Tgr5调节剂及其使用方法
【专利说明】TGR5调节剂及其使用方法
[0001] 本申请是申请日2009年7月30日、申请号200980138550. 7、发明名称"TGR5调节 剂及其使用方法"的中国专利申请的分案申请。 发明领域
[0002] 本发明涉及调节TGR5的包含硫酸盐或者磺酸基的化合物，以及包含在疾病治疗 和预防的方法中有帮助的该化合物的药物组合物。
【背景技术】
[0003]TGR5受体是一种G-蛋白偶联受体，确定为一种应答胆汁酸（BAs)的细胞表面受 体。TGR5的主体结构和其胆汁酸应答被发现高度保存在人、牛、兔子、老鼠和小鼠的TGR5 内，因此，暗示着TGR5具有重要的生理功能。TGR5也被发现不仅广泛分布在淋巴组织内，也 在其他组织内。高水平的TGR5mRNA也在胎盘、脾、和单核/巨噬细胞内检测到。胆汁酸已 证实促使TGR5融合蛋白从细胞膜到细胞质的内在化。Kawamata等人2003,J.Bio.Chem.， 278,9435。TGR5 被发现与Takeda等人 2002，FEBSLett. 520,97-101 中报道的hGPCR19 的 具有相同性。
[0004]TGR5与CAMP的胞内积累有关，广泛存在于不同细胞类型内。当巨噬细胞膜受 体活化时，降低促炎细胞因子的产生，（Kawamata，Y. ;Fujii，R. ;Hosoya，M. ;Harada，M.; Yoshida，H. ；Miwa?M. ；Fukusumi?S. ；Habata?Y. ;Itoh，T. ；Shintani?Y. ；Hinuma?S.； Fujisawa，Y. ;Fujino,M. ，AGprotein-coupledreceptorresponsivetobileacids. J.Biol.Chem. 2003, 278,9435-9440)，脂肪细胞和肌细胞内的胆汁酸刺激TGR5提高能量 消耗（Watanabe，M. ;Houten，S.M. ;Mataki，C;Christoffolete，M.A. ;Kim，B.W. ;Sato， H. ；Messaddeq,N. ；Harney,J.ff. ;Ezaki，0. ；Kodama,T. ；Schoonjans,K. ；Bianco,A.C； Auwerx，J. ，Bileacidsinduceenergyexpenditurebypromotingintracellular thyroidhormoneactivation.Nature. 2006,439,484_489)。后者的影响涉及依赖cAMP的 2 型碘甲状腺原氨酸脱碘酶（D2)诱导，通过局部将T4转变成T3,促使提高甲状腺激素活性。 能量代谢控制中TGR5作用一致，当配给高脂肪饮食时，雌性TGR5基因敲除小鼠显示出显著 的体重增加脂肪积累，TGR5缺少降低了能量代谢并引起肥胖。（Maruyama，T. ;Tanaka，K.; Suzuki,J. ；Miyoshi,H. ；Harada,N. ;Nakamura，T. ；Miyamoto,Y. ；Kanatani,A. ;Tamai， Y.,TargeteddisruptionofGprotein-coupledbileacidreceptor1(Gpbarl/MBar)in mice.J.Endocrinol. 2006,191，197-205)。此外，符合能量平衡中TGR5的参与，膜受体的胆 汁酸激活也被报道促使大鼠内分泌细胞株胰高血糖素样肽l(GLP-I)的产生（Katsuma，S.; Hirasawa,A. ;Tsujimoto，G. ，Bileacidspromoteglucagon-likepeptide-lsecretion throughTGR5inamurineenteroendocrinecelllineSTC-I.Biochem.Biophys.Res. Commun. 2005, 329, 386-390)。基于所有上述观察，TGR5是疾病治疗的新途径。
[0005] 到目前为止，文献中描述了TGR5激动剂的几个实施例。最近，鹅脱氧胆酸的 23-烷基-取代和6, 23-烷基-双取代的衍生物，例如如下所示的6a-乙基-23 (S)-甲 基-鹅脱氧胆酸，被报道为TGR5的有效的和具有选择性的激动剂（Pellicciari，R.; Sato，H. ;Gioiello，A. ；Costantino?G. ；Macchiarulo?A. ；Sadeghpour?B.M. ;Giorgi， G. ；Schoonjans?K. ；Auwerx?J. ?Nongenomicactionsofbileacids.Synthesis andpreliminarycharacterizationof23_and6,23-alkyl-substitutedbileacid derivativesasselectivemodulatorsfortheg-proteincoupledreceptorTGR5. J.Med.Chem. 2007, 50,4265-4268) 〇
[0006]
[0007] 尤其，天然胆汁酸的C23-⑶位甲基化赋予TGR5超过FXR活化作用的显著的选择 性（法尼酯X受体），然而6a-烷基取代物提高了两种受体的功效。其他的TGR5激动剂包 括6-甲基-2-氧代-4-噻吩-2-基-1，2, 3,4-四氢-嘧啶-5-羧酸苄酯（W0004067008， TakedaChemicalIndustriesLTD，Japan，2004)和齐墩果酸。（Sato，H. ;Genet，C; Strehle，A. ;Thomas，C;Lobstein，A. ；ffagner?A. ；Mioskowski?C；Auwerx?J. ;Saladin， R. ?Anti-hyperglycemicactivityofaTGR5agonistisolatedfromOleaeuropaea. Biochem.andBiophys.Res.Commun. 2007?362?793-798 ；Ito?F. ;Hinuma，K. ;Kanzaki，N.； Miki，T. ；Kawamata?Y. ;0i，S. ；Tawaeaishi?T. ;Ishichi，Y. ；Hirohashi?M.Preparation ofaromaticring-fusedcycliccompoundsasTGR5receptoragonists.PN： TO2004067008,2004h最近，映体鹅脱氧胆酸（CDCA)和石胆酸（LCA)的首次合成已经进行 评估天然胆汁酸与TGR5相互作用的特异性（Katona，B.W. ;Cummins，C.L. ;Ferguson，A.D.; Li，T. ；Schmidt?D.R. ；Mangelsdorf?D.J. ;Covey，D.F.，Synthesis，Characterization， andReceptorInteractionProfilesofEnantiomericBileAcids.J.Med.Chem. 2007， 50,6048-6058)。
[0008] 当这些化学工具首次提供了胆汁酸基因组与非基因组作用的药理学差异时，其中 一些绘出第一构效关系研究，TGR5内附属结合口袋的存在确定配体选择性中起到关键作用 (Pellicciari，R. ;Sato,H. ;Gioiello,A. ；Costantino?G. ；Macchiarulo?A. ;Sadeghpour， B.M. ；Giorgi?G. ；Schoonjans?K. ；Auwerx?J. ?Nongenomicactionsofbileacids. Synthesisandpreliminarycharacterizationof23-and6,23-alkyl-substituted bileacidderivativesasselectivemodulatorsfortheg-proteincoupled receptorTGR5.J.Med.Chem. 2007, 50,4265-4268)。这种情况下，更有力和更有选择性的 TGR5调节剂的有效性对进一步鉴别影响受体活化作用的其他特征和对这种受体生理和药 理作用进行表征是有必要的。
[0009] 需要开发出疾病治疗和预防用的TGR5调节剂。本发明鉴定出化合物，化合物包含 一种硫酸盐或者磺酸基，调节TGR5以及采用这些化合物治疗疾病的方法。
【发明内容】
[0010] 本发明涉及包含硫酸盐或者磺酸基的TGR5调节剂，并涉及疾病治疗与预防的使 用方法，该使用方法涉及调节TGR5受体，疾病如代谢疾病、炎症、肝病、自身免疫性疾病、心 脏病、肾病、癌症和胃肠疾病。本发明包括具有通式A的化合物：
[0011]
[0012] 或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中：Ri为氢、羟基、取代的或未取代的烷基、 或者卤素；私为氢或者a-羟基；R4为氢、取代的或者未取代的烷基、或者卤素；R5为氢、未 取代的烷基、或者芳基；R6为氢、未取代的或取代的烷基，或者1和1?6-起取代碳原子，它们 连接形成一种尺寸为3、4、5、或6个碳原子的环；R7为氢、取代的或者未取代的烷基、或者羟 基；Rn为羟基、0S0 3H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032 或者氢；R12为羟基、0S0 3H、0S03、0C0CH3、 0P03H、0P032或者氢，或者Rn和R12-起形成羰基；
[0013] m为0、1或者2 ;n为0或者1 ;〇为0或者1 ;并且p为0或者1 ;但是
[0014] (1)当m+n+o= 3或者4时，p为0,如果R7不为0H，R5为氢，然后R4不为氢；（2)当 m+n+o= 3，p为1，并且1?5和R6彼此都为氢，然后1?2和R4中至少一个不为氢；（3)当m+n+o =2时，然后1?5和R6中至少一个不为氢。
[0015] -方面，本发明包括具有通式D的化合物：
[0016]
[0017] 或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中Ri为氢、羟基、取代的或未取代的烷基、 或者卤素；私为氢或者a-羟基；R4为氢、取代的或者未取代的烷基、或者卤素；R7为氢、取 代的或者未取代的烷基、或者羟基；Rn为羟基、0S03H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032或者氢； R12为羟基、OSO3H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032或者氢，或者Rn和R12-起形成羰基，但是如 果R7不为〇H，R4不为氢。
[0018] -方面，本发明包括具有下列通式E的化合物：
[0019]
[0020] 或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物共辄，其中为氢、羟基、取代的或未取代的 烷基、或者卤素；私为氢或者a-羟基；R4为氢、取代的或者未取代的烷基、或者卤素；1?5为 氢、未取代的烷基、或者芳基；R6为氢、未取代的或取代的烷基，或者1?5和R6-起取代碳原 子，它们连接形成尺寸为3、4、5、或6个碳原子的环；R7为氢、取代的或者未取代的烷基、 或者羟基；Rn为羟基、0S03H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032 或者氢；R12为羟基、0S03H、0S03、 0C0CH3、0P03H、0P032或者氢，或者Rn和R12-起形成羰基；但是R5或者R6中的至少一个不 为氢。
[0021] -方面，本发明包括化合物或者其盐、溶剂化物、或氢氧化物，其中&为羟基。一 方面，本发明包括化合物或者其盐、溶剂化物、或氢氧化物，其中R7为氢。一方面，本发明包 括化合物或者其盐、溶剂化物、或氢氧化物，其中R2为氢。一方面，本发明包括化合物或者 其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中&为未取代烷基。
[0022] -方面，本发明包括选自如下通式的化合物或者其盐、溶剂化物、或氢氧化物。
[0023]
[0024] (9A)或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物。
[0025] -方面，本发明包括制药用盐的化合物。一方面，本发明包括药物组合物，这种药 物组合物包括化合物或者其盐、溶剂化物、或者其氢氧化物和至少一种制药用赋形剂。
[0026] 在另一方面，本发明包括具有通式A的化合物或其盐、溶剂化物、或其氢氧化物， 或者药物组合物，该药物组合物包括具有通式A的化合物或其盐、溶剂化物、或氢氧化物。
[0027]
[0028] 其中：
[0029] &为氢、羟基、取代的或未取代的烷基、或者卤素；1?2为氢或者a-羟基；R4为氢、 取代的或者未取代的烷基、或者卤素；R5为氢、未取代的烷基、或者芳基；R6为氢、未取代的 或取代的烷基，或者馬和R6-起取代碳原子，它们连接形成尺寸为3、4、5、或6个碳原子的 环；R7为氢、取代的或者未取代的烷基、或者羟基；为羟基、0S03H、0S03、0C0CH3、0P03H、 0P032或者氢；
[0030] R12为羟基、0S0 3H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032 或者氢，或者Rn和R12-起形成羰 基；m为0、1或者2 ;n为0或者1 ;〇为0或者1 ;p为0或者1 ;治疗或预防主体疾病的药剂 制成品中涉及TGR5受体的调节。
[0031]-方面，本发明包括使用方法，其中疾病选自代谢疾病、炎症、肝病、自身免疫性疾 病、心脏病、肾病、癌症和胃肠疾病。一方面，本发明包括使用方法，其中疾病选自炎症和癌 症。一方面，本发明包括使用方法，其中该化合物或药物组合物对主体口服给药、肠胃外给 药、静脉注射给药、或者局部给药。一方面，本发明包括使用方法，其中主体是人。
[0032]为了下列详细描述可被理解，并且为了本方面对于本领域的贡献可以更好地被理 解，上述描述广泛地提出了本发明的更重要特征。本发明的其他目的和特征结合实施例的 下列详细描述将变得显而易见。
【附图说明】
[0033] 图1是一条曲线图，描述表面张力与0.15M氯化钠中化合物3A的浓度（mM)的对 数的关系。
[0034]图2是一条曲线图，描绘模拟胰液中化合物2A的代谢稳定性。
[0035] 图3是使用化合物3A的十二指肠灌注试验的胆汁流量表。
[0036] 图4是使用化合物3A的股动脉注射试验的胆汁流量表。
[0037]图5是一个曲线图，描绘使用化合物3A的股动脉和十二指肠灌注试验的分泌率与 时间的关系。
[0038] 图6和图7是曲线图，显示质谱仪鉴别十二指肠灌注试验中胆汁内的化合物3A和 其主要代谢物。图7是图6缩放显示图。
[0039] 图8是一条曲线图，显示治疗后体重增长的变化（％ )(实施例11)。
[0040] 图9是一系列柱状图，治疗5周后身体成分的变化（％ )(实施例11)。
[0041] 图10显不化合物3A治疗的血糖稳态的评估。图10A显不治疗3周后血糖过多。 图10B显示治疗后3周血清果糖胺。图10C显示治疗后9周葡萄糖耐量检测。 具体实施例
[0042]本发明的一个或多个实施方案的细节在下列附属描述中提出。尽管类似于或等同 于本文描述的任何方法和材料可在本发明的实践中或测试中使用，这些方法和材料现在进 行描述。本发明的其他特征、目的、和优势从描述中看将是显而易见的。说明书中，除非另 外指明，单数形式也包括复数。除非另外指明，本文中使用的所有技术和科学术语具有本发 明归属的领域的技术人员普遍了解的相同意思。冲突情况下，本详述将进行控制。
[0043]一方面，本发明提供了具有通式A的化合物：
[0044]
[0045] 或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中Ri为氢、羟基、取代的或未取代的烷基、 或者卤素；私为氢或者a-羟基；R4为氢、取代的或者未取代的烷基、或者卤素；R5为氢、未 取代的烷基、或者芳基；R6为氢、未取代的或取代的烷基，或者1?5和R6-起取代碳原子，它 们连接形成尺寸为3、4、5、或6个碳原子的环；R7为氢、取代的或者未取代的烷基、或者羟 基；Rn为羟基、oso3H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032 或者氢；R12为羟基、OSO3H、0S03、0C0CH3、 0P03H、0P032或者氢，或者Rn和R12-起形成羰基；m为0、1或者2;n为0或者1 ;〇为0或 者1 ;p为0或者1。
[0046] -方面，本发明提供，当m+n+o= 3或者4时，p为0,并且除非馬为0H，R5为氢， 然后R4不为氢。另一方面，本发明提供，当m+n+o= 3或者4时，p为0,并且除非R7为0H， 1?5不为取代烷基或芳基，1?4不为氢。
[0047] -方面，本发明提供，当m+n+o= 3时，p为1，并且RjPR6彼此都为氢，1?2和1?4中 至少一个不为氢。
[0048] 一方面，本发明提供，当m+n+o= 2时，R5和R6中至少一个不为氢。
[0049] -方面，本发明不包括化合物A、B和C:
[0050]
和
&、溶剂化物、或者氢氧化物.
[0051] 另一方面，本发明不包括化合物6A，或其盐、溶剂化物、或氢氧化物。另一方面，本 发明不包括化合物7A或者其盐、溶剂化物、或氢氧化物。
[0052] -方面，本发明提供了具有通式B的化合物：
[0053]
或
[0054] 或者其盐、溶解化物、或氢氧化物，其中R2、R4、R5、和R6、m、n、〇、和p如上述描述。 一方面，本发明提供，当m+n+o= 3或者4时，p为0,R5为氢，R4不为氢。一方面，本发明提 供，当m+n+o= 3时，p为1，并且1?5和R6彼此都为氢，至少1?2和R4中至少一个不为氢。另 一方面，本发明提供，当m+n+o= 2时，1?5和R6中至少一个不为氢。
[0055] -方面，本发明提供了具有通式C的化合物：
[0056]
[0057] (C)或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中R2、R4、R5、和R6、m、n、〇、和p如上述 描述。当m+n+o= 2时，R#PR6中至少一个不为氢。
[0058] -方面，本发明提供了具有通式D的化合物：
[0059]
[0060] (D)或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中^為^^和^如上所述。一 方面，&不为氢。
[0061] 一方面，本发明提供具有通式E的化合物：
[0062]
[0063] 或者其盐、溶剂化物、或者氢氧化物，其中：Ri为氢、羟基、取代的或未取代的烷基、 或者卤素；私为氢或者a-羟基；R4为氢、取代的或者未取代的烷基、或者卤素；R5为氢、未 取代的烷基、或者芳基；R6为氢、未取代的或取代的烷基，或者1?5和R6-起取代碳原子，它 们连接形成尺寸为3、4、5、或6个碳原子的环；R7为氢、取代的或者未取代的烷基、或者羟 基；Rn为羟基、oso3H、0S03、0C0CH3、0P03H、0P032 或者氢；R12为羟基、OSO3H、0S03、0C0CH3、 0P03H、0P032或者氢，或者Rn和R12-起形成羰基。一方面，本发明提供R5或者R6中至