专利名称：用于刺猬蛋白信号、骨诱导、抗脂肪形成和wnt信号的激活的氧固醇的制作方法
用于刺猬蛋白信号、骨诱导、抗脂肪形成和WNT信号的激活
的氧固醇本申请要求2007年12月3日提交的美国临时申请60/996，729的提交日的权益， 其全部内容引入本文作为参考。本发明在National Institutes of Health 授予的 NIH/NIAMS 拨款 R01AR050426 的政府支持下进行。政府在本发明中具有一定的权利。氧固醇(oxysterol)形成大家族的存在于循环中以及人类和动物组织中的胆固 醇的氧化衍生物。迄今为止在人类血浆中已经鉴别的氧固醇包括7 α-羟基胆固醇、24S-羟 基胆固醇、及4α-和4β-羟基胆固醇，其以5-500ng/ml的浓度存在。这些氧固醇在循环 中具有0. 5 60小时的多种半衰期，并且它们的水平可以通过老化、药物介入、和疾病发展 而改变。氧固醇可通过自动氧化作为脂质过氧化作用的第二副产物形成，或者通过特定单 加氧酶的作用形成，大部分的所述单加氧酶是细胞色素P450家族的酶的成员。这些酶的实 例为形成7 α -羟基胆固醇的胆固醇7 α -羟化酶(CYP7A1)、形成25-羟基胆固醇的胆固醇 25-羟化酶、形成24S-羟基胆固醇的胆固醇24S-羟化酶(CYP46)等。此外，氧固醇可源自 饮食。在氧固醇的进一步氧化和它们代谢为活性或非活性代谢物中还涉及细胞色素Ρ450 酶，所述代谢导致它们从系统中最终除去。一些氧固醇可具有对胆固醇代谢的有力影响。已 经发现氧固醇存在于粥样硬化病变中。氧固醇可在多种生理过程例如细胞分化、发炎、细胞 凋亡、和类固醇产生中起作用。骨质疏松症和其并发症导致老年人口中的发病率和死亡率，并且可由并行的破骨 细胞的增加的骨吸收和成骨细胞的降低的骨形成产生。
发明内容
在根据本发明的实施方式中，化合物具有式
权利要求
生物活性组合物，包含药物可接受载体；和具有式I的化合物，(式I)其中q为单键或双键，其中t为单键或双键，其中q和t的至少一个为单键，其中M选自氢( H)、羟基( OH)、醛氧基( O(C＝O)H)、乙酰氧基( O(C＝O)CH3)、酰氧基( O(C＝O) 烷基)、氧(＝O)、烷氧基( O 烷基)、巯基( SH)、烷硫基( S 烷基)、氨基( NH2)、甲基氨基( NHCH3)、烷基氨基( NH 烷基)、甲酰胺基( NH(C＝O)H)、乙酰胺基( NH(C＝O)CH3)、和烷基酰胺基( NH(C＝O) 烷基)，所述烷基具有1～6个碳，其中当M为氧时，则t为双键并且q为单键，其中当M为氢、羟基或乙酰氧基时，则t为单键，其中E为1～6个碳的烷基，其中R2选自1～6个碳的烷、2～6个碳的烯、2～6个碳的炔、4～12个碳的芳烷基、5～12个碳的芳烯、5～12个碳的芳炔、4～12个碳的卤素取代的芳烷基、5～12个碳的卤素取代的芳烯、5～12个碳的卤素取代的芳炔、5～18个碳的烷基取代的芳烷基、6～18个碳的烷基取代的芳烯、6～18个碳的烷基取代的芳炔、1～6个碳的羟基取代的烷基、2～6个碳的羟基取代的烯、和2～6个碳的羟基取代的炔，其中当q为双键，M为氢，并且E为甲基时，则R2不是乙基、正丙基、4 甲基戊基、4 甲基 3 戊烯基、4 甲基 4 戊烯基、或1 羟基 4 甲基戊基，其中当q为双键并且M为氢时，则R2不是甲基苄基，和其中所述组合物当给予哺乳动物细胞时诱导生物反应，所述反应与刺激成骨细胞分化、抑制脂肪细胞分化、刺激软骨形成、刺激毛发生长、和/或刺激血管发生有关。FPA00001188986300011.tif
2.权利要求1的生物活性组合物，其中当q为单键，M为氢，并且E为甲基时，则R2不是4-甲基戊基、乙烯基、1-羟 基-4-甲基戊基、3-羟基-3-甲基丁基、4-羟基-4-甲基戊基、1，4_ 二羟基-4-甲基戊基、 1,5- 二羟基-4-甲基戊基、或2-苯基乙烯基，其中当q为单键，M为羟基，并且E为甲基时，则R2不是4-甲基戊基或4-甲基_3_戊烯基，其中当q为双键，M为氢，并且E为甲基时，则R2不是乙基、正丙基、正丁基、正戊基、 叔丁基、1-甲基丙基、3-甲基丁基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、 4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、3-羟基-3-甲基丁基、4-羟基-3-甲基丁基、1_羟 基-4-甲基戊基、4-羟基-4-甲基戊基、4-羟基-4-甲基-1-戊烯基、4-羟基-4-甲基-2-戊 烯基、1，4_ 二羟基-4-甲基戊基、或1-(2_吡啶基)乙基，其中当q为双键，M为氢，并且E为4-甲基戊基时，则R2不是羟甲基， 其中当q为双键并且M为氢时，则R2不是甲基苄基，和其中当t为双键，M为氧，并且E为甲基时，则R2不是4-甲基戊基或1-羟基-4-甲基戊基。
3.权利要求1的生物活性组合物，其中所述化合物选自
4.权利要求1的生物活性组合物，其中所述化合物选自
5.权利要求1的生物活性组合物，其中所述化合物选自
6.权利要求1的生物活性组合物，还包含选自如下的至少一种另外的试剂甲状旁腺 素、氟化钠、胰岛素样生长因子I (ILGF-I)、胰岛素样生长因子II (ILGF-II)、转化生长因子 β (TGF-β)、细胞色素Ρ450抑制剂、成骨类前列腺素类、BMP 2、BMP 4、BMP 7、和BMP 14。
7.治疗患有骨病症、骨质疏松症、osteoporitis、骨关节炎、骨折、肥胖、和/或黄瘤形 成的患者的方法，包括对所述患者给药有效量的权利要求1的生物活性组合物。
8.权利要求7的方法，包括在选定的时间间隔以有效剂型对所述患者给药治疗有效剂 量的所述生物活性组合物以提高骨量。
9.权利要求7的方法，包括在选定的时间间隔以有效剂型对所述患者给药治疗有效剂 量的所述生物活性组合物以改善骨质疏松症的症状。
10.治疗患有心血管病症、动脉硬化、心肌梗塞、周围血管疾病、和/或中风的患者的方 法，包括对所述患者给药有效量的权利要求1的生物活性组合物。
11.治疗患有秃发症的患者的方法，包括对所述患者给药有效量的权利要求1的生物 活性组合物。
12.治疗患者以诱导骨形成的方法，包括收获哺乳动物间质干细胞；用权利要求1的生物活性组合物处理所述哺乳动物间质细胞以诱导所述细胞的成骨 细胞分化；和对所述患者服用分化的细胞。
13.用于人体或动物体的植入物，包括具有表面的基底，其中所述植入物的表面包括足 以诱导周围骨组织中的骨形成的量的权利要求1的生物活性组合物。
14.在细胞或组织中调节刺猬蛋白(Hh)通路介导响应、Wnt抑制因子-I(Wif-I)通路介导响应、和/或Wnt通路介导响应的方法，包括使所述细胞或组织与有效量的权利要求1 的生物活性组合物接触。
15.权利要求14的方法，其中诱导所述刺猬蛋白(Hh)通路介导响应。
16.权利要求14的方法，其中诱导Wnt抑制因子-1基因。
17.权利要求14的方法，其中激活与Wnt通路有关的信号。
18.权利要求14的方法，其中所述刺猬蛋白(Hh)通路介导响应是刺激成骨细胞分化、 骨形态形成、骨增殖，和/或抑制脂肪细胞分化、脂肪细胞形态形成，和/或脂肪细胞增殖。
19.权利要求14的方法，其中所述刺猬蛋白(Hh)通路介导响应是刺激毛发生长和/或 软骨形成。
20.权利要求14的方法，其中所述刺猬蛋白(Hh)通路介导响应是刺激血管发生。
21.具有式I的化合物
22.权利要求21的化合物，其中当q为双键，M为氢并且E为甲基时，则R2不是4_甲 基-1-戊烯基。
23.权利要求21的化合物，其中M选自氢(H)、羟基(OH)、乙酰氧基(0(C= 0)CH3)、和 氧(0)，其中E为甲基，其中R2选自1 6个碳的烷、2 6个碳的烯、7 12个碳的苯基烷、7 12个碳的卤 素取代的苯基烷、8 12个碳的苯基取代的烯、8 12个碳的苯基取代的炔、5 11个碳的 噻吩取代的烷、6 11个碳的噻吩取代的烯、6 11个碳的噻吩取代的炔，和其中当q为双键，M为氢，并且R2是烷或烯时，则R2为
24.权利要求21的化合物，其具有式II
25.权利要求21的化合物， 其中M为羟基，和其中R2包括
26.权利要求21的化合物， 其中q为单键并且t为单键， 其中M为羟基， 其中E为甲基，
27.其中R2为R3-R4, R3与结合到5碳环的两个顺序结合的碳结合， 其中R3选自1 6个碳的烷、2 6个碳的烯、和2 6个碳的炔，和 其中R4选自苯基和噻吩。
28.权利要求书21的化合物， 其中q为双键， 其中M为氢， 其中E为甲基， 其中R2为R5-R6,其中R5选自1 6个碳的烷、2 6个碳的烯、和2 6个碳的炔，
29.其中R6选自氢、苯基、卤素取代的苯基、噻吩和羟基，和其中当R6为氢或羟基时，则R5不是炔。
30.权利要求21的化合物， 其中q为单键并且t为单键， 其中M为乙酰氧基(0 (C = 0) CH3)， 其中E为甲基，和其中R2为2 6个碳的烷或者2 6个碳的烯。
31.权利要求21的化合物，其选自
32.权利要求21的化合物， 其中q为单键并且t为单键， 其中M为羟基(OH)，其中E为甲基，和其中R2选自2 6个碳的烷、2 6个碳的烯、2 6个碳的羟基取代的烷、和2 6个 碳的羟基取代的烯。
33.权利要求21的化合物，其选自
34.权利要求21的化合物，其中所述化合物在与人类或动物细胞接触时诱导骨 silalylprotein。
35.权利要求21的化合物，其中M选自氢(-H)、羟基(-0H)、和乙酰氧基(_0(C = 0)CH3)，[Oxy26][Oxy28]
36.权利要求35的化合物，其中R7选自2个单键碳、2个双键碳、和2个三键碳；其中R8选自异丙基、异丙烯基、叔丁基、羟基取代的异丙基、羟基取代的异丙烯基、羟基 取代的叔丁基、和噻吩。
37.权利要求21的化合物，其选自[Oxy48]
38.[Oxy49]
39.一种方法，包括使孕烯醇酮与二甲基甲酰胺和叔丁基二甲基甲硅烷基氯化物反应以产生受保护的孕 烯醇酮；使所述受保护的孕烯醇酮与有机金属试剂、格式试剂、和/或镧系卤素试剂反应以产 生甲硅烷基醚产物；和使所述甲硅烷基醚产物脱甲硅烷基以产生氧固醇衍生物。
40.权利要求39的方法，包括使所述受保护的孕烯醇酮与有机金属试剂和/或镧系商 素试剂反应以产生甲硅烷基醚产物。
全文摘要
合成氧固醇可制造并且可用于治疗骨病症、肥胖、心血管病症、和神经障碍。
文档编号A61P17/14GK101951915SQ200880126129
公开日2011年1月19日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者刘东沅, 坎琳·古延, 法哈德·帕哈米, 迈克尔·E·琼, 金又均 申请人:加利福尼亚大学董事会