不抑制肾上腺皮质类固醇合成的依托咪酯类似物

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月10日提交的美国临时申请No.61/224,751在35U.S.C.§119(e)下的优先权，该申请的内容以引用的方式整体并入本文。

政府支持

本发明是在美国国立卫生研究院给予的资助号P01-58448的政府支持下完成的。美国政府对本发明享有一定的权利。

技术领域

本发明涉及药物动力学性能和药效学性能得以提高的依托咪酯类似物及其作为麻醉剂的用途。

背景技术

在美国，败血症的发病率大约为每年750,000例，死亡率为30-50％，并且年花费为170亿美金(Hotchkiss，R.S.和I.E.Karl，Thepathophysiology and treatment of sepsis，N Engl J Med，2003，348(2)：p138-50)。在病情严重时，败血症经常与血压极度降低、大规模血管舒张、休克及多器官功能衰竭相联系。为了重要的介入治疗(如插管和外科手术)，患有败血症的病人通常需要全身麻醉。令人遗憾的是，特别是对患有败血症的垂危病人而言，所有的全身麻醉药都产生了潜在危及生命的严重副作用。最担心的是几乎所有的麻醉剂都会产生心血管抑制作用。

由于其维持心血管稳定性的能力，依托咪酯是一种不同于其他全身麻醉剂的高度强效IV麻醉剂。浓度～2μM的依托咪酯诱发蝌蚪翻正反射的消失(Husain，S.S.等，2-(3-Methyl-3H-diaziren-3-y1)ethyl1-(1-phenylethyl)-1H-imidazole-5-carboxylate：a derivative of thestereoselective general anesthetic etomidate for photolabeling ligand-gatedion channels，J Med Chem，2003，46(7)：p1257-65)和人反应性的消失(Arden，J.R.，F.O.Holley和D.R.Stanski，Increased sensitivity toetomidate in the elderly：initial distribution versus altered brain response，Anesthesiology，1986，65(1)：p19-27)。在分子水平存在着令人信服的证据：依托咪酯通过调节GABA_A受体的功能产生麻醉作用(Jurd等，Faseb J(2003)，17(2)：250-2和Rusch等，J Biol Chem(2004)，279(20)：20982-92)。依托咪酯使低浓度GABA引发的、GABA_A受体介导的电流增大，但是对高浓度GABA引发的电流几乎无作用。这使得GABA浓度-响应曲线左移，使GABA的EC50降低。这一受体机制也被认为是异丙酚麻醉作用的原因。

对于依托咪酯在何处作用于GABA_A受体以产生麻醉作用这一点，人们正在逐步的了解中。光亲和标记研究鉴别出了GABA_A受体中促成依托咪酯结合位点的两个氨基酸：α亚基上的Met-236和β亚基上的Met-286(Li等，J Neurosci，(2006)，26(45)：11599-605)。基于电鳐乙酰胆碱受体(Torpedo acetylcholine receptor)结构的GABA_A受体结构同源性建模强烈地表明，这两个氨基酸促成了位于α亚基与β亚基之间界面处的麻醉剂结合袋。这一结论得到了诱变研究的支持，该研究显示出将这些氨基酸突变为色氨酸降低了该受体对依托咪酯的灵敏度(Stewart等，Mol Pharmacol(2008)，74(6)：1687-95)。

类固醇合成的抑制是依托咪酯给药的潜在致命性副作用，尤其是对于最有可能得益于使用依托咪酯的危重症患者(例如患有败血症的患者)。这种抑制作用极其强效，在小于产生全身麻醉的依托咪酯剂量时发生。它同时也是极其危险的，因为它使接受了连续依托咪酯输液的危重症患者死亡率显著增高。例如，Watt，I.和I.M.Ledingham，Anaesthesia(1984)，39(10)：973-81回顾性地发现：危重症外伤患者通常更需要血管加压药(p＜0.0001)；即使匹配了年龄、性别和创伤严重度评分后，与用苯二氮进行镇静相比，用依托咪酯进行镇静具有约3倍高的死亡率(77％vs 28％；p＜0.0005)。由于依托咪酯作用于类固醇合成，所以无法将依托咪酯以长期连续输液的方式安全地给予危重症患者，并且即使是出于在败血症患者体内诱发麻醉作用的目的而给予单次静脉推注，其担忧最近也在增加。有人提议通过凭经验给予外源类固醇可能降低发病率和死亡率(Ray，D.C.和D.W.McKeown，CritCare(2007)，11(3)：R56)；然而，这种方法是次优的，因为对任何给定的患者使用类固醇治疗的剂量、时机和持续时间将是推测出来的。另外，给予外源类固醇本身可产生严重的并发症(尤其是在败血症的情况下)，包括葡萄糖稳态改变、伤口愈合受损以及免疫抑制。有人提出，这些并发症至少部分地解释了CORTICUS研究的结果，该研究指出：即使是对于被认为患有肾上腺皮质机能不全的危重症患者，虽然外源性类固醇减少了对血管加压药的需求，但它们也并未提高存活率(Sprung等，N Engl J Med(2008)，358(2)：111-24)。

依托咪酯主要通过结合并抑制11β-羟化酶(即CYP11B1)来抑制肾上腺皮质类固醇的合成，11β-羟化酶是对皮质醇、皮质酮和醛甾酮的生物合成来说所必需的细胞色素P450酶(de Jong等，J Clin EndocrinolMetab(1984)，59(6)：1143-7)。依托咪酯的半数最大抑制浓度(IC50)处于低的纳摩尔浓度范围(Lamberts等，J Pharmacol Exp Ther(1987)，240(1)：259-64和Roumen等，J Comput Aided Mol Des(2007)，21(8)：455-71)，这一浓度范围是比其安眠/麻醉浓度低几个数量级的浓度范围。

此前对含咪唑的药物(例如酮康唑)与多种细胞色素P450酶的结晶学研究显示出，二者的高亲和力结合需要所述药物咪唑环中的碱性氮与酶催化位点上的血红素铁之间的强烈吸引相互作用(“配位作用”)(Zhao等，J Biol Chem(2006)，281(9)：5973-81；Podust等，Proc Natl AcadSci USA(2001)，98(6)：3068-73；和Verras等，Protein Eng Des Sel(2006)，19(11)：491-6)；细胞色素p450酶(包括11β-羟化酶在内)在其催化位点处含有血红素辅基。尽管还没有结晶出11β-羟化酶，也没有明确其与依托咪酯的相互作用，但是同源性建模研究表明，依托咪酯对11β-羟化酶的高亲和力结合也需要依托咪酯咪唑环中的碱性氮与酶的血红素铁之间的配位作用。这产生了如下预测：通过用不能与血红素铁配位的其他化学基团替换碱性氮，可设计出不对11β-羟化酶进行高亲和力结合(并因此无抗肾上腺素活性)的依托咪酯(在不破坏强效麻醉活性和GABA_A受体活性的情况下)。这将高度合乎需求，因为它保留了强效麻醉活性和GABA_A受体调节活性，同时在临床相关剂量时不会抑制肾上腺皮质功能。

对危重症患者(尤其是用于患有败血症的患者)使用更安全的全身麻醉剂有着很高的需求。如果(R)-依托咪酯不是肾上腺皮质功能的强效抑制剂，它具有很多使其成为理想的全身麻醉剂的性能(例如麻醉效能高、比其他麻醉剂对心血管功能的影响更小且治疗指数更高)。

因此，在本领域中需要开发(R)-依托咪酯的类似物，该类似物保留了(R)-依托咪酯许多有利的性能(如起效快、对血压几乎没有影响、治疗指数高)，但不会引起存在潜在危险的肾上腺皮质功能抑制作用。这种类似物将使麻醉作用被更安全地给予危重症患者。本发明解决了上述需求。

发明内容

本发明针对如式(I)的化合物：

其中，

R₁为L₁C(O)OT或L₁C(O)OL₂C(O)OT；

R₂为取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基或C₂-C₁₀炔基，或者为R₁；

n为0-5的整数；

R₃各自独立地为卤素或R₂；

R₄和R₅独立地为氢、卤素、CN或CF₃；

L₁和L₂各自独立地为键、取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、C₂-C₁₀亚烯基或C₂-C₁₀亚炔基，其中亚烷基的骨架可包含一个或多个杂原子；并且

T为H、取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基或C₂-C₁₀炔基、硝基苯酚或环丙基，其中烷基的骨架可包含一个或多个杂原子。

式(I)的化合物包括其药学上可接受的盐、其立体异构体混合物及其对映异构体。

相比于(R)-依托咪酯，式(I)的化合物具有提高的药物动力学性能和药效学性能，使得在麻醉性能相等或得以提高的同时降低了不期望的副作用。式(I)的化合物是依托咪酯的类似物，它保留了(R)-依托咪酯有利的麻醉性能，但不引起临床上显著的肾上腺皮质功能抑制作用。

本发明另一方面针对麻醉剂药物组合物，该组合物包含有效量的式(I)的化合物和药学上可接受的载体。

本发明的又一方面针对在哺乳动物体内提供麻醉作用的方法，或包括将有效的式(I)的麻醉剂化合物或药物组合物给予所述哺乳动物的方法。

本发明的另一方面是如本文充分描述的式(I)的化合物作为用于在对其有需要的受试者体内提供麻醉作用的制剂的用途，或是式(I)的化合物在制造提供麻醉作用的制剂中的用途。

附图说明

图1显示了依托咪酯(3-(1-苯基乙基)咪唑-4-羧酸乙酯)、碳依托咪酯(3-(1-苯基乙基)吡咯-2-羧酸乙酯)、MOC-依托咪酯、MOC-碳依托咪酯和碳依托咪酯类似物的结构。

图2A和图2B显示了蝌蚪翻正反射消失(LORR)的碳依托咪酯浓度-响应曲线。图2A中，每个数据点代表了单只蝌蚪的结果。图2B中，每个数据点代表了5只蝌蚪的平均值。使用Waud DR，J Pharmacol ExpTher，(1972)，183(3)：577-607中的方法将数据集拟合为曲线。共使用40只蝌蚪来定义这一浓度-响应曲线。

图3显示了表明下述内容的电生理曲线：通过10μM的碳依托咪酯，在爪蟾(Xenopus)卵母细胞中表达的人α₁β₂γ_2LGABA_A受体(图3A)和依托咪酯不敏感型α₁β₂M286Wγ_2LGABA_A突变体(图3B)所介导的电流升高。这些结果表明在GABA_A受体上，碳依托咪酯与依托咪酯结合至相同的位点。第一条和最后一条曲线为对照(即无麻醉剂)。中间的曲线显示了碳依托咪酯的升高效果。图3A中的全部电流均在相同的细胞中引发；类似地，图3B中的全部电流也在相同的细胞中引发。

图4显示了碳依托咪酯调节人γ-氨基丁酸(GABA)A型受体功能的进一步实例。图4A为显示当由EC5-10的γ-氨基丁酸引发时，由野生型受体介导的电流在10μM碳依托咪酯的作用下可逆升高的曲线。图4B为显示了当由EC5-10的γ-氨基丁酸引发时，由依托咪酯不敏感型突变受体介导的电流在10μM碳依托咪酯的作用下最低程度升高的曲线。

图5为显示皮质醇合成抑制作用的麻醉剂浓度-响应曲线图表，该皮质醇合成由H295R肾上腺皮质细胞进行。需要注意的是，碳依托咪酯比依托咪酯抑制皮质醇产生的效力至少低3个数量级。

图6A为显示静脉推注给药后的大鼠LORR的麻醉剂剂量-响应曲线的图。每个数据点来自于单只大鼠。

图6B为显示麻醉剂剂量与在麻醉剂给药后大鼠自身翻正所需时间之间关系的图。每个数据点来自于单只大鼠。

图7A显示给予同等麻醉剂量的丙泊酚、依托咪酯和碳依托咪酯后，大鼠的平均血压随时间变化的曲线图，说明碳依托咪酯对于血压的抑制作用(depress)明显小于丙泊酚和依托咪酯。每个点代表30s时间内的平均血压。误差棒为标准偏差。所有麻醉剂均以它们对LORR的ED50两倍的剂量给药。在丙泊酚组与依托咪酯组，n＝3只大鼠。在碳依托咪酯组，n＝4只大鼠。

图7B显示了14mg/kg的碳依托咪酯(n＝7)、2mg/kg的依托咪酯(n＝6)和仅二甲亚砜(DMSO)辅料(n＝4)对大鼠平均血压的影响。以其各自在DMSO辅料中翻正反射消失的ED50两倍的剂量给予安眠剂。所有大鼠接受相同量的DMSO辅料(350μL/kg)。在时间为0时，仅注射DMSO辅料或注射处于DMSO辅料中的安眠剂。每个数据点代表了每30s时间期间平均血压变化的平均值(±SD)。相比于仅用DMSO辅料的情况，*P＜0.05。

图8显示在给予碳依托咪酯15min后，皮质酮(肾上腺皮质类固醇)的血清浓度与辅料(对照)相比相对没有改变，而在给予同等麻醉剂量的依托咪酯后该血清浓度却显著降低。在这些大鼠体内，给予麻醉剂或辅料15min后，用ACTH_1-24刺激皮质酮产生，然后在15min后测量血浆皮质酮浓度。依托咪酯和碳依托咪酯的剂量为它们各自对LORR的ED50的2倍。每组4只大鼠。误差棒为标准偏差。

具体实施方式

本发明涉及更安全的(R)-依托咪酯类似物，该类似物保留了(R)-依托咪酯有利的特征(例如：强效的麻醉作用、麻醉起效快、对血压几乎没有影响)，但该类似物对肾上腺皮质类固醇合成的影响大大降低。

本发明所述的化合物可理解为依托咪酯类似物(R-对映异构体或S-对映异构体)，其中碱性氮已被CH基团取代。不希望受理论的约束，用CH基团取代碱性氮降低了这些化合物对11β-羟化酶的结合亲和力。本发明的化合物可进一步增加有一个或多个额外的易代谢的酯基团，所述酯基团直接或通过各种连接基团(如，-CH₂CH₂-)连接到核心分子的各个位置。在酯基团的末端，可具有“尾部”基团(如，-CH₃)。下面讨论本发明的各个实施方式。

本发明针对如式(I)的化合物：

R₁为L₁C(O)OT或L₁C(O)OL₂C(O)OT。在优选的实施方式中，R₁为L₁C(O)OT。

R₂为取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基或C₂-C₁₀炔基，或者为R₁。优选地，R₂为烷基(如CH₃)，或者为酯R₁(如CH₂CH₂C(O)OCH₃)。在最优选的实施方式中，R₂为CH₃或CH₂CH₃。

R₃各自独立地为卤素、卤素放射性同位素或R₂。优选的卤素包括氟和氯。变量n为0-5的整数。在优选的实施方式中，n的范围为0-3，且最优选是0。

R₄和R₅独立地为H、卤素、CN或CF₃。优选地，R₄和R₅均不为卤素、CN或CF₃，或者R₄和R₅中的至少一个为卤素、CN或CF₃。更优选地，R₄和R₅中的至少一个为Br或CN。

连接基团L₁和L₂各自独立地为键、取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、C₂-C₁₀亚烯基或C₂-C₁₀亚炔基。亚烷基的骨架可包含一个或多个杂原子，如O、N或S。优选地，L₁和L₂各自独立地为键或直链C₁-C₄亚烷基。最优选地，L₁为键或CH₂CH₂，并且L₂为CH₂CH₂、CH₂(CH₂)₄CH₂或CH₂CH₂O(CH₂)₃。在最优选的实施方式中，L₂为CH₂CH₂。

尾部T可以为H、取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基或C₂-C₁₀炔基。烷基骨架可包含一个或多个杂原子，如O、N或S。所述尾部还可为环丙基、硝基苯酚或任何其他合适的吸电子基团。优选地，T为C₁-C₄烷基。最优选地，T为CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₂CH(OH)CH₃或CH₂CH₂OCH₃。在最优选的实施方式中，T为CH₃。在另一个最优选的实施方式中，T为硝基苯酚。在另一个最优选的实施方式中，T为H。在又一个优选的实施方式中，T为CH₂CH(OH)CH₃。

所述式(I)的化合物包括其药学上可接受的盐、其立体异构体混合物及其对映异构体。本发明所述的化合物还包括所述式(I)化合物的生理上可接受的盐。优选的生理上可接受的盐是本领域技术人员已知的酸加成盐。常见的生理上可接受的酸加成盐包括盐酸盐、草酸盐和酒石酸盐，但不限于此。

在所述化合物的某些实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，且T为CH₃。

在所述化合物的又一其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，且T为H。

在所述化合物的优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，R₄为H，R₅为H，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的另一个优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，R₄为H，R₅为Br或CN，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的另一个优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，R₄为Br或CN，R₅为H，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的另一个优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，R₄为H，R₅为H，且T为CH₂CH(OH)CH₃。

在所述化合物的另一个优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，R₄为H，R₅为H，且T为H。

在所述化合物的又一其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₂CH₃，n为0，L₁为键，且T为CH₃。

在所述化合物的其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₂CH₃，n为0，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的某些实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为1-5，R₃各自独立地为卤素，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为1-5，R₃各自为氟，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的又一其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₂CH₃，n为1，R₃为氟，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的另一个优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，L₂为CH₂CH₂，且T为CH₃。

在所述化合物的某些实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，L₂为CH₂(CH₂)₄CH₂，且T为CH₂CH₂CH₂CH₃。

在所述化合物的其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，L₂为CH₂CH₂O(CH₂)₃，且T为CH₂CH₂OCH₃。

在所述化合物的某些实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，R₃各自独立地为卤素，n为1-5，L₁为键，L₂为CH₂CH₂，且T为CH₃。

在所述化合物的其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，R₃各自独立地为卤素，n为1-5，L₁为键，L₂为CH₂(CH₂)₄CH₂，且T为CH₂CH₂CH₂CH₃。

在所述化合物的又一其他实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，R₃各自独立地为卤素n为1-5，L₁为键，L₂为CH₂CH₂O(CH₂)₃，且T为CH₂CH₂OCH₃。

在所述化合物进一步的实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，至少一个R₃为CH₂CH₂C(O)OCH₃，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物又一进一步的实施方式中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT，R₂为CH₃，至少一个R₃为CH₂CH₂C(O)OCH₃，L₁为键，L₂为CH₂CH₂，且T为CH₃。

在所述化合物的优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₂CH₂C(O)OCH₃，n为0，L₁为键，且T为CH₂CH₃。

在所述化合物的另一个优选实施方式中，R₁为L₁C(O)OT，R₂为CH₃，n为0，L₁为CH₂CH₂，且T为CH₂CH₃。

在某些实施方式中，所述式(I)的化合物选自于由下述化合物所组成的组：

上述化合物的药学上可接受的盐、上述化合物的立体异构体混合物以及上述化合物的对映异构体。

桥接六元环和五元环的碳原子是手性中心。因此，所述化合物可为纯对映异构体的形式。在优选的实施方式中，所述的对映异构体为R对映异构体。在另一个实施方式中，所述的对映异构体为S对映异构体。

式(I)的化合物优选与(R)-依托咪酯具有相同的立体化学性质。R₂、R₃、L₁、L₂和T可为有支链的烃链，但没有达到干扰所需活性的空间位阻或共轭的程度。

在某些实施方式中，所述化合物包括两个或多个酯基。可将合适的含酯基团(如连接基团-酯-尾部或酯-尾部)添加到桥碳上，或添加到苯环或核心分子的各种位置上。

还优选在碳依托咪酯上带有酯基团的、快速代谢的依托咪酯类似物，所述的依托咪酯类似物没有空间位阻，和/或与咪唑和苯环中的π电子体系(pi electron systems)在电学上独立。这样的酯基团与其他作用时间超短的药物(如瑞芬太尼和艾司洛尔)中的酯基团类似，被认为对酯酶的水解作用高度敏感。参见美国专利No.3,354,173；美国专利No.5,466,700；美国专利No.5,019,583和美国专利公开号US 2003/0055023。

R₂、T、L₁和L₂取代基可各自独立地被一个或多个吸电子基团取代。在某些实施方式中，所述吸电子基团是卤素、硝基苯酚或环丙基。还可使用其他的吸电子基团，例如羟基、氨基、硝基、腈基、磺酸酯基团、羧酸酯基团、卤素基团、硫醇基和不饱和烃基。吸电子基团的存在是用以增加酯羰基原子上的部分正电荷，从而增加酯酶亲核进攻的易感性，从而进一步增强由酯酶进行的快速水解作用。

本发明所述的化合物已经显示出麻醉活性和提高的GABA_A受体活性。本发明的化合物一致地显示出强效的体外和体内麻醉效果以及增强GABA_A受体的效果。这些结果表明，本发明的化合物是具有强效的体外和体内活性的高度活性试剂。重要的是，所述化合物具有降低的与体外和体内肾上腺皮质类固醇合成有关的抑制活性和/或短的麻醉作用持续时间。

上述化合物能够以与另外一种上述化合物的混合物的形式单独给药，或与可接受的药物载体结合给药。因此，本发明还涉及药物组合物，所述组合物包含有效量的至少一种本发明的化合物，并且包含或不包含药学上或生理学上可接受的载体。如果合适，所述化合物可以生理学上可接受的盐(例如酸加成盐)的形式进行给药。

本发明还包括治疗动物或人的方法。所述方法包括对动物或人给予有效量的至少一种本发明的化合物或其生理学上可接受的盐，并且包含或不包含药学上可接受的载体。优选静脉给药。参见美国专利No.4,289,783，本文将其整体以引用的形式并入本文。

本发明是强效的镇静催眠药，该药不会显著抑制肾上腺皮质功能并可用来产生和/或保持麻醉作用、镇静作用或更低的中枢神经系统兴奋性。与可选的试剂相比，它显示出一种或多种以下有利的性能：更高的效能、更短的治疗作用持续时间、更短的副作用持续时间、降低的肾上腺皮质抑制作用、更高的治疗指数、更低的毒性、降低的心血管抑制作用以及滴定达到所需效果更为方便。本发明可以作为单次静脉推注或连续的静脉输液进行给予。其他输送途径可包括口服、直肠、透粘膜、皮下或吸入。

药物组合物

为向受试者给药，本文所述的化合物可以药学上可接受的组合物提供。因此，本发明的另一个方面针对药物组合物，所述药物组合物包含式(I)的化合物和药学上可接受的载体。这些药学上可接受的组合物包含有效量的本文所述的一种或多种化合物，所述化合物与一种或多种药学上可接受的载体(添加剂)和/或稀释剂一起配制。如下文的详细描述，本发明的药物组合物可特别地配制成以固体或液体形式给药，包括配制成适合于下述的给药形式：(1)口服给药，例如顿服药(drenches)(水性或非水性的溶液或悬浮液)、锭剂、糖衣剂、胶囊、丸剂、片剂(例如口含片剂、舌下片剂和全身吸收的片剂)、大丸剂(boluses)、散剂、颗粒剂、应用于舌的糊剂；(2)胃肠外给药，例如作为无菌的溶液或悬浮液或缓释制剂，经皮下注射、肌内注射、静脉注射(例如推注或输液)或硬膜外注射；(3)局部施用，例如以膏剂(cream)、软膏剂(oitment)或控释贴剂或皮肤用喷雾剂；(4)阴道内给药或直肠内给药，例如阴道栓剂、膏剂或泡沫剂；(5)舌下给药；(6)眼部给药；(7)经皮给药；(8)经粘膜给药；或(9)鼻部给药。

在某些实施方式中，本发明的化合物可以药学上可接受的盐的形式使用。能够与本发明的化合物形成盐的适合的酸包括：无机酸，如盐酸、氢溴酸、高氯酸、硝酸、硫氰酸、硫酸和磷酸等；以及有机酸，如甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、邻氨基苯甲酸、肉桂酸、萘磺酸、磺胺酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸等。能够与本发明的化合物形成盐的适合的碱包括：无机碱，如氢氧化钠、氢氧化铵和氢氧化钾等；以及有机碱，如单烷基胺、二烷基胺和三烷基胺及芳基胺(例如三乙胺、二异丙胺、甲胺、二甲胺、吡啶、甲基吡啶、二环己胺和N，N’-二苄基乙二胺等)以及任选取代的乙醇胺(例如乙醇胺和二乙醇胺、三乙醇胺等)。

本文所使用的术语“药学上可接受的”或“药理学上可接受的”是指符合下述条件的化合物、材料、组合物和/或剂型：在可靠的医学判断范畴内，适用于与人类和动物的组织接触而无过度的毒性、刺激、过敏反应或者其他问题或并发症，与合理的收益/风险比相匹配。此外，对于向动物(例如，人)给药而言，将理解的是，组合物应当满足FDA生物制品标准办公室(Office of Biological Standards)所要求的无菌标准、致热原性标准、通用的安全和纯度标准。

本文所使用的术语“药学上可接受的载体”意味着药学上可接受的材料、组合物或辅料，如液体或固体的填料、稀释剂、赋形剂、生产助剂(例如，润滑剂、滑石镁、钙或锌的硬脂酸盐、或硬脂酸)、或溶剂包封材料，所述药学上可接受的材料、组合物或辅料参与将受试化合物从生物体的一个器官或部分搬运或转运至生物体的另一个器官或部分。从与制剂的其他成分相容且对患者无害的意义上来说，每种载体都必须是“可接受的”。可作为药学上可接受载体的材料的一些实例包括：(1)糖类，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉类，如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素和乙酸纤维素酯；(4)粉状西黄蓍胶(powdered tragacanth)；(5)麦芽；(6)明胶；(7)润滑剂，如硬脂酸镁、十二烷基硫酸钠和滑石；(8)赋形剂，如可可脂和栓剂蜡(suppository waxes)；(9)油类，如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二醇类，如丙二醇；(11)多元醇类，如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇(PEG)；(12)酯类，如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)海藻酸；(16)无热原水(pyrogen-free water)；(17)等渗盐水；(18)Ringer′s溶液；(19)乙醇；(20)pH缓冲溶液；(21)聚酯类、聚碳酸酯类和/或聚酸酐类；(22)填充剂(bulking agent)，如多肽和氨基酸；(23)血清组分，如血清白蛋白、HDL和LDL；(22)C₂-C₁₂醇类，如乙醇；和(23)其他用于药物制剂的无毒相容性物质。湿润剂、着色剂、释放剂、涂层剂、崩解剂、粘合剂、甜味剂、矫味剂、芳香剂、蛋白酶抑制剂、增塑剂、乳化剂、稳定剂、增粘剂、成膜剂、增溶剂、表面活性剂、防腐剂和抗氧化剂也可存在于制剂中。术语如“赋形剂”、“载体”或“药学上可接受的载体”等在本文中可互换使用。

对于液体制剂，药学上可接受的载体可为水性或非水性的溶液、悬浮液、乳剂或油类。非水性溶剂的实例为丙二醇、聚乙二醇和可注射的有机酯(如油酸乙酯)。水性载体包括水、醇溶液/水溶液、乳剂或悬浮液，包括盐水和缓冲介质。油类的实例为石油、动物、植物、或合成来源的油，例如花生油、豆油、矿物油、橄榄油、葵花油和鱼肝油。溶液或悬浮液也可包含下述组分：无菌的稀释剂，如注射用水、盐水溶液、不挥发性油(fixed oil)、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其他合成溶剂；抗菌剂，如苯甲醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂，如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)；缓冲剂，如醋酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐；以及用于调节张力的试剂，如氯化钠或右旋糖。可用酸或碱(如盐酸或氢氧化钠)调节pH。

还可使用脂质体和非水性辅料(如不挥发性油)。将这类介质和试剂用作药学上的活性物质是本领域公知的。除与所述活性化合物不相容的任何常规介质或试剂之外，将这类介质和试剂用在组合物中也在考虑之列。辅助的活性化合物也可被引入所述组合物中。

如上文所指出，所述组合物可进一步包含粘合剂(例如，阿拉伯胶、玉米淀粉、明胶、卡波姆、乙基纤维素、瓜尔胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚维酮)、崩解剂(例如，玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸、二氧化硅、交联羧甲纤维素钠、交聚维酮、瓜尔胶、羟乙酸淀粉钠、Primogel)、具有各种pH和离子强度的缓冲剂(例如，tris-HCl、乙酸盐、磷酸盐)、防止表面吸附的添加剂(如白蛋白或明胶)、去污剂(例如，Tween 20、Tween 80、Pluronic F68、胆汁酸盐)、蛋白酶抑制剂、表面活性剂(例如，十二烷基硫酸钠)、渗透促进剂、增溶剂(例如，甘油、聚乙烯甘油)、助流剂(例如，胶体二氧化硅)、抗氧化剂(例如，抗坏血酸、偏亚硫酸氢钠、丁基化羟基茴香醚)、稳定剂(例如，羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素)、增粘剂(例如，卡波姆、胶体二氧化硅、乙基纤维素、瓜尔胶)、甜味剂(例如，蔗糖、阿斯巴甜、柠檬酸)、矫味剂(例如，薄荷、水杨酸甲酯或柑橘香料)、防腐剂(例如，硫柳汞、苯甲醇、对羟基苯甲酸)、润滑剂(例如，硬脂酸、硬脂酸镁、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠)、流动性助剂(例如，胶体二氧化硅)、增塑剂(例如，邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三乙酯)、乳化剂(例如，卡波姆、羟丙基纤维素、十二烷基硫酸钠)、聚合物包衣(例如，泊洛沙姆或泊洛沙胺(poloxamines))、包衣剂和成膜剂(例如，乙基纤维素、丙烯酸盐/酯、聚甲基丙烯酸盐/酯)和/或佐剂。

特别有利的是以给药简单且剂量一致的剂量单位形式配制口服组合物和静脉组合物。本文所使用的剂量单位形式是指对于所治疗的受试者而言，适合作为单位剂量的物理上离散的单元；每个单元经计算含有预定量的活性化合物，从而与所需的药物载体相结合产生期望的治疗效果。本发明的剂量单位形式的规格直接取决于并由以下方面决定：活性化合物的独特特征；将要达到的特定治疗效果；以及将活性化合物进行复合用于个体治疗在本领域中所固有的限制。可将药物组合物与给药说明一起包含于容器、包或分配器中。药物组合物通常含有至少0.01wt％量的活性成分(即，单位重量的总药物组合物中含本发明化合物的重量)。wt％为活性成分与总组合物的重量比。因此，例如，0.1wt％是指每100g总组合物中含有0.1g所述化合物。

含有活性组分的药物组合物的制备方式(例如通过混合、制粒、或压片工艺进行)是本领域所公知的。活性治疗成分经常与药学上可接受且与所述活性成分相容的赋形剂混合。对于口服给药，所述活性剂与惯用于此用途的添加剂(如辅料、稳定剂或非活性稀释剂)混合，并由惯用方法转化为给药的适合形式，如片剂、包衣片剂、硬胶囊或软胶囊以及水溶液、醇溶液或油性溶液等(如上文所述)。

对于静脉给药，可将在可为静脉给药所接受的pH范围内具有适当缓冲能力的葡萄糖醛酸、L-乳酸、乙酸、柠檬酸或任何药学上可接受的酸/共轭碱用作缓冲剂。也可使用其pH已用酸或碱(例如盐酸或氢氧化钠)调节至期望范围内的氯化钠溶液。通常，静脉制剂的pH范围可为从约5至约12。

可根据本领域公知的方法在约5至约12的pH范围内制备皮下制剂，所述制剂包含适合的缓冲剂和等渗剂(isotonicity agents)。可将所述制剂进行配制，使其以一次或多次的每日皮下给药来递送日剂量的活性剂。依据将要给予的一种或多种化合物的溶解度，本领域普通技术人员很容易对合适的制剂pH和缓冲剂进行选择。已经用酸或碱(例如盐酸或氢氧化钠)将pH调节至期望范围的氯化钠溶液也可用于皮下制剂。通常，皮下制剂的pH范围可为约5至约12。

本发明的方法

本发明另一个方面针对在受试者体内提供麻醉作用的方法，所述方法包括给予受试者与上述实质相同的药物组合物。因此，在某些实施方式中，所述方法包括给予有效剂量的所述化合物。所述有效剂量包括0.01-100mg/kg的所述化合物。本文所使用的术语“有效剂量”或“有效量”意味着足够引发所期望的药理学效果的量。实际有效量当然随具体化合物、施用技术、所期望的效果、效果持续时间和副作用而变化，本领域技术人员可容易地确定实际有效量。因此，本文所述的化合物的有效剂量为足够诱发并维持受试者全身麻醉或清醒性镇静(conscioussedation)的量。

从细胞培养分析和动物研究中得到的数据可用来配制用于人的剂量范围。这类化合物的剂量优选处于包括ED50在内且没有或几乎没有毒性的循环浓度范围内。所述剂量可在这一范围内，根据所使用的剂型和所利用的给药途径而变化。

所述有效剂量最初可由细胞培养分析进行估计。可在动物模型中配制剂量以达到循环血浆浓度范围，该范围包括在细胞培养中确定的IC50(即，实现症状半数最大抑制的治疗剂的浓度)。血浆中的水平可通过例如高效液相色谱测定。通过适合的生物分析可监测任何特定剂量的效果。

通常，以所述组合物给药使得本发明化合物以如下剂量范围给予：1μg/kg至150mg/kg、1μg/kg至100mg/kg、1μg/kg至50mg/kg、1μg/kg至20mg/kg、1μg/kg至10mg/kg、1μg/kg至1mg/kg、100μg/kg至100mg/kg、100μg/kg至50mg/kg、100μg/kg至20mg/kg、100μg/kg至10mg/kg、100μg/kg至1mg/kg、1mg/kg至100mg/kg、1mg/kg至50mg/kg、1mg/kg至20mg/kg、1mg/kg至10mg/kg、10mg/kg至100mg/kg、10mg/kg至50mg/kg、或10mg/kg至20mg/kg。将要理解的是，本文给出的范围包括所有的中间范围，例如，1mg/kg至10mg/kg的范围包括1mg/kg至2mg/kg、1mg/kg至3mg/kg、1mg/kg至4mg/kg、1mg/kg至5mg/kg、1mg/kg至6mg/kg、1mg/kg至7mg/kg、1mg/kg至8mg/kg、1mg/kg至9mg/kg、2mg/kg至10mg/kg、3mg/kg至10mg/kg、4mg/kg至10mg/kg、5mg/kg至10mg/kg、6mg/kg至10mg/kg、7mg/kg至10mg/kg、8mg/kg至10mg/kg以及9mg/kg至10mg/kg等。将进一步理解的是，在上述给定范围内的范围也在本发明的范畴内，例如，在1mg/kg至10mg/kg这一范围内，剂量范围例如2mg/kg至8mg/kg、3mg/kg至7mg/kg以及4mg/kg至6mg/kg等。

将化合物进行“给药”和/或“给予”这一术语应该理解为意味着向需要诱发麻醉作用的受试者提供本发明的化合物或组合物。因而，术语“给药/给予”是指通过某一方法或途径将本发明的化合物或组合物置入受试者体内，使得所述化合物或组合物至少部分地定位于期望的部位，从而在所述受试者体内诱发和/或维持全身麻醉或清醒性镇静。

本文所述的化合物可通过本领域已知的任何适当途径给药，所述途径包括但不限于口服或胃肠外途径，包括静脉给药、肌内给药、皮下给药、经皮给药、气道给药(气雾剂)、肺部给药、鼻部给药、直肠给药和局部给药(包括口腔给药和舌下给药)。

示例性的给药模式包括但不限于：注射、输液、滴注、吸入或摄食。“注射”包括但不仅限于：静脉注射和输液、肌内注射和输液、动脉注射和输液、鞘内注射和输液、心室内注射和输液、囊内注射和输液、眼内注射和输液、心内注射和输液、皮内注射和输液、腹膜内注射和输液、经气管注射和输液、皮下注射和输液、表皮下注射和输液、关节内注射和输液、囊下注射和输液、蛛网膜下注射和输液、脊柱内注射和输液、脑脊髓内注射和输液、以及胸骨内注射和输液。在一些实施方式中，所述组合物通过静脉输液或注射给药。

在优选的实施方式中，所述方法包括给予单次有效剂量的所述化合物的注射剂，随后可连续输注或不连续输注所述化合物。

在某些实施方式中，所述方法包括连续输注给予有效剂量的式(I)的化合物。

本文所述的化合物可与另外的药学活性剂或用于特定指征的治疗方式(treatment modality)相结合给予受试者。示例性的药学活性化合物包括但不限于记载于下述资料中的化合物：Harrison’s Principles of InternalMedicine，第13版，作者T.R.Harrison等，McGraw-Hill N.Y.，NY；Physicians Desk Reference，第50版，1997，Oradell New Jersey，MedicalEconomics Co.；Pharmacological Basis of Therapeutics，第8版，Goodmanand Gilman，1990；United States Pharmacopeia，The National Formulary，USP XII NF XVII，1990；现行版Goodman and Oilman’s ThePharmacological Basis of Therapeutics；以及现行版The Merck Index；所有这些资料的内容以引用的方式整体并入本文。

因此，在某些实施方式中，所述的方法还包括向受试者给予有效量的治疗剂，所述治疗剂选自于镇痛剂、麻痹剂(paralytic agent)以及另一种镇静催眠剂。镇静催眠剂的非限制性实例包括苯二氮类、巴比妥酸盐/酯类、氯胺酮、丙泊酚、异氟烷和地氟烷。镇痛剂的非限制性实例包括非甾族抗炎药(NSAIDs)、扑热息痛/对乙酰氨基酚、COX-2抑制剂和类阿片类(opioids)。麻痹剂的非限制性实例包括瑞库溴铵(rapacuronium)、米库氯铵(mivacurium)、琥珀酰胆碱、维库溴铵(vecuronium)和顺式阿曲库铵(cisatracurium)。

本文所使用的术语“受试者”表示哺乳动物，例如人或动物。通常所述动物为脊椎动物，如灵长类动物、啮齿类动物、家畜或狩猎动物。灵长类动物包括黑猩猩、食蟹猴(cynomologous monkeys)、蜘蛛猴和猕猴(如恒河猴)。啮齿类动物包括小鼠、大鼠、旱獭、雪貂、兔子和仓鼠。家畜和狩猎动物包括牛、马、猪、鹿、野牛、水牛、猫科物种(如家猫)、犬科物种(如狗、狐狸、狼)、鸟类物种(如鸡、鸸鹋、鸵鸟)和鱼类(如鳟鱼、鲶鱼和鲑鱼)。患者或受试者包括前述的任何子集，例如上述所有受试者中排除一组或多组物种(如人、灵长类动物或啮齿类动物)。在某些实施方式中，所述受试者为哺乳动物，例如灵长类动物(例如人)。术语“患者”和“受试者”在本文中可互换使用。在某些实施方式中，所述受试者为哺乳动物。

本发明化合物的合成

本发明所述的化合物可通过本领域技术人员已知的合成方法制备，尤其是结合现有技术和下文中所提供的具体的制备实施例。通过本领域公知的方法也可对原材料进行适当的改变。

本发明所述的化合物可通过包含下述步骤的方法制备：将式(II)的苯基与式(III)的吡咯进行偶联：

其中，

R₂为取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基或C₂-C₁₀炔基，或者为R₁；

n为0-5的整数；

R₃各自独立地为卤素或R₂；

其中，

R₁为L₁C(O)OT或L₁C(O)OL₂C(O)OT；

R₄和R₅独立地为H、卤素、CN或CF₃；

L₁和L₂各自独立地为键、取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、C₂-C₁₀亚烯基或C₂-C₁₀亚炔基，其中亚烷基的骨架可包含一个或多个杂原子；并且

T为H、取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基、C₂-C₁₀炔基、硝基苯酚或环丙基，其中烷基的骨架可包含一个或多个杂原子。

式(II)的苯基和式(III)的吡咯之间的反应伴随有构型翻转，从而产生式(I)的化合物。很容易地通过将苯基烷基酮及其衍生物进行还原，制备式(II)的苯基。

定义

除非另有说明、或由上下文不言自明，下述术语和词组包含下文提供的含义。除非另有明确说明、或根据上下文明显可见，下文的术语和词组并未排除所述术语或词组在它所属的技术领域中已具有的含义。所述定义是用来协助描述特定的实施方式，并不打算用来限制所请求保护的发明，因为本发明的范围仅通过权利要求进行限定。进一步而言，除非上下文另有要求，单数术语应包括复数，且复数术语应包括单数。

如本文所使用的术语，“包括”或“包含”用于表示本发明必要的组合物、方法及其各自的组分，其仍然开放式地含有未指定的元素，无论该元素是否必要。

除非上下文清楚地表明，单数术语“一(a、an、the)”也包括复数的指示对象。类似地，除非上下文另有明确指示，单词“或”意在包括“和”。

尽管可将与本文所述方法和材料相似或相当的方法和材料用于本公开的实践或试验中，但是适合的方法和材料如下所述。术语“包含/包括(comprises)”意思是“含有(includes)”。缩写“例如(e.g.)”源自于拉丁语的例如(exempli gratia)，且本文用来表明非限制性的实例。因此，缩写“例如(e.g.)”和术语“如(for example)”同义。

本文所使用的术语“减少”、“降低的”、“降低”、“减少”或“抑制”通常都意味着统计学显著量的减少。然而，为避免疑惑，“降低的”、“降低”或“减少”或“抑制”意味着与参比水平相比减少至少10％，如减少至少约20％、或至少约30％、或至少约40％、或至少约50％、或至少约60％、或至少约70％、或至少约80％、或至少约90％或直至并包含100％的减少(例如，与参比样品相比不存在时的水平)、或与参比水平相比减少10-100％之间的任何值。

本文所使用的术语“增加的”、“增加”或“增强”或“激活”通常都意味着统计学显著量的增加；为避免任何疑惑，术语“增加的”、“增加”或“增强”或“激活”意味着与参比水平相比增加至少10％，如增加至少约20％、或至少约30％、或至少约40％、或至少约50％、或至少约60％、或至少约70％、或至少约80％、或至少约90％或直至并包含100％的增加、或与参比水平相比增加10-100％之间的任何值；或增加至少约2倍、或至少约3倍、或至少约4倍、或至少约5倍或至少约10倍、或与参比水平相比增加2倍至10倍以上之间的任何值。

术语“统计学显著”或“显著地”是指有统计学显著性，通常意味着处于参比水平至少二个标准差(2SD)之外。该术语是指统计证明存在差异。它被定义为当无效假设实际上为真时作出否决该无效假设的决定的可能性。

本文所使用的术语“烷基”是指饱和的直链、支链或环状的烃基团。烷基基团的实例包括但不限于：甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基、叔丁基、新戊基、正己基、环己基、正辛基、正癸基、正十二烷基和正十六烷基基团。

本文所使用的术语“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链、支链或环状的不饱和烃基团。烯基基团的实例包括但不限于：烯丙基、丁烯基、己烯基和环己烯基基团。

本文所使用的术语“炔基”是指具有至少一个碳-碳三键的不饱和烃基团。代表性的炔基基团包括但不限于：乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、异戊炔基、1，3-己二炔基、正己炔基、3-戊炔基和1-己烯-3-炔基等。

本文所使用的术语“卤素”是指选自氟、氯、溴和碘中的原子。术语“卤素放射性同位素”是指选自氟、氯、溴和碘中的原子的放射性核素。

本文所使用的术语“取代”是指用取代基独立取代被取代部分上的一个或多个氢原子，所述取代基独立地选自但不限于：烷基、烯基、杂环烷基、烷氧基、芳氧基、羟基、氨基、酰胺基、烷基氨基、芳基氨基、氰基、卤素、巯基、硝基、羰基、酰基、芳基和杂芳基基团。

本发明可在下述已编号的任何段落中进行定义：

1.式(I)的化合物：

以及其药学上可接受的盐、其立体异构体混合物及其对映异构体；

其中，

R₁为L₁C(O)OT或L₁C(O)OL₂C(O)OT；

R₂为取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基或C₂-C₁₀炔基，或者为R₁；

n为0-5的整数；

R₃各自独立地为卤素或R₂；

R₄和R₅独立地为H、卤素、CN或CF₃；

L₁和L₂各自独立为键、取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、C₂-C₁₀亚烯基或C₂-C₁₀亚炔基，其中亚烷基的骨架可包含一个或多个杂原子；

T为H、取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基、C₂-C₁₀炔基、硝基苯酚或环丙基，其中烷基的骨架可包含一个或多个杂原子。

2.段落1所述的化合物，其中，所述化合物以纯对映异构体的形式存在。

3.段落2所述的化合物，其中，所述对映异构体为R对映异构体。

4.段落1-3任一段所述的化合物，其中，R₁为L₁C(O)OT。

5.段落1-3任一段所述的化合物，其中，R₁为L₁C(O)OL₂C(O)OT。

6.段落1-5任一段所述的化合物，其中，R₂选自于由CH₃、CH₂CH₃和CH₂CH₂CH₃所组成的组。

7.段落1-6任一段所述的化合物，其中，T选自于由H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH(OH)CH₃和CH₂CH₂CH₃所组成的组。

8.段落1-7任一段所述的化合物，其中，n为0或1。

9.段落1-8任一段所述的化合物，其中，R₂为CH₃，n为0，L₁为键，T为H、CH₃、CH₂CH₃或CH₂CH(OH)CH₃。

10.段落1-9任一段所述的化合物，其中，R₄和R₅二者均为H。

11.段落1-9任一段所述的化合物，其中，R₄和R₅中至少一个为H，另一个为Br或CN。

12.段落11所述的化合物，其中，R₄为H，R₅为Br或CN。

13.段落11所述的化合物，其中，R₄为Br或CN，R₅为H。

14.段落1所述的化合物，其中，式(I)的化合物选自于由如下化合物所组成的组：

上述化合物的药学上可接受的盐、上述化合物的立体异构体混合物以及上述化合物的对映异构体。

15.一种药物组合物，所述药物组合物包含药学上有效量的段落1-14任一段所述的化合物以及药学上可接受的载体。

16.向受试者提供麻醉作用的方法，所述方法包括向所述受试者给予段落15所述的药物组合物。

17.向受试者提供麻醉作用的方法，所述方法包括向所述受试者给予段落1-14所述的式(I)的化合物。

18.段落1-14任一段所述的化合物在向受试者提供麻醉作用方面的用途。

尽管本文已详细地描述和记载了优选的实施方式，但是相关领域的技术人员显然可以进行各种改进、添加和替换等而不背离本发明的精神，因此认为这些方案落入所附的权利要求书中所定义的本发明的范围。

本领域技术人员还会很容易地理解，本发明很适于实现所述目标并获得所提到的以及本发明所固有的目的和优势。本文所述的分子复合物和所述方法、过程、处理方式、分子、具体化合物目前代表优选的实施方式，它们均为示例性的，并非意在限定本发明的范围。本领域技术人员将会想到本发明的变化和其他应用，这些都涵盖于本发明的精神内，并通过权利要求书的范围进行限定。

对于本领域技术人员非常显而易见的是，可以在不背离本发明的范围和精神的情况下，对本文公开的发明进行各种替换和改进。

在不存在本文没有具体公开的任何元素、限定的情况下，可以实施本文以示例方式适当记载的发明。因此，例如在本文每个实例中，任何术语“包括/包含”、“基本由……组成”和“由……组成”可被另外两个术语中的任何一个替换。已经使用的术语和表达作为描述性而非限制性的术语使用，并非意在在使用这些术语和表达时排除所给出和描述的特征或其部分的任何等同概念，但应认识到在本发明要求保护的范围内可能进行各种改进。因此，本领域的技术人员应该理解的是，尽管本发明已通过优选实施方式和任选特征具体公开，但是也可采用对本文所公开概念进行的改进和变化，并且这些改进和变化被认为落入所附权利要求书中限定的本发明的范围。

实施例

通过下述实施例进一步对本发明进行说明，所述实施例不应该被看作限制性的。这些实施例仅是说明性的，并非意在以任何方式限定所请求保护的发明。

材料和方法

动物：所有的动物研究均是根据马萨诸塞州综合医院(波士顿，马萨诸塞州)研究动物管理附属委员会的规则和章程进行的。早期前肢芽期的非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪和成年雌性非洲爪蟾蛙购自Xenopus1(AnnArbor，MI)。其中，蝌蚪在我们的实验室中饲养，蛙在马萨诸塞州综合医院比较医学动物管理设施中心饲养。成年雄性Sprague-Dawley大鼠(300-500g)购自Charles River实验室(Wilmington，MA)并安置于马萨诸塞州综合医院比较医学动物管理设施中心。在短暂的(大约1-5min)七氟烷或异氟烷麻醉下放置侧尾静脉IV导管(24gauge，19mm)并利用该导管进行取血和IV给药，其中，利用带有连续气体监控的试剂特异性可变旁路蒸发器递送七氟烷或异氟烷。在即将放置IV导管前对动物进行称量，并在研究前使动物从吸入麻醉剂暴露中完全恢复。在所有的研究中，将大鼠置于在先研究中所示的保温台(Kent Scientific，Torrington，CT)上以保持大鼠的直肠温度在36-38℃之间。例如参见Cotton等，Anesthesiology，(2009)，111：240-249，将其内容以引用的形式并入本文。

翻正反射的消失

蝌蚪：将若干包括5只早期前肢芽期非洲爪蟾蝌蚪的组放置于用2.5mM Tris HCl缓冲液(pH 7.4)进行缓冲、并含有浓度为1-40μM碳依托咪酯的100ml充氧水中。每5min用火抛光吸量管(flame-polished pipette)手动翻倒蝌蚪，直至响应稳定。如果蝌蚪不能够在转成仰卧后5s内翻正自身，即可判定蝌蚪翻正反射消失(LORR)。在各研究结束时，将蝌蚪放回到新鲜水中以确保安眠作用的可逆性。使用Waud DR，J PharmacolExp Ther(1972)，183：577-607的方法(将其整体以引用的形式并入本文)，由LORR的碳依托咪酯浓度依赖测定LORR的EC50。

大鼠：将大鼠暂时束缚(restrain)在具有后部出口的直径为3英寸、长为9英寸的丙烯酸小室中。通过侧尾静脉导管注射期望剂量的处于二甲亚砜(DMSO)中的碳依托咪酯(通常为40mg/ml)，随后用大约1ml的生理盐水冲洗。注射后，将大鼠从所述束缚装置中移走并转成仰卧。如果大鼠在给药后不能够翻正自身(四只爪子全部着地)，则可判定大鼠具有LORR。用秒表测定LORR的持续时间，该时间被定义为从注射碳依托咪酯直到该动物自发地翻正自身的时间。使用Waud的方法由LORR的剂量依赖测定推注给药的LORR的ED50。通过侧尾静脉导管向大鼠注射28mg/kg碳依托咪酯(DMSO中；40mg/ml)或4mg/kg依托咪酯(DMSO中；5.7mg/ml)，随后用大约1ml生理盐水冲洗，分别测定LORR的发作时间(onset time)。注射后，立即将大鼠从所述束缚装置中移走并重复将大鼠转成仰卧，直至它们不再自发地翻正。所述发作时间被定义为从注射直至LORR发生的时间。

GABA_A受体电生理学

用0.2％三卡因(间氨基苯甲酸乙酯)并降低体温来麻醉成年雌性非洲爪蟾蛙。然后从小型剖腹术切口切除卵巢叶并放置入含有胶原酶1A(1mg/ml)的OR-2溶液(82mM NaCl，2mM KCl，2mM MgCl₂，5mMHEPES，pH 7.5)中3h，使卵母细胞从结缔组织中分离出来。

向第4时相和第5时相的卵母细胞注射编码人GABA_A受体α₁、β₂(或β₂M286W)和γ_2L亚基的信使RNA(信使RNA总量为约40ng；各亚基比为1∶1∶2)。使用mMESSAGE mMACHINE High Yield Capped RNA转录试剂盒(Ambion，Austin，TX)，由编码GABA_A受体α₁、β₂(或β₂M286W)和γ_2L亚基的互补DNA转录出这一信使RNA。在电生理实验前，将经注射的卵母细胞在含有50U/ml青霉素和50μg/ml链霉素的ND-96缓冲溶液(96mM NaCl，2mM KCl，1mM CaCl₂，0.8mM MgCl₂，10mM HEPES，pH 7.5)中于17℃下孵育至少18h。

使用全细胞双电极电压钳技术完成全部电生理记录。将卵母细胞放置于0.04ml的记录室内，并用填充有3M KCl且开放端阻小于5MΩ的毛细管玻璃电极刺穿该卵母细胞。然后使用Gene-Clamp 500B放大器(Axon Instruments，Union City，CA)在-50mV对该卵母细胞进行电压钳位，并以4-6ml/min的速率进行ND-96缓冲液灌注。使用6通道阀门控制器(Warner Instruments，Hamden，CT)控制缓冲液的灌注，该控制器与Digidata 1322A数据采集系统(Axon Instruments)相接，并由Dell个人电脑(Round Rock，TX)驱动。使用Clampex 9.2软件(AxonInstruments)记录电流响应，并通过Clampfit 9.2软件(Axon Instruments)，利用截止频率为50Hz的Bessel(8极点)低通滤波器对电流响应进行处理。

对于各卵母细胞，通过测定由一系列浓度的GABA(在ND-96缓冲液中)引发的峰值电流响应，并将其与由1mM GABA引发的最大峰值电流响应比较，确定产生5-10％最大电流响应的GABA浓度(EC_5-10GABA)。然后，通过先用EC_5-10GABA灌注卵母细胞90s，再测定对照峰引发电流来评价碳依托咪酯对EC_5-10GABA引发的电流的影响。在5min的恢复期后，用碳依托咪酯灌注卵母细胞90s，然后用EC_5-10GABA和碳依托咪酯灌注90s，再次测定峰引发电流。在15min的恢复期后，重复对照实验(即无碳依托咪酯)以测试可逆性。在暴露于碳依托咪酯后，用更长的恢复期以便于清除药物。然后利用两组对照实验的平均峰值电流响应将碳依托咪酯存在时的峰值电流响应归一化。由碳依托咪酯存在时的归一化电流响应和不存在时的电流响应对碳依托咪酯诱导的增效作用进行定量。

大鼠血液动力学

如在先的Cotton等，Anesthesiology，(2009)，111：240-249中所述，定义安眠剂对大鼠血液动力学的影响。连通肩胛骨的股动脉导管由供应商(Charles River Laboratories)预先植入。动物到达时已从该置入过程中完全恢复。在饲养期间以及各研究之间，用肝素(500U/ml)和高渗(25％)右旋糖洛克溶液维持导管开放，每次使用前撤回该导管，并在使用后立即放回。

研究当天，在称重并放置侧尾静脉IV导管后，将大鼠束缚在具有后部出口的丙烯酸管道中并允许其在数据采集前习服(acclimate)大约10-20min。利用定制的放大器(AD620 operational amplifier，JamecoElectronics，Belmont，CA)放大来自压力传感器(TruWave，EdwardsLifesciences，Irvine，CA)的信号，并利用无附加滤过器的USB-6009数据采集面板(National Instruments，Austin，TX)将该信号数字化(1kHz)。利用LabView软件(用于Macintosh OS X的8.5版本；NationalInstruments)采集并分析全部数据。

在即将进行安眠剂给药前记录用于血压分析的数据5min，并在给药后记录用于血压分析的数据15min。将溶于DMSO中的碳依托咪酯(40mg/ml)、溶于DMSO中的依托咪酯(5.7mg/ml)或仅含DMSO辅料的对照通过尾静脉导管给药，随后用大约1ml的生理盐水冲洗。

体外皮质醇合成的抑制

利用人肾上腺皮质细胞系H295R(NCI-H295R；ATCC CRL2128)测定体外皮质醇合成。使10⁵细胞/孔的等分试样在含有2ml生长培养基(补充有1％的胰岛素、铁转运蛋白、硒和亚油酸；2.5％的NuSerum；以及青霉素/链霉素的Dulbecco’s Modified Eagle Medium/F12)的12孔培养板中生长。当细胞达到接近汇合(通常为48-72h)时，用含有依托咪酯或碳依托咪酯的分析培养基(补充有0.1％的胰岛素、铁转运蛋白、硒，且含有抗生素及20μM毛喉素的Dulbecco’s Modified Eagle Medium/F12)替换所述生长培养基。48h后，从每孔收集1.2ml分析培养基，离心以使任何细胞或碎片沉淀，使用可商购的基于竞争性抗体结合分析中的缀合有辣根过氧化物酶的皮质醇的96孔试剂盒(R&D Systems，Minneapolis，MN，KGE008)，通过酶联免疫吸附分析定量上清液中的皮质醇浓度。

大鼠肾上腺皮质的抑制

在进行称重并放置IV导管后，立即向每只大鼠给予地塞米松(0.2mg/kg IV；American Regent，Shirley，NY)以抑制内源性促肾上腺皮质激素(ACTH)的释放、抑制基线皮质酮产生、并抑制对束缚和处理的可变应激响应。地塞米松处理2h后，取血(用于血清皮质酮浓度的基线测定)，与静脉注射的碳依托咪酯、依托咪酯、或作为对照的DMSO辅料一起，再次进行地塞米松给药(0.2mg/kg)。DMSO中的碳依托咪酯和依托咪酯的浓度分别为40mg/ml和5.7mg/ml。在安眠剂或辅料给药后，立即静脉给予ACTH_1-24(25μg/kg；Sigma-Aldrich Chemical Co，St.Louis，MO)以刺激皮质酮的产生。15min后，取出第二份血样以测定经ACTH_1-24刺激的血清皮质酮浓度。将ACTH_1-24以1mg/ml的浓度溶于脱氧水中作为母液，等分并冷冻(-20℃)；临到每次使用前解冻新鲜的等分溶液。全部3组中的大鼠(碳依托咪酯组、依托咪酯组和辅料组)接受相同体积的DMSO(350μL/kg)。

根据在先的Cotton等，Anesthesiology，(2009)111：240-249中的报道，确定血清中的皮质酮浓度。使血样在室温下凝固(10-60min)，随后于3,500g离心5min。使用干净的吸量管吸头从所得到的表面的纤维蛋白凝块中小心地挤压出血清，然后于3,500g第二次离心5min。在第二次离心后，将得到的无凝块血清层转移至新的小瓶中以进行最终的高速离心(16,000g，5min)，从而使任何污染的红细胞或微粒沉淀。将血清转移至干净的小瓶中并迅速冷冻(-20℃)直到皮质酮测定。在解冻和皮质酮结合球蛋白热灭活(65℃，20min)后，使用酶联免疫吸附分析(Diagnostic Systems Laboratories，Webster，TX)和96孔读板仪(MolecularDevices，Sunnyvale，CA)对血清基线皮质酮浓度和ACTH_1-24刺激的皮质酮浓度进行定量。

统计学分析

全部数据以均数±SD表示。使用Macintosh的Prism v4.0(GraphPadSoftware，Inc.，LaJolla，CA)或Igor Pro 4.01(Wavemetrics，Lake Oswego，OR)进行统计分析和曲线拟合(使用线性或非线性最小二乘回归)。除非另外指明，P＜0.05表示统计学显著性。对于来源于大鼠的生理数据的多重比较，我们先进行单因素ANOVA或双因素ANOVA，随后进行Bonferroni事后检验(该检验依赖于具有Bonferroni校正的非配对t检验)。

实施例1：(R)-1-(1-苯乙基)-1H-吡咯-2-羧酸酯(碳依托咪酯)的合成

在室温下，于氩气气氛中向1H-吡咯-2-羧酸乙酯(140mg，1.00mmol)和三苯基膦(340mg，1.30mmol)在干燥THF(3mL)中搅拌后的溶液中，滴加(S)-1-苯基乙醇(135mg，1.10mmol)在干燥THF(2mL)中的溶液。然后加入偶氮二羧酸二叔丁酯(304mg，1.32mmol)在干燥THF中的溶液(2mL)，将反应混合物在室温下搅拌过夜。减压浓缩该反应混合物。将残余物与乙醚(5mL)混合并搅拌2h。收集残余物(Ph₃PO和亚肼基酯)并用乙醚(3×2mL)洗涤。减压蒸发滤液以产生残余物，在硅胶上通过快速色谱法(己烷/CH₂Cl₂＝7∶3)纯化所述残余物，生成无色粘性液体：IR(KBr，cm^-1)：737，1106，1231，1700，2980，3328；¹H NMR(500MHz，CDCl₃)：δ1.30(t，J＝7.5Hz，3H)，1.80(d，J＝7.0Hz，3H)，4.17-4.28(m，2H)，6.17(dd，J＝4.0，3.0Hz，1H)，6.60(q，J＝7.0Hz，1H)，6.98-7.01(m，2H)，7.12-7.14(m，2H)，7.20-7.25(m，1H)，7.28-7.32(m，2H)；¹³C NMR(500MHz，CDCl₃)：δ14.6，22.3，55.5，60.0，108.5，118.5，122.6，125.5，126.4，127.5，128.7，143.3，161.4；C₁₅H₁₈NO₂(M+H)的LC-MS测定值244.10，计算值244.10；分析计算值为C，74.05；H，7.04；N，5.76。测定值为C，74.25；H，6.94；N，5.66。通过手性柱色谱确定终产物基本上都是对映纯的(R-对映异构体)。参见方案1。

方案1

实施例2：碳依托咪酯是蝌蚪和大鼠的强效全身麻醉剂

蝌蚪：用蝌蚪翻正反射消失分析测试麻醉活性。将若干包括5只早期前肢芽期的非洲爪蟾蝌蚪的组放置于用2.5mM Tris HCl缓冲液(pH＝7)缓冲、并含有浓度为1-40μM碳依托咪酯的100ml充氧水中。碳依托咪酯的结构参见上述方案1。每5min用火抛光吸量管手动将蝌蚪翻倒。如果蝌蚪在5s内不能够翻正自身，则认为蝌蚪已被麻醉(具有翻正反射消失(LORR))。在所有浓度下，该翻正反射消失响应均在暴露于碳依托咪酯30min内稳定下来。在各研究结束时，将蝌蚪放回新鲜水中以确保安眠作用的可逆性。没有观察到毒性的证据；放回新鲜充氧水中时，所有麻醉蝌蚪的翻正反射恢复。

图2显示了麻醉作用的碳依托咪酯浓度响应曲线。每组中被麻醉的蝌蚪的比重随碳依托咪酯浓度增加而增加，并且在碳依托咪酯最高浓度(10-40μM)时，所有的蝌蚪都被麻醉。使用Waud，D.R.，J PharmacolExp Ther(1972)，183(3)：577-607中所述的定量方法(quantal method)，由该数据确定碳依托咪酯的麻醉EC50(即50％的蝌蚪被麻醉时的浓度)为5.4±0.5μM。

实施例3：碳依托咪酯对野生型α₁β₂γ_2LGABA_A受体和依托咪酯不敏感型α₁β₂M286Wγ_2LGABA_A受体的调节

碳依托咪酯被设计为通过与(R)-依托咪酯相同的分子机制，即通过增强GABA_A受体功能产生麻醉。由α₁β₂γ_2L亚基组成的人GABA_A受体在非洲爪蟾卵母细胞中表达，并被用于研究碳依托咪酯对GABA_A受体介导的电流的影响，所述研究使用了在Raines等，Anesth Analg(2003)，96(1)：112-8中描述的双微电极电压钳技术。该亚基组合形成了脑中最普遍的GABA_A受体亚型并且已知其为依托咪酯-敏感型受体，所以选择该亚基组合。

在各卵母细胞中，使用浓度为3μM的GABA，该浓度的GABA引发了由1mM GABA(受体饱和的GABA浓度)在野生型受体中引发的最大响应的约10-20％。为评价碳依托咪酯对GABA引发的电流的影响，测定仅由GABA引发的“对照”电流。在5min的恢复期后，通过将卵母细胞暴露至麻醉剂和GABA来测定“测试”峰值电流。在另一个5min的恢复期后，重复对照实验以保证可逆性。图3A显示了在相同的卵母细胞中分别在不存在和存在麻醉剂的情况下得到的代表性的对照和测试示踪(traces)。发现在大约为碳依托咪酯麻醉EC50的2倍量(即10μM)时，碳依托咪酯将GABA引发电流的幅值增强了4倍。

在非洲爪蟾卵母细胞中表达α₁β₂M286Wγ_2LGABA_A突变受体并用于研究碳依托咪酯对GABA_A突变受体介导的电流，所述研究使用双微电极电压钳技术。在各卵母细胞中，使用浓度为0.3μM的GABA，该浓度的GABA引发了由1mM GABA(受体饱和的GABA浓度)在野生型受体中引发的最大响应的约10-20％。由于这些GABA_A突变受体对GABA的敏感度为实施例2中使用的野生型受体的10倍，所以使用了较低浓度的GABA。图3B显示了在相同的卵母细胞中分别在不存在和存在麻醉剂的情况下得到的代表性的对照和测试示踪。发现在大约为碳依托咪酯麻醉EC50的2倍量(即10μM)时，碳依托咪酯对GABA引发电流的幅值几乎没有影响。由于这一依托咪酯结合位点的突变减弱了GABA_A受体对依托咪酯和碳依托咪酯两者的敏感度，所以可推断出依托咪酯和碳依托咪酯两者很可能结合至GABA_A受体上的相同位点。

图4A(野生型α₁β₂γ_2LGABA_A受体)和图4B(依托咪酯不敏感型α₁β₂M286Wγ_2LGABA_A突变受体)中显示了在不存在或存在10μM碳依托咪酯的情况下，由EC_5-10GABA诱发的其它代表性电生理示踪。碳依托咪酯显著地增强了由野生型受体介导的电流(390±80％)，但是却没有增强由依托咪酯不敏感突变受体介导的电流(-9±16％)。

实施例4：碳依托咪酯是比依托咪酯低效的人肾上腺皮质细胞皮质醇合成抑制剂

接下来，对碳依托咪酯抑制人肾上腺皮质细胞合成皮质醇的能力进行检验。将人肾上腺皮质细胞系H295R(NCI-H295R；ATCC#CRL-2128)用作评价并比较依托咪酯和碳依托咪酯对皮质醇合成抑制作用的体外系统。H295R细胞表达类固醇生成所必需的大多数关键酶(包括皮质醇生物合成所需的全部酶，例如11β-羟化酶)当用毛喉素刺激时，这些细胞产生皮质醇并将其分泌入培养基中，在所述培养基中可容易地测定皮质醇。11β-羟化酶的抑制阻断了皮质醇的合成并降低了细胞培养基中的皮质醇浓度，这是该分析的基础。

H295R细胞在生长培养基(补充有含胰岛素、铁转运蛋白、硒和亚油酸的1％ITS；2.5％的NuSerum；以及青霉素/链霉素的DMEM/F12)生长至接近汇合。然后用促进皮质醇合成的分析培养基(补充有0.1％ITS和20μM毛喉素的DMEM/F12)连同依托咪酯或碳依托咪酯一起替换生长培养基，或仅用该分析培养基替换生长培养基作为对照。毛喉素刺激皮质醇合成48h后，收集1.2ml分析培养基，离心(以移走细胞和碎片)，然后通过酶联免疫吸附分析(ELISA)测定上清液中的皮质醇浓度。

图5显示依托咪酯和碳依托咪酯两者都以浓度依赖的方式降低分析培养基中的皮质醇浓度。尽管两种安眠剂都以浓度依赖的方式抑制皮质醇合成，但是发生所述抑制作用的浓度范围相差3个数量级。对于依托咪酯，半数最大抑制浓度(IC50)为1.3±0.02nM，而对于碳依托咪酯，半数最大抑制浓度要高出2000倍(2.6±1.5μM)。

实施例5：碳依托咪酯是大鼠的强效且瞬时起作用的全身麻醉剂

将依托咪酯或碳依托咪酯静脉推注入Sprague Dawley大鼠的尾静脉给药。如果给药后大鼠不能够翻正自身(全部四只爪子着地)，则判定大鼠具有LORR。LORR被定义为从药物注射直至动物自发地翻正自身的时间。由LORR的麻醉剂剂量依赖确定推注麻醉剂给药的LORR的ED50。

图6A显示大鼠中LORR的依托咪酯和碳依托咪酯剂量响应关系。具有LORR的大鼠比重随麻醉剂剂量而增加。在最高剂量时，全部大鼠被麻醉并且没有明显的麻醉剂毒性。由这些数据，确定依托咪酯和碳依托咪酯推注给药后的LORR的ED50分别为1.00±0.03mg/kg(n＝18)和7±2mg/kg(n＝16)。在足够使大鼠产生LORR的剂量下，两种麻醉剂均在静脉推注给药的数秒内产生LORR。

本发明人发现碳依托咪酯的LORR发作时间比在先观察到的如Cotton等，Anesthesiology，(2009)111：240-249所述的使用依托咪酯的该时间要慢。本发明人使用同等安眠剂量的碳依托咪酯和依托咪酯(分别为28mg/kg和4mg/kg；LORR的ED50的4倍量)定量所述差异(Cotton等，Anesthesiology，(2009)111：240-249)。相比于依托咪酯的LORR发作时间4.5±0.6s(n＝4；4-5s之间)，碳依托咪酯的LORR发作时间为33±22s(n＝10；10-63s之间)。

图6B显示两种麻醉剂的麻醉持续时间(即直至自发翻正的时间)随麻醉剂剂量的对数大致线性地增长。对于该关系的斜率而言，依托咪酯(27±7)和碳依托咪酯(16±4)是类似的。因为这一关系的斜率取决于脑中麻醉剂的半衰期，所述结果表明依托咪酯和碳依托咪酯以类似的速率从脑中清除。

实施例6：碳依托咪酯具有优良的血液动力学稳定性

因为依托咪酯更好地维持了血液动力学稳定性，相对于其他试剂，依托咪酯经常被挑选用于在危重症患者体内诱发麻醉。为确定碳依托咪酯是否类似地维持了血液动力学稳定性，我们测定并比较了丙泊酚、依托咪酯和碳依托咪酯对大鼠心率和血压的作用。为了以同等麻醉剂量比较这些药物，各药物以其LORR的ED50的2倍量(即8mg/kg丙泊酚、2mg/kg依托咪酯、14mg/kg碳依托咪酯)静脉给药。动物习服后，在麻醉剂注射前记录数据5min(基线)，在麻醉剂注射后记录数据15min。计算该研究期间内每30s的平均血压均值。

图7A显示各组中的大鼠在第一个5min内具有相似的基线平均心率和血压。当大鼠被麻醉后(即麻醉剂给药后的第一个5-10min)，给予全部3种麻醉剂的大鼠平均血压均下降。然而，在麻醉期间的几乎所有时间点，相比于丙泊酚，碳依托咪酯和依托咪酯下降的幅度较小。

类似地，图7B显示了14mg/kg碳依托咪酯(n＝7)、2mg/kg依托咪酯(n＝6)和DMSO辅料(n＝4)对大鼠平均动脉血压的影响。对于碳依托咪酯和依托咪酯，上述剂量是同等安眠剂量。在研究期间，碳依托咪酯对平均血压的影响并没有显著大于单独的DMSO辅料对平均血压的影响(P＞0.05，双因素ANOVA)。然而，相对于辅料，在给药后30-210s的时间内，依托咪酯显著地降低了平均血压。辅料组、碳依托咪酯组和依托咪酯组的基线平均血压相似，分别为114±5mmHg、116±9mmHg和127±17mmHg(P＝0.15，ANOVA)。

实施例7：不同于(R)-依托咪酯，碳依托咪酯在给药后15min不抑制肾上腺皮质功能

用地塞米松对雄性Sprague Dawley大鼠进行预处理，从而抑制内源性ACTH产生并使基线血清皮质酮浓度最小化。向每只大鼠静脉推注DMSO辅料(对照)、2mg/kg依托咪酯或14mg/kg碳依托咪酯。对于依托咪酯和碳依托咪酯，上述剂量是同等麻醉推注剂量(即LORR的ED50的2倍量)。此后立即注射Cortrosyn(即ACTH_1-24)以刺激类固醇产生。在ACTH_1-24给药15min后，取约0.3ml血样以测定经ACTH_1-24刺激的血清皮质酮浓度。大鼠(n＝12)中的基线血清皮质酮浓度平均为39±49ng/ml，并且在这3组(碳依托咪酯、依托咪酯和对照)中没有显著差异。在全部3组中，ACTH_1-24的给药刺激了肾上腺皮质类固醇的产生。

图8显示在ACTH_1-24给药后15min，全部大鼠具有明显较高的血清皮质酮浓度，因此ACTH_1-24的注射刺激了肾上腺皮质类固醇的产生。然而，与ACTH_1-24刺激前已经接受了辅料或同等麻醉剂量碳依托咪酯的大鼠相比，在ACTH_1-24刺激前已经接受了(R)-依托咪酯的大鼠具有明显降低的血清皮质酮浓度(降低了67％)。相比之下，已经接受了碳依托咪酯的大鼠具有与只接受了辅料的大鼠相同的血清皮质酮浓度。

讨论

碳依托咪酯是依托咪酯的吡咯类似物，其保留了依托咪酯的安眠剂作用、GABA_A受体调节活性和血液动力学稳定性。然而，它是比依托咪酯效力低3个数量级的肾上腺皮质皮质醇合成抑制剂，并且不同于依托咪酯，它在安眠剂量下不抑制大鼠的肾上腺皮质功能。

依托咪酯主要通过抑制细胞色素P450超家族酶的成员11β-羟化酶(CYP11B1)来抑制肾上腺皮质功能。11β-羟化酶是皮质醇、皮质酮和醛甾酮合成所需要的。这一抑制在极低的依托咪酯浓度下发生，这被认为反映出了依托咪酯对该酶活性位点很高的亲和力。例如参见Zolle等，J Med Chem(2008)51：2244-2253和Roumen等，J ComputAided Mol Des(2007)21：455-471，将其整体以引用的形式并入本文。本发明人设计了碳依托咪酯以抑制和/或降低依托咪酯对11β-羟化酶的高亲和力，该高亲和力是由其咪唑环中的碱性氮产生的。不希望受理论的约束，依托咪酯咪唑环中的碱性氮与活性位点的血红素铁导致了依托咪酯对11β-羟化酶的高亲和力。已经利用晶体学技术观察到了其它含咪唑药物与各种细胞色素P450酶的结合中的该相互作用。例如，抑制剂4-(4-氯苯基)咪唑以单一的取向结合至酶2B4的活性位点，其中，所述抑制剂的咪唑环的碱性氮以的键长配位至该酶的血红素铁(Scott等，J Biol Chem(2004)279：27294-27301，将其整体以引用的形式并入本文)。这一结合触发了构象转化，在该构象转化中，该酶在结合的配体周围紧密闭合。相似地，含咪唑的抗真菌剂结合在CYP130和CYP121的活性位点内，其中碱性氮与所述酶的血红素铁之间形成配位键。例如参见Ouelletet等，J Biol Chem(2008)283：5069-5080和Seward等，J Biol Chem(2006)281：39437-39443，将两者以引用的形式并入本文。当与含咪唑的抑制剂形成配位键时，由于作为发色团的血红素基团发生了特征性光谱移位，利用光谱法也发现了这类配位作用的证据。例如参见Ouelletet等，J BiolChem(2008)283：5069-5080；Yano等，J Med Chem(2006)49：6987-7001；Locuson等，Drug Metab Dispos(2007)，35：614-622；和Hutzler等，Chem Res Toxicol(2006)19：1650-1659，将以上所有文献整体以引用的形式并入本文。尽管尚未使用晶体学或光谱学技术实验性地明确依托咪酯与11β-羟化酶的相互作用，电脑同源性建模表明安眠剂的碱性氮与酶的血红素铁之间的配位作用也有助于高亲和力结合(Roumen等，JComput Aided Mol Des(2007)21：455-471)。

本发明人利用肾上腺皮质癌细胞分析来比较碳依托咪酯和依托咪酯的抑制效力。此前已经用这一分析比较了药物抑制肾上腺皮质类固醇合成的效力。例如参见Fallo等，Endocr Res(1996)22：709-715；Fallo等，Chemotherapy(1998)44：129-134；和Fassnacht等，Eur J Clin Invest(2000)30(suppl 3)：76-82，将以上所有文献整体以引用的形式并入本文。结果显示出碳依托咪酯是比依托咪酯的效力低3个数量级的皮质醇合成抑制剂。这与安眠剂的碱性氮在稳定与酶的结合中的重要作用一致，这还提供了以下强有力的证据：通过用不能与血红素铁配位的其它化学基团(本发明中为CH)替换氮，可消除依托咪酯对11β-羟化酶的高亲和力结合。由于其肾上腺皮质抑制效力低，当在安眠剂剂量下以推注给予碳依托咪酯时，碳依托咪酯不能够抑制大鼠中ACTH_1-24刺激产生的皮质酮。

尽管碳依托咪酯是比依托咪酯的效力低3个数量级的体外皮质醇合成抑制剂，但是作为安眠剂它仅仅是适度低效力的。它对蝌蚪(Husain等，J Med Chem(2003)46：1257-1265)和大鼠(Cotten等，Anesthesiology(2009)111：240-240)的安眠效力分别是依托咪酯的1/3和1/7。这些结果显示可通过改变麻醉剂结构，从而在不会极大影响安眠效力的同时显著降低产生不期望副作用的效力。

和依托咪酯一样，碳依托咪酯明显增强野生型α₁β₂γ_2LGABA_A受体的功能。对GABA_A受体的直接活化和激动剂调节作用的描述参见Rusch等，J Biol Chem(2004)279：20982-20992，将其整体以引用的形式并入本文。不希望受理论的约束，碳依托咪酯也通过对GABA_A受体的作用产生催眠。此前对GABA_A受体的电生理研究已经显示出在β亚基中推定的依托咪酯结合位点处的突变(M286W)几乎完全消除了依托咪酯的增强作用(Siegwart等，J Neurochem(2002)80：140-148，将其整体以引用的形式并入本文)。本文中的结果显示，这一突变也消除了碳依托咪酯的增强作用，证明碳依托咪酯可通过结合GABA_A受体上与依托咪酯相同的结合位点调节GABA_A受体功能。

本发明人在本研究中利用10μM碳依托咪酯观察到的增效作用幅度(390±80％)不大于发明人在在先研究中利用4μM依托咪酯观察到的增效作用幅度(660±240％)。这可能暗示碳依托咪酯比依托咪酯对GABA_A受体的效力和/或效率更低。不希望受理论的约束，这可解释为什么碳依托咪酯与依托咪酯相比需要更高的浓度(在蝌蚪试验中)和更高的剂量(在大鼠试验中)以产生LORR。它同时也表明了依托咪酯咪唑环中的碱性氮适度有助于依托咪酯对GABA_A受体的作用。

比起用依托咪酯，用碳依托咪酯时LORR发作较慢。这一现象的原因并不清楚。然而，由于这两种安眠剂都强化了GABA_A受体，看来发作延迟很可能是因为碳依托咪酯到达脑中的作用位点比依托咪酯缓慢。

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说明书中提到的所有专利和出版物表明了本发明所属领域技术人员的水平。所有专利和出版物均并入到本文中作为参考，达到表明每个单独的出版物均具体且单独地并入本文作为参考的程度。