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结合细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1B(P27KIP1)的小分子

文献发布时间:2023-06-19 13:46:35


结合细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1B(P27KIP1)的小分子

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月13日提交的名称为“SMALL MOLECULES THAT BINDCYCLIN-DEPENDENT KINASE INHIBITOR 1B(P27KIP1)(结合细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1B(P27KIP1)的小分子)”、序列号为62/817,924的共同未决的美国临时申请的优先权和权益,其内容全文通过引用并入本文。

关于美国联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明是在美国国立卫生研究院授予的批准号为DC015010和DC013879,以及美国海军研究办公室授予的批准号为N00014-18V-2507的政府资助下完成的。美国政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

本发明总体上涉及靶向固有无序蛋白的化合物。

背景技术

表现出固有无序区域(IDR)的蛋白质在人类蛋白质组中普遍存在,并且发挥控制细胞行为的广泛功能,包括信号传导和调节。固有无序蛋白(IDP)与许多人类疾病有关,这些疾病包括癌症、心血管疾病、淀粉样变性、神经退行性疾病和糖尿病。IDP是具有挑战性的目标,因为它们以结构的集合形式存在,这可使标准的合理药物设计方法变得困难,因为这些方法需要了解要用药的蛋白质的三维结构。尽管了解它们与众多疾病的关联,但人们对于制定治疗性靶向IDP和具有IDR的蛋白质的策略关注有限(Heller,G.T.等人,Cell MolLife Sci,2017年,第74卷第17期:第3225-3243页),并且通常认为它们“无成药性”(Dang,C.V.等人,Nat Rev Cancer,2017年,第17卷第8期:第502-508页)。

IDP(p27

仍然存在对能够与p27结合来克服上述缺陷的改进化合物的需要。

发明内容

在各个方面,提供了克服上述缺陷中的一种或多种缺陷的化合物及其药学上可接受的盐。还提供了含有该化合物或药学上可接受的盐的药物制剂,以及该化合物及其盐和制剂的使用方法。

在一些方面,提供了化合物或其药学上可接受的盐,其中该化合物具有根据式I的结构,其中R

在一些方面,该化合物具有根据式I的结构,其中R

在一些方面,该化合物具有根据式I的结构,其中R

在一些方面,提供了化合物或其药学上可接受的盐,其中该化合物具有根据式II的结构,其中R

在一些方面,该化合物具有根据式II的结构,其中Ar

在一些方面,该化合物具有根据式II的结构,其中Ar

在一些方面,该化合物具有根据式I或式II的结构,其中R

在一些方面,该化合物具有根据下式中的一个通式的结构:

在各个方面,提供了含有本文所述的化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载体的药物制剂。该制剂可以是固体剂型,诸如胶囊剂、片剂、丸剂、粉末剂、颗粒剂、发泡颗粒剂、凝胶剂、糊剂、糖锭剂或锭剂。该制剂可以是液体剂型,诸如乳剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂或酏剂。在一些方面,药物制剂可包括第二活性剂和/或可与第二活性剂组合给药。在特定方面,该第二活性剂为癌症治疗剂。

在各个方面,提供了用于治疗疾病或病症的方法。该方法可包括施用治疗有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐。该方法可包括施用治疗有效量的本文所述的药物制剂。在一些方面,疾病或病症是癌症。在一些方面,癌症与固有无序蛋白p27的错误定位有关。在一些方面,癌症对抗癌疗法具有抗性。

在各个方面,还提供了在有此需要的受试者中促进重新进入细胞分裂周期的方法。该方法可包括施用治疗有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐。该方法可包括施用治疗有效量的本文所述的药物制剂。在一些方面,受试者具有听力损伤或听力损失,并且方法包括使受试者的听力再生。

本文所述的化合物、其制剂、其制备方法及其使用方法的其他系统、方法、特征和优点在查看以下附图和具体实施方式时对于本领域技术人员来说将是显而易见的或变得显而易见。旨在将所有这样的附加化合物、方法、特征和优点包括在本说明书中,包括在本公开的范围内,并且受到所附权利要求书的保护。

附图说明

当结合附图阅读下文描述的本公开的各种实施方案的具体实施方式时,将很容易理解本公开的其他方面。

图1A是p27的激酶抑制结构域(p27-KID)的示意图,其示出了D1区域(与细胞周期蛋白A结合)、D2区域(与Cdk2结合)和接头螺旋(LH)。还描绘了与小分子相互作用的亚结构域D2内的p27残基。图1B是第1组骨架优化的示意图,其示出了SAR-by-catalog和SAR-by-synthesis方法。

图2A至图2F表明通过使G1.1骨架生长产生的合成化合物与p27-KID特异性地相互作用。通过对

图3A至图3G示出了沉降速度分析超速离心(SV-AUC)的结果,表明合成化合物诱导p27-KID的可溶性低聚物的形成。(图3A至图3C)。单独的p27-KID(黑色)和与化合物SJ749(图3A)、SJ755(图3B)和SJ757(图3C)组合的沉降系数分布c(s)。对单独的p27-KID的方框区域(沉降系数周围的虚线框区域,图3A至图3C中S=1)进行的二维尺寸和形状分布分析示出于图3D。对图3A的p27-KID与SJ749组合的方框区域进行的二维尺寸和形状分布分析示出于图3E。对图3B的p27-KID与SJ755组合的方框区域进行的二维尺寸和形状分布分析示出于图3F。对图3C的p27-KID与SJ757组合的方框区域进行的二维尺寸和形状分布分析示出于图3G。

图4A至图4B表明W60和/或W76到丙氨酸的突变影响了p27与Cdk2/细胞周期蛋白A的结合。Cdk2/细胞周期蛋白A分别与p27-D2(图4A)和p27-KID(图4B)相互作用的等温滴定量热法数据和结合等温线。p27-D2突变体不结合Cdk2/细胞周期蛋白A(图4A),而由于p27-D1区域与细胞周期蛋白A之间的相互作用,p27-KID突变体仍结合Cdk2/细胞周期蛋白A(图4B)。这些数据表明:与此处突变的野生型p27中的残基结合的小分子可从Cdk2取代(p27的)D2结构域。

图5表明p27-KID中W60和W76到丙氨酸的突变降低了抑制能力,并阻止了Cdk2的催化活性对底物组蛋白H1的完全抑制。在p27-KID(黑色数据点)和p27-KID-W60A-W76A(绿色数据点)的最低浓度下,Cdk2/细胞周期蛋白A复合物内的Cdk2的催化活性归一化为100%。这些数据进一步表明:与此处突变的野生型p27中的残基结合的小分子可从Cdk2取代(p27的)D2结构域。

图6A至图6B示出了用于化学信息学分析的第1组(图6A)和第2组(图6B)化合物的化学结构。图6C是对图6A和图6B中的化合物进行指导化合物购买(称为analog-by-catalog,ABC)的化学信息学分析的示意图。图6D至图6E示出了显示由SAR-by-catalog鉴定的取代基的第1组(图6D)和第2组(图6E)骨架的筛选结果。灰色指示的取代基表现出与p27-KID的结合;黑色指示的取代基未表现出此结合。

图7A至图7C示出了p27-KID与analog-by-catalog化合物ABC-1的相互作用。图7A是单独的

图8A至图8C示出了p27-KID与合成类似物SJ747的相互作用。图8A是单独的

图9A至图9C示出了p27-KID与analog-by-catalogABC-2的相互作用。图9A是单独的

图10A至图10C示出了p27-KID与合成化合物SJ749的相互作用。图10A是分别在SJ749不存在(100μM,灰色)和存在(黑色)的情况下

图11分别是SJ749(上曲线)、SJ755(中曲线)和SJ757(下曲线)的1D

图12A至图12C示出了p27-KID与合成化合物SJ755的相互作用。图12A是分别在SJ755不存在(100μM,灰色)和存在(黑色)的情况下

图13A至图13C示出了p27-KID与合成化合物SJ757的相互作用。图13A是分别在SJ757不存在(25μM,灰色)和存在(黑色)的情况下

图14A至图14C示出了p27-KID内色氨酸残基的突变显著降低了p27-KID-W60A-W76A与合成化合物SJ749的相互作用。图14A是单独的

图15A至图15C示出了p27-KID内色氨酸残基的突变显著降低了p27-KID-W60A-W76A与合成化合物SJ755的相互作用。图15A是单独的

图16A至图16F表明p27-KID内的色氨酸残基有助于与化合物SJ757的相互作用。图16A是在SJ757不存在(25μM,浅灰色)和存在(深灰色,比率1∶2;黑色,比率1∶4)的情况下

图17A至图17B表明W60和/或W76到丙氨酸的突变影响了p27与Cdk2的结合。该图示出了Cdk2分别与p27-KID(图17A)和p27-D2(图17B)变体相互作用的等温滴定量热法数据和结合等温线。

图18A至图18D和图18F至图18I示出了在浓度增加的以下p27变体存在的情况下对Cdk2/细胞周期蛋白A(100pM)进行Cdk2磷酸化活性测定的结果:p27-KID(图18A)、p27-KIDW60A-W76A(图18B)、p27-KID-W60A(图18C)、p27-KID-W76A(图18D)、p27-D2(图18F)、p27-D2-W60A-W76A(图18G)、p27-D2-W60A(图18H)和p27-D2-W76A(图18I)。这些分图示出了在对

具体实施方式

在更详细地描述本公开之前,应当理解,本公开不限于所描述的特定实施方案,并且因此当然可以有所变化。还应当理解,本文所用的术语只是为了描述具体实施方案的目的,并非旨在进行限制。技术人员将认识到本文描述的实施方案的许多变型和改变。这些变型和改编旨在被包括在本公开的教导内容中并且被本文的权利要求书所涵盖。

引用本说明书中引用的所有出版物和专利来公开和描述与所引用的出版物有关的方法和/或材料。所有这些出版物和专利都通过引用并入本文,就如同每个单独的出版物或专利都被明确地和单独地被指出通过引用并入一样。通过引用的这种并入明确地限于所引用的出版物和专利中描述的方法和/或材料,并不扩展到所引用的出版物和专利中的任何词典定义。在所引用的出版物和专利中的未在本说明书中明确重复的任何词典定义,都不应这样理解,也不应被理解为定义所附权利要求书中出现的任何术语。对于任何出版物的引用是因为其在提交日期之前公开,不应解释为承认本公开由于在先公开而不可以早于该出版物的日期。此外,提供的公开日期可与可能需要独立确认的实际发布日期不同。

尽管类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料也可以用于对本公开的实践或测试中,但是现在描述优选的方法和材料。为了简洁和/或清楚起见,可能不会详细描述本领域中公知的功能或构造。除非另有说明,否则本公开的实施方案将采用生物工艺学、分子生物学、微生物学、药物化学、有机化学、生物化学、生理学、细胞生物学、生理学、医学等的技术,这些技术在本领域的技术范围内。文献对这些技术进行了充分的解释。

定义

除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解的是,除非在本文中明确定义,否则术语(诸如在常用词典中定义的那些)应被解释为具有与其在说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于正式的形式进行解释。

如本文所用,冠词“一”和“一个”在应用于说明书和权利要求书中描述的本发明的实施方案中的任何特征时表示一个或多个。除非特别说明,“一”和“一个”的使用并不将含义限制于单个特征。单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该”表示一个特定的具体特征或多个特定的具体特征,并且根据使用的上下文的不同,其可具有单数或复数含义。

应当注意,比率、浓度、量和其他数值数据可在本文中以范围格式表示。还应当理解,每个范围的端点无论是相对于另一端点还是独立于另一端点都是重要的。还应当理解,本文公开了多个值,并且每个值在本文中除了公开为值本身之外,也公开为“约”该特定值。例如,如果公开了值“10”,则也公开了“约10”。范围可在本文中表示为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。类似地,当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时,应当理解,特定值形成另一方面。例如,如果公开了值“约10”,则也公开了“10”。

在表示范围的情况下,另一方面包括从一个特定值和/或至另一个特定值。在提供数值范围的情况下,应当理解,除非上下文另有明确规定,否则在该范围的上限和下限以及该规定范围内的任何其他规定值或中间值之间的每一个中间值,直到下限单位的十分之一,都涵盖在本公开内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小范围中,并且也涵盖在本公开内,但要遵守规定范围内任何明确排除的限制。在规定范围包括限值中的一个或两个限值的情况下,排除那些所包括的限值中的任一个或两个限值的范围也包括在本公开中。例如,在规定范围包括限值中的一个或两个限值的情况下,排除那些所包括的限值中的任一个或两个限值的范围也包括在本公开中,例如,短语“x至y”包括从“x”至“y”的范围以及大于“x”且小于“y”的范围。该范围也可表示为上限,例如,“约x、y、z或更小”,并且应解释为包括“约x”、“约y”和“约z”的特定范围以及“小于x”、“小于y”和“小于z”的范围。同样,短语“约x、y、z或更大”应解释为包括“约x”、“约y”和“约z”的特定范围以及“大于x”、“大于y”和“大于z”的范围。此外,短语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”,其中‘x’和‘v’是数值。

应当理解,这种范围格式是为了方便和简洁而使用的,因此,应以灵活的方式解释为不仅包括明确列举为范围限制的数值,而且包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围,就如同明确地列举了每个数值和子范围一样。为了说明,“约0.1%至5%”的数值范围应解释为不仅包括明确列举的约0.1%至约5%的值,而且还包括指定范围内的单个值(例如,约1%、约2%、约3%和约4%)和子范围(例如,约0.5%至约1.1%;约5%至约2.4%;约0.5%至约3.2%和约0.5%至约4.4%,以及其他可能的子范围)。

如本文所用,“约”、“大约”、“基本上”等在与数值变量结合使用时,通常可指该变量的值以及该变量的在实验误差内(例如,在平均值的95%置信区间内)或在规定值的±10%内的所有值,以较大者为准。如本文所用,术语“约”、“大约”、“在或约”和“基本上”可表示所考虑的量或值可以是精确值或提供如权利要求书所述或本文所教导的等效结果或作用的值。也就是说,应当理解,量、尺寸、配方、参数和其他数量和特征不是并且不需要精确的,而是可根据需要是近似的和/或更大或更小的,反映了公差、转换因子、四舍五入、测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因素,从而获得等效结果或作用。在某些情况下,无法合理确定提供等效结果或作用的值。通常,无论是否明确指出为这样,量、尺寸、配方、参数和其他数量或特征均为“约”、“大约”或“在或约”。应当理解,在定量值之前使用“约”、“大约”或“在或约”的情况下,除非另外特别说明,否则该参数还包括特定定量值本身。

说明书和结论性权利要求书中的引用组合物中特定元素或组分的重量份数表示该元素或组分与组合物或制品中以重量份表示的任何其他元素或组分之间的重量关系。因此,在含有2重量份组分X和5重量份组分Y的化合物中,X和Y以2∶5的重量比存在,并且无论化合物中是否含有其他组分,它们都以这样的比例存在。

除非特别说明,否则组分的重量%(wt.%)是基于其中包含该组分的制剂或组合物的总重量。

如本文所用,术语“受试者”可以是脊椎动物,诸如哺乳动物、鱼、鸟、爬行动物或两栖动物。因此,本文公开的方法的受试者可以是人、非人灵长类动物、马、猪、兔、狗、绵羊、山羊、牛、猫、豚鼠或啮齿动物。该术语不表示特定的年龄或性别。因此,成年和青少年受试者,无论是男性还是女性,都旨在包括在内。在一个方面,受试者是哺乳动物。患者是指患有疾病或病症的受试者。术语“患者”包括人类和兽医受试者。

如本文所用,术语“诊断”是指已经由技术人员(例如,医生)进行身体检查,并且发现具有可通过本文公开的化合物、组合物或方法诊断或治疗的病况。

如本文所用,术语“治疗”是指旨在治愈、改善、稳定或预防疾病、病理状况或病症的患者的医疗管理。该术语包括积极治疗,即,专门针对疾病、病理状况或病症的改善的治疗,并且还包括因果治疗,即针对相关疾病、病理状况或病症原因的消除的治疗。此外,该术语包括姑息治疗,即,旨在缓解症状而不是治愈疾病、病理状况或病症的治疗;预防性治疗,即旨在最大程度减少或部分或完全抑制相关疾病、病理状况或病症的发展的治疗;和支持性治疗,即用于对针对相关疾病、病理状况或病症的改善的另一种特定疗法进行补充的治疗。在各个方面,该术语包括对受试者(包括哺乳动物(例如,人))的任何治疗,并且包括:(i)预防该疾病在可能易患该疾病但尚未被诊断为患有该疾病的受试者中发生;(ii)抑制该疾病,即,阻止其发展;或(iii)缓解该疾病,即导致该疾病消退。在一个方面,受试者是哺乳动物,诸如灵长类动物,并且在另一方面,受试者是人。术语“受试者”还包括驯养动物(例如,猫、狗等)、牲畜(例如,牛、马、猪、绵羊、山羊、鸡、火鸡等)和实验动物(例如,小鼠、兔、大鼠、豚鼠、果蝇等)。

如本文所用,“施用”可以指口服、局部、静脉内、皮下、经皮、透皮、肌内、关节内、肠胃外、小动脉内、真皮内、心室内、骨内、眼内、颅内、腹膜内、病灶内、鼻内、心内、关节内、海绵体内、鞘内、玻璃体内、脑内、脑室内、鼓室内、耳蜗内、直肠、阴道内、通过吸入、通过导管、支架或通过植入式药盒或其他将组合物主动或被动施用(例如,通过扩散)到血管周围间隙和外膜的装置。例如,医疗装置诸如支架可包含设置在其表面上的组合物或制剂,然后该组合物或制剂可溶解或以其他方式分布到周围的组织和细胞。术语“肠胃外”可包括皮下、静脉内、肌内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、肝内、病灶内和颅内注射或输注技术。施用可以是连续的或间歇的。在各个方面,制剂可被治疗性地施用;也就是说,为治疗现有疾病或病况而施用。在另外的各个方面,制剂可被预防性地施用;也就是说,为预防疾病或病况而施用。

如本文可互换使用的,术语“充分”和“有效”是指实现一种或多种期望结果所需的数量(例如,质量、体积、剂量、浓度和/或时间段)。“治疗有效量”至少是实现可测量地改善或预防任何症状或特定病况或病症,实现可测量地提高预期寿命或总体上改善患者的生活质量所需的最低浓度。因此,治疗有效量取决于具体的生物活性分子和待治疗的具体病况或病症。治疗有效量的许多活性剂诸如抗体在本领域是众所周知的。任何特定患者的具体治疗有效剂量水平将取决于多种因素,包括正在治疗的病症以及病症的严重程度;所采用的具体组成;患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食;施用时间;施用途径;所采用的具体化合物的排泄率;治疗的持续时间;与所采用的具体化合物组合或同时使用的药物以及在医疗保健从业者的知识和专业知识内的类似因素,这些因素在医学领域是众所周知的。在治疗特定疾病或病况的情况下,在某些情况下,期望反应可抑制疾病或病症的进展。这可能只涉及暂时减慢疾病的进展。但是,在其他情况下,可能期望永久停止疾病的进展。这可通过本领域普通技术人员已知的针对任何特定疾病的常规诊断方法进行监测。对疾病或病况的治疗的期望反应还可延迟疾病或病症的发作或甚至预防疾病或病症的发作。

术语“前药”是指试剂,包括在体外和/或体内被转化为生物活性形式的核酸或蛋白质。前药可能是有用的,因为在某些情况下,它们可能比母体化合物更容易施用。例如,前药可通过口服获得生物利用性,而母体化合物却不能。与母体药物相比,前药在药物组合物中也可具有改善的溶解度。前药可通过各种机制转化为母体药物,包括酶促过程和代谢水解。Harper,N.J.(1962年)Drug Latentiation,Jucker编辑,Progress in Drug Research,第4卷:第221-294页;Morozowich等人(1977年)Application of Physical OrganicPrinciples to Prodrug Design,E.B.Roche编辑,Design ofBiopharmaceuticalProperties through Prodrugs and Analogs,APhA;Acad.Pharm.Sci;E.B.Roche编辑(1977年)Bioreversible Carriers in Drug in Drug Design,Theory andApplication,APhA;H.Bundgaard编辑(1985年)Design of Prodrugs,Elsevier;Wang等人(1999年)Prodrug approaches to the improved delivery of peptide drug,Curr.Pharm.Design,第5卷第4期:第265-287页;Pauletti等人(1997年)Improvement inpeptide bioavailability:Peptidomimetics and Prodrug Strategies,Adv.Drug.Delivery Rev.,第27卷:第235-256页;Mizen等人(1998年)The Use of Estersas Prodrugs for Oral Delivery of β-Lactam antibiotics,Pharm.Biotech.,第11卷:第345-365页;Gaignault等人(1996年)Designing Prodrugs and BioprecursorsI.Carrier Prodrugs,Pract.Med.Chem.,第671-696页;M.Asgharnejad(2000年)ImprovingOral Drug Transport Via Prodrugs,G.L.Amidon,P.I.Lee和E.M.Topp编辑,TransportProcesses in Pharmaceutical Systems,Marcell Dekker,第185-218页;Balant等人(1990年)Prodrugs for the improvement of drug absorption via different routesof administration,EEur.J.Drug Metab.Pharmacokinet.,第15卷第2期:第143-153页;Balimane和Sinko(1999年)Involvement of multiple transporters in the oralabsorption of nucleoside analogues,Adv.Drug Delivery Rev.,第39卷第1-3期:第183-209页;Browne(1997年)Fosphenytoin(Cerebyx),Clin.Neuropharmacol.,第20卷第1期:第1-12页;Bundgaard(1979年)Bioreversible derivatization of drugs--principleand applicability to improve the therapeutic effects of drugs,Arch.Pharm.Chemi,第86卷第1期:第1-39页;H.Bundgaard编辑(1985年)Design ofProdrugs,New York:Elsevier;Fleisher等人(1996年)Improved oral drug delivery:solubility limitations overcome by the use of prodrugs,Adv.Drug DeliveryRev.,第19卷第2期:第115-130页;Fleisher等人(1985年)Design of prodrugs forimproved gastrointestinal absorption by intestinal enzyme targeting,MethodsEnzymol.,第112卷:第360-381页;Farquhar D等人(1983年)Biologically ReversiblePhosphate-Protective Groups,J.Pharm.Sci.,第72卷第3期:第324-325页;Han,H.K.等人(2000年)Targeted prodrug design to optimize drug delivery,AAPS PharmSci.,第2卷第1期:第E6页;Sadzuka Y.(2000年)Effective prodrug liposome and conversion toactive metabolite,Curr.Drug Metab.,第1卷第1期:第31-48页;D.M.Lambert(2000年)Rationale and applications of lipids as prodrug carriers,Eur.J.Pharm.Sci.,第11卷增刊2:第S15-27页;Wang,W.等人(1999年)Prodrug approaches to the improveddelivery of peptide drugs,Curr.Pharm.Des.,第5卷第4期:第265-287页。

如本文所用,术语“预防(prevent或preventing)”是指排除、防止、避免、预先阻止、停止或阻碍某事的发生,尤其是通过预先行动。应当理解,在本文中使用减少、抑制或预防的情况下,除非在此另外指明,否则也明确公开了其他两个词的使用。

如本文所用,“剂型”是指适合施用于受试者的介质、载体、溶媒或装置中的药理学活性物质。合适的剂型可包含根据式I的化合物,所公开的制备方法的产物或其盐、溶剂化物或多晶型物,以及药学上可接受的赋形剂,诸如防腐剂、缓冲液、盐水或磷酸盐缓冲盐水。可使用常规的药物制造和复合技术来制备剂型。剂型可包含无机或有机缓冲液(例如,磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐或柠檬酸盐的钠盐或钾盐)和pH调节剂(例如,盐酸、氢氧化钠或氢氧化钾、柠檬酸盐或乙酸盐、氨基酸及其盐)、抗氧化剂(例如,抗坏血酸、α-生育酚)、表面活性剂(例如,聚山梨酯20、聚山梨酯80、聚氧乙烯9-10壬基酚、脱氧胆酸钠)、溶液和/或低温/冻干稳定剂(例如,蔗糖、乳糖、甘露醇、海藻糖)、渗透调节剂(例如,盐或糖)、抗菌剂(例如,苯甲酸、苯酚、庆大霉素)、消泡剂(例如,聚二甲基硅酮)、防腐剂(例如,硫柳汞、2-苯氧乙醇、EDTA),聚合物稳定剂和粘度调节剂(例如,聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙姆488、羧甲基纤维素)和共溶剂(例如,甘油、聚乙二醇、乙醇)。配制用于注射用途的剂型可具有根据式I的所公开化合物,所公开的制备方法的产物或其盐、溶剂化物或多晶型物,可与防腐剂一起悬浮在无菌注射盐溶液中。

如本文所用,“剂量(dose或dosage)”、“单位剂量”可指适合用于受试者的物理上离散的单位,每个单位包含预定量的所公开化合物和/或其药物组合物,该预定量经计算产生与其施用相关的期望的一种或多种反应。

如本文所用,“连接的”可指两个或更多个分子之间的共价或非共价相互作用。非共价相互作用可包括离子键、静电相互作用、范德华力、偶极-偶极相互作用、偶极-诱导偶极相互作用、伦敦分散力、氢键、卤素键、电磁相互作用、π-π相互作用、阳离子-π相互作用、阴离子-π相互作用、极性π-相互作用和疏水作用。

如本文所用,术语“接触”是指以如下方式使所公开化合物或药物组合物接近细胞、靶蛋白或其他生物实体,即,使得所公开化合物或药物组合物可直接地(即,通过与细胞、靶蛋白或其他生物实体本身相互作用),或间接地(即,通过与细胞、靶蛋白或其他生物实体本身的活性所依赖的另一种分子、辅因子、因子或蛋白相互作用)影响细胞、靶蛋白或其他生物实体的活性。

如本文所用,“试剂盒”是指构成试剂盒的至少两种组分的集合。这些组分一起构成用于给定目的的功能单元。单独成员组分可被物理包装在一起或单独包装。例如,包括用于使用该试剂盒的说明书的试剂盒可以或可以不物理地将该说明书与其他单独成员组分一起包括在内。相反,该说明书可作为单独的成员组分既可以纸质形式也可以电子形式提供,电子形式可在计算机可读存储设备上提供或者可从互联网网站下载,或者作为记录的演示文稿提供。

如本文所用,“说明书”是指描述与试剂盒有关的相关材料或方法的文档。这些材料可包括以下各项的任意组合:背景信息、组分列表及其可用性信息(购买信息等)、使用该试剂盒的简要或详细方案、故障排除、参考资料、技术支持和任何其他相关文档。说明书可随试剂盒一起提供,也可作为单独的成员组分提供,既可以纸质形式也可以电子形式提供,电子形式可在计算机可读存储设备上提供或者可从互联网网站下载,或者作为记录的演示文稿提供。说明书可包含一个或多个文档,并且应包含将来的更新。

如本文所用,“治疗性”可指治疗、治愈和/或改善疾病、病症、病况或副作用,或指降低疾病、病症、病况或副作用的进展速度。

如本文所用,“治疗剂”可指任何物质、化合物、分子等,其可具有生物活性或可通过局部和/或全身作用诱导对其所施用的受试者的药理学、免疫原性、生物学和/或生理学效应。治疗剂可以是主要活性剂,或者换句话讲,组合物的全部或部分作用所归因于的组合物组分。治疗剂可以是辅助治疗剂,或者换句话讲,组合物的其他部分和/或其他作用所归因于的组合物组分。因此,该术语涵盖了传统上被视为药物、疫苗和生物药物的那些化合物或化学物质,包括分子诸如蛋白质、肽、激素、核酸、基因构建体等。治疗剂的示例在众所周知的文献参考诸如《默克索引》(第14版)、《美国内科医师用药手册》(第64版)和《药理学基础》(第12版)中有所描述,并且治疗剂包括但不限于:药物;维生素;矿物质补充剂;用于治疗、预防、诊断、治愈或缓解疾病的物质;影响身体结构或功能的物质;或前药,将其置于生理环境中后变得有生物活性或更有活性。例如,术语“治疗剂”包括用于所有主要治疗领域的化合物或组合物,包括但不限于:佐剂;抗感染药,诸如抗生素和抗病毒药;镇痛药和镇痛药组合,厌食药、抗炎药、抗癫痫药、局部和全身麻醉药、催眠药、镇静剂、抗精神病药、精神抑制剂、抗抑郁药、抗焦虑药、拮抗剂、神经元阻断剂、抗胆碱药和拟胆碱药、抗毒蕈碱药和毒蕈碱药、抗肾上腺素能药、抗心律失常药、抗高血压药、激素和营养素、抗关节炎药、抗哮喘药、抗惊厥药、抗组胺药、止恶心药、抗肿瘤药、止痒药、退热药;抗痉挛药、心血管制剂(包括钙通道阻滞剂、β-阻滞剂、β-激动剂和抗心律失常药)、降压药、利尿剂、血管扩张药;中枢神经系统兴奋剂;咳嗽和感冒制剂;减充血剂;诊断剂;激素;骨生长刺激剂和骨吸收抑制剂;免疫抑制剂;肌肉松弛剂;精神兴奋药;镇静剂;镇定剂;蛋白质,肽及其片段(无论是天然存在、化学合成还是重组产生);以及核酸分子(两个或更多个核苷酸的聚合形式,核糖核苷酸(RNA)或脱氧核糖核苷酸(DNA),包括双链和单链分子、基因构建体、表达载体、反义分子等)、小分子(例如,阿霉素)和其他具有生物活性的大分子诸如蛋白质和酶。该药剂可以是用于医学(包括兽医学)应用和农业(诸如用于植物)以及其他领域的生物活性剂。术语治疗剂还包括但不限于:药物;维生素;矿物质补充剂;用于治疗、预防、诊断、治愈或缓解疾病的物质;影响身体结构或功能的物质;或前药,将其置于生理环境中后变得有生物活性或更有活性。

术语“药学上可接受的”描述了不是生物学上或其他方面不期望的材料,即,不会引起不可接受水平的不期望的生物学效果或以有害的方式相互作用的材料。

如本文所用,术语“药学上可接受的盐”是指用酸或碱制备的活性主药的盐,当以治疗有效量施用时,酸或碱被生物系统耐受或者被受试者耐受或者被生物系统耐受并被受试者耐受。当本公开的化合物包含相对酸性的官能团时,碱加成盐可通过将中性形式的这种化合物与足量的期望碱接触来获得,该碱可以是纯的或在合适的惰性溶剂中。药学上可接受的碱加成盐的示例包括但不限于:钠、钾、钙、铵、有机氨基、镁盐、锂盐、锶盐或类似盐。当本公开的化合物包含相对碱性的官能团时,酸加成盐可通过将中性形式的这种化合物与足量的期望酸接触来获得,该酸可以是纯的或在合适的惰性溶剂中。药学上可接受的酸加成盐的示例包括但不限于:衍生自无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸、一氢碳酸、磷酸、一氢磷酸、二氢磷酸、硫酸、一氢硫酸、氢碘酸或亚磷酸等的盐,以及衍生自相对无毒的有机酸如乙酸、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、甲磺酸等的盐。还包括氨基酸的盐,诸如精氨酸盐等,以及有机酸如葡糖醛酸或半乳糖醛酸等的盐。

如本文所用,术语“药学上可接受的载体”是指水性或非水性溶液、分散体、混悬剂或乳剂,以及用于在使用之前重新配制成可注射溶液或分散液的粉末。优选地,药学上可接受的载体将是无菌的或可灭菌的,例如在药物组合物用于注射的情况下。有利地选择药学上可接受的载体,以免显著减少或中和活性成分。合适的水性和非水性载体、稀释剂、溶剂或溶媒的示例包括水、乙醇、多元醇(诸如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)、羧甲基纤维素及其合适的混合物,植物油(诸如橄榄油)和可注射的有机酯(诸如油酸乙酯)。例如,可通过使用包衣材料诸如卵磷脂,通过在分散体的情况下保持期望的粒度以及通过使用表面活性剂保持适当的流动性。这些组合物还可含有佐剂,诸如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。可通过包含各种抗菌和抗真菌剂(诸如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸等)确保防止微生物的作用。还可期望包含等渗剂,诸如糖、氯化钠等。可通过包含延迟吸收的药剂(诸如硬脂酸铝和明胶)实现注射药物形式的长时间吸收。可注射的长效剂型是通过在可生物降解的聚合物(诸如聚丙交酯-聚乙交酯,聚(原酸酯)和聚(酸酐))中形成药物的微胶囊基质而制成的。可根据药物与聚合物的比例以及所采用的特定聚合物的性质控制药物释放的速率。还可通过将药物包埋在与身体组织相容的脂质体或微乳剂中制备长效可注射制剂。可例如通过细菌保持过滤器过滤或通过掺入可在使用前溶解或分散在无菌水或其他无菌可注射介质中的无菌固体组合物形式的消毒剂对注射制剂进行灭菌。合适的惰性载体可包括糖,诸如乳糖。理想地,至少95重量%的活性成分的颗粒具有在0.01微米至10微米范围内的有效粒度。

如本文所用,可使用通用名称、IUPAC、IUBMB或CAS建议命名法来给出化合物(包括有机化合物)的命名法。当存在一个或多个立体化学特征时,可采用立体化学的Cahn-Ingold-Prelog规则来指定立体化学优先级、E/Z规范等。如果给定了名称,本领域技术人员可通过使用命名约定系统地简化化合物结构,或者通过可商购获得的软件诸如CHEMBIODRAW

如本文所用,术语“小分子”通常是指分子量小于2000g/mol、小于1500g/mol、小于1000g/mol、小于800g/mol或小于500g/mol的有机分子。小分子是非聚合的和/或非低聚的。

如本文所用,术语“亲水的”是指具有易于与水相互作用的强极性基团的物质。

如本文所用,术语“疏水的”是指对水缺乏亲和力的物质;倾向于排斥和不吸收水以及不溶于水或不与水混合。

如本文所用,术语“亲脂的”是指对脂质具有亲和力的化合物。

如本文所用,术语“两亲的”是指结合了亲水性和亲脂性(疏水性)性质的分子。如本文所用,“两亲性材料”是指含有疏水性或更强疏水性的低聚物或聚合物(例如,可生物降解的低聚物或聚合物)和亲水性或更强亲水性的低聚物或聚合物。

如本文所用,术语“靶向部分”是指结合或定位于特定区域的部分。该部分可以是例如蛋白质、核酸、核酸类似物、碳水化合物或小分子。该定位可以是组织、特定细胞类型或亚细胞隔室。在一些实施方案中,靶向部分可与选定分子特异性结合。

如本文所用,术语“反应性偶联基团”是指能够与第二官能团反应形成共价键的任何化学官能团。反应性偶联基团的选择在本领域技术人员的能力范围内。反应性偶联基团的示例可包括伯胺(-NH

如本文所用,术语“保护基团”是指可加入和/或取代另一个所需官能团以保护所需官能团免受某些反应条件的影响,并选择性地去除和/或替换以使所需官能团脱保护或暴露的官能团。保护基团是技术人员已知的。合适的保护基团可包括Greene,T.W.和Wuts,P.G.M.,Protective Groups in Organic Synthesis,(1991年)中所述的保护基团。酸敏感性保护基团包括二甲氧基三苯甲基(DMT)、叔丁基氨基甲酸酯(tBoc)和三氟乙酰基(tFA)。碱敏感性保护基团包括9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)、异丁醇(iBu)、苯甲酰基(Bz)和苯氧基乙酰基(pac)。其他保护基团包括乙酰胺甲基、乙酰基、叔戊氧羰基、苄基、苄基氧羰基、2-(4-联苯基)-2-丙基氧羰基、2-溴苄基氧羰基,叔丁基

如本文所用,术语“活化酯”是指羧酸的烷基酯,其中烷基是良好的离去基团,使得羰基易于受到带有氨基的分子的亲核攻击。因此,活化酯易发生氨解,与胺反应生成酰胺。活化酯包含一个羧酸酯基-CO

术语“烷基”是指饱和脂族基团的基团,包括直链烷基、支链烷基、环烷基(脂环族基)、烷基取代的环烷基和环烷基取代的烷基。

在一些实施方案中,直链或支链烷基在其主链(例如,C

除非碳的数目另有规定,否则本文所用的“低级烷基”是指如上定义,但在其主链结构中具有一至十个碳或一至六个碳原子的烷基。同样,“低级烯基”和“低级炔基”具有相似的链长。在整个申请中,优选的烷基是低级烷基。在一些实施方案中,本文指定为烷基的取代基是低级烷基。

本领域技术人员应当理解,如果合适的话,在烃链上取代的部分本身可被取代。例如,取代烷基的取代基可包括卤素、羟基、硝基、硫醇、氨基、叠氮基、亚氨基、酰胺基、磷酰基(包括膦酸酯和亚膦酸酯)、磺酰基(包括硫酸酯、磺酰胺基、氨磺酰基和磺酸酯)和甲硅烷基,以及醚、烷硫基、羰基(包括酮、醛、羧酸酯和酯)、-CF

如本文所用,术语“杂烷基”是指含有至少一个杂原子的直链或支链或环状含碳基团或它们的组合。合适的杂原子包括但不限于O、N、Si、P、Se、B和S,其中磷和硫原子被任选地氧化,并且氮杂原子被任选地季铵化。杂烷基可如上针对烷基所定义的那样被取代。

术语“烷硫基”是指如上定义,具有与其连接的硫基的烷基。在一些实施方案中,“烷硫基”部分由-S-烷基、-S-烯基和-S-炔基中的一者表示。代表性的烷硫基包括甲硫基和乙硫基。术语“烷硫基”还包括环烷基、烯烃和环烯烃基团以及炔基。“芳硫基”是指芳基或杂芳基。烷硫基可如上针对烷基所定义的那样被取代。

术语“烯基”和“炔基”是指在长度和可能的取代上类似于上述烷基,但分别含有至少一个双键或三键的不饱和脂族基团。

如本文所用,术语“烷氧基”是指如上定义,具有与其连接的氧基的烷基。代表性的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙基氧基和叔丁氧基。“醚”是通过氧共价连接的两种碳氢化合物。因此,使烷基成为醚的该烷基的取代基是或类似于烷氧基,诸如可由-O-烷基、-O-烯基和-O-炔基中的一者表示。芳氧基可由-O-芳基或O-杂芳基表示,其中芳基和杂芳基如下定义。烷氧基和芳氧基可如上所述取代烷基。

术语“胺”和“氨基”是本领域公认的,是指未取代和取代的胺,例如,可由以下通式表示的部分:

其中R

术语“酰胺基”在本领域公认为氨基取代的羰基,并且包括可以由以下通式表示的部分:

其中R

如本文所用,“芳基”是指C

术语“芳基”还包括具有两个或更多个环的多环体系,其中两个或更多个碳是两个相邻环共有的(即,“稠环”),其中这些环中的至少一个环是芳环,例如,其他环可以是环烷基、环烯基、环烷基、芳基和/或杂环。杂环的示例包括但不限于苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并硫呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噁唑啉基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑啉基、咔唑基、4aH-咔唑基、咔啉基、苯并二氢吡喃基、色烯基、噌啉基、十氢喹啉基、2H,6H-1,5,2-二噻嗪基、二氢呋喃[2,3-b]四氢呋喃、呋喃基、呋呫基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、亚吲哚基、二氢吲哚基、中氮茚基、吲哚基、3H-吲哚基、靛红酰基、异苯并呋喃基、异苯并二氢吡喃基、异吲唑基、异吲哚啉基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑基、异噁唑基、亚甲二氧基苯基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉基、噁二唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、羟吲哚基、嘧啶基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、酚黄素基、吩噁嗪基、酞嗪基、哌嗪基、哌啶基、哌啶酮基、4-哌啶酮基、胡椒基、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并噁唑、吡啶并咪唑、吡啶并噻唑、吡啶基、氮苯基、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡咯基、吡咯基、喹唑啉基、喹啉基、4H-喹啉基、喹喔啉基、奎宁环基、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四唑基、6H-1,2,5-噻二嗪基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并噻唑基、噻吩并噁唑基、噻吩并咪唑基、苯硫基和夹氧杂蒽基。这些环中的一个或多个环可如上针对“芳基”所定义的那样被取代。

如本文所用,术语“芳烷基”是指被芳基(例如,芳族或杂芳族基团)取代的烷基。

如本文所用,术语“碳环”是指环中的每个原子是碳的芳族或非芳族环。

如本文所用,“杂环”是指通过含有3-10个环原子,优选5-6个环原子的单环或双环的环碳或氮连接,由碳和1-4个杂原子组成的环状基团,每个杂原子选自非过氧化物氧、硫、和N(Y),其中Y不存在或为H、O、(C

术语“羰基”是本领域公认的,并且包括可由以下通式表示的部分:

如本文所用,术语“单酯”是指二羧酸的类似物,其中羧酸中的一个羧酸被官能化为酯,而另一个羧酸为游离羧酸或羧酸的盐。单酯的示例包括但不限于琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、壬二酸、草酸和马来酸的单酯。

如本文所用,术语“杂原子”是指除碳或氢以外的任何元素的原子。杂原子的示例为硼、氮、氧、磷、硫和硒。其他杂原子包括硅和砷。

如本文所用,术语“硝基”意指-NO

如本文所用,术语“取代的”是指本文所述化合物的所有允许的取代基。在广义上,允许的取代基包括有机化合物的无环和环状、支链和非支链、碳环和杂环、芳族和非芳族取代基。例示性取代基包括但不限于卤素、羟基或含有任意数目的碳原子(优选1-14个碳原子)的任何其他有机基团,并且任选地包括一个或多个杂原子,诸如线性、支链或环状结构形式的氧、硫或氮基团。代表性取代基包括烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、苯基、取代苯基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、卤素、羟基、烷氧基、取代烷氧基、苯氧基、取代苯氧基、芳氧基、取代芳氧基、烷硫基、取代烷硫基、苯硫基、取代苯硫基、芳硫基、取代芳硫基、氰基、异氰基、取代异氰基、羰基、取代羰基、羧基、取代羧基、氨基、取代氨基、酰胺基、取代酰胺基、磺酰基、取代磺酰基、磺酸、磷酰基、取代磷酰基、膦酰基、取代磷酰基、多芳基、取代多芳基、C

杂原子诸如氮可具有氢取代基和/或满足杂原子化合价的本文所述有机化合物的任何允许的取代基。应当理解,“取代”或“取代的”包括隐含的条件,即这种取代与取代原子和取代基的允许化合价一致,并且该取代产生稳定的化合物,即,不会自发经历转化(诸如通过重排、环化、消除等)的化合物。

在广义上,允许的取代基包括有机化合物的无环和环状、支链和非支链、碳环和杂环、芳族和非芳族取代基。示例性的取代基包括例本文所述的取代基。对于合适的有机化合物,允许的取代基可以是一个或多个并且相同或不同。杂原子诸如氮可具有氢取代基和/或满足杂原子化合价的本文所述有机化合物的任何允许的取代基。

在各种实施方案中,取代基选自烷氧基、芳基氧基、烷基、烯基、炔基、酰胺、氨基、芳基、芳基烷基、氨基甲酸酯、羧基、氰基、环烷基、酯、醚、甲酰基、卤素、卤代烷基、杂芳基、杂环基、羟基、酮、硝基、磷酸酯、硫化物、亚磺酰基、磺酰基、磺酸、磺酰胺和硫酮,这些取代基中的每一者任选地被一个或多个合适的取代基取代。在一些实施方案中,取代基选自烷氧基、芳基氧基、烷基、烯基、炔基、酰胺、氨基、芳基、芳基烷基、氨基甲酸酯、羧基、环烷基、酯、醚、甲酰基、卤代烷基、杂芳基、杂环基、酮、磷酸酯、硫化物、亚磺酰基、磺酰基、磺酸、磺酰胺和硫代酮,其中烷氧基、芳基氧基、烷基、烯基、炔基、酰胺、氨基、芳基、芳基烷基、氨基甲酸酯、羧基、环烷基、酯、醚、甲酰基、卤代烷基、杂芳基、杂环基、酮、磷酸酯、硫化物、亚磺酰基、磺酰基、磺酸、磺酰胺和硫酮中的每一者可进一步被一个或多个合适的取代基取代。

取代基的示例包括但不限于卤素、叠氮化物、烷基、芳烷基、烯基、炔基、环烷基、羟基、烷氧基、氨基、硝基、巯基、亚氨基、酰胺基、膦酸酯、亚膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、磺酰氨基、酮、醛、硫酮、酯、杂环基、-CN、芳基、芳基氧基、全卤代烷氧基、芳烷氧基、杂芳基、杂芳基氧基、杂芳基烷基、杂芳烷氧基、叠氮基、烷硫基、氧基、酰烷基、羧基酯、甲酰胺基、酰氧基、氨基烷基、烷基氨基芳基、烷基芳基、烷基氨基烷基、烷氧基芳基、芳基氨基、芳烷基氨基、烷基磺酰基、甲酰胺基烷基芳基、甲酰胺基芳基、羟烷基、卤代烷基、烷基氨基烷基羧基、氨基甲酰胺基烷基、氰基、烷氧基烷基、全卤代烷基、芳基烷基氧基烷基等。在一些实施方案中,取代基选自氰基、卤素、羟基和硝基。

术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”通常是指氨基酸残基的聚合物。如本文所用,该术语还适用于其中一种或多种氨基酸是相应天然存在的氨基酸的化学类似物或修饰衍生物的氨基酸聚合物。如本文一般所用,术语“蛋白质”是指通过肽键彼此连接以形成多肽的氨基酸的聚合物,其链长足以产生三级和/或四级结构。根据定义,术语“蛋白质”不包括缺乏被认为是蛋白质所必需的高阶结构的小肽。

术语“核酸”、“多核苷酸”和“寡核苷酸”可互换使用,是指线性或环状构象、单链或双链形式的脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸聚合物。这些术语不应被解释为对聚合物的长度的限制。这些术语可包括天然核苷酸的已知类似物,以及在碱基、糖和/或磷酸酯部分(例如硫代磷酸酯主链)中修饰的核苷酸。通常,除非另有说明,否则特定核苷酸的类似物具有相同的碱基配对特异性;即,A的类似物将与T碱基配对。术语“核酸”是指一串至少两个碱基-糖-磷酸酯单体单元的本领域术语。核苷酸是核酸聚合物的单体单元。该术语包括信使RNA、反义核酸、质粒DNA、质粒DNA的一部分或源自病毒的遗传物质形式的脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。反义核酸是干扰DNA和/或RNA功能的多核苷酸。术语“核酸”是指一串至少两个碱基-糖-磷酸酯组合。天然核酸具有磷酸酯主链,人工核酸可含有其他类型的主链,但含有与天然核酸相同的碱基。该术语还包括PNA(肽核酸)、硫代磷酸酯和天然核酸的磷酸酯主链的其他变体。

蛋白质、多肽或核酸的“功能性片段”是指序列与全长蛋白质、多肽或核酸不相同,但保留至少一种如同全长蛋白质、多肽或核酸的蛋白质、多肽或核酸。功能性片段可具有多于、少于或相同于相应天然分子的残基数目,并且/或者可含有一个或多个氨基酸或核苷酸取代。用于确定核酸功能(例如,编码功能、与另一种核酸杂交的能力)的方法在本领域中是众所周知的。类似地,用于确定蛋白质功能的方法是众所周知的。例如,多肽的DNA结合功能可例如通过膜过滤结合测定、电泳迁移率变动测定或免疫沉淀测定来确定。DNA裂解可通过凝胶电泳测定。蛋白质与另一种蛋白质相互作用的能力可例如通过免疫共沉淀、双杂交测定或互补(例如遗传或生物化学)来确定。例如,参见Fields等人(1989年)Nature第340卷:第245-246页;美国专利5,585,245和PCT WO 98/44350。

如本文所用,术语“接头”是指可包含杂原子(例如,氮、氧、硫等),并且可以是1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个,15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个、41个、42个、43个、44个、45个、46个、47个、48个、49个、50个原子长的碳链。接头可被各种取代基取代,包括但不限于氢原子、烷基、烯基、炔基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、三烷基氨基、羟基、烷氧基、卤素、芳基、杂环基、芳族杂环基、氰基、酰胺、氨基甲酰基、羧酸、酯、硫醚、烷基硫醚、硫醇和脲基。本领域技术人员将认识到,这些基团中的每一者可进而被取代。接头的示例包括但不限于pH敏感性接头、蛋白酶可切割肽接头、核酸酶敏感性核酸接头、脂肪酶敏感性脂质接头、糖苷酶敏感性碳水化合物接头、缺氧敏感性接头、光可切割接头、热不稳定接头、酶可切割接头(例如,酯酶可切割接头),超声敏感性接头,和x射线可切割接头。

术语“药学上可接受的抗衡离子”是指药学上可接受的阴离子或阳离子。在各种实施方案中,药学上可接受的抗衡离子为药学上可接受的离子。例如,药学上可接受的抗衡离子选自柠檬酸根、苹果酸根、乙酸根、草酸根、氯离子、溴离子、碘离子、硝酸根、硫酸根、硫酸氢根、磷酸根、酸式磷酸根、异烟酸根、乙酸根、乳酸根、水杨酸根、酒石根、油酸根、丹宁酸根、泛酸根、酒石酸根、抗坏血酸根、琥珀酸根、马来酸根、龙胆酸根、富马酸根、葡萄糖酸根、葡萄糖醛酸根、糖酸根、甲酸根、苯甲酸根、谷氨酸根、甲磺酸根、乙磺酸根、苯磺酸根、对甲苯磺酸根和双羟萘酸根(即,1,1′-亚甲基-双-(2-羟基-3-萘甲酸根))。在一些实施方案中,药学上可接受的抗衡离子选自氯离子、溴离子、碘离子、硝酸根、硫酸根、硫酸氢根、磷酸根、酸式磷酸根、柠檬酸根、苹果酸根、乙酸根、草酸根、乙酸根和乳酸根。在特定的实施方案中,药学上可接受的抗衡离子选自氯离子、溴离子、碘离子、硝酸根、硫酸根、硫酸氢根、磷酸根。

术语“药学上可接受的盐”是指可在本发明组合物中使用的化合物中存在的酸性或碱性基团的盐。包含在本发明组合物中的性质为碱性的化合物能够与各种无机酸和有机酸形成多种盐。可用于制备此类碱性化合物的药学上可接受的酸加成盐的酸为形成无毒酸加成盐(即,含有药理学上可接受的阴离子的盐)的酸,这些盐包括但不限于硫酸盐、柠檬酸盐、苹果酸、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、异烟酸盐、乙酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、丹宁酸盐、泛酸盐、酒石酸盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐(即,1,1′-亚甲基-双-(2-羟基-3-萘甲酸盐))。除了上述酸之外,包括在本发明组合物中的包含氨基部分的化合物还可与各种氨基酸形成药学上可接受的盐。包含在本发明组合物中的性质为酸性的化合物能够与各种药理学上可接受的阳离子形成碱盐。此类盐的示例包括碱金属或碱土金属盐,特别是钙盐、镁盐、钠盐、锂盐、锌盐、钾盐和铁盐。

如果本文所述的化合物以酸加成盐形式获得,则可通过使该酸式盐的溶液碱化来获得游离碱。相反,如果产物为游离碱,则可按照从碱化合物制备酸加成盐的常规方法,通过将该游离碱溶解在合适的有机溶剂中并用酸处理该溶液来生产加成盐,特别是药学上可接受的加成盐。本领域技术人员将认识到可用于制备无毒的药学上可接受的加成盐的各种合成方法。

药学上可接受的盐可来源于酸,该酸选自:1-羟基-2-萘甲酸、2,2-二氯乙酸、2-羟基乙磺酸、2-氧代戊二酸、4-乙酰氨基苯甲酸、4-氨基水杨酸、乙酸、己二酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑酸、樟脑-10-磺酸、癸酸(capric acid/decanoic acid)、己酸(caproic acid/hexanoic acid)、辛酸(caprylic acid/octanoic acid)、碳酸、肉桂酸、柠檬酸、环拉酸、十二烷基硫酸、乙烷-1,2-二磺酸、乙磺酸、甲酸、富马酸、半乳糖二酸、龙胆酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、甘油磷酸、乙醇酸、马尿酸、氢溴酸、盐酸、羟乙磺酸、异丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、甲磺酸、粘液酸、萘-1,5-二磺酸、萘-2-二磺酸、烟酸、硝酸、油酸、草酸、棕榈酸、亚甲基双羟萘酸、泛酸、磷酸、丙酸、焦谷氨酸、水杨酸、癸二酸、硬脂酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、三氟乙酸和十一烯酸。

术语“生物可利用的”是本领域公认的并且是指本发明的一种形式,该形式允许本发明或给药量的一部分为其所施用的本发明的受试者或患者所吸收,纳入该受试者或患者中,或以其他方式在生理上可为该受试者或患者所用。

结合p27Kip1的小分子

在多个方面,本公开提供了能够与p27Kip1结合的小分子。在一些方面,提供了化合物或药学上可接受的盐,该化合物具有根据式I的结构:

在式I中,R

在一些方面,该化合物具有根据式I的结构,其中R

在一些方面,该化合物具有根据式I的结构,其中R

在一些方面,提供了化合物或药学上可接受的盐,该化合物具有根据式II的结构:

在式II中,R

在式II中,Ar

在式II中,Ar

制备化合物的方法

化合物及其盐可通过如对于本领域技术人员来说将是显而易见的多种合成方法制备。本公开的化合物可通过下文提供的方法,通过实施例中提供的方法或通过类似的方法制备。各个反应步骤的适当反应条件是本领域技术人员已知的。原料可以是可商购获得的,也可通过类似于下文给出的方法,通过在文本或实施例中引用的参考文献中所述的方法,或通过本领域已知的方法来制备。应当理解,对所公开的制备化合物的方法的产品的提及包括所公开的产品,以及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或多晶型物形式。

除了文献中已知的、实验部分中例示的或本领域技术人员清楚的其他标准操作以外,可通过采用如所公开方案中所示的反应来制备本发明的化合物。为了清楚起见,可显示具有较少取代基的实施例,其中根据本文公开的定义允许多个取代基。因此,提供以下实施例是为了更全面地理解本发明,这些实施例仅是说明性的,而不应被解释为限制性的。

在一些方面,含腈的芳族化合物可用作功能性手柄,并通过已知技术将其多样化为本文所述的其他化合物。在一些方面,构建块可商购获得。

在一些方面,芳族化合物可以是市售的含腈的五元芳族化合物:

在芳族构建块无法商购获得的情况下,可通过基团溴化或相应醇的溴化来制备市售氰基杂环,诸如噁唑和噻唑:

在一些方面,可使用具有N,N-二乙基羟胺的Cu(OAc)

在一些情况下,腈水解为羧酸可在酸性或碱性条件下完成:

可使用经过验证的方案从羧酸形成四唑。可通过将羧酸酰胺化,然后将酰胺氯化,然后用叠氮化物源处理形成烷基化的四唑。

可通过还原为酸的扩展的合成程序,成环为二氢咪唑,然后将咪唑氧化形成碳连接的咪唑:

氮偶联咪唑可通过铜介导的咪唑与芳基碘化物偶联制备。

在一些方面,化合物可通过适当的硼酸与卤代底物的Suzuki偶联制备。

药物制剂

在各个方面,本公开涉及药物组合物,该药物组合物包含治疗有效量的所公开化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载体的药物组合物。在另一方面,本公开涉及药物组合物,该药物组合物包含治疗有效量的至少一种所公开化合物或制备化合物的方法的至少一种所公开产物,以及所公开化合物或制备化合物的方法的所公开产物的药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或多晶型物形式。

如本文所用,“药学上可接受的载体”是指药学上可接受的稀释剂、防腐剂、抗氧化剂、增溶剂、乳化剂、着色剂、释放剂、包衣剂、甜味剂、矫味剂和增香剂以及佐剂中的一种或多种。所公开的药物组合物可方便地以单位剂型存在,并且可通过药学和药物科学领域中众所周知的任何方法制备。

在另一方面,所公开的药物组合物包含作为活性成分的治疗有效量的至少一种所公开化合物、所公开方法的至少一种产物或其药学上可接受的盐,药学上可接受的载体,任选的一种或多种其他治疗剂,以及任选的一种或多种佐剂。所公开的药物组合物包括适合于口服、直肠、局部、肺、鼻和肠胃外施用的药物组合物,尽管在任何给定情况下最合适的途径将取决于具体的宿主以及活性成分所施用的病况的性质和严重性。在另一方面,所公开的药物组合物可被配制成允许经口、经鼻、经吸入、肠胃外、癌旁、经粘膜、经皮、肌内、静脉内、皮内、皮下、腹膜内、心室内、颅内和瘤内施用。

如本文所用,“肠胃外施用”包括通过推注或输注施用,以及通过静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、真皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊柱内、硬膜外和胸骨内注射和输注施用。

在各个方面,本公开还涉及药物组合物,该药物组合物包含药学上可接受的载体或稀释剂,以及作为活性成分的治疗有效量的所公开化合物、所公开制备方法的产物、药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂化物、其多晶型物或其立体化学异构形式。在另一方面,所公开化合物、所公开制备方法的产物、药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂化物、其多晶型物或其立体化学异构形式或其任何子组或组合可被配制成用于施用目的的各种药物形式。

药学上可接受的盐可由药学上可接受的无毒碱或酸制备。对于治疗用途,所公开化合物的盐为抗衡离子是药学上可接受的盐的盐。但是,非药学上可接受的酸和碱的盐也可用于例如药学上可接受的化合物的制备或纯化中。本公开考虑了所有盐,无论是否为药学上可接受的盐。药学上可接受的酸和碱加成盐是指包含所公开化合物能够形成的有治疗活性的无毒酸和碱加成盐形式。

在各个方面,包含酸性基团或部分(例如,羧酸基团)的所公开化合物可用于制备药学上可接受的盐。例如,这种所公开化合物可包括分离步骤,该分离步骤包括用合适的无机或有机碱处理。在某些情况下,在实践中可能希望首先从反应混合物中分离出化合物作为药学上不可接受的盐,然后通过用酸性试剂处理将该化合物简单地转化回游离酸化合物,然后将游离酸转化为药学上可接受的碱加成盐。这些碱加成盐可使用常规技术容易地制备,例如,通过用含有所需药理学上可接受的阳离子的水溶液处理对应的酸性化合物,然后优选在减压下将所得溶液蒸发至干。另选地,它们也可通过将酸性化合物的低级链烷醇溶液和所需的碱金属醇盐混合在一起,然后以与以前相同的方式将所得溶液蒸发至干制备。

可用于制备碱化合物的药学上可接受的碱加成盐的碱为可形成无毒碱加成盐的碱,无毒碱加成盐即含有药理学上可接受的阳离子诸如碱金属阳离子(例如,锂离子、钾离子和钠离子)、碱土金属阳离子(例如,钙离子和镁离子)、铵或其他水溶性胺加成盐诸如N-甲基葡糖胺-(葡甲胺)、低级链烷醇铵和其他此类有机胺碱的盐。在另一方面,来源于药学上可接受的有机无毒碱包括伯胺、仲胺和叔胺,以及环胺和取代胺,诸如天然存在的和合成的取代胺。在各个方面,这种药学上可接受的有机无毒碱包括但不限于氨、甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、四种丁胺异构体中的任一种、甜菜碱、咖啡因、胆碱、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、二丙胺、二异丙胺、二正丁胺、N,N′-二苄基乙二胺、吡咯烷、哌啶、吗啉、三甲胺、三乙胺、三丙胺、氨丁三醇、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、奎宁环、吡啶、喹啉和异喹啉;苄星青霉素、M甲基-D-葡糖胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡萄糖、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、多胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、海巴胺盐以及具有氨基酸(例如组氨酸、精氨酸、赖氨酸等)的盐。可通过用酸处理将前述盐形式转化回游离酸形式。

在各个方面,包含可质子化基团或部分(例如,氨基)的所公开化合物可用于制备药学上可接受的盐。例如,这种所公开化合物可包括分离步骤,该分离步骤包括用合适的无机或有机酸处理。在某些情况下,在实践中可能希望首先从反应混合物中分离出化合物作为药学上不可接受的盐,然后通过用碱性试剂处理将该化合物简单地转化回游离碱化合物,然后将游离碱转化为药学上可接受的酸加成盐。这些酸加成盐可使用常规技术容易地制备,例如,通过用含有所需药理学上可接受的阴离子的水溶液处理对应的碱性化合物,然后优选在减压下将所得溶液蒸发至干。另选地,它们也可通过用合适的药学上可接受的无毒无机或有机酸处理所公开化合物的游离碱形式制备。

可用于制备碱性化合物的药学上可接受的酸加成盐的酸为可形成无毒酸加成盐的酸,无毒酸加成盐即含有由其对应的无机酸和有机酸形成的药理学上可接受的阴离子的盐。示例性但非限制性的无机酸包括盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等。示例性但非限制性的有机酸包括乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙磺酸、富马酸、葡萄糖酸、谷氨酸、羟乙磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、亚甲基双羟萘酸、泛酸、琥珀酸、酒石酸、对甲苯磺酸等。在另一方面,酸加成盐包含由氢溴酸、盐酸、马来酸、磷酸、硫酸和酒石酸形成的阴离子。

在实践中,根据常规的药物混合技术,可将本公开的化合物或其药学上可接受的盐作为活性成分与药物载体紧密混合而结合。根据施用所需的制剂形式,载体可采取多种形式,例如口服或肠胃外(包括静脉内)。因此,本公开的药物组合物可作为适合于口服施用的离散单位存在,诸如各自包含预定量的活性成分的胶囊剂、扁囊剂或片剂。此外,组合物可以散剂、颗粒剂、溶液剂、水性液体中的混悬剂、非水性液体、水包油乳剂或油包水液体乳剂的形式存在。除了以上列出的常用剂型之外,本公开的化合物和/或其药学上可接受的盐也可通过控释装置和/或递送装置来施用。组合物可通过任何药学方法制备。通常,此类方法包括将活性成分与构成一种或多种必需成分的载体结合的步骤。通常,通过将活性成分与液体载体或细分的固体载体或两者均匀和紧密地混合来制备组合物。然后可将产品方便地成形为所需的外观。

为了易于施用且剂量一致,将上述药物组合物配制成单位剂型是特别有利的。如本文所用,术语“单位剂型”是指适合作为单位剂量的物理上离散的单位,每个单位包含预定量的活性成分,该活性成分经计算可与所需的药物载体一起产生所需的治疗效果。也就是说,“单位剂型”是指单剂量,其中所有活性成分和非活性成分在合适的系统中混合,使得患者或向患者施用药物的人可打开全部剂量都包含在其中的单个容器或包装,而不必将两个或更多个容器或包装中的任何组分混合在一起。单位剂型的典型示例是用于口服施用的片剂(包括刻痕片或包衣片)、胶囊剂或丸剂;用于注射溶液或混悬剂的单剂量小瓶;直肠施用栓剂;袋装散剂;晶片;及其分离的多剂量形式。该单位剂型列表无意于以任何方式进行限制,而仅代表单位剂型的典型示例。

本文公开的药物组合物包含作为活性成分的本公开的化合物(或其药学上可接受的盐)、药学上可接受的载体和任选的一种或多种其他治疗剂。在各个方面,所公开的药物组合物可包括药学上可接受的载体和所公开化合物或其药学上可接受的盐。在另一方面,所公开化合物或其药学上可接受的盐也可与一种或多种其他治疗活性化合物组合地包含在药物组合物中。本发明的组合物包括适合于口服、直肠、局部和肠胃外(包括皮下、肌内和静脉内)施用的药物组合物,尽管在任何给定情况下最合适的途径将取决于具体的宿主以及活性成分所施用的病况的性质和严重性。药物组合物可方便地以单位剂型存在,并且可通过药学领域中众所周知的任何方法来制备。

例如,在以下参考文献中描述了用于制备可用于本文所述的材料和方法的剂型的技术和组合物:Modern Pharmaceutics,第9章和第10章(Banker&Rhodes编辑,1979年);Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets(Lieberman等人,1 981年);Ansel,Introductionto Pharmaceutical Dosage Forms,第2版(1976年);Remington′s PharmaceuticalSciences,第17版(Mack出版公司,宾夕法尼亚州伊斯顿,1985年);Advances inPharmaceutical Sciences(David Ganderton,Trevor Jones编辑,1992年);Advances inPharmaceutical Sciences,第7卷(David Ganderton,Trevor Jones,James McGinity编辑,1995年);Aqueous Polymeric Coatings for Pharmaceutical Dosage Forms,Drugsand the Pharmaceutical Sciences,Series 36(James McGinity编辑,1989年);Pharmaceutical Particulate Carriers:Therapeutic Applications:Drugs and thePharmaceutical Sciences,第61卷(Alain Rolland编辑,1993年);Drug Delivery to theGastrointestinal Tract(Ellis Horwood Books in the Biological Sciences.Seriesin Pharmaceutical Technology;J.G.Hardy,S.S.Davis,Clive G.Wilson编辑);ModemPharmaceutics Drugs and the Pharmaceutical Sciences,第40卷(Gilbert S.Banker,Christopher T.Rhodes编辑)。

通常将本文所述的化合物与合适的药物稀释剂、赋形剂、增量剂或载体(在本文中称为药学上可接受的载体,或载体)混合施用,这些药物稀释剂、赋形剂、增量剂或载体根据预期的施用形式进行适当选择,并且与常规的药学实践一致。可递送的化合物将为适合于口服、直肠、局部、静脉内注射或肠胃外施用的形式。载体包括固体或液体,并且载体的类型基于所使用的施用类型来选择。可以具有已知量的化合物的剂量来施用化合物。

由于易于施用,口服施用可为优选的剂型,并且片剂和胶囊剂代表最有利的口服单位剂型,在这种情况下显然采用固体药物载体。然而,根据临床人群(例如,年龄和临床病况的严重性)、所使用的具体公开化合物的溶解性等,其他剂型可能是合适的。因此,所公开化合物可用于口服剂型,诸如丸剂、散剂、颗粒剂、酏剂、酊剂、混悬剂、糖浆剂和乳剂。在制备用于口服剂型的组合物中,可采用任何方便的药物介质。例如,水、二醇、油、醇、矫味剂、防腐剂、着色剂等可用于形成口服液制剂,诸如混悬剂、酏剂和溶液剂;而载体诸如淀粉、糖、微晶纤维素、稀释剂、成粒剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂等可用于形成口服固体制剂,诸如散剂、胶囊剂和片剂。由于易于施用,片剂和胶囊剂是采用固体药物载体的优选口服剂量单位。任选地,可通过标准的水性或非水性技术将片剂包衣。

所公开的口服剂型的药物组合物可包含一种或多种药物赋形剂和/或添加剂。合适的赋形剂和添加剂的非限制性示例包括明胶、天然糖诸如原糖或乳糖、卵磷脂、果胶、淀粉(例如玉米淀粉或直链淀粉)、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、阿拉伯树胶、海藻酸、泰勒糖、滑石、石松、硅胶(例如,胶体)、纤维素、纤维素衍生物(例如,纤维素羟基被低级饱和脂族醇和/或低级饱和脂族羟基醇部分醚化的纤维素醚,例如甲基氧丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯)、脂肪酸以及具有12至22个碳原子的脂肪酸的镁盐、钙盐或铝盐尤其是饱和盐(例如硬脂酸盐)、乳化剂、油脂尤其是蔬菜(例如花生油、蓖麻油、橄榄油、芝麻油、棉籽油、玉米油、小麦胚芽油、葵花籽油、鱼肝油,在每种情况下还任选地被水合);饱和脂肪酸C

可用于制备口服剂型的其他辅助物质是那些引起崩解的物质(所谓的崩解剂),诸如:交联的聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠或微晶纤维素。常规的包衣物质也可用于制备口服剂型。例如可以考虑的包衣物质为:丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或它们的酯的聚合产物以及共聚产物;具有较低铵基含量的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚产物(例如,EudragitR RS),丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸三甲基铵的共聚产物(例如,EudragitR RL);聚乙酸乙烯酯;脂肪、油、蜡、脂肪醇;羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯或乙酸琥珀酸酯;醋酸纤维素邻苯二甲酸酯、醋酸淀粉邻苯二甲酸酯以及聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯、羧甲基纤维素;甲基纤维素邻苯二甲酸酯、甲基纤维素琥珀酸酯、甲基纤维素邻苯二甲酸琥珀酸酯以及甲基纤维素邻苯二甲酸半酯;玉米醇溶蛋白;乙基纤维素以及乙基纤维素琥珀酸酯;虫胶,谷蛋白;乙基羧乙基纤维素;乙基丙烯酸酯-马来酸酐共聚物;马来酸酐-乙烯基甲醚共聚物;苯乙烯-马来酸共聚产物;丙烯酸2-乙基己酯马来酸酐;巴豆酸-乙酸乙烯酯共聚物;谷氨酸/谷氨酸酯共聚物;羧甲基乙基纤维素甘油单辛酸酯;乙酸琥珀酸纤维素;聚精氨酸。

在所公开的口服剂型中可被认为是包衣物质的增塑剂为:柠檬酸酯和酒石酸酯(乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯);甘油和甘油酯(二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、乙酰化单甘油酯、蓖麻油);邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丙酯)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基或2-乙氧基乙基)酯、乙基邻苯二甲酰乙醇酸酯、丁基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯和乙醇酸丁酯;醇(丙二醇、各种链长的聚乙二醇)、己二酸酯(己二酸二乙酯、己二酸二-(2-甲氧基-或2-乙氧基乙基)酯);二苯甲酮;癸二酸二乙酯和癸二酸二丁酯、琥珀酸二丁酯、酒石酸二丁酯;二甘醇二丙酸酯;乙二醇二乙酸酯、二丁酸酯、二丙酸酯;磷酸三丁酯、三丁酸甘油酯;聚乙二醇脱水山梨醇单油酸酯(聚山梨醇酯,诸如聚山梨酸酯50);脱水山梨醇单油酸酯。

而且,合适的粘合剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、矫味剂、流动诱导剂和熔化剂可作为载体包括在内。所采用的药物载体可以是例如固体、液体或气体。固体载体的示例包括但不限于乳糖、石膏粉、蔗糖、葡萄糖、甲基纤维素、磷酸二钙、硫酸钙、甘露醇、山梨醇、滑石粉、淀粉、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯树胶、硬脂酸镁和硬脂酸。液体载体的示例是糖浆、花生油、橄榄油和水。气态载体的示例包括二氧化碳和氮气。

在各个方面,粘合剂可包括例如淀粉、明胶、天然糖诸如葡萄糖或β-乳糖、玉米甜味剂、天然和合成树胶诸如阿拉伯树胶、黄芪胶或海藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙二醇、蜡等。这些剂型中使用的润滑剂包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。在另一方面,崩解剂可包括例如淀粉、甲基纤维素、琼脂、膨润土、黄原胶等。

在各个方面,口服剂型诸如固体剂型可包含作为可靶向药物载体或作为前药与聚合物连接的所公开化合物。用于实现药物控释的合适的可生物降解聚合物包括,例如,聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、己内酯、聚羟基丁酸、聚原酸酯、聚缩醛、聚二氢吡喃、聚氰基丙烯酸酯和水凝胶,优选共价交联的水凝胶。

片剂可包含与适合于制备片剂的无毒且药学上可接受的赋形剂混合的活性成分。这些赋形剂可以是例如惰性稀释剂,诸如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠;成粒剂和崩解剂,例如玉米淀粉或藻酸;粘合剂,例如淀粉、明胶或阿拉伯树胶;以及润滑剂,例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉。片剂可以不包衣,或者可通过已知技术包衣,以延迟在胃肠道中的崩解和吸收,从而提供更长时间的持续作用。

包含所公开化合物的片剂可通过任选地与一种或多种辅助成分或佐剂一起压制或模制来制备。压缩片剂可通过在合适的机器中压缩自由流动形式的活性成分诸如粉末或颗粒,任选地与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂或分散剂混合来制备。模制片剂可通过在合适的机器中模制用惰性液体稀释剂润湿的粉末状化合物的混合物来制备。

在各个方面,固体口服剂型诸如片剂可用肠溶衣包衣以防止在胃中容易分解。在各个方面,肠溶衣剂包括但不限于羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、聚乙酸乙烯酯-邻苯二甲酸酯和乙酸纤维素邻苯二甲酸酯。AkihikoHasegawa,“Application of solid dispersions of Nifedipine with enteric coatingagent to prepare a sustained-release dosage form”,Chem.Pharm.Bull.,第33卷:第1615-1619页(1985年)。可基于测试来选择各种肠溶衣材料,以实现从头设计为具有溶解时间、包衣厚度和径向抗压强度的优选组合的肠溶衣剂型(例如,参见S.C.Porter等人,“TheProperties of Enteric Tablet Coatings Made From Polyvinyl Acetate-phthalateand Cellulose acetate Phthalate”,J.Pharm.Pharmacol.,第22卷:第42页(1970年))。在另一方面,肠溶衣可包含羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、聚乙酸乙烯酯-邻苯二甲酸酯和乙酸纤维素邻苯二甲酸酯。

在各个方面,口服剂型可以是具有水溶性或水不溶性载体的固体分散体。水溶性或水不溶性载体的示例包括但不限于聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、磷脂酰胆碱、聚氧乙烯氢化蓖麻油、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羧甲基乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素或硬脂酸。

在各个方面,口服剂型可以是液体剂型,包括被摄入或以漱口水或含漱剂形式施用的那些。例如,液体剂型可包括水性混悬剂,其包含与适合于与制备水性混悬剂的赋形剂混合的活性物质。此外,油性混悬剂可通过将活性成分混悬在植物油(例如,花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油)或矿物油(诸如液体石蜡)中来配制。油性混悬剂也可包含各种赋形剂。本公开的药物组合物也可以是水包油乳剂的形式,其还可包含赋形剂,诸如甜味剂和矫味剂。

对于溶液剂或混悬剂的制备,例如可以使用水,尤其是无菌水,或生理上可接受的有机溶剂,诸如醇(乙醇、丙醇、异丙醇、1,2-丙二醇、聚乙二醇及其衍生物、脂肪醇、甘油的偏酯)、油(例如,花生油、橄榄油、芝麻油、杏仁油、葵花油、大豆油、蓖麻油、牛蹄油)、石蜡、二甲基亚砜、甘油三酯等。

在液体剂型诸如可饮用溶液剂的情况下,以下物质可用作稳定剂或增溶剂:具有2-4个碳原子的低级脂族一价醇和多价醇,诸如乙醇、正丙醇、甘油、分子量在200-600之间的聚乙二醇(例如,1%-40%的水溶液)、二甘醇单乙醚、1,2-丙二醇、有机酰胺,例如脂族C1-C6-羧酸与氨或伯、仲或叔C1-C4胺或C1-C4羟胺的酰胺,诸如尿素、尿烷、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、具有2-6个碳原子的低级脂肪胺和二胺,诸如乙二胺、羟乙基茶碱、氨丁三醇(例如,0.1%至20%的水溶液)、脂肪族氨基酸。

在制备所公开的液体剂型时,可包含增溶剂和乳化剂,例如可使用以下非限制性示例:聚乙烯吡咯烷酮,脱水山梨醇脂肪酸酯诸如脱水山梨醇三油酸酯,磷脂诸如卵磷脂,阿拉伯树胶,黄芪胶,聚氧乙烯化脱水山梨醇单油酸酯和脱水山梨醇的其他乙氧基化脂肪酸酯,聚氧乙烯化脂肪,聚氧乙烯化油酸甘油三酯,亚油酸化油酸甘油三酯,脂肪醇、烷基酚或脂肪酸的聚环氧乙烷缩合产物或1-甲基-3-(2-羟乙基)咪唑啉酮-(2)。在这种上下文中,聚氧乙烯化是指所讨论的物质包含聚氧乙烯链,其聚合度通常在2至40之间,特别是在10至20之间。这种类型的聚氧乙烯化物质可例如通过使含羟基的化合物(例如单甘油酯或二甘油酯或不饱和化合物,诸如含有油酸基团的那些)与环氧乙烷(例如每1摩尔甘油酯40摩尔环氧乙烷)反应而获得。油酸甘油三酯的示例为橄榄油、花生油、蓖麻油、芝麻油、棉籽油、玉米油。另请参见Dr.H.P.Fiedler,“Lexikon der Hillsstoffe für Pharmazie,Kostnetikund angrenzende Gebiete”,1971年,第191-195页。

在各个方面,液体剂型还可包含防腐剂、稳定剂、缓冲物质、矫味剂、甜味剂、着色剂、抗氧化剂和复合物形成剂等。可例如被考虑的复合物形成剂为:螯合物形成剂,诸如乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二乙烯三胺五乙酸及其盐。

任选地,可能需要用生理学上可接受的碱或缓冲液将液体剂型稳定在大约6至9的pH范围。最好是尽可能中性或弱碱性的pH值(最高达pH 8)。

为了增强所公开的液体剂型、肠胃外注射剂型或静脉内可注射剂型的所公开化合物的溶解度和/或稳定性,使用α-、β-或β-环糊精或其衍生物,特别是羟烷基取代的环糊精,例如2-羟丙基-β-环糊精或磺丁基-β-环糊精可能是有利的。助溶剂诸如醇也可改善根据本公开的化合物在药物组合物中的溶解度和/或稳定性。

在各个方面,所公开的液体剂型、肠胃外注射剂型或静脉内可注射剂型还可包含脂质体递送系统,诸如小单层囊泡、大单层囊泡和多层囊泡。脂质体可由多种磷脂形成,诸如胆固醇、硬脂胺或磷脂酰胆碱。

本公开的药物组合物适合注射,例如肠胃外施用,例如静脉内、肌肉内或皮下施用。可将注射用药物组合物制备成活性化合物在水中的溶液剂或混悬剂。可包含合适的表面活性剂,诸如羟丙基纤维素。分散剂也可在甘油、液体聚乙二醇及其在油中的混合物中制备。此外,可包含防腐剂以防止微生物的有害生长。

适合于肠胃外施用的本公开的药物组合物可包含无菌水性或油性溶液剂、混悬剂或分散剂。此外,该组合物可以是用于临时制备这种无菌可注射溶液剂或分散剂的无菌粉末形式。在一些方面,最终的可注射剂型是无菌的,并且在注射器中使用时必须是有效的流体。该药物组合物在制备和储存条件下应该是稳定的;因此,优选地应保存以抵抗微生物诸如细菌和真菌的污染作用。载体可以是包含例如水、乙醇、多元醇(例如,甘油、丙二醇和液体聚乙二醇)、植物油及其合适的混合物的溶剂或分散介质。

例如,可制备可注射溶液剂,其中载体包括盐水溶液、葡萄糖溶液或盐水和葡萄糖溶液的混合物。也可制备可注射混悬剂,在这种情况下,可采用适当的液体载体、混悬剂等。在一些方面,所公开的肠胃外制剂可包含约0.01M至0.1M,例如约0.05M的磷酸盐缓冲液。在另一方面,所公开的肠胃外制剂可包含约0.9%的盐水。

在各个方面,所公开的肠胃外药物组合物可包含药学上可接受的载体,诸如水性或非水性溶液剂、混悬剂和乳剂。非水性溶剂的示例是丙二醇、聚乙二醇、植物油(诸如橄榄油)和可注射的有机酯(诸如油酸乙酯)。水性载体包括但不限于水、醇/水性溶液剂、乳剂或混悬剂,包括盐水和缓冲介质。肠胃外溶媒可包括甘露醇、正常血清白蛋白、氯化钠溶液、林格氏葡萄糖、葡萄糖和氯化钠、乳酸林格氏液和固定油。静脉内溶媒包括液体和营养补充剂、电解质补充剂,诸如基于林格氏葡萄糖的补充剂等。也可存在防腐剂和其他添加剂,诸如抗微生物剂、抗氧化剂、整理剂、惰性气体等。在另一方面,所公开的肠胃外药物组合物可包含少量添加剂,诸如增强等渗性和化学稳定性的物质,例如缓冲剂和防腐剂。对于可注射药物组合物,还考虑了固体形式的制剂,其将在使用前不久被转化为液体形式的制剂。此外,可包含其他佐剂以使制剂与受试者或患者的血液等渗。

除了上文所述的药物组合物之外,所公开化合物还可被配制成长效制剂。这种长效制剂可通过植入(例如,皮下或肌内)或通过肌内注射来施用。因此,例如,化合物可用合适的聚合或疏水材料(例如,作为在可接受的油中的乳液)或离子交换树脂配制,或作为微溶的衍生物,例如作为微溶的盐配制。

本公开的药物组合物可以是适合于局部施用的形式。如本文所用,短语“局部施用”是指施用到生物表面上,其中该生物表面包括例如皮肤区域(例如,手、前臂、肘部、腿部、面部、指甲、肛门和生殖器区域)或粘膜。通过选择合适的载体和任选的可包含在组合物中的其他成分,如下文详述,本公开的组合物可被配制成通常用于局部施用的任何形式。局部药物组合物可以是乳膏、软膏剂、糊剂、凝胶剂、洗剂、乳、混悬剂、气雾剂、喷雾剂、泡沫剂、隔离剂、垫剂和贴剂的形式。此外,组合物可以是适合用于透皮装置的形式。这些制剂可通过常规加工方法利用本公开的化合物或其药学上可接受的盐制备。例如,通过将亲水性材料和水以及约5重量%至约10重量%的化合物混合以产生具有所需稠度的乳膏或软膏剂,来制备乳膏或软膏剂。

在适合于经皮施用的组合物中,载体任选地包含渗透增强剂和/或合适的润湿剂,任选地以小比例与任何性质的合适添加剂结合,这些添加剂不会对皮肤产生明显的有害作用。所述添加剂可促进向皮肤的施用并且/或者可有助于制备所需的组合物。这些组合物可以各种方式施用,例如以透皮贴剂、点涂剂、软膏剂的形式施用。

软膏剂是半固体制剂,通常基于凡士林或石油衍生物。要使用的特定软膏基质是为针对给定制剂选择的活性剂提供最佳递送的基质,并且优选地,还提供其他期望的特性(例如,润肤性)。与其他载体或溶媒一样,软膏基质应该是惰性的、稳定的、无刺激性的和无致敏的。如在Remington:The Science and Practice ofPharmacy,第19版,宾夕法尼亚州伊斯顿:Mack出版公司(1995年),第1399-1404页中所阐述的,软膏基质可分为四类:油性基质、可乳化基质、乳剂基质和水溶性基质。油性软膏基质包括,例如,植物油、获自动物的脂肪和获自石油的半固体烃。可乳化软膏基质,也称为吸收性软膏基质,其几乎不含水或不含水,并且包括例如硫酸羟基硬脂精、无水羊毛脂和亲水性凡士林。乳剂软膏基质是油包水(W/O)乳剂或水包油(O/W)乳剂,并且包括例如鲸蜡醇、单硬脂酸甘油酯、羊毛脂和硬脂酸。优选的水溶性软膏基质由不同分子量的聚乙二醇制备。

洗剂是无需摩擦即可涂抹在皮肤表面的制剂。洗剂通常是液体或半液体制剂,其中固体颗粒(包括活性剂)存在于水或醇基中。洗剂通常优选用于治疗较大的身体区域,因为其易于施用更具流动性的组合物。洗剂通常是固体的混悬剂,并且通常包含水包油型的液体油乳剂。通常需要将洗剂中的不溶物细分。洗剂通常包含混悬剂以产生更好的分散体,以及用于使活性剂定位并保持与皮肤接触的化合物,诸如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等。

乳膏是粘性液体或半固体乳剂,可以是水包油型或油包水型。乳膏基质通常是可水洗的,含有油相、乳化剂和水相。油相也称为“内部”相,通常由凡士林和/或脂肪醇(诸如鲸蜡醇或硬脂醇)组成。尽管不一定,水相通常在体积上超过油相,并且通常含有湿润剂。乳膏制剂中的乳化剂通常是非离子、阴离子、阳离子或两性表面活性剂。更多信息可参考Remington:The Science and Practice of Pharmacy,见上。

糊剂是半固体剂型,其中生物活性剂悬浮在合适的基质中。根据基质的性质,糊剂分为脂肪糊剂和由单相水性凝胶制成的糊剂。脂肪糊剂中的基质通常是凡士林、亲水性凡士林等。由单相水凝胶制成的糊剂通常掺入羧甲基纤维素等作为基质。更多信息可另请参考Remington:The Science and Practice of Pharmacy。

凝胶制剂是半固体混悬剂型体系。单相凝胶包含基本上均匀地分布在整个载液中的有机大分子,该载液通常是水性的,但也优选地包含醇和任选的油。优选的有机大分子,即胶凝剂,是交联的丙烯酸聚合物,诸如卡波姆聚合物家族,例如可以商标Carbopol

喷雾剂通常以水溶液和/或醇溶液的形式提供活性剂,可将其喷雾到皮肤上进行递送。这种喷雾剂包括那些配制成在递送后的施用部位浓缩活性剂溶液的喷雾剂,例如,喷雾剂溶液可主要由醇或其他可溶解活性剂的类似挥发性液体组成。递送至皮肤后,载体蒸发,在施用部位留下浓缩的活性剂。

泡沫组合物通常配制成单相或多相液体形式,并任选地与推进剂一起容纳在合适的容器中,该推进剂有助于将组合物从容器中排出,从而在施用时将其转变成泡沫。其他泡沫形成技术包括,例如“罐内袋(Bag-in-a-can)”配制技术。如此配制的组合物通常包含低沸点烃,例如,异丙烷。这种组合物在体温下的施加和搅拌导致异丙醇以类似于加压气溶胶发泡系统的方式蒸发并产生泡沫。泡沫可以是水基或含水的链烷醇,但是通常配制成具有高酒精含量,当将其涂在使用者的皮肤上时,它会迅速蒸发,从而驱使活性成分通过上层皮肤层到达治疗部位。

皮肤贴剂通常包括背衬,其上附着有包含活性剂的储库。储库可以是例如其中分散或浸泡有活性剂或组合物的垫,或液体储库。贴剂通常还包括正面透水的胶黏剂,其将装置粘附并固定到治疗区域。可选择使用具有自粘性的硅橡胶。在两种情况下,保护性可渗透层可用于在使用贴剂之前保护贴剂的粘合面。皮肤贴剂还可包括可移除的覆盖物,该覆盖物用于在储存时保护皮肤贴剂。

可用于本公开的贴剂构造的示例包括单层或多层黏胶分散型(drug-in-adhesive)系统,其特征在于药物直接包含在与皮肤接触的胶黏剂内。在这种透皮贴剂设计中,胶黏剂不仅用于将贴剂固定到皮肤上,而且还用作制剂基础,在单个背衬膜下包含药物和所有赋形剂。在多层黏胶分散型贴剂中,将膜置于两个不同的黏胶分散层之间,或者将多个黏胶分散层结合到单个背衬膜下。

适合用于局部施用的药物组合物的药学上可接受的载体的示例包括众所周知的用于化妆品和医学领域的载体材料,作为用于例如乳剂、乳膏、水性溶液剂、油、软膏剂、糊剂、凝胶剂、洗剂、乳、泡沫剂、混悬剂、气溶胶等的基质,具体取决于组合物的最终形式。因此,根据本公开的合适载体的代表性示例包括但不限于水、液体醇、液体二醇、液体聚亚烷基二醇、液体酯、液体酰胺、液体蛋白质水解产物、液体烷基化蛋白质水解产物、液体羊毛脂和羊毛脂衍生物,以及化妆品和药物组合物中常用的类似材料。根据本公开的其他合适的载体包括但不限于:醇类,诸如一元醇和多元醇,例如乙醇、异丙醇、甘油、山梨醇、2-甲氧基乙醇、二甘醇、乙二醇、己二醇、甘露醇和丙二醇;醚类,诸如二乙醚或二丙醚;聚乙二醇和甲氧基聚氧乙烯(分子量为200至20,000的碳蜡);聚氧乙烯甘油、聚氧乙烯山梨醇、硬脂酰甘油二乙酸酯等。

如果需要,本公开的局部组合物可存在于包装或分配器装置中,诸如FDA批准的试剂盒,其可包含一种或多种含有活性成分的单位剂型。分配器装置可例如包括管。包装或分配器装置可附有施用说明。包装或分配器装置还可附有政府机构规定的用于规范药品生产、使用或销售形式的通知,该通知反映了该机构对人用或兽用组合物形式的批准。例如,此类通知可包括美国食品药品监督管理局批准的处方药标签或批准的产品说明书。还可制备包含在药学上可接受的载体中配制的本公开的局部组合物的组合物,将其置于合适的容器中,并标记用于治疗指定的病况。

可由本公开使用的另一种贴剂系统构造是储库经皮系统设计,其特征在于包括液体隔室,该液体隔室包含通过半透膜和胶黏剂与释放衬垫分开的药物溶液剂或混悬剂。该贴剂系统的胶黏剂组分可作为膜和释放衬垫之间的连续层或者以围绕膜的同心构造结合。可由本公开使用的又一种贴剂系统构造是基质系统设计,其特征在于包括半固体基质,该半固体基质包含与释放衬垫直接接触的药物溶液剂或混悬剂。负责皮肤粘附的组分被结合到覆盖层中,并在半固体基质周围形成同心构造。

本公开的药物组合物可以是适合于直肠施用的形式,其中载体是固体。优选的是,混合物形成单位剂量的栓剂。合适的载体包括可可脂和本领域常用的其他材料。栓剂可通过以下方式方便地形成:首先将组合物与软化或熔融的载体混合,然后在模具中冷却并成型。

包含本公开的化合物和/或其药学上可接受的盐的药物组合物也可制备成粉末或液体浓缩物形式。

药物组合物(或制剂)可以多种方式包装。通常,用于分配的物品包括容纳适当形式的药物组合物的容器。合适的容器是本领域技术人员众所周知的,并且包括诸如瓶(塑料和玻璃)、小袋、箔泡罩包装等材料。容器还可包括防篡改组件,以防止不慎接触包装的内容物。另外,容器上通常放置有描述容器内容物的标签以及任何适当的警告或说明。

如果需要,所公开的药物组合物可存在于包装或分配器装置中,其可包含一种或多种含有活性成分的单位剂型。包装可例如包括金属或塑料箔,诸如泡罩包装。包装或分配器装置可附有施用说明。包装或分配器还可附有与容器相关的政府机构规定的用于规范药品生产、使用或销售形式的通知,该通知反映了该机构对人用或兽用药物形式的批准。例如,此类通知可以是美国食品药品监督管理局批准的处方药标签或批准的产品说明书。还可制备包含在相容的药物载体中配制的所公开化合物的药物组合物,将其置于合适的容器中,并标记用于治疗指定的病况。

施用的确切剂量和频率取决于具体的所公开化合物,所公开制备方法的产物,其药学上可接受的盐、溶剂化物或多晶型物,其水合物,其溶剂化物,其多晶型物或其立体化学异构形式;正在治疗的特定病况以及所治疗病况的严重程度;服用该剂量的受试者的病史所特有的各种因素,诸如特定受试者的年龄、体重、性别、病症程度和一般身体状况,以及该个体可能正在服用的其他药物;如本领域技术人员众所周知的。此外,显而易见的是,所述有效日剂量可根据所治疗受试者的反应和/或根据开出本公开化合物处方的医师的评估而降低或增加。

根据施用方式,药物组合物将包含0.05重量%至99重量%,优选0.1重量%至70重量%,更优选0.1重量%至50重量%的活性成分,以及1重量%至99.95重量%,优选30重量%至99.9重量%,更优选50重量%至99.9重量%的药学上可接受的载体,所有百分比均基于组合物的总重量计。

在各个方面,剂量水平将是每天约0.1mg/kg至约500mg/kg、每天约0.1mg/kg至250mg/kg或每天约0.5mg/kg至100mg/kg。合适的剂量水平可以是每天约0.01mg/kg至1000mg/kg、每天约0.01mg/kg至500mg/kg、每天约0.01mg/kg至250mg/kg、每天约0.05mg/kg至100mg/kg或每天约0.1mg/kg至50mg/kg。在该范围内,剂量可以是每天0.05mg/kg至0.5mg/kg、0.5mg/kg至5.0mg/kg或5.0mg/kg至50mg/kg。对于口服施用,组合物优选以片剂形式提供,该片剂含有1.0mg至1000mg活性成分,特别是1.0mg、5.0mg、10mg、15mg、20mg、25mg、50mg、75mg、100mg、150mg、200mg、250mg、300mg、400mg、500mg、600mg、750mg、800mg、900mg和1000mg活性成分,用于待治疗患者剂量的症状调整。该化合物可以每天1至4次,优选每天一次或两次的方案施用。可调整该给药方案以提供最佳的治疗反应。

上文和下文所述的这种单位剂量可以每天施用一次以上,例如,每天2、3、4、5或6次。在各个方面,这种单位剂量可以每天施用1或2次,使得70kg成人的总剂量在每次施用每kg受试者体重0.001mg至约15mg的范围内。在另一方面,剂量为每次施用每kg受试者体重0.01mg至约1.5mg,并且这种治疗可持续数周或数月,并且在某些情况下为数年。但是,应当理解,任何特定患者的具体剂量水平将取决于多种因素,包括所采用的具体化合物的活性;接受治疗的个体的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食;施用时间和途径;排泄率;以前服用过的其他药物;以及正接受治疗的特定疾病的严重程度;如本领域技术人员所熟知的。

典型的剂量可以是每天一次或每天多次,一次服用1mg至约100mg片剂或1mg至约300mg,或者每天服用一次一粒缓释胶囊剂或片剂,其含有比例更高含量的活性成分。缓释效果可通过在不同pH值下溶解的胶囊材料、通过渗透压缓慢释放的胶囊或通过任何其他已知的控释方式获得。

对本领域技术人员而言显而易见的是,在某些情况下可能有必要使用这些范围以外的剂量。此外,应当注意,临床医师或主治医师将结合个体患者的反应,知道如何以及何时开始、中断、调整或终止治疗。

所公开的药物组合物还可包含其他治疗活性化合物或活性剂,其通常用于治疗上述病理或临床病况。

在一些方面,第二活性剂为癌症治疗剂。在一些方面,癌症治疗剂选自抗代谢物、烷化剂、白介素2、治疗性抗体、辐射和雌激素阻滞剂。

短语“癌症治疗剂”是指为了治疗或减少哺乳动物中的癌症进展的目的而施用于受试者的药剂。癌症治疗剂的非限制性示例可包括在哺乳动物中诱导癌细胞死亡(例如,癌细胞凋亡)的癌症治疗剂。在一些实施方案中,癌症治疗剂可降低哺乳动物中癌细胞分裂的速率(例如,降低肿瘤块生长的速率)或肿瘤转移的速率(例如,与具有相同类型癌症并且未接受治疗或接受不同治疗的相似受试者相比)。癌症治疗剂的非限制性示例包括抗代谢物、烷化剂、白介素2和治疗性抗体(例如,曲妥珠单抗)。本文描述了示例性的癌症治疗剂。癌症治疗剂的其他示例是本领域已知的。

癌症治疗剂的示例包括但不限于抗代谢物、烷化剂、白介素2、治疗性抗体、辐射或激素剥夺疗法(例如,雄激素剥夺疗法和雌激素阻滞剂(例如,他莫昔芬、托瑞米芬、氟维司群、来曲唑、阿那曲唑、依西美坦、戈舍瑞林、亮丙瑞林和醋酸甲地孕酮)。抗代谢物的非限制性示例包括甲氨蝶呤、三甲曲沙、喷司他丁、阿糖胞苷、磷酸氟达拉滨、羟基脲、氟尿嘧啶、氟尿苷、氯脱氧腺苷、吉西他滨、硫鸟嘌呤和6-巯基嘌呤。烷化剂的非限制性示例包括环己亚硝脲、卡莫司汀、链脲菌素、氮芥、美法仑、尿嘧啶氮芥、苯丁酸氮芥、环磷酰胺、异环磷酰胺、顺铂、卡铂、噻替派、达卡巴嗪、甲苄肼、六甲基三聚氰胺、三亚胺嗪、白消安、哌血生和米托坦。治疗性抗体的非限制性示例包括伊匹单抗和曲妥珠单抗。其他示例性癌症治疗剂包括博来霉素、拓扑替康、伊立替康、喜树碱、柔红霉素、阿霉素、伊达比星、米托蒽醌、替尼泊苷、依托泊苷、放线菌素D、光神霉素、长春碱、长春新碱、长春瑞滨、紫杉醇和多西他赛。在一些实施方案中,受试者被鉴定为患有卵巢癌(例如,使用本文所述的诊断方法)并且施用选自阿霉素和拓扑替康的癌症治疗剂。可将一种或多种(例如,两种、三种、四种或五种)癌症治疗剂施用于受试者。

治疗处理可由医疗保健专业人员(例如,医生、护士或医生助理)进行。治疗可在患者的家中或健康护理机构(例如,医院或诊所)中进行。一种或多种癌症治疗剂可经口、皮下、肌内、静脉内、动脉内、鞘内或腹膜内施用。

癌症治疗剂的剂量和选择可由医疗保健专业人员基于本领域已知的内容确定。例如,参见Abraham等人,The Bethesda Handbook of Clinical Oncology(LippincottWilliams&Wilkins;第三版,2009年9月4日);Casciato和Territo,Manual of ClinicalOncology(Lippincott Manual Series)(Lippincott Williams&Wilkins;北美第六版,2008年9月5日);Haffty and Wilson,Handbook of Radiation Oncology:BasicPrinciples and Clinical Protocols(Jones&Bartlett出版社;第1版,2008年7月23日);和Abelof降人,Abeloffs Clinical Oncology:Expert Consult(Churchill Livingstone;第4版,2008年5月21日);Feig等人,The M.D.Anderson Surgical Oncology Handbook(Lippincott Williams&Wilkins;第4版(2006年6月21日)。例如,单剂量的癌症治疗剂可包含1mg至500mg的治疗剂(例如,10mg至400mg、10mg至300mg、1mg至200mg、1mg至100mg、1mg至50mg或1mg至25mg之间)。

一种或多种癌症治疗剂可以每天至少一次、每天至少两次、每周至少一次、每两周至少一次、每月至少一次或每两个月至少一次的频率施用于受试者。在一些实施方案中,一种或多种癌症治疗剂可以至少一天(例如,至少两天、至少三天、至少四天、至少五天、至少六天、至少一周、至少两周或至少一个月)的治疗期施用于受试者。选择临床试验受试者的方法

应当理解,所公开的组合物可由所公开化合物制备。还应当理解,所公开的组合物可用于所公开的使用方法。

如已经提到的,本公开涉及药物组合物,该药物组合物包含治疗有效量的所公开化合物、所公开制备方法的产物、药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂化物、其多晶型物和药学上可接受的载体。另外,本公开涉及制备这种药物组合物的方法,其特征在于将药学上可接受的载体与治疗有效量的根据本公开的化合物充分混合。

如已经提到的,本公开还涉及包含所公开化合物、所公开制备方法的产物、其药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂化物、其多晶型物以及一种或多种其他药物的药物组合物用于治疗、预防、控制、改善所公开化合物或其他药物可具有效用的疾病或病症或降低其风险,并且还涉及此类组合物在制备药物中的用途。本发明还涉及所公开化合物、所公开的制备方法的产物、药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂化物、其多晶型物和抗微生物剂的组合。本公开还涉及用作药物的此类组合。本公开还涉及产物,该产物包含(a)所公开化合物、所公开制备方法的产物、其药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂化物、其多晶型物,以及(b)具有抗微生物活性的其他治疗剂,作为联合制剂用于同时、分开或依次用于治疗或预防哺乳动物(包括人)的病况,该病况的治疗或预防受所公开化合物和该其他治疗剂的调节作用影响或促进。这种组合或产物的不同药物可与药学上可接受的载体或稀释剂一起组合在单一制剂中,或者它们可各自与药学上可接受的载体或稀释剂一起存在于单独的制剂中。

使用方法

在各个方面,本公开涉及所公开化合物及其药物制剂的用途。在一个方面,本公开涉及至少一种所公开化合物,或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或多晶型物的用途。在另一方面,所使用的化合物是所公开的制备方法的产物。

在一个方面,本发明涉及化合物在制备用于治疗感染性疾病的药物中的用途,其中该化合物是所公开化合物,或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或多晶型物。

在另一方面,本发明涉及化合物在制备用于治疗感染性疾病的药物中的用途,其中该化合物是所公开的制备方法的产物,或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或多晶型物。

在另一方面,用途涉及用于制备药物组合物的方法,该药物组合物包含用作药物的治疗有效量的所公开化合物或所公开的制备方法的产物,或其药学上可接受的盐、溶剂化物或多晶型物。

在另一方面,用途涉及用于制备药物组合物的方法,该药物组合物包含治疗有效量的所公开化合物或所公开的制备方法的产物,或其药学上可接受的盐、溶剂化物或多晶型物,其中药学上可接受的载体与治疗有效量的该化合物或所公开的制备方法的产物紧密混合。

在一些方面,使用方法涉及治疗需要治疗的受试者中与固有无序蛋白p27的表达相关的疾病或病症。在一些方面,疾病或病症是癌症。除了用于其他癌症治疗之外,该方法还可例如与其他癌症治疗同时,在其他癌症治疗之前,或在其他癌症治疗之后使用。这种处理在本领域中是公知的。癌症可以是与固有无序蛋白p27的错误定位有关的癌症。在一些方面,癌症对常规抗癌疗法具有抗性。

在一些方面,使用方法涉及在有此需要的受试者中促进重新进入细胞分裂周期。在一些方面,受试者具有听力损伤或听力损失,并且方法包括使受试者的听力再生。再生可以包括通过部分或完全恢复受试者的听力损失来改善听力。

公开的方面

阅读以下方面将更好地理解本公开,这些方面不应与权利要求相混淆。在一些情况下,以下编号方面中的任一编号方面可与本文他处所述的其他方面组合,即使这种组合在本文中可能没有明确地公开。

方面1.一种化合物或其药学上可接受的盐,所述化合物具有根据式I的结构,其中R

方面2.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面3.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面4.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面5.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面6.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面7.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面8.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面9.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面10.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面11.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面12.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面13.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面14.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面15.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面16.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面17.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面18.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面19.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面20.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中所述化合物具有根据下式中的任一通式的结构:

方面21.一种化合物或其药学上可接受的盐,其中所述化合物具有根据式II的结构,其中R

方面22.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面23.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面24.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面25.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面26.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面27.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面28.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面29.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面30.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面31.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面32.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面33.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面34.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面35.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面36.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面37.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面38.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面39.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面40.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面41.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面42.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面43.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面44.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面45.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面46.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面47.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面48.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面49.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面50.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面51.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面52.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面53.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面54.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面55.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中R

方面56.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面57.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面58.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面59.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面60.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面61.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面62.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面63.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面64.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面65.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面66.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面67.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面68.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面69.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面70.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面71.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面72.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面73.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面74.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面75.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面76.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面77.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中Ar

方面78.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,其中所述化合物具有根据下式中的任一通式的结构:

方面79.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,所述化合物或药学上可接受的盐包含来源于酸的盐,所述酸选自:1-羟基-2-萘甲酸、2,2-二氯乙酸、2-羟基乙磺酸、2-氧代戊二酸、4-乙酰氨基苯甲酸、4-氨基水杨酸、乙酸、己二酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑酸、樟脑-10-磺酸、癸酸(capric acid/decanoic acid)、己酸(caproic acid/hexanoic acid)、辛酸(caprylic acid/octanoic acid)、碳酸、肉桂酸、柠檬酸、环拉酸、十二烷基硫酸、乙烷-1,2-二磺酸、乙磺酸、甲酸、富马酸、半乳糖二酸、龙胆酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、甘油磷酸、乙醇酸、马尿酸、氢溴酸、盐酸、羟乙磺酸、异丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、甲磺酸、粘液酸、萘-1,5-二磺酸、萘-2-二磺酸、烟酸、硝酸、油酸、草酸、棕榈酸、亚甲基双羟萘酸、泛酸、磷酸、丙酸、焦谷氨酸、水杨酸、癸二酸、硬脂酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、三氟乙酸和十一烯酸。

方面80.根据方面1-78中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,所述化合物或药学上可接受的盐包含来源于碱金属或碱土金属氢氧化物,例如氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化锌、氢氧化钾或氢氧化铁的碱加成盐。

方面81.一种药物制剂,所述药物制剂包含治疗有效量的根据方面1-80中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,以及药学上可接受的载体。

方面82.根据方面81-87中任一项所述的药物制剂,其中所述化合物具有根据下式中的任一通式的结构:

方面83.根据方面81-87中任一项所述的药物制剂,其中所述药物组合物是固体剂型,所述固体剂型选自胶囊剂、片剂、丸剂、粉末剂、颗粒剂、发泡颗粒剂、凝胶剂、糊剂、糖锭剂和锭剂。

方面84.根据方面81-87中任一项所述的药物制剂,其中所述药物组合物是液体剂型,所述液体剂型选自乳剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂和酏剂。

方面85.根据方面81-87中任一项所述的药物制剂,所述药物制剂还包含第二活性剂。

方面86.根据方面81-87中任一项所述的药物制剂,其中所述第二活性剂是癌症治疗剂。

方面87.根据方面81-87中任一项所述的药物制剂,其中所述癌症治疗剂选自抗代谢物、烷化剂、白介素2、治疗性抗体、辐射和雌激素阻滞剂。

方面88.一种用于治疗需要治疗的受试者中与固有无序蛋白p27的表达相关的疾病或病症的方法,所述方法包括施用治疗有效量的根据方面1-80中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,或根据方面81-87中任一项所述的药物制剂。

方面89根据方面88-93中任一项所述的方法,其中所述疾病或病症是癌症。

方面90根据方面88-93中任一项所述的方法,其中所述癌症与所述固有无序蛋白p27的错误定位有关。

方面91根据方面88-93中任一项所述的方法,其中所述癌症对抗癌疗法具有抗性。

方面92一种在有此需要的受试者中促进重新进入细胞分裂周期的方法,所述方法包括施用治疗有效量的根据方面1-80中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐,或根据方面81-87中任一项所述的药物制剂。

方面93.根据方面88-93中任一项所述的方法,其中所述受试者具有听力损伤或听力损失,并且所述方法包括使所述受试者的听力再生。

实施例

现在已经一般地描述了本公开的实施方案,以下实施例描述了本公开的一些其他实施方案。虽然本公开的实施方案是结合以下实施例和对应文本和附图来描述的,但并不旨在将本公开的各个方面限制于该描述。相反,旨在覆盖包括在本公开的实施方案的实质和范围内的所有替代、修改和等效形式。

方法

使用已建立的程序亚克隆到pET28a(Novagen)后,含N末端6xHis亲和标签的p27构建体在大肠杆菌中表达(BL21/DE3)(Lacy,E.R.等人,Nat Struct Mol Biol,2004年,第11卷第4章:第358-364页)。这包括p27-KID(人p27的残基22-105)和p27-D2(人p27的残基58-105)及以下突变体:W60A、W76A、W60A-W76A。同位素标记的蛋白质(

分别基于第1组(G1.1,G1.2和G1.3)和第2组(G2)苗头化合物的中心核,在SciFinder中进行了子结构搜索,并从以下商业供应商处购买了选定的化合物:Vitas-M,Vitascreen有限责任公司,伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校研究园,伊利诺伊州尚佩恩市南第一街2001号201室,邮编61820;Ambinter,Ambinter c/o Greenpharma,法国奥尔良市all é e du titane3号,邮编45100;ChemBridge,ChemBridge公司,美国加利福尼亚州圣地亚哥索伦托谷路11199号206室,邮编92121;普林斯顿生物,普林斯顿生物分子研究公司,美国新泽西州普林斯顿市华尔街475号,邮编08540;Alinda,SRC Alinda,俄罗斯莫斯科市Kuskovskaya街20A号2B口409室,邮编111141;Specs,Specs US Compound ManagementFacility,美国马里兰州坎伯兰市伯布里奇路SE 14900号,邮编21502;和Maybridge,Fisher Scientific UK有限公司,T/A Maybridge,英国莱斯特郡拉夫堡主教草甸路,邮编LE11 5RG。第1组和第2组类似物类型在[Iconaru,L.I.等人,Discovery of SmallMolecules that Inhibit the Disordered Protein,p27(Kipl).Sci Rep,2015年,第5卷:第15686页]中有所定义。

所有材料均购自商业供应商,并且无需进一步纯化即可使用。使用梯度洗脱在装有BEH C18 2.1×50mm柱的Waters Acquity UPLC/PDA/ELSD/MS系统上进行预纯化和QC分析。在Biotage Isolera系统上通过使用预填充的SNAP硅胶柱的正相柱色谱进行化合物的纯化。报告的产率未进行优化。通过NMR光谱确定结构,并通过LC-MS/ELSD确定纯度。NMR光谱(分别为1D

生成6H-苯并[c]色满-6-酮三环核(1-3)的一般程序。在5mL玻璃瓶中,将间苯二酚衍生物(2mmol)和邻溴苯甲酸衍生物(1mmol)与水(0.7mL)和NaOH(5N,0.7mL)混合,并在100℃下加热15分钟。将CuSO

3-羟基-4,9-二甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(1)(产率51%)

3-羟基-8-甲氧基-4,9-二甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(2)(产率70%)

3-羟基-8-甲氧基-1,4,9-三甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(3)(产率59%)

合成2-((4,9-二甲基-6-氧代-6H-苯并[c]色满-3-基)氧基)丙腈(4)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将衍生物1(0.5mmol)与碳酸钾(0.6mmol)和无水DMF(1mL)混合,并在70℃下搅拌15分钟。加入2-氯丙腈(1mmol),并将反应混合物在70℃下进一步搅拌6小时。随后将反应冷却,用EtOAc(10mL)稀释,用水(3×10mL)洗涤。将有机相用无水MgSO

合成3-(1-(1H-四唑-5-基)乙氧基)-4,9-二甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(SJ982747;SJ747)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将腈衍生物4(0.3mmol)与NaN

合成3,8-二羟基-4,9-二甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(5)在双颈圆底烧瓶中,在氮气下,将甲氧基衍生物2(0.5mmol)与无水CH

合成2,2′-(((4,9-二甲基-6-氧代-6H-苯并[c]色烯-3,8-二基)双氧基))二丙腈(6)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将衍生物5(0.25mmol)与碳酸钾(0.6mmol)和无水DMF(1mL)混合,并在70℃下搅拌15分钟。加入2-氯丙腈(1mmol),并将反应混合物在70℃下进一步搅拌12小时。随后将反应冷却,用EtOAc(10mL)稀释,用水(3×10mL)洗涤。将有机相用无水MgSO

合成3,8-双(1-(1H-四唑-5-基)乙氧基)-4,9-二甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(SJ982749;SJ749)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将双腈衍生物6(0.3mmol)与NaN

合成5,5′-(((4,9-二甲基-6-氧代-6H-苯并[c]色烯-3,8-二基)双(氧基))双-(亚甲基))-双(呋喃-2-甲酸酯)(7)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将衍生物5(0.25mmol)与碳酸钾(0.6mmol)和无水DMF(1mL)混合,并在70℃下搅拌15分钟。加入5-(氯甲基)呋喃-2-甲酸甲酯(1mmol),并将反应混合物在70℃下进一步搅拌12小时。随后将反应冷却,用EtOAc(10mL)稀释,用水(3×10mL)洗涤。将有机相用无水MgSO

合成5,5′-(((4,9-二甲基-6-氧代-6H-苯并[c]色烯-3,8-二基)双(氧基))双-(亚甲基))-双(呋喃-2-羧酸)(SJ982755;SJ755)在10mL玻璃瓶中,将衍生物7(0.15mmol)溶解在MeOH(3mL)中,并加入NaOH(1mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时。减压除去溶剂;将残余物重悬在水中(2mL),将pH调节至11,并将溶液通过硅藻土过滤。酸化至pH 2后,分离的产物为灰白色沉淀(产率72%)。

合成3,8-二羟基-1,4,9-三甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(8)在双颈圆底烧瓶中,在氮气下,将甲氧基衍生物3(0.5mmol)与无水CH

合成5,5′-(((1,4,9-三甲基-6-氧代-6H-苯并[c]色烯-3,8-二基)双(氧基))双-(亚甲基))-双(呋喃-2-腈)(9)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将衍生物8(0.25mmol)与碳酸钾(0.6mmol)和无水DMF(1mL)混合,并在70℃下搅拌15分钟。加入5-(氯甲基)呋喃-2-腈(2mmol),并将反应混合物在70℃下进一步搅拌12小时。随后将反应冷却,用EtOAc(10mL)稀释,用水(3×10mL)洗涤。将有机相用无水MgSO

合成3,8-双((5-(1H-四唑-5-基)呋喃-2-基)甲氧基)-1,4,9-三甲基-6H-苯并[c]色满-6-酮(SJ982757,SJ757)在5mL玻璃瓶中,在氮气下,将双腈衍生物6(0.15mmol)与NaN

使用配备TCI低温梯度探针的Bruker Avance 600MHz光谱仪在298K(25℃)下进行所有NMR实验。使用Bruker Topspin软件处理NMR光谱,并使用计算机辅助共振分配(CARA)软件进行分析(Keller,R.,The Computer Aided Resonance Assignment Tutorial,2004年:CANTINA Verlag)。使用SampleJet样品转换器进行二维(2D)

除非另有说明,否则按照标准方案在ProteomeLab XL-I分析超速离心机中进行沉降速度实验(Zhao,H.等人,CCurr Protoc Protein Sci,2013年,第20章:Unit2012)。将在含有20mM磷酸钠(pH 6.5)、200mM NaCl、5mM DTT、2%DMSO(不含和含化合物(比率1∶8))的缓冲液中的蛋白质样品(100μM)装入由具有12mm路径长度和蓝宝石窗口的双扇形木炭填充中心件组成的池组件中。在20℃下,超速离心缓冲液的密度和粘度分别用DMA5000M密度计和AMVn粘度计(均来自Anton Paar,奥地利格拉茨)测量。将含有390μL的相同样品和参考缓冲液体积的池组件其置于旋转器中,在20℃静止状态下平衡温度2小时,然后将其从0rpm加速至50,000rpm。以1分钟的间隔收集瑞利干涉光学数据,持续12小时。用SEDFIT中的扩散-反卷积沉降系数(S)分布c(S),使用代数噪声分解,并利用非线性回归精化的信号平均摩擦比和弯月面位置对速度数据建模(Schuck,P.,Biophys J,2000年,第78卷第3期:第1606-1619页)。对时间、温度和径向位置的S值进行了校正,并在评估Lamm方程解时考虑了旋转器的有限加速度(Zhao,H.等人,PLoS One,2015年,第10卷第5期:第e0126420页)。在置信度P为0.68的情况下应用了最大熵正则化。基于蛋白质的氨基酸组成,在SEDFIT中计算了蛋白质的部分比容。所有图都在GUSSI中创建(Brautigam,C.A.,Methods Enzymol,2015年,第562卷:第109-133页)。二维尺寸形状分布c(S,f/f

ITC实验使用MicroCal ITC200量热仪进行,其中p27变体在注射器中,并且Cdk2/细胞周期蛋白A和Cdk2分别在池中。在每组实验之前,将蛋白质样品在含有20mM HEPES(pH7.5)、300mMNaCl、5mM TCEP的ITC缓冲液中一起充分透析。标准滴定包括分别向Cdk2/细胞周期蛋白A(10μM)或Cdk2(10μM)的溶液中注射19次2μL p27变体(100μM)。注射之间的时间间隔为180s。实验在25℃下进行。根据制造商的说明书使用1∶1结合模型获得结合焓(ΔH)、结合吉布斯自由能(ΔG)、结合熵(ΔS)和化学计量因子(N)的值,通过使用Origin软件(OriginLab)对原始数据进行拟合获得热力学参数。实验重复三次,并报告这些参数的平均值和平均值的标准偏差。

将Cdk2/细胞周期蛋白A(100pM)与组蛋白H1(50μM;EMD Millipore)和不同量的p27构建体混合,并在4℃下孵育3小时。随后,将ATP(50μM总浓度,其中10μCiγ

结果

使用化学信息学方法鉴定的市售化合物的筛选(称为SAR-by-catalog)

我们使用亚结构过滤器分析了与p27结合的原始系列的化合物,以鉴定具有类似化学特征的市售化合物(称为SAR-by-catalog,图1A至图1E)。亚结构检索方法可鉴定保留已知活性化合物的中心骨架但允许不同取代模式的类似物。这种化学信息学方法应用于我们先前报告中的一种第2组(G2)和三种第1组(G1)p27结合化合物(Iconaru,L.I.等人,SciRep,2015年,第5卷:第15686页),并指导约160种其他化合物的购买,使用2D

p27结合化合物的化学合成(称为SAR-by-synthesis)

上文讨论的筛选实验的结果(总结在图6A至图6E),以及基于生物电子等排体置换概念的修饰(Wood,D.J.等人,J Chem Inf Model,2012年,第52卷第8期:第2031-2043页和其中的参考文献)通过化学合成指导G1.1骨架的衍生化。从合成的角度来看,由于4,5-取代-2-溴-苯甲酸的商业可行性,包含芳族环3可获得多种类似物。间苯二酚与溴苯甲酸的缩合(Bruggink,A.和A.McKillop,Tetrahedron,1975年,第31卷第20期:第2607-2619页)产生了三环中间体,该中间体用作后续化学精制的构建块(方案1A)。用四唑部分等排体置换ABC-1的-COOH官能团(图1B,SJ747;合成方案参见方案1B)增强了与p27内几个区域的相互作用(图8A至图8C)。SJ747仅针对p27-KID D2亚结构域(p27-D2)内残基的酰胺基团引起NMRCSP,但扰动模式比原始的G1和G2骨架都要广泛(将图8A至图8C与来自Iconaru,L.I.等人,Discovery of Small Molecules that Inhibit the Disordered Protein,p27(Kip1).,Sci Rep,2015年,第5卷:第15686页的图1至图2进行比较)。对含有和不含四唑部分的化合物的CSP数据进行分析表明:该羧酸等排体与p27的N66和W76残基相互作用(图8A至图8C)。p27-KID中有两个色氨酸残基;因此,我们推断,将第二个四唑部分结合到G1.1类似物中可能会改善与p27的结合。化合物SJ749(方案2)显示出两个四唑部分,并显示与W

方案1.制备优化的G1.1三环核(A)和化合物SJ747(B)的合成路线

试剂及条件:i)1.NaOH 2.5M,100℃,15min;2.10%CuSO

方案2.制备化合物SJ749和SJ755的合成路线

试剂及条件:i)BBr

方案3.制备化合物SJ757的合成路线

试剂及条件:i)BBr

合成化合物螯合可溶性低聚物内的p27-KID

除了引起CSP之外,SJ749的结合还导致p27-KID的2D

表1.将从对记录为化合物的2D

表2.沉降速度分析超速离心(SV-AUC)数据分析总结。分别对含有单独的蛋白质(100μM p27-KID)和在合成化合物(比率1∶8)存在的情况下的样品进行速度c(s)分析的结果。收集了瑞利干涉光学数据。

表3.在25℃下使用等温滴定量热法获得的热力学参数。

具有插入的呋喃环的两种化合物SJ755和SJ757与p27-KID D2区域结合(图2C至图2F;图12A、图13A),K

有趣的是,虽然SJ749、SJ755和SJ757显著扰动了p27-KID W60和W76的主链HN共振(CSP值和/或峰强度值;图2A至图2C;图11、图12A至图12C、图13A至图13C),但只有缺少呋喃环的SJ749还扰动了侧链吲哚共振的化学位移值(图2A、图2C、图2E;图11、图12A至图12C、图13A至图13C)。这些结果表明:SJ755和SJ757中的呋喃环会影响它们与两个色氨酸残基的吲哚侧链的相互作用。令人惊讶的是,这两个残基到丙氨酸的突变(p27-KID-W60A-W76A)消除了与SJ749和SJ755的结合(图14A至图14C、图15A至图15C),但未消除与SJ757的结合(图16至图16F)。SJ757与p27-KID-W60A-W76A结合的亲和力相对于野生型蛋白略微降低,但仍与D2区域以及D1和LH区域内的天然残基结合。这些结果表明:SJ757由于其更精细的化学结构而与p27-KID的多个区域内的残基结合,从而能够将多个p27-KID分子螯合在可溶性低聚物内。

本文报道的p27结合化合物均与p27-KID内的两个色氨酸残基相互作用。不希望受任何特定理论的约束,据信当p27与Cdk2/细胞周期蛋白A结合时,这些残基的侧链可通过堆积在Cdk2的表面而免受溶剂的侵害,表明它们可能对结合吉布斯自由能(ΔG)具有重要贡献。通过使用等温滴定量热法(ITC)监测p27-KID和p27-D2(其中W60或W76或两者都突变为丙氨酸(A))与Cdk2和Cdk2/细胞周期蛋白A复合物的结合而测试该理论。p27-D2构建体(其缺乏与细胞周期蛋白A紧密结合的D1区域)内的W到A突变消除了与Cdk2(图17B)和Cdk2/细胞周期蛋白A(图4A;表3)的结合,表明两个色氨酸残基对结合ΔG具有重要贡献。在p27-KID的上下文中,突变消除了与Cdk2的结合(图17A),并导致与Cdk2/细胞周期蛋白A的结合焓(ΔH)值降低(图4B,表3),与p27-KID突变区与Cdk2/细胞周期蛋白A复合物内的Cdk2的结合降低一致。使用Cdk2/细胞周期蛋白A,由于天然D1区域与Cdk2/细胞周期蛋白A复合物内的细胞周期蛋白A结合,p27-KID构建体的结合ΔG值非常相似(表3)。

研究对p27-KID中W到A突变对Cdk2/细胞周期蛋白A对底物组蛋白H1(HH1)的激酶活性抑制的影响。野生型p27-KID是Cdk2/细胞周期蛋白A的有效抑制剂,在当前实验中IC

表4.使用组蛋白H1作为底物的p27-KID变体的最大半数Cdk2/细胞周期蛋白A抑制浓度(IC

讨论

我们先前基于NMR的片段筛选工作鉴定了芳族杂环,该杂环与p27 D2区域内的动态芳族残基簇弱而特异性地结合。通过进一步筛选具有相似芳族杂环核结构但具有不同环取代基的化合物,观察到化合物(ABC-1和ABC-2;图1B)与以较高的亲和力结合,并结合p27-KID内的较多数目的残基。不希望受任何特定理论的限制,据信与增强的芳族杂环核结合相关的取代基的复制可能会进一步改善结合。此外,用等排四唑部分置换ABC-1和ABC-2的羧酸部分可能会增强与p27-KID的结合。合成了化合物SJ749、SJ755和SJ757(图1B),每种化合物都有一个被两个富含H键供体和受体的苯基醚部分取代的共用芳族杂环核。这些化合物的芳族杂环核保留了与p27-KID中的芳族残基(残基W60、W76和Y88附近)的相互作用,并且通过在SJ749中引入两个四唑部分,这些相互作用被增强并扩展到还包括N66附近的残基(图2A至图2B)。在SJ755中引入两个羧基呋喃部分(图1B)进一步增强了相互作用(图2C至图2D)。有趣的是,与这两种类型的芳族杂环核取代基相关的p27-KID结合增强也与p27-KID的可溶性二聚体的化合物依赖性形成有关(图3A至图3G;表2)。这种性质,即可溶性蛋白质低聚物的化合物结合依赖性形成,在化合物SJ757中得到进一步巩固,在该化合物中,SJ755的末端羧基部分被等排四唑部分置换。值得注意的是,该化合物将p27-KID分子的90%螯合在由三至大约十个p27-KID分子和不确定数量的化合物分子组成的可溶性低聚物阵列中。不希望受任何特定解释的限制,这些化学多价化合物可能与不同p27-KID分子中的动态芳族氨基酸簇相互作用,从而形成可溶性二聚体,并与SJ757形成更高阶的可溶性低聚物。由于p27-KID在涉及不同芳族氨基酸簇的多个构象之间动态波动,因此SJ757的两个四唑-呋喃部分可能弱且非共价地交联多个蛋白质分子。SJ757尺寸较大,需要多个p27-KID分子实现其与芳族氨基酸结合的多价性。

p27-KID在与Cdk2/细胞周期蛋白A结合后折叠,D1区域内的所谓“RxL”基序与细胞周期蛋白A表面的保守口袋结合,D2区域在与Cdk2形成广泛界面的过程中采用广泛二级结构,最终将Y88定位在ATP结合口袋中以抑制激酶。八个芳族残基有助于p27-KID D2区域和Cdk2之间的界面形成,并且这些残基中的大多数残基是由本文鉴定的合成化合物结合的残基。虽然在Cdk2/细胞周期蛋白A不存在的情况下,这些芳族残基形成无序且不断波动的簇,但它们准备在Cdk2的表面上采用特定且有序的构象。p27-KID D2区域内的芳族残基中的一些残基对于与Cdk2的相互作用(例如,W60和W76;图4A至图4B、图5、图17A至图17B、图18A至图18J;表3和表4)至关重要,并且这些残基是与本文报道的化合物相互作用的关键介质(图14A至图14C、图15A至图15C、图16A至图16F)。通过可溶性低聚作用的小分子依赖性螯合可提供一种用于靶向在与功能伴侣结合后折叠的IDP的通用方法。原则上,在参与具体配偶体识别和在结合后折叠的无序蛋白区域内的残基可被化合物内的化学部分利用进行鉴定。相对于无序蛋白区域的通常氨基酸组成偏差,p27-KID D2区域内芳族残基的高富集是例外的;然而,许多IDP显示出具有在配偶体结合后介导特定折叠的保守序列的短线性基序(SLiM),这些SLiM通常含有与病症无关的氨基酸。例如,p53的N末端反式激活结构域包含具有介导与Mdm2的结合的保守芳族疏水残基的SLiM。此外,许多病毒蛋白含有多个保守SLiM和其他较长的相互作用区域,这些区域可被具有结合特征的化合物(如本文报道的结合p27-KID的化合物)靶向进行螯合。我们的实验策略包括基于NMR的片段筛选、化学信息学分析、通过化学合成进行的分子精制和蛋白质:化合物相互作用的详细生物物理表征,很容易适于其他与疾病相关的IDP。顶部化合物SJ757结合p27-KID,其根据NMR CSP和I/I

应该强调的是,本公开的上述实施方案仅是具体实施的可能示例,并且仅出于清楚地理解本公开的原理的目的而进行阐述。可在基本上不脱离本公开的实质和原理的情况下对本公开的上述实施方案做出许多变更和修改。所有这些修改和变更旨在包括在本公开的范围内。

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06120113803933