相关申请的引用
本申请要求2009年12月10日提交的第61/285,470号(代理人卷号:021935- 003900US)美国申请的优先权,其整体内容通过引用并入本文。
联邦政府赞助研究和开发对发明权利的声明
本发明在美国国立卫生研究院(NIH)授予的第1E21RR025358号基金的政府支持下 完成。政府对本发明享有某些权利。
背景
阿尔茨海默氏症(AD)特征在于认知功能逐渐衰退并构成最常见和致命的神经退 行性病症。遗传和临床证据支持大脑中淀粉状蛋白沉积物的蓄积在疾病的病理学方面发挥 重要作用的假设。该事件与扰动周围组织中的生物学功能有关,其导致神经细胞死亡,从而 导致疾病过程。沉积物主要由淀粉状蛋白(Aβ)肽(amyloidpeptides)组成,通常为自身聚 集成纤维状β-折叠片基序的39-43个氨基酸序列。尽管不知道聚集的Aβ肽的精确三维结构, 但已经提出保持聚合体性质的模型结构。这创造了在体内使淀粉状蛋白沉积物成像的可能 性,其不仅能帮助评价疾病的时间历程和演化而且能允许及时监控治疗处理。
刚果红(CR)和硫磺素T(Thioflavin,ThT)曾经提供了可视化淀粉状蛋白斑块的起 点并仍常用于验尸组织学分析。然而,由于其电荷,认为这些化合物不适用于体内应用。为 了解决该问题,几个实验室开发了不带电荷、亲脂性(logP=0.1-3.5)并具有促进穿过血脑 屏障的低分子量化学结构(分子量小于650)的化合物。如本领域已知的,具有放射性核素的 这些化合物的进一步功能化导致新一代体内诊断剂,其靶向用于使用正电子发射断层显像 (PET)和单光子发射计算机断层显像(SPECT)成像的斑块和相关结构。
尽管有这些进展,但仍迫切需要设计和开发具有改善的物理、化学和生物特性的 新淀粉状蛋白-靶向分子。本文提供了解决本领域的这些和其它需要的方法和化合物。
简述
本文特别提供了用于检测淀粉状蛋白以及治疗包括阿尔茨海默氏症和其它相关 的基于淀粉状蛋白类的神经退行性疾病的与淀粉状蛋白相关的疾病的化合物和方法。
在第一方面中,提供了结合淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白(例如,淀粉状蛋白肽 聚合体)的化合物。在一些实施方案中,本文描述的化合物具有式(I)的结构:
在式I中,“EDG”为供电子基团。术语“πCE”为π-共轭元素。“WSG”为水溶性基团。
在另一方面中,提供了药物组合物。药物组合物包含本文描述的化合物和药物可 接受的赋形剂。
在另一方面中,提供了检测淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白的方法。所述方法包括 使本文描述的化合物与淀粉状蛋白肽接触由此形成可检测的淀粉状蛋白复合物,并检测所 述可检测的淀粉状蛋白复合物。
在另一方面中,提供了治疗以个体中蓄积淀粉状蛋白(例如,淀粉状蛋白沉积物) 为特征的疾病的方法。所述方法包括给予有治疗需要的个体有效量的本文描述的化合物或 药物组合物。
附图简述
图1A-D描述在PBS水溶液中(实线)和在Aβ肽(虚线)的存在下化合物8d和11的荧光 激发和发射光谱。图1A:化合物8d的荧光激发光谱。图1B:化合物8d的发射光谱。图1C:化合 物11的荧光激发光谱。图1D:化合物11的发射光谱。
图2描述化合物8d和11与预聚集的Aβ肽的表观结合常数(Kd)。图例:化合物8d(菱 形);化合物11(方格形)。
图3描述IgG-Aβ原纤维与化合物8d(图3上)和化合物11(图3下)的相互作用的抑 制。
图4描述具有聚集的Aβ(1-42)原纤维的化合物8a、8b、8c、14和19的荧光激发光谱 (左侧)和发射光谱(右侧),如本文描述的。
图5描述含有和不含有单体Aβ单体的化合物8a、8b、8c、8d、11、14和19的荧光发射 光谱,如本文描述的。
图6描述化合物8a、8b、8c、14和19的荧光最大值和浓度的双倒数绘图。图例:化合 物8a(菱形);化合物8b(方格形);化合物8c(三角形);化合物14(十字形);化合物19(带条纹 的十字形),如本文描述的。
图7A-D描述本文描述的化合物的抑制最大值和IE50值。图7A:化合物8a;图7B:化合 物8b;图7C:化合物8c;图7D:化合物14。
图8描述如本文描述的细胞毒性研究的结果。图例:对于细胞毒性检验的化合物的 各个浓度,按(从左至右的)顺序:分别为化合物8a、8b、8c、8d、11和14,以柱状图的形式将% 细胞存活绘图。
图9A-F分别描述在溶液中(实线)和在Aβ肽的存在下(虚线),化合物27-31和33的 荧光激发和发射光谱。
图10A-F分别显示化合物27-31和33的荧光强度与聚集的Aβ肽的浓度。
图11A-F显示使用A)化合物27、B)化合物28、C)化合物29、D)化合物30、E)化合物31 或F)化合物33染色的斑块的图像,如本文描述的。
详细描述
I.定义
本文使用的缩写具有其在化学和生物领域的常规含义。根据化学领域已知的化学 键标准规则构建本文阐述的化学结构和化学式。
在通过从左至右书写其常规化学式规定取代基的情况下,它们同样涵盖从右至左 书写所述结构所得到的化学相同的取代基,例如,-CH2O-等于-OCH2-。
术语“供电子基团(EDG)”是指通过向化学部分供给负电荷而改变在邻近化学部分 上起作用的静电力的化学部分。在一些实施方案中,供电子基团向本文公开的化合物的π- 共轭元素供给负电荷。
术语“π-共轭元素”、“πCE”或“π-共轭元素”是指二价化学部分,其形成具有交替的 单键和多重键(例如,双键)的π-共轭体系而使得体系中原子p-轨道中的电子被离域。在一 些实施方案中,π-共轭元素中的单键和多重键能处于一个平面内或基本上为平面取向。
术语“水溶性基团”是指增加其连接的化合物的水溶解度的化学部分。能使用本领 域的现有技术测定水溶解度的增加,例如通过测定含有和不含有连接的水溶性基团的化合 物的分配常数。在一些实施方案中,能通过将化合物与水和诸如辛醇的疏水溶剂混合来测 定分配常数。化合物越疏水,其分配常数越高。化合物越亲水,其分配常数越低。在一些实施 方案中,本文描述的水溶性基团能通过降低其分配系数而改善前体分子的水溶解度。在一 些实施方案中,水溶性基团能将前体分子(在连接水溶性基团之前,其具有较高的分配常 数)的分配常数降低至少约10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%。在一些实 施方案中,本文描述的水溶性基团能将前体分子的分配常数降低1倍、2倍、3倍、4倍或更多。
根据其在本领域的常见含义而在本文中使用术语“淀粉状蛋白”。淀粉状蛋白包含 多种缔合的淀粉状蛋白肽,例如淀粉状蛋白肽聚合体。因此,在一些实施方案中,淀粉状蛋 白包括与一个或多个淀粉状蛋白肽聚集的淀粉状蛋白肽。在一些实施方案中,淀粉状蛋白 包括“淀粉状蛋白斑块”、“淀粉状蛋白沉积物”、“淀粉状蛋白聚合体”或“淀粉状蛋白肽的聚 合体”。本文描述的化合物能与淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白缔合(例如,结合)。在某些实 施方案中,本文描述的化合物能通过疏水相互作用与淀粉状蛋白缔合。
除非另外规定,术语“烃基(alkyl)”单独地或作为另一取代基的部分是指直链 (即,非支链的)或支链或其组合,其可为完全饱和的、单不饱和的或多不饱和的并能包含二 价和多价基团,具有指定的碳原子数(即,C1-C10是指一至十个碳)。饱和的烃基团的实例包 括但不限于诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、(环己基)甲 基、例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基的同系物和异构体等的基团。不饱和的烃基为具有 一个或多个双键或三键的基团。不饱和的烃基的实例包括但不限于乙烯基、2-丙烯基、巴豆 基、2-异戊烯基、2-(丁二烯基)、2,4-戊二烯基、3-(1,4-戊二烯基)、乙炔基、1-和3-丙炔基、 3-丁炔基以及更高级同系物和异构体。烃氧基为通过氧连接基(-O-)与分子的其余部分连 接的烃基。
术语“亚烃基(alkylene)”单独地或作为另一取代基的部分是指衍生自烃基的二 价基团,如例示但不限于-CH2CH2CH2CH2-,并且还包括下文描述为“杂亚烃基”的那些基团。 通常,烃基(或亚烃基)具有1至24个碳原子,具有10个或更少碳原子的那些基团是优选的。 “低级烃基”或“低级亚烃基”为短链烃基或亚烃基,通常具有八个或更少碳原子。
除非另外规定,术语“杂烃基(heteroalkyl)”单独地或与另一术语组合是指稳定 的直链或支链或环状烃基团或其组合,由至少一个碳原子和至少一个选自O、N、P、Si和S的 杂原子组成。氮和硫原子可任选地被氧化,并且氮杂原子可任选地被季铵化。可将杂原子O、 N、P和S以及Si放置在杂烃基的任何内部位置或放置在烃基与分子的剩余部分连接的位置。 实例包括但不限于-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2- CH3、-CH2-CH2,-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH=CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH=N- OCH3、-CH=CH-N(CH3)-CH3、O-CH3、-O-CH-2-CH3和-CN。多达两个杂原子可为连续的,例如- CH2-NH-OCH3。类似地,术语“杂亚烃基”单独地或作为另一取代基的部分是指衍生自杂烃基 的二价基团,如例示的但不限于-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-。对于杂亚 烃基,杂原子还能占据链末端中的一个或两个(例如,亚烃基氧基、亚烃基二氧基、亚烃基氨 基、亚烃基二氨基等)。此外,对于亚烃基和杂亚烃基连接基团,书写连接基团的化学式的方 向并不明确连接基团的取向。例如,式-C(O)2R’-代表-C(O)2R’-和-R’C(O)2-二者。如上所 述,本文使用的杂烃基包括通过杂原子与分子的剩余部分连接的那些基团,例如-C(O)R’、- C(O)NR’、-NR’R”、-OR’、-SR’和/或-SO2R’。在提及“杂烃基”的情况下,随后接诸如-NR’R”等 的具体杂烃基的描述,应当理解术语杂烃基和-NR’R”不是多余或相互排除的。相反,详述具 体的杂烃基以更清晰。因此,在本文不应将术语“杂烃基”解释为排除诸如-NR’R”等的具体 的杂烃基。
除非另外规定,术语“环烃基”和“杂环烃基”单独地或与其它术语组合分别表示 “烃基”和“杂烃基”的环状形式。此外,对于杂环烃基,杂原子能占据杂环与分子的剩余部分 连接的位置。环烃基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1-环己烯基、3- 环己烯基、环庚基等。杂环烃基的实例包括但不限于1-(1,2,5,6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、 2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2- 基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等。“环亚烃基”和“杂环亚烃基”单独地或作为另一 取代基的部分分别是指衍生自环烃基和杂环烃基的二价基团。
除非另外规定,术语“卤代”或“卤素”单独地或作为另一取代基的部分是指氟、氯、 溴或碘原子。此外,诸如“卤代烃基”的术语意思包括单卤代烃基和多卤代烃基。例如,术语 “卤代(C1-C4)烃基”意思包括但不限于氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-氯 丁基、3-溴丙基等。
术语“酰基”是指-C(O)R,其中R为取代或未取代的烃基、取代或未取代的环烃基、 取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代 的杂芳基。
除非另外规定,术语“芳基”是指多不饱和的、芳香族烃取代基,其能为单环或稠合 在一起(即,稠环芳基)或共价连接的多环(优选1至3个环)。稠环芳基是指稠合在一起且稠 环中的至少一个为芳环的多环。术语“杂芳基”是指包含一至四个选自N、O和S的杂原子的芳 基基团(或环)。氮和硫原子任选地被氧化,并且氮原子任选地被季铵化。因此,术语“杂芳 基”包括稠环杂芳基基团(即,其中稠环中的至少一个为杂芳香族环的稠合在一起的多环)。 5,6-稠环杂亚芳基是指稠合在一起的两个环,其中一个为5元环且另一个环为6元环,且其 中至少一个环为杂芳基环。同样地,6,6-稠环杂亚芳基是指稠合在一起的两个环,其中一个 环为6元环且另一个环为6元环、且其中至少一个环为杂芳基环。并且,6,5-稠环杂亚芳基是 指稠合在一起的两个环,其中一个环为6元环且另一个环为5元环,并且其中至少一个环为 杂芳基环。杂芳基能通过碳或杂原子与分子的剩余部分连接。芳基和杂芳基的非限制性实 例包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑 基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异 噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻 吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并 咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基和6-喹啉 基。用于各个上述芳基和杂芳基环体系的取代基选自下述可接受的取代基中的基团。“亚芳 基”和“杂亚芳基”单独地或作为另一取代基的部分分别是指衍生自芳基和杂芳基的二价基 团。
为了简洁,当结合其它术语(例如,芳氧基、芳硫氧基、芳烃基)使用术语“芳基”时, 其包括上述定义的芳基和杂芳基环。因此,术语“芳烃基”意思包括其中芳基与烃基连接的 那些基团(例如,苄基、苯乙基、吡啶基甲基等),所述烃基(例如,亚甲基)包括其中碳原子已 被例如氧原子取代的那些烃基(例如,苯氧基甲基、2-吡啶基氧基甲基、3-(1-萘基氧基)丙 基等)。
本文使用的术语“氧代(oxo)”是指与碳原子双重连接的氧。
本文使用的术语“烃基磺酰基”是指具有式-S(O2)-R’的部分,其中R’为上述定义 的烃基。R’可具有规定数量的碳(例如,“C1-C4烃基磺酰基”)。
各个上述术语(例如,“烃基”、“杂烃基”、“芳基”和“杂芳基”)意为包括所指基团的 取代和未取代的形式。各个类型基团的优选取代基在下文提供。
烃基和杂烃基的取代基(包括常称为亚烃基、烯基、杂亚烃基、杂烯基、炔基、环烃 基、杂环烃基、环烯基和杂环烯基的那些基团)能为多种下列基团中的一种或多种,所述基 团选自但不限于:-OR’、=O、=NR’、=N-OR’、-NR’R”、-SR’、-卤素、-SiR’R”R”’、-OC(O)R’、- C(O)R’、-CO2R’、-CONR’R”、-OC(O)NR’R”、-NR”C(O)R’、-NR’-C(O)NR”R”’、-NR”C(O)2R’、-NR- C(NR’R”R”’)=NR””、-NR-C(NR’R”)=NR”’、-S(O)R’、-S(O)2R’、-S(O)2NR’R”、-NRSO2R’、-CN 和-NO2,数量为0至(2m’+1),其中m’为这类基团中碳原子的总数。R’、R”、R”’和R””各自优选 独立地是指氢、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃 基、取代或未取代的芳基(例如,被1-3个卤素取代的芳基)、取代或未取代的烃基、烃氧基或 硫代烃氧基或芳烃基。当本文公开的化合物包含多于一个R基团时,例如当存在多于一个这 些基团时,独立地选择各个R基团作为各个R’、R”、R”’和R””基团。当R’和R”与相同氮原子连 接时,它们能与氮原子结合以形成4元、5元、6元或7元环。例如-NR’R”意思包括但不限于1- 吡咯烷基和4-吗啉基。从上述取代基的讨论中,本领域技术人员理解术语“烃基”意思包括 包含与除氢之外的基团连接的碳原子的基团,例如卤代烃基(例如,-CF3和-CH2CF3)和酰基 (例如,-C(O)CH3、-C(O)CF3、-C(O)CH2OCH3等)。
与针对烃基描述的取代基类似,芳基和杂芳基的取代基是不同的并选自例如:卤 素、-OR’、-NR’R”、-SR’、-卤素、-SiR’R”R”’、-OC(O)R’、-C(O)R’、-CO2R’、-CONR’R”、-OC(O) NR’R”、-NR”C(O)R’、-NR’-C(O)NR”R”’、-NR”C(O)2R’、-NR-C(NR’R”R”’)=NR””、-NR-C(NR’ R”)=NR”’、-S(O)R’、-S(O)2R’、-S(O)2NR’R”、-NRSO2R’、-CN和-NO2、-R’、-N3、-CH(Ph)2、氟 (C1-C4)烃氧基以及氟(C1-C4)烃基,数量为0至芳香族环体系上开放化合价的总数;并且其 中R’、R”、R”’和R””优选独立地选自氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代 或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂 芳基。当本文公开的化合物包含多于一个R基团时,例如当存在多于一个这些基团时,独立 地选择各个R基团作为各个R’、R”、R”’和R””基团。
芳基或杂芳基环邻近原子上的两个取代基可任选地形成式-T-C(O)-(CRR’)q-U- 的环,其中T和U独立地为-NR-、-O-、-CRR’-或单键,且q为0至3的整数。或者,芳基或杂芳基 环邻近原子上的两个取代基可任选地被取代基式-A-(CH2)r-B-所取代,其中A和B独立地为- CRR’-、-O-、-NR-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2NR’-或单键,且r为1至4的整数。如此形成的 新环单键中的一个可任选地被双键取代。或者,芳基或杂芳基环邻近原子上的两个取代基 可任选地被取代基式-(CRR’)s-X’-(C”R”’)d-所取代,其中s和d独立地为0至3的整数,且X’ 为-O-、-NR’-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-或-S(O)2NR’-。取代基R、R’、R”和R”’优选独立地选自氢、 取代或未取代的烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的 芳基和取代或未取代的杂芳基。
如本文使用的,术语“杂原子”或“环杂原子”意思包括氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷(P) 和硅(Si)。
本文使用的“取代基”是指选自下列部分的基团:
(A)-OH、-NH2、-SH、-CN、-CF3、-NO2、氧代、卤素、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未 取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、未取代的杂芳基,和
(B)被至少一个选自下列的取代基取代的烃基、杂烃基、环烃基、杂环烃基、芳基和 杂芳基:
(i)氧代、-OH、-NH2、-SH、-CN、-CF3、-NO2、卤素、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未 取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、未取代的杂芳基,和
(ii)被至少一个选自下列的取代基取代的烃基、杂烃基、环烃基、杂环烃基、芳基 和杂芳基:
(a)氧代、-OH、-NH2、-SH、-CN、-CF3、-NO2、卤素、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未 取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、未取代的杂芳基,和
(b)被至少一个选自氧代、-OH、-NH2、-SH、-CN、-CF3、-NO2、卤素、未取代的烃基、未 取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基和未取代的杂芳基的取 代基取代的烃基、杂烃基、环烃基、杂环烃基、芳基或杂芳基。
本文使用的“尺寸有限的取代基”或“尺寸有限的取代基基团”是指选自上述针对 “取代基基团”描述的所有取代基的基团,其中各个取代或未取代的烃基为取代或未取代的 C1-C20烃基、各个取代或未取代的杂烃基为取代或未取代的2至20元杂烃基、各个取代或未 取代的环烃基为取代或未取代的C4-C8环烃基并且各个取代或未取代的杂环烃基为取代或 未取代的4至8元杂环烃基。
本文使用的“低级取代基”或“低级取代基基团”是指选自上述对“取代基基团”描 述的所有取代基的基团,其中各个取代或未取代的烃基为取代或未取代的C1-C8烃基、各个 取代或未取代的杂烃基为取代或未取代的2至8元杂烃基、各个取代或未取代的环烃基为取 代或未取代的C5-C7环烃基并且各个取代或未取代的杂环烃基为取代或未取代的5至7元杂 环烃基。
术语“药物可接受的盐”意思包括依赖在本文描述的化合物而发现的特殊取代基 而使用相对无毒的酸或碱制备的活性化合物的盐。当本文公开的化合物包含相对酸性的官 能度时,通过无溶剂(neat)或在合适的惰性溶剂中使这类化合物的中性形式与足够量的目 标碱接触能获得碱加成盐。药物可接受的碱加成盐的实例包括钠、钾、钙、铵、有机胺或镁 盐,或类似的盐。当本文公开的化合物包含相对碱性的官能度时,通过无溶剂(neat)或在合 适的惰性溶剂中使这类化合物的中性形式与足够量的目标酸接触能获得酸加成盐。药物可 接受的酸加成盐的实例包括衍生自诸如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸、一氢碳酸 (monohydrogencarbonic)、磷酸、一氢磷酸(monohydrogenphosphoric)、二氢磷酸 (dihydrogenphosphoric)、硫酸、一氢硫酸(monohydrogensulfuric)、氢碘酸或亚磷酸等的 无机酸的那些酸,以及衍生自相对无毒的有机酸诸如醋酸、丙酸、异丁酸、马来酸、丙二酸、 苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、富马酸、乳酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、 酒石酸、草酸、甲烷磺酸等的盐。还包括诸如精氨酸等的氨基酸的盐以及诸如葡萄醛酸或半 乳糖醛酸酸等的有机酸的盐(参见,例如Berge等人,“PharmaceuticalSalts(药物盐)”, JournalofPharmaceuticalScience,1977,66,1-19)。本文公开的某些特殊化合物包含 允许将化合物转化为碱或酸加成盐的碱性和酸性官能度二者。
因此,本文公开的化合物可以诸如药物可接受的酸的盐形式而存在。这类盐的实 例包括盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、甲烷磺酸盐、硝酸盐、马来酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、富马 酸盐、酒石酸盐(例如,(+)-酒石酸盐、(-)-酒石酸盐或其包含外消旋混合物的混合物)、琥 珀酸盐、苯甲酸盐和与诸如谷氨酸的氨基酸的盐。可通过本领域技术人员已知的方法制备 这些盐。
优选通过使盐与碱或酸接触和以常规方式分离母体化合物再生化合物的中性形 式。化合物的母体形式在诸如在极性溶剂中的溶解度的某些物理性质方面与各种盐形式不 同。
除了盐形式之外,本文公开的化合物能为前药形式。本文描述的化合物的前药为 在生理学条件下容易经历化学变化以提供本文公开的化合物的那些化合物。此外,能通过 体外环境中的化学或生物化学方法将前药转化为本文公开的化合物。例如,当与合适的酶 或化学试剂一起放置在透皮贴剂容器中时,能将前药缓慢转化为本文公开的化合物。
本文公开的某些化合物能以非溶剂化物形式以及溶剂化物形式,包括水合物形式 存在。通常,溶剂化物形式与非溶剂化物形式等同并被包括在本文公开的范围内。本文公开 的某些化合物可以多晶型或无定形形式存在。通常,针对本文公开的预期用途,所有物理形 式均为等效的。
本文公开的某些化合物具有不对称碳原子(光学中心)或双键;外消旋体、非对映 异构体、互变异构体、几何异构体和单独的异构体。本文公开的化合物不包括本领域已知不 稳定而不能合成和/或分离的那些。
本文公开的化合物在一个或多个构成这类化合物的原子位置还可包含非天然比 例的原子同位素。例如,可使用诸如例如氚(3H)、碘-125(125I)或碳-14(14C)的放射性同位素 来对化合物进行放射性标记。本文公开的化合物的所有同位素变型不论是否为放射性的均 被包括在公开的范围内。
在本文提供的化合物的取代基为“R-取代的”(例如,R1-取代的)的情况下,其是指 在适当情况下取代基被一个或多个指定的R基团(例如,R1)取代。在一些实施方案中,取代 基仅被一个指定的R基团取代。
术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”是指治疗或改善损伤、病理学或疾 病状态方面的任何成功标志,包括诸如减轻;缓解;减少症状或使患者更耐受损伤、病理学 或疾病状态;减慢恶化或衰退的速度;使恶化的终点不太严重;提高患者的身体或精神健康 的任何目标或个体参数。症状的治疗或改善能基于目标或个体参数;包括身体检查、神经精 神检查和/或精神鉴定的结果。例如,本文提供的某些方法通过降低癌症发病率、抑制其生 长和/或使癌症消失而成功治疗癌症。
“有效量”为相对于没有所述化合物,足以有助于治疗、预防或减少疾病的一种或 几种症状或足以抑制淀粉状蛋白的影响的本文描述的化合物的量。在参考疾病治疗引用的 情况下,还可将“有效量”称为“治疗有效量”。“减少”一种或几种症状(以及该短语的语法等 同物)是指减少症状的严重程度或频率或消除症状。药物的“预防有效量”为当给予个体时 具有意图的预防效果的药物的量,例如,预防或延迟疾病发作(或复发)或降低疾病或其症 状发作(或复发)的可能性。通过一个剂量的给药不一定产生完全的预防效果,并且可能在 连续剂量的给药之后发生完全的预防效果。因此,可以一次或多次给药的形式给予预防有 效量。本文使用的“活性降低量”是指相对于没有所述拮抗剂,降低酶活性所需的拮抗剂的 量。本文使用的“功能破坏量”是指相对于没有所述拮抗剂,破坏破骨细胞或白细胞所需的 拮抗剂的量。
II.淀粉状蛋白结合化合物
在一个方面中,提供了与淀粉状蛋白(或淀粉状蛋白类)和/或淀粉状蛋白肽(或淀 粉状蛋白肽类)结合的化合物。在一些实施方案中,化合物具有式(I)的结构,
在式I中,“EDG”为供电子基团。“πCE”为π-共轭元素。“WSG”为水溶性基团。
在一些实施方案中,EDG为取代或未取代的烃基、取代或未取代的环烃基、取代或 未取代的杂烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳 基、-OR2、-NR4C(O)R3、-CONR4R5、-NR4R5、-SR6或-PR7R8。在一些实施方案中,EDG为取代的烃 基、取代的环烃基、取代的杂烃基、取代的杂环烃基、取代的芳基、取代的杂芳基、-OR2、-NR4C (O)R3、-CONR4R5、-NR4R5、-SR6或-PR7R8。在一些实施方案中,EDG为R1-取代或未取代的烃基、 R1-取代或未取代的环烃基、R1-取代或未取代的杂烃基、R1-取代或未取代的杂环烃基、R1- 取代或未取代的芳基、R1-取代或未取代的杂芳基、-OR2、-NR4C(O)R3、-CONR4R5、-NR4R5、-SR6或-PR7R8。在一些实施方案中,EDG为R1-取代的烃基、R1-取代的环烃基、R1-取代的杂烃基、 R1-取代的杂环烃基、R1-取代的芳基、R1-取代的杂芳基、-OR2、-NR4C(O)R3、-CONR4R5、- NR4R5、-SR6或-PR7R8。
在一些实施方案中,R1为卤素、-CN、-OR9、-CONR10R11、-NR10R11、-SR9、-SOR9、-SO2R9,- COR9、-COOR9、-NR10COR9、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环 烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。在一些实 施方案中,R1为卤素、-CN、-OR9、-CONR10R11、-NR10R11、-SR9、-SOR9、-SO2R9、-COR9、-COOR9、- NR10COR9、R12a-取代或未取代的烃基、R12a-取代或未取代的杂烃基、R12a-取代或未取代的环 烃基、R12a-取代或未取代的杂环烃基、R12a-取代或未取代的芳基或R12a-取代或未取代的杂 芳基。在一些实施方案中,R1为卤素、-OR9、-NR10R11、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未取代 的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R1为-OR9、-NR10R11、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未 取代的芳基、或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,当R1与烃基、环烃基或芳基连接时,R1包含至少一个杂原子。在一些实施方案中,R1包含至少一个杂原子。在一些实施方案中,R1为-OR9或-NR10R11。在一些实施方案中,R1为-NR10R11。
在某些实施方案中,R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8独立地为氢、取代或未取代的烃基、取 代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的 芳基或取代或未取代的杂芳基。在某些实施方案中,R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8独立地为氢、R12- 取代或未取代的烃基、R12-取代或未取代的杂烃基、R12-取代或未取代的环烃基、R12-取代或 未取代的杂环烃基、R12-取代或未取代的芳基或R12-取代或未取代的杂芳基。在一些实施方 案中,R4和R5任选地连接在一起以形成取代或未取代的杂环烃基或取代或未取代的杂芳基。 在一些实施方案中,R4和R5任选地连接在一起以形成R12-取代或未取代的杂环烃基或R12-取 代或未取代的杂芳基。
在一些实施方案中,R9、R10和R11独立地为氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代 的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代 或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R9、R10和R11独立地为氢、R12-取代或未取代的烃基、 R12-取代或未取代的杂烃基、R12-取代或未取代的环烃基、R12-取代或未取代的杂环烃基、 R12-取代或未取代的芳基或R12-取代或未取代的杂芳基。在某些实施方案中,R10和R11任选地 连接在一起以形成取代或未取代的杂环烃基或取代或未取代的杂芳基。在某些实施方案 中,R10和R11任选地连接在一起以形成R12-取代或未取代的杂环烃基或R12-取代或未取代的 杂芳基。
R12和R12a独立地为卤素、-CN、-SR13、-SOR13、-SO2R13、-OR13、-NR14R15、-COR15、- COOR15、CONR14R15、-NR14COR15、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代 的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。在一 些实施方案中,R12和R12a独立地为卤素、-CN、-SR13、-SOR13、-SO2R13、-OR13、-NR14R15、-COR15、- COOR15、CONR14R15、-NR14COR15、R16-取代或未取代的烃基、R16-取代或未取代的杂烃基、R16-取 代或未取代的环烃基、R16-取代或未取代的杂环烃基、R16-取代或未取代的芳基或R16-取代 或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R12为-OR13、-NR14R15、R16-取代或未取代的烃基、R16- 取代或未取代的杂烃基、R16-取代或未取代的环烃基、R16-取代或未取代的杂环烃基、R16-取 代或未取代的芳基或R16-取代或未取代的杂芳基。
R13、R14和R15独立地为氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未 取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。 在一些实施方案中,R13、R14和R15独立地为氢、R16-取代或未取代的烃基、R16-取代或未取代 的杂烃基、R16-取代或未取代的环烃基、R16-取代或未取代的杂环烃基、R16-取代或未取代的 芳基或R16-取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R13、R14和R15独立地为氢、未取代的 烃基、未取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的芳基或未取代的杂芳基。在一些实施方 案中,R13、R14和R15独立地为氢或未取代的烃基。
R16为卤素、-NH2、-OH、-SH、-COOH、-COH、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未取代的 环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、或未取代的杂芳基。
在一些实施方案中,R12为-OR13或-NR14R15。在一些实施方案中,R12a为-OR13或- NR14R15。在一些实施方案中,在R12a形成部分R1取代基(例如,在R1为烃基、环烃基或芳基的情 况下)的情况下,R12a包含杂原子。在一些实施方案中,在R12a形成部分R1取代基(例如,在R1为 烃基、环烃基或芳基的情况下)的情况下,R12a为-OR13或-NR14R15。
在一些实施方案中,R4和R5独立地为氢或R12-取代或未取代的烃基。在一些实施方 案中,R4和R5独立地为氢、R12-取代或未取代的C1-C20(例如,C1-C10)烃基或R12-取代或未取代 的杂烃基。在一些实施方案中,R4和R5任选地连接在一起以形成R12-取代或未取代的杂环烃 基。R12-取代或未取代的杂环烃基能为R12-取代或未取代的哌啶基、R12-取代或未取代的吗 啉基、R12-取代或未取代的四氢呋喃基、R12-取代或未取代的四氢噻吩基或R12-取代或未取 代的哌嗪基。在一些实施方案中,R12为R16-取代或未取代的C1-C20(例如,C1-C10)烃基或R16- 取代或未取代的杂烃基。R16能为未取代的C4-C8杂环烃基。
在一些实施方案中,R4和R5连接在一起以形成R12-取代或未取代的杂芳基。R12-取 代或未取代的杂芳基能为R12-取代或未取代的嘌呤基、R12-取代或未取代的嘧啶基、R12-取 代或未取代的咪唑基、R12-取代或未取代的吡咯并吡啶基(例如,1H-吡咯并[2,3-b]吡啶 基)、R12-取代或未取代的嘧啶基、R12-取代或未取代的吲唑基(例如,1H-吲唑基)或R12-取代 或未取代的吡咯并嘧啶基(例如,7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶基)。在一些实施方案中,R4和R5连 接在一起以形成R12-取代或未取代的吡咯并嘧啶基、R12-取代或未取代的吲哚基、R12-取代 或未取代的吡唑基、R12-取代或未取代的吲唑基、R12-取代或未取代的咪唑基、R12-取代或未 取代的噻唑基、R12-取代或未取代的苯并噻唑基、R12-取代或未取代的噁唑基、R12-取代或未 取代的苯并咪唑基、R12-取代或未取代的苯并噁唑基、R12-取代或未取代的异噁唑基、R12-取 代或未取代的苯并异噁唑基、R12-取代或未取代的三唑基、R12-取代或未取代的苯并三唑 基、R12-取代或未取代的喹啉基、R12-取代或未取代的异喹啉基、R12-取代或未取代的喹唑啉 基、R12-取代或未取代的嘧啶基、R12-取代或未取代的吡啶基N-氧化物、R12-取代或未取代的 呋喃基、R12-取代或未取代的噻吩基、R12-取代或未取代的苯并呋喃基、R12-取代或未取代的 苯并噻吩基、R12-取代或未取代的咪唑并哒嗪基(例如,咪唑并[1,2b]哒嗪基)。在一些实施 方案中,R4和R5连接在一起以形成R12-取代或未取代的6,5稠环杂芳基、R12-取代或未取代的 5,6稠环杂芳基、R12-取代或未取代的5,5稠环杂芳基或R12-取代或未取代的6,6稠环杂芳 基。在其它实施方案中,R4和R5连接在一起以形成具有至少2个环氮(例如,2至4个)的R12-取 代或未取代的5或6元杂芳基。
在一些实施方案中,π-共轭元素具有式:-L1-(A1)q-L2-(A2)r-L3-或-L1-(A1)q-L4- A3-L2-(A2)r-L3-。L1、L2、L3和L4独立地为键或具有下列式的连接基团:
在上述式中,符号x为1至50的整数。在一些实施方案中,x为1至10,、1至20、1至30 或1至40的整数。在一些实施方案中,x为1至3的整数。在一些实施方案中,x为整数1。R17a和 R17b独立地为氢、卤素、-CN、-OR18、-CONR19R20、-NR19R20、-SR18、-SOR18、-SO2R18、-COR18、- COOR18、-NR19COR20、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、 取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。在一些实施方 案中,R17a和R17b独立地为氢、卤素、-CN、-OR18、-CONR19R20、-NR19R20、-SR18、-SOR18、-SO2R18、- COR18、-COOR18、-NR19COR20、R21-取代或未取代的烃基、R21-取代或未取代的杂烃基、R21-取代 或未取代的环烃基、R21-取代或未取代的杂环烃基、R21-取代或未取代的芳基或R21-取代或 未取代的杂芳基。
A1、A2和A3独立地为取代或未取代的亚芳基或取代或未取代的杂亚芳基。在一些实 施方案中,A1、A2和A3独立地为R17-取代或未取代的亚芳基或R17-取代或未取代的杂亚芳基。 符号q和r独立地为0或1。
在一些实施方案中,π-共轭元素具有式:-L1-(A1)q-L2-(A2)r-L3-。在某些实施方案 中,L1和L3为键,L2为连接基团(如上文或下文定义的),A1和A2为取代或未取代的亚芳基或取 代或未取代的杂亚芳基,且q和r为1。在某些实施方案中,L1和L3为键,L2为连接基团(如上文 或下文定义的),A1和A2为R17-取代或未取代的亚芳基或R17-取代或未取代的杂亚芳基,且q 和r为1。在一些实施方案中,L1、L2和L3为键,A1和A2为R17-取代或未取代的亚芳基或R17-取代 或未取代的杂亚芳基,且q为1且r为0。
在一些实施方案中,π-共轭元素具有式:-L1-(A1)q-L4-A3-L2-(A2)r-L3-。在一些实 施方案中,L1和L3为键,L2和L4为连接基团(如上文或下文定义的),A1、A2和A3为取代或未取 代的亚芳基或取代或未取代的杂亚芳基,且q和r为1。在一些实施方案中,L1和L3为键,L2和 L4为连接基团(如上文或下文定义的),A1、A2和A3为R17-取代或未取代的亚芳基或R17-取代或 未取代的杂亚芳基,且q和r为1。在一些实施方案中,π-共轭元素为取代或未取代的亚芳基 或取代或未取代的杂亚芳基。在一些实施方案中,π-共轭元素为R17-取代或未取代的亚芳基 或R17-取代或未取代的杂亚芳基。在某些实施方案中,π-共轭元素为取代或未取代的亚苯基 或取代或未取代的亚萘基。在某些实施方案中,π-共轭元素为R17-取代或未取代的亚苯基或 R17-取代或未取代的亚萘基。
在某些实施方案中,当与淀粉状蛋白结合时,本文公开的化合物能显示增加的荧 光。在某些实施方案中,当与淀粉状蛋白结合时,π-共轭元素处于平面内或基本上为平面取 向。在一些实施方案中,EDG供给的负电荷能增强本文化合物的荧光性质并改善淀粉状蛋白 (例如,淀粉状蛋白斑块)的检测。
在一些实施方案中,连接基团(L1、L2、L3和L4)具有式:符号x为1至50的整数。在一些实施方案中x为1至10、1至20、1至30或1至40的整数。在一些实施方案中,x为1至5、1至3、2或1的整数。在一些实施方案中,x为1至3的整数。在一些实施方案中,x为整数1。在一些实施方案中,L1、L2、L3和L4独立地为键。
在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地为取代或未取代的亚芳基或取代或未取代的 杂亚芳基。在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地为R17-取代或未取代的亚芳基或R17-取代或 未取代的杂亚芳基。在某些实施方案中,q和r独立地为0或1。在一些实施方案中,q为1且r为 0。在一些实施方案中,q为0且r为1。在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地为取代或未取代的 亚苯基或取代或未取代的亚萘基。在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地为R17-取代或未取代 的亚苯基或R17-取代或未取代的亚萘基。在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地为R17-取代或 未取代的亚苯基。在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地为取代或未取代的亚苯基。在一些实 施方案中,A1、A2和A3独立地为取代或未取代的亚萘基。在一些实施方案中,A1、A2和A3独立地 为R17-取代或未取代的亚萘基。
在一些实施方案中,R17独立地为卤素、-CN、-OR18、-CONR19R20、-NR19R20、-SR18、- SOR18、-SO2R18、-COR18、-COOR18、-NR19COR20、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、 取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代 的杂芳基。在一些实施方案中,R17独立地为卤素、-CN、-OR18、-CONR19R20、-NR19R20、-SR18、- SOR18、-SO2R18、-COR18、-COOR18、-NR19COR20、R21-取代或未取代的烃基、R-21取代或未取代的杂 烃基、R21-取代或未取代的环烃基、R21-取代或未取代的杂环烃基、R21-取代或未取代的芳基 或R21-取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R17为-OR18、-NR19R20、R21-取代或未取代 的烃基、R21-取代或未取代的杂烃基、R21-取代或未取代的环烃基、R21-取代或未取代的杂环 烃基、R21-取代或未取代的芳基或R21-取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R17为R21- 取代或未取代的C1-C20(例如,C1-C10)烃基或R21-取代或未取代的杂烃基。
R18、R19和R20独立地为氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未 取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。 R18、R19和R20独立地为氢、R21-取代或未取代的烃基、R21-取代或未取代的杂烃基、R21-取代或 未取代的环烃基、R21-取代或未取代的杂环烃基、R21-取代或未取代的芳基或R21-取代或未 取代的杂芳基。在一些实施方案中,R21为卤素、-OR22、-NR23R24、卤素、-CN、-OR22、-CONR23R24、- NR23R24、-SR22、-SOR22、-SO2R22、-COR22、-COOR22、-NR23COR24、取代或未取代的烃基、取代或未 取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或 取代或未取代的杂芳基。R21能为卤素、-OR22、-NR23R24、卤素、-CN、-OR22、-CONR23R24、- NR23R24、-SR22、-SOR22、-SO2R22、-COR22、-COOR22、-NR23COR24、R21a-取代或未取代的烃基、R21a- 取代或未取代的杂烃基、R21a-取代或未取代的环烃基、R21a-取代或未取代的杂环烃基、R21a- 取代或未取代的芳基或R21a-取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R21a为卤素、- NH2、-OH、-SH、-COOH、-COH、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂 环烃基、未取代的芳基或未取代的杂芳基。R22、R23和R24独立地为氢或未取代的烃基、未取代 的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基或未取代的杂芳基。在一些 实施方案中,R22、R23和R24独立地为氢或未取代的烃基。
在一些实施方案中,水溶性基团为取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、 取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代 的杂芳基。在一些实施方案中,水溶性基团为取代的烃基、取代的杂烃基、取代的环烃基、取 代的杂环烃基、取代的芳基或取代的杂芳基。在一些实施方案中,水溶性基团为R25-取代或 未取代的烃基、R25-取代或未取代的杂烃基、R25-取代或未取代的环烃基、R25-取代或未取代 的杂环烃基、R25-取代或未取代的芳基、R25-取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,水 溶性基团为R25-取代的烃基、R25-取代的杂烃基、R25-取代的环烃基、R25-取代的杂环烃基、 R25-取代的芳基、R25-取代的杂芳基。
R25为卤素、-CN、-OR26、-CONR27R28、-NR27R28、-SR26、-SOR26、-SO2R26、-COR26、-COOR26、- NR27COR28、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或 未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R25为卤素、-CN、-OR26、-CONR27R28、-NR27R28、-SR26、-SOR26、-SO2R26、-COR26、-COOR26、-NR27COR28、 R29-取代或未取代的烃基、R29-取代或未取代的杂烃基、R29-取代或未取代的环烃基、R29-取 代或未取代的杂环烃基、R29-取代或未取代的芳基或R29-取代或未取代的杂芳基。在一些实 施方案中,R26、R27和R28独立地为氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或 未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳 基。在一些实施方案中,R26、R27和R28独立地为氢、R29-取代或未取代的烃基、R29-取代或未取 代的杂烃基、R29-取代或未取代的环烃基、R29-取代或未取代的杂环烃基、R29-取代或未取代 的芳基或R29-取代或未取代的杂芳基。在某些实施方案中,R27和R28任选地连接在一起以形 成取代或未取代的杂环烃基或取代或未取代的杂芳基。在某些实施方案中,R27和R28任选地 连接在一起以形成R29-取代或未取代的杂环烃基或R29-取代或未取代的杂芳基。
R29为卤素、-CN、-OR30、-CONR31R32、-NR31R32、-SR30、-SOR30、-SO2R30、-COR30、-COOR30、- NR31COR32、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或 未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R29为未取代的烃基、未取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、或 未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R30、R31和R32独立地为氢或取代或未取代的烃基、取代 或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳 基或取代或未取代的杂芳基。在一些实施方案中,R30、R31和R32独立地为氢或未取代的烃基、 未取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基或未取代的杂芳基。 在一些实施方案中,R30、R31和R32独立地为氢或未取代的烃基。
在一些实施方案中,水溶性基团能包含增加分子的水溶解度的部分。在一些实施 方案中,水溶性基团能包含含杂原子(例如,氧)的部分。在一些实施方案中,杂原子能为氧 或氮。
在一些实施方案中,水溶性基团为具有下列式的乙二醇部分:在一些实施方案中,y为1至50的整数。在一些实施方案中,y为1至10、1至20、1至30或1至40的整数。在一些实施方案中,R29为-OMe。
在一些实施方案中,水溶性基团为R29-取代或未取代的C1-C20(例如,C1-C10)烃基或 R29-取代或未取代的杂烃基。在一些实施方案中,R29为-OH。在一些实施方案中,水溶性基团 能为-(CH2)b-(CH2OH)-CH2OH,且b为0至20或0至10的整数。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IIa中,q和r独立地为0或1,且y为1至10的整数。L1、L2、L3、A1、A2、R4、R5和R29如 上述定义的。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IIb中,q和r独立地为0或1,且y为1至10的整数。L1、L2、L3、L4、A1、A2、A3、R4、R5和 R29如上述定义的。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IIIa中,m为0至4的整数,z为0至4的整数,且y为1至10的整数。L1、L2、L3、R4、R5、 R17和R29如上述定义的。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IIIb中,m为0至6的整数,z为0至6的整数,且y为1至10的整数。L1、L2、L3、R4、R5、 R17和R29如上述定义的。在一些实施方案中,m为0。在一些实施方案中,z为0。在一些实施方 案中,m为1。在一些实施方案中,z为1。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IVa中,y为1至10的整数,且z为0至4的整数。R4、R5、R17和R29如上述定义的。在 一些实施方案中,R29为-OMe。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IVb中,y为1至10的整数,且z为0至6的整数。R4、R5、R17和R29如上述定义的。在 一些实施方案中,R29为-OMe。在一些实施方案中,m为0。在一些实施方案中,z为0。在一些实 施方案中,m为1。在一些实施方案中,z为1。
在一些实施方案中,化合物具有结构:
在式IVc中,m为0至4的整数,x为1至10的整数,y为1至10的整数,且z为0至4的整 数。在一些实施方案中,x为1,且m和z为0。R4、R5、R17和R29如上述定义的。在一些实施方案中, R29为-OMe。
在一些实施方案中,本文提供的式的化合物中的上述各个取代基团被至少一个取 代基取代。更具体地,在一些实施方案中,本文提供的式的化合物中的上述各个取代的烃 基、取代的杂烃基、取代的环烃基、取代的杂环烃基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代亚烃 基、取代的杂亚烃基、取代或未取代的环亚烃基、取代或未取代的杂环亚烃基、取代或未取 代的亚芳基或取代或未取代的杂亚芳基被至少一个取代基取代。在其它实施方案中,这些 基团中的至少一个或全部被至少一个尺寸有限的取代基取代。或者,这些基团中的至少一 个或全部被至少一个低级取代取代。
在本文提供的式的化合物的其它实施方案中,各个取代或未取代的烃基为取代或 未取代的C1-C20烃基、各个取代或未取代的杂烃基为取代或未取代的2至20元杂烃基、各个 取代或未取代的环烃基为取代或未取代的C4-C8环烃基、各个取代或未取代的杂环烃基为取 代或未取代的4至8元杂环烃基、各个取代或未取代的亚烃基为取代或未取代的C1-C20亚烃 基、各个取代或未取代的杂亚烃基为取代或未取代的2至20元杂亚烃基、各个取代或未取代 的环亚烃基、取代或未取代的C4-C8环亚烃基,且各个取代或未取代的杂环亚烃基为取代或 未取代的4至8元杂环亚烃基。
或者,各个取代或未取代的烃基为取代或未取代的C1-C8烃基、各个取代或未取代 的杂烃基为取代或未取代的2至8元杂烃基、各个取代或未取代的环烃基为取代或未取代的 C5-C7环烃基、各个取代或未取代的杂环烃基为取代或未取代的5至7元杂环烃基、各个取代 或未取代的亚烃基为取代或未取代的C1-C8亚烃基、各个取代或未取代的杂亚烃基为取代或 未取代的2至8元杂亚烃基、各个取代或未取代的环亚烃基、取代或未取代的C5-C6环亚烃基, 且各个取代或未取代的杂环亚烃基为取代或未取代的5至7元杂环亚烃基。
在一些实施方案中,本文提供的式的化合物为下列表1中列出的化合物中的一个 或多个:
表1.化合物
III.药物组合物
在另一方面中,本文公开的药物组合物(即,制剂)能包含结合药物可接受的赋形 剂(例如,载体)的本文描述的化合物。药物组合物包括光学异构体、非对映异构体或本文公 开的抑制剂的药物可接受的盐。例如,在一些实施方案中,药物组合物包括本文公开的化合 物和作为药物可接受的盐的柠檬酸盐。如上所述,药物组合物中包含的化合物可与载体部 分共价连接。或者,药物组合物中包含的化合物不与载体部分共价连接。
本文使用的“药物可接受的载体”是指药物赋形剂,例如不与活性剂进行有害反应 的适于肠内或肠胃外应用的药物、生理学可接受的有机或无机载体物质。合适的药物可接 受的载体包括水,盐溶液(例如林格氏溶液),醇,油,明胶和诸如乳糖、淀粉糖或淀粉、脂肪 酸酯、羟甲基纤维素和聚乙烯基吡咯烷的糖类。能将这类制剂杀菌并且若需要,能将这类制 剂与诸如不与本文公开的化合物有毒地反应的润滑剂、防腐剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、影 响渗透压的盐、缓冲剂、着色剂和/或芳香族物质等的助剂混合。
能将本文公开的化合物向个体单独给药或共同给药。共同给药意思包括同时或相 继给予单独的或组合形式(多于一种化合物)的化合物。需要时,还能将制剂与其它活性物 质组合(例如,以减少代谢性降解)。
A.制剂
能以多种口服、肠胃外和局部剂型制备和给予化合物。因此,能通过注射(例如,静 脉注射、肌肉注射、皮内注射、皮下注射、十二指肠内注射或腹腔内注射)给予本文公开的化 合物。此外,能通过吸入给予本文描述的化合物,例如鼻内。此外,能透皮给予本文公开的化 合物。还设想许多给药途径(例如,肌肉内、口服、透皮)能用于给予本文公开的化合物。因 此,药物组合物能包含药物可接受的载体或赋形剂以及一种或多种本文公开的化合物。
为了从本文公开的化合物制备药物组合物,药物可接受的载体能为固体或液体。 固体形式的制剂包括粉末剂、片剂、丸剂、胶囊剂、扁囊剂、栓剂和分散颗粒剂。固体载体能 为还可充当稀释剂、调味剂、粘结剂、防腐剂、片剂崩解剂或封装材料的一种或多种物质。
在粉末剂中,载体为包含磨碎的活性组分的混合物形式的磨碎的固体。在片剂中, 以合适的比例将活性组分与具有必需粘结性质的载体混合并压缩成期望的形状和尺寸。
粉末剂和片剂优选包含5%至70%的活性化合物。合适的载体为碳酸镁、硬脂酸 镁、滑石、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、黄芪胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点 蜡、可可脂等。术语“制剂”意图包括含有封装材料作为提供胶囊剂的载体的活性化合物的 制剂,其中含有或不含其它载体的活性组分被载体包围,因此活性组分与载体结合。类似 地,包括扁囊剂(cachet)和锭剂(lozenge)。片剂、粉末剂、胶囊剂、丸剂、扁囊剂和锭剂能用 作适于口服给药的固体剂型。
为了制备栓剂,首先将诸如脂肪酸甘油酯或可可脂的混合物的低熔点蜡熔化并将 活性组分均匀分散在其中,例如通过搅拌。然后,将熔化的均匀混合物倾入合适大小的模 具,使其冷却,从而凝固。
液体形式制剂包括溶液剂、悬浮剂和乳剂,例如水或水/丙二醇溶液。为了肠胃外 注射,能在水性聚乙二醇溶液的溶液中配制液体制剂。
当需要或期望肠胃外应用时,特别是本文公开的化合物的合适的混合物为可注射 的,无菌溶液,优选为油或水溶液以及悬浮剂、乳剂或埋植剂,包括栓剂。特别地,肠胃外给 药的载体包括葡萄糖、盐水、纯净水、乙醇、丙三醇、丙二醇、花生油、芝麻油、聚氧化乙烯嵌 段聚合物等的水溶液。安瓶是合适的单位剂量。还能将本文公开的化合物与脂质体结合或 通过透皮泵或膏药给予。适于本文使用的药物混合物包括例如在Pharmaceutical Sciences(药物科学)(第17版,MackPub.Co.,Easton,PA)和WO96/05309中描述的那些,二 者的教导通过引用并入本文。
通过将活性组分溶解在水中并根据需要加入合适的着色剂、调味剂、稳定剂和增 稠剂能制备适于口服使用的水性溶液。通过将磨碎的活性组分与诸如天然或合成胶、树脂、 甲基纤维素、羧甲基纤维素钠以及其它熟知的悬浮剂的粘性材料一起分散在水中能制备适 于口服使用的水性悬浮剂。
还包括在使用之前不久意图转化为用于口服给药的液体形式制剂的固体形式制 剂。这类液体形式包括溶液剂、悬浮剂和乳剂。除活性组分之外,这些制剂可包含着色剂、调 味剂、稳定剂、缓冲剂、人造和天然甜味剂、分散剂、增稠剂、增溶剂等。
药物制剂优选为单位剂型。在这种形式中,将制剂细分为包含适量活性组分的单 位剂量。单位剂型能为包装的制剂,包装包含单一量的制剂,例如小瓶或安瓶中的包装的片 剂、胶囊剂和粉末剂。此外,单位剂型本身能为胶囊剂、片剂、扁囊剂或锭剂或其能为合适数 量的在包装形式中的这些中的任一种。
根据特殊应用和活性组分的效能,可改变单位剂量制剂中活性组分的量或调整为 0.1mg至10000mg,更通常1.0mg至1000mg,最通常10mg至500mg。若需要,组合物还能包含其 它相容的治疗剂。
一些化合物在水中可能具有有限的溶解度,因此在组合物中可能需要表面活性剂 或其它合适的助溶剂(co-solvent)。这类助溶剂包括:聚山梨醇酯20、60和80;普郎尼克F- 68、F-84和P-103;环糊精;和聚氧乙烯35蓖麻油。通常,在约0.01%重量比至约2%重量比的 水平下使用这类助溶剂。
可能期望粘度大于单一水性溶液以降低分散制剂的变化性,降低制剂的悬浮剂或 乳剂组分的物理分离和/或另外改善制剂。这种增粘剂包括例如聚乙烯基醇、聚乙烯基吡咯 烷酮、甲基纤维素、羟丙甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、硫酸软 骨素及其盐、透明质酸及其盐以及上述组合。通常,以约0.01%重量比至约2%重量比使用 这类试剂。
本文公开的组合物可另外包含提供缓释和/或舒适的组分。这类组分包括高分子 量、阴离子粘膜拟似(mucomimetic)聚合物、胶凝多糖和磨碎的药物载体底物。在第4,911, 920号、第5,403,841号、第5,212,162号和第4,861,760号美国专利中更详细地讨论这些组 分。为了所有目的,这些专利的整体内容以其整体通过引用并入本文。
B.有效剂量
本文提供的药物组合物包括其中所包含的活性成分处于治疗有效量的组合物,即 处于实现其意图目的的有效量。对特殊应用有效的实际量特别取决于受治疗的疾病状态。 例如,当按照治疗癌症的方法给予时,这类组合物包含对实现预期结果有效的量的活性成 分(例如,减少个体中癌细胞的数量)。
能依据多种因素而改变给予的化合物的剂量和频率(一次给药或多次给药),所述 因素包括给药途径,接受者的体型、年龄、性别、健康状况、体重、体质指数和饮食,受治疗的 疾病症状的性质和程度,其它疾病或其它健康-相关的问题的出现,联合治疗的类型,以及 源自任何疾病或治疗方案的并发症。其它治疗方案或试剂能用于与本文公开的方法和化合 物结合。
对于本文描述的任何化合物,如本领域已知的,能从细胞培养检验中初步确定治 疗有效量。
可从动物模型中确定用于人的治疗有效量。例如,能配制用于人的剂量以达到在 动物中发现有效的浓度。
可取决于患者的需要和所使用的化合物而改变剂量。给予患者的剂量应足以随时 间影响患者的有益治疗反应。剂量的大小还受任何不利副作用的存在性、性质和程度而确 定。通常,使用较小的剂量开始治疗,所述较小的剂量小于化合物的最佳剂量。此后,以小的 增量增加剂量直至达到该情况下的最佳效果。在一个实施方案中,剂量范围为0.001%w/v 至10%w/v。在另一实施方案中,剂量范围为0.1%w/v至5%w/v。
能单独地调整剂量和间隔以提供对受治疗的特殊临床适应症有效的所给予化合 物的水平。这将提供与个体疾病状态的严重程度相应的治疗方案。
利用本文提供的教导,能设计有效的预防或治疗处理方案,其不引起显著的毒性 且对治疗特殊患者表现出的临床症状完全有效。该设计应包括通过考虑诸如化合物效能、 相对生物利用度、患者体重、不利副作用的出现和严重程度、优选的给药模式和所选择试剂 的毒性性质的因素而慎重选择活性化合物。
C.毒性
特定化合物的毒性和治疗效果之间的比为其治疗指数并能表达为LD50(在50%的 群体中致死的化合物的量)和ED50(在50%的群体中有效的化合物的量)之间的比。表现出高 治疗指数的化合物为优选的。从细胞培养检验和/或动物研究获得的治疗指数数据能用于 制定一系列用于人的剂量。这类化合物的剂量优选处于包括较少毒性或没有毒性的ED50的 血浆浓度范围。所述剂量可取决于所使用的剂型和所采用的给药途径而在该范围内变化。 参见,例如,Fingl等人,在:THEPHARMACOLOGICALBASISOFTHERAPEUTICS,第1章第1页, 1975中所述。能根据患者的疾病状态和其中使用所述化合物的特殊方法而由个别医生选择 精确的剂型、给药途径和剂量。
IV.使用方法
在一个方面中,提供了检测淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白的方法。检测方法能采 用光谱学(即,UV-可见光、荧光等)、放射照相和本领域已知的其它检测方法。在一个实施方 案中,如本文描述和本领域已知的,所述方法包括使本文描述的化合物与淀粉状蛋白接触, 由此形成可检测的淀粉状蛋白复合物,并检测所述可检测的淀粉状蛋白复合物。“淀粉状蛋 白复合物”在本文称为本文描述的化合物和至少一种淀粉状蛋白肽的复合物(例如,淀粉状 蛋白肽的聚合体)。本文描述的化合物能通过诸如非共价相互作用(例如,疏水相互作用或 氢键)的多种相互作用而与淀粉状蛋白形成复合物。
本文描述的淀粉状蛋白能由至少一个淀粉状蛋白肽分子组成。淀粉状蛋白肽在本 文称为肽或蛋白质,其能形成部分或能形成与其它肽或蛋白质结合的淀粉状蛋白。本文描 述的淀粉状蛋白能由任何淀粉状蛋白肽或已知形成淀粉状蛋白的淀粉状蛋白蛋白质组成。 在一些实施方案中,淀粉状蛋白包括多种淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白肽分子。在一些实 施方案中,淀粉状蛋白包括与一个或多个淀粉状蛋白肽分子聚集的淀粉状蛋白肽分子。
在一些实施方案中,淀粉状蛋白肽能包括Aβ肽、朊蛋白、α-突触核蛋白或超氧化物 歧化酶。在一些实施方案中,淀粉状蛋白肽能包括Aβ肽、朊蛋白、α-突触核蛋白或超氧化物 歧化酶的部分或其功能片段。在一些实施方案中,淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白能为溶液 中的溶剂化物并与一个或多个本文描述的化合物结合。在一些实施方案中,淀粉状蛋白包 括以允许结合本文描述的化合物的β-折叠片形式排列的淀粉状蛋白肽。在某些实施方案 中,当通过疏水相互作用与淀粉状蛋白结合并相互作用时,本文描述的化合物表现出增强 的荧光(与自由溶液相比)。
在另一方面中,本文提供的方法包括检验本文的化合物的方法以检测化合物与淀 粉状蛋白和/或淀粉状蛋白肽的结合。使用本领域已知的技术和本文提供的指导,可容易地 检验候选化合物与淀粉状蛋白结合的能力。例如,可使用体外检验法检验具有本文或其实 施方案提供的式结构的淀粉状蛋白结合剂。在一些实施方案中,体外检验法能包括当相对 未与淀粉状蛋白结合的自由溶液本文化合物与淀粉状蛋白结合时检测本文化合物的荧光。 通常,荧光增强表明与淀粉状蛋白结合。还能使用本领域已知的技术测定本文化合物的结 合常数。例如,竞争结合研究能用于测定本文描述的化合物对抑制例如,IgG-Aβ肽相互作用 的有效性。还可将细胞检验用于评价具有本文或其实施方案提供的通式结构的候选淀粉状 蛋白结合剂的结合性质。细胞检验包括来自任何合适来源的细胞,包括植物和动物细胞(例 如哺乳动物细胞)。还可在人细胞中进行细胞检验。合适检验方法的选择完全在本领域一般 技术人员的能力范围内。
一旦鉴定能够体外和/或细胞内结合淀粉状蛋白的化合物,可在动物模型(例如, 整个动物、动物器官或动物组织)中进一步测试化合物选择性结合淀粉状蛋白(例如,淀粉 状蛋白斑块)的能力。因此,可在细胞模型或动物模型中进一步测试本文描述的化合物导致 与特殊淀粉状蛋白肽和/或淀粉状蛋白相关的表型的可检测变化的能力。除了细胞培养外, 动物模型可用于测试本文描述的化合物治疗例如动物模型中与淀粉状蛋白有关的疾病的 能力。在一些实施方案中,本文描述的化合物能用于使动物组织中的淀粉状蛋白成像。在一 些实施方案中,动物组织为人组织。
在另一方面中,提供了治疗与需要这类治疗的个体的淀粉状蛋白肽和/或淀粉状 蛋白有关的疾病的方法。在一些实施方案中,疾病能为特征在于个体中淀粉状蛋白(例如, 淀粉状蛋白斑块的蓄积。所述方法能包括给予个体有效量(例如,治疗有效量)的具有本文 (或上述其实施方案)提供的式结构的化合物。
本文使用的术语“个体”是指被给予药物组合物或制剂的哺乳动物。示例性的个体 包括人以及诸如马、猪、牛、狗、猫、兔子、大鼠、小鼠和水栖哺乳动物的兽医用和实验用动 物。在一些实施方案中,个体为人。
在一些实施方案中,所述疾病能包括阿尔茨海默氏症、牛海绵状脑病(BSE)、帕金 森氏病、亨廷顿氏舞蹈症、唐氏综合症、路易氏体痴呆症或肌萎缩侧索硬化症(ALS)。在一些 实施方案中,所述淀粉状蛋白肽为Aβ肽且所述疾病为阿尔茨海默氏症。在一些实施方案中, 本文描述的治疗方法包括治疗阿尔茨海默氏症的方法。在一些实施方案中,本文描述的治 疗方法包括治疗帕金森氏病的方法。
各个专利、公开专利申请和本文引用的参考文献以其整体通过引用并入本文并用 于所有目的。
V.实施例
实施例1
用于制备本文描述的化合物和实施例1a-1m中的一般步骤。向包含醛(5.0mmol)和 2-氰基乙酸2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酯(5.5mmol)的20ml的THF溶液的圆底烧瓶 加入0.50mmol的哌啶并将混合物在50℃下加热。通过TLC监测反应并在21小时内完成。在减 压下浓缩粗混合物并通过快速层析(10-30%乙酸乙酯的己烷)纯化产物。
一般注解:以最高商业质量获得所有试剂(Aldrich、Acros)并使用而不需进一步 纯化,除非另外注明的情况下。通过注射器或不锈钢套管转移空气和水分敏感的液体和溶 液。在约20mmHg下,在低于45℃下,通过旋转蒸发浓缩有机溶液。所有非水性反应均在无水 条件下进行。除非另外规定,产率是指色谱和光谱(1HNMR,13CNMR)均质物质。通过在 0.25mmE.Merck硅胶板(60F-254)上进行的薄层色谱(TLC)监测反应并在UV光下显影和/或 通过浸入10%乙醇磷钼酸(PMA)或对甲氧基苯甲醛溶液并加热显色。将E.Merck硅胶(60,粒 度0.040mm-0.063mm)用于快速层析。在0.25mm或0.50mmE.Merck硅胶板(60F-254)上进行 制备薄层色谱分离。在VarianMercury300MHz或400MHz仪器上记录NMR光谱并使用残留的 非氘代溶剂作为内标标准化。将下列缩写用于说明多重性:s=单峰、d=双重峰、t=三重 峰、q=四重峰、m=多重峰、b=宽峰。在电喷雾离子化(ESI)或电子轰击(EI)条件下的VG 7070HS质谱仪上记录高分辨率质谱(HRMS)。在25℃下,在MD-5020光子技术国际分光光度计 上记录荧光光谱数据。
对本文描述的化合物的合成重要的是1当量合适的醛例如,6与1.1当量合适的丙二酸衍生物例如,7的诺文葛尔缩合(condensation),参见反应方案1。该反应通过哌啶(10%)催化并在回流的THF中在21小时内完成。参见X.H.Chen,Z.J.Zhao,Y.Liu,P.Lu,Y.G.Wang,ChemistryLetters2008,37:570-571;M.A.Haidekker,T.P.Brady,D.Lichlyter,E.A.Theodorakis,JournaloftheAmericanChemicalSociety2006(美国化学会期刊2006),128:398-399。在硅胶上的标准层析纯化后,以高产率分离目标产物8(表2)。反应方案1的试剂和条件:(a)1.0当量6,1.1当量7,0.1当量哌啶,THF,50℃,21小时。
反应方案1.
表2.化合物8a-8d的结构和产率
化合物编号 R4 R5 产率(%) 8a Me H 98 8b Me OMe 98 8c Et H 90 8d nBu H 78
通过使用8当量的锂化哌啶处理商购甲氧基萘甲醛9和产生的醛10与氰基酯7的诺 文葛尔缩合合成萘系化合物11(反应方案2,29%的总产率)。参见H.M.Guo,F.Tanaka, J.Org.Chem.2009,74:2417-2424。反应方案2试剂和条件:(a)8.0当量哌啶的苯/HMPA:1/1, 0℃,8.0当量nBuLi,0℃,15min,然后1.0当量9,25℃,12小时,35%;(b)1.0当量10,1.1当量 7,0.1当量哌啶,THF,50℃,21小时,82%。在一些实施反应方案中,R4、R5和R16能相应于上述 R4、R5和R16。
反应方案2.
通过醛6a与α-氰基酯12的缩合,随后是缩丙酮单元的酸催化的脱保护制备化合物 14(反应方案3,68%总产率)。参见M.A.Haidekker,T.P.Brady,S.H.Chalian,W.Akers, D.Lichlyter,E.A.Theodorakis,Bioorg.Chem.2004,32:274-289。反应方案3试剂和条件: (a)1.0当量6a,1.1当量12,0.1当量哌啶,THF,50℃,21小时,91%;(b)1.5mmol13,0.10g DOWEX-H+,1:1THF/MeOH,25℃,20小时,75%。
反应方案3.
以四步法合成二苯乙烯系化合物19,其包括:(a)将苄溴15转化为磷酸酯16;(b)16 与醛6a的Horner-Emmons烯化以形成17;(c)溴化物17的锂化和甲酰化以产生醛18;以及(d) 产生的醛18与氰基酯7的诺文葛尔缩合(反应方案4,42%总产率)。参见H.Meier,E.Karpuk, H.C.Holst,Eur,J.Org.Chem.2006,2609-2617;L.Viau,O.Maury,H.LeBozec,Tetrahedron Lett.2004,45:125-128。反应方案4试剂和条件:(a)1.0当量15,15当量亚磷酸三乙酯,90 ℃,19小时,98%;(b)1.0当量16,1.0当量NaOMe,1.0当量6a,过量DMF,25℃,24小时,74%; (c)1.0当量17,1.0当量n-BuLi,1.33当量DMF,THF,-78℃,60%;(d)1.0当量18,1.1当量7, 0.1当量哌啶,THF,50℃,21小时,97%。反应方案4中的R1和R2特定用于反应方案4并不意图 相应于上述R1和R2。
反应方案4.
实施例1a.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(4-(二甲基氨基) 苯基)丙烯酸酯(8a)。98%;黄色固体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.07(s,1H),7.93(d,2H,J= 9.0Hz),6.69(d,2H,J=9.1Hz),4.41(m,2H),3.81-3.79(m,2H),3.73-3.65(m,6H),3.56- 3.54(m,2H),3.37(s,3H),3.10(s,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ164.2,154.7,153.6, 134.1,119.3,117.4,111.4,93.6,71.9,70.8,70.6,70.5,68.9,65.0,59.0,40.0;HRMS计算 值C19H26N2O5(M)+362.1836求得值362.1841。
实施例1b.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(4-(二甲基氨 基)-2-甲氧基苯基)丙烯酸酯(8b)。98%的产率;黄色固体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.64(s, 1H),8.39(d,1H,J=9.2Hz),6.63(dd,1H,J=2.3Hz,J=9.2Hz),6.01(s,1H),4.40(m,2H), 3.87(s,3H),3.81-3.78(m,2H),3.73-3.65(m,6H),3.56-3.53(m,2H),3.36(s,3H),3.10(s, 6H);13CNMR(400MHz,CDCl3)δ165.0,162.2,155.9,148.5,131.3,118.4,109.7,105.4, 93.0,92.0,72.2,71.1,70.9,70.8,69.2,65.1,59.3,55.6,40.4;HRMS计算值C20H28N2O6(M+ Na)+415.1840求得值415.1836。
实施例1c.(Z)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(4-(二乙基氨基) 苯基)丙烯酸酯(8c)。90%的产率;橙色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.05(s,1H),7.92(d, 2H、J=9.1Hz),6.67(d,2H、J=9.2Hz),4.42(m,2H),3.82-3.79(m,2H),3.73-3.72(m,2H), 3.69-3.65(m,4H),3.57-3.54(m,2H),3.45(q,4H,J=7.1Hz),3.37(s,3H),1.23(t,6H,J= 7.1Hz);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ164.7,154.8,151.9,134.8,119.0,117.8,111.4,93.0, 72.2,71.1,70.9,70.8,69.2,65.2,59.3,45.0,12.8;HRMS计算值C21H30N2O5(M+Na)+413.2047求得值413.2053。
实施例1d.(Z)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基-2-氰基-3-(4-(二丁基氨 基)苯基)丙烯酸酯(8d)。78%的产率;黄色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(s,1H),7.87 (d,2H,J=9.0Hz),6.60(d,2H,J=9.2Hz),4.38(m,2H),3.78-3.76(m,2H),3.71-3.69(m, 2H),3.66-3.62(m,4H),3.53-3.51(m,2H),3.34-3.30(m,7H),1.57(m,4H),1.34(m,4H), 0.94(t,6H,J=7.3Hz);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ164.7,154.7,152.2,134.6,118.9,117.9, 111.5,92.8,72.1,71.0,70.8,69.1,65.2,59.2,51.1,29.5,20.4,14.1;HRMS计算值 C25H38N2O5(M+Na)+469.2673求得值469.2677。
实施例1e.6-(哌啶-1-基)-2-萘甲醛(10)。在0℃下,通过注射器向包含苯(3mL)、 HMPA(3mL)和哌啶(1.65ml,16.7mmol)的50ml圆底烧瓶加入n-BuLi(1.6M的己烷,10.4mL, 16.7mmol)。在搅拌15分钟后,使用6-甲氧基-2-萘甲醛(390mg,2.09mmol)的苯:HMPA1:1 (2ml)溶液处理反应混合物。将反应混合物升温至室温,保持搅拌12小时,然后将其倾入冷 却的5%NaCl水溶液(30ml)。使用乙醚(3×20mL)萃取混合物,在MgSO4上干燥并浓缩。通过 快速层析(20%EtOAc的己烷)纯化产物以产生化合物9。9:35%的产率,黄色固体;1HNMR (300MHz,CDCl3)δ10.02(s,1H),8.14(s,1H),7.88-7.73(m,2H),7.67(d,1H,J=8.6Hz), 7.32(dd,1H,J=2.5Hz,J=9.1Hz),7.08(d,1H,J=2.4Hz),3.42-3.32(m,4H),1.85-1.57 (m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ192.2,152.2,138.8,134.7,131.6,130.7,127.5,126.5, 123.6,119.7,109.0,49.8,25.8,24.6;HRMS计算值C16H17NO(M+H)+240.1383求得值 240.1387。
实施例1f.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基-2-氰基-3-(6-(哌啶-1-基) 萘-2-基)丙烯酸酯(11)。82%的产率;红色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.30(s,1H),8.22 (d,1H,J=1.2Hz),8.10(dd,1H,J=1.8Hz,J=8.8Hz),7.76(d,1H,J=9.2Hz),7.65(d,1H,J =8.8Hz),7.29(dd,1H,J=2.4Hz,J=9.2Hz),7.05(d,1H,J=2.2Hz),4.47(m,2H),3.85- 3.82(m,2H),3.74-3.66(m,6H),3.57-3.54(m,2H),3.42-3.38(m,4H),3.37(s,3H),1.74- 1.67(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.4,155.5,151.9,137.8,134.7,130.6,127.3, 126.4,126.0,125.7,119.3,116.4,108.4,98.7,71.9,70.8,70.6,70.5,68.8,65.4,59.0, 49.4,25.5,24.3;HRMS计算值C26H32N2O5(M+H)+453.2384求得值453.2390。
实施例1g.(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基2-氰基乙酸酯(12)。在0℃下, 向2-氰基乙酸(1.02g,12mmol)溶液滴加乙缩醛(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲醇 (1.32g,10mmol)的5ml的DCM和DMAP(61mg,0.50mmol)。最终,加入EDC1.86g(12mmol)并将 反应混合物在0℃下搅拌6小时。使用15mL的DCM稀释反应并将形成的DCU过滤除去。在无水 MgSO4上干燥滤液并在减压下去除溶剂。通过快速层析(己烷:EtOAc;10:1)纯化残留物以产 生化合物12。12:71%的产率;无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.34-4.32(m,1H),4.28- 4.17(m,2H),4.07(dd,1H,J=6.5Hz,J=8.5Hz),3.75(dd,1H,J=5.8Hz,J=8.5Hz),3.51 (s,2H),1.41(s,3H),1.34(s,3H);HRMS计算值C9H13NO4(M+H)+200.0923求得值200.0931。
实施例1h.(E)-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基2-氰基-3-(4-(二甲基氨 基)苯基)丙烯酸酯(13)。向包含醛6a(0.75g,5.0mmol)和化合物12(1.2g,5.5mmol)的20ml 的THF溶液的圆底烧瓶加入0.50mmol的哌啶并将混合物在50℃下加热。在减压下浓缩粗混 合物并通过快速层析(10-30%乙酸乙酯的己烷)纯化产物以产生化合物13。13:91%的产 率;黄色固体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.08(s,1H),7.94(d,2H,J=9.0Hz),6.69(d,2H,J= 9.2Hz),4.42-4.29(m,3H),4.13(dd,1H,J=6.2Hz,J=8.6Hz),3.89(dd,1H,J=5.9Hz,J= 8.5Hz),3.11(s,6H),1.46(s,3H),1.38(s,3H);13CNMR(400MHz,CDCl3)δ164.3,155.3, 153.9,134.5,119.5,117.5,111.7,110.1,93.3,73.7,66.7,65.6,40.3,26.9,25.7;HRMS计 算值C18H22N2O4(M+H)+331.1658求得值331.1691。
实施例1i.(E)-2,3-二羟基丙基2-氰基-3-(4-(二甲基氨基)苯基)丙烯酸酯(14)。 将化合物13(0.5g,1.5mmol)溶于THF/MeOH(1:1)的混合物并加入DOWEX-H+树脂(0.10g)并 将不均匀混合物搅拌20小时。通过过滤去除DOWEX-H+树脂并加入三乙胺(50mg,0.5mmol), 在减压下去除溶剂。通过快速层析(100%乙醚)纯化残留物以产生化合物14。14:75%的产 率;亮黄色固体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.08(s,1H),7.94(d,2H,J=9.1Hz),6.69(d,2H,J =9.2Hz),4.42-4.32(m,2H),4.05(m,1H),3.80-3.70(m,2H),3.12(s,6H);13CNMR(100MHz, CDCl3)δ199.0,164.8,155.5,154.0,134.6,119.4,117.9,111.8,111.7,92.8,70.3,70.2, 66.9,66.8,63.6,63.5,40.3,40.2;HRMS计算值C15H18N2O4(M+H)+291.1345求得值291.1361。
实施例1j.4-溴苄基亚磷酸二乙酯(16)。在圆底烧瓶中将1-溴-4-(溴甲基)苯 (5.0g,20mmol)和亚磷酸三乙酯(51mL,300mmol)混合和并在90℃下回流19小时。在减压下 去除过量的亚磷酸三乙酯并通过快速层析(1:1己烷/EtOAc)纯化产物以产生化合物16。16: 98%的产率;无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.30(d,2H,J=7.5Hz),7.05(d,2H,J= 7.6Hz),3.99-3.88(m,4H),2.99(s,1H),2.94(s,1H),1.12(t,6H,J=6.9Hz);13CNMR (100MHz,CDCl3)δ131.7,131.6,131.5,121.0,62.3,34.0,32.0,16.5;HRMS计算值 C11H16BrO3P(M+H)+307.0097求得值307.0093。
实施例1k.(E)-4-(4-溴苯乙烯)-N,N-二甲基苯胺(17)。将DMF(无水)(10.5mL)加 入至甲醇钠(176mg,3.26mmol)并且颜色变为粉红色。向上述溶液滴加4-溴苄基亚磷酸二乙 酯(1.0g,3.26mmol)的DMF(6.5ml),时间为2分钟,随后滴加4(二甲基氨基)苯甲醛(486mg, 3.26mmol)。将反应混合物在室温下搅拌24小时。加入去离子水(17mL)。通过真空过滤滤出 产物并使用DCM/己烷重结晶以产生化合物17。17:74%的产率;黄褐色固体;1HNMR (400MHz,CDCl3)δ7.47-7.32(m,6H),7.04(d,1H,J=12.5Hz),6.83(d,1H,J=16.3Hz),6.71 (d,2H,J=8.9Hz),2.99(s,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ150.5,137.4,136.1,132.1, 131.8,129.7,128.3,128.2,127.9,127.7,125.5,123,2,120.3,112.6,40.7;HRMS计算值 C16H16BrN302.0541求得值302.0539。
实施例1l.4-(4-(二甲基氨基)苯乙烯)苯甲醛(18)。向圆底烧瓶转移化合物17 (300mg,1mmol),随后是THF(5mL)。将不均匀溶液在-78℃下冷却并滴加n-BuLi(1.6M的己 烷,1mmol),时间为5分钟,随后滴加DMF(1.5mL)。将反应混合物在-78℃下搅拌3小时,然后 通过水(1mL)将其淬灭并使用使用乙醚(2×25mL)萃取混合物。使用盐水洗涤合并的有机萃 取物,在MgSO4上干燥并在减压下浓缩以产生化合物18。18:60%的产率;黄色粉末;1HNMR (400MHz,CDCl3)δ9.96(s,1H),7.83(d,2H,J=8.2Hz),7.60(d,2H,J=8.2Hz),7.44(d,2H,J =8.8Hz),7.22(d,1H,J=16.2Hz),6.94(d,1H,J=16.2Hz),6.72(d,2H,J=8.8Hz),3.01 (s,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ191.8,150.8,144.7,134.7,134.6,132.7,130.4,128.4, 126.4,124.9,122.8,112.4,40.5;HRMS计算值C17H17NO252.1384求得值252.1383。
实施例1m.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基-氰基-3-(4-(4(二甲基氨 基)苯乙烯)苯基)丙烯酸酯(19)。97%的产率;红色固体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.20(s, 1H),7.98(d,2H,J=8.4Hz),7.57(d,2H,J=8.4Hz),7.45(d,2小时,J=8.7Hz),7.20(d,1H, J=16.2Hz),6.92(d,1H,J=16.2Hz),6.72(d,2H,J=8.7Hz),4.47(m,2H),3.84-3.82(m, 2H),3.74-3.72(m,2H),3.70-3.66(m,4H),3.57-3.55(m,2H),3.37(s,3H),3.02(s,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ154.9,133.0,132.2,128.6,128.5,126.7,122.7,112.4,72.2,71.1, 70.8,69.0,65.8,59.3,40.6,40.5,29.9,28.2;HRMS计算值C27H32N2O5(M+Na)+487.2203求得 值487.2201。
实施例2.化合物27-33的化合物合成。在下列实施例2a-2o中提供本文描述的化合 物的分析结果。
一般注解。以最高商业质量获得所有试剂并使用而不需进一步纯化,除非另外注 明的情况下。通过注射器或不锈钢套管转移空气和水分敏感的液体和溶液。在约20mmHg下, 在低于45℃下,通过旋转蒸发浓缩有机溶液。所有非水性反应均在无水条件下进行。除非另 外规定,产率是指色谱和光谱(1HNMR,13CNMR)均质物质。通过0.25mmDynamic Adsorbents,Inc.硅胶板(60F-254)上进行的薄层色谱(TLC)监测反应并在UV光下显影和/ 或通过浸入10%乙醇磷钼酸(PMA)溶液并加热显影。将DynamicAdsorbents,Inc.硅胶(60, 粒度0.040mm-0.063mm)用于快速层析。在VarianMercury400MHz、300MHz和/或Unity 500MHz仪器上记录NMR光谱并使用残留的非氘代溶剂作为内标标准化。将下列缩写用于说 明多重性:s=单峰、d=双重峰、t=三重峰、q=四重峰、m=多重峰、b=宽峰。在电喷雾离子 化(ESI)或电子轰击(EI)条件下的VG7070HS质谱仪上记录高分辨率质谱(HRMS)。
在反应方案5中描述用于合成包括化合物27-33的本文描述的化合物的一般策略。 以两步法将商购6-溴萘-2-羧酸甲酯(20)转化为相应的萘甲醛21:a)通过使用DIBALH将酯 还原为伯醇和b)在使用PCC处理后将醇氧化为醛。Granzhan,A.;Teulade-Fichou,M.-P., Tetrahedron2009,65,(7),1349-1360。溴化物转化为合适的胺需要使用新化学以提高产 率并以更大规模应用所述方法。在大多数情况下,使用Buchwald和Hartwig条件在钯的存在 下处理溴化物21以高产率产生醛22-25。Guram,A.S.;Rennels,R.A.;Buchwald,S.L., Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995,34,(12),1348-1350;Wolfe,J.P.;Buchwald,S.L., J.Org.Chem.2000,65,(4),1144-1157;Hartwig,J.F.,AccountsChem.Res.2008,41,(11), 1534-1544。醛22-25和合适的氰基酯26的诺文葛尔缩合决定最终探针(probe)27-32的合 成。Sutharsan,J.;Lichlyter,D.;Wright,N.E.;Dakanali,M.;Haidekker,M.A.; Theodorakis,E.A.,Tetrahedron2010,66,(14),2582-2588。通过使用酸性树脂使探针32 中的乙缩醛脱保护,产生最终的染料33。表3概述了最终产物的R、X组合以及缩合产率。
反应方案5.用于合成探针27-33的一般策略
表3.Aβ结合探针的结构和产率
实施例2a.6-溴-2-萘甲醛(21)。在氩气下,在0℃下,向DIBAL-H(1.0M的庚烷, 34mL,34mmol)溶液滴加20(3.0gr,11mmol)的无水THF溶液。使反应混合物升温至室温并保 持搅拌过夜。完成后,加入MeOH,随后是饱和酒石酸钾钠溶液和乙酸乙酯。在将两相分离后, 使用饱和氯化铵溶液和盐水洗涤有机相,在MgSO4上干燥并在减压下浓缩以产生6-溴-2- (羟基甲基)萘。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.99(bs,1H),7.77(bs,1H),7.74(d,1H,J= 8.5Hz),7.69(d,1H,J=8.7Hz),7.55(dd,1H,J=1.7Hz,J=8.7Hz),7.49(dd,1H,J=1.7Hz, J=8.5Hz),4.84(bs,2H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ138.8,133.9,131.7,129.7,129.5, 129.5,127.4,126.1,125.2,119.8,65.2。
向氯铬酸吡啶鎓(pyridiniumchlorochromate)(2.4gr,11mmol)的无水CH2Cl2(60mL)悬浮液加入上述醇的无水CH2Cl2溶液并将反应在回流下加热5小时。完成后,将其冷 却至室温并倾入乙醚中。然后,通过二氧化硅垫过滤溶液并在减压下浓缩以产生21(2.4gr, 95%)。20:白色固体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ10.15(s,1H),8.31(bs,1H),8.08(bs,1H), 7.98(dd,1H,J=1.5Hz,J=8.5Hz),7.86(m,2H),7.67(dd,1H,J=1.5Hz,J=8.5Hz);13CNMR (100MHz,CDCl3)δ191.8,137.3,134.3,134.1,131.0,131.0,130.6,130.2,128.2,124.0, 123。
用于合成6-氨基-取代的萘甲醛(化合物22-25)的一般步骤。在干燥和脱气的甲苯 (0.8mL)中加入Pd(OAc)2(0.022mmol)和P(tBu)3(0.078mmol)。在搅拌20分钟后,加入8 (0.207mmol)、合适的胺(0.249mmol)和Cs2CO3(0.280mmol)并使反应在回流下保持搅拌三 天。在三天后,将反应在室温下冷却,使用CH2Cl2稀释,过滤,在减压下浓缩并通过硅胶快速 层析(己烷/EtOAc0%-10%)纯化。
实施例2b.6-(哌啶-1-基)萘-2-甲醛(22)。70%的产率,黄色固体;1HNMR (400MHz,CDCl3)δ10.03(s,1H),8.15(s,1H),7.83(m,2H),7.68(d,1H,J=8.6Hz)7.32(dd, 1H,J=2.4Hz,J=9.1Hz),7.08(d,1H,J=2.4Hz),3.38(m,4H),1.78-1.63(m,6H);13CNMR (100MHz,CDCl3)δ191.9,151.9,138.5,134.4,131.3,130.4,127.2,126.3,123.4,119.5, 108.8,49.6,25.5,24.3;HRMS计算值C16H18NO(M+H)+240.1383求得值240.1381。
实施例2c.6-吗啉代萘-2-甲醛(23)。79%的产率,黄色固体;1HNMR(400MHz, CDCl3)δ10.06(s,1H),8.20(s,1H),7.88(m,2H),7.73(d,1H,J=8.4Hz),7.32(m,1H),7.11 (d,1H,J=1.2Hz),3.92(m,4H),3.36(m,4H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ191.9,151.3,138.1, 134.2,131.8,130.6,127.5,127.0,123.6,118.7,109.0,66.7,48.5;HRMS计算值C15H15NO2Na (M+Na)+264.0995求得值264.0996。
实施例2d.6-(4-甲基哌嗪-1-基)萘-2-甲醛(24)。77%的产率,黄色固体;1HNMR (300MHz,CDCl3)δ10.00(s,1H),8.13(s,1H),7.80(m,2H),7.66(d,1H,J=8.6Hz),7.28(dd, 1H,J=2.1Hz,J=9.2Hz),7.06(d,1H,J=2.1Hz),3.36(m,4H),2.57(m,4H),2.33(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ191.5,151.0,138.0,134.0,131.3,130.2,127.1,126.4,123.1, 118.7,108.7,54.5,47.8,45.7;HRMS计算值C16H19N2O(M+H)+255.1492求得值255.1491。
实施例2e.6-(2-吗啉代乙基氨基)萘-2-甲醛(25)。33%的产率,黄色固体;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.01(s,1H),8.14(s,1H),7.83(dd,1H,J=1.6Hz,J=8.6Hz),7.76 (d,1H,J=8.9Hz),7.64(d,1H,J=8.6Hz),6.98(dd,1H,J=2.3Hz,J=8.9Hz),6.79(d,1H,J =2.3Hz),4.88(bs,1H),3.75(m,4H),3.31(dd,2H,J=5.1Hz,J=11.1Hz),2.72(m,2H), 2.51(bs,4H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ191.9,148.8,139.1,134.6,130.8,130.7,126.6, 126.0,123.8,118.7,103.8,66.9,56.7,53.3,39.3;HRMS计算值C17H21N2O2(M+H)+285.1598 求得值285.1600。
用于合成2-氰基乙酸酯(26)的一般步骤。在0℃下,向2-氰基乙酸(2.72mmol)溶液 滴加合适的醇(2.27mmol)的CH2Cl2(2.5mL)和DMAP(0.013mmol)。最后,加入DCC(2.72mmol) 并将反应混合物在0℃下搅拌6小时。使用CH2Cl2稀释反应并将形成的DCU过滤除去。在MgSO4上干燥滤液并在减压下浓缩。通过硅胶快速层析纯化残留物以产生2-氰基乙酸酯7。
实施例2f.2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基-2-氰基乙酸酯(26a)。86%的产 率;无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.29(m,2H),3.67,(m,2H),3.59(m,6H),3.50(m,2H), 3.49(s,2H),3.32(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.0,113.0,71.7,70.4,70.3,68.3, 65.5,58.8,24.5;HRMS:计算值C10H17NO5:(M+H+)232.1185,求得值232.1199。
实施例2g.2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基-2-氰基乙酸酯 (26b)。68%的产率;无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.21(bs,2H),3.61(bs,2H),3.51(m, 12H),3.43(m,2H),3.24(bs,3H)13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.0,113.0,71.4,70.2,70.1, 70.1,70.0,68.1,65.3,58.5,24.2;
实施例2h.(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基2-氰基乙酸酯(26c)。71%的产 率;无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.35(m,1H),4.29-4.19(m,2H),4.09(m,1H),3.76 (dd,1H,J=5.8Hz,J=8.6Hz),3.52(s,2H),1.43(s,3H),1.36(s,3H);13CNMR(100MHz, CDCl3)δ162.8,112.7,110.1,73.0,66.8,65.9,26.6,25.2,24.6;HRMS计算值C9H13NO4(M+H)+200.0923求得值200.0931。
用于合成荧光探针27-33的一般步骤。向包含醛(0.21mmol)和合适的2-氰基乙酸 酯(0.23mmol)的THF(0.8mL)溶液的圆底烧瓶加入哌啶(0.02mmol)并使混合物在50℃下保 持搅拌。通过TLC监测反应并在21小时内完成。在减压下浓缩粗混合物并通过快速柱层析 (10-30%EtOAc的己烷)纯化产物。
实施例2i.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(2-(哌啶-1-基) 萘-6-基)丙烯酸酯(27)。90%的产率;红色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.31(s,1H),8.22 (bs,1H),8.10(d,1H,J=8.8Hz),7.76(d,1H,J=9.2Hz),7.65(d,1H,J=8.8Hz),7.30(dd, 1H,J=2.1Hz,J=9.2Hz),7.05(d,1H,J=2.1Hz),4.47(m,2H),3.83(m,2H),3.74-3.66(m, 6H),3.56(m,2H),3.42-3.38(m,4H),3.37(s,3H),1.74(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ 163.3,155.4,151.9,137.7,134.7,130.6,127.2,126.4,125.9,125.6,119.2,116.4, 108.3,71.8,70.7,70.5,70.5,68.7,65.3,58.9,49.3,25.4,24.3;HRMS计算值C26H32N2O5Na (M+Na)+475.2203求得值475.2197。
实施例2j.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(2-(4-甲基哌嗪- 1-基)萘-6-基)丙烯酸酯(28)。85%的产率;红色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.31(s,1H), 8.23(s,1H),8.10(d,1H,J=8.6Hz),7.78(d,1H,J=9.1Hz),7.67(d,1H,J=8.6Hz),7.29 (d,1H,J=9.1Hz),7.06(s,1H),4.46(m,2H),3.83(m,2H),3.73(m,2H),3.67(m,4H),3.55 (m,2H)3.42(bs,4H),3.36(s,3H),2.61(bs,4H),2.37(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ 163.2,155.4,151.4,137.5,134.5,130.6,127.4,126.9,126.1,126.1,119.0,116.2, 108.7,99.3,71.9,70.8,70.6,70.5,68.8,65.4,59.0,54.8,48.0,46.1;HRMS计算值 C26H34N3O5(M+H)+468.2493求得值468.2494。
实施例2k.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(2-吗啉代萘-6- 基)丙烯酸酯(29)。83%的产率;红色液体;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ8.31(s,1H),8.24(s, 1H),8.11(dd,1H,J=1.9Hz,J=8.8Hz),7.80(d,1H,J=9.1Hz),7.69(d,1H,J=8.8Hz), 7.28(m,1H),7.06(d,1H,J=1.9Hz),4.47(m,2H),3.90(m,4H),3.83(m,2H),3.70(m,6H), 3.55(m,2H),3.35(m,7H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.0,155.2,151.3,137.2,134.4, 130.6,127.4,127.0,126.1,126.0,118.5,116.1,108.5,99.4,71.8,70.7,70.5,70.4, 68.6,66.5,65.3,58.9,48.2;HRMS计算值C25H30N2O6Na(M+Na)+477.1996求得值477.1995。
实施例2l.(E)-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基3-(2-(2-吗啉代乙基氨基) 萘-6-基)-2-氰基丙烯酸酯(30)。87%的产率;红色液体;1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.28(s, 1H),8.19(d,1H,J=1.6Hz),8.08(dd,1H,J=1.9Hz,J=8.8Hz),7.69(d,1H,J=8.9Hz), 7.60(d,1H,J=8.8Hz),6.95(dd,1H,J=2.3Hz,J=8.8Hz),6.74(d,1H,J=2.2Hz),4.96 (bs,1H),4.46(m,2H),3.83(m,2H),3.76-3.72(m,6H),3.69-3.65(m,4H),3.57-3.54(m, 2H),3.36(s,3H),3.31(s,2H),2.70(m,2H),2.51(s,4H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.4, 155.5,149.0,138.3,135.0,130.9,126.6,126.3,126.2,124.9,118.9,116.5,103.6,98.2, 71.9,70.8,70.6,70.5,68.8,66.9,65.3,59.0,56.6,53.2,39.2;HRMS计算值C27H36N3O6(M+ H)+498.2599求得值498.2596。
实施例2lm.(E)-2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基2-氰基-3-(2- (哌啶-1-基)萘-6-基)丙烯酸酯(31)。89%的产率;红色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.20 (s,1H),8.10(s,1H),8.01(d,1H,J=8.5Hz),7.66(d,1H,J=9.0Hz),7.55(d,1H,J= 9.0Hz),7.20(d,1H,J=8.5Hz),6.95(s,1H),4.39(bs,2H),3.75(bs,2H),3.65-3.54(m, 10H),3.45(m,2H),3.31(bs,4H),3.28(s,3H),1.65-1.54(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ 163.2,155.3,151.8,137.6,134.6,130.5,127.1,126.3,125.8,125.5,119.1,116.3, 108.2,98.4,71.7,70.6,70.4,70.3,68.6,65.3,58.8,49.2,25.3,24.2;HRMS计算值 C28H36N2O6Na(M+Na)+519.2466求得值519.2468。
实施例2n.(E)-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基2-氰基-3-(2-(哌啶-1- 基)萘-6-基)丙烯酸酯(32)。83%的产率;红色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.29(s,1H), 8.19(s,1H),8.09(dd,1H,J=1.9Hz,J=8.8Hz),7.74(d,1H,J=9.3Hz),7.63(d,1H,J= 8.8Hz),7.28(dd,1H,J=2.8Hz,J=9.3Hz),7.03(d,1H,J=1.9Hz),4.43(m,1H),4.36(m, 2H),4.14(dd,1H,J=6.0Hz,J=8.5Hz),3.90(dd,1H,J=6.0Hz,J=8.5Hz),3.40(m,4H), 1.73-1.66(m,6H),1.48(s,3H),1.39(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ162.9,155.4,151.5, 137.6,134.6,130.5,127.0,126.2,125.6,125.3,119.0,116.1,109.6,108.2,98.0,73.1, 65.9,65.6,57.1,49.1,45.5,29.4,26.4,25.2,24.0;MS(M+H)+421.24。
实施例2o.(E)-2,3-二羟基丙基2-氰基-3-(2-(哌啶-1-基)萘-6-基)丙烯酸酯 (33)。将化合物31(50mgr,0.12mmol)溶于THF/MeOH(1:1)的混合物并加入DOWEX-H+树脂 (15mgr),将不均匀混合物搅拌20小时。通过过滤去除树脂并加入三乙胺,并在减压下去除 溶剂。通过快速层析纯化残留物以产生化合物32。32:38mgr,84%的产率;红色液体;1HNMR (400MHz,CDCl3)δ8.30(s,1H),8.19(s,1H),8.08(d,1H,J=8.8Hz),7.74(d,1H,J=9.1Hz), 7.63(d,1H,J=9.1Hz),7.29(m,1H),7.03(s,1H),4.46-4.36(m,2H),4.09(m,1H),3.81(dd, 1H,J=5.5Hz,J=11.3Hz),3.73(dd,1H,J=5.5Hz,J=11.3Hz),3.41(m,4H),1.74-1.67(m, 6H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.6,156.0,152.0,137.9,135.0,130.7,127.3,126.3, 125.9,125.5,119.2,116.6,108.3,97.8,69.9,67.0,63.2,49.3,25.5,24.3;HRMS计算值 C22H25N2O4(M+H)+381.1809求得值381.1802。
实施例3.检测结合研究。
化合物8a-8d、11、14和18的研究。确定化合物是否能与聚集的Aβ结合的初始研究 是为了比较其与Aβ聚合体混合之前和之后的荧光光谱。参见E.E.Nesterov,J.Skoch, B.T.Hyman,W.E.Klunk,B.J.Bacskai,T.M.Swager,Angew.Chem.Int.Edit.2005,44:5452- 5456;Z.P.Zhuang,M.P.Kung,H.F.Kung,J.Med.Chem.2006,49:2841-2844;Q.A.Li, J.S.Lee,C.Ha,C.B.Park,G.Yang,W.B.Gan,Y.T.Chang,Angew.Chem.Int.Edit.2004,43: 6331-6335;H.F.Kung,C.W.Lee,Z.P.Zhuang,M.P.Kung,C.Hou,K.Plossl, J.Am.Chem.Soc.2001,123:12740-12741。通常,当与其在溶液中的天然荧光比较时,荧光淀 粉状蛋白-结合剂在与Aβ聚合体结合后表现出显著的荧光强度增加。参见H.LeVineIII, ProteinSci.,1993,2:404-410。依照这些,我们测定各个化合物在与预聚集的Aβ(1-42)肽 (5μM、在25℃下在PBS缓冲液中聚集3天)混合之前和之后在4μM浓度下的荧光性质。
在所有情况下,在聚集的Aβ存在下观察到1.3-9.4倍荧光强度增加,表明这些化合 物与肽结合(表2)。在大多数情况下,结合后观察到适度的蓝移(6nm-20nm)。仅在萘系化合 物11的情况下观察到与预聚集的Aβ结合后76nm的显著红移(图1c、1d)。有趣地,该结合伴随 9.3倍强度增加。使用FDDNP观察到相似的强度增加并可解释为萘基序在与其靶标结合后产 生受激子的能力。参见E.D.Agdeppa,V.Kepe,J.Liu,S.Flores-Torres,N.Satyamurthy, A.Petric,G.M.Cole,G.W.Small,S.C.Huang,J.R.Barrio,J.Neurosci.2001,21:1-5; S.Abad,I.Vaya,M.C.Jimenez,U.Pischel,M.A.Miranda,ChemPhysChem2006,7:2175- 2183;C.Spies,R.Gehrke,J.Phys.Chem.A2002,106:5348-5352。
化合物8a和8b表现出相似的荧光特性,表明在苯基上添加甲氧基不改变作为探针 的化合物的结合性质。另一方面,值得注意的是增加氮的烃基的大小导致结合后荧光强度 的显著增加(表4,8a、8c、8d)。这可能是在与Aβ肽的聚集形式结合后分子的转动自由度降低 的结果。参见W.Schuddeboom,S.A.Jonker,J.M.Warman,U.Leinhos,W.Kuehnle, K.A.Zachariasse,J.Phys.Chem.1992,96:10809-10819;Y.V.Il’chev,W.Kuehnle, K.A.Zachariasse,J.Phys.Chem.1998,102:5670-5680。有趣地,在这些化合物与单体Aβ肽 混合后没有观察到荧光强度增加。这支持这样的看法,即这些化合物有选择地与Aβ的聚集 形式结合。8d的荧光特性(激发和发射)在图1A和图1B中示出。
通过在PBSpH7.4中溶解Aβ(1-42)达到100μM的最终浓度制备聚集的Aβ肽。在室 温下将该溶液在1200rpm下磁力搅拌3天。将100μMAβ(1-42)原液的PBS等分并在-80℃下冷 冻多达4周而其性质没有明显变化。将150μL的预聚集的Aβ(1-42)加入至2.85mL的化合物以 获得5μM的Aβ(1-42)和4μM的化合物的最终浓度。将溶液转移至3mL的试管并在25℃下检测 荧光。如图4所示,本文描述的化合物与聚集的Aβ的结合提供了激发和发射光谱的变化。化 合物8a、8b、8c、14和19的荧光激发光谱分别在图4中进行描述。
我们还测定了化合物(浓度为10μM、5μM、2.5μM和1.25μM)与5.0μM的预聚集的Aβ (1-42)肽的表观结合常数(Kd)。能从化合物的荧光最大值和浓度的双倒数测定Kd。参见 H.LeVineIII,ProteinSci.1993,2:404-410。在1.4μM至5.3μM检测所有Kd值(表4)。值得 注意的是,尽管结构差异,这些化合物表现出相似的Kd值,表明它们以相似的方式与聚集的 Aβ结合。此外,这些值与报道的ThT(2μM)[22,]的Kd值相似。参见LeVine,同上;Lockhart, L.Ye,D.B.Judd,A.T.Merritt,P.N.Lowe,J.L.Morgenstern,G.Z.Hong,A.D.Gee,J.Brown, J.Biol.Chem.2005,280:7677-7684;M.Biancalana,K.Makabe,A.Koide,S.Koide, J.Mol.Biol.2008,383:205-213;M.Biancalana,K.Makabe,A.Koide,S.Koide, J.Mol.Biol.2009,385:1052-1063。荧光强度与化合物8d和11的浓度的双倒数绘图在图2中 示出。Kd相应于线性回归的-1/(x-截距)。
使用由Yang及其合作者开发的半定量ELISA类检验测试合成的化合物与聚集的Aβ 肽的结合。参见P.Inbar,J.Yang,Bioorg.Med.Chem.Lett.2006,16:1076-1079;P.Inbar, C.Q.Li,S.A.Takayama,M.R.Bautista,J.Yang,ChemBioChem2006,7:563-1566;P.Inbar, M.R.Bautista,S.A.Takayama,J.Yang,Anal.Chem.2008,80:3502-3506。检验基于筛选抑制 聚集的Aβ肽与针对Aβ的残基1-17培养的单克隆抗-AβIgG的相互作用的分子。表4提供了相 应于IgG-Aβ相互作用的50%抑制(IC50)以及抑制结合原纤维的IgG的最大百分比的化合物 的浓度。所有化合物表现出μM水平下的IC50值,测定8b的最低值(IC50=1.17μM)。测定最大 抑制,即通过化合物的聚集的肽的表面图层程度的测量为40%-98%(表4)。参见P.Inbar, J.Yang,Bioorg.Med.Chem.Lett.2006,16:1076-1079;P.Inbar,C.Q.Li,S.A.Takayama, M.R.Bautista,J.Yang,ChemBioChem2006,7:1563-1566;P.Inbar,M.R.Bautista, S.A.Takayama,J.Yang,Anal.Chem.2008,80:3502-3506。这些数据的比较表明通过降低化 合物的大小或π体系的程度,表面图层增加。具体地,对于苯基化合物,尽管最大抑制为 81%-98%,但对于较长的萘化合物11其降低至58%且对于更多共轭的二苯乙烯19降低至 40%。化合物8d和11的代表图在图3中示出。化合物8a、8b、8c和14的代表图分别在图7A-D中 示出。
计算所有化合物的logP值为1.07至4.62(表2),表明这些化合物中的大多数满足 溶解度标准并应能够穿过血脑屏障。参见P.Inbar,J.Yang,Bioorg.Med.Chem.Lett.2006, 16:1076-1079;P.Inbar,C.Q.Li,S.A.Takayama,M.R.Bautista,J.Yang,ChemBioChem 2006,7:1563-1566;P.Inbar,M.R.Bautista,S.A.Takayama,J.Yang,Anal.Chem.2008,80: 502-3506;C.A.Lipinski,F.Lombardo,B.W.Dominy,P.J.Feeney,Adv.Drug Deliver.Rev.1997,23:3-25。使用Molinspiration化学-信息软件计算LogP值。
化合物27-31和33的研究。通过在PBSpH7.4中溶解Aβ(1-42)达到100μM的最终浓 度制备聚集的Aβ肽。在室温下将该溶液在1200rpm下磁力搅拌3天。将100μMAβ(1-42)原液 的PBS等分并在-10℃下冷冻多达4周而其性质没有明显变化。将15μL的预聚集的Aβ(1-42) 加入至285μL的探针(5%的DMSO的超纯水)以获得5μM的Aβ(1-42)和4μM的探针的最终浓度。 将溶液转移至300mL的试管并检测荧光。图9A-F分别显示化合物27-31和33的荧光激发光 谱。
表5.具有聚集的Aβ(1-42)肽的合成探针的荧光特性、Kd和LogP值
原则上,与在溶液中相比,淀粉状蛋白-结合探针在与聚合体结合后表现出显著增 强的荧光发射。LeVineIII,H.,ProteinSci.1993,2,(3),404-410。依照这些,我们比较了 存在或不存在聚集的Aβ42肽的情况下,27-31或33在水溶液中的荧光性质。具体地,我们测 定在与聚集的Aβ42肽(最终浓度肽=5μM)混合之前和之后,在超纯水中各个染料在4μM浓度 下的荧光性质。如表5所示,在所有情况下,我们观察到在与聚集的淀粉状蛋白肽结合后探 针发射光谱的强度显著增加(3倍至9倍)。该强度增加还伴随约5nm-50nm的发射光谱中的蓝 移。在结合后,所有化合物具有的激发最大值为380nm-430nm且它们的发射最大值为525nm- 545nm,表明分子的供体或受体部分中的小变化不显著改变其荧光最大值。然而,与包含哌 嗪、吗啉或吗啉代-乙胺作为电子供体的探针相比,具有哌啶作为电子供体的化合物27、31 和33在结合后显示荧光强度增加更多(分别为7.7倍、8.3倍和7.2-倍)。图9C提供了化合物 29的荧光性质的代表性实施例。该图显示在与Aβ聚合体混合之前(实线)和之后(虚线),化 合物29的荧光发射。
我们还测定探针与聚集的Aβ42肽的表观结合常数(Kd)。在超纯水中,在1.25μM、 2.5μM、5.0μM和10μM的浓度下测定与5μM的预聚集的Aβ肽混合的各个探针的荧光强度。 Zhao,X.;Yang,J.,ACSChem.Neurosc.1,(10),655-660。在所有情况下,Kd值处于μM水平 下,化合物27、31和33表现出与聚集的Aβ肽的最高亲合力。来自这些结合研究的数据表明 ANCA基序的水溶性区域内的小化学修饰不显著影响探针与Aβ聚合体(化合物27、31和33)的 结合。另一方面,化学改变ANCA支架的电子供体后观察到Kd值的降低。如表5所示,与具有哌 嗪、吗啉或吗啉代-乙胺作为电子供体的那些(分别为化合物28、29和30)相比,发现具有哌 啶作为电子供体的化合物具有更低的Kd值(1.4μM-1.6μM)。图10A-F分别显示在溶液中的聚 集的Aβ42肽(5μM)的存在下,化合物27-31和32的荧光强度(在λ=525nm下)随浓度而变的绘 图。作为实例,针对化合物29拟合该数据显示对于化合物29与聚集的Aβ42肽的结合Kd为 13.8μM。
最后,计算合成探针的亲脂性(logP)。发现所有化合物具有2.53至3.81的logP值, 表明它们中的大多数满足溶解度标准并能潜在地穿过血脑屏障。Lipinski,C.A.; Lombardo,F.;Dominy,B.W.;Feeney,P.J.,Adv.DrugDeliveryRev.1997,23,(1-3),3-25。
实施例6.本文描述的化合物的结合常数的测定:在PBS缓冲液(pH7.4)中将预聚 集的Aβ(1-42)(5μM最终浓度)与各个浓度(10μM、5μM、2.5μM、1.25μM)的本文描述的化合物 混合并检测它们的荧光。在化合物的荧光强度最大值和浓度的双倒数之间绘制的线性回归 的x-截距的负倒数表示化合物与Aβ(1-42)的结合常数(Kd)。
实施例7.从荧光方法测定Kd。为了定量荧光化合物与聚集的β-淀粉状蛋白肽结合 的离解常数(Kd’s),我们使用LeVine(参见H.LeVineIII,ProteinSci.1993,2,404-410) 描述的方法。该方法与Benesi-Hildebran(参见C.Yang,L.Liu,T.W.Mu,Q.X.Guo, Anal.Sci.2000,16,537-539)描述的方法相似。此处,在溶液中添加和不添加聚集的肽的情 况下测定化合物的荧光。通过获得F(添加聚集的肽之后的荧光)和FO(添加聚集的肽之前的 荧光)之间的差测定与聚集的β-淀粉状蛋白肽结合后的化合物的相对荧光增强。
为了从荧光研究估算化合物-Aβ复合物的结合常数(Kd),我们进行了下列假设:
1.所有化合物完全在溶液中并且没有诸如自身-聚集的任何显著竞争结合过程。
2.未结合化合物的浓度能近似地接近化合物的总浓度。
3.在用于荧光研究的Aβ-结合化合物的浓度下,聚集的Aβ肽中的结合位置未被完 全占据(即,在非饱和结合条件下进行实验)。
根据比尔-朗伯定律(参见J.W.Robinson,“Atomicspectroscopy(原子光谱)”, 1996),能获得有关结合化合物([HG])、游离化合物([G])和游离淀粉状蛋白肽([H])的浓度 的两种表达式,或者为1)在添加聚集的肽之前在溶液中的化合物的检测的荧光(FO),或者 2)在淀粉状蛋白肽的存在下化合物的检测的荧光(F):
Fo=εcl[Gc](1)
F=εHGl[HG]+εHl[H]+εGl[G](2)
其中[GO]=化合物的总浓度εG=G的吸收系数
[G]=未结合的化合物浓度εHG=HG的吸收系数
[HG]=化合物-Aβ复合物浓度εH=H的吸收系数
[HO]=聚集的肽的总浓度l=光程长度
[H]=未结合的聚集的肽浓度。
将[Go]=[G]+[HG]代入方程式1,并取得εHGl[HG]+εGl[G]>>εHl[H]的近似,能获 得结合化合物的相对荧光(△F)的简化表达:
ΔF=F-Fo=εHGl[HG]+εGl[G]-εGl[G]-εGl[HG]((3)
或
其中Δε=εHG-εG。
为了获得化合物检测的荧光(ΔF)与化合物和聚集的β-淀粉状蛋白肽的结合常数 (Kd’s)变化之间的关系,我们使用结合等温线的标准方程式获得[HG]和Kd之间的关系:
[ H G ] = [ H O ] [ G ] K d + [ G ] - - - ( 5 ) ]]>
结合方程式4和5,我们获得ΔF和Kd之间的关系:
Δ F = [ H O ] [ G ] K d + [ G ] Δ ϵ l - - - ( 6 ) ]]>
为了从检测的荧光变化估算与聚集的Aβ肽结合的化合物的Kd,我们取方程式的6 倒数而得:
1 Δ F - K d Δ ϵ l [ H O ] 1 [ G ] + 1 Δ ϵ l [ H O ] - - - ( 7 ) ]]>
方程式7表明ΔF和[G]的双倒数绘图应产生等于-1/Kd的x-截距的直线。图2和图6 提供了检测的荧光与化合物总浓度[GO]的双倒数绘图。假设[G]能近似地接近[GO](假设2), 我们能从各个化合物的数据的线性拟合的x-截距获得化合物-Aβ复合物的Kd’s的估算。本 文描述的一些化合物的估算的Kd’s在表3中给出。
实施例8.ELISA检验:通过将30μg的肽溶解于90μL的超纯水(pH5-6)并在37℃下 培养≥72小时而不搅拌来从合成的Aβ(1-42)肽产生聚集的Aβ肽。在磷酸盐-缓冲的盐水 (PBS,10mMNaH2PO4/Na2HPO4,138mMNaCl,2.7mMKCl,pH7.4)中,使用50μL的1.3μMAβ肽 溶液将96-孔板(孔体积0.4mL;透明,平底聚丙烯)的各个孔在25℃下涂覆3小时。在去除过 量的样本后,在孔中将50μL化合物的PBS缓冲液溶液(通过使用PBS缓冲液稀释原液获得各 个浓度)培养12小时。将不溶于PBS缓冲液的化合物溶于DMSO并在PBS缓冲液中稀释以产生 5%DMSO的PBS缓冲液的最终溶液。然后去除过量的溶液并通过加入300μL的1%(w/v)的牛 血清白蛋白的PBS缓冲液溶液(BSA/PBS)将所有孔封闭30分钟。必要时,在使用小分子溶液 培养之前进行另外的封闭步骤。将封闭溶液丢弃并使用300μL的PBS缓冲液将孔洗涤一次。 使用50μL的1.1nM抗-AβIgG(克隆6E10,单克隆,小鼠)溶液(在1%BSA/PBS中,稀释1:6000) 将孔培养1小时,随后去除溶液。使用300μL的PBS缓冲液将孔洗涤两次并使用50μL的与碱性 磷酸酶(6.8nM的1%BSA/PBS,稀释1:1000)结合的二次(secondary)IgG(抗-小鼠IgGH+L, 多克隆,兔子)培养60分钟。将溶液丢弃,并使用且300μL的PBS缓冲液将孔洗涤两次。通过加 入50μL的对硝基苯磷酸酯溶液(2.7mM,100mM的二乙醇胺/0.5mM氯化镁,pH9.8)检测结合 的二次IgG。使用UV-可见光谱酶标仪(Sprectramax190,MolecularDevices,Sunnyvale, CA)在405nm下测定吸收强度。将各个运行进行五次并平均化。误差条形图表示标准偏差。绘 制图表并使用S形(sigmoid)曲线拟合进行拟合。
实施例9.使用单体Aβ的荧光研究。将Aβ(Biopeptide,Inc.)最初溶于1mM浓度的六 氟异丙醇,涡流、超声处理并涡流。用铝箔覆盖小瓶并在振动器上在25℃下培养21小时,同 时在整个培养期间涡流3次。将溶液超声处理并再次涡流,然后使用冷却的超纯水(2:1的 H2O:HFIP)稀释,以期望的量分离放入小玻璃瓶中,并立即在CO2/丙酮浴中冷冻。使用封口膜 覆盖各个馏分,将封口膜刺穿以使溶剂蒸汽挥发。将馏分冻干2天以获得单体Aβ(通过12% Tris-bisPAGE凝胶分析91%的单体)。将1.8μL(8.42μM)的该单体Aβ(1-42)加入至通过溶 于PBS缓冲液pH7.4制备的3μL的4μM浓度的小分子以获得5μM的Aβ(1-42)和4μM的化合物的 最终浓度。将溶液转移至3mL试管并在25℃下检测荧光。
实施例10.用于抗SHSY-5Y人成神经细胞瘤细胞的细胞毒活性的刚性转子评价 (MTT检验):SHSY-5Y人成神经细胞瘤细胞、MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基溴 化四唑)细胞增殖试剂盒、Eagle’s最小必需培养基(EMEM)、Ham’sF12营养培养基和胎牛血 清(FBS)均购自ATCC(Manassas,VA)。简略地,在5×104细胞/孔的密度下,在96-孔板上接种 SH-SY5Y细胞(在1:1的EMEM:具有10%FBS的Ham’sF-12中)。将板培养过夜(在95%空气, 5%CO2的潮湿环境中,在37℃下)以促进细胞与孔的连接。然后,使用各个浓度的化合物8a、 8b、8c、8d、11或14处理细胞并培养24小时(95%空气,5%CO2的潮湿环境,在37℃下)。将MTT 试剂(20μL)加入至培养基并培养另外4小时。在培养后,加入100μL的洗涤剂并使用铝箔覆 盖板并在室温下保持过夜。通过570nm下的分光光度吸收率(Spectramax190,Molecular Devices,Sunnyvale,CA)测定溶解的MTT甲瓒的量。由于化合物19在水性介质中差的溶解度 而不在化合物19上进行MTT检验。以平均±S.D形式表达所有数据,对于各个浓度N=3。将 Studentt-测试用于所有分析。与对照细胞相比,认为<0.05的p-值为统计上显著的。如图8 所示,所有化合物在高达100μM的浓度下均显示对人成神经细胞瘤细胞较少或没有细胞毒 性。这些性质代表用于进一步体内评价的显著优势。
实施例11.使用淀粉状蛋白结合化合物使人组织成像。图11A-F描述来自AD病例的 人组织中的淀粉状蛋白斑块的荧光影像。在将冷冻的组织切片并安装于载玻片之后,将组 织暴露于包含荧光探针的溶液30分钟。用水洗涤样本以消除组织的非特异性染色,并使用 倒置落射荧光显微镜成像。影像显示使用A)化合物27、B)化合物28、C)化合物29、D)化合物 30、E)化合物31或F)化合物33染色的斑块的位置。