与火蚁毒素相关的组合物和方法，以及它们在治疗神经系统障碍和提高体能中的用途的制作方法

专利名称：与火蚁毒素相关的组合物和方法，以及它们在治疗神经系统障碍和提高体能中的用途的制作方法
与火蚁毒素相关的组合物和方法，以及它们在治疗神经系统障碍和提高体
能中的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求以2006年7月10日提交的编号为60/806, 887的美国临时 申请作为优选^J^，其4^内^t过引用的方式纳入本文。
背景技术：
已知大量与中枢神经系统相关的疾病和障碍，例如中;RUM目关局部缺血
疾病、脊髄损伤、周围神经损伤、创伤性脑损伤、视网膜退化、癫痫(如全 身性癫痫、部分性癫痫或顽固性癫痫)、神经精神障碍、疼痛障碍和神经变
性障碍。阿尔茨海默病(AD)通常与淀粉样蛋白-p UP )肽在脑中的沉积 相关联。氧化应激和炎症是阿尔茨海默病(AD)及相关障碍的重要致病机制。 脑中存在的A p ^bjfc聚集物的形成中^ij重要作用，所述聚集物可导致神经元 损伤和功能障碍以及小神经旨激活和AD的神经病理特征。AP (具有或不具 有tau/神经纤维缠结(NFT))主要通it^化剂应激和炎症扰乱细胞特性，这 会胜过细胞的抗氧化剂/抗炎性防^L制。如今，仅有的可用于AD的治疗物是 乙^喊酯酶抑制剂，这类抑制剂减少AD效应的能力有限。然而，#的数 据表明，乙^喊酯酶抑制剂会加速AD病变。因此，开发用于治疗其他神经 系统疾病和障碍和AD疾病的新治疗方法是至关重要的。

发明内容
才艮据本发明的目的，如本文中体现的和广泛描述的，本发明涉及哌^ 物M其在神经系统应用中的用途。
所公开的方法和组合物的另外的优点有一部分将会在下面的说明书中阐述，还有一部分将通过说明书来加以理解或者可以通过实施所公开的方法 和组合物而获知。利用所附权利要求书中具体指出的要素和组合，可以了解 和实现所公开的方法和组合物的优点。应该理解的是，上述的一般性说明和 下述的详细说明都只是示例性和说明性的，而不是对所要求发明的限制。
具体实施例方式
通过参考以下对具体实施方案及其中包括的实施例的详细描述，并参考 附图
及其之前和之后的描述，可以更容易地理解所公开的方法和组合物。
已经发现，哌啶生物碱——例如火蚁毒液中发现的火蚁毒素A (Solenopsin A)——可被用于治疗和/或预防例如神经系统疾病或功能障 碍，或者被用于提高神经系统功能或认知功能。其他用途明显地通#文公 开，和/或通过本文而显而易见和/或将是本领域技术人员可理解的。
公开了可用于所公开方法和组#的、可与所/>开方法和《且^-^^^| 的、可用于制备所公开组合物的或者作为所公开方法和组合物的产品的材料、 组^和组分。在本文中公开了这些材淋其他材料，应当理解的是，在公开 这些材料的组合、子集、相互作用和群组等的时候，尽管关于这些4匕合物的每 种不同的个体和集体的组合和排列可能并未明确地/>开，但每种都在此故明确 地考虑和描述。例如，如果公开和讨论了一种生物碱，并且讨论了可以对许多 包括生物碱在内的分子进行的许多#^,则除非特别指明相反，生物碱和可 能的修饰的每种和各种组合和排列均得到明确地考虑。因此，如罘乂^开了一类 分子A、 B和C，并JJi公开了一类分子D、 E和F以及一个组合^f"A-D的实 例，则即使没有每个逐一列举，每个也单独和共同得到考虑。因此，在这个实 例中，每个组合A-E, A-F， B-D， B-E, B-F， C-D， C-E以及C-F^^明确地予以考虑， 并且认为上述^—个组合也因为A、 B和C; D、 E和F;以及《且>^^" A-D的 公开而被公开。同样，这些^^的4封可子集或组合^t明确地予以考虑和公开。 因此，例如，子群A-E，B-F和C-E也被明确地予以考虑，并且因为A、 B和C; D、 E和F;以及实例组合A-D的公开而被公开。这一概念适用于本申请的所有 方面，包括但不限于制备和应用所公开的组合物的方法中的步骤。因此，如果 有多个可以实施的其他步骤，应当理解的是，所述，步骤的每一步都可以以 所公开方法的任何具体实施方案或实施方案的组合来实施，并且每种这样的组 合都陂明确地予以考虑并应当被认为是公开的。A.定义
必需指出的是，除非上下文中另外明确指出，在本说明书和所附权利要求 书中使用的单数形式的"一"、"一种"和"该"包括复数指>(讨象。因此，例 如，提及"一种生物碱"时包括多种的这类生物碱，提及"该生物碱"时包 括一种或多种生物磁A^领域技术人员已知的其等价物，等等。
"M的"或"^4^"意为后面描述的事件、情^LiL材料可能出现或存 在，也可能不出现或不存在，这样的描述包括所述事件、情况或材料出现或存 在的情况和所述事件、情况或材料不出现或不存在的情况。
本文中范围可以表示为从"大约" 一个M的数值，和/或至"大约"另 一个M的数值。当表示这种范围时，除非上下文中另外明确指出，还明确被 考虑或被认为公开的是所述一个务昧的数值和/或至前述的另 一个M的数值
范围。类A;^，当通#前面佳月"大约"将lt^4示为iit似值时，应当理解 的是，该具体的数值构成另一个被M考虑到的实施方案，所述实施方案应该 被认为是已公开的。应当进一步理解的是，除非上下文中另外明确指出，每个 范围的端点在与另 一个端点相关和独立于另 一个端点时都^1有意义的。最后， 应理解，除非上下文中另外明确指出，在一个明确公开的范围内所含的所有单 独^i^值的亚范围也被M地考虑并应该认为是公开的。无论在具体情况下这
些实施方案的某些或4^P是否被明确地公开，前i^是适用的。
应当理解的是，所公开的方法和组合物并不限于所述的M的方法、方案 和试剂，因为这些可以有所改变。还应理解的是，本文中使用的术语仅是出于 描述M实施方案的目的，而并不意在限制本发明的范围，本发明的范围#^1 ,好斤附权利要求书限制。
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术术语和科学术语的含义都与
料相似或等同的任何方法和材料，但是具体可用的方法、装置和材料仍然如 本文所述。本文引用的出版物和所引用的M在此特别地以援引的方式纳入 本文。本文不应被解释为承认本发明不能早于先前发明的这些公开内容。并 w认任何参考文献构成了现有技术。参考文献的讨论沈明了它们的作者的 论断，但是本申请人保留怀疑所引用文献的准确性和相关性的权利。可以清 楚地理解，虽然本文中提及了许多出版物，但是并未承认任何的这些参考文 献构成本领域的公知常识的部分。在本申请的说明书部分和权利要求部分的通篇中，词语"包括"及其变 化例如"包含"和"含有"的含义为"包括但不限于"，并不意在排除，例 如其他的添加物、组分、整数或步骤。
本文所使用的"受试者"可以是脊推动物，更具体为哺乳动物(例如人、 马、猪、兔、狗、绵羊、山羊、非人灵长类、牛、猫、豚鼠或啮齿动物)、 鱼、鸟、爬行动物或两栖动物。该术语并未指明特定的年龄和性别。因此， 成体动物和新生动物以及胎儿一~"不论雄性还是雌性一一都包括在内。术语
"患者"是指遭受疾病或障碍折磨的受试者，包括AA兽医的受试者。
"治疗"的含义是以治愈、减轻、稳定或预防疾病、病理状态或障碍为 目的对患者进行的医学管理。该术语包括积极疗法，即具体地以改善疾病、 病理状态或障碍为目标的治疗，并im包含病因疗法，即以除去相关疾病、 病理状态或障碍的病因为目的的治疗。另夕卜，该术语包M息治疗，即设计 用于緩解症状而非治愈疾病、病理状态或障碍的治疗；预防疗法，即以最小 化或者部分或完全抑制相关疾病、病理状态或障碍的发生为目的的治疗；以 及支持疗法，即应用于补充另一种以改良相关疾病、病理状态或障碍为目的 的特定疗法的治疗。
术语"在治疗上有效的"意指，使用的所述组合物的量足够减轻一种疾 病或障碍的一种或多种病因或症状。这种减轻仅需要减少或改变，不一定消 除。本文中使用的术语"取代的，，意在包括有^M^物的所有允许的取代基。 广:Oi讲，允许的取M包括有;feM^物的非环状的和环状的、支链的和直链 的、碳环的和杂环的以及芳香族的和非芳香族的取4^。示例性的取^J^包括， 例如下述的那些基团。对于合适的有枳化合物，可有一个或多个相同或不同的 允许的取代基。对于本发明的公开来说，例如氮原子的杂原子可以具有t^代 _^/或本文所述的有积44^物的任何允许的取代基，所述取^RJ^均可满;^斤 述杂原子的价。有枳41^物的允许取g并不意在以伶阿方式P艮制本发明的公 开内容。此外，术语"取代，，或"用……取代"包括下述隐含M:这类取代 应符合所述取代原子和所述取代基的价，并且这类取代产生的是稳定的化合 物，例如，不会自发地经过例如重排、环化、消去等转化反应的化合物。
本文中使用的"A"、 "A2"、 "A"和"A"作为通用标记，表示不同的具体 取4^。这些标记可以是^^可取代基，并不限于本文公开的那些取代基，并且
当在一种情况中它们被定义为某种取代基时，它们也可肯t^另一种情况中^:
义为一些务他的取^m。本文使用的术语"歉基"是指1-30个碳原子的支^直链的#烃基基 团，例如曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、 己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、二十M、 二十四)^等。该娱基基团还可以是取代的或未取代的。该)^4可,皮一个或多 个下4团所取代，所4团包括但不限于下文所述的)^、卤^^、烷氧 基、烯基、錄、芳基、絲基、醛、絲、羧酸、酯、醚、自化物、羟基、 酮、硝基、曱>^^、硫代-氧代(sulfo-oxo)、磺i^、砜、亚>^硫|^。 术语^JJi包括"环:^"，它是环状的娱基基团例如环丁基、环戊基、环己 基、环n等。
本文使用的术语"烷M"是指通过单个的末端醚键结合的烷基；也M 说"烷lt^"可被定义为一OA1，其中V为上文定义的烷基。
本文中^J^的术语"烯基"为有2至30个碳原子的烃基基团，它们的结 构式中含有至少一个>^->^双键。例如(W) C=C (A3A4)的这种不对称结构意 在包括A型和Z型异构体。可以假i^E本文的结构式中存在不对称的烯，或者 由键符号C吒明确地标示出来。烯基可被一个或多个下述基团所取代，所4 团包括但不限于下文所述的烷基、卣化<^基、烷lL^、烯基、炔基、芳基、杂 芳基、醛、絲、羧酸、酯、醚、自化物、羟基、酮、硝基、^f^^、赋 -氧代、磺酰基、砜、亚喊硫氩基。术语烯JJi包括"环烯基"，它是环状的 烯^^基团例如环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基等。
本文中^J^的术语为有2至30个碳原子的烃基基团，它们的结 构式中含有至少一个^^-碳巻键。炔基可被一个或多个下述基团所取代，所述 基团包括但不限于下文所述的烷基、卣化烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、 杂芳基、醛、絲、羧酸、酯、醚、卣化物、羟基、酮、硝基、曱^M^、硫 代-氧代、磺酰基、砜、亚M硫氬基。术语g还包括"环M"，它是环状 的g例如环丁炔基、环戊炔基、环己炔基、环庚^^等。
本文使用的术语"脂^r族的"是指如本iL^义的M、烯M;^^基团。
本文中^J I的术语"芳基"为含有^""^芳香基团的基团，包括但不限 于苯、萘、苯基、絲、^J^等。术语"芳基"还包括"杂芳基"，后者 被定义为含有其环中至少掺入一个杂原子的芳族基团的基团。杂原子的实例包 括但不限于氮、氧、^P磷。类似地，M包括在术语"芳基"之内的术语"非 杂芳基"定义了含有其中不含杂原子的芳基基团的基团。芳基基团可为取代的 或未取代的。芳基可被一个或多个下錄团所取代，所錄团包括但不限于本文所述的烷基、卣化烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、醛、氨基、
羧酸、酯、醚、卣化物、羟基、酮、硝基、曱^t^、 ^/R錄、磺絲、砜、
亚M硫itJ^术语"联芳基"是芳J^基团的一种M形式，也包^^在^^基的
定义之内。联芳基指的是通过稠环结构结合在"-^的两个芳基，如在萘中那样; 或者通过一个或多个碳碳键相连接的，如在^中那样。
本文中所使用的术语"醛"用通式-C (0) H表示。在本说明书通篇中，"C (0)" 都是C^的简写形式。
本文中使用的术语"胺"或"氨基"用通式NAlW表示，其中A1、 A2 和Y可以独立地为上文所述的氢、坑基、卣化龍基、烯基、炔基、芳基、 杂芳基、环烷基、环烯基、杂环)^或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"羧酸"用通式-C(O)OH表示。本文中所使用的
"羧酸根"用通式-c(o)o-表示。
本文中所使用的术语"酯"用通式-0C(0)V或-C(0)0^表示，其中A1 可以为上文所述的烷基、卣化烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、 环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"醚，，用通式A力A'表示，其中V和A'可以独立地 为上文所述的烷基、卣化烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环 烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"酮"用通式(C(0)V表示，其中V和^可以独 立地为上文所述的烷基、囟化烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环g、 环烯基、杂环M或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"囟化物"指的是卣素氟、氯、溴和碘。
本文中所使用的术语"羟基"用通式-OH表示。
本文中所使用的术语"硝基"用通式-冊2表示。
本文中所使用的术语"甲硅烷基"用通式SiAH3表示，其中A1、 A2 和^可以独立地为上文所述的氢、烷基、卣化烷基、烷氧基、烯基、炔基、 芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"硫代氧代"用下列通式表示-S (0) A1、 -S (0) 2A\ -0S(0)^或-0S(0)20A1，其中V可以为上文所述的氢、烷基、面化烷基、 烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环M或杂环烯基基团。 在本i兌明书通篇中"S(O)"都是S-O的简写形式。
本文中所使用的术语"磺酰基"是指用式-S (0) 21表示的硫代氧代基团，其中^可以为上文所述的氢、烷基、卣化烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳 基、环烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"磺酰氨基"或"磺酰胺"用通式-S(0)2冊-表示。
本文中所使用的术语"砜"是用通式A^(0)^表示，其中^和A'可以 独立地为上文所述的烷基、卣化烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷 基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"亚砜"是用通式^S(0)A'表示，其中^和A'可 以独立地为上文所述的烷基、卣化烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环 烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
本文中所使用的术语"辟u氩基，，用通式-SH表示。
本文所使用的"R1" 、 "R2" 、 "R3" 、 "Rn"(其中n为整数)可以 独立地具有一个或多个上文列出的基团。例如，如果W为直链烷基，则该 烷基上的一个或多个氳原子可以任选地被羟基、烷氧基、烷基、卤化物等 所取代。根据所选择的基团，第一基团可能掺入第二基团中，或者第一基 团可能在第二基团的侧翼(即连接于第二基团)。例如，使用短语"包含 M基团的烷基基团"时，M基团可能被掺入于)^的主链中。或者氨 基基团可能是连接于烷基主链上。所选择的基团的性质将决定第一基团是 包含在第二基团中还是连接于第二基团上。
除非说明相反，其中只是以实线表示而未用楔形线或虚线表示化学键的通 式考虑到了每种可能的异构体(例如每种对映异构体和非对映异构体)以及异 构体的混合物(例如外消旋"給物或成比例的(scalemic)混合物)。
B.组^
本文提供了哌^物4^A其在神经学应用中的用途。这些哌^t物碱可来 源自毒液例如火蚊毒液，或者它们可以根据本文的公开而合成。 1.火议毒液
火蚁毒素(Solenopshi)是来源自红火蚁入侵红火蚁(5We/w/w/《 //7W'C&)的毒液的哌啶生物碱。术语"火蚁"和"入侵红火蚁"可互换使 用，用来描述源自南美洲而现在通常存在于美国东南部11个州、西南美国 的部分地区、加利福尼亚和波多^的常见的红火蚁。术语火蚊还可以用于 描述黑火蚁和其他杂种火蚊或其他产生火议毒素毒液的蚁。
i^种昆虫的毒液的95%为生物4^其^5分含溶)^白、M酸和包M明质酸酶和磷脂酶在内的酶。在该毒液的哌^l物a中，两种主^"组分是火
蚁毒素A(Solenopsin A)——反式-2-曱基6-正十一烷哌啶，和火蚊毒素 B (Solenops in B)——2， 6-反式-二^^-旅咬。
火蚊毒素用于消灭狗和猫上的虱、蚤或其他寄生虫感染的用途已经被 Rehmert等人在编号为4, 910， 209、 5， 075， 320和5， 098, 914的美国专利中/^ 开，所述专利的这些教导全部通过引用的方式纳X^文。在该方法中，火议毒 素的给药形式为昆虫的全躯 €取物或者含更加高纯度材料的口月良剂型。用常 规的加强剂量在1天至11天的时间段内给予这些药物，将所述生物>5^且* 散布于所治疗动物的整个血;MJ且织液中，消灭摄食体液的寄生虫。
2.旅^物碱
艰^物碱可用于所公开的组合物和方法中。旅^ji物碱例如火议毒素A 还可以通过合成产生。与全躯^4C^物不同，它不需要冷藏。然而，有效的治 疗需要较多的所述合成物的单位。例如，1500 ^的通过合成产生的火蚊毒 素A等效于250单位的全躯^^取物。
在A/浸红火议(5b/e/zo/w/s //zf/c^及/re/z)螫的毒液中^^有较高的生物 碱含量，其呈现出强的坏死毒活性。该毒液的主要成分有多种2-曱基-6-正烷 基哌，定的顺式和反式异构体，并以反式异构体为主。
哌^i物碱火蚊"^素A的化学结构显示如下。
H 3 H
其中W为C11烷基(即十一烷基)。然而，可以以多种量存在于毒液中并且也 适用于本文所爿>开的用途和《且*的^^^,包括，但不限于，
I.顺式-2-甲基-6-十一^^哌咬
n.反式-2-曱基+十一絲旅咬
m.顺式-2-曱基-6-十三;^哌咬
IV. 反式-2-曱J^-6-十三^^9^咬
V. 顺式-2-甲基-6-十五烷基哌咬
VI. 反式-2-曱^^-6-十五j^i^^咬VII.顺式-2-曱基-6-(顺式-4-十三，-l-基)哌咬 Vffl.反式+曱基+(顺式-4-十三辦+基)哌咬
IX. 顺式-2-甲基-6-(顺式-4-十五，-l-基)p底吱
X. 反式一2—甲基—6-(顺式-4-十五辦-l-基)嗛咬 可以用于所公开的组合物和方法中的哌咬生物碱的其他实例可具有以下
的通式。
W八N八R2 R1ANZ、R2 H H
其中W妙链的(即1-6个^f、子)取代的或未取代的脂肪錄团，R2是长链 的^^代的或^l代的7-30个碳原子的脂肪族基团。在许多M的实例中，R1 为甲基、乙基或丙基，W为10-20个碳原子(即10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19或20个碳原子，包括它们的混/^)的^iU5^^基团。
本文还考虑的是所公开哌^物碱的可药用盐。这种盐可以通过用合适量 的可药用酸(例如HC1、 H2S04或H3P04)处理派^物碱以产生阳离子盐而制 备。在一个实例中，可以用酒石酸或乙酸将该^^物质子化，分别产生酒石酸
盐或乙g。在另一个实例中，于约ox:至约io(rc的温度下，例如于室温下， 仅在水中或在水与一种惰性、可混合于水的有机溶剂的结合物中进行所述4^ 物与所述酸的反库。在确定的情形下，只要可实现，对所公开^^物与碱的摩 尔比进行选择以为^^rM盐提供所需的比值。
3.结絲
本文所公开的方法和组合物可与多种组^组^H"吏用。例如，以下药物及 药物类可用于治疗神经系统障碍阿片样物质和阿片样肽、吗啡、羟基吗啡、 芬太尼(fentanyl)、羟考酮(oxycodone )、可待因(codeine);辣椒碱
(capsaicin);以及作为一类的抗癫痫药物，包括但不限于卡马西平
(carbamazepine )、朴米酮(primidone)、加巴喷丁 (gabapentin)、普瑞巴 林(pregabalin)、安定(diaz印am)、非尔氨酯(felbamate )、氟代非尔氨酯
(f luorofelbamate )、 #^三參(lamotrigine )、 4MW^ (lacosamide )、 左乙拉西坦(levetiracetam )、苯巴比妥(phenobarbital )、苯妥英
(phenytoin)、磷苯妥英(fos-phenytoin )、托p比酉旨(topiramate )、丙戊酸盐(valproate )、氨己烯酸(vigabatrin )、峻尼沙胺(zonisamide )、奥卡西 平(oxcarbaz印ine )、非甾体抗炎药(NSAID )、局部麻醉药(如利多卡因
(lidocaine))、谷氤酸受体拮抗药、NMDA受体拮抗药、a-肾上腺素受体激 动药和拮抗药、腺苷、；t^素(cannabmoids)、 NK-1拮抗药(CI-1021)、抗 抑郁药(例如阿米替林(amitriptyline)、地昔帕明(desipramine )、丙咪漆
(imipramine))、甘丙肽(galanin)的类似物和衍生物、促生长素抑制素、
5-睡眠资导肽(delta-sleep inducing peptide)、脑啡肽(enkephalin)、 催产素、胆嚢收缩素(cholecystikinin)、降钙素、皮质醇激素抑制素
(cortistatin)、 IM^肽(nociceptin)和其他以神经肽为_^1}的治疗药，以 及pluronic P85嵌段共聚物。 4.药物组^;
可以以可药用盐的形式提供本发明的化合物或其浙生物(包^il些药剂的 前药形式)。本文^^1的术语可药用盐或^^是指本文所公开的活性4t^ 的合适的盐或M物，所述盐或^^保留^:^M匕合物的所需生物活性M正 常细胞呈现有限的毒理效应。这种盐的非限制性实例有(a)用无机酸(例如 氢氯酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等)形成的酸加成盐，以;sj l有机酸(例 如尤其是乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、鞣酸、 朴酸、海藻酸和聚谷氨酸)形成的盐；(b)用金属阳离子(例如尤其是锌、钓、 钠、钾、镁、锰等)形成的碱加成盐，许多所述的金属阳离子可增加所述/f^ 物在最终药物剂型中的水溶性。
所述活性化絲的#^可影响所述活性种类的溶解性、生物利用度和代谢 速率，因itb^供对所述活性种类送递的控制。所述术语"水溶性盐形式"或"盐 形式"用来描ii^文所/^HH匕合物的形式，所i^ft^物为其水溶性盐的形式。 本文所公开化合物的盐形式包^##所需生物作用的任何盐。这种盐的非限制 性实例有用无机酸(例如氢氯酸、氳溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等)形成的^ 成盐，以^有机酸(例如尤其是乙酸、草酸、酒石酸、琥询酸、苹果酸、抗 坏血酸、苯曱酸、鞣酸、朴酸、海藻酸和聚;^氨酸)形成的盐。盐可以通过中 和哌咬环上的氮形成，所形成盐表现出所述^^ (instant compound)的较 大可溶性或可iHiH性。这些还可能影响本文所公开化合物的生物利用度以及代 谢速率或稳定性。
所^>开的组>^可与可药用载体结>^用于治疗。因此，本文公开的哌^j^ 物碱可以被配制成与可药用载体、赋形剂或添加剂的混合物。"可药用的"是指一种不具有生物学上或务他方面不合需要的材料，即所述材料可以与所公开
的派咬""^被给予受试者，而不引起^^r不需要的生物雌，并且不与包含它 的药物组合物中^^r^y且分以不利的方i^目互作用。理所当然选#^体以使 所述活性成分的^^r降解最小化，并且使受^体内^^r不良副作用最小化， 这是本领^y支术人员所熟知的。
^^适的栽体/^其制剂i己载于Wfifflw'/^towz r力e 5c/'e/7ce a/w/ /Vac"ce 尸力ar迈ac/ (第19版)，A. R. Gennaro编辑,Mack Publishing Company, Easton, PA 1995。通常，将合适量的可药用盐用于所述制剂中以赋予所述制剂等渗性。 可药用载体的实例包括，但不限于，盐水、；M^"溶液和葡萄糖溶液。该溶液的 pH M约5至约8，并更优选约7至约7. 5。务池的载体包:^^释制剂例如含 所述抗体的固体疏水聚合物的半透性基质，该基质可以为特型制品形式例如 膜、脂质体或^^立。本领域技术人员可了解的是，基于例如给药途径和所给予 的组#的浓度，某些栽体可能A^优选的。
药物载体是本领域技权员已知的。最J的栽体A^I于将药物给予人的 标准载体，包^r者如无菌水、盐水和生理pH的緩沖溶液。所述组合物可以经 肌内或皮下给予。^^照本领域技^A员^JI1的标准步,予^M^^。
药物组^除了包^it择的分子以外，可以包M体、增稠剂、稀释剂、 緩沖液、防腐剂、表面活性剂等。药物组*还可以包^~种或多种活性成分， 例如，生物药、抗炎药、麻醉药等。
用于肠胃外给药的制剂包括无菌水性溶液或无菌非水性溶液、悬液和乳 液。非水性溶剂的实例有丙三醇、聚乙二醇、植物油(例如椒脱油)以及可注 射的有机酯(例如油酸乙酯)。水性载体包括水、醇/水性溶液、乳液或悬液， 包括盐水或緩冲介质。肠胃外载体包括氯化钠溶液、沐格葡萄糖溶液(Ringer' s dextrose)、葡萄糖和氯化钠溶液(dextrose and sodium chloride)、乳酸林 格溶液(lactated Ringer's )或不^JL油。静脉注射载体包括流体和营## 充物、电解质补充物(例如基于^葡萄糖溶液的那些)等。还可以存在防腐 剂和M添加物，例如，生物药、抗氧化药、螯^H和惰性气体等。
外用的制剂可包括软膏剂、洗剂、乳膏、皿、滴剂、栓剂、喷剂、液体 和粉末。常规的药载体；水基、粉M油基；增稠剂等可能是必备的或合乎需 要的。
口月峰予的组*包絲剂或粒剂、水或非水性介质中的悬液或溶液、胶 嚢、嚢剂或片剂。增稠剂、芳香剂、稀释剂、乳化剂、分^L助剂或粘合剂可能^^^需要的。
一些所述的组合物可能作为可药用酸加成盐或碱加成盐的形式给予，所述 盐是通过与无机酸(例如氢氯酸、氢溴酸、高氯酸、硝酸、硫氰酸、硫酸和磷
酸)以;s^有机酸(例如尤其是曱酸、乙酸、丙酸、鞋乙酸、乳酸、丙酮酸、草 酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸和延胡索酸)的反应形成的，或者通过与无才;^ (例如氩IU匕钠、氢氧化铵、氩氧化钾)以及有;MU例如单^i^、 二;^ 胺、三^J^、芳J^)和被取代的乙醇胺的反应形成的。 c.方法
如本文所公开的，哌^t物碱可用于治疗神经系统疾病或功能障碍，或者 用于增强神经系统功能或认知功能。其他用途是公开的，根据所述公开内容 是显而易见的，并且/或者是本领域技术人员可理解的。
并不希望拘囿于理论，火议毒素在某些方面可以通过抑制磷脂^醇-3-激酶(PI3K)信号传递来作用于神经系统功能或i人知功能。P分泌酶(BACE) 的表达^HEtitip工淀粉样前蛋白(APP)而导致细胞内A P 40-42水平的升高。 因此，本文7仝开的哌^物^^可与MPI3K抑制药组^^JU。另外，可通过 检测受试者把细胞中的PI3K活性来监测用所/>开的哌^物*^所述受^^ 的治疗。这又可以例如通过抑制BACE活性来减少所述细胞中的APP加工。APP 加工的减少可限制A0肽(l-4O及l-42)的产生，并约束阿尔茨海默病(AD) 的程度。
1.神经系统疾病
本文公开的方法和组^ 还可以用于预防、减轻或治疗多种涉及中枢神经 系统的疾病和障碍，例如中^RUM目关局部缺血疾病、脊髄损伤、周围神经损 伤、创伤性脑损伤、视网膜退化、癲痫(如全身性癫痫、部分性癫痫或顽固 性癫痫)、神经精神障碍和神经变性障碍。
神经精神障碍包括，但不限于，精神分裂症、情感分裂性精神障碍、注 意力缺陷障碍、心境恶劣障碍、严重的抑郁性障碍、躁狂症、强迫性障碍、 应用精神作用物质所致精神障碍、焦虑症、惊恐性障碍，以及X^目情感障碍， 例如严重的双相情感(情绪)障碍(BP-I)、具有轻躁狂及重性抑郁的xM目 情感(情绪)障碍(BP-n )。另外的CNS-相关障碍包括，例如American Psychiatric Association's Diagnostic and Statistical manual of Mental Disorders (DSM)中列出的那些，该书最新;M^t过引用的方式全文纳入4^文。
神经变性障碍的非限制性实例包括亚历山大病(Alexander disease)、阿耳珀病(Alper's disease),阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化(ALS,卢-格里格病(Lou Gehrig's disease ))、共济失调毛细血管扩张症(Ataxia telangiectasia )、 巴滕病 (Batten disease )( 也称为 Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten病)、卡纳万氏病(Canavan disease )、 科凯恩综合征(Cockayne syndrome )、皮质基底节变性(Corticobasal degeneration)、克罗伊茨费尔特-^^布病(Creutzfeldt-Jakob disease), 亨廷顿病(Huntington disease )、肯尼迪病(Kennedy's disease )、克拉贝 病(Krabbe disease )、路易体痴呆(Lewy body dementia )、马查多-约瑟夫 病(Machado-Jos印hdisease), 3型脊髓小脑性共济失调(Spinocerebellar ataxia type 3)、多发性硬化(Multiple sclerosis )、多系统萎缩(Multiple System Atrophy)、帕金森病(Parkinson disease),佩利指"伊斯-梅茨巴赫 病(Pelizaeus-Merzbacher Disease)、皮克病(Pick's disease)、原发性 側索硬化(Primary lateral sclerosis )、雷夫叙姆病(Ref sum's disease )、 桑德霍夫病(Sandhoff disease )、谢耳德病(Schilder's disease )、 Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten病(也称为巴滕病)、脊髄小脑共济失调 (具有不同特征的多个型)、脊髓性肌萎缩(Spinal muscular atrophy)、 斯-里-奥三氏病(Steele-Richardson-Olszewski disease)和脊髓痨(Tabes dorsalis )。
阿尔茨海默病是一种进行性神经变性疾病，其特征在于形成含淀粉样蛋 白p UP )肽的老年^神经原纤维缠结。这些斑出现于脑的边缘皮层和 联合皮层。海马是边缘系统的一部分，它在学习和记忆中起到重要作用。在 患阿尔茨海默病的受试者中，不断积累的斑损害边缘区域中的神经元架构， 并最终削弱记忆过程。
4^ty:界有大约2000万人患有阿尔茨海默病导致的痴呆。该疾病最早可以 在30岁的青年时期开始发作影响个体，它可以是家族性的或者是散发性的。 家族性阿尔茨海默病一度被认为是以常染色体显性性状严格遗传的；然而， 随着更多的遗传决定子被分离出来，这种观点发生了改变。例如，出现于老 年斑中的载脂蛋白E (ApoE)的某些正常等位基因变体可以防御或者增;UL 展该疾病的风险(Strittmatter a/. (1993) Proc Natl Acad Sci 90: 1977-1981 )。
淀粉样蛋白-P UP)肽是阿尔茨海默病相关前体蛋白一一P -淀粉样 前体蛋白UPP)的代谢物，并祐^人为是阿尔茨海默病(AD)的主要病理决定子。这些JI^要由40至42个M酸组成，分别为A P 1-40 ( "A 0 40")和A P 1-42 ( "A P 42" )。 A P 40和A P 42由位于APP C-末端附近的两种酶切产生。 负责切割的SI——P -分泌酶和y -分泌SI^别产生A P的N-末端和C-末端。A P的氨基末端是由P -分泌酶在APP (按APP 695亚型进行编号)的596位甲 ^t^酸^^和597位天冬氨MJ^之间切割而形成(见,例如编号为6， 440， 698 的美国专利和编号为5， 744， 346的美国专利)。
Y-分泌酶活性在所述p-分泌,割物C-末端的38-、 40-或43-戎基多 个位置切割，释放AP肽(参见例如美国专利申请20020025540 )。 y-分泌酶 的完#^序列(molecular identity)仍是未知的。早老素1 (presenilin 1)或密切相关的早老素2是y -分泌酶活性所需要的。y -分泌酶活性在源自 通过遗传方法去除早老素1的胚胎的培养细胞中减少80%。 Y-分泌酶活'fi^E 同时缺乏早老素1和早老素2的细胞中全部丧失。y -分泌酶活性的类肽抑制 剂(peptidomimetic inhibitor )可以与早老素1和2交联，这说明这些蛋白 是用于进行所述切割的催化亚基。然而，通过细胞色i普分离的Y-分泌酶活性 物为>1 M道尔顿的大M物。遗传研究已经鉴定出Y-分泌酶活性需要的另外 三种蛋白nicastrin、 aph-l和pen-l (Francis e"/. ， 2002， Developmental Cell 3(1): 85-97; Steiner ef a/.， 2002， J. Biol. Chemistry: 277 (42): 39062-39065;以及Li W a人，2002， J. Neurochem. 82 (6): 1540-1548 )。 早老素积聚成高^^量^^物的过^E缺4:it些蛋白的细胞中被改变。
第三种酶一一ot-分泌酶在p-和Y々割位点之间切割所述前体蛋白，因 jthi^免了 AP的产生并#^:一种大约3 kDa被称为P3的肽,该肽是非病理性的。 p-分泌酶和ot-分泌酶的切割都还会形成APP的可溶的、分泌-末端片段，分 别被称为sAP P和sAPP a 。已经证明该sAPP a片段有神经保护作用。
在正常个体中，A P肽以两种主要形式存在，主要的A p -40 (也称为A P 1-40)形式及少量的A P 42 (也称为A P 1-42 )形式，均具有不同的C00H-末端。AD的主要组织学损伤是出现在受感染脑区中的神经斑和神经原纤, 结。神经斑由AP肽，主J^是A0 4O和AP42组成。虽然^J:神经元产生的A P 40至少比A P "高10倍，但是斑包含更大比例的更加不溶的A P 42。患有 最常见形式的家族性阿尔茨海默病的患者显示了所述A042型的量增加。A P40型与淀粉才條白斑的早期沉淀物无关。相反，A0 42型最初JLi要在实质 斑(parenchymal plaque)中积聚，有强有力的证据表明A p 42在家族性阿尔 茨海默病患者体内的淀粉样蛋白沉淀物中起到主M用(Roher Wa/.， 1993，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:10836; Iwatasubo， T., efa/., 1994 Neuron 13:45; Yamaguchi et al， 1995, Amyloid Int. J. Clin. Invest. 2:7-16;以 及Mann a/. ， 1996 Am. J. Pathol. 148: 1257 )。
已知以下4个基因中的突变^f吏个体易患阿尔茨海默病ApoE、淀粉样 前蛋白(APP)、早老素-l及早老素-2 (Selkoe (1999) Nature 399: A23-A31 )。 ApoE基因的e4等位基因使患i^性阿尔茨海默病的危险增加。P _淀粉#^" 白(A p )是老年斑的主要成分，并且它通常在P + Y -分泌自割APP时形 成。在阿尔茨海默病患者中，大量Ap生成并在这些神经病理斑中积聚于细 0卜。最近，为理解AP沉积的潜^^L制而进行的尝试已聚焦于切割APP的分 泌酶上。事实上，已证明两种酵母天冬氨酖蛋白酶可在体外加工APP (Zhang W a/. (1997) Biochem Biophys Acta 1359:110-122 )。 4吏用类肽探针 (p印tidomimetic probe)的iit据进一步证实，所述分泌酶是一种在膜内切割 的天4^氨酰蛋白酶(Wolfe "a/. (1999) Biochemistry 38: 4720—4727 )。早 老素-1基因是所述切割app ^J^的y -分泌酶的一^S矣il^因。多 支持早老素参与到该疾病过程中。早老素可与APP共免疫沉淀，且早老素基因 的突变增加所述42-J^^l形式的A P的产生。这些错义的点突变形成独特 itkJEi行性的、早发形式的所述疾病(Haaas and DeStrooper (1999) Science 286: 916-919 )。
以可被认为是P-分泌酶的蛋白酶，BACE1和BACE2 ( p-位点APP切割酶 1和2 );l潜在的治疗耙，it是因为它们具有切割APP的能力。Vassar等人(1999; Science 286: 735-741 )已发现，BACE1是具有P -分泌酶活性的天冬氨酰蛋白 酶，在体夕卜它切割APP以产生AP肽。它在所有脑区中都以中度水平表达，并 在神经元中富集而不在神经胶质中富集。Saunders等人(1999; Science 286: 1255a)已经描述了与BACE1有52%的氨基酸同一性的BACE2。然而，BACE1 定位于11号染色体的长臂上，BACE2定位于21号染色体的唐氏综合症区 (Acquati ef a/. (2000) 468: 59-64; Saunders a/.,见上文)。il种定 位是重要的，这是因为中年的唐氏综合症患者的P-淀粉样沉着物增多。BACE 家族的^fe成员也可能参与到这种APP切割中A p肽的^J^端出现不同种 类的切割，这说明有多种p-分泌酶参与APP加工(Vassar (1999) Science 286: 735-741 )。
5W技术已报道了阿尔茨海默病和许多其他基因和蛋白之间的关联。胎 儿阿尔茨海默抗原(FALZ)和突触核蛋白a(synucleina) (SNCA)出现于脑斑和缠结中。 一些基因多态性的遗传也与M该疾病的风险增大有联系。例
如，编码P2-巨球蛋白(一种可作为蛋白酶抑制剂的蛋白)的基因的多态性 与iL!U^型阿尔茨海默病的风险增大相关联。
在100年前，阿诺斯.阿尔茨海默(Alois Alzheimer)描述了以他名字 命名的神经变性障碍的主^f亍为特^神经病理特征。AD在临床/行为上的特 征在于记忆^i人知的进行性损伤。与该临床症状的緩慢it^相关的神经病理的 和神经生物的变化包括，淀粉样蛋白斑和神经原纤维缠结的积聚(NFT)
(Gearing M. ef s/. ， The Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease (CERAD). Part X. Neuropathology confirmation of the clinical diagnosis of Alzheimer's disease. Neurology. 1995(45(3 Pt 1): 461-466 )、神经胶质增生(Unger JW. ， Microscopy Res. Technique. 1998; 43: 24-28 )、正常衰老相关的树状可塑性的降低(Buel 1 SJ. Coleman PD.， Science. 1979; 206 (4420): 854-856) ， Flood DG. efa/.， Brain Research. 1985; 345 (2): 366—368，FloodDG. ， a/. ，Brain Research.
1987; 402 (2): 205-216 )，以及神经元密度降低(Coleman PD. Flood DG. ， W a厶, Neurobiology of Aging. 1987; 8 (6): 521-545) ， Terry RD， " a人， 1987; 21:530-539， West MJ, e"厶，Lancet. 1994; 344: 769-772 )和突触密 度的降低(Schef f SW. " a/., Neurobiology of Aging. 1990; 11 (1): 29-37 )。 对阿尔茨海默病脑组织中改变的基因表达的研究已显示，估计约35%的 信使水平(message level)的全面减少(Doebler JA， a/,， Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 1987; 46 (1): 28-39 )、 ( Griffin WS， efa/. ， Alzheimer Disease & Associated Disorders. 1990; 4 (2): 69-78 )、
(Harrison PJ， " ". ， Psychological Medicine. 1991; 21: 855-866 )。与 这种mRNA全面降低的本底不同，选择性的研究已经证明了多种基因表达的 降4氐和增加。在阿尔茨海默病中受影响的某些基因类型以神经元特异的方式 表达。这些尤其包括与突触的结构和功能以及神经元细胞骨架相关的所g 因表达的降低 (Ginsberg SD. s7.， Annals of Neurology.
2000; 48 (1): 77—87 )、 ( Yao P,a/. ， Journal of Neuroscience. 1998; 18(7): 2399-2411 )。在AD中表达有变化的其他类型的基因包括与细胞 周期相关的那些基因 (Arendt T. ， Neurobiology of Aging. 2000; 21 (6):: 783-796 )、 ( Husseman JW., W a/. ， Neurobiology of Aging. 2000; 21 (6): 815—828 ) 、 ( Nagy Z. ， W a/.， Neurobiology of Aging.2000; 21 (6) : 761-769 )、 (Vincent I， " a/. ， J. Neurosci. 1997; 17: 3588— 3598 );以及与炎症/应'^L^应相关的那些基因(综述参见(Akiyama H.， a/., Neurobiology of Aging. 2000; 21 (3): 383- 421 ))。这些基因类型在位 于神经系统外的多种细胞类型中表达，所述细胞包括白细胞(Wakutani Y. W a/.， Dementia. 1995; 6 (6): 301-305 )、单核细胞(Jung SS. " a/.， Neurobiology of Aging. 1999; 20 (3): 249-257 )和上皮细胞(SchmitzA. ， a/.， Histochemistry & Cell Biology. 2002; 117(2): 171-180)，以及其 他细胞类型。
对单神经元或来自死后AM的匀浆物的多基因产物(信使)表达i普的多元 分析可用于从对照样品中辨别阿尔茨海默病(CheethamJE., Wa/.， Journal of Neuroscience Methods. 1997; 77 (1) ， 43-48、 Chow, N. ， e"/.， Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998; 95: 9620-9625 )。
Ap-相关障碍的症状是本领域技术人员熟知的。例如，阿尔茨海默病的 症状在本领域中是公知的，且可包括例如记忆丧失、轻度认知损伤、认知衰 退、重度认知损伤，以及失去机能能力(functional ability)(例如经过 一个十年的过程)产生的人格改变。在虚弱的状态下，患者通常表现出严重 的损伤，并且仅保持植物神经的机能。阿尔茨海默病的症状还可包括某些本 领域已知的神经病理性损害，包括细胞内神经原纤维缠结及细胞外实质 (parenchymal)的和脑血管的淀粉样蛋白。
因此，提供了一种治疗或预防受试者体内阿尔茨海默病的方法，包含给 予所述受试者有治疗有效量的含哌^t物碱的组合物。还提供了一种治疗处 于患阿尔茨海默病风险中的受试者的方法，包含给予所述受试者含哌咬生物 碱的组合物。本文使用的术语"障碍，，和"疾病，，可互换使用，是指受试者 中的一种病症。
本文使用的术语"A0-相关的障碍"或"AP陣碍"是一种涉及AP水平 异常或失调的疾病(例如阿尔茨海默病)或病症(例如老年痴呆)。A P -相关 障碍包括，但不限于阿尔茨海默病、唐氏综合症及包涵体肌炎。因此，所述 A P相关障碍可以是阿尔茨海默病。所述A P相关障碍的发展可以被减慢或被 逆转。还提供了一种用于调节细胞或组织中呈现的淀粉样蛋白-^肽(Ap )水 平的方法，包含将所述细胞或组织与其量足以调节所述A p JI;Mc平的^^i 物碱的组^^相接触。
本文佳月的细胞或组织可包括，但不限于可兴奋细胞，例如感觉神经元、运动神经元或中间神经元；神经^t细胞；细胞的原代培养物，例如神经元细 胞或神经M细胞的原代培养物；来源自神经元细胞系或神经自细胞系的一 种或多种细胞； 一种或多种解离细胞； 一种或多种全细胞或完整细胞； 一种或 多种透性化细胞；>^碎细胞制剂；分离并/或纯化的细胞制剂；细l&^取物或 纯化的酶制剂；组织或器官，例如脑、脑的结构、脑切片、，、脊髓切片、 中才￡#经系统、周围神经系统或神经；组织切片；以及全动物。在某些实施方 案中，所 的结构为^皮层、海马，或者上述结构在，哺乳动物种中的 解剖的和/或功能的对应物。在某些实施方案中，所述细胞或组织为N2a细胞、 原^#经元培##或海马组织夕卜植块。
2，增强神经系统功能和体能(physical performance)
本文所7>开的方法和组^还可用于增强神经系统功能和/或认知功能。 对于本发明来说，认知增强可定义为在哺乳动物受试者的认知能力方面可测量 的改良。测量实验的实验室动物(例如大鼠)的认知能力的方法和手^^1本领 域技术人员熟知的(例如穿梭箱、Morris迷宫等)。与之类似，有本领域技术 人员已知的测量人受试者的认知能力的方法(例如Becker等人使用的那些)。 大量的测试已在临床试验中被用于研究阿尔茨海默病患者的i^知能力，以评 估药物治疗的效力。实例包括"阿尔茨海默病评定量表(Alzheimer Disease Assessment Scale)" ( ADAS-Cog ) (Rosen et al， Anu J. Psychiatry 1984 141, 1356-1364 )和"简易精神状态检查(Mini Mental State Examination)" (腿SE) (Rosen et al， J. Psychiatric Res. 1975 12, 189-198 )。认知增 强通过统计学上显著的改良i^测(例如接受药物的测试组与对照组比较)， 这通过合适的统计检验(例如Student's T检验)来判断。
本文所公开的方法和组#还可用于增强体能。对于本发明来说，体能增 强可定义为在哺乳动物受试者的体质方面的可测量的改良。测量实验的实验室 动物(例如大鼠)的体质的方法和手^A本领域技^v员熟知的(例如抓力、 跑台(treadmill)等)。与之类似，有本领域技术人员已知的测量人受试者的 ^^质的方法。大量#已#^1于研究个体的体质。
3.制备方法
所公开的哌^物碱可存在于蚊毒液中或v^C毒液中提取，或者可以通过 ^^成而制备。 i.提取物
蚁毒液提取物可用蚊毒液或全蚁制得。对于全躯^^取物，可将昆虫磨成精细颗粒(fine texture )，作为全躯^^取物与可食用载^^H"料(例如鱼油) 一道填M可溶的胶嚢中，并冷冻絲至给药。为##毒液的效力，可将其冷 藏保存。另外，每个昆虫可含有大约一个毒液^ (venom unit)或40纳升 的火蚁毒素，火议^^素A和火蚁^^ B。 ii.化学合成
本发明的化合物还可以使用本领域中熟知的一般方法合成。例如 Wilkinson等4 Org. Lett. 2(2)155-8， 2000中^it了一种用于对映选择 性合成2， 6-^r^L代哌^物碱的方法。Monf ray等人^gil了 一种用于合成顺 式-2，6-二取^R和2,4, 6-三取代派咬生物碱的方法(Tetrahedron Asy咖. 16 (5) : 1025-34， 2005 )。 Hiroki等人^il了一种用于制备反式-2， 6-^L代艰 ^ji物碱的方法(Org. Biomol. Chenu 4:1587-95， 2006 )。 Beak和Leei^报 道了另外的实例，他们^J I Boc (叔丁lL^絲)保护的环形胺，并将它们转 化成2, 6-^L代派咬(J. Org. Chem. 58: 1109-1117, 1993 )。此外，Yamauchi 等人报道了用面包酵母还原(2-氧代环已基)乙酸盐，以得到对映体纯级
(enantiomerically pure)的原料，然后将所述原料用于制备2， 6-^t代旅 咬(Biosci. Biotechnol. Biochem. 68 (3): 676—84, 2004 )。本文所>^开的 2, 6-^r^^MJ^底^i物碱的^^成路线的其他实例;^见，例如Felpin et al. Curr. Org. Syn. 1:83—109， 2004; Comins et al. J. Org. Chenu 56: 2506， 1991; 以及Wang et al. J. Org. Chem, 70: 1897-1900， 2005。 i^另一个实例中， 用于制备火蚁毒素衍生物和类似的哌啶生物碱的方法公开于美国专利 6， 369， 078中。上^些参考文^少就其对哌^^物>^^制备它们的方法的 教导均通过引用的方式全文纳^L文。
用于哌咬生物碱(例如火蚊毒素)化学合成的方法公开于美国专利>^布 2005/0038071中，该公布就这些组^和方法的教导通过引用的方式全文纳 A^^文。高效灵活的化学法(efficient flexible chemistry)可用于^^成火 蚊毒素A和用火蚊毒素A合成火蚊毒素A类似物。可以多种方法可以用于以及 经改进后用于大量的本文所公开的类似物。例如，参见Comins， D. L., et al.
(J. Org. Chem. 1991， 56， 2506 ),该文献就这些教导通过引用的方式纳入 本文。例如，通过以下途径可以在4-氯p比咬的p比咬环的位置2引入一个R基 以得到M二氩p比咬衍生物在-78lC下佳月^^镁化溴的THF溶液，然后用 氯曱酸苯酯处理。然后可以在-42 n下佳冗叔丁醇钾的四氢呔喃溶液将所述二 氩他咬衍生物转化^j"应的N-Boc (Boc为叔丁M酸酯基团)衍生物。通过以下途径可以将曱基(或M^^基团)引入至所述二氬p比咬环的位置6以形 成二烷基取代的氯取代二氢吡咬衍生物第一步是在-78 r下利用正丁酰锂 (n-BuLi)的THF溶液，随后利用碘曱烷将所述曱基(烷基)基团引入至所述 二氩p比咬^W^物的位置6。然后可使所述二^^代的氯取代二氢p比咬衍生物 经氩化步骤(氢，溶于曱醇的钯/碳催化剂)，以除去位置4的氯基团，^J J NABH3/TFA的二氯曱g液进一步氢化该衍生物，以得到二^^代的N-boc 哌咬衍生物。可使用15y。三氟乙酸的二氯曱;^液容易地除去所述boc基团， 以得到二^^代的哌咬衍生物。通过jt^合适的酸将碱性的氮酸化，可m^ 易地形成盐。
在一种备选的化学合成方法中，可以朋一种对所述二^J^代的哌咬类 似物更有效的途径。该途径可容易地在所述哌咬环的位置2的侧链中引入双 键。该方法可按照Beak等人(Beak， P.; Lee, W. K. J. Org. Chem. 1993， 58， 1109; Tetrahedron Lett. 1989， 30， 1197)所报道的化学方法，所狄献就 该合成方法的教导以31用的方式纳入^^文。该方条汪明了 一种用于在亚甲基处 的锂^^代的位置选择及非对映选择的方法。
N-boc哌咬可以在-78X:下经过仲丁酰锂(sec-BuLi)处理，然后经过硫 酸二曱酯处理，以得到曱基取代的N-Boc派咬类似物。以上制备的N-Boc哌咬 类似物。然后可以佳上述制备的N-Boc哌咬类似物在-78n下经过sec-BuLi 处理，1^经过二曱基曱,处理，以产生甲酰p底咬衍生物，所述曱酰哌咬衍 生物可佳月Wittig方法(Wittig procedure)进4tii一步反应，以产生更长 链的娱基化的产物(饱和的或不饱和的)。如果需要不饱和的侧链，Wittig反 应可直接产生这样的取代基，fSt^ft^各种方法除去所述Boc基团。使用本领 域中可用的标准方法，也可以容易地形成盐。
或者，为了得到所皿基(饱和的)侧链，可以使用氢/Pd/C还原所述 Wittig产物，以得到完4^fe和的侧链。佳冗前述的方法可以容易地除去所述 Boc基团，随后形成盐。
本领域普通技^Mv员可容易地改编上述的化学合成方法，以1^所述哌咬 环的位置2和6处取代不同的侧链，从而产生所公开的化合物。可以容易地改 变这些方法，以便为所公开的化合物产生多种侧链。
4.给药方法
所^^且*可以经口服、经肠胃外(例如静脉内)、通过颅内注射、通过 肌内注射、通itte内注射、经M、经体外、^部等^予，包括局部鼻内给药或通过pA^给药。所i^且^的通过pA^给药可以是经喷雾或微滴装置 ^Jt通过鼻或嘴。iMJt还可以经插管直接至呼吸系统的任意区域(例如肺)。 所需的所述组合物的精确量对于不同受试者将会不同，这依赖于受试者的种 类、年龄、体重及一^^况；所治疗的障碍的严重程度；所使用的M组^; 其给药模式等。因此，不可能为每种组絲指定精确的量。然而，本领域的普 通技术人员仅^^本文教导给出的常规实验即可以确定合适的量。
如果采用所述组合物的经肠胃外给药，则其通常指的是通过注射。可注射 剂可以被制备成常规的形式，作为液体溶液或悬液、适宜于在注射前悬浮于液 体中形成溶液的固体形式，或者作为乳剂。另一种用于经肠胃外给药的方法涉 及^^緩释体系或持续#^体系，使得可以维持恒定的剂量。参见例如美国专 利3, 610， 795,该专利通过引用的方式纳7^^文。
所述材料可以在溶液、悬液中(例如被#^至銜险、脂质体或细胞中)。 这些可通过抗体、受体或受体配^^向至特定的细胞类型。通常，受#与组 成性的或配体诱导的JJ&^作用途径。这些受体在网^白包被小窝中聚集，通 过网格蛋白包被载体进入细胞，经过将所述受体分类的酸化的内体 (endosome )，然后再循环至细胞表面并j^存于细胞内或者在i^沐中降解。 所述细胞内摄途径(internalization pathway) ^!]多种功能，例如营#^ 摄取、活化蛋白的去除、大分子的清除、病毒和毒素的*1±进入、配体的解 离和降解以及受体水平的调节。许多受体M不止一种胞内途径，这,于细
胞类型、受体浓度、配体类型、配体价(ligandvalency)以;SJ己体浓度。受 体介导的胞^^作用的^f"和细lfe^几制已经被综述(Brown and Greene, DNA and Cell Biology 10:6， 399-409， 1991)。 5.剂量
给予所述组合物的有效剂量和方案可以根据经验确定，并JL^领域技术人 员可作出这种确定。所述组合物的给药剂量范围为足够大以产生这样一种预期 效果的剂量，即其中对所述症状障碍有作用。所述剂量不能太大以至于引起不 利的副作用，例如不需要的交U应、过敏性反应等。所述剂量通常随年龄、 状态、性别及患者体内疾病的范围、给药途径或者所述方案中是否包括M药 物而变化，并且可由本领域技术人员确定。在任阿禁忌的事件中，各个医师可 以对所述剂量进#^整。剂量可以有变化并且每天可进行单剂量或多剂量给 药，持续一天或数天。为给定的药物产品类提供适当剂量的指导可以见文献。 例如，选择用于抗体的适当剂量的指导可以见有关抗体的治疗用途的文献，例如Handbook of Monoclonal Antibodies, Ferrone a/. ， eds. ， Noges Publications, Park Ridge， NJ., (1985)第22章和第303-357页；Smith" a/" Antibodies in Human Diagnosis and Therapy, Haber "， eds" Raven Press, New York (1977)第365- 389页。所述单独使用的抗体的"^: 日剂量的范围为每天约l jig/kg体重至上限100 mg/kg体重或者更多， 于上文乾良的因素。
在给予所/〉开的组合物用于治疗、抑制或预防神经系统疾病之后，所述治 疗的效果可以用本领域技术人员所熟知的多种方式来评估。例如，本领域"f"it 技^Mv员将可以理解，通过评估认知功能可知，本文所公开的组#对于治疗 或抑制受M体内的神经系统疾病是有效的。
D. M实施方案
本发明提供了一种治疗或预防受试者中神经变性疾病的方法，包含识别处 于患神经变性疾病风险中的受试者，并ili^予所述受试者治疗有效量的一种含 哌^i物碱的组合物。所述组合物可包含火蚊(入侵红火蚁)毒液的提取物。 所述派^t物碱可包含下式
H
其中R为正娱^^-哌咬。
所述派^物碱可包含2-曱基-6-^J^-哌咬。所述_哌^物>5^可以为火 蚊毒素A。所述方法中的哌处物碱可选自顺式-2-曱基-6-十一M^哌咬、反 式-2-曱基-6-十一;^^哌，定、顺式-2-曱基-6-十三娱基哌，定、反式-2-曱基-6-十三娱基哌咬、顺式-2-曱基-6-十五娱基哌咬、反式-2-曱基-6-十五娱基哌，定、 顺式-2-甲基-6-(顺式-4-十三，-l-基)哌咬、反式-2-甲_^-6-(顺式-4-十三 J^)p底咬、顺式-2-曱基-6-(顺式-4-十五>^#-1-基)哌，定、反式-2-甲 基-6-(顺式-4-十五,-l-基)哌咬。所述_9^^物碱可以为2-曱基-6-十一 絲旅咬。
在一个方面，所述受试者已被诊断患有阿尔茨海默病。可以将所述组合 物经口服、全身或颅内给予所述受^N本发明还提供了一种治疗处于患阿尔茨海默病风险中的受试者的方法， 包含给予所述受试者含哌^物碱的组合物。
E.实施例
1. 实施例l:动物研究
火叙毒液(FAV)提取自这样的入侵红火蚁，即其来自南卡罗莱纳州查理 斯顿并在Teflon烧杯中运输以防止这些i5Ut逸。将所述蚊(n = 100)置于含 乙烷(5 ml)的30 ml玻璃管中。然后将所述玻璃管封住，并且在24 h后分 析内^^中存在的FAV生物碱。所述4^接触到所^^剂时#^1^液。
将火议毒液(FAV) ^^物以多个不同剂量(1、 10和100ng/kg (每M 腔注射))注射至老年大鼠中(20个月)。在7 A^，使用Morris 7jCii宫和开 场测验(open-field testing)对动物进行行为分析。与注射了载体的动物相 比，所述动物在年龄相关的缺陷方面显示了剂量依赖性的改良。另夕卜，在所给 剂量下，在所述动物中没有出现不利效应。
2. 实施例2:临^l研究
D先生，86岁，丧偶，美国出生的白种男性。临店J见察包括体重减轻 25磅(lb.)、倦怠、不安、抑郁、定向障碍及焦虑。患者表现出认知功能的 显著降低，特别是在以下这些方面定位(时间、地点、人物)、近期记忆、 新学习的能力(new learning ability)、数字广度(digit span)、信息种 汇、计算能力以及轻度至中度阿尔茨海默病的抽象思维特征。
患者在48-72小时时间窗内偶然接触了 FAV (20-30次叮咬，20-30 # /ljal)后，其认知基线表现出显著的提高，特别是在前面提及的方面；在去 年i^E宗，J ^该患者的过程中(没有给予维持剂量)，虽然患者已表现出某种认 知退行，但是他的认知能力仍,着显著提高。另夕卜，所有的抑郁指征已不存 在；M这一年的时间窗内体重增加27磅，每周去体育馆4次，并且已在其 老年同紫祖中恢复了积极的社会生活方式。朋友和家^员已经注意到了他生 活的显著转变。
因为该患者曾^J^正在服用的唯一的药物是每天81 mg的阿司匹林， 所以他呈现了单一的早期药理学史。
权利要求
1.一种治疗或预防受试者体内神经变性疾病的方法，包含识别处于患神经变性疾病风险中的受试者，并且给予所述受试者治疗有效量的一种含哌啶生物碱的组合物。
2. 权利要求1的方法，其中所述组合物包含火蚊(i^/e/70/75"/s /'/2P/c")毒液的提取物。
3. 权利要求l的方法，其中所述哌啶生物碱包含式或<formula>formula see original document page 2</formula>其中R'是一个具有7-30个碳原子的被取代脂肪族基团或未被取代脂肪族基团。
4. 权利要求1的方法，其中所述哌啶生物碱包含2-曱基-6-烷基-哌啶。
5. 权利要求1的方法，其中所述哌啶生物碱为火蚁毒素A。
6. 权利要求1的若法，其中所述哌啶生物碱选自顺式-2-曱基-6-十一烷基哌啶、反式-2-甲基-6-十一烷基哌啶、顺式-2-曱基-6-十三烷基哌啶、反式-2-曱基-6-十三垸基哌啶、顺式-2-甲基-6-十五烷基哌啶、反式-2-甲基-6-十五烷基哌啶、顺式-2-曱基-6- (顺式-4-十三碳烯-l-基)哌啶、反式-2-曱基-6-(顺式-4-十三碳烯-l-基)哌啶、顺式-2-甲基-6-(顺式-4-十五碳烯-l-基)哌啶、反式-2-甲基-6-(顺式-4-十五碳烯-1-基)哌咬。
7. 权利要求1的方法，其中所述哌啶生物碱为2-曱基-6-十一烷基哌咬。
8. 权利要求l的方法，其中所述受试者已被诊断患有阿尔茨海默病。
9. 权利要求1的方法，其中将所述组合物经口服、全身或颅内给予所述受试者。
10. —种治疗处于患阿尔茨海默病风险中的受试者的方法，包含给予所述受试者一种含哌啶生物碱的组合物。
11. 一种增强受试者体能的方法，所述方法是通过给予所述受试者一种含哌咬生物碱的组合物。
全文摘要
本文提供了哌啶生物碱及其应用于神经系统障碍和增强体能的用途。
文档编号A61K31/445GK101594867SQ200780033059
公开日2009年12月2日 申请日期2007年7月9日 优先权日2006年7月10日
发明者D·多西, M·S·金笛 申请人:辛纳普辛制药有限公司