细胞保护性化合物及其用途

本发明涉及细胞保护性、特别是心脏和肾脏保护性有机化合物，优选涉及抑制g蛋白偶联受体激酶2(grk2，adrbk1)导致的底物磷酸化的有机化合物。优选地，有机化合物抑制grk2介导的丝氨酸/精氨酸丰富的剪接因子1(srsf1、asf-1、sf2)和/或光传感因子的磷酸化，以用于治疗心脏病、高血压、心脏功能障碍或衰竭和心脏病相关病状，例如心肌细胞坏死、缺血性心脏病和/或缺血性心脏损伤和衰老。此外，本发明涉及鉴定grk2介导的srsf1和/或光传感因子的磷酸化抑制剂的方法。

背景技术：

1、心血管疾病和心力衰竭是最常见的死亡原因，因此迫切需要新的治疗方法。用于心血管疾病的已建立的药理学疗法包括，例如，β-受体阻滞剂、血管紧张素ii at1系统的抑制剂、ace抑制剂、盐皮质激素受体阻滞剂和组合的脑啡肽酶-at1受体阻滞剂沙库比曲-缬沙坦。尽管有这些可用的治疗方法，但终末期心力衰竭患者的预后比大多数癌症患者的预后差。

2、在心脏病和心力衰竭的实验模型中，g蛋白偶联受体激酶2(grk2、adrbk1、βark)的抑制与心脏保护有关(hullmann等人，pharmacol.res.110，52-64(2016)；abd alla等人，j.biol.chem.291，2583-2600(2016))，并且grk2在患有心血管疾病和高血压的患者中上调(ungerer等人，circulation 87，454-463(1993)；gros等人，j.clin.invest.99，2087-2093(1997))。

3、一种方法使用βark-c-末端，其通过清除异源三聚体g蛋白的活化βγ亚基来抑制grk2介导的受体磷酸化(koch等人，science 268，1350-1353(1995)；us 7,060,871)。

4、然而，βark-c-末端没有达到临床研究，因为它是194个氨基酸的大蛋白，难以给药并且需要基因治疗方法来达到其细胞内靶标grk2。此外，βatrk-c-末端还抑制g-βγ亚基的活性，所述亚基在体内具有多种其他相关功能。与该陈述一致，体内βark-c-末端的心脏保护作用还涉及grk2抑制非依赖性机制(volkers m等人，circ.res.108，27-39(2011))。

5、通过计算机筛选鉴定的与异源三聚体g蛋白的gβ亚基相互作用的化合物也显示出与βark-c-末端类似地增加心肌收缩性(wo 2004/101495 a1)。但是这种方法对于grk2也不是特异性的，并且预期会与βark-c-末端类似地干扰其他gβ-γ介导的功能。这些化合物没有被进一步表征，并且也没有达到临床研究。

6、另一项科学研究涉及grkinh，一种grk2的肽抑制剂(18个氨基酸)，其衍生自β2-肾上腺素能受体的第一个细胞内环(winstel等人，biochem.pharmacol.70，1001-1008(2005))。grkinh是体内心脏保护性的(abd alla等人，j.biol.chem.291，2583-2600(2016)；fu等人，j.biol.chem.288，7739-7755(2013))。然而，到目前为止，grkinh在grk2上的结合位点尚未确定，并且grkinh是一种肽，其难以给药并且需要基因治疗方法来达到其细胞内靶标grk2。此外，grkinh是一种免疫原性肽，其可引发针对β2-肾上腺素能受体的自身免疫应答。

7、帕罗西汀是grk2的atp位点定向的激酶抑制剂(thal等人，acs chem.biol.7，1830-1839(2012)；schumacher等人，sci.transl.med.7，277ra31(2015))。帕罗西汀(i)对grk2无特异性，(ii)对grk2具有低抑制活性，(iii)具有不同的主要高亲和力靶标，5-羟色胺转运蛋白，和(iv)引起体重增加的事实使帕罗西汀不适用于心脏保护疗法(uguz等人，gen hosp psychiatry 46-48，37(2015))。

8、其他atp位点定向的grk2抑制剂，例如，对grk2具有高亲和力和选择性的takeda化合物(wo 2007/034846 a1)未在体内进行测试，并且心脏保护性质未知。此外，waldschmidt等人(j.med.chem.59，3793-3807(2016))报道了grk2抑制剂。然而，所有这些高亲和力grk2特异性atp位点定向激酶抑制剂阻断了grk2的所有功能，并可能具有主要副作用，因为grk2在体内发挥不可或缺的作用，这是无法补偿的，即grk2的敲除是致命的(jaber等人，pnasusa 93，12974-12979(1996))。此外，未记载takeda或waldschmidt化合物的体内作用，并且不知道化合物的脱靶效应以及生物利用度。

9、总之，到目前为止，没有新的心脏保护性治疗方法达到临床研究。缺乏合适的靶标、缺乏对于给定靶标的特异性和/或可用抑制剂副作用的发生是主要问题。此外，为许多治疗方法基础的机制，例如，grk2抑制的心脏保护作用以及其对心脏保护性治疗的实际适用性仍然在现有技术中有争议地讨论。

10、基于本发明的问题是提供新的和/或改进的细胞保护性，优选心脏和肾脏保护性化合物，该化合物优选用于医学和/或细胞保护，优选心脏和/或肾脏保护性治疗。

技术实现思路

1、在第一方面，通过用于医学治疗，优选细胞保护、更优选心脏和/或肾脏保护性治疗的根据式(i)或(ii)的化合物及其药学上可接受的盐或溶剂化物解决了基于本发明的问题：

2、

3、其中：

4、式(i)中(2)、(3)、(4)和(5)位之间以及式(ii)中(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)位之间的虚线表示各个位置之间的单键或双键；

5、x选自n和c；

6、y选自s和c，条件是当y是c时，x是n；

7、a是0-15的整数，优选0-10，更优选0-5，最优选0或1；

8、r1选自

9、(i)氢、羟基、f、cl、br和氧代，优选地，如果x不是n，或者如果x是n并且a不是0，则r1选自羟基、f、cl、br和氧代；

10、(ii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；

11、(iii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

12、(iv)取代或未取代的选自(c3-10)碳环的碳环，优选(c3)碳环和(c5-6)碳环，优选芳族(c6)碳环，更优选未取代的苯基和在对位被取代基取代的苯基，所述取代基选自cl、f、br、取代或未取代的甲基，优选-(cf3)、乙基、丙基和环丙基；和

13、(v)取代或未取代的(c3-6)杂环和(c7-c10)碳二环或杂二环，其中所述杂环和杂二环具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子，优选具有2个选自n和s的杂原子的取代或未取代的(c7)杂二环，更优选取代或未取代的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，优选通过(5)或(6)位连接的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，更优选通过吲唑基或苯并二氧杂环戊烯基的(6)位或者通过苯并咪唑基的(5)位连接；

14、r2选自

15、(i)氢、羟基、o-r14、-o-c(＝o)-r14、f、cl、br和氧代，其中r14选自

16、(aa)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

17、(bb)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基，更优选(c3)碳环和(c6)碳环，优选(c6)碳环，更优选在对位被(c3)碳环或-(cf3)单取代的苯基或者在间位被(c3)碳环或-(cf3)二取代的苯基；和

18、(cc)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-6)杂环，优选芳族(c3-6)杂环，其具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子；

19、(ii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基、(c2-10)炔基和(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基；

20、(iii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；和

21、(iv)取代或未取代的(c3-6)杂环和(c7-c10)碳二环或杂二环，其中所述杂环和杂二环具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子，优选具有2个选自n和s的杂原子的取代或未取代的(c7)杂二环，更优选取代或未取代的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，优通过吲唑基、苯并二氧杂环戊烯基或苯并咪唑基的(5)或(6)位连接的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基；

22、r3和r4独立地选自

23、(i)氢、-o-r14、-o-c(＝o)-r14、f、cl、br和氧代，其中r14选自

24、(aa)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

25、(bb)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基，更优选(c3)碳环和(c6)碳环，优选(c6)碳环，更优选在对位被(c3)碳环或-(cf3)单取代的苯基或者在间位被(c3)碳环或-(cf3)二取代的苯基；和

26、(cc)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-6)杂环，优选芳族(c3-6)杂环，其具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子；

27、(ii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基、(c2-10)炔基和(c3-10)碳环，优选取代或未取代的(c3-6)环烷基和具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子的(c3-6)杂环；

28、(iii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；

29、(iv)其中r12选自

30、(aa)氢、羟基、取代或未取代的n、f、cl和br；

31、(bb)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

32、(cc)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基，更优选(c3)碳环和(c6)碳环，优选(c6)碳环，更优选在对位被(c3)碳环或-(cf3)单取代的苯基或者在间位被(c3)碳环或-(cf3)二取代的苯基；和

33、(dd)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-6)杂环，优选芳族(c3-6)杂环，其具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子；和

34、(v)其中x是n或c，a是0-15的整数，优选0-10，更优选0-5，最优选0或1，和r13选自

35、(aa)氢、羟基、f、cl和br；

36、(bb)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

37、(cc)取代或未取代的(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基、(c7-c10)碳二环或杂二环和(c3-6)杂环，其中所述杂二环和杂环具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子，

38、对于r3更优选地是，r13是具有2个选自n和s的杂原子的(c7)杂二环，最优选取代或未取代的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，优选通过(5)或(6)位连接的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，更优选通过吲唑基和苯并二氧杂环戊烯基的(5)位或苯并咪唑基的(6)位连接，和

39、对于r4更优选地是，r13是取代或未取代的芳族(c6)碳环，优选在间位被(c3)-碳环或-(cf3)单或二取代的(c6)碳环，或者在对位被(c3)-碳环或-(cf3)单取代的(c6)碳环；和

40、(dd)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；

41、其中，如果式(i)的环的(2)、(3)和/或(4)位是sp3-杂化的，r2和r4和/或r3和r4优选彼此呈顺式或反式构型，更优选呈反式构型，优选地，r2是(r)-或(s)-构型，r3是(r)-或(s)-构型和/或r4是(r)-或(s)-构型，更优选地，r2是(r)-构型，r3是(r)-构型和/或r4是(r)-构型，或者r2是(s)-构型，r3是(s)-构型和/或r4是(s)-构型；

42、r5和r9选自

43、(i)氢、羟基、f、cl、br和氧代，条件是如果x是n且y是c，则r9不是氧代；

44、(ii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；

45、(iii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

46、(iv)取代或未取代的(c3-10)碳环，优选取代或未取代的(c3)碳环、取代或未取代的芳族(c5-6)碳环，更优选环戊-2，4-二烯-1-基和芳族(c6)碳环，最优选未取代的或在对位被取代基取代的苯基，所述取代基选自cl、f、br、取代或未取代的甲基，优选-(cf3)、乙基、丙基和环丙基；和

47、(v)具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子的(c3-6)杂环，优选取代或未取代的咪唑基和吡唑基，更优选通过咪唑基-/吡唑基-位置-(1)-氮与式(i)的环连接的咪唑基和吡唑基；

48、其中，如果式(i)的环的(5)位是sp3-杂化的，则r5优选是(s)-或(r)-构型，更优选(r)-构型；

49、并且其中，如果式(ii)的环的(3)位是sp3-杂化的，则r9优选是(s)-或(r)-构型，更优选(s)-构型；

50、r6和r11独立地选自

51、(i)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；

52、(ii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

53、(iii)取代或未取代的碳环，其选自(c3-10)碳环，优选(c3)碳环和(c5-6)碳环，更优选芳族(c6)碳环，最优选未取代的或者在间和对位被取代基单或二取代的苯基，所述取代基选自cl、f、br、取代或未取代的甲基、乙基、丙基和环丙基；和

54、(iv)取代或未取代的(c3-6)杂环和(c7-c10)碳二环或杂二环，其中所述杂环和杂二环具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子，优选具有2个选自n和s的杂原子的取代或未取代的(c7)杂二环，最优选取代或未取代的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，优选通过(5)或(6)位连接的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，更优选通过吲唑基或苯并二氧杂环戊烯基的(6)位或苯并咪唑基的(5)位连接，

55、其中如果y是s，则r6不存在；和/或

56、其中如果式(ii)的环具有在式(ii)的环的(4)和(5)位之间或(3)和(4)位之间的双键，则r11不存在，

57、并且条件是如果x是n，y是c并且式(ii)的环是芳族的，则r6不是1，2，4-三唑基；

58、r7选自

59、(i)氢、羟基、f、cl、br和氧代；

60、(ii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基、(c2-10)炔基和(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基和具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子的(c3-6)杂环；

61、(iii)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；和

62、(iv)其中r12选自

63、(aa)氢、羟基、取代或未取代的n、f、cl和br；

64、(bb)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基、(c2-10)炔基和芳族或非芳族(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基，更优选(c3)碳环，最优选在对位被(c3)碳环或-(cf3)单取代或在间位被(c3)碳环或-(cf3)二取代的芳族(c6)碳环；和

65、(cc)取代或未取代的芳族或非芳族(c3-6)杂环，优选芳族(c3-6)杂环，其具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子；

66、r8选自上面对r7定义的组，该组还包括

67、(i)其中x是n或c，a是0-15的整数，优选0-10，更优选0-5，最优选0或1，和r13选自

68、(aa)氢、羟基、f、cl和br；

69、(bb)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基，优选(c1-5)烷基，更优选甲基、乙基和丙基，最优选甲基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基；

70、(cc)取代或未取代的(c3-10)碳环，优选(c3-6)环烷基、(c7-c10)碳二环或杂二环和(c3-6)杂环，其中所述杂二环和杂环具有1-3个各自独立地选自n、o和s的杂原子，

71、更优选取代或未取代的具有2个选自n和s的杂原子的(c7)杂二环，最优选取代或未取代的吲唑基、苯并咪唑基和苯并二氧杂环戊烯基，优选通过(5)或(6)位连接的吲唑基和苯并二氧杂环戊烯基，更优选通过吲唑基和苯并二氧杂环戊烯基的(5)位或苯并咪唑基的(6)位连接，

72、最优选取代或未取代的芳族(c6)碳环，优选在间位被(c3)-碳环或-(cf3)单或二取代的或在对位被(c3)-碳环或-(cf3)单取代的(c6)碳环；和

73、(dd)直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚和(c4-10)碳环醚；

74、条件是如果x是n，y是c并且式(ii)的环是芳族的，则r8不是1，2，4-三唑基，并且其中如果式(ii)的环的(5)位是sp3-杂化的，则r8优选是(r)-或(s)-构型，更优选(r)-构型；

75、r10不存在或选自

76、(i)氢；

77、(ii)甲基；和

78、(iii)环丙基或在对位被取代基单取代的苯基，所述取代基选自h、cl、f、br、甲基、-(cf3)和环丙基；

79、其中r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10和r11中的一个或多个直接与式(i)或(ii)的环连接，或者与在r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10和/或r11和式(i)或(ii)的环之间的连接基连接，其中所述连接基选自直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基醚、(c2-10)烯基醚、(c2-10)炔基醚、(c4-10)碳环醚、直链或支链的取代或未取代的(c1-10)烷基、(c2-10)烯基和(c2-10)炔基。

80、上述化合物靶向grk2介导的非受体底物srsf1的活化磷酸化，srsf1是一种在细胞保护，特别是心脏和/或肾脏保护和心脏治疗中之前未被考虑过的靶标。srsf1是非受体grk2底物，其促进心力衰竭的病征，并且grk2介导的srsf1的磷酸化导致不可逆的心肌细胞坏死和心脏功能障碍。下面用转基因动物模型进一步描述的实施例1至3和图1至3证明grk2介导的srsf1磷酸化促进心力衰竭和心肌细胞坏死的病征，这是不可逆心脏损伤的主要原因。本发明的化合物干扰由grk2触发的这种先前未被认识的主要心力衰竭促进机制(参见下面的实施例9至12和图9至12)。grk2在患有心血管疾病和高血压的患者中上调(参见上文)。模拟患者心脏中发现的grk2的上调的具有人grk2过表达的转基因小鼠发展出增强的srsf1介导的心肌细胞坏死和心脏功能障碍，例如，这是由于促进心肌细胞坏死和心力衰竭的camk2d同种型b/c的强化剪接(参见下面的实施例3和图3)。值得注意的是，不可逆的坏死性心肌细胞死亡是心肌梗塞和缺血性心脏病的主要特征，心肌梗塞和缺血性心脏病由主要的心血管危险因素引发，例如，原发性高血压和其他高血压病症、动脉粥样硬化、慢性心力衰竭、高脂血症、糖尿病、中风、抑郁症、压力、衰老。例如，通过本发明的化合物抑制grk2介导的促进心力衰竭的srsf1磷酸化对体内心力衰竭的慢性压力超负荷诱导的病征发挥心脏保护作用(参见实施例11、12和图11、12)，例如通过延缓心肌细胞坏死(参见下面的实施例9至12和图9至12)、心脏功能障碍(参见实施例11、12和图11、12)和心血管疾病诱导的衰老(参见实施例12和图12)的发展发挥心脏保护作用。值得注意的是，帕罗西汀还在体外和体内抑制grk2介导的srsf1磷酸化(参见实施例8和图8)，但是以非特异性方式抑制，且具有上述使帕罗西汀不适合于患者的心脏保护疗法的所有缺点(uguz等人，gen hosp psychiatry46-48，37(2015))。