ИНГИБИТОРЫ ГЛИКОЗИДАЗ И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
GLYCOSIDASE INHIBITORS AND THEIR APPLICATIONS

Область техники, к которой относится изобретение
Данная заявка относится к соединениям, которые ингибируют гликозидазы, и их применению.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1
2-5
6,7
8
Широкий ряд клеточных белков, как ядерных, так и цитоплазматических, посттрансляционно модифицируется путем присоединения моносахарида 2-ацетамидо-2-дезокси-β-D-глюкопиранозида (β-N-ацетилглюкозамина), который присоединяется через О-гликозидную связь. Такую модификацию, как правило, называют О-соединенным N-ацетилглюкозамином или O-GlcNAc. Ферментом, ответственным за посттрансляционное соединение β-N-ацетилглюкозамина (GlcNAc) со специфическими сериновыми и треониновыми остатками многих нуклеоплазматических белков, является O-GlcNAc-трансфераза (OGT). Другой фермент, известный как гликопротеин 2-ацетамидо-2-дезокси-β-D-глюкопиранозидаза (O-GlcNAc-аза), удаляет такую посттрансляционную модификацию с высвобождением белков, осуществляя динамический цикл O-GlcNAc-модификации, происходящий несколько раз за время существовования белка.
9-12
13
14
15-17
18,19
6,20
7
14
21,22
O-GlcNAc-модифицированные белки регулируют широкий ряд жизненных клеточных функций, включая, например, транскрипцию, протеасомную деградацию и клеточную передачу сигналов. O-GlcNAc также обнаружен во многих структурных белках. Например, он найден в некоторых цитоскелетных белках, включая нейрофиламентные белки, синапсины, синапсинспецифический белок сборки клатрина АР-3 и анкирин-G. Обнаружено, что модификация O-GlcNAc часто встречается в головном мозгу. Она также обнаружена в белках, явно вовлеченных в этиологию некоторых заболеваний, включая болезнь Альцгеймера (AD) и рак.
23,24
25,26
27-29
30
31-34
21,35,36
21
Например, определенно установлено, что AD и ряд родственных тауопатий, включая синдром Дауна, болезнь Пика, болезнь Ниманна-Пика типа С и амиотрофический боковой склероз (ALS), характеризуются, в частности, развитием нейрофибриллярных сплетений (NFT). Такие NFT представляют собой агрегаты спаренных спиральных филаментов (PHF) и состоят из анормальной формы цитоскелетного белка «тау». Обычно тау стабилизирует ключевую клеточную сеть микротрубочек, что существенно для распределения белков и питательных веществ в нейронах. Однако у больных AD тау становится гиперфосфорилированным, причем нарушаются его нормальные функции, образуются PHF и в конечном счете агрегируются с образованием NFT. В головном мозгу человека найдено шесть изоформ тау. У больных AD обнаружены все шесть изоформ тау в NFT, и все заметно гиперфосфорилированы. Тау в ткани здорового головного мозга содержит только 2 или 3 фосфатных группы, в то время как обнаружено, что головной мозг больных AD содержит, в среднем, 8 фосфатных групп. Четкая параллель между уровнями NFT в головном мозгу больных AD и тяжестью деменции убедительно поддерживает ключевую роль дисфункции тау при AD. Точные причины такого гиперфосфорилирования тау остаются невыясненными. Соответственно, значительные усилия прилагаются для а) выяснения молекулярной физиологической основы гиперфосфорилирования тау и b) идентификации стратегий, которые могут ограничить гиперфосфорилирование тау в надежде, что они помогут остановить или даже обратить вспять развитие болезни Альцгеймера. В настоящее время некоторые данные предполагают, что в гиперфосфорилирование тау может быть вовлечена положительная регуляция ряда киназ, хотя выдвинута альтернативная основа такого гиперфосфорилирования.
37-39
40
41
4
42
7,43
21
21
21
21
В частности, показано, что фосфатные уровни тау регулируются уровнями O-GlcNAc в тау. Присутствие O-GlcNAc в тау стимулировало исследования, в которых уровни O-GlcNAc коррелируют с уровнями фосфорилирования тау. Интерес в этой области исходит из наблюдения, что обнаружено, что модификация O-GlcNAc встречается во многих белках по аминокислотным остаткам, которые также известны как фосфорилированные. Сообразно такому наблюдению обнаружено, что возрастание уровней фосфорилирования приводит к пониженным уровням O-GlcNAc и наоборот - возросшие уровни O-GlcNAc коррелируют с пониженными уровнями фосфорилирования. Такое обратное соотношение между O-GlcNAc и фосфорилированием названо «гипотезой Инь-Янь (Yin-Yang)» и нашло твердую биохимическую поддержку за счет открытия, что фермент OGT образует функциональный комплекс с фосфатами, что действует как удаление фосфатных групп из белков. Подобно фосфорилированию, O-GlcNAc является динамической модификацией, которая может быть удалена и повторно введена несколько раз на протяжении срока жизни белка. Предположительно ген, кодирующий O-GlcNAc, картирован к хромосомному локусу, который связан с AD. Гипофосфорилированный тау в головном мозгу людей с AD имеет заметно меньшие уровни O-GlcNAc, чем обнаруженные в головном мозгу здоровых людей. Показано, что уровни O-GlcNAc растворимого белка тау в головном мозгу людей, пораженных AD, заметно ниже, чем уровни в головном мозгу здоровых людей. Более того, предполагается, что PHF в больном головном мозгу полностью утрачивает любую модификацию O-GlcNAc. Молекулярная основа такого гипогликозилирования тау неизвестна, хотя оно может возникать в результате повышенной активности киназ и/или дисфункции одного из ферментов, вовлеченных в процессинг O-GlcNAc. Подтверждая такую последнюю точку зрения, используют неселективный ингибитор N-ацетилглюкозаминидазы для повышения уровней тау-O-GlcNAc как в нейронных клетках РС-12, так и в разделах ткани головного мозга мыши, после чего наблюдают, что уровни фосфорилирования падают. Выводом из таких коллективных результатов является то, что путем поддержания здоровых уровней O-GlcNAc у больных AD, например, путем ингибирования действия O-GlcNAc-азы, может быть возможным блокирование гиперфосфорилирования тау и всех ассоциированных действий гиперфосфорилирования тау, включая образование NFT и последующие эффекты. Однако, поскольку правильное функционирование β-гексозаминидаз является критичным, любая возможная терапевтическая интервенция для лечения AD, которая блокирует действие O-GlcNAc-азы, должна избегать сопутствующего ингибирования обеих гексозаминидаз А и В.
44
45
46-48
49,50
51,52
53
Нейроны не накапливают глюкозу, и поэтому головной мозг зависит от глюкозы, доставляемой кровью, для поддержания своих существенных обменных функций. Примечательно, что показано, что в головном мозгу поглощение глюкозы и метаболизм снижаются с возрастом. В головном мозгу больных AD происходят заметные снижения утилизации глюкозы, и как полагают, это является возможной причиной нейродегенерации. Полагают, что основа для такого пониженного снабжения глюкозой в головном мозгу при AD возникает из любого явления из пониженного переноса глюкозы, ухудшенной передачи сигнала инсулина и ослабленного кровотока.
54
2-5
55,56
2,57
58,59
6,7
8
10,38,39,60
61
42
В свете такого ухудшенного метаболизма глюкозы стоит отметить, что из всей глюкозы, поступающей в клетки, 2-5% отводятся по пути биосинтеза гексозамина, причем посредством этого регулируются клеточные концентрации конечного продукта такого пути уридиндифосфат-N-ацетилглюкозамина (UDP-GlcNAc). UDP-GlcNAc является субстратом нуклеоцитоплазматического фермента О-GlcNAc-трансферазы (OGT), который действует, посттрансляционно добавляя GlcNAc к специфическим сериновым и треониновым остаткам многих нуклеоцитоплазматических ферментов. OGT узнает многие из своих субстратов и партнеров по связыванию через свои домены тетратрикопептидного повтора (TPR). Как описано выше, О-GlcNAc-аза удаляет такую посттрансляционную модификацию с освобождением белков, делая О-GlcNAc-модификацию динамическим циклом, происходящим несколько раз во время существования белка. О-GlcNAc обнаружен в нескольких белках в известных сайтах фосфорилирования, в том числе, тау и нейрофиламентах. Кроме того, OGT показывает необычное кинетическое поведение, делающее его очень чувствительным к концентрациям внутриклеточного субстрата UDP-GlcNAc и, следовательно, доставке глюкозы.
45
Сообразно с известными свойствами пути биосинтеза гексозамина, ферментными свойствами OGT и обратным соотношением между О-GlcNAc и фосфорилированием, показано, что уменьшенное наличие глюкозы в головном мозгу ведет к гиперфосфорилированию тау. Поэтому постепенное ухудшение переноса и метаболизма глюкозы, какая бы ни была причина, ведет у уменьшенному О-GlcNAc и гиперфосфорилированию тау (и других белков). Соответственно, ингибирование О-GlcNAc-азы должно компенсировать связанное с возрастом ухудшение метаболизма глюкозы в головном мозгу здоровых индивидуумов, а также больных, страдающих от AD или родственных нейродегенеративных заболеваний.
62
34
63
Такие результаты наводят на мысль, что неправильное срабатывание механизмов, регулирующих уровни О-GlcNAc тау, может быть жизненно важным при образовании NFT и связанной с ними нейродегенерации. Хорошей поддержкой для блокирования перфосфорилирования тау как терапевтически применимого вмешательства становятся недавние исследования, показывающие, что когда трансгенных мышей, несущих человеческий тау, обрабатывают ингибиторами киназ, у них не развиваются типичные двигательные нарушения и, в другом случае, видны пониженные уровни нерастворимого тау. Такие исследования дают четкую связь между снижением уровней фосфорилирования тау и облегчением AD-подобных поведенческих симптомов на мышиной модели такого заболевания. Действительно, фармакологическая модуляция гиперфосфорилирования широко признана как обоснованная терапевтическая стратегия для лечения AD и других нейродегенеративных расстройств.
64
64
64
Низкомолекулярные ингибиторы О-GlcNAc-азы, которые ограничивают гиперфосфорилирование тау, рассматриваются для лечения AD и родственных тауопатий. Конкретно, ингибитор О-GlcNAc-азы тиамет-G вовлекается в уменьшение фосфорилирования тау в культивированных клетках РС-12 в паталогически релевантных сайтах. Кроме того, пероральное введение тиамета-G здоровым крысам Sprague-Dawley приводит к уменьшенному фосфорилированию тау в Thr231, Ser396 и Ser422 как в коре головного мозга, так и в гиппокампе крыс.
65-71
72-74
75
65,76
65,66,68,71,73,76-79
80
Существует также множество данных, показывающих, что повышенные уровни модификации белка О-GlcNAc обеспечивают защиту от патогенных действий стресса в ткани сердца, включая стресс, вызванный ишемией, кровотечением, гиперволемическим шоком и кальциевым парадоксом. Например, показано, что активация пути биосинтеза гексозамина (НВР) путем введения глюкозамина производит защитное действие на животных моделях ишемии/реперфузии, травматического кровотечения, гиперволемического шока и кальциевого парадокса. Кроме того, убедительные данные показывают, что такие кардиозащитные действия опосредуются повышенными уровнями модификации белка О-GlcNAc. Также имеются данные, что модификация О-GlcNAc играет некую роль при многих нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Паркинсона и болезнь Гентингтона.
81,82
1,6,7,83,84
14,85
16.21.86
22,87
18,19
6
7
20
20
Люди имеют три гена, кодирующие ферменты, которые отщепляют концевые β-N-ацетилглюкозаминные остатки от гликоконъюгатов. Первый из них кодирует О-GlcNAc-азу. О-GlcNAc-аза является членом семейства 84 гликозидгидролаз, которое включает ферменты из таких разнотипных организмов, как прокариотные патогены для людей (в отношении классификации семейства гликозидгидролаз см. Coutinho P.M. & Henrissat B. (1999), Carbohydrate-Active Enzymes URL: http://afmb.cnrs-mrs.fr/CAZY/). О-GlcNAc-аза действует, отщепляя О-GlcNAc от сериновых и треониновых остатков посттрансляционно модифицированных белков. Сообразно с присутствием О-GlcNAc во многих внутриклеточных белках, оказывается, что фермент О-GlcNAc-аза играет некую роль в этиологии некоторых заболеваний, включая диабет типа II, AD и рак. Хотя О-GlcNAc-аза была выделена раньше, прошло примерно 20 лет до осознания ее биохимической роли в действии отщепления О-GlcNAc от сериновых и треониновых остатков белков. Позднее О-GlcNAc-аза была клонирована, частично охарактеризована и сделано предположение, что она имеет другую активность как гистонацетилтрансфераза. Однако о каталитическом механизме такого фермента известно немного.
88
89
Два других гена НЕХА и НЕХВ кодируют ферменты, катализирующие гидролитческое отщепление концевых β-N-ацетилглюкозаминных остатков от гликоконъюгатов. Генные продукты НЕХА и НЕХВ преимущественно дают два димерных изомера гексозаминидазу А и гексозаминидазу В, соответственно. Гетеродимерный изомер гексозаминидаза А (αβ) состоит из α- и β-субъединицы. Гомодимерный изомер гексозаминидаза В (ββ) состоит из двух β-субъединиц. Две субъединицы α и β имеют высокий уровень идентичности последовательностей. Оба указанных фермента классифицируются как члены семейства 20 гликозидгидролаз и обычно локализуются в лизосомах. Свойственное им функционирование указанных лизосомных β-гексозаминидаз критично для развития человека - факт, который выделен катастрофическими генетическими заболеваниями болезнями Тея-Сакса и Сандхоффа, которые происходят из-за дисфункции, соответственно, гексозаминидазы А и гексозаминидазы В. Недостаточность таких ферментов вызывает накопление гликолипидов и гликоконъюгатов в лизосомах, что приводит к неврологическому ухудшению и деформации. Вредные действия накопления ганглиозидов на организм пока выясняется.
90-93
94
В результате биологической важности таких β-N-ацетилглюкозаминидаз низкомолекулярным ингибиторам гликозидаз уделено много внимания как инструментам для выяснения роли таких ферментов в биологических процессах и при разработке потенциальных терапевтических применений. Регулирование гликозидазной функции с использованием малых молекул дает некоторые преимущества над исследованиями генетического нокаута, включая возможность быстро изменять дозы или вовсе отказаться от лечения.
Однако основной проблемой при разработке ингибиторов для блокирования функции гликозидаз млекопитающих, в том числе О-GlcNAc-азы, является большое число функционально родственных ферментов, присутствующих в тканях высших эукариот. Соответственно, использование неселективных ингибиторов при исследовании клеточной и физиологической роли в организме определенного фермента осложняется из-за сложных фенотипов, возникающих (anse) из сопутствующего ингибирования таких функционально родственных ферментов. В случае β-N-ацетилглюкозаминидаз многие соединения, которые действуют, блокируя функцию О-GlcNAc-азы, являются неспецифическими и действуют, возможно ингибируя лизосомные β-гексозаминидазы.
14,95-98
Немногими из лучше охарактеризованных ингибиторов β-N-ацетилглюкозаминидаз, которые используют в исследованиях посттрансляционной О-GlcNAc-модификации как в клетках, так и в тканях, являются стрептозотицин (STZ), 2'-метил-α-D-глюкопирано[2,1-d]-Δ2'-тиазолин (NAG-тиазолин) и О-(2-ацетамидо-2-дезокси-D-глюкопиранозилиден)амино-N-фенилкарбамат (PUGNAc).
99
99,100
101
102
103,104
95,105
106,107
108
109
110
111
STZ давно используют в качестве диабетогенного соединения, поскольку он оказывает особенно пагубное действие на клетки β-островков. STZ проявляет свое цитотоксическое действие как через алкилирование клеточной ДНК, так и через образование радикалов, включающих оксид азота. Разрушение в результате цепи ДНК промотирует активацию поли(ADP-рибоза)полимеразы (PARP) с конечным эффектом истощения уровней клеточного NAD+ и ведущую, в конце концов, к гибели клетки. Другие исследователи взамен предполагают, что токсичность STZ является следствием необратимого ингибирования О-GlcNAc-азы, которая обильно экспрессируется в клетках β-островков. Однако такая гипотеза вызвала сомнение у двух независимых исследовательских групп. Поскольку уровни клеточного О-GlcNAc в белках возрастают в ответ на многие формы клеточного стресса, кажется возможным, что STZ приводит к повышенным уровням О-GlcNAc-модификации в белках, вызывая клеточный стресс, а не через специфическое и прямое воздействие на О-GlcNAc-азу. Действительно, Hanover с сотрудниками показали, что STZ функционирует как плохой и до некоторой степени селективный ингибитор О-GlcNAc-азы, и хотя другие авторы предполагают, что STZ действует, необратимо ингибируя О-GlcNAc-азу, четкой демонстрации такого типа действия не имеется. Совсем недавно показано, что STZ не ингибирует О-GlcNAc-азу необратимо.
93,112
111
Обнаружено, что NAG-тиазолин является сильным ингибитором семейства 20 гексозаминидаз и, совсем недавно, семейства 84 О-GlcNAc-аз. Несмотря на его силу, оборотной стороной использования NAG-тиазолина в комплексном биологическом контексте является то, что он не имеет селективности и поэтому затрагивает многие клеточные процессы.
6,113
114
91
116
116
117
115,118
119
PUGNAc является еще одним соединением, которое страдает от той же проблемы отсутствия селективности, но еще находит применение в качестве ингибитора как человеческой О-GlcNAc-азы, так и семейства 20 человеческих β-гексзоаминидаз. Обнаружено, что такая молекула, разработанная Vasella с сотрудниками, является сильным конкурентным ингибитором β-N-ацетилглюкозаминидаз из Canavalia ensiformis и Mucor rouxii и β-гексзоаминидазы из почек коровы. Показано, что введение PUGNac крысиной модели травматического кровотечения уменьшает в кровотоке уровни провоспалительных цитокинов TNF-α и IL-6. Также показано, что введение PUGNac клеточной модели активации лимфоцитов уменьшает продуцирование цитокина IL-2. Последующие исследования показали, что PUGNac можно использовать на животной модели для уменьшения объема инфаркта миокарда после окклюзий левой коронарной артерии. Особое значение имеет тот факт, что повышение уровней О-GlcNAc путем введения ингибитора О-GlcNAc-азы PUGNac на крысиной модели травматического кровотечения улучшает сердечную функцию. Кроме того, повышение уровней О-GlcNAc путем обработки PUGNac на клеточной модели ишемического/реперфузионного повреждения с использованием желудочковых миоцитов новорожденной крысы улучшает жизнеспособность клеток и снижает некроз и апоптоз при сравнении с необработанными клетками.
120
Совсем недавно выдвинуто предположение, что селективный ингибитор О-GlcNAc-азы NВutGT показывает защитную активность на клеточных моделях ишемии/реперфузии и клеточного стресса, включая окислительный стресс. Данное исследование предполагает применение ингибиторов О-GlcNAc-азы для повышения уровней О-GlcNAc в белках и предотвращения посредством этого патогенного действия стресса в ткани сердца.
В поданных в Международное патентное ведомство заявках РСТ/СА2006/000300, зарегистрированной 1 марта 2006, опубликованной под № WO 2006/092049 8 сентября 2006; РСТ/СА2007/001554, зарегистрированной 31 августа 2007, опубликованной под № WO 2008/025170 6 марта 2008; РСТ/СА2009/001087, зарегистрированной 31 июля 2009, опубликованной под № WO 2010/2106 4 февраля 2010; РСТ/СА2009/001088, зарегистрированной 31 июля 2009, опубликованной под № WO 2010/012107 4 февраля 2010; РСТ/СА2009/001302, зарегистрированной 16 сентября 2009, опубликованной под № WO 2010/037207 8 апреля 2010; РСТ/СА2011/000548, зарегистрированной 10 мая 2011, опубликованной под № WO 2011/140640 17 ноября 2011; РСТ/СА2011/001241, зарегистрированной 8 ноября 2011, опубликованной под № WO 2012/061927 18 мая 2012; РСТ/US2011/059668, зарегистрированной 8 ноября 2011, опубликованной под № WO 2012/064680 18 мая 2012; и РСТ/СА2011/001397, зарегистрированной 21 декабря 2011, опубликованной под № WO 2012/083435 28 июня 2012, описываются селективные ингибиторы О-GlcNAc-азы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится частично к соединениям для ингибирования гликозидаз, пролекарствам соединений, применениям соединений и пролекарств, фармацевтическим композициям, включающим соединения или пролекарства соединений, и способам лечения заболеваний и расстройств, связанных с недостатком или сверхэкспрессией О-GlcNAc-азы и/или накоплением или недостатком О-GlcNAc.
В одном аспекте изобретение относится к соединению формулы (I)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Iа)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Ib)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Iс)
или его фармацевтически приемлемой соли,
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Id)
или его фармацевтически приемлемой соли,
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Iе)
или его фармацевтически приемлемой соли,
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (If)
или его фармацевтически приемлемой соли,
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Ig)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Ih)
(Ih)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
8
8
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Ii)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
8
8
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Ij)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
8
8
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального.
В других воплощениях изобретение относится к соединению формулы (Ik)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
7
8
8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может быть выбран из группы, состоящей из С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального.
В других воплощениях соединение может представлять собой пролекарство; соединение может селективно ингибировать О-гликопротеин 2-ацетамидо-2-дезокси-β-D-глюкопиранозидазу (О-GlcNAс-азу); соединение может селективно связывать О-GlcNAс-азу (например, О-GlcNAс-азу млекопитающего); соединение может селективно ингибировать отщепление 2-ацетамидо-2-дезокси-β-D-глюкопиранозида (О-GlcNAс), соединение, по существу, не может ингибировать β-гексозаминидазу млекопитающего.
В других воплощениях соединение согласно формуле (I), формуле (Ia), формуле (Ib), формуле (Ic), формуле (Id), формуле (Ie), формуле (If), формуле (Ig), формуле (Ih), формуле (Ii), формуле (Ij) или формуле (Ik) может иметь улучшенную проникающую способность.
В других воплощениях соединение согласно формуле (Ib), формуле (Id), формуле (Ie), формуле (If), формуле (Ii) или формуле (Ij) может иметь улучшенную проникающую способность.
В других аспектах изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей соединение по изобретению в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем.
В других аспектах изобретение относится к способам селективного ингибирования О-GlcNAс-азы или ингибирования О-GlcNAс-азы у субъекта, нуждающегося в этом, или повышения уровня О-GlcNAс, или лечения нейродегенеративного заболевания, тауопатии, рака или стресса у субъекта, нуждающегося в этом, путем введения субъекту эффективного количества соединения формулы (I)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F. Состояние может представлять собой болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (ALS), боковой амиотрофический склероз с когнитивным ухудшением (ALSci), деменцию аргирофильных гранул, болезнь Bluit, кортикобазальную дегенерацию (CBD), деменцию боксеров, диффузные нейрофибриллярные сплетения с кальцификацией, синдром Дауна, семейную британскую деменцию, семейную датскую деменцию, лобно-височную деменцию с паркинсонизмом, связанным с хромосомой 17 (FTDP-17), болезнь Герстманна-Штраусслера-Шейнкера, гваделупский паркинсонизм, болезнь Галлевордена-Шпатца (нейродегенерация с накоплением железа типа 1), множественную системную атрофию, миотоническую дистрофию, болезнь Ниманна-Пика (тип С), паллидопонтонигральную дегенерацию, комплекс паркинсонизм-деменция (комплекс Гуама), болезнь Пика (PiD), постэнцефалитический паркинсонизм (РЕР), прионные болезни (включая болезнь Крейтцфельдта-Якоба (CJD), вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба (vCJD), фатальную семейную бессонницу и куру), прогрессирующий суперкортикальный глиоз, прогрессирующий супрануклеарный паралич (PSP), синдром Ричардсона, подострый склерозирующий панэнцефалит, деменцию, связанную только со сплетениями, болезнь Гентингтона, болезнь Паркинсона, шизофрению, умеренное когнитивное ухудшение (MCI), невропатию (включая периферическую невропатию, автономную невропатию, неврит и диабетическую невропатию) или глаукому. Стресс может представлять собой сердечное расстройство, например, ишемию; кровотечение; гиповолемический шок; инфаркт миокарда; интервенционную кардиологическую процедуру; операцию шунтирования на сердце; фибринолитическую терапию; ангиопластику или установку стента.
В других аспектах изобретение относится к способу лечения состояния, опосредуемого O-GlcNAc-азой, которое исключает нейродегенеративное заболевание, тауопатию, рак или стресс, у субъекта, нуждающегося в этом, путем введения субъекту эффективного количества соединения формулы (I)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F. В некоторых воплощениях состояние может представлять собой воспалительное или аллергическое заболевание, такое как астма, аллергический ринит, болезни гиперчувствительности легких, гиперчувствительный пневмонит, эозинофильные пневмонии, гиперчувствительность отсроченного типа, атеросклероз, интерстициальную болезнь легких (ILD) (например, идиопатический фиброз легких или ILD, ассоциированная с ревматоидным артритом, системной красной волчанкой, алкилозирующим спондилитом, системным склерозом, синдромом Шегрена, полмиозитом или дерматомиозитом); системную анафилаксию или гиперчувствительные реакции, лекарственные аллергии, аллергические реакции на укусы насекомых; аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, псориатический артрит, рассеянный склероз, синдром Гийена-Барре, системная красная волчанка, тяжелая псевдопаралитическая миастения, гломерулонефрит, аутоиммунный тироидит, отторжение трансплантата, включая отторжение аллотрансплантата, или реакция «трансплантата против хозяина»; воспалительные заболевания кишечника, такие как болезнь Крона и неспецифический язвенный колит; спондилоартропатии; склеродерму; псориаз (включая Т-клеточноопосредованный псориаз) и воспалительные дерматозы, такие как дерматит, экзема, атопический дерматит, аллергический контактный дерматит, крапивница; васкулиты (например, некротический, кожный и гиперчувствительный васкулит); эозинофильный миозит и эозинофильный фасциит; отторжение трансплантата, в частности, но без ограничения, трансплантатов плотных органов, таких как сердце, легкое, печень, почка, и панкреатических трансплантатов (например, аллотрансплантатов почки и легкого); эпилепсию; боль; фибромиалгию; удар, например, нейрозащита после удара.
В других воплощениях введение может повышать уровень O-GlcNAc у субъекта. Субъектом может являться человек.
В других воплощениях изобретение относится к применению эффективного количества соединения формулы (I)
или его фармацевтически приемлемой соли,
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F, при получении лекарственного средства. Лекарственное средство может быть средством для селективного ингибирования О-GlcNAс-азы, для повышения уровня О-GlcNAс, для лечения состояния, модулируемого О-GlcNAс-азой, для лечения нейродегенеративного заболевания, тауопатии, рака или стресса.
В других аспектах изобретение относится к способу скрининга на селективный ингибитор О-GlcNAс-азы путем а) контактирования первого образца с испытываемым соединением; b) контактирования второго образца с соединением формулы (I)
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
где в указанной формуле Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F; с) определения уровня ингибирования О-GlcNAс-азы в первом и втором образцах, где испытываемое соединение представляет собой селективный ингибитор О-GlcNAс-азы, если испытываемое соединение обнаруживает такое же или большее ингибирование О-GlcNAс-азы при сравнении с соединением формулы (I).
В других аспектах изобретение относится к способам синтеза для получения соединения, описанного в данном описании, или его фармацевтически приемлемой соли.
В данном разделе «Сущность изобретения», очевидно, описываются не все особенности изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Изобретение относится частично к новым соединениям, которые способны ингибировать О-гликопротеин 2-ацетамидо-2-дезокси-β-D-глюкопиранозидазу (О-GlcNAс-азу). В некоторых воплощениях О-GlcNAс-аза может представлять собой О-GlcNAс-азу млекопитающего, такого как крыса, мышь, или О-GlcNAс-азу человека.
eff
арр
eff
арр
eff
арр
арр
арр
арр
арр
арр
арр
-6
-6
-6
В некоторых воплощениях одно или несколько соединений по изобретению могут проявлять усиленную проникающую способность. Проникающую способность можно оценить с использованием различных стандартных экспериментальных методов, в том числе, без ограничения, перфузии in situ, диффузии в ткань ех vivo, клеточных монослоев in vitro (например, клеток Сасо-2, клеток MDCK, клеток LLC-PK1) и искусственных клеточных мембран (например, анализ РАМРА); обзор подходящих методов для измерения эффективной проникающей способности (Р) или кажущейся проникающей способности (Р) приводится, например, в работе Volpe, The AAPS Journal, 2010, 12(4), 670-678. В некоторых воплощениях одно или несколько соединений по изобретению могут показать усиленную проникающую способность, когда испытываются в одном или нескольких таких анализах для определения Р и Р. В некоторых воплощениях соединение, которое проявляет усиленную проникающую способность, может проявить лучшее пероральное всасывание. В некоторых воплощениях соединение, которое проявляет усиленную проникающую способность, может проявить лучшее проникание в головной мозг, когда вводится in vivo. В некоторых воплощениях соединение, которое проявляет усиленную проникающую способность, может достигать более высокой концентрации в головном мозгу, когда вводится in vivo. В некоторых воплощениях соединение, которое проявляет усиленную проникающую способность, может показать более высокое отношение концентраций в головном мозгу/плазме, когда вводится in vivo. В некоторых воплощениях «усиленная проникающая способность» означает возрастание измеряемых Р или Р на любую величину от 10% до 100% или любой целой величины от 10% до 100%, например, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% или выше 100%, или возрастание однократное, 2-кратное или 3-кратное или большее по сравнению с подходящим эталонным соединением, раскрытым, например, в WO 2006/092049 или WO 2008/025170. Подходящее эталонное соединение может представлять собой, например, (3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(гидроксиметил)-2-пропил-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-пирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол или (3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-пирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол или (3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(диметиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-пирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол. В некоторых воплощениях «усиленная проникающая способность» обозначает измеряемую величину Р (т.е., величину больше нуля) в анализе, описанном ниже для определения Р в клетках LLC-PK1. В некоторых воплощениях «усиленная проникающая способность» обозначает величину Р больше 2×10 см/с в анализе, описанном ниже для определения Р в клетках LLC-PK1. В других воплощениях «усиленная проникающая способность» обозначает величину Р в интервале от 2×10 см/с до 35×10 см/с в анализе, описанном ниже для определения Р в клетках LLC-PK1.
В некоторых воплощениях соединение по изобретению может проявлять превосходную селективность при ингибировании О-GlcNAc-азы. В некоторых воплощениях одно или несколько соединений по изобретению могут быть более селективными в отношении O-GlcNAc-азы, чем β-гексозаминидазы. В некоторых воплощениях одно или несколько соединений по изобретению могут селективно ингибировать активность O-GlcNAc-азы млекопитающего в сравнении с β-гексозаминидазой млекопитающего. В некоторых воплощениях селективный ингибитор O-GlcNAc-азы, по существу, не может инигбировать β-гексозаминидазу. В некоторых воплощениях β-гексозаминидаза может представлять собой β-гексозаминидазу млекопитающего, такого как крыса, мышь, или β-гексозаминидазу человека. Соединение, которое «селективно» ингибирует O-GlcNAc-азу, является соединением, которое может ингибировать активность или биологическую функцию O-GlcNAc-азы, но не может, по существу, инигибировать активность или биологическую функцию β-гексозаминидазы. Например, в некоторых воплощениях селективный ингибитор O-GlcNAc-азы может селективно ингибировать отщепление 2-ацетамидо-2-дезокси-β-D-глюкопиранозида (O-GlcNAc) от полипептида. В некоторых воплощениях селективный ингибитор O-GlcNAc-азы может селективно связываться с O-GlcNAc-азой. В некоторых воплощениях селективный ингибитор O-GlcNAc-азы может инигибировать гиперфосфорилирование белка тау и/или инигибировать образование NFT. «Ингибировать», «ингибирование» или «ингибирующее» означает уменьшение (уровней) на величину от 10% до 90% или любую целую величину от 30% до 60% или более 100%, или уменьшение однократное, 2-кратное, 5-кратное, 10-кратное или большее. Следует иметь в виду, что ингибирование не требует полного ингибирования. В некоторых воплощениях селективный ингибитор O-GlcNAc-азы может даже повышать или увеличивать уровни O-GlcNAc-азы, например, O-GlcNAc-модифицированного полипептида или белка, в клетках, тканях или органах (например, в головном мозгу, мышце или ткани сердца) и у животных. «Повышение» или «увеличение» означает возрастание на любую величину от 10% до 90% или любую целую величину от 30% до 60% или более 100%, или возрастание однократное, 2-кратное, 5-кратное, 10-кратное, 15-кратное, 25-кратное, 50-кратное, 100-кратное или большее. В некоторых воплощениях селективный ингибитор O-GlcNAc-азы может показывать коэффициент селективности, как описано в данном описании, в интервале 10-100000 или в интервале 100-100000 или в интервале 1000-100000 или, по меньшей мере, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 6000, 7000, 10000, 25000, 50000, 75000 или любую его величину в пределах или вблизи описанного интервала.
Одно или несколько соединений по настоящему изобретению могут повышать уровни O-GlcNAc-азы в O-GlcNAc-модифицированных полипептидах или белках in vivo специфически через взаимодействие с ферментом O-GlcNAc-азой и могут быть эффективными при лечении состояний, когда требуется или существует реакция на ингибирование активности O-GlcNAc-азы.
В некоторых воплощениях одно или несколько соединений по настоящему изобретению могут применяться в качестве средств, которые вызывают уменьшение фосфорилирования тау и образования NFT. Поэтому в некоторых воплощениях одно или несколько соединений могут применяться для лечения болезни Альцгеймера и родственных тауопатий. Таким образом, в некоторых воплощениях одно или несколько соединений могут быть способны лечить болезнь Альцгеймера и родственные тауопатии путем уменьшения фосфорилирования тау и уменьшения образования NFT в результате повышения уровней O-GlcNAc. В некоторых воплощениях одно или несколько соединений могут вызывать повышение уровней O-GlcNAc-модификации в O-GlcNAc-модифицированных полипептидах или белках и, следовательно, могут применяться для лечения расстройств, реагирующих на такие повышения O-GlcNAc-модификации; такие расстройства могут включать, без ограничения, нейродегенеративные, воспалительные, сердечно-сосудистые и иммунорегуляторные заболевания. В некоторых воплощениях соединение также может применяться в результате других биологических активностей, связанных с его способностью ингибировать активность ферментов гликозидаз. В других воплощениях одно или несколько соединений по изобретению могут являться ценными инструментами при исследовании физиологической роли O-GlcNAc на клеточном уровне и в организме в целом.
В других воплощениях изобретение относится к способам увеличения или повышения уровней O-GlcNAc-модификации белков у субъектов-животных, таких как субъекты ветеринарии и люди. В других воплощениях изобретение относится к способам селективного ингибирования фермента O-GlcNAc-азы у субъектов-животных, таких как субъекты ветеринарии и люди. В других воплощениях изобретение относится к способам ингибирования фосфорилирования тау-полипептидов или ингибирования образования NFT у субъектов-животных, таких как субъекты ветеринарии и люди.
В специфических воплощениях изобретение относится к соединениям, вообще описываемым формулой (I), и их солям, пролекарствам и энантиомерным формам.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
3
4
5
6
7
8
8
5
6
7
1-8
2-8
2-8
1-8
2-8
2-8
3-6
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
Как установлено выше, в формуле (I) Х может представлять собой О или S; R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой F, и R может представлять собой Н, или R может представлять собой Н, и R может представлять собой F, или R может представлять собой Н, и R может представлять Н, или R может представлять собой F, и R может представлять собой F; R может представлять собой Н, и R может представлять собой ОН, или R может представлять собой ОН, и R может представлять собой Н; R может представлять собой Н, F или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; R может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН; и каждый R может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, или две группы R соединяются вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального, при этом когда R представляет собой ОН, тогда R и R являются иными, чем F.
1
1
1
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может представлять собой Н, F или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н или F. В некоторых воплощениях R может представлять собой F.
2
2
2
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может представлять собой Н, F или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н или F. В некоторых воплощениях R может представлять собой F.
3
3
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может представлять собой Н или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н.
4
4
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может представлять собой Н или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой ОН.
5
5
5
5
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может представлять собой Н, F или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н или F. В некоторых воплощениях R может представлять собой F.
6
6
6
6
6
1-8
2-8
2-8
1-8
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, при этом каждый, за исключением водорода и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой С-алкил, необязательно замещенный от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н или F. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н. В некоторых воплощениях R может представлять собой F.
7
7
7
7
7
1-8
2-8
2-8
3-6
1-8
3
3
В некоторых воплощениях R в формуле (I), как установлено выше, может быть выбран из группы, состоящей из Н, F, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила, С-циклоалкила, арила и гетероарила, при этом каждый, за исключением Н и F, необязательно замещен от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой С-алкил, необязательно замещенный от одного до максимального числа заместителей фтором и/или ОН. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н, F, СН, CF, циклопропил, фенил или 3-пиридил. В некоторых воплощениях R может представлять собой Н. В некоторых воплощениях R может представлять собой F.
8
8
1-6
3-6
3-6
1-6
1-6
3-6
3-6
1-6
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
В некоторых воплощениях каждый R в формуле (I), как установлено выше, может быть выбран независимо из группы, состоящей из Н, С-алкила, С-алкенила, С-алкинила и С-алкокси, при этом С-алкил, С-алкенил, С-алкинил или С-алкокси необязательно замещены одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального. В некоторых воплощениях каждый R может представлять собой Н, СН, СНСН, (СН)СН, СНСН=СН, СНС≡СН или ОСН.
8
В некоторых воплощениях две группы R в формуле (I), как установлено выше, могут соединяться вместе с атомом азота, к которому они присоединены, с образованием цикла, при этом указанный цикл необязательно независимо замещен одним или несколькими заместителями из фтора, ОН или метила числом от одного до максимального.
8
9
9
9
9
9
8
8
2
2
1-4
2
2
В некоторых воплощениях NR в формуле (I), как установлено выше, может представлять собой необязательно замещенный , где Х может представлять собой CR, NR, O, C=O, O(C=O), (C=O)O, NR(C=O) или (С=О)NR; где каждый R может независимо представлять собой Н или С-алкил; и n может быть равен целому числу от 0 до 3. В некоторых воплощениях NR может представлять собой необязательно замещенный 1-азиридинил, 1-азетидинил, 1-пирролидинил, 1-пиперидинил, морфолин-4-ил, 1-пиперизинил, азетидин-2-он-1-ил, пирролидин-2-он-1-ил или пиперид-2-он-1-ил. В некоторых воплощениях NR может представлять собой  или .
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой F, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой С-алкил, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой С-алкил, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой С-алкил, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
1-8
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой С-алкил, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
3
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой CF, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
3
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой CF, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
3
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой F, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой CF, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
1
2
3
4
5
6
7
8
3
1-6
В некоторых воплощениях, когда Х представляет собой S, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой Н, и R представляет собой ОН, и R представляет собой ОН, и R представляет собой Н, и R представляет собой CF, тогда каждый R может представлять собой независимо Н или С-алкил.
В конкретных воплощениях изобретения соединения согласно формуле (I) включают соединения, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Пример
Название
Структура
1
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-2-(Этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000020.jpg" he="17" wi="40" img-content="undefined" img-format="jpg" />
2
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(Этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000021.jpg" he="17" wi="41" img-content="undefined" img-format="jpg" />
3
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(пропиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000022.jpg" he="17" wi="44" img-content="undefined" img-format="jpg" />
4
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000023.jpg" he="17" wi="38" img-content="undefined" img-format="jpg" />
5
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(этиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000024.jpg" he="22" wi="40" img-content="undefined" img-format="jpg" />
6
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000025.jpg" he="17" wi="37" img-content="undefined" img-format="jpg" />
7
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-2-(Диметиламино)-5-(гидроксиметил)- 5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000026.jpg" he="18" wi="38" img-content="undefined" img-format="jpg" />
8
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(пропиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000027.jpg" he="17" wi="44" img-content="undefined" img-format="jpg" />
9
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-5-((S)-1-Гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000028.jpg" he="22" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
10
(3aS,5S,6S,7R,7aR)-2-(Метиламино)-5-((S)-2,2,2-трифтор-1-гидроксиэтил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-
<img file="00000029.jpg" he="22" wi="39" img-content="undefined" img-format="jpg" />
диол
11
(3aS,5S,6S,7R,7aR)-5-(Фторметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000030.jpg" he="18" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
12
(3aS,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000031.jpg" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
13
(3aS,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(этиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
<img file="00000032.jpg" he="22" wi="39" img-content="undefined" img-format="jpg" />
14
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-7-Фтор-5-((S)-1-гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000033.jpg" he="22" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
15
(3aS,5R,6S,7S,7aR)-7-Фтор-5-((S)-1-гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000034.jpg" he="22" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
16
(3aS,5R,6S,7aR)-5-((S)-1-Гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000035.jpg" he="18" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
17
(3aS,5S,6S,7R,7aR)-7-Фтор-5-(фторметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000036.jpg" he="17" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
18
(3aS,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-7-фтор-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000037.jpg" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
19
(3aS,5S,6S,7S,7aR)-5-(Дифторметил)-7-фтор-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000038.jpg" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
20
(3aS,5S,6S,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6-ол
<img file="00000039.jpg" he="18" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
21
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(Диметиламино)-5-(гидроксиметил)- 5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000040.jpg" he="17" wi="38" img-content="undefined" img-format="jpg" />
22
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-((S)-1-Гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000041.jpg" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
23
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-2-(Метиламино)-5-((S)-2,2,2-трифтор-1-гидроксиэтил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000042.jpg" he="22" wi="41" img-content="undefined" img-format="jpg" />
24
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-5-(Фторметил)-2-(метиламино)- 5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000043.jpg" he="17" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
25
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(метиламино)- 5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000044.jpg" he="22" wi="37" img-content="undefined" img-format="jpg" />
26
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-7-Фтор-5-((S)-1-гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000045.jpg" he="22" wi="34" img-content="undefined" img-format="jpg" />
27
(3aR,5R,6S,7S,7aR)-7-Фтор-5-((S)-1-гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000046.jpg" he="22" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
28
(3aR,5R,6S,7aR)-5-((S)-1-Гидроксиэтил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000047.jpg" he="17" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
29
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-7-Фтор-5-(фторметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000048.jpg" he="17" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
30
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-7-фтор-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000049.jpg" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
31
(3aR,5S,6S,7S,7aR)-5-(Дифторметил)-7-фтор-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000050.jpg" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="jpg" />
32
(3aR,5S,6S,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000051.jpg" he="17" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
33
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-2-(Азетидин-1-ил)-7-фтор-5-((S)-2,2,2-трифтор-1-гидроксиэтил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6-ол
<img file="00000052.jpg" he="22" wi="43" img-content="undefined" img-format="jpg" />
34
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(Аллиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000053.jpg" he="17" wi="44" img-content="undefined" img-format="jpg" />
35
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(проп-2-ин-1-иламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000054.jpg" he="17" wi="46" img-content="undefined" img-format="jpg" />
36
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(метокси(метил)амино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-
<img file="00000055.jpg" he="19" wi="43" img-content="undefined" img-format="jpg" />
d]тиазол-6,7-диол
37
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-((S)-Циклопропил(гидрокси)метил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000056.jpg" he="22" wi="39" img-content="undefined" img-format="jpg" />
38
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-((S)-Гидрокси(фенил)метил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000057.jpg" he="22" wi="44" img-content="undefined" img-format="jpg" />
39
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-((S)-Гидрокси(пиридин-3-ил)метил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
<img file="00000058.jpg" he="22" wi="45" img-content="undefined" img-format="jpg" />
Как будет очевидно для специалистов в данной области техники, приведенную выше формулу (I) также можно представить следующим образом:
Используемые в данном описании формы единственного числа включают множественные референты, если контекст не указывает четко на другое. Например, «соединение» относится к одному или нескольким таким соединениям, в то время как «фермент» заключает определенный фермент, так же, как его другие эквиваленты членов семейства, известные специалистам в данной области техники.
В данной заявке везде предполагается, что термин «соединение» или «соединения» относится к соединениям, обсуждаемым в данной заявке, и включает предшественников и производные соединений, включая ацилзащищенные производные, и фармацевтически приемлемые соли соединений, предшественников и производных. Изобретение также включает пролекарства соединений, фармацевтические композиции, включающие соединения и фармацевтически приемлемый носитель, и фармацевтические композиции, включающие пролекарства соединений и фармацевтически приемлемый носитель.
Соединения по настоящему изобретению могут содержать один или больше асимметричных центров и, таким образом, могут встречаться в виде рацемических смесей, отдельных энантиомеров, диастереомерных смесей и отдельных диастереомеров. Могут присутствовать дополнительные асимметричные центры, в зависимости от природы различных заместителей в молекуле. Каждый такой асимметричный центр будет независимо образовывать два оптических изомера, и предполагается, что все возможные оптические изомеры и диастереомеры в смесях и в виде чистых или частично очищенных соединений включены в объем данного изобретения. Подразумевается, что любые формулы, структуры или названия соединений, описанных в данном описании, которые не конкретезируют определенную стереохимию, охватывают любые и все существующие изомеры, описанные выше, и их смеси в любом соотношении. Когда стереохимия конкретизируется, это означает, что изобретение охватывает такой определенный изомер в чистой форме или как часть смеси с другими изомерами в любом соотношении.
Термин «алкил» относится к углеводородной группе с линейной или разветвленной цепью, состоящей только из атомов углерода и водорода, не содержащей ненасыщенности и включающей, например, от одного до десяти атомов углерода, например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 атомов углерода, и которая присоединяется к остальной части молекулы простой связью. В других воплощениях алкильная группа может содержать от одного до восьми атомов углерода, например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 атомов углерода. В других воплощениях алкильная группа может содержать от одного до шести атомов углерода, например, 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода. Если в описании не указано конкретно иное, алкильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, описанными в данном описании. Если в данном описании не указано конкретно иное, подразумевается, что заместитель может находиться у любого атома углерода алкильной группы.
Термин «алкенил» относится к углеводородной группе с линейной или разветвленной цепью, состоящей только из атомов углерода и водорода, содержащей, по меньшей мере, одну двойную связь и включающей, например, от двух до десяти атомов углерода, например, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 атомов углерода, и которая присоединяется к остальной части молекулы простой связью или двойной связью. В других воплощениях алкенильная группа может содержать от двух до восьми атомов углерода, например, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 атомов углерода. В других воплощениях алкенильная группа может содержать от трех до шести атомов углерода, например, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода. Если в описании не указано конкретно иное, алкенильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, описанными в данном описании. Если в данном описании не указано конкретно иное, подразумевается, что заместитель может находиться у любого атома углерода алкенильной группы.
Термин «алкинил» относится к углеводородной группе с линейной или разветвленной цепью, состоящей только из атомов углерода и водорода, содержащей, по меньшей мере, одну тройную связь и включающей, например, от двух до десяти атомов углерода. В других воплощениях алкинильная группа может содержать от двух до восьми атомов углерода, например, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 атомов углерода. В других воплощениях алкинильная группа может содержать от трех до шести атомов углерода, например, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода. Если в данном описании не указано конкретно иное, алкинильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, описанными в данном описании.
Термин «арил» относится к моно- или бициклическому ароматическому циклу, содержащему только атомы углерода, включающему, например, 6-14 членов, например, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 или 14 членов. Примеры арильных групп включают фенил, бифенил, нафтил, инданил, инденил, тетрагидронафтил, 2,3-дигидробензофуранил, дигидробензопиранил, 1,4-бензодиоксанил и подобные группы. Если в данном описании не указано конкретно иное, подразумевается, что термин «арил» включает арильные группы, необязательно замещенные одним или несколькими заместителями, описанными в данном описании.
Термин «гетероарил» относится к моноциклической или конденсированной ароматической группе, содержащей в цикле один или несколько гетероатомов, например, N, O, S, включающей, например 5-14 членов, например, 5, 6, 7, 8, 9, 20, 11, 12, 13 или 14 членов. Примеры гетероарильных групп включают фуран, тиофен, пиррол, оксазол, тиазол, имидазол, пиразол, изоксазол, изотиазол, 1,2,3-оксадиазол, 1,2,3-триазол, 1,2,4-триазол, 1,3,4-тиадиазол, тетразол, пиридин, пиридазин, пиримидин, пиразин, 1,3,5-триазин, имидазол, бензимидазол, бензоксазол, бензотиазол, индолизин, индол, изоиндол, бензофуран, бензотиофен, 1Н-индазол, пурин, 4Н-хинолизин, хинолин, изохинолин, циннолин, фталазин, хиназолин, хиноксалин, 1,8-нафтиридин, птеридин и т.п. Если в данном описании не указано конкретно иное, подразумевается, что термин «гетероарил» включает гетероарильные группы, необязательно замещенные одним или несколькими заместителями, описанными в данном описании.
a
a
1-10
1-6
Термин «алкокси» относится к группе формулы -OR, где R представляет собой С-алкильную или С-алкильную группу, описанную в данном описании. Алкильная(ые) группа(ы) может(могут) быть необязательно замещена(ы) так, как описано в данном описании.
Термин «циклоалкил» относится к устойчивой одновалентной моноциклической, бициклической или трициклической углеводородной группе, содержащей только атомы углерода и водорода, имеющей, например, от 3 до 15 атомов углерода, и которая является насыщенной и присоединяется к остальной части молекулы простой связью. В других воплощениях циклоалкильная группа может содержать от трех до шести атомов углерода, например, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода. Если в данном описании не указано конкретно иное, подразумевается, что термин «циклоалкил» включает циклоалкильные группы, необязательно замещенные так, как описано в данном описании.
1-6
«Необязательный» или «необязательно» означает, что описанное далее событие или обстоятельство может или не может иметь место, и что описание включает случаи, когда указанное событие или обстоятельство происходит один или несколько раз, и случаи, в которых оно не происходит. Например, «необязательно замещенный алкил» означает, что алкильная группа может быть замещенной или незамещенной, и что описание включает как замещенные алкильные группы, так и алкильные группы, не имеющие заместителей, и что указанные алкильные группы могут быть замещены один или несколько раз. Примеры необязательно замещенных алкильных групп включают, без ограничения, метил, этил, пропил и т.д., и в том числе, циклоалкилы, такие как циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил и т.д.; примеры необязательно замещенных алкенильных групп включают аллил, кротил, 2-пентенил, 3-гексенил, 2-циклопентенил, 2-циклогексенил, 2-циклопентенилметил, 2-циклогексенилметил и т.д. В некоторых воплощениях необязательно замещенные алкильные и алкенильные группы включают С-алкилы или алкенилы.
Терапевтические показания
Изобретение относится к способам лечения состояний, которые модулируются, прямо или косвенно, ферментом O-GlcNAc-азой или уровнями O-GlcNAc-модифицированного белка, например, состояния, при котором благоприятно ингибирование фермента O-GlcNAc-азы или повышение уровней O-GlcNAc-модифицированного белка. Такие состояния могут включать, без ограничения, глаукому, шизофрению, нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, нейродегенеративные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания, связанные с воспалением, заболевания, связанные с иммуносупрессией, и онкозаболевания. Одно или несколько соединений также могут применяться при лечении заболеваний или расстройств, связанных с дефицитом или сверхэкспрессией O-GlcNAc-азы или накоплением или истощением O-GlcNAc, или любого заболевания или расстройства, реагирующего на терапию с ингибированием гликозидаз. Такие заболевания или расстройства могут включать, но не ограничиваются перечисленным, глаукому, шизофрению, нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера (AD), или рак. Такие заболевания или расстройства также могут включать заболевания или расстройства, связанные с накоплением или недостаточностью фермента OGT. Также включается способ защиты или лечения клеток-мишений, экспрессирующих белки, которые модифицированы остатками O-GlcNAc, дисрегуляция такой модификации может привести к заболеванию или патологии. Термин «лечение», используемый в данном описании, включает лечение, предупреждение и облегчение.
В других воплощениях изобретение относится к способам увеличения или повышения уровней O-GlcNAc-модификации белка у субъектов-животных, таких как субъекты ветеринарии и люди. Повышение уровней O-GlcNAc может быть полезным для предупреждения или лечения болезни Альцгеймера, предупреждения или лечения других нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Паркинсона, болезни Гентингтона); обеспечения нейрозащитного действия, предупреждения повреждения ткани сердца; и лечения заболеваний, связанных с воспалением или иммуносупрессией.
В других воплощениях изобретение относится к способам селективного ингибирования фермента O-GlcNAc-азы у субъектов-животных, таких как субъекты ветеринарии и люди.
В других воплощениях изобретение относится к способам ингибирования фосфорилирования полипептида тау или ингибирования образования NFT у субъектов-животных, таких как субъекты ветеринарии и люди. Соответственно, соединение по изобретению может применяться при исследовании и лечении AD и других тауопатий.
Как правило, способы по изобретению можно осуществлять путем введения соединения по изобретению субъекту, нуждающемуся в этом, или путем контактирования клетки или образца с соединением по изобретению, например, фармацевтической композиции, включающей терапевтически эффективное количество соединения формулы (I). Конкретнее, их можно применять при лечении расстройства, в которое вовлечена регуляция модификации белка O-GlcNAc, или любого состояния, как описано в данном описании. Болезненные состояния, представляющие интерес, могут включать болезнь Альцгеймера (AD) и родственные нейродегенеративные тауопатии, при которых в патогенезе заболевания участвует анормальное гиперфосфорилирование белка тау, ассоциированного с микротрубочками. В некоторых воплощениях соединения могут использоваться для блокировки гиперфосфорилирования тау путем поддержания повышенных уровней O-GlcNAc в тау, посредством чего обеспечивается терапевтическое благоприятствование.
121-123
33,34
Эффективность соединения при лечении патологии, ассоциированной с накоплением токсичных видов тау (например, болезни Альцгеймера и других тауопатий), можно подтвердить путем проверки способности соединения блокировать образование токсичных видов тау на установленных клеточных моделях и/или трансгенных животных моделях заболевания.
Тауопатии, которые можно лечить соединением по изобретению, могут включать, без ограничения, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (ALS), боковой амиотрофический склероз с когнитивным ухудшением (ALSci), деменцию аргирофильных гранул, болезнь Bluit, кортикобазальную дегенерацию (CBD), деменцию боксеров, диффузные нейрофибриллярные сплетения с кальцификацией, синдром Дауна, семейную британскую деменцию, семейную датскую деменцию, лобно-височную деменцию с паркинсонизмом, связанным с хромосомой 17 (FTDP-17), болезнь Герстманна-Штраусслера-Шейнкера, гваделупский паркинсонизм, болезнь Галлевордена-Шпатца (нейродегенерация с накоплением железа типа 1), множественную системную атрофию, миотоническую дистрофию, болезнь Ниманна-Пика (тип С), паллидопонтонигральную дегенерацию, комплекс паркинсонизм-деменция (комплекс Гуама), болезнь Пика (PiD), постэнцефалитический паркинсонизм (РЕР), прионные болезни (включая болезнь Крейтцфельдта-Якоба (CJD), вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба (vCJD), фатальную семейную бессонницу и куру), прогрессирующий суперкортикальный глиоз, прогрессирующий супрануклеарный паралич (PSP), синдром Ричардсона, подострый склерозирующий панэнцефалит, деменцию, связанную только со сплетениями, и глаукому.
Одно или несколько соединений по данному изобретению также могут применяться при лечении состояний, связанных с повреждением ткани или стрессом, стимуляцией клеток или промотированием дифференцировки клеток. Соответственно, в некоторых воплощениях соединение по данному изобретению может использоваться для получения терапевтического благоприятствования при многих состояниях или медицинских процедурах, включающих стресс ткани сердца, и такие состояния могут включать, без ограничения, ишемию; кровотечение; гиповолемический шок; инфаркт миокарда; интервенционную кардиологическую процедуру; операцию шунтирования на сердце; фибринолитическую терапию; ангиопластику или установку стента.
108,119,120
71,117
73,115,118
Эффективность соединения при лечении патологии, связанной с клеточным стрессом (включая ишемию, кровотечение, гиповолемический шок, инфаркт миокарда и другие сердечно-сосудистые расстройства), можно подтвердить путем проверки способности соединения предотвращать клеточное повреждение в установленных анализах клеточного стресса и предотвращать повреждение ткани и промотировать функциональное восстановление на животных моделях ишемии-реперфузии и травматического кровотечения.
Соединения, которые селективно ингибируют активность O-GlcNAc-азы, могут использоваться для лечения заболеваний, которые ассоциируются с воспалением; такие состояния могут включать, без ограничения, воспалительные или аллергические заболевания, такие как астма, аллергический ринит, болезни гиперчувствительности легких, гиперчувствительный пневмонит, эозинофильные пневмонии, гиперчувствительность отсроченного типа, атеросклероз, интерстициальную болезнь легких (ILD) (например, идиопатический фиброз легких или ILD, ассоциированная с ревматоидным артритом, системной красной волчанкой, алкилозирующим спондилитом, системным склерозом, синдромом Шегрена, полмиозитом или дерматомиозитом); системную анафилаксию или гиперчувствительные реакции, лекарственные аллергии, аллергические реакции на укусы насекомых; аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, псориатический артрит, рассеяный склероз, синдром Гийена-Барре, системная красная волчанка, тяжелая псевдопаралитическая миастения, гломерулонефрит, аутоиммунный тироидит, отторжение трансплантата, включая отторжение аллотрансплантата, или реакция «трансплантата против хозяина»; воспалительные заболевания кишечника, такие как болезнь Крона и неспецифический язвенный колит; спондилоартропатии; склеродерму; псориаз (включая Т-клеточноопосредованный псориаз) и воспалительные дерматозы, такие как дерматит, экзема, атопический дерматит, аллергический контактный дерматит, крапивница; васкулиты (например, некротический, кожный и гиперчувствительный васкулит); эозинофильный миозит, эозинофильный фасциит; и онкозаболевания.
Кроме того, соединения, которые влияют на уровни O-GlcNAc-модификации белка, могут использоваться для лечения заболеваний, связанных с иммуносупрессией, таких как, например, у индивидуумов, претерпевающих химиотерапию, лучевую терапию, усиленное ранозаживление и лечение ожогов, терапию в случае аутоиммунных заболеваний или другую лекарственную терапию (например, кортикостероидную терапию) или комбинацию обычных лекарственных средств, используемых при лечении аутоиммунных заболеваний и/или отторжения трансплантата, которые вызывают иммуносупрессию; или иммуносупрессии из-за врожденной недостаточности в рецепторной функции или в других случаях.
Одно или несколько соединений по изобретению могут применяться для лечения нейродегенеративных заболеваний; такие состояния могут включать, без ограничения, болезнь Паркинсона и болезнь Гентингтона. Другие состояния, которые можно лечить, являются состояниями, которые запускаются, на которые влияют или которые любым иным путем коррелируют с уровнями посттрансляционной O-GlcNAc-модификации белка. Ожидается, что одно или несколько соединений по данному изобретению можно применять для лечения таких состояний, и в частности, но без ограничения, следующих состояний, для которых установлена ассоциация с уровнями O-GlcNAc в белках: отторжение трансплантатов, в частности, но без ограничения, трансплантатов плотных органов, таких как сердце, легкое, печень, почка, и панкреатических трансплантатов (например, аллотрансплантатов почки и легкого); рак, в частности, но без ограничения, рак молочной железы, легких, предстательной железы, поджелудочной железы, толстой кишки, прямой кишки, мочевого пузыря, почек, яичника; а также не-ходжкинская лимфома и меланома; эпилепсия; боль; фибромиалгия или удар, например, для нейрозащиты после удара.
Фармацевтические и ветеринарные композиции, дозировки и введение
Фармацевтические композиции, включающие соединения по изобретению, или для применения по изобретению рассматриваются как входящие в объем изобретения. В некоторых воплощениях предлагаются фармацевтические композиции, включающие эффективное количество соединения формулы (I).
Соединения формулы (I) и их фармацевтически приемлемые соли, энантиомеры, сольваты и производные могут применяться, поскольку они могут проявлять фармакологическую активность в организме животных, включая людей. В некоторых воплощениях одно или несколько соединений по изобретению могут быть устойчивыми в плазме, когда вводятся субъекту.
В некоторых воплощениях соединение по изобретению или для применения согласно изобретению может предоставляться в комбинации с любыми другими активными средствами или фармакологическими композициями, когда такая комбинированная терапия может применяться для модуляции активности O-GlcNAc-азы, например, для лечения нейродегенеративных, воспалительных, сердечно-сосудистых или иммуногегуляторных заболеваний или любого состояния, описанного в данном описании. В некоторых воплощениях соединение по изобретению или для применения согласно изобретению может предоставляться в комбинации с одним или несколькими средствами, применимыми при предупреждении или лечении болезни Альцгеймера. Примеры таких средств могут включать, без ограничения,
- ингибиторы ацетилхолинэстераз (AchEI), такие как арицепт (донепезил), экселон (ривастигмин), разадин (разадин ER, реминил, нивалин, галантамин), когнекс (такрин), димебон, гуперзин А, фенсерин, дебио-9902 SR (ZT-1 SR), занапезил (TAK0147), ганстигмин, NP7557 и т.д.;
- антагонисты рецепторов NMDA, такие как наменда (аксура, акатинол, эбикса, мемантин), димебон, SGS-742, нерамексан, дебио-9902 (ZT-1 SR) и т.д.;
- ингибиторы и/или модуляторы гамма-секретаз, такие как флуризан (таренфлурбил, МРС-7869, R-флубипрофен), LY450139, MK 0752, E2101, BMS-289948, BMS-299897, BMS-433796, LY-411575, GSI-136 и т.д.;
- ингибиторы бета-секретаз, такие как ATG-Z1, CTS-2166, МК-893 и т.д.;
- активаторы альфа-секретаз, такие как NGX267 и т.д.;
- ингибиторы агрегации и/или фибрилизации амилоида-β, такие как альцгемед™ (3APS, трамипросат, 3-амино-1-пропансульфоновая кислота), AL-108, AL-208, AZD-103, PBT2, цереакт, ONO-2506PO, PPI-558 и т.д.;
- ингибиторы агрегации тау, такие как метиленовый синий и т.д.;
- стабилизаторы микротрубочек, такие как AL-108, AL-208, паклитаксел и т.д.;
- ингибиторы RAGE, такие как ТТР488 и т.д.;
- антагонисты 5-НТ1а-рецепторов, такие как ксалипроден, лекозотан и т.д.;
- антагонисты 5-НТ4-рецепторов, такие как PRX-03410 и т.д.;
- ингибиторы киназ, такие как SRN-003-556, амфуриндамид, LiCl, AZD1080, NP031112, SAR-502250 и т.д.;
- гуманизированные моноклональные анти-Aβ антитела, такие как бапинеузумаб (ААВ-001), LY2062430, RN1219, ACU-5A5 и т.д.;
- амилоидные вакцины, такие как AN-1792, ACC-001 и т.д.;
- нейрозащитные средства, такие как церебролизин, AL-108, AL-208, гуперзин А и т.д.;
- антагонисты кальциевых каналов L-типа, такие как МЕМ-1003 и т.д.;
- антагонисты никотиновых рецепторов, такие как AZD3480, GTS-21 и т.д.;
- агонисты никотиновых рецепторов, такие как МЕМ 3454, нефирацетам и т.д.;
- агонисты рецепторов гамма, активированных пролифератором пероксисом (PPAR), такие как авандиа (росглитазон) и т.д.;
- ингибиторы фосфодиэстеразы IV (PDE4), такие как МК-0952 и т.д.;
- гормонозаместительную терапию, такую как эстроген (премарин) и т.д;
- ингибиторы моноаминоксидазы (МАО), такие как NS2330, разагилин (азилект), TVP-1012 и т.д.;
- модуляторы АМРА-рецепторов, такие как ампалекс (СХ 516) и т.д.;
- факторы роста нервов или потенциаторы NGF, такие как CERE-110 (AAV-NGF), T-588, T-817МА и т.д.;
- средства, которые предотвращают высвобождение лютеинизирующего гормона (LH) гипофизом, такие как леупролид (VP-4896) и т.д.;
- модуляторы GABА-рецепторов, такие как АС-3933, NOD 97-1, СР-457920 и т.д.;
- обратные агонисты бензодиазепиновых рецепторов, такие как SB-737552 (S-8510), АС-3933 и т.д.;
- средства, высвобождающие норадреналин, такие как Т-588, Т-817МА и т.д.
Следует иметь в виду, что комбинация соединений по изобретению или для применения согласно изобретению со средствами против болезни Альцгеймера не ограничивается примерами, описанными в данном описании, но может включать комбинацию с любым средством, применимым для лечения болезни Альцгеймера. Комбинация соединений по изобретению или для применения согласно изобретению и другие средства против болезни Альцгеймера могут вводиться по отдельности или в сочетании. Введение средства может осуществляться до, одновременно или после введения другого(их) средства(средств).
В других воплощениях соединение может быть предоставлено в виде «пролекарства» или защищенных форм, которые высвобождают соединение после введения субъекту. Например, соединение может содержать защитную группу, которая отделяется путем гидролиза в жидкостях организма, например, в кровотоке, причем таким образом высвобождается активное соединение, или окисляется или восстанавливается в жидкостях организма с высвобождением соединения. Соответственно, подразумевается, что термин «пролекарство» указывает на соединение, которое может превратиться в физиологических условиях или путем сольволиза в биологически активное соединение по изобретению. Таким образом, термин «пролекарство» относится к метаболическому предшественнику соединения по изобретению, который является фармацевтически приемлемым. Пролекарство может быть неактивным, когда вводится субъекту, нуждающемуся в этом, но может превращаться in vivo в активное соединение по изобретению. Пролекарства типично быстро трансформируются in vivo с образованием исходного соединения по изобретению, например, путем гидролиза в крови. Пролекарства часто предоставляют преимущества растворимости, совместимости с тканями или отсроченного высвобождения в организме субъекта.
Также подразумевается, что термин «пролекарство» включает любые ковалентно связанные носители, которые высвобождают активное соединение по изобретению in vivo, когда такое пролекарство вводят субъекту. Пролекарства соединения по изобретению можно получить путем модификации функциональных групп, присутствующих в соединении по изобретению, таким образом, что модификации отщепляются или обычной манипуляцией или in vivo до исходного соединения по изобретению. Пролекарства включают соединения по изобретению, в которых гидрокси-, амино- или меркаптогруппа соединяется с любой группой, которая, когда пролекарство соединения по изобретению вводится субъекту-млекопитающему, отщепляется с образованием свободной гидрокси-, свободной амино- или свободной меркаптогруппы, соответственно. Примеры пролекарств включают, но не ограничиваются перечисленным, ацетатные, формиатные и бензоатные производные спиртовых функциональных групп и ацетамидные, формамидные и бензамидные производные аминофункциональных групп в одном или нескольких соединениях по изобретению, и т.п.
Обсуждение пролекарств можно найти в "Smith and Williams' Introduction to the Principles of Drug Design," H.J. Smith, Wright, Second Edition, London (1988); Bundgard, H., Design of Prodrugs (1985), pp. 7-9, 21-24 (Elsevier, Amsterdam); The Practice of Medicinal Chemistry, Camille G. Wermuth et al, Ch 31, (Academic Press, 1996); A Textbook of Drug Design and Development, P. Krogsgaard-Larson and H. Bundgaard, eds. Ch 5, pgs 1 13 191 (Harwood Academic Publishers, 1991); Higuchi, T., et al, "Pro-drugs as Novel Delivery Systems," A.C. S. Symposium Series, Vol. 14; или в Bioreversible Carriers in Drug Design, ed. Edward B. Roche, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987.
3
Подходящие формы пролекарств одного или нескольких соединений по изобретению могут включать воплощения, в которых одна или несколько групп ОН, показанных в формуле (I), могут быть защищены в виде OC(O)R, где R может представлять собой необязательно замещенный алкил, алкенил, алкинил, арил или гетероарил. В таких случаях сложноэфирные группы могут гидролизоваться in vivo (например, в жидкостях организма), освобождая группы ОН и высвобождая активные соединения. Предпочтительные воплощения пролекарств по изобретению могут включать соединения формулы (I), в которых одна или несколько групп ОН могут быть защищены ацетатной группой, например, в виде ОС(О)СН.
Соединения по изобретению или для применения по изобретению могут быть предоставлены одни или в комбинации с другими соединениями в присутствии липосомы, адъюванта или любого фармацевтически приемлемого носителя, разбавителя или эксципиента, в форме, подходящей для введения субъекту, такому как млекопитающее, например, людям, крупному рогатому скоту, овцам и т.д. Если желательно, лечение соединением по изобретению можно комбинировать с более традиционными и существующими терапиями в случае терапевтических показаний, описанных в данном описании. Соединения по изобретению могут предоставляться длительно или периодически. «Длительное» введение означает введение соединения(й) непрерывным способом в противоположность экстренному способу, с тем, чтобы поддержать начальное терапевтическое действие (активность) в течение протяженного периода времени. «Периодическое» введение представляет собой лечение, которое не дается последовательно без перерыва, а скорее является циклическим по характеру. Термины «введение» или «вводимый», используемые в данном описании, следует понимать как означающие предоставление соединения по изобретению субъекту, нуждающемуся в этом.
«Фармацевтически приемлемый носитель, разбавитель или эксципиент» может включать, без ограничения, любой адъювант носитель, эксципиент, глидант, подслащивающий агент, разбавитель, консервант, краситель/окрашивающий агент, усилитель вкуса, поверхностно-активное вещество, смачивающее вещество, диспергатор, суспендирующее вещество, стабилизатор, вещество, придающее изотоничность, или эмульгатор, которые одобрены, например, Управлением по пищевым продуктам и лекарственным средствам Соединенных Штатов или другим правительственным представительством, как приемлемые для применения людьми или для домашних животных.
Соединение по настоящему изобретению можно вводить в форме фармацевтически приемлемой соли. В таких случаях фармацевтические композиции в соответствии с данным изобретением включают соль такого соединения, предпочтительно, физиологически приемлемую соль, что известно в технике. В некоторых воплощениях термин «фармацевтически приемлемая соль», используемый в данном описании, обозначает активный ингредиент, включающий соединение формулы (I), используемое в форме его соли, в частности, когда форма соли придает активному ингредиенту улучшенные фармакокинетические свойства по сравнению со свободной формой активного ингредиента или другой раскрытой ранее формой соли.
«Фармацевтически приемлемая соль» может включать соли как присоединения кислот, так и присоединения оснований. «Фармацевтически приемлемая соль присоединения кислоты» обозначает те соли, которые сохраняют биологическую эффективность и свойства свободных оснований, которые не являются биологически или иначе нежелательными и которые могут образовываться с неорганическими кислотами, такими как хлороводородная кислота, бромоводородная кислота, серная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота и т.п., и органическими кислотами, такими как уксусная кислота, трифторуксусная кислота, пропионовая кислота, гликолевая кислота, пировиноградная кислота, щавелевая кислота, малеиновая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, фумаровая кислота, винная кислота, лимонная кислота, бензойная кислота, коричная кислота, миндальная кислота, метансульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, п-толуолсульфоновая кислота, салициловая кислота и т.п.
«Фармацевтически приемлемая соль присоединения основания» обозначает те соли, которые могут сохранять биологическую эффективность и свойства свободных кислот, и которые не могут быть биологически или иначе нежелательными. Такие соли можно получить при присоединении неорганического основания или органического основания к свободной кислоте. Соли, полученные с неорганическими основаниями, могут включать, но не ограничиваются перечисленным, соли натрия, калия, лития, аммония, кальция, магния, железа, цинка, меди, марганца, алюминия и т.п. Предпочтительными неорганическими солями могут являться соли аммония, натрия, калия, кальция и магния. Соли, полученные с органическими основаниями, могут включать, но не ограничиваются перечисленным, соли первичных, вторичных и третичных аминов, замещенных аминов, в том числе, встречающихся в природе замещенных аминов, циклических аминов и щелочных ионообменных смол, таких как изопропиламин, триметиламин, диэтиламин, триэтиламин, трипропиламин, этаноламин, 2-диметиламиноэтанол, 2-диэтиламиноэтанол, дициклогексиламин, лизин, аргинин, гистидин, кофеин, прокаин, гидрабамин, холин, бетаин, этилендиамин, глюкозамин, метилглюкамин, теобромин, пурины, пиперазин, пиперидин, N-этилпиперидин, полиаминовые смолы и т.п. Особенно предпочтительными органическими основаниями могут являться изопропиламин, диэтиламин, этаноламин, триметиламин, дициклогексиламин, холин и кофеин.
Термин «фармацевтически приемлемая соль» охватывает все приемлемые соли, включая, но не ограничиваясь перечисленным, ацетат, лактобионат, бензолсульфонат, лаурат, бензоат, малат, бикарбонат, малеат, бисульфат, манделат, битартрат, мезилат, борат, метилбромид, бромид, метилнитрит, кальцийэдетат, метилсульфат, камзилат, мукат, карбонат, напсилат, хлорид, нитрат, клавуланат, N-соль метилглюкамина, цитрат, аммониевую соль, дигидрохлорид, олеат, эдетат, оксалат, эдизилат, памоат (эмбонат), эстолат, пальмитат, эзилат, пантотенат, фумарат, фосфат/дифосфат, глюцептат, полигалактуронат, глюконат, салицилат, глутамат, стеарат, гликолиларсанилат, сульфат, гексилрезорцинат, субацетат, соль гидрамина, сукцинат, гидробромид, таннат, гидрохлорид, тартрат, гидроксинафтоат, теоклат, иодид, тозилат, изотионат, триэтиодид, лактат, паноат, валерат и подобные соли.
Фармацевтически приемлемые соли соединения по настоящему изобретению могут использоваться в виде лекарственной формы для изменения растворимости или характеристики гидролиза или могут использоваться в препаратах с отсроченным высвобождением или с пролекарством. Также фармацевтически приемлемые соли соединения по данному изобретению могут включать соли, образованные с катионами, такими как катионы натрия, калия, алюминия, кальция, лития, магния, цинка, и с основаниями, такими как аммиак, этилендиамин, N-метилглутамин, лизин, аргинин, орнитин, холин, N,N'-дибензилэтилендиамин, хлорпрокаин, диэтаноламин, прокаин, N-бензилфенилэтиламин, диэтиламин, пиперазин, трис(гидроксиметил)аминометан и гидроксид тетраметиламмония.
Фармацевтические препараты типично могут включать один или несколько носителей, приемлемых для способа введения препарата инъекцией, ингаляцией, местным путем, лаважем или другими способами, подходящими для выбранного лечения. Подходящими носителями могут быть носители, известные в технике для применения при указанных способах введения.
th
Подходящие фармацевтические композиции могут быть получены способами, известными в технике, и способ их введения и доза определяются лечащим врачом. Для парентерального введения соединение может быть растворено в стерильной воде или физиологическом растворе или фармацевтически приемлемой среде, используемой для введения нерастворимых в воде соединений, такой как среды, используемые для витамина К. В случае энтерального введения соединение может быть введено в таблетке, капсуле или растворенным в жидкой форме. Таблетка или капсула может иметь энтеросолюбильное покрытие или представлять собой препарат с отсроченным высвобождением. Известны многие подходящие препараты, в том числе, полимерные или белковые микрочастицы, инкапсулирующие высвобождаемое соединение, мази, гели, гидрогели или растворы, которые можно использовать наружно или местно для введения соединения. Пэтч с отсроченным высвобождением или имплант могут использоваться для обеспечения высвобождения в течение длительного периода времени. Многие методы, известные практикующим врачам, описаны в Remington: the Science & Practice of Pharmacy, Alfonso Gennaro, 20 ed., Williams & Wilkins (2000). Препараты для парентерального введения, могут содержать, например, эксципиенты, полиалкиленгликоли, такие как полиэтиленгликоль, масла растительного происхождения или гидрированные нафталины. Биосовместимый, биоразлагаемый лактидный полимер, полилактид/гликолидный сополимер или полиоксиэтилен-полиоксипропиленовые сополимеры могут использоваться для регулирования высвобождения соединения. Другие потенциально применимые системы доставки для соединений-модуляторов могут включать частицы сополимера этилена и винилацетата, осмотические насосы, имплантируемые системы инфузии и липосомы. Препараты для ингаляции могут содержать эксципиенты, например, лактозу, или могут представлять собой водные растворы, содержащие, например, полиоксиэтилен-9-лауриловый эфир, гликохолат и дезоксихолат, или могут представлять собой масляные растворы для введения в форме назальных капель или в виде геля.
Соединение или фармацевтическую композицию по настоящему изобретению можно вводить перорально или неперорально, например, внутрмышечной, интраперитонеальной, внутривенной, интрацистеральной инъекцией или инфузией, подкожной инъекцией или трансдермальным или трансмукозным путями. В некоторых воплощениях соединение или фармацевтическую композицию по настоящему изобретению или для применения в данном изобретении можно вводить с помощью медицинского устройства, такого как имплант, трансплантат, протез, стент и т.д. Могут быть разработаны импланты, которые, как предполагается, содержат соединения и высвобождают такие соединения или композиции. Примером может являться имплант, изготовленный из полимерного материала, приспособленного для высвобождения соединения в течение некоторого периода времени. Соединение может вводиться одно или в виде смеси с фармацевтически приемлемым носителем, например, в виде твердых препаратов, таких как таблетки, капсулы, гранулы, порошки и т.д.; жидких препаратов, таких как сиропы, инъекции и т.д.; инъекций, капель, суппозиториев, пессариев. В некоторых воплощениях соединения или фармацевтические композиции по изобретению или для применения в данном изобретении могут вводиться спреем для ингаляции, назальным, вагинальным, ректальным, сублингвальным или местным путями и могут находиться в препаратах одни или, в подходящих лекарственных стандартных формах, в препаратах, содержащих обычные нетоксичные фармацевтически приемлемые носители, адъюванты и среды, соответствующие каждому пути введения.
Соединение по изобретению можно использовать для лечения животных, в том числе, мышей, крыс, лошадей, крупного рогатого скота, овец, собак, кошек и обезьян. Однако соединение по изобретению также можно использовать в других организмах, таких как виды птиц (например, кур). Одно или несколько соединений по изобретению также могут быть эффективными для применения людьми. Предполагается, что термин «субъект» или, с другой стороны, упоминаемый в данном описании «пациент» относится к животному, предпочтительно, млекопитающему, наиболее предпочтительно, человеку, который является объектом лечения, наблюдения или эксперимента. Однако одно или несколько соединений, способов и фармацевтических композиций по настоящему изобретению могут использоваться при лечении животных. Соответственно, как используется в данном описании, «субъектом» может являться человек, не относящийся к человеку примат, крыса, мышь, корова, лошадь, свинья, овца, коза, собака, кошка и т.д. Предполагается, что субъект находится в состоянии или в опасности приобретения состояния, при котором может потребоваться модуляция активности O-GlcNAc-азы.
«Эффективное количество» соединения по изобретению может включать терапевтически эффективное количество или профилактически эффективное количество. «Терапевтически эффективное количество» означает количество, эффективное, в дозировках и в течение необходимых периодов времени, для достижения желательного терапевтического результата, такого как ингибирование O-GlcNAc-азы, повышение уровней O-GlcNAc, ингибирование фосфорилирования тау или подавление любого состояния, описанного в данном описании. Терапевтически эффективное количество соединения может изменяться согласно факторам, таким как болезненное состояние, возраст, пол и масса индивидуума и способность соединения вызывать желательную реакцию у индивидуума. Схемы приема можно отрегулировать для обеспечения оптимальной терапевтической реакции. Терапевтически эффективное количество также может представлять собой количество, при котором терапевтически благоприятное действие соединения превосходит любое токсичное или вредное действие. «Профилактически эффективное количество» может означать количество, эффективное, в дозировках и в течение необходимых периодов времени, для достижения желательного профилактического результата, такого как ингибирование O-GlcNAc-азы, повышение уровней O-GlcNAc, ингибирование фосфорилирования тау или подавление любого состояния, описанного в данном описании. Типично профилактическая доза может использоваться для субъектов до или в ранней стадии заболевания, так что профилактически эффективное количество может быть меньше, чем терапевтически эффективное количество. Подходящий интервал для терапевтически или профилактически эффективных количеств соединения может составлять в любых целых числах от 0,1 нМ до 0,1 М, 0,1 нМ - 0,05 М, 0,05 нМ - 15 мкМ или 0,01 М - 10 мкМ.
В альтернативных воплощениях при лечении или предупреждении состояний, при которых может требоваться модуляция активности O-GlcNAc-азы, соответствующий уровень дозировки может, как правило, составлять от примерно 0,01 до 500 мг на кг массы тела субъекта в сутки, и может вводиться в однократной или нескольких дозах. В некоторых воплощениях уровень дозировки может составлять от примерно 0,1 до примерно 250 мг/кг в сутки. Следует иметь в виду, что конкретный уровень дозировки и частота введения для любого определенного пациента может изменяться и может зависеть от многих факторов, включая активность конкретного используемого соединения, метаболическую устойчивость и длительность действия такого соединения, возраст, массу тела, общее состояние здоровья, пол, питание, способ и время введения, скорость экскреции, комбинацию лекарственных средств, тяжесть определенного состояния и терапию, которой подвергается пациент.
Следует отметить, что величины дозировки могут изменяться в связи с тяжестью состояния, которое облегчают. Для любого определенного субъекта специфические схемы приема можно регулировать со временем согласно индивидуальной потребности и профессиональному мнению специалиста, вводящего или руководящего введением композиций. Дозировочные интервалы, установленные в данном описании, являются только примерами и не ограничивают дозировочные интервалы, которые могут быть выбраны врачами. Количество активного(ых) соединения(й) в композиции может изменяться согласно факторам, таким как болезненное состояние, возраст, пол и масса субъекта. Схемы приема могут регулироваться для обеспечения оптимальной терапевтической реакции. Например, можно ввести один болюс, можно ввести несколько раздельных доз со временем или дозу можно пропорционально снижать или повышать, как показывают потребности медицинской ситуации. Может быть выгодно получить парентеральные композиции в стандартной лекарственной форме для облегчения введения и равномерности дозировки. Вообще, соединения по изобретению должны использоваться без появления существенной токсичности, и, как описано в данном описании, одно или несколько соединений могут показывать безопасный профиль для терапевтического применения. Токсичность соединения по изобретению можно определить с использованием стандартных методов, например, путем испытания в клеточных культурах или на подопытных животных, и определяя терапевтический индекс, т.е., соотношение между LD50 (летальная доза для 50% популяции) и LD100 (летальная доза для 100% популяции). Однако в некоторых обстоятельствах, таких как тяжелые болезненные состояния, может потребоваться введение существенных избытков композиций.
1
2
3
В соединениях общей формулы (I) атомы могут соответствовать распространенности своих изотопов в природе, или один или несколько атомов могут быть искусственно обогащены определенным изотопом, имеющим тот же атомный номер, но атомную массу или массовое число, отличающиеся от атомной массы или атомного числа, обнаруженных в природе. Подразумевается, что настоящее изобретение включает все подходящие изотопные варианты соединений общей формулы (I). Например, различные изотопные формы водорода (Н) включают протий (Н), дейтерий (Н) и тритий (Н). Протий является преобладающим изотопом водорода, обнаруженным в природе. Обогащение дейтерием может предоставить некоторые терапевтические преимущества, такие как возрастание периода полувыведения in vivo или уменьшение требований по дозировке, или может дать соединение, применимое в качестве стандарта для характеризации биологических образцов. Обогащенные изотопами соединения в пределах формулы (I) можно получить без нежелательного экспериментирования обычными методами, хорошо известными специалистам в данной области техники, или способами, аналогичными способам, описанным в данном описании на схемах и в примерах, с использованием соответствующих обогащенных изотопами реагентов и/или промежуточных соединений.
Другие применения и анализы
Соединение формулы (I) можно использовать в скрининг-анализах на соединения, которые модулируют активность ферментов гликозидаз, предпочтительно, фермента O-GlcNAc-азы. Способность испытываемого соединения ингибировать O-GlcNAc-аза-зависимое отщепление O-GlcNAc от модельного субстрата можно измерить с использованием любых анализов, описанных в данном описании или известных специалисту в данной области техники. Например, можно использовать флуоресцентный или на основе УФ анализ, известный в технике. «Испытываемое соединение» может представлять собой любое встречающееся в природе или полученное искусственно химическое соединение. Испытываемые соединения могут включать, без ограничения, пептиды, полипептиды, синтезированные органические молекулы, встречающиеся в природе органические молекулы и молекулы нуклеиновых кислот. Испытываемое соединение может «конкурировать» с известным соединением, таким как соединение формулы (I), например, вмешиваясь в ингибирование O-GlcNAc-аза-зависимого отщепления O-GlcNAc или вмешиваясь в любую биологическую реакцию, вызываемую соединением формулы (I).
Вообще, испытываемое соединение может показывать величину модуляции более 10% - 200% или свыше 500% при сравнении с соединением формулы (I) или другим эталонным соединением. Например, испытываемое соединение может показать, по меньшей мере, любую положительную или отрицательную целую величину модуляции от 10% до 200%, или, по меньшей мере, любую положительную или отрицательную целую величину модуляции от 30% до 150%, или, по меньшей мере, любую положительную или отрицательную целую величину модуляции от 60% до 100%. Соединение, которое является отрицательным модулятором, вообще может снижать модуляцию относительно известного соединения, в то время как соединение, которое является положительным модулятором, вообще может повышать модуляцию относительно известного соединения.
Вообще, испытываемое соединение может быть идентифицировано из больших библиотек как природных продуктов, так и синтетических (или полусинтетических) экстрактов, или химических библиотек согласно методам, известным в технике. Специалистам в области создания и разработки лекарственных средств будет понятно, что точный источник испытываемых экстрактов или соединений не является критичным для способа(ов) по изобретению. Соответственно, фактически можно скринировать любое число химических экстрактов или соединений с использованием примеров методов, описанных в данном описании. Примеры таких экстрактов или соединений могут включать, но не ограничиваются перечисленным, экстракты на основе растений, грибов, прокариотов или животного происхождения, культуральные жидкости и синтетические соединения, а также модификации существующих соединений. Также доступны многочисленные способы проведения разупорядоченного или направленного синтеза (например, неполного или полного синтеза) любого числа химических соединений, которые могут включать, без ограничения, соединения на основе сахаридов, липидов, пептидов и нуклеиновых кислот. Библиотеки синтетических соединений коммерчески доступны. С другой стороны, коммерчески доступны библиотеки природных соединений в форме бактериальных, грибных, растительных и животных экстрактов из ряда источников, в том числе, Biotics (Sussex, UK), Xenova (Slough, UK), Harbor Branch Oceanographic Institute (Ft. Pierce, FL, USA) и PharmaMar, MA, USA. Кроме того, при необходимости библиотеки природных или полученных синтетически продуктов можно получить согласно способам, известным в технике, например, стандартными методами экстрагирования и фракционирования. Кроме того, при необходимости, любую библиотеку или соединение можно легко модифицировать с использованием стандартных химических, физических или биохимических методов.
Когда обнаруживают сырой экстракт, модулирующий O-GlcNAc-аза-зависимое отщепление O-GlcNAc или любую биологическую реакцию, вызываемую соединением формулы (I), может потребоваться дополнительное фракционирование положительного экстракта для выделения химических составляющих, ответственных за наблюдаемое действие. Таким образом, целью экстрагирования, фракционирования и процесса очистки является тщательная идентификация химической сущности в сыром экстракте, обладающем активностями ингибирования O-GlcNAc-азы. Те же анализы, описанные в данном описании для детекции активностей в смесях соединений, можно использовать для очистки активного компонента и для испытания его производных. Способы фракционирования и очистки таких гетерогенных экстрактов известны в технике. Если желательно, соединения, выявленные как применимые средства для лечения, можно химически модифицировать согласно способам, известным в технике. Соединения, идентифицированные как имеющие терапевтическую, профилактическую, диагностическую или другую ценность, могут быть затем проанализированы с использованием подходящей животной модели, как описано в данном описании или известно в технике.
В некоторых воплощениях одно или несколько соединений могут применяться для разработки животных моделей для исследования заболеваний или расстройств, которые могут быть связаны с недостаточностью O-GlcNAc-азы, сверхэкспрессией O-GlcNAc-азы, накоплением O-GlcNAc, истощением O-GlcNAc, и для исследования лечения заболеваний и расстройств, которые могут быть связаны с недостаточностью или сверхэкспрессией O-GlcNAc-азы или накоплением или истощением O-GlcNAc. Такие заболевания и расстройства могут включать нейродегенеративные заболевания, в том числе, болезнь Альцгеймера, и рак.
В данном описании описываются различные воплощения и примеры осуществления изобретения. Такие воплощения и примеры являются иллюстративными и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения.
Примеры
Следующие примеры предназначены для пояснения воплощений изобретения и не предназначены для рассмотрения как ограничительные.
Аббревиатуры
AcCl
= ацетилхлорид
Вос<sub>2</sub>О
= ди-трет-бутилдикарбонат
BzCl
= бензоилхлорид
DCM
= дихлорметан
DIPEA
= диизопропилэтиламин
ДМФА
= N,N-диметилформамид
ДМСО
= диметилсульфоксид
Et<sub>3</sub>N
= триэтиламин
Et<sub>2</sub>O
= диэтиловый эфир
ТФК
= 2,2,2-трифторуксусная кислота
ТГФ
= тетрагидрофуран
Пример 1
(3aS,5R,6S,7R,7aR)-2-(Этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол
l
}
К раствору гидрохлорида (3R,4R,5S,6R)-3-амино-6-(гидроксиметил)тетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триола (1,3 г, 5,6 ммоль) в сухом ДМФА (15 мл) добавляют DIEA (3 мл, 17,3 ммоль) и Вос-ангидрид (1,8 г, 8,4 ммоль). Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 час. ДМФА выпаривают при пониженном давлении, сырой продукт очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (100% EtOAc), и получают трет-бутил-((2S,3R,4R,5S,6R)-2,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)тетрагидро-2Н-тиопиран-3-ил)карбамат в виде не совсем белого твердого вещества (1,25 г, 75%). ЯМР (500 МГц, MeOD δ 4,89 (д, J=2,75 Гц, 1H), 3,91-3,88 (дд, J=11,4, 3,8 Гц, 1H), 3,85-3,82 (дд, J=11,4, 5,9 Гц, 1H), 3,80-3,76 (м, 1H), 3,62-3,56 (м, 2H), 3,28-3,22 (м, 1H), 1,46 (с, 9H).
3
2
4
3
1
К раствору полученного выше материала (1,25 г, 4,3 ммоль) в пиридине (20 мл) добавляют уксусный ангидрид (4 мл, 43 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение ночи и разбавляют EtOAc (100 мл). Органическую фазу промывают 1н HCl, насыщ. раствором NaHCO и рассолом, сушат над безводным NaSO и концентрируют. Остаток очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (EtOAc:гексан, 1:1), и получают (2S,3R,4R,5S,6R)-6-(ацетоксиметил)-3-((трет-бутоксикарбонил)амино)тетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триилтриацетат в виде белого твердого вещества (1,34 г, 67,2%). H ЯМР (400 МГц, CDC1) δ 5,94 (д, J=2,8 Гц, 1H), 5,38-5,31 (дд, J=10,7, 9,6 Гц, 1H), 5,15 (т, J=10,5 Гц, 1H), 4,72 (д, J=9,5 Гц, 1H), 4,38-4,29 (м, 2H), 4,06-4,01 (дд, J=12,0, 3,0 Гц, 1H), 3,50-3,44 (ддд, J=10,7, 4,9, 3,2 Гц, 1H), 2,18 (с, 3H), 2,06 (с, 3H), 2,04 (с, 3H), 2,03 (с, 3H), 1,40 (с, 9H).
3
2
4
3
1
Полученный выше материал (4,6 г, 10 ммоль) при 0δС растворяют в смеси 50% ТФК/DCM (60 мл), перемешивают при указанной температуре в течение 30 мин и медленно нагревают до комнатной температуры в течение последующих 2,5 час. Реакционную смесь упаривают досуха. Остаток повторно растворяют в DCM (100 мл) и промывают насыщ. раствором NaHCO (2×50 мл) и рассолом, сушат над безводным NaSO и концентрируют, и получают (2S,3R,4R,5S,6R)-6-(ацетоксиметил)-3-аминотетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триилтриацетат в виде белого твердого вещества (3,3 г, 90,8%). H ЯМР (400 МГц, CDC1) δ 5,90 (д, J=2,8 Гц, 1H), 5,29-5,23 (дд, J=10,7, 9,6 Гц, 1H), 5,16-5,10 (дд, J=10,0, 9,8 Гц, 1H), 4,39-4,34 (дд, J=12,0, 4,9 Гц, 1H), 4,04-3,99 (дд, J=12,0, 3,1 Гц, 1H), 3,54-3,48 (ддд, J=10,7, 4,9, 3,1 Гц, 1H), 3,38-3,33 (дд, J=10,2, 2,6 Гц, 1H), 2,18 (с, 3H), 2,09 (с, 3H), 2,05 (с, 3H), 2,03 (с, 3H).
2
4
3
1
К раствору полученного выше материала (3,3 г, 9,08 ммоль) в сухом ТГФ (30 мл) добавляют этилизотиоцианат (1,6 мл, 18,1 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение ночи и разбавляют EtOAc (100 мл). Органическую фазу промывают рассолом, сушат над безводным NaSO и концентрируют. Остаток очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (EtOAc:гексан, 8:2), и получают (2S,3R,4R,5S,6R)-6-(ацетоксиметил)-3-(3-этилтиоуреидо)тетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триилтриацетат в виде белого твердого вещества (3,8 г, 92,8%). H ЯМР (400 МГц, CDC1) δ 6,27 (шир.с, 1H), 5,94 (шир.с, 1H), 5,84 (д, J=5,6 Гц, 1H), 5,48-5,42 (дд, J=10,8, 9,0 Гц, 1H), 5,28-5,22 (дд, J=10,9, 9,1 Гц, 1H), 5,21-5,15 (м, 1H), 4,40-4,35 (дд, J=12,0, 4,8 Гц, 1H), 4,07-4,02 (дд, J=12,1, 3,1 Гц, 1H), 3,50-3,45 (ддд, J=10,8, 4,7, 3,1 Гц, 1H), 3,30-3,15 (м, 2H), 2,17 (с, 3H), 2,08 (с, 3H), 2,05 (с, 3H), 2,04 (с, 3H), 1,19 (т, J=7,2 Гц, 3H).
2
4
3
1
К раствору полученного выше материала (3,50 г, 7,76 ммоль) в ДМФА (15 мл) при комнатной температуре добавляют гидразинацетат (0,79 г, 8,57 ммоль). Смесь перемешивают в течение 5-6 часов и разбавляют EtOAc (100 мл). Органическую фазу промывают рассолом, сушат над безводным NaSO и концентрируют. Остаток очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (EtOAc:гексан, 8:2), и получают (2R,3S,4R,5R,6S)-2-(ацетоксиметил)-5-(3-этилтиоуреидо)-6-гидрокситетрагидро-2Н-тиопиран-3,4-диилдиацетат в виде белого твердого вещества (3,02 г, 95,2%). H ЯМР (400 МГц, CDC1) δ 6,29 (шир.с, 1H), 5,42-5,37 (дд, J=10,1, 9,5 Гц, 1H), 5,36-5,31 (дд, J=10,0, 9,5 Гц, 1H), 5,29-5,26 (шир.с, 1H), 5,09-5,00 (т, J=8,0 Гц, 1H), 4,39-4,34 (дд, J=12,0, 4,8 Гц, 1H), 4,15-4,09 (м, 2H), 3,69-3,63 (ддд, J=10,0, 4,4, 3,7 Гц, 1H), 3,47-3,20 (м, 2H), 2,08 (с, 3H), 2,05 (с, 3H), 2,04 (с, 3H), 1,21 (т, J=7,2 Гц, 3H).
3
3
2
4
3
1
К раствору полученного выше материала (0,52 г, 1,27 ммоль) в ацетоне (15 мл) при комнатной температуре добавляют иодметан (0,162 мл, 2,6 ммоль). Смесь перемешивают в течение ночи, добавляют насыщенный водный раствор NaHCO (2 мл), перемешивают при комнатной температуре еще в течение 10 мин и разбавляют EtOAc (50 мл). Смесь дополнительно разбавляют насыщенным водным раствором NaHCO (20 мл) и экстрагируют EtOAc (2×30 мл). Объединенные экстракты промывают рассолом и сушат над безводным NaSO. Растворители выпаривают при пониженном давлении, сырой остаток очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (100% EtOAc), и получают (3аS,5R,6S,7R,7aR)-5-(ацетоксиметил)-2-(этиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диилдиацетат в виде не совсем белого твердого вещества (0,35 г, 73,7%). H ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 5,60 (д, J=7,8 Гц, 1H), 5,16-5,13 (дд, J=10,6, 5,5 Гц, 1H), 5,12-5,09 (дд, J=10,0, 5,4 Гц, 1H), 4,34-4,30 (дд, J=7,8, 6,1 Гц, 1H), 4,28-4,23 (дд, J=11,8, 5,4 Гц, 1H), 4,17-4,12 (дд, J=1 1,9, 3,6 Гц, 1H), 3,48-3,42 (ддд, J=9,4, 5,4, 3,6 Гц, 1H), 3,31-3,18 (м, 2H), 2,09 (с, 3H), 2,07 (с, 3H), 2,06 (с, 3H), 1,18 (т, J=7,2 Гц, 3H).
1
13
3
К раствору полученного выше материала (0,26 г, 0,7 ммоль) в этаноле (4 мл) при комнатной температуре добавляют KCN (0,13 г, 2,1 ммоль). Смесь перемешивают в течение 48 час и разбавляют DCM (3 мл). Смесь загружают в колонку с силикагелем (DCM:МеОН, 8:2), и получают чистый (3aS,5R,6S,7R,7aR)-2-(этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-6,7-диол в виде белого твердого вещества (0,074 г, 42,8%). H ЯМР (400 МГц, MeOD) δ 5,59 (д, J=7,2 Гц, 1H), 3,93-3,88 (дд, J=11,5, 3,6 Гц, 1H), 3,89-3,85 (т, J=7,3 Гц, 1H), 3,76-3,71 (дд, J=11,4, 6,5 Гц, 1H), 3,54-3,48 (дд, J=9,7, 8,0 Гц, 1H), 3,41-3,36 (т, J=7,6 Гц, 1H), 3,20-3,13 (м, 2H), 3,03-2,98 (ддд, J=9,7, 6,4, 3,6 Гц, 1H), 1,14 (т, J=7,2 Гц, 3H), C ЯМР (100 МГц, CDOD) Δ 164,57, 84,57, 79,59, 74,22, 71,33, 63,75, 47,27, 38,91, 16,00; МС, m/z = 249,09 (M+1).
Пример 2
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(Этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
3
2
4
1
К раствору (2S,3R,4R,5S,6R)-6-(ацетоксиметил)-3-(3-этилтиоуреидо)тетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триилтриацетата (0,2 г, 0,4 ммоль) в ледяной уксусной кислоте (3 мл) при перемешивании при 0°С очень медленно добавляют раствор HBr/AcOH (4,5 мл). По окончании добавления реакционную смесь нагревают до комнатной температуры и перемешивают еще в течение 1 часа. Реакционную смесь разбавляют DCM (50 мл), промывают насыщ. раствором NaHCO (2×30 мл) и рассолом, сушат над безводным NaSO и концентрируют при пониженном давлении. Сырой остаток очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (EtOAc:гексан, 60:40), и получают (3аR,5R,6S,7R,7aR)-5-(ацетоксиметил)-2-(этиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диилдиацетат в виде коричневатого твердого вещества (0,087 г, 50%). H ЯМР (500 МГц, MeOD) δ 5,40 (д, J=5,8 Гц, 1H), 5,16-5,23 (м, 2H), 4,47-4,43 (дд, J=12,0, 5,3 Гц, 1H), 4,22 (т, J=6,4 Гц, 1H), 4,14-4,10 (дд, J=12,0, 3,2 Гц, 1H), 3,70-3,66 (ддд, J=9,4, 5,0, 3,2 Гц, 1H), 3,29-3,14 (м, 2H), 2,07 (с, 3H), 2,05 (с, 3H), 2,04 (с, 3H), 1,15 (т, J=7,2 Гц, 3H).
1
13
3
К раствору полученного выше материала (0,17 г, 0,43 ммоль) в этаноле (4 мл) при комнатной температуре добавляют KCN (0,084 г, 1,3 ммоль). Смесь перемешивают в течение 48 час и разбавляют DCM (3 мл). Смесь загружают в колонку с силикагелем (DCM:МеОН, 8:2), и получают чистый (3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол в виде белого твердого вещества (0,057 г, 50,6%). H ЯМР (500 МГц, MeOD) δ 5,29 (д, J=5,9 Гц, 1H), 3,99-3,95 (дд, J=11,5, 3,7 Гц, 1H), 3,94-3,92 (дд, J=6,1, 2,0 Гц, 1H), 3,85-3,81 (дд, J=11,5, 6,5 Гц, 1H), 3,59-3,53 (м, 2H), 3,37-3,26 (м, 2H), 3,20-3,15 (м, 1H), 1,19 (т, J=7,2, 3H), C ЯМР (100 МГц, CDOD) δ 164,36, 77,71, 76,77, 74,68, 63,24, 55,56, 47,93, 41,10, 15,50; МС, m/z = 265,06 (M+1).
Пример 3
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(пропиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
3
3
1
13
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Ацетоксиметил)-2-(пропиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диилдиацетат получают из (2S,3R,4R,5S,6R)-6-(ацетоксиметил)-3-аминотетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триилтриацетата с использованием процедур, аналогичных процедурам, описанным в примерах 1 и 2. К (3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(ацетоксиметил)-2-(пропиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диилдиацетату (0,16 г, 0,4 ммоль) добавляют 0,5 М раствор NH/МеОН (8 мл), полученную смесь перемешивают в течение 6 час при комнатной температуре, и затем выпаривают растворитель. Сырую смесь загружают в колонку с силикагелем (DCM:МеОН, 8:2), и получают чистый (3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(гидроксиметил)-2-(пропиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол в виде белого твердого вещества (0,087 г, 78%). H ЯМР (500 МГц, MeOD) δ 5,26 (д, J=5,95 Гц, 1H), 3,98-3,95 (дд, J=11,5, 3,6 Гц, 1H), 3,94-3,91 (ддд, J=8,2, 6,1, 1,8 Гц, 1H), 3,58-3,53 (м, 2H), 3,28-3,19 (м, 2H), 3,18-3,14 (м, 1H), 1,63-1,56 (м, 2H), 0,96 (т, J=7,4, 3H), C ЯМР (100 МГц, CDOD) δ 165,40, 77,30, 77,13, 73,92, 74,68, 62,52, 54,79, 46,98, 23,59, 11,69; МС, m/z = 279,09 (M+1).
Пример 4
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
1
13
3
3
(3aR,5R,6S,7R,7aR)-5-(Гидроксиметил)-2-(метиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол получают из (2S,3R,4R,5S,6R)-6-(ацетоксиметил)-3-аминотетрагидро-2Н-тиопиран-2,4,5-триилтриацетата с использованием процедур, аналогичных процедурам, описанным в примерах 2 и 3. H ЯМР (500 МГц, CDOD) δ 5,29 (д, J=5,95 Гц, 1H), 3,99-3,95 (дд, J=11,5, 3,6 Гц, 1H), 3,95-3,92 (м, 1H), 3,85-3,80 (дд, J=11,5, 6,5 Гц, 1H), 3,59-3,53 (м, 2H), 3,19-3,14 (м, 1H), 2,88 (с, 3H), C ЯМР (100 МГц, CDOD) δ 165,81, 77,97, 77,22, 73,93, 62,57, 55,30, 47,03, 30,16; МС, m/z = 251,06 (M+1).
Пример 5
(3aR,5S,6S,7R,7aR)-5-(Дифторметил)-2-(этиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол
2
4
3
1
К раствору (3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диола (0,49 г, 2 ммоль), 2,3-бутандиона (0,82 мл, 9,4 ммоль) и триметилортоформиата (2,2 мл, 20 ммоль) в безводном метаноле (6 мл) при перемешивании добавляют (1S)-(+)-10-камфорсульфоновую кислоту (0,7 г, 3,0 ммоль). Смесь греют при 65°С в течение 48 час. Смесь охлаждают до 15°С, и реакцию гасят 10% мас. раствором карбоната калия (6 мл). Смесь экстрагируют EtOAc (3×40 мл), сушат над безводным NaSO, концентрируют и очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/MeOH, 95:5), и получают ((3aR,5R,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-2-(этиламино)-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-5-ил)метанол в виде кристаллического белого твердого вещества (0,67 г, 92,5%). H ЯМР (500 МГц, CDC1) δ 5,14 (д, J=6,0 Гц, 1H), 4,08-4,04 (дд, J=8,9, 6,1 Гц, 1H), 3,93-3,83 (м, 3H), 3,82-3,76 (м, 1H), 3,42-3,37 (м, 1H), 3,31-3,21 (м, 2H), 3,28 (с, 3H), 3,21 (с, 3H), 1,29 (с, 3H), 1,27 (с, 3H), 1,14 (т, J=7,2, 3H).
1
3
К раствору ((3aR,5R,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-2-(этиламино)-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-5-ил)метанола (0,32 г, 0,85 ммоль) в DCM (10 мл) добавляют DIPEA (0,4 мл, 2,5 ммоль) и Вос-ангидрид (0,27 г, 1,27 ммоль), и смесь перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Смесь промывают рассолом, сушат над безводным сульфатом натрия, органическую фазу концентрируют, очищают автоматической колоночной флэш-хроматографией на силикагеле (EtOAc/гексан, 4:6), и получают трет-бутилэтил((3aR,5R,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-5-(гидроксиметил)-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-2-ил)карбамат в виде кристаллического не совсем белого твердого вещества (0,32 г, 78,8%). H ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 4,93 (д, J=6,9 Гц, 1H), 4,22-4,18 (дд, J=8,6, 6,9 Гц, 1H), 3,97-3,89 (м, 3H), 3,88-3,83 (м, 3H), 3,40-3,32 (м, 1H), 3,29 (с, 3H), 3,21 (с, 3H), 1,52 (с, 9H), 1,31 (с, 3H), 1,28 (с, 3H), 1,15 (т, J=7,0, 3H).
2
2
3
3
2
4
К раствору трет-бутилэтил((3aR,5R,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-5-(гидроксиметил)-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-2-ил)карбамата (0,21 г, 0,45 ммоль) в сухом дихлорметане (6 мл) при 0°С добавляют периодинан Десс-Мартина (0,28 г, 0,67 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при 0°С в течение 10 мин и затем при комнатной температуре в течение 1,5 час, когда исходный материал расходуется полностью. Реакционную смесь разбавляют смесью 1 М раствор NaSO:насыщ. раствор NaHCO, 1:1 (10 мл), и перемешивают в течение 10 мин. DCM слой отделяют, сушат над безводным NaSO и концентрируют, и получают сырой трет-бутилэтил((3aR,5S,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-5-формил-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-2-ил)карбамат (0,21 г сырого) в виде твердой пены. Продукт передают на следующую реакцию без дополнительной очистки.
3
2
4
3
1
Сырой трет-бутилэтил((3aR,5S,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-5-формил-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-2-ил)карбамат (0,21 г, 0,45 ммоль) растворяют в DCM (6 мл) и охлаждают до -78°С. При перемешивании при -78°С добавляют по каплям трифторид диэтиламиносеры (DAST) (0,25 мл, 1,8 ммоль). По окончании добавления охлаждающую баню убирают, и реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение ночи. Реакционную смесь разбавляют насыщ. раствором NaHCO (10 мл). DCM слой отделяют, сушат над безводным NaSO и концентрируют. Сырой остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле (EtOAc/гексан, 1:4), и получают трет-бутил((3aR,5S,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-5-(дифторметил)-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-2-ил)(этил)карбамат (0,14 г, 62%) в виде твердой пены. H ЯМР (500 МГц, CDC1) δ 6,14 (тд, J=56,1, 2,9 Гц, 1H), 4,98 (д, J=6,8 Гц, 1H), 4,23 (т, J=7,0 Гц, 1H), 4,07-4,01 (м, 2H), 3,98-3,88 (м, 2H), 3,43-3,33 (м, 1H), 3,28 (с, 3H), 3,27 (с, 3H), 1,51 (с, 9H), 1,33 (с, 3H), 1,29 (с, 3H), 1,16 (т, J=7,0, 3H).
2
3
C6,F
1
13
трет-Бутил((3aR,5S,5aS,7S,8S,9aR,9bR)-5-(дифторметил)-7,8-диметокси-7,8-диметил-5,5а,7,8,9а,9b-гексагидро-3аН-[1,4]диоксино[2',3',4,5]тиопирано[3,2-d]тиазол-2-ил)(этил)карбамат (0,14 г, 0,28 ммоль) растворяют при 0°С в смеси 90% ТФК/НО (10 мл), перемешивают при указанной температуре в течение 1 часа и в течение следующего 1 часа постепенно нагревают до комнатной температуры. Реакционную смесь упаривают досуха, и для нейтрализации реакционной смеси добавляют 0,5 М раствор NH в МеОН (5 мл). Реакционную смесь повторно концентрируют, сырой остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле (DCM/MeOH, 95:5, об./об.), и получают (3aR,5S,6S,7R,7aR)-5-(дифторметил)-2-(этиламино)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-6,7-диол (0,059 г, 75%) в виде белого твердого вещества. H ЯМР (400 МГц, MeOD) δ 6,32 (тд, J=56,0, 2,3 Гц, 1H), 5,32 (д, J=5,8 Гц, 1H), 4,06-4,02 (м, 1H), 3,78-3,69 (м, 2H), 4,22 (т, J=5,9 Гц, 1H), 4,01 (т, J=4,6 Гц, 1H), 3,76-3,70 (м, 2H), 3,39-3,28 (м, 3H), 1,20 (т, J=7,2 Гц, 3H), C ЯМР (100 МГц, MeOD) δ 165,74, 117,18 (т, J 240,0 Гц, C-6), 78,06, 76,94 (д, J=1,5 Гц), 71,81 (дд, J=5,3, 1,0 Гц), 55,65, 53,14, 41,10, 15,50. ES/МС: 285,06 [M+1].
Соединения примеров 6-39, указанных в таблице 1, синтезируют согласно процедурам, аналогичным схемам и примерам, описанным в данном описании.
Пример 40
Общие способы синтеза соединений, содержащих костяк (3aS,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-2-амин
Общие процедуры, показанные на схемах 1-3, отображают способы получения соединения формулы (Ia) или его фармацевтически приемлемой соли. На схеме 1 способ включает обработку тиомочевинного субстрата (такого как А) метилиодидом в подходящем растворителе для циклизации субстрата и получения соответствующего (3aS,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-2-амина.
Схема 1
На схеме 2 способ включает обработку мочевинного субстрата (такого как В) в условиях, выбранных из приведенных в таблице ниже, для того, чтобы получить соответствующий субстрат (такой как С), содержащий удаляемую группу Х. Последующая обработка кислотой Льюиса в соответствующем растворителе приводит к циклизации субстрата и получению соответствующего (3aS,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-2-амина.
Схема 2
Условия
Х
Условия
Х
HBr, HOAc
Br
Метансульфоновый ангидрид, py.DCM
OSO<sub>2</sub>Me
HF, MeNO<sub>2</sub>
F
Трифторметансульфоновый ангидрид, py.DCM
OSO<sub>2</sub>CF<sub>3</sub>
Оксалилхлорид, ДМФА, DCM
Cl
BF<sub>3</sub>OEt<sub>2</sub>, этантиол, DCM
SEt
MeOH, HCl
OMe
BF<sub>3</sub>OEt<sub>2</sub>, тиоуксусная кислота, CHCl<sub>3</sub>
SC(O)CH<sub>3</sub>
BF<sub>3</sub>OEt<sub>2</sub>, TMSCN, DCM
CN
DBU/DCM, трихлорацетонитрил
C(NH)CCl<sub>3</sub>
I<sub>2</sub>, Et<sub>3</sub>SiH, DCM
I
На схеме 3 способ включает, как указано, получение тиоалкоксизамещенного промежуточного соединения (такого как D), и затем замену тиоалкоксигруппы амино с образованием соответствующего (3aS,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]оксазол-2-амина.
Схема 3
Пример 41
Общие способы синтеза соединений, содержащих костяк (3aR,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-2-амин
Общие процедуры, показанные на схемах 4 - 6, отображают способы получения соединения формулы (Ib) или его фармацевтически приемлемой соли. На схеме 4 способ включает обработку тиомочевинного субстрата (такого как Е) HBr в подходящем растворителе для циклизации субстрата и получения соответствующего (3aR,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-2-амина.
Схема 4
На схеме 5 способ включает обработку тиомочевинного субстрата (такого как F) в условиях, выбранных из приведенных в таблице ниже, для того, чтобы получить соответствующий субстрат (такой как G), содержащий удаляемую группу Х. Последующая обработка кислотой Льюиса в соответствующем растворителе приводит к циклизации субстрата и получению соответствующего (3aR,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-2-амина.
Схема 5
Условия
Х
Условия
Х
HBr, HOAc
Br
Метансульфоновый ангидрид, py.DCM
OSO<sub>2</sub>Me
HF, MeNO<sub>2</sub>
F
Трифторметансульфоновый ангидрид, py.DCM
OSO<sub>2</sub>CF<sub>3</sub>
Оксалилхлорид, ДМФА, DCM
Cl
BF<sub>3</sub>OEt<sub>2</sub>, этантиол, DCM
SEt
MeOH, HCl
OMe
BF<sub>3</sub>OEt<sub>2</sub>, тиоуксусная кислота, CHCl<sub>3</sub>
SC(O)CH<sub>3</sub>
BF<sub>3</sub>OEt<sub>2</sub>, TMSCN, DCM
CN
DBU/DCM, трихлорацетонитрил
C(NH)CCl<sub>3</sub>
I<sub>2</sub>, Et<sub>3</sub>SiH, DCM
I
На схеме 6 способ включает, как указано, получение алкоксизамещенного промежуточного соединения (такого как Н), и затем замену алкоксигруппы амино с образованием соответствующего (3aR,7aR)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-тиопирано[3,2-d]тиазол-2-амина.
Схема 6
Биологическая активность
I
Анализ для определения величин K для ингибирования активности O-GlcNAc-азы
2
4
2
Экспериментальная процедура для кинетических анализов. Ферментативные реакции осуществляют в реакционной смеси, содержащей 50 мМ NaHPO, 100 мМ NaCl и 0,1% BSA (рН 7,0), с использованием в качестве субстрата 2 мМ дигидрата 4-метилумбеллиферил-N-ацетил-β-D-глюкозамина (Sigma M2133), растворенного в ddHO. Количество очищенного фермента человеческой O-GlcNAc-азы, используемое в реакции, составляет 0,7 нМ. Испытываемое соединение в изменяющихся концентрациях добавляют к ферменту перед инициацией реакции. Реакцию выполняют при комнатной температуре в 96-луночном планшете и инициируют, добавляя субстрат. Образование флуоресцентного продукта измеряют каждые 60 с в течение 45 мин с помощью планшет-ридера Tecan Infinite M200 с возбуждением при 355 нм и детектируемым испусканием при 460 нм с 4-метилумбеллифероном (Sigma М1381), используемым для построения стандартной кривой. Крутизну характеристики образования продукта определяют для каждой концентрации испытываемого соединения, и строят графики с использованием стандартных алгоритмов для подбора кривой для сигмоидальных кривых дозовой зависимости. Определяют величины для подбора по данным четырех-параметрической логистической кривой.
I
m
Величины K определяют с использованием уравнения Ченга-Прусоффа; K O-GlcNAc-азы для субстрата составляет 0,2 мМ.
I
Многие соединения по изобретению показывают величины K для ингибирования O-GlcNAc-азы в интервале 0,1 нМ - 50 мкМ.
I
Анализ для определения величин K для ингибирования активности β-гексозаминидазы
2
4
2
Экспериментальная процедура для кинетических анализов. Ферментативные реакции осуществляют в реакционной смеси, содержащей 50 мМ NaHPO, 100 мМ NaCl и 0,1% BSA (рН 7,0), с использованием в качестве субстрата 2 мМ дигидрата 4-метилумбеллиферил-N-ацетил-β-D-глюкозамина (Sigma M2133), растворенного в ddHO. Количество очищенного фермента человеческой β-гексозаминидазы, используемое в реакции, составляет 24 нМ. Испытываемое соединение в изменяющихся концентрациях добавляют к ферменту перед инициацией реакции. Реакцию выполняют при комнатной температуре в 96-луночном планшете и инициируют, добавляя субстрат. Образование флуоресцентного продукта измеряют каждые 60 секунд в течение 45 минут с помощью планшет-ридера Tecan Infinite M200 с возбуждением при 355 нм и детектируемым испусканием при 460 нм с 4-метилумбеллифероном (Sigma М1381), используемым для построения стандартной кривой. Крутизну характеристики образования продукта определяют для каждой концентрации испытываемого соединения, и строят графики с использованием стандартных алгоритмов для подбора кривой для сигмоидальных кривых дозовой зависимости. Определяют величины для подбора по данным четырех-параметрической логистической кривой.
I
Величины K определяют с использованием уравнения Ченга-Прусоффа.
I
При испытании в данном анализе многие соединения по изобретению показывают величины K для ингибирования β-гексозаминидазы в интервале от 10 нМ до свыше 100 мкМ.
Коэффициент селективности для ингибирования O-GlcNAc-азы по сравнению с β-гексозаминидазой определяют как
I
I
K (β-гексозаминидаза)/K (O-GlcNAc-аза).
Как правило, многие соединения, описанные в данном описании, показывают коэффициент селективности в интервале примерно 10-100000. Таким образом, многие соединения по изобретению показывают высокую селективность для ингибирования O-GlcNAc-азы по сравнению с β-гексозаминидазой.
Анализ для определения клеточной активности для соединений, которые ингибируют активность O-GlcNAc-азы
Ингибирование O-GlcNAc-азы, которая удаляет O-GlcNAc из клеточных белков, приводит к повышению уровня O-GlcNAc-илированного белка в клетках. Повышение O-GlcNAc-илированного белка можно измерить с помощью антител, таких как RL-2, которые связываются с O-GlcNAc-илированным белком. Количественно оценить взаимодействие O-GlcNAc-илированный белок:антитела RL-2 можно с помощью процедур твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA).
Можно использовать различные клеточные линии тканевых культур, экспрессирующие эндогенные уровни O-GlcNAc-азы; примеры включают крысиные клетки РС-12 и человеческие клетки U-87 или SK-N-SH. В таком анализе клетки РС-12 высевают в 96-луночные планшеты приблизительно по 10000 клеток на лунку. Испытываемые соединения растворяют в ДМСО до или 2 или 10 мМ исходного раствора и затем разбавляют ДМСО и водой в две стадии с использованием рабочего столика Tecan. Клетки обрабатывают разбавленными соединениями в течение 24 час (5,4 мкл в объем 200 мкл в 1 лунке) для достижения желательной конечной концентрации ингибитора, и измеряют реакцию, зависимую от концентрации соединения, типично, для десяти стадий 3-кратного разбавления, начиная с 10 мкМ, и используют для определения кривой дозовой зависимости. Для того, чтобы получить клеточный лизат, удаляют среду из клеток, обработанных соединением, клетки один раз промывают забуференным фосфатом физиологическим раствором (PBS) и затем лизируют в течение 5 минут при комнатной температуре в 50 мкл реагента фосфосейф (Novagen Inc., Mаdison, WI) с ингибиторами протеаз и PMSF. Клеточный лизат собирают и переносят в новый планшет, и затем или непосредственно наносят на планшеты для анализа или замораживают при -80°С до использования в процедуре ELISA. Если желательно, определяют общую концентрацию белка в образцах с использованием метода ВСА, используя 20 мкл образца.
2
2
Часть анализа ELISA выполняют в темном 96-луночном планшете Maxisorp, который сенсибилизуруют в течение ночи при 4°С 100 мкл/лунка клеточным лизатом (разведение 1:10 лизата с PBS, содержащим ингибиторы протеаз, ингибиторы фосфатаз и PMSF). На следующий день лунки промывают 3 раза 300 мкл/лунка буфера для промывки (забуференный трис физиологический раствор с 0,1% Твина 20). Лунки блокируют 100 мкл/лунка блокирующего буфера (забуференный трис физиологический раствор с 0,1% Твина 20 и 2,5% бычьего сывороточного альбумина). Затем каждую лунку промывают два раза 300 мкл/лунка буфера для промывки. Добавляют 100 мкл/лунка антител против O-GlcNAc-азы RL-2 (Abcam, Cambridge, MA), разведенных 1:1000 в блокирующем буфере. Планшет герметично закрывают и инкубируют при 37°С в течение 2 часов, осторожно встряхивая. Затем лунки промывают 3 раза 300 мкл/лунка буфера для промывки. Для того, чтобы детектировать количество связанного RL-2, добавляют 100 мкл/лунка вторичных козьих антимышиных антител, конъюгированных с пероксидазой из хрена (разведенных 1:3000 в блокирующем буфере). Планшет инкубируют 60 мин при 37°С, осторожно встряхивая. Затем каждую лунку промывают 3 раза 300 мкл/лунка буфера для промывки. Добавляют 100 мкл/лунка реагента для детекции Amplex Ultra RED (полученного добавлением 30 мкл 10 мМ исходного раствора Amplex Ultra RED к 10 мл PBS с 18 мкл 3% пероксида водорода НО). Реакционную смесь для детекции инкубируют в течение 15 минут при комнатной температуре и затем считывают при возбуждении при 530 нм и испускании при 590 нм.
Количество O-GlcNAc-илированного белка, определенное анализом ELISA для каждой концентрации испытываемого соединения, откладывают на графике с использованием стандартных алгоритмов подбора кривой для симоидальных кривых дозовой зависимости. Определяют величины для подбора по данным четырехпараметрической логистической кривой, причем точка перегиба кривой является показателем силы испытываемого соединения.
арр
Анализ для определения кажущейся проникающей способности (Р)
арр
Оценивают двунаправленный перенос в клетках LLC-PK1 для того, чтобы определить кажущуюся проникающую способность (Р). Клетки LLC-PK1 могут образовывать плотный монослой и поэтому могут использоваться для оценки векторного переноса из базолатерального компартмента в апикальный (В→А) и из апикального в базолатеральный (А→В).
арр
3
Для того, чтобы определить Р, клетки LLC-PK1 культивируют в 96-транслуночных культуральных планшетах (Millipore). Растворы, содержащие испытываемые соединения (1 мкМ), получают в сбалансированном солевом растворе Хенкса с 10 мМ HEPES. Раствор субстрата (150 мкл) добавляют или в апикальный (А) или в базолатеральный (В) компартмент культурального планшета, и в компартмент, противоположный компартменту, содержащему соединение, добавляют буфер (150 мкл). В t=3 часа извлекают 50-мкл образцы с обеих сторон монослоев с некой дозой испытываемого соединения и помещают в 96-луночные планшеты, добавляют к образцам сцинтиллянт (200 мкл) или внутренний стандарт (100 мкл лабетолола, 1 мкМ), и определяют концентрации, считая вспышки в жидкости сцинтилляционным счетчиком MicroBeta Wallac Trilux (Perkin Elmer Life Sciences, Boston, MA), или ЖХМС/МС (тройной квадрупольный масс-спектрометр Applied Biosystems SCIEX API 5000). В качестве положительного контроля используют [H]-верапамил (1 мкМ). Эксперимент выполняют, повторяя трехкратно.
арр
Кажущуюся проникающую способность Р для образцов, отобранных в t = 3 часа, вычисляют по следующей формуле:
2
-6
арр
арр
арр
арр
где объем рецепторной камеры составляет 0,15 мл; площадь мембраны составляет 0,11 см; начальная концентрация представляет собой суммарную концентрацию, измеренную в донорском компартменте плюс концентрация, измеренная в компартменте-приемнике при t=3 часа; Δ в концентрации представляет собой концентрацию в рецепторной камере при t=3 часа; и Δ во времени представляет собой время инкубации (3×60×60=10800 с). Р выражают в виде 10 см/с. Р (клетки LLC-PK1) являются средними Р для переноса из А в В и Р для переноса из В в А при t=3 часа:
Характерные результаты анализов на связывание, клеточных анализов и анализов проникающей способности, описанных выше, приводятся в таблице ниже. Некоторые соединения по изобретению показывают превосходную силу или проникающую способность в одном или нескольких таких анализах. Для сравнения в таблице первыми приводятся результаты для (3aR,5R,6S,7R,7aR)-2-(этиламино)-5-(гидроксиметил)-5,6,7,7а-тетрагидро-3аН-пирано[3,2-d]тиазол-6,7-диола, раскрытого в WO 2008/025170.
Таблица 2
Пр.
Структура
Клеточный ELISA, ЕС<sub>50</sub> (нМ)
Флуоресцентный hOGA, Ki [нМ]
Р<sub>арр</sub>, клетки LLC-PK1 (10<sup>-6</sup> см/с)
N/A
<img file="00000075.jpg" he="16" wi="39" img-content="undefined" img-format="jpg" />
13
0,4
<10
1
<img file="00000076.jpg" he="16" wi="38" img-content="undefined" img-format="jpg" />
но
3
но
2
<img file="00000077.jpg" he="16" wi="38" img-content="undefined" img-format="jpg" />
139
3
37
3
<img file="00000078.jpg" he="16" wi="40" img-content="undefined" img-format="jpg" />
29
14
но
4
<img file="00000079.jpg" he="16" wi="35" img-content="undefined" img-format="jpg" />
3
0,11
но
5
<img file="00000080.jpg" he="20" wi="37" img-content="undefined" img-format="jpg" />
349
22
но
Настоящее изобретение описано с обращением к одному или нескольким воплощениям. Однако для специалистов в данной области техники будет очевидно, что можно осуществить ряд изменений и модификаций без отхода от объема изобретения, определенного в формуле изобретения.
ССЫЛКИ
1. C.R. Torres, G.W. Hart, J Biol Chem 1984, 259, 3308-17.
2. R.S. Haltiwanger, G.D. Holt, and G.W. Hart, J Biol Chem 1990, 265, 2563-8.
3. L.K. Kreppel, M.A. Blomberg, and G.W. Hart, J Biol Chem 1997, 272, 9308-15.
4. W.A. Lubas, et al., J Biol Chem 1997, 272. 9316-24.
5. W.A. Lubas, J.A. Hanover, J Biol Chem 2000, 275, 10983-8.
6. D.L. Dong, G.W. Hart, J Biol Chem 1994, 269, 19321-30.
7. Y. Gao, et al, J Biol Chem 2001, 276, 9838-45.
8. E.V.Roquemore, eX a ., Biochemistry 1996, 35, 3578-86.
9. S.P. Jackson, R. Tjian, Cell 1988, 55, 125-33.
10. W.G. Kelly, M.E. Dahmus, and G.W. Hart. J Biol Chem 1993. 268, 10416-24.
11. M.D. Roos, et al., Mol Cell Biol 1997, 17. 6472-80.
12. N. Lamarre-Vincent, L.C. Hsieh-Wilson, J Am Chem Soc 2003, 125, 6612-3.
13. F. Zhang, et al, Cell 2003, 115, 715-25.
14. K. Vosseller, et al, Proc Natl Acad Sci USA 2002, 99, 5313-8.
15. W.A. Lubas, et al, Biochemistry 1995, 34, 1686-94.
16. L. S. Griffith, B. Schmitz, Biochem Biophys Res Commun 1995, 213, 424-31.
17. R.N. Cole, G.W. Hart. J Neurochem 1999. 73, 418-28.
18. I. Braidman, et al., Biochem J 1974, 143, 295-301.
19. R. Ueno, C.S. Yuan, Biochim Biophys Acta 1991, 1074, 79-84.
20. C. Toleman, et al, J Biol Chem 2004, 279, 53665-73.
21. F. Liu, et al, Proc Natl Acad Sci USA 2004, 101, 10804-9.
22. T.Y. Chou, G.W. Hart, Adv Exp Med Biol 2001, 491, 413-8.
23. M. Goedert, et al, Neuron 1992, 8, 159-68.
24. M. Goedert, et al., Neuron 1989, 3, 519-26.
25. E. Kopke, et al., JBiol Chem 1993, 268, 24374-84.
26. H. Ksiezak-Reding, W.K. Liu, and S.H. Yen, Brain Res 1992, 597, 209-19.
27. P.V. Arriagada, et al., Neurology 1992, 42, 631-9.
28. K.P. Riley, D.A. Snowdon, and W.R. Markesbery, Ann Neurol 2002, 51, 567-77.
29. I. Alafuzoff, et al, Acta Neuropathol (Berl) 1987, 74, 209-25.
30. C.X. Gong, et al., J Neural Transm 2005. 112, 813-38.
31. K. Iqbal, et al, J Neural Transm Suppl 2002. 309-19.
32. K. Iqbal, et al., J Mol Neurosci 2003, 26, 425-9.
33. W. Noble, et al, Proc Natl Acad Sci USA 2005, 102, 6990-5.
34. S. Le Corre, et al, Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103, 9673-8.
35. S.J. Liu, et al, J Biol Chem 2004, 279, 50078-88.
36. G. Li, H. Yin, and J. Kuret, J Biol Chem 2004, 279, 15938-45.
37. T.Y. Chou, G.W. Hart, and C.V. Dang, J Biol Chem 1995, 270, 18961-5.
38. X. Cheng, G.W. Hart. J Biol Chem 2001. 276. 10570-5.
39. X. Cheng, et al., Biochemistry 2000, 39, 1 1609-20.
40. L. S. Griffith, B. Schmitz, Eur J Biochem 1999, 262, 824-31.
41. K. Kamemura, G.W. Hart, Prog Nucleic Acid Res Mol Biol 2003, 73, 107-36.
42. L. Wells, et al, J Biol Chem 2004, 279, 38466-70.
43. L. Bertram, et al, Science 2000, 290, 2302-3.
44. S. Hoyer, et al, Journal of Neural Transmission 1998, 105, 423-438.
45. C.X. Gong, et al., Journal of Alzheimer s Disease 2006, 9, 1-12.
46. W.J. Jagust, et al, Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism 1991, 11, 323-330.
47. S. Hoyer, Experimental Gerontology 2000, 35, 1363-1372.
48. S. Hoyer, in Frontiers in Clinical Neuroscience: Neurodegeneration and Neuroprotection. Vol. 541, 2004, 135-152.
49. R.N. Kalaria, S.I. Harik, Journal of Neurochemistry 1989, 53, 1083-1088.
50. I. A. Simpson, et al., Annals of Neurology 1994, 35, 546-551.
51. S.M. de la Monte, J.R. Wands, Journal of Alzheimers Disease 2005, 7, 45-61.
52. X.W. Zhu, G. Perry, and M.A. Smith, Journal of Alzheimers Disease 2005, 7, 81-84.
53. J.C. de la Torre, Neurological Research 2004, 26, 517-524.
54. S. Marshall, W.T. Garvey, and R.R. Traxinger, Faseb J 1991, 5, 3031-6.
55. S.P. Iyer, Y. Akimoto, and G.W. Hart, J Biol Chem 2003, 278, 5399-409.
56. K. Brickley. et al, J Biol Chem 2005, 280. 14723-32.
57. S. Knapp, C.H. Yang, and T. Haimowitz. Tetrahedron Letters 2002. 43. 7101-7104.
58. S.P. Iyer, G.W. Hart. J Biol Chem 2003, 278. 24608-16.
59. M. Jinek, et al., Nat Struct Mol Biol 2004, 11, 1001-7.
60. K. Kamemura, et al., J Biol Chem 2002, 277, 19229-35.
61. Y. Deng, et al., FASEB J 2007, fj.07-8309com.
62. L.F. Lau, et al., Curr Top Med Chem 2002, 2, 395-415.
63. M.P. Mazanetz, P.M. Fischer, Nature Reviews Drug Discovery 2007, 6, 464-479.
64. S.A. Yuzwa, et al, Nat Chem Biol 2008, 4, 483-490.
65. P. Bounelis? et al, Shock 2004, 21 170 Suppl. 2, 58-58.
66. N. Fulop, et al., Circulation Research 2005. 97, E28-E28.
67. J. Liu, R.B. Marchase, and J.C. Chatham. Faseb Journal 2006, 20, A317-A317.
68. R. Marchase, et al., PCT Int. Appl. WO 2006016904 2006.
69. N. Fulop, et al., Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2004, 37, 286-287.
70. N. Fulop, et al., Faseb Journal 2005, 19, A689-A690.
71. J. Liu, R.B. Marchase, and J.C. Chatham, Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2007, 42, 177-185.
72. L.G Not, et al, Faseb Journal 2006, 20, A1471-A1471.
73. S.L. Yang, et al, Shock 2006, 25, 600-607.
74. L.Y. Zou, et al., Faseb Journal 2005, 19. A1224-A1224.
75. R.B. Marchase. et al, Circulation 2004, 110, 1099-1099.
76. J. Liu, et al., Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2006, 40. 303-312.
77. J. Liu, J.C. Chatham, and R.B. Marchase, Faseb Journal 2005, 19, A691-A691.
78. T. Nagy, et al., American Journal of Physiology-Cell Physiology 2006, 290, C57-C65.
79. N. Fulop, RB. Marchase, and J.C. Chatham, Cardiovascular Research 2007, 73, 288-297.
80. T. Lefebvre, et al, Expert Review of Proteomics 2005, 2, 265-275.
81. B. Henrissat, A. Bairoch, Biochem J 1993, 293 (Pt 3), 781-8.
82. B. Henrissat, A. Bairoch, Biochem J 1996, 316 (Pt 2), 695-6.
83. L. Wells, K. Vosseller, and G.W. Hart, Science 2001, 291, 2376-8.
84. J. A. Hanover. FASEB J 2001, 15, 1865-76.
85. D A. McClain. et al., Proc Natl Acad Sci USA 2002, 99, 10695-9.
86. P.J. Yao, P.D. Coleman, JNeurosci 1998, 18, 2399-411.
87. W.H. Yang, et al., Nature Cell Biology 2006, 8, 1074-U53.
88. B. Triggs-Raine, D.J. Mahuran, and R. A. Gravel, Adv Genet 2001, 44, 199-224.
89. D. Zhou, et al., Science 2004, 1786-89.
90. G. Legler, et al, Biochim Biophys Acta 1991, 1080, 89-95.
91. M. Horsch, et al, Eur J Biochem 1991, 197, 815-8.
92. J. Liu, et al., Chem Biol 2001. 8. 701-11.
93. S. Knapp. et al, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6804-6805.
94. V.H. Lillelund, et al., Chem Rev 2002, 102, 515-53.
95. R.J. Konrad, et al, Biochem J 2001, 356, 31-41.
96. K. Liu, et al, J Neurochem 2004, 89, 1044-55.
97. G. Parker, et al, J Biol Chem 2004, 279, 20636-42.
98. E.B. Arias, J. Kim, and G.D. Cartee, Diabetes 2004, 53, 921-30.
99. A. Junod, et al, Proc Soc Exp Biol Med 1967, 126. 201-5.
100. R.A. Bennett, A.E. Pegg, Cancer Res 1981, 41, 2786-90.
101. K.D. Kroncke. et al, Biol Chem Hoppe Seyler 1995. 376. 179-85.
102. H. Yamamoto, Y. Uchigata, and H. Okamoto, Nature 1981, 294, 284-6.
103. K. Yamada, et al., Diabetes 1982, 31, 749-53.
104. V. Burkart, et al, Nat Med 1999, 5, 314-9.
105. M.D. Roos, et al, Proc Assoc Am Physicians 1998, 110, 422-32.
106. Y. Gao. G.J. Parker, and G.W. Hart, Arch Biochem Biophys 2000, 383, 296-302.
107. R. Okuyama, M. Yachi, Biochem Biophys Res Commun 2001, 287, 366-71.
108. N.E. Zachara, et al, J Biol Chem 2004, 279, 30133-42.
109. J. A. Hanover, et al., Arch Biochem Biophys 1999, 362, 38-45.
110. K. Liu, et al., Mol Cell Etuiocrinol 2002, 194, 135-46.
111. M.S. Macauley, et al, J Biol Chem 2005, 280, 25313-22.
112. B.L. Mark, et al, J Biol Chem 2001, 276, 10330-7.
113. R.S. Haltiwanger, K. Grove, and G.A. Philipsberg, J Biol Chem 1998, 273, 3611-7.
114. D.J. Miller, X. Gong, and B.D. Shur, Development 1993, 118, 1279-89.
115. L.Y. Zou. et al, Shock 2007, 27. 402-408.
116. J.B. Huang. A.J. Clark, and H.R. Petty, Cellular Immunology 2007, 245, 1-6.
117. N.E. Zachara, et al., Abstract 418 in Joint Meeting of the Society for Glycobiology and the Japanese Society of Carbohydrate Research. Honolulu, Hawaii, 2004.
118. L.Y. Zou, et al, Faseb Journal 2006, 20, A1471-A1471.
119. V. Champattanachai, R.B. Marchase, and J.C. Chatham, American Journal of Physiology-Cell Physiology 2007, 292, C178-C187.
120. V. Champattanachai, RB. Marchase, and J.C. Chatham, American Journal of Physiologyi-Cell Physiology 2008. 294, C1509-C1520.
121. I. Khlistunova, et al., Current Alzheimer Research 2007, 4, 544-546.
122. P. Friedhoff, et al., Biochemistry 1998, 37, 10223-10230.
123. M. Pickhardt, et al, Journal of Biological Chemistry 2005, 280, 3628-3635.