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用于诊断的新化合物

文献发布时间:2023-06-19 10:18:07



发明领域

本发明涉及可用于诊断、监测疾病进展或监测药物活性的新化合物,所述诊断或监测是针对一组与α-突触核蛋白(α-突触核蛋白(synuclein)、A-突触核蛋白、a突触核蛋白、α-突触核蛋白、A-syn、α-syn、aSyn、SNCA、阿尔茨海默症(AD)淀粉样斑块的非淀粉样β成分、淀粉样前体的非A4成分、NACP)聚集体相关的病症和异常,所述聚集体包括但不限于路易体和/或路易神经突,所述病症例如帕金森病。本发明化合物在诊断此类病症的临床症状出现之前的状态(preclinical state)、监测残留病症或预测患有此类病症的患者对使用某种药物治疗的反应性方面特别有用。

发明背景

许多衰老疾病建立在淀粉样物质或淀粉样蛋白的细胞外或细胞内沉积物的基础上或者与之相关,这些沉积物有助于疾病的发病机理以及疾病的进展。形成细胞外聚集体的最佳表征的形成淀粉样蛋白的蛋白质是β-淀粉样蛋白(Aβ)。

主要形成细胞内聚集体的形成淀粉样蛋白的蛋白质包括但不限于Tau、α-突触核蛋白和亨廷顿蛋白(htt)。与α-突触核蛋白有关的疾病和异常包括涉及α-突触核蛋白聚集体的疾病前状态以及疾病。这些疾病通常被列为突触核蛋白病(或α-突触核蛋白病),包括但不限于帕金森病(散发性的、伴有α-突触核蛋白突变和/或增加的家族性的、伴有除α-突触核蛋白以外的突变的家族性的、单纯性自主神经衰竭和路易体吞咽困难)、路易体痴呆(“纯”路易体痴呆)、散发性阿尔茨海默病、伴有APP突变的家族性阿尔茨海默病、伴有PS-1、PS-2或其它突变的家族性阿尔茨海默病、家族性英国痴呆、阿尔茨海默病的路易体变异型和唐氏综合症。伴有α-突触核蛋白的神经元和神经胶质聚集体的突触核蛋白病包括多系统萎缩症(MSA)(Shy-Drager综合征、纹状体黑质变性或橄榄脑桥小脑萎缩)。其它可能具有α-突触核蛋白免疫反应性病变的疾病包括创伤性脑损伤、慢性创伤性脑病、运动神经元病、神经轴性营养不良、脑铁积累1型神经变性(Hallervorden-Spatz综合征)、朊病毒病、共济失调性毛细血管扩张症、Meige综合征、亚急性硬化性全脑炎、戈谢病以及其它溶酶体贮积症(包括Kufor-Rakeb综合征和桑菲列普综合征)和快速眼动(REM)睡眠行为障碍(Jellinger,Mov.Disord.2003,18Suppl.6,S2-12;Galvin等人,JAMA Neurology 2001,58(2),186-190;Kovari等人,Acta Neuropathol.2007,114(3),295-8;Saito等人,J.Neuropathol.Exp.Neurol.2004,63(4),323-328;McKee等人,Brain,2013,136(Pt 1),43-64;Puschmann等人,Parkinsonism Relat Disord 2012,18S1,S24-S27;Usenovic等人,J Neurosci.2012,32(12),4240-4246;Winder-Rhodes等人,Mov.Disord.2012,27(2),312-315;Ferman等人,J.Int.Neuropsychol Soc.2002,8(7),907-914)。

α-突触核蛋白是140个氨基酸的天然未折叠蛋白(Iwai等,Biochemistry1995,34(32),10139-10145)。α-突触核蛋白的序列可以分为三个主要结构域:1)包含残基1-60的N-末端区域,其包含具有高度保守的六聚体(KTKEGV)的11-mer两亲性不完全重复残基。该区域参与调节α-突触核蛋白与膜的结合及其内化;2)疏水性非β-淀粉样蛋白组分(NAC)结构域,其包括残基61-95;其对于α-突触核蛋白聚集至关重要;和3)包括残基96-140的C-末端区域,其是强酸性的并富含脯氨酸,具有未知的独特结构和功能特性。已显示α-突触核蛋白经历多个翻译后修饰,包括但不限于截短、磷酸化、泛素化、氧化和/或转谷氨酰胺酶共价交联(Fujiwara等人,Nat.Cell Biol.2002,4(2);160-164;Hasegawa等人,J.Biol.Chem.2002,277(50),49071-49076;Li等人,Proc.Natl.Acad.Sci.U S A 2005,102(6),2162-2167;Oueslati等人,Prog Brain Res 2010,183,115-145;Schmid等人,J BiolChem 2009,284(19),13128-13142)。有趣的是,这些修饰中的大多数涉及C-末端区域内的残基。

已经在羧基末端区域中Tyr-125、-133和-136以及Ser-129上检测到多个磷酸化位点(Negro等,FASEB J 2002,16(2),210-212)。在Ser-129上的α-突触核蛋白的广泛和选择性磷酸化在包括路易体在内的突触核蛋白病变中很明显(Fujiwara等人,Nat Cell Biol2002,4(2);160-164)。羧基末端中的其它翻译后修饰,包括Ser-129上的糖基化(McLean等,Neurosci Lett 2002,323(3),219-223)和Tyr-39、Tyr-125、-133和-136上的硝化(Takahashi等人,Brain Res 2002,938(1-2),73-80;Hodara等人,J Biol Chem 2004,279(46),47746-47753),可以影响α-突触核蛋白的聚集。已报道,通过蛋白水解截短羧基末端区域在多种神经变性疾病中的α-突触核蛋白原纤维形成中起作用(Rochet等人,Biochemistry 2000,39(35),10619-10626)。已经在高度纯化的路易体中检测到全长的以及部分截短的和不溶的α-突触核蛋白聚集体(Crowther等人,FEBS Lett 1998,436(3),309-312)。

异常的蛋白质聚集似乎是大脑衰老和多种神经变性疾病的常见特征,但在疾病过程中的明确作用仍有待确定。在体外模型中,α-突触核蛋白(或其某些截短形式)容易组装成细丝,类似于从患有路易体痴呆和家族性PD的患者脑中分离的细丝(Crowther等人,FEBSLett 1998,436(3),309-312)。α-突触核蛋白及其突变形式(A53T、A30P、E46K、H50Q、G51D、A53E和A53V)具有无规卷曲构象,在低浓度时在水溶液中不形成显著的二级结构;然而,在较高浓度下,它们倾向于自聚集,产生淀粉样原纤维(Wood等,J Biol Chem 1999,274(28),19509-19512)。已有文献记录PD-相关的突变体和野生型蛋白质的聚集行为上的几种差异。单体α-突触核蛋白在体外经过亚稳态的寡聚体(即原纤丝)状态聚集形成稳定的原纤维(Volles等人,Biochemistry 2002,41(14),4595-4602).

帕金森病(PD)是最常见的神经退行性运动障碍。PD主要是特发性疾病,但在至少5%的PD患者中,疾病与一种或多种特定基因的突变有关(Lesage等,Hum.Mol.Genet.,2009,18,R48-59)。PD的发病机理仍然难以捉摸,然而,越来越多的证据表明α-突触核蛋白的致病性折叠的作用,其导致多种聚集体的形成。实际上,PD的标志是黑质中主要是多巴胺能神经元的神经元丢失,但不仅限于此大脑区域,而且神经元体和神经突中分别存在细胞内α-突触核蛋白聚集体结构,分别称为路易体和路易神经突。α-突触核蛋白是天然的未折叠的突触前蛋白,其可以错误折叠并聚集成更大的寡聚体和纤维形式,它们与PD的发病机理相关。最近的研究表明,α-突触核蛋白的小的可溶性寡聚体和原纤丝形式是神经毒性最高的物质(Lashuel等人,J.Mol.Biol.,2002,322,1089-102),然而,α-突触核蛋白聚集体在神经元细胞毒性中的确切作用仍有待澄清(综述:Cookson,Annu.Rev.Biochem.,2005,74,29-52)。

帕金森病(PD)的诊断在很大程度上是临床上的,取决于是否存在一组特定症状和体征(最初的核心特征是运动迟缓、僵硬、静止震颤和姿势不稳定)、缺乏非典型特征、缓慢发展的过程以及对药物治疗的反应。诊断需要临床技能,但有一定程度的主观性和错误,因为其它一些退行性和非退行性疾病可能与PD相似(MSA、进行性核上性麻痹(PSP)、AD、特发性震颤、肌张力障碍性震颤),(Guideline No.113:帕金森病的诊断和药理学管理,January2010.SIGN)。通过死后的神经病理学分析进行诊断的最终确认。

PD患者的计算机断层扫描(CT)和常规磁共振成像(MRI)脑扫描通常表现正常。然而,这些技术可以用于排除可能是帕金森病的继发原因的其它疾病,如基底神经节肿瘤、血管病变和脑积水。据报道,MRI的特定技术(扩散MRI)可用于区分典型和非典型帕金森病,尽管其确切的诊断价值仍在研究中。可以用不同的PET和SPECT放射性示踪剂测定基底神经节中的多巴胺能功能。示例是用于SPECT的碘氟烷(

正在研发将帕金森病(PD)的最新进展应用于开发生化生物标志物的策略(Schapira,Curr Opin Neurol 2013;26(4):395-400)。已经在不同体液(例如脑脊液(CSF)、血浆、唾液)中研究的此类生物标志物包括α-突触核蛋白水平,还包括DJ-1、Tau和Aβ以及神经细丝蛋白、白介素、骨桥蛋白和伪君子素(hypocrontin)(Schapira,Curr OpinNeurol 2013;26(4):395-400),但到目前为止,这些生物标志物中没有一种单独或组合可用于决定性诊断试验。据我们所知,尽管帕金森病研究和药物开发迫切需要它,但是目前尚无批准的α-突触核蛋白诊断试剂上市或用于临床应用(Eberling等人,J ParkinsonsDis.2013;3(4):565-7)。

对大脑中α-突触核蛋白沉积进行成像的能力将是非常有用的,并将为帕金森病的诊断、研究和药物开发带来巨大的进步。鉴于其推定的对神经变性的贡献,聚集的α-突触核蛋白在大脑中的积累是PD的病理学标志,也是药物研发的优先靶点。α-突触核蛋白病理学的体内成像可用作疾病和病症进展的生物标志物以及用作药物研发的药效学工具。α-突触核蛋白PET成像剂的开发对于诊断和监测靶向α-突触核蛋白的治疗剂效果非常重要(Eberling,Dave和Frasier,J.Parkinson’s Disease,3,565-567(2013))。尽管对于α-突触核蛋白PET配体的鉴定已经做了巨大努力,但到目前为止鉴定出的化合物很少,而且由于下列多种原因它们并不是最佳的:对存在于患病大脑中的α-突触核蛋白的病理聚集体的亲和力低或没有,对α-突触核蛋白的选择性相对于其它聚集蛋白的选择性低或无选择性,以及不合适的理化性质(Eberling等人,J Parkinsons Dis.2013;3(4):565-7;Neal等人,MolImaging Biol.2013;15:585-595;Bagchi等人,PLoS One 2013;8(2):e55031;Yu等人,Bioorganic and Medicinal chemistry 2012;20:4625-4634;Zhang等人,Appl Sci(Basel)2014;4(1):66-78;Chu等人,J Med Chem,2015,58(15):6002-17)。

为了实现α-突触核蛋白高选择性,已使用分子探针识别并结合病理性α-突触核蛋白。为了减少由非特异性脱靶结合引起的背景信号干扰并减少剂量需求,α-突触核蛋白成像化合物应当以高亲和力和选择性与其靶点结合。对于与神经系统疾病如帕金森病相关的α-突触核蛋白聚集体的成像,成像化合物需要穿透血脑屏障并进入大脑的相关区域。对于靶向细胞内淀粉样蛋白样包合物,如α-突触核蛋白,细胞渗透性是对成像化合物的进一步要求。为了避免不必要的化合物积累,这可能导致不希望的不良反应风险增加,另一个先决条件是化合物从大脑(或其他靶向器官)快速清除。

WO2011/128455涉及适用于治疗与淀粉样蛋白或淀粉样蛋白类蛋白有关的病症的特定化合物。US2012/0302755涉及用于检测神经功能障碍的某些成像剂。在WO2012/037928中讨论了用于诊断嗅上皮上的神经变性疾病的其它化合物。

WO2010/063701涉及用于确定帕金森病的存在或易感性的方法中的某种体内成像剂,其中所述体内成像剂包含用体内成像部分标记的α-突触核蛋白结合剂,其中体内成像剂以结合亲和力与α-突触核蛋白结合。

US2014/0142089涉及预防或治疗退行性脑疾病的方法,该方法包括向有需要的个体施用有效量的药物组合物,所述药物组合物包含特定化合物、其药学上可接受的盐、异构体、溶剂化物、水合物及其组合。

WO 2009/155017描述了芳基或杂芳基取代的氮杂苯并噁唑衍生物,据称可用作正电子发射断层扫描(PET)成像中的示踪剂,用于在体内研究脑中的淀粉样蛋白沉积物,以便诊断阿尔茨海默病。

WO 2016/033445涉及用于亨廷顿蛋白成像的特定化合物。

WO 2017/153601涉及可用于诊断、监测疾病进展或监测药物活性的化合物,所述诊断和监测是针对一组与α-突触核蛋白相关的疾病和异常。

发明简述

本发明的一个目的是提供可用于诊断疾病、监测疾病进展、监测药物活性的化合物,所述诊断和监测是针对与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常,所述聚集体包括但不限于路易体和/或路易神经突,所述疾病如帕金森病。特别地,所述化合物应该适合于诊断所述病症的临床症状出现之前的状态、监测残留病症或预测患有此类病症的患者对某种药物治疗的反应性。

此外,本领域需要可用作α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的成像剂的化合物。具体而言,本发明的一个目的是提供适合用于突触核蛋白病的正电子发射断层扫描成像的诊断组合物的化合物,例如,其中所述化合物可采用

式(I)化合物对α-突触核蛋白聚集体显示出高结合亲和力。此外,式(I)的化合物对α-突触核蛋白表现出相比Aβ的高选择性,从而能够区分PD与其它具有共同的临床和病理特征的蛋白质病症。由于其独特的设计特点,这些化合物显示出例如适当的亲脂性和分子量、脑摄取和药代动力学、细胞渗透性、溶解度和自发荧光等特性,从而成为检测和定量α-突触核蛋白聚集体的成功的成像探针,所述聚集体包括但不限于体内、离体和体外的路易体和/或路易神经突负载。

本发明公开了新的式(I)化合物,其对α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)具有增强的结合特性。一些式(I)的化合物具有改进的药代动力学(PK)参数,例如脑清除和减少的非特异性滞留。可以标记(例如放射性标记)本发明的化合物,使得它们可以用于离体和体内成像,以检测α-突触核蛋白聚集体,包括但不限于路易体和/或路易神经突。本发明提供了使用式(I)化合物或其药物组合物离体检测α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的方法。本发明提供了式(I)的化合物,其用作诊断成像剂,特别是用于出现症状前和/或运动前PD和/或晚期PD和/或其他α-突触核蛋白病的诊断,例如使用正电子发射断层扫描(PET)检测。本发明将用作监测疾病的拓扑学进展的生物标记物,从而改进临床诊断和临床研究设计。本发明进一步提供了诊断组合物,其包含式(I)的化合物和药学上可接受的载体或赋形剂。

本发明在以下方案中概述:

1.式(I)化合物:

及其可检测的标记的衍生物、立体异构体、外消旋混合物、药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物、前药和多晶型物;

其中

R是选自氢和烷基;

R

R

R

X和X

Y独立地选自N和CH或如果Y与R

n是1或2。

2.方案1的化合物,其是式(Ia)、(Ib)或(Ic)化合物:

其中R、R

3.方案1和2中任一项的化合物,其中R

4.方案1-3中任一项的化合物,其中R

5.方案1-4中任一项的化合物,其中所述化合物被可检测地标记,优选采用

6.诊断组合物,其包含方案1-5中任一项的化合物和药学上可接受的载体、稀释剂、辅料和/或赋形剂。

7.方案1-5中任一项的化合物,用于诊断。

8.方案1-5中任一项的化合物,用于α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的成像。

9.方案8的化合物,其中所述化合物用于α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的正电子发射断层扫描成像。

10.方案1-5中任一项的化合物,用于诊断与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)相关的病症或异常或其临床症状出现之前的状态(preclinicalstate)。

11.方案10所述用途的化合物,其中所述病症选自帕金森病(包括散发性的、伴有α-突触核蛋白突变的家族性的、伴有除α-突触核蛋白以外的突变的家族性的、单纯性自主神经衰竭或路易体吞咽困难)、路易体痴呆(包括“纯”路易体痴呆)、散发性阿尔茨海默病、伴有APP突变的家族性阿尔茨海默病、伴有PS-1、PS-2或其它突变的家族性阿尔茨海默病、家族性英国痴呆、阿尔茨海默病的路易体变异型、唐氏综合征、多系统萎缩症(包括Shy-Drager综合征、纹状体黑质变性或橄榄脑桥小脑萎缩)、创伤性脑损伤、慢性创伤性脑病、运动神经元病、神经轴性营养不良、脑铁积累1型神经变性(包括Hallervorden-Spatz综合征)、朊病毒病、共济失调性毛细血管扩张症、Meige综合征、亚急性硬化性全脑炎、戈谢病、溶酶体贮积症(包括Kufor-Rakeb综合征和桑菲列普综合征)和快速眼动(REM)睡眠行为障碍。

12.方案10所述用途的化合物,其中所述病症是PD。

13.方案10所述用途的化合物,其中所述病症是路易体痴呆。

14.方案10所述用途的化合物,其中所述病症是多系统萎缩症。

15.α-突触核蛋白聚集体的成像方法,所述α-突触核蛋白聚集体包括但不限于路易体和/或路易神经突,其中向有需要的患者施用诊断有效量的根据方案1-5中任一项的化合物。

16.方案15的方法,其中所述方法是α-突触核蛋白聚集体的正电子发射断层成像,所述α-突触核蛋白聚集体包括但不限于路易体和/或路易神经突。

17.诊断个体中的与α-突触核蛋白聚集体相关的疾病或异常或其临床症状出现之前的状态的方法,所述α-突触核蛋白聚集体包括但不限于路易体和/或路易神经突,其中向有需要的患者施用诊断有效量的方案1-5中任一项的化合物。

18.方案17的方法,其中所述病症选自帕金森病(包括散发性的、伴有α-突触核蛋白突变的家族性的、伴有除α-突触核蛋白以外的突变的家族性的、单纯性自主神经衰竭或路易体吞咽困难)、路易体痴呆(包括“纯”路易体痴呆)、散发性阿尔茨海默病、伴有APP突变的家族性阿尔茨海默病、伴有PS-1、PS-2或其它突变的家族性阿尔茨海默病、家族性英国痴呆、阿尔茨海默病的路易体变异型、唐氏综合征、多系统萎缩症(包括Shy-Drager综合征、纹状体黑质变性或橄榄脑桥小脑萎缩)、创伤性脑损伤、慢性创伤性脑病、运动神经元病、神经轴性营养不良、脑铁积累1型神经变性(包括Hallervorden-Spatz综合征)、朊病毒病、共济失调性毛细血管扩张症、Meige综合征、亚急性硬化性全脑炎、戈谢病、溶酶体贮积症(包括Kufor-Rakeb综合征和桑菲列普综合征)和快速眼动(REM)睡眠行为障碍。

19.方案17的方法,其中所述病症是PD。

20.方案17的方法,其中所述病症是路易体痴呆。

21.方案17的方法,其中所述病症是多系统萎缩症。

22.收集用于在患者中诊断与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的数据的方法,包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的患者的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合;

(c)检测与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物;并

(d)任选地将与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联。

23.收集用于诊断患者中与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的临床症状出现之前的状态的数据的方法,该方法包括在患者的样品或特定身体部位或身体区域中检测方案1-5中任一项所定义的化合物与α-突触核蛋白聚集体的特异性结合,其包括以下步骤:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

24.在已经采用药物治疗的患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的患者中收集用于监测残留病症的数据的方法,其中所述方法包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

25.方案24的方法,其中存在步骤(d),并且其中所述方法在步骤(a)之前还包括步骤(i)至(vi):

(i)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(ii)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(iii)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(iv)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(v)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较;和

(vi)采用所述药物治疗患者;

并且其中所述方法还包括步骤(d)或步骤(e)后的步骤(A):

(A)将步骤(iv)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与步骤(d)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量进行比较。

26.方案24或25的方法,其中步骤(a)至(c)和任选的步骤(d)和(e)重复一次或多次。

27.收集用于预测患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常并采用药物治疗的患者的反应性的数据的方法,该方法包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;和

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

28.方案27的方法,其中步骤(d)存在并且其中所述方法还包括步骤(a)之前的步骤(i)-(vi):

(i)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(ii)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(iii)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(iv)将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(v)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较;和

(vi)采用所述药物治疗患者;

并且其中所述方法还包括步骤(d)或步骤(e)后的步骤(A):

(A)将步骤(iv)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与步骤(d)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量进行比较。

29.方案27或28的方法,其中步骤(a)至(c)和任选的步骤(d)和(e)重复一次或多次。

30.在患者中诊断与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的方法,该方法包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的患者的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合;

(c)检测与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物;

(d)任选地将与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联。

31.在患者中诊断与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的临床症状出现之前的状态的方法,该方法包括检测方案1-5中任一项所定义的化合物与样品或特定身体部位或身体区域的α-突触核蛋白聚集体的特异性结合,包括步骤:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;和

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

32.一种监测已经用药物治疗过的患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的患者中的残留病症的方法,其中该方法包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;和

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

33.方案32的方法,其中步骤(d)存在并且其中所述方法还包括步骤(a)之前的步骤(i)至(vi):

(i)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(ii)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(iii)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(iv)将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(v)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较;和

(vi)采用所述药物治疗患者;

其中所述方法还包括步骤(d)或步骤(e)后的步骤(A):

(A)将步骤(iv)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与步骤(d)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量进行比较。

34.方案32或33的方法,其中步骤(a)至(c)和任选的步骤(d)和(e)重复一次或多次。

35.预测患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常并采用药物治疗的患者的反应性的方法,该方法包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(b)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;和

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

36.方案35的方法,其中步骤(d)存在并且其中所述方法还包括步骤(a)之前的步骤(i)-(vi):

(i)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与方案1-5中任一项所定义的化合物接触,该化合物与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(ii)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(iii)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(iv)将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(v)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较;和

(vi)采用所述药物治疗患者;

其中所述方法还包括步骤(d)或步骤(e)后的步骤(A):

(A)将步骤(iv)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与步骤(d)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量进行比较。

37.方案35或36的方法,其中步骤(a)至(c)和任选的步骤(d)和(e)重复一次或多次。

38.方案22-37中任一项的方法,其中所述疾病选自帕金森病(包括散发性的、伴有α-突触核蛋白突变的家族性的、伴有除α-突触核蛋白以外的突变的家族性的、单纯性自主神经衰竭或路易体吞咽困难)、路易体痴呆(包括“纯”路易体痴呆)、散发性阿尔茨海默病、伴有APP突变的家族性阿尔茨海默病、伴有PS-1、PS-2或其它突变的家族性阿尔茨海默病、家族性英国痴呆、阿尔茨海默病的路易体变异型、唐氏综合征、多系统萎缩症(包括Shy-Drager综合征、纹状体黑质变性或橄榄脑桥小脑萎缩)、创伤性脑损伤、慢性创伤性脑病、运动神经元病、神经轴性营养不良、脑铁积累1型神经变性(包括Hallervorden-Spatz综合征)、朊病毒病、共济失调性毛细血管扩张症、Meige综合征、亚急性硬化性全脑炎、戈谢病、溶酶体贮积症(包括Kufor-Rakeb综合征和桑菲列普综合征)和快速眼动(REM)睡眠行为障碍。

39.方案22-37中任一项的方法,其中该疾病是PD。

40.方案22-37中任一项的方法,其中该疾病是路易体痴呆。

41.方案22-37中任一项的方法,其中该疾病是多系统萎缩症。

42.测定患者的样品或特定身体部位或身体区域中的α-突触核蛋白聚集体的量的方法,该方法包括:

(a)提供样品或特定的身体部位或身体区域;

(b)使用方案1-5中任一项所定义的化合物测试样品或特定身体部位或身体区域是否存在α-突触核蛋白聚集体;

(c)确定与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物的量;和

(d)计算样品或特定身体部位或身体区域中的α-突触核蛋白聚集体的量。

43.方案22-37中任一项的方法,其中该方法应用于从患者获得的样品或特定身体部位。

44.方案22-43中任一项的方法,其中所述样品为代表所研究的特定身体部位或身体区域的组织和/或体液。

45.方案22-44中任一项的方法,其中α-突触核蛋白聚集体包括路易体和/或路易神经突。

46.混合物,其包含方案1-5中任一项所定义的化合物和至少一种选自不同于方案1-5中任一项所定义的化合物的成像剂的化合物(优选aβ或Tau成像剂)、药学上可接受的载体、稀释剂和赋形剂。

47.式(II)化合物

其中R、X、X

R

其中

R

R

LG是离去基团;且

PG是氨基保护基团;

其中R

48.方案47的化合物,其中LG选自卤素、三甲基铵基、C

49.方案48的化合物,其中LG选自甲磺酸酯、三氟甲磺酸酯、甲苯磺酸酯和间硝基苯磺酸酯(nosylate)。

50.制备方案5的化合物的方法,其中化合物用

51.方案50的方法,其中

52.方案1-5中任一项的化合物作为体外分析参照物或体外筛选工具的用途。

53.用于检测和/或诊断与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)相关的病症或异常的测试试剂盒,其中所述测试试剂盒包含至少一种如方案1-5中任一项所定义的化合物。

54.方案53的测试试剂盒,其包含容纳至少一种如方案1-5中任一项所定义的化合物的容器和使用所述至少一种化合物的说明书,所述化合物用于与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)结合以形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体,包括但不限于路易体和/或路易神经突)复合物并检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体,包括但不限于路易体和/或路易神经突)复合物的形成,从而使化合物/(α-突触核蛋白聚集体,包括但不限于路易体和/或路易神经突)复合物的存在或不存在与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的存在或不存在相关。

55.用于制备放射性药物制剂的试剂盒,其中所述试剂盒包括容纳至少一种如方案47中所定义的化合物的密封小瓶。

在实施例或权利要求中公开的化合物以及它们的被可检测地标记的衍生物、立体异构体、外消旋混合物、药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物、前药和多晶型物被认为是本发明的特别合适的化合物,并且可在以上任一项方案中使用。

定义

在本申请的含义中,适用以下定义:

“烷基”是指由碳和氢原子组成的饱和直链或支链有机基团。适当的烷基的实例具有1-6个碳原子,优选1-4个碳原子,包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基和异丁基。

“氟-烷基”是指与氟结合的“烷基”,例如–CH

“烷基–O–烷基”是指“烷基”与结合“烷基”的氧结合,例如CH

“卤素”或“卤代”是指F、Cl、Br和I。关于诊断应用,F(例如

本文使用的术语“离去基团”(LG)为任何离去基团,是指可以被另一个原子或原子团替换的原子或原子团。实例如下所示:例如Synthesis(1982),第85-125页,表2;Carey和Sundberg,Organische Synthese,(1995),第279-281页,表5.8;或Netscher,RecentRes.Dev.Org.Chem.,2003,7,71-83,流程1、2、10和15和其它)。(Coenen,Fluorine-18Labeling Methods:Features and Possibilities of Basic Reactions,(2006),在:Schubiger P.A.,Friebe M.,Lehmann L.(编辑),PET-Chemistry-The Driving Force inMolecular Imaging.Springer,Berlin Heidelberg,第15-50页中,具体在:第25页流程4,第28页流程5,第30页表4,第33页图7)。优选地,“离去基团”(LG)选自硝基、卤素、三甲基铵基、C

本文中使用的术语“保护基团”(PG)和“氨基保护基团”是适合在设想的化学反应期间保护胺基团的任何保护基团。本领域技术人员熟知合适保护基团的实例。适当的保护基团在教科书Greene和Wuts,Protecting groups in Organic Synthesis,第三版,第494-653页中进行了讨论,其通过引用包括在本文中。保护基团可选自氨基甲酸酯、酰胺、酰亚胺、N-烷基胺、N-芳基胺、亚胺、烯胺、硼烷、N-P保护基团、N-亚磺酰基、N-磺酰基和N-硅烷基。保护基团(PG)的特定优选实例为苄氧羰基(Cbz)、对甲氧基苄基羰基(Moz或MeOZ)、叔丁氧基羰基(BOC)、9-芴基甲氧基羰基(FMOC)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、对甲氧基苯基(PMP)、三苯甲基(Trityl)、甲氧基苯基二苯基甲基(MMT)或二甲氧基三苯甲基(DMT)。

具有一个或多个光学活性碳的本发明化合物可以以下列形式存在:外消旋体和外消旋混合物、立体异构体(包括非对映体混合物和单一非对映体、对映体混合物和单一对映体、构象异构体的混合物和单一构象异构体)、互变异构体、阻转异构体和旋转异构体。所有异构形式都包括在本发明中。含有烯属双键的本发明中描述的化合物包括E和Z几何异构体。本发明还包括所有盐形式、多晶型物、水合物和溶剂化物。

术语“多晶型物”是指本发明化合物的各种晶体结构。这可以包括但不限于晶体形态(和无定形物质)和所有晶格形式。本发明的盐可以是结晶的,可以作为一种以上多晶型物存在。本发明还包括溶剂化物、水合物以及无水形式的盐。溶剂化物中包含的溶剂没有特别限制,可以是任何药学上可接受的溶剂。示例包括水和C

“药学上可接受的盐”定义为所公开的化合物的衍生物,其中母体化合物通过制备其酸或碱盐来修饰。药学上可接受的盐的示例包括但不限于:碱性基团(例如胺)的无机或有机酸盐;酸性基团(例如羧酸)的无机或有机盐等。药学上可接受的盐包括母体化合物的常规无毒盐或季铵盐,例如由无毒的无机或有机酸形成。例如,此类常规的无毒盐包括衍生自无机酸的盐,所述无机酸例如但不限于盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等;由有机酸制备的盐,所述有机酸例如但不限于乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、扑酸、马来酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、对氨基苯磺酸、2-乙酰氧基苯甲酸、富马酸、甲苯磺酸、甲磺酸、乙二磺酸、草酸、羟乙基磺酸等。本发明的药学上可接受的盐可以通过常规化学方法由含有碱性或酸性基团的母体化合物合成。通常,此类盐可以通过使这些化合物的游离酸或碱形式与化学计算量的适当的碱或酸在水中或在有机溶剂中或在两者的混合物中反应制备。有机溶剂包括但不限于非水介质,如醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈。合适的盐的列表可以参考Remington’sPharmaceutical Sciences,第18版,,Mack Publishing Company,Easton,PA,1990,第1445页,其公开内容在此引入作为参考。

“药学上可接受的”定义为在合理的医学判断范围内的那些化合物、材料、组合物和/或剂型,其适用于与人类和动物组织接触,没有过多的毒性、刺激性、过敏反应或其它问题或并发症,与合理的利益/风险比相称。

本发明化合物还可以以前药的形式提供,即在体内代谢为活性代谢物的化合物。Goodman和Gilman(The Pharmacological Basis of Therapeutics,第8版,McGraw-Hill,Int.Ed.1992,"Biotransformation of Drugs",p 13-15)对前药的一般性描述通过引用并入本文。

本发明中的患者或个体通常为动物,特别是哺乳动物,更特别是人。

“α-突触核蛋白聚集体”是α-突触核蛋白单体的多聚的富含β折叠的组装体,其可以形成可溶性寡聚体、可溶的/不溶的原纤维、成熟原纤维和/或无定形聚集体,其聚集成细胞内沉积物,在帕金森病和其它突触核蛋白病中被检测为一系列路易体病。聚集的α-突触核蛋白是患者病理学的基础,可在以下形态学中检测到:路易体,路易神经突,不成熟路易体或苍白体,具有弥散、颗粒状、点状或多形性模式的核周体沉积物(perikaryaldeposits)。此外,α-突触核蛋白聚集体是少突胶质细胞(也称为神经胶质细胞质内含物)和神经元胞体、轴突和细胞核(称为神经元细胞质内含物)中检测到的细胞内纤维包含体的主要成分,是多系统萎缩症的组织学标志。患者中的α-突触核蛋白聚集体通常显示出翻译后修饰(例如磷酸化、泛素化、硝化和截短)的显著增加。

“路易体”是帕金森病(PD)、路易体痴呆和其它突触核蛋白病中神经细胞内出现的蛋白质的异常聚集体。路易体显示为球形物质,其替代其它细胞成分。在形态学上,路易体可分为脑干或皮质类型。典型的脑干路易体是嗜酸性的胞质内含物,由致密的核心和周围环绕的5-10nm宽的晕圈的辐射状原纤维组成,其基本结构成分是α-突触核蛋白;皮质路易体的差异在于缺少晕圈。路易体的存在是帕金森病的标志。

“路易神经突”是患病神经元中异常的神经元过程,其包含颗粒状物质、类似于路易体中发现的那些异常的α-突触核蛋白细丝、点状扩张结构和轴突球状体。像路易体一样,路易神经突是α-突触核蛋白病的一个特征,例如路易体痴呆、帕金森病和多系统萎缩症。

疾病的“临床症状出现之前的状态(preclinical state)”被定义为疾病的阶段,其中在分子水平上的与疾病相关的变化不会导致患者明显的临床表现。

除非另有说明,否则在“定义”部分中给出的优选定义适用于下面描述的所有实施方案。

附图描述

图1:

图2:SUV全脑NHP药代动力学的标准化,以比较

图3:用

发明详述

本发明的化合物描述如下。应当理解,还涵盖以下定义的所有可能的组合。

在一个实施方案中,本发明涉及式(I)的化合物:

及其可检测的标记的衍生物、立体异构体、外消旋混合物、药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物、前药和多晶型物。

式(I)化合物可以是例如式(I*)化合物

其中R、X、X

优选的化合物也是式(Ia)、(Ib)或(Ic)化合物

R是选自氢和烷基。优选地R是烷基。

R

R

R

X和X

Y独立地选自N和CH,或者如果Y与R

n是1或2,优选地n是1。

在式(I)化合物中优选地R

在一个实施方案中,本发明涉及式(II)化合物:

在一个实施方案中,式(II)化合物是式(II*)化合物

其中R、X、X

R

R

R

在式(II)化合物中优选地R

LG是选自卤素、三甲基铵、C

PG是氨基保护基团。

优选的式(I)化合物是本申请实施例部分中所提供的化合物。

本发明的化合物可以被可检测地标记。标记的类型没有特别限制,取决于所选择的检测方法。可能的标记的示例包括同位素(例如放射性核素)、正电子发射体、γ发射体以及荧光、发光和发色体标记。对于包含放射性同位素、正电子发射体或γ发射体的本发明的可检测的标记化合物,应当理解放射性同位素、正电子发射体或γ发射体的存在量与各自的放射性同位素、正电子发射体或γ发射体的天然量不同。此外,所使用的量应该允许通过所选择的检测方法对其进行检测。

适当的同位素例如放射性核素、正电子发射体和γ发射体的示例包括

本发明化合物的同位素变体通常可以通过常规方法制备,例如通过示例性方法或通过下文实施例和制备实施例中描述的制备方法,使用商购或通过已知合成技术制备的合适试剂的适当同位素变体制备。

放射性核素、正电子发射体和γ发射体可以通过有机合成领域中常用的方法包含在本发明化合物中。通常,当制备所需的本发明化合物时,通过使用相应标记的原料引入它们。引入可检测标记的示例方法描述于例如US2012/0302755中。

可检测的标记与本发明化合物连接的位置没有特别的限制。

放射性核素、正电子发射体和γ发射体可以例如连接在相应的非发射原子也可以连接的任何位置。例如,

此外,用同位素例如氘(即

诊断组合物

式(I)化合物特别适用于α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的成像。对于α-突触核蛋白而言,式(I)化合物特别适合与各种类型的α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)结合。

由于它们的设计和结合特征,式(I)化合物适用于诊断与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)相关的病症和异常。式(I)化合物特别适用于α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的正电子发射断层扫描成像。与α-突触核蛋白聚集体相关的疾病通常被列为突触核蛋白病(或α-突触核蛋白病)。式(I)化合物适用于诊断疾病,包括但不限于帕金森病(散发性的、伴有α-突触核蛋白突变的家族性的、伴有除α-突触核蛋白以外的突变的家族性的、单纯性自主神经衰竭和路易体吞咽困难)、路易体痴呆(“纯”路易体痴呆)、散发性阿尔茨海默病、伴有APP突变的家族性阿尔茨海默病、伴有PS-1、PS-2或其它突变的家族性阿尔茨海默病、家族性英国痴呆、阿尔茨海默病的路易体变异型和唐氏综合征。伴有α-突触核蛋白的神经元和神经胶质聚集体的突触核蛋白病包括多系统萎缩症(Shy-Drager综合征、纹状体黑质变性和橄榄脑桥小脑萎缩)。可能具有α-突触核蛋白免疫反应性病变的其它疾病包括创伤性脑损伤、慢性创伤性脑病、运动神经元病、神经轴性营养不良、脑铁积累1型神经变性(Hallervorden-Spatz综合征)、朊病毒病、共济失调性毛细血管扩张症、Meige综合征、亚急性硬化性全脑炎、戈谢病以及其它溶酶体贮积症(包括Kufor-Rakeb综合征和桑菲列普综合征)和快速眼动(REM)睡眠行为障碍。(Jellinger,Mov Disord 2003,18Suppl.6,S2-12;Galvin等JAMA Neurology 2001,58(2),186-190;Kovari等,Acta Neuropathol.2007,114(3),295-8;Saito等,JNeuropathol Exp Neurol.2004,63(4),323-328;McKee等,Brain,2013,136(Pt1),43-64;Puschmann等,Parkinsonism Relat Disord 2012,18S1,S24-S27;Usenovic等,JNeurosci.2012,32(12),4240-4246;Winder-Rhodes等,Mov Disord.2012,27(2),312-315;Ferman等,J Int Neuropsychol Soc.2002,8(7),907-914)。优选式(I)化合物适用于帕金森病(PD)的诊断。

在诊断个体中与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常(例如帕金森病)或其临床症状出现之前的状态的方法中,该方法包括:

a)给予个体诊断有效量的式(I)化合物;

b)使式(I)化合物分布到样品或特定身体部位或身体区域(例如脑组织或体液例如脑脊髓液(CSF))中;和

c)使样品或特定身体部位或身体区域成像,其中与正常的对照结合水平相比,式(I)化合物与样品或特定身体部位或身体区域的结合的增加表明个体患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常或者有罹患前述疾病的风险。

式(I)化合物可用于患者的任何样品或特定身体部位或身体区域(例如在肠道神经系统、肠、眼睛及心脏)中的α-突触核蛋白聚集体的成像,所述患者怀疑含有α-突触核蛋白聚集体。式(I)化合物能够通过血脑屏障。因此,它们特别适合于在脑中以及在体液如脑脊髓液(CSF)中α-突触核蛋白聚集体的成像。

在诊断应用中,式(I)化合物优选以包含式(I)化合物的诊断组合物给药。“诊断组合物”在本发明中定义为包含一种或多种式(I)化合物的组合物,其形式适合施用于患者,例如哺乳动物如人,并且其适用于诊断相关特定疾病或异常。优选地,诊断组合物还包含生理学上可接受的载体、稀释剂、辅料或赋形剂。优选如下定义进行给药,更优选通过注射作为水溶液的组合物给药。此类组合物可任选含有其它成分,例如缓冲剂;药学上可接受的增溶剂(例如环糊精或表面活性剂,如普流尼克、吐温或磷脂);药学上可接受的稳定剂或抗氧化剂(如抗坏血酸、龙胆酸或对氨基苯甲酸)。式(I)化合物的剂量根据施用的具体化合物、患者的体重和对本领域医师显而易见的其它变量而变化。

尽管式(I)化合物可以单独给药,但优选根据标准药学实践将它们配制成诊断组合物。因此,本发明还提供了诊断组合物,其包含诊断有效量的式(I)化合物以及任选的药学上可接受的载体、稀释剂、辅料或赋形剂。

药学上可接受的赋形剂在制药领域中是公知的,描述于例如Remington'sPharmaceutical Sciences,第15版,Mack Publishing Co,New Jersey(1975)。可根据预期的施用途径和标准药学实践选择药物赋形剂。赋形剂在对其受者无害的意义上必须是可接受的。

可用于本发明诊断组合物制剂的药学上有用的赋形剂可以包括例如载体、赋形剂、稀释剂、溶剂例如一元醇(如乙醇、异丙醇)和多元醇如乙二醇、食用油(如大豆油、椰子油、橄榄油、红花油、棉籽油)、油性酯如油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、粘合剂、辅料、增溶剂、增稠剂、稳定剂、崩解剂、助流剂、润滑剂、缓冲剂、乳化剂、润湿剂、助悬剂、甜味剂、着色剂、矫味剂、包衣剂、防腐剂、抗氧化剂、加工助剂、药物递送改良剂和增强剂例如磷酸钙、硬脂酸镁、滑石粉、单糖、二糖、淀粉、明胶、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、葡萄糖、羟丙基-β-环糊精、聚乙烯吡咯烷酮、低熔点蜡和离子交换树脂。

施用(递送)式(I)化合物的途径包括但不限于以下一种或多种:口服(例如作为片剂、胶囊或作为可摄取的溶液)、局部、粘膜(例如作为吸入给药的鼻喷雾剂或气雾剂)、鼻腔、肠胃外(例如通过注射形式)、胃肠道、脊柱内、腹膜内、肌肉内、静脉内、子宫内、眼内、皮内、颅内、气管内、阴道内、脑室内、脑内、皮下、眼科(包括玻璃体内或前房内)、透皮、直肠、口腔、硬膜外和舌下。

例如,化合物可以以片剂、胶囊、胚珠(ovules)、酏剂、溶液剂或混悬剂的形式口服给药,其可以含有矫味剂或着色剂,用于立即、延迟、修改、持续、脉冲或控制释放的应用。

片剂可以含有赋形剂,例如微晶纤维素、乳糖、柠檬酸钠、碳酸钙、磷酸二氢钙和甘氨酸;崩解剂,例如淀粉(优选玉米、马铃薯或木薯淀粉)、羟乙酸淀粉钠、交联羧甲基纤维素钠和某些复合硅酸盐;制粒粘合剂,例如聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、蔗糖、明胶和阿拉伯胶。另外,可以包括润滑剂,例如硬脂酸镁、硬脂酸、山嵛酸甘油酯和滑石粉。相似类型的固体组合物也可以用作明胶胶囊中的填充剂。就此而言,优选的赋形剂包括乳糖、淀粉、纤维素、乳糖或高分子量聚乙二醇。对于水性混悬液和/或酏剂而言,可以将试剂与各种甜味剂或矫味剂、着色剂或染料、乳化剂和/或助悬剂以及稀释剂(如水、乙醇、丙二醇和甘油)及其组合混合。

优选地,在诊断应用中,式(I)化合物可以胃肠外给药。如果胃肠外给予式(I)化合物,则此类给药的示例包括以下一种或多种:静脉内(iv)、动脉内、腹膜内、鞘内、心室内、尿道内、胸骨内、颅内、肌肉内或皮下给予化合物;和/或通过使用输注技术给药。对于肠胃外给药,化合物最好以无菌水溶液的形式使用,其可含有其它物质(例如足够的盐或葡萄糖)以使溶液与血液等渗。如果需要,水溶液应适当缓冲(优选pH为3-9)。在无菌条件下制备适当的肠胃外制剂可以通过本领域技术人员熟知的标准制药技术容易地完成。

如上文指出的,式(I)化合物可以通过鼻内或吸入给药,采用方便地以干粉吸入器或来自加压容器、泵、喷雾器或雾化器的气溶胶喷雾器形式递送,后者可采用适当的抛射剂进行,例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、氢氟烷烃如1,1,1,2-四氟乙烷(HFA134AT)或1,1,1,2,3,3-七氟丙烷(HFA 227EA)、二氧化碳或其它适当的气体。在加压气溶胶的情况下,剂量单位可以通过能够定量传递的阀门来确定。加压容器、泵、喷雾器或雾化器可以容纳活性化合物的溶液或混悬液,使用乙醇和抛射剂的混合物作为溶剂,其可另外含有润滑剂,例如脱水山梨醇三油酸酯。用于吸入器或吹入器的胶囊和药筒(例如由明胶制成)可以配制成含有所述化合物和合适的粉末基质(如乳糖或淀粉)的粉末混合物。

或者,式(I)化合物可以以栓剂或阴道栓的形式给药,或者可以以凝胶剂、水凝胶剂、洗剂、溶液剂、乳膏、软膏或散粉的形式局部施用。式(I)化合物还可以通过皮肤或透皮给药,例如,通过使用皮肤贴剂给药。

它们也可以通过肺部或直肠途径给药。它们也可以通过眼部途径给药。对于眼科应用,可将化合物配制成等渗的、pH调节的无菌生理盐水的微粉化混悬液,或优选作为等渗的pH调节的无菌生理盐水的溶液,任选与防腐剂(如苯扎氯铵)组合。或者,它们可以配制成软膏,例如凡士林软膏。

对于局部施用于皮肤而言,式(I)化合物可以配制成适当的软膏,其含有悬浮或溶解于例如含有下列一种或多种成分的混合物中的活性化合物:矿物油、液体凡士林、白凡士林、丙二醇、乳化的蜡和水。或者,它们可以配制成适当的洗剂或乳膏,其悬浮或溶解于例如下列一种或多种成分的混合物中:矿物油、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚乙二醇、液体石蜡、聚山梨酯60、十六烷基酯蜡、十六十八烷醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。

通常,医生能够确定最适合个体患者的实际剂量。任何特定个体的具体剂量水平和剂量频率可以根据多种因素变化,包括所用特定化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用时间、年龄、体重、一般健康情况、性别、饮食、施用方式和时间、排泄率、药物组合、具体病症的严重程度以及接受诊断的个体。

通常,剂量可以优选在0.001μg/kg至10μg/kg的范围内,优选0.01μg/kg至1.0μg/kg。剂量取决于施用途径。应当理解,有可能必须根据患者的年龄和体重以及疾病或异常的严重程度对剂量进行常规变化。精确的剂量和施用途径最终由主治医师或兽医决定。

本发明的诊断组合物可以根据本领域技术人员本身已知的方式生产,例如描述于Remington's Pharmaceutical Sciences,第15版,Mack Publishing Co.,New Jersey(1975)。

例如,式(I)化合物可用于如WO2016057812A1所述的脂质体组合物中,所述脂质体组合物包含式(I)化合物作为配体,用于通过非放射性磁共振成像(MRI)选择性检测与α-突触核蛋白聚集体相关的病症和异常。

式(I)化合物可用作体外分析参照物或体外筛选工具。它们也可用于体内诊断方法,

式(I)化合物还可以以混合物的形式提供,其包含式(I)化合物和至少一种选自不同于式(I)化合物的成像剂、药学上可接受的载体、稀释剂和赋形剂。不同于式(I)化合物的成像剂优选以诊断有效量存在。更优选地,与式(I)化合物不同的成像剂是aβ或Tau成像剂。

在患者中诊断与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常或者与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的临床症状出现之前的状态可以通过在样品中或在原位检测式(I)化合物与α-突触核蛋白聚集体的特异性结合来实现,其包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与能够与α-突触核蛋白聚集体结合的式(I)化合物接触,

(b)使式(I)化合物与α-突触核蛋白聚集体结合形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物(在下文中“化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物”缩写为“化合物/蛋白质聚集体复合物”),

(c)检测化合物/蛋白质聚集体复合物的形成,

(d)任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联,

(e)任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的量与正常对照值进行比较,其中与正常对照值相比,化合物/蛋白质聚集体复合物的量的增加可以表明患者患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常或者具有发生该病症或异常的风险。

可以通过适当的方法使式(I)化合物与怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域接触。在体外方法中,式(I)化合物和液体样品可以简单地混合。在体内试验中,通常可以通过任何适当的方法将式(I)化合物给予患者。这些施用途径包括但不限于以下一种或多种:口服(例如片剂、胶囊或可摄入的溶液)、局部、粘膜(例如鼻腔喷雾或吸入气溶胶)、鼻腔、胃肠外(例如通过注射形式)、胃肠道、脊柱内、腹膜内、肌肉内、静脉内、子宫内、眼内、皮内、颅内、气管内、阴道内、脑室内、脑内、皮下、眼睛(包括玻璃体内或前房内)、透皮、直肠、口腔、硬膜外和舌下。在某些情况下,可以优选胃肠外给药。

在使样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触后,使该化合物与α-突触核蛋白聚集体结合。结合所需的时间量取决于试验类型(例如,体外或体内试验),这可由本领域技术人员通过常规实验确定。

与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物可以通过任何适当的方法随后检测。选择的具体方法取决于所选择的可检测标记。可能的方法的实例包括但不限于荧光成像技术或核成像技术,例如正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、磁共振成像(MRI)和对比增强磁共振成像(MRI)。已经描述了这些,它们使淀粉样蛋白生物标志物的可视化成为可能。荧光成像技术和/或核成像技术可用于监测和/或可视化样品或特定身体部位或身体区域中可检测的标记化合物的分布。

然后,任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域内α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联。最后,可以将化合物/蛋白质聚集体复合物的量与在健康个体的样品或特定身体部位或身体区域中测定的正常对照值进行比较,其中与正常对照值相比,化合物/蛋白质聚集体复合物的量增加可以说明患者患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常或者具有发生该病症或异常的风险。

本发明还涉及确定样品或特定身体部位或身体区域内中的α-突触核蛋白聚集体的量的方法。该方法包括以下步骤:

(a)提供样品或特定身体部位或身体区域;

(b)采用本发明化合物测试样品或特定身体部位或身体区域中是否存在α-突触核蛋白聚集体;

(c)测定与α-突触核蛋白聚集体结合的化合物的量;以及

(d)计算样品或特定身体部位或身体区域内α-突触核蛋白聚集体的量。

通过使样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触,使式(I)化合物与α-突触核蛋白聚集体结合形成化合物/蛋白质聚集体复合物,并且如上所述检测化合物/蛋白质聚集体复合物的形成,可以用式(I)化合物测试样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在。

监测患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常并且已经采用式(I)化合物进行治疗的患者中的最小残留病症,可以通过下面的方法实现:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触;

(b)使化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/蛋白质聚集体复合物;

(c)检测化合物/蛋白质聚集体复合物的形成;

(d)任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;和

(e)任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的量与正常对照值进行比较,其中与正常对照值相比,聚集体的量的增加可表明患者可能仍然患有最小残留病症。

上文已经解释了如何进行步骤(a)至(e)。

在用于监测最小残留病症的方法中,该方法可以进一步包括在步骤(a)之前的步骤(i)至(vi):

(i)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触,该化合物能够与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(ii)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(iii)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(iv)将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(v)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较;和

(vi)用所述药物治疗患者。

任选地,该方法可以进一步包括步骤(d)或步骤(e)之后的步骤(A):

(A)将步骤(iv)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与步骤(d)中测定的化合物/((α-突触核蛋白聚集体)复合物的量进行比较。

为了随时间监测最小残留病症,监测最小残留病症的方法的步骤(a)至(c)和任选的步骤(d)和(e)可以重复一次或多次。

在用于监测最小残留病症的方法中,可以任选在治疗期间的各个时间点比较化合物/蛋白质聚集体复合物的量,例如,在治疗开始之前和之后或者在治疗开始后的不同时间点。化合物/蛋白质聚集体复合物的量的变化,尤其是减少,可以表明残留病症正在减少。

预测患有与α-突触核蛋白聚集体相关的疾病或异常并且用药物治疗的患者的反应性,可以通过以下方式实现:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触;

(b)使化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/蛋白质聚集体复合物;

(c)检测化合物/蛋白质聚集体复合物的形成;

(d)任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;和

(e)任选地将化合物/蛋白质聚集体复合物的量与正常对照值进行比较。

上文已经解释了如何进行步骤(a)至(e)。

在用于预测反应性的方法中,该方法可以进一步包括在步骤(a)之前的步骤(i)至(vi):

(i)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触,该化合物能够与α-突触核蛋白聚集体特异性结合;

(ii)使所述化合物与α-突触核蛋白聚集体结合,形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物;

(iii)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成;

(iv)将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联;

(v)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较;和

(vi)用所述药物治疗患者。

任选该方法可以进一步包括步骤(d)或步骤(e)之后的步骤(A):

(A)将步骤(iv)中测定的化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与步骤(d)中测定的化合物/((α-突触核蛋白聚集体)复合物的量进行比较。

为了随时间测定反应性,预测反应性的方法的步骤(a)至(c)和任选的步骤(d)和(e)可以重复一次或多次。

在用于预测反应性的方法中,可以任选在治疗期间的各个时间点比较化合物/蛋白质聚集体复合物的量,例如,在治疗开始之前和之后或者在治疗开始后的各个时间点。化合物/蛋白质聚集体复合物的量的变化,尤其是减少,可以表明患者对各自的治疗有很高的反应性。

任选地,所述诊断组合物可在外科手术(例如深部脑刺激(DBS))和非侵入性脑刺激(例如重复经颅磁刺激(rTMS))之前、期间和之后用于在所述手术之前、期间和之后可视化α-突触核蛋白聚集体。外科技术,包括DBS,在目前所用最好的药物治疗的基础上改善PD的晚期症状。在过去的20年中,rTMS作为PD的一种可能治疗方法被密切关注(Ying-huiChou等人JAMA Neurol.2015 April 1;72(4):432–440)。

在本发明的其它实施方案中,所述诊断组合物可用于收集数据的方法中,所述数据用于监测患有与α-突触核蛋白聚集体相关的病症或异常的患者中的残留病症,所述患者已通过外科手术或非侵入性脑刺激手术进行治疗,其中,所述方法包括:

(a)将怀疑含有α-突触核蛋白聚集体的样品或特定身体部位或身体区域与式(I)化合物接触,该化合物能够与α-突触核蛋白聚集体特异性结合,

(b)使该化合物与α-突触核蛋白聚集体结合形成化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物,

(c)检测化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的形成,

(d)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的存在或不存在与样品或特定身体部位或身体区域中α-突触核蛋白聚集体的存在或不存在相关联,并且

(e)任选地将化合物/(α-突触核蛋白聚集体)复合物的量与正常对照值进行比较。

在上述方法中,“α-突触核蛋白聚集体”包括但不限于路易体和/或路易神经突。

在上述方法中,“样品或特定身体部位或身体区域”优选地是从患者获得的样品或特定身体部位,例如组织和/或体液。应当理解,样品或特定身体部位或身体区域应当能代表被研究的样品或特定身体部位或身体区域。

式(I)化合物也可引入用于检测α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的测试试剂盒中。测试试剂盒通常包括盛装一种或多种式(I)化合物的容器和使用所述化合物的说明书,所述说明书用于以下目的:使用该化合物与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)结合以形成化合物/蛋白质聚集体复合物,并且检测化合物/蛋白质聚集体复合物的形成,从而使化合物/蛋白质聚集体复合物的存在或不存在与α-突触核蛋白聚集体(包括但不限于路易体和/或路易神经突)的存在或不存在相关联。

术语“测试试剂盒”通常指本领域已知的任何诊断试剂盒。更具体地,后一术语指Zrein等,Clin.Diagn.Lab.Immunol.,1998,5,45-49描述的诊断试剂盒。

放射性药物的制备

式(II)化合物也可用于制备放射性药物制剂的试剂盒中。由于放射性衰变,放射性药物通常在使用前即刻制备。所述试剂盒包含式(I)化合物的前体和能够与该前体反应以将放射性标记引入式(I)化合物的试剂。式(I)化合物的前体可以是例如式(II)的化合物。所述试剂可以是能够引入放射性标记如

优选的化合物在实施例中说明。

本发明化合物可以通过以下流程中所示的通用方法之一合成。这些方法仅用于举例说明目的,不应解释为限制。

流程1

将商购的卤代氨基吡啶与苯甲酰异硫氰酸酯在溶剂例如丙酮中反应,纯化后获得需要的苯甲酰基硫脲吡啶衍生物。然后,所述硫脲采用铜催化剂环化。或者,该环化可以在适合的溶剂中使用甲醇钠进行。采用酸性条件实现苯甲酰基基团的脱保护。最后,采用标准条件将氨基转化为卤素。

流程2

在钯催化的交叉偶联(Suzuki反应)条件下,在溶剂中用吡啶硼酸或酯处理双环结构模块(Hal、Hal’=Br、Cl),纯化后得到所需的衍生物。中间体A可使用SNAr条件进一步官能化,随后钯催化酰胺化或Ullmann反应,用于引入氧代哌嗪衍生物以递送所需化合物。或者,可在SNAr反应前引入氧代哌嗪衍生物。

可以采用任何适当的

流程3

在钯催化的交叉偶联条件下(Suzuki反应),在溶剂中用吡啶硼酸或酯处理双环结构模块(Hal、Hal’=Br、Cl),纯化后得到所需的中间体A。中间体A可以通过钯催化的交叉偶联条件或Ullmann条件使用酰胺化反应进一步官能化,以引入氧代哌嗪衍生物,纯化后得到含有离去基团(LG)的所需前体化合物。可以使用替代路径经吡啶硼酸或带有离去基团的酯与双环结构模块(Hal、Hal’=Br、Cl)反应以提供中间体B。中间体B可进一步官能化以提供中间体A。第三种路径包括通过SNAr反应引入Ra取代基,然后使用钯催化的交叉偶联条件或Ullmann条件进行酰胺化反应,以引入氧代哌嗪衍生物。最后,在Ra基团上引入LG基团以提供含有离去基团的所需前体化合物(例如,Ra取代基中的羟基可转化为磺酸酯LG)。

流程4

该反应在氟化剂和常规溶剂存在下进行。

尽管上面显示了关于

通过以下实施例说明本发明,然而,它们不应被视为限制。

实施例

所有试剂和溶剂均可获自商业来源,无需进一步纯化即可使用。质子(

尽管本发明的某些实施例并未表明各种化合物被可检测地标记,但应理解,相应的可检测标记的化合物是预期的并且可以容易地制备,例如通过使用可检测标记的原料进行,例如含有C(

将4,6-二氯吡啶-3-胺(5.0g,30.67mmol)和苯甲酰基异硫氰酸酯(4.5mL,33.74mmol,1.1当量)在丙酮(75mL,15体积)中的溶液60℃搅拌3小时,经TLC监测反应。蒸发溶剂并过滤固体,用正己烷(100mL)洗涤并干燥,得到所需产物,为8.0g灰白色固体,80%产率。

MS(ESI);m/z=326.2[M+H]

0℃下向N-((4,6-二氯吡啶-3-基)硫代氨甲酰基)苯甲酰胺(9.0g,27.69mmol)在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)(45mL,5体积)的溶液中加入甲醇钠(NaOMe)(2.99g,55.38mmol,2.0当量)。然后将该混合物加热至120℃,并继续搅拌4小时。经TLC监测反应。将反应混合物倒入100mL冷水中,得到白色沉淀。滤出固体,并用水(200mL)和正己烷(100mL)洗涤。将该化合物真空干燥6小时,得到所需产物,为7.0g白色固体,87%产率。

MS(ESI);m/z=289.7[M+H]

将N-(6-氯噻唑并[4,5-c]吡啶-2-基)苯甲酰胺(5.0g,17.30mmol)在70%H

MS(ESI);m/z=186.4[M+H]

0℃下向6-氯噻唑并[4,5-c]吡啶-2-胺(2.5g,13.51mmol)在乙腈(33.0mL,13.0体积)的混悬液中用注射器历经10分钟加入亚硝酸叔丁酯(2.4mL,20.27mmol,1.5当量)。然后,分批加入溴化铜(II)(4.5g,20.27mmol,1.5当量)。0℃下30分钟后,将反应混合物加温至室温2.5小时。经TLC监测反应进程。反应完成后,蒸发溶剂,并将反应混合物用水(100mL)和5%甲醇/二氯甲烷(3x 100mL)稀释。将合并的有机物用盐水(50mL)洗涤,用Na

MS(ESI);m/z=249.3[M+H]

将2-溴-6-氯吡啶-3-胺(30.0g,144.46mmol)和苯甲酰基异硫氰酸酯(23.4ml,173.52mmol,1.2当量)在丙酮(600mL,20体积)中的溶液在室温下搅拌3小时,然后经TLC监测反应。蒸发溶剂,并滤出固体,用正己烷(500mL)洗涤并干燥,得到所需产物,为37.0g灰白色固体,69%产率。

MS(ESI);m/z=369.8[M-H]

向N-((2-溴-6-氯吡啶-3-基)硫代氨甲酰基)苯甲酰胺(36.0g,97.20mmol)在1,4-二噁烷(540mL,15体积)的溶液中加入碳酸钾(20.1g,145.81mmol,1.5当量)、L-脯氨酸(2.20g,19.45mmol,0.2当量)和碘化亚铜(I)(3.70g,19.45mmol,0.2当量)。然后,将反应混合物在80℃搅拌16小时,经TLC监测反应。将反应混合物倒入1.0L水和1.0L饱和NH

将N-(5-氯噻唑并[5,4-b]吡啶-2-基)苯甲酰胺(5.0g,17.30mmol)在70%H

0℃下用注射器历经10分钟向5-氯噻唑并[5,4-b]吡啶-2-胺(10.0g,54.05mmol)在乙腈(125mL,12.5体积)的混悬液中加入亚硝酸叔丁酯(9.6mL,81.08mmol,1.5当量)。然后,分批加入溴化铜(II)(14.4g,64.81mmol,1.2当量)。经TLC监测反应进度。反应完成后,蒸发溶剂,并将反应混合物用水(300mL)和5%甲醇/二氯甲烷(3x 300mL)稀释。将合并的有机物用盐水(300mL)洗涤,用Na

MS(ESI);m/z=249.4[M+H]

0℃下向按照WO2010008847(1g,5.36mmol)制备的5-氯噻唑并[5,4-d]嘧啶-2-胺在乙腈(20mL)的混悬液中历经30分钟加入亚硝酸叔丁酯(0.829g,8.04mmol)。然后,分批加入溴化铜(II)(1.436g,6.43mmol)。30分钟后,在0℃下将反应混合物加温至室温,并搅拌12小时。加入水(50mL)和EtOAc(100mL),并分离各相。将水层用EtOAc萃取两次。合并有机物,用Na

将2-氟-5-溴-嘧啶(0.500g,2.8248mmol,1.0当量)、(R)-3-氟-吡咯烷盐酸化物(390mg,3.1073mmol)和三乙胺(1.2mL,8.4745mmol)在乙醇(5mL)中的溶液在120℃在微波辐射下加热30分钟。然后将反应混合物冷却至室温。将反应混合物过滤,用冷却的乙醇和戊烷洗涤,减压干燥,得到所需产物(0.370g,53%)。

MS(ESI);m/z=245.9[M+H]

装入步骤A的溴化合物(370mg,1.5040mmol)、KOAc(295mg,3.0081mmol)和双(频哪醇基)二硼(764mg,3.0081mmol)和1,4-二噁烷(18mL)的烧瓶用氮气脱气10分钟。然后在室温下将Pd(dppf)Cl

MS(ESI);m/z=294.20[M+H]

将1,4-二噁烷(135mL)和水(45mL)脱气10分钟。然后,加入制备实施例1(3.0g,0.01202mol)、6-氟吡啶-3-硼酸(1.86g,0.01320mol)、碳酸铯(7.8g,0.02404mol)和Pd(dppf)Cl

MS(ESI);m/z=266.02[M+H]

按照制备实施例4中所述的钯偶联方法,使用下表中所示的二卤代起始材料和适当的硼酸或酯,制备以下化合物。

表1:

将乙酸钯(II)(0.020g,0.090mmol)、4,5-二(二苯基膦基)-9,9-二甲基呫吨(0.078g,0.135mmol)、4-甲基哌嗪-2-酮(0.061g,0.540mmol)、碳酸铯(0.440g,1.350mmol)和来自制备实施例6的标题化合物(0.120g,0.450mmol)加入反应瓶中,然后加入脱气的1,4-二噁烷(5ml)。在瓶中充入氩气并密封,在120℃加热45分钟。将反应混合物冷却至室温,并将残余物溶于二氯甲烷(40mL)和水(50mL)中,分离各相,并将水相再次用二氯甲烷(50mL)萃取。合并有机物,用Na

MS(ESI);m/z=345.12[M+H]

按照制备实施例8中所述的钯偶联方法,除了使用下表中所示的二卤代起始材料和适当酰胺,制备以下化合物。

表2:

向微波管中加入来自制备实施例4(0.3g,1.129mmol)的标题化合物、(R)-吡咯烷-3-醇(0.295g,3.39mmol)、乙醇(20mL),然后加入三乙胺(0.315ml,2.258mmol)。将该管密封,并用Biotage Initiator微波在120℃加热30分钟。将反应混合物倒入1N NaOH水溶液中,并将该混悬液用二氯甲烷/甲醇萃取几次。将合并的有机物用Na

MS(ESI);m/z=333.16[M+H]

除使用下表中所示的氟衍生物和胺之外,按照制备实施例10中所述的方法,制备以下化合物。

表3:

按照制备实施例8中所述的钯偶联方法,除了使用下表中所示的二卤代起始材料和适当酰胺,制备以下化合物。

表4:

按照制备实施例8中所述的钯偶联方法,使用卤代起始材料和下表中所示的适当酰胺,制备以下化合物。

表5:

除使用下表中所示的氟衍生物和胺之外,按照制备实施例10中所述的方法,制备以下化合物。

表6:

将制备实施例17(95mg,0.190mmol)在二氯甲烷(1.9mL)中的溶液冷却至0℃,并缓慢加入4N HCl在EtOAc的溶液(1mL)中。将该溶液在室温下搅拌2小时。减压除去溶剂,并将该粗产物溶于10%甲醇在二氯甲烷的溶液中,用饱和NaHCO

MS(ESI);m/z=399.0[M+H]

按照如实施例8所述的方法,制备以下化合物。

表7:

合成

向制备实施例16(60mg,0.146mmol)和三乙胺(0.407ml,2.92mmol)在二氯甲烷(10mL)的溶液中逐滴加入甲磺酰氯(0.114ml,1.462mmol)。室温下1小时后,将粗产物倒入1N NaOH中,并将水相用二氯甲烷(4x 20mL)萃取几次。将合并的有机物用Na

MS(ESI);m/z=488.95[M+H]

除使用以下羟基起始材料外,按照关于前体1所述方法,制备以下化合物。

表8:

从PETNET购买[

从PETNET购买[

按照类似

将实施例8溶于DMF/甲苯(1/1,0.3mL),加入碳酸钾(1.0mg),并将该混合物加入锥形瓶中的无水间硝基苯磺酸甲酯([

MS(ESI):m/z=419(100%)[M+H]

将实施例9(1mg)溶于DMF(0.1mL),加入碳酸铯(1.0mg),并将该混合物加入[

MS(ESI):m/z=442(100%)[M+Na]

WO2017/153601的[

将如WO 2017/153601所述制备的6-氯-2-(吡啶-3-基)噻吩并[2,3-b]吡啶(58mg,0.203mmol)、(5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)吡啶-2-基)氨基甲酸叔丁酯(78mg,0.24mmol)、碳酸铯(0.130g,0.406mmol)和[1,1′-二(二苯基膦基)二茂铁]二氯钯(II)与二氯甲烷(0.008g,0.010mmol)的复合物加入干燥的压力管中,然后加入脱气的二噁烷(4mL)和脱气的水(1mL)。将反应混合物用氩气流脱气10分钟,并在70℃加热2小时。将该混合物冷却至室温,并除去溶剂。将粗产物溶于DCM(20mL),用水(2x 20mL)和盐水(10mL)洗涤,用Na

MS(ESI);m/z=348.89[M-Boc]。

标题化合物由上述步骤A的化合物经以下方法制备:使用氢化钠在DMF中的溶液,随后添加氚标记的碘甲烷(Moravek Biochemical and Radiochemicals(U.S.A.))。

将来自上述步骤B的氚标记的标题化合物用HCl在乙醚中的溶液脱保护。经HPLC纯化(Phenomenex Prodigy ODS(2),4.6x 250mm,5μm;溶剂A:含有0.1%TFA的水;B:乙腈;0-20分钟0-100%B;保持30分钟)得到WO 2017/153601的[

MS(ESI):m/z=319(9%)[M+H]+;323(54%)[M+H]+;325(100%)[M+H]

WO2017/153601的[

将1,4-二噁烷(8mL)脱气10分钟。加入二乙酰氧基钯(93mg,0.416mmol)和xanthphos(72.3mg,0.125mmol)。然后将该混悬液在110℃加热2分钟。如WO 2017/153601所述制备6-溴-2-(6-(吡咯烷-1-基)吡啶-3-基)苯并[d]噻唑(150mg,0.416mmol),加入3-氧代哌嗪-1-甲酸叔丁酯(83mg,0.416mmol)和碳酸铯(136mg,0.416mmol),并在110℃继续搅拌4小时。将反应混合物冷却至0℃,并加入10mL浓HCl,在室温下搅拌4小时。加入水(20mL),并用DCM萃取数次。然后将水相的pH调至pH14,并用DCM萃取数次。将合并的碱性萃取的有机物用Na

MS(ESI);m/z=380.14[M+H]

标题化合物是从上述步骤A的化合物经以下方法制备:使用氢化钠在DMF中的溶液,然后加入氚标记的碘甲烷(Moravek Biochemical and Radiochemicals(U.S.A.))。经HPLC(Phenomenex Prodigy ODS(2),4.6x 250mm,5μm;溶剂A:含有0.1%TFA的水;B:乙腈;0-20分钟0-100%B;保持30分钟)纯化得到WO 2017/153601的[

MS(ESI):m/z=394(100%)[M+H]+;396(39.1%)[M+H]+;398(58.3%)[M+H]+;400(51.1%)[M+H]+。

全长aSyn原纤维的制备

细菌表达的重组人全长野生型aSyn是从商业供应商(rPeptide,US)获得的。将蛋白质制备物转移到聚碳酸酯离心管(8x 51mm;Beckman 355657)中,并使用预冷却的50.4Ti转子(Beckman)在超速离心机(Beckman,XL100K)中以100,000g(38000转/分钟,RPM)离心60min,以使任何聚集材料沉淀成颗粒。将上清液转移到无菌低保留管中,最终浓度为5mg/mL,PBS中最终体积为0.5mL。将蛋白质置于热混合器(Eppendorf)中,在37℃下培养7天,以1000rpm的转速轨道振摇以产生aSyn原纤维。

将含有aSyn原纤维的材料转移到聚碳酸酯离心管(8x51mm;Beckman 355657)中,并使用预冷却的50.4Ti转子在4℃下在超速离心机(Beckman,XL100K)中以100,000g(38,000RPM)离心60min。将仍含有单体aSyn的上清液转移到新管中并测定其浓度。用等体积的PBS重新悬浮颗粒,并进行进一步的超速离心,直到获得的上清液浓度低于0.1mg/mL。最后一轮超速离心获得的含有aSyn原纤维的颗粒被等分,并在-80℃下储存,直至使用。聚集的aSyn在1μM浓度下用于放射结合分析。

人阿尔茨海默病的脑不溶性部分的制备

从外部供应商(Tissue Solutions Ltd.,UK)购自一名阿尔茨海默病(AD)患者死后大脑的4.7g额叶组织。患者为白人男性,死于76岁。在死后7.7小时收集大脑样品,特征描述为Braak病分期(Braak,H.;Braak,E.Acta Neuropathol.,1991,82,239–259)的第VI期。为了制备不溶性部分,将约3g AD人脑在冰上解冻,并在玻璃Dounce匀浆器中用8.9mL补充了蛋白酶抑制剂(完全;Roche11697498001)的匀浆缓冲液(0.75M NaCl,5mM EDTA,50mMTris-HCl,pH 7.5)进行匀浆。匀浆在4℃下进行。将匀浆转移到聚碳酸酯离心管(16x 76mm;Beckman 355603)中,并使用预冷却的70.1转子(Beckman,342184)在4℃下在超速离心机(Beckman,XL100K)中以100,000g(38,000RPM)离心60分钟。丢弃上清液,将沉淀重新悬浮在8.9mL补充了1%Triton X-100(Sigma 93426)的匀浆缓冲液中,并在4℃下用玻璃Dounce匀浆器处理。然后将溶液转移到聚碳酸酯离心瓶中(16x76mm;Beckman 355603),并在4℃下使用70.1Ti转子在超速离心机(Beckman,XL100K)中以100,000g(38,000RPM)离心60分钟。再重复一次该过程(弃去上清液,将沉淀重新悬浮在8.9mL补充了1%Triton X-100和1M蔗糖的匀浆缓冲液中,在4℃下用玻璃Dounce匀浆器处理。然后将溶液在4℃下使用70.1Ti转子以100,000g(38,000RPM)离心60分钟)。弃去上清液,将沉淀重新悬浮在4mL PBS中以获得不溶性部分。将该物质等分并在-80℃下储存,直至使用。

通过放射结合竞争试验测定结合亲和力(K

将浓度为1μM的重组aSyn原纤维用WO2017/153601中公开的[

如表9所示,与WO2017/153601中公开的相应化合物70和71相比,本发明的化合物1-7显示出对aSyn原纤维的更好的结合。化合物1和2的结果在两个独立批次的aSyn原纤维上重现。当与WO2017/153601中公开的化合物70和71在相同的测量中头对头比较时,本发明化合物1、2、4和5在aSyn原纤维上的Ki值改善了至少两倍。

与WO2017/153601的实施例70和71相比,化合物3A到3D和7A到7C显示类似的(7A和3A)或改进的(3B、3C、3D、7B、7C)与aSyn原纤维的结合。与WO2017/153601的实施例70和71相比,化合物3C对aSyn原纤维显示出相当大的更好的亲和力,如在同一测量中确定的Ki值所示。

将1/100稀释的AD不溶性部分在用作Aβ参考结合剂的WO2017/153601中公开的[

基于所测定的AD不溶性部分中存在的Aβ病理性聚集体的Ki值对实施例化合物进行分级。显示亲和力高于500nM的实施例化合物指定分值为+++,亲和力低于50nM的实施例化合物指定分值为+,并且最后具有在500nM和50nM之间的中间Ki值的实施例化合物指定分值为++。

基于对这两个靶点的放射性结合竞争分析,所有实施例化合物对存在于人AD不溶性组分中的病理性Aβ聚集体的aSyn表现出良好的选择性。

表9

表中示例:

健康猴中的PK研究

将WO2017/153601(3.49mCi)的18F-标记化合物

WO2017/153601的化合物

通过放射自显影评价PD、PDD和非痴呆对照组(NDC)脑切片中化合物

三例帕金森病(PD)患者的冰冻切片标记为PD1、PD2和PD3,一例帕金森病伴痴呆(PDD)患者和三例非痴呆对照(NDC)患者(NDC1、NDC2、NDC3)首先在4℃下用4%多聚甲醛短暂固定15分钟,然后在室温(RT)下用PBS(Dulbecco磷酸盐缓冲盐水,Sigma)洗涤三次持续5分钟。在实验中使用之前,所有载玻片在50mM Tris-HCl pH 7.4缓冲液中平衡至少1小时。每个脑切片在4℃下在湿度室中与Tris-HCl缓冲液中的20nM化合物

第二天,用冰冷却的PBS连续洗涤载玻片1分钟;用冰冷却的50mM Tris-HCl pH7.4缓冲液洗涤载玻片2次持续1分钟;用PBS洗涤载玻片1分钟。将载玻片空气干燥,随后将载玻片置于Phosphor成像屏幕(GE healthcare,BAS-IP TR 2025)下的成像盒中放置10天。使用Phosphor成像系统(Typhoon,FLA 7000)扫描成像屏幕,并使用ImageJ分析所得图像。通过从总信号中减去非特异性信号来确定特异性结合。

如图3所示,化合物

相关技术
  • 用于诊断的新化合物
  • 嵌合蛋白、其生产方法和用途,以及核酸分子、表达盒、表达载体、宿主细胞、用于诊断利什曼病的组合物、用于诊断利什曼病的试剂盒和体外诊断利什曼病的方法
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06120112496404