专利名称：Atp结合盒转运蛋白的异喹啉调节剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及ATP结合盒(“ABC”)转运蛋白或其片段的调节剂，包括囊性纤维化跨 膜传导调节蛋白(“CFTR”)、其组合物，以及与其有关的方法。本发明还涉及使用这种调节 剂治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。
背景技术：
ABC转运蛋白是膜转运蛋白家族，其调节多种药理学试剂、潜在毒性的药物、和外 源物、以及阴离子的转运。ABC转运蛋白是结合并利用细胞的三磷腺苷(ATP)来实现其特 定活性的同源膜蛋白。发现这些转运蛋白中的一些是多药抗性蛋白质(如MDRl-P糖蛋白， 或多药抗性蛋白质，MRP1)，为恶性癌细胞提供针对化疗剂的防御。到目前为止，已经鉴定了 48种ABC转运蛋白，并基于它们的序列同一性和功能分为7个家族。ABC转运蛋白调节体内的多种重要的生理学作用，并提供针对有害的环境化合物 的防御。因此，它们代表了重要的潜在药物靶标，用于治疗与转运蛋白缺陷有关的疾病、防 止药物从靶细胞中转运出来、和干预其中调节ABC转运蛋白活性可能有利的其它疾病。通常与疾病有关的ABC转运蛋白家族的一个成员是cAMP/ATP-介导的阴离子通道 CFTR。CFTR在多种细胞型中表达，包括吸收性和分泌性上皮细胞，在其中它调节阴离子的跨 膜流动，以及其它离子通道和蛋白质的活性。在上皮细胞中，CFTR的正常功能对于维持包括 呼吸和消化组织在内的整个身体的电解质转运是关键的。CFTR由大约1480个氨基酸组成， 编码由串联重复的跨膜结构域构成的蛋白质，每个跨膜结构域包含六个跨膜螺旋和一个核 苷酸结合结构域。两个跨膜结构域由具有多个磷酸化位置的大的、极性的、调节性(R)结构 域连接，所述结构域调节通道活性和细胞运输。已经鉴定了编码CFTR的基因并进行了测序(参见Gregory，R.J.等人(1990) Nature 347 :382_386 ；Rich, D. P.等人(1990)Nature347 :358_362)，(Riordan, J. R.等人 (1989)Science245 1066-1073)。这个基因的缺陷引起CFTR突变，导致囊性纤维化(“CF”)， 囊性纤维化是最常见的人类致命性遗传疾病。在美国，囊性纤维化影响大约1/2，500的婴 儿。在所有美国人口中，高达1000万人带有该缺陷基因的一个单拷贝而没有明显的有害作 用。相比之下，带有两个CF相关基因拷贝的个体受到CF的致虚弱和致命作用的影响，包括 慢性肺病。在囊性纤维化患者中，在呼吸上皮中内源表达的CFTR的突变导致顶端阴离子分 泌(apical anion secretion)减少，引起离子和流体转运失去平衡。产生的阴离子转运减 少有助于肺内粘液蓄积增加和同时发生的最终引起CF患者死亡的微生物感染。除了呼吸 道疾病之外，CF患者典型地受到胃肠问题和胰腺机能不全的困扰，如果未经治疗，会导致死 亡。另外，大部分的囊性纤维化男性患者不能生育，而囊性纤维化的女性患者生育力降低。与CF相关基因两个拷贝的严重影响相反，带有CF相关基因单个拷贝的个体表现出对霍乱 和对由腹泻引起的脱水的耐受力增加，可能是在该群体中CF基因的出现频率比较高的原 因。CF染色体的CFTR基因的序列分析揭示了引起突变的多种疾病(Cutting，G.R.等 人(1990)Nature 346 :366_369 ；Dean, Μ.等人(1990)Cell 61 863 870 ；和 Kerem, B-S. 等人(1989)Science245 1073-1080 ；Kerem, B-S 等人(1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA87 8447-8451)。到目前为止，已经鉴定了 > 1000种引起CF基因突变的疾病(http://www. genet, sickkids. on. ca/cftr/)。最常见的突变是在CFTR氨基酸序列的508位的苯丙氨酸 的缺失，其通常被称为AF508-CFTR。这种突变发生在大约70%的囊性纤维化病例中，并涉 及重症疾病。AF508-CFTR的残基508的缺失阻止了新生蛋白正确地折叠。这导致突变的蛋白 不能离开ER和运输到质膜。因此，存在于膜中的通道数目远少于在表达野生型CFTR的细 胞中所观察到的通道数目。除了运输受损之外，该突变导致有缺陷的通道门控。膜中通道 数目减少与有缺陷的门控结合起来，使得穿过上皮的阴离子运送减少，并导致有缺陷的离 子和流体转运。(Quinton, P. Μ. (1990), FASEB J. 4 =2709-2727) 然而，研究显示，尽管低 于野生型CFTR，但是膜中的AF508-CFTR数目减少也是有作用的。(Dalemans等人(1991)， NatureLond. 354 :526_528 ；Denning 等人，出处同前；Pasyk andFoskett (1995)，J. Cell. Biochem. 270 :12347_50)。除了 Δ F508-CFTR之外，引起导致有缺陷的运输、合成、和/或通 道门控的CFTR突变的其它疾病可以被向上或向下调节，以改变阴离子分泌和调节疾病进 程和/或严重程度。尽管CFTR转运除阴离子之外的多种分子，但是显然，这种作用(转运阴离子)代 表了将离子和水转运穿过上皮的重要机制中的一个因素。其它因素包括上皮细胞的Na+通 道、ENaC、Na+/2C17K+协同转运蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底膜K+通道，它们都负责将氯离 子摄取到细胞中。这些因素一起起作用，通过它们的选择性表达和在细胞内的定位实现穿过上皮的 定向转运。通过存在于顶膜上的ENaC和CFTR与在细胞基底膜表面上表达的Na+-K+-ATP酶 泵和Cl_通道的协调的活性发生氯离子吸收。氯离子从腔侧的继发性主动转运导致细胞内 氯离子蓄积，然后通过Cl_通道被动离开细胞，产生向量运输。Na+/2C17K+协同转运蛋白、 Na+-K+-ATP酶泵的排列和在基底侧表面上的基底侧膜K+通道与在腔侧上的CFTR —起通过 腔侧上的CFTR协调氯离子的分泌。因为水本身决不可能主动转运，其借助由钠和氯离子的 总体流动所生成的微小的跨上皮渗透梯度流过上皮。除了囊性纤维化之外，CFTR活性的调节可能有利于并非直接由CFTR突变引起的 其它疾病，诸如分泌性疾病和CFTR介导的其它蛋白质折叠疾病。这些包括但不限于慢性阻 塞性肺病(COPD)、干眼病、和斯耶格伦病。COPD的特征在于进行性的和不完全可逆的气流受限。气流受限归因于粘液分泌过 多、肺气肿、和细支气管炎。突变型或野生型CFTR的活化剂提供了对COPD中常见的粘液分 泌过多和粘液纤毛清除受损的潜在治疗。具体地，穿过CFTR的阴离子分泌增加可以促进流 体转运到气道表面液体中以便使粘液水合和优化纤毛周围流体粘度(periciliary fluid viscosity)。这会引起粘液纤毛清除增加和与COPD有关症状减少。干眼病的特征在于泪水产生减少和泪液膜脂质、蛋白质和粘蛋白分布异常。干眼有许多原因，其中一些包括年 龄、Lasik眼睛手术、关节炎、药物、化学品/热灼伤、变态反应、和疾病诸如囊性纤维化和斯 耶格伦综合征。通过CFTR的阴离子分泌增加会增加来自角膜内皮细胞和眼睛周围的分泌 腺的流体转运，以加强角膜水合。这会有助于减轻与干眼病有关的症状。斯耶格伦综合征 是一种自身免疫性疾病，其中免疫系统攻击全身的产生水分的腺体，包括眼睛、口腔、皮肤、 呼吸组织、肝脏、阴道、和内脏。症状包括眼睛、口腔、和阴道干燥，以及肺疾病。该疾病还与 类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、系统性硬化、和多发性肌炎(polymypositis)/皮肤肌 炎有关。有缺陷的蛋白质运输被认为引起该疾病，其治疗选择有限。CFTR活性调节剂可以 使该疾病所影响的各器官水合并有助于相关症状的增加。正如以上的讨论，认为AF508-CFTR中残基508的缺失阻止新生蛋白质的正确折 叠，导致这种突变型蛋白质不能离开ER和运输到质膜。因此，存在于质膜中的成熟蛋白质 的数量不足，且上皮组织内的氯离子转运显著减少。事实上，已经表明ER结构对ABC转运蛋 白的有缺陷的ER处理的这种细胞现象不仅是CF疾病的潜在基础，而且是多种其它孤立疾 病和遗传疾病的潜在基础。ER结构能机能失常的两个途径是对蛋白质的ER出口的偶联丧 失导致降解，或者是这些有缺陷的/错误折叠的蛋白质的ER蓄积[Aridor M等人，Nature Med. ,5(7), ρρ745-751 (1999) ；Shastry, B. S.等人，Neurochem. International,43, pp 1-7(2003) ；Rutishauser，J.等人，Swiss Med ffkly, 132,pp211~222 (2002) ；Morello，JP 等 A, TIPS, 21, pp. 466-469(2000) ；Bross P.等人，Human Mut.，Η，ΡΡ· 186-198 (1999)]。与第 一类ER机能失常有关的疾病是囊性纤维化(归因于上述讨论的错误折叠的AFSOS-CFTR)、 遗传性肺气肿(归因于al-抗胰蛋白酶；非Piz变体)、遗传性血色素沉着病、凝结_纤维 蛋白溶解缺陷诸如蛋白C缺陷、1型遗传性血管性水肿、脂质加工缺陷诸如家族性高胆固醇 血症、1型乳糜微粒血症、无β脂蛋白血症、溶酶体贮积病诸如I-细胞病/假性赫尔勒病、 粘多糖累积症(归因于溶酶体加工酶)、Sandh0f/Tay-SaChS(归因于β-氨基己糖苷酶)、 II型Crigler-Naj jar (归因于UDP-葡糖苷酸-唾酸(sialyc)-转移酶)、多内分泌腺病/ 高胰岛素血症、糖尿病(归因于胰岛素受体)、Lar0n侏儒症(归因于生长激素受体)、髓过 氧化物酶缺乏症、原发性甲状旁腺功能减退(归因于前甲状旁腺激素原)、黑素瘤(归因于 酪氨酸酶)。与后一类ER机能失常有关的疾病是GlycanosisCDG 1型、遗传性肺气肿(归 因于al-抗胰蛋白酶(PiZ变体)、先天甲状腺机能亢进、成骨不全(归因于I、II、IV型前 胶原)、遗传性血纤维蛋白原过少(归因于纤维蛋白原)、ACT缺陷(归因于α -抗凝乳 蛋白酶)、尿崩症(DI)、神经生理性(NeurophyseaDDI (归因于V加压素激素(asopvessin hormone)/V2-受体)、肾性尿崩症(归因于 AquaporinII)、Charcot-Marie Tooth 综合征 (归因于外周髓鞘蛋白22)、Perlizaeus-Merzbacher病、神经变性疾病诸如阿尔茨海默 氏病(归因于βΑΡΡ和早老素)、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化、进行性核上麻痹、皮克 病、几种多谷氨酰胺神经病症(诸如亨廷顿病、脊脑小脑共济失调I型、脊髓和延髓肌肉萎 缩、齿状核红核苍白球丘脑下部萎缩、和肌强直营养不良、和海绵状脑病诸如遗传性克-雅 二氏病(归因于朊病毒蛋白加工缺陷)、法布里病(归因于溶酶体α-半乳糖苷酶Α)和 Straussler-Scheinker综合征(归因于Prp加工缺陷)。除了 CFTR活性的向上调节之外，由CFTR调节剂减少阴离子分泌可能有利于分泌 性腹泻的治疗，在分泌性腹泻中，由于促分泌活化的氯离子转运使得上皮的水转运显著地
13增加。所述机制涉及cAMP的升高和CFTR的刺激。尽管腹泻有许多的原因，但是由过量的氯离子转运所引起的腹泻疾病的主要后果 是所有腹泻所共有的，且包括脱水、酸中毒、生长受损和死亡。急性和慢性的腹泻代表了世界上许多地区的主要的医疗问题。腹泻是发生营养不 良的主要因素，而且是在低于五岁的儿童中导致死亡的主要原因(5，000, 000死亡/年)。分泌性腹泻在获得性免疫缺乏综合征(AIDS)患者和慢性炎症性肠病(I BD)患者 中也是危险的状况。每年有1600万从工业化国家到发展中国家的旅行者发生腹泻，腹泻的 强度和病例数取决于旅行的国家和地区的不同而不同。圈养动物和宠物诸如牛、猪、和马、绵羊、山羊、猫和狗的腹泻也称为家畜腹泻，是 这些动物的主要死亡原因。腹泻可以由任何较大的转变引起，诸如断奶或身体活动，以及响 应于多种细菌或病毒感染发生，并且通常在动物生命的前几个小时内发生。最常见的致腹泻细菌是具有K99纤毛抗原的肠产毒性大肠杆菌(ETEC)。腹泻的常 见病毒诱因包括轮状病毒和冠状病毒。其它感染剂包括隐孢子虫属(Cryptosporidium)、兰 伯氏贾第虫(giardialamblia)、和沙门氏菌等等。轮状病毒感染的症状包括排泄水样便、脱水和虚弱。冠状病毒在新生动物中引起 更严重的疾病，并且具有高于轮状病毒的致死率。然而，通常，子畜可能感染不止一种的病 毒，或同时感染病毒和细菌微生物。这显著地增加了疾病的严重程度。因此，需要可用于调节哺乳动物细胞膜中的ABC转运蛋白活性的ABC转运蛋白活 性调节剂及其组合物。需要使用这种ABC转运蛋白活性调节剂来治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。需要调节哺乳动物的离体细胞膜中的ABC转运蛋白活性的方法。需要可用于调节哺乳动物细胞膜中的CFTR活性的CFTR活性调节剂。需要使用这种CFTR活性调节剂来治疗CFTR-介导的疾病的方法。需要调节哺乳动物的离体细胞膜中的CFTR活性的方法。
发明内容
现已发现，本发明的化合物及其药学可接受的组合物可用作ABC转运蛋白活性的 调节剂。这些化合物为通式(I)
权利要求
式(I)的化合物或其药学可接受的盐，其中对于每种情况独立地R1为任选被取代的C1 6脂族基、任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的3 10元杂环脂肪族基，条件是至少一个R1为连接于异喹啉环的1位的任选被取代的杂环脂肪族基、任选被取代的芳基或任选被取代的杂芳基；R2为氢、或任选被取代的C1 6脂族基；R3和R′3与它们所连接的碳原子一起形成任选被取代的C3 7环脂肪族基；R4为任选被取代的芳基或任选被取代的杂芳基；和n为1、2、3、4、5或6。FPA00001174775300011.tif
2.权利要求1的化合物，其中所述连接于异喹啉环的1位的一个礼被1、2、或3个-ZdR9 取代；其中各ZD独立地为价键或任选被取代的支链或直链(V6脂族链，其中ZD的最多2 个碳单位任选地且独立地被-co-、-conrk-、-CO2-、-o-、-NReCO-、-SO2-、-NRe-、-SO2NRe-、 或-NReSO2-代替；各R9独立地为Re、-OH、-NH2、-N(CH3)2或-N+(CH3)3 ；和各Re独立地为氢或 任选被取代的Ci_8脂族基团。
3.权利要求2的化合物，其中所述连接于异喹啉环的1位的一个礼是任选地被1或2 个-zDR9取代的苯基。
4.权利要求2的化合物，其中所述连接于异喹啉环的1位的一个队是任选地被1 个-力&取代的杂芳基。
5.权利要求2的化合物，其中所述连接于异喹啉环的1位的一个队是任选地被1 个-力&取代的杂环脂肪族基。
6.权利要求1的化合物，其中所述连接于异喹啉环的1位的一个礼选自
7.权利要求1的化合物，其中R3和R'族基■
8.权利要求1的化合物，其中R3和R'
9.权利要求1的化合物，其中R4为任选被取代的苯基。
10.权利要求1的化合物，其中礼为选自以下的一个与它们所连接的碳原子一起形成C3_7环脂肪 与它们所连接的碳原子一起形成环丙基环。
11.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式(III)
12.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式IV
13.权利要求12的化合物，其中T选自-CH2-和-CF2-。
14.权利要求12的化合物，其中RD1为连接于碳3”位的-C02H,RD2为H，T为-CF2-，和 R/ 为 H。
15.权利要求12的化合物，其中RD1为连接于碳4”位的-C02H,RD2为H，T为-CF2-，和 R/ 为 H。
16.权利要求12的化合物，其中RD1和RD2与它们所连接的碳一起形成任选被取代的3-8 元饱和的、部分不饱和的或芳香族的环，其中0-2个环原子独立地选自0和NRe。
17.权利要求16的化合物，其中RD1和RD2与包含碳原子3”和4”的苯基一起为
18.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式(VI)其中
19.权利要求18的化合物，其中G为-0-。
20.权利要求18的化合物，其中G为-CHR9-。
21.权利要求18的化合物，其中G为-NR9-。
22.权利要求18的化合物，其中X为0。
23.权利要求18的化合物，其中X为H，H。
24.权利要求18的化合物，其中R9为脂族基。
25.权利要求18的化合物，其中R9为芳基。
26.权利要求18的化合物，其中R9为甲基或苯基。
27.权利要求18的化合物，其中Rn为烷氧基。
28.权利要求18的化合物，其中G为-NR9-，R9为甲基，和X为H，H。
29.权利要求18的化合物，其中G为-NR9-，R9为苯基，和X为0。 或村
30.权利要求18的化合物，其中G为-CHR9-，R9为苯基，和X为H，H。
31.权利要求18的化合物，其中G为-NR9-，R9为H，和X为0。
32.权利要求18的化合物，其中G为-NR9-，R9为甲基，X为H，H，Rn为甲氧基，和R10为
33.权利要求18的化合物，其中G为-CHR9-，R9为苯基，X为H，H，Rn为甲氧基，和R10 为H。
34.权利要求18的化合物，其中G为-NR9-，R9为H，X为0，Rn为甲氧基，和R1(1为H。
35.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式(VII)其中Y为CH或N，条件是至少一个Y为N ； m为0-4的整数(包含端值)；T为任选被取代的Ci_2脂族链，其中每个碳单位任选地和独立地被-CF2-代替；和 R‘为氢或任选被取代的Cm脂族基。
36.权利要求35的化合物，其中T为-CH2-或-CF2-。
37.权利要求35的化合物，其中间位Y为N。
38.权利要求35的化合物，其中m为1。
39.权利要求35的化合物，其中礼为烷氧基。
40.权利要求35的化合物，其中队为甲氧基。
41.权利要求1的化合物，其中所述化合物为以下之一
42.药物组合物，包含(i)权利要求1的化合物；和(ii)药学可接受的载体。
43.权利要求42的组合物，另外包含溶粘蛋白剂、支气管扩张剂、抗生素、抗感染药、抗 炎药、CFTR调节剂或营养剂。
44.调节ABC转运蛋白活性的方法，包括使所述ABC转运蛋白接触式(I)的化合物的步骤
45.权利要求44的方法，其中所述ABC转运蛋白为CFTR。
46.治疗患者的疾病或减轻患者的疾病的严重程度的方法，其中所述疾病选自囊性纤 维化、哮喘、吸烟诱导的C0PD、慢性支气管炎、鼻窦炎、便秘、胰腺炎、胰腺机能不全、由输精 管的先天性双侧缺失(CBAVD)引起的男性不育症、轻度的肺病、特发性胰腺炎、变应性支气 管肺曲霉病(ABPA)、肝病、遗传性肺气肿、遗传性血色素沉着病、凝结_纤维蛋白溶解缺陷 诸如蛋白C缺陷、1型遗传性血管性水肿、脂质加工缺陷，诸如家族性高胆固醇血症、1型乳 糜微粒血症、无3脂蛋白血症、溶酶体贮积病，诸如I-细胞病/假性赫尔勒病、粘多糖累 积症、Sandhof/Tay-SachiCrigler-Najjar II型、多内分泌腺病/高胰岛素血症、糖尿病、 Laron侏儒症、髓过氧化酶缺乏症、原发性甲状旁腺功能减退、黑素瘤、glycanosis⑶G 1 型、先天甲状腺机能亢进、成骨不全、遗传性血纤维蛋白原过少、ACT缺陷、尿崩症(DI)、神 经生理性DI、肾性尿崩症、Charcot-Marie Tooth综合征、Perlizaeus-Merzbacher疾病、神 经变性疾病诸如阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化、进行性核上麻痹、皮克 病、几种多谷氨酰胺神经病症，诸如，亨廷顿病，脊脑小脑共济失调I型，脊髓和延髓的肌肉 萎缩症，齿状核红核苍白球丘脑下部萎缩、和肌强直营养不良，以及海绵状脑病诸如遗传性 克-雅二氏病(归因于朊病毒蛋白加工缺陷)、法布里病、Straussler-Scheinker综合征、 C0PD、干眼病或斯耶格伦病，所述方法包括对所述患者给予有效量的权利要求1的化合物 的步骤。
47.用于在体外或体内测量生物样品中的ABC转运蛋白或其片段的活性的试剂盒，包括(i)组合物，所述组合物包括权利要求1的化合物；和(ii)用于以下的说明书a)使所述组合物接触所述生物样品；和b)测量所述ABC转运蛋白或其片段的活性。
48.权利要求47的试剂盒，另外包括用于以下的说明书a)使所述生物样品接触另外的组合物；b)在所述另外的化合物的存在下测量所述ABC转运蛋白或其片段的活性，和c)将在存在所述另外的化合物时的ABC转运蛋白活性与在存在权利要求1的化合物时 的ABC转运蛋白的密度相比较。
49.权利要求48的试剂盒，其中所述试剂盒用于测量CFTR的密度。
全文摘要
本发明的化合物及其药学可接受的组合物可用作ATP结合盒(“ABC”)转运蛋白或其片段的调节剂，所述ATP结合盒(“ABC”)转运蛋白或其片段包括囊性纤维化跨膜传导调节蛋白(“CFTR)”。本发明还涉及使用本发明化合物治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。
文档编号A61P11/00GK101952254SQ200880123501
公开日2011年1月19日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年11月16日
发明者B·贝尔, M·米勒, P·D·J·赫罗滕胡伊斯, S·哈迪达鲁阿, 周竞兰 申请人:沃泰克斯药物股份有限公司