作为 GSK-3 抑制剂的氰基氨基喹诺酮和四唑并氨基喹诺酮 优先权主张
本申请主张 Li 等人于 2007 年 9 月 11 日提交的美国临时申请序列号 60/993,346 的优先权。上述申请的公开全部通过引用并入本文。
技术领域
提供了用于治疗 GSK-3 介导的疾病的化合物、 组合物和方法。在一个实施方案中， 本发明所提供的化合物是氰基氨基喹诺酮， 其是 GSK-3 抑制剂。在一个实施方案中， 本发明 所提供的化合物是四唑并氨基喹诺酮， 其是 GSK-3 抑制剂。 背景技术
糖原合成酶激酶 -3(GSK-3) 是一种丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶， 其具有各自由不同 的基因编码的 α 和 β 异构形式 (Coghlan 等人， Chemistry & Biology， 1， 793-803(2000) ； 和 Kim 和 Kimmel， Curr.Opinion Genetics Dev.， 10， 508-514(2000))。已经表明 GSK-3 与 各种疾病相关， 包括糖尿病、 阿耳茨海默氏病、 CNS 病症如躁狂抑郁症和神经退行性疾病、 和 心肌肥大 ( 参见， 例如 WO99/65897 ； WO 00/38675 ； 和 Haq 等人， J.Cell Biol.(2000)151， 117)。这些疾病可源于或者可导致 GSK-3 参与作用的特定细胞信号转导途径的异常运行。
已发现 GSK-3 磷酸化一系列调节蛋白并调整这些调节蛋白的活性。这些蛋白 包括糖原合成酶 ( 其为糖源合成所需的速率限制酶 )、 微管相关蛋白 Tau、 基因转录因子 β- 连珠蛋白、 翻译起始因子 e1F-2B 以及 ATP 柠檬酸裂解酶、 轴蛋白 (axin)、 热休克因子 1、 c-Jun、 c-myc、 c-myb、 CREB 和 CEPBα。这些多样化的目标使 GSK-3 与细胞代谢、 增殖、 分化 和发育的许多方面相关联。
GSK-3 的 小 分 子 抑 制 剂 已 有 报 道 (WO 99/65897(Chiron) 和 WO 00/38675(SmithKline Beecham))， 然而， 仍然需要寻找更有效的治疗 GSK-3 介导的疾病的 治疗剂。
发明概述
本发明提供了是 GSK-3 抑制剂的化合物， 包含该化合物的药物组合物及其使用方 法。在一个实施方案中， 该化合物为氰基氨基喹诺酮及其药学上可接受的衍生物。在一个 实施方案中， 该化合物为四唑并氨基喹诺酮及其药学上可接受的衍生物。在某些实施方案 中， 可用于本发明所述的组合物和方法的化合物为式 I 的氰基氨基喹诺酮 ：
或其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量选择成使得所得到的化合物表现出GSK-3 抑制剂活性。
在某些实施方案中， 可用于本发明所述的组合物和方法的化合物为式 II 的四唑 并氨基喹诺酮 ：
或其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量选择成使得所得到的化合物表现出 GSK-3 抑制剂活性。
本发明提供了包含式 I 或 II 的化合物和药学上可接受载体的药物组合物。还提 供了通过施用本发明所提供的化合物和组合物来治疗、 预防或改善 GSK-3 介导的疾病的一 种或多种症状的方法。
在某些实施方案中， 本发明提供了通过施用本发明所提供的化合物和组合物来抑 制 GSK-3 的作用的方法。在其他实施方案中， 本发明提供了治疗、 预防或改善一种或多种 GSK-3- 介导的疾病的方法。在其他实施方案中， 本发明提供了通过施用本发明所提供的化 合物和组合物来治疗、 预防或改善疾病或病症的一种或多种症状的方法， 包括但不限于与 糖尿病相关的病症， 慢性神经退化性病症， 包括痴呆如阿耳茨海默氏病、 帕金森氏症、 进行 性核上性麻痹症、 亚急性硬化性全脑炎帕金森氏综合征、 脑炎后帕金森氏综合征、 拳击手脑 炎、 关岛帕金森症 - 失智复合症、 皮克氏病、 皮层基底节变性、 额颞痴呆、 亨丁顿氏舞蹈症、 AIDS 相关的痴呆、 肌萎缩性侧索硬化、 多发性硬化、 神经外伤性疾病如急性中风、 癫痫， 情感 障碍如抑郁、 精神分裂症和双相情感性精神障碍， 类风湿性关节炎， 炎性肠病， 溃疡性结肠 炎， 克罗恩病， 败血病， 胰癌， 卵巢癌或骨质疏松症。
实施方案的详细描述
A. 定义
除非另行指明， 本发明所用的技术和科学术语的含义与本领域普通技术人员通常 所理解的含义相同。 所有的专利、 申请、 公开的申请以及其它公开均在此全文通过引用并入 本文。在本发明的一个术语存在多种定义的情况下， 除非另行指明， 应采用本节所用定义。
本发明所用的 “对象” 为动物， 典型地为哺乳动物， 包括人， 例如患者。
本发明所用的术语 “GSK-3 介导的疾病” 或 “GSK-3 介导的病症” 指已知 GSK-3 在其 中具有作用的任意疾病或其它有害病症或状态。疾病或病症包括但不限于糖尿病， 与糖尿 病相关的病症， 慢性神经退化性病症， 包括痴呆， 如阿耳茨海默氏病、 帕金森氏症、 进行性核 上性麻痹症、 亚急性硬化性全脑炎帕金森氏综合征、 脑炎后帕金森氏综合征、 拳击手脑炎、 关岛帕金森症 - 失智复合症、 皮克氏病、 皮层基底节变性、 额颞痴呆、 亨丁顿氏舞蹈症、 AIDS 相关的痴呆、 肌萎缩性侧索硬化、 多发性硬化、 神经外伤性疾病如急性中风， 癫痫， 情感障碍 如抑郁症、 精神分裂症和双相情感性精神障碍， 类风湿性关节炎， 炎性肠病， 溃疡性结肠炎， 克罗恩病， 败血病， 胰癌， 卵巢癌或骨质疏松症。
本发明所用的生物活性指化合物的体内活性或在体内施用化合物、 组合物或其它
混合物后产生的生理应答。 因此， 生物活性包括该种化合物、 组合物和混合物的治疗性作用 和药物代谢动力学表现。生物活性可在设计用来测试该种活性的体外系统中进行观察。
本发明所用的化合物的药学上可接受的衍生物包括其盐、 酯、 烯醇醚、 烯醇酯、 乙 缩醛、 缩酮、 原酸酯、 半缩醛、 半缩酮、 酸、 碱、 溶剂化物、 水合物或前药。 该种衍生物可由本领 域的技术人员通过用于制备该种衍生化的已知方法简单地制备。 所生成的化合物可被施用 至动物或人， 而没有实质性的毒性作用， 且具有药学活性或者为前药。药学上可接受的盐 包括但不限于胺盐， 例如但不限于 N， N′ - 二苄乙烯二胺、 氯普鲁卡因、 胆碱、 氨、 二乙醇胺 和其它羟基烷基胺、 乙二胺、 N- 甲葡胺、 普鲁卡因、 N- 苄基苯乙胺、 1- 对 - 氯苄基 -2- 吡咯 烷 -1′ - 基甲基苯并咪唑、 二乙胺和其它烷基胺、 哌嗪和三 ( 羟甲基 ) 氨基甲烷 ； 碱金属盐， 例如但不限于锂、 钾和钠 ； 碱土金属盐， 例如但不限于钡、 钙和镁 ； 过渡金属盐， 例如但不限 于锌 ； 以及无机盐， 例如但不限于磷酸氢钠和磷酸氢二钠 ； 还包括但不限于无机酸的盐， 例 如但不限于盐酸盐和硫酸盐 ； 以及有机酸的盐， 例如但不限于醋酸盐、 乳酸盐、 苹果酸盐、 酒 石酸盐、 柠檬酸盐、 抗坏血酸盐、 琥珀酸盐、 酪酸盐、 戊酸盐、 甲磺酸盐和延胡索酸盐。 药学上 可接受的酯包括但不限于酸性基团， 包括但不限于羧酸、 磷酸、 次膦酸、 磺酸、 亚磺酸和硼酸 的烷基、 烯基、 炔基、 芳基、 芳烷基和环烷基酯。药学上可接受的烯醇醚包括但不限于式 C ＝ C(OR) 的衍生物， 其中 R 为氢、 烷基、 烯基、 炔基、 芳基、 芳烷基和环烷基。药学上可接受的烯 醇酯包括但不限于式 C ＝ C(OC(O)R) 的衍生物， 其中 R 为氢、 烷基、 烯基、 炔基、 芳基、 芳烷基 和环烷基。药学上可接受的溶剂化物和水合物为化合物与一个或多个溶剂或水分子， 或者 1 至约 100 个， 或 1 至约 10 个， 或者 1 至约 2、 3 或 4 个溶剂或水分子的络合物。 本发明所用的治疗指使得疾病或病症的一种或多种症状被改善或以其它方式被 有益地改变的任意方式。治疗还包括本发明的组合物的任意药学用途， 例如用于治疗糖尿 病。
本发明所用的通过施用具体化合物或药物组合物使得具体病症的症状改善指可 归结为组合物的施用或与该施用有关的减轻， 不管该减轻是永久或暂时的、 持续或是短暂 的。
除非另行指明， 本发明所用的术语 “控制” 指预防具体疾病或病症在曾患有该病或 病症的患者体内复发和 / 或延长患有该疾病或病症的患者处于缓解期的时间。该术语包含 了调节所述疾病或病症的域值、 发展和 / 或持续时间， 或改变患者对所述疾病或病症的应 答方式。
本发明所用 IC50 的指具体测试化合物在测试应答的测定中实现最大应答的 50％ 抑制时的数量、 浓度或剂量。
本发明所用的 EC50 指可引发由具体测试化合物诱导、 引起或增强的具体应答的最 大量的 50％的剂量依赖性应答的该具体测试化合物的剂量、 浓度或数量。
本发明所用的术语 GSK3 抑制剂指如在下文一般性描述的测定 GSK3 抑制活性的无 细胞测定中所检测， 针对 GSK3 的 IC50 不超过约 100μM， 在一个实施方案中不超过约 50μM 的化合物。 在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物在无细胞 GSK3 激酶测定中相对 GSK3 的 IC50 不超过约 10μM， 在一个实施方案中不超过约 5μM 或不超过约 1μM。
本发明所用的术语选择性指与至少一种其它类型的激酶 ( 例如 CDK5 激酶 ) 相比 对 GSK3 具有相对更大的抑制效力。 在某些实施方案中， 本发明所提供的 GSK3 抑制剂化合物
与至少两种其它类型的激酶 ( 例如 CDK5 和 CDK2 激酶 ) 相比对 GSK3 具有选择性。 对 GSK3 以 外的激酶的激酶活性的测定在此有描述并且是公知的。参见， 例如 Havlicek 等人， J.Med. Chem.， 40 ： 408-12(1997)， 在此通过引用并入本文。对 GKS3 具有选择性的抑制剂相对于抑 制 GSK3 之外的激酶具有高出大约 1 倍、 2 倍、 5 倍、 10 倍、 20 倍、 50 倍或大约 100 倍的 GSK3 选择性。本发明所用的术语 “其它激酶” 指不同于 GSK3 的激酶。该种选择性通常在无细胞 测定中检测。
本发明所用的基本没有抗菌活性或具有极低抗菌活性指针对测试化合物测得的 表示为最低抑制浓度 (MIC) 的抗菌活性大于约 0.5μM、 1μM、 5μM、 10μM、 50μM、 75μM、 100μM、 150μM、 200μM 或 250μM。在一些实施方案中， MIC 为针对大肠杆菌和 / 或金黄色 葡萄球菌的生长抑制。
本发明所用的细菌生长测定中的最低抑制浓度 (MIC) 指引起对培养基中的细菌 生长抑制所需的化合物的最低水平。在某些实施方案中， 本发明的化合物的抗菌活性测定 为 MIC。
本发明所用的生物利用度指测试化合物吸收的速率和程度。测定生物利用度的 方法已是本领域的技术人员公知的。例如， 本发明所述的任意化合物的生物利用度可通过 将该化合物施用至动物， 然后随时间采取血液样本并测量该化合物的血液浓度来以经验测 定。 体内半衰期 (t1/2) 定义为所述化合物在血液中的浓度减少一半所需的时间。 对静脉施 用的曲线下面积进行估算可用于估算口服施用的曲线下面积， 得到生物利用度数据。 参见， 例如 Milo Gibal(1991)Biopharmaceutics and Pharmacology， 第 4 版 (Lea 和 Sediger)。
应当理解， 本发明所提供的化合物可包含手性中心。该种手性中心可以是 (R) 或 (S) 构型， 或者为其混合物。 因此， 本发明所提供的化合物可以是对映体纯的， 或立体异构纯 的或是非对映体混合物。
本发明所用的基本纯的指足够同质， 从而表现为不含可通过本领域技术人员用于 评估所述杂质的标准分析方法如薄层层析法 (TLC)、 凝胶电泳、 高效液相层析 (HPLC)、 核磁 共振 (NMR) 和质谱 (MS) 等可容易地检测到的杂质 ； 或者足够纯， 使得进一步的纯化不能可 检测地改变所述物质的物理和化学属性， 例如酶催化活性和生物活性。纯化所述化合物以 产生基本化学纯的化合物的方法已为本领域技术人员所公知的。然而， 基本化学纯的化合 物可以是立体异构体的混合物。在这种情况下， 进一步的纯化可能会提高所述化合物的特 定活性。 本公开意在包括所有这种可能的异构体， 以及它们的外消旋形式和光学纯的形式。 光学活性的 (+) 和 (-)、 (R)- 和 (S)- 或 (D)- 和 (L)- 异构体可采用手性合成子或手性试剂 制备或者通过常规技术 ( 如反相 HPLC) 拆分。当本发明所述的化合物包含烯烃双键或其它 几何不对称中心时， 除非另行指明， 该化合物意在同时包括 E 和 Z 几何异构体。同样地， 也 意在包括所有的互变异构形式。
本发明所用的术语烷基、 烷氧基、 羰基等的含义与本领域技术人员通常理解的含 义相同。
本发明所用的烷基、 烯基和炔基碳链， 如非指明， 包含 1 至 20 个碳、 1 至 16 个碳或 1 至 6 个碳， 且为直连或支链。在某些实施方案中， 烷基、 烯基和炔基碳链包含 1 至 6 个碳。 在某些实施方案中， 包含 2 至 20 个碳原子的烯基碳链带有 1 至 8 个双键， 而在某些实施方 案中， 包含 2 至 16 个碳的烯基碳链带有 1 至 5 个双键。在某些实施方案中， 2-6 个碳的烯基碳链包含 1-2 个双键。在某些实施方案中， 包含 2 至 20 个碳原子的炔基碳链带有 1 至 8 个三键， 而在某些实施方案中， 包含 2 至 16 个碳的炔基碳链带有 1 至 5 个三键。在某些实 施方案中， 2-6 个碳的炔基碳链包含 1-2 个三键。本发明的示例性烷基、 烯基和炔基基团包 括但不限于甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 异丁基、 正丁基、 仲丁基、 叔丁基、 异戊基、 新戊基、 叔 戊基、 异己基、 乙烯基、 1- 丙烯基、 2- 丙烯基、 异丙烯基、 1- 丁烯基、 2- 丁烯基、 3- 丁烯基、 1， 3- 丁二烯基、 乙炔基、 1- 丙炔基和 2- 丙炔基。本发明所用的低级烷基， 低级烯基和低级炔 基指具有 1 或 2 个碳原子至最高约 6 个碳原子的碳链。
本发明所用的 “环烷基” 指饱和的单环或多环环系统， 在某些实施方案中具有 3 至 10 个碳原子， 在其它实施方案中具有 3 至 6 个碳原子 ； 环烯基和环炔基指分别包含至少一 个双键和至少一个三键的单或多环环系统。在某些实施方案中， 环烯基和环炔基基团可包 含 3 至 10 个碳原子， 对于环烯基基团， 在进一步的实施方案中， 可包含 4 至 7 个碳原子， 而 环炔基基团在进一步的实施方案中可包含 8 至 10 个碳原子。该环烷基、 环烯基和环炔基环 系统可由一个环或者两个或多个环组成， 这些环可以稠合、 桥接或螺旋连接的方式连接在 一起。
本发明所用的 “取代的烷基” 、 “取代的烯基” 、 “取代的炔基” 、 “取代的环烷基” 、 “取 代的环烯基” 和 “取代的环炔基” 分别指被一个或多个取代基， 在某些实施方案中被一个至 三个或四个取代基取代的烷基、 烯基、 炔基、 环烷基、 环烯基和环炔基， 其中该取代基如本发 0 1 明所定义， 通常选自 Q 或 Q 。
本发明所用的 “芳基” 至包含 6 至 19 个碳原子的芳香族单环或多环基团。芳基基 团包括但不限于例如芴基、 取代的芴基、 苯基、 取代的苯基、 萘基和取代的萘基等基团。
本发明所用的的 “杂芳基” 指单环或多环状芳香族环系统， 在特定实施方案中为约 5 至约 15 元芳香族环系统， 其中所述环系统中的一个或多个， 在一个实施方案中为 1 个至 3 个原子为杂原子， 即非碳元素， 包括但不限于氮、 氧或硫。该杂芳基基团可以任选地稠合 至苯环。 杂芳基基团包括但不限于呋喃基、 咪唑基、 吡咯烷基、 嘧啶基、 四唑基、 噻吩基、 吡啶 基、 吡咯基、 N- 甲基吡咯基、 喹啉基和异喹啉基。
本发明所用的 “杂环基” 指单环或多环状非芳香族环系统， 在一个实施方案中为 3 至 10 元、 在另一实施方案中为 4 至 7 元、 在进一步的实施方案中为 5 至 6 元非芳香族环系 统， 其中所述环系统中的一个或多个， 在某些实施方案中为 1 个至 3 个原子为杂原子， 即非 碳元素， 包括但不限于氮、 氧或硫。在该杂原子为氮的实施方案中， 该氮任选地被烷基、 烯 基、 炔基、 芳基、 杂芳基、 芳烷基、 杂芳烷基、 环烷基、 杂环基、 环烷基烷基、 杂环基烷基、 酰基、 氨基羰基、 烷氧基羰基、 胍基取代， 或者该氮可被季铵化以形成铵基团， 其中该取代基如上 选择。
本发明所用的 “取代的芳基” 、 “取代的杂芳基” 、 “取代的杂环基” 分别指被一个或 多个取代基， 在某些实施方案中被一个至三个或四个取代基取代的芳基、 杂芳基和杂环基 0 1 基团， 其中该取代基如本发明所定义， 通常选自 Q 或 Q 。
本发明所用的 “芳烷基” 指其中一个氢原子被芳基取代的烷基基团。
本发明所用的 “杂芳烷基” 指其中一个氢原子被杂芳基基团取代的烷基基团。
本发明所用的 “卤代基” 或 “卤素” 或 “卤化物” 指 F、 Cl、 Br 或 I。
本发明所用的假卤素或假卤代基基团为表现基本类似卤素的基团。 该种化合物可与卤素以相同方式使用， 并以相同方式处理。 假卤素包括但不限于氰基、 硫氰酸、 硒代氰酸、 三氟甲氧基以及叠氮化物。
本发明所用的 “卤代烷基” 指其中一个或多个氢原子被卤素取代的烷基基团。本 发明所用的 “低级卤代烷基” 指其中一个或多个氢原子被卤素取代的低级烷基基团。该种 基团包括但不限于氯甲基、 三氟甲基和 1- 氯 -2- 氟乙基。
本发明所用的 “稠合杂环基芳基” 指稠合杂环基和芳基。在一个实施方案中， 稠合 杂环基芳基中的杂环基包含了约 5-6 个环原子而其芳基为苯基。稠合杂环基芳基可通过 该环系统的任意原子键合。代表性稠合杂环基芳基基团包括 1， 3- 苯并二氧戊环 -4- 基、 1， 3- 苯并二氧戊环 -5- 基、 1， 3- 苯并二氧戊环 -6- 基、 1， 3- 苯并二氧戊环 -7- 基、 4- 二氢吲 哚基、 5- 二氢吲哚基、 6- 二氢吲哚基和 7- 二氢吲哚基。
本发明所用的 “稠合芳基杂环基” 指稠合芳基和杂环基。在一个实施方案中， 稠合 芳基杂环基中的芳基为苯基而杂环基包含了约 5-6 个环原子。稠合芳基杂环基可通过该 环系统的任意原子键合。代表性的稠合芳基杂环基基团包括 1- 二氢吲哚基、 2- 二氢吲哚 基、 3- 二氢吲哚基、 1， 2， 3， 4- 四氢喹啉 -1- 基、 1， 2， 3， 4- 四氢喹啉 -2- 基、 1， 2， 3， 4- 四氢喹 啉 -3- 基和 1， 2， 3， 4- 四氢喹啉 -4- 基。 本发明所用的 “卤代烷氧基” 指 RO-， 其中 R 为卤代烷基基团。
本发明所用的” 羧基” 指二价基 -C(O)O-。
本发明所用的” 氨基羰基” 指 -C(O)NH2。
本发明所用的” 烷基氨基羰基” 指 -C(O)NHR， 其中 R 为烷基， 包括低级烷基。本发 明所用的” 二烷基氨基羰基” 指 -C(O)NR′ R， 其中 R′和 R 独立地为烷基， 包括低级烷基 ； “氨甲酰” 指式 -NR′ COR 的基团， 其中 R′和 R 独立地为烷基， 包括低级烷基。
本发明所用的” 芳基烷基氨基羰基” 指 -C(O)NRR′， 其中 R′和 R 之一为芳基， 例 如苯基， 而 R′和 R 的另一个为烷基， 包括低级烷基。
本发明所用的” 芳基氨基羰基” 指 -C(O)NHR， 其中 R 为芳基， 例如苯基。
本发明所用的” 羟基羰基” 指 -COOH。
本发明所用的” 烷氧基羰基” 指 -C(O)OR， 其中 R 为烷基， 包括低级烷基。
本发明所用的 “芳氧基羰基” 指 -C(O)OR， 其中 R 为芳基， 例如苯基。
本发明所用的 “烷氧基” 和 “烷硫基” 指 RO- 和 RS-， 其中 R 为烷基， 包括低级烷基。
本发明所用的 “芳氧基” 和 “芳硫基” 指 RO- 和 RS-， 其中 R 为芳基， 例如苯基。
当任何给定取代基的数量未指明时 ( 例如， “卤代烷基” )， 则可能存在一个或多个 取代基。例如， “卤代烷基” 可包含一个或多个相同或不同的卤素。 “C1-3 烷氧基苯基” 可包 含一个或多个相同或不同的含有一个、 两个或三个碳的烷氧基基团。
除非另行指明， 本发明所用的任意保护基团、 氨基酸和其它化合物的缩写与其 通用词、 被认可的缩写词或 IUPAC-IUB 委员会的生物化学命名法相一致 ( 参见， (1972) Biochem.77 ： 942-944)。
B. 化合物
本发明提供了 GSK3 抑制剂化合物， 包含该化合物的组合物及其使用方法。在某些 实施方案中， 本发明所提供的化合物在无细胞 GSK3 激酶测定中针对 GSK3 的 IC50 不超过约 1μM 或不超过约 0.5μM。在一个实施方案中， 本发明所提供的化合物与至少一种其它类型
的激酶相比对 GSK3 具有选择性抑制活性。在某些实施方案中， 本发明所提供的 GSK3 抑制 剂与至少一种其它激酶相比表现出至少约 1 倍、 2 倍、 5 倍、 10 倍或至少约 100 倍或至少约 1000 倍的 GSK3 选择性。
在某些实施方案中， 本发明所提供的 GKS3 抑制剂基本没有抗菌活性或具有极低 的抗菌活性。该抗菌活性可通过本领域公知的方法通过估算受试化合物的最小抑制浓度 (MIC) 来测定。MIC 指引起对培养基中的细菌生长抑制所需的化合物的最低水平。在某些 实施方案中， 本发明的化合物的抗菌活性以针对大肠杆菌和 / 或金黄葡萄球菌生长抑制 的最低抑制浓度表示， 其大于约 10μM、 50μM、 75μM、 100μM、 150μM、 200μM 或 250μM。 (Clinical andLaboratory Standards Institute.Methods for Dilution Antimicrobial SusceptibilityTests for Bacteria That Grow Aerobically ； Approved Standard-S ixth Edition ： CLSIdocument M7-A4.CLSI， Wayne， PA.(2003))。
在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物相比本领域已知的类似化合物具有更 高的耐受性。该种更高的耐受性通过该化合物的药代动力学特征的改变得到体现。该药代 动力学特征基于一系列因素， 包括但不限于生物利用度， 体内半衰期和体内效力。 在某些实 施方案中， 本发明所提供的化合物具有比本领域已知的类似化合物更好的特性， 包括但不 限于效力、 稳定性和受体选择性。
I. 式 I 的化合物 在某些实施方案中， 可用于本发明所述的组合物和方法的化合物为式 I 的化合物：
或其药学上可接受的衍生物， 其中 ： 1a 1b
R 和 R 各自独立地为氢或低级烷基， 而 R1c 为取代的或未取代的吡啶基 ； 其中该 1a 1b 取代基当存在时选自一种或多种低级烷基基团， 条件是当 a)R 和 R 之一为氢且另一个为 1c 1c 甲基和 b)R 为吡啶 -2- 基时， R 被一个或多个低级烷基基团取代。
在某些实施方案中， 在本发明所提供的组合物和方法中使用的化合物具有式 I， 其 1a 1b 1a 1b 中 R 和 R 各自为低级烷基。在某些实施方案中， R 和 R 各自为甲基。在某些实施方案 1a 1b 中， R 和 R 各自为氢。
在某些实施方案中， R1a 为氢而 R1b 为低级烷基。在某些实施方案中， R1a 为氢而 R1b 为甲基。
在某些实施方案中， R1c 被一个或多个低级烷基基团取代。在某些实施方案中， R1c 被一个或多个甲基基团取代。
在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或其药学上可接受的盐， 其中 R1d 为氢或低级烷基而其它变量如本文别处所述。 在 1d 1d 1d 一个实施方案中， R 为氢或甲基。在一个实施方案中， R 为氢。在一个实施方案中， R 为 甲基。
在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物选自或其药学上可接受的衍生物或盐。
在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物相对已经披露的化合物具有更好的性 能。该种性能包括如下一种或多种 ： 活性、 选择性、 药代动力学特性、 毒性、 生物利用度及其 它。
II. 式 II 的化合物
在某些实施方案中， 可用于本发明所述的组合物和方法的化合物为式 II 的四唑 并喹诺酮 ：
或其药学上可接受的衍生物， 其中 R1 和 R8 如下所述 ：
i)R1 为氢、 低级烷基、 环烷基、 杂环基、 芳基、 芳烷基、 杂环烷基或杂芳烷基 ； 而 R8 为 氢、 卤素或烷氧基 ； 或者 1
ii)R 和 R8 与它们取代的原子共同形成 5-8 元取代或未取代的含有 1-4 个杂原子 的杂环基环或杂芳基环 ； 其中所述取代基在存在时选自一个或多个 Q0 ；
Q0 为卤素、 羟基、 烷氧基、 环烷基、 芳基、 杂芳基、 芳烷基、 假卤素、 氨基、 硝基、 烷基、 卤代烷基、 烯基或炔基。
R2 为氢、 低级烷基、 COOR2a 或任选地取代的芳基， 其中所述取代基在存在时选自一 1 至四个 Q 基团 ；
R2a 为氢或低级烷基 ；
R3 为 H 或低级烷基 ；
R5 为 NR5aR5b 或 SR5a ；
R5a 和 R5b 各自独立地为氢、 低级烷基或 COR5C ；
R5C 为低级烷基或低级卤代烷基 ；
R6 为卤素 ；
Ra 和 Rb 选自如下 ：
i)Ra 为氢或低级烷基， 而 Rb 为 ：
-(CH2)n(NRc)mR，
-(CH2)nORd，
-(CH2)nS(O)lRd，
-CH(Rj)(CH2)n(NRc)mR，
-CH(Rj)(CH2)nORd 或
-CH(Rj)(CH2)nS(O)lRd
ii)Ra 和 Rb 与它们取代的氮原子共同形成 5-7 元取代或未取代的含有 1-4 个杂原 子的杂环基环或杂芳基环 ； 其中所述取代基在存在时选自一个或多个 Q1 基团 ；
Rc 为氢或低级烷基 ；
R 为烷基、 芳基、 杂芳基、 环烷基、 杂环基、 稠合杂环基芳基、 稠合芳基杂环基、 -C(O) d d e e d d OR 、 -C(O)R 、 -C(O)NR R 或 -CHR R ；
每个 Rd 为烷基、 芳基、 杂环基、 杂芳基、 环烷基、 稠合杂环基芳基或稠合芳基杂环
基；
每个 Re 为氢、 烷基、 芳基、 杂环基、 杂芳基、 环烷基、 稠合杂环基芳基或稠合芳基杂环基 ； Rj 为低级烷基或低级卤代烷基 ；
n为0至6；
m为0或1； 且
l 为 0 至 2， 其中 R 和 Rd 任选地被 1-4 个各自独立地选自 Q1 的取代基取代， 其中 Q1 如本发明别处的定义。
在某些实施方案中， R 1、 R 2、 Rb、 R 和 Rd 任选地被一个或多个， 在某些实施方案中被 1 1 1、 2、 3 或 4 个取代基取代， 每个取代基独立地选自 Q ， 其中 Q 为卤素、 假卤素、 羟基、 氧代、 硫代、 腈、 硝基、 甲酰基、 巯基、 羟基羰基、 羟基羰基烷基、 烷基、 卤代烷基、 聚卤代烷基、 氨基 烷基、 二氨基烷基、 含 1-2 个双键的烯基、 含 1-2 个三键的炔基、 环烷基、 环烷基烷基、 杂环 基、 杂环基烷基、 芳基、 杂芳基、 芳烷基、 芳烯基、 芳炔基、 杂芳基烷基、 三烷基甲硅烷基、 二烷 基芳基甲硅烷基、 烷基二芳基甲硅烷基、 三芳基甲硅烷基、 亚烷基、 芳基亚烷基、 烷基羰基、 芳基羰基、 杂芳基羰基、 烷氧基羰基、 烷氧基羰基烷基、 芳氧基羰基、 芳氧基羰基烷基、 芳烷 氧基羰基、 芳烷氧基羰基烷基、 芳基羰基烷基、 氨基羰基、 烷基氨基羰基、 二烷基氨基羰基、 芳基氨基羰基、 二芳基氨基羰基、 芳基烷基氨基羰基、 烷氧基、 芳氧基、 杂芳氧基、 杂芳烷氧 基、 杂环氧基、 环烷氧基、 全氟烷氧基、 烯氧基、 炔氧基、 芳烷氧基、 烷基羰氧基、 芳基羰氧基、 芳烷基羰氧基、 烷氧基羰氧基、 芳氧基羰氧基、 芳烷氧基羰氧基、 氨基羰氧基、 烷基氨基羰氧 基、 二烷基氨基羰氧基、 烷基芳基氨基羰氧基、 二芳基氨基羰氧基、 胍基、 异硫脲基、 脲基、 N- 烷基脲基、 N- 芳基脲基、 N′ - 烷基脲基、 N′， N′ - 二烷基脲基、 N′ - 烷基 -N′ - 芳基 脲基、 N′， N′ - 二芳基脲基、 N′ - 芳基脲基、 N， N′ - 二烷基脲基、 N- 烷基 -N′ - 芳基脲 基、 N- 芳基 -N′ - 烷基脲基、 N， N′ - 二芳基脲基、 N， N′， N′ - 三烷基脲基、 N， N′ - 二烷 基 -N′ - 芳基脲基、 N- 烷基 -N′， N′ - 二芳基脲基、 N- 芳基 -N′， N′ - 二烷基脲基、 N， N′ - 二芳基 -N′ - 烷基脲基、 N， N′， N′ - 三芳基脲基、 脒基、 烷基脒基、 芳基脒基、 氨基硫 代羰基、 烷基氨基硫代羰基、 芳基氨基硫代羰基、 氨基、 氨基烷基、 烷基氨基烷基、 二烷基氨 基烷基、 芳基氨基烷基、 二芳基氨基烷基、 烷基芳基氨基烷基、 烷基氨基、 二烷基氨基、 卤代 烷基氨基、 芳基氨基、 二芳基氨基、 烷基芳基氨基、 烷基羰基氨基、 烷氧基羰基氨基、 芳烷氧 基羰基氨基、 芳基羰基氨基、 芳基羰基氨基烷基、 芳氧基羰基氨基烷基、 芳氧基芳基羰基氨 基、 芳氧基羰基氨基、 烷基磺酰基氨基、 芳基磺酰基氨基、 杂芳基磺酰基氨基、 杂环基磺酰基 + 51 52 53 50 50 50 氨基、 杂芳基硫、 叠氮基、 -N R R R 、 P(R )2、 P( ＝ O)(R )2、 OP( ＝ O)(R )2、 -NR60C( ＝ O) R63、 二烷基膦酰基、 烷基芳基膦酰基、 二芳基膦酰基、 羟基膦酰基、 烷基硫、 芳基硫、 全氟烷基 硫、 羟基羰基烷基硫、 硫代氰基、 异硫代氰基、 烷基亚磺酰氧基、 烷基磺酰氧基、 芳基亚磺酰 氧基、 芳基磺酰氧基、 羟基磺酰氧基、 烷氧基磺酰氧基、 氨基磺酰氧基、 烷基氨基磺酰氧基、 二烷基氨基磺酰氧基、 芳基氨基磺酰氧基、 二芳基氨基磺酰氧基、 烷基芳基氨基磺酰氧基、 烷基亚磺酰基、 烷基磺酰基、 芳基亚磺酰基、 芳基磺酰基、 羟基磺酰基、 烷氧基磺酰基、 氨基 磺酰基、 烷基氨基磺酰基、 二烷基氨基磺酰基、 芳基氨基磺酰基、 二芳基氨基磺酰基或烷基 1 芳基氨基磺酰基 ； 或者两个 Q 基团， 其以 1， 2 或 1， 3 排列取代原子， 一起形成亚烃基二氧基 ( 即 -O-(CH2)y-O-)、 硫代亚烃基氧基 ( 即 -S-(CH2)y-O-) 或者亚烃基二硫基 ( 即 -S-(CH2)
21101855228 A CN 101855230y说明书13/36 页-S-)， 其中 y 为 1 或 2 ； 或者两个 Q1 基团， 其取代同一原子， 一起形成亚烃基 ； 和 1 2
每个 Q 独立地未取代或被一个、 两个或三个分别独立选自 Q 的取代基所取代 ； 2
每个 Q 独立地为卤素、 假卤素、 羟基、 氧代、 硫代、 腈、 硝基、 甲酰基、 巯基、 羟基羰 基、 羟基羰基烷基、 烷基、 卤代烷基、 聚卤代烷基、 氨基烷基、 二氨基烷基、 含 1-2 个双键的烯 基、 含 1-2 个三键的炔基、 环烷基、 环烷基烷基、 杂环基、 杂环基烷基、 芳基、 杂芳基、 芳烷基、 芳烯基、 芳炔基、 杂芳基烷基、 三烷基甲硅烷基、 二烷基芳基甲硅烷基、 烷基二芳基甲硅烷 基、 三芳基甲硅烷基、 亚烷基、 芳基亚烷基、 烷基羰基、 芳基羰基、 杂芳基羰基、 烷氧基羰基、 烷氧基羰基烷基、 芳氧基羰基、 芳氧基羰基烷基、 芳烷氧基羰基、 芳烷氧基羰基烷基、 芳基羰 基烷基、 氨基羰基、 烷基氨基羰基、 二烷基氨基羰基、 芳基氨基羰基、 二芳基氨基羰基、 芳基 烷基氨基羰基、 烷氧基、 芳氧基、 杂芳氧基、 杂芳烷氧基、 杂环氧基、 环烷氧基、 全氟烷氧基、 烯氧基、 炔氧基、 芳烷氧基、 烷基羰氧基、 芳基羰氧基、 芳烷基羰氧基、 烷氧基羰氧基、 芳氧基 羰氧基、 芳烷氧基羰氧基、 氨基羰氧基、 烷基氨基羰氧基、 二烷基氨基羰氧基、 烷基芳基氨基 羰氧基、 二芳基氨基羰氧基、 胍基、 异硫脲基、 脲基、 N- 烷基脲基、 N- 芳基脲基、 N′ - 烷基脲 基、 N′， N′ - 二烷基脲基、 N′ - 烷基 -N′ - 芳基脲基、 N′， N′ - 二芳基脲基、 N′ - 芳基脲 基、 N， N′ - 二烷基脲基、 N- 烷基 -N′ - 芳基脲基、 N- 芳基 -N′ - 烷基脲基、 N， N′ - 二芳基 脲基、 N， N′， N′ - 三烷基脲基、 N， N′ - 二烷基 -N′ - 芳基脲基、 N- 烷基 -N′， N′ - 二芳 基脲基、 N- 芳基 -N′， N′ - 二烷基脲基、 N， N′ - 二芳基 -N′ - 烷基脲基、 N， N′， N′ - 三 芳基脲基、 脒基、 烷基脒基、 芳基脒基、 氨基硫代羰基、 烷基氨基硫代羰基、 芳基氨基硫代羰 基、 氨基、 氨基烷基、 烷基氨基烷基、 二烷基氨基烷基、 芳基氨基烷基、 二芳基氨基烷基、 烷 基芳基氨基烷基、 烷基氨基、 二烷基氨基、 卤代烷基氨基、 芳基氨基、 二芳基氨基、 烷基芳基 氨基、 烷基羰基氨基、 烷氧基羰基氨基、 芳烷氧基羰基氨基、 芳基羰基氨基、 芳基羰基氨基烷 基、 芳氧基羰基氨基烷基、 芳氧基芳基羰基氨基、 芳氧基羰基氨基、 烷基磺酰基氨基、 芳基磺 + 51 52 53 酰基氨基、 杂芳基磺酰基氨基、 杂环基磺酰基氨基、 杂芳基硫、 叠氮基、 -N R R R 、 P(R50)2、 P( ＝ O)(R50)2、 OP( ＝ O)(R50)2、 -NR60C( ＝ O)R63、 二烷基膦酰基、 烷基芳基膦酰基、 二芳基膦 酰基、 羟基膦酰基、 烷基硫、 芳基硫、 全氟烷基硫、 羟基羰基烷基硫、 硫代氰基、 异硫代氰基、 烷基亚磺酰氧基、 烷基磺酰氧基、 芳基亚磺酰氧基、 芳基磺酰氧基、 羟基磺酰氧基、 烷氧基磺 酰氧基、 氨基磺酰氧基、 烷基氨基磺酰氧基、 二烷基氨基磺酰氧基、 芳基氨基磺酰氧基、 二芳 基氨基磺酰氧基、 烷基芳基氨基磺酰氧基、 烷基亚磺酰基、 烷基磺酰基、 芳基亚磺酰基、 芳基 磺酰基、 羟基磺酰基、 烷氧基磺酰基、 氨基磺酰基、 烷基氨基磺酰基、 二烷基氨基磺酰基、 芳 2 其以 1， 2 或 1， 基氨基磺酰基、 二芳基氨基磺酰基或烷基芳基氨基磺酰基 ； 或者两个 Q 基团， 3 排列取代原子， 一起形成亚烃基二氧基 ( 即 -O-(CH2)y-O-)、 硫代亚烃基氧基 ( 即 -S-(CH2) 其中 y 为 1 或 2 ； 或者两个 Q2 基团， 其取代同 y-O-) 或者亚烃基二硫基 ( 即 -S-(CH2)y-S-)， 一原子， 一起形成亚烃基 ；
R50 为羟基、 烷氧基、 芳烷氧基、 烷基、 杂芳基、 杂环基、 芳基或 -NR70R71， 其中 R70 和 R71 各自独立地为氢、 烷基、 芳烷基、 芳基、 杂芳基、 杂芳烷基或杂环基或者 R70 和 R71 一起形成亚 烃基、 氮杂亚烃基、 氧杂亚烃基或硫代亚烃基 ； 51 52
R 、 R 和 R53 各自独立地选自氢、 烷基、 芳基、 芳烷基、 杂芳基、 杂芳烷基、 杂环基或 杂环基烷基 ；
R60 为氢、 烷基、 芳基、 芳烷基、 杂芳基、 杂芳烷基、 杂环基或杂环基烷基 ； 和R63 为烷氧基、 芳烷氧基、 烷基、 杂芳基、 杂环基、 芳基或 -NR70R71。
在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物选择的前提是如果 m ＝ 1， 则 R 不是烷 基或环烷基。
在某些实施方案中， R 和 Rd 任选地被一个、 两个、 三个或四个 Q1 取代基取代。
在某些实施方案中， n 为 1-6。
在某些实施方案中， 该化合物具有式 IIA ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中 Rx 和 Ry 各自独立地为氢或低级烷基而其它变 量如本发明别处所述。在一个实施方案中， 该化合物具有式 IIA， 其中 Rx 和 Ry 各自独立地为氢或低级烷基 ； Ra 为氢或低级烷基 ； Rb 为 -(CH2)n(NRc)mR ； Rc 为氢或低级烷基 ； R 为芳基、 杂芳基或杂环基 ； n 为 1-3 ； 且 m为0或1； 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中 Rb 和其它变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中所述变量如本发明别处所述。 在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：或其药学上可接受的衍生物， 其中 R 为芳基而 Rc 为氢或低级烷基。在一个实施方 案中， Rc 为低级烷基。在一个实施方案中， Rc 为甲基或乙基。在一个实施方案中， R 为苯基。
在某些实施方案中， 该化合物具有式 ：
或为其药学上可接受的衍生物， 其中 R 为 5 或 6 元杂芳基或杂环基。在一个实施 方案中， R 为 5 或 6 元杂芳基。在一个实施方案中， R 为吡啶基或咪唑基。
在某些实施方案中， 该化合物选自 ：
或其药学上可接受的衍生物或盐。
在某些实施方案中， 该化合物为本发明所提供的化合物的药学上可接受的盐。在 一个实施方案中， 该药学上可接受的盐为盐酸盐。
对于示例性化合物， 在无细胞测定中对 GSK3β 酶的 IC50(μM) 在表 1 中按如下提 供： A ＜ 0.01μM 而 B ＝ 0.01-0.1μM。
对大肠杆菌 ATCC8739 和 Smith 金黄葡萄球菌的抗菌活性表示为 MIC(μM)。
表1
C. 化合物的制备
本发明所提供的化合物可通过替换合适的、 容易获得的试剂对本领域已知的一种 或多种方法进行常规改动而采用本领域技术人员已知的方法 ( 例如， 参见国际专利申请 PCT/US07/06480) 和本文实施例中举例说明的方法制备得到。 它的盐、 酸和其它衍生物可通
过本领域技术人员已知的方法合成。
对于手性化合物， R- 和 S- 异构体可参照本领域技术人员已知的任意技术制备。 例如， 它们可由合适的光学纯的前体通过手性或不对称合成制备， 或者由外消旋混合物通 过任意常规技术 ( 例如， 通过采用手性柱、 TLC 色谱拆分 ) 获得， 或者通过制备非对映异构 体， 将其分离并生成所需的异构体来获得。参见， 例如 J.Jacques， A.Collet 和 S.H.Wilen 的″ Compounds， Racemates andResolutions， ″ (Wiley-Interscience， New York， 1981) ； Stereochemistry of OrganicCompounds， Ernest L.Eliel， Samuel H.Wilen 和 Lewis N.Manda(1994JohnWiley & Sons， Inc.)， 以及 Stereoselective Synthesis A Practical Approach，
(1995VCH Publishers， Inc.， NY， NY)。D. 药物组合物的制剂
本发明所提供的药物组合物包含治疗有效量的一种或多种本发明所述的可用于 预防、 治疗或改善 GSK3 介导的疾病的一种或多种症状的化合物。
该组合物包含一种或多种本发明所提供的化合物。 该化合物可被配制成适当的药 物制剂， 例如用于口服施用的溶液、 悬浮液、 片剂、 分散的片剂、 丸剂、 胶囊、 粉末、 缓释制剂 或酏剂， 或者用于肠胃外施用的无菌溶液或悬浮液， 以及透皮贴剂制剂和干粉吸入剂。 一般 而言， 上文所述的抗体通过本领域公知的技术和程序 ( 例如， 参见 Ansel Introduction to Pharmaceutical DosageForms， 第 7 版， 1999) 被配制成为药物组合物。 在该组合物中， 将有效量的一种或多种化合物或其药学上可接受的衍生物与适当 的药物载体或运载体混合。如上所述， 该化合物可在配制前被衍生为相应的盐、 酯、 烯醇醚 或烯醇酯、 碱、 溶剂化物、 水合物或前药。该化合物在该组合物中的浓度能够在施用时有效 传递治疗、 预防或改善 GSK-3 介导的疾病的一种或多种症状的量。
该组合物通常被配制成单剂量施用。为了配制组合物， 可将一定重量分数的化合 物以使所治疗的疾病被减轻或改善的有效浓度溶解、 悬浮、 分散或以其它方式混合在选定 的运载体中。 适用于施用本发明所提供的化合物的药物载体或运载体包括本领域技术人员 已知的适于特定施用模式的任意载体或运载体。
此外， 该化合物可配制为组合物中的单一药物活性成分， 或者与其它活性成分组 合。包含组织靶向脂质体 ( 例如， 肿瘤靶向脂质体 ) 的脂质体悬浮液也可被用作药学上可 接受的载体。这些可通过本领域技术人员已知的方法进行制备。例如， 脂质体制剂可参照 本领域已知的方法进行制备。简要地， 可通过在烧瓶中逐渐干燥蛋磷脂酰胆碱和脑磷脂酰 丝氨酸 ( 摩尔比 7 ∶ 3) 来形成脂质体如多层囊泡 (MLV)。添加溶于不含二价阳离子的磷酸
盐缓冲液 (PBS) 中的本发明所提供的化合物的溶液， 然后振荡烧瓶直至脂质膜被分散。洗 涤所得的囊泡以去除未封装的化合物， 离心成球， 然后重悬浮于 PBS。
该活性化合物以足以显示治疗有用效果、 且不对所治疗患者产生不想要的副作用 的有效量包含在药学上可接受的载体中。 该治疗有效量浓度可通过在本发明所述的体外和 体内系统中测试化合物， 然后从其外推为人用剂量而凭经验确定。
在该药物组合物中的活性化合物的浓度将取决于该活性化合物的吸收、 失活和排 泄速率、 该化合物的物理化学特性、 剂量方案、 施用量以及本领域技术人员已知的其它因 素。例如， 传递的量足以改善 GSK- 介导的疾病的一种或多种症状。
典型地， 治疗有效的剂量应当生成约 0.1ng/ml 至约 50-100μg/ml 的活性成分血清浓度。典型地， 该药物组合物提供了约 0.001mg 至约 2000mg 化合物 / 公斤体重 / 天的剂 量。可制备药物单位剂形式以提供每个剂量单位形式约 1mg 至约 1000mg， 在某些实施方案 中， 约 10mg 至约 500mg 的必要活性成分或必要成分组合。
该活性成分可一次性施用， 或者可被分为许多更小剂量以一定的时间间隔施用。 应理解， 确切的剂量和治疗时间与待治疗疾病相关， 并可通过已知的测试方案凭经验测定 或可从体内或体外测试数据外推得到。 应注意浓度和剂量值也可随着待改善的疾病的严重 性而有所变化。 还应当理解， 对于任何特定的对象， 应根据个体需要和施用或监督施用所述 组合物的人员的专业判断随时间调整具体的剂量方案， 且本发明所提供的浓度范围仅是举 例， 无意对所主张的组合物的范围或实施构成限制。
药学上可接受的衍生物包括酸、 碱、 烯醇醚或烯醇酯、 盐、 酯、 水合物、 溶剂化物和 前药形式。可通过选择衍生物使得其药物代谢动力学属性优于相应的中性化合物。
因此， 将有效浓度或有效量的本发明所述的一种或多种化合物或其药学上可接受 的衍生物与用于全身、 表面或局部施用的合适药物载体或运载体混合形成药物组合物。所 包含的化合物的量可有效改善 GSK-3 介导的疾病的一种或多种症状或者有效治疗或预防 GSK-3 介导的疾病。 在该组合物中的活性化合物的浓度取决于该活性化合物的吸收、 失活和 排泄速率， 剂量方案， 施用量， 具体的制剂以及本领域技术人员已知的其它因素。 该组合物希望以适当的途径施用， 包括但不限于口服、 肠胃外、 直肠、 表面和局部 施用。对于口服施用， 可配制胶囊和片剂。该组合物呈液态、 半液态或固态形式， 并可配制 为适于各种施用途径的形式。
用于肠胃外、 皮肤内、 皮下或表面应用的溶液或悬浮液可包括如下任意成分 ： 无菌 稀释剂， 例如注射用水、 盐溶液、 不挥发性油、 聚乙二醇、 甘油、 丙二醇、 二甲基乙酰胺或其它 合成溶剂 ； 抗菌剂， 例如苯甲醇和甲基对羟苯甲酸酯 ； 抗氧化剂， 例如抗坏血酸和亚硫酸氢 钠； 螯合剂， 例如乙二胺四乙酸 (EDTA) ； 缓冲液， 例如醋酸盐、 柠檬酸盐和磷酸盐 ； 以及调节 张力的药剂， 例如氯化钠或右旋糖。 肠胃外制剂可装入由玻璃、 塑料或其它适当材料制成的 安瓿、 一次性注射器或者单或多剂量小瓶中。
在化合物显示溶解性不足的情况下， 可使用增溶化合物的方法。该种方法已为本 领域技术人员所公知， 包括但不限于使用共溶剂例如二甲亚砜 (DMSO)， 使用表面活性剂例
如
或者溶解于碳酸氢钠水溶液中。在混合或添加所述化合物时， 所得的混合物可以是溶液、 悬浮液、 乳液等。所得混 合物的形式取决于多种因素， 包括目标施用模式以及该化合物在所选载体或运载体中的可 溶性。在一个实施方案中， 所述有效浓度足以改善待治疗的疾病、 病症或不适的症状， 并可 凭经验确定。
该药物组合物可作为包含适当量的所述化合物或其药学上可接受的衍生物的单 位剂型例如片剂、 胶囊、 丸剂、 粉末、 颗粒、 无菌肠胃外溶液或悬浮液、 和口服溶液或悬浮液、 以及油水乳液施用至人和动物。典型地， 该治疗活性化合物及其衍生物被配制为单位剂型 或多重剂型进行施用。 本发明所用的单位剂型指本领域已知的适用于人和动物对象并单独 包装的物理分散单元。 每个单位剂量包含了足以生成所需治疗效果的预定量的所述治疗活 性化合物， 以及所需的药物载体、 运载体或稀释剂。 单位剂型的范例包括安瓿和注射器以及 单独包装的片剂和胶囊。单位剂型可部分施用或者施用多份。多重剂型是包装在单个容器中以分散的单位剂型施用的多个相同的单位剂型。多重剂型的范例包括小瓶， 片剂或胶囊 的瓶子或品脱或加仑瓶。因此， 多重剂型是不被分散包装的多个单位剂型。
还可制备缓释制剂。 缓释制剂的适当的范例包括含有本发明所提供的化合物的固 体疏水聚合物的半透基质， 其中该基质呈现为固定形状的物品， 例如膜或微胶囊。 缓释基质 的范例包括聚酯， 水凝胶 ( 例如聚 (2- 羟乙基 - 甲基丙烯酸酯 )、 或聚 ( 乙烯醇 ))， 聚乳酸， L- 谷氨酸和 L- 谷氨酸乙酯的共聚物， 非降解乙烯 - 醋酸乙烯酯， 可降解乳酸 - 羟基乙酸共 TM 聚物如 LUPRON DEPOT ( 由乳酸 - 羟基乙酸共聚物和醋酸亮丙瑞林组成的可注射微球 ) 和 聚 -D-(-)-3- 羟丁酸。乙烯 - 醋酸乙烯酯和乳酸 - 羟基乙酸等聚合物能够持续释放分子 100 天以上， 而某些的水凝胶持续释放蛋白较短的时间。 当胶囊化的化合物在身体内存留较 长时间时， 它们可能由于暴露在 37℃的潮湿环境下而变性或聚集， 从而导致生物活性的丧 失及其结构的可能改变。可根据所涉及的作用机制设计合理的稳定化策略。例如， 如果据 发现该聚集机制是通过硫 - 二硫化物交换形成分子间 S-S 键， 则可通过修饰硫氢基残基、 从 酸性溶液冻干、 控制含水量、 使用适当的添加剂、 和形成特定的聚合物基质组合物来实现稳 定化。
可制备包含 0.005％至 100％活性成分， 并以无毒载体补足余量的剂型或组合物。 对于口服施用， 可通过加入任意常用赋形剂， 例如药物级甘露醇、 乳糖、 淀粉、 硬脂酸镁、 滑 石、 纤维素衍生物、 交联羧甲基纤维素钠、 葡萄糖、 蔗糖、 碳酸镁或糖精钠来形成药学上可接 受的非毒性组合物。 该种组合物包括溶液， 悬浮液， 片剂， 胶囊， 粉剂和缓释剂型例如但不限 于植入物和微胶囊化的传递系统， 以及可生物降解的生物相容性聚合物例如胶原蛋白、 乙 烯醋酸乙烯酯、 聚酸酐、 聚乙醇酸、 聚原酸酯、 聚乳酸及其他。 制备这些组合物的方法已为本 领域技术人员所公知。预期的组合物可包含约 0.001％ -100％的活性成分， 在某些实施方 案中， 约 0.1-85％或典型地约 75-95％的活性成分。
该种活性化合物或药学上可接受的衍生物可与防止该化合物被身体迅速清除的 载体， 例如延时配方或涂层一起进行制备。
该组合物可包含其它活性化合物以获得所需的属性组合。 本发明所提供的化合物 或本发明所述的其药学上可接受的衍生物还可与另一本领域已知对本发明所涉及的一种 或多种疾病或医学病症 ( 例如， GSK-3 介导的疾病 ) 有治疗价值的药理试剂一起有益地施 用， 以用于治疗或预防目的。 应理解， 该种联合疗法构成了本发明所提供的组合物和治疗方 法的另一方面。
1. 用于口服施用的组合物
口服药物剂型可以是固体、 凝胶或液体。 固体剂型为片剂、 胶囊、 颗粒和散装粉剂。 口服片剂的类型包括压缩的、 可咀嚼的片剂以及可包有肠溶衣、 糖衣或膜的片剂。 胶囊可以 是硬胶囊或软凝胶胶囊， 而颗粒和粉末可提供为非泡腾或泡腾形式， 并混合其它本领域技 术人员已知的成分。
在某些实施方案中， 该制剂为固体剂型， 例如胶囊或片剂。该片剂、 丸剂、 胶囊、 锭 剂等可包含如下任意成分或性质类似的化合物 ： 结合剂、 稀释剂、 崩解剂、 润滑剂、 助流剂、 甜味剂以及调味剂。
结合剂的范例包括微晶纤维素、 黄芪树胶、 葡萄糖溶液、 阿拉伯胶浆、 明胶溶液、 蔗 糖和淀粉糊。润滑剂包括滑石、 淀粉、 硬脂酸镁或硬脂酸钙、 石松子和硬脂酸。稀释剂包括例如乳糖、 蔗糖、 淀粉、 高岭土、 盐、 甘露醇和磷酸二钙。 助流剂包括但不限于胶体二氧化硅。 崩解剂包括交联羧甲基纤维素钠、 淀粉乙醇酸钠、 褐藻酸、 玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 膨润土、 甲基纤维素、 琼脂和羧甲基纤维素。着色剂包括例如任意批准的水溶性 FD 和 C 染料， 其混 合物 ； 以及悬浮在水合氧化铝中的水不溶的 FD 和 C 染料。甜味剂包括蔗糖、 乳糖、 甘露醇 和人工甜味剂 ( 如糖精 ) 和任何数量的喷雾干燥调味料。调味剂包括从水果等植物中提 取的天然调味料， 以及能产生快感的合成的化合物混合物例如但不仅限于薄荷和水杨酸甲 酯。 润湿剂包括丙二醇单硬脂酸酯、 山梨糖醇酐单油酸酯、 二甘醇单月桂酸酯和聚氧乙烯月 桂酸醚。肠溶衣包括脂肪酸、 脂肪、 蜡、 虫胶、 氨化虫胶和醋酸纤维素邻苯二甲酸酯。膜覆层 包括羟乙基纤维素、 羧甲基纤维素钠、 聚乙二醇 4000 和醋酸纤维素邻苯二甲酸。
当需要口服施用时， 所述化合物可以组合物提供， 该组合物在胃内的酸性环境中 对其进行保护。例如， 该组合物可配制在肠溶衣中， 该肠溶衣在胃中能保持完整， 并在肠中 释放活性化合物。该组合物还可以组合解酸剂或其它该类成分进行配制。
当该剂量单位形式为胶囊时， 除上述类型的物质外， 它可包含液体载体 ( 例如脂 肪油 )。此外， 剂量单位形式可包含各种可改变该剂量单位的物理形式的其它物质， 例如糖 衣和其它肠溶剂。该化合物还可作为酏剂、 悬浮液、 糖浆、 糊片、 喷洒剂、 口香糖等。糖浆中 除了该活性化合物外可包含作为甜味剂的蔗糖和某些防腐剂、 染料以及着色剂和调味剂。
所述活性物质还可与其它不损害所需作用的活性物质混合， 或者与补充所需作用 的物质 ( 例如解酸剂、 H2 阻断剂和利尿剂 ) 相混合。该活性成分为本发明所述的化合物或 其药学上可接受的衍生物。可包含更高浓度， 最高为质量比约 98％的该种活性成分。
包含在片剂中的药学上可接受的载体为结合剂、 润滑剂、 稀释剂、 崩解剂、 着色剂、 调味剂以及润湿剂。肠溶片剂由于肠溶衣而能抵御胃酸的作用， 并在中性或碱性的肠内溶 解或崩解。糖衣片为压缩片剂， 其中使用了不同层的药学上可接受的物质。包膜片为压缩 片剂， 其包覆了聚合物或其它适用的覆层。复压片为采用前述药学上可接受的物质通过一 个以上压缩循环压制的片剂。着色剂也可用于上述剂型。调味剂和甜味剂可用于压缩片、 糖衣片、 复压片和咀嚼片。调味和甜味剂可特别用于咀嚼片和锭剂的形成。
液体口服剂型包括水溶液、 乳液、 悬浮液、 溶液和 / 或从非泡腾颗粒复原的悬浮液 以及从泡腾颗粒复原的泡腾制剂。水溶液包括例如酏剂和糖浆。乳液或者为水包油型或者 为油包水型。
酏剂为透明、 甜味的水醇制剂。用于酏剂的药学上可接受的载体包括溶剂。糖浆 为糖 ( 例如蔗糖 ) 的浓缩水溶液， 并可包含防腐剂。乳液是一种两相体系， 其中一种液体以 细小球形式完全分散在另一种液体中。用于乳液的药学上可接受的载体为非水性溶液、 乳 化剂和防腐剂。悬浮液使用药学上可接受的悬浮剂和防腐剂。用于将复原为液体口服剂型 的非泡腾颗粒的药学上可接受的物质包括稀释剂、 甜味剂和润湿剂。用于将复原为液体口 服剂型的泡腾颗粒的药学上可接受的物质包括有机酸和二氧化碳源。 着色剂和调味剂可用 于上述所有剂型。
溶剂包括甘油、 山梨醇、 乙醇和糖浆。防腐剂的范例包括甘油、 尼泊金甲酯和尼泊 金丙酯、 苯甲酸、 苯甲酸钠和乙醇。用于乳液的非水性液体的范例包括矿物油和棉花籽油。 乳化剂的范例包括明胶、 阿拉伯树胶、 黄芪胶、 斑脱土、 以及表面活性剂例如聚氧乙烯山梨 糖醇酐单油酸酯。 悬浮剂包括羧甲基纤维素钠、 果胶、 黄芪胶、 硅酸镁铝以及阿拉伯树胶。 稀释剂包括乳糖和蔗糖。甜味剂包括蔗糖、 糖浆、 甘油和人工甜味剂如糖精。润湿剂包括丙二 醇单硬脂酸酯、 山梨糖醇酐单油酸酯、 二甘醇单月桂酸酯和聚氧乙烯月桂酸醚。 有机酸包括 柠檬酸和酒石酸。二氧化碳源包括重碳酸钠和碳酸钠。着色剂包括任意批准的水溶性 FD 和 C 染料， 及其混合物。调味剂包括从水果等植物中提取的天然调味料， 以及能产生愉快味 觉的合成的化合物混合物。
对于固体剂型， 所述溶于例如碳酸丙烯酯、 植物油或甘油三酸酯中的溶液或悬 浮液可封装在凝胶胶囊中。该种溶液及其制备和胶囊化在美国专利 No. ： 4,328,245、 4,409,239 和 4,410,545 中有公开。对于液体剂型， 该溶液 ( 例如溶于聚乙二醇的溶液 ) 可 用足量的药学上可接受的液体载体例如水稀释， 从而易于定量施用。
可替代性地， 液体或半固体口服剂型可通过将所述活性化合物或盐溶解或分散在 植物油、 甘油、 甘油三酸酯、 丙二醇酯 ( 例如碳酸丙烯酯 ) 和其它该类载体中， 并将这些溶液 或悬浮液封装在硬或软凝胶胶囊壳中来制备。 其它有用的制剂包括但不限于包含本发明所 提供的化合物 ； 二烷基化单 - 或聚 - 亚烃基二醇， 包括但不限于 1， 2- 二甲氧基甲烷、 二甘醇 二甲醚、 三甘醇二甲醚、 四甘醇二甲醚、 聚乙二醇 -350- 二甲醚、 聚乙二醇 -550- 二甲醚、 聚 乙二醇 -750- 二甲醚 ( 其中 350、 550 和 750 指该聚乙二醇的大约平均分子量 ) ； 以及一种 或多种抗氧化剂， 例如丁基羟基甲苯 (BHT)、 丁基羟基茴香醚 (BHA)、 没食子酸丙酯、 维生素 E、 羟基醌、 羟基香豆素、 乙醇胺、 卵磷脂、 脑磷脂、 抗坏血酸、 苹果酸、 山梨糖醇、 磷酸、 硫二丙 酸及其酯、 和二硫代氨基甲酸盐的制剂。
其它的制剂包括但不限于包含药学上可接受的缩醛的水醇溶液。 在这些剂型中使 用的醇为具有一个或多个羟基基团的任意药学上可接受的水混溶溶剂， 包括但不限于丙二 醇和乙醇。缩醛包括但不限于低级烷基醛 ( 例如乙醛二乙缩醛 ) 的二 ( 低级烷基 ) 缩醛。
在所有的实施方案中， 片剂和胶囊制剂可参照本领域技术人员的已知技术进行包 被， 从而改变或维持该活性成分的溶解。因此， 例如， 它们可以用常规的可肠内消化的包衣 ( 例如水杨酸苯酯、 蜡和醋酸纤维素邻苯二甲酸 ) 进行包被。
2. 可注射物、 溶液和乳液
肠胃外施用也是本发明所预期的， 其一般特征为通过皮下、 肌肉或静脉内注射。 可 注射物可制备为常规的形式， 可以是液体溶液或悬浮液， 适于在注射前配制为溶液或悬浮 液的固体形式， 或者作为乳液。 适用的赋形剂为例如水、 盐水、 右旋糖、 甘油或乙醇。 此外， 根 据需要， 待施用的所述药物组合物还可包含微量的无毒性辅助物质， 例如润湿剂或乳化剂、 pH 缓冲剂、 稳定剂、 助溶剂、 以及其它该类药剂， 例如醋酸钠、 山梨醇单月桂酸酯、 油酸三乙 醇胺以及环式糊精。本发明还预期缓慢释放系统或持续释放系统的植入， 以使剂量维持在 恒定水平。 简单而言， 本发明所提供的化合物分散在固相内基质例如聚甲基丙烯酸甲酯、 聚 丁基丙烯酸甲酯、 塑化或未塑化聚氯乙烯、 塑化尼龙、 塑化聚对苯二甲酸乙二醇酯、 天然橡 胶、 聚异戊二烯、 聚异丁烯、 聚丁二烯、 聚乙烯、 乙烯醋酸乙烯共聚物、 硅橡胶、 聚二甲基硅氧 烷、 碳酸硅树脂 (silicone carbonate) 共聚物、 亲水聚合物例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯 的水凝胶、 胶原蛋白、 交联的聚乙烯醇和部分交联的水解聚醋酸乙烯酯中， 该固相内基质被 不溶于体液的外部聚合物膜， 如聚乙烯、 聚丙烯、 乙烯 / 丙烯共聚物、 乙烯 / 丙烯酸乙酯共聚 物、 乙烯 / 醋酸乙烯共聚物、 硅橡胶、 聚二甲基硅氧烷、 氯丁橡胶、 氯化聚乙烯、 聚氯乙烯、 氯 乙烯与醋酸乙烯共聚物、 偏二氯乙烯、 乙烯和丙烯、 离子键聚对苯二甲酸乙二醇酯、 丁基橡胶、 环氧氯丙烷橡胶、 乙烯 / 乙烯醇共聚物、 乙烯 / 醋酸乙烯 / 乙烯醇三聚物、 以及乙烯 / 乙 烯氧基醇共聚物 ) 所包围。所述化合物在释放速率控制步骤中扩散通过该外部聚合物膜。 在该类肠胃外组合物中包含的活性化合物的比例高度依赖于它的具体性质， 以及该化合物 的活性和所述对象的需求。
该组合物的肠胃外施用包括静脉内， 皮下和肌肉内施用。肠胃外施用的制剂包括 易于注射的无菌溶液 ； 无菌干燥可溶性产品， 例如冻干粉， 其易于在使用前与溶剂混合， 例 如可皮下注射的片剂 ； 易于注射的无菌悬浮液， 易于在使用前与运载体混合的无菌干燥可 溶性产品以及无菌乳液。该溶液可以是水性溶液或非水性溶液。
在静脉施用时， 适用的载体包括生理盐水或磷酸缓冲盐溶液 (PBS)， 以及包含增稠 剂和助溶剂， 例如葡萄糖、 聚乙二醇和聚丙二醇及其混合物的溶液。
用于肠胃外制剂的药学上可接受的载体包括水性运载体、 非水性运载体、 抗菌剂、 等张剂、 缓冲液、 抗氧化剂、 局部麻醉剂、 悬浮剂和分散剂、 乳化剂、 掩蔽剂或螯合剂、 以及其 它药学上可接受的物质。
水性运载体的范例包括氯化钠注射液、 林格注射液、 等渗右旋糖注射液、 无菌注射 用水、 右旋糖和乳酸化林格注射液。 非水性肠胃外运载体包括植物来源的不挥发性油、 棉籽 油、 玉米油、 芝麻油和花生油。 必须向包含苯酚或甲酚、 汞制剂、 苯甲醇、 氯丁醇、 对羟基苯甲 酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯、 硫柳汞、 苯扎氯铵和苄索氯铵的包装于多剂量容器中的肠胃 外制剂添加抑菌或抑真菌浓度的抗菌剂。等张剂包括氯化钠和右旋糖。缓冲液包括磷酸盐 和柠檬酸盐。 抗氧化剂包括硫酸氢钠。 局部麻醉剂包括盐酸普鲁卡因。 悬浮和分散剂包括羧 甲基纤维素钠、 羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯酮。 乳化剂包括聚山梨醇酯 80( 80)。金属离子的掩蔽和螯合剂包括 EDTA。药学上可接受的载体还包括用作水混溶性运载 体的乙醇、 聚乙二醇和丙二醇 ； 以及用于 pH 调节的氢氧化钠、 盐酸、 柠檬酸或乳酸。
调节所述药学活性化合物的浓度， 使得注射提供生成所需药理作用的有效量。如 本领域所知， 确切剂量取决于所述患者或动物年龄、 体重和状况。
将单位剂量的肠胃外制剂包装在安瓿、 小瓶或带有针头的注射器中。如本领域所 公知和实践， 所有的肠胃外施用制剂必须灭菌。
举例而言， 静脉内或动脉内输注包含活性化合物的无菌水溶液是有效的施用模 式。另一实施方案是包含活性物质的无菌水性或油性溶液或悬浮液， 其根据需要注射以生 成所需的药理活性。 可注射物设计用于局部和全身施用。一般地， 将治疗有效剂量配制成包含至少约 0.1％ w/w 至约 90％ w/w 或更高， 例如超过 1％ w/w 的用于待治疗组织的活性化合物的浓度。 该活性成分可一次施用， 或者分为许多较小剂量以一定的时间间隔施用。 应理解， 确切的剂 量和治疗持续时间与待治疗组织的功能相关， 并可通过已知的测试方案凭经验测定或可从 体内或体外测试数据外推得到。 应注意浓度和剂量值也可随着待治疗个体的年龄而有所变 化。 还应该理解， 对于任何特定的对象， 应根据个体需要或施用或监督施用所述制剂的人员 的专业判断随时间调整具体的剂量方案， 且本发明所提供的浓度范围仅是举例， 无意对所 主张的剂型的范围或实施构成限制。
所述化合物可以以微粒化的或其它适当的形式悬浮， 或者衍生化以生成更为易溶 的活性产物或生成前药。所得混合物的形式取决于多种因素， 包括所需要的施用模式以及
该化合物在所选载体或运载体中的可溶性。所述有效浓度足以改善疾病的症状， 并可通过 经验确定。
3. 冻干粉
本发明还关注冻干粉， 其可复原为溶液、 乳液和其它混合物进行施用。 它们还可被 复原并配制为固体或凝胶。
无菌冻干粉可通过将本发明所提供的化合物或其药学上可接受的衍生物溶解于 适当的溶剂后制备。 该溶剂可包含增强稳定性的赋形剂或该粉末或由该粉末制备的复原溶 液的药理成分。可使用的赋形剂包括但不限于右旋糖、 山梨醇、 果糖、 玉米糖浆、 木糖醇、 甘 油、 葡萄糖、 蔗糖或其它适当的药剂。该溶剂还可包含缓冲液， 例如柠檬酸盐， 磷酸钠或钾 或者本领域技术人员已知的其它该类缓冲液， 典型地， 该缓冲液约为中性 pH。对该溶液进 行无菌过滤后， 在本领域技术人员已知的标准条件下进行冻干以提供所需的剂型。一般而 言， 该所得的溶液将被分配到小瓶中进行冻干。每个小瓶将包含单一剂量 (10-1000mg 或 100-500mg) 或多重剂量的所述化合物。该冻干粉将被贮存在适当的条件下， 例如约 4℃下 或室温下。
以注射用水复原该冻干粉提供了用于肠胃外施用的剂型。为了进行复原， 向每毫 升无菌水或其它合适的载体中加入约 1-50mg、 约 5-35mg、 或约 9-30mg 的冻干粉。确切的数 量取决于所选的化合物。该种数量可凭经验确定。 4. 表面施用
可按照描述制备表面混合物， 以进行局部和全身施用。 所得的混合物可以是溶液、 悬浮液、 乳液等， 并被配制成乳膏、 凝胶、 软膏、 乳剂、 溶液、 酏剂、 涂剂、 悬浮液、 酊剂、 膏剂、 泡沫剂、 气雾剂、 灌洗剂、 喷雾剂、 栓剂、 绷带、 皮肤贴剂或任意其它适于局部施用的剂型。
所述化合物或其药学上可接受的衍生物可被配制成气雾剂以进行表面应用， 例如 吸入 ( 例如参见美国专利 No. ： 4,044,126、 4,414,209 和 4,364,923， 其描述了可用于治疗 炎性疾病 ( 特别是哮喘 ) 的用于传递类固醇的气雾剂 )。用于向呼吸道施用的该类剂型可 作为用于喷雾器的气雾剂或溶液， 或者作为用于吸入的微细粉末， 其可单独使用或与乳糖 等惰性载体混合。在这种情况下， 该剂型的颗粒将典型地具有小于 50 微米或小于 10 微米 的直径。
所述化合物可配制成局部或表面应用， 例如以凝胶、 乳膏和涂剂的形式表面应用 于 ( 例如眼中的 ) 皮肤和粘膜， 和应用于眼部或脑池内或椎管内。在透皮传递和向眼部或 粘膜施用中或者吸入疗法中可考虑表面施用。 也可施用单独的活性化合物的鼻部溶液或活 性化合物与其它药学上可接受的赋形剂的组合的鼻部溶液。
这些溶液， 特别是针对眼部使用的溶液， 可配制为 pH 约 5-7， 具有适当的盐的 0.01％ -10％等张溶液。
5. 用于其它施用途径的组合物
本发明还预期其它施用途径， 例如表面应用， 透皮贴剂以及直肠施用。
举例来说， 用于直肠施用的药物剂型是具有全身效果的直肠栓剂、 胶囊和片剂。 本 发明所用的直肠栓剂指用于插入直肠的固体， 其在体温下溶化或软化， 从而释放一种或多 种药理或治疗活性成分。 用于直肠栓剂的药学上可接受的物质是基质或运载体和提高熔点 的药剂。基质的例子包括可可脂 ( 可可油 )， 甘油 - 明胶， carbowax( 聚乙二醇 ) 和脂肪酸
的单、 双和三甘油脂的适当混合物。可使用各种基质的组合。提高栓剂熔点的药剂包括鲸 蜡和蜡。直肠栓剂可通过压制方法或通过模制进行制备。直肠栓剂的典型重量为约 2 至 3 克。
用于直肠施用的片剂和胶囊可采用相同的药学上可接受的物质通过制备口服施 用制剂相同的方法来制备。
6. 缓释组合物
本发明所提供的活性成分可通过本领域普通技术人员公知的控释方式或控释传 递装置进行给药。其范例包括但不限于美国专利 No. ： 3,845,770、 3,916,899、 3,536,809、 3,598,123 和 4,008,719 、 5,674,533 、 5,059,595 、 5,591,767 、 5,120,548 、 5,073,543 、 5,639,476 、 5,354,556 、 5,639,480 、 5,733,566 、 5,739,108 、 5,891,474 、 5,922 ,356 、 5,972,891 、 5,980,945 、 5,993,855 、 6,045,830 、 6,087,324 、 6,113,943 、 6,197,350 、 6,248,363 、 6,264,970 、 6,267,981 、 6,376,461 、 6,419,961 、 6,589,548 、 6,613,358 、 6,699,500 以及 6,740,634 中公开的那些， 其内容各自在此通过引用并入本文。 该剂型通过 使用如羟丙基甲基纤维素、 其它聚合基质、 凝胶、 渗透膜、 渗透系统、 多层涂层、 微颗粒、 脂质 体、 微球体或其组合来以不同比例提供所需的释放曲线， 从而提供一种或多种活性成分的 缓释或控释。 可以简便的选择与本发明所提供的活性成分一起使用的本领域技术人员已知 的适用控释剂型， 包括本发明所述的剂型。 所有控释药物产品都具有以下共同目标 ： 相对于通过其非控释产品， 改善药物治 疗。理想地， 在医疗中使用最优设计的控释制剂的特征在于， 用最少的药物， 在最短的时间 内来治愈或控制病症。控释制剂的优点包括延长药物活性、 降低给药频率和提高患者顺应 性。此外， 控释制剂可用于影响作用开始的时间或其它特征， 例如药物的血液水平， 以及由 此影响副作用 ( 例如不利副作用 ) 的发生率。
大部分控释制剂设计成在开始时释放能迅速产生所需疗效的药物 ( 活性成分 ) 的量， 并且逐渐和连续地释放其它量的药物以在延长的时间内维持该水平的治疗或预防效 果。为了在体内保持恒定的药物水平， 药物必须以能够替代代谢以及从体内排泄的药物的 量的速度从剂型中释放。活性成分的控释可通过各种条件来刺激， 包括但不限于 pH、 温度、 酶、 水或其它生理条件或化合物。
在某些实施方案中， 所述药剂可使用静脉内输注、 可植入性渗透泵、 透皮贴剂、 脂 质体或其它施用模式进行施用。在一个实施方案中， 可使用泵 ( 例如， 参见 CRC Crit.Ref. Buchwald 等人， Surgery88 ： 507(1980) ； Saudek 等人， N.Engl. Biomed.Eng.14 ： 201(1987) ； J.Med.321 ： 574(1989))。在另一实施方案中， 可施用聚合材料。在另一实施方案中， 控释 系统可被放置在治疗靶标附近， 即， 从而仅需要全身剂量的一部分 ( 例如， 参见 Goodson， MedicalApplications of Controlled Release， vol.2， pp.115-138(1984))。在一些实 施方案中， 控释装置被导入到对象的不适当免疫激活或肿瘤位点的附近。其它控释系统在 Langer(Science 249 ： 1527-1533(1990)) 的综述中有讨论。所述活性成分分散在固相内基 质例如聚甲基丙烯酸甲酯、 聚丁基丙烯酸甲酯、 塑化或未塑化聚氯乙烯、 塑化尼龙、 塑化聚 对苯二甲酸乙二醇酯、 天然橡胶、 聚异戊二烯、 聚异丁烯、 聚丁二烯、 聚乙烯、 乙烯 - 醋酸乙 烯共聚物、 硅橡胶、 聚二甲基硅氧烷、 碳酸硅树脂 (silicone carbonate) 共聚物、 亲水聚合
物例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的水凝胶、 胶原蛋白、 交联的聚乙烯醇和部分交联的水解聚醋酸乙烯酯中， 该固相内基质被不溶于体液的外部聚合物膜如聚乙烯、 聚丙烯、 乙烯 / 丙 烯共聚物、 乙烯 / 丙烯酸乙酯共聚物、 乙烯 / 醋酸乙烯共聚物、 硅橡胶、 聚二甲基硅氧烷、 氯 丁橡胶、 氯化聚乙烯、 聚氯乙烯、 氯乙烯与醋酸乙烯共聚物、 偏二氯乙烯、 乙烯和丙烯、 离子 键聚对苯二甲酸乙二醇酯、 丁基橡胶、 环氧氯丙烷橡胶、 乙烯 / 乙烯醇共聚物、 乙烯 / 醋酸乙 烯 / 乙烯醇三聚物、 以及乙烯 / 乙烯氧基醇共聚物 ) 所包围。所述活性成分在释放速率控 制步骤中扩散通过该外部聚合物膜。 在该类肠胃外组合物中包含的活性成分的比例高度依 赖于它的具体性质和所述对象的需求。
7. 靶向制剂
本发明所提供的化合物或其药学上可接受的衍生物还可配制成靶向待治疗对象 的身体的特定组织、 受体或其它区域。许多该类靶向方法已为本领域技术人员所公知。本 发明预期所有该种靶向方法均可于本发明的组合物。靶向方法的非限制性范例可参见， 例 如， 美 国 专 利 No. ： 6,316,652、 6,274,552、 6,271,359、 6,253,872、 6,139,865、 6,131,570、 6,120,751 、 6,071,495 、 6,060,082 、 6,048,736 、 6,039,975 、 6,004,534 、 5,985,307 、 5,972,366、 5,900,252、 5,840,674、 5,759,542 和 5,709,874。
在一个实施方案中， 包含组织靶向脂质体， 例如肿瘤靶向脂质体的脂质体悬浮液 也可被用作药学上可接受的载体。 这些可通过本领域技术人员已知的方法进行制备。 例如， 脂质体制剂可参照美国专利 No. ： 4,522,811 所述进行制备。简要地， 可通过在烧瓶中逐渐 干燥蛋磷脂酰胆碱和脑磷脂酰丝氨酸 ( 摩尔比 7 ∶ 3) 来形成脂质体如多层囊泡 (MLV)。添 加溶于不含二价阳离子的磷酸盐缓冲液 (PBS) 中的本发明所提供的化合物的溶液， 然后振 荡烧瓶直至脂质膜被分散。 洗涤所得的囊泡以去除未封装的化合物， 离心成球， 然后重悬浮 于 PBS。
8. 生产物品
所述化合物或其药学上可接受的衍生物可包装为含有包装材料， 本发明所提供的 化合物或其药学上可接受的衍生物 ( 其可用于治疗、 预防或改善与 GSK3 活性相关的一种或 多种症状 )， 以及说明该化合物或其药学上可接受的衍生物可用于治疗、 预防活改善 GSK-3 介导的疾病的一种或多种症状的标签的生产物品。
本发明所提供的生产物品包含包装材料。 用于包装药物产品的包装材料为本领域 技术人员所公知。例如， 参见美国专利 No. ： 5,323,907、 5,052,558 和 5,033,252。药物包 装材料的范例包括但不限于泡罩包装、 瓶、 管、 吸入器、 泵、 袋、 小瓶、 容器、 注射器、 瓶以及适 用于选定剂型及所需施用模式和治疗模式的任意包装材料。 预期包括本发明所提供的化合 物和组合物的剂型的多种组合。
E. 化合物活性的评价
已有标准的生理学、 药理学和生物化学方法用于测试所述化合物， 以鉴定具有所 需生物活性的化合物。本发明所提供的化合物的 GSK3 抑制活性可采用本发明所述的测定 法以及本领域普通技术人员公知的测定法简单地检测。
用于鉴定 GSK3 的特异性抑制剂的示例性方法包括无细胞 GSK3 激酶测定和基于细 胞的 GSK3 激酶测定。无细胞 GSK3 激酶测定鉴定与多肽 GSK3 直接相互作用的抑制剂， 而基 于细胞的 GSK3 激酶测定可鉴定与 GSK3 本身直接相互作用或者通过干扰 GSK3 表达或干扰 生成成熟活性 GSK3 所需的翻译后而加工发挥作用的抑制剂。美国申请 No. ： 20050054663描述了示范性无细胞和基于细胞的 GSK3 激酶测定。本发明所用的示范性测定简述如下 ：
萤光素酶偶联蛋白激酶测定
所有的偶联萤光素酶测定均通过在激酶测定完成后与萤火虫萤光素酶 (Promega) 短暂孵育进行。KinaseGlo Plus 用于读取 ATP ＞ 10μM 的激酶反应， KinaseGlo 用于读取 ATP ＜ 10μM 的激酶反应。在 384 微孔板中用于激酶反应的测定体积为 30 微升。
GSK3β
在 30 ℃ 下 在 20mM MOPS、 pH 7.0、 10mM 乙 酸 镁、 0.2mM EDTA、 2mMEGTA、 30mM 氯 化镁、 62.5μM 磷酸 - 糖原合成酶肽 -2、 5μM ATP、 10mM β- 磷酸甘油、 1mM 原钒酸钠和 1mM 二硫苏糖醇中在存在或不存在不同浓度的化合物的情况下孵育 10-25ng 重组全长人 GSK3β(Upstate)1 小时。进行至 KinaseGlo 萤光素酶反应 ( 见下文 )。
CDK2
在 30℃下在 20mM MOPS、 pH 7.0、 0.2mM EDTA、 2mM EGTA、 30mM 氯化镁、 1mg/mL 组蛋 白 HI(Roche)、 10μM ATP、 10mM β- 磷酸甘油、 1mM 原钒酸钠和 1mM 二硫苏糖醇中在存在或 不存在不同浓度的化合物的情况下孵育 20-50ng 与人全长细胞周期蛋白 A(Upstate) 复合 的重组全长人 CDK2(Upstate)1 小时。进行至 KinaseGlo Plus 萤光素酶反应 ( 见下文 )。
CDK5
在 30℃下在 20mM MOPS、 pH 7.0、 0.2mM EDTA、 2mM EGTA、 30mM 氯化镁、 1mg/mL 组蛋 白 HI(Roche)、 10μM ATP、 10mM β- 磷酸甘油、 1mM 原钒酸钠和 1mM 二硫苏糖醇中在存在或 不存在不同浓度的化合物的情况下孵育 10-25ng 与人全长 p35(Upstate) 复合的重组全长 人 CDK51 小时。进行至 KinaseGlo Plus 萤光素酶反应 ( 见下文 )。
萤光素酶反应 ：
激酶反应完成后， 添加等体积的 KinaseGlo 或 KinaseGlo Plus 萤光素酶试剂 (Promega)， 在 5-10 分钟内用发光板读取器读取发光。化合物活性表达为相对最大剂量下 观察到的最大抑制的抑制百分比， 然后使用曲线拟合软件 (GraphPad Prizm) 计算 IC50 值。
F. 化合物和组合物的使用方法
还提供了化合物和组合物的使用方法。 该方法同时包括该化合物和组合物的体外 和体内使用。
在某些实施方案中， 本发明提供了通过施用本发明所提供的化合物或其药学上可 接受的衍生物抑制 GSK-3 作用的方法。在某些实施方案中， 本发明所提供的方法用于治疗、 预防或改善 GSK-3 介导的疾病的方法， 该疾病包括但不限于糖尿病、 与糖尿病相关的病症、 阿耳茨海默氏病、 帕金森氏症、 进行性核上性麻痹症、 亚急性硬化性全脑炎帕金森氏综合 征、 脑炎后帕金森氏综合征、 拳击手脑炎、 关岛帕金森症 - 失智复合症、 皮克氏病、 皮层基底 节变性、 额颞痴呆、 亨丁顿氏舞蹈症、 AIDS 相关的痴呆、 肌萎缩性侧索硬化、 多发性硬化、 神 经外伤性疾病、 抑郁症、 双相情感性精神障碍、 类风湿性关节炎、 炎性肠病、 溃疡性结肠炎、 克罗恩病、 败血病、 胰癌、 卵巢癌和骨质疏松症。在一个实施方案中， 该 GSK-3 介导的疾病为 糖尿病。
G. 联合疗法
本发明所提供的化合物可作为单一活性成分施用， 或与其它活性成分联合施用。 可与本发明所提供的化合物联合使用的其它活性成分包括但不限于已知治疗 GSK-3 介导的疾病的化合物， 该疾病例如与糖尿病相关的病症， 慢性神经退化性病症， 包括痴呆如阿耳 茨海默氏病、 帕金森氏症、 进行性核上性麻痹症、 亚急性硬化性全脑炎帕金森氏综合征、 脑 炎后帕金森氏综合征、 拳击手脑炎、 关岛帕金森症 - 失智复合症、 皮克氏病、 皮层基底节变 性、 额颞痴呆、 亨丁顿氏舞蹈症、 AIDS 相关的痴呆、 肌萎缩性侧索硬化、 多发性硬化和神经外 伤性疾病如急性中风、 癫痫、 情感障碍如抑郁症、 精神分裂症和双相性精神障碍。该活性成 分组合的施用可通过将活性成分单独施用至该患者， 或者以组合产品的形式 ( 其中多种活 性成分存在于一种药物制剂中 ) 施用。
在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物可与本领域已知的一种或多种 GSK-3 抑制剂化合物联合施用。该种化合物在例如， 国际申请号 PCT/US07/06480 以及国际公布号 WO 99/65897 和 WO 00/38675 中有描述。
在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物可与本领域已知的一种或多种抗糖 尿病药联合施用。该抗糖尿病药包括胰岛素和胰岛素衍生物， 例如， ( 参见 www. lantus.com) 或 HMR 1964、 速效胰岛素 ( 参见美国专利 No. ： 6,221,633)、 GLP-I 衍生物如 WO 98/08871 中所述的那些， 以及口服有效的降血糖活性成分。
所述口服有效的降血糖活性成分包括但不限于磺脲类 ( 例如甲苯磺丁脲、 格列本 脲、 格列甲嗪或格列美脲 )、 双胍类 ( 例如二甲双胍 )、 氯茴苯酸类 ( 例如， 瑞格列奈 )、 噁唑 烷二酮类、 噻唑烷二酮类 ( 例如， 曲格列酮、 环格列酮、 匹格列酮、 罗格列酮或 WO 97/41097 中披露的化合物 )、 葡萄糖苷酶抑制剂 ( 例如， 米格列醇或阿卡波糖 )、 胰高血糖素拮抗剂、 GLP-I 激动剂、 钾通道开放剂例如 WO 97/26265 和 WO 99/03861 中披露的那些、 胰岛素增敏 剂、 糖异生作用和 / 或肝糖原过多的刺激中涉及的肝酶抑制剂、 葡萄糖摄入调节剂、 改变脂 质代谢的化合物例如抗高血脂活性成分和降血脂活性成分、 降低食物摄入的化合物、 PPAR 和 PXR 激动剂以及作用于 β 细胞的 ATP- 依赖性钾通道的活性成分。
在一个实施方案中， 本发明所提供的化合物可与 HMGCoA 还原酶抑制剂如辛伐他 汀、 氟伐地汀、 帕伐他汀、 洛伐它汀、 阿伐他汀、 西立伐他汀、 罗苏伐他汀联合使用。在一个 实施方案中， 本发明所提供的化合物可与胆固醇吸收抑制剂如依泽替米贝、 替奎安、 帕马苷 联合使用。在一个实施方案中， 本发明所提供的化合物可与 PPARγ 激动剂如罗格列酮、 匹 格列酮、 JTT-501、 GI 262570 联合施用。在一个实施方案中， 本发明所提供的化合物可与 PPARα 激动剂如 GW 9578、 GW 7647 联合施用。在一个实施方案中， 本发明所提供的化合 物可与混合物的 PPARα/γ 激动剂联合施用。在一个实施方案中， 所述式 I 或 II 的化合 物与氯贝特例如非诺贝特、 氯贝特、 苯扎贝特联合施用。在一个实施方案中， 本发明所提供 的化合物可与 MTP 抑制剂如英普他派、 BMS-201038、 R-103757 联合施用。在另一实施方案 中， 本发明所提供的化合物可与胆汁酸吸收抑制剂 ( 参见， 例如， 美国专利 No. ： 6,245,744 或美国专利 No. ： 6,221,897)， 例如 HMR 1741 ； CETP 抑制剂， 例如 JTF-705 ； 聚合胆汁酸吸 附剂， 例如胆苯烯胺、 考来维仑 ； LDL 受体诱导剂 ( 参见美国专利 No. ： 6,342,512)， 例如 HMR1171、 HMR1586 ； ACAT 抑制剂， 例如阿伐麦布 ； 抗氧化剂， 例如 OPC-14117 ； 脂蛋白酶抑制 剂， 例如 NO-1886 ； ATP- 柠檬酸裂合酶抑制剂， 例如 SB-204990 ； 鲨烯合成酶抑制剂， 例如 BMS-188494 ； 脂蛋白拮抗剂， 例如 CI-1027 或烟酸 ； 脂酶抑制剂， 例如奥利斯特联合施用。 在 一个实施方案中， 本发明所提供的化合物如式 I 或 II 的化合物可与胰岛素联合施用。
在进一步的实施方案中， 本发明所提供的化合物， 例如式 I 或 II 的化合物可与CART 调节剂 ( 参见″ Cocaine-amphetamine-regulated transcript influencesenergy metabolism， anxiety and gastric emptying in mice″ Asakawa， A 等人， M. ： Hormone and Metabolic Research(2001)， 33(9)， 554-558) ； NPY 拮抗剂， 例如萘 -1- 磺酸 {4-((4- 氨基喹 唑啉 -2- 基氨基 ) 甲基 ) 环 - 己基甲基 } 酰胺 ； 盐酸化物 (CGP71683A)) ； MC4 激动剂 ( 例如 1- 氨基 -1， 2， 3， 4- 四氢萘 -2- 羧酸 (2-(3a- 苄基 -2- 甲基 -3- 氧 -2， 3， 3a， 4， 6， 7- 六氢吡唑 并 (4， 3-c) 吡啶 --5- 基 )-1-(4- 氯苯基 )-2- 氧乙基 )- 酰胺 (WO 01/91752)) ； 食欲素拮抗 剂 ( 例如 1-(2- 甲基苯唑 -6- 基 )-3-(1， 5) 萘啶 -4- 基脲 ； 盐酸化物 (SB-334867-A)) ； H3 激 动剂 (3- 环己基 -1-(4， 4- 二甲基 -1， 4， 6， 7- 四氢咪唑并 (4， 5-c)- 吡啶 -5- 基 ) 丙 -1- 酮 草酸盐 (WO 00/63208)) ； TNF 激动剂 ； CRF 拮抗剂 ( 例如 (2- 甲基 -9-(2， 4， 6- 三甲基苯 基 )-9H-1， 3， 9- 三氮杂芴 -4- 基 ) 二丙胺 (WO00/66585)) ； CRF BP 拮抗剂 ( 例如尿皮质素 ) ； 尿皮质素激动剂 ； β3 激动剂 ( 例如 1-(4- 氯 -3- 甲烷磺酰基甲基苯基 )-2-(2-(2， 3- 二甲 基 -1H- 吲哚 -6- 氧基 )- 乙氨基 )- 乙醇盐酸化物 (WO 01/83451)) ； MSH( 黑素细胞 - 刺激 激素 ) 激动剂 ； CCK-A 激动剂 ( 例如 {2-(4-(4- 氯 -2， 5- 二甲氧基苯基 )-5-(2- 环己基 - 乙 基 ) 噻唑 -2- 基氨甲酰基 )-5， 7- 二甲基吲哚 -1- 基 } 乙酸三氟乙酸盐 (WO 99/15525)) ； 血 清素重摄取抑制剂 ( 例如右旋酚氟拉明 ) ； 混合的血清素源性和正肾上腺素化合物 ( 例如 WO00/71549) ； 5HT 激动剂， 例如 1-(3- 乙基苯并呋喃 -7- 基 ) 哌嗪草酸盐 (WO 01/09111) ； 铃蟾肽激动剂 ； 甘丙肽拮抗剂 ； 生长激素 ( 例如人生长激素 ) ； 生长激素释放化合物 (6- 苄 氧基 -1-(2- 二异丙基氨基乙基氨甲酰基 )-3， 4- 二氢 -1-H- 异喹啉 -2- 羧酸叔丁酯 (WO 01/85695)) ； TRH 激动剂 ( 参见， 例如 EP 0462884)， 未偶联的蛋白 2 或 3 调节剂 ； 来普汀 激动剂 ( 参见， 例如 Lee， Daniel W. ； Leinung， Matthew C ； Rozhavskaya-Arena， Marina ； Grasso， Patricia.Leptin agonists as apotential approach to the treatment of obesity.Drugs of the Future(2001)， 26(9)， 873-881) ； DA 激动剂 ( 溴麦角多环肽、 左旋 多巴 ) ； 脂酶 / 淀粉酶抑制剂 ( 例如 WO 00/40569) ； PPAR 调节剂 ( 例如 WO 00/78312) ； RXR 调节剂或 TR-β 激动剂联合施用。
在一个实施方案中， 所述其它活性成分为来普汀 ； 参见例如″ Perspectivesin the therapeutic use of leptin ″， Salvador， Javier ； Gomez-Ambrosi， Javier ； Fruhbeck， Gema， Expert Opinion on Pharmacotherapy(2001)， 2(10)， 1615-1622。在一个 实施方案中， 该其它活性成分为右旋安菲他明或安菲他明。 在一个实施方案中， 该其它活性 成分为酚氟拉明或右旋酚氟拉明。在另一实施方案中， 该其它活性成分为西布曲明。在一 个实施方案中， 该其它活性成分为奥利斯特。 在一个实施方案中， 该其它活性成分为氯苯咪 吲哚或苯丁胺。
应理解， 本发明所提供的化合物与一种或多种前述化合物以及可选的一种或多种 其它药理活性物质的每一种合适的组合都是本发明所预期的。
应理解， 上文的详细描述和伴随的实施例仅是说明性的， 不应视为对所述主题的 范围的限制。对于所公开的实施方案的各种变化和修改对本领域技术人员是显而易见的。 该种变化和修改， 包括但不限于涉及本发明所提供的化学结构、 取代基、 衍生物、 中间体、 合 成、 制剂和 / 或使用方法的变化和修改， 可在不偏离其精神和范围的前提下进行。此处参照 的美国专利和公布均通过引用并入本文。实施例
实施例 1 ： (S)-8- 氨基 -9- 氟 -3- 甲基 -7- 氧 -10-(3-( 吡啶 -3- 基 ) 丙氨基 )-3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈的制备(S)-9， 10- 二氟 -3- 甲基 -8- 硝基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 羧酸 (2)
以固体 KNO3(3.7g， 35.6mmol) 在 0 ℃下分批处理商业可获得的 1(5g， 17.8mmol) 在浓 H2SO4(25ml) 中的溶液。然后使混合物升温至室温。搅拌 1 小时后， 将反应混合物注 入 100mL 冰水中， 过滤移出所得的沉淀物， 并用冰水洗涤。干燥所得的固体得到淡黄色固体 2(4g， 72％ )。该化合物不经进一步纯化用于下一步骤。
(S)-9， 10- 二氟 -3- 甲基 -8- 硝基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 氨甲酰 (3)
将化合物 2(4g， 12.2mmol) 悬浮于 SOCl2(25mL)， 并回流 2-3 小时， 直至得到澄清溶 液。反应完成后， 真空去除 SOCl2。用二噁烷稀释剩余的固体， 并在冰浴中冷却。在剧烈搅 拌下小心添加浓 NH4OH 溶液。形成沉淀物， 通过过滤采集， 并用水洗涤。将该固体真空干燥 得到酰胺 3(3.3g， 81％产率 )。该化合物不经进一步纯化用于下一步骤。
(S)-8- 氨基 -9， 10- 二氟 -3- 甲基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 氨甲酰 (4)
向 3(1g， 3.07mmol) 在水 / 甲醇 (1 ∶ 1v/v， 30mL) 混合物中的悬浮液中添加连二亚 硫酸钠 (Na2S2O4， 4.3g， 24.6mmol)。将该悬浮液回流 5 小时， 直至所有的起始原料消失。完 成后， 将反应混合物冷却至室温， 并添加 50ml 水。20 分钟后， 通过过滤收集浅黄色固体， 并 用水洗涤。真空干燥该固体得到 4(725mg， 74％产率 )， 其可不经进一步纯化用于下一步骤。
(S)-8- 氨基 -9， 10- 二氟 -3- 甲基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij)喹啉 -6- 腈 (5)
向 4(500mg， 1.69mmol) 和 三 乙 胺 (1.2mL， 8.5mmol.) 在 DCM(20mL) 中 的 溶 液 中 在 Ar( 或 N2) 和 0℃下逐滴添加 POCl3(431μL， 3.2mmol.)。继续搅拌 5 小时。形成深色的 混合物。反应完全后， 真空去除 DCM， 并用水洗涤该残留物数次。将该固体真空干燥得到 5(385mg， 82％产率 )。该产物除了在 DMF 和 DMSO 中外都非常易溶， 并可不经进一步纯化用 于下一步骤。
(S)-8- 氨 基 -9- 氟 -3- 甲 基 -7- 氧 -10-(3-( 吡 啶 -3- 基 ) 丙 氨 基 )-3， 7- 二 氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈的制备
向 5(30mg， 0.108mmol) 在 5ml DMSO 中的溶液中添加 29.5mg(0.216mmol)3-( 吡 啶 -3- 基 ) 丙 -1- 胺。将反应混合物加热至 120℃， 持续 3 小时。真空去除 DMSO， 通过制备 性 HPLC 纯化剩余的固体以得到黄色固体标题化合物 (6.4mg， 15％产率 )。
MS(EP)m/z ： 394.1(M+1).( 计算得到 C21H20FN5O2， 393.16)
实施例 2
(S)-8- 氨基 -9- 氟 -3- 甲基 -10-(3-(3- 甲基吡啶 -2- 基 ) 丙氨基 )-7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈的制备
该化合物可参照实施例 1 中所述的合成步骤或其常规修改制备得到。 (39％产率 )MS(EP)m/z ： 408.1(M+1).( 计算得到 C22H22FN5O2， 407.18)实施例 3
8- 氨 基 -9- 氟 -3， 3- 二 甲 基 -7- 氧 -10-(3-( 吡 啶 -2- 基 ) 丙 氨 基 )-3， 7- 二 氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈的制备
(Z)- 乙基 3-(1- 羟基 -2- 甲基丙 -2- 基氨基 )-2-(2， 3)4， 5- 四氟苯甲酰基 ) 丙烯酸酯 (7) 将商业可获得的 3- 氧 -3-(2， 3， 4， 5- 四氟苯基 ) 丙酸乙酯 (6)(15g， 56.8mmol)、 乙酸酐 (13.4mL， 142mmol) 和原甲酸三乙酯 (14.1mL， 18mmol) 的搅拌溶液在 120℃下加热 1.5 小时。将该混合物真空浓缩并高真空干燥 5 小时。将 10.1g(31.5mmol) 该粗产物溶解 于 EtOH/DCM(30mL) 并冷却至 0 ℃。向该溶液极为缓慢地添加 2- 氨基 -2- 甲基丙 -1- 醇 (3.36mL， 34.7mmol)。30 分 钟 后， 蒸发去除溶剂并将产物冷冻干燥以得到黄色固体的 7(11.9g 粗品 )， 其可不经进一步纯化用于下一步骤。
9， 10- 二 氟 -3， 3- 二 甲 基 -7- 氧 -3， 7- 二 氢 -2H-(1， 4) 噁 嗪 并 (2， 3， 4-ij) 喹 啉 -6- 羧酸 (8)
向 7(11.2g， 30.8mmol) 的 THF(45mL) 溶液中在冰冷下添加 KOH(4.32g， 77mmol) 的 碎片。 1.5 小时后， 添加 50mL 10％ KOH 水溶液， 并将该反应混合物缓慢加热至 85℃， 并另行 搅拌 2 小时。用 1N HCl 酸化该反应混合物至 pH 4。过滤收集白色沉淀物以得到 8， 其可不 经进一步纯化用于下一步骤 (7.5g， 83％产率 )。
9， 10- 二氟 -3， 3- 二甲基 -8- 硝基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 羧酸 (9)
用 固 体 KNO3(3.9g， 38.6mmol) 在 0 ℃ 下 分 批 处 理 8(7.5g， 25.4mmol) 在 浓 H2SO4(30ml) 中的溶液， 0℃下搅拌 2 小时后， 将反应混合物注入 500mL 冰水中， 过滤移出所 得的沉淀物， 并用冰水洗涤。将所得固体干燥得到黄色固体的 9(7.6g， 87％产率 )。
9， 10- 二氟 -3， 3- 二甲基 -8- 硝基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 氨甲酰 (10)
将 9(7.62g， 22.4mmol) 和 SOCl2(80ml) 的混合物回流 3 小时， 直至得到澄清溶液。 完成后， 真空去除 SOCl2。将剩余的固体投入 1， 4- 二噁烷中， 并将混合物冷却至 0℃。在剧 烈搅拌下向该混合物缓慢添加浓 NH4OH 溶液 (150mL)， 同时将温度保持在 0℃。通过过滤收 集形成的沉淀物， 并用冰冷的水洗涤。干燥该固体得到化合物 10(6.85g， 90％产率 )。该化 合物不经进一步纯化用于下一步骤。
8- 氨基 -9， 10- 二氟 -3， 3- 二甲基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 氨甲酰 (11)
向 10(6.3g， 18.6mmol) 在水 / 甲醇 1/1v/v(160mL) 混合物中的悬浮液中添加连二 亚硫酸钠 (19.4g， 116mmol)， 并将该悬浮液回流 5 小时， 直至消耗所有的起始原料。过滤收 集产物， 同时使该混合物保持热度， 并用温水洗涤。将该固体真空干燥得到 11(2.92g， 51％ 产率 )。
8- 氨基 -9， 10- 二氟 -3， 3- 二甲基 -7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈 (12)
将 11(2.92g， 9.44mmol) 和三乙胺 (6.6mL， 47mmol) 在 CH2Cl2(20ml) 中的混合物冷 却至 0℃， 并在搅拌下逐滴添加 POCl3(4.35g， 28mmol)。将混合物在 5℃下继续搅拌 5 小时。 在此过程中， 该反应混合物变成深褐色。反应完成后， 蒸发去除溶剂。添加 70mL 水， 并在室 温下搅拌该混合物 1 小时。过滤收集所形成的沉淀物， 并用水洗涤。真空干燥固体得到成 为褐色固体的 12(2.6g， 94％ )。该化合物不经进一步纯化用于下一步骤。
8- 氨 基 -9- 氟 -3， 3- 二 甲 基 -7- 氧 -10-(3-( 吡 啶 -2- 基 ) 丙 氨 基 )-3， 7- 二 氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈
向 12(250mg， 0.86mmol) 在 4ml DMSO 中 的 溶 液 中 添 加 268mg(1.98mmol)3-( 吡 啶 -2- 基 ) 丙 -1- 胺。将反应混合物加热至 120 ℃， 持续 5 小时。冷却后， 将反应混合物 冷冻干燥去除 DMSO， 并通过制备性 HPLC 纯化剩余的固体以得到为黄色固体的标题化合物 (102mg， 29％产率 )。
MS(EP)m/z ： 408.1(M+1).( 计算得到 C22H22FN5O2， 407.18)
实施例 4
8- 氨基 -9- 氟 -3， 3- 二甲基 -10-(3-(3- 甲基吡啶 -2- 基 ) 丙氨基 )-7- 氧 -3， 7- 二氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈的制备
该化合物可参照实施例 3 中所述的合成步骤或其常规修改制备得到。
(23％产率 )MS(EP)m/z ： 422.1(M+1).( 计算得到 C23H24FN5O2， 421.19)
实施例 5
8- 氨 基 -9- 氟 -3， 3- 二 甲 基 -7- 氧 -10-(3-( 吡 啶 -3- 基 ) 丙 氨 基 )-3， 7- 二 氢 -2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -6- 腈的制备
该化合物可参照实施例 3 中所述的合成步骤或其常规的修改制备得到。
(27％产率 )MS(EP)m/z ： 408.1(M+1).( 计算得到 C22H22FN5O2， 407.18)
实施例 6
(S)-10-(3-(1H- 咪 唑 -1- 基 ) 丙 氨 基 )-8- 氨 基 -9- 氟 -3- 甲 基 -6-(1H- 四 唑 -5- 基 )-2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -7(3H)- 酮的制备
(S)-8- 氨基 -9， 10- 二氟 -3- 甲基 -6-(1H- 四唑 -5- 基 )-2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -7(3H)- 酮 (13) 的制备
向腈 5(40mg， 0.14mmol) 在异丙醇和水 (1 ∶ 1v/v， 15ml) 中的混合物中添加 20mg 叠氮化钠 (0.29mmole) 和 22mg 氯化钠 (0.29mmole)。 将混合物加热至 110℃， 持续 18 小时。 过滤收集沉淀物并用水洗涤。真空干燥固体得到 27mg(60％产率 ) 的 13， 其可不经进一步 纯化用于下一步骤。
(S)-10-(3-(1H- 咪 唑 -1- 基 ) 丙 氨 基 )-8- 氨 基 -9- 氟 -3- 甲 基 -6-(1H- 四 唑 -5- 基 )-2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -7(3H)- 酮的制备
向 13(250mg， 0.78mmol) 在 5ml DMSO 的溶液中添加 132μl(1.17mmol)3-(1H- 咪 唑 -1- 基 ) 丙 -1- 胺。将反应混合物加热至 120℃， 持续 1 小时。反应完全后， 去除 DMSO， 并通过制备性 HPLC 纯化剩余的固体。向合并的含有该产物的 HPLC 组分添加数滴 1N HCl， 然后干燥生成该化合物的 HCl 盐。获得为黄色固体的该标题化合物 (118mg， 37％产率 )。
MS(EP)m/z ： 426.4(M+1).( 计算得到 C19H20FN9O2， 425.42)
以下化合物可采用与上述类似的合成步骤或其常规的修改进行制备。
实施例 7
(S)-8- 氨基 -10-(3-( 乙基 ( 苯基 ) 氨基 ) 丙氨基 )-9- 氟 -3- 甲基 -6-(1H- 四 唑 -5- 基 )-2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -7(3H)- 酮的制备
MS(EP)m/z ： 479.5(M+1).( 计算得到 C24H27FN8O2， 478.52)
实施例 8
(S)-8- 氨 基 -9- 氟 -3- 甲 基 -10-(3-( 吡 啶 -2- 基 ) 丙 氨 基 )-6-(1H- 四 唑 -5- 基 )-2H-(1， 4) 噁嗪并 (2， 3， 4-ij) 喹啉 -7(3H)- 酮的制备
MS(EP)m/z ： 437.4(M+1).( 计算得到 C21H21FN8O2， 436.44)
m， 1H)， 6.96-6.94(m， 2H)， 6.46(bs， 2H)， 6.10(s， 1H)， 4.01(s， 2H)， 1.56(s， 6H)
实施例 9 ： 在 Hep G2 细胞中的糖原合成活性
Hep G2 细胞从 Japanese Collection of Research Bioresources 得到， 并在标准 培养基， 即低糖 Dulbecco 改良的 Eagle 培养基 (DMEM)( 含有 10％胎牛血清， 添加了 100U/ mL 青霉素和 100μg/mL 链霉素 ) 中在潮湿和 5％ CO2 气氛下 37℃生长。该 HepG2 细胞用含 1mM EDTA 的 0.25％胰蛋白酶溶液收集， 并以 1×105 细胞 / 微孔接种到 12 孔板上。培养 3 天后， 用磷酸盐缓冲盐水 (PBS) 洗涤该细胞一次， 并用添加了 100U/mL 青霉素和 100μg/mL 链霉素的无血清低糖 DMEM 孵育。培养 3 小时后， 向该无血清低糖 DMEM 中添加不同浓度的 3 本发明所提供的化合物和 2.5μCi/mL D-[2- H] 葡萄糖 (PerkinElmer， Boston， MA， USA)。 还使用 DMSO(0.3％， 终浓度 ) 运载体对照。每个微孔中反应介质的总体积为 1.0mL 无血清 低糖 DMEM。37 ℃下孵育 3 小时后， 吸出该介质， 用 PBS 洗涤细胞两次， 添加含有 0.4mg/mL 载体糖原的 0.25mL 1N KOH。37℃下孵育 30 分钟后， 向每个微孔添加 0.25mL 48.8％ (w/ v)KOH 以溶解细胞。95℃下孵育 30 分钟后， 向细胞溶解物添加 1.5mL 95％ (v/v) 乙醇。总 糖原在 -20℃下沉淀过夜。通过 4℃下 19,000×g 离心 30 分钟回收糖原沉淀物。将沉淀物 用 1mL 70％ (v/v) 乙醇洗涤一次， 并重悬浮于 0.5mL 水中。通过液体闪烁记数器 (Packard Instrument Co.， Meriden， CT， USA) 评估结合在糖原中的 (3H) 葡萄糖。
实施例 10 ： 动物研究 ( 口服葡萄糖耐量试验 )
雄性 Crlj ： CDl(ICR) 小鼠从 Charles River Laboratries Japan(Yokohama， 日 本 ) 获得。所有的小鼠以标准饮食 (Clea Japan， Tokyo， 日本 ) 喂养并任意饮水。在研究中 遵守了所有针对动物管理和使用的制度准则。将测试化合物悬浮于 0.3％羧甲基 - 纤维素
钠盐 (CMC-Na ； Sigma， St.Louis， MO) 中。禁食 15-17 小时后， 向 7 周大的 ICR 小鼠口服给用 该测试化合物 (30mg/kg) 或运载体 (0.3％ CMC-Na)。 测试化合物处理后 30 分钟口服给用葡 萄糖溶液 (5g/kg)。 在测试化合物处理前和葡萄糖加载后 0、 0.5、 1 和 2 小时采用含 EDTA· 2K 的毛细管从尾静脉采集血液样本。将血液样本 2,500×g 离心 5 分钟， 将分离的血浆置于 冰上， 并在当天进行分析。血浆葡萄糖水平采用葡萄糖 C II- 测试 (Wako PureChemical Industries， 日本大阪 ) 进行测定。
重复剂量研究
雄性 ob/ob 或 C 57BL/6J 小鼠从 Charles River Laboratories Japan(Yokohama， 日本 ) 获得。所有的小鼠以 OA-2 饮食 (Japan Clea， Tokyo， Japan) 喂养并任意饮水。在 研究中遵守了所有针对动物管理和使用的制度准则。将每种测试化合物悬浮于 0.3％羧甲 基 - 纤维素钠盐 (0.3％ CMC-Na ； Sigma， St.Louis， MO) 中。向 6 周大的 ob/ob 或 C57BL/6J 小鼠每天口服施用 10mg/kg 测试化合物一次 14 天。在施用后 7 天和 14 天采用含 EDTA· 2K 的毛细管从尾静脉采集血液样本将血液样本 2,500×g 离心 5 分钟， 将分离的血浆置于冰 上， 并在当天进行分析。血浆葡萄糖水平采用葡萄糖 C II- 测试 (Wako Pure Chemical Industries， 日本大阪 ) 进行测定。
本测定中测试了如下化合物 ：
在某些实施方案中， 本发明所提供的化合物将葡萄糖降低了约 15-70％。
犬呕吐研究
雄性比格犬从 Japan Laboratory Animals Inc.( 日本东京 ) 获得。以标准饮食 (Oriental Yeast， 日本东京 ) 喂养该犬。 任意进水。 将测试化合物溶解于二甲亚砜 (100mg/ mL)， 然后用 50％聚乙二醇 400 稀释得到 1、 3 和 10mg/mL 的浓度。经头静脉向犬静脉给用该 化合物 (0.1、 0.3 和 1mg/kg， 0.1mL/kg)。在给用后 0.17、 0.5、 1、 2 和 4 小时从相对侧的头静 脉采集血液样本至含 EDTA-2K 的真空管 (VENOJECT II， Terumo， 日本东京 ) 中并置于冰上。 通过离心 (2200×g， 10min， 4℃ ) 分离血浆样本并在 -20℃下贮存。将该血浆样本与 2 体积 的含有内标的甲醇和乙腈 (1 ∶ 1， v/v) 混合物混合， 并 13400×g 离心 3 分钟。 用 15％乙腈将 上清液稀释 20 倍， 将 10-μL 等份注入 LC/MS/MS 系统。 在 Waters Alliance2795Separations Module(Waters Corp.， MA) 上进行 HPLC 分离。采用正离子对在 MRM 模式中使用具有电喷 雾电离界面的 Micromass Quattro Ultima Pt(Waters Corp.) 测定质谱。
本研究测试了如下化合物 ：
在某些实施方案中， 该测试化合物显示 T1/2 为 0.5-12 小时。在某些实施方案中， 该测试化合物显示 C10min 为 1-5μm。 在某些实施方案中， 在用测试化合物处理的犬中检查到 了呕吐。
以上所述的实施例目的仅在于进行举例， 且本领域的技术人员采用不超出常规的 试验将可以识别， 或能够确定许多等同的特定化合物、 材料和方法。 所有的该种等效物被认 为在所主张的主题范围内且包含在附加权利要求书中。
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