专利名称：基于环丙基稠合的吡咯烷二肽基肽酶iv抑制剂、它们的制备方法及用途的制作方法：本发明涉及基于环丙基-稠合的吡咯烷二肽基肽酶IV(DP-4)抑制剂，和涉及单独使用这样的环丙基-稠合的吡咯烷，或与另一类型的抗糖尿病药和/或其它类型的治疗药物组合，用于治疗糖尿病、尤其是II型糖尿病，以及高血糖、X综合征、糖尿病并发症、高胰岛素血症、肥胖症、动脉粥样硬化和相关疾病，以及各种免疫调节疾病和慢性炎性肠道疾病的方法。二肽基肽酶IV(DP-4)为一种膜结合非典型丝氨酸氨基二肽酶，该酶位于多种组织(肠、肝、肺、肾)中以及循环的T-淋巴细胞(在那里所述酶被称作CD-26)中。它担负体内某些内源肽(GLP-1(7-36)，胰高血糖素)的代谢裂解并且体外已证实对多种其它的肽(GHRH、NPY、GLP-2、VIP)具有蛋白水解活性。GLP-1(7-36)为一种经小肠中的前胰高血糖素(proglucagon)的翻译后加工衍生的29个氨基酸的肽。GLP-1(7-36)在体内具有包括刺激胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、促进饱满感和减慢胃排空在内的多种作用。根据它的生理学分布模式(profile)，预期GLP-1(7-36)在预防和治疗II型糖尿病和潜在的肥胖症方面是有益的。为支持这个权利要求，在糖尿病患者中外源给予GLP-1(7-36)(连续灌注)已证实在这个患者人群中的有效性。遗憾地是，GLP-1(7-36)在体内迅速降解且显示具有短的体内半衰期(t1/2≈1.5min)。根据遗传学繁殖的DP-4KO小鼠的研究和使用选择性DP-4抑制剂的体内/体外研究，已显示DP-4是体内GLP-1(7-36)的主要降解酶。通过DP-4对GLP-1(9-36)的有效，可降解GLP-1(7-36)，据推测它可作为对GLP-1(7-36)的生理学拮抗剂起作用。因此，体内抑制DP-4将增强GLP-1(7-36)的内源性水平且减少它的拮抗剂GLP-1(9-36)的形成，由此可用来改善糖尿病症状。按照本发明，提供抑制DP-4并具有以下结构的基于环丙基-稠合的吡咯烷化合物，并且包括它们的药学上可接受的盐，和它们的前药酯和它们的所有立体异构体， 其中x为0或1且y为0或1(条件是当y＝0时x＝1，和当y＝1时x＝0)；n为0或1；X为H或CN(即氰基)；R1、R2、R3和R4为相同或不同的并且独立选自H、烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、二环烷基、三环烷基、烷基环烷基、羟基烷基、羟基烷基环烷基、羟基环烷基、羟基二环烷基、羟基三环烷基、二环烷基烷基、烷硫基烷基、芳基烷硫基烷基、环烯基、芳基、芳烷基、杂芳基、杂芳基烷基、环杂烷基和环杂烷基烷基，所有这些基团通过可以利用的碳原子由1、2、3、4或5个选自以下的基团任选取代，包括氢、卤代基、烷基、多卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、多卤代烷氧基、烷氧基羰基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、多环烷基、杂芳基氨基、芳基氨基、环杂烷基、环杂烷基烷基、羟基、羟基烷基、硝基、氰基、氨基、取代的氨基、烷基氨基、二烷基氨基、硫羟基、烷硫基、烷基羰基、酰基、烷氧基羰基、氨基羰基、炔基氨基羰基、烷基氨基羰基、链烯基氨基羰基、烷基羰基氧基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、烷基磺酰氨基、烷基氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷基磺酰基、氨基磺酰基、烷基亚硫酰基、亚磺酰氨基或磺酰基；和R1和R3可任选连接在一起以形成-(CR5R6)m-，其中m为2-6，且R5和R6为相同或不同的并且独立选自羟基、烷氧基、氰基、H、烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、环烯基、芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、环杂烷基、卤代基、氨基、取代的氨基、环杂烷基烷基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基或烷基氨基羰基氨基，或R1和R4可任选连接在一起以形成-(CR7R8)p-，其中p为2-6，且R7和R8为相同或不同的并且独立选自羟基、烷氧基、氰基、H、烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、环烯基、芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、环杂烷基、卤代基、氨基、取代的氨基、环杂烷基烷基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基或烷基氨基羰基氨基，或者R1和R3任选与 连接在一起形成包含总数2-4个选自N、O、S、SO或SO2的杂原子的5-7元环；或者R1和R3任选与 连接在一起以形成4-8元环杂烷基环，其中环杂烷基环具有稠合于其上的任选的芳基环或稠合于其上的任选的3-7元环烷基环。因此，本发明的式I化合物包括以下结构 另外，按照本发明，提供用于治疗糖尿病、尤其是II型糖尿病，以及受损的葡萄糖内环境稳定、受损的葡萄糖耐受性、不育症、多囊卵巢综合征、生长障碍、虚弱、关节炎、移植术中的同种异体移植排斥、自身免疫疾病(例如硬皮病和多发性硬化症)、各种免疫调节疾病(例如红斑狼疮或牛皮癣)、AIDS、肠道疾病(例如引起坏死的肠炎、微绒毛包涵体病或乳糜泻)、炎性肠道综合征、化学疗法诱发的肠粘膜萎缩或损伤、神经性厌食症、骨质疏松症、X综合征、代谢障碍综合征、糖尿病并发症、高胰岛素血症、肥胖症、动脉粥样硬化和相关疾病、以及炎性肠道疾病(例如克郎氏病和溃疡性结肠炎)的方法，其中给予需要治疗的病人治疗有效量的结构I的化合物(该化合物抑制DP4)。在Johannsson J.Clin.Endocrinol.Metab.，82，727-734(1997)中详细描述了集合称作为“X综合征”或代谢综合征的症状、疾病和病症。另外，按照本发明，提供用于治疗糖尿病和如在上文及在下文中定义的相关疾病以及以上提及的任何其它的疾病的方法，其中治疗有效量的结构I的化合物与一、二、三种或更多种其它类型的抗糖尿病药(可用于治疗糖尿病和相关疾病)和/或一、二或三种或更多种其它类型的治疗药物的组合被给予需要治疗的病人。术语“糖尿病和相关疾病”指II型糖尿病、I型糖尿病、受损的葡萄糖耐受性、肥胖症、高血糖、X综合征、代谢障碍综合征、糖尿病并发症、代谢障碍综合征和高胰岛素血症。集合称作为“糖尿病并发症”的症状、疾病和病症包括视网膜病、神经病和肾病变以及其它已知的糖尿病并发症。在此使用的术语“其它类型的治疗药物”指一种或多种抗糖尿病药(除式I的DP4抑制剂以外)、一种或多种抗肥胖症药，和/或一种或多种调节血脂药(包括抗动脉粥样硬化药)，和/或一种或多种用于治疗不育症的药物，一种或多种用于治疗多囊卵巢综合征的药物，一种或多种治疗生长障碍的药物，一种或多种用于治疗虚弱的药物、一种或多种用于治疗关节炎的药物，一种或多种用于预防移植术中的同种异体移植排斥的药物，一种或多种用于治疗自身免疫疾病的药物，一种或多种抗AISD药物，一种或多种抗骨质疏松症药物，一种或多种用于治疗免疫调节疾病的药物，一种或多种用于治疗慢性炎性肠道疾病或综合征的药物和/或一种或多种用于治疗神经性厌食症的药物。
在此使用的术语“调节血脂药”指的是降低LDL和/或升高HDL和/或降低甘油三酯和/或降低总胆固醇和/或其它用于疗效性地治疗脂质紊乱的已知机理的药物。
在本发明的以上方法中，结构I的化合物将以相对抗糖尿病药或其它的类型的治疗药物(依它们的作用模式而定)的约0.01∶1-约500∶1，优选约0.1∶1-约100∶1，更优选0.2∶1-约10∶1范围内的重量比使用。
优选式I化合物，其中R3为H或烷基，R1为H，烷基、环烷基、二环烷基、三环烷基、烷基环烷基、羟基烷基、羟基三环烷基、羟基环烷基、羟基二环烷基、或羟基烷基环烷基，R2为H或烷基，n为0，X为CN，x为0或1且y为0或1。如上所述的优选的式I化合物为最优选的，其中X为 和/或其中稠合的环丙基定义为 因此，本发明的优选的式I化合物包括部分 以下化合物为特别优选的 其中R1为烷基、环烷基、二环烷基、三环烷基、烷基环烷基、羟基烷基、羟基环烷基、羟基烷基环烷基、羟基二环烷基或羟基三环烷基； 其中R1为烷基、环烷基、二环烷基、三环烷基、羟基二环烷基、羟基三环烷基、烷基环烷基、羟基烷基、羟基环烷基或羟基烷基环烷基以及以下基团 通过以下反应流程中所示的方法及其描述，可生成结构I的化合物。
按照反应流程1，通过在此或在文献(例如参见Sagnard等，Tet-Lett.，1995，36，第3148-3152页，Tverezovsky等，Tetrahedron，1997，53，第14773-14792页，Hanessian等，Bioorg.Med.Chem.Lett.，1998，8，第2123-2128页)中描述的方法，可生成化合物1，其中，如下所述，PG1为常见的胺保护基团例如Boc、Cbz或FMOC且X1为H或CO2R9。通过常规方法(例如(1)当PG1为Boc时，用TFA或HCl，或者(2)当PG1为Cbz时，用H2/Pd/C、TMSI，或者(3)当PG1为(FMOC)时，用Et2NH))除去PG1基团，得到游离的胺2。使用标准肽偶合条件(例如EDAC/HOAT、i-BuCOCOCl/TEA、PyBop/NMM)，胺2可与各种保护氨基酸例如3(其中PG2可以是PG1保护基团中的任何一种)偶合，得到相应的二肽4。除去胺保护基团PG2，得到其中X＝H的本发明化合物Ia。
在其中X1＝CO2R9(其中R9为烷基或芳烷基例如甲基、乙基、叔丁基或苄基)的情况下，在各种条件下，例如用在适宜的溶剂例如甲醇、THF或二噁烷中的NaOH水溶液，可将酯水解以得到酸5。通过活化酸基团(例如使用i-BuOCOCl/TEA或EDAC)，随后用在溶剂例如二噁烷、乙醚或甲醇中的等量的NH3或氨水处理，可进行酸基团向一级(primary)甲酰胺的转变，得到6。通过各种标准条件(例如POCl3/吡啶/咪唑或氰尿酰氯/DMF或三氟乙酸酐、THF、吡啶)，可将酰胺官能度转变为腈基而得到7。最后，与上述类似除去PG2保护基团，得到本发明Ib化合物。
在不同的序列(流程2)中，可将其中X1为CO2R9的化合物1皂化为酸，随后如以上描述的那样酰胺化，得到酰胺8。除去PG1基团随后通过使肽偶合于3，得到Ib合成中的中间体化合物6。
或者，如上所述，可将在8中的甲酰胺基团转变为腈，得到化合物9。使PG1脱除保护得到10，它可经历标准肽偶合条件，得到Ib合成中的中间体7。通过氧化胺2(例如NCS)随后通过水解，接着经氰化物处理，也可生成化合物10。可得到作为立体异构体的混合物或单一异构体/非对映体的化合物10，它可经差向异构化(使用常规方法)得到立体异构体的混合物。流程1 a.PG1＝Boc，TFA或HCl；PG1＝Cbz，H2/Pd/C或TMSI；PG1＝FMOC，Et2NH b.EDAC，HOBT，DMF或i-BuOCOCl/TEA或PyBop，NMMc.PG2＝PG1，(参见a的条件) d.LiOH或NaOH MeOH或THF/H2O或二噁烷 e.i-BuOCOCl/NMM或i-BuOCOCl/TEA或EDAC，然后在二噁烷中的NH3或Et2O f.POCl3，吡啶，咪唑或氰尿酰氯，DMF或TFAA，THF，吡啶。流程2 a.在MeOH中的LiOH或NaOH或在二噁烷中的THF/H2O或二噁烷 b.i-BuOCOCl/NMM或i-BuOCOCl/TEA或EDAC，然后在二噁烷中的NH3或Et2O c.PG1＝Boc，TFA或HCl；PG1＝Cbz，H2/Pd/C或TMSI；PG1＝FMOC，Et2NH d.EDAC，HOBT，DMF或i-BuOCOCl/TEA或PyBop，NMM e.POCl3，吡啶，咪唑或氰尿酰氯，DMF。
在同样的方法中，β-氨基酸例如 可与2、8的游离胺或10偶合，得到相应的酰胺，按照相同的化学这些酰胺可转变为化合物Ia或Ib的β-氨基酸衍生物。
除非另外指明，在此使用的术语“低级烷基”、“烷基”或“alk”单独或作为另一个基团的部分包括在正常的链上包含1-20个碳，优选1-10个碳，更优选1-8个碳的直链和支链的烃，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基、异己基、庚基、4，4-二甲基戊基、辛基、2，2，4-三甲基-戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基，它们的各种支链异构体等，以及包括1-4个取代基的此类基团，所述取代基为例如卤代基，例如F、Br、Cl或I或CF3、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳基(芳基)或二芳基、芳基烷基、芳基烷氧基、链烯基、环烷基、环烷基烷基、环烷基烷氧基、氨基、羟基、羟基烷基、酰基、杂芳基、杂芳氧基、杂芳基烷基、杂芳基烷氧基、芳氧基烷基、烷硫基、芳基烷硫基、芳氧基芳基、烷基酰氨基、链烷酰基氨基、芳基羰基氨基、硝基、氰基、硫羟基、卤代烷基、三卤代烷基和/或烷硫基。
除非另外指明，在此使用的术语“环烷基”单独或作为另一个基团的部分包括含有1-3个环的饱和的或部分不饱和的(包含1或2个双键)环状烃基，包括单环烷基、二环烷基(或双环烷基)和三环烷基(三环烷基)，所述环烷基含有形成环的总数3-20个碳，优选形成环的3-10个碳，它们可稠合于1或2个如对芳基描述的芳族环，它们包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环癸基和环十二烷基、环己烯基、金刚烷基、 这些基团中的任何一个可由1-4个以下的取代基任选取代，包括例如卤素、烷基、烷氧基、羟基、芳基、芳氧基、芳基烷基、环烷基、羟基烷基、烷基酰氨基、链烷酰基氨基、氧代、酰基、芳基羰基氨基、氨基、硝基、氰基、硫羟基和/或烷硫基和/或对烷基的取代基中的任何一个。
在此使用的术语“环烯基”单独或作为另一个基团的部分指的是包含3-12个碳，优选5-10个碳和1或2个双键的环状烃类。例证性说明的环烯基包括环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、环己二烯基和环庚二烯基，它们可如对环烷基定义的那样任选被取代。
在此使用的术语“亚环烷基”指包括自由键的“环烷基”，因此为连接基团，例如 等，并且可如以上对“环烷基”定义的那样任选被取代。
在此使用的术语“链烷酰基”单独或作为另一个基团的部分指连接于羰基的烷基。
除非另外指明，在此使用的术语“低级链烯基”或“链烯基”其本身或作为另一个基团的部分指的是在正常的链上具有2-20个碳，优选2-12个碳，且更优选为1-8个碳的直链或支链基团，它们在正常的链上包括1-6个双键，例如乙烯基、2-丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、4-戊烯基、3-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、2-庚烯基、3-庚烯基、4-庚烯基、3-辛烯基、3-壬烯基、4-癸烯基、3-十一烯基、4-十二烯基、4，8，12-十四碳三烯基等，它们可由1-4个取代基任选取代，即卤素、卤代烷基、烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳基烷基、环烷基、氨基、羟基、杂芳基、环杂烷基、链烷酰基氨基、烷基酰氨基、芳基羰基-氨基、硝基、氰基、硫羟基、烷硫基和/或在此所述的烷基取代基中的任何一个。
除非另外指明，在此使用的术语“低级炔基”或“炔基”其本身或作为另一个基团的部分指的是在正常的链上具有2-20个碳，优选2-12个碳，且更优选为2-8个碳的直链或支链的基团，它们在正常的链上包括1个叁键，例如2-丙炔基、3-丁炔基、2-丁炔基、4-戊炔基、3-戊炔基、2-己炔基、3-己炔基、2-庚炔基、3-庚炔基、4-庚炔基、3-辛炔基、3-壬炔基、4-癸炔基、3-十一炔基、4-十二炔基等，并且它们可由1-4个取代基任选取代，即卤素、卤代烷基、烷基、烷氧基、链烯基、炔基、芳基、芳基烷基、环烷基、氨基、杂芳基、环杂烷基、羟基、链烷酰基氨基、烷基酰氨基、芳基羰基氨基、硝基、氰基、硫羟基和/或烷硫基，和/或在此所述的烷基取代基中的任何一个。
术语“芳基链烯基”和“芳基炔基”作为单独使用或作为另一个基团的部分指具有芳基取代基的如以上描述的链烯基和炔基。
当以上定义的烷基具有在两个不同的碳原子上连接其它基团的单键时，它们称作“亚烷基”且可如以上对“烷基”定义的那样任选被取代。
当如上定义的链烯基和如上定义的炔基分别具有在两个不同的碳原子上连接的单键时，它们分别称作“亚链烯基”和“亚炔基”，且可如以上对“链烯基”和“炔基”定义的那样任选被取代。
在此使用的术语“卤素”或“卤代基”单独或作为另一个基团的部分指氯、溴、氟和碘以及CF3，其中氯或氟为优选。
术语“金属离子”指的是碱金属离子例如钠、钾或锂和碱土金属离子例如镁和钙以及锌和铝。
除非另外指明，在此使用的术语“芳基”单独或作为另一个基团的部分指的是在环部分(例如苯基或包括1-萘基和2-萘基在内的萘基)包含6-10个碳的单环和双环芳族基团，并且可任选包括1-3个稠合于碳环的环或杂环的环(例如芳基、环烷基、杂芳基或环杂烷基环，例如 另外的环并且可通过可利用的碳原子由1、2或3个选自以下的基团任选取代，包括氢、卤代基、卤代烷基、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、链烯基、三氟甲基、三氟甲氧基、炔基、环烷基烷基、环杂烷基、环杂烷基烷基、芳基、杂芳基、芳基烷基、芳氧基、芳氧基烷基、芳基烷氧基、芳硫基、芳基偶氮基、杂芳基烷基、杂芳基链烯基、杂芳基杂芳基、杂芳氧基、羟基、硝基、氰基、氨基，其中氨基包括1或2个取代基(它们为烷基、芳基或在定义中提及的其它的芳基化合物中的任何一个)的取代的氨基、硫羟基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、芳硫基烷基、烷氧基芳硫基、烷基羰基、芳基羰基、烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、芳基亚硫酰基、芳基亚硫酰基烷基、芳基磺酰氨基或芳基磺酰(arylsulfon)-氨基羰基和/或在此所述的烷基取代基中的任何一个。
除非另外指明，在此使用的术语“低级烷氧基”、“烷氧基”、“芳氧基”或“芳烷氧基”单独或作为另一个基团的部分包括连接于氧原子的以上的烷基、芳烷基或芳基中的任何一个。
除非另外指明，在此使用的术语“取代的氨基”单独或作为另一个基团的部分指的是由一或两个取代基取代的氨基，所述取代基可为相同的或不同的，例如烷基、芳基、芳烷基、杂芳基、杂芳基烷基、环杂烷基、环杂烷基烷基、环烷基、环烷基烷基、卤代烷基、羟基烷基、烷氧基烷基或硫代烷基。如以上所述的那样，这些取代基可另外被R1基团或对R1的取代基中的任何一个取代。另外，氨基取代基可与它们连接的氮原子一起形成1-吡咯烷基、1-哌啶基、1-氮杂?基、4-吗啉基、4-硫代吗啉基、1-哌嗪基、4-烷基-1-哌嗪基、4-芳基烷基-1-哌嗪基、4-二芳基烷基-1-哌嗪基、1-吡咯烷基、1-哌啶基或1-氮杂?基，它们由烷基、烷氧基、烷硫基、卤代基、三氟甲基或羟基任选取代。
除非另外指明，在此使用的术语“低级烷硫基”、“烷硫基”、“芳硫基”或“芳烷硫基”单独或作为另一个基团的部分包括连接于硫原子的以上的烷基、芳烷基或芳基中的任何一个。
除非另外指明，在此使用的术语“低级烷基氨基”、“烷基氨基”“芳基氨基”或“芳基烷基氨基”单独或作为另一个基团的部分包括连接于氮原子的以上的烷基、芳基或芳基烷基中的任何一个。
除非另外指明，在此使用的术语“酰基”其本身或作为另一个基团的部分指的是连接于羰基 的有机基团；酰基的实例包括连接于羰基的R1基团中的任何一个，例如链烷酰基、链烯酰基、芳酰基、芳烷酰基、杂芳酰基、环烷酰基、环杂烷酰基等。
除非另外指明，在此使用的术语“环杂烷基”单独或作为另一个基团的部分指的是5-、6-或7-元饱和的或部分不饱和的环，它包括1-2个杂原子例如氮、氧和/或硫，通过碳原子或杂原子，可能时，任选通过连键(linker)(CH2)r(其中r为1、2或3)连接，例如 等。以上基团可包括1-4个取代基，例如烷基、卤代基、氧代和/或在此所述的烷基取代基中的任何一个。另外，环杂烷基环中的任何一个能够稠合于环烷基、芳基、杂芳基或环杂烷基环。
除非另外指明，在此使用的术语“杂芳基”单独或作为另一个基团的部分指的是5-或6-元芳族环，它包含1、2、3或4个杂原子例如氮、氧或硫且这样的环稠合于芳基、环烷基、杂芳基或环杂烷基环(例如苯并噻吩基、吲哚基)且包括可能的N-氧化物。杂芳基可任选包括1-4个取代基，例如以上对烷基所述的取代基中的任何一个。杂芳基的实例包括如下 等。
在此使用的术语“环杂烷基烷基”单独或作为另一个基团的部分指的是通过C原子或杂原子连接于(CH2)r链的如上定义的环杂烷基。
在此使用的术语“杂芳基烷基”或“杂芳基链烯基”单独或作为另一个基团的部分指的是通过C原子或杂原子连接于如上定义的-(CH2)r-链、亚烷基或亚链烯基的如上定义的杂芳基。
在此使用的术语“多卤代烷基”指的是包含2-9个，优选2-5个卤取代基，例如F或Cl，优选为F，例如CF3CH2、CF3或CF3CF2CH2的如上定义的“烷基”。
在此使用的术语“多卤代烷氧基”指的是包含2-9个，优选2-5个卤取代基，例如F或Cl，优选F，如CF3CH2O、CF3O或CF3CF2CH2O的如上定义的“烷氧基”或“烷基氧基”。
本发明的化合物的所有立体异构体意图以混合物的形式或以纯的或基本上纯的形式存在。本发明化合物可在任何碳原子(包括任何一个或多个R取代基)上具有不对称中心。结果，式I化合物可以以对映体或非对映体的形式或以它们的混合物存在。制备方法可使用外消旋体、对映体或非对映体作为起始原料。当制备非对映体或对映体产物时，它们可通过常规方法，例如层析法或分级结晶分离。
当需要时，结构I的化合物可以与一种或多种其它类型的抗糖尿病药(用于治疗糖尿病和相关疾病)和/或一种或多种其它类型的治疗药物联合使用，它们可以相同的剂型或以分开的口服剂型口服给药或经注射给药。
可以任选与式I的DP4抑制剂联合使用的其它类型的抗糖尿病药可以是1、2、3种或更多种抗糖尿病药或抗高血糖药，包括胰岛素促分泌素或胰岛素增敏剂，或其它的优选具有不同于DP4抑制作用的作用机理的抗糖尿病药，且可包括双胍类、磺酰脲类、葡萄糖苷酶抑制剂、PPARγ激动剂，例如噻唑烷二酮类、SGLT2抑制剂、PPARα/γ双重激动剂、aP2抑制剂、糖原磷酸化酶抑制剂、高级糖基化末端(AGE)产物抑制剂，和/或氯茴苯酸类(meglitinides)，以及胰岛素，和/或胰高血糖素样肽-1(GLP-1)或其模拟物。
相信结构I的化合物与1、2、3种或更多种其它的抗糖尿病药的联合使用产生的抗高血糖结果大于这些药物中的每一种药物单独使用可能产生的结果并且大于这些药物产生的联合加和的抗高血糖效果。
其它的抗糖尿病药可为口服抗高血糖药，优选为双胍例如二甲双胍或苯乙双胍或它们的盐，优选为二甲双胍HCl。
当其它的抗糖尿病药为一种双胍时，结构I的化合物将以对双胍的约0.01∶1-约100∶1，优选约0.1∶1-约5∶1范围内的重量比使用。
其它的抗糖尿病药也可优选为磺酰脲例如格列本脲(也称作优降糖)、格列美脲(在U.S.专利号4,379,785中公开)、格列吡嗪、格列齐特或氯磺丙脲、其它已知的磺酰脲或其它的作用于β-细胞的ATP依赖的通道的抗高血糖药，其中格列本脲和格列吡嗪为优选，它们可以相同或以分开的口服剂型给药。
结构I的化合物将以对磺酰脲的约0.01∶1-约100∶1，优选约0.05∶1-约5∶1范围内的重量比使用。
口服抗糖尿病药也可为葡萄糖苷酶抑制剂，例如阿卡波糖(公开于U.S.专利号4,904,769中)或米格列醇(公开于U.S.专利号4,639,436中)，它们可以以相同或分开的口服剂型给药。
结构I的化合物将以对葡萄糖苷酶抑制剂的约0.01∶1-约100∶1，优选约0.2∶1-约50∶1范围内的重量比使用。
结构I的化合物可以与PPARγ激动剂，例如噻唑烷二酮口服抗糖尿病药或其它的胰岛素增敏剂(它们在NIDDM患者体内具有胰岛素敏感性作用)如曲格列酮(Wamer-Lambert的Rezulin?，在U.S.专利号4,572,912中公开)、罗格列酮(SKB)、吡格列酮(Takeda)、Mitsubishi的MCC-555(在U.S.专利号5,594,016中公开)、Glxao-Wellcome的GL-262570、恩格列酮(CP-68722，Pfizer)或达格列酮(CP-86325，Pfizer)、isaglitazone(MIT/J&J)、JTT-501(JPNT/P&U)、L-895645(Merck)、R-119702(Sankyo/WL)、NN-2344(Dr.Reddy/NN)或YM-440(Yamanouchi)，优选为罗格列酮和吡格列酮联合使用。
结构I的化合物将以对噻唑烷二酮的约0.01∶1-约100∶1，优选约0.1∶1-约10∶1范围内的量的重量比使用。
磺酰脲和噻唑烷二酮可以以少于约150mg的量的口服抗糖尿病药与结构I的化合物掺合在单一片剂中。
结构I的化合物也可与抗高血糖药，例如胰岛素或与胰高血糖素样肽-1(GLP-1)例如GLP-1(1-36)酰胺、GLP-1(7-36)酰胺、GLP-1(7-37)(如Habener在U.S.专利号5,614,492中公开的，其公开通过引用结合到本文中)、或GLP-1模拟物例如AC2993或Exendin-4(Amylin)，以及LY-315902或LY-307167(Lilly)和NN2211(Novo-Nordisk)联合使用，它们可通过注射、鼻内或经皮或口腔装置给药。
当存在时，可以以如上描述的制剂和以如在医师诊疗手册(Physician’s Desk Reference，PDR)中指明的量和剂量使用二甲双胍、磺酰脲例如格列本脲、格列美脲、glipyride、格列吡嗪、氯磺丙脲和格列齐特和葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖或米格列醇或胰岛素(注射、肺、颊或口服)。
当存在时，二甲双胍或它的盐可以以每天约500-约2000mg范围内的量使用，它可以单次剂量或以每天1-4次的分剂量给药。
当存在时，噻唑烷二酮抗糖尿病药可以以约0.01-约2000mg/天范围内的量使用，它可以以单次剂量或以每天1-4次的分剂量给药。
当存在时，胰岛素可以如在医师诊疗手册(Physician’s DeskReference)中指明的制剂、量和剂量使用。
当存在时，如在U.S.专利号5,346,701(TheraTech)、5,614,492和5,631,224中描述的那样，GLP-1肽可以口腔颊含制剂、经鼻给药(例如吸入喷雾)或非肠道给药，该文献通过引用结合到本文中。
其它的抗糖尿病药也可为PPARα/γ双重激动剂，例如AR-HO39242(Astra/Zeneca)、GW-409544(Glaxo-Wellcome)、KRP297(Kyorin Merck)以及那些由Murakami等“一种新的胰岛素增敏剂作为过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)和PPARγ的复合配体(Coligand)起作用。在PPARα激活的Zucker脂肪大鼠的肝中异常脂质代谢的作用(A Novel Insulin Sensitizer Acts As a Coligand forPeroxisome Proliferation-Activated Receptor Alpha(PPARα)andPPARγEffect on PPARαActivation on Abnormal Lipid Metabolismin Liver of Zucker Fatty Rats)”，Diabetes 47，1841-1847(1998)，和在2000年9月18日(代理人档案LA29NP)递交的U.S.申请系列号09/664,598中公开的，该文献的公开内容通过引用结合到本文中，使用如在此所述的剂量，指定为优选的化合物优选用于本文中。
其它的抗糖尿病药可为例如在2000年10月4日(代理人档案LA49NP)递交的U.S.申请系列号09/679,027中公开的SGLT2抑制剂，该文献通过引用结合到本文中，使用如在此所述的剂量。在以上申请书中指定为优选的化合物为优选的。
可以任选与式I的DP4抑制剂联合使用的其它的抗糖尿病药可为例如在1999年9月7日递交的U.S.申请系列号09/391,053和在2000年3月6日(代理人档案LA27NP)递交的U.S.请系列号09/519,079中公开的aP2抑制剂，该文献通过引用结合到本文中，使用如在此所述的剂量。在以上申请书中指定为优选的化合物为优选的。
可以任选与式I的DP4抑制剂联合使用的其它的抗糖尿病药可为例如在WO 96/39384、WO 96/39385、EP 978279、WO 2000/47206、WO 99/43663和U.S.专利号5,952,322和5,998/463、WO 99/26659和EP 1041068中公开的。
可以任选与本发明的式I化合物联合使用的氯茴苯酸类可为瑞格列奈、那格列奈(Novartis)或KAD1229(PF/Kissei)，其中瑞格列奈为优选。
式I的DP4抑制剂将以对氯茴苯酸类、PPARγ激动剂、PPARα/γ双重激动剂、SGLT2抑制剂、aP2抑制剂或糖原磷酸化酶抑制剂的约0.01∶1-约100∶1，优选约0.1∶1-约10∶1范围内的重量比使用。
可以任选与本发明的式I化合物联合使用的降血脂药或调节血脂药可包括1、2、3种或更多种MTP抑制剂、HMG CoA还原酶抑制剂、角鲨烯合成酶抑制剂、苯氧乙酸(fibric acid)衍生物、ACAT抑制剂、脂氧合酶抑制剂、胆固醇吸收抑制剂、回肠Na+/胆汁酸协同转运蛋白抑制剂、LDL受体活性正调节剂、ATP柠檬酸裂合酶抑制剂、胆固醇酯转移蛋白抑制剂、胆汁酸螯合剂和/或烟酸和它们的衍生物。
在此使用的MTP抑制剂包括在U.S.专利号5,595,872、U.S.专利号5,739,135、U.S.专利号5,712,279、U.S.专利号5,760,246、U.S.专利号5,827,875、U.S.专利号5,885,983和1998年10月20日呈交的U.S.申请系列号09/175,180，现在为U.S.专利号5,962,440中公开的MTP抑制剂。在以上的专利和申请中的每一个公开的优选MTP抑制剂中的每一种为优选的。
以上所有的U.S.专利和申请通过引用结合到本文中。
根据本发明使用的最优选MTP抑制剂包括在U.S.专利号5,739,135和5,712,279，和U.S.专利号5,760,246中叙述的优选MTP抑制剂以及implitapide(Bayer)。
最优选MTP抑制剂为9-[4-[4-[[2-(2，2，2-三氟乙氧基)苯甲酰基]氨基]-1-哌啶基]丁基]N-(2，2，2-三氟乙基)-9H-芴-9-甲酰胺 降血脂药物可为HMG CoA还原酶抑制剂，它包括(但不限于)美伐他汀和如在U.S.专利号3,983,140中公开的相关化合物、洛伐他汀(美降脂)和如在U.S.专利号4,231,938中公开的相关化合物、普伐他汀和如在U.S.专利号4,346,227中公开的相关化合物、辛伐他汀和如在U.S.专利号4,448,784和4,450,171中公开的相关化合物。可在此使用的其它的HMG CoA还原酶抑制剂包括(但不限于)在U.S.专利号5,354,772中公开的氟伐他汀、在U.S.专利号5,006,530和5,177,080中公开的西立伐他汀、在U.S.专利号4,681,893、5,273,995、5,385,929和5,686,104中公开的阿托伐他汀、在U.S.专利号5,011,930中公开的atavastatin(Nissan/Sankyo’s的尼伐他汀(NK-104))、在U.S.专利号5,260,440中公开的Shionogi-Astra/Zeneca的visastatin(ZD-4522)。
在此所用的角鲨烯合成酶抑制剂包括(但不限于)在U.S.专利号5,172,396中公开的α-膦酰基-磺酸酯、那些由Biller等，J.Med.Chem.，1988，第31卷，第10期，第1869-1871页公开的，包括类异戊二烯(氧膦基-甲基)膦酸酯以及例如在U.S.专利号4,871,721和4,924,024和在Biller，S.A.Neuenschwander，K.，Ponpipom，M.M.和Poulter，C.D.，Current Pharmaceutical Design，2，1-40(1996)中公开的其它已知的角鲨烯合成酶抑制剂，。
另外，适于在此使用的其它的角鲨烯合成酶抑制剂包括由P.Ortizde Montellano等，J.Med.Chem.，1977，20，243-249公开的类萜焦膦酸酯、由Corey和Volante，J.Am.Chem.Soc.，1976，98，1291-1293公开的法呢基二磷酸酯类似物A和前角鲨烯(presqualene)焦磷酸酯(PSQ-PP)类似物、由McClard，R.W.等，J.A.C.S.，1987，109，5544报道的氧膦基膦酸酯和由Capson，T.L.，PhD dissertation，1987年7月，Dept.Med.Chem.U of Utah，Abstract，Table of Contents，第16，17，40-43，48-51页，概述报道的环丙烷。
适于在此使用的其它的降血脂药物包括(但不限于)苯氧乙酸类衍生物，例如非诺贝特、吉非贝齐、氯贝丁酯、苯扎贝特、环丙贝特、克利贝特等、丙丁酚，及如在U.S.专利号3,674,836中公开的相关化合物，丙丁酚和吉非贝齐为优选，胆酸螯合剂例如考来烯胺、考来替泊和DEAE-Sephadex(Secholex?，Policexide)以及lipostabil(Rhone-Poulenc)、Eisai E-5050(N-取代的乙醇胺衍生物)、伊马昔尔(HOE-402)、奥利司他(tetrahydrolipstatin)(THL)、istigmastanyl磷酸胆碱(istigmastanylphosphorylcholine)(SPC，Roche)、氨基环糊精(aminocyclodextrin)(Tanabe，Seiyoku)、Ajinomoto AJ-814(甘菊环衍生物)、亚甲油酰胺(melinamide)(Sumitomo)、Sandoz58-035、AmericanCyanamid CL-277,082和CL-283,546(二取代的脲衍生物)、烟酸、阿西莫司、阿西呋喃、新霉素、对氨基水杨酸、阿司匹林、例如在U.S.专利号4,759,923中公开的聚(二烯丙基甲基胺)衍生物、季铵聚(氯化二烯丙基二甲基铵)和例如在U.S.专利号4,027,009中公开的紫罗烯，和其它的已知的降血浆胆固醇药。
其它的降血脂药物可为例如在Drugs of the Future 24，9-15(1999)中公开的ACAT抑制剂(Avasimibe)；“ACAT抑制剂Cl-1011在预防和减少仓鼠主动脉脂肪纹面积中是有效的(The ACAT inhibitor，Cl-1011 is effective in the prevention and regression of aortic fatty streakarea in hamsters)”，Nicolosi等，Atherosclerosis(Shannon，Irel).(1998)，137(1)，77-85；“FCE 27677的药理学分布一种具有通过选择性抑制含肝分泌的ApoB100的脂蛋白介导的有效降血脂活性的新的ACAT抑制剂(The Pharmacological profile of FCE 27677a novel ACATinhibitor with potent hypolipidemic activity mediated by selectivesuppression of the hepatic secretion of ApoB100-containinglipoprotein)”，Ghiselli，Giancarlo，Cardiovasc.Drug Rev.(1998)，16(1)，16-30；“RP 73163一种生物可利用的烷基亚硫酰基-二苯基咪唑ACAT抑制剂(RP 73163a bioavailable alkylsulfinyl-diphenylimidazoleACAT inhibitor)”，Smith，C.，等，Bioorg.Med.Chem.Lett.(1996)，6(1)，47-50；“ACAT抑制剂在实验动物中降血脂和抗动脉粥样硬化活性的生理学机制(ACAT inhibitorsphysiologic mechanism forhypolipidemic and anti-atherosclerotic activities in experimentalanimals)”，Krause等编辑Ruffolo，Robert R.，Jr.；Hollinger，Mannfred A.，炎症介质途径(InflammationMediators Pathways)(1995)，173-98，PublisherCRC，Boca Raton，Fla.；“ACAT抑制剂有效的抗动脉粥样硬化药”，Sliskovic等，Curr.Med.Chem.(1994)，1(3)，204-25；“酰基-CoA抑制剂作为降胆固醇药的胆固醇O-酰基转移酶(ACAT)”。6.具有调节脂质活性的第一种水溶性ACAT抑制剂。酰基-CoA抑制剂胆固醇酰基转移酶(ACAT)。7.“具有增强的降胆固醇活性的一系列取代的N-苯基-N’-[(1-苯基环戊基)甲基]脲的开发”，Stout等，ChemtractsOrg.Chem.(1995)，8(6)，359-62，或TS-962(TaishoPharmaceutical Co.Ltd)。
降血脂药物可为LD2受体活性的正调节剂，例如MD-700(TaishoPharmaceutical Co.Ltd)和LY295427(Eli Lilly)。
降血脂药物可为胆固醇吸收抑制剂，优选为Schering-Plough的SCH48461以及在Atherosclerosis 115，45-63(1995)和J.Med.Chem.41，973(1998)中公开的那些胆固醇吸收抑制剂。
降血脂药物可为例如在Drugs of the Future，24，425-430(1999)中公开的回肠Na+/胆汁酸协同转运蛋白抑制剂。
调节血脂药可为胆固醇酯转移蛋白(CETP)抑制剂，例如Pfizer的CP 529,414(WO/0038722和EP 818448)和Pharmacia的SC-744和SC-795。
可以与本发明组合使用的ATP柠檬酸裂合酶抑制剂可包括例如在U.S.专利号5,447,954中公开的那些ATP柠檬酸裂合酶抑制剂。
优选的降血脂药物为普伐他汀、洛伐他汀、辛伐他汀、阿托伐他汀、氟伐他汀、西立伐他汀、atavastatin和ZD-4522。
以上提及的U.S.专利通过引用结合到本文中。所使用的量和剂量应在医师诊疗手册(Physician’s Desk Reference)和/或在上述的专利中指明。
本发明的式I化合物应以对降血脂药物(已存在)的约500∶1-约1∶500，优选约100∶1-约1∶100范围内的重量比使用。
所给予的剂量必须根据患者的年龄、体重和病情、以及给药途径、剂型和治疗方案以及所需的结果仔细调整。
降血脂药物的剂量和制剂应在以上讨论的多种专利和申请书中公开。
当适用时，所使用的其它降血脂药物的剂量和制剂应在最新版的医师诊疗手册(Physician’s Desk Reference)中阐述。
对于口服给药，以介于约0.01mg/kg-约500mg，优选约0.1mg-约100mg范围内的量使用MTP抑制剂，每天1-4次，可得到满意的结果。
优选的口服剂型，例如片剂或胶囊剂，应包含约1-约500mg，优选约2-约400mg且更优选约5-约250mg的量的MTP抑制剂，每天1-4次。
对于口服给药，如在医师诊疗手册(Physician’s Desk Reference)中指明的那样，例如在介于约1-约2000mg且优选约4-约200mg范围内的量的剂量下，使用HMG CoA还原酶抑制剂，例如普伐他汀、洛伐他汀、辛伐他汀、阿托伐他汀、氟伐他汀或西立伐他汀，可得到满意的结果。
可以以介于约10mg-约2000mg且优选约25mg-约200mg范围内的量的剂量下使用角鲨烯合成酶抑制剂。
优选的口服剂型，例如片剂或胶囊剂，应包含约0.1-约100mg，优选约5-约80mg且更优选约10-约40mg的量的HMG CoA还原酶抑制剂。
优选的口服剂型，例如片剂或胶囊剂，应包含约10-约500mg，优选约25-约200mg的量的角鲨烯合成酶抑制剂。
其它的降血脂药物也可为脂氧合酶抑制剂，包括15-脂氧合酶(15-LO)抑制剂例如在WO 97/12615中公开的苯并咪唑衍生物、如在WO 97/12613中公开的15-LO抑制剂、如在WO 96/38144中公开的异噻唑酮、以及由Sendobry等“用缺乏明显抗氧化剂性质的高选择性15-脂氧合酶抑制剂对兔体内饮食诱导的动脉粥样硬化的弱化作用(Attenuation of diet-induced atherosclerosis in rabbits with a highlyselective 15-lipoxygenase inhibitor lacking significant antioxidantproperties)”，Brit.J.Pharmacology(1997)120，1199-1206和Cornicelli等，“15-脂氧合酶和它的抑制作用一种用于血管疾病新的靶向治疗(15-lipoxygenase and its InhibitionA Novel Therapeutic Target forVascular Disease”，Current Pharmaceutical Design，1999，5，11-20公开的15-LO抑制剂。
在相同的时间下，可以以相同的口服剂型一起或以分开的口服剂型使用式I化合物和降血脂药物。
以上描述的组合物可以以如上所述的剂型以单次剂量或每天1-4次的分剂量给药。开始时，给予患者低的剂量组合，随后逐渐加大到高剂量组合可能是明智的。
优选的降血脂药物为普伐他汀、辛伐他汀、洛伐他汀、阿托伐他汀、氟伐他汀或西立伐他汀。
可以任选与式I的DP4抑制剂一起使用的其它类型的治疗药物可为1、2、3种或更多种抗肥胖症药物，包括β3肾上腺素能激动剂、脂酶抑制剂、5-羟色胺(和多巴胺)重摄取抑制剂、甲状腺受体β药物、食欲抑制剂和/或脂肪酸氧化作用正调节剂。
可以任选与式I化合物联合使用的β3肾上腺素能激动剂可为AJ9677(Takeda/Dainippon)、L750355(Merck)或CP331648(Pfizer)或如在U.S.专利号5,541,204、5,770,615、5,491,134、5,776,983和5,488,064中公开的其它已知的β3激动剂，其中AJ9677、L750355和CP331648为优选。
可以任选与式I化合物联合使用的脂酶抑制剂可为奥利司他或ATL-962(Alizyme)，优选奥利司他。
可以任选与式I化合物联合使用的5-羟色胺(和多巴胺)重摄取抑制剂可为西布曲明、托吡酯(Johnson & Johnson)或阿索开(Axokine)(Regeneron)，其中西布曲明或托吡酯为优选。
可以任选与式I化合物联合使用的甲状腺β受体化合物可为如在WO 97/21993(U.Cal SF)、WO 99/00353(KaroBio)和GB 98/284425(KaroBio)中公开的甲状腺受体配体，其中KaroBio申请的化合物为优选。
可以任选与式I化合物联合使用的食欲抑制剂可为右苯丙胺、芬特明、苯丙醇胺或马吲哚，其中右苯丙胺为优选。
可以任选与式I化合物联合使用的脂肪酸氧化作用正调节剂可以为famoxin(Genset)。
上述各种抗肥胖症药物可以以本领域通常已知的或在PDR中的剂量和治疗方案与式I化合物以相同的剂型使用或以不同的剂型使用。
可以任选与本发明的DP4抑制剂联合使用的不育症药物可为1、2种或更多种柠檬酸氯米芬(Clomid?，Aventis)、甲磺酸溴隐亭(Parlodel?，Novartis)、LHRH类似物、亮丙瑞林(TAP Pharm.)、达那唑、Danocrine(Sanofi)、孕激素或糖皮质激素，它们可以以在PDR中指定的量使用。
可以任选与本发明的DP4抑制剂联合使用的用于多囊卵巢综合征的药物可为1、2或更多种释放促性腺激素的激素(GnRH)、亮丙瑞林(Lupron?)、Clomid?、Parlodel?、口服避孕药或胰岛素增敏剂例如PPAR激动剂、或用于这样用途的其它的常规药物，它们可以以在PDR中指定的量使用。
可以任选与本发明的DP4抑制剂联合使用的治疗生长障碍和/或虚弱的药物可为1、2或更多种生长激素或生长激素促分泌剂例如MK-677(Merck)、CP-424391(Pfizer)和在2000年2月18日提交的U.S.系列号09/506749中公开的化合物(代理人档案LA26)以及选择性雄激素受体调节剂(SARMs)，它通过引用结合到本文中，当适用时，它们可以以在PDR中指定的量使用。
可以任选与本发明的DP4抑制剂联合使用的治疗关节炎的药物可为1、2或更多种阿司匹林、吲哚美辛、布洛芬、双氯芬酸钠、萘普生、萘普酮(Relafen?，SmithKline Beecham)、托美汀钠(Tolectin?，Ortho-McNeil)、吡罗昔康(Feldene?，Pfizer)、酮咯酸三甲胺(Toradol?，Roche)、塞来昔布(Celebrex?，Searle)、罗非昔布(Vioxx?，Merck)等，它们可以以在PDR中指定的量使用。
用于预防移植术中的同种异体移植排斥的常规药物例如环孢菌素、山地明(Novartis)、硫唑嘌呤、Immuran(Faro)或甲氨蝶呤可以与本发明的DP4抑制剂任选联合使用，它们可以以在PDR中指定的量使用。
用于治疗自身免疫疾病例如多发性硬化症和免疫调节疾病例如红斑狼疮、牛皮癣的常规药物，例如硫唑嘌呤、Immuran、环磷酰胺、NSAIDS例如布洛芬、COX 2抑制剂例如Vioxx和Celebrex、糖皮质激素和羟氯喹，可以与本发明的DP4抑制剂任选联合使用，它们可以以在PDR中指定的量使用。
可以与本发明的DP4抑制剂任选联合使用的AIDS药物可为非核苷逆转录酶抑制剂、核苷逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂和/或AIDS辅助抗感染药，并且可为1、2或更多种屈大麻酚(Marinol?，RoxaneLabs)、去羟肌苷(Videx?，Bristol-Myers Squibb)、乙酸甲地孕酮(Megace?，Bristol-Myers Squibb)、司他夫定(Zerit?，Bristol-MyersSquibb)、甲磺酸地拉韦定(Rescriptor?，Pharmacia)、拉米夫定/齐多夫定(CombivirTM，Glaxo)、拉米夫定(EpivirTM，Glaxo)、扎西他滨(Hivid?，Roche)、齐多夫定(Retrovir?，Glaxo)、英地那韦硫酸盐(Crixivan?，Merck)、沙喹那韦(FortovaseTM，Roche)、甲磺酸沙喹那韦(Invirase?，Roche)、利托那韦(Norvir?，Abbott)、奈非那韦(Viracept?，Agouron)。
以上抗AIDS药可以以在PDR中指定的量使用。
可以与本发明的DP4抑制剂任选联合使用的治疗炎性肠道疾病或综合征的药物可为1、2种或更多种柳氮磺吡啶、水杨酸盐、美沙拉秦(Asacol?，P&G)或Zelmac?(Bristol-Myers Squibb)，它们可以以在PDR中或本领域中已知的指定的量使用。
可以与本发明的DP4抑制剂任选联合使用的治疗骨质疏松症的药物可为1、2或更多种阿仑膦酸钠(Fosamax?，Merck，替鲁膦酸(Skelid?，Sanofi)，依替膦酸二钠(Didronel?，P&G)，雷洛昔芬HCl(Evista?，Lilly)，它们可以以在PDR中指定的量使用。
在进行本发明的方法中，将使用与药用媒介物或稀释剂一起的包含结构I的化合物、含有或不含有另一种抗糖尿病药和/或其它类型的治疗药物的药用组合物。使用常规固体或液体媒介物或稀释剂和适于所需给药模式的类型的药用添加剂，可配制药用组合物。通过口服途径，例如以片剂、胶囊剂、颗粒剂或散剂的形式，可将化合物给予包括人、猴、犬等在内的哺乳动物类，或者可通过非肠道途径，以注射制剂的形式给予所述化合物。成人剂量优选介于每天10-1,000mg之间，它能够以单次剂量或以每天1-4次的分剂量形式给药。
口服给予的普通胶囊剂包含结构I的化合物(250mg)、乳糖(75mg)和硬脂酸镁(15mg)。使混合物通过60目筛并且包装在1号明胶胶囊中。
通过将250mg的结构I的化合物无菌放入到小瓶中，无菌冷冻干燥并密封，可生产注射制剂。为使用，使小瓶的内容物与2mL生理盐水混合，以制备注射制剂。
通过使用测量DP4抑制作用的有效性的体外试验系统，可测定本发明化合物的DP4抑制剂活性。通过下述方法，可测定本发明的DP4抑制剂的抑制常数(Ki值)。猪二肽基肽酶IV的纯化如先前(1)描述的那样，稍作几处修改，以纯化猪酶。由15-20只动物得到肾，切开皮质并于-80℃下冷冻。在Waring粘合机上于12L的0.25M蔗糖中，将冷冻的组织(2000-2500g)匀浆化。然后使匀浆于37℃下放置18小时，以便利于从细胞膜裂解DP-4。裂解步骤后，于4℃通过以7000Xg离心20min使匀浆澄清，收集上清液。将固体硫酸铵加至60％饱和度，通过在10,000Xg下离心收集沉淀并且丢弃。向上清液加入另外的硫酸铵至80％饱和度，收集80％的沉淀并使之在20mM Na2HPO4(pH7.4)中溶解。
在对20mMNa2HPO4(pH7.4)透析后，通过在10,000Xg下离心使制剂澄清。然后将澄清的制剂上样到在相同的缓冲液中平衡的300mL的ConA琼脂糖凝胶上。用缓冲液洗涤至常数A280后，用5％(w/v)的甲基α-D-吡喃甘露糖苷洗脱柱。合并活性部分，浓缩，对5mM乙酸钠(pH5.0)透析。然后使透析的物料流过在相同的缓冲液中平衡后的100mL的Pharmacia Resource S柱。收集流过的物料，其中包含大多数酶活性。再次浓缩活性物料并透析到20mM Na2HPO4(pH7.4)中。最后，在Pharmacia S-200凝胶过滤柱上将浓缩的酶层析以除去低分子量的污染物。通过减少SDS-PAGE，分析柱流分的纯度，合并最纯的流分，浓缩。于-80℃将纯化的酶保存在20％的甘油中。猪二肽基肽酶IV的试验在稳态条件下，如先前描述的那样(2)用gly-pro-对-硝基N-酰基苯胺作为底物，并作以下修改，对酶进行测定。在最终体积100μl中，反应液包含100mM Aces、52mM TRIS、52mM乙醇胺、500μMgly-pro-对-硝基N-酰基苯胺、0.2％DMSO和于25℃的4.5nM酶(pH7.4)。为单次试验，将10μM的受试化合物、缓冲液、化合物和酶加入到96孔微滴定板上的孔中，并于室温下孵育5分钟。通过加入底物开始反应。在405nM下，使用Molecular Devices Tmax板读数器，每9秒读取一次，测量对-硝基苯胺的连续产生15min。在每一个进度曲线(progress curve)的线性部分得到对-硝基苯胺产生的线性速率。在每一个实验开始时，得到对-硝基苯胺吸收度的标准曲线，从标准曲线对酶催化的对-硝基苯胺产生进行定量。选择给出大于50％抑制作用的化合物用于进一步的分析。
为分析阳性化合物，将稳态动力学抑制常数作为底物和抑制剂浓度两者的函数来测定。在60μM-3600μM的gly-pro-对-硝基N-酰基苯胺的浓度下得到底物饱和曲线。在抑制剂存在下，还得到另外的饱和曲线。重复三次测定的包含11种底物和7种抑制剂浓度的竞争抑制实验通过板进行。对于具有Kis小于20nM的紧密结合的抑制剂，酶浓度减至0.5nM而反应时间增至120min。将由三块板合并的数据集拟合到合适的竞争性、非竞争性或无竞争性抑制作用的方程式中。
(1)Rahfeld，J.Schutkowski，M.，Faust，J.，Neubert.，Barth，A.和Heins，J.(1991)Biol.Chem.Hoppe-Seyler，372，313-318。
(2)Nagatsu，T.，Hino，M.，Fuyamada，H.，Hayakawa，T.，Sakakibara，S.，Nakagawa，Y.和Takemoto，T.(1976)Anal.Biochem.，74，466-476。
在实施例和在本文其它地方使用以下缩写Ph＝苯基Bn＝苄基i-Bu＝异丁基Me＝甲基Et＝乙基Pr＝丙基Bu＝丁基TMS＝三甲基甲硅烷基FMOC＝芴基甲氧基羰基Boc或BOC＝叔丁氧基羰基Cbz＝羰基苄基氧基或羰苄氧基或苄氧基羰基HOAc或AcOH＝乙酸DMF＝N，N-二甲基甲酰胺EtOAc＝乙酸乙酯THF＝四氢呋喃TFA＝三氟乙酸Et2NH＝二乙胺NMM＝N-甲基吗啉n-BuLi＝正丁基锂Pd/C＝披钯炭PtO2＝氧化铂TEA＝三乙胺EDAC＝3-乙基-3’-(二甲基氨基)丙基-碳二亚胺盐酸盐(或1-[(3-(二甲基)氨基)丙基])-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)HOBT或HOBT·H2O＝1-羟基苯并三唑水合物HOAT＝1-羟基-7-氮杂苯并三唑PyBOP试剂＝苯并三唑-1-基氧基-三吡咯烷基膦鎓六氟磷酸盐min＝分钟h或hr＝小时L＝升mL＝毫升μL＝微升g＝克mg＝毫克mol＝摩尔mmol＝毫摩尔meq＝毫当量rt＝室温sat或sat’d＝饱和的aq.＝水溶液TLC＝薄层层析HPLC＝高效液相层析LC/MS＝高效液相层析/质谱MS或Mass Spec＝质谱NMR＝核磁共振mp＝熔点以下实施例表示本发明的优选实施方案。实施例1 步骤1 通过以下文献方法[Stephen Hanessian，Ulrich Reinhold，MichelSaulnier，和Stephen Claridge；Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters8(1998)2123-2128]或伴随以下改进合成步骤1标题化合物。将L-焦谷氨酸乙酯经N-保护为氨基甲酸叔丁酯(Boc2O，DMAP或NaH)，然后以一釜法(one pot)通过羰基还原(三乙基硼氢化物，甲苯，-78℃)脱水为4，5-脱氢脯氨酸乙酯，随后脱水(TFAA，二甲基吡啶)。通过4，5-脱氢脯氨酸乙酯的环丙烷化(Et2Zn，ClCH2I，1，2-二氯乙烷，-15℃)，得到标题化合物。更详细的方法如下4，5-脱氢-L-脯氨酸乙酯的合成将L-焦谷氨酸乙酯(200g，1.27mol)溶于1.2升二氯甲烷中，在环境温度下用二碳酸二叔丁酯(297g，1.36mol)和催化的DMAP(1.55g，0.013mol)顺序处理。6小时后，用饱和盐水猝灭混合物，干燥(Na2SO4)有机相，通过短的硅胶柱过滤，得到323g(100％)的N-Boc-L-焦谷氨酸乙酯。将N-Boc-L-焦谷氨酸乙酯(160g，0.62mol)溶于1升甲苯中，冷却至-78℃并用三乙基硼氢化锂(666mL的1.0M溶液在THF中)处理且在90分钟内滴加。3小时后，滴加2，6-二甲基吡啶(423mL，3.73mol)，随后滴加入DMAP(0.2g，0.0016mol)。向该混合物中加入TFAA(157g，0.74mol)，于2小时内使反应物回复到环境温度。用EtOAc和水稀释混合物，用3NHCl、水、碳酸氢盐水溶液和盐水洗涤有机物，干燥(Na2SO4)，通过硅胶塞过滤，得到165g的粗品4，5-脱氢脯氨酸乙酯，经快速硅胶柱层析纯化，用1∶5乙酸乙酯∶己烷洗脱，得到120g，75％的烯烃。
4，5-脱氢-L-脯氨酸乙酯的环丙烷化在-15℃下，将4，5-脱氢-L-脯氨酸乙酯(35.0g，0.145mol)加入到纯净的Et2Zn(35.8g，0.209mol)在1升1，2-二氯乙烷中的溶液中。用1小时，向该混合物中滴加ClCH2I(102g，0.58mol)，在-15℃下把混合物搅拌18小时。用饱和碳酸氢盐水溶液猝灭反应物，蒸发溶剂，用EtOAc吸收反应物，用盐水洗涤，经硅胶层析纯化，使用20％ EtOAc/己烷/50％ EtOAc/己烷的阶式梯度液洗脱，得到17.5g(50％)非对映体纯的步骤1的标题化合物。步骤2 在室温下，向步骤1的化合物(411mg，1.61mmol)在CH2Cl2(1.5mL)中的搅拌溶液中加入TFA(1.5mL)。在室温下，把反应混合物搅拌2小时并蒸发。用CH2Cl2稀释残余物，然后蒸发，并且再蒸发三次，得到为无色油的标题化合物，433mg，100％收率。步骤3 于室温下、氮气下，向搅拌着的(S)-N-叔丁氧基羰基异亮氨酸(372.6mg，1.61mmol)和苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基磷鎓六氟磷酸盐(1.25g，2.42mmol)在CH2Cl2(6mL)中的溶液中加入4-甲基吗啉(NMM)(0.36mL，3.2mmol)。5分钟后，加入步骤2化合物(433mg，1.61mmol)和NMM(0.27mL，2.4mmol)在CH2Cl2(1mL)中的溶液。加入后，于室温、氮气下，把反应混合物搅拌过夜。用CH2Cl2(40mL)稀释反应混合物，并用4％ KHSO4(10mL)、NaHCO3水溶液(10mL)和盐水(10mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，蒸发。经快速层析(1∶4EtOAc/己烷)纯化，得到为无色油的标题化合物，530mg，89％收率。步骤4 在室温下，向搅拌着的步骤3的化合物(530mg，1.44mmol)在MeOH(4mL)和H2O(4mL)中的溶液中加入LiOH-H2O(91mg，2.16mmol)。在室温下，把反应混合物搅拌过夜，蒸发。向残余物中加入水(10mL)并用Et2O(2×10mL)提取。通过滴加4％ KHSO4把水层酸化至～pH4。用EtOAc(15mL×3)提取乳状溶液。用盐水洗涤合并的EtOAc层，经Na2SO4干燥，蒸发，得到为白色固体的标题化合物，440mg，90％收率。步骤5 在-15℃、氮气下，用2分钟向搅拌着的步骤4的化合物(300mg，0.88mmol)在THF(6mL)中的溶液中先后加入4-甲基吗啉(0.12mL，1.06mmol)和氯代甲酸异丁酯(0.13mL，0.97mmol)。形成白色沉淀。在-15℃、氮气下，把反应混合物搅拌25分钟，并加入NH3在二噁烷中的溶液(8.8mL，4.4mmol)。在-15℃下，将反应混合物搅拌30分钟，温热至室温并在室温下搅拌过夜。通过4％ KHSO4猝灭反应混合物至～pH4，用EtOAc(20mL×3)提取。合并提取液，用盐水(10mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，蒸发。经快速柱层析(1∶1EtOAc/己烷)纯化，得到为白色泡沫的标题化合物，268mg，90％收率。步骤6 在-35℃、氮气下，向搅拌着的步骤5的化合物(248mg，1.38mmol)和咪唑(94mg，1.38mmol)在干燥吡啶(12mL)中的溶液中滴加POCl3(0.26mL，2.76mmol)。在-35℃至-20℃之间把反应混合物搅拌1小时，蒸发。加入CH2Cl2(10mL)，形成白色沉淀。过滤后，浓缩滤液，经快速层析(2∶5EtOAc/己烷)纯化，得到为无色油的标题化合物，196mg，88％收率。步骤7 在室温下，向搅拌着的步骤6的化合物(130mg，0.4mmol)在CH2Cl2(2mL)中的溶液中加入TFA(2mL)。在室温下，把反应混合物搅拌2小时。将反应混合物缓慢加入到NaHCO3(3.8g)在H2O(3mL)中的预先冷却的浆状物中。用CH2Cl2(6mL×5)提取混合物，蒸发合并的CH2Cl2层，经制备型HPLC纯化，得到为白色粉末的标题化合物，77mg。57％收率，mp＝141-143℃。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝222]。实施例2 步骤1 通过以下文献方法合成步骤1的标题化合物。[Stephen Hanessian，Ulrich Reinhold，Michel Saulnier，和Stephen Claridge；Bioorganic &Medicinal Chemistry Letters 8(1998)2123-2128]。步骤2 采用与对实施例1步骤2-6描述的相同方法，从步骤1化合物制备标题化合物。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝222]。实施例3 步骤1 通过以下文献方法[Willy D.Kollmeyer，U.S.专利4,183,857.]制备步骤1的标题化合物。步骤2 于室温、氮气下，向搅拌着的(S)-N-叔丁氧基羰基异亮氨酸(231mg，1mmol)和苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基磷鎓六氟磷酸盐(780mg，1.5mmol)在CH2Cl2(6mL)中的溶液中加入4-甲基吗啉(0.33mL，3mmol)。5分钟后，一次性加入步骤1化合物(120mg，1mmol)。于室温、氮气下，把反应混合物搅拌过夜，然后用CH2Cl2(30mL)稀释，用4.1％ KHSO4(10mL)、NaHCO3水溶液(10mL)、盐水(10mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，蒸发。经硅胶快速层析(2.4×20cm柱，1∶3EtOAc/己烷)纯化，得到为无色油的标题化合物，290mg，90％收率。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝297]。步骤3 在室温下，将步骤2的化合物(220mg，0.74mmol)和4M HCl在二噁烷(1.5mL，6mmol)中的反应混合物搅拌2小时，减压蒸发。向残余物中加入Et2O，形成沉淀。倾出Et2O且重复三次。真空干燥沉淀，得到为白色粉末的标题化合物，130mg(76％收率)，mp205-206℃。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝197]。实施例4-4A 步骤1 通过以下文献方法制备为1∶1比率的对映体的步骤1的标题化合物。[Willy D.Kollmeyer，U.S.专利4,183,857.]。步骤2 于室温、氮气下，将(S)-N-叔丁氧基羰基-异亮氨酸(92.5mg，0.4mmol)、1-[(3-(二甲基)氨基)丙基]-3-乙基碳二亚胺(77mg，0.4mmol)和HOAT(54.4mg，0.4mmol)在ClCH2CH2Cl(0.3mL)中的浆状物搅拌1小时，然后加入步骤1的化合物(22mg，0.2mmol)，随后加入Et2N(0.015mL，0.1mmol)。于室温、氮气下，把反应混合物搅拌过夜，然后用CH2Cl2(3mL)稀释，用H2O(1mL)、NaHCO3水溶液(1mL)和盐水(1mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，蒸发。经硅胶快速层析(2.4×12cm柱，2∶7EtOAc/己烷)纯化，得到为无色油的标题化合物，33mg，51％收率。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝322]。步骤3 在室温下，向搅拌着的步骤2化合物(30mg，0.4mmol)在CH2Cl2(0.5mL)中的溶液中加入TFA(0.5mL)。在室温下，把反应混合物搅拌2小时。把反应混合物缓慢加入到预先冷却的NaHCO3(0.8g)在H2O(1mL)中的浆状物中。用CH2Cl2(2mL×5)提取混合物，蒸发合并的CH2Cl2层，经制备型HPLC纯化，得到为1∶1比率的非对映体的标题化合物，22mg，73％收率。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝222]。实施例5-5A 步骤1
向实施例4，步骤1的化合物(150mg，1.39mmol)在2-丙醇(0.8mL)中的溶液中加入NaCN(40mg，1.0mmol)。把反应混合物加热至回流3小时。冷却至室温后，蒸发反应混合物，然后在Et2O(5mL)中浆状化。过滤后，蒸发滤液，得到实施例4步骤1的化合物和实施例5步骤1的化合物(140mg，93％)，为2∶1的非对映体混合物，每一个为外消旋混合物。步骤2 于室温、氮气下，将(S)-N-叔丁氧基羰基-异亮氨酸(595mg，2.57mmol)、1-[(3-(二甲基)氨基)丙基]-3-乙基碳二亚胺(493mg，2.57mmol)和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(350mg，2.57mmol)在ClCH2CH2Cl(2mL)中的浆状物搅拌1小时，然后加入步骤1化合物的混合物(139mg，1.28mmol)。于室温、氮气下，把反应混合物搅拌过夜，然后用CH2Cl3(30mL)稀释，用H2O(10mL)、饱和NaHCO3水溶液(10mL)和盐水(10mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，蒸发。经硅胶快速层析(2.4×20cm柱，1∶3EtOAc/己烷)纯化，得到实施例4步骤2的化合物(260mg)和为1∶1比率的非对映体的标题化合物(105mg)。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝322]。步骤3 在室温下，向搅拌着的步骤2化合物(104mg，0.32mmol)在CH2Cl2(1mL)中的溶液中加入TFA(1mL)。在室温下，把反应混合物搅拌2小时。将反应混合物缓慢加入到NaHCO3(2g)在H2O(2mL)中的预先冷却的浆状物中。用CH2Cl2(4mL×4)提取混合物，蒸发合并的CH2Cl2层，经制备型HPLC纯化，得到标题化合物实施例5(36mg)和实施例5A(36mg)。LC/MS给出所需化合物的正确的分子离子[(M+H)+＝222]。实施例6通用方法A用于由可市售获得的氨基酸制备抑制剂的平行排列合成方法。如在流程3中显示，用在THF/H2O中的LiOH把在实施例1步骤1中描述的酯11皂化为酸，并通过先用氯代甲酸异丁酯/NMM处理，接着通过在二噁烷中的氨处理使之转化为酰胺12。在酸性条件下，使用在二氯甲烷中的TFA除去Boc保护基团，得到13。使用EDAC/HOBT/DMF或EDAC/DMAP/CH2Cl2，使TFA盐与Boc-叔丁基甘氨酸偶合，得到14。在-20℃下，使用在吡啶中的POCl3，将酰胺脱水为腈15，最终在环境温度下，用在CH2Cl2中的TFA脱除保护，得到目标物16。流程3，通用方法A(实施例6-27) a.LiOH在THF/H2O中 b.i-BuOCOCl/NMM或i-BuOCOCl/TEA在-30℃或EDAC中，然后NH3在二噁烷中或Et2O在室温下 c.TFA，CH2Cl2，室温 d.Boc-叔丁基甘氨酸和PyBop/NMM或EDAC，DMAP，CH2Cl2e.POCl3，吡啶，咪唑，-20℃ f.TFA，CH2Cl2，室温 步骤1
在室温下，向搅拌着的实施例1步骤1的化合物(1.40g，5.49mmol)在40mL的1∶1甲醇∶水溶液中的溶液中加入氢氧化锂(0.20g，8.30mmol)。在室温下，把反应混合物搅拌18小时，然后加热至50℃ 2小时。用等体积的乙醚和水(50mL)稀释混合物，然后用KHSO4酸化至pH3。用乙醚(3×20mL)提取乳状溶液。经Na2SO4干燥合并的醚层，蒸发。将残余物从甲苯(2×10mL)中气提，减压干燥，得到为稠的浆状的标题化合物，1.20g，96％。步骤2 在-15℃、氮气下，用5分钟向搅拌着的步骤1化合物(1.20g，5.28mmol)在THF(20mL)中的溶液中先后加入4-甲基吗啉(0.71mL，6.50mmol)和氯代甲酸异丁酯(0.78mL，6.00mmol)。在-15℃下，把反应物搅拌30分钟，冷却至-30℃并用NH3在二噁烷中的溶液(50mL，25mmol)处理。在-30℃下，将反应混合物搅拌30分钟，温热至室温并搅拌过夜。用柠檬酸溶液猝灭反应混合物(pH4)，用乙醚(3×50mL)提取。用盐水洗涤合并的有机部分，经Na2SO4干燥，浓缩。经硅胶快速柱层析纯化，用EtOAc洗脱，得到步骤2化合物，1.00g，84％。步骤3 在0℃下，向搅拌着的步骤2化合物(0.90g，4.00mmol)在CH2Cl2(3mL)中的溶液中加入TFA(3mL)。在0℃下，把反应混合物搅拌18小时。减压浓缩反应混合物，得到为稠的油形式的标题化合物，0.98g，100％。长时间放置后该油可逐渐固化。步骤4 将步骤3化合物(56mg，0.22mmol)、N-叔丁氧基羰基-(L)-叔亮氨酸(53mg，0.23mmol)、二甲基氨基吡啶(0.11g，0.88mmol)和CH2Cl2(4mL)填充到烘箱干燥的15-mL实验试管中。在氮气氛下将试管密封并用1-[(3-(二甲基)氨基)丙基]-3-乙基碳二亚胺(84mg，0.44mmol)处理，将混合物置于振动器上并涡流过夜。使用United TechnologySCX柱(2g吸附剂在6mL柱中)，通过把物料上样到SCX离子交换柱上，经固相提取纯化产物并用CH2Cl2(5mL)、在CH2Cl2(5mL)中的30％甲醇、在CH2Cl2(5mL)中的50％甲醇，和甲醇(10mL)连续洗涤。减压浓缩含有产物的流分，得到所需的酰胺。经在YMC S5 ODS20×250mm柱上的反相制备型柱层析进一步纯化，得到标题化合物，50mg(68％收率)。纯化条件在15分钟内，从30％甲醇/水/0.1TFA-90％甲醇/水/0.1TFA梯度洗脱。在90％甲醇/水/0.1TFA下维持5分钟。流速20mL/分钟。检测波长220。保留时间14分钟。步骤5 将步骤4化合物(50mg，0.15mmol)、咪唑(31mg，0.46mmol)和吡啶(1mL)填充到烘箱干燥的15-mL实验试管中。在氮气氛下将试管密封并冷却至-30℃。混合后，缓慢加入POCl3(141mg，88uL，0.92mmol)，得到稠的浆状物。在-30℃下，将试管混合3小时，蒸发挥发物。使用United Technology