专利名称：预防和治疗涉及ryr受体调节的障碍的活性剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及化合物及其在治疗和预防与调节在细胞中起作用的钙通道的RyR受体相关的障碍和疾病中的应用。更具体地说，本发明披露了涉及1，4_苯并硫氮杂革类并且用于治疗心脏和骨骼肌障碍的化合物。本发明还披露了包含这些化合物的药物组合物和包含所述药物组合物的制品。
背景技术：
肌质网(SR)为作为专用胞内钙(Ca2+)储存起作用等的细胞中的结构。称作ryanodine受体(RyRs)的SR中的通道开放和关闭以便调节Ca2+从SR释放进入细胞的胞内细胞质。Ca2+从SR中释放入胞质增加了胞质Ca2+浓度。RyR受体的开放机率(Po)意旨RyR通道在任意指定瞬间开放和由此能够使Ca2+从SR中释放入胞质的可能性。存在三种类型的ryanodine受体，它们均为高度相关的Ca2+通道RyRl，RyR2和RyR3。主要在骨骼肌和其它组织中发现RyRl，主要在心脏和其它组织中发现RyR2，并且在脑和其它组织中发现RyR3。RyR通道由4种RyR多肽类与4种Π(506结合蛋白(FKBPs)、特别是 FKBP12(calstabinl)和 FKBP12. 6 (calstabin2)结合构成。Calstabinl 结合 RyRl，calstabin2 结合 RyR2，且 calstabinl 结合 RyR3。FKBP 蛋白(calstabinl 和 calstabin2)结合RyR通道(每个RyR亚单位一个分子)，稳定RyR-通道功能作用，并且有利于相邻RyR通道之间的偶联门控，由此防止通道关闭状态过程中的通道异常活化。除calstabin结合蛋白外，蛋白激酶A(PKA)还结合RyR受体的胞质表面。RyR受体的PKA磷酸化导致cal stab ins与RyRs部分离解。calstabin与RyR离解导致RyR开放机率增加和由此Ca2+从SR释放入胞内细胞质增加。Ca2+从骨骼肌细胞和心脏细胞中的SR中释放为控制肌肉行为的关键生理学机制，因为胞内细胞质中Ca2+浓度增加导致肌收缩。骨骼肌中兴奋-收缩(EC)结合涉及横小管(T-小管)中质膜的电除极化，它活化电压控制的L-型Ca2+通道(LTCCs)。LTCCs引起Ca2+通过与RyRl的物理相互作用从SR中释放。所得胞质Ca2+浓度增加诱导肌动蛋白-肌球蛋白相互作用和肌收缩。为了能够松弛，使胞内Ca2+通过SR Ca2+-ATPase泵(SERCAs)泵回SR，其由受磷蛋白(PLB)调节，这取决于肌纤维类型。已经证实导致交感神经系统持续活化和血浆儿茶酚胺水平增加的疾病形式导致胞内应激途经不适合的活化，导致RyRl通道关闭状态失去稳定性和胞内Ca2+渗漏。发现通过RyRl通道的SR Ca2+渗漏耗尽了胞内SR钙储存，增加代偿性能量消耗并且导致肌肉疲劳明显加速。应激-诱导的肌肉缺陷持久地减少隔离的肌肉和特别是在需要增加状态下的体内性能。还证实RyRl关闭状态失去稳定性发生在交感神经活化增加的病理条件下发生并且涉及稳定化calStabinl(FKBP12)通道亚单位的缺失。原理验证实验已经证实PKA活化作为交感神经系统末端效应器增加上RyRlPKA磷酸化，所述的降低与RyRl的结合亲和力并且增加通道开放机率。在心脏横纹肌中，RyR2为EC偶联和肌收缩所需的主要的Ca2+-释放通道。在EC偶联过程中，动作电位零相过程中心肌细胞膜的除极化激活了电压控制的Ca2+通道。通过开放电压控制通道的Ca2+流量依次启动Ca2+通过RyR2从SR中释放。该过程称作Ca2+-诱导的Ca2+释放。RyR2_介导的Ca2+-诱导的Ca2+释放随后活化心脏细胞中的收缩蛋白质，从而导致心肌收缩。心脏RyR2通过PKA磷酸化为通过扩充为指定触发物释放的Ca2+的量增加心脏EC偶联增加的"攻击或飞跃"反应的重要组成部分。这种信号传导途经提供了一种机制，通过该机制作为对应激反应的交感神经系统活化导致心输出量增加。RyR2的PKA磷酸化通过使calStabin2(FKBP12.6)从通道复合物中离解增加了通道开放机率。这由此增加了 RyR2对Ca2+-依赖性活化的敏感性。尽管在治疗上有进展，但是心力衰竭仍然是西方国家中死亡率的重要原因。心力衰竭的重要标志为心肌收缩力下降。在心力衰竭中，收缩异常部分因信号传导途经改变所致，所述的信号传导能够使得心脏动作电位通过RyR2通道和肌收缩引起Ca2+释放。特别地，在衰竭心脏中，完整细胞Ca2+瞬时振幅下降并且该期限延长。心力衰竭的常见特征心脏心律失常导致与该病相关的许多死亡情况。心房纤维性颤动(AF)为最常见的人心脏心律失常，并且代表了发病率和死亡率的主要原因。结构和电重塑-包括心房不应期缩短，不应期频率相关性适应缺失和凹角子波波长缩短-伴随持续性心动过速。这种重塑在心房纤维性颤动的发生、维持和进展中可能是重要的。研究提示钙处理在心房纤维性颤动中的电重塑中起作用。具有心脏病的所有患者中有约50%死于致命性心律失常。在某些情况中，心脏中的室性心律失常为迅速致命性的-称作〃心源性猝死〃(SCD)的现象。致命性室性心律失常和SCD也发生在年轻人中，另外在并不知道存在结构性心脏病的健康个体中发生。实际上，室性心律失常为另外健康个体猝死的最常见原因。儿茶酚胺能多形性室性心动过速(CPVT)为具有结构正常心脏的个体的遗传性病症。其特征在于应激-诱发的室性心动过速-导致SCD的致命性心律失常。在具有CPVT的受试者中，强体力活动和/或应激诱发双向性室性心动过速和/或多形性室性心动过速，它们甚至在没有可检测到的结构性心脏病的情况下仍然导致SCD。CPVT主要以常染色体显性方式进行遗传。具有CPVT的个体在进行锻炼时具有室性心律失常，但在安静时不会发生心律失常。研究已经鉴定了具有CPVT的个体的染色体Iq42-q43上的人RyR2基因的突变。衰竭心脏(例如在具有心力衰竭的患者和心力衰竭动物模型中)的特征在于包括慢性高肾上腺素能刺激的不适当反应。在心力衰竭中，慢性肾上腺素能刺激与为心脏中β -肾上腺素能受体活化相关，β -肾上腺素能受体通过与G-蛋白偶联活化腺苷酸环化酶且由此增加胞内cAMP浓度。CAMP活化cAMP-依赖性PKA，已经证实它可诱导RyR2的超磷酸化。因此，慢性心力衰竭为导致几种病理性后果的慢性高肾上腺素能状态，包括RyR2的PKA超磷酸化。已经提出RyR2的PKA超磷酸化为促成阻抑性收缩功能和心力衰竭中的心律失常发生的因素。与这一假设一致的是，已经在动物模型和进行心脏移植的心力衰竭患者中证实了体内衰竭心脏中RyR2的PKA超磷酸化。在衰竭心脏中，PKA使RyR2超磷酸化诱导FKBP12. 6 (calstabin2)从RyR2通道中离解。这导致RyR2通道生物物理学特性显著改变，包括因对Ca2+-依赖性活化的敏感性增加导致的开放机率(Po)增加；通道失去稳定性，导致亚电导状态；和通道偶联门控受损，导致缺陷型EC偶联和心功能障碍。因此，PKA-超磷酸化RyR2对低水平Ca2+刺激极为敏感，并且其自身表现为通过PKA超磷酸化RyR2通道的舒张性SR Ca2+渗漏。对心力衰竭中应激的不适当反应导致FKBP12. 6从通道大分子复合物中缺失。这导致RyR2对Ca2+-诱导的Ca2+释放敏感性的左移，从而产生在低-中等Ca2+浓度下更具活性的通道。通过RyR2的"渗漏"增加随时间导致SR Ca2+含量恢复至较低水平，由此减少EC偶联的增加并且促成心脏收缩性受损。另外，特别具"渗漏"性的RyR2亚群可以在心脏循环静止期，即心舒期过程中释放SR Ca2+。这导致称作延迟后除极(DADs)的心肌细胞膜去极化，已知它引起致命性室性
心律失常。在具有其RyR2中CPVT突变和其它结构正常心脏的患者中，出现类似现象。特别地，已知锻炼和应激诱导活化心脏中肾上腺素能受体的儿茶酚胺类释放。肾上腺素能受体活化导致RyR2通道PKA超磷酸化。证据还提示因β -肾上腺素能_受体活化导致的RyR2的PKA超磷酸化使突变的RyR2通道更能够在心脏循环的舒张期中开放，从而增加心律失常的可能性。已知心律失常与具有其RyR2中CPVT突变且额外结构正常心脏的患者中的舒张性SR Ca2+渗漏相关。在这些情况中，诱导和维持室性心动过速的最常见机制为自主性异常。称作触发性心律失常的自主性异常的一种形式与启动DADs的SR Ca2+异常释放相关。DADs为在动作电位复极化后发生的心肌细胞中异常去极化。导致DADs的异常SR Ca2+释放的分子基础尚未得到完全阐明。然而，已知ryanodine阻断DADs，从而提供了 RyR2在这种异常Ca2+释放的发病机制中起关键作用的证据。美国专利US 6，489，125中讨论了 JTV-519 (4-[3-(4-苄基哌啶基)丙酰基]-7-甲氧基-2，3，4，5-四氢-1，4-苯并硫氮杂萆一盐酸盐；也称作k201或ICP-Calstan 100)，1,4-苯并硫氮杂萆，作为RyR钙-离子通道的新调节剂。共同悬而未决的美国申请顺序号US10/763，498中讨论了 RyR2作为治疗或预防心力衰竭和心律失常、包括导致运动诱发的心源性猝死(SCD)的心房纤维性颤动和心律失常的靶标。发现具有7种不同CPVT突变(例如S2246L, R2474S, N4104K, R4497C, P2328S,Q4201R, V4653F)的RyR2通道具有功能性缺陷，这些缺陷产生在锻炼过程中刺激时变渗漏(即钙渗漏)的通道。已经证实CPVT中VT的机制与心力衰竭中的VT机制相同。已经证实运动诱发的心律失常和猝死(在具有CPVT的患者中)是因FKBP12. 6 (calstabin2)对RyR2的亲和力下降所致。另外，已经证实锻炼活化RyR2作为通过腺苷3' ,5'- 一磷酸(cAMP)-依赖性蛋白激酶(PKA)磷酸化的结果。在基础条件下在平面脂双层中具有正常功能的突变RyR2通道对表现出活性增加(开放机率)和延长开放状态的PKA磷酸化导致的活化比野生型通道更为敏感。此外，PKA-磷酸化突变RyR2通道对通道生理学抑制剂Mg2+的抑制具有抗性，并且表现出与FKBP12. 6 (aka cal stabin2，稳定关闭状态中的通道)的结合下降。这些发现表明，在锻炼过程中，当RyR2被PKA-磷酸化时，突变CPVT通道更可能在心脏循环舒张期(心舒期)中开放，从而增加了 SR Ca2+渗漏引起的心律失常的可能性。另外，共同悬而未决的美国申请顺序号US 09/288, 606中讨论了通过给予调节RyR2受体PKA磷酸化和特异性减少PKA磷酸化的化合物调节受试者心脏收缩的方法。共同悬而未决的美国申请顺序号US 10/608, 723中讨论了通过给予抑制RyR2的PKA磷酸化的活性剂治疗和预防房性快速心律失常和锻炼和应激-诱发的心律失常的方法。
发明内容
鉴于上述情况，对鉴定有效治疗或预防与调节在细胞中起作用的钙通道的RyR受体相关的障碍和疾病的新活性剂存在需求，所述的障碍和疾病包括骨骼肌障碍和疾病，且尤其是心脏障碍和疾病。更具体地说，仍然存在对鉴定新化合物的需求，所述的化合物可以用于治疗RyR相关障碍，例如通过修复RyR通道中的渗漏和促进FKBP蛋白(calstabinl和cal stab in2)与PKA-磷酸化RyR和突变体RyR结合进行，否则，所述的突变体RyR对FKBP12和FKBP12.6的亲和力下降或不与之结合。本发明的实施方案解决了这些需求中的某些或全部。因此，本发明一般提供了可以分类为1，4_苯并硫氮杂革类并且有时在本文中称作“RyCalS”的化合物。本发明进一步提供了式I的化合物，及其对映体，非对映体，互变异构体，药学上可接受的盐，水合物，溶剂合物，复合物和前体药物
权利要求
1.下式的化合物的药学上可接受的盐
2.权利要求1所述的化合物，其为具有式S36的化合物与药学上可接受的碱形成的盐。
3.权利要求1或2所述的化合物，所述药学上可接受的盐为式S36的化合物的钠盐。
4.药物组合物，包含根据权利要求1-3任意一项的化合物，和至少一种添加剂。
5.权利要求4的药物组合物，其中所述添加剂选自抗氧化剂，芳香剂，缓冲剂，粘合剂，着色剂，崩解剂，稀释剂，乳化剂，赋形剂，膨胀剂，香味改善剂，胶凝剂，助流剂，防腐剂，透皮吸收促进剂，增溶剂，稳定剂，悬浮剂，甜味剂，张力剂，媒介物和增粘剂的添加剂。
6.权利要求5所述的药物组合物，其中所述组合物以胶囊、颗粒、粉剂、溶液、混悬液或片剂的形式呈现，并被设计成通过口服，舌下，口含，非肠道，静脉内，透皮，吸入，鼻内，阴道，肌内或直肠方式给药的形式。
7.根据权利要求1-3任意一项的化合物用于制备治疗或预防与调节在细胞中起作用的钙通道的RyR受体相关的障碍或疾病的药物的用途。
8.权利要求7所述的用途，其中所述的障碍和疾病选自心脏障碍和疾病，骨骼肌障碍和疾病，认知障碍和疾病，恶性体温过高，糖尿病和婴儿猝死综合征。
9.权利要求8所述的用途，其中所述的心脏障碍和疾病选自不规则的心跳紊乱和疾病；运动诱发的不规则的心跳紊乱和疾病；心源性猝死；运动诱发的心源性猝死；充血性心力衰竭；慢性阻塞性肺疾病；和高血压，优选其中所述的不规则的心跳紊乱和疾病和运动诱发的不规则的心跳紊乱和疾病选自房性和室性心律失常；心房和心室纤维性颤动；房性和室性快速型心律失常；房性和室性心动过速；儿茶酚胺能多形性室性心动过速；及其运动诱发的变化形式。
10.权利要求8所述的用途，其中所述的骨骼肌障碍和疾病选自骨骼肌疲劳，运动诱发的骨骼肌疲劳，肌营养不良症，膀胱障碍和失禁。
11.权利要求8所述的用途，其中所述的认知障碍和疾病选自阿尔茨海默氏病，记忆丧失和依赖年龄的记忆丧失形式。
全文摘要
本发明提供了式S36的化合物及其盐。本发明进一步提供了合成式I的化合物的方法。本发明还提供了包含式I的化合物的药物组合物和使用式S36的药物组合物制备治疗和预防障碍和疾病的药物的用途，所述的障碍和疾病与调节在细胞中起作用的钙通道的RyR受体相关。
文档编号A61P11/00GK102558093SQ20111038642
公开日2012年7月11日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年8月25日
发明者A·R·马克思, D·W·兰德里, S·E·莱纳特, S·邓, Z·Z·程 申请人:纽约市哥伦比亚大学理事会