用于糖尿病的异*唑治疗剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于从胰腺β细胞诱导合成和分泌胰岛素的化合物和方法。所述方法可以在体外、离体(例如在来自成体哺乳动物组织的分离物中)或体内发生。本文描述的化合物和方法发现可用于治疗糖尿病。
【专利说明】用于糖尿病的异◎恶唑治疗剂
[0001] 发明背景
[0002] 本申请要求2011年11月23日提交的美国临时申请系列号61/563, 419和2011 年12月2日提交的61/566, 056的优先权权益，两个申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003] 本发明在政府支持下在国立卫生研究院（National Institutes of Health)颁发 的NIH P60 DK079626, R37 DK34128和R01 DK55310下进行。政府在本发明中具有某些权 利。 1.
【技术领域】
[0004] 本发明一般地涉及细胞生物学、发育生物学和医药领域。更特别地，其涉及与刺激 胰岛素产生和治疗糖尿病相关的方法和组合物。 2.
【背景技术】
[0005] 美国几乎三分之一的成年群体因异常葡萄糖耐量或异常的高空腹葡萄糖而存在2 型糖尿病的风险（Genuth等，2003)。2型糖尿病以惊人的速率增加，并且现在不仅在成人中 还在长期超重的儿童中发现。当循环中葡萄糖和其他营养物的浓度上升时，胰腺3细胞通 过分泌胰岛素在葡萄糖稳态中起独特的作用（Newgard和McGarry，1995)。胰岛素促进了大 多数组织的适当营养物利用和储存。0细胞容易受到来自持续营养过剩之分泌压力的伤 害。在2型糖尿病的形成期间，胰腺0细胞逐渐变得不能产生和分泌足够的胰岛素以防止 高血糖（Genuth 等，2003 ;Muoio 和 Newgard，2008 ;Rutter 和 Parton，2008)。维持血糖正 常的鉴别策略对限制糖尿病及其破坏性结果来说是必要的（Halban等，2010 ;B〇r〇wiak和 Melton,2009)〇
[0006] 除了胰岛素分泌以外，营养物还在生物合成途径中于许多步骤调节胰岛素的产 生，包括前激素原的切割、翻译和转录（Redmon等，1994 ;Xu等，1998 ;Wicksteed等，2007 ; Steiner等，2009 ;Goodge和Hutton, 2000)。补充分泌的胰岛素的即时事件包括预先存在 之mRNA的翻译和激素加工。在更长的时间尺度上，新胰岛素基因转录维持用于按需求翻译 的 mRNA 储库（pool)。
[0007] 通过以组织限制性方式表达之葡萄糖敏感的一组转录因子的协作来调节胰岛 素基因转录（Ohneda等，2000 ;Aramata等，2005)。在这些当中最重要的是，已显示碱 性-环-螺旋（basic-loop-helix) (bHLH)因子BETA2(也称为NeuroDl)、同源结构域因 子H)X-1和碱性亮氨酸拉链因子MafA协同地活化胰岛素基因启动子并且对于葡萄糖刺激 的胰岛素基因转录来说是必要的。PDX-1和BETA2的突变已与年轻的成年发病型糖尿病 (maturity onset diabetes of young，M0DY)相联系，并且分别分类为 M0DY4 和 M0DY6 基 因（Habener 和 Stoffers，1998 ;Vaxillaire 和 Froguel，2008)。
[0008] 在中枢和外周神经系统中对于神经元祖细胞分化的神经元发育期间需要 BETA2 (Kageyama等，1997 ;Chae等，2004)。BETA2还在其他器官（包括肺、肠和胰腺）神经 内分泌细胞的发育中起到重要的作用。在成体中，BETA2的主要功能在胰腺0细胞中，尽 管在脑的海马CA1区的持续神经发生也需要它。在神经元和胰腺发育期间，bHLH蛋白的 神经元素（neurogenin，Ngn)家族是BETA2的直接转录调节因子（Huang等，2000 ;So_er 等，1996)。虽然Ngnl和2只在神经元谱系（neuronal lineage)中作用，但是Ngn3是诱导 BETA2在胰腺0细胞中表达的家族成员。一些研究已经报道了一种或更多种这些因子的 表达帮助促进胰腺内分泌细胞从多种干细胞群的分化（13〇1'〇￥131^和|/[611：011，2009 ;6383等， 2004)。然而，未了解在胰腺发育中起到的准确作用。
【发明内容】
[0009] 因此，根据本发明，提供了诱导从胰岛P细胞产生和/或分泌胰岛素的方法，其包 括使所述细胞与式（I)化合物：
[0010]
【权利要求】
1.诱导从胰岛0细胞产生和/或分泌胰岛素的方法，其包括使所述细胞与式（I)化合 物：
或其可药用盐相接触，其中： 札为取代的或未取代的苯基、取代的或未取代的苯硫基或者式（A)的取代基： 其中：
&、1?5和1?6各自独立地为氢、轻基、卤素、氰基、硝基；或者 烷基^ 1(〇、芳基^⑵、芳烷基^ 1S、杂芳基^⑵、酰基^ 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、-NH 或 S ; R2为： 氢、轻基、卤素、或硝基；或者 烧基<。<1(0、烯基<。<1。)、炔基<。<1(0、烧氧基<。<1。)、烯基氧基<。<1。)、炔基氧基<。<1(0、芳 基芳烷基、酰基ttuco或这些基团的任何取代形式；或者 -C (0) R7、-0C (0) R7、-0C (0) 0R7、-C (0) NR8R9、-0C (0) nr8r9、-nr8or9 或-so3r7 ;其中 R7 为 SL、烧基 < 1(0、方基 Cc； < 12；)、方烧基 Cc < IS ; 馬和馬各自独立地为氢、烷基(d?、芳基芳烷基或合在一起为烷二基 (C ^ 6) ? R3 为-NH-0-烷基 d -NHOH、-0R1Q 或-NRnR12，其中 R1(l为氢、取代的或未取代的烷基取代的或未取代的烯基取代的或未取代 的炔基、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳烷基; Rn和R12各自独立地为氢、取代的或未取代的烷基取代的或未取代的烯基<dc〇、 取代的或未取代的炔基ttuco、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳烷基 (C < 15);或者 Rn 和 r12 合在一起形成烷二基以6)、-ch2ch2nhch2ch 2-或-ch2ch2och2ch2-;或者 L和R12合在一起形成烷二基^ 6)。
2. 权利要求1所述的方法，其中&为式（A)的取代基。
3. 权利要求2所述的方法，其中G为S。
4. 权利要求3所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
5. 权利要求4所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中R2为氢。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中R3为-NRnR12。
8. 权利要求7所述的方法，其中R12或R13为环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
9. 权利要求8所述的方法，其中R12或R13为环丙基。
10. 权利要求1所述的方法，其中所述式（I)化合物进一步定义为式（II)化合物：
或其可药用盐，其中： Rn和R12都为氢；或者 为氢且R12为取代的或未取代的烷基(dco、取代的或未取代的烯基ttuco、取代的或 未取代的块基或者节基；或者 Rn 和 r12 合在一起为-ch2ch2ch2-、-ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2nhch 2ch2-或 -ch2ch2och2ch2-； &、1?5和1?6各自独立地为： 氢、齒素、轻基、氰基、硝基；或者 烷基K 1(〇、芳基M⑵、芳烷基M 1S、杂芳基K⑵、酰基K 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、NH 或 S。
11. 权利要求10所述的方法，其中G为S。
12. 权利要求11所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
13. 权利要求12所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中Rn为氢。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中R12为环丙基或者脂肪族醇 或脂肪族多醇。
16. 权利要求10所述的方法，其中所述化合物是：
可药用盐。
17. 根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述细胞位于动物对象中。
18. 根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中离体进行所述细胞的接触。
19. 治疗对象中糖尿病的方法，其包括向所述对象施用式（I)化合物：
或其可药用盐，其中： 札为取代的或未取代的苯基、取代的或未取代的苯硫基或者式（A)的取代基：
其中： &、1?5和1?6各自独立地为氢、轻基、卤素、氰基、硝基；或者 烷基K 1(〇、芳基M⑵、芳烷基M 1S、杂芳基K⑵、酰基K 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、-NH 或 S ; R2为： 氢、轻基、卤素、或硝基；或者 烧基<。<1(0、烯基<。<1。)、炔基<。<1(0、烧氧基<。<1。)、烯基氧基<。<1。)、炔基氧基<。<1(0、芳 基芳烷基、酰基ttuco或这些基团的任何取代形式；或者 -C (0) R7、-0C (0) R7、-0C (0) 0R7、-C (0) NR8R9、-0C (0) nr8r9、-nr8or9 或-so3r7 ;其中 R7 为 SL、烧基 < 1(0、方基 Cc； < 12；)、方烧基 Cc < IS ; 馬和馬各自独立地为氢、烷基(d?、芳基芳烷基或合在一起为烷二基 (C ^ 6) ? R3 为-NH-0-烷基 d -NHOH、-0R1Q 或-NRnR12，其中 R1(l为氢、取代的或未取代的烷基ttqc〇、取代的或未取代的烯基ttqc〇、取代的或未取代 的炔基、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳烷基; Rn和R12各自独立地为氢、取代的或未取代的烷基< 1(|)、取代的或未取代的烯基< 1(|)、 取代的或未取代的炔基ttuco、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳烷基 (C < 15);或者 Rn 和 r12 合在一起形成烷二基以6)、-ch2ch2nhch2ch 2-或-ch2ch2och2ch2-;或者 L和r12合在一起形成烷二基K 6)。
20. 权利要求19所述的方法，其中Ri为式（A)的取代基。
21. 权利要求20所述的方法，其中G为S。
22. 权利要求21所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
23. 权利要求22所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
24. 根据权利要求19至23中任一项所述的方法，其中R2为氢。
25. 根据权利要求19至24中任一项所述的方法，其中R3为-NRnR12。
26. 权利要求25所述的方法，其中R12或R13为环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
27. 权利要求26所述的方法，其中R12或R13为环丙基。
28. 权利要求19所述的方法，其中所述式（I)化合物进一步定义为式（II)化合物：
或其可药用盐，其中： Rn和R12都为氢；或者 为氢且R12为取代的或未取代的烷基(dco、取代的或未取代的烯基ttuco、取代的或 未取代的块基或者节基；或者 Rn 和 r12 合在一起为-ch2ch2ch2-、-ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2nhch 2ch2-或 -ch2ch2och2ch2-； &、1?5和1?6各自独立地为： 氢、齒素、轻基、氰基、硝基；或者 烷基K 1(〇、芳基M⑵、芳烷基M 1S、杂芳基K⑵、酰基K 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、NH 或 S。
29. 权利要求28所述的方法，其中G为S。
30. 权利要求29所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
31. 权利要求30所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
32. 根据权利要求19至31中任一项所述的方法，其中Rn为氢。
33. 根据权利要求19至32中任一项所述的方法，其中R12为环丙基或者脂肪族 醇或脂肪族touco多醇。
34. 权利要求28所述的方法，其中所述化合物是：
用盐。
35. 根据权利要求19至33中任一项所述的方法，其中所述细胞位于动物对象中。
36. 根据权利要求19至33中任一项所述的方法，其中离体进行所述细胞的接触。
37.治疗对象中糖尿病的方法，其包括 (a)使胰岛0细胞离体与式（I)化合物：
或其可药用盐相接触，其中： 札为取代的或未取代的苯基、取代的或未取代的苯硫基或者式（A)的取代基：
其中： &、1?5和1?6各自独立地为氢、轻基、卤素、氰基、硝基；或者 烷基^ 1(〇、芳基^⑵、芳烷基^ 1S、杂芳基^⑵、酰基^ 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、-NH 或 S ; R2为： 氢、轻基、卤素、或硝基；或者 烧基<。<1(0、烯基<。<1。)、炔基<。<1(0、烧氧基<。<1。)、烯基氧基<。<1。)、炔基氧基<。<1(0、芳 基芳烷基、酰基ttuco或这些基团的任何取代形式；或者 -C (0) R7、-0C (0) R7、-0C (0) 0R7、-C (0) NR8R9、-0C (0) nr8r9、-nr8or9 或-so3r7 ;其中 R7 为 SL、烧基 < 1(0、方基 Cc； < 12；)、方烧基 Cc < IS ; 馬和馬各自独立地为氢、烷基(d?、芳基芳烷基或合在一起为烷二基 (C ^ 6) ? R3 为-NH-0-烷基 d -NHOH、-0R1Q 或-NRnR12，其中 R1(l为氢、取代的或未取代的烷基取代的或未取代的烯基取代的或未取代 的炔基、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳烷基; Rn和R12各自独立地为氢、取代的或未取代的烷基取代的或未取代的烯基<dc〇、 取代的或未取代的炔基ttuco、芳基或芳烷基;或者 Rn 和 R12 合在一起形成烷二基以6)、-CH2CH2NHCH2CH 2-或-CH2CH2OCH2CH2-;或者 L和R12合在一起形成烷二基< 6);以及 (b)将所述胰岛0细胞施用于所述对象。
38. 权利要求37所述的方法，其中&为式（A)的取代基。
39. 权利要求38所述的方法，其中G为S。
40. 权利要求39所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
41. 权利要求40所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
42. 根据权利要求37至41中任一项所述的方法，其中R2为氢。
43. 根据权利要求37至42中任一项所述的方法，其中R3为-NRnR12。
44. 权利要求43所述的方法，其中R12或R13为环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
45. 权利要求44所述的方法，其中R12或R13为环丙基。
46. 权利要求37所述的方法，其中所述式（I)化合物进一步定义为式（II)化合物：
或其可药用盐，其中： Rn和R12都为氢；或者 为氢且R12为取代的或未取代的烷基(dco、取代的或未取代的烯基ttuco、取代的或 未取代的块基或者节基；或者 Rn 和 r12 合在一起为-ch2ch2ch2-、-ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2nhch 2ch2-或 -ch2ch2och2ch2-； &、1?5和1?6各自独立地为： 氢、齒素、轻基、氰基、硝基；或者 烷基K 1(〇、芳基M⑵、芳烷基M 1S、杂芳基K⑵、酰基K 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、NH 或 S。
47. 权利要求46所述的方法，其中G为S。
48. 权利要求47所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
49. 权利要求48所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
50. 根据权利要求37至49中任一项所述的方法，其中Rn为氢。
51. 根据权利要求37至50中任一项所述的方法，其中R12为环丙基或者脂肪族 醇或脂肪族touco多醇。
52. 权利要求46所述的方法，其中所述化合物是：
&、1?5和1?6各自独立地为氢、轻基、卤素、氰基、硝基；或者 烷基K 1(〇、芳基M⑵、芳烷基M 1S、杂芳基K⑵、酰基K 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、-NH 或 S ; R2为： 氢、轻基、卤素、或硝基；或者 烧基<。<1(0、烯基<。<1。)、炔基<。<1(0、烧氧基<。<1。)、烯基氧基<。<1。)、炔基氧基<。<1(0、芳 基芳烷基、酰基ttuco或这些基团的任何取代形式；或者 -C (0) R7、-0C (0) R7、-0C (0) 0R7、-C (0) NR8R9、-0C (0) nr8r9、-nr8or9 或-so3r7 ;其中 R7 为 SL、烧基 < 1(0、方基 Cc； < 12；)、方烧基 Cc < IS ; 馬和馬各自独立地为氢、烷基(d?、芳基芳烷基或合在一起为烷二基 (C ^ 6) ? R3 为-NH-0-烷基 d -NHOH、-0R1Q 或-NRnR12，其中 R1(l为氢、取代的或未取代的烷基ttqc〇、取代的或未取代的烯基ttqc〇、取代的或未取代 的炔基、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳烷基; Rn和R12各自独立地为氢、取代的或未取代的烷基取代的或未取代的烯基<dc〇、 取代的或未取代的炔基ttuco、芳基或芳烷基;或者 Rn 和 R12 合在一起形成烷二基以6)、-CH2CH2NHCH2CH 2-或-CH2CH2OCH2CH2-;或者 L和R12合在一起形成烷二基^ 6)。
54. 权利要求53所述的方法，其中&为式（A)的取代基。
55. 权利要求54所述的方法，其中G为S。
56. 权利要求55所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
57. 权利要求56所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
58. 根据权利要求53至57中任一项所述的方法，其中R2为氢。
59. 根据权利要求53至59中任一项所述的方法，其中R3为-NRnR12。
60. 权利要求59所述的方法，其中R12或R13为环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
61. 权利要求60所述的方法，其中R12或R13为环丙基。
62. 权利要求53所述的方法，其中所述式（I)化合物进一步定义为式（II)化合物：
或其可药用盐，其中： Rn和R12都为氢；或者 为氢且R12为取代的或未取代的烷基(dco、取代的或未取代的烯基ttuco、取代的或 未取代的块基to <1?或者节基；或者 Rn 和 r12 合在一起为-ch2ch2ch2-、-ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2ch 2ch2ch2-、-ch2ch2nhch 2ch2-或 -ch2ch2och2ch2-； &、1?5和1?6各自独立地为： 氢、齒素、轻基、氰基、硝基；或者 烷基K 1(〇、芳基M⑵、芳烷基M 1S、杂芳基K⑵、酰基K 1(〇或这些基团的任何取代 形式；并且 G 为 0、NH 或 S。
63. 权利要求62所述的方法，其中G为S。
64. 权利要求63所述的方法，其中R4、R5或R6为氢。
65. 权利要求64所述的方法，其中R4、R5和R6每一个均为氢。
66. 根据权利要求53至65中任一项所述的方法，其中Rn为氢。
67. 根据权利要求53至66中任一项所述的方法，其中R12为环丙基或者脂肪族1Q)醇或脂肪族touco多醇。
68. 权利要求64所述的方法，其中所述化合物是：
69. 根据权利要求53至68中任一项所述的方法，其中所述细胞位于动物对象中。
70. 根据权利要求53至68中任一项所述的方法，其中离体进行所述细胞的接触。
71. 化合物，其具有下式：
72. 药物组合物，其包含分散于可药用缓冲剂、载体、稀释剂或赋形剂中的具有下式的 化合物：
【文档编号】C07D261/18GK104350051SQ201280057505
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2011年11月23日
【发明者】埃尔哈吉·迪乌姆, 杰伊·施奈德, 道格·弗朗茨, 赫克托·阿吉拉尔, 梅拉妮·科布 申请人:德克萨斯大学系统董事会