用作ampk的活化劑的噻吩并吡啶酮衍生物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及AMPK及其治療用途。本發(fā)明涉及作為AMPK(AMP活化蛋白激酶)的直接活化劑的化合物及其在治療由AMPK的活化調(diào)節(jié)的病癥中的用途。例如，本發(fā)明的化合物用于治療糖尿病、代謝綜合征、肥胖、肝臟疾病、脂肪肝、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝纖維化、血脂異常、高甘油三酯血癥、高膽固醇血癥、炎癥、癌癥、心血管疾病、動脈粥樣硬化、高血壓、視網(wǎng)膜病變或神經(jīng)病變。
【專利說明】用作AMPK的活化劑的唾吩并n比惦鋼衍生物
[0001] 本發(fā)明涉及作為AMPK(AMP活化蛋白激酶）的直接活化劑的化合物及其在治療由 AMPK的活化所調(diào)節(jié)的病癥中的用途。例如，本發(fā)明的化合物用于治療糖尿病、代謝綜合征、 服胖、肝臟疾病、脂肪肝、非酒精性脂肪肝病（NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎（NA甜)、肝纖維 化、血脂異常、高甘油H醋血癥、高膽固醇血癥、炎癥、癌癥、也血管疾病、動脈粥樣硬化、高 血壓、視網(wǎng)膜病變或神經(jīng)病變。
[0002] 發(fā)明背景巧介紹
[0003] AMPK已知為細胞能量內(nèi)穩(wěn)態(tài)的傳感器和調(diào)節(jié)劑。由于升高的AMP水平導致的該 種激酶的變構(gòu)活化發(fā)生在細胞能量耗竭狀態(tài)時。所引起的祀標酶的絲氨酸/蘇氨酸磯酸化 使得細胞代謝適應低能量狀態(tài)。AMPK活化誘導的變化的凈效果是ATP消耗過程的抑制和 ATP產(chǎn)生途徑的活化，因而再生ATP存儲。AMPK底物的實例包括己醜輔酶A駿化酶（ACC) 和HMG-CoA還原酶。磯酸化W及由此導致的ACC抑制同時降低脂肪酸合成（ATP消耗）并 增加脂肪酸氧化（ATP產(chǎn)生）。磯酸化W及導致的HMG-CoA還原酶抑制導致膽固醇合成的降 低。AMPK的其他底物包括激素敏感性脂肪酶、甘油-3-磯酸醜基轉(zhuǎn)移酶、丙二醜-CoA脫駿 酶。
[0004] AMPK還涉及肝代謝的調(diào)節(jié)。肝產(chǎn)生的升高葡萄糖產(chǎn)生是2型糖尿?。═2D)中空腹 高血糖的主要原因。肝中的糖異生由多種酶調(diào)節(jié)，例如磯酸帰醇式丙麗酸駿激酶（PEPCK) 和葡萄糖-6-磯酸酶（G6Pase)。AMPK的活化抑制肝癌細胞中該些基因的轉(zhuǎn)錄。
[0005] AMPK活化還下調(diào)作用于一些其他基因表達的糖異生。該些效果可能是由于其下 調(diào)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子如SREBP-lc、化REBP或HNF-4 a或者直接磯酸化轉(zhuǎn)錄共活化劑如p300或 T0RC2的能力所導致的。
[0006] AMPK還被視為收縮誘導的骨骼肌葡萄糖攝取的引人注目的候選對象，因為其活化 伴隨著AMP升高和磯酸肌酸能量膽存減少。此外，AICAR誘導的AMPK活化增加葡萄糖攝取， 伴隨著葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(GLUT4)與質(zhì)膜的融合。骨骼肌中a 2激酶死亡亞基的過表達消 除AICAR，但是部分削弱收縮刺激的葡萄糖攝取。該些發(fā)現(xiàn)表明，其他途徑介導收縮誘導的 葡萄糖攝取，而顯然AMPK介導AICAR對葡萄糖攝取的作用。
[0007] 盡管對活化AMPK的上游刺激物進行了廣泛研究，但是缺乏對AMPK介導的葡萄糖 攝取的下游底物的研究。最近的報告掲示，leOkDa的Akt底物（AS160)是Akt (參與膜島 素刺激的葡萄糖攝?。┫掠蔚闹匾孜?。除了膜島素 W外，收縮和AICAR引起的AMPK活化 與曬齒動物骨骼肌中AS160磯酸化增加有關(guān)。在來自AMPK a2敲除、g3敲除W及a2-激酶 死亡小鼠的骨骼肌中，響應AICAR治療的AS160磯酸化受到削弱或廢除。該確證了該些小 鼠的骨骼肌中AICAR刺激的葡萄糖攝取削弱的該一發(fā)現(xiàn)。因此，AS160看起來是骨骼肌中 AMPK介導葡萄糖攝取的下游祀標。
[0008] 結(jié)合起來看，所有該些代謝作用提供了 AMPK抑制肝糖異生和脂質(zhì)產(chǎn)生同時經(jīng)由 脂質(zhì)氧化增加降低肝脂質(zhì)沉積，因此改善T2D中的葡萄糖和脂質(zhì)特征的證據(jù)。
[0009] 最近已經(jīng)清楚，AMPK不但參與細胞能量代謝還參與整個身體的能量代謝。據(jù)證明， 脂肪細胞來源的激素瘦素導致AMPK的刺激，并因此導致骨骼肌中脂肪酸氧化增加。已經(jīng)證 明，脂連蛋白（另一種導致碳水化合物和脂質(zhì)代謝改善的脂肪細胞來源的激素）刺激肝和 骨骼肌中的AMPK。在該些情況下，AMPK的活化看起來不依賴于細胞AMP水平的增加，而是 由于一個或多個仍然有待鑒定的上游激酶導致的。
[0010] 基于有關(guān)上文提到的AMPK活化的因果關(guān)系的認識，期望巨大的有益作用來自 AMPK的體內(nèi)活化。在肝中，糖異生酶的表達降低會減少肝葡萄糖輸出，并改善總的葡萄糖穩(wěn) 態(tài)，且脂質(zhì)代謝中關(guān)鍵酶的直接抑制和/或表達減少會增加葡萄糖攝取和脂肪酸氧化，結(jié) 果導致葡萄糖穩(wěn)態(tài)改善，并由于肌細胞內(nèi)甘油H醋蓄積的減少而導致膜島素作用改善。最 后，能量消耗的增加會導致體重降低。預計在代謝綜合征中該些作用的組合會顯著減少罹 患也血管疾病的風險。在曬齒動物中的幾項研究支持該一假說。直到最近，大多數(shù)體內(nèi)研究 已依賴于AMPK活化劑AICAR，其是ZMP的細胞滲透前體。ZMP是一種AMP的結(jié)構(gòu)類似物，其 發(fā)揮細胞內(nèi)AMP模擬物的作用，并且當蓄集到足夠高的水平時能刺激AMPK活性。然而，ZMP 在其他酶的調(diào)節(jié)中也發(fā)揮AMP模擬物的作用，因此不是特異性AMPK活化劑。幾項體內(nèi)研究 已經(jīng)證明了急性和慢性AICAR給藥在曬齒動物服胖癥和2型糖尿病模型中的有益作用。例 女口，在服胖癥Zucker (fa/fa)大鼠中7周AICAR給藥導致血漿甘油H醋和游離脂肪酸減少、 皿L膽固醇增加、和葡萄糖代謝正常化，如口服葡萄糖耐量試驗所評估的（Minokoshi Y.et al.''Leptin stimulates fatty-acid oxidation by activating AMP-activated protein kinase"，化Uire, 415, 339, -2002))。在 ob/ob 和 db/db 小鼠中，8 天 AICAR 給藥使血液葡萄 糖減少 35% 化alseth A. E. et al. "A州te and C虹onic treatment of ob/ob and db/db mice with AICAR decreases blood glucose concentrations", Biochem.Biophys. Res. Comm.，294, 798(2002))。除了 AICAR W外，已發(fā)現(xiàn)糖尿病藥物二甲雙脈可W在體內(nèi)W高濃 度活化AMPK，但是必須要確定其抗糖尿病作用在多大程度上取決于該種活化。如用瘦素和 脂連蛋白一樣，二甲雙脈的刺激作用是間接的，經(jīng)由上游激酶的活化。最近，小分子AMPK活 化劑已有描述。該直接AMPK活化劑稱為A-769662,其為喔吩并化巧麗家族的成員并體內(nèi)誘 導血漿葡萄糖和甘油H醋的降低。
[0011] 除了藥理干預外，最近幾年已經(jīng)開發(fā)了幾個轉(zhuǎn)基因小鼠模型，并且初始結(jié)果日漸 可用。轉(zhuǎn)基因小鼠骨骼肌中顯性陰性AMPK的表達已經(jīng)證明，AICAR對葡萄糖轉(zhuǎn)運的刺激的 影響依賴于AMPK活化，因此可能不是由非特異性ZMP作用引起的。在其他組織中的相似研 究會有助于進一步確定AMPK活化的因果關(guān)系。預計AMPK的藥理活化會有益于代謝綜合征， 改善葡萄糖和脂質(zhì)代謝并減少體重。為了確定患者患有代謝綜合征，必須滿足下列5個標 準中的3個：
[001引 1)升高的血壓（高于130/85mm Hg)，
[001引 2)高于llOmg/dl的空腹血糖，
[0014] 扣高于40"(男性）或35"(女性）腰圍的腹部服胖，W及
[0015] 由W下所限定的血脂變化
[001引 4)高于150mg/dl的甘油S醋增加，或
[0017] 5)低于40mg/dl (男性）或50mg/dl (女性）的皿L膽固醇降低。
[0018] 因此，可W通過在符合患有代謝綜合征的條件的患者中活化AMPK來實現(xiàn)的組合 作用會增加該一目的的益處。
[0019] 已經(jīng)證明，AMPK的刺激可刺激解偶聯(lián)蛋白3扣CP3)骨骼肌的表達，并因此可能成 為預防活性氧損害的方式。已經(jīng)證明內(nèi)皮NO合酶（eNO巧通過AMPK介導的磯酸化被活化， 因此，AMPK活化可用于改善局部循環(huán)系統(tǒng)。
[0020] AMPK具有調(diào)節(jié)mTOR途徑的作用。mTOR是絲氨酸/蘇氨酸激酶，并且是蛋白合成 的關(guān)鍵調(diào)節(jié)蛋白。為了抑制細胞生長和保護細胞免于葡萄糖饑餓所誘導的細胞調(diào)亡，AMPK 使虹-1227和Ser-1345處的TSC2磯酸化，從而增加 TSC1和TSC-2復合物的活性W抑制 m-TOR。此外，AMPK通過對化r-2446的磯酸化抑制mTOR作用。因此，AMPK間接和直接地抑 制mTOR的活性，W限制蛋白合成。AMPK也可W是許多具有PI3K-Akt信號轉(zhuǎn)導途徑的組成 型活化的癌癥的治療祀標。通過AICAR治療各種癌癥細胞系在體外和體內(nèi)研究中都使細胞 增殖減輕。兩個報告將二甲雙脈治療與糖尿病患者的較低癌癥風險聯(lián)系起來。
[0021] 已經(jīng)證明，AICAR對AMPK的活化減少生脂酶FAS和ACC的表達，導致抑制前列腺 癌細胞的增殖。許多癌細胞都表現(xiàn)出與高水平的FAS關(guān)聯(lián)的重新合成脂肪酸的速率顯著增 力口。FAS的抑巧卿制癌細胞增殖并誘導細胞死亡。因此，AMPK活化和FAS活性抑制是癌癥 藥理治療的清楚祀標。
[0022] 在一些公開中已有描述，AICAR作為AMPK活化劑發(fā)揮抗炎作用。已經(jīng)觀察到， AICAR使促炎細胞因子和介質(zhì)的產(chǎn)生減少。通過限制白血病侵潤穿過血腦屏障炬BB)， AICAR在大鼠模型中和在體外使EAE進展減慢，并且最近表明，AMPK活化劑發(fā)揮抗炎劑的作 用并且可W在克拉伯病/twitcher病（遺傳神經(jīng)病癥）中保持治療潛力。 現(xiàn)有技術(shù)
[0023] US 5,602, 144公開了用于治療腦缺血或精神分裂癥的5^
【權(quán)利要求】
1. 式（1)的化合物或者其幾何異構(gòu)體、互變異構(gòu)體、差向異構(gòu)體、對映體、立體異構(gòu)體、 非對映體、外消旋物、藥學可接受的鹽、前藥或溶劑合物 ' '
7 其中： Rl表不氫原子或齒素原子； R2表不未被取代或者被一個或多個選自以下的基團取代的諱滿基或四氫化萘基：齒 素原子、烷基、羥基、烷氧基、氨基、單-或二-烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、單-或二-烷基 氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺?；腿谆?； R3表示未被取代或者被一個或多個選自以下的原子或基團取代的芳基或雜芳基： 鹵素原子、烷基、羥基、烷氧基、芳烷氧基、氨基、單-或二-烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、 單-或二-烷基氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺酰基和三氟甲基。
2. 權(quán)利要求1的化合物，其中Rl表示鹵素原子。
3. 權(quán)利要求1-2中任一項的化合物，其中R2表示未被取代或者被一個或多個選自以下 的基團取代的茚滿基：鹵素原子、烷基、羥基、烷氧基、氨基、單-或二-烷基氨基、羧基、烷氧 基羰基、單-或二-烷基氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺?；腿谆?br> 4. 權(quán)利要求1-2中任一項的化合物，其中R2表示未被取代或者被一個或多個選自以 下的基團取代的四氫化萘基：鹵素原子、烷基、羥基、烷氧基、氨基、單-或二-烷基氨基、羧 基、烷氧基羰基、單-或二-烷基氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺?；腿谆?br> 5. 權(quán)利要求1-4中任一項的化合物，其中R2表示未被取代或者被羥基取代的茚滿基或 四氫化萘基。
6. 權(quán)利要求1-5中任一項的化合物，其中R3表示芳基。
7. 權(quán)利要求1-6中任一項的化合物，其中R3表示未被取代或者被一個或多個選自鹵素 原子、烷基、烷氧基和氰基的原子或基團取代的芳基或雜芳基，優(yōu)選苯基或吡啶基。
8. 權(quán)利要求1-7中任一項的化合物，其選自： 2_氯-4-羥基-3-茚滿-5-基-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2- 氯-5- (4-氟苯基）-4-羥基-3-茚滿-5-基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2_氯-4-羥基-3-茚滿-5-基-5- (3-甲氧基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-6-酮 2_氯-4-羥基-3-茚滿-5-基-5- (4-甲氧基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 3- (2-氯-4-羥基-3-茚滿-5-基-6-氧代-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-5-基）芐腈 2_氯-4-羥基-3-茚滿-5-基-5- (3-甲基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2-氯-5- (4-氟苯基）-4-羥基-3- (4-羥基茚滿-5-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2-氯-5- (3-氟苯基）-4-羥基-3- (4-羥基茚滿-5-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2_氯-4-羥基-3-茚滿-5-基-5- (3-吡啶基）-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-6-酮 2-氯-4-羥基-3- (4-羥基茚滿-5-基）-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2- 氯-5- (2-氟苯基）-4-羥基-3- (4-羥基茚滿-5-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2_氯-4-羥基-3- (5-羥基四氫化萘-6-基）-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 3- (2-氯-4-羥基-6-氧代-3-四氫化萘-6-基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-5-基）芐 腈 2_氯-4-羥基-5- (3-吡啶基）-3-四氫化萘-6-基-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-6-酮 2-氯-3-(5-氧四氫化萘-6-基）-5-苯基噻吩并[2, 3-b]吡啶-4, 6-二醇三鈉 2_氯-4-羥基-5-苯基-3-四氫化萘-6-基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2-氯-5-(4-氟苯基）-4-羥基-3-(5-羥基四氫化萘-6-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2-氯-3-(5-氧四氫化萘-6-基）-6-氧代-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-4-醇 二鈉 2_氯-4-羥基-3-(5-羥基四氫化萘-6-基）-5-(3-甲基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b] 吡啶-6-酮 2_氯-4-羥基-3-(5-羥基四氫化萘-6-基）-5-(4-甲基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b] 吡啶-6-酮 2-氯-5-(3-氟苯基）-4-羥基-3-(5-羥基四氫化萘-6-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2-氯-3- (5-羥基四氫化萘-6-基）-6-氧代-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-4-醇 鈉 2-氯-3- (5-羥基四氫化萘-6-基）-6-氧代-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-4-醇 鉀。
9. 藥物組合物，其包含至少一種權(quán)利要求1-8中任一項的化合物，以及藥學可接受的 載劑。
10. 權(quán)利要求1-8中任一項的化合物，其用于治療糖尿病、代謝綜合征、肥胖、肝臟疾 病、脂肪肝、非酒精性脂肪肝?。∟AFLD)、非酒精性脂肪性肝炎（NASH)、肝纖維化、血脂異 常、高甘油三酯血癥、高膽固醇血癥、炎癥、癌癥、心血管疾病、動脈粥樣硬化、高血壓、視網(wǎng) 膜病變或神經(jīng)病變。
【文檔編號】A61P3/10GK104395319SQ201380034638
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】D·克拉沃, S·阿拉庫-博澤克, S·博爾茲, F·勒皮弗爾, L·法韋里爾, J-D·迪朗, C·卡龍 申請人:普克塞爾公司