用作ampk的活化剂的噻吩并吡啶酮衍生物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及AMPK及其治疗用途。本发明涉及作为AMPK(AMP活化蛋白激酶)的直接活化剂的化合物及其在治疗由AMPK的活化调节的病症中的用途。例如，本发明的化合物用于治疗糖尿病、代谢综合征、肥胖、肝脏疾病、脂肪肝、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝纤维化、血脂异常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、炎症、癌症、心血管疾病、动脉粥样硬化、高血压、视网膜病变或神经病变。
【专利说明】用作AMPK的活化剂的唾吩并n比惦鋼衍生物
[0001] 本发明涉及作为AMPK(AMP活化蛋白激酶）的直接活化剂的化合物及其在治疗由 AMPK的活化所调节的病症中的用途。例如，本发明的化合物用于治疗糖尿病、代谢综合征、 服胖、肝脏疾病、脂肪肝、非酒精性脂肪肝病（NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎（NA甜)、肝纤维 化、血脂异常、高甘油H醋血症、高胆固醇血症、炎症、癌症、也血管疾病、动脉粥样硬化、高 血压、视网膜病变或神经病变。
[0002] 发明背景巧介绍
[0003] AMPK已知为细胞能量内稳态的传感器和调节剂。由于升高的AMP水平导致的该 种激酶的变构活化发生在细胞能量耗竭状态时。所引起的祀标酶的丝氨酸/苏氨酸磯酸化 使得细胞代谢适应低能量状态。AMPK活化诱导的变化的净效果是ATP消耗过程的抑制和 ATP产生途径的活化，因而再生ATP存储。AMPK底物的实例包括己醜辅酶A駿化酶（ACC) 和HMG-CoA还原酶。磯酸化W及由此导致的ACC抑制同时降低脂肪酸合成（ATP消耗）并 增加脂肪酸氧化（ATP产生）。磯酸化W及导致的HMG-CoA还原酶抑制导致胆固醇合成的降 低。AMPK的其他底物包括激素敏感性脂肪酶、甘油-3-磯酸醜基转移酶、丙二醜-CoA脱駿 酶。
[0004] AMPK还涉及肝代谢的调节。肝产生的升高葡萄糖产生是2型糖尿病（T2D)中空腹 高血糖的主要原因。肝中的糖异生由多种酶调节，例如磯酸帰醇式丙丽酸駿激酶（PEPCK) 和葡萄糖-6-磯酸酶（G6Pase)。AMPK的活化抑制肝癌细胞中该些基因的转录。
[0005] AMPK活化还下调作用于一些其他基因表达的糖异生。该些效果可能是由于其下 调关键转录因子如SREBP-lc、化REBP或HNF-4 a或者直接磯酸化转录共活化剂如p300或 T0RC2的能力所导致的。
[0006] AMPK还被视为收缩诱导的骨骼肌葡萄糖摄取的引人注目的候选对象，因为其活化 伴随着AMP升高和磯酸肌酸能量胆存减少。此外，AICAR诱导的AMPK活化增加葡萄糖摄取， 伴随着葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)与质膜的融合。骨骼肌中a 2激酶死亡亚基的过表达消 除AICAR，但是部分削弱收缩刺激的葡萄糖摄取。该些发现表明，其他途径介导收缩诱导的 葡萄糖摄取，而显然AMPK介导AICAR对葡萄糖摄取的作用。
[0007] 尽管对活化AMPK的上游刺激物进行了广泛研究，但是缺乏对AMPK介导的葡萄糖 摄取的下游底物的研究。最近的报告掲示，leOkDa的Akt底物（AS160)是Akt (参与膜岛 素刺激的葡萄糖摄取）下游的重要底物。除了膜岛素 W外，收缩和AICAR引起的AMPK活化 与晒齿动物骨骼肌中AS160磯酸化增加有关。在来自AMPK a2敲除、g3敲除W及a2-激酶 死亡小鼠的骨骼肌中，响应AICAR治疗的AS160磯酸化受到削弱或废除。该确证了该些小 鼠的骨骼肌中AICAR刺激的葡萄糖摄取削弱的该一发现。因此，AS160看起来是骨骼肌中 AMPK介导葡萄糖摄取的下游祀标。
[0008] 结合起来看，所有该些代谢作用提供了 AMPK抑制肝糖异生和脂质产生同时经由 脂质氧化增加降低肝脂质沉积，因此改善T2D中的葡萄糖和脂质特征的证据。
[0009] 最近已经清楚，AMPK不但参与细胞能量代谢还参与整个身体的能量代谢。据证明， 脂肪细胞来源的激素瘦素导致AMPK的刺激，并因此导致骨骼肌中脂肪酸氧化增加。已经证 明，脂连蛋白（另一种导致碳水化合物和脂质代谢改善的脂肪细胞来源的激素）刺激肝和 骨骼肌中的AMPK。在该些情况下，AMPK的活化看起来不依赖于细胞AMP水平的增加，而是 由于一个或多个仍然有待鉴定的上游激酶导致的。
[0010] 基于有关上文提到的AMPK活化的因果关系的认识，期望巨大的有益作用来自 AMPK的体内活化。在肝中，糖异生酶的表达降低会减少肝葡萄糖输出，并改善总的葡萄糖稳 态，且脂质代谢中关键酶的直接抑制和/或表达减少会增加葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，结 果导致葡萄糖稳态改善，并由于肌细胞内甘油H醋蓄积的减少而导致膜岛素作用改善。最 后，能量消耗的增加会导致体重降低。预计在代谢综合征中该些作用的组合会显著减少罹 患也血管疾病的风险。在晒齿动物中的几项研究支持该一假说。直到最近，大多数体内研究 已依赖于AMPK活化剂AICAR，其是ZMP的细胞渗透前体。ZMP是一种AMP的结构类似物，其 发挥细胞内AMP模拟物的作用，并且当蓄集到足够高的水平时能刺激AMPK活性。然而，ZMP 在其他酶的调节中也发挥AMP模拟物的作用，因此不是特异性AMPK活化剂。几项体内研究 已经证明了急性和慢性AICAR给药在晒齿动物服胖症和2型糖尿病模型中的有益作用。例 女口，在服胖症Zucker (fa/fa)大鼠中7周AICAR给药导致血浆甘油H醋和游离脂肪酸减少、 皿L胆固醇增加、和葡萄糖代谢正常化，如口服葡萄糖耐量试验所评估的（Minokoshi Y.et al.''Leptin stimulates fatty-acid oxidation by activating AMP-activated protein kinase"，化Uire, 415, 339, -2002))。在 ob/ob 和 db/db 小鼠中，8 天 AICAR 给药使血液葡萄 糖减少 35% 化alseth A. E. et al. "A州te and C虹onic treatment of ob/ob and db/db mice with AICAR decreases blood glucose concentrations", Biochem.Biophys. Res. Comm.，294, 798(2002))。除了 AICAR W外，已发现糖尿病药物二甲双脈可W在体内W高浓 度活化AMPK，但是必须要确定其抗糖尿病作用在多大程度上取决于该种活化。如用瘦素和 脂连蛋白一样，二甲双脈的刺激作用是间接的，经由上游激酶的活化。最近，小分子AMPK活 化剂已有描述。该直接AMPK活化剂称为A-769662,其为喔吩并化巧丽家族的成员并体内诱 导血浆葡萄糖和甘油H醋的降低。
[0011] 除了药理干预外，最近几年已经开发了几个转基因小鼠模型，并且初始结果日渐 可用。转基因小鼠骨骼肌中显性阴性AMPK的表达已经证明，AICAR对葡萄糖转运的刺激的 影响依赖于AMPK活化，因此可能不是由非特异性ZMP作用引起的。在其他组织中的相似研 究会有助于进一步确定AMPK活化的因果关系。预计AMPK的药理活化会有益于代谢综合征， 改善葡萄糖和脂质代谢并减少体重。为了确定患者患有代谢综合征，必须满足下列5个标 准中的3个：
[001引 1)升高的血压（高于130/85mm Hg)，
[001引 2)高于llOmg/dl的空腹血糖，
[0014] 扣高于40"(男性）或35"(女性）腰围的腹部服胖，W及
[0015] 由W下所限定的血脂变化
[001引 4)高于150mg/dl的甘油S醋增加，或
[0017] 5)低于40mg/dl (男性）或50mg/dl (女性）的皿L胆固醇降低。
[0018] 因此，可W通过在符合患有代谢综合征的条件的患者中活化AMPK来实现的组合 作用会增加该一目的的益处。
[0019] 已经证明，AMPK的刺激可刺激解偶联蛋白3扣CP3)骨骼肌的表达，并因此可能成 为预防活性氧损害的方式。已经证明内皮NO合酶（eNO巧通过AMPK介导的磯酸化被活化， 因此，AMPK活化可用于改善局部循环系统。
[0020] AMPK具有调节mTOR途径的作用。mTOR是丝氨酸/苏氨酸激酶，并且是蛋白合成 的关键调节蛋白。为了抑制细胞生长和保护细胞免于葡萄糖饥饿所诱导的细胞调亡，AMPK 使虹-1227和Ser-1345处的TSC2磯酸化，从而增加 TSC1和TSC-2复合物的活性W抑制 m-TOR。此外，AMPK通过对化r-2446的磯酸化抑制mTOR作用。因此，AMPK间接和直接地抑 制mTOR的活性，W限制蛋白合成。AMPK也可W是许多具有PI3K-Akt信号转导途径的组成 型活化的癌症的治疗祀标。通过AICAR治疗各种癌症细胞系在体外和体内研究中都使细胞 增殖减轻。两个报告将二甲双脈治疗与糖尿病患者的较低癌症风险联系起来。
[0021] 已经证明，AICAR对AMPK的活化减少生脂酶FAS和ACC的表达，导致抑制前列腺 癌细胞的增殖。许多癌细胞都表现出与高水平的FAS关联的重新合成脂肪酸的速率显著增 力口。FAS的抑巧卿制癌细胞增殖并诱导细胞死亡。因此，AMPK活化和FAS活性抑制是癌症 药理治疗的清楚祀标。
[0022] 在一些公开中已有描述，AICAR作为AMPK活化剂发挥抗炎作用。已经观察到， AICAR使促炎细胞因子和介质的产生减少。通过限制白血病侵润穿过血脑屏障炬BB)， AICAR在大鼠模型中和在体外使EAE进展减慢，并且最近表明，AMPK活化剂发挥抗炎剂的作 用并且可W在克拉伯病/twitcher病（遗传神经病症）中保持治疗潜力。 现有技术
[0023] US 5,602, 144公开了用于治疗脑缺血或精神分裂症的5^
【权利要求】
1. 式（1)的化合物或者其几何异构体、互变异构体、差向异构体、对映体、立体异构体、 非对映体、外消旋物、药学可接受的盐、前药或溶剂合物 ' '
7 其中： Rl表不氢原子或齒素原子； R2表不未被取代或者被一个或多个选自以下的基团取代的讳满基或四氢化萘基：齒 素原子、烷基、羟基、烷氧基、氨基、单-或二-烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、单-或二-烷基 氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺酰基和三氟甲基； R3表示未被取代或者被一个或多个选自以下的原子或基团取代的芳基或杂芳基： 卤素原子、烷基、羟基、烷氧基、芳烷氧基、氨基、单-或二-烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、 单-或二-烷基氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺酰基和三氟甲基。
2. 权利要求1的化合物，其中Rl表示卤素原子。
3. 权利要求1-2中任一项的化合物，其中R2表示未被取代或者被一个或多个选自以下 的基团取代的茚满基：卤素原子、烷基、羟基、烷氧基、氨基、单-或二-烷基氨基、羧基、烷氧 基羰基、单-或二-烷基氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺酰基和三氟甲基。
4. 权利要求1-2中任一项的化合物，其中R2表示未被取代或者被一个或多个选自以 下的基团取代的四氢化萘基：卤素原子、烷基、羟基、烷氧基、氨基、单-或二-烷基氨基、羧 基、烷氧基羰基、单-或二-烷基氨基羰基、甲酰胺、氰基、烷基磺酰基和三氟甲基。
5. 权利要求1-4中任一项的化合物，其中R2表示未被取代或者被羟基取代的茚满基或 四氢化萘基。
6. 权利要求1-5中任一项的化合物，其中R3表示芳基。
7. 权利要求1-6中任一项的化合物，其中R3表示未被取代或者被一个或多个选自卤素 原子、烷基、烷氧基和氰基的原子或基团取代的芳基或杂芳基，优选苯基或吡啶基。
8. 权利要求1-7中任一项的化合物，其选自： 2_氯-4-羟基-3-茚满-5-基-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2- 氯-5- (4-氟苯基）-4-羟基-3-茚满-5-基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2_氯-4-羟基-3-茚满-5-基-5- (3-甲氧基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-6-酮 2_氯-4-羟基-3-茚满-5-基-5- (4-甲氧基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 3- (2-氯-4-羟基-3-茚满-5-基-6-氧代-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-5-基）苄腈 2_氯-4-羟基-3-茚满-5-基-5- (3-甲基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2-氯-5- (4-氟苯基）-4-羟基-3- (4-羟基茚满-5-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2-氯-5- (3-氟苯基）-4-羟基-3- (4-羟基茚满-5-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2_氯-4-羟基-3-茚满-5-基-5- (3-吡啶基）-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-6-酮 2-氯-4-羟基-3- (4-羟基茚满-5-基）-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2- 氯-5- (2-氟苯基）-4-羟基-3- (4-羟基茚满-5-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2_氯-4-羟基-3- (5-羟基四氢化萘-6-基）-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 3- (2-氯-4-羟基-6-氧代-3-四氢化萘-6-基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-5-基）苄 腈 2_氯-4-羟基-5- (3-吡啶基）-3-四氢化萘-6-基-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-6-酮 2-氯-3-(5-氧四氢化萘-6-基）-5-苯基噻吩并[2, 3-b]吡啶-4, 6-二醇三钠 2_氯-4-羟基-5-苯基-3-四氢化萘-6-基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-6-酮 2-氯-5-(4-氟苯基）-4-羟基-3-(5-羟基四氢化萘-6-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2-氯-3-(5-氧四氢化萘-6-基）-6-氧代-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-4-醇 二钠 2_氯-4-羟基-3-(5-羟基四氢化萘-6-基）-5-(3-甲基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b] 吡啶-6-酮 2_氯-4-羟基-3-(5-羟基四氢化萘-6-基）-5-(4-甲基苯基）-7H-噻吩并[2, 3-b] 吡啶-6-酮 2-氯-5-(3-氟苯基）-4-羟基-3-(5-羟基四氢化萘-6-基）-7H-噻吩并[2, 3-b]批 啶-6-酮 2-氯-3- (5-羟基四氢化萘-6-基）-6-氧代-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]吡啶-4-醇 钠 2-氯-3- (5-羟基四氢化萘-6-基）-6-氧代-5-苯基-7H-噻吩并[2, 3-b]批啶-4-醇 钾。
9. 药物组合物，其包含至少一种权利要求1-8中任一项的化合物，以及药学可接受的 载剂。
10. 权利要求1-8中任一项的化合物，其用于治疗糖尿病、代谢综合征、肥胖、肝脏疾 病、脂肪肝、非酒精性脂肪肝病（NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎（NASH)、肝纤维化、血脂异 常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、炎症、癌症、心血管疾病、动脉粥样硬化、高血压、视网 膜病变或神经病变。
【文档编号】A61P3/10GK104395319SQ201380034638
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】D·克拉沃, S·阿拉库-博泽克, S·博尔兹, F·勒皮弗尔, L·法韦里尔, J-D·迪朗, C·卡龙 申请人:普克塞尔公司