專利名稱：預(yù)防和治療涉及ryr受體調(diào)節(jié)的障礙的活性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化合物及其在治療和預(yù)防與調(diào)節(jié)在細(xì)胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關(guān)的障礙和疾病中的應(yīng)用。更具體地說(shuō)，本發(fā)明披露了涉及1，4_苯并硫氮雜革類并且用于治療心臟和骨骼肌障礙的化合物。本發(fā)明還披露了包含這些化合物的藥物組合物和包含所述藥物組合物的制品。
背景技術(shù)：
肌質(zhì)網(wǎng)(SR)為作為專用胞內(nèi)鈣(Ca2+)儲(chǔ)存起作用等的細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)。稱作ryanodine受體(RyRs)的SR中的通道開(kāi)放和關(guān)閉以便調(diào)節(jié)Ca2+從SR釋放進(jìn)入細(xì)胞的胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)。Ca2+從SR中釋放入胞質(zhì)增加了胞質(zhì)Ca2+濃度。RyR受體的開(kāi)放機(jī)率(Po)意旨RyR通道在任意指定瞬間開(kāi)放和由此能夠使Ca2+從SR中釋放入胞質(zhì)的可能性。存在三種類型的ryanodine受體，它們均為高度相關(guān)的Ca2+通道RyRl，RyR2和RyR3。主要在骨骼肌和其它組織中發(fā)現(xiàn)RyRl，主要在心臟和其它組織中發(fā)現(xiàn)RyR2，并且在腦和其它組織中發(fā)現(xiàn)RyR3。RyR通道由4種RyR多肽類與4種Π(506結(jié)合蛋白(FKBPs)、特別是 FKBP12(calstabinl)和 FKBP12. 6 (calstabin2)結(jié)合構(gòu)成。Calstabinl 結(jié)合 RyRl，calstabin2 結(jié)合 RyR2，且 calstabinl 結(jié)合 RyR3。FKBP 蛋白(calstabinl 和 calstabin2)結(jié)合RyR通道(每個(gè)RyR亞單位一個(gè)分子)，穩(wěn)定RyR-通道功能作用，并且有利于相鄰RyR通道之間的偶聯(lián)門控，由此防止通道關(guān)閉狀態(tài)過(guò)程中的通道異?；罨３齝alstabin結(jié)合蛋白外，蛋白激酶A(PKA)還結(jié)合RyR受體的胞質(zhì)表面。RyR受體的PKA磷酸化導(dǎo)致cal stab ins與RyRs部分離解。calstabin與RyR離解導(dǎo)致RyR開(kāi)放機(jī)率增加和由此Ca2+從SR釋放入胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)增加。Ca2+從骨骼肌細(xì)胞和心臟細(xì)胞中的SR中釋放為控制肌肉行為的關(guān)鍵生理學(xué)機(jī)制，因?yàn)榘麅?nèi)細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度增加導(dǎo)致肌收縮。骨骼肌中興奮-收縮(EC)結(jié)合涉及橫小管(T-小管)中質(zhì)膜的電除極化，它活化電壓控制的L-型Ca2+通道(LTCCs)。LTCCs引起Ca2+通過(guò)與RyRl的物理相互作用從SR中釋放。所得胞質(zhì)Ca2+濃度增加誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白相互作用和肌收縮。為了能夠松弛，使胞內(nèi)Ca2+通過(guò)SR Ca2+-ATPase泵(SERCAs)泵回SR，其由受磷蛋白(PLB)調(diào)節(jié)，這取決于肌纖維類型。已經(jīng)證實(shí)導(dǎo)致交感神經(jīng)系統(tǒng)持續(xù)活化和血漿兒茶酚胺水平增加的疾病形式導(dǎo)致胞內(nèi)應(yīng)激途經(jīng)不適合的活化，導(dǎo)致RyRl通道關(guān)閉狀態(tài)失去穩(wěn)定性和胞內(nèi)Ca2+滲漏。發(fā)現(xiàn)通過(guò)RyRl通道的SR Ca2+滲漏耗盡了胞內(nèi)SR鈣儲(chǔ)存，增加代償性能量消耗并且導(dǎo)致肌肉疲勞明顯加速。應(yīng)激-誘導(dǎo)的肌肉缺陷持久地減少隔離的肌肉和特別是在需要增加狀態(tài)下的體內(nèi)性能。還證實(shí)RyRl關(guān)閉狀態(tài)失去穩(wěn)定性發(fā)生在交感神經(jīng)活化增加的病理?xiàng)l件下發(fā)生并且涉及穩(wěn)定化calStabinl(FKBP12)通道亞單位的缺失。原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)PKA活化作為交感神經(jīng)系統(tǒng)末端效應(yīng)器增加上RyRlPKA磷酸化，所述的降低與RyRl的結(jié)合親和力并且增加通道開(kāi)放機(jī)率。在心臟橫紋肌中，RyR2為EC偶聯(lián)和肌收縮所需的主要的Ca2+-釋放通道。在EC偶聯(lián)過(guò)程中，動(dòng)作電位零相過(guò)程中心肌細(xì)胞膜的除極化激活了電壓控制的Ca2+通道。通過(guò)開(kāi)放電壓控制通道的Ca2+流量依次啟動(dòng)Ca2+通過(guò)RyR2從SR中釋放。該過(guò)程稱作Ca2+-誘導(dǎo)的Ca2+釋放。RyR2_介導(dǎo)的Ca2+-誘導(dǎo)的Ca2+釋放隨后活化心臟細(xì)胞中的收縮蛋白質(zhì)，從而導(dǎo)致心肌收縮。心臟RyR2通過(guò)PKA磷酸化為通過(guò)擴(kuò)充為指定觸發(fā)物釋放的Ca2+的量增加心臟EC偶聯(lián)增加的"攻擊或飛躍"反應(yīng)的重要組成部分。這種信號(hào)傳導(dǎo)途經(jīng)提供了一種機(jī)制，通過(guò)該機(jī)制作為對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的交感神經(jīng)系統(tǒng)活化導(dǎo)致心輸出量增加。RyR2的PKA磷酸化通過(guò)使calStabin2(FKBP12.6)從通道復(fù)合物中離解增加了通道開(kāi)放機(jī)率。這由此增加了 RyR2對(duì)Ca2+-依賴性活化的敏感性。盡管在治療上有進(jìn)展，但是心力衰竭仍然是西方國(guó)家中死亡率的重要原因。心力衰竭的重要標(biāo)志為心肌收縮力下降。在心力衰竭中，收縮異常部分因信號(hào)傳導(dǎo)途經(jīng)改變所致，所述的信號(hào)傳導(dǎo)能夠使得心臟動(dòng)作電位通過(guò)RyR2通道和肌收縮引起Ca2+釋放。特別地，在衰竭心臟中，完整細(xì)胞Ca2+瞬時(shí)振幅下降并且該期限延長(zhǎng)。心力衰竭的常見(jiàn)特征心臟心律失常導(dǎo)致與該病相關(guān)的許多死亡情況。心房纖維性顫動(dòng)(AF)為最常見(jiàn)的人心臟心律失常，并且代表了發(fā)病率和死亡率的主要原因。結(jié)構(gòu)和電重塑-包括心房不應(yīng)期縮短，不應(yīng)期頻率相關(guān)性適應(yīng)缺失和凹角子波波長(zhǎng)縮短-伴隨持續(xù)性心動(dòng)過(guò)速。這種重塑在心房纖維性顫動(dòng)的發(fā)生、維持和進(jìn)展中可能是重要的。研究提示鈣處理在心房纖維性顫動(dòng)中的電重塑中起作用。具有心臟病的所有患者中有約50%死于致命性心律失常。在某些情況中，心臟中的室性心律失常為迅速致命性的-稱作〃心源性猝死〃(SCD)的現(xiàn)象。致命性室性心律失常和SCD也發(fā)生在年輕人中，另外在并不知道存在結(jié)構(gòu)性心臟病的健康個(gè)體中發(fā)生。實(shí)際上，室性心律失常為另外健康個(gè)體猝死的最常見(jiàn)原因。兒茶酚胺能多形性室性心動(dòng)過(guò)速(CPVT)為具有結(jié)構(gòu)正常心臟的個(gè)體的遺傳性病癥。其特征在于應(yīng)激-誘發(fā)的室性心動(dòng)過(guò)速-導(dǎo)致SCD的致命性心律失常。在具有CPVT的受試者中，強(qiáng)體力活動(dòng)和/或應(yīng)激誘發(fā)雙向性室性心動(dòng)過(guò)速和/或多形性室性心動(dòng)過(guò)速，它們甚至在沒(méi)有可檢測(cè)到的結(jié)構(gòu)性心臟病的情況下仍然導(dǎo)致SCD。CPVT主要以常染色體顯性方式進(jìn)行遺傳。具有CPVT的個(gè)體在進(jìn)行鍛煉時(shí)具有室性心律失常，但在安靜時(shí)不會(huì)發(fā)生心律失常。研究已經(jīng)鑒定了具有CPVT的個(gè)體的染色體Iq42-q43上的人RyR2基因的突變。衰竭心臟(例如在具有心力衰竭的患者和心力衰竭動(dòng)物模型中)的特征在于包括慢性高腎上腺素能刺激的不適當(dāng)反應(yīng)。在心力衰竭中，慢性腎上腺素能刺激與為心臟中β -腎上腺素能受體活化相關(guān)，β -腎上腺素能受體通過(guò)與G-蛋白偶聯(lián)活化腺苷酸環(huán)化酶且由此增加胞內(nèi)cAMP濃度。CAMP活化cAMP-依賴性PKA，已經(jīng)證實(shí)它可誘導(dǎo)RyR2的超磷酸化。因此，慢性心力衰竭為導(dǎo)致幾種病理性后果的慢性高腎上腺素能狀態(tài)，包括RyR2的PKA超磷酸化。已經(jīng)提出RyR2的PKA超磷酸化為促成阻抑性收縮功能和心力衰竭中的心律失常發(fā)生的因素。與這一假設(shè)一致的是，已經(jīng)在動(dòng)物模型和進(jìn)行心臟移植的心力衰竭患者中證實(shí)了體內(nèi)衰竭心臟中RyR2的PKA超磷酸化。在衰竭心臟中，PKA使RyR2超磷酸化誘導(dǎo)FKBP12. 6 (calstabin2)從RyR2通道中離解。這導(dǎo)致RyR2通道生物物理學(xué)特性顯著改變，包括因?qū)a2+-依賴性活化的敏感性增加導(dǎo)致的開(kāi)放機(jī)率(Po)增加；通道失去穩(wěn)定性，導(dǎo)致亞電導(dǎo)狀態(tài)；和通道偶聯(lián)門控受損，導(dǎo)致缺陷型EC偶聯(lián)和心功能障礙。因此，PKA-超磷酸化RyR2對(duì)低水平Ca2+刺激極為敏感，并且其自身表現(xiàn)為通過(guò)PKA超磷酸化RyR2通道的舒張性SR Ca2+滲漏。對(duì)心力衰竭中應(yīng)激的不適當(dāng)反應(yīng)導(dǎo)致FKBP12. 6從通道大分子復(fù)合物中缺失。這導(dǎo)致RyR2對(duì)Ca2+-誘導(dǎo)的Ca2+釋放敏感性的左移，從而產(chǎn)生在低-中等Ca2+濃度下更具活性的通道。通過(guò)RyR2的"滲漏"增加隨時(shí)間導(dǎo)致SR Ca2+含量恢復(fù)至較低水平，由此減少EC偶聯(lián)的增加并且促成心臟收縮性受損。另外，特別具"滲漏"性的RyR2亞群可以在心臟循環(huán)靜止期，即心舒期過(guò)程中釋放SR Ca2+。這導(dǎo)致稱作延遲后除極(DADs)的心肌細(xì)胞膜去極化，已知它引起致命性室性
心律失常。在具有其RyR2中CPVT突變和其它結(jié)構(gòu)正常心臟的患者中，出現(xiàn)類似現(xiàn)象。特別地，已知鍛煉和應(yīng)激誘導(dǎo)活化心臟中腎上腺素能受體的兒茶酚胺類釋放。腎上腺素能受體活化導(dǎo)致RyR2通道PKA超磷酸化。證據(jù)還提示因β -腎上腺素能_受體活化導(dǎo)致的RyR2的PKA超磷酸化使突變的RyR2通道更能夠在心臟循環(huán)的舒張期中開(kāi)放，從而增加心律失常的可能性。已知心律失常與具有其RyR2中CPVT突變且額外結(jié)構(gòu)正常心臟的患者中的舒張性SR Ca2+滲漏相關(guān)。在這些情況中，誘導(dǎo)和維持室性心動(dòng)過(guò)速的最常見(jiàn)機(jī)制為自主性異常。稱作觸發(fā)性心律失常的自主性異常的一種形式與啟動(dòng)DADs的SR Ca2+異常釋放相關(guān)。DADs為在動(dòng)作電位復(fù)極化后發(fā)生的心肌細(xì)胞中異常去極化。導(dǎo)致DADs的異常SR Ca2+釋放的分子基礎(chǔ)尚未得到完全闡明。然而，已知ryanodine阻斷DADs，從而提供了 RyR2在這種異常Ca2+釋放的發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用的證據(jù)。美國(guó)專利US 6，489，125中討論了 JTV-519 (4-[3-(4-芐基哌啶基)丙?；鵠-7-甲氧基-2，3，4，5-四氫-1，4-苯并硫氮雜萆一鹽酸鹽；也稱作k201或ICP-Calstan 100)，1,4-苯并硫氮雜萆，作為RyR鈣-離子通道的新調(diào)節(jié)劑。共同懸而未決的美國(guó)申請(qǐng)順序號(hào)US10/763，498中討論了 RyR2作為治療或預(yù)防心力衰竭和心律失常、包括導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的心源性猝死(SCD)的心房纖維性顫動(dòng)和心律失常的靶標(biāo)。發(fā)現(xiàn)具有7種不同CPVT突變(例如S2246L, R2474S, N4104K, R4497C, P2328S,Q4201R, V4653F)的RyR2通道具有功能性缺陷，這些缺陷產(chǎn)生在鍛煉過(guò)程中刺激時(shí)變滲漏(即鈣滲漏)的通道。已經(jīng)證實(shí)CPVT中VT的機(jī)制與心力衰竭中的VT機(jī)制相同。已經(jīng)證實(shí)運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的心律失常和猝死(在具有CPVT的患者中)是因FKBP12. 6 (calstabin2)對(duì)RyR2的親和力下降所致。另外，已經(jīng)證實(shí)鍛煉活化RyR2作為通過(guò)腺苷3' ,5'- 一磷酸(cAMP)-依賴性蛋白激酶(PKA)磷酸化的結(jié)果。在基礎(chǔ)條件下在平面脂雙層中具有正常功能的突變RyR2通道對(duì)表現(xiàn)出活性增加(開(kāi)放機(jī)率)和延長(zhǎng)開(kāi)放狀態(tài)的PKA磷酸化導(dǎo)致的活化比野生型通道更為敏感。此外，PKA-磷酸化突變RyR2通道對(duì)通道生理學(xué)抑制劑Mg2+的抑制具有抗性，并且表現(xiàn)出與FKBP12. 6 (aka cal stabin2，穩(wěn)定關(guān)閉狀態(tài)中的通道)的結(jié)合下降。這些發(fā)現(xiàn)表明，在鍛煉過(guò)程中，當(dāng)RyR2被PKA-磷酸化時(shí)，突變CPVT通道更可能在心臟循環(huán)舒張期(心舒期)中開(kāi)放，從而增加了 SR Ca2+滲漏引起的心律失常的可能性。另外，共同懸而未決的美國(guó)申請(qǐng)順序號(hào)US 09/288, 606中討論了通過(guò)給予調(diào)節(jié)RyR2受體PKA磷酸化和特異性減少PKA磷酸化的化合物調(diào)節(jié)受試者心臟收縮的方法。共同懸而未決的美國(guó)申請(qǐng)順序號(hào)US 10/608, 723中討論了通過(guò)給予抑制RyR2的PKA磷酸化的活性劑治療和預(yù)防房性快速心律失常和鍛煉和應(yīng)激-誘發(fā)的心律失常的方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，對(duì)鑒定有效治療或預(yù)防與調(diào)節(jié)在細(xì)胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關(guān)的障礙和疾病的新活性劑存在需求，所述的障礙和疾病包括骨骼肌障礙和疾病，且尤其是心臟障礙和疾病。更具體地說(shuō)，仍然存在對(duì)鑒定新化合物的需求，所述的化合物可以用于治療RyR相關(guān)障礙，例如通過(guò)修復(fù)RyR通道中的滲漏和促進(jìn)FKBP蛋白(calstabinl和cal stab in2)與PKA-磷酸化RyR和突變體RyR結(jié)合進(jìn)行，否則，所述的突變體RyR對(duì)FKBP12和FKBP12.6的親和力下降或不與之結(jié)合。本發(fā)明的實(shí)施方案解決了這些需求中的某些或全部。因此，本發(fā)明一般提供了可以分類為1，4_苯并硫氮雜革類并且有時(shí)在本文中稱作“RyCalS”的化合物。本發(fā)明進(jìn)一步提供了式I的化合物，及其對(duì)映體，非對(duì)映體，互變異構(gòu)體，藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑合物，復(fù)合物和前體藥物
權(quán)利要求
1.下式的化合物的藥學(xué)上可接受的鹽
2.權(quán)利要求1所述的化合物，其為具有式S36的化合物與藥學(xué)上可接受的堿形成的鹽。
3.權(quán)利要求1或2所述的化合物，所述藥學(xué)上可接受的鹽為式S36的化合物的鈉鹽。
4.藥物組合物，包含根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)的化合物，和至少一種添加劑。
5.權(quán)利要求4的藥物組合物，其中所述添加劑選自抗氧化劑，芳香劑，緩沖劑，粘合劑，著色劑，崩解劑，稀釋劑，乳化劑，賦形劑，膨脹劑，香味改善劑，膠凝劑，助流劑，防腐劑，透皮吸收促進(jìn)劑，增溶劑，穩(wěn)定劑，懸浮劑，甜味劑，張力劑，媒介物和增粘劑的添加劑。
6.權(quán)利要求5所述的藥物組合物，其中所述組合物以膠囊、顆粒、粉劑、溶液、混懸液或片劑的形式呈現(xiàn)，并被設(shè)計(jì)成通過(guò)口服，舌下，口含，非腸道，靜脈內(nèi)，透皮，吸入，鼻內(nèi)，陰道，肌內(nèi)或直腸方式給藥的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)的化合物用于制備治療或預(yù)防與調(diào)節(jié)在細(xì)胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關(guān)的障礙或疾病的藥物的用途。
8.權(quán)利要求7所述的用途，其中所述的障礙和疾病選自心臟障礙和疾病，骨骼肌障礙和疾病，認(rèn)知障礙和疾病，惡性體溫過(guò)高，糖尿病和嬰兒猝死綜合征。
9.權(quán)利要求8所述的用途，其中所述的心臟障礙和疾病選自不規(guī)則的心跳紊亂和疾??；運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的不規(guī)則的心跳紊亂和疾??；心源性猝死；運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的心源性猝死；充血性心力衰竭；慢性阻塞性肺疾??；和高血壓，優(yōu)選其中所述的不規(guī)則的心跳紊亂和疾病和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的不規(guī)則的心跳紊亂和疾病選自房性和室性心律失常；心房和心室纖維性顫動(dòng)；房性和室性快速型心律失常；房性和室性心動(dòng)過(guò)速；兒茶酚胺能多形性室性心動(dòng)過(guò)速；及其運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的變化形式。
10.權(quán)利要求8所述的用途，其中所述的骨骼肌障礙和疾病選自骨骼肌疲勞，運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的骨骼肌疲勞，肌營(yíng)養(yǎng)不良癥，膀胱障礙和失禁。
11.權(quán)利要求8所述的用途，其中所述的認(rèn)知障礙和疾病選自阿爾茨海默氏病，記憶喪失和依賴年齡的記憶喪失形式。
全文摘要
本發(fā)明提供了式S36的化合物及其鹽。本發(fā)明進(jìn)一步提供了合成式I的化合物的方法。本發(fā)明還提供了包含式I的化合物的藥物組合物和使用式S36的藥物組合物制備治療和預(yù)防障礙和疾病的藥物的用途，所述的障礙和疾病與調(diào)節(jié)在細(xì)胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關(guān)。
文檔編號(hào)A61P11/00GK102558093SQ20111038642
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者A·R·馬克思, D·W·蘭德里, S·E·萊納特, S·鄧, Z·Z·程 申請(qǐng)人:紐約市哥倫比亞大學(xué)理事會(huì)