的溶劑混合物洗脫柱，去除少量低極性組分，然后用THF/乙醇(4:1)洗脫，收集三元醇。GC/MS:218，200，236(M+)。將來自DCM萃取物的上述粗品油狀混合物的一部分溶于DCM,在雙倍二氧化硅量上吸附，然后置于大硅膠干燥柱的頂部(在該情況下200g粗產(chǎn)物與400g二氧化硅混合，柱具有1.2Kg二氧化硅)。首先用DCM(2L)沖洗柱，然后用在DCM中的5-15%THF洗脫，產(chǎn)生含有二金剛烷酮、單醇和單-酮醇的低極性組分，以及有些其它未鑒別的產(chǎn)物迅速一起洗脫掉。然后，使用20-50%THF，實現(xiàn)二醇的洗脫。1，7-二醇首先洗脫，其次是1，4-/2，4-二醇混合物。如下進行1，7-二醇的進一步純化將6g低純度1，7-二醇樣品吸附到二氧化硅上，經(jīng)硅膠柱純化，首先用DCM(1L)洗脫，然后進行在DCM中的1-5%MeOH梯度。去除更高和更低R,斑點的雜質(zhì)，合并主要含有純產(chǎn)物斑點的級分，蒸發(fā)至干燥。<formula>seeoriginaldocumentpage63</formula>二金剛烷-l，7-二醇的分析Rf=O.42(DCM/THF，95:5)GC/MS:202(M-18+)NMR(CDC13，500MHz):53.9(s，2H)，2.25(m，4H)，1.9(s，2H)，1.55(m，IOH)，1.4(d，2H)13CNMR(CDC13，126MHz):572，49，45，42，40,36，32，31，27，25使用硅膠柱色譜，用10-20%THF/DCM洗脫，嘗試進一步分離2g2種密切相關的二元醇(1，4-和2，4-)。觀察到2種異構體的部分分離，使得主要含有上斑點和下斑點的級分能分別組合，并蒸發(fā)至干燥。認為上面的二醇是1，4-異構體，下面的斑點是2，4-異構體。用另一種非常細致(careful)的柱色譜得到非常小量的非常純的1，4_二醇。GC/MS:202，220(M+)。由于該分離的非常困難的性質(zhì)，收集和表征低純度1，4-和2，4-異構體。<formula>seeoriginaldocumentpage64</formula>二金剛烷-l，4-二醇的分析R嚴O.62(DCM/THF，80:20)GC/MS:202，220(M+)1HNMR(DMSO，500MHz):54.0(s，2H)，2.0(d,2H)，1.8(d，2H)，1.7(s,2H)，1.5(m，IOH)，1.1(d，2H)13CNMR(DMSO，126MHz):568，65，45，38，36，29<formula>seeoriginaldocumentpage64</formula>二金剛烷-2，4-二醇的分析R產(chǎn)O.53(DCM/THF，80:20)GC/MS:202，220(M+)1HNMR(DMS0，500MHz)(m)，δ4.3(s)，4.1(s)，2.0(m),1.8(s)，1.5(m),1.4(t),1.25(m)13CNMR(DMSO，126MHz):δ70,68,54,45,41,37,35，31，24如下進行含有酮、單醇、單-酮醇的低極性混合物的進一步純化將50g低極性混合物吸附到二氧化硅上，置于大硅膠柱的頂部。用DCM(100%)至DCM/THF(85/15)梯度洗脫洗脫柱。從該柱分離和收集一系列分離的樣品，鑒別含有二金剛烷酮、l-羥基二金剛烷、4-羥基二金剛烷的級分。在己烷梯度洗脫中使用0-10%MTBE,對一部分含有低極性組分的粗品混合物進行硅膠柱色鐠，得到純二金剛烷酮的樣品。<formula>seeoriginaldocumentpage65</formula>二金剛烷酮的分析R1=O.49(1%MeOH，在DCM中)GC/MS:202(M+)1HNMR(CDC13，500MHz):52.4(d，2H)，2.1(s2H),1.9(m，8H)，1.8(s，4H)，1.7(s，2H)13CNMR(CDC13，126MHz):5218，56，43，39.538，37.5，36.5，32，30，25下一種要從粗品混合物收集的可鑒別的樣品是在1位取代的單醇，伊，二金剛烷-l-醇。在己烷梯度洗脫中使用1-20%MTBE(甲基叔丁基醚)，從粗品混合物的其它嘗試的純化中經(jīng)二氧化硅柱純化含有l(wèi)-醇的粗品殘余物。所需化合物在10-15%MTBE被洗脫。蒸發(fā)任意的純級分，得到l-醇的白色固體。二金剛烷-l-醇的分析<formula>seeoriginaldocumentpage66</formula>R產(chǎn)O.40(己烷/MTBE，75:25)GC/MS:186，204(M+)HNMR(CDCL，500MHz):53.2(s，1H)，2.0(d，2H)，1.9(s，1H)，1.85(s，2H)，1.65(s，1H)，1.55(m，IOH)，1.3(m，2H)3CNMR(CDC13，126MHz):571，47，43，39.5,38，37.5，36.5，32，30,25下一種要從粗品混合物收集的可鑒別的樣品是在4位取代的單醇，伊，二金剛烷-4-醇。合并幾個含有來自前面柱的粗4-醇(6.5g)的批次，并吸附到二氧化硅(15g)上，置于硅膠柱上。使用于己烷中的2-10%MTBE梯度，沖洗更高R,的物質(zhì)。然后收集含有目標4-醇的級分，蒸發(fā)至干燥。樣品的GC-MS和NMR分析表明，仍然存在TLC不可見的顯著水平的雜質(zhì)。使用DCM中的0-1%MeOH進行梯度洗脫，進行進一步二氧化硅柱純化。合并所有純級分，蒸發(fā)至干燥，得到4-醇的白色固體。在質(zhì)子NMR光譜中仍然觀察到一些雜質(zhì)，但是尚沒有發(fā)現(xiàn)可以將它們與目標醇分離的溶劑系統(tǒng)。二金剛烷-4-醇的分析Rf＝O.36(1%MeOH，在DCM中)GC/MS:204(M+)在二金剛烷-4-醇之后，存在一系列密集洗脫斑點，認為它們含有酮醇異構體的混合物。合并含有來自原始柱的酮醇的級分，吸附到二氧化硅上，使用在己烷中的MTBE梯度進行純化。使梯度增加至20%MTBE，直到目標化合物開始洗脫。極性逐漸增加至50:50。得到的產(chǎn)物主要是酮醇與其它不溶雜質(zhì)的混合物。使用MeOH(0-2%)于DCM中的梯度洗脫，對合并的含有酮醇產(chǎn)物的級分進行進一步純化。分離出2種比以前更純的樣品。在GC-MS上分析，較小的樣品主要含有酮醇，較大的樣品是含有另一種更低[雜質(zhì)的酮醇。通過重力柱色譜不能分離不同的酮醇異構體。<formula>seeoriginaldocumentpage67</formula>二金剛烷酮醇的分析R尸O.34(1%MeOH，在DCM中)GC紙218(M+)，200;GC/MS:218(M+)，200'HNMR(CDC13,500MHz):53.2(s，1H)，2.5(m，1H)，2.4(s，1H)，2.25(d，2H)，1.75(m，12H)二金剛烷羥基的乙酰胺化以制備乙酰胺化得二金剛烷<formula>seeoriginaldocumentpage67</formula>方案2.乙酰胺化的二金剛烷的合成在室溫攪拌下，將7g羥基化的二金剛烷(單-和二-羥基混合物)溶于25mL乙腈(HPLC級)，將25mL濃硫酸緩慢加入混合物，從而通過反應加熱混合物(注意如果加入H2S0,過快，CH3CN會沸騰)。隨著反應的進行，混合物的顏色逐漸變深。攪拌混合物20小時(沉淀出大量固體后，混合物變成褐色)后，將混合物倒入200mL冰上。通過在真空室中抽吸，過濾水混合物，提供白色至米色固體，用水洗滌2次，然后風干，產(chǎn)生3g白色固體。GC-MS證實了高純度的l-和4-乙酰氨基二金剛烷異構體混合物，分子量為245。GC/MS:245(M+);GC/MS:245(M+)。用乙酸乙酯萃取上面的水溶液(400mL)3次(3x200mL)，合并3次的萃取物，得到淺黃色澄清溶液，用Na2S04干燥。Na2S04.xH20過濾后，在真空下，用rotovap將淺黃色乙酸乙酯溶液濃縮至干燥，產(chǎn)生3g油和固體混合物產(chǎn)物。粗產(chǎn)物的GC-MS分析表明，主要是含有微量單-乙酰氨基二金剛烷和其它雜質(zhì)的二-乙酰氨基二金剛烷，其可以通過用丙酮洗滌進一步純化。向另一部分水溶液(120mU中加入100mL水，用CH2Cl2萃取3次(3xl00mL)。然后用水反萃取合并的CH2C12萃取物3次(3x100mL),再經(jīng)Na2S04干燥。過濾后，用rotovap濃縮CH2Cl2溶液至干燥，產(chǎn)生米色固體，經(jīng)GC-MS證實是二-乙酰氨基二金剛烷。用CH2Ch萃取水溶液3次(3x100mL)。經(jīng)Na2S0,干燥合并的CH2C12萃取物。用rotovap去除溶劑，產(chǎn)生1.5g褐色液體。將10mL丙酮加入液體，沉淀出大量固體。過濾收集固體，用丙酮洗滌3次(3x5mL.注意過濾后，收集到670mg米色固體。固體的GC-MS分析證實是二-乙酰氨基二金剛烷，其經(jīng)曱醇和丙酮洗滌進一步純化，風干，得到白色固體，其也表征為純的二-乙酰氨基二金剛烷。GC/MS:302(M+);GC/MS:302(M+)。乙酰胺化的二金剛烷的羥基化,以制備胺化的二金剛烷<formula>seeoriginaldocumentpage68</formula>方案3.胺化的二金剛烷的合成向3g1-和4-乙酰氨基二金剛烷異構體混合物產(chǎn)物中加入23g二甘醇(沸點245。C)和2gNaOH固體(20-40目顆粒)。然后將混合物加熱至200。C,攪拌5小時(隨著反應的進行，溫度升高，混合物的顏色變成深暗紅色)。然后將反應混合物傾入100mL水中。進行過濾，收集不溶于水的固體，用大量水洗滌，在空氣中千燥，產(chǎn)生400mg固體產(chǎn)物。GC-MS分析證實了含有一些未反應的單-乙酰氨基二金剛烷的1-和4-氨基二金剛烷的形成。表明完全反應需要更長的時間。GC/MS:203(M+);GC/MS:203(M+)，186。同樣地，從1-乙酰氨基二金剛烷或1，6-二乙酰氨基二金剛烷開始，分別得到1-氨基二金剛烷或1，6-二氨基二金剛烷。GC/MS:203(M+);GC/MS:218(M+)。實施例2:使用三氯胺試劑制備4-氨基二金剛烷通過Cahill的方法(l),制備二金剛烷的4-氨基衍生物，其中氯化鋁-NCh加合物指導與二金剛烷的4位的結合。<formula>seeoriginaldocumentpage69</formula>方案4.4-氨基二金剛烷的合成該方法使用Kovacic開發(fā)的三氯胺試劑(2，3)，其以前已經(jīng)用于制備l-氨基二金剛烷(3，4)以及4-氨基二金剛烷(1)。材料(從SigmaAldrich訂購,除非另有說明)二金剛烷(99.9%),FW188.314，由ShenggaoLiu，ChevronTexaco分離二氯甲烷(HPLCgrade),購自FischerScientific1，2-二氯乙烷[107-06-2]，目錄號27,057-1三氯化鋁，F(xiàn)W133.34[7446-70-0],目錄號29,471-3NaOH(50%在水中，[1310-73-2]，目錄號41,541-3HC137%[7647-01-0〗，目錄號33,925-3無水Na2S0h顆粒[7757-82-6]，23，931-3用于制備三氯氨(NCL3)試劑的材料次氯酸鈣，Ca(0Cl)2，F(xiàn)W142.99[7778-54-3],目錄號21，138-9氯化銨，NH4C1，F(xiàn)W53,49[12125-02-9]，目錄號21，333-0氫氯酸(濃的)-見上HPLC水FischerScientific用于測量試劑的NCl3含量的試劑碘化鈉，95.5%[7681-82-5]，目錄號38,311-2硫代硫酸鈉，0.1N溶液[10102-17-7]，目錄號31,954-6制備三氯胺試劑的方法(從參考文獻(2)改進)1.將10g(0.07摩爾)Ca(OCl)2懸浮于20mLHPLC級水中，后者在配有冷凝器、冷卻的(KontesArticleNo.633070-0050)加料漏斗、在14/20接頭內(nèi)的溫度計和磁性攪拌棒的250mL3-頸圓底燒瓶(14/20磨口玻璃接頭)中。2.將燒瓶冷卻至冰浴溫度(約4'C)，加入30mL冷CH2C12。使用燒瓶和加料漏斗，在約4n，將2.2g(0.04摩爾)冊4C1于5mL濃HC1和15mLHPLC級水中的溶液經(jīng)30min緩慢加入燒瓶(加料速率=6滴/瓜^.)。在整個反應過程中，燒瓶內(nèi)的溫度計顯示40。F。出現(xiàn)亮黃色。3.當加料結束時，將反應混合物另外攪拌15min.，然后將燒瓶內(nèi)容物倒入125mL分液漏斗中。分離下面的亮黃色有機相，用HPLC水洗滌，經(jīng)無水Na2S04干燥。(將試劑保藏在冰浴溫度直至使用)。滴定三氯胺的方法1.將NCl3溶液的1.00mL等分試樣加入在50mL80%醋酸中的2g碘化鈉中。2.用0.100N硫代硫酸鈉溶液滴定5.00mL該溶液，以將釋放的碘還原成碘根。進行2種滴定#1需要5.25mL0.100N硫代石危酸鈉，#2需要5.30mL0.100N硫代硫酸鈉。制備4-氨基二金剛烷的方法(從參考文獻(l)改進)1.將1.00g(5.32mmol)二金剛烷溶于60mL干燥的1,2-二氯乙烷中，置于3-頸250mL圓底燒瓶(14/20磨口玻璃接頭)中，后者配有冷凝器、冷卻的加料漏斗(鄰二甲苯/干水，-29r)、&吹掃線/溫度計接頭和磁性攪拌棒，都置于隔離罩后面的含有鄰二甲苯/干冰的Dewar冷浴(-29匸)內(nèi)。2.隨著燒瓶冷卻(-29。C)，加入O.75g(5.5mmol)三氯化鋁，伴有緩慢的&吹掃。3.將25mL冷(-29'C)CHzCl2加入到5.32mL冷NCl3試劑(-29。C)CH2C12,并置于冷卻的(-29。C)加料漏斗中。將該冷NC1廣CH2Clr溶液經(jīng)2小時時間段逐滴緩慢加入到燒瓶中。4.使反應混合物達到-10。C(乙二醇/干水，-10.5匸)，并在該溫度攪拌1小時。5.然后，通過快速加入80mL冷(冰浴溫度)18%HCL，淬滅反應，并伴有快速的&吹掃(去除形成的Ch)。6.收集含水層，并使用60mLCH2Ch和60mL二乙醚洗滌一次。7.通過加入50%NaOH，將水溶液調(diào)至pH9，用各40mLCH2C12萃取3次，使用無水Na2S04干燥萃取物。8.在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器中去除溶劑，避光和氧，低溫保藏產(chǎn)物(白色固體)。產(chǎn)物產(chǎn)率是130mg。9.GCMS分析證實，產(chǎn)物是79%4-氨基二金剛烷(4-氨基二金剛烷的MS特征(l)),8%1-氨基二金剛烷，和13%氨基氯二金剛烷。更具體地，反應產(chǎn)物的GCMS數(shù)據(jù)提供了總離子色鐠圖，顯示出在5.32,5.41，和7.35min的GC峰，在5.32min洗脫的組分(79%)的質(zhì)譜證實它是4-氨基二金剛烷(M+=203m/z)。實施例3:1,6-二甲基-4-氨基二金剛烷的合成設計了2個合成途徑來合成1，6-二曱基-4-氨基-二金剛烷，如下面的方案5所示。途徑A<formula>seeoriginaldocumentpage72</formula>途徑B方案5.1，6-二曱基-4-氨基二金剛烷的合成與途徑B相比，按照途徑A進行，在二金剛烷的中間位置C-l和C-6處的選擇性二-溴化更容易控制，通常具有高產(chǎn)率。但是，最初嘗試通過途徑B合成目標產(chǎn)物，因為基于在頂端C-4位置對二金剛烷進行選擇性的單-溴化來合成4-溴二金剛烷的現(xiàn)有經(jīng)驗，預期途徑A中在1，6-二曱基二金剛烷的頂端位置C-4處的選擇性的單-溴化難以控制，產(chǎn)率不會令人滿意。因此，按照途徑B進行，生成十多克4-溴二金剛烷和十多克(10sofgrams)4-疊氮基二金剛烷。但是，在第三個反應步驟(方案1的步驟B3)中，遇到了未預料到的問題。當使4-疊氮基二金剛烷與純溴反應時，在認為最適合的條件下，在溴化反應過程中，消除了疊氮基。因此，通過途徑A進行合成。盡管通過5步法途徑A成功地合成了目標產(chǎn)物，途徑A的中間體1，6-二曱基二金剛烷的分離和純化難以進行，這是由于偶聯(lián)反應(曱基化)與1，6-二溴二金剛烷的2個溴的消除之間的竟爭。更多的細節(jié)如下所述。步驟1，1.6,—溴二金剛烷的合成<table><row><column>試劑</column><column>分子量</column><column>量</column><column>摩爾</column><column>Eq.</column></row><row><column>二金剛烷</column><column>188.3</column><column>10.0g</column><column>0.053</column><column>1</column></row><row><column>純溴</column><column>159.8</column><column>25.Oml</column><column>0.488</column><column>9.2</column></row><row><column>Na跳</column><column>104.06</column><column>50.0g</column><column>-</column><column>-</column></row><row><column>CHC13</column><column>117.91</column><column>100.Oml</column><column>-</column><column>-</column></row><row><column>Na2C03</column><column>105.99</column><column>50g</column><column>-</column><column>-</column></row><table>在劇烈攪拌下，將溴(25.0ml)逐滴加入在100ml三頸燒瓶內(nèi)的二金剛烷(10.Og，0.053摩爾)中，所述三頸燒瓶配有溫度計和通到Na2C03溶液的氣體出口，并在冰浴中冷卻。在約30min完成加料后，去掉冰浴。在約20。C攪拌反應混合物另外6h。然后加熱混合物，并回流24h。冷卻至室溫后，將混合物倒入冷凍的重亞硫酸氳鈉水溶液。加入CHCl3(40.0ml)，分離有機層。用CHC13(3x20ml)萃取水溶液。用水洗滌合并的CHCh溶液，用無水CaCl2干燥。在減壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生粗產(chǎn)物(21.24g)。從CHCh部分重結晶，產(chǎn)生無色晶體(8.30g，0.024mol)。濃縮母液，通過快速柱色語(硅膠；溶劑石油醚)分離混合物，得到另外0.35g1，6-二溴二金剛烷。產(chǎn)物l，6-二溴二金剛烷的總產(chǎn)率是47.4%。似272。C。IR(cm—1):2900(vs),2854(s)，1441(m),1286(m)，1068(m)，972，877(m)，795(m)，715(m)。^-NMR(CDC13，ppm):2.48(m，8H)，2.36(s，4H)，1.95(t，2H)，1.69(d，4H)。"C-畫R(CDC13,ppm):52.08，48.91，34.15,30.44。在圖18中，顯示了具有原子編號的1，6-二溴二金剛烷的晶體結構。表21，6-二溴二金剛烷的原子坐標(xl(H和等效各向同性位移參數(shù)(A2x103)。將U(eq)定義為正交化的Uij張量的痕跡的1/3。XyzU(eq.)Br(l)1818(1)1655(1)4984(1)56(1)C(l)3646(5)3646(5)5320(3)30(1)C(2)5730(5)3192(5)3192(5)30(1)C(3)5816(6)2710(6)3886(3)41(1)C(4)5086(6)4263(6)3132(3)43(1)C(5)2986(6)4746(6)3295(3)40(1)C(6)2918(5)5216(5)4529(3)31(1)C(7)3571(6)4169(6)6550(3)45(1)表3<table>complextableseeoriginaldocumentpage74</column></row><table><table><row><column>C(2)-C(3)-C(4)</column><column>109.2(3)</column></row><row><column>C(7)#l-C(4)-C(5)</column><column>108.9(4)</column></row><row><column>C(7)#l-C(4)-C(3)</column><column>109.0(3)</column></row><row><column>C(5)-C(4)-C(3)</column><column>110.3(3)</column></row><row><column>C(4)-C(5)-C(6)</column><column>109.9(3)</column></row><row><column>C(l)-C(6)-C(5)</column><column>111.6(3)</column></row><row><column>C(l)-C(6)-C(2)#l</column><column>107.2(3)</column></row><row><column>C(5)-C(6)-C(2)#l</column><column>110.3(3)</column></row><row><column>C(l)-C(7)-C(4)#l</column><column>108.9(3)</column></row><table>用于建立等效原子的對稱轉(zhuǎn)化:#1一x+l，一y+l，—z+1表41，6-二溴二金剛烷的各向異性位移參數(shù)(A2x103)。各向異性位移因子指數(shù)的形式是-2pi^2[h^2a*^2Ull+...+2hka*b*U12]<table><row><column></column><column>Ull</column><column>U22</column><column>U33</column><column>U23</column><column>U13</column><column>U12</column></row><row><column>Br(l)</column><column>45(1)</column><column>38(1)</column><column>85(1)</column><column>3(1)</column><column>12(1)</column><column>-14(1)</column></row><row><column>C(l)</column><column>30(2)</column><column>26(2)</column><column>34(2)</column><column>2(1)</column><column>6(1)</column><column>-3(1)</column></row><row><column>C(2)</column><column>32(2)</column><column>25(2)</column><column>32(2)</column><column>4(1)</column><column>2(1)</column><column>4(1)</column></row><row><column>C(3)</column><column>38(2)</column><column>41(2)</column><column>44(2)</column><column>-8(2)</column><column>7(2)</column><column>5(2)</column></row><row><column>C(4)</column><column>56(2)</column><column>53(3)</column><column>21(2)</column><column>-6(2)</column><column>7(2)</column><column>3(2)</column></row><row><column>C(5)</column><column>44(2)</column><column>44(2)</column><column>29(2)</column><column>0(2)</column><column>-8(2)</column><column>2(2)</column></row><row><column>C(6)</column><column>25(2)</column><column>31(2)</column><column>37(2)</column><column>1(2)</column><column>4(1)</column><column>1(1)</column></row><row><column>C(7)</column><column>47(2)</column><column>53(3)</column><column>37(2)</column><column>10(2)</column><column>18(2)</column><column>0(2)</column></row><table>表51，6-二溴二金剛烷的氳坐標(xl(T)和各向同性位移參數(shù)(A2x103)<table><row><column></column><column>X</column><column>y</column><column>z</column><column>U(eq)</column></row><row><column>H(2A)</column><column>6181</column><column>2188</column><column>5600</column><column>36</column></row><row><column>H(3A)</column><column>4992</column><column>1692</column><column>3678</column><column>49</column></row><row><column>H(3B)</column><column>7162</column><column>2421</column><column>3788</column><column>49</column></row><row><column>H(4A)</column><column>5119</column><column>3954</column><column>2338</column><column>52</column></row><row><column>H(5A)</column><column>2110</column><column>3765</column><column>3077</column><column>48</column></row><row><column>H(5B)</column><column>2539</column><column>5737</column><column>2816</column><column>48</column></row><row><column>H(6A)</column><column>1557</column><column>5509</column><column>4627</column><column>37</column></row><row><column>H(7A)</column><column>4006</column><column>3177</column><column>7031</column><column>54</column></row><row><column>H(8A)</column><column>2227</column><column>4454</column><column>6654</column><column>54</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpageX</column></row><table>通過普通方法，新制備Grignard試劑。在乙醚(200ml)中攪拌Mg(10g，0.4mol)和CH3I(13ml，0.2mol)。然后，在減壓下蒸發(fā)去除乙醚。在氮氣氛下，將l，6-二溴二金剛垸(10g，0.029mol)和新制備的Grignard試劑(33g，0.2mol)加入100ral無水CH2C12中。回流約48小時后，通過將混合物傾倒到冰上，淬滅反應，用CH2Ch萃取(5x300ml)。干燥合并的萃取物，并濃縮。然后，對混合物進行柱色譜(硅膠；溶劑石油醚)，但是所有甲基化的二金剛烷幾乎同時洗脫，表明柱色譜分離較差。因此，僅得到含有1,6-二甲基二金剛烷(5.30g)的混合物。R尸O.98(石油醚)。'H-NMR(CDC13,300MHz)5(ppm):2.07(d，/-13.00Hz，6H)，1.79(m，2H)，1.66(m，1H)，1.39(s，9H),0.91(s，6H)。13C-NMR(CDC13，75MHz)5(ppm):47.59，42.91，33.78，33.24，28.13，26.15.通過1，6-二溴二金剛烷與Grignard試劑的反應，成功地合成了1，6-二甲基二金剛烷。力-NMR證實，甲基(O.91ppm,s,6H)成功地結合到二金剛烷籠子上?；旌衔飸敽?，6-二甲基二金剛烷，1-曱基二金剛烷，l-甲基-6-溴二金剛烷，和二金剛烷，因為原則上，當1，6-二溴二金剛烷與Grignard試劑反應時，應當存在至少4種可能的產(chǎn)物(見下文)。3種產(chǎn)物(l，6-二曱基二金剛烷，1-曱基二金剛烷和二金剛烷)是類似的非極性化合物，因而，通過柱色譜難以分離它們。結果，決定不經(jīng)進一步純化甲基二金剛烷混合物，繼續(xù)進行下一個溴化反應。<formula>seeoriginaldocumentpage78</formula>1，6-二溴二金剛烷與Grignard試劑的一些可能的烷基化產(chǎn)物步驟31，6-二溴二金剛烷溴化物混合物的合成<table><row><column>試劑</column><column>量</column><column>分子量</column><column>摩爾</column><column>當量</column></row><row><column>1，6-二甲基二金剛烷混合物</column><column>5g</column><column>216.3</column><column>0.023</column><column>1.0</column></row><row><column>t-BuBr</column><column>4g</column><column>137</column><column>0.03</column><column>1.30</column></row><row><column>AlBr3</column><column>0.2g</column><column>263</column><column>0.0008</column><column>0.03</column></row><row><column>無水環(huán)己烷</column><column>50ml</column><column>84</column><column>-</column><column>-</column></row><table>將來自步驟2的含有1，6-二甲基二金剛烷(5.0g，0.023mol)的混合物溶于50ml無水環(huán)己烷中。然后，將卜BuBr(4g，0.03mol)加入溶液。在氬氣氛下，將AlBr3(0.1g)加入混合物，在約(TC攪拌約6小時。然后加入笫二批AlBf3催化劑(0.1g)。攪拌另外2小時后，通過將反應混合物傾倒入水水中，淬滅反應，隨后用CH2C12萃取(3x200ml)。干燥并濃縮合并的CH2Ch萃取物。從母液結晶出產(chǎn)物1，6-二曱基-2，4-二溴二金剛烷(2.5g，0.007mol)。R尸O.32(石油醚)。'H-醒(CDCU300MHz)5(ppm):2.63(d，83Hz，4H),2.27(s，5H)，2.04(m，3H)，1.62(m，4H)，1.05(m，6H)。13C-NMR(CDC13，75MHz)5(ppm):63.70，63.38,56.77，56.13，49.07，48.44，45.09，44.28，43.81，43.75，40.52，39.35，37.76，37.30，25.92，25.57。EI+:373[M+H]+.過濾和收集1，6-二曱基-2，4-二溴二金剛烷后，在減壓下，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)進一步濃縮母液。對濃縮的母液進行快速柱色譜(硅膠；溶劑:石油醚)，產(chǎn)生1,6-二曱基-2-溴二金剛烷和1，6-二曱基-4-溴二金剛烷與其它單-甲基化的二金剛烷溴化物的混合物(2.0g)，它們難以通過柱色譜分離。因此，沒有進一步純化曱基二金剛烷溴化物混合物，直接用于下一個反應步驟，以便生產(chǎn)許多化合物，希望分離每一種曱步驟4。1，6-二甲基-2，4-二疊氮基二金剛烷的合成<table><row><column>試劑</column><column>量</column><column>分子量</column><column>摩爾</column><column>當量</column></row><row><column>1,6-二甲基-2，4-二溴二金剛烷</column><column>1g</column><column>372</column><column>0.003</column><column>1.0</column></row><row><column>TMSA</column><column>1.8g</column><column>115</column><column>0.015</column><column>5.0</column></row><row><column>無水SnCl4</column><column>1ml</column></row><table>將1，6-二曱基-2，4-二溴二金剛垸(l.Og，0.003mol)溶于20ml無水CH2Ch中，然后將TMSA(1.8g，0.015mol)和無水SnCl4(1ml)加入溶液中。在氬氣氛下，將反應溶液加熱至回流約5小時。通過將反應混合物傾倒入冰水中，淬滅反應，隨后用CH2C12萃取(3x50ml)。在減壓下，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮合并的CH2Ch萃取物，收集l，6-二曱基-2，4-二疊氮基-二金剛烷。IR(KBr;cm1):2923(m)，2971(m),2095(s，-N3)。在2095cn^的強吸收表明疊氮基的存在。不經(jīng)純化，將它直接還原成二胺。步嚴J.入6-二甲基-2，4-二疊氮基二金剛烷的合成將上面的1，6-二甲基-2，4-二疊氮基二金剛烷混合物溶于20ml甲醇，隨后加入Pd/C(50mg)作為還原劑。在氫氣氛下攪拌混合物約12小時，然后不經(jīng)純化，在減壓下通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生1，6-二甲基-2,4-二氨基二金剛烷白色固體(200mg，0.0008mol)。Rf=O.17(MeOH:EA=l:3)。'H-NMR(CD3OD,300MHz)5(ppm):1.89(m，4H)，1.79(s，2H)，1.68(s，1H)，1.52(m，6H)，0.87(m，1H)，1.27(d，/-10.03Hz，8H),1.38(m，6H)。13C-NMR(CD30D，75MHz)<5(ppm):54.68，54.15,48.55，47.46,46.27，45.66，44.82，43.82，40.99，40.82，40.39，39.06,36.08，35.65，27.04，26.69。EI+:246[M]+。該產(chǎn)物是化合物的混合物，命名為MDT-9。圖19顯示了最終粗合成產(chǎn)物MDT-9的GC-MS總離子色譜圖(TIC)。步驟6,6-二甲基-—4甲基二會稱－疊氮基二金剛烷混合物合成以與上面步驟4所述的1,6-二甲基-2，4-二溴二金剛烷相同的方式，使1，6-二甲基-4-溴二金剛烷和1，6-二甲基-2-溴二金剛烷與它們的單-甲基化類似物的混合物反應。因此，得到了更多混合的二曱基或單曱基疊氮基二金剛烷衍生物，包括1，6-二曱基-2-疊氮基二金剛烷和1，6-二曱基-4-疊氮基二金剛烷。去除1，6-二甲基-2，4-二溴二金剛烷后，從1，6-二曱基二金剛烷混合物的溴化得到的混合物主要含有1，6-二甲基-4-溴二金剛烷、1，6-二曱基-2-溴二金剛烷和它們的單-曱基溴化物。不經(jīng)進一步純化，直接與TMSA反應。與TMSA反應后，通過硅膠上的柱色i瞽，分離來自反應混合物的4種化合物，通過IR分析，它們的特征都是具有疊氮基，這顯示了疊氮基在2095cii^附近的強特征吸收。TLC表明，每個級分僅有一個斑點，但是力-和13C-NMR波譜較復雜，因而認為每個級分仍然是混合物。基于初步的"C-NMR分析，將4個級分指定為1，6-二甲基-4-疊氮基二金剛烷，1,6-二甲基-2-疊氮基二金剛烷，1，6-二曱基-單-疊氮基二金剛烷，和1，6-或1，7-二甲基-單-疊氮基二金剛烷。這4個級分不進一步純化。步凝7.入—二f差-2-桌差二金^處;遂合參的合4在H2環(huán)境下，用Pd/C還原指定為1，6-二甲基-2-疊氮基二金剛烷的上述疊氮基二金剛烷混合物，生成步驟5所述的對應的氨基化合物混合物。質(zhì)鐠表明，它是1，6-二曱基單-氨基二金剛烷。TLC僅顯示一個清楚的斑點，但是"C-NMR波譜較復雜，因而認為該產(chǎn)物仍然是含有化合物例如l-甲基-2-氨基二金剛烷的混合物。EI+:231[M]+。該產(chǎn)物命名為MDT-6。圖20顯示了MDT-6的最終粗合成產(chǎn)物的GC-MS總離子色譜圖(TIC)。步驟8.1，6－二甲基－單－氨基二金剛烷混合的混合物的合成在H2環(huán)境下，用Pd/C還原指定為1，6-二曱基-單-疊氮基二金剛烷的上述疊氮基二金剛烷混合物，生成步驟5所述的對應的氨基化合物混合物。質(zhì)譜表明，它是二甲基單-氨基二金剛烷。TLC僅顯示一個清楚的斑點，但是13C-NMR波譜較復雜，因而認為該產(chǎn)物仍然是混合物。EI+:231[M]+。步驟9。1，6－或1，7－二甲基－單－氨基二金剛烷混合物的合成在H2環(huán)境下，用Pd/C還原指定為1，6-或1，7-二甲基-單-疊氮基二金剛烷的上述疊氮基二金剛烷混合物，生成步驟5所述的對應的氨基化合物混合物。質(zhì)譜表明在231處的邁/z。TLC僅顯示一個清楚的斑點，但是"C-NMR波語較復雜，因而認為該產(chǎn)物仍然是混合物。EI+:231[M]+。在該多步反應過程中，觀察到甲基可以重排在不同的位置。因此，曱基二金剛烷混合物可以含有1，7-二甲基二金剛烷衍生物，甚至即使起始前體是1，6-二溴二金剛烷。步驟10。1，6－或1，7－二甲基－單－氨基二金剛烷混合物的合成在H2環(huán)境下，用Pd/C還原指定為1，6-二甲基-4-疊氮基二金剛烷的上述疊氮基二金剛烷混合物，生成步驟5所述的對應的氨基化合物混合物。TLC僅顯示一個清楚的斑點，但是"C-NMR波譜較復雜，因而認為該產(chǎn)物仍然是混合物。該粗合成產(chǎn)物在本文中稱作MDT-7。質(zhì)譜(m/z:231，217，下面)表明，它含有二甲基單-氨基二金剛烷，具有在231的m/z。另外，質(zhì)譜表現(xiàn)出在m/z217的強峰，它代表單-甲基-單-氨基二金剛烷。實施例4:MDT-21,MDT-22和MDT-23的純化和結構儀器操作、設備在配有Agilent7683型自動采樣器和Agilent5973型NetworkMass選擇性檢測器的Agilent6890型氣相色語儀上進行氣相色語質(zhì)鐠(GC-MS)分析。在AgilentHP-MS5柱(30m，0.25mm內(nèi)徑，0.25ji相厚度)中以無分裂(splitless)模式運行GC，氦載氣的流速為1.2mL/min(恒流模式)，入口壓力為16psi。在GC-MS分析過程中，GC烘箱在150°C初始保持1.0min，然后以10。C/min的煤箱程序升至320°C，最后保持15min。GC-MS轉(zhuǎn)移線溫度維持在320。C。應用2.5min的溶劑延遲用于GC-MS數(shù)據(jù)積累。使用標準方法(N，O-二-(三曱代甲硅烷基)-三氟乙酰胺Pierce(BSTFA)，PierceChemicalCompany,Rockford，IL)，制備胺的三曱代甲硅烷基(TMS)醚衍生物。在MicromassGCTTOFMS(飛行時間質(zhì)i普儀)上，測量高分辨率質(zhì)i普。高效液相色i瞽(HPLC):HPLC系統(tǒng)包括WatersPrepLC4000溶劑泵給系統(tǒng)(WatersCorporation,Milford，Massachusetts),后者連接RheodyneModel7125樣品注射閥(RheodyneIXC，Cotati,California),后者配有50微升注射環(huán)，用于將樣品注射進含有5-微米粒度Hypercarb包裝的線內(nèi)Hypercarb10ram內(nèi)徑、250mm長HPLC柱(ThermoElectronCorporation,Bellefonte，Pennsylvania)。所述的HPLC檢測器是WatersModel2410差示式折射計，使用Hewlett-PackardChemstation數(shù)據(jù)系統(tǒng)(ChemstationRev.A.05.02[273]軟件運行在Hewlett-PackardVectra計算機上)收集HPLC色鐠圖。將級分手工收集進Fisher10mmx150mm試管，使用上述GCMS系統(tǒng)進行分析。用于本文所述分離的流動相由95/5/1體積比的曱醇、水和三乙胺的混合物組成。在沒有無機鹽情況下制備的基本流動相，使得可能通過在干燥氮氣流下可去除的簡單溶劑，回收分離的甲基二金剛烷。Fisher溶劑(FisherScientific,Chicago,Illinois)一直用于該用途。在胺的反相HPLC分離中，希望在流動相中使用高-pH材料(在該情況下，三乙胺)，以確保胺保持未質(zhì)子化(不帶電荷)，從而發(fā)生與疏水HPLC柱包裝的有效相互作用。極性的、含水的流動相會迫使甲基化的氨基二金剛烷與疏水固定相相互作用，從而實現(xiàn)分離。使用HypercarbHPLC柱，因為它能特別有效地分離密切相關的異構體混合物。記錄MDT-22和MDT-23的碳-13(13C)和氬-1(1H)核磁共振(NMR)波譜。在室溫，在BrukerAVANCE500波謙儀上記錄NMR波譜，13C核運行在125.7537MHz，'H核運行在500.115MHz。使用氖化的氯仿(CDC13)作為溶劑，TMS作為參照，得到兩種波譜。分離和純化來自實施例3步驟10的最終粗合成產(chǎn)物是二金剛烷化合物的混合物，認為其包含二曱基單-氨基二金剛烷和單-甲基-單-氨基二金剛烷，以及其它化合物。該產(chǎn)物在本文中也稱作MDT-7。對MDT-7進行進一步純化，以提供命名為MDT-21，MDT-22和MDT-23的級分，它們的細節(jié)如下。反應產(chǎn)物MDT-7的氣相色譜質(zhì)語(GCMS)分析顯示出3種主要組分和一些次要組分，包括未曱基化的、單甲基-，二曱基-，三甲基-，四甲基-，五曱基-和六甲基-單氨基二金剛烷。圖21顯示了最終粗合成產(chǎn)物MDT-7的GC-MS總離子色譜圖(TIC)。在圖21上指出了與MDT-22和MDT-23相對應的TIC峰。然后，^使用上述方法，通過HPLC純化該粗合成產(chǎn)物。以1.5mL/min的流動相流速，運行HPLC分離。圖22顯示了粗產(chǎn)物(即，MDT-7)的HPLC色傳圖。在圖22中，301表示與MDT-22的洗脫時間相對應的HPLC峰，307表示與MDT-23的洗脫時間相對應的HPLC峰。在制備HPLC運行中，使用43mg粗產(chǎn)物的高樣品裝栽，進行MDT-21，MDT-22和MDT-23的制備HPLC分離。進行5個HP1X運行，其中在圖22中302，303，304，305和306所示的洗脫時間處收集組分。將來自不同HPLC批次的與圖22中302相對應的級分合并到MDT-21的單一樣品(15.1mg)中。將該MDT-21樣品轉(zhuǎn)化成鹽酸鹽，并進行生物學測試。圖23顯示了最終粗合成產(chǎn)物MDT-21的GC-MS總離子色語圖(TIC)。收集和合并來自許多制備批次的與圖22中截止303相對應的第二種HPLC級分，產(chǎn)生共計21mg富含MDT-22的產(chǎn)物。使用相同的HPLC系統(tǒng)進一步純化該產(chǎn)物，但是在更低的樣品裝載(每批約3.5mg)產(chǎn)生改善的分離。在與圖22中峰301相對應的洗脫時間，進行密集的級分收集。進行5個單獨HPLC運行。合并先洗脫的富含MDT-22的級分以提供MDT-22的單一樣品(更晚洗脫的級分保留用于制備MDT-23樣品)。將該MDT-22樣品轉(zhuǎn)化成鹽酸鹽，并進行生物學測試。收集和合并來自5個制備運行的與圖22中截止306相對應的第三種HPLC級分，產(chǎn)生MDT-23樣品(4.7mg)。將該樣品轉(zhuǎn)化成鹽酸鹽，并進行生物學測試。圖24顯示了用于生物學測試的MDT-23的GC-MS總離子色譜圖(TIC)。級分304和305和用于純化MDT-22的從HPLC運行的最終系列保留的晚洗脫的級分含有的MDT-23。使用相同的HPLC系統(tǒng)進一步純化這些級分，但是在更低的樣品裝栽產(chǎn)生改善的分離。在與圖22中峰307相對應的洗脫時間進行密集的級分收集。通過GC-MS分析，鑒別最富含MDT-23的級分，并合并以提供用于結構分析的MDT-23樣品。MDT-22和MDT-23的結構測定圖25和26分別顯示了MDT-22的GC-MSTIC痕量和質(zhì)譜。在圖25TIC中，指示了與MDT-22相對應的峰。圖26顯示了MDT-U的質(zhì)鐠，其具有在m/z217的分子離子和在m/z120的基底峰。高分辨率質(zhì)譜分析表明，MDT-22的分子離子具有217.1900的質(zhì)量((:15112^的計算值為217.1830)。衍生出MDT-22樣品以制備三甲代曱硅烷基(TMS)醚。TMS產(chǎn)物的GC-MS分析表現(xiàn)出與圖25所示MDT-22游離胺的GC-MSTIC相當?shù)募兌取Ｖ饕猅MS醚產(chǎn)物的質(zhì)譜表現(xiàn)出m/z289的分子離子，TMS部分比游離胺增加了72個質(zhì)量單位，進一步證實了胺基在MDT-22中的存在。在圖27中顯示了MDT-23的GCMSTIC，在圖28中顯示了對應的質(zhì)語。在圖27TIC中顯示了與MDT-23對應的峰。圖28顯示了MDT-23的質(zhì)謙，其具有在m/z231的分子離子和在m/z120的基底峰。高分辨率質(zhì)鐠分析表明，MDT-23的分子離子具有231.2036的質(zhì)量((:1611^的計算值為231.1987)。衍生出MDT-23樣品以制備三甲代曱硅烷基(TMS)醚。TMS產(chǎn)物的GC-MS分析表現(xiàn)出與圖27所示MDT-23游離胺的GC-MSTIC相當?shù)募兌取Ｖ饕a(chǎn)物的質(zhì)譜表現(xiàn)出m/z303的分子離子，TMS部分增加了72個質(zhì)量單位，進一步證實了胺基在MDT-23中的存在。NMR指定MDT-221-7-甲基－7－二金剛烷在圖29和30中分別顯示了MDT-22的力-和13C-NMR波語。<formula>seeoriginaldocumentpage85</formula>1HNMR(CDCh，298K)5，ppm;0.96(s，3H，CH3a)，1.92(s，2H，NH2b)，2.07(d,2H,H13，J13—9=12.3Hz)，其它信號1.29(m，3H)，1.53(m，8H)，1.64(m，2H)，1.71(m，2H)，1.75(m，IH)，小量水雜質(zhì)的信號重疊在1.56ppm.13CNMR(CDC13，298K)5，ppm;25.88(1-CH3)，55.35(7-NH2)，其它信號26.40，32.54，36.37，38.16，40.19，40.89，46.63.MDT-23:1,6-二甲基－2－氨基二金剛烷圖31和32分別顯示了MDT-23的1H-和"C-NMR。<formula>seeoriginaldocumentpage85</formula>1HNMR(CDC13，298K)5，ppm;0.93(s，3H，CH3C)，0.96(s，3H，CH3a)，1.82(s，2H，NH2b)，1.96(d，2H，H13，J13—9-12.3Hz)，2.08(d，2H，H5，J5-4=12.3Hz)，其它信號1.27(m，4H)，1.35(s，2H)，1.53(m，6H)，1.71(m，1H),小量水雜質(zhì)的信號重疊在1.56ppm.13CNMR(CDCh，298K)δ，ppm;26.05(1-CH3)，25.88(6-CH3)，55.83(2-NH2),其它信號27.87，46.70，47.62.其它信號1.27(m，4H)，1.351H)，從游離胺制備鹽酸鹽為了測試，將MDT-21，MDT-22和MDT-23進一步轉(zhuǎn)化成水溶性鹽酸鹽。將游離胺溶于干燥二乙醚，蓋上蓋，置于水浴中冷卻。將在二乙醚中的1MHC1也蓋上蓋，在冰浴中冷卻。將摩爾當量的在二乙醚中的1MHC1加入游離胺溶液中，根據(jù)胺組合物和它在醚中的濃度，以不同比例(rate)形成白色沉淀。對于大于約10mg的胺量，將含有沉淀的溶液倒入Millipore過濾器(O.5微米特氟隆)。然后，用過量千燥二乙醚洗滌過濾的沉淀，在過濾器上干燥，轉(zhuǎn)移到蓋緊蓋的小瓶中。對于小于約10mg的量，難以從Millipore過濾器回收沉淀。在這些情況下，不過濾沉淀，但是使它們凝結并沉積到它在其中形成的蓋帽試管的底部。然后，小心地傾析含有HC1的醚，將沉淀重新懸浮于干燥醚中。重復該過程，直到當醚溶液在干燥的氮氣流中緩慢蒸發(fā)時，在發(fā)出的蒸汽中不能檢測出酸(使用pH試紙)。當不再檢測出酸時，再通過在環(huán)境溫度、在溫和的干燥氮氣流中蒸發(fā)去除剩余的醚，產(chǎn)生亮白色的粉狀固體。實施例5:金剛形烴化合物的結合分析NMDA受體(NMDAR)NMDAR是谷氨酸受體、以及鉀鹽鎂釩和quisqulate受體的3種亞型之一。NMDAR的獨特之處在于，活化依賴于谷氨酸和甘氨酸、或可能D-絲氨酸的同時活化(Dingledine等，1990，Mothet等，2000)。這些受體是配體-門控的離子通道，它們在CNS的突觸功能的調(diào)節(jié)中起重要作用。該調(diào)節(jié)作用源自在受體激活后它們對Ca"離子的高滲透性。NMDAR-介導的釣離子流入的失調(diào)涉及許多腦障礙，例如中風，癲癇，亨廷頓氏舞蹈病，阿爾茨海默氏病和AIDS相關的癡呆。在每種這樣的疾病中，共同特征是谷氨酸受體、尤其NMDA亞型的過度刺激造成的神經(jīng)元損傷。NMDAR拮抗劑因此可以在許多神經(jīng)障礙中具有治療用途。僅僅會阻斷NMDAR的過度活化、同時保持完整的正常功能的那些化合物在臨床上是有用的，因為它們不會造成不希望的剖作用。出于該原因，非竟爭性的、開放通道阻斷劑可以是維持腦(甚至在患病狀態(tài))的正常生理活性的有效方案。高親和力、選擇性的PCP類似物[3H]MK-801會結合NMDA受體上的變構位點(Lodge和Anis1982)。因為它的高親和力，MK-801已經(jīng)廣泛地用于搜索其它NMDAR拮抗劑的結合研究中。豚鼠腦中的NMDA受體處死Hartley豚鼠，馬上取出它們的腦，并稱重。然后，使用Polytron勻漿器，在50mMTrisHC1緩沖液、pH7.7中勻漿化腦。在40，000xg離心勻漿15min,再次勻漿化和離心。將最后的沉淀重新懸浮于Tris-HC1、pH7.7中，終濃度為6.67mg原始組織濕重/ml。用于結合測定的放射性配體是[3H]MK-801(1nM)。在2^C，在5mMTris-HCl、pH7.7中溫育豚鼠腦膜懸浮液(0.8ml)lh，其中含有100y1放射性配體和100n1濃度范圍為1(T3-10—8M的實驗化合物。通過在有1uM"冷"未標記的MK-801存在下溫育，測定非特異性結合。然后，通過在Tomtec細胞收獲儀上經(jīng)玻璃纖維過濾器過濾樣品。用3ml冷緩沖液洗滌過濾器3次。將過濾器干燥過夜，次日在WallacBeta平板讀數(shù)器上計數(shù)。如下進行結合實驗。使用標準和實驗化合物的竟爭曲線包含至少6個濃度，其中至少4個濃度產(chǎn)生大于20%、但是小于80%的抑制。對于每種化合物，制備含有為該化合物得到的單個竟爭曲線的圖。使用程序Prism，計算ICs。值和希爾系數(shù)。使用ChangPrusoff轉(zhuǎn)化，計算Ki值Ki=IC5。/(1+L/Kd)其中L是放射性配體濃度，Kd是放射性配體的結合親和力，其可以事先通過飽和分析來測定。如果發(fā)現(xiàn)具有小于IOOuM的IC50值，重復這些化合物的實驗。在每個實驗中，在每個96孔平板上同時檢測一種標準化合物。如果標準化合物不具有接近該化合物的確定平均值的ICs。值(最大3-倍差異)，放棄整個實驗。結果為了建立該測定，對豚鼠腦膜進行飽和實驗，它會提供對于大鼠腦膜預先得到的值的良好關聯(lián)(見表6)。甚至2個系統(tǒng)中的標準MK-801的親和力非常接近(在大鼠中為2.84nM,在豚鼠中為1.45nM)。表6大鼠和豚鼠腦勻漿的[3H]MK-801飽和實驗的結果<table><row><column>物種</column><column>Kd(nM)</column><column>Bmax(fraol/mg)</column></row><row><column>大鼠</column><column>2.11</column><column>8655</column></row><row><column>豚鼠</column><column>2.19</column><column>11730</column></row><table>一旦得到該信息，我們可以繼續(xù)測試為這些測定選擇的其它標準品。在表7中列出了結果。除了MK-801以外，所有標準化合物表現(xiàn)出對MDAR的低親和力。每個這樣的值與文獻報道的結合親和力較好關聯(lián)。表7選擇的標準化合物在NMDA位點的Ki值<table><row><column>標準品</column><column>Ki(nM)</column><column>希爾斜率</column></row><row><column>MK-801</column><column>1.45士0.32</column><column>0.75±0.05(n=6)</column></row><row><column>美金剛</column><column>602±27</column><column>0.95±0.17(n=3)</column></row><row><column>金剛烷胺</column><column>16,1437±3,454</column><column>1.20±0.45(n=2)</column></row><row><column>NDMA</column><column>595,785±82,446</column><column>0.80±0.04(n=2)</column></row><table>建立測定后，測試實驗化合物的結合親和力。根據(jù)在測定中發(fā)現(xiàn)的美金剛濃度，選擇為該實驗選擇的濃度。第一個任務是溶解化合物，并制備用于其它實驗的10mM儲備液。制成鹽形式的那些化合物容易溶于去離子水中，但是其它化合物難以制成溶液。已經(jīng)嘗試了幾種"測定友好的"溶劑，例如molecusol，醋酸和丙二醇，隨后將小瓶放入熱水中。使用該方案，將幾種化合物(伊，MDT-IO，MDT-11，MDT-12,MDT-13，MDT-14和MDT-15)配制成溶液，但是，有些(伊，MDT-17，MDT-19和MDT-20)不能進入溶液，或隨著時間析出。表8描述了測試的各種金剛石形化合物，表9列出了結合實驗的結果。表8<table><row><column>標識</column><column>化合物</column><column>形式</column></row><row><column>MDT-1</column><column>1-氨基二金剛烷</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-2</column><column>l-氨基二金剛烷</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-3</column><column>4-氨基二金剛烷</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-4</column><column>1，6-二氨基二金剛烷</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-5</column><column>4,9-二氨基二金剛烷</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-6</column><column>來自實施例3步驟7的反應產(chǎn)物</column><column>游離胺</column></row><row><column>MDT-7</column><column>來自實施例3步驟10的反應產(chǎn)物反應</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-9</column><column>來自實施例3步驟5的反應產(chǎn)物</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-10</column><column>1-幾基二金剛烷</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-ll</column><column>4-二金剛烷醇</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-12</column><column>1,6-二鞋基二金剛烷</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-13</column><column>1,7-二羥基二金剛烷</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-14</column><column>4，9-二幾基二金剛烷</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-15</column><column>9,15-二羥基三金剛烷</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-16</column><column>二金剛烷三醇</column><column>不可離子化</column></row><row><column>MDT-17</column><column>1-二金剛烷甲酸</column><column>游離酸</column></row><row><column>MDT-19</column><column>1,6-二金剛烷二曱酸</column><column>游離酸</column></row><row><column>MDT-20</column><column>4,9-二金剛烷二曱酸</column><column>游離酸</column></row><row><column>MDT-21</column><column>HPLC-純化的MDT-7級分</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-22</column><column>富含l-曱基-7-氨基二金剛烷的級分</column><column>鹽酸鹽</column></row><row><column>MDT-23</column><column>富含l，6-二曱基-2-氨基二金剛烷的級分</column><column>鹽酸鹽</column></row><table>表9金剛石形化合物對豚鼠腦膜制品中NMDA受體的Ki值和希爾系數(shù)<table><row><column>化合物</column><column>Ki([]M)</column><column>希爾斜率</column><column>相對親和力*</column></row><row><column></column><column>美金剛</column><column>0.60±0.03</column><column>0.95士0.17</column><column>1</column></row><row><column></column><column>MDT-1</column><column>5.83±1.09</column><column>1.40±0.24</column><column>0.103</column></row><row><column></column><column>MDT-2</column><column>6.40±0.13</column><column>1.21±0.00</column><column>0.094</column></row><row><column></column><column>MDT-3</column><column>34.60±3.70</column><column>1.55±0.10</column><column>0.017</column></row><row><column></column><column>MDT-4</column><column>99.56±7.59</column><column>0.65±0.06</column><column>0.006</column></row><row><column></column><column>MDT-5</column><column>268±19</column><column>1.05±0.30</column><column>0.002</column></row><row><column></column><column>MDT-6</column><column>4.59±0.18</column><column>1.30±0.07</column><column>0.131</column></row><row><column></column><column>MDT-7</column><column>9.88±0.45</column><column>2.05±0.34</column><column>0.061</column></row><row><column></column><column>MDT-9</column><column>22.53±0.90</column><column>0.87±0.14</column><column>0.027</column></row><row><column></column><column>MDT-IO</column><column>40.83±6.28</column><column>0.54±0.07</column><column>0.015</column></row><row><column></column><column>MDT-11</column><column>>100</column><column>---</column><column>-</column></row><row><column></column><column>MDT-12</column><column>7.76±2.62</column><column>0.53±0.13</column><column>0.077</column></row><row><column></column><column>MDT-13</column><column>>100</column><column>---</column><column>—</column></row><row><column></column><column>MDT-14</column><column>>100</column><column>---</column><column>—</column></row><row><column></column><column>MDT-15</column><column>>100</column><column>---</column><column>—</column></row><row><column></column><column>MDT-16</column><column>>100</column><column>---</column><column>-</column></row><row><column></column><column>MDT-17</column><column>9.47±3.89</column><column>1.09±0.24</column><column>0.063</column></row><row><column></column><column>MDT-19</column><column>6.61±1.90</column><column>0.81±0.23</column><column>0.091</column></row><row><column></column><column>MDT-20</column><column>>100</column><column>---</column><column>—</column></row><row><column></column><column>MDT-21</column><column>9.63±0.80</column><column>0.97土0.16</column><column>0.062</column></row><row><column></column><column>MDT-22</column><column>2.17±0.90</column><column>0.47±0.03</column><column>0.277</column></row><row><column></column><column>MDT-23</column><column>3.87±0.07</column><column>0.83±0.00</column><column>0.155</column></row><table>*相對親和力是與美金剛的親和力相比。能溶解的所有化合物都會在一定程度上抑制[3H]MK-801。MDT-"具有最高的親和力，其次是MDT-23，MDT-6和MDT-1。MDT-22的結合親和力是美金剛的約1/4，MDT-23的結合親和力是美金剛的約1/6，所述其它化合物具有比美金剛更低的親和力數(shù)量級。測試的每種金剛石形化合物具有可測量的NMDAR親和力。最好的化合物MDT-22具有與臨床上有用的化合物美金剛相近的親和力。其它化合物具有在美金剛數(shù)量級內(nèi)的親和力。這些結果表明，MDT-22,MDT-23，MDT-6，MDT-1和其它金剛石形化合物可以用作神經(jīng)保護劑。參考文獻Dingledine，R.，N.W.Kleckner，andC.J.McBain.1990.TheglycinecoagonistsiteoftheNMDAreceptor.Adv.Exp.Med.Biol.268:17-26.LodgeD.，andN.A.Anis.1982.Effectsofphencyclidineonexcitatoryaminoacidactivationofspinalinterneuronesinthecat.Eur.J.Pharmacol.77:203-204.Mothet，J.P.，A.T.Parent,H.Wolosker，R.0.Brady,D.J.Linden,C.D.Ferris,M.A.Rogawski，andS.H.Snyder.2000.D-serineisanendogenousHgandfortheglycinesiteoftheN-methyl-D-aspartatereceptor.Proc.Natl.Acad.Sci.USA97:4926-4931.實施例6:使用全細胞電壓箝記錄，金剛石形化合物調(diào)控NMDA-誘導的哺乳動物細胞中的電流認知殘疾是最常見的神經(jīng)變性疾病(即，阿爾茨海默氏(AD)，亨廷頓氏舞蹈病，和帕金森氏病)的特征[1-5]，也是神經(jīng)精神病學障礙(例如精神分裂癥，抑郁癥，焦慮和慢性睡眠障礙)的重要組成部分?，F(xiàn)在的藥物治療在改善認知方面相對無效U，6]。此外，大多數(shù)治療劑不能改善疾病。在臨床試驗中測試的神經(jīng)保護藥物、尤其會阻斷N-甲基-D-天冬氨酸-敏感的谷氨酸受體(NMDAR)的那些已經(jīng)由于不可耐受的副作用而至少部分地失敗。但是，在發(fā)現(xiàn)美金剛的臨床上可耐受的作用機理后，最近歐盟和美國FDA批準它用于治療癡呆。已經(jīng)證實美金剛的作用機理是優(yōu)先阻斷過度的NMDA受體活性，而不破壞正?；钚訹7]。美金剛的化學結構是低分子的金剛石形化合物。本申請描述了用于治療神經(jīng)障礙的其它金剛石形化合物。至少有些這樣的分子能調(diào)控NMDA受體-誘導的電流，并通過調(diào)控NMDA受體-介導的活性，可能起神經(jīng)保護作用。下面的實驗描述了在下丘腦腦切片中發(fā)現(xiàn)的來自小鼠hypocretin(Hcrt)神經(jīng)元細胞(它們可能通過發(fā)作性睡眠中的興奮性中毒而喪失)的標準的全細胞-電壓箝記錄，以研究金剛石形化合物的作用，并與MK-801和美金剛相對比。方法切片制備如以前所述[8]，我們從第21-26天的Hcrt-EGFP(增強的綠熒光蛋白)小鼠制備了下丘腦切片。在實驗中使用雄性和雌性Hcrt/EGFP小鼠，其中人前食欲肽原啟動子驅(qū)動EGFP的表達。簡而言之，用異氟烷麻醉小鼠，然后斷頭。切下含有下丘腦的組織塊，然后在水冷的蔗糖溶液(以mM為單位，含有220蔗糖，2.5KC1，1.25NaH2P04，6MgCl2，1CaCL和26NaHC03)中，使用振動切片機(VT-1000S，LeicaInstruments),在冠狀平面切片(250nm)。將切片轉(zhuǎn)移至含有人工腦脊液(aCSF，以mM為單位126NaCl,2.5KC1，1.2NaH2P04，1.2MgCl2，2.4CaCl2，21.4NaHC03和11.1葡萄糖)的保藏室，在室溫恢復至少lh。然后將切片單個地轉(zhuǎn)移至記錄室，用不含MgCl2的記錄溶液(以mM為單位，含有126NaCl，2.5KC1，2.4CaCl2，1.2NaH具，21.4NaHC03和11葡萄糖)，以2ml/min的速率進行灌注。不含MgCl2的溶液也含有10nM甘氨酸和500nMTTX(河豚毒素)。所有溶液具有290-300mOsm的滲透性,并用95%02/5%0)2鼓泡。全細胞膜片箝記錄使用熒光顯微鏡和紅外照明，用立式顯微鏡(LeicaDMLFSA，LeicaInstruments)觀察細胞。記錄吸量管(8-10Mohms)含有(以mM為單位):145KC1，10HEPES，1.1EGTA,1MgCh，2MgATP，0.5Na2GTP，pH7.2-7.4，280-290mOsm。在正壓下，記錄吸量管向切片中的單個熒光細胞前進，相反地，在負壓下，使吸量管和細胞膜之間緊密密封(約1Gohms)。然后，通過抽吸破碎膜碎片，使用AxopatchID放大器(MolecularDevices,formerlyAxonInstruments)監(jiān)視膜電流。在-60mV,電壓鉗住神經(jīng)元。局部NMDA應用使用8通道局部灌注系統(tǒng)(BPS-8，ALA-Scientific)，引起NMDA誘發(fā)的電流。將局部灌注針置于剛好在組織上面，接近待記錄的細胞。通過應用300NMDA80-180ms，i秀發(fā)離散的電流，隨后立即應用不含MgCl2的記錄溶液540ms。每隔20-30秒，引起NMDA誘發(fā)的電流。從10mM母液制備含有NMDA的溶液，其在不含MgCl2的記錄溶液中稀釋至300nM。如上所述，不含MgCh的溶液也含有10uM甘氨酸和500nMTTX。拮抗劑的沐浴應用將測試的所有拮抗劑，包括MK-801，美金剛，MDT-9，MDT-3，MDT-23和MDT-22(關于金剛石形化合物的描述，見上面表8)，制備成在ddH20中的10mM儲備液。然后，在不含MgCl2的記錄溶液中，將儲備液稀釋至它們的終濃度。建立穩(wěn)定的基線(至少5個一致的連續(xù)的NMDA-誘發(fā)的電流)后，使用4-桶重力灌注系統(tǒng)(ALA-Scientific),以2-3ral/min的流速，通過沐浴，將拮抗劑應用于切片上。分析在1-2kHz過濾NMDA誘發(fā)的電流，在10kHz數(shù)字化，使用pClamp9.0軟件(MolecularDevices)儲存。使用pClampfit軟件9.0(MolecularDevices)測定峰振幅值。將拮抗劑產(chǎn)生的抑制百分比計算為NMDA-誘發(fā)的電流峰振幅離開基線的變化。所有值都表達為平均值±SEM。使用單尾student'st檢驗評價統(tǒng)計顯著性。結果為了建立該測定，我們首先證實了在-60mV的電壓箝下，在不含MgCl2的溶液中，NMDA的局部應用會在下丘腦的hypocretin神經(jīng)元中產(chǎn)生內(nèi)向電流。進一步證實了這些電流是對NMDA的應用特異性的，因為對照aCSF(而不是NMDA)的局部應用不會在這些神經(jīng)元中誘發(fā)內(nèi)向電流。這些初步研究證實，NMDA誘發(fā)的電流的振幅和動力學(形狀)依賴于局部灌注針與待記錄的細胞的接近度。因而，實驗之間的反應存在相當大的差異。但是，隨后的實驗證實，幾種NMDA受體拮抗劑誘導的、NMDA誘發(fā)的電流的抑制百分比在細胞之間是類似的。然后，通過局部應用NMDA，測試已知的NMDA受體拮抗劑對hyprocretin神經(jīng)元中誘導的內(nèi)向電流的影響。MK-801和美金剛的沐浴應用都會顯著抑制NMDA誘發(fā)的電流?；陔妷阂蕾囆曰蚍磻獎恿W的變化，實驗的參數(shù)不能區(qū)分對照化合物，但是我們能基于它們的效價區(qū)分化合物。MK-801(100nM)會對NMDA誘發(fā)的電流的峰振幅產(chǎn)生顯著抑制，58±9,4%(平均值土SEM，n=3)。美金剛會對NMDA誘發(fā)的電流產(chǎn)生濃度依賴性的、可逆的抑制，10pM產(chǎn)生41.3±10%(n=3)抑制，30uM產(chǎn)生52.7±7.4%(n-3)抑制。因而，與文獻相一致，兩種對照化合物的效價存在顯著差異，MK-801是最有效的。然后，測試MDT-3，MDT-9，MDT-22和MDT-23，來確定它們是否會抑制麗DA誘發(fā)的電流。檢查了每種化合物的2個濃度(10和100^M)對NMDA電流的峰振幅的作用。MDT-3(10和100uM)的沐浴應用沒有抑制NMDA誘發(fā)的電流。10uMMDT-9的沐浴應用會微弱地、統(tǒng)計上不顯著地抑制NMDA誘發(fā)的電流(13.2±9%，n-3)。在100|nM，MDT-9仍然微弱地、但是顯著地抑制這些電流(15.2±4.8%，n=3)。相反地，MDT-22的沐浴應用在測試的2個濃度都會顯著地抑制NMDA誘發(fā)的電流的峰振幅。該效應是濃度依賴性的，10nM產(chǎn)生19±3.1%抑制(n-4)，100^M產(chǎn)生45±12.1%抑制(n=2)。在清洗化合物后，該效應是可逆的。10uMMDT-23的沐浴應用沒有顯著地抑制NMDA誘發(fā)的電流(11.6±4.3%，n-3)。相反地，測試的最高濃度的MDT-23(100pM)顯著地抑制了NMDA電流的振幅(22.9±9.3%，n-4)。但是，該抑制不是可逆的。在清洗該化合物后，NMDA電流沒有回歸基線。在圖33中，總結了2種對照化合物(MK-801和美金剛)和4種實驗化合物(MDT-3，MDT-9，MDT-22和MDT-23)產(chǎn)生的抑制百分比。圖33是總結條形圖，它顯示了測試的所有化合物產(chǎn)生的NMDA誘發(fā)的電流峰振幅的％抑制。在相應條下面，列出了每種化合物使用的濃度。星號表示化合物產(chǎn)生了顯著抑制p《0.05。在所有情況下，MDT-3除外，對于每種化合物，測試的細胞的數(shù)目是3-4。對于MDT-3，n=l。在測試的4種實驗化合物中，MDT-22對hypocretin神經(jīng)元中NMDA誘發(fā)的電流產(chǎn)生了實質(zhì)的且顯著的抑制。這些電流的調(diào)控是MDT-22應用特異性的，因為在清洗該化合物后它是可逆的。另外，MDT-22誘導的對NMDA誘發(fā)的電流的抑制是濃度依賴性的。此外，100pM濃度的該化合物產(chǎn)生的抑制百分比類似于對照拮抗劑MK-801和美金剛產(chǎn)生的抑制百分比。MDT-22能調(diào)控NMDA受體-誘發(fā)的電流，且可能通過調(diào)控NMDA受體-介導的活性起神經(jīng)保護作用。MDT-23和MDT-9也會抑制NMDA誘發(fā)的電流，因而在這方面也可能是有用的。參考文獻1.Evans,J.G.,G.Wilcock，andJ.Birks，Evidence-basedpharmacotherapyofAlzheimer'sdisease.IntJNeuropsychopharmacol，2004.7(3):p.351-69.2.Mahant，N.，等.，Huntington'sdisease:clinicalcorrelatesofdisabilityandprogression.Neurology,2003.61(8):p.1085-92.3.Henry,J.D.andJ.R.Crawford,Ver6aLfluencydeficitsinParkinson'sdisease:ameta-analysis.JIntNeuropsycholSoc，2004.10(4):p.608-22.4.Downes,J.J.，等impairedextra-dimensionalshiftperformanceinmedicatedadnunmedicatedparkinsion'sdisease:evidenceforaspecificattentioanldysfunctionNeuropsychologia，1989.27(11-12):p.1329-43.5.Lawrence,A.D.，等.，VisualobjectandvisuospatialcognitioninHuntington'sdisease:implicationsforinformationprocessingincorticostriatalcircuitsBrain,2000.123(Pt7):p.1349-64.6.Farlow，M.R.，NMDAreceptorantagonists.AnewtherapeuticapproachforAlzheimer'sdisease.Geriatrics,2004.59(6):p.22-7.7.LiptonSA.ParadigmshiftinneuroprotectionbyNMDAreceptorblockade:memantineandbeyond.NatRevDrugDiscov.2006Feb;5(2):160-70.Review.8.Xie，X.，Crowder，T丄，Yamanaka,A.，Morairty，S.R.，"Winter,R.D.，Sakurai，T.，andT.S.Ulduff，GABABreceptor-mediatedmodulationofhypocretin/orexinneuronesinmousehypothalamus.JPhysiol,2006,onlineD0I:10.1113/jphysiol.2006.108266.實施例7:神經(jīng)細胞功能和死亡的測定為了測試本發(fā)明金剛石形衍生物的預防神經(jīng)毒性的能力，可以如下測定神經(jīng)元細胞死亡。在全身麻醉下，將熒光染料顆粒藍(MackroMolecularChemin，Umstadt,FRG)作為在鹽水中的約2%(w/v)懸浮液，注射進4-6天齡Long-Evans大鼠(CharlesRiverLaboratory,Wilmington,Mass.)的上丘。2-6天后，斷頭處死動物，并摘出，立即取出視網(wǎng)膜。通過用酶木瓜蛋白酶溫和處理，解離視網(wǎng)膜，并在添加了0.7%(w/v)甲基纖維素、0.3%(w/v)葡萄糖、2mM谷氨酰胺、1jng/ml慶大霉素和5%(v/v)大鼠血清的Eagle氏最低基礎培養(yǎng)基(MEM,catalog#1090，Gibco，GrandIsland,N.Y.)中培養(yǎng)，如Lipton等，/.戶力/Wo人385:361，1987所述。將細胞涂布到在35mm組織培養(yǎng)皿中的包被聚-L-賴氨酸的75mm2玻璃蓋玻片上。在有或沒有激活NMDA受體-控制的通道復合物的化合物存在下，在高釣、低鎂培養(yǎng)基(IOmMCaCl2，50juMMgCl2)中，加入候選金剛石形衍生物(辦如，以1nM-lmM的系列濃度)，以增強該制品中的NMDA-受體神經(jīng)毒性(Hahn等，Pro"Natl.Acad.Sci.USA85:6556，1988;Levy等，腸ro/o^r40:852，1990;Levy等，腸，c/.Ze〃.110:291，1990)。將存活度(在這些離子條件下，或含有加入的外源NMDA(200inM))與使該制品中NMDA受體-介導的損傷最小化的正常培養(yǎng)基(l.8raMCaCl2,0.8mMMgCl2)(Hahn等，同上)中的相比。在37攝氏度，在5°/。C02/95%空氣氣氛下，持續(xù)溫育16-24h。將視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的攝入熒光素雙乙酸鹽并將其裂解成熒光素的能力用作它們的存活力的指標，詳述參見Hahn等，CProc.JcaASc/.85:6556，1988)。染料攝入和裂解通常與用貼片電極測定的正常電生理性質(zhì)非常相關。為了進行存活力測試，可以將細胞-培養(yǎng)基更換為含有0.0005%熒光素雙乙酸鹽的生理鹽水15-45秒，然后可以在鹽水中沖洗細胞。保持在相差和紫外熒光顯微鏡可見，、后者是因為標志染料顆粒藍的繼續(xù)存在；其它死亡的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞分解，只剩下細胞碎片。相反地，活的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞不僅在紫外線下顯示為藍色，而且用適合熒光素的濾鏡會看到黃綠色熒光。因而，2種可更換的熒光濾鏡裝置的應用，允許快速確定培養(yǎng)物中存活的神經(jīng)節(jié)細胞。神經(jīng)節(jié)細胞經(jīng)常作為單獨的神經(jīng)元以及小簇中的其它細胞中的神經(jīng)元而存在。使用來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的任意類型的神經(jīng)元細胞，只要通過常規(guī)技術可以完整地分離該細胞，可以測試金剛石形化合物二金剛烷或三金剛烷衍生物在本發(fā)明方法中的效用。除了上述視網(wǎng)膜培養(yǎng)物以外，可以使用海馬和皮質(zhì)神經(jīng)元，盡管可以使用具有NMDA受體的任意神經(jīng)元(辦如，來自腦的其它區(qū)域的神經(jīng)元)。這樣的神經(jīng)元可以是出生前的或出生后的，并且它們可以來自人類、嚙齒動物或其它哺乳動物。在一個實例中，可以從出生后的哺乳動物生產(chǎn)視網(wǎng)膜培養(yǎng)物，因為它們被確定地表征，且含有用熒光標記可以明確鑒別的中樞神經(jīng)元(視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞)。培養(yǎng)物中的大部分視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞會表現(xiàn)出有功能的突觸活性，并攜帶在完整中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的許多(如果不是全部)神經(jīng)遞質(zhì)受體。細胞內(nèi)Ca2+的測量如下通過數(shù)字成像顯微術，使用Ca2+敏感的熒光染料fura2，可以測量新生的皮質(zhì)神經(jīng)元中細胞內(nèi)游離Ca2+的濃度([Ca2+]i)。使用與上述相同的皮質(zhì)神經(jīng)元培養(yǎng)物。在Ca2+測量過程中，除非另有說明，神經(jīng)元的流體沐浴由Hanks氏平衡鹽組成137.6mMNaCl，1mMNa跳，0.34mMNa2跳，0.44mMKH2P04，5.36mMKC1，1.25mMCaCl2，0.5mMMgS04，0.5mMMgCl2，5mMHepesNaOH，22.2mM葡萄糖，并有時含有酚磺酞指示劑(0.001%v/v);pH7.2。NMDA(在缺少Mg++情況下)，谷氨酸和其它物質(zhì)在該沐浴溶液中稀釋后，可以通過壓力噴射應用于神經(jīng)元。如[Grynkiewicz，等，/.J.Biol.Chem260:3440(1985);Williams等，318:558(1985);Connor等,J.Neurosci7:1384(1987);Connor等Science240:649(1988);Cohan等，J.Neurosci,7:3588(1987);Mattson，等，ibid，9:3728(1989)]所述，用fura2-乙酰氧基-甲基酯(AM)分析神經(jīng)元[Ca2+]i。向神經(jīng)元加入含有10jiMfura2-AM的Eagle氏最低基礎培養(yǎng)基后，在37攝氏度、在5%C02/95%空氣加濕室內(nèi)溫育培養(yǎng)物，然后沖洗。裝載染料，捕獲，并在l小時內(nèi)去酯化，這可以根據(jù)穩(wěn)定的熒光比來測定，測量Ca2+離子栽體伊屋諾霉素對[Ca2+]i的影響。在Ca^成像過程中，在含有Hanks氏平衡鹽的Hepes-緩沖鹽水溶液中溫育細胞?？梢詮谋壤龍D像計算出[Ca2+]i，所述比例圖像可以通過用固定在ZeissAxiovert35顯微鏡上的DAGEMTI66SIT或QUANTEXQX-100強化CCD相機測量由350和380nm光激發(fā)的500nm熒光來得到。每張圖像的曝光時間是500亳秒?？梢杂肣uantex(Sunnyvale,Calif.)QX7-21Q圖像處理系統(tǒng)進行分析。由于僅在數(shù)據(jù)收集過程中細胞暴露于紫外光(通常小于共20秒/細胞)，fura2的脫色是微小的。已經(jīng)證實，延遲的醒DA-受體介導的神經(jīng)毒性與細胞內(nèi)0&2+濃度的過早增加相關。通道阻斷和抗驚厥作用之間的關聯(lián)已經(jīng)測試了測試的金剛石形衍生物對NMDA受體通道的作用(體外)和抗驚厥作用(體內(nèi))之間的關聯(lián)。為此目的，可以繪制2個測試參數(shù)的xy圖。它表明，NMDA受體通道和式(I)、(II)或(III)金剛石形化合物的抗驚厥作用之間存在關聯(lián)?？勾竽X缺血的保護使大鼠的兩側(cè)頸動脈閉塞10分鐘。同時，通過抽血，使血壓降低至60-80mgHg(Smith等，1984,actaneurol.Scand.69:385，401)。通過放開頸動脈終止缺血，并回輸抽出的血。7天后，組織學檢查實驗動物腦在CA1-CA4海馬區(qū)域的細胞變化，并測定破壞的神經(jīng)元的百分比。在缺血之前1小時給藥一次5mg/kg和20mg/kg后，測定候選物金剛石形衍生物的作用。實施例8:阿爾茨海默氏病的治療本實施例的患者是80歲的女性阿爾茨海默氏病患者。評價后，給她施用二金剛烷衍生物片劑，劑量為100mg，每日2次。給藥約2周后，她的記憶改善，且她能在沒有輔助的情況下完成家務功能。實施例9:中風的治療本實施例的患者是50歲的男性患者，他在醫(yī)院中表現(xiàn)出指示中風的癥狀，包括身體左側(cè)的麻木和無力，視覺障礙和嚴重的頭痛。給他腸胃外施用三金剛烷衍生物。2天后，中風的癥狀減輕，與沒有施用三金剛烷衍生物之前相比，患者表現(xiàn)出更大的運動恢復和自由。參考文獻(1).P.A.Cahill，7Wra.Ze".WW入PP.5417-5420(1990).(2).P.Kovacic,C.T.Goralski，J.J.Hiller，J.A.Levisky,R.M.Lange，/.細r.C力e邁.紋《7"人pp.1262-1266(1965).(3).P.Kovacic，P.D.Roskos，J.Amer.Chem.Soc.91(23)，pp.6457-6460(1969).(4).P.Kovacic,P.D.Roskos，7Wra.pp.5833-5835(1968).盡管已經(jīng)參考具體實施方案描述了本發(fā)明，本申請意在涵蓋本領域普通技術人員在不脫離所附權利要求書的精神和范圍的情況下可以作出的各種變化和替換。權利要求1.式I的化合物式I其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，鹵素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，酰基，氨基酰基和氨基羰氧基；R3，R4，R6，R7，R10，R11，R13，R14，R17，R18，R19和R20是氫；條件是，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少2個不是氫；且當R1，R2，R8，R9，R15和R16中剩余的是氫時，R5和R12二者或R1和R8二者不相同；和其藥學上可接受的鹽。2.權利要求1的化合物，其中R1，R2,R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少3個不是氫。3.權利要求1的化合物，其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少4個不是氫。4.權利要求1的化合物，其中R1，R2,R5，R8,R9，R12，R"和R16中的5個不是氫。5.權利要求1的化合物，其中R'和R5是氨基酰基，且R2,R8，R9，R12，R15和R16是氬或低級烷基。6.權利要求1的化合物，其中W是氨基，且R1，R2，R8和R15中的2個是低級烷基。7.權利要求6的化合物，其中Ri和R8是甲基。8.權利要求6的化合物，其中W和R"是甲基。9.權利要求1的化合物，其中R'或R"是氨基，且R1是甲基。10.權利要求1的化合物，其中1(2或R"是氨基，且R'和R8是甲基。11.權利要求1的化合物，其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨?；襌、R2，R5，R8,R9，R12，R"和R"中剩下的至少一個是低級烷基。12.權利要求11的化合物，其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中剩下的至少2個是低級烷基。13.權利要求11的化合物，其中R1，R2，R5,R8，R9，R12，R"和R16中剩下的3個是低級烷基。14.權利要求11的化合物，其中R5和R"中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；?，且R1，R2，R8，R9，R"和R"中的至少一個是低級烷基。15.權利要求14的化合物，其中R1,R2，R8，R9，R"和R"中的至少2個是低級烷基。16.權利要求14的化合物，其中R1，R2，R8，R9，R"和R"中的3個是低級烷基。17.權利要求1的化合物，其中R1，R2，R5,R8，R9，R12,R"和R16中的至少一個是取代的低級烷基。18.權利要求17的化合物,其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R"中的2個是取代的低級烷基。19.權利要求1的化合物，其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少一個是取代的低級烷基，且R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R"中剩余的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；?。20.式II的化合物:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中R21，R22，R25,R28，R29，R32，R"和R36獨立地選自氫或取代的低級烷基；R23,R24，R26，R"，R3°，R31，R33，R34，R37，R3S，R"和ir是氫；條件是，R21，R22，R25，R28，R29，R32，R"和R36中的至少一個是取代的低級烷基；和其藥學上可接受的鹽。21.權利要求20的化合物，其中R"是取代的低級烷基，且R21，R22，R28，R29,R32,R"和R36是氫。22.權利要求20的化合物，其中R"和R"是取代的低級烷基。23.權利要求20的化合物，其中R"是取代的低級烷基，且R22，R25，R28，R29，R32，R"和R36是氫。24.權利要求20的化合物，其中R25和R"是取代的低級烷基。25.權利要求20的化合物，其中R"和R"是取代的低級烷基。26.權利要求20的化合物，其中所述取代的低級烷基被一個選自下述的取代基取代氨基，羥基，卣素，亞硝基，硝基，羧基，酰氧基，?；?，氨基酰基和氨基羰氧基。27.權利要求26的化合物，其中所述取代的低級烷基被一個選自下述的取代基取代氨基，亞硝基，硝基和氨基酰基。28.選自下述的化合物1，6-二氨基二金剛烷；4，9-二氨基二金剛烷，1-甲基-7-氨基二金剛烷，l-甲基-11-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-2-氨基二金剛烷，1,6-二甲基-12-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-4-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-2，4-二氨基二金剛烷，1，7-二甲基-4-氨基二金剛烷，4-乙酰氨基二金剛烷；l-乙酰氨基二金剛烷；1，6-二乙酰氨基二金剛烷；和1，4-二乙酰氨基二金剛烷；和其藥學上可接受的鹽。29.式III的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>R"，R"，R43，R46，R47，R5°，R53，R"，R"和R58獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，卣素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，?；被；桶被恃趸籖"，R45，R48，R49，R51，R52，R56，R57，R59，R6°，R61,R62，R"和r是氫；條件是，R"，R"，R43，R46，R47，R5。，R53，R54，1155和1158中的至少一個不是氫；和其藥學上可接受的鹽。30.權利要求29的化合物，其中R"，R42，R"，R46，R47，R5。，R"，R54，R"和Rss中的至少2個不是氫。31.權利要求29的化合物，其中R",R42，R43，R46，R47，R5。，R53，R54，R"和R5s中的至少3個不是氫。32.權利要求29的化合物，其中R5°選自氨基，亞硝基，硝基，和氨酰基，且R"，R"，R43，R46，R47，R5。,R53，R54，1155和1158中的至少一個是低級烷基。33.權利要求32的化合物，其中R"，R42，R"，R"，R47,R5。，R53，R",R"和Rss中的至少2個是低級烷基。其中:34.治療有此需要的受試者中神經(jīng)學障礙的方法，其包含施用治療有效量的式Ia化合物其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，卣素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，?；?，氨基?；桶被恃趸?；R3，r，R6，R7，R10，R"，R]3，R"，R"，R18，R"和R"是氬;條件是，R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R"中的至少一個不是氫;和其藥學上可接受的鹽。35.權利要求34的方法，其中R1,R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少2個不是氫。36.權利要求34的方法，其中R]，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少3個不是氫。37.權利要求34的方法,其中R1，R2，R5，R8,R9，R12，R"和R16中的4個不是氫。38.權利要求34的方法，其中Ri和115是氨基酰基，且R2，R8，R9，R12，R"和R16是氫或低級烷基。39.權利要求34的方法，其中R5是氨基，且R1，R2，R8和R"中的2個是低級烷基。40.權利要求39的方法，其中W和R8是甲基。41.權利要求39的方法，其中W和R"是曱基。42.權利要求34的方法，其中R'或R"是氨基，且Ri是甲基。43.權利要求34的方法，其中112是氨基，W是甲基，和R8或R15是式Ia甲基。44.權利要求34的方法，其中R1，R2,R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基酰基，且R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R"中剩下的至少一個是低級烷基。45.權利要求44的方法,其中R1,R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中剩下的至少2個是低級烷基。46.權利要求44的方法，其中R1，R2，R5,R8，R9,R12，R"和R16中剩下的3個是低級烷基。47.權利要求44的方法，其中R5和R"中的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；襌1，R2，R8，R9，R"和R"中的至少一個是低級烷基。48.權利要求47的方法,其中R1，R2,R8，R9，R"和R"中的至少2個是低級烷基。49.權利要求47的方法，其中R1，R2，R8，R9，R"和R"中的3個是低級烷基。50.權利要求34的方法,其中R1，R2，R5，R8,R9,R12，R"和R16中的至少一個是取代的低級烷基。51.權利要求50的方法，其中R1，R2，R5,R8，R9，R12，R"和R16中的2個是取代的低級烷基。52.權利要求34的方法，其中R1，R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16中的至少一個是取代的低級烷基，且R1，R2，R5，R8,R9，R12，R"和R16中剩余的至少一個獨立地選自氨基，亞硝基，硝基和氨基酰基。53.權利要求34的方法，其中R1,R2，R5，R8，R9，R12，R15和R16中的至少一個是取代的低級烷基。54.權利要求53的方法，其中R5是取代的低級烷基，且R1，R2，R8，R9，R12，R"和R16是氫。55.權利要求53的方法，其中R5和R"是取代的低級烷基。56.權利要求53的方法，其中t是取代的低級烷基，且R2，R5，R8，R9，R12，R"和R16是氫。57.權利要求53的方法，其中R5和W是取代的低級烷基。58.權利要求53的方法，其中R"和W是取代的低級烷基。59.權利要求53的方法，其中所述取代的低級烷基被一個選自下迷的取代基取代氨基，羥基，囟素，亞硝基，硝基，羧基，酰氧基酰基，氨基?；桶被恃趸?0.權利要求53的方法，其中所述取代的低級烷基被一個選自下述的取代基取代氨基，亞硝基，硝基和氨?；?1.權利要求34的方法，其中所述式Ia化合物選自4-氨基二金剛烷；l-氨基二金剛烷；1，6-二氨基二金剛烷；4，9-二氨基二金剛烷，l-曱基-7-氨基二金剛烷，l-曱基-ll-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-2-氨基二金剛烷，1，6-二甲基-12-氨基二金剛烷，1，6-二曱基-4-氨基二金剛烷，1，6-二曱基-2，4-二氨基二金剛烷，1，7-二甲基-4-氨基二金剛烷，4-乙酰氨基二金剛烷；l-乙酰氨基二金剛烷；1，6-二乙酰氨基二金剛烷；和1，4-二乙酰氨基二金剛烷；和其藥學上可接受的鹽。62.權利要求34的方法，其中所述神經(jīng)學障礙選自疼痛，神經(jīng)變性病癥，精神病癥，癲癇和發(fā)作性睡病。63.權利要求62的方法，其中所述疼痛是神經(jīng)病性疼痛。64.權利要求62的方法，其中所述神經(jīng)變性病癥選自阿爾茨海默氏病，帕金森氏病，中風，AIDS相關的癡呆，外傷性腦損傷(TBI)和亨廷頓氏舞蹈病。65.權利要求62的方法，其中所述精神病癥是物質(zhì)濫用。66.權利要求65的方法，其中所述物質(zhì)濫用是酒精濫用或藥物濫用。67.權利要求34的方法，其中所述受試者是哺乳動物。68.權利要求67的方法，其中所述哺乳動物是人類。69.權利要求34的方法，其中腸胃外施用所述化合物。70.用于治療神經(jīng)學障礙的藥物組合物，其包含藥學上有效量的權利要求34的化合物，和一種或多種藥學上可接受的賦形劑或栽體。71.治療有此需要的受試者中神經(jīng)學障礙的方法，其包含施用治療有效量的式III化合物:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中R"，R"，R"，R46，R47，R5°，R53,R54，R"和R58獨立地選自氫，羥基，低級烷基，取代的低級烷基，低級鏈烯基，烷氧基，氨基，亞硝基，硝基，卣素，環(huán)烷基，羧基，酰氧基，?；?，氨基?；桶被恃趸?；R"，R"，R4S，R49，R51,R52，R56，R57，R59,R6°，R61,R62，R"和R64是氫；條件是，R"，R"，R43,R46，R41，R5。，R"，R54，R"和R"中的至少一個不是氫；和其藥學上可接受的鹽。72.權利要求71的方法，其中r41，r"，r43，r46，r47，r5°，r53，r"，R55和R58中的至少2個不是氫。73.權利要求71的方法，其中R41，R"，R"，R"，R47，R5。，R"，R54，R"和r58中的至少3個不是氫。74.權利要求71的方法，其中r"選自氨基，亞硝基，硝基和氨基?；襯"，r42，r,r，r47，r，r53，r，r"和R58中的至少一個是低級烷基。75.權利要求71的方法，其中r41，r42，r"，r"，r47，r5。，r53，r"，R55和r"中的至少2個是低級烷基。76.權利要求71的方法，其中所述神經(jīng)學障礙選自疼痛，神經(jīng)變性病癥，精神病癥，癲癇和發(fā)作性睡病。77.權利要求76的方法，其中所述疼痛是神經(jīng)病性疼痛。78.權利要求76的方法，其中所述神經(jīng)變性病癥選自阿爾茨海默氏病，帕金森氏病，中風，AIDS相關的癡呆，外傷性腦損傷(TBI)和亨廷頓氏舞蹈病。79.權利要求76的方法，其中所述精神病癥是物質(zhì)濫用。80.權利要求79的方法，其中所述物質(zhì)濫用是酒精濫用或藥物濫用。81.權利要求71的方法，其中所述受試者是哺乳動物。82.權利要求81的方法，其中所述哺乳動物是人類。83.權利要求71的方法，其中腸胃外施用所述化合物。84.用于治療神經(jīng)學障礙的藥物組合物，其包含藥學上有效量的權利要求71的化合物，和一種或多種藥學上可接受的賦形劑或載體。全文摘要本發(fā)明涉及表現(xiàn)出治療活性的金剛石形衍生物。更具體地，本文的金剛石形衍生物在神經(jīng)學障礙的治療中顯示出治療效果。還提供了在需要治療的受試者中治療、預防和抑制神經(jīng)學障礙的方法。文檔編號C07C233/00GK101208293SQ200680023306公開日2008年6月25日申請日期2006年5月8日優(yōu)先權日2005年5月6日發(fā)明者F·W·蘭姆,J·E·達爾,R·M·卡爾森,S·F·西亞曼納,劉升高申請人:切夫里昂美國公司