抗心肌肥厚的药物、制备方法和用途与流程
本发明涉及药物化学领域，具体地，涉及一种抗心肌肥大的药物、制备方法和用途。
背景技术：
心肌肥厚是心肌细胞对高血压、瓣膜病、急性心肌梗死及先天性心脏病等常见临床疾病的一种基本应答，是心室重塑过程中最主要的表现形式，同时也是影响心血管疾病病死率和发病率的独立危险因素。以心肌细胞体积的增大、蛋白合成增加、肌小节重构为特征，传统上分为两种不同的表型：一是向心性心肌肥厚：主要是心脏在长期压力负荷(后负荷)超载的作用下，收缩期心室壁张力增加，引起肌原纤维中新形成肌节并联性增生，使心肌纤维增粗，室壁增厚，心腔无明显扩大；二是离心性心肌肥厚：主要是心脏在长期容量负荷(前负荷)超载的作用下，舒张期室壁张力增加，使肌原纤维中新形成肌节串联性增生，导致心肌纤维长度增加，心室明显扩大
不同刺激通过激活不同的信号传感器和信号通路，从而产生不同的分子表型。心肌肥厚发生中有三种跨膜信号装置起传感器作用：g蛋白耦联受体、具有酪氨酸激酶活性的生长因子受体和非受体酪氨激酶的细胞因子受体。心肌肥厚本质是肥大刺激诱导核内基因异常表达的结果，细胞内信号转导是肥大刺激与核内基因转录活化的重要环节。不同刺激诱导的心肌肥厚可能具有不同的“分子表型”，这主要取决于它们启动的信号转导途径。而且各信号通路之间相互作用相互影响。
正是由于心肌肥厚发生的机制十分复杂，介导心肌细胞肥大的信号转导通路有多条，而且各个通路之间又存在千丝万缕的联系，形成错综复杂的信息网络。目前临床上用于治疗心肌肥厚的药物主要有以下几种：1)血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensinconvertenzymeinhibitors，aceis)；2)血管紧张素ⅱ受体ⅰ阻断剂(angiotensinⅱtype1receptorblockers，arbs)；3)beta受体抑制剂；4)钙拮抗剂(calciumantagonists,cas)；5)利尿剂。
在临床上以及基础研究中应用比较多的改善心肌肥厚的中药或化合物单体主要有：丹参、槲皮素、川芎嗪、三七、黄连素、人参、苦参碱等。
不同的中药化合物作用于心肌肥厚的作用机制可能有所不同，在心肌肥厚发生的不同病理过程中发挥的作用也不尽相同，一类是调控心肌收缩力和血管功能，包括：1)改善心脏指数及心脏组织学；2)对醛固酮拮抗和血管紧张素拮抗作用；3)改善血流动力学；4)抗心肌纤维化；5)提高心肌能量供应；6)调节离子通道。另一类是减少细胞损伤，包括：1)减少过氧化反应方面；2)抑制细胞凋亡及相关蛋白、基因表达。
因此，本领域急需开发治疗和控制心肌肥厚的特异性有效药物。
技术实现要素：
本发明发现了qy84139及其抗心肌肥大作用，本发明的目的在于提供具有抗心肌肥大的化合物qy84139及其该发明的化合物在制备抗心肌肥大的药物中的应用，以及以该化合物为有效成分的药物组合物。
本发明的另一目的还在于提供制备qy84139化学合成方法。
在本发明的第一方面，提供了一种式a所示的化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，
式中，
r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13各自独立地选自下组：氢、卤素、取代或未取代的c1-c6烷基和c3-c8环烷基、取代或未取代的4～8元杂环基。
在另一优选例中，所述的式a所示的化合物具有结构式a1，
式中，
r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13如上定义。
在另一优选例中，所述的式a所示的化合物具有结构式a2，
在另一优选例中，所述的式a所示的化合物具有结构式a3，
在本发明的第二方面，提供了一种制备式a3所示化合物的方法，所述方法包括步骤：
1)乙酰呋喃经氧化反应形成化合物2：
2)化合物2与甘氨酰胺盐酸盐在碱存在下(碱性条件)反应生成化合物3：
3)化合物4a与2-溴乙酸反应生成化合物4：
4)化合物3和化合物4反应生成化合物1：
在另一优选例中，所述步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)各自在溶剂中进行，且所述溶剂选自下组：水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、n-甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲基亚砜，四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二氧六环，或其组合物。
在另一优选例中，所述步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)各自在相同的溶剂中进行。
在另一优选例中，所述步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)各自在不同的溶剂中进行。
在另一优选例中，所述步骤1)中氧化反应所使用的氧化剂为二氧化硒。
在另一优选例中，所述步骤2)中的碱包括无机碱和有机碱。
在另一优选例中，所述无机碱选自下组：氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钠、醋酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氟化钾、氟化铯、磷酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠，或其组合。
在另一优选例中，所述有机碱选自下组：吡啶，三乙胺，n，n-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)、六甲基二硅基锂、六甲基二硅基钠、二甲基吡啶，或其组合。
在另一优选例中，所述步骤1)的反应的温度为10-60℃，优选地40-60℃，更优选地45-55℃，最优选地50℃。
在另一优选例中，所述步骤2)的反应的温度为5-30℃，优选地8-20℃，更优选地8-15℃，最优选地10℃。
在另一优选例中，所述步骤3)的反应的温度为10-40℃，优选地15-35℃，更优选地20-30℃，最优选地25℃。
在另一优选例中，所述步骤4)的反应的温度为10-40℃，优选地15-35℃，更优选地20-30℃，最优选地25℃。
在本发明的第三方面，提供了如本发明的第一方面中任一所述的化合物的用途，用于制备药物组合物或制剂，所述药物组合物或制剂用于选自下组的一种或多种用途：
(a)抑制去氧肾上腺素诱导产生的心房利钠肽和脑钠肽再表达；
(b)抑制去氧肾上腺素诱导的心肌细胞表面积增加；
(c)抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心功能障碍；
(d)抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心室质量增加；
(e)抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心室舒张末期后壁厚度增加；
(f)抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心肌细胞表面积增加；
(g)抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心重胫骨长度比值增加；
(h)抑制主动脉狭窄手术诱导产生的胚胎基因再表达；
(i)激活ampk的磷酸化；
(j)调控心肌收缩力和血管功能；
(k)减少细胞损伤；和
(m)预防或治疗心肌肥厚。
在另一优选例中，所述调控心肌收缩力和血管功能包括：改善心脏指数及心脏组织学、对醛固酮拮抗和血管紧张素拮抗作用、改善血流动力学、抗心肌纤维化、提高心肌能量供应、调节离子通道。
在另一优选例中，所述减少细胞损伤包括：减少过氧化反应、抑制细胞凋亡及相关蛋白、基因表达。
在另一优选例中，所述药物组合物或制剂中含有0.001-99wt％，较佳地0.1-90wt％，更佳地1-80wt％的式a所示的化合物、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，按组合物的总重量计。
在另一优选例中，所述药物组合物或制剂中含有0.001-99wt％，较佳地0.1-90wt％，更佳地1-80wt％的式a3所示的化合物、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，按组合物的总重量计。
在另一优选例中，所述的药物组合物或制剂还可含有其他药物活性成分或药学上可接受的载体。
在本发明的第四方面，提供了一种药物组合物，所述的药物组合物包括：
(i)有效量的式a所示的化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药；和
(ii)药学上可接受的载体。
在另一优选例中，所述式a所示的化合物具有结构式a1。
在另一优选例中，所述式a所示的化合物具有结构式a2。
在另一优选例中，所述药物组合物或制剂中含有0.001-99wt％，较佳地0.1-90wt％，更佳地1-80wt％的式a所示的化合物、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，按组合物的总重量计。
在另一优选例中，所述的式a所示的化合物具有结构式a3，
在另一优选例中，所述药物组合物或制剂中含有0.001-99wt％，较佳地0.1-90wt％，更佳地1-80wt％的式a3所示的化合物、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，按组合物的总重量计。
在另一优选例中，所述的药物组合物或制剂还可含有其他药物活性成分或药学上可接受的载体。
在本发明的第五方面，提供了一种体外非治疗性的激活腺嘌呤核糖核苷酸依赖的蛋白激酶(ampk)的磷酸化的方法，所述方法包括步骤：对激活对象施用激活有效量的如本发明的第一方面所述的式a所示的化合物或其药学上可接受的盐，或对激活对象施用激活有效量的如本发明的第四方面所述的药物组合物。
在本发明的第六方面，提供了一种预防或治疗心肌肥厚的方法，所述方法包括步骤：给需要的对象施用有效量的如本发明的第一方面所述的式a所示的化合物或其药学上可接受的盐，或给需要的对象施用有效量的如本发明的第四方面所述的药物组合物。
在另一优选例中，所述对象包括人和非人哺乳动物。
在另一优选例中，所述非人哺乳动物选自下组：啮齿动物、兔、猴、家畜、狗、猫。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1.qy84139呈浓度依赖性抑制去氧肾上腺素诱导产生的心房利钠肽和脑钠肽再表达。与对照组相比，*p<0.05；与dmso组相比，#p<0.05,##p<0.01。
图2.qy84139呈浓度依赖性抑制去氧肾上腺素诱导的心肌细胞表面积增加。
图3.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心功能障碍。
图4.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的左心室质量增加。与假手术不加化合物组相比，***p<0.001；与手术不加化合物组相比，#p<0.05,##p<0.01。
图5.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的左心室舒张末期后壁厚度增加。与假手术不加化合物组相比，***p<0.001；与手术不加化合物组相比，#p<0.05,##p<0.01。
图6.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心肌细胞表面积增加。
图7.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心重胫骨长度比值增加。与假手术不加化合物组相比，***p<0.001；与手术不加化合物组相比，#p<0.05,##p<0.01。
图8.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心肌细胞表面积增加。与假手术不加化合物组相比，***p<0.01；与手术不加化合物组相比，#p<0.05,##p<0.01。
图9.qy84139浓度依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的胚胎基因再表达。qy＝qy84139。与假手术不加化合物组相比，***p<0.01；与手术不加化合物组相比，#p<0.05,###p<0.001。
图10.qy84139激活通过ampk/mtor信号通路发挥抗心肌肥厚作用。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究，制备了一类具有式a所示结构的化合物(例如结构式a3)，并发现其具有抑制主动脉狭窄手术诱导产生的胚胎基因再表达，从而预防或治疗心肌肥厚的作用。且所述的化合物在极低浓度(可低至5mg/kg)下，抑制主动脉狭窄手术诱导产生的胚胎基因再表达，抑制活性相当优异，因而可以用于预防或治疗心肌肥厚。基于上述发现，发明人完成了本发明。
术语
除非另有定义，否则本文所有科技术语具有的涵义与权利要求主题所属领域技术人员通常理解的涵义相同。除非另有说明，本文全文引用的所有专利、专利申请、公开材料通过引用方式整体并入本文。
应理解，上述简述和下文的详述为示例性且仅用于解释，而不对本发明主题作任何限制。在本申请中，除非另有具体说明，否则使用单数时也包括复数。必须注意，除非文中另有清楚的说明，否则在本说明书和权利要求书中所用的单数形式包括所指事物的复数形式。还应注意，除非另有说明，否则所用“或”、“或者”表示“和/或”。此外，所用术语“包括”以及其它形式，例如“包含”、“含”和“含有”并非限制性。
在本发明中，关于“心肌肥大”与“心肌肥厚”的含义，细胞模型上称作心肌肥大，动物模型上称作心肌肥厚。
可在参考文献(包括careyandsundberg"advancedorganicchemistry4thed."vols.a(2000)andb(2001),plenumpress,newyork)中找到对标准化学术语的定义。除非另有说明，否则采用本领域技术范围内的常规方法，如质谱、nmr、ir和uv/vis光谱法和药理学方法。除非提出具体定义，否则本文在分析化学、有机合成化学以及药物和药物化学的有关描述中采用的术语是本领域已知的。可在化学合成、化学分析、药物制备、制剂和递送，以及对患者的治疗中使用标准技术。例如，可利用厂商对试剂盒的使用说明，或者按照本领域公知的方式或本发明的说明来实施反应和进行纯化。通常可根据本说明书中引用和讨论的多个概要性和较具体的文献中的描述，按照本领域熟知的常规方法实施上述技术和方法。在本说明书中，可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。
当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时，该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。举例而言，-ch2o-等同于-och2-。
本文所用的章节标题仅用于组织文章的目的，而不应被解释为对所述主题的限制。本申请中引用的所有文献或文献部分包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、操作手册和论文，均通过引用方式整体并入本文。
在本文中定义的某些化学基团前面通过简化符号来表示该基团中存在的碳原子总数。例如，c1-6烷基是指具有总共1至6个碳原子的如下文所定义的烷基。简化符号中的碳原子总数不包括可能存在于所述基团的取代基中的碳。
除前述以外，当用于本申请的说明书及权利要求书中时，除非另外特别指明，否则以下术语具有如下所示的含义。
在本申请中，术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
“羟基”是指-oh基团。
“羟基烷基”是指被羟基(-oh)取代的如下文所定义的烷基。
“羰基”是指-c(＝o)-基团。
“硝基”是指-no2。
“氰基”是指-cn。
“氨基”是指-nh2。
“取代的氨基”是指被一个或两个如下文所定义的烷基、烷基羰基、芳烷基、杂芳烷基取代的氨基，例如，单烷基氨基、二烷基氨基、烷基酰氨基、芳烷基氨基、杂芳烷基氨基。
“羧基”是指-cooh。
在本申请中，作为基团或是其它基团的一部分(例如用在卤素取代的烷基等基团中)，术语“烷基”意指仅由碳原子和氢原子组成、不含不饱和键、具有例如1至12个(优选为1至8个，更优选为1至6个)碳原子且通过单键与分子的其余部分连接的直链或支链的烃链基团。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、辛基、壬基和癸基等。
在本申请中，作为基团或是其它基团的一部分，术语“环烷基”意指仅由碳原子和氢原子组成的稳定的非芳香族单环或多环烃基，其可包括稠合环体系、桥环体系或螺环体系，具有3至15个碳原子，优选具有3至10个碳原子，更优选具有3至8个碳原子，且其为饱和或不饱和并可经由任何适宜的碳原子通过单键与分子的其余部分连接。除非本说明书中另外特别指明，环烷基中的碳原子可以任选地被氧化。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、1h-茚基、2,3-二氢化茚基、1,2,3,4-四氢-萘基、5,6,7,8-四氢-萘基、8,9-二氢-7h-苯并环庚烯-6-基、6,7,8,9-四氢-5h-苯并环庚烯基、5,6,7,8,9,10-六氢-苯并环辛烯基、芴基、二环[2.2.1]庚基、7,7-二甲基-二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.1]庚烯基、二环[2.2.2]辛基、二环[3.1.1]庚基、二环[3.2.1]辛基、二环[2.2.2]辛烯基、二环[3.2.1]辛烯基、金刚烷基、八氢-4,7-亚甲基-1h-茚基和八氢-2,5-亚甲基-并环戊二烯基等。
在本申请中，作为基团或是其它基团的一部分，术语“杂环基”意指由2至14个碳原子以及1至6个选自氮、磷、氧和硫的杂原子组成的稳定的3元至20元非芳香族环状基团。除非本说明书中另外特别指明，否则杂环基可以为单环、双环、三环或更多环的环体系，其可包括稠合环体系、桥环体系或螺环体系；其杂环基中的氮、碳或硫原子可任选地被氧化；氮原子可任选地被季铵化；且杂环基可为部分或完全饱和。杂环基可以经由碳原子或者杂原子并通过单键与分子其余部分连接。在包含稠环的杂环基中，一个或多个环可以是下文所定义的芳基或杂芳基，条件是与分子其余部分的连接点为非芳香族环原子。就本发明的目的而言，杂环基优选为包含1至3个选自氮、氧和硫的杂原子的稳定的4元至11元非芳香性单环、双环、桥环或螺环基团，更优选为包含1至3个选自氮、氧和硫的杂原子的稳定的4元至8元非芳香性单环、双环、桥环或螺环基团。杂环基的实例包括但不限于：吡咯烷基、吗啉基、哌嗪基、高哌嗪基、哌啶基、硫代吗啉基、2,7-二氮杂-螺[3.5]壬烷-7-基、2-氧杂-6-氮杂-螺[3.3]庚烷-6-基、2,5-二氮杂-双环[2.2.1]庚烷-2-基、氮杂环丁烷基、吡喃基、四氢吡喃基、噻喃基、四氢呋喃基、噁嗪基、二氧环戊基、四氢异喹啉基、十氢异喹啉基、咪唑啉基、咪唑烷基、喹嗪基、噻唑烷基、异噻唑烷基、异噁唑烷基、二氢吲哚基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、吡咯烷基、吡唑烷基、邻苯二甲酰亚氨基等。
在本申请中，“任选的”或“任选地”表示随后描述的事件或状况可能发生也可能不发生，且该描述同时包括该事件或状况发生和不发生的情况。例如，“任选地被取代的芳基”表示芳基被取代或未被取代，且该描述同时包括被取代的芳基与未被取代的芳基。
本文所用术语“部分”、“结构部分”、“化学部分”、“基团”、“化学基团”是指分子中的特定片段或官能团。化学部分通常被认为是嵌入或附加到分子上的化学实体。
“立体异构体”是指由相同原子组成，通过相同的键键合，但具有不同三维结构的化合物。本发明将涵盖各种立体异构体及其混合物。
当本发明的化合物中含有烯双键时，除非另有说明，否则本发明的化合物旨在包含e-和z-几何异构体。
“互变异构体”是指质子从分子的一个原子转移至相同分子的另一个原子而形成的异构体。本发明的化合物的所有互变异构形式也将包含在本发明的范围内。
本发明的化合物或其药学上可接受的盐可能含有一个或多个手性碳原子，且因此可产生对映异构体、非对映异构体及其它立体异构形式。每个手性碳原子可以基于立体化学而被定义为(r)-或(s)-。本发明旨在包括所有可能的异构体，以及其外消旋体和光学纯形式。本发明的化合物的制备可以选择外消旋体、非对映异构体或对映异构体作为原料或中间体。光学活性的异构体可以使用手性合成子或手性试剂来制备，或者使用常规技术进行拆分，例如采用结晶以及手性色谱等方法。
制备/分离个别异构体的常规技术包括由合适的光学纯前体的手性合成，或者使用例如手性高效液相色谱法拆分外消旋体(或盐或衍生物的外消旋体)，例如可参见geraldgübitzandmarting.schmid(eds.),chiralseparations,methodsandprotocols,methodsinmolecularbiology,vol.243,2004；a.m.stalcup,chiralseparations,annu.rev.anal.chem.3:341-63,2010；fumissetal.(eds.),vogel’sencyclopediaofpracticalorganicchemistry5.sup.thed.,longmanscientificandtechnicalltd.,essex,1991,809-816；heller,acc.chem.res.1990,23,128。
在本申请中，术语“药学上可接受的盐”包括药学上可接受的酸加成盐和药学上可接受的碱加成盐。
“药学上可接受的酸加成盐”是指能够保留游离碱的生物有效性而无其它副作用的，与无机酸或有机酸所形成的盐。无机酸盐包括但不限于盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等；有机酸盐包括但不限于甲酸盐、乙酸盐、2,2-二氯乙酸盐、三氟乙酸盐、丙酸盐、己酸盐、辛酸盐、癸酸盐、十一碳烯酸盐、乙醇酸盐、葡糖酸盐、乳酸盐、癸二酸盐、己二酸盐、戊二酸盐、丙二酸盐、草酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、苦味酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、油酸盐、肉桂酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、谷氨酸盐、焦谷氨酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、水杨酸盐、4-氨基水杨酸盐、萘二磺酸盐等。这些盐可通过本专业已知的方法制备。
“药学上可接受的碱加成盐”是指能够保持游离酸的生物有效性而无其它副作用的、与无机碱或有机碱所形成的盐。衍生自无机碱的盐包括但不限于钠盐、钾盐、锂盐、铵盐、钙盐、镁盐、铁盐、锌盐、铜盐、锰盐、铝盐等。优选的无机盐为铵盐、钠盐、钾盐、钙盐及镁盐。衍生自有机碱的盐包括但不限于以下的盐：伯胺类、仲胺类及叔胺类，被取代的胺类，包括天然的被取代胺类、环状胺类及碱性离子交换树脂，例如氨、异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-二甲氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、二环己胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、咖啡因、普鲁卡因、胆碱、甜菜碱、乙二胺、葡萄糖胺、甲基葡萄糖胺、可可碱、嘌呤、哌嗪、哌啶、n-乙基哌啶、聚胺树脂等。优选的有机碱包括异丙胺、二乙胺、乙醇胺、三甲胺、二环己基胺、胆碱及咖啡因。这些盐可通过本专业已知的方法制备。
“多晶型物”是指本发明的某些化合物在固体状态下由于存在两种或两种以上不同分子排列而产生的不同固体结晶相。本发明的某些化合物可以存在多于一种晶型，本发明旨在包括各种晶型及其混合物。
通常，结晶化作用会产生本发明化合物的溶剂化物。本发明中使用的术语“溶剂化物”是指包含一个或多个本发明化合物分子与一个或多个溶剂分子的聚集体。溶剂可以是水，该情况下的溶剂化物为水合物。或者，溶剂可以是有机溶剂。因此，本发明的化合物可以以水合物存在，包括单水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物等，以及相应的溶剂化形式。本发明化合物可形成真实的溶剂化物，但在某些情况下，也可以仅保留不定的水或者水加上部分不定溶剂的混合物。本发明的化合物可以在溶剂中反应或者从溶剂中沉淀析出或结晶出来。本发明化合物的溶剂化物也包含在本发明的范围之内。
本发明还包括上述化合物的前药。在本申请中，术语“前药”表示可在生理学条件下或通过溶剂分解而被转化成本发明的生物活性化合物的化合物。因此，术语“前药”是指本发明的化合物的药学上可接受的代谢前体。当被给予有需要的个体时，前药可以不具有活性，但在体内被转化成本发明的活性化合物。前药通常在体内迅速转化，而产生本发明的母体化合物，例如通过在血液中水解来实现。前药化合物通常在哺乳动物生物体内提供溶解度、组织相容性或缓释的优点。前药包括已知的氨基保护基和羧基保护基。具体的前药制备方法可参照saulnier,m.g.,etal.,bioorg.med.chem.lett.1994,4,1985-1990；greenwald,r.b.,etal.,j.med.chem.2000,43,475。
在本申请中，“药物组合物”是指本发明化合物与本领域通常接受的用于将生物活性化合物输送至哺乳动物(例如人)的介质的制剂。该介质包括药学上可接受的载体。药物组合物的目的是促进生物体的给药，利于活性成分的吸收进而发挥生物活性。
本文所用术语“药学上可接受的”是指不影响本发明化合物的生物活性或性质的物质(如载体或稀释剂)，并且相对无毒，即该物质可施用于个体而不造成不良的生物反应或以不良方式与组合物中包含的任意组分相互作用。
在本申请中，“药学上可接受的载体”包括但不限于任何被相关的政府管理部门许可为可接受供人类或家畜使用的佐剂、载体、赋形剂、助流剂、增甜剂、稀释剂、防腐剂、染料/着色剂、矫味剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、助悬剂、稳定剂、等渗剂、溶剂或乳化剂。
本文所用术语“预防的”、“预防”和“防止”包括使病患减少疾病或病症的发生或恶化的可能性。
本文所用的术语“治疗”和其它类似的同义词包括以下含义：
(i)预防疾病或病症在哺乳动物中出现，特别是当这类哺乳动物易患有该疾病或病症，但尚未被诊断为已患有该疾病或病症时；
(ii)抑制疾病或病症，即遏制其发展；
(iii)缓解疾病或病症，即，使该疾病或病症的状态消退；或者
(iv)减轻该疾病或病症所造成的症状。
本文所使用术语“有效量”、“治疗有效量”或“药学有效量”是指服用后足以在某种程度上缓解所治疗的疾病或病症的一个或多个症状的至少一种药剂或化合物的量。其结果可以为迹象、症状或病因的消减和/或缓解，或生物系统的任何其它所需变化。例如，用于治疗的“有效量”是在临床上提供显著的病症缓解效果所需的包含本文公开化合物的组合物的量。可使用诸如剂量递增试验的技术测定适合于任意个体病例中的有效量。
本文所用术语“服用”、“施用”、“给药”等是指能够将化合物或组合物递送到进行生物作用的所需位点的方法。这些方法包括但不限于口服途径、经十二指肠途径、胃肠外注射(包括静脉内、皮下、腹膜内、肌内、动脉内注射或输注)、局部给药和经直肠给药。本领域技术人员熟知可用于本文所述化合物和方法的施用技术，例如在goodmanandgilman,thepharmacologicalbasisoftherapeutics,currented.；pergamon；andremington’s,pharmaceuticalsciences(currentedition),mackpublishingco.,easton,pa中讨论的那些。在优选的实施方案中，本文讨论的化合物和组合物通过口服施用。
本文所使用术语“药物组合”、“药物联用”、“联合用药”、“施用其它治疗”、“施用其它治疗剂”等是指通过混合或组合不止一种活性成分而获得的药物治疗，其包括活性成分的固定和不固定组合。术语“固定组合”是指以单个实体或单个剂型的形式向患者同时施用至少一种本文所述的化合物和至少一种协同药剂。术语“不固定组合”是指以单独实体的形式向患者同时施用、合用或以可变的间隔时间顺次施用至少一种本文所述的化合物和至少一种协同制剂。这些也应用到鸡尾酒疗法中，例如施用三种或更多种活性成分。
本领域技术人员还应当理解，在下文所述的方法中，中间体化合物官能团可能需要由适当的保护基保护。这样的官能团包括羟基、氨基、巯基及羧酸。合适的羟基保护基包括三烷基甲硅烷基或二芳基烷基甲硅烷基(例如叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基)、四氢吡喃基、苄基等。合适的氨基、脒基及胍基的保护基包括叔丁氧羰基、苄氧羰基等。合适的巯基保护基包括-c(o)-r”(其中r”为烷基、芳基或芳烷基)、对甲氧基苄基、三苯甲基等。合适的羧基保护基包括烷基、芳基或芳烷基酯类。
保护基可根据本领域技术人员已知的和如本文所述的标准技术来引入和除去。保护基的使用详述于greene,t.w.与p.g.m.wuts,protectivegroupsinorganisynthesis,(1999),4thed.,wiley中。保护基还可为聚合物树脂。
式i化合物
本发明提供了一种如式a所示的化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，
式中，
r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13各自独立地选自下组：氢、卤素、取代或未取代的c1-c6烷基和c3-c8环烷基、取代或未取代的4～8元杂环基。
优选地，所述的式a所示的化合物具有结构式a3，
活性成分
如本文所用，“本发明化合物”、“本发明的抗心肌肥厚的药物及其衍生物”、或“式a化合物”可互换使用，指式a所示的化合物(例如式a3所示的化合物)、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药。应理解，该术语还包括上述组分的混合物。
用途
本发明还提供了一种激活ampk的磷酸化的方法，以及预防或治疗心肌肥厚的方法。
本发明的上述式a化合物可用于激活ampk的磷酸化，进而预防或治疗心肌肥厚。
在一实施例中，本发明提供了一种体外非治疗性的激活ampk的磷酸化的方法，包括：例如在体外培养体系中，将新生大鼠心肌细胞与式a化合物(例如式a3所示的化合物)、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药进行接触，从而激活ampk的磷酸化。
本发明还提供了一种预防或治疗心肌肥厚的方法。通常，该方法包括步骤：给需要的对象施用本发明的式a化合物。
优选地，所述对象包括人和非人哺乳动物(啮齿动物、兔、猴、家畜、狗、猫等)。
组合物和施用方法
本发明提供了一种药物组合物。
在本发明中，所述的药物组合物可直接用于疾病的预防或治疗，例如，用于心肌肥厚的预防或治疗。
本发明还提供了一种药物组合物，它含有安全有效量的本发明化合物以及药学上可接受的载体或赋形剂。这类载体包括(但并不限于)：盐水、缓冲液、葡萄糖、水、甘油、乙醇、粉剂、及其组合。药物制剂应与给药方式相匹配。
以药物组合物为例，本发明的组合物可以被制成针剂形式，例如用生理盐水或含有葡萄糖和其他辅剂的水溶液通过常规方法进行制备。诸如片剂和胶囊之类的药物组合物，可通过常规方法进行制备。药物组合物如针剂、溶液、片剂和胶囊宜在无菌条件下制造。本发明的药物组合物也可以被制成粉剂用于雾化吸入。
活性成分的给药量是治疗有效量，例如每天约1微克/千克体重-约5毫克/千克体重。此外，本发明的预防或治疗心肌肥厚的药物组合物还可与其他治疗剂一起使用。
对于本发明的药物组合物，可通过常规的方式施用于所需的对象(如人和非人哺乳动物)。代表性的施用方式包括(但并不限于)：口服、注射、雾化吸入等。
使用药物组合物时，是将安全有效量的药物施用于哺乳动物，其中该安全有效量通常至少约10微克/千克体重，而且在大多数情况下不超过约8毫克/千克体重，较佳地该剂量是约10微克/千克体重-约1毫克/千克体重。当然，具体剂量还应考虑给药途径、病人健康状况等因素，这些都是熟练医师技能范围之内的。
本发明的主要优点包括：
(1)本发明是一种新合成的化合物，对于新生大鼠心肌细胞心肌肥大模型表型以及小鼠心肌肥厚病理模型表型均有着明显的改善效果。
(2)本发明化合物可以单独直接应用或组合应用，也可以与其它药物包括植物提取物组成复方的形式使用，可以使用不同的药用辅料，制成多种固体制剂和液体制剂。将本发明的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。
(3)本发明还提供了一种激活ampk的磷酸化的方法，以及预防或治疗心肌肥厚的方法。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如sambrook等人，分子克隆：实验室手册(newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
材料
(-)-冰片(cas:464-45-9)为市售的以下化合物：
实施例1.化合物qy84139的制备
制备qy84139的方法，以乙酰呋喃和(-)-冰片原料，包括下述步骤：
原料乙酰呋喃经氧化反应生成化合物2；
化合物2与甘氨酰胺盐酸盐在碱性条件下反应生成化合物3(qyy000)；
原料(-)-冰片(cas:464-45-9)与2-溴乙酸反应生成化合物4；
化合物3与化合物4反应生成qy84139(1)；
具体的步骤如下：
1.1化合物3的合成
按照sato等的合成方法(sato,n.,andarai,s.,1982,studiesonpyrazines.7.thesynthesisof5-chloropyrazinecarboxylicacid.j.heterocyclicchem.19,407-408)，将二氧化硒(2.2g，19.8mmol)加入30ml二氧六环中，在50℃搅拌至完全溶解后，向内再加入溶于二氧六环的乙酰呋喃(1.5g，13.6mmol)，并加热回流反应8小时，冷却过滤后浓缩得红色液体，减压蒸馏得到1.3g黄色液体，即呋喃醛酮，未做进一步纯化，–20℃保存，直接投入下步反应。将溶于15ml甲醇的呋喃醛酮(化合物2)(1.3g，10.5mmol)在–30℃下滴加至溶于20ml甲醇/水溶液(比例为2:1)的甘氨酰胺盐酸盐(973mg，8.8mmol)溶液中，然后向内缓慢滴加溶于5ml水的氢氧化钠(885mg，22.1mmol)，在体系温度升至10℃后，继续反应90分钟，降温至–10℃后用浓盐酸调ph值为3，过滤得到黄色固体，水洗后室温晾干，得430mg黄色固体3(qyy000)(2.65mmol，3步反应总产率20％)。此合成步骤用于化合物3的反复富集。esimsm/z161[m–h]-；1hnmr(cdcl3,600mhz)δ:8.27(1h,d,j＝1.5hz),7.62(1h,d,j＝1.5hz),7.43(1h,d,j＝1.8hz),6.79(1h,d,j＝3.4hz),6.50(1h,dd,j＝3.4,1.8hz)；13cnmr(cdcl3,150mhz)δ:157.0,150.5,148.7,142.5,129.1,120.4,112.1,107.0。
1.2化合物4的合成
室温下将(-)-冰片(5.0g，32.5mmol)、2-溴乙酸(9.0g，65.2mmol)及dcc(13.4g，64.9mmol)溶于二氯甲烷中，缓慢向内滴加溶于二氯甲烷的dmap(1.9g，15.6mmol)溶液，搅拌1小时，过滤并浓缩，硅胶柱层析并以石油醚为洗脱剂进行洗脱，得冰片溴乙酸酯(化合物4)(4.2g，15.3mol，产率47％)。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:4.88(1h,ddd,j＝10.0,3.5,2.1hz),3.78(2h,s),2.28(1h,m),1.89(1h,m),1.68(2h,m),1.22(2h,m),0.95(1h,m),0.84(3h,s),0.81(3h,s),0.79(3h,s)；13cnmr(100mhz,cdcl3)δ167.5,82.0,49.0,47.9,44.7,36.4,27.9,26.9,26.3,19.6,18.8,13.4。
1.3qy84139(1)的合成
在溶解于丙酮的化合物3(4.0g,24.7mmol)和k2co3(2.6g,19mmol)的溶液中，滴加冰片溴乙酸酯(化合物4)(1.6g,5.8mmol)的丙酮溶液，常温搅拌5小时，过滤并浓缩液体得到黄色固体，用乙酸乙酯/石油醚重结晶后得到630mg(产率31％)黄色晶体(化合物1)，即qy84139。
实施例2.qy84139抗心肌肥厚作用
1细胞实验
无菌取出新生大鼠心脏，经过消化后按照5*105cell/well，将细胞种于12孔板或者玻片---24h后换成无血清dmem对细胞进行饥饿处理24h---化合物qy84139预处理细胞1h---phenylephrine(pe)处理心肌细胞48h---收取细胞---提取细胞mrna反转录并q-pcr验证胚胎期基因(anp/bnp/-mhc)相对gapdh表达量或者免疫荧光染-actinin实验观察心肌细胞大小并统计细胞面积。
2动物实验
2.1实验动物：
8-12周的c57bl6wt小鼠
实验分组：
a:假手术+溶剂组
b.假手术+qy84139(45mg/kg)
c:手术组+溶剂组
d.手术组+qy84139(5mg/kg)
e.手术组+qy84139(15mg/kg)
f.手术组+qy84139(45mg/kg)
2.2检测指标
(1)心功能超声：分别在手术前(0天)和14天进行心功能超声检测
检测项目：①左室舒张末期前壁厚度(lvawt)与后壁厚度(lvpwt)；②左室舒张末期内径(lvdd)及收缩末期内径(lvds)；③由左室内径(d)，根据容量公式v＝1.04×d3计算左室舒张末期容积(lvedv)和收缩末期容积(lvesv)；④每搏量(sv)＝lvedv-lvesv；⑤左室短轴缩短率(fs)＝(lvdd-lvds)/lvdd×100％；⑥左室射血分数(ef)＝sv/lvedv×100％；⑦左室重量(lvm)＝1.05[(lvdd+awt+pwt)]3-lvdd3；⑧测量二尖瓣口的峰值血流速度(mpv)、主动脉瓣的峰值血流速度(apv)和肺动脉瓣的峰值血流速度(pav)；⑨心率(hr)。
(2)心肌细胞面积：心肌组织采用石蜡包埋后切片用he以及wga染色统计心肌细胞面积；
(3)收取心肌组织样本抽提rna以及蛋白质检测胚胎基因表达情况以及后续实验。
3实验结果
3.1细胞实验结果
3.1.1qy84139呈浓度依赖性抑制去氧肾上腺素诱导产生的胚胎基因再表达
与对照组相比，去氧肾上腺素有效刺激心肌细胞中胚胎基因心房利钠肽以及脑钠肽的高表达，但经过qy84139处理后，与溶剂dmso组相比，胚胎基因心房利钠肽以及脑钠肽均有降低，并呈浓度依赖性，说明qy84139呈浓度依赖性抑制去氧肾上腺素诱导产生的胚胎基因再表达。见图1。
3.1.2qy84139呈浓度依赖性抑制去氧肾上腺素诱导的心肌细胞表面积增加
与对照组相比，去氧肾上腺素有效刺激心肌细胞中变大，并刺激心房利钠肽的核周聚集，但经过qy84139处理后，与未加化合物组相比，心肌细胞大小明显降低，心房利钠肽的核周聚集明显减少，并呈现浓度依赖性，说明qy84139呈浓度依赖性抑制去氧肾上腺素诱导的心肌细胞表面积增加以及心房利钠肽的核周聚集现象。见图2。
3.2动物实验结果
3.2.1qy84139剂量依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心功能障碍
与假手术组相比，主动脉狭窄手术引起野生型小鼠左心室舒张末期后壁变厚，心脏质量增加，但经过qy84139处理两周后，与手术组相比，心室舒张末期后壁厚度明显降低，心脏质量明显减少，并呈现剂量依赖性，说明qy84139呈剂量依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心功能障碍。见图3、图4和图5。
3.2.2qy84139剂量依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心肌细胞表面积增加
与假手术组相比，主动脉狭窄手术造成野生型小鼠心肌细胞表面积增加，心脏重量与胫骨长度比值升高，但经过qy84139处理两周后，与手术组相比，小鼠心肌细胞表面积明显减小，心脏重量与胫骨长度比值明显降低，并呈现剂量依赖性，说明qy84139呈剂量依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的心肌细胞表面积增加。见图6、图7和图8。
3.2.3qy84139剂量依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的胚胎基因再表达
与假手术组相比，主动脉狭窄手术使野生型小鼠胚胎基因再表达，心房利钠肽，脑钠肽以及肌球蛋白重链表达量均有所升高，但经过qy84139处理两周后，与手术组相比，小鼠胚胎基因再表达明显降低，并呈现剂量依赖性，说明qy84139呈剂量依赖性抑制主动脉狭窄手术诱导产生的胚胎基因再表达。见图9。
实施例3qy84139抗心肌肥厚的作用机制
参考文献报道，筛选了目前心肌肥厚病理过程中涉及到的信号通路，发现了ampk/mtor信号通路在化合物qy84139抗心肌肥厚过程中的重要作用，qy84139激活了ampk的磷酸化形式从而参与了抗心肌肥厚的过程。见图10。
结论
(1)合成了具有生物学活性的化合物qy84139；
(2)证明了化合物qy84139具有抵抗心肌细胞心肌肥大的生物学效应；
(3)运用小鼠在体主动脉狭窄手术(tac)模型，我们发现该化合物具有抗心肌肥厚的生物学效应。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
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