TrkB激动剂及其用图
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2011年06月08日，申请号为201180027364.3，发明名称为"TrkB 激动剂及其用途"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本披露提供了适用于部分上受BDNF信号传导调控的病症和病况的神经保护或处 理的脑源性神经营养因子(m)NF)受体TrkB的选择性活化的化合物和方法。这包括但不限于 神经和神经精神病症如抑郁、焦虑，和中枢神经系统损伤，以及代谢病症如肥胖。
[0003] 发明背景
[0004] 神经和神经精神病症，举几个例子如抑郁、焦虑、肌萎缩侧索硬化，和中枢神经系 统损伤，每年折磨数百万人，导致包括体重变化、体能下降、头痛、消化问题、慢性疼痛、瘫痪 以及在某些情况下死亡的许多症状。
[0005] 被提出作为用于神经和神经精神病症的一种处理方法的一类生长因子是神经营 养素(neurotrophin)类，它们包括脑源性神经营养因子(BDNF) JDNF被认为对多种神经元 集群具有神经营养性作用，这些神经元集群包括感觉神经元、运动神经元、黑质多巴胺能神 经元以及基底前脑胆碱能神经元，这些神经元涉及数种神经和神经精神病症。临床前证据 表明BDNF可能适用作用于多种神经和神经精神病症的一种治疗剂;然而，这种肽的体内不 稳定性和其无法有效穿过血脑屏障限制了它的有用性。
[0006] 因为这类被提出的BDNF疗法没有在临床试验中显示非常成功，焦点已经被转移到 活化已知的BDNF标靶的方法上。一种这样的标靶是TrkB受体酪氨酸激酶一也被叫做BDNF/ NT-3生长因子受体或神经营养性酪氨酸激酶2型受体，即在人体内由NTRK2基因编码的一种 蛋白质一它充当负责接收BDNF信号并起始在一种细胞反应中达到顶点的细胞内信号传导 级联的跨膜蛋白受体。BDNF结合于TrkB触发其通过酪氨酸残基在细胞内结构域中的构象变 化和自磷酸化作用而发生二聚，导致活化三个主要的信号传导途径，这三个途径涉及丝裂 原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)以及磷脂酶C-gl(PLC-gl)。在小鼠中 TrkB受体的失活模仿在对于一种突变BDNF等位基因为杂合性的小鼠中观察到的行为缺陷， 包括与抑郁、以及严重的摄食过量和肥胖一致的行为缺陷。这和其他研究证据支持了一种 模型，借此BDNF途径的TrkB介导的活化是海马中升高的神经发生作用所要求的，这种升高 的神经发生是抗抑郁处理的功效的一种可能的潜在机制。因此，能够活化TrkB的分子是作 为用于多种神经、神经精神以及代谢病症的治疗剂的有吸引力的候选者。
[0007] 小分子7,8_二羟基黄酮已经被鉴定为能够结合TrkB受体并触发TrkB受体的活化。 这种化合物在被以腹膜内注射时对小鼠施以神经保护作用，表明7,8_二羟基黄酮能够横越 血脑屏障。某些化合物进一步在（Jang等人，2010;PCT申请案号US2009/051535;US2009/ 051966)中被描述。因此，需要鉴定改进的二羟基黄酮类似物，它们拥有用于处理神经营养 素源性病症的TrkB激动能力。
[0008] 发明概述
[0009] 本披露涉及7,8_二羟基黄酮化合物、衍生物、取代形式、药用组合物以及用于处理 TrkB相关病症的方法。这类病症包括神经病症、神经精神病症（例如焦虑或抑郁）以及代谢 病症(例如肥胖）。这些方法包括向诊断出这类病症或病况、处于这类病症或病况的危险中 或者表现出这类病症或病况的症状的受试者给予具有改性的黄酮环的如在此描述的一种 7,8-二羟基黄酮衍生物。
[0010] 提供了能够用于在此描述的方法中的化合物。这些化合物可以具有以下化学式I:
[0011]
[0012] 或其一种药学上可接受的盐或前药，其中
[0013] B是取代的或未取代的c3-c12芳基或取代的或未取代的(：3-&2杂芳基；
[0014] Ri是独立地选自0H或H，或其中两个办可以一起形成一个咪唑啉环；
[0015] R2是独立地选自-〇CH3、H或卤素；并且
[0016] R3是独立地选自-〇CH3、H或卤素；
[0017] 前提条件是当R#PR3都是Η时，则至少两个心一起形成一个咪唑啉环。在某些实施 方案中，当至少一个Ri是一个咪唑啉环时，R 2是卤素，并且R3是Η。在某些其他实施方案中，当 没有Ri是一个咪唑啉环时，R2和R 3中的至少一个是选自-〇CH3或卤素。在某些实施方案中，该 卤素是F。在某些实施方案中，B是间位、邻位或对位取代的芳基或杂芳基。
[0018] 在某些具体实施方案中，其中R2可以是卤素。
[0019]在某些具体实施方案中，其中R3可以是卤素。
[0020] 在某些具体实施方案中，其中r2可以是卤素，并且R3可以是H。
[0021] 在某些具体实施方案中，其中R3可以是卤素，并且R2可以是H。
[0022] 在某些具体实施方案中，B是独立地选自苯胺、二甲基苯胺、N-双_(三氟甲基）苯 胺、二甲基苯胺或苯基吗啉。
[0023] 在某些实施方案中，提供了一种药用组合物，它在一种药学上可接受的载体中包 含一种具有化学式I的化合物。该组合物可以进一步包含一种第二种活性剂，并且在具体实 施方案中将包含一种抗焦虑剂或一种抗抑郁剂。
[0024]在某些实施方案中，提供了一种用于处理TrkB相关病症或降低TrkB相关病症的危 险的方法，该方法包括选择一位患有TrkB相关病症或处于患上TrkB相关病症的危险中的受 试者，并且向该受试者给予如在此描述的一种7,8_二羟基黄酮衍生物。TrkB相关病症可以 包括抑郁、焦虑或肥胖并且受试者可以是处于抑郁、焦虑或肥胖的危险中或者已经诊断出 抑郁、焦虑或肥胖。该化合物可以按用于处理或预防一种Trkb相关病症的药学上有效的量 来给药。提供了在受试者中促进神经保护的另一种方法，该方法包括选择一位需要进行神 经保护的受试者，并且向该受试者给予如在此描述的一种7,8_二羟基黄酮衍生物。提供了 一种在分离的神经元上活化TrkB受体的方法。该方法包括提供具有一种TrkB受体的一个神 经元，然后使该TrkB受体在体外与如在此描述的一种7，8-二羟基黄酮衍生物接触，该衍生 物的量是足以活化该TrkB受体的。该神经元可以是例如一种哺乳动物细胞。
[0025]在某些实施方案中，本披露涉及药用组合物，它们包含一种药学上可接受的赋形 剂和具有化学式A的化合物，
[0026]
[0027]或其盐类或前药类，其中
[0028] J是 〇、S或 NR7;
[0029] X是氢、二烷氨基、或杂环基，其中)(任选地被一个或多个相同或不同的R8取代；
[0030] R1是氢、烷氧基、羟基、烷酰氧基、或氨基，其中R1任选地被一个或多个相同或不同 的R 8取代；或者R1和R6以及所连接的原子形成任选地被一个或多个相同或不同的R 8取代的 一个杂环基；
[0031] R2是氢、烷氧基、羟基、或烷酰氧基，其中R2任选地被一个或多个相同或不同的R8取 代；
[0032] R3是氢、烷氧基、羟基、二烷氨基、或烷酰氧基，其中R3任选地被一个或多个相同或 不同的R 8取代；
[0033] R4是氢或卤素；
[0034] R5是氢、烷氧基、羟基、或烷酰氧基，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R8取 代;并且
[0035] R6是氢、烷基、或烷酰基，其中R6任选地被一个或多个相同或不同的R8取代；
[0036] R7是氢、烷基、或烷酰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R8取代；
[0037] R8是烷基、卤素、硝基、氰基、羟基、氨基、巯基、甲酰基、羧基、氨甲酰基、烷氧基、烷 硫基、烷氨基、（烷基)2氨基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、碳环基、芳基、或杂环 基，其中R 8任选地被一个或多个相同或不同的R9取代；
[0038] R9是卤素、硝基、氰基、羟基、三氟甲氧基、三氟甲基、氨基、甲酰基、羧基、氨甲酰 基、巯基、氨磺酰基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、乙酰氧基、甲氨基、乙氨基、二甲氨 基、二乙氨基、N-甲基-N-乙基氨基、乙酰氨基、N-甲基氨甲酰基、N-乙基氨甲酰基、N，N-二甲 基氨甲酰基、N，N-二乙基氨甲酰基、N-甲基-N-乙基氨甲酰基、甲硫基、乙硫基、甲基亚磺酰 基、乙基亚磺酰基、甲磺酰基、乙磺酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、N-甲基氨磺酰基、N-乙基 氨磺酰基、N，N-二甲基氨磺酰基、N，N-二乙基氨磺酰基、N-甲基-N-乙基氨磺酰基、碳环基、 芳基或杂环基;并且
[0039] 条件在于如果R1是羟基，则R2、R3、R4以及R 5不全部是氢。
[0040] 在某些具体实施方案中，其中R4和R5的至少一个可以是卤素。
[0041 ]在某些实施方案中，X是氢、二烷氨基或杂环基;R1是氢、烷氧基、羟基或烷酰氧基； R2是氢、烷氧基、羟基或烷酰氧基;R3是氢、烷氧基、羟基、烷酰氧基、二烷氨基或杂环基;R 4是 氢或卤素;R5是氢、卤素、烷氧基、羟基或烷酰氧基;并且R6是氢、烷基或烷酰基。在典型实施 方案中，如果R 1是羟基，则R2、R3、R4以及R5不全部是氢。
[0042] 在某些实施方案中，R1和R6形成一个五元杂环，如咪唑。
[0043] 典型的实例包括7，8，2 ' -三羟基黄酮、7，8，3 ' -三羟基黄酮、7，3 ' -二羟基黄酮、5， 7,8-三羟基黄酮、3,7-二羟基黄酮以及3,7,8,2'-四羟基黄酮、2-(3-(二甲氨基)苯基)-7， 8-二羟基-4H-色烯-4-酮、2- (4-(双(三氟甲基)氨基)苯基)-7，8-二羟基-4H-色烯-4-酮、5-氟-7，8-二羟基-2-苯基-4H-色烯-4-酮、2- (4-(二甲氨基)苯基)-5-氟-7，8-二羟基-4H-色 烯-4-酮、3-氟-7，8-二羟基-2-苯基-4H-色烯-4-酮、2-( 4-(二甲氨基)苯基)-3-氟-7，8-二 羟基-4H-色烯-4-酮、7，8-二羟基-3-甲氧基-2-苯基-4H-色烯-4-酮、8-(4-(二甲氨基）苯 基）色烯并[7,8-d]咪唑-6(3H)_酮、8-(4-(二甲氨基）苯基）-7-氟色烯并[7,8-d]咪唑-6 (3H)-酮或它们的盐。在某些实施方案中，本披露涉及包含一个或多个取代基的在此披露的 化合物。
[0044] 在某些实施方案中，该赋形剂是一种涂料、粘合剂、盐、抗粘剂、稀释剂或填料。在 某些实施方案中，该组合物是片剂、胶囊或注射溶液的形式。
[0045] 在某些实施方案中，这些药用组合物可以被配制成含有一种第二种治疗剂，或者 这些药用组合物可以与一种第二种治疗剂联合给药。
[0046] 在某些实施方案中，这些化合物可以是实质上纯的形式，例如相比于杂质按重量 计大于80%、85 %、90 %、95 %、或98%。另外，在一种组合物的黄酮类组分中，按重量或分子 含量计，一种具体衍生物可以占总体黄酮类组分的大于20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、 80%、或 90%。
[0047]在某些实施方案中，本披露涉及处理或预防TrkB相关疾病或病况的方法，这些方 法包括向诊断出一种TrkB相关疾病或病况如一种神经性疾病或病况、表现出其症状或处于 其危险中的受试者给予在此披露的组合物。在某些实施方案中，该TrkB相关疾病或病况是 抑郁、焦虑、肌萎缩侧索硬化、阿尔茨海默病、亨廷顿氏病、雷特综合征、癫痫、帕金森氏病、 痴呆、糖尿病性神经病变、周围神经病变以及中枢神经系统损伤。
[0048]在某些实施方案中，本披露涉及在此披露的化合物在制备用于处理或预防TrkB相 关疾病或病况的药物中的用途。
[0049]这些化合物和方法的一个或多个实例的细节在附图和以下的说明中进行陈述。其 他特征、目的以及优点将从本说明和附图中以及从权利要求书中清楚了解。
【附图说明】
[0050] 图1展示了测试中使用的7,8_二羟基黄酮和7,8_二羟基黄酮衍生物类的结构活性 关系。结构-活性关系研究。(A)7,8_二羟基黄酮的化学结构，其中每个环中的每个位置加了 标记。（B)来自Indofine，Inc.的类黄酮的化学结构(C)使用神经元裂解液的免疫印迹分析 将来自E17胚胎（13DIV)的原代大鼠皮层神经元用500nM各种化学品处理15分钟。收集神经 元细胞裂解液并且在10%SDS-PAGE上进行解析。使用各种抗体进行免疫印迹法。采用1: 20000-40000稀释率的p-TrkB Y817抗体。（D).磷酸化-Akt 473ELISA。通过p-Akt ELISA来 分析来自用各种指定药物处理过的神经元的细胞裂解液(20yg/样品）。在ELISA中的定量p-Akt活性与TrkB活性相关联。结果表示为平均值(SEM(*P〈0.05，与媒介物对照组相比较，学 生t检验，n = 3)。
[0051] 图2展示了 7，8-二羟基黄酮和7，8-二羟基黄酮衍生物类的TrkB刺激作用。4 二甲 氨基-7,8-二羟基黄酮显示出比母体7,8_二羟基黄酮更有效的TrkB刺激作用。(A)各种7,8_ DHF衍生物的化学结构。（B)在皮层神经元中利用合成化合物的磷酸化-Akt ELISA测定。将 来自E17大鼠胚胎的原代皮层培养物用500nM的各种7,8-DHF衍生物处理。通过ELISA分析这 些细胞裂解液（左图）（*，P〈〇 . 05 ; ***，P〈0.001 vs媒介物，学生t检验）。将不同剂量的4 ' -DMA-7,8-DHF和7,8-DHF与原代皮层神经元一起孵育15分钟。使用p-Akt ELISA分析这些细 胞裂解液（20yg)(右图）（*，P〈0.05;林，P〈0.01;林*，P〈0.001vs对照组；单因素方差分析 (one-way ANOVA): b，Ρ〈0 · 01; c，P〈0 · 001 vs 7，8-DHF，在相同的浓度，学生t检验）。数据来自 两组重复的实验。（C)使用4 ' -DMA-7，8-DHF的时程测定。将大鼠原代神经元用500nM来自各 个时间点的4 ' -DMA-7，8-DHF进行处理。使用各种抗体分析神经元裂解液。4 ' -DMA-7，8-DHF 快速活化TrkB及其下游信号传导级联(左图）。4 ' -DMA-7，8-DHF在小鼠脑中展现更长时间的 TrkB活化。将lmg/kg的4 ' -DMA-7，8-DHF和7，8-DHF 口服给予C57BL/6 J小鼠中并且通过在各 个时间点的免疫印迹法分析在小鼠脑中的TrkB磷酸化及其包括Akt和MAPK的下游信号传导 级联。4 ' -DMA-7，8-DHF对TrkB的活化在4小时达到峰值，而7，8-DHF对TrkB的最大活化在小 鼠脑中出现于1至2小时（中图）。分析了在药物处理的小鼠脑中的p-Akt 4734ELISA(右图） (***，？〈0.001￥8对照组;单因素方差分析:3，卩〈0.05;(3，？〈0.00