專利名稱：抑制淀粉樣蛋白沉積的方法和化合物的制作方法
依據35 U.S.C.119(e)條款，本申請要求下列兩件未結案的美國臨時申請的優(yōu)先權其中一件的申請?zhí)柺?0/135,545，于1999年5月24日提交；另一件的申請?zhí)柺?0/143,123，于1999年7月9日提交。這兩件申請的全文引入本文以作參考。本申請還涉及在1999年10月26日公布的美國專利5,972,328，該專利全文引入本發(fā)明以作參考。
背景技術：
淀粉樣變性是指特征為存在淀粉樣蛋白的病癥。淀粉樣蛋白是一個類名，它是指一類不同但是特異的細胞內和細胞外蛋白沉積物，其與多種不同疾病有關。雖然其出現不同，但是所有淀粉樣蛋白沉積物都具有共同的形態(tài)特征，包括它們可用特定染料(例如剛果紅)染色，并且染色后在偏振光中具有獨特的雙折射外觀(有時特征為“紅-綠”)。它們還具有共同的超微結構特征和共同的X-射線衍射以及紅外光譜。
淀粉樣變性在臨床上可分為原發(fā)型、繼發(fā)型、家族型和/或獨立型。獨立型淀粉樣變性是趨于牽涉單一器官系統(tǒng)的淀粉樣變性。不同的淀粉樣變性還可以通過沉積物中存在的蛋白的類型來表征。例如，神經變性疾病例如瘙瘁病、牛海綿狀腦炎、Creutzfeldt-Jakob疾病等的特征是在中樞神經系統(tǒng)中出現和積聚著耐蛋白酶形式的蛋白酶傳染性因子蛋白(稱為AScr或PrP-27)。類似地，阿爾茨海默氏病—另一種神經變性疾病的特征是親剛果性(congophilic)血管病、神經炎斑塊和神經原纖維纏結，所有這些都具有淀粉樣蛋白的特征。在該病癥中，斑塊和血管淀粉樣蛋白是由β蛋白形成的。其它疾病例如在青少年和成人中開始發(fā)作的糖尿病、長期血液透析的并發(fā)癥和長期炎癥或漿細胞惡液質的后發(fā)病的特征是淀粉樣蛋白的系統(tǒng)積聚。在每一這些病癥中，不同的淀粉樣蛋白原性蛋白參與淀粉樣蛋白沉積。
已知胰島淀粉樣多肽(IAPP)能夠形成原纖維，這樣的原纖維沉積在II型糖尿病患者的胰腺中，形成沉積物。一旦這些淀粉樣蛋白沉積物已形成，沒有任何能在原位顯著減少或清除沉積物的已知治療或療法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了可用于治療淀粉樣變性的方法和組合物。本發(fā)明特別公開了用于抑制、預防和治療例如胰島中淀粉樣蛋白沉積的方法和組合物，其中欲治療的淀粉樣蛋白沉積物是例如與胰島淀粉樣多肽(IAPP)有關的具有至少一些β-折疊結構的淀粉樣蛋白沉積物。本發(fā)明方法包括給個體施用能抑制、減輕或分裂淀粉樣蛋白沉積物例如與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的治療化合物。因此，本發(fā)明組合物和方法可用于在發(fā)生這樣的淀粉樣蛋白沉積的病癥例如糖尿病中抑制淀粉樣變性。
在一個實施方案中，提供了在個體中抑制淀粉樣蛋白沉積、特別是與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的方法，其中是給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用鹽，以抑制所述與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積。這樣的化合物包括下述通式化合物或其可藥用酯、酸或鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
優(yōu)選的治療化合物包括3-(3-羥基-1-丙基)氨基-1-丙磺酸；2-氨基-5-磷酸戊酸(2-amino-5-phosphovaleric acid)；4-苯基-1-(3’-磺基丙基)-1，2，3，6-四氫吡啶；環(huán)己基氨基磺酸；O-磷酸-L-絲氨酸；六氟戊二酸；3-氨基-2-羥基-1-丙磺酸；8-甲氧基-5-喹啉磺酸；和3-二甲基氨基-1-丙磺酸，在附

圖10-14中描述的化合物，和它們的可藥用酯、酸或鹽。
在另一個實施方案中，提供了在個體中抑制淀粉樣蛋白沉積、特別是與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的方法，其中是給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制所述與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積。這樣的化合物包括下述通式化合物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團(例如R7和R8)可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。在一個實施方案中，R13可以是陰離子。
優(yōu)選的治療化合物包括1，2，3，4-四氫異喹啉和在附圖1-9中描述的化合物。
在另一實施方案中，本發(fā)明涉及在患有與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的個體中減輕淀粉樣蛋白沉積的方法，該方法包括給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以減輕與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積。
本發(fā)明治療化合物是通過能有效地抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的途徑給個體施用的。合適的給藥途徑包括口服、透皮、皮下、舌下、頰、靜脈內和腹膜內注射。治療化合物可以與可藥用載體一起給藥。
本發(fā)明還提供了用于治療淀粉樣變性的藥物組合物。所述藥物組合物包含能有效地抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的量的本發(fā)明治療化合物與可藥用載體。
附圖概述附圖1-14描述的是在說明書中描述的化合物的示例性化學結構。
發(fā)明詳述通過下述定義來更充分地闡述本發(fā)明。
“淀粉樣蛋白”包括與IAPP有關的淀粉樣蛋白，其包括但不限于基本上由IAPP亞單位構建的β-折疊淀粉樣蛋白?！耙种啤钡矸蹣拥鞍壮练e包括阻止或停止與IAPP有關的淀粉樣蛋白形成例如原纖維形成，抑制或減緩已患有淀粉樣變性的個體中的與IAPP有關的淀粉樣蛋白進一步沉積，和減輕或逆轉患有進行性淀粉樣變性的個體中的與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積。對淀粉樣蛋白沉積的抑制是相對于未治療個體、或者相對于治療前的治療個體確定的，例如通過在臨床上測定糖尿病患者胰腺功能的改善來確定的。
本發(fā)明治療化合物的適用的可藥用酯、酸或鹽在本發(fā)明范圍內，例如堿金屬鹽、堿土金屬鹽、較高化合價陽離子鹽(例如鋁鹽)、多陽離子反荷離子鹽或銨鹽。當化合物是陰離子化合物時，優(yōu)選的可藥用鹽是鈉鹽。也包括其它鹽，例如在其可藥用范圍內的鹽酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽。
本發(fā)明治療化合物可以在可藥用載體中施用。本文所用的“可藥用載體”包括與化合物的活性相容并且對于個體來說是生理可接受的任何以及所有溶劑、分散介質、包衣、抗菌劑和抗真菌劑、等滲劑和吸收延遲劑等?？伤幱幂d體的實例是緩沖標準鹽水(0.15 M NaCl)。對于任何常規(guī)介質或輔劑，除了其必須與治療化合物相容以外，還要考慮其在適于藥物施用的組合物中的應用。還可以向本發(fā)明組合物中摻入補充活性化合物。
本文所用的“陰離子基團”是指在生理pH帶負電荷的基團。優(yōu)選的陰離子基團包括羧酸根、硫酸根、磺酸根、亞磺酸根、氨基磺酸根、四唑基、磷酸根、膦酸根、亞膦酸根、和硫代膦酸根或其官能等同物。陰離子基團的“官能等同物”包括生物電子等排物，例如羧酸根的生物電子等排物。生物電子等排物包括標準的生物電子等排物和非標準的生物電子等排物。標準和非標準的生物電子等排物是本領域已知的(參見例如Silverman，R.B.The Organic Chemistry of drugDesign and Drug Action，Academic Press，Inc.San Diego，CA，1992，pp.19-23)。特別優(yōu)選的陰離子基團是羧酸根。
術語“烷基”包括飽和脂族基團，包括直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基(脂環(huán)族烷基)、烷基取代的環(huán)烷基、和環(huán)烷基取代的烷基。在優(yōu)選的實施方案中，直鏈或支鏈烷基在其骨架中具有30或少于30個碳原子(例如對于直鏈是C1-C30，對于支鏈是C3-C30)，更優(yōu)選在骨架中具有20或少于20個碳原子。同樣，環(huán)烷基可在其環(huán)結構中具有4-10個碳原子，更優(yōu)選具有5、6或7個碳原子。
此外，術語烷基既包括“未取代的烷基”，也包括“取代的烷基”，取代的烷基是指在烴骨架的一個或多個碳上具有取代基以代替氫的烷基。這樣的取代基可包括例如鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷硫基羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸酯基(phosphonato)、次磷酯基(Phosphinato)、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、和烷基芳基氨基)、?；被?包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、脒基、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯、氨磺?；?、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、或芳族或雜芳族基團。本領域技術人員應當理解，如果適當的話在烴鏈上被取代的部分自身可以被取代。環(huán)烷基可以被例如上述取代基取代?！胺纪榛笔潜环蓟〈耐榛?例如苯基甲基(芐基))。
在本文中，術語“芳基”包括5-元和6-元芳族基團，其中可包含0-4個雜原子，例如苯、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、四唑、吡唑、吡啶、吡嗪、噠嗪和嘧啶等。芳基還包括多環(huán)稠合芳基例如萘基、喹啉基、吲哚基等。在環(huán)結構中具有雜原子的芳基也可以稱為“芳雜環(huán)”、“雜芳基”或“雜芳族化合物”。芳環(huán)可以在一個或多個環(huán)位點上被如上所述的取代基取代，例如被鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷硫基羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸酯基、次磷酸酯基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、和烷基芳基氨基)、?；被?包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲?；碗寤?、脒基、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯、氨磺?；?、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、或芳族或雜芳族基團取代。芳基還可以與非芳族的脂環(huán)或雜環(huán)稠合或橋接以形成多環(huán)(例如四氫萘)。
術語“鏈烯基”和“炔基”包括不飽和脂族基團，其在鏈長和取代方面與上述烷基類似，但是分別含有至少一個雙鍵和三鍵。
除非具體指明碳原子的數目，“低級烷基”是指如上所定義的烷基，但是在其骨架結構中具有1-10個、更優(yōu)選1-6個碳原子。同樣，“低級鏈烯基”和“低級炔基”具有類似鏈長。優(yōu)選的烷基是低級烷基。
術語“雜環(huán)基”或“雜環(huán)基團”包括3-元-10-元環(huán)結構、更優(yōu)選4-元-7-元環(huán)，所述環(huán)結構包含1-4個雜原子。雜環(huán)基包括吡咯烷、四氫呋喃、硫雜環(huán)戊烷(thiolane)、哌啶、哌嗪、嗎啉、內酯、內酰胺例如氮雜環(huán)丁烷酮、磺內酰胺、磺酸內酯等。雜環(huán)可以在一個或多個環(huán)位點上被如上所述的取代基取代，例如被鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷硫基羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸酯基、次磷酸酯基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、和烷基芳基氨基)、?；被?包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、脒基、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、或芳族或雜芳族基團取代。
術語“多環(huán)基”或“多環(huán)基團”包括兩個或更多個環(huán)(例如環(huán)烷基、環(huán)烯基、環(huán)炔基、芳基和/或雜環(huán))，其中有兩個或更多個碳原子是兩個相鄰環(huán)所共有的，例如這些環(huán)是“稠合環(huán)”。經由非相鄰原子連接的環(huán)稱為“橋接”環(huán)。多環(huán)的每個環(huán)都可以被如上所述的取代基取代，例如被鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷硫基羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸酯基、次磷酸酯基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、和烷基芳基氨基)、?；被?包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲?；碗寤?、脒基、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、或芳族或雜芳族基團取代。
術語“雜原子”包括除了碳或氫之外的任何元素的原子。優(yōu)選的雜原子是氮、氧、硫和磷。
本文所用術語“芳基醛”包括式Ar-C(O)H化合物，其中Ar是芳基(如上所述的芳基)，且-C(O)H是甲?；蛉┗?br> 應當指出，某些本發(fā)明化合物的結構包括不對稱碳原子。因此應當理解，除非另有指明，否則由于這樣的不對稱而產生的異構體(例如所有對映異構體和非對映異構體)包括在本發(fā)明范圍內。通過標準分離技術和通過立體化學控制的合成能夠以基本上純的形式獲得這樣的異構體。此外，在適當時，烯烴或炔烴可包括E-或Z-幾何構型。
在實施方案中，本發(fā)明方法和組合物抑制、預防和治療胰島中的淀粉樣蛋白沉積，其中所要治療的淀粉樣蛋白沉積是與胰島淀粉樣多肽(IAPP)有關的淀粉樣蛋白沉積物，例如具有至少一些β-折疊結構的淀粉樣蛋白沉積物。本發(fā)明方法包括給個體施用能抑制、減輕或分裂與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的治療化合物。因此，本發(fā)明組合物和方法可用于在發(fā)生這樣的淀粉樣蛋白沉積的病癥例如糖尿病中抑制淀粉樣變性。
在一個實施方案中，提供了在個體中抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的方法，其中是給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制所述與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積。這樣的化合物包括下述通式化合物或其可藥用酯、酸或鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
在一個實施方案中，W優(yōu)選為-COOH；Y優(yōu)選為-COOH、-SO3H、-PO3H2、或-OP(O)(OH)2；R1優(yōu)選為H、Me或羥基丙基；R2優(yōu)選為H、Me或-SO3H；R3優(yōu)選為H、F、或OH；當R1和R2與它們所連接的氮一起形成未取代或取代的雜環(huán)時，優(yōu)選的基團包括 R4、R5和R6優(yōu)選為H或F；A優(yōu)選為H、CH、CF2或烷基，所述烷基可以是取代或未取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基例如環(huán)己基。
優(yōu)選的治療化合物包括3-(3-羥基-1-丙基)氨基-1-丙磺酸；2-氨基-5-磷酸戊酸；4-苯基-1-(3’-磺基丙基)-1，2，3，6-四氫吡啶；環(huán)己基氨基磺酸；O-磷酸-L-絲氨酸；六氟戊二酸；3-氨基-2-羥基-1-丙磺酸；8-甲氧基-5-喹啉磺酸；和3-二甲基氨基-1-丙磺酸，在附圖10-14中描述的化合物，和它們的可藥用酯、酸或鹽。
在另一個實施方案中，提供了在個體中抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積的方法，其中是給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制所述與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積。這樣的化合物包括下述通式化合物或其可藥用酯、酸或鹽 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團(例如R7和R8)可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。在一個實施方案中，R13可以是陰離子。
優(yōu)選的治療化合物包括1，2，3，4-四氫異喹啉和在附圖1-9中描述的化合物。
本發(fā)明另一方面包括用于治療淀粉樣變性的藥物組合物。在本發(fā)明方法中，可將如上所述的治療化合物以能有效地抑制淀粉樣變性或減輕淀粉樣蛋白沉積的量摻入到藥物組合物的可藥用載體中。
在本發(fā)明方法中，是通過給個體施用本發(fā)明治療化合物來抑制個體中的淀粉樣蛋白沉積。術語個體包括其中發(fā)生淀粉樣變性的活生物體。個體的實例包括人、無尾猿、猴子、奶牛、綿羊、山羊、狗、貓、小鼠、大鼠、和其轉基因變種?？捎靡阎椒ㄒ阅苡行У匾种苽€體中淀粉樣蛋白沉積或減輕淀粉樣蛋白沉積的劑量和治療持續(xù)時間給欲治療的個體施用本發(fā)明組合物。達到治療效果所需的治療化合物的有效量可隨因素例如在個體中的治療位點已沉積的淀粉樣蛋白的量、個體的年齡、性別、和體重、以及治療化合物抑制個體中淀粉樣蛋白沉積或減輕淀粉樣蛋白沉積的能力而變?？烧{節(jié)給藥方案以提供最佳治療反應。例如，幾份均分劑量可每日施用，或者可隨著治療情境的急迫程度有比例地降低劑量。
活性化合物可通過諸如口服、舌下、頰、透皮、皮下、靜脈內、和腹膜內給藥這樣的途徑施用。根據給藥途徑，可用材料將活性化合物包衣以保護化合物不受酸、酶以及其它可使化合物失活的天然條件的影響。
可將本發(fā)明化合物配制以確保在體內正確分布。例如，可將本發(fā)明治療化合物配制在脂質體中。對于制備脂質體的方法，參見例如美國專利4,522,811；5,374,548；和5,399,331。脂質體可包含一個或多個能選擇性地轉運到具體細胞或器官(“靶向部分”)內并因此提供了藥物的靶向遞送(參見例如V.V.Ranade(1989)J.Clin.Pharmacol.29685)。靶向部分的實例包括葉酸鹽或生物素(參見例如Low等人的美國專利5,416,016)；甘露糖苷(Umezawa等人，(1988)Biochem.Biophys.Res.Commun.1531038)；抗體(P.G.Bloeman等人.(1995)FEBS Lett.357140；M.Owais等人.(1995)Antimicrob.Agents Chemother.39180)；表面活性蛋白A受體(Briscoe等人.(1995)Am.J.Physiol.1233134)；gp120(Schreier等人.(1994)J.Biol.Chem.2699090)；還參見K.Keinanen；M.L.Laukkanen(1994)FEBS Lett.346123；J.J.Killion；I.J.Fidler(1994)Immunomethods 4273。在優(yōu)選的實施方案中，將本發(fā)明治療化合物配制成脂質體；在更優(yōu)選的實施方案中，脂質體包括靶向部分。
為了通過除非胃腸道途徑之外的途徑施用治療化合物，可能需要用防止化合物失活的材料將化合物包衣或者將治療化合物與這樣的材料一起施用。例如，可將治療化合物在適當載體例如脂質體或稀釋劑中施用給個體?？伤幱孟♂寗┌}水和適當緩沖溶液。脂質體包括水包油包水CGF乳劑以及常規(guī)脂質體(Strejan等人，(1984)J.Neuroimmunol.727)。
治療化合物還可以非胃腸道、舌下、頰、腹膜內、脊柱內、或腦內給藥。分散體可在例如甘油、液體聚乙二醇、和其混合物、以及油中制備。在常規(guī)貯存和使用條件下，這些制劑可含有防腐劑以防止微生物生長。
適于注射使用的藥物組合物包括無菌水溶液(溶于水的)或分散體和用于臨時配制無菌注射溶液或分散體的無菌粉末。在所有情況下，組合物都必須是無菌的，并且是其程度使得能夠進行注射的流體。其在制備和貯存條件下必須是穩(wěn)定的，并且必須被保護以防止受微生物例如細菌和真菌作用的污染。載體可以是溶劑或分散介質，其中含有例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、和液體聚乙二醇等)、其合適的混合物、和植物油?？衫缤ㄟ^使用包衣例如卵磷脂、通過維持所需的粒徑(對于分散體)、和通過使用表面活性劑來保持適當流動性。防止微生物的作用可通過各種抗菌劑和抗真菌劑例如paraben、氯丁醇、苯酚、抗壞血酸、硫汞撒等來實現。在許多情況下，組合物優(yōu)選包含等滲劑例如糖、氯化鈉、或聚醇例如甘露醇和山梨醇。注射組合物的延遲吸收作用可通過在組合物中包含能延遲吸收的物質例如硬脂酸鋁或明膠來實現。
無菌注射溶液可通過按照需要將所需量的治療化合物摻入在具有一種上述組分或上述組分混合物的適當溶劑中、然后過濾滅菌而制得。一般情況下，分散體可通過將治療化合物摻入到含有基本分散體基質和所需其它上述組分的無菌載體中而制得。對于用于制備無菌注射溶液的無菌粉末，優(yōu)選的制備方法是真空干燥和冷凍干燥，其能由過濾滅菌的溶液獲得活性組分(即治療化合物)和任何其它所需組分的粉末。
治療化合物可口服給藥，例如用惰性稀釋劑或可同化的食用載體口服給藥。還可以將治療化合物和其它組分包封在硬殼或軟殼明膠膠囊中，壓制成片，或者直接摻入到個體的飲食中。對于口服治療給藥，可將治療化合物與賦形劑混合，并以吞咽片、舌下/頰片、錠劑、膠囊、酏劑、懸浮劑、糖漿劑、糯米紙囊劑等的形式給藥。當然，治療化合物在組合物和制劑中的百分比可以變化。治療化合物在這樣的治療用組合物中的量是能獲得適當劑量的量。
尤其有利的是將非胃腸道給藥用組合物配制成易于給藥和劑量均勻性的單位劑型。本文所用的單位劑型是指適于作為單位劑量用于所治療的個體的物理不連續(xù)單位；各單位含有經計算能產生所需治療作用的預定量的治療化合物以及所需的藥物載體。關于本發(fā)明單位劑型的具體要求由并直接取決于(a)治療化合物的獨特特征以及想要達到的特定治療作用，和(b)在混合用于治療個體中淀粉樣蛋白沉積的化合物的領域中的內在限制。
活性化合物是以足以抑制個體中淀粉樣蛋白沉積的治療有效劑量給藥的。相對于未治療個體或在治療前的相同個體，“治療有效劑量”優(yōu)選抑制淀粉樣蛋白沉積和/或減少淀粉樣蛋白沉積物至少約20％、更優(yōu)選至少約40％、甚至更優(yōu)選至少約60％、特別更優(yōu)選至少約80％。
可在能夠預測在人疾病中抑制淀粉樣蛋白沉積或減少淀粉樣蛋白沉積物的動物模型系統(tǒng)中測定化合物抑制淀粉樣蛋白沉積或減少淀粉樣蛋白沉積物的能力?；衔镆种频矸蹣拥鞍壮练e的能力也可以通過使用例如ELISA分析在體外測定化合物抑制淀粉樣蛋白沉積的能力來評價?？赏ㄟ^硫黃素T(ThT)分析、圓二色性(CD)或紅外(IR)光譜法進一步測定化合物對淀粉樣蛋白的二級結構的作用。
CD和IR光譜法是特別有用的技術，因為所獲得的信息能通過確定化合物對淀粉樣蛋白折疊和/或原纖維形成的結構作用而直接測定出測試化合物預防或逆轉淀粉樣變性的能力。這與以前已知的測定淀粉樣蛋白前體的細胞運輸或淀粉樣蛋白與細胞外基質蛋白之間的相互作用、僅間接提供潛在淀粉樣蛋白抑制活性的方法不同。還應當指出，CD和IR光譜法還可檢測能提高例如淀粉樣蛋白β-折疊、從而穩(wěn)定淀粉樣蛋白原纖維的化合物。
淀粉樣蛋白沉積是多步過程。因此，用于治療淀粉樣變性的活性劑具有多種潛在作用方式。抑制淀粉樣蛋白沉積的活性劑可以以一種或多種下述途徑起作用，提供這些途徑僅是舉例說明而不是限制1.抑制或延遲溶液中蛋白的折疊；2.抑制或延遲低聚淀粉樣肽聚集/延長成原纖維和/或沉積物；和3.分裂/溶解/修飾淀粉樣蛋白原纖維和/或沉積物；類型1和2相當于阻止形成淀粉樣蛋白沉積物(減緩或停止淀粉樣蛋白沉積)，類型3相當于除去或修飾已經形成的沉積物(除去或減少現存的淀粉樣蛋白沉積物)。
通過下述實施例來進一步舉例說明本發(fā)明，但這些實施例不是限制本發(fā)明。
實施例1通過硫黃素T光譜法測定淀粉樣蛋白原纖維形成的速度硫黃素T(ThT)結合形成β-折疊的淀粉樣蛋白，使組織切片和原纖維在體外表現出黃色熒光。ThT熒光的測定可用作在不同條件下的淀粉樣蛋白原纖維形成的靈敏測定。該測定方法已用于實驗中以測定本發(fā)明化合物對淀粉樣蛋白原纖維形成的影響。方法將合成的人IAPP(Bachem)溶于40％三氟乙醇中，并冷凍干燥成方便量取的等分試樣。制備LAPP，然后立即通過將其溶于40％1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇(HFIP)的水中以使肽維持α螺線構象并且可溶來進行測定。制備ThT(2.5mM)的貯備液，即7.9mg在10mLTris-HCl pH7.0中的溶液，并過濾(0.22μm)。將溶液保持在黑暗中直至使用。在440nm激發(fā)(狹縫5nm)、482nm發(fā)射(狹縫10nm)以及攪拌下測定熒光。將25ml ThT貯備液(終濃度為62.5μM)加到肽樣本中，并在比色杯中補至1mL。將樣本攪拌5分鐘，然后讀取數據。在最初的時間點(制備樣本后5分鐘)開始測定，然后在接下來的4-6小時和于室溫培養(yǎng)過夜后定時測定。
使用該方法發(fā)現，本文所公開的一些化合物(或如上所述的其鹽)，即3-(3-羥基-1-丙基)氨基-1-丙磺酸；2-氨基-5-磷酸戊酸；4-苯基-1-(3’-磺基丙基)-1，2，3，6-四氫吡啶；環(huán)己基氨基磺酸；O-磷酸-L-絲氨酸；六氟戊二酸；8-甲氧基-5-喹啉磺酸；3-氨基-2-羥基-1-丙磺酸；和3-二甲基氨基-1-丙磺酸，以及1，2，3，4-四氫異喹啉能抑制或阻止與IAPP有關的原纖維集合。
實施例2依據本發(fā)明公開內容，通過測定存在或不存在β-折疊構象，進行圓二色性以確定一些治療化合物阻止或抑制與IAPP有關的原纖維形成的活性。所得結果列在表1中。
如下所述進行該測定儀器和參數儀器JASCO J-715分光偏振計小池/比色杯具有1.0mm通路長度的Hellma石英(QS)室溫波長間隔250nm-190nm分辨率0.1nm帶寬1.0nm響應時間1秒掃描速度20nm/分鐘光譜運行數目5該測定—一種共培養(yǎng)方法測定了化合物或物質抑制淀粉樣蛋白原纖維集合的能力，例如測試在可溶性IAPP存在下淀粉樣蛋白β-折疊構象的存在。在和不在(即僅有水)緩沖劑存在下測定樣本，這樣做是測定使用離子緩沖劑(通常是磷酸鹽)是否觀察到競爭性作用。A.僅在水中測定加入比例為1∶10[肽∶化合物]的所用組分；向含有化合物的水溶液中加入10μL濃度為10mg/mL的IAPP貯備液(最終是100μg肽)，使終體積為400μl。測定最終分析溶液的pH以確保沒有任何波動，并使用如上所述的參數累計光譜。B.在磷酸鹽緩沖液中測定加入所需量的化合物以在10mM磷酸鹽緩沖液，pH7中獲得1∶10的摩爾比。向含有化合物的該磷酸鹽緩沖溶液中加入10μL濃度為10mg/mL的IAPP貯備液(最終是100μg肽)，使終體積為400μl。測定最終分析溶液的pH以確保沒有任何波動，并使用如上所述的參數累計光譜。
在這兩個分析中，按各自的測試組測定對照樣本。該對照僅在400μl類似終體積的水或緩沖液中含有肽。首先收集對照的光譜(第一次測定)，最后收集測試組(最后測定)，以確保在測定期間肽不進行廣泛聚集。使用對照組的光譜以與用處理樣本獲得的測定結果進行比較。共培養(yǎng)制備1mg/mL的IAPP在10mM磷酸鹽緩沖液，pH7中的新鮮貯備液。加入所需量的化合物以在10mM磷酸鹽緩沖液，pH7中獲得1∶10的摩爾比。在室溫培養(yǎng)3天。用10mM磷酸鹽緩沖液，pH7將體積補足至400μL。測定最終分析溶液的pH以確保沒有任何波動，并使用如上所述的參數累計光譜。
測定類似對照以進行比較。數據分析獨立收集光譜圖(對照和處理)，并測定在218nm的橢圓率改變。其最小值直接與樣本中存在的β-折疊的量相關。記錄正向和負向中的變化，并用相對值(“有活性”或“無活性”)表示所測定的化合物的活性。
表1
實施例3下面描述本發(fā)明化合物—鈉鹽形式的4-苯基-1-(3’-磺基丙基)-1，2，3，6-四氫吡啶的合成。
在室溫向4-苯基吡啶(15.5g，0.1mol)在丙酮(100mL)內的溶液中加入1，3-丙磺內酯(12.2g，0.1mol)。然后將該混合物在回流溫度加熱過夜。將所得懸浮液冷卻至室溫。通過過濾收集固體，并用丙酮洗滌。向該固體(31g)在甲醇(500mL)內的溶液中分批加入硼氫化鈉(10g，260mmol)，并將該混合物在室溫攪拌2小時。加入蒸餾水(50mL)以破壞過量硼氫化鈉。將該混合物用甲醇(200ml)稀釋，并用Amberlite IR-120離子交換樹脂(H+形式，300g)中和。形成了白色沉淀。通過過濾除去沉淀和樹脂，并在約100℃用蒸餾水(400mL)處理。將該混合物過濾，并用熱的蒸餾水(2×200mL)洗滌。合并濾液和洗滌液，并濃縮至干。將殘余物與甲醇(3×200mL)一起蒸發(fā)，然后從乙醇-水{8∶2(v/v)}中重結晶，獲得了4-苯基-1-(3’-磺基丙基)-1，2，3，6-四氫吡啶，其為白色結晶(26g，93％)。其1H和13C NMR光譜與結構相一致。
向上面所得4-苯基-1-(3’-磺基丙基)-1，2，3，6-四氫吡啶(5.6g，20mmol)在乙醇(180mL)內的溶液中加入氫氧化鈉(1.2g，30mmol)。將該懸浮液在回流溫度加熱30分鐘。然后將該混合物冷卻至室溫。通過過濾收集第一批產物(3.9g，64％)。將濾液濃縮至干，用乙醇將殘余物重結晶，獲得了第二批產物(2.0g，32％)。
1H NMR(400MHz，D2O)δ1.85(五重峰，2H，J 8.7，7.7Hz，2H-2′)，2.39-2.45(m，4H，2H-3′and 2H-3)，2.59(t，2H，J 5.6Hz，2H-2)，2.80(t，2H，J7.7Hz，2H-1′)，3.00(br s，2H，2H-6)，6.00(br s，1H，H-5)，7.18-7.36(m，5H，Ar).13C NMR(100.6MHz，D2O)δ23.90(C-2′)，29.01(C-3)，51.69，51.76(C-2，C-3＇)，54.45(C-6)，58.12(C-1′)，123.75(C-5)，127.31，130.01，131.24(Ar)，136.89(C-4)，142.47(Ar).等同物本領域技術人員將認識到，或者能夠使用至多常規(guī)實驗來得到本文所描述的具體操作的多個等同物。這樣的同等物在本發(fā)明范圍內，并且為下述權利要求所覆蓋。在本申請中引用的所有參考文獻、公開的專利、和出版的專利申請都引入本發(fā)明以作參考。
權利要求
1.在個體中抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的方法，包括給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制所述與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物。
2.權利要求1的方法，其中所述IAPP抑制化合物是下式化合物或其可藥用酯、酸或鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
3.權利要求2的方法，其中所述IAPP抑制化合物選自在附圖10-14中描述的化合物、及其可藥用酯、酸或鹽。
4.權利要求1的方法，其中所述IAPP抑制化合物是下式化合物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。
5.權利要求4的方法，其中所述化合物選自1，2，3，4-四氫異喹啉和在附圖1-9中描述的化合物。
6.權利要求1的方法，其中所述個體在胰島中具有與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物。
7.在個體中抑制IAPP原纖維形成的方法，包括給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制這樣的IAPP原纖維形成。
8.用于抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的藥物組合物，其中包含淀粉樣蛋白抑制量的下式治療化合物或其可藥用酯、酸或鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
9.權利要求8的藥物組合物，其中所述IAPP抑制化合物選自在附圖10-14中描述的化合物、及其可藥用酯、酸或鹽。
10.用于抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的藥物組合物，其中包含淀粉樣蛋白抑制量的下式治療化合物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。
11.權利要求10的藥物組合物，其中所述化合物選自在附圖1-9中描述的化合物。
12.在具有與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的個體中減少與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的方法，所述方法包括給所述個體施用有效量的IAPP抑制化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制所述與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物。
13.權利要求12的方法，其中所述IAPP抑制化合物是下式化合物或其可藥用酯、酸或鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、C1-C4烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
14.權利要求13的方法，其中所述IAPP抑制化合物選自在附圖10-14中描述的化合物、及其可藥用酯、酸或鹽。
15.權利要求12的方法，其中所述IAPP抑制化合物是下式化合物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。
16.權利要求15的方法，其中所述化合物選自在附圖1-9中描述的化合物。
17.權利要求12的方法，其中所述個體在胰島中具有與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物。
18.抑制個體中淀粉樣蛋白沉積物的方法，包括給所述個體施用有效量的下式化合物或其可藥用酯、酸或鹽，以抑制所述淀粉樣蛋白沉積物 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、C1-C4烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
19.權利要求18的方法，其中所述IAPP抑制化合物選自在附圖10-14中描述的化合物、及其可藥用酯、酸或鹽。
20.抑制個體中淀粉樣蛋白沉積物的方法，包括給所述個體施用有效量的下式化合物以抑制所述淀粉樣蛋白沉積物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。
21.權利要求20的方法，其中所述化合物選自在附圖1-9中描述的化合物。
22.IAPP抑制化合物或其可藥用鹽在治療特征是與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的疾病中的應用。
23.權利要求22的應用，其中所述IAPP抑制化合物是下式化合物或其可藥用鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
24.權利要求23的應用，其中所述IAPP抑制化合物選自在附圖10-14中描述的化合物、及其可藥用鹽。
25.權利要求22的應用，其中所述IAPP抑制化合物是下式化合物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團(例如R1和R2)可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。
26.權利要求25的應用，其中所述化合物選自1，2，3，4-四氫異喹啉和在附圖1-9中描述的化合物。
27.用于抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的藥物組合物，其中包含淀粉樣蛋白抑制量的下式治療化合物或其可藥用鹽 其中C是碳，N是氮，l、m、o、p和q獨立地為0或1；n是0-3的整數；W是氫或者在生理pH為陰離子的基團；Y是在生理pH為陰離子的基團；R1和R2獨立地為氫、烷基、在生理pH為陰離子的基團，或者R1和R2與它們所連接的氮可以一起形成未取代或取代的在雜環(huán)中有3-7個原子的雜環(huán)；R3是氫、鹵素、巰基或羥基；R4、R5、和R6獨立地為氫或鹵素；且A是氫或C1-C6烷基。
28.權利要求27的藥物組合物，其中所述IAPP抑制化合物選自在附圖10-14中描述的化合物、及其可藥用鹽。
29.用于抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的藥物組合物，其中包含淀粉樣蛋白抑制量的下式治療化合物 其中A1、A2、A3、A4、A5和A6獨立地為烷基、O、S、或-NH；m和n(對于每個獨立的A基團)獨立地為0或1；l、p和q獨立地為0、1或2；R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、和R14獨立地為氫、烷基、脂環(huán)烴基、雜環(huán)基或芳基，并且相鄰的R基團可形成未取代或取代的環(huán)或雜環(huán)。
30.權利要求29的藥物組合物，其中所述化合物選自在附圖1-9中描述的化合物。
31.權利要求22-26任一項的化合物在制備用于治療特征是與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的疾病的藥物中的應用。
全文摘要
本發(fā)明提供了可用于治療淀粉樣變性的方法和組合物。本發(fā)明特別提供了用于抑制、預防或治療例如胰島中淀粉樣蛋白沉積的方法和組合物,其中所述淀粉樣蛋白沉積物是與胰島淀粉樣多肽(IAPP)有關的淀粉樣蛋白沉積或沉積物。本發(fā)明方法包括給個體施用能抑制與IAPP有關的淀粉樣蛋白沉積物的治療化合物。因此,本發(fā)明組合物和方法可用于在發(fā)生這樣的淀粉樣蛋白沉積的病癥例如糖尿病中抑制淀粉樣變性。
文檔編號A61K31/437GK1377260SQ00810720
公開日2002年10月30日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權日1999年5月24日
發(fā)明者W·A·沙雷克, D·F·韋弗, X·孔, A·古普塔, D·米格內奧爾特 申請人:金斯頓皇后大學, 神經化學公司