用于调节紧密连接蛋白介导的功能和治疗皮肤病的包含前 列腺素衍生物的药物组合物 【技术领域】
本发明涉及一种用于调节紧密连接蛋白 (claudin) 介导的功能的方法和组合物。 本发明还涉及一种用于治疗皮肤病的方法和组合物。 本发明进一步涉及一种用于调节哺乳 动物对象中紧密连接蛋白表达的方法或组合物。背景技术
上皮细胞层在区分各种组织并通过由紧密连接 (TJs) 构成的细胞间屏障来维持 它们的局部稳态、 以及决定器官的形态发生并调节器官功能中发挥着重要的作用。
TJs 是在多种细胞类型和组织中发现的屏障形成细胞 - 细胞连接， 并且调节屏障 活性或溶质经过上皮细胞层的渗透性。现已表明有 4 种不同类型的整合膜蛋白 (integral membrane protein) 定位于紧密连接中 ： 闭合蛋白 (occludin)、 连接粘附分子、 紧密连接蛋 白 (claudin)、 和 tricellulin。
小鼠和人中形成细胞旁屏障的紧密连接蛋白 ( 紧密连接 (TJ) 链的主要成分 ) 由 至少 24 个家族成员所组成， 且现在被认为主要构成功能 TJ 链。不断地有证据证明， 紧密连 接蛋白的组合决定了与细胞之间的细胞旁通透性有关的屏障的特定特能。
近来， 细胞培养和小鼠中的紧密连接蛋白功能分析已提示 ： 基于紧密连接蛋白的 TJs 可能在上皮微环境的调节中具有关键性作用， 而微环境对于各种生物学功能 ( 如控制 细胞增殖 ) 是重要的。
据报导， 连续的基于紧密连接蛋白的 TJs 出现在表皮， 并且基于紧密连接蛋白 的紧密连接对于哺乳动物皮肤的屏障功能是重要的 (J Cell Biol. 2002 年 3 月 18 日 ； 156(6)， 1099-1111， 该引证文献通过引用并入本文 )。
紧密连接蛋白 -15 是以与其它类型的紧密连接蛋白的不同组合而表达于小 鼠的许多器官中的一类紧密连接蛋白。本发明人报道了 TJs 的基于紧密连接蛋白 -15 的形成以组构包括离子电导率的微环境对于小肠的正常大小的形态发生是重要的 (Gastroenterology 2008 ； 134:523-534， 该引证文献通过引用并入本文 )。
前列腺素 ( 下文称为 PG(s)) 为脂肪酸衍生物， 是有机羧酸类成员， 其包含在人或 其它哺乳动物的组织或器官中， 具有广泛的生理活性。自然中发现的 PGs( 原始 PGs) 一般 具有前列腺烷酸骨架， 如下式 (A) 所示 :。另一方面， 原始 PGs 的一些合成类似物具有经修饰的骨架。根据五元环部分的结 构， 原始 PGs 被分类成 PGAs、 PGBs、 PGCs、 PGDs、 PGEs、 PGFs、 PGGs、 PGHs、 PGIs 和 PGJs， 根据 碳链部分不饱和键的数目和位置被进一步分类成以下三类 ： 下标 1 ： 13,14- 不饱和 -15-OH 下标 2 ： 5,6- 以及 13,14- 二不饱和 -15-OH 下标 3 ： 5,6-、 13,14- 和 17,18- 三不饱和 -15-OH。
此外， 根据在 9- 位羟基的构型， PGFs 被分类成 α 类 ( 羟基为 α- 构型 ) 和 β 类 ( 羟基为 β- 构型 )。
已知 PGs 具有各种药理和生理活性， 例如扩张血管、 引发炎症、 血小板聚集、 刺激 子宫平滑肌、 刺激肠道肌、 抗溃疡效果等。
一些 15- 酮基 ( 即， 在 15- 位代替羟基而具有氧代基 )-PGs 和 13,14- 二氢 ( 即， 在 13 与 14- 位之间具有单键 )-15- 酮基 -PGs 是 脂肪酸衍生物， 已知它们是在原始 PGs 代 谢过程中由于酶的作用而自然产生的物质。
授予 Ueno 等人的美国专利申请公开 No.2006/0281818( 该引证文献通过引用并入 本文 ) 中记载了一种特定的前列腺素化合物， 其对 TJs 中的构象变化具有显著影响， 使得胃 肠粘膜屏障功能恢复。 发明内容 本发明涉及一种用于调节哺乳动物对象中紧密连接蛋白介导的功能的方法， 该方 法包括对有需的对象给予有效量的式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物 :
其中， L、 M 和 N 为氢、 羟基、 卤素、 低级烷基、 羟基 ( 低级 ) 烷基、 低级烷酰基氧基或氧代 基， 其中 L 和 M 中的至少一个为除氢以外的基团， 且该 5 元环可具有至少一个双键 ； A 为 -CH3 或 -CH2OH、 -COCH2OH、 -COOH 或其官能衍生物 ； B 为单键、 -CH2-CH2-、 -CH=CH-、 -C ≡ C-、 -CH2-CH2-CH2-、 -CH=CH-CH2-、 -CH2-CH=CH-、 -C ≡ C -CH2- 或 -CH2-C ≡ C- ； Z为 或单键 其中， R4 和 R5 为氢、 羟基、 卤素、 低级烷基、 低级烷氧基或羟基 ( 低级 ) 烷基， 其中 R4 和 R5 不同时为羟基和低级烷氧基 ；R1 为饱和或不饱和的二价低级或中级脂肪族烃基， 其为未取代或被卤素、 低级烷基、 羟 基、 氧代基、 芳基或杂环基取代， 且该脂肪族烃中的至少 1 个碳原子任选被氧、 氮或硫取代 ； 并且 Ra 为饱和或不饱和低级或中级脂肪族烃基， 其为未取代或被卤素、 氧代基、 羟基、 低级 烷基、 低级烷氧基、 低级烷酰基氧基、 环 ( 低级 ) 烷基、 环 ( 低级 ) 烷氧基、 芳基、 芳氧基、 杂 环基或杂环氧基取代 ； 低级烷氧基 ； 低级烷酰基氧基 ； 环 ( 低级 ) 烷基 ； 环 ( 低级 ) 烷氧基 ； 芳基 ； 芳氧基 ； 杂环基 ； 杂环氧基。
本发明还涉及一种治疗哺乳动物对象中的皮肤病的方法， 该方法包括 ： 对有需要 的对象给予有效量的式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物。
本发明进一步涉及一种调节哺乳动物对象中紧密连接蛋白的表达的方法， 该方法 包括 ： 对有需要的对象给予有效量的式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物。
另一方面中， 本发明涉及一种用于调节哺乳动物对象中紧密连接蛋白介导的功能 的药物组合物， 其包含式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物。
本发明还涉及一种用于治疗哺乳动物对象中的皮肤病的药物组合物， 其包含式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物。 本发明进一步涉及一种用于调节哺乳动物对象中紧密连接蛋白的表达的药物组 合物， 其包含式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物。
在又一方面中， 本发明提供式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物在制造用于调节哺乳动 物对象中紧密连接蛋白介导的功能的药物组合物中的用途。
本发明还提供式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物在制造用于治疗皮肤病的药物组合物 中的用途。
本发明进一步提供式 ( Ⅰ ) 所示的脂肪酸衍生物在制造用于调节哺乳动物对象中 紧密连接蛋白表达的药物组合物中的用途。
附图说明
图 1 表示化合物 A[(-)-7-[(2R,4aR,5R,7aR)-2-(1,1- 二氟戊基 )-2- 羟基 -6- 氧 代八氢环戊 [b] 吡喃 -5- 基 ] 庚酸 ] 对雄性小鼠肠道中的紧密连接通透性和选择性的作用。
图 2 表示化合物 A 对小鼠肠道中紧密连接蛋白 -15 的表达的作用。 具体实施方式
本文中所采用的脂肪酸衍生物的命名法基于上式 (A) 中所示前列腺烷酸的编号 系统。
式 (A) 显示 C-20 碳原子的基本骨架， 但是本发明并不限于具有相同编号碳原子的 那些化合物。在式 (A) 中， 构成 PG 化合物基本骨架的碳原子编号开始于羧酸 ( 编号 1)， 并 且 α- 链中朝向五元环的碳原子编号为 2 到 7， 该环中的碳原子编号为 8 到 12， ω- 链中的 碳原子为 13 到 20。当 α- 链中的碳原子数目减小时， 按照从 2 位开始的顺序删除编号， 当 α- 链中的碳原子数目增加时， 化合物被命名为在位置 2 具有取代羧基 (C-1) 的相应取代基 的取代化合物。类似地， 当 ω- 链中的碳原子数目减小时， 按照从位置 20 开始的顺序删除 编号 ； 当 ω- 链中的碳原子数目增加时， 超过位置 20 的碳原子命名为取代基。除非另有说明， 化合物的立体化学化学与上述式 (A) 的相同。
通常， 术语 PGD、 PGE 和 PGF 各自表示在 9 位和 / 或 11 位具有羟基的 PG 化合物， 但 是在本说明书中， 这些术语也包括在 9 位和 / 或 11 位具有除羟基以外的取代基的那些化合 物。这些化合物被称为 9- 脱氧 -9- 取代 -PG 化合物或 11- 脱氧 -11- 取代 -PG 化合物。用 氢代替羟基的 PG 化合物被简单命名为 9- 或 11- 脱氧 -PG 化合物。
如上所述， PG 化合物的命名基于前列腺烷酸骨架。 然而， 在化合物具有与前列腺素 相似的部分结构时， 可使用缩写 “PG” 。因此， 其 α- 链由两个碳原子延长的 PG 化合物， 亦即 其 α- 链中具有 9 个碳原子时， 命名为 2- 脱羧基 -2-(2- 羧基乙基 )-PG 化合物。类似地， α- 链中具有 11 个碳原子的 PG 化合物命名为 2- 脱羧基 -2-(4- 羧基丁基 )-PG 化合物。此 外， 其 ω- 链由 2 个碳原子延长的 PG 化合物， 亦即其 ω- 链中具有 10 个碳原子时， 命名为 20- 乙基 -PG 化合物。然而， 这些化合物也可依照 IUPAC 命名法命名。
类似物 ( 包括取代衍生物 ) 或衍生物的实例包括 ： α- 链末端羧基被酯化的 PG 化 合物 ； α- 链被延长的化合物 ； 其生理学上可接受的盐 ； 在 2-3 位具有双键或在 5-6 位具有 三键的化合物， 在 3、 5、 6、 16、 17、 18、 19 和 / 或 20 位具有取代基的化合物 ； 以及在 9 和 / 或 11 位具有代替羟基的低级烷基或羟基 ( 低级 ) 烷基的化合物。 根据本发明， 在 3、 17、 18 和 / 或 19 位的优选取代基包括具有 1-4 个碳原子的烷基， 特别是甲基和乙基。在 16 位的优选取代基包括低级烷基如甲基和乙基、 羟基、 卤素原子如 氯和氟、 以及芳氧基如三氟甲基苯氧基 )。在 17 位的优选取代基包括低级烷基如甲基和乙 基、 羟基、 卤素原子如氯和氟、 芳氧基如三氟甲基苯氧基。在 20 位的优选取代基包括饱和及 不饱和的低级烷基如 C1-4 烷基、 低级烷氧基如 C1-4 烷氧基和低级烷氧基烷基如 C1-4 烷氧 基 -C1-4 烷基。在 5 位的优选取代基包括卤素原子如氯和氟。在 6 位的优选取代基包括形 成羰基的氧代基。在 9 和 / 或 11 位具有羟基、 低级烷基或羟基 ( 低级 ) 烷基取代基的 PGs 的立体化学可以是 α、 β 或者其混合物。
此外， 上述类似物或衍生物可以是在 ω- 链的末端具有烷氧基、 环烷基、 环烷氧 基、 苯氧基或苯基的化合物， 其中所述链比原始 PGs 的短。
本发明中用作脂肪酸衍生物的优选化合物由式 ( Ⅱ ) 表示 ：
其中， L 和 M 为氢原子、 羟基、 卤素、 低级烷基、 羟基 ( 低级 ) 烷基、 低级烷酰基氧基或氧 代基， 其中 L 和 M 中至少一个是除氢以外的基团， 且该五元环可具有一个以上的双键 ； A 为 -CH3 或 -CH2OH、 -COCH2OH、 -COOH 或其官能衍生物 ； B 为单键、 -CH2-CH2-、 -CH=CH-、 -C ≡ C-、 -CH2-CH2-CH2-、 -CH=CH-CH2-、 -CH2-CH=CH-、 -C ≡ C -CH2- 或 -CH2-C ≡ C- ；Z为或单键其中， R4 和 R5 为氢、 羟基、 卤素、 低级烷基、 低级烷氧基或者羟基 ( 低级 ) 烷基， 其中 R4 和 R5 不同时为羟基和低级烷氧基 ； X1 和 X2 为氢、 低级烷基或卤素 ； R1 为饱和或不饱和的二价低级或中级脂肪族烃基， 其为未取代或被卤素、 低级烷基、 羟 基、 氧代基、 芳基或杂环基取代， 且该脂肪族烃中的至少 1 个碳原子任选被氧、 氮或硫取代 ； R2 为单键或低级亚烷基 ； 并且 R3 为低级烷基、 低级烷氧基、 低级烷酰基氧基、 环 ( 低级 ) 烷基、 环 ( 低级 ) 烷氧基、 芳 基、 芳氧基、 杂环基或杂环氧基。
在上式中， R1 和 Ra 定义中的术语 “不饱和” 意欲包括孤立地、 分开地或连续地存在 于主链和 / 或侧链的碳原子之间的至少一个或更多个双键和 / 或三键。 依照通常的命名法， 两个连续位置之间的不饱和键通过标示这两个位置中的较低编号来表示， 而两个末端位置 之间的不饱和键通过标示这两个位置来表示。
术语 “低级或中级脂肪族烃” 是指具有 1 至 14、 优选 1 至 10、 特别优选 1 至 8 个碳 原子的直链或支链烃基 ( 对于侧链， 优选 1 至 3 个碳原子 )。
术语 “卤素原子” 包含氟、 氯、 溴和碘。
除非另有说明， 本说明书全文中的术语 “低级” 意欲包括具有 1 至 6 个碳原子的基 团。
术语 “低级烷基” 是指含有 1 至 6 个碳原子的直链或支链饱和烃基， 包括例如甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 丁基、 异丁基、 叔丁基、 戊基和己基。
术语 “低级亚烷基” 是指含有 1 至 6 个碳原子的直链或支链二价饱和烃基， 包括例 如亚甲基、 亚乙基、 亚丙基、 异亚丙基、 亚丁基、 异亚丁基、 叔亚丁基、 亚戊基和亚己基。
术语 “低级烷氧基” 是指低级烷基 -O- 的基团， 其中低级烷基如上所定义。
术语 “羟基 ( 低级 ) 烷基” 是指如上所定义的低级烷基， 该低级烷基被至少一个羟 基取代， 比如羟甲基、 1- 羟基乙基、 2- 羟基乙基和 1- 甲基 -1- 羟基乙基。 术语 “低级烷酰基氧基” 是指由式 RCO-O- 表示的基团， 其中 RCO- 为由如上所定义 的低级烷基氧化形成的酰基， 比如乙酰基。
术语 “环 ( 低级 ) 烷基” 是指由如上所定义的低级烷基环化形成的环状基团， 但是 含有 3 个以上碳原子， 包括例如环丙基、 环丁基、 环戊基和环己基。
术语 “环 ( 低级 ) 烷氧基” 是指环 ( 低级 ) 烷基 -O- 基团， 其中环 ( 低级 ) 烷基如 上所定义。
术语 “芳基” 可包括未取代或取代的芳烃环 ( 优选单环基 )， 例如苯基、 甲苯基、 二 甲苯基。取代基的实例为卤素原子和卤代 ( 低级 ) 烷基， 其中卤素原子和低级烷基如上所 定义。
术语 “芳氧基” 是指由式 ArO- 表示的基团， 其中 Ar 为如上所定义的芳基。
术语 “杂环基” 可包括单环至三环的杂环基， 优选 5 至 14 元环的单环杂环基、 更优 选 5 至 10 元环的单环杂环基， 具有任选被取代的碳原子以及 1 至 4 个、 优选 1 至 3 个一种 或两种选自氮原子、 氧原子和硫原子杂原子。杂环基的实例包括 ： 呋喃基、 噻吩基、 吡咯基、 唑基、 异 唑基、 噻唑基、 异噻唑基、 咪唑基、 吡唑基、 呋咱基、 吡喃基、 吡啶基、 哒嗪基、 嘧 啶基、 吡嗪基、 2- 吡咯啉基、 吡咯烷基、 2- 咪唑啉基、 咪唑烷基、 2- 吡唑啉基、 吡唑烷基、 哌啶 子基、 哌嗪基、 吗啉代、 吲哚基、 苯并噻吩基、 喹啉基、 异喹啉基、 嘌呤基、 喹唑啉基、 咔唑基、 吖啶基、 菲啶基、 苯并咪唑基、 苯并咪唑啉基、 苯并噻唑基、 吩噻嗪基。此时取代基的实例包 括卤素和卤素取代的低级烷基， 其中卤素原子和低级烷基如上所述。
术语 “杂环氧基” 表示由式 HcO- 表示的基团， 其中 Hc 为如上所述的杂环基。
术语 A 的 “官能衍生物” 包括盐 ( 优选药学上可接受的盐 )、 醚类、 酯类和酰胺类。
合适的 “药学上可接受的盐” 包括通常所使用的无毒盐， 例如与无机碱形成的盐， 如碱金属盐 ( 如钠盐和钾盐 )、 碱土金属盐 ( 如钙盐和镁盐 )、 铵盐 ； 或与有机碱形成的盐， 如胺盐 ( 如甲胺盐、 二甲胺盐、 环己胺盐、 苄胺盐、 哌啶盐、 乙二胺盐、 乙醇胺盐、 二乙醇胺 盐、 三乙醇胺盐、 三 ( 羟甲基氨基 ) 乙烷盐、 单甲基 - 单乙醇胺盐、 普鲁卡因盐和咖啡因盐 )、 碱性氨基酸盐 ( 如精氨酸盐和赖氨酸盐 )、 四烷基铵盐等。这些盐可通过常规方法制备， 例 如由相应的酸与碱反应制备、 或通过盐交换制备。 醚类的实例包括 ： 烷基醚类， 例如低级烷基醚类， 如甲基醚、 乙基醚、 丙基醚、 异丙 基醚、 丁基醚、 异丁基醚、 叔丁基醚、 戊基醚和 1- 环丙基乙基醚 ； 以及中级或高级烷基醚类， 如辛基醚、 二乙基己基醚、 十二烷基醚和十六烷基醚 ； 不饱和醚类， 如油烯基醚和亚麻基醚 (linolenyl ether) ； 低级烯基醚类， 如乙烯基醚、 烯丙基醚 ； 低级炔基醚类， 如乙炔基醚和 丙炔基醚 ； 羟基 ( 低级 ) 烷基醚类， 如羟基乙基醚和羟基丙基醚 ； 低级烷氧基 ( 低级 ) 烷基 醚类， 如甲氧基甲基醚和 1- 甲氧基乙基醚 ； 任选被取代的芳基醚类， 如苯基醚、 甲苯磺酰基 醚、 叔丁基苯基醚、 水杨基醚、 3,4- 二甲氧基苯基醚和苯甲酰氨基苯基醚 ； 以及芳基 ( 低级 ) 烷基醚， 如苄基醚、 三苯甲基醚和二苯甲基醚。
酯类的实例包括 ： 脂肪族酯类， 例如低级烷基酯， 如甲基酯、 乙基酯、 丙基酯、 异丙 基酯、 丁基酯、 异丁基酯、 叔丁基酯、 戊基酯和 1- 环丙基乙基酯 ； 低级烯基酯类， 如乙烯基酯 和烯丙基酯 ； 低级炔基酯， 如乙炔基酯和丙炔基酯 ； 羟基 ( 低级 ) 烷基酯， 如羟基乙基酯 ； 低 级烷氧基 ( 低级 ) 烷基酯， 如甲氧基甲基酯和 1- 甲氧基乙基酯 ； 以及任选被取代的芳基酯， 如苯基酯、 甲苯基酯、 叔丁基苯基酯、 水杨基酯、 3,4- 二甲氧基苯基酯和苯甲酰氨基苯基酯 ； 以及芳基 ( 低级 ) 烷基酯， 如苄基酯、 三苯甲基酯和二苯甲基酯。
A 的酰胺表示由式 CONR'R" 所表示的基团， 其中 R' 和 R" 各自为氢、 低级烷基、 芳 基、 烷基 - 或芳基 - 磺酰基、 低级烯基和低级炔基， 包括例如低级烷基酰胺类如甲酰胺、 乙酰 胺、 二甲基酰胺和二乙基酰胺 ； 芳基酰胺类如 N- 酰替苯胺和 N- 酰基甲苯胺 ； 以及烷基 - 或 芳基 - 磺酰胺类如甲基磺酰胺、 乙基磺酰胺和甲苯基磺酰胺。
L 和 M 的优选实例包括氢、 羟基和氧代基， 特别是 M 为羟基或氢， L 为氧代基。
A 的优选实例为 -COOH、 其药学上可接受的盐、 其酯或酰胺。
X1 和 X2 的优选实例均为卤素原子， 更优选氟原子， 即所谓的 16,16- 二氟型。
优选的 R1 为含有 1 至 10 个碳原子、 优选 6 至 10 个碳原子的烃基。此外， 脂肪族 烃中的至少 1 个碳原子任选被氧、 氮或硫取代。
R1 的实例包括例如下列基团 : -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-， -CH2-C ≡ C-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-O-CH2-， -CH2-CH=CH-CH2-O-CH2-， -CH2-C ≡ C-CH2-O-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-， -CH2-C ≡ C-CH2-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-， -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-， -CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-， -CH2-C ≡ C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-， 和 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-。
优选的 Ra 为含有 1 至 10 个碳原子、 更优选 1 至 8 个碳原子的烃。Ra 可具有含 1 个碳原子的 1 个或 2 个侧链。
优选的化合物包括式 ( Ⅰ ) 中 Ra 被卤素取代和 / 或 Z 为 C=O、 或者式 ( Ⅱ ) 中 X1 和 X2 中的一个被卤素取代和 / 或 Z 为 C=O。
优 选 实 施 方 式 的 实 例 为 (-)-7-[(2R,4aR,5R,7aR)-2-(1,1- 二 氟 戊 基 )-2- 羟 基 -6- 氧 代 八 氢 环 戊 [b] 吡 喃 -5- 基 ] 庚 酸、 (-)-7-{(2R,4aR,5R,7aR)-2-[(3S) -1,1- 二 氟 -3- 甲 基 戊 基 ]-2- 羟 基 -6- 氧 代 八 氢 环 戊 [b] 吡 喃 -5- 基 } 庚 酸、 和 (-)-7-[(1R,2R)-2-(4,4- 二氟 -3- 氧代辛基 )-5- 氧代环戊基 ] 庚酸、 以及它们的官能衍生 物。
上式 ( Ⅰ ) 和 ( Ⅱ ) 中的环构型以及 α- 链和 / 或 ω- 链可与原始 PGs 中的相同 或者不同。然而， 本发明也包括具有原始类型构型的化合物与具有非原始类型构型的化合 物的混合物。
在本发明中， 在 13 位与 14 位之间具有饱和键且在 15 位具有酮基 (=O) 的脂肪酸衍 生物可以通过在 11 位的羟基与在 15 位的酮基之间形成半缩醛而处于酮 - 半缩醛平衡中。
例如， 已表明当 X1 和 X2 两者均为卤素原子、 特别是氟原子时， 该化合物包含互变异 构体、 双环化合物。
如果存在上述这些互变异构体， 则两种互变异构体的比例会随着剩余分子的结构 或存在的取代基类型的不同而变化。有时一种异构体相比另一种异构体可为优势存在。然 而， 应了解的是本发明包含两种异构体。
此外， 本发明中使用的 15- 酮基 -PG 化合物包括双环化合物及其类似物或衍生物。该双环化合物是由式 (III) 表示其中， A 为 –CH3 或 -CH2OH、 -COCH2OH、 -COOH 或者其官能衍生物 ； X1' 和 X2' 为氢、 低级烷基或卤素 ； Y为其中， R4' 和 R5' 为氢、 羟基、 卤素、 低级烷基、 低级烷氧基或羟基 ( 低级 ) 烷基， 其中 R4' 和 R5' 不同时为羟基和低级烷氧基。
R1 为饱和或不饱和二价低级或中级脂肪族烃基， 该脂肪族烃基为未取代或被卤 素、 烷基、 羟基、 氧代基、 芳基或杂环基取代， 且该脂肪族烃中的至少 1 个碳原子任选被氧、 氮或硫取代 ； 并且 R2' 为饱和或不饱和的低级或中级脂肪族烃基， 该脂肪族烃基为未取代或被卤素、 氧代 基、 羟基、 低级烷基、 低级烷氧基、 低级烷酰基氧基、 环 ( 低级 ) 烷基、 环 ( 低级 ) 烷氧基、 芳 基、 芳氧基、 杂环基或杂环氧基 ； 低级烷氧基 ； 低级烷酰基氧基 ； 环 ( 低级 ) 烷基 ； 环 ( 低级 ) 烷氧基 ； 芳基 ； 芳氧基 ； 杂环基 ； 杂环氧基取代。
R3' 为氢、 低级烷基、 环 ( 低级 ) 烷基、 芳基或杂环基。
而且， 虽然本发明中使用的化合物不管有无异构体均可以由式表示或基于酮的类 型命名， 但是应指出的是这种结构或命名并不意欲排除半缩醛型化合物。
在本发明中， 任何异构体如单独的互变异构体、 其混合物， 或旋光异构体、 其混合 物， 外消旋混合物、 以及其它立体异构体均可用于相同的目的。
本发明中使用的一些化合物可通过 USP No.5,073,569、 5,166,174、 5,221,763、 5,212,324、 5,739,161 和 6,242,485 中所公开的方法制备 ( 这些引证文献通过引用并入本 文 )。
哺乳动物对象可以是任何哺乳动物对象， 包括人。本发明化合物可以全身应用或 者局部应用。本发明化合物可通过口服给药、 静脉注射 ( 包括输液 )、 皮下注射、 鼻内给药、 吸入给药、 直肠内给药、 阴道内给药、 经皮给药等方式给药。
剂量可根据动物品种、 年龄、 体重、 治疗症状、 期望的治疗效果、 给药途径、 治疗时 间等而变化。 可以通过每天 1-4 次的全身给药或者以每天 0.00001-500 mg/kg、 更优选每天 0.0001-100 mg/kg 的量进行的连续给药来获得满意的效果。
本发明化合物可优选制剂为适于常规方式给药的药物组合物。 组合物可以是适于口服给药、 鼻内给药、 吸入给药、 注射或输液的组合物， 并且可以是外用剂、 栓剂、 阴道药栓 或皮肤局部给药剂型如液剂、 软膏、 糊剂或贴剂。
本发明的组合物可进一步包含生理学上可接受的添加剂。 所述添加剂可包括与本 发明化合物一同使用的成分， 例如赋形剂、 稀释剂、 填充剂、 溶解剂、 润滑剂、 佐剂、 粘合剂、 崩解剂、 包衣剂、 包囊剂、 软膏基质、 栓剂基质、 雾化剂、 乳化剂、 分散剂、 助悬剂、 增稠剂、 等 渗剂、 缓冲剂、 舒缓剂、 防腐剂、 抗氧化剂、 矫味剂、 香精、 着色剂、 功能材料如环糊精和可生 物降解聚合物、 以及稳定剂。 该添加剂为本领领域技术人员所熟知， 且可从药剂学一般参考 书中记载的那些添加剂中选择。
本发明组合物中以上所定义化合物的量可根据组合物的剂型而变化， 通常基于 该组合物的总量， 可为 0.000001-10.0 重量 %、 更优选为 0.00001-5.0 重量 %、 最优选为 0.0001-1 重量 %。
用于口服给药的固体组合物的实例包括 ： 片剂、 锭剂、 舌下片、 胶囊、 丸剂、 粉剂、 颗 粒剂等。该固体组合物可通过将一种以上活性成分与至少一种非活性稀释剂混合而制备。 该组合物还可包含除非活性稀释剂以外的添加剂， 例如润滑剂、 崩解剂和稳定剂。根据需 要， 可用肠溶膜或胃肠溶膜对胶囊、 片剂和丸剂进行包衣。它们可以包衣 1 层或 2 层。它们 也可被吸附至缓释材料中或微囊化。另外， 该组合物可利用易降解材料 ( 如明胶 ) 进行包 封。它们可进一步溶解于适当溶剂如脂肪酸或其单、 二、 或三甘油酯中制成软胶囊。需要快 速起效的特性时可以使用舌下片。
用于口服给药的液体组合物的实例包括 ： 乳剂、 溶液剂、 混悬剂、 糖浆和酏剂等。 所 述组合物可进一步包含通常使用的非活性稀释剂例如纯水或乙醇。 该组合物可包含除非活 性稀释剂以外的添加剂， 如佐剂 ( 例如湿润剂和助悬剂 )、 甜味剂、 香精、 香料和防腐剂。
本发明的组合物可以采用喷雾组合物的形式， 其包含一种以上活性成分且可按照 已知方法制备。
鼻内制剂的实例可以是含有一种以上活性成分的水溶液或油性溶液、 混悬剂或乳 剂。 对于通过吸入进行活性成分的给药， 本发明的组合物可采用能够提供气雾剂的混悬剂、 溶液剂或乳剂的形式， 或适合作为干粉吸入剂的粉剂的形式。用于吸入给药的组合物还可 包含通常使用的抛射剂。
用于胃肠外给药的本发明的注射用组合物的实例包括 ： 无菌水性溶液剂或非水性 溶液剂、 混悬剂和乳剂。用于水性溶液剂或混悬剂的稀释剂可包括例如 ： 注射用蒸馏水、 生 理盐水和林格氏液。
用于溶液剂和混悬剂的非水稀释剂可包括例如 ： 丙二醇、 聚乙二醇、 植物油如橄榄 油、 醇类如乙醇以及聚山梨醇酯。该组合物还可包含添加剂， 如防腐剂、 湿润剂、 乳化剂、 分 散剂等。它们可通过以下方式灭菌 ： 通过例如滤除细菌的过滤器过滤， 用灭菌器混合， 或者 借助气体或放射性同位素辐照灭菌。注射用组合物也可提供为灭菌粉末组合物， 在使用前 溶解于灭菌溶剂中供注射用。
本发明的外用剂包括皮肤科和耳鼻喉科领域中使用的所有外用制剂， 包括软膏 剂、 乳膏剂、 液剂、 洗剂、 贴剂和喷雾剂。
本发明的另一种剂型为栓剂或阴道药栓， 可通过将活性成分混入常规的基质 ( 如 在体温下发生软化的可可脂 ) 中制备， 并且可利用具有适当软化温度的非离子表面活性剂来提高吸收性。
根据本发明， 本发明的肪酸衍生物可用于调节哺乳动物对象中紧密连接蛋白介导 的功能。
本文中所用的术语 “紧密连接蛋白介导的功能” 包括 ： 细胞黏附、 细胞增殖、 血管 通透性、 和上皮 / 表皮屏障功能。根据本发明， 调节上述紧密连接蛋白介导的功能的一种以 上。紧密连接蛋白介导的功能可以是例如紧密连接蛋白 1、 4、 7、 8、 10、 11、 12、 15 或 17 的功 能。尤其可以调节紧密连接蛋白 1、 4 和 15 的功能。
本文中所用的术语 “调节” 或 “调控” 是指增加、 减小、 增强、 刺激或抑制。
如上所述， 连续的基于紧密连接蛋白的 TJs 出现于表皮中， 基于紧密连接蛋白的 紧密连接对于哺乳动物皮肤的屏障功能是重要的。 本发明的另一实施方式涉及一种哺乳动 物对象中的皮肤病的治疗方法， 该方法包括对有需要的对象给予有效量的式 ( Ⅰ ) 的脂肪 酸衍生物。
本文中所用的术语 “皮肤病” 包括任何皮肤病， 如痤疮、 湿疹、 皮炎、 红斑痤疮、 过敏 性皮肤病、 皮肤癌、 皮肤溃疡 ( 例如糖尿病性皮肤溃疡 ) 和褥疮 ( 褥疮性溃疡 )。本发明的 方法优选用于治疗皮肤溃疡， 特别是糖尿病性皮肤溃疡。本发明的方法也优选用于治疗褥 疮。
本文中所用的术语 “治疗” 包括任何形式的控制， 如疾病的预防、 护理、 缓解、 病症 的减轻、 以及阻止病症的发展。
本发明的药物组合物可进一步包含一种以上的其它药理成分， 只要它们不与本发 明的目的发生矛盾。
下面将参考试验例来进一步具体说明本发明， 但这些试验例并不意欲限定本发 明。
试验例 1 1. 化合物 A ： (-)-7-[(2R,4aR,5R,7aR)-2-(1,1- 二氟戊基 )-2- 羟基 -6- 氧代八氢环 戊 [b] 吡喃 -5- 基 ] 庚酸对正常小鼠肠道中组织电导率和稀释电位 (dilution potential) 的作用 ( 方法 ) 对雄性 C57BL/6 小鼠 (7-8 周龄 ) 给予饮用水中的 10 μM 化合物 A， 并且提供 7 至 14 天标准饮食。在此期间， 小鼠可以自由饮水。在此期间结束时， 处死小鼠并取出肠道。从空 肠的顶端切出长约 5 厘米的一段。从腹侧打开该肠段， 然后用林格氏液清洗数次。用镊子 仔细地将肠的粘膜从浆膜剥离。将粘膜置于标准室中 ( 暴露表面区域的直径为 5 毫米 ) 并 用缓冲溶液浸泡。测量经上皮短路电流 (Isc)， 并通过测量施加 1 mV/min 的经上皮脉冲所 致的电流偏转、 以及应用欧姆定律来确定总组织电导率。当实现了稳定的 Isc 测量， 则用无 钾溶液替换缓冲溶液。然后， 用含 75mM NaCl、 150mM LiCl、 150mM KCl、 75mM MgCl2 和 75mM CaCl2 的溶液依次替换肠腔浴中的溶液， 并测量各溶液中的稀释电位。
( 结果 ) 如图 1 所示， 与未治疗组相比， 化合物 A 治疗组显示出电导率和一价阳离子的稀释电位 的下降。
该结果提示化合物 A 引起上皮紧密连接的特性发生变化。2. 紧密连接蛋白在小鼠肠道中的表达 ( 方法 ) 以与上述类似的方式进行小鼠的处理和肠取出。将取出的肠在液氮中冷冻并制备切 片。利用免疫荧光染色确定紧密连接蛋白 -15 蛋白质的表达和细胞内分布。
( 结果 ) 如图 2 所示， 化合物 A 治疗组中紧密连接蛋白 -15 蛋白质的表达下降。
( 结论 ) 化合物 A 的连续给药导致紧密连接蛋白的表达变化， 例如紧密连接蛋白 -15 减少， 从而 引起紧密连接的电生理特性发生变化。紧密连接蛋白 -15 在紧密连接中表达的下降导致紧 密连接的紧密性增强并且会增强上皮层对有毒物质的防御性。
试验例 2 将雌性 BKS.Cg-+Leprdb/+Leprdb/Jcl 小鼠 (db/db 小鼠， SPF ； CLEA Japan, Inc) 即遗传 性糖尿病小鼠用于本研究。除去背部的毛后， 在麻醉下用眼科剪切去覆盖在背部中线中部 1.5 × 1.5 cm 区域的皮肤， 制成皮肤溃疡和 / 或褥疮动物模型。然后， 用大小 4×4 cm 的 多孔膜敷料覆盖切去的皮肤区域 ( 溃疡区 )。以 0.1 mL/ 部位的剂量体积将给药制剂涂覆 于溃疡区。从溃疡制成日开始， 每日 2 次进行 12 天的涂覆。每次以 10 或 30 微克 / 部位的 量将化合物 A 涂覆于溃疡上。将相同体积的载剂 ( 含 1% 聚山梨醇酯 80 的生理盐水溶液 ： 1%PS80) 涂覆于对照组中动物上。将开始涂覆日定义为第 1 日。在第 1 日和第 13 日， 将表 皮的前缘或者各溃疡的再生表皮描摹于塑料薄膜上。用面积直线仪 (area-line meter) 测 量所描摹的溃疡面积。基于第 1 日的溃疡面积， 计算出第 13 日的溃疡面积 (%)。计算出带 标准误差的组平均值， 作为溃疡面积 (%)。将结果示于表 1。
表1 化合物 A 对遗传性糖尿病小鼠 (db/db 小鼠 ) 中皮肤溃疡愈合的作用。与对照组相比， 化合物 A 在 10 和 30 微克 / 部位的剂量下显著地加速溃疡愈合 ( 表 1)。结果提示化合物 A 可用于治疗皮肤病如皮肤溃疡， 特别是糖尿病性皮肤溃疡和褥疮。