СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ
COMPOUNDS FOR TREATMENT OF METABOLIC DISORDERS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящее изобретение заявляет приоритет заявки U.S. Provisional Patent Application No. 60/734,803, поданной 9 ноября 2005 г., содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сахарный диабет является серьезной причиной заболеваемости и смертности. Хронически повышенный уровень глюкозы в крови приводит к изнуряющим осложнениям: нефропатии, обычно вызывающей необходимость диализа или трансплантации почки; периферийной невропатии; ретинопатии, приводящей к слепоте; изъязвлению ног и стоп, приводящему к ампутации; жировой инфильтрации печени, иногда развивающейся в цирроз; и восприимчивости к болезни коронарных артерий и инфаркту миокарда.
Существует два основных типа диабета. Тип I, или инсулинозависимый сахарный диабет (IDDM), возникает из-за аутоиммунной деструкции производящих инсулин бета-клеток в панкреатических островках. Данное заболевание появляется обычно в детстве или в юности. Лечение в основном состоит из многократных ежедневных инъекций инсулина, совместно с частыми измерениями уровня глюкозы в крови для регулирования доз инсулина, так как избыточный инсулин может вызвать гипогликемию и последующую недостаточность мозговой и других функций.
Тип II, или инсулиннезависимый сахарный диабет (NIDDM), обычно развивается в зрелом возрасте. NIDDM связан с резистентностью тканей, использующих глюкозу, таких как жировая ткань, мышцы, и печени, к действию инсулина. Сначала панкреатические островковые бета-клетки компенсируют путем выделения избыточного инсулина. Последующий отказ островков приводит к декомпенсации и хронической гипергликемии. С другой стороны, умеренная островковая недостаточность может предшествовать или совпадать с периферийной резистентностью к инсулину. Существует несколько классов лекарственных средств, которые пригодны для лечения NIDDM: 1) релизеры инсулина, которые непосредственно стимулируют выделение инсулина, внося риск гипогликемии; 2) прандиальные релизеры инсулина, которые делают возможным глюкозоиндуцированную секрецию инсулина и которые необходимо принимать перед каждым приемом пищи; 3) бигуаниды, включая метформин, которые снижают печеночный глюконеогенез (который парадоксально повышен при диабете); 4) инсулин-сенситайзеры, например, тиазолидиндионовые производные розиглитазон и пиоглитазон, которые улучшают периферийную восприимчивость к инсулину, но которые вызывают побочные эффекты, такие как набор веса, водянка и иногда печеночная токсичность; 5) инъекции инсулина, которые часто необходимы на поздних стадиях NIDDM, когда островки отказывают при хронической гиперстимуляции.
Резистентность к инсулину может также возникать без явной гипергликемии и обычно связана с атеросклерозом, ожирением, гиперлипидемией и гипертонической болезнью. Данная группа нарушений составляет “метаболический синдром” или “синдром резистентности к инсулину”. Резистентность к инсулину также связана с жировой инфильтрацией печени, которая может развиться в хроническое воспаление (NASH; “неалкогольный стеатогепатит”), фиброз и цирроз. В совокупности, синдромы резистентности к инсулину, включающие диабет, но не ограниченные только им, лежат в основе многих серьезных причин заболеваемости и смерти людей в возрасте старше 40 лет.
Несмотря на существование таких лекарств, диабет остается важной и растущей проблемой общественного здоровья. Осложнения на поздних стадиях диабета потребляют большую часть ресурсов национального здравоохранения. Существует потребность в новых перорально активных терапевтических средствах, которые эффективно воздействуют на основные нарушения резистентности к инсулину и недостаточность островков с меньшими или более легкими побочными эффектами, чем существующие лекарства.
В настоящее время не существует безопасных и эффективных способов лечения жировой инфильтрации печени. Поэтому подобное лечение было бы ценно для лечения данного состояния.
WO 02/100341 (Wellstat Therapeutics Corp.) и WO 04/073611 (Wellstat Therapeutics Corp.) описывают некоторые соединения, замещенные двумя водородами в крайнем положении кислоты, например 4-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)бутановую кислоту и 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилуксусную кислоту. WO 04/091486 (Wellstat Therapeutics Corp.) описывает некоторые соединения, замещенные гидроксигруппой в крайнем положении кислоты, например 4-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-4-гидроксибутановую кислоту. Вышеупомянутые публикации не описывают каких-либо соединений в рамках приведенной ниже формулы I, в которой крайнее положение кислоты замещено алкилом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет биологически активное средство, как описано ниже. Данное изобретение описывает применение описанного ниже биологически активного средства в производстве лекарства для лечения синдрома резистентности к инсулину, диабета, кахексии, гиперлипидемии, жировой инфильтрации печени, ожирения, атеросклероза или артериосклероза. Данное изобретение описывает способы лечения млекопитающего с синдромом резистентности к инсулину, диабетом, кахексией, гиперлипидемией, жировой инфильтрацией печени, ожирением, атеросклерозом или артериосклерозом, включающие введение млекопитающему эффективного количества описанного ниже биологически активного средства. Данное изобретение описывает фармацевтическую композицию, содержащую описанное ниже биологически активное средство и фармацевтически приемлемый носитель.
Биологически активное средство в соответствии с настоящим изобретением представляет собой соединение формулы I:
2
3
4
5
1
1
в которой n равно 1 или 2; один из m и x равен 0, а другой равен 0, 1, 2, 3 или 4; q равно 0 или 1; t равно 0 или 1; R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3; R представляет собой водород, галоген, алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, или алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3; один из R и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, а другой представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3; A представляет собой фенил, незамещенный или замещенный 1 или 2 группами, выбранными из галогена, алкила с числом атомов углерода от 1 до 2, перфторметила, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 2 и перфторметокси; или циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 6, где циклоалкил не замещен или один или два атомов углерода в цикле независимо монозамещены метилом или этилом; или 5- или 6-членный гетероароматический цикл с 1 или 2 гетероатомами в цикле, выбранными из N, S и O, и гетероароматический цикл ковалентно связан с оставшейся частью соединения формулы I через атом углерода данного цикла; и R представляет собой водород или алкил с 1 или 2 атомами углерода. Альтернативно, когда R представляет собой водород, биологически активное средство может представлять собой фармацевтически пригодную соль соединения формулы I.
Описанные выше биологически активные средства демонстрируют активность в одном или более тестах на биологическую активность, описанных ниже, которые представляют собой признанные экспериментальные модели диабета и синдрома резистентности к инсулину человека на животном. Таким образом, такие средства могут быть пригодны в лечении диабета и синдрома резистентности к инсулину. Все протестированные иллюстративные соединения продемонстрировали активность по меньшей мере в одном из проведенных тестов на биологическую активность.
На чертеже показана кривая доза-эффект для соединения CW в тесте на трансактивацию PPARα у человека.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
При использовании в данном описании термин “алкил” означает алкильную группу с линейной или разветвленной цепью. Алкильная группа, идентифицированная как содержащая определенное количество атомов углерода, означает любую алкильную группу с указанным количеством атомов углерода. Например, алкил с тремя атомами углерода может представлять собой пропил или изопропил; и алкил с четырьмя атомами углерода может представлять собой н-бутил, 1-метилпропил, 2-метилпропил или трет-бутил.
При использовании в данном описании термин “галоген” относится к одному или более фтору, хлору, брому и йоду.
При использовании в данном описании термин “перфтор”, как в перфторметиле или перфторметокси, означает, что рассматриваемая группа содержит атомы фтора вместо всех атомов водорода.
3
При использовании в данном описании “Ac” относится к группе CHC(O)-.
Некоторые химические соединения обозначаются в данном описании их химическим наименованием или двубуквенным кодом, указанным ниже. Соединения CW, CX и DP включены в рамках формулы I, приведенной выше.
CW 2-(3-(2,6-Диметилбензилокси)фенил)-2-(R,S)метилуксусная кислота
CX 2-(3-(2,6-Диметилбензилокси)фенил)-2-(R,S)этилуксусная кислота
DP 3-(3-(2,6-Диметилбензилокси)фенил)-2-(R,S)метилпропановая кислота.
При использовании в данном описании промежуточный термин “содержащий” является неограниченным. Пункт формулы изобретения, использующий данный термин, может включать элементы в дополнение к описанным в таком пункте формулы изобретения элементам.
СОЕДИНЕНИЯ ПО НАСТОЯЩЕМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ
Звездочка в изображенной выше формуле I обозначает хиральный центр. Данное изобретение описывает рацемат, (R)-энантиомер и (S)-энантиомер соединения формулы I, каждый из которых является активным. Смеси данных энантиомеров могут быть разделены с использованием ВЭЖХ, например, как описано в Chirality 11: 420-425 (1999).
В варианте осуществления средства, применения, способа или фармацевтической композиции, описанных выше в разделе Сущность изобретения, x равен 0 и m равно 0, 1, 2, 3 или 4. В более конкретном варианте осуществления m равно 0, 2 или 4. В другом варианте осуществления m равно 0 и x равен 0, 1, 2, 3 или 4. В более конкретном варианте осуществления x равен 0, 2 или 4.
3
В варианте осуществления средства, применения, способа или фармацевтической композиции, описанных выше в разделе Сущность изобретения, n равно 1; q равно 0; t равно 0; R представляет собой водород; и A представляет собой фенил, незамещенный или замещенный 1 или 2 группами, выбранными из галогена, алкила с 1 или 2 атомами углерода, перфторметила, алкокси с 1 или 2 атомами углерода и перфторметокси. В более конкретном варианте осуществления A представляет 2,6-диметилфенил. Примеры таких соединений включают соединения CW, CX и DP.
В предпочтительном варианте осуществления биологически активного средства по данному изобретению, данное средство находится по существу в чистом виде (по меньшей мере 98%).
РЕАКЦИОННЫЕ СХЕМЫ
Биологически активные средства по настоящему изобретению можно получить в соответствии со следующими реакционными схемами.
2
3
4
5
1
Соединение формулы I, где m равно 0, x равен 0 или 1, q равно 0 или 1, t равно 0 или 1 и n равно 1 или 2, R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, R представляет собой водород, галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, один из R и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, а другой представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3. R представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, т.е. соединения формулы:
где A такой же, как описано выше, можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 1.
2
3
4
5
1
7
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 1, A, t, n, m, q, x, R, R, R и R такие же, как описано выше. R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2. R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 3 и Y представляет собой галогенид.
4
5
4
5
Соединение формулы II алкилируют соединением формулы III по реакции стадии (a) с получением соединения формулы IV. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как тетрагидрофуран, тетрагидрофуран/1,3-диметил-3,4,5,6-тетрагидро-2 (1H)-пиримидинон, тетрагидрофуран/гексаметилфосфорамид и т.п. В общем, реакцию проводят в присутствии от 2 до 3 молярных эквивалентов основания с получением соединения формулы IV, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3 и R представляет собой водород, или от 4 до 6 молярных эквивалентов основания с получением соединения формулы IV, где R и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3. Традиционным основанием для данной цели может быть гидрид натрия, гидрид калия, бис(триметилсилил)амид калия, бис(триметилсилил)амид лития, диизопропиламид лития и т.п. При осуществлении данной реакции обычно предпочитают использовать соли щелочных металлов гексаметилдисилана. Реакцию проводят при температурах от -78°C до 25°C. Обычно для реакции требуется от 6 до 72 час. Для очистки продукта можно применять традиционные методы, такие как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
1
1
1
Соединение формулы IV представляет собой соединение формулы I, где R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2. Соединение формулы IV может быть преобразовано в свободную кислоту, т.е. соединение формулы I, где R представляет собой H, посредством гидролиза сложного эфира. Любой традиционный способ гидролиза сложного эфира даст соединение формулы I, где R представляет собой H.
Если A представляет собой фенил, замещенный 1 или 2 гидроксильными группами, обычно предпочитают защитить гидроксильную группу соединения формулы II. Подходящая защитная группа может быть описана в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Защитную группу можно снять с использованием подходящих реагентов для снятия защитной группы, таких как описанные в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
2
3
4
5
1
Соединение формулы I, где m равно числу от 1 до 4, x равен 0, q равно 0 или 1, t равно 0 или 1 и n равно 1 или 2, R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, R представляет собой водород, галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, один из R и R представляют собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, а другой представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3. R представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, т.е. соединения формулы:
где A такой же, как описано выше, можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 2.
2
3
4
5
1
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 2, A, t, n, m, q, x, R, R, R и R такие же, как описано выше. R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2. Y представляет собой галогенид.
Соединение формулы IV можно восстановить до соединения формулы V по реакции стадии (b). Реакцию проводят с применением традиционного восстановителя, например, гидрида щелочного металла, такого как алюмогидрид лития. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как тетрагидрофуран. Для проведения реакции стадии (b) можно использовать любые из условий, традиционных для данной реакции восстановления.
Соединение формулы V можно превратить в соединение формулы VI заменой гидроксильной группы галогенной группой, при этом галоген предпочтительно является бромом или хлором. Подходящие галогенирующие реагенты включают, но не ограничены только ими, оксалил хлорид, тионил хлорид, бром, трибромид фосфора, тетрабромид углерода и т.п. Для проведения реакции стадии (c) можно использовать любые условия, традиционные для данных реакций галогенирования.
Соединение формулы VI можно превратить в соединение формулы VII посредством взаимодействия соединения VI с цианидом щелочного металла, например, цианидом меди, натрия или калия. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как N,N-диметилформамид, этанол, диметилсульфоксид и т.п. Для проведения реакции стадии (d) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых для получения нитрила.
Соединение формулы VII можно превратить в соединение формулы VIII по реакции стадии (e) с помощью кислотного или щелочного гидролиза. При осуществлении данной реакции обычно предпочитают использовать основный гидролиз, например, водным гидроксидом натрия. Для проведения реакции стадии (e) можно использовать любые из условий, традиционно используемых в гидролизе нитрила. Для очистки продукта можно применять традиционные методы, такие как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
1
Соединение формулы VIII представляет собой соединение формулы I, где m равно 1 и R представляет собой H.
1
2
4
Соединение формулы VIII можно превратить в соединение формулы I, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, посредством этерификации соединения формулы VIII метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить или с использованием катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с использованием дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения данной реакции можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в данных реакциях этерификации.
Соединение формулы VI можно вводить в реакцию с диэтилмалонатом при использовании подходящего основания, например, гидрида натрия, для получения соединения формулы IX. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как диметилформамид, тетрагидрофуран и т.п. Для проведения реакции стадии (f) можно использовать любые из условий, традиционно используемых в таких реакциях алкилирования.
Соединение формулы IX можно гидролизовать и декарбоксилировать при использовании гидроксида натрия в подходящем растворителе, таком как этанол-вода, для получения соединения формулы X. Для проведения реакции стадии (g) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в таких реакциях. Для очистки продукта можно применять традиционные методы, такие как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
1
Соединение формулы X представляет собой соединение формулы I, где m равно 2 и R представляет собой H.
1
2
4
Соединение формулы X можно превратить в соединение формулы I, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, посредством этерификации соединения формулы X метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить или с использованием катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с использованием дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения данной реакции можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в данных реакциях этерификации.
Соединение формулы X можно восстановить до соединения формулы XI по реакции стадии (h). Данную реакцию можно проводить таким же способом, как описано в данном описании ранее для реакции стадии (b).
Соединение формулы XI можно превратить в соединение формулы XII по реакции стадии (i) таким же способом, как описано в данном описании ранее при описании реакции стадии (c).
Соединение формулы XII можно превратить в соединение формулы XIII по реакции стадии (j) таким же способом, как описано в данном описании ранее при описании реакции стадии (d).
Соединение формулы XIII можно превратить в соединение формулы XIV по реакции стадии (k) таким же способом, как описано в данном описании ранее при описании реакции стадии (e). Для очистки продукта можно применять традиционные методы, такие как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
1
Соединение формулы XIV представляет собой соединение формулы I, где m равно 3 и R представляет собой H.
1
2
4
Соединение формулы XIV можно превратить в соединение формулы I, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, посредством этерификации соединения формулы XIV метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить или с использованием катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с использованием дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения данной реакции можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в данных реакциях этерификации.
Соединение формулы XII можно превратить в соединение формулы XV по реакции стадии (l) таким же способом, как описано в данном описании ранее при описании реакции стадии (f).
Соединение формулы XV можно превратить в соединение формулы XVI по реакции стадии (m) таким же способом, как описано в данном описании ранее при описании реакции стадии (g). Для очистки продукта можно применять традиционные методы, такие как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
1
Соединение формулы XVI представляет собой соединение формулы I, где m равно 4 и R представляет собой H.
1
2
4
Соединение формулы XVI можно превратить в соединение формулы I, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, посредством этерификации соединения формулы XVI метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить или с использованием катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с использованием дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения данной реакции можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в данных реакциях этерификации.
Если A представляет собой фенил, замещенный 1 или 2 гидроксильными группами, обычно предпочитают защитить гидроксильную группу соединения формулы IV. Подходящая защитная группа может быть описана в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Защитную группу можно снять с использованием подходящих реагентов для снятия защитной группы, таких как описанные в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
2
3
4
5
1
Соединение формулы I, где x равен числу от 2 до 4, m равно 0, q равно 0 или 1, t равно 0 или 1, и n равно 1 или 2, R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, R представляет собой водород, галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, один из R и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, а другой представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3. R представляет собой водород или алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, т.е. соединения формулы:
где A такой же, как описано выше, можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 3.
2
3
4
5
1
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 3, A, t, n, m, q, x, R, R, R и R такие же, как описано выше. Y представляет собой галогенид или уходящую группу, p равно числу от 2 до 4, s равно числу от 1 до 3, u равно числу от 1 до 3 и Y представляет собой галогенид. R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2.
Соединение формулы XVII превращают в соединение формулы XIX по реакции стадии (n) конденсацией по Мицунобу XVII с XVIII с использованием трифенилфосфина и диэтилазодикарбоксилата или диизопропилазодикарбоксилата. Реакцию проводят в подходящем растворителе, например, тетрагидрофуране. Для проведения реакции стадии (n) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в реакциях Мицунобу.
Соединение формулы XIX можно также получить этерификацией или алкилированием соединения формулы XVII соединением формулы XX или соединением формулы XXI по реакции стадии (o) с использованием подходящего основания, такого как карбонат калия, гидрид натрия, триэтиламин, пиридин и т.п. В соединении формулы XXI, Y включают, но не ограничены только ими, мезилокси, тозилокси, хлор, бром, йод и т.п. Для проведения реакции стадии (o) можно использовать любые традиционные условия алкилирования гидроксильной группы галогенидом или уходящей группой. Реакция стадии (o) предпочтительна по сравнению со стадией (n), если соединение формулы XXI легкодоступно.
Соединение формулы XIX превращают в соединение формулы XXIII по реакции стадии (p) с использованием реакции Виттига путем обработки соединения формулы XIX соединением формулы XXII. Для проведения реакции стадии (p) можно использовать любой традиционный способ взаимодействия альдегида с триарилфосфин гидрогалогенидом. Для проведения реакции стадии (p) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых для реакции Виттига. Продукт можно выделить и очистить такими способами, как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
Соединение формулы XXIII превращают в соединение формулы XXIV по реакции стадии (q) путем гидрирования. Реакцию проводят с использованием хлортрис(трифенилфосфин)родия (катализатор Уилкинсона). Реакцию проводят в подходящем растворителе, например, абсолютном этаноле и тому подобных. Для проведения реакции стадии (q) можно применять любые из условий, традиционных для данных реакций. Продукт можно выделить и очистить такими способами, как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
4
5
4
5
Соединение формулы XXIV алкилируют соединением формулы III по реакции стадии (r) с получением соединения формулы XXV. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как тетрагидрофуран, тетрагидрофуран/1,3-диметил-3,4,5,6-тетрагидро-2 (1H)-пиримидинон, тетрагидрофуран/гексаметилфосфорамид и т.п. В общем, реакцию проводят в присутствии от 2 до 3 молярных эквивалентов основания с получением соединения формулы XXV, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3 и R представляет собой водород, или от 4 до 6 молярных эквивалентов основания с получением соединения формулы XXV, где R и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3. Традиционное основание для данной цели может представлять собой гидрид натрия, гидрид калия, бис(триметилсилил)амид калия, бис(триметилсилил)амид лития, диизопропиламид лития и т.п. При проведении данной реакции обычно предпочтительно использование солей щелочных металлов гексаметилдисилана. Реакцию проводят при температурах от -78°C до 25°C. Обычно для реакции требуется от 6 до 72 час. Для очистки продукта можно применять традиционные методы, такие как экстракция, упаривание, хроматография и перекристаллизация.
1
1
1
Соединение формулы XXV представляет собой соединение формулы I, где R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2. Соединение формулы XXV можно превратить в свободную кислоту, т.е. соединение формулы I, где R представляет собой H, посредством гидролиза сложного эфира. Любой традиционный способ гидролиза сложного эфира даст соединение формулы I, где R представляет собой H.
Если A представляет собой фенил, замещенный 1 или 2 гидроксильными группами, обычно предпочитают защитить гидроксильную группу соединения формулы XVIII, соединения формулы XX и соединения формулы XXI. Подходящая защитная группа может быть описана в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Защитную группу можно снять с использованием подходящих реагентов для снятия защитной группы, таких как описанные в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
3
1
Соединение формулы II, где m равно 0, x равен 0, q равно 0, t равно 0 или 1 и n равно 1 или 2, R представляет собой водород, галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, т.е. соединения формулы:
где A такой же, как описано выше, можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 4.
1
3
В реакционной схеме, изображенной на схеме 4, A, t, n, m, q, x, R и Rтакие же, как описано выше. Y представляет собой галогенид или уходящую группу.
Соединение формулы XXVI превращают в соединение формулы II по реакции стадии (s) посредством конденсации по Мицунобу XXVI с XVIII с использованием трифенилфосфина и диэтилазодикарбоксилата или диизопропилазодикарбоксилата. Реакцию проводят в подходящем растворителе, например, тетрагидрофуране. Для проведения реакции стадии (s) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в реакциях Мицунобу.
Соединение формулы II также можно получить путем этерификации или алкилирования соединения формулы XXVI соединением формулы XXI по реакции стадии (s). В соединении формулы XXI Y включают, но не ограничены только ими, мезилокси, тозилокси, хлор, бром, йод и т.п. Для проведения реакции стадии (s) можно использовать любой традиционный способ этерификации гидроксильной группы с помощью взаимодействия с галогенидом или уходящей группой.
2
3
1
Соединение формулы II, где m равно 0, x равен 0, q равно 1, t равно 0 или 1 и n равно 1 или 2, R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, R представляет собой водород, соль, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, т.е. соединения формулы:
где A такой же, как описано выше, можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 5.
1
2
3
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 5, A, t, m, n, q, x, R, R и R такие же, как описано выше. Y представляет собой галогенид.
Соединение формулы XXVII можно промезилировать с получением соединения формулы XXVIII по реакции стадии (t). Для проведения реакции стадии (t) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в реакциях мезилирования гидроксильной группы. Соединение формулы XXVIII затем нагревают с соединением формулы XXIX с получением соединения формулы XXX. Для проведения реакции стадии (u) можно использовать любые из условий, традиционно применяемых при получении аминоспиртов.
В соединении формулы XXX спирт может быть замещен хлором или бромом посредством взаимодействия соединения формулы XXX с оксалил хлоридом, тионил хлоридом, бромом, трибромидом фосфора и тому подобными с получением соединения формулы XX. Для проведения реакции стадии (v) можно использовать любой традиционный способ замещения спирта хлором или бромом.
Соединение формулы XX можно вводить в реакцию с соединением формулы XXVI по реакции стадии (w) в присутствии подходящего основания, такого как карбонат калия, гидрид натрия, триэтиламин, пиридин и т.п. Реакцию проводят в традиционном растворителе, таком как N,N-диметилформамид, тетрагидрофуран, дихлорметан и т.п., с получением соответствующего соединения формулы II. Для проведения реакции стадии (w) можно использовать любой традиционный способ этерификации гидроксильной группы хлором или бромом в присутствии основания (при этом предпочтительное основание представляет собой карбонат калия).
Если A представляет собой фенил, замещенный 1 или 2 гидроксильными группами, обычно предпочитают защитить гидроксильную группу. Подходящая защитная группа может быть описана в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Защитную группу можно снять с использованием подходящих реагентов для снятия защитной группы, таких как описанные в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
3
1
Соединение формулы XXVI, где m равно 0, x равен 0, R представляет собой водород, галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, и R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 2, т.е. соединения формулы:
можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 6.
1
3
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 6, R и R такие же, как описано выше. Y представляет собой галогенид.
Соединение формулы XXXI можно восстановить до соединения формулы XXXII по реакции стадии (x). Реакцию проводят с использованием традиционного восстановителя, например, гидрида щелочного металла, такого как алюмогидрид лития. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как тетрагидрофуран и т.п. Для проведения реакции стадии (x) можно использовать любые из условий, традиционных для данных реакций восстановления.
Соединение формулы XXXII можно превратить в соединение формулы XXXIII путем замещения гидроксильной группы галогенной группой, при этом галоген предпочтительно является бромом или хлором. Подходящие галогенирующие реагенты включают, но не ограничены только ими, оксалил хлорид, тионил хлорид, бром, трибромид фосфора, тетрабромметан и т.п. Для проведения реакции стадии (y) можно использовать любые условия, традиционные для данных реакций галогенирования.
Соединение формулы XXXIII можно превратить в соединение формулы XXXIV реакцией XXXIII с цианидом металла, например, цианидом меди, натрия или калия. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как N,N-диметилформамид, этанол, диметилсульфоксид и т.п. Любые из условий, традиционно применяемых для получения нитрила, можно использовать для проведения реакции стадии (z).
Соединение формулы XXXIV можно превратить в соединение формулы XXXV по реакции стадии (a') с помощью кислотного или щелочного гидролиза. При осуществлении данной реакции обычно предпочтительно использовать щелочной гидролиз, например, водным гидроксидом натрия. Любые из условий, традиционно применяемых для гидролиза нитрилов, можно использовать для проведения реакции стадии (a').
2
4
Соединение формулы XXXV можно превратить в соединение формулы XXVI путем этерификации соединения формулы XXXV метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить с применением катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с применением дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения реакции стадии (b') можно использовать любые из условий, традиционных для таких реакций этерификации.
Соединение формулы XVIII, где t равно 0 или 1, n равно 1 или 2, т.е. соединения формулы:
2
t+n
A-(CH)-OH
и соединение формулы XXI, где t равно 0 или 1, n равно 1 или 2, т.е. соединения формулы:
2
t+n
A-(CH)-Y
можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 7.
В реакционной схеме, изображенной на схеме 7, A такой же, как описано выше. Y представляет собой уходящую группу.
Соединение формулы XXXVI можно восстановить до соединения формулы XXXVII по реакции стадии (c'). Реакцию проводят с использованием традиционного восстановителя, например, гидрида щелочного металла, такого как алюмогидрид лития. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как тетрагидрофуран. Любые из условий, традиционных для таких реакций восстановления, можно использовать для проведения реакции стадии (c').
Соединение формулы XXXVII представляет собой соединение формулы XVIII, где t равно 0 и n равно 1.
Соединение формулы XXXVII можно превратить в соединение формулы XXXVIII с помощью замены гидроксильной группы галогенной группой, при этом галоген предпочтительно представляет собой бром или хлор. Подходящие галогенирующие реагенты включают, но не ограничены только ими, оксалил хлорид, тионил хлорид, бром, трибромид фосфора, тетрабромметан и т.п. Любые условия, традиционные для данных реакций галогенирования, можно использовать для проведения реакции стадии (d').
Соединение формулы XXXVIII представляет собой соединение формулы XXI, где t равно 0 и n равно 1.
Соединение формулы XXXVIII можно превратить в соединение формулы XXXIX путем взаимодействия XXXVIII с цианидом металла, например, цианидом меди, натрия или калия. Реакцию проводят в подходящем растворителе, таком как этанол, диметилсульфоксид и N,N-диметилформамид и т.п. Любые из условий, традиционно используемых при получении нитрилов, можно использовать для проведения реакции стадии (e').
Соединение формулы XXXIX можно превратить в соединение формулы XL по реакции стадии (f') с помощью кислотного или щелочного гидролиза. При проведении данной реакции обычно предпочтительно использовать щелочной гидролиз, например, водным гидроксидом натрия. Любые из условий, традиционно используемых при гидролизе нитрилов, можно использовать для проведения реакции стадии (f').
Соединение формулы XL можно восстановить до соединения формулы XLI по реакции стадии (g'). Данную реакцию можно осуществить таким же способом, как описано ранее в данном описании для реакции стадии (c').
Соединение формулы XLI представляет собой соединение формулы XVIII, где t равно 1 и n равно 1.
Соединение формулы XLI можно превратить в соединение формулы XLII по реакции стадии (h') таким же способом, как описано ранее в данном описании при описании реакции стадии (d').
Соединение формулы XLII представляет собой соединение формулы XXI, где t равно 1 и n равно 1.
Соединение формулы XXXVIII можно вводить в реакцию с диэтилмалонатом при использовании подходящего основания, например, гидрида натрия, с получением соединения формулы XLIII. Реакцию проводят в подходящих растворителях, таких как N,N-диметилформамид, тетрагидрофуран и т.п. Любые из условий, традиционных для подобных реакций алкилирования, можно использовать для проведения реакции стадии (i').
Соединение формулы XLIII можно гидролизовать и декарбоксилировать с помощью гидроксида натрия в подходящем растворителе, таком как этанол-вода, с получением соединения формулы XLIV. Любые из условий, традиционных для данных реакций, можно использовать для проведения реакции стадии (j').
Соединение формулы XLIV можно превратить в соединение формулы XLV по реакции стадии (k') таким же способом, как описано ранее в данном описании при описании реакции стадии (c').
Соединение формулы XLV представляет собой соединение формулы XVIII, где t равно 1 и n равно 2.
Соединение формулы XLV можно превратить в соединение формулы XLVI по реакции стадии (l') таким же способом, как описано ранее в данном описании при описании реакции стадии (d').
Соединение формулы XLVI представляет собой соединение формулы XXI, где t равно 1 и n равно 2.
Если A представляет собой фенил, замещенный 1 или 2 гидроксильными группами, обычно предпочитают защитить гидроксильную группу формулы XXXVI. Подходящая защитная группа может быть описана в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Защитную группу можно снять с использованием подходящих реагентов для снятия защитной группы, таких как описанные в Protective Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Реакционная схема 7
3
Соединение формулы XXXI, где R представляет собой галоген, т.е. соединения формулы:
или коммерчески доступны, или могут быть получены согласно способам, описанным в следующих литературных источниках:
3
Соединение формулы XXXI, где R представляет собой алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3, т.е. соединения формулы:
можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 8.
1
3
6
8
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 8, R и R такие же, как описано выше. Rпредставляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2. R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3. Y представляет собой галогенид.
Соединение формулы XLVII можно превратить в соединение формулы XLVIII восстановлением альдегида до первичного спирта. При проведении данной реакции предпочтительно использовать боргидрид натрия в качестве восстановителя, но возможные восстановители не ограничиваются только им. Любые из условий, подходящих для данных реакций восстановления, можно использовать для проведения реакции стадии (m').
Соединение формулы XLVIII можно превратить в соединение формулы XLIX по реакции стадии (n') путем защиты 1-3 диолов с применением 1,1,3,3-тетраизопропилдисилоксана. Подходящие условия для данной защитной группы могут быть описаны в Protecting Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Соединение формулы XLIX можно превратить в соединение формулы L по реакции стадии (o') путем защиты фенольной группы бензил бромидом. Подходящие условия для данной защитной группы могут быть описаны в Protecting Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Соединение формулы L можно превратить в соединение формулы LI путем снятия защиты с использованием тетрабутиламмоний фторида по реакции стадии (p'). Подходящие условия для снятия защиты могут быть описаны в Protecting Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Соединение формулы LI можно превратить в соединение формулы LII по реакции стадии (q') путем окисления. Для проведения реакции стадии (q') можно использовать любую традиционную окисляющую группу, которая превращает первичный спирт в кислоту, например, оксид хрома и т.п.
2
4
Соединение формулы LII можно превратить в соединение формулы LIII путем этерификации соединения формулы LII метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить с применением катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с применением дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения реакции стадии (r') можно использовать любые из условий, традиционных для таких реакций этерификации.
Соединение формулы LIII можно превратить в соединение формулы LVI по реакции стадии (s') посредством конденсации по Мицунобу LIII с LIV с использованием трифенилфосфина и диэтилазодикарбоксилата или диизопропилазодикарбоксилата. Реакцию можно проводить в подходящем растворителе, например, тетрагидрофуране. Для проведения реакции стадии (s') можно использовать любые из условий, традиционно применяемых в реакциях Мицунобу.
Соединение формулы LIII можно также превратить в соединение формулы LVI путем этерификации или алкилирования соединения формулы LIII соединением формулы LV, как в реакции стадии (s'). Реакцию проводят с использованием подходящего основания, такого как карбонат калия, гидрид натрия, триэтиламин, пиридин и т.п. Реакцию проводят в традиционном растворителе, таком как N,N-диметилформамид, тетрагидрофуран, дихлорметан и т.п. Для проведения реакции стадии (s') можно использовать любой традиционный способ этерификации гидроксильной группы хлором или бромом в присутствии основания (при этом основание предпочтительно представляет собой карбонат калия).
Соединение формулы LVI можно превратить в соединение формулы XXXI путем снятия защиты с эфирной и бензильной групп по реакции стадии (t'). Подходящие реагенты для снятия защиты могут быть описаны в Protecting Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
3
Соединение формулы XXXI, где R представляет собой алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3, т.е. соединения формулы:
или коммерчески доступны, или могут быть получены в соответствии со способами, описанными в следующих литературных источниках:
6
3
2
6
3
2
10. 2-OPr-5-OHCHCOH и 2-OEt-5-OHCHCOH
Адаптировать синтез, описанный в US 6194406 (стр. 96), используя пропилиодид и этилиодид.
6
3
2
11. 4-OPr-3-OHCHCOH
Адаптировать синтез, описанный в WO 9626176.
6
3
2
12. 2-OPr-4-OHCHCOH
Адаптировать синтез, описанный в Takeda Kenkyusho Nempo (1965), 24, 221-8, используя пропилгалогенид.
6
3
2
13. 4-OEt-3-OHCHCOH
Biomedical Mass Spectrometry (1985), 12(4), 163-9.
6
3
2
14. 3-OPr-5-OHCHCOH
Адаптировать синтез, описанный в Taiwan Kexue (1996), 49(1), 51-56, используя пропилгалогенид.
3
Соединение формулы XXXI, где R представляет собой алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, т.е. соединения формулы:
или коммерчески доступны, или могут быть получены в соответствии со способами, описанными в следующих литературных источниках:
6
3
2
15. 2-н-Pr-5-OHCHCOH
Можно адаптировать синтез, описанный в J.A.C.S (1974), 96(7), 2121-9, используя этил альфа-формилвалерат.
6
3
2
16. 3-н-Pr-4-OHCHCOH
Polymer (1991), 32(11) 2096-105.
6
3
2
17. 2-н-Pr-4-OHCHCOH
3
3-пропилфенол можно прометилировать в 3-пропиланизол, который затем формилировали до 4-метокси-3-бензальдегида. Альдегид можно окислить реагентом Джонса, получая соответствующую кислоту, и снятие защитной метильной группы с помощью BBr даст целевое соединение.
6
3
2
6
3
2
18. 1. 3-Et-5-OHCHCOH и 3-Pr-н-5-OHCHCOH
Адаптировать синтез, описанный в J.O.C. 2001, 66, 7883-88, используя 2-этилакролеин и 2-пропилакролеин.
3
Соединение формулы XVII, где R представляет собой водород, галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, т.е. соединения формулы:
можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 9.
3
6
В реакционной схеме, изображенной на схеме 9, R такой же, как описано выше. R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2, и P является защитной группой.
Соединение формулы LVII можно превратить в соединение формулы LVIII по реакции стадии (u') путем защиты гидроксигруппы с использованием подходящей защитной группы, такой как описанные в Protecting Groups in Organic Synthesis by T. Greene.
Соединение формулы LVIII можно превратить в соединение формулы LIX по реакции стадии (v') путем восстановления кислоты до спирта. Реакцию можно проводить с использованием традиционного восстановителя, например, гидрида щелочного металла, такого как алюмогидрид лития. Реакцию можно проводить в подходящем растворителе, таком как тетрагидрофуран. Любые из условий, традиционных для данных реакций восстановления, можно использовать для проведения реакции стадии (v').
Соединение формулы LIX можно превратить в соединение формулы LX по реакции стадии (w') путем окисления спирта до альдегида. Реакцию можно проводить с использованием подходящего окислителя, например, пиридиния хлорхромат, диметилсульфоксид, активированный 2,4,6-трихлор[1,3,5]триазином (цианурхлорид, TCT) в условиях окисления по Шверну (J.O.C. 2001, 66, 7907-7909) и т.п. Любые из условий, традиционных для данных реакций окисления, можно использовать для проведения реакции стадии (w').
В соединении формулы LX, защиту с гидроксигруппы можно снять по реакции стадии (x') с использованием подходящих реагентов для снятия защиты, таких как описанные в Protecting Groups in Organic Synthesis by T. Greene, с получением соединения формулы XVII.
1
Соединение формулы XXII, где R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2 и p равно числу от 2 до 4, т.е. соединения формулы:
3
2
P
2
+
1
-
PhP-(CH)COR}Br
можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 10.
1
В реакционной схеме, изображенной на схеме 10, R и p такие же, как описано выше.
Соединение формулы LXI взаимодействует с соединением формулы LXII по реакции стадии (y') с получением соединения формулы XXII. Любые из условий, традиционно используемых при взаимодействии трифенилфосфина с гидрогалогенидом, можно использовать для проведения реакции стадии (y').
6
3
Соединение формулы LVII, где R представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 2 и R представляет собой галоген, алкокси с числом атомов углерода от 1 до 3 или алкил с числом атомов углерода от 1 до 3, т.е. соединения формулы:
можно получить по реакционной схеме, изображенной на схеме 11.
3
6
В реакционной схеме, изображенной на cхеме 11, R и R такие же, как описано выше.
2
4
Соединение формулы XXXI можно превратить в соединение формулы LVII по реакции стадии (z') путем этерификации соединения формулы XXXI метанолом или этанолом. Реакцию можно проводить с применением катализаторов, например, HSO, TsOH и тому подобных, или с применением дегидратирующих средств, например, дициклогексилкарбодиимида и тому подобных. Для проведения реакции стадии (z') можно использовать любые из условий, традиционных для таких реакций этерификации.
ПРИМЕНЕНИЕ В СПОСОБАХ ЛЕЧЕНИЯ
Данное изобретение описывает способ лечения млекопитающего с состоянием, выбранным из группы, состоящей из синдрома резистентности к инсулину, диабета (обоих первичных основных типов диабета, таких как диабет I типа или диабет II типа, и вторичного диабета) и синдрома поликистоза яичников, включающий введение млекопитающему некоторого количества биологически активного средства, как описано в данном описании, эффективного для лечения данного заболевания. В соответствии со способом по настоящему изобретению можно ослабить симптом диабета или возможность развития симптома диабета, такого как атеросклероз, ожирение, гипертония, гиперлипидемия, жировая инфильтрация печени, нефропатия, невропатия, ретинопатия, изъязвление стоп и катаракты, каждый симптом из которых относится к диабету. Настоящее изобретение также описывает способ лечения гиперлипидемии, включающий введение млекопитающему некоторого количества биологически активного средства, как описано в данном описании, эффективного для лечения данного заболевания. Как показано в примерах, данные соединения понижают уровень триглицеридов и свободных жирных кислот в сыворотке крови у животных, больных гиперлипидемией. Настоящее изобретение также описывает способ лечения кахексии, включающий введение млекопитающему некоторого количества биологически активного средства, как описано в данном описании, эффективного для лечения кахексии. Настоящее изобретение также описывает способ лечения ожирения, включающий введение млекопитающему некоторого количества биологически активного средства, как описано в данном описании, эффективного для лечения данного заболевания. Настоящее изобретение также описывает способ лечения заболевания, выбранного из атеросклероза или артериосклероза, включающий введение млекопитающему некоторого количества биологически активного средства, как описано в данном описании, эффективного для лечения данного заболевания. Активные средства по настоящему изобретению эффективны в лечении гиперлипидемии, жировой инфильтрации печени, кахексии, ожирения, атеросклероза или артериосклероза, вне зависимости от того, страдает субъект диабетом или синдромом резистентности к инсулину. Средство можно вводить любым традиционным способом системного введения. Предпочтительно средство вводят перорально. Соответственно, предпочтительно производить лекарственное средство в форме, пригодной для перорального введения. Другие способы введения, которые можно использовать по настоящему изобретению, включают ректальный, парентеральный, инъекционный (например, внутривенная, подкожная, внутримышечная или внутрибрюшинная инъекция) или назально.
Дополнительные варианты осуществления каждого из применений и способов лечения по настоящему изобретению включают введение любого из вариантов осуществления описанных выше биологически активных средств. Чтобы избежать ненужной избыточности, каждое такое средство или группа средств не повторяется, но они включены в данное описание применений и способов лечения, как если бы они повторялись.
Многие из заболеваний или нарушений, для лечения которых предназначены соединения по настоящему изобретению, попадают в две большие категории: синдромы резистентности к инсулину и последствия хронической гипергликемии. Дисрегуляция метаболизма богатых энергией соединений, особенно резистентность к инсулину, которая может возникнуть при отсутствии диабета (хронической гипергликемии) как такового, связана с множеством симптомов, включая гиперлипидемию, атеросклероз, ожирение, гипертоническую болезнь, жировую инфильтрацию печени (NASH; неалкогольный стеатогепатит) и, особенно в условиях рака или системного воспалительного заболевания, кахексию. Кахексия может также возникнуть в условиях диабета I типа или поздних стадий диабета II типа. За счет улучшения тканевого метаболизма богатых энергией соединений, активные средства по настоящему изобретению пригодны для профилактики или смягчения болезней и симптомов, связанных с резистентностью к инсулину, как показано для животных в примерах. Несмотря на то что у одного пациента может одновременно наблюдаться группа связанных с резистентностью к инсулину признаков и симптомов, во многих случаях может доминировать только один симптом, из-за индивидуальных различий восприимчивости многих физиологических систем, пораженных резистентностью к инсулину. Тем не менее, так как резистентность к инсулину вносит главный вклад во многие болезненные состояния, лекарства, предназначенные для лечения данного клеточного и молекулярного нарушения, пригодны для профилактики или смягчения фактически любого симптома в любой системе органов, который может иметь причиной резистентность к инсулину или усиливается ею.
Когда резистентность к инсулину и сопутствующая недостаточная выработка инсулина панкреатическими островками выражены сильно, возникает хроническая гипергликемия, определяющая начало сахарного диабета II типа (NIDDM). В добавление к метаболическим нарушениям, связанным с указанной выше резистентностью к инсулину, у пациентов с NIDDM возникают также вторичные симптомы заболевания гипергликемией. Они включают нефропатию, периферийную невропатию, ретинопатию, капиллярную болезнь, изъязвление конечностей и последствия неферментного гликолизирования протеинов, например, повреждение коллагена и других соединительных тканей. Ослабление гипергликемии уменьшает скорость появления и степень таких последствий диабета. Поскольку, как показано в примерах, активные средства и композиции по настоящему изобретению помогают ослабить гипергликемию при диабете, они пригодны для профилактики и смягчения осложнений хронической гипергликемии.
В соответствии со способом лечения по настоящему изобретению можно лечить как людей, так и других млекопитающих. Оптимальную дозу определенного активного средства по данному изобретению для конкретного пациента может определить квалифицированный врач в клинических условиях. В случае перорального введения человеку для лечения связанных с резистентностью к инсулину нарушений, диабета, гиперлипидемии, жировой инфильтрации печени, кахексии или ожирения, средство обычно вводят в суточной дозировке от 1 мг до 400 мг, с приемом один или два раза в день. В случае перорального введения мыши, данное средство обычно вводят в суточной дозировке от 1 до 300 мг средства на килограмм массы тела. Активные средства по данному изобретению используют в качестве монотерапии при диабете или синдроме резинстентности к инсулину, или в комбинации с одним или более других лекарств, применяемых при данных типах заболеваний, например, релизерами инсулина, прадиальными релизерами инсулина, бигуанидами или самим инсулином. Такие дополнительные лекарства вводят в соответствии со стандартной клинической практикой. В некоторых случаях средства по данному изобретению улучшают эффективность других классов лекарств, делая возможным введение пациентам более низких (и соответственно, менее токсичных) доз таких средств с удовлетворительными терапевтическими результатами. Установленные пределы безопасной и эффективной дозы репрезентативных соединений для людей составляют: метформин - от 500 до 2550 мг/день; глибурид - от 1,25 до 20 мг/день; GLUCOVANCE (комбинированный препарат метформина и глибурида) - от 1,25 до 20 мг/день глибурида и от 250 до 2000 мг/день метформина; аторвастатин - от 10 до 80 мг/день; ловастатин - от 10 до 80 мг/день; правастатин - от 10 до 40 мг/день; и симвастатин - 5-80 мг/день; клофибрат - 2000 мг/день; гемфиброзил -от 1200 до 2400 мг/день, розиглитазон - от 4 до 8 мг/день; пиоглитазон - от 15 до 45 мг/день; акарбоза - 75-300 мг/день; репаглинид - от 0,5 до 16 мг/день.
Сахарный диабета I типа: Пациент с диабетом I типа справляется с заболеванием в основном за счет самостоятельного введения от одной до нескольких доз инсулина в день, при частом измерении уровня глюкозы в крови для обеспечения правильного регулирования дозы и времени введения инсулина. Хроническая гипергликемия приводит к осложнениям, таким как нефропатия, невропатия, ретинопатия, изъязвление стоп и ранняя смертность; гипогликемия вследствие избыточной дозировки инсулина может вызывать когнитивную дисфункцию или потерю сознания. Пациента с диабетом I типа лечат с помощью от 1 до 400 мг/день активного средства по настоящему изобретению, в форме таблетки или капсулы в единой дозе или в разделенных дозах. Ожидаемый эффект представляет собой уменьшение дозы или частоты введения инсулина, необходимого для поддержания удовлетворительного уровня глюкозы в крови, и уменьшение частоты и тяжести приступов гипогликемии. Исход болезни контролируют с помощью измерения уровня глюкозы в крови и гликозилированного гемоглобина (индекс соответствия гликемического контроля, суммированный за несколько месяцев), а также по уменьшению частоты наступления и тяжести типичных осложнений диабета. Биологически активное средство по настоящему изобретению можно вводить совместно с трансплантацией островков, чтобы способствовать достижению противодиабетического эффекта трансплантированных островков.
Сахарный диабет II типа: Типичный пациент с диабетом II типа (NIDDM) справляется с заболеванием с помощью программ диеты и упражнений, а также с помощью приема лекарственных средств, таких как метформин, глибурид, репаглинид, розиглитазон или акарбоза, каждое из которых обеспечивает некоторое улучшение в гликемическом контроле у некоторых пациентов, но каждое из которых имеет побочные эффекты или вероятность неудачного лечения вследствие прогрессирования болезни. Иногда у пациентов с NIDDM наблюдается отказ островков, обуславливая необходимость инъекций инсулина для большого процента пациентов. Ожидается, что ежедневное лечение активным средством по настоящему изобретению (совместно или отдельно от дополнительных классов противодиабетических лекарств) улучшит гликемический контроль, снизит степень отказа островков и уменьшит частоту наступления и тяжесть типичных симптомов диабета. Кроме того, активные средства по данному изобретению снижают повышенный уровень триглицеридов и жирных кислот в сыворотке крови, таким образом снижая риск сердечно-сосудистого заболевания, основной причины смерти пациентов с диабетом. Как и в случае со всеми остальными терапевтическими средствами против диабета, оптимизацию дозы проводят для пациентов индивидуально в соответствии с необходимостью, клиническим эффектом и подверженностью побочным эффектам.
Гиперлипидемия: Повышенные уровни триглицеридов и свободных жирных кислот в крови поражают значительный процент населения и является значительным фактором риска для атеросклероза и инфаркта миокарда. Активные средства по данному изобретению пригодны для снижения циркулирующих триглицеридов и свободных жирных кислот у пациентов с гиперлипидемией. У пациентов с гиперлипидемией часто наблюдается также повышенный уровень холестерина в крови, что также увеличивает риск сердечно-сосудистого заболевания. Снижающие холестерин лекарства, такие как ингибиторы HMG-CoA редуктазы (“статины”) можно вводить пациентам с гиперлипидемией в добавление к средствам по данному изобретению, необязательно включенным в ту же фармацевтическую композицию.
Жировая инфильтрация печени: Значительное количество населения поражено жировой инфильтрацией печени, также известной как неалкогольный стеатогепатит (NASH); NASH часто связан с ожирением и диабетом. Печеночный стеатоз, присутствие капель триглицеридов с гепатоцитами, предрасполагает печень к хроническому воспалению (выявлено в образцах биопсии как инфильтрация воспалительных лейкоцитов), что может приводить к фиброзу и циррозу. Жировую инфильтрацию печени обычно выявляют наблюдением повышенного уровня в крови печеночно-специфических ферментов, таких как трансаминазы ALT и AST, которые являются показателями повреждения гепатоцитов, а также по наличию симптомов, которые включают усталость и боль в области печени, хотя для точного диагноза часто требуется биопсия. Ожидаемая польза представляет собой уменьшение воспаления печени и содержания жира, приводящее к ослаблению, прекращению или развороту прогрессирования NASH в фиброз или цирроз.
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ
Настоящее изобретение описывает фармацевтическую композицию, содержащую биологически активное средство, как описано в данном описании, и фармацевтически приемлемый носитель. Дополнительные варианты осуществления фармацевтической композиции настоящего изобретения содержат один из вариантов осуществления описанных выше биологически активных средств. Чтобы избежать ненужной избыточности, каждое такое средство или группа средств не повторяется, но они включены в данное описание применений и способов лечения, как если бы они повторялись.
Предпочтительно композицию адаптируют для перорального введения, например, в форме таблетки, таблетки, покрытой оболочкой, драже, твердой или мягкой желатиновой капсулы, раствора, эмульсии или суспензии. В общем, композиция для перорального введения содержит от 1 мг до 400 мг такого средства. Для пациента удобно проглатывать одну или две таблетки, таблетки, покрытые оболочкой, драже или желатиновые капсулы в день. Однако композицию можно также адаптировать для введения любым другим традиционным способом системного введения, включая ректальный, например, в форме суппозиториев, парентеральный, например, в форме инъекции растворов или назально.
Биологически активные соединения можно обрабатывать фармацевтически инертным, неорганическим или органическим носителями для получения фармацевтических композиций. Например, лактозу, кукурузный крахмал или его производные, тальк, стеариновую кислоту или ее соли и т.п. можно применять в качестве таких носителей для таблеток, таблеток, покрытых оболочкой, драже и твердых желатиновых капсул. Подходящие носители для мягких желатиновых капсул представляют собой, например, растительные масла, воски, жиры, полутвердые и жидкие полиолы и т.п. Однако, в зависимости от природы активного ингредиента, в случае мягких желатиновых капсул обычно не требуются другие носители, помимо самого мягкого желатина. Подходящие носители для получения растворов и сиропов представляют собой, например, воду, полиолы, глицерин, растительные масла и т.п. Подходящие носители для суппозиториев представляют собой, например, натуральные или гидрогенизированные масла, воски, жиры, полужидкие или жидкие полиолы и т.п.
Фармацевтические композиции могут, кроме того, содержать консерванты, солюбилизаторы, стабилизаторы, увлажнители, эмульгаторы, подсластители, красители, отдушки, соли для изменения осмотического давления, буферные растворы, покрытия или антиоксиданты. Они могут также содержать другие терапевтически ценные вещества, особенно противодиабетические или гиполипидемические средства, которые действуют по механизмам, отличным от механизмов, лежащих в основе действия соединений по настоящему изобретению. Средства, которые могут быть с пользой скомбинированы с соединениями по данному изобретению в одном препарате, включают, но не ограничиваются только ими, бигуаниды, такие как метформин, релизеры инсулина, такие как сульфонилмочевинный релизер инсулина глибурид и другие сульфонилмочевинные релизеры инсулина, лекарства, снижающие уровень холестерина, такие как “статин” ингибиторы HMG-CoA редуктазы, такие как аторвастатин, ловастатин, правастатин и симвастатин, PPAR-альфа агонисты, такие как клофибрат и гемфиброзил, PPAR-гамма агонисты, такие как тиазолидиндионы (например, розиглитазон и пиоглитазон), ингибиторы альфа-глюкозидазы, такие как акарбоза (которая ингибирует усвоение крахмала) и прандиальные релизеры инсулина, такие как репаглинид. Количества дополнительных средств, скомбинированных с соединениями по данному изобретению в единых препаратах, соответствуют дозам, используемым в стандартной клинической практике. Установленные пределы безопасной и эффективной дозы для определенных репрезентативных соединений указаны выше.
Данное изобретение будет более понятно из описания следующих примеров, которые иллюстрируют, но не ограничивают изобретение, описанное в данном описании.
ПРИМЕРЫ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Пример 1
2-(3-(2,6-Диметилбензилокси)фенил)-2-метилуксусная кислота
Стадия A: Получение этил 3-гидроксифенилацетата:
2
4
Раствор 3-гидроксифенилуксусной кислоты (25 г, 164,31 ммоль) и пара-толуолсульфокислоты моногидрата (3,49 г, 18,3 ммоль) в абсолютном этаноле (260 мл) кипятили с обратным холодильником 4 час или до тех пор, пока не прореагирует все исходное вещество. Реакционную смесь концентрировали, разбавляли этилацетатом и промывали водой. Органический слой сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 2:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 3,5 (с, 2H); 4,1 (кв., 2H); 6,6-7,2 (м, 4H).
Стадия B: Получение этил 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилацетата:
2
4
Раствор 2,6-диметилбензилового спирта (5,25 г, 38,6 ммоль) и диизопропилазодикарбоксилата (DIAD, 8,49 г, 42 ммоль) в ТГФ (30 мл) и ДМФА (13 мл) добавляли по каплям к раствору этил 3-гидроксифенилацетата (стадия A, 6,66 г, 37 ммоль) и трифенилфосфина (11 г, 42 ммоль) в ТГФ (100 мл). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре 4 час, разбавляли эфиром и промывали водой. Органический слой сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 4:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 3,5 (с, 2H); 4,1 (кв., 2H); 5,1 (с, 2H); 6,9 (м, 2H); 7,15-7,35 (м, 5H).
Стадия C: Получение этил 2-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-метилацетата:
3
2
4
К перемешиваемому раствору этил 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилацетата (стадия B, 4 г, 13,6 ммоль) в сухом ТГФ (30 мл) при -68°C в атмосфере сухого аргона добавляли по каплям LiHMDS (1 M раствор в ТГФ, 17,45 мл, 17,4 ммоль), и полученный оранжевый раствор перемешивали при низкой температуре 30 мин перед тем, как был добавлен CHI (5,71 г, 40,26 ммоль). Реакционную смесь медленно нагревали до комнатной температуры и перемешивали 15 час. Реакцию гасили льдом и продукт экстрагировали EtOAc (2X), органическую фазу промывали насыщенным раствором соли, сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 5:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 1,5 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 3,7 (м, 1H); 4,1 (кв., 2H); 5,0 (с, 2H); 6,9 (м, 2H); 7,15-7,35 (м, 5H).
Стадия D: Получение 2-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-метилуксусной кислоты:
2
4
К перемешиваемому раствору этил 2-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-метилацетата (стадия C, 3 г, 9,6 ммоль) в абсолютном этаноле (60 мл) добавляли 1N NaOH (20 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали 3 час, подкисляли до pH 3,5-4,0 с помощью 1N HCl и концентрировали. Остаток растворяли в хлороформе и промывали 0,1N HCl, насыщенным раствором соли, сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (хлороформ:метанол 95:5 с каплей уксусной кислоты), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,5 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 3,7 (м, 1H); 5,0 (с, 2H); 6,9 (м, 2H); 7,15-7,35 (м, 5H).
Пример 2
2-(3-(2,6-Диметилбензилокси)фенил)-2-этилуксусная кислота
Стадия A: Получение этил 3-гидроксифенилацетата
Указанное в заголовке вещество было получено с использованием способа, описанного в примере 1, стадия А.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 3,5 (с, 2H); 4,1 (кв., 2H); 6,6-7,2 (м, 4H).
Стадия B: Получение этил 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилацетата
Указанное в заголовке вещество было получено с использованием способа, описанного в примере 1, стадия В.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 3,5 (с, 2H); 4,1 (кв., 2H); 5,1 (с, 2H); 6,9 (м, 2H); 7,15-7,35 (м, 5H).
Стадия C: Получение этил 2-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-этилацетата
3
2
2
4
К перемешиваемому раствору этил 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилацетата (стадия B, 4,84 г, 16,2 ммоль) в сухом ТГФ (60 мл) и HMPA (15 мл) при -78°C в атмосфере аргона добавляли по каплям LDA (2 M раствор в ТГФ, 25 мл, 48,72 ммоль) и полученный оранжевый раствор перемешивали при низкой температуре 30 мин перед тем, как был добавлен CHCHI (10,13 г, 64,96 ммоль). Реакционную смесь медленно нагревали до комнатной температуры и перемешивали 15 час. Реакцию гасили водным раствором лимонной кислоты и продукт экстрагировали EtOAc (2×), органическую фазу промывали насыщенным раствором соли, сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 4:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 0,9 (т, 3H); 1,2 (т, 3H); 1,8 (м, 1H); 2,1 (м, 1H); 2,4 (с, 6H); 3,4 (т, 1H); 4,1 (кв., 2H); 5,0 (s, 2H); 6,9 (м, 2H); 7,15-7,30 (м, 5H).
Стадия D: Получение 2-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-этилуксусной кислоты
2
4
К перемешиваемому раствору этил 2-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-этилацетата (стадия C, 3,26 г, 10,0 ммоль) в абсолютном этаноле (60 мл) добавляли 1N NaOH (20 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали 3 час, подкисляли с помощью 1N HCl и концентрировали. Остаток растворяли в хлороформе и промывали 0,1N HCl, насыщенным раствором соли, сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (хлороформ:метанол 95:5 с каплей уксусной кислоты), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 0,9 (т, 3H); 1,8 (м, 1H); 2,1 (м, 1H); 2,4 (с, 6H); 3,4 (т, 1H); 5,0 (с, 2H); 6,9 (м, 2H); 7,15-7,30 (м, 5H).
Пример 3
3-(3-(2,6-Диметилбензилокси)фенил)-2-метилпропановая кислота
Стадия A: Получение этил 3-(3-гидроксифенил)пропаноата
2
4
Раствор 3-гидроксифенилпропановой кислоты (25 г, 150,60 ммоль) и пара-толуолсульфокислоты моногидрата (3,80 г, 20 ммоль) в абсолютном этаноле (250 мл) кипятили с обратным холодильником 4 час или до тех пор, пока не прореагирует все исходное вещество. Реакционную смесь концентрировали, разбавляли этилацетатом и промывали водой. Органический слой сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 2:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 2,6 (т, 2H); 2,8 (т, 2H); 4,2 (кв., 2H); 6,7-6,8 (м, 3H); 7,2 (м, 1H).
Стадия B: Получение этил 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилпропаноата
2
4
Раствор 2,6-диметилбензилового спирта (7,71 г, 56,7 ммоль) и диизопропилазодикарбоксилата (DIAD, 11,36 г, 56,18 ммоль) в ТГФ (30 мл) и ДМФА (13 мл) добавляли по каплям к раствору этил 3-(3-гидроксифенил)пропаноата (стадия A, 10,0 г, 51,5 ммоль) и трифенилфосфина (14,73 г, 56,18 ммоль) в ТГФ (100 мл) при 0°С. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре 4 час, разбавляли эфиром и промывали водой. Органический слой сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 4:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 2,6 (т, 2H); 3,0 (т, 2H); 4,2 (кв., 2H); 5,1 (с, 2H); 6,8 (м, 3H); 7,2-7,4 (м, 4H).
Стадия C: Получение этил 3-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-метилпропаноата
3
2
4
К перемешиваемому раствору этил 3-(2,6-диметилбензилокси)фенилацетата (стадия B, 4,53 г, 14,5 ммоль) в сухом ТГФ (30 мл) при -68°C в атмосфере аргона добавляли по каплям LiHMDS (1 M раствор в ТГФ, 21,77 мл, 21,77 ммоль), и полученный оранжевый раствор перемешивали при низкой температуре 30 мин перед тем, как был добавлен CHI (20,60 г, 145,2 ммоль). Реакционную смесь медленно нагревали до комнатной температуры и перемешивали 15 час. Реакцию гасили льдом и продукт экстрагировали EtOAc (2×), органическую фазу промывали насыщенным раствором соли, сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (гексан:этилацетат 5:1), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,2 (т, 3H); 1,5 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 2,51-2,58 (м, 1H); 2,71 (дд, 1H); 2,88 (дд, 1H); 4,2 (кв., 2H); 5,1 (с, 2H); 6,9 (м, 3H); 7,2-7,4 (м, 4H).
Стадия D: Получение 3-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-метилпропановой кислоты
2
4
К перемешиваемому раствору этил 3-(3-(2,6-диметилбензилокси)фенил)-2-метилпропаноата (стадия C, 1,61 г, 4,9 ммоль) в абсолютном этаноле (25 мл) добавляли 1N NaOH (10 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали 3 час, подкисляли до pH 3,5-4,0 с помощью 1N HCl и концентрировали. Остаток растворяли в хлороформе и промывали 0,1N HCl, насыщенным раствором соли, сушили над NaSO, фильтровали, концентрировали и очищали флэш-хроматографией на колонке с силикагелем (хлороформ:метанол 95:5 с каплей уксусной кислоты), получая указанное в заголовке вещество.
1
3
H ЯМР (270 МГц, CDCl): 1,5 (т, 3H); 2,4 (с, 6H); 2,51-2,58 (м, 1H); 2,71 (дд, 1H); 2,88 (дд, 1H); 5,1 (с, 2H); 6,9 (м, 3H); 7,2-7,4 (м, 4H).
Во всех примерах биологической активности указанных ниже соединений CW получали в соответствии со способом химического синтеза примера 1.
ПРИМЕРЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
Пример А: Противодиабетическое действие соединения CW на db/db мышах
Мыши db/db имеют нарушение в передаче сигнала лептина, приводящее к гиперфагии, ожирению и диабету. Более того, в отличие от ob/ob мышей линии C57BL/6J, db/db мыши линии C57BLKS испытывают недостаточность своих инсулинвырабатывающих клеток панкреатических островков, что приводит к прогрессированию гиперинсулинемии (связанной с периферической резистентностью к инсулину) в гипоинсулинемический диабет.
Страдающие ожирением самцы (db/db гомозиготные) C57BL/Ksola мышей примерно 8-недельного возраста были получены от Jackson Labs (Bar Harbor, ME) и произвольно распределены в группы по 5-7 животных таким образом, чтобы массы тела (40-45 г) и уровни глюкозы в сыворотке крови (≥300 мг/дл после кормления) были примерно одинаковы от группы к группе; не страдающие ожирением мыши мужского пола (db/+ гетерозиготные) выступали в роли контрольной группы. Адаптационный период после распределения в группы составлял минимально 7 дней. Все животные содержались в условиях контролируемой температуры (23°С), относительной влажности (50±5%) и освещенности (7:00-19:00) и имели неограниченный доступ к стандартному корму (Formulab Diet 5008, Quality Lab Products, Elkridge, MD) и воде.
Мыши получали перорально суточные дозы наполнителя или соединения CW в течение 2 недель. В конце периода лечения отбирали 100 мкл венозной крови в гепаринизированную капиллярную трубку из окологлазничной пазухи для химического анализа сыворотки. Во время отбора пробы крови мыши находились в состоянии кормления.
Через 2 недели ежедневного перорального введения соединение CW вызвало значительно снижение уровня глюкозы в крови (таблица 1). Сходным образом, соединение CW снизило уровень триглицеридов в сыворотке крови (таблица 2).
Таблица 1
<b>Действие соединения CW на глюкозу в крови на модели db/db мышей с диабетом II типа</b>
Группы
Глюкоза мг/дл
Наполнитель (контроль)
735±66
Соединение CW - 100 мг/кг
171±66*
* p<0,05 значительно отличается по сравнению с контрольной группой.
Таблица 2
<b>Действие соединения CW на триглицериды</b><b>в сыворотке крови у db/db мышей в крови</b>
Группа
Триглицериды ± SEM (мг/дл)
Наполнитель
221±62
соединение CW
109±13
Пример В: Воздействие соединения CW на PPARα человека
цис
Для исследования воздействия соединения CW на PPARα человека был использован анализ трансактивации. Анализы трансактивации используют модульную доменную структуру ядерных рецепторов. Получали гибридный белок человеческого или мышиного связывающего домена PPAR лиганда (PPAR-LBD) и Gal4 ДНК связывающим доменом дрожжей («плазмидный активатор»). Конструкция репортерного гена состояла из Gal4 ДНК связывающего элемента в -положении к люциферазному репортеру. Когда агонист связывается с Gal4/PPAR-LBD, гибридный белок связывается с Gal4 ДНК связывающим элементом на репортерном гене, что приводит к транскрипции гена люциферазы светлячка. Люцифераза окисляет субстрат люциферин в АТФ-зависимой реакции; количество выделяющегося света является прямой единицей измерения уровня фермента и, следовательно, активности лигандного связывания с PPAR-LBD.
Активатор-экспрессирующие плазмиды содержали Gal4 ДНК-связывающий домен дрожжей, сопряженный со связывающими и шарнирными доменами (а.а. 167-468) PPARα лиганда человека. Использованная репортерная плазмида представляла собой pFRLuc, которая имеет ген люциферазы светлячка под контролем GAL4 UAS содержащего промотера (Stratagene (La Jolla, CA).
4
5
За один день до трансфекции клетки высевали в 24-ячеечные планшеты с плотностью 5×10-2×10 клеток/ячейка, в зависимости от типа клеток. Клетки трансфектировали с использованием реагента Lipofectamine 2000 (Invitrogen (Calsbad, CA)). Lipofectamine 2000 добавляли (2,5 мкл/ячейка) в пробирку, содержащую 50 мкл среды Optimem. Во вторую пробирку добавляли плазмидную ДНК в соотношении 4:3 (репортер:активатор); где необходимо, ДНК спермы лосося замещали на активатор экспрессирующую плазмиду с получением в целом 0,8 мкг ДНК/ячейка. Полученную ДНК добавляли к 50 мкл среды Optimem с пониженным уровнем сыворотки (без добавления сыворотки).
Два полученных раствора инкубировали при комнатной температуре 5 мин, затем объединяли. Объединенные растворы инкубировали при комнатной температуре в течение дополнительных 30 мин для образования липосомного комплекса.
2
Клетки промывали один раз PBS, и в каждую ячейку добавляли 100 мкл трансфектированной смеси. Планшеты инкубировали при 37°С в 5% СО инкубаторе примерно 4 час, с последующим удалением трасфектированной смеси и замещением среды на среду со свежей (EMEM минимальной эссенциальной средой Игла (Cambrex (East Rutherford, NJ)), в которую было добавлено 10% PBS и глутамин “EMEM complete”). Через 24 час после трансфекции ячейки обрабатывали подходящими соединениями в полной ЕМЕМ. Через 24 час после обработки клетки промывали один раз PBS и добавляли репортерный лизирующий буфер (Promega (Madison, WI)) в количестве 100 мкл/ячейка. Клетки подвергали одному циклу замораживания/оттаивания перед анализом. Примерно 10 мкл лизата добавляли к 100 мкл субстрата люциферазы светлячка.
Полученные результаты показывают, что PN2069 является частичным агонистом PPARα человека (в том же эксперименте позитивный контроль Wy-14643 достиг максимальной активности ~40000 RLU). См. чертеж.