β-羟基丁酸酯和丁二醇的S对映异构体及其使用方法与流程
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政府支持声明
本发明是在美国国立卫生研究院授予的第r24dk085610和k08ag048354号基金的政府支持下完成的。政府在本发明中享有某些权利。
背景技术：
生酮饮食和酮体可用于治疗多种人类疾病，包括癫痫、痴呆和衰老疾病。酮体是由脂肪产生的小分子化合物，当人体的能量储存耗尽时(诸如在禁食或剧烈运动时)，它可以作为糖的代替物。生酮饮食通过含有很少的糖或其他碳水化合物来刺激酮体的产生。人的主要酮体是乙酰乙酸酯(acac)和β-羟基丁酸酯(bhb)，尤其是bhb的r-对映异构体。生酮饮食在临床上被用作癫痫的治疗方法，但通常难以长期坚持。极高的脂肪含量(和低碳水化合物含量)会使生酮饮食的食物不合口味，有时会引起肠胃问题、肾结石、高胆固醇和其他副作用。
bhb的r-对映异构体是代谢中间体，是一种产生细胞能量的通货，但也具有除能量产生之外的几种信号传导功能。能量和信号传导功能之一或两者可能对bhb对于人类疾病的影响很重要。在缺乏葡萄糖的时候，例如在禁食或剧烈运动期间，bhb是一种将脂肪组织中存储的能量转化为燃料的通货，整个身体的细胞都可以利用它们来维持其功能。从脂肪组织中调出的脂肪被运输到肝脏并转化为bhb。bhb在血液中循环到所有组织。在被细胞吸收后，bhb在线粒体中分解产生乙酰辅酶a，其进一步被代谢成atp。这就是bhb的典型“能量通货”功能。
另外，bhb被认为具有多种信号传导功能。这些中的大多数与其作为能量通货的功能无关，因为它们是bhb分子本身的作用，并且通常不是其代谢成乙酰辅酶a和atp的次级作用。信号传导功能可能包括但不限于：1)抑制i类和iia类组蛋白脱乙酰基酶，从而导致组蛋白修饰和基因表达的变化，以及非组蛋白蛋白的乙酰化状态和活性的变化；2)代谢成乙酰辅酶a导致增加乙酰辅酶a的细胞产生，以用作乙酰转移酶的底物，导致与脱乙酰酶的抑制作用相似的组蛋白和非组蛋白乙酰化的变化；3)以赖氨酸-β-羟基丁酰化的形式共价结合到组蛋白和可能的其他蛋白上，其作用可能与赖氨酸乙酰化相似；4)羟基羧酸受体2(hcar2)受体的结合和活化，从而导致脂肪组织代谢的改变；5)结合和抑制游离脂肪酸受体3(ffar3)受体，导致交感神经系统活化和全身代谢率发生变化；6)抑制nod样受体3(nlrp3)炎性小体。
技术实现要素：
在某些实施方式中，本文提供了反映以下发现的组合物和方法：β-羟基丁酸酯的s对映异构体(s-bhb)保留了对于r-对映异构体所观察到的天然信号传导活性。然而，与r-对映异构体相比，s-对映异构体提供了改善的药代动力学。特别是，s-对映异构体提供了显着改善的血清半衰期。因此，在某些实施方式中，提供了使用s-对映异构体或bhb的方法。另外，提供了新型化合物，s-bhb-s-1,3-丁二醇，以及该化合物的使用方法。
本文中设想的各种实施方式可以包括但不限于以下中的一个或多个：
实施方式1：一种化合物，其包含根据式i的β-羟基丁酸-1,3-丁二醇酯的s对映异构体：
或其药学上可接受的溶剂化物。
实施方式2：一种组合物，其包含富含由式i表示的对映异构体s-bhb-s-1,3-丁二醇的β-羟基丁酸-1,3-丁二醇酯：
实施方式3：实施方式2的组合物，其中，式i的对映异构体构成至少约90％的构成所述组合物的β-羟基丁酸-1,3-丁二醇酯。
实施方式4：实施方式2的组合物，其中，式i的对映异构体构成至少约95％的构成所述组合物的β-羟基丁酸-1,3-丁二醇酯。
实施方式5：实施方式2的组合物，其中，式i的对映异构体构成至少约99％的构成所述组合物的β-羟基丁酸-1,3-丁二醇酯。
实施方式6：一种药物制剂，其包含实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物以及药学上可接受的载体。
实施方式7：一种药物制剂，其包含：药学上可接受的载体；和β-羟基丁酸酯，其中所述β-羟基丁酸酯富含由式ii表示的对映异构体s-bhb：
实施方式8：实施方式7的制剂，其中，式ii的对映异构体构成至少约90％的构成所述制剂的β-羟基丁酸酯。
实施方式9：实施方式7的制剂，其中，式ii的对映异构体构成至少约95％的构成所述制剂的β-羟基丁酸酯。
实施方式10：实施方式7的制剂，其中，式ii的对映异构体构成至少约99％的构成所述制剂的β-羟基丁酸酯。
实施方式11：如实施方式6至10中任一项所述的制剂，其中，所述制剂通过选自以下的形式进行施用：腹膜内施用、局部施用、口服施用、吸入施用、透皮施用、皮下药性持久施用和直肠施用。
实施方式12：如实施方式6至10中任一项所述的制剂，其中，所述制剂是基本上无菌的。
实施方式13：如实施方式6至12中任一项所述的制剂，其中，所述制剂符合fda口服药物制造指南。
实施方式14：如实施方式6至13中任一项所述的制剂，其中，所述制剂是单位剂量制剂。
实施方式15：一种可摄入的组合物，其包含实施方式中任一项的化合物、实施方式1中的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物，和/或基本上纯的s-bhb对映异构体，以及饮食上或药学上可接受的载体。
实施方式16：实施方式15的组合物，其中，所述组合物包含实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物。
实施方式17：实施方式15的组合物，其中，所述组合物包含基本上纯的s-bhb对映异构体。
实施方式18：如实施方式15-17中任一项的组合物，其中，所述组合物包含饮食上可接受的载体。
实施方式19：实施方式18的组合物，其中，所述组合物包含食品、饮料、饮品、食物补充剂、饮食补充剂、功能性食物或营养保健品。
实施方式20：一种食品补充剂，其包含实施方式1的化合物，和/或实施方式2至5中任一项的组合物，和/或基本上纯的s-bhb对映异构体。
实施方式21：实施方式20的食品补充剂，其中，所述组合物包含实施方式1的化合物，和/或实施方式2至5中任一项的组合物。
实施方式22：实施方式20的食品补充剂，其中，所述组合物包含基本上纯的s-bhb对映异构体。
实施方式23：一种组合物，该组合物包含：
食品补充剂，其包含实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物，和/或基本上纯的s-bhb对映异构体；和
生酮饮食的一种或多种成分。
实施方式24：实施方式23的组合物，其中，所述化合物和/或所述基本上纯的s-bhb对映异构体在组合物中的存在量为约1％w/w至约25％w/w。
实施方式25：实施方式23的组合物，其中，所述化合物和/或所述基本上纯的s-bhb对映异构体在组合物中的存在量为约5％w/w至约15％w/w。
实施方式26：实施方式23的组合物，其中，所述化合物和/或所述基本上纯的s-bhb对映异构体在组合物中的存在量为约10％w/w。
实施方式27：如实施方式23至26任一项的组合物，其中，所述生酮饮食包含的脂肪相比蛋白质和碳水化合物的质量比为约2:1至约10:1。
实施方式28：实施方式23至26的组合物，其中，所述生酮饮食包含的脂肪相比蛋白质和碳水化合物的质量比为约3:1至约6:1。
实施方式29：如实施方式23至26所述的组合物，其中，所述生酮饮食包含的脂肪相比蛋白质和碳水化合物的质量比为约4:1。
实施方式30：一种治疗痴呆症或其他神经认知障碍的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式31：实施方式30的方法，其中，所述方法包括治疗轻度认知障碍或阿尔茨海默氏病，并且方法包括以足以缓解轻度认知障碍和/或阿尔茨海默氏病的一种或多种症状的量向有需要的受试者施用实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式32：一种预防或延迟阿尔茨海默氏病前期病症和/或认知功能障碍发作、和/或缓解阿尔茨海默氏病前期病症和/或认知功能障碍的一种或多种症状、或预防或延迟阿尔茨海默氏病前期病症或认知功能障碍发展为阿尔茨海默氏病的方法，所述方法包括：向有需要的受试者施用实施方式1的化合物，和/或实施方式2至5中任一项的组合物，和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂，其量足以预防或延迟阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的发作、和/或减轻阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的一种或多种症状、和/或预防或延迟阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍发展为阿尔茨海默氏病。
实施方式33：实施方式32的方法，其中，所述方法是预防或延迟从认知上无症状的阿尔茨海默氏病前期病症到阿尔茨海默氏病前期认知功能障碍的转变的方法。
实施方式34：实施方式32的方法，其中，所述方法是预防或延迟阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍发作的方法。
实施方式35：实施方式32的方法，其中，所述方法包括改善阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的一种或多种症状。
实施方式36：实施方式32的方法，其中，所述方法包括预防或延迟阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍向阿尔茨海默氏病的发展。
实施方式37：如实施方式30至36中任一项所述的方法，其中，所述受试者在50岁以上的临床正常人类受试者中显示aβ的生物标志物阳性。
实施方式38：如实施方式30至37中任一项所述的方法，其中，所述受试者表现出无症状的脑淀粉样变性。
实施方式39：如实施方式30至37中任一项所述的方法，其中，所述受试者表现出脑淀粉样变性结合下游神经变性。
实施方式40：实施方式39的方法，其中，所述下游神经变性通过一种或多种神经元损伤标志物升高来确定，所述神经元损伤标志物选自tau和fdg摄取。
实施方式41：如实施方式30至36中任一项所述的方法，其中，所述受试者是被诊断患有轻度认知障碍的受试者。
实施方式42：如实施方式30至41中任一项所述的方法，其中，所述受试者显示临床痴呆等级高于零且低于约1.5。
实施方式43：如实施方式30至36中任一项所述的方法，其中，所述受试者有发展为阿尔茨海默氏病的风险。
实施方式44：如实施方式30至43中任一项所述的方法，其中，所述受试者具有患阿尔茨海默氏病的家族风险。
实施方式45：如实施方式30至43中任一项所述的方法，其中，所述受试者具有家族性阿尔茨海默氏病(fad)突变。
实施方式46：如实施方式30至43中任一项所述的方法，其中，所述受试者具有apoeε4等位基因。
实施方式47：如实施方式30至46中任一项所述的方法，其中，所述化合物的施用延迟或预防mci发展为阿尔茨海默氏病。
实施方式48：如实施方式30至47中任一项所述的方法，其中，所述施用使csf中选自下组的一种或多种组分的水平降低：aβ42、sappβ、总-tau(ttau)、磷酸-tau(ptau)、appneo、可溶性aβ40、ptau/aβ42比和ttau/aβ42比；和/或所述施用使csf中选自下组的一种或多种组分的水平升高：aβ42/aβ40比、aβ42/aβ38比、sappα、sappα/sappβ比、sappα/aβ40比和sappα/aβ42比。
实施方式49：如实施方式30至48中任一项所述的方法，其中，所述施用产生受试者的认知能力的改善.
实施方式50：如实施方式30至48中任一项所述的方法，其中，所述施用产生受试者的临床痴呆等级(cdr)的改善、稳定或下降速度减缓。
实施方式51：一种减少受试者脑中癫痫样活动的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式52：实施方式51的方法，其中，所述有效量足以减少所述受试者的脑中的癫痫样活动。
实施方式53：一种在受试者中治疗以下的一种或多种的方法：癫痫、帕金森氏病、心力衰竭、创伤性脑损伤、脑卒中、失血性休克、液体复苏后的急性肺损伤、急性肾损伤、心肌梗塞、心肌缺血、糖尿病、多形性成胶质细胞瘤、糖尿病神经病变、前列腺癌、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、亨廷顿氏病、皮肤t细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、周围性t细胞淋巴瘤、hiv、尼曼-匹克c型疾病、年龄相关性黄斑变性、痛风、动脉粥样硬化、类风湿性关节炎和多发性硬化症，所述方法包括向所述受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式54：实施方式55的方法，其中，治疗有效量足以降低所述受试者的大脑中的癫痫样活动。
实施方式55：一种治疗由人或动物受试者的游离脂肪酸血浆水平升高引起、加剧或与之相关的病症的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式56：一种治疗涉及体重减轻或体重增加的病症的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式57：一种抑制食欲、治疗肥胖症、促进体重减轻、维持健康体重或降低脂肪与瘦肌肉比例的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式58：一种预防或治疗选自认知功能障碍、神经退行性疾病或病症、肌肉损伤、疲劳和肌肉疲劳的病症的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式59：一种治疗患有选自糖尿病、甲状腺功能亢进症、代谢综合征x的病症的受试者或治疗老年患者的方法，所述方法包括向其施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式60：一种对神经变性、自由基毒性、低氧状况或高血糖症进行治疗或预防或者减轻其影响的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式61：一种治疗、预防神经变性或减轻其影响的方法，所述方法包括有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式62：如实施方式60或61中任一项的方法，其中，所述神经变性是由衰老、创伤、缺氧或神经退行性疾病或病症引起的。
实施方式63：一种预防或治疗选自以下的神经退行性疾病或病症的方法：阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、癫痫、星形细胞瘤、胶质母细胞瘤和亨廷顿氏舞蹈病，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式64：一种在受试者中提高机敏性或改善认知功能的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的实施方式1的化合物和/或实施方式2至5中任一项的组合物和/或如实施方式6至14中任一项的药物制剂。
实施方式65：如实施方式30至64中任一项所述的方法，其中，所述受试者是人类。
实施方式66：如实施方式30至64中任一项所述的方法，其中，所述受试者是非人类哺乳动物。
定义
如本文所用，短语“有需要的受试者”是指如下文所述的受试者，所述受试者患有或处于罹患本文所列疾病或病症的风险中(例如，易感性，如遗传易感性)。
术语“受试者”、“个体”和“患者”可以互换使用，并且是指哺乳动物，优选人类或非人灵长类动物，但也指驯养的哺乳动物(例如，犬科动物或猫科动物)，实验室哺乳动物(例如，小鼠、大鼠、兔、仓鼠、豚鼠)和农业哺乳动物(例如，马、牛、猪、绵羊)。在各种实施方式中，所述受试者可以是在医院、精神病护理机构中、作为门诊病人或者其他临床环境下处于医师或其他卫生工作者的照料下的人(例如，成年男性、成年女性、青春期男性、青春期女性、男童、女童)。在某些实施方式中，所述受试者可以不在医生或其他卫生工作者的照料或处方下。
“有效量”是指在必要的剂量和时间段内有效达到所需治疗或预防结果的量。“治疗有效量”可以根据诸如个体的疾病状态、年龄、性别和体重以及药物在个体中引起期望响应的能力等因素而变化。治疗有效量也是其中治疗的任何毒性或有害作用基本上不存在或被治疗有益作用所抵消的量。在某些实施方式中，术语“治疗有效量”是指有效地“治疗”哺乳动物(例如，患者或非人哺乳动物)的疾病或病症的活性剂或包含该活性剂的组合物的量。在一个实施方式中，治疗有效量是足以改善至少一种与诸如以下病理相关的症状的量：轻度认知障碍(mci)、阿尔茨海默氏病(ad)、癫痫、帕金森氏病、心力衰竭、创伤性脑损伤、脑卒中、失血性休克、液体复苏后的急性肺损伤、急性肾损伤、心肌梗塞、心肌缺血、糖尿病、多形性成胶质细胞瘤、糖尿病神经病变、前列腺癌、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、亨廷顿氏病、皮肤t细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、周围性t细胞淋巴瘤、hiv、尼曼-匹克c型疾病、年龄相关性黄斑变性、痛风、动脉粥样硬化、类风湿性关节炎、多发性硬化症等。在某些实施方式中，有效量是足以预防疾病进展、延缓病程或引起疾病消退、或者能够减轻由疾病引起的症状的量。
“预防有效量”是指在必要的剂量和时间段内有效达到期望的预防结果的量。通常但不是必须的，因为预防剂量在疾病之前或疾病的早期阶段中在受试者中使用，所以预防有效量小于治疗有效量。
如本文所用，术语“治疗”是指对疾病或病症的症状或病理产生期望效果的作用，特别是可以利用本文所述的组合物实现的作用，并且可以包括但不限于正在治疗的疾病或病症的一种或多种可测量标志物的即使最小的变化或改善。治疗还指延迟该术语所适用的疾病或病症或者该疾病或病症的一种或多种症状的发作、延迟或逆转其进展、降低其严重性，或者减轻或预防该术语所适用的疾病或病症或者该疾病或病症的一种或多种症状。“治疗”并不一定表示完全根除或治愈该疾病或病症或其相关症状。在一个实施方式中，治疗包括改善所治疗疾病的至少一种症状。改善可以是部分的或完全的。接受该治疗的受试者是任何有需要的受试者。临床改善的示例性标志物对本领域技术人员将是显而易见的。
术语“缓解”是指减轻或消除该病理或疾病的一种或多种症状、和/或降低该病理或疾病的一种或多种症状的发作速率或延迟其发作或严重程度、和/或预防这种病理或疾病。
如本文所用，短语“改善至少一种症状”或“改善一种或多种症状”或其等同形式是指减轻、消除或预防病理或疾病的一种或多种症状。
术语“活性剂”是指发挥药理作用并且能够治疗、预防或改善本文所述的一种或多种病症/疾病(例如，阿尔茨海默氏病)的化学物质或化合物。感兴趣的活性剂的实例包括本文所述的s-bhb和s-bhb-s-1,3-丁二醇。
针对对映异构体使用时，术语“基本上纯的”表示一种特定的对映异构体(例如s对映异构体)基本上不含其立体异构体。在各种实施方式中，基本上纯的表明特定的对映异构体是至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％、或至少98％、或至少99％的纯化合物。产生基本上纯的对映异构体的方法是本领域技术人员公知的。
附图描述
图1说明了bhb的r-和s-对映异构体(分别是r-bhb和s-bhb)的结构，1,3-丁二醇的r-和s-对映异构体的结构，和r-bhb-r-1,3-丁二醇和s-bhb-s-13,丁二醇的结构。注意由于bhb和丁二醇“头对头”连接，丁二醇在酯中的取向是反的。
图2说明了bhb的r-对映异构体(r-bhb)的钠盐(上)和s-对映异构体(s-bhb)的钠盐(下)对hdac的抑制作用。
具体实施方式
在某些实施方式中，本文提供了反映以下发现的组合物和方法：β-羟基丁酸酯的s-对映异构体(s-bhb)保留了对于r-对映异构体观察到的天然信号传导活性。然而，与r-对映异构体相比，s-对映异构体提供了改善的药代动力学。特别是，s-对映异构体提供了尤其是显着改善的血清半衰期。因此，在某些实施方式中，提供了使用bhb的s-对映异构体的方法。另外，提供了新型化合物s-bhb-s-1,3-丁二醇以及该化合物的使用方法。
β-羟基丁酸酯(bhb)是一种手性分子，并且r-bhb是在正常哺乳动物的新陈代谢中产生并易于消耗的对映异构体。信号传导功能或其他效应取决于bhb的快速分解代谢，因此仅与r对映异构体有关。然而，已经发现，作为bhb的直接作用的信号传导功能被s-bhb部分或全部地重复，这取决于所涉及蛋白质的立体选择性。实际上，本文描述的几种直接信号传导功能似乎是非立体选择性的。
例如，以前对于bhb抑制hdac的立体选择性是未知的。然而，如本文所证明(参见例如实施例1和图2)，s-bhb对映异构体是hdac活性的有效抑制剂(ic50＝7.3mm)，并且其出人意料地比r-bhb更有效，这可能是因为r-bhb被迅速代谢。
另外，据信s-bhb可以结合gpcrhcar2，但亲和力比r-bhb更低一些。
此外，据信当将s-bhb施用于哺乳动物时，也可以阻断炎性小体的活化。通过在包括脂多糖处理的骨髓源性巨噬细胞中使用caspase-1激活的检测中测试s-bhb作为nlrp3炎症小体激活的体外检测，可以很容易地评估这一点。
鉴于前述，据信s-bhb以及酯(s-bhb-s-1,3-丁二醇)可以通过s-bhb与r-bhb共享的信号传导活性在治疗上有用。
因此，在某些实施方式中，本文提供的方法包括施用bhb的s-对映异构体(参见，例如，图1)或当施用给受试者(例如，人类或非人哺乳动物)时被代谢以产生bhb的s-对映异构体的化合物。
因此，在某些实施方式中，提供了一种化合物，其为bhb-1,3-丁二醇的s-对映异构体，并被命名为s-bhb-s-1,3-丁二醇，如以下式i所示：
在某些实施方式中，该化合物提供基本上纯的s-bhb-s-1,3-丁二醇。
本文考虑的化合物、组合物和制剂富含图1所示的s-对映异构体(例如，s-bhb和s-bhb-1,3-丁二醇)。本文所用的术语“富含(enriched)”是指富含的对映异构体的水平高于该对映异构体在外消旋混合物中所通常存在/产生的水平。当提到富集百分比时，富集的对映异构体在存在的外消旋混合物(例如总bhb或bhb-1,3-丁二醇)中占该百分比。通常，s-bhb或s-bhb-s-1,3-丁二醇的对映异构体富集度为总bhb或bhb-1,3-丁二醇外消旋混合物的60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、优选至少95％、或至少98％、或至少99％。在某些实施方式中，s-bhb或s-bhb-s-1,3-丁二醇对映异构体是基本上纯的。
在某些实施方式中，s-bhb-s-1,3-丁二醇对映异构体可以通过以下方法制备：该方法包括在脂肪酶的存在下在(3s)-羟基丁酸乙酯和(3s)-1,3-丁二醇之间进行酯交换反应。在某些实施方式中，反应可以在约40℃进行约96小时。
可以使用本领域技术人员公知的标准方法纯化反应产物。例如，在一个说明性但非限制性的实施方式中，反应产物可以进行刮膜分子蒸馏(gmp)。这包括脱气道次、用以除去原料的第二次轻馏分道次和之后的最终道次。在一个说明性但非限制性的实施方式中，最终道次的条件是在1.8吨145℃。相应的r-对映异构体的制备和纯化描述于美国专利号8,642,654b2中，并且使用其中提供的教导，本领域技术人员可以容易地以任何期望的纯度水平制备本文所述的s-对映异构体。
据信，s-bhb-s-1,3-丁二醇样品(例如，针对(3s,3s')对映异构体富集的)在口服时可测得血液中的(3s)-羟基丁酸酯水平升高。因此，s-bhb-s-1,3-丁二醇对映异构体代表将(3s)-羟基丁酸酯递送至受试者的一种有效手段。然而，在某些实施方式中，可以直接施用s-bhb对映异构体。
应当理解，当本文描述的方法涉及到本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb或其组合物/制剂)的施用时，预期的是s-对映异构体在施用的组合物中富集，例如，如上文所述富集。在某些实施方式中，s-对映异构体是基本上纯的。在本文所述的组合物、制剂中，类似地，预期所述组合物/制剂的bhb或bhb-1,3-丁二醇组分对于s-对映异构体而言是富集的，例如如上文所述富集。在某些实施方式中，组合物/制剂的bhb或bhb-1,3-丁二醇组分是基本上纯的。
据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)(参见，图1)可有效降低脂肪酸的血浆水平。因此，在某些实施方式中，据信这些化合物以及包含这些化合物的组合物/制剂可用于降低受试者(例如，人类或非人哺乳动物)的血浆中循环的游离脂肪酸的水平。因此，它们可以用于治疗由人类或非人动物受试者中游离脂肪酸的血浆水平升高所引起、加剧或与之相关的病症。因此，在某些实施方式中，可以通过以下方法治疗人或动物受试者，该方法包括向其施用本文所述的s-对映异构体中的一种或两种和/或包含那些对映异构体的组合物/制剂。由此可以改善或减轻受试者的病症。
由血浆游离脂肪酸水平升高而引起、加剧或与之相关的疾病包括但不限于神经退行性疾病或失调，例如阿尔茨海默氏病、帕金森氏病，亨廷顿氏舞蹈病；低氧状态，例如心绞痛、过度劳累、间歇性跛行、缺氧、脑卒中和心肌梗塞；胰岛素抵抗状态，例如感染、压力、肥胖症、糖尿病和心力衰竭；以及炎症状态，包括感染和自身免疫性疾病。
除了降低血浆中的脂肪酸水平外，据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)还作用于大脑的食欲中枢。特别是，据信这些对映异构体可以增加大脑食欲中枢的各种厌食神经肽(已知与食物摄入减少和食欲降低有关的神经肽)的水平，并且还可以诱导更高水平的丙二酰辅酶a，这是一种与食欲不振和食物摄入减少相关的代谢产物。
因此，在某些实施方式中，据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)和其组合物/制剂对于治疗涉及体重减轻或体重增加的病况是有用的。例如，上述对映异构体和/或其组合物/制剂可以用于抑制食欲、治疗肥胖症、促进体重减轻、维持健康体重或降低受试者中脂肪与瘦肌肉的比例。在各种实施方式中，在每种情况下，受试者可以是健康受试者或受损受试者。健康受试者可以是例如，体重健康的个体，对于这些个体而言，身体表现和/或身体外观很重要。实例包括但不限于以下成员：军人、运动员、健美者和时装模特。受损的受试者可以是体重不健康的个体，例如超重、临床肥胖或临床极度肥胖的个体。作为另一种选择，受损的受试者可以是罹患临床病症(例如下文列举的病症)的体重健康或不健康的个体。
体重健康的个体的体重指数(bmi)通常为约18.5至约24.9，超重的个体的体重指数(bmi)通常为约25至约29.9，临床上肥胖的个体的体重指数通常为约30至39.9，而临床上极度肥胖的个体的体重指数通常为约40以上。
除了降低血浆中的脂肪酸水平并作用于大脑的食欲中枢，据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)和其组合物/制剂可通过增加脑磷酸化潜力和atp水解的δg′来提高大脑代谢效率。因此，据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)及其组合物/制剂可促进改善的认知功能，并可用于治疗认知功能障碍或减少神经变性的影响。
此外，据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)及其组合物/制剂可增加室旁核(大脑的食欲中心)和海马体(已知对记忆重要的大脑部分)中的神经肽脑源性神经营养因子(bdnf)的水平。已知bdnf可防止细胞凋亡并促进基底神经节和其他所关注区域的神经元生长，因此预期本文所述对映异构体和/或其组合物/制剂产生的bdnf水平升高可抑制神经变性、限制缺氧或创伤后神经组织的死亡并促进神经组织的生长。
此外，据信本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)和其组合物/制剂可提高厌食性神经肽可卡因及苯丙胺反应性转录物(cart)的水平。已知cart可以提高机敏性并降低食欲。因此，预期由本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂产生的cart水平增加可改善认知功能。因此，预期本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂对于(a)促进警觉性和改善的认知功能；和/或(b)抑制神经变性是有用的。
在某些实施方式中，提供本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂用于促进警觉性或改善认知功能，或用于治疗认知功能障碍。
在某些实施方式中，提供本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂用于治疗、预防或减少神经变性、自由基毒性、低氧状况或高血糖症的影响。
在一个实施方式中，提供本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂用于治疗、预防或减少神经变性的影响。因此，据信s-对映异构体和/或其组合物/制剂可用于治疗、预防或减少由任何特定原因引起的神经变性的影响。神经变性可以例如由神经退行性疾病或病症引起，或者可以由衰老、创伤、缺氧等引起。可以使用本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂治疗的神经退行性疾病或病症的实例包括但不限于阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、癫痫、星形细胞瘤、胶质母细胞瘤和亨廷顿氏舞蹈病。
本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂可以用于预防或治疗的病症的其他实例包括但不限于肌肉损伤、疲劳和肌肉疲劳。在健康或受损的受试者中，可以预防或治疗肌肉损伤和肌肉疲劳。受损的受试者可以是例如患有纤维肌痛或患有肌性脑脊髓炎(me或慢性疲劳综合征)或其症状的个体。在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂可用于治疗患有例如糖尿病、代谢综合征x或甲状腺功能亢进的病症的患者或老年患者。
在某些实施方式中，提供了轻度认知障碍(mci)或阿尔茨海默氏病的方法，其中所述方法包括向有需要的受试者以足以缓解轻度认知障碍和/或阿尔茨海默氏病的一种或多种症状的量施用一种或多种本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂。还提供了类似方法，用于预防或延迟阿尔茨海默氏病前期病症和/或认知功能障碍的发作，和/或缓解阿尔茨海默氏病前期病症和/或认知功能障碍的一种或多种症状，或者预防或延迟阿尔茨海默氏病前期病症或认知功能障碍发展为阿尔茨海默氏病，其中所述方法包括向有需要的受试者施用一种或多种本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂，其量应足以预防或延迟阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的发作、和/或缓解阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的一种或多种症状、和/或预防或延迟阿尔茨海默氏病的前期认知功能障碍发展为阿尔茨海默氏病。在某些实施方式中，所述方法是预防或延迟从认知上无症状的阿尔茨海默氏病前期病症到阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的转变的方法。在某些实施方式中，所述方法是预防或延迟阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍发作的方法。在某些实施方式中，所述方法包括改善阿尔茨海默氏病前期的认知功能障碍的一种或多种症状。在某些实施方式中，所述方法包括预防或延迟阿尔茨海默氏病前期认知功能障碍发展为阿尔茨海默氏病。在某些实施方式中，所述受试者是在临床正常受试者(例如50岁以上的人类受试者)中表现出aβ的生物标志物阳性的受试者。在某些实施方式中，所述受试者表现出无症状的脑淀粉样变性。在某些实施方式中，所述受试者表现出脑淀粉样变性结合下游神经变性(例如，由通过选自tau和fdg摄取的一种或多种神经元损伤标志物的升高所确定)。在某些实施方式中，所述受试者是被诊断患有轻度认知障碍的受试者。在某些实施方式中，所述受试者显示出高于零且低于约1.5的临床痴呆等级。在某些实施方式中，所述受试者有患阿尔茨海默氏病的风险(例如，所述受试者具有患有阿尔茨海默氏病的家族性风险(例如，fad突变，apoeε4等位基因)。在某些实施方式中，所述化合物的施用可延缓或预防mci发展为阿尔茨海默氏病。在某些实施方式中，所述施用使csf中选自下组的一种或多种组分的水平降低：aβ42、sappβ、总-tau(ttau)、磷酸化-tau(ptau)、appneo、可溶性aβ40、ptau/aβ42比和ttau/aβ42比，和/或使csf中选自下组的一种或多种组分的水平升高：aβ42/aβ40比、aβ42/aβ38比、sappα、sappα/sappβ比、sappα/aβ40比和sappα/aβ42比，和/或产生受试者的认知能力的改善，和/或产生受试者的临床痴呆等级(cdr)的改善、稳定或下降率的降低。
在某些实施方式中，将本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)和/或其组合物/制剂施用于受试者，以提高受试者的认知。例如，主题方法可以包括以一定量施用本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂，以将受试者中的认知提高5％以上，诸如10％以上，诸如15％以上，诸如25％以上，诸如40％以上，诸如50％以上，诸如75％以上，诸如90％以上，诸如95％以上，诸如99％以上，包括将受试者的认知提高99.9％以上。
在其他情况下，向受试者施用的本文所述的一种或多种s-对映异构体和/或其组合物/制剂的量足以降低受试者的认知下降率。例如，主题方法可以包括施用一定量的本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂，以将受试者中认知下降的速率降低5％以上，诸如10％以上，诸如15％以上，诸如25％以上，诸如40％以上，诸如50％以上，诸如75％以上，诸如90％以上，诸如95％以上，诸如99％以上，并且包括将受试者的认知下降率降低99.9％以上。
可以通过任何方便的策略来评估受试者的认知水平，其包括但不限于蒙特利尔认知评估(moca)、圣路易斯大学心理状态考试(slums)、迷你心理状态考试(mmse)，以及出于研究目的的阿尔茨海默氏病评估量表、认知度(adas-cog)，以及包括日常生活活动(adl)和工具性日常生活活动(iadl)在内的评估。
在某些实施方式中，施用本文所述的一种或多种s-对映异构体和/或其组合物/制剂以改善受试者的日常功能，例如通过日常生活活动(adl)和工具性日常生活活动(iadl)的评估来确定。
在其他实施方式中，施用本文所述的一种或多种s-对映异构体和/或其组合物/制剂以减少受试者中的躁动行为。例如，主题方法可以包括施用一定量的本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂，以足以将受试者中的躁动行为减少5％以上，诸如10％以上，诸如15％以上，诸如25％以上，诸如40％以上，诸如50％以上，诸如75％以上，诸如90％以上，诸如95％以上，诸如99％以上，并且包括使受试者中受试者的躁动行为减少99.9％以上。躁动的行为可以通过任何方便的策略进行评估，例如通过神经精神量表(npi)进行评估。
在其他实施方式中，施用本文所述的一种或多种s-对映异构体和/或其组合物/制剂以减少受试者中的谵妄。例如，所述主题方法包括施用一定量的本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂，以足以将受试者中的谵妄减少5％以上，诸如10％以上，诸如15％以上，诸如25％以上，诸如40％以上，诸如50％以上，诸如75％以上，诸如90％以上，诸如95％以上，诸如99％以上，并且包括使受试者中受试者的谵妄减少99.9％以上。
在其他实施方式中，向受试者施用本文所述的一种或多种s-对映异构体和/或其组合物/制剂，以减少照料者对受试者所承受的压力。例如，所述主题方法包括施用一定量的本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂，以足以将照料者对受试者所承受的压力减少5％以上，诸如10％以上，诸如15％以上，诸如25％以上，诸如40％以上，诸如50％以上，诸如75％以上，诸如90％以上，诸如95％以上，诸如99％以上，并且包括使受试者中照料者对受试者所承受的压力减少99.9％以上。照料者的压力可以通过任何方便的方式来评估，例如通过压力知觉量表(pss)来评估。
还提供了通过施用一种或多种本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂治疗以下中的一种或多种的方法：癫痫、帕金森氏病、心力衰竭、创伤性脑损伤、脑卒中、失血性休克、液体复苏后的急性肺损伤、急性肾损伤、心肌梗塞、心肌缺血、糖尿病、多形性成胶质细胞瘤、糖尿病神经病变、前列腺癌、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、亨廷顿氏病、皮肤t细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、周围性t细胞淋巴瘤、hiv、尼曼-匹克c型疾病、年龄相关性黄斑变性、痛风、动脉粥样硬化、类风湿性关节炎和多发性硬化症。
前述病症是可能由游离脂肪酸血浆水平升高引起、加剧或与之相关的病症的实例，因此，据信本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂可用于治疗这些病症。
然而，在其他实施方式中，据信本文所述的s-对映异构体和/或其组合物/制剂可用于治疗患有诸如糖尿病、高热、甲状腺功能亢进、代谢综合征x、发烧、和/或感染等病症的受试者。
在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)和其组合物/制剂可以与一种或多种另外的试剂组合施用。此类试剂包括但不限于微量营养素和药物。在某些实施方式中，可以将s-对映异构体和所述另外试剂一起配制在单一组合物中以供摄取。作为另一种选择，可以将本文所述的s-对映异构体和另外的试剂分开配制以便分别、同时或依次施用。
当所述另外试剂是药物时，它可以是例如针对受试者所患有的病症的标准疗法。例如，在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)及其组合物/制剂可以与常规抗糖尿病药联合施用于患有糖尿病的受试者。常规的抗糖尿病药包括但不限于胰岛素敏化剂(诸如噻唑烷二酮)、胰岛素促分泌剂(诸如磺酰脲)、双胍类抗高血糖药(诸如二甲双胍)及它们的组合。
在某些实施方式中，当其他试剂包含微量营养素时，其可以是例如矿物质或维生素。实例包括但不限于铁、钙、镁、维生素a、b族维生素、维生素c、维生素d和维生素e。
酮体作用于烟酸受体。因此，在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)及其组合物/制剂可以有利地与烟酸(维生素b3)组合施用，因为酮体和烟酸均作用于脂肪组织以抑制游离脂肪酸的释放。
在某些实施方式中，可以将本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb)和其组合物/制剂配制成可消化的组合物，其进一步包含饮食上或药学上可接受的载体。所述组合物可包括但不限于食品、饮料、饮品、补充剂、饮食补充剂、功能性食物、保健食品或药物。
在各种实施方式中，可摄取组合物中s-对映异构体的浓度取决于多种因素，包括组合物的具体形式、组合物的预期用途和靶群体。通常，所述组合物将包含有效降低血浆中游离脂肪酸水平的量的s-对映异构体。典型地，该量是在摄入该组合物的受试者(例如，人类或非人哺乳动物)中达到约10μm至约20mm、或约50μm至约10mm、或约100μm至约5mm的s-β-羟基丁酸酯(s-bhb)和/或乙酰乙酸酯的循环浓度所需的量。在一个实施方式中，使用一定量以达到约0.7mm至约5mm、例如约1mm至约5mm的循环浓度。
配制成食品和/或膳食补充剂
本文所述的s-bhb-s-1,3-丁二醇对映异构体在被消耗时可以水解成两种产物，即可提供热量来源的s-β-羟基丁酸酯(s-bhb)和(s)-1,3-丁二醇，其可被分类为食物并可形成食品的一部分。
食品是主要由一种或多种常量营养素蛋白质、碳水化合物和脂肪组成的可食用材料，其在生物体(例如哺乳动物)的体内用以维持生长、修复损伤、辅助重要过程或提供能量。食品还可能包含一种或多种微量营养素，诸如维生素或矿物质，或其他饮食成分，诸如调味剂和着色剂。
可将本文所述的s-对映异构体或其组合物/制剂作为添加剂掺入的食品的实例包括但不限于快餐棒、代餐棒、谷物、糖果和包括但不限于酸奶的益生菌制剂。
饮料和饮品的实例包括但不限于软饮料、能量饮料、干饮料混合物、营养饮料、进餐或食物替代饮料、复水的组合物(例如在运动期间或运动后)和用于输注的茶(例如草药茶)，或用于水煎服的草药混合物。
在某些实施方式中，用于复水的组合物通常包含水、糖(或非糖甜味剂)、碳水化合物和本文所述的一种或多种s-对映异构体。在某些实施方式中，如本领域技术人员将理解的，组合物还可包含合适的调味剂、着色剂和防腐剂。当存在碳水化合物糖时，其可以提供能量来源，并且合适的糖是已知的，包括葡萄糖和海藻糖。在某些实施方式中，餐食或食物替代饮料可以是通常被推荐用于减肥方式的类型。这样的饮料制剂通常包含适量的一种或多种常量营养素，即蛋白质、脂肪和/或碳水化合物的来源，以及可选的附加成分，例如增溶剂、防腐剂、甜味剂、调味剂和着色剂。
营养保健品是被认为具有医学或健康益处(包括疾病预防和治疗)的食品成分，食品补充剂或食品。通常，营养保健品特别适合于赋予消费者特定的健康益处。在各种实施方式中，营养保健品通常包含微量营养素，诸如维生素、矿物质、草药和/或植物化学物质，其含量高于相应常规(天然)食品中的水平。通常选择该水平以优化营养保健品的预期健康益处，无论是作为单份服用还是作为饮食疗法或营养疗法的一部分。在某些实施方式中，该水平将是有效降低脂肪酸血浆水平的水平。
功能性食物是指市场上提供给消费者的健康益处超过向消费者提供纯营养的食品。功能性食物通常包含诸如如上所述的微量营养素的成分，其赋予营养或营养以外的特定医学或生理益处。功能性食物通常在包装上带有健康声明。
在某些实施方式中，营养食品或功能性食品通常包含有效降低受试者中游离脂肪酸的血浆水平的量的本文所述的一种或两种s-对映异构体。更通常地，营养食品或功能性食品包含有效抑制受试者中的食欲、治疗肥胖症或促进体重减轻的量的s-对映异构体。
膳食补充剂是旨在补充受试者(例如，人类受试者)的正常饮食并且包含饮食成分，如维生素、矿物质、草药或其他植物产品，或氨基酸。膳食补充剂通常以单位剂量形式提供，设计用于与食物一起、在食物之前或之后食用，但不能代替食物。因此，膳食补充剂通常以片剂或胶囊剂或干粉或颗粒剂的形式出现，撒在食物上或加到水或饮料中。
药物和/或饮食制剂
在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体(例如，s-bhb-s-1,3-丁二醇和s-bhb(参见例如，图1)可通过与饮食上或药学上可接受的载体或赋形剂混合而配制成药物或饮食补充剂。这样的载体或赋形剂可包括但不限于溶剂、分散介质、包衣、等渗或吸收延迟剂、甜味剂等。这些包括任何和所有溶剂、分散介质、涂层、等渗和吸收延迟剂、甜味剂等。合适的载体可以由多种材料制备，其包括但不限于稀释剂、粘合剂和粘附剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、填充剂、调味剂、甜味剂以及为了制备特定剂型可能需要的其他材料，如缓冲剂和吸附剂。此类介质和试剂用于药物活性物质的用途是本领域公知的。
本文所述的s-对映异构体可以“天然”形式或根据需要以盐、酯、酰胺、衍生物等形式施用，只要该盐、酯、酰胺或衍生物在药理学上合适即可，例如，在本方法中有效。s-对映异构体的盐、酯、酰胺和其他衍生物可以使用合成有机化学领域的技术人员已知的标准方法制备，并且例如在以下中描述的：march(1992)advancedorganicchemistry；reactions，mechanismsandstructure，第4版，n.y.wiley-interscience。
配制此类衍生物的方法是本领域技术人员已知的。例如，可以为本文所述的任何化合物制备药学上可接受的盐，所述化合物具有能够形成盐的官能团(例如，本文所述的化合物的羧酸官能团)。药学上可接受的盐是保留母体化合物的活性并且对所施用的受试者以及在其施用的上下文中不赋予任何有害或不利作用的任何盐。
药学上将本文所述的化合物配制成盐、酯、酰胺等的方法是本领域技术人员公知的。例如，可以使用常规方法从游离碱制备盐，所述常规方法通常包括与合适的酸反应。通常，将药物的碱形式溶于诸如甲醇或乙醇等极性有机溶剂中，并向其中加入酸。所得盐沉淀或可通过添加极性较小的溶剂从溶液中带出。用于制备酸加成盐的合适的酸包括但不限于有机酸和无机酸，有机酸例如为乙酸、丙酸、乙醇酸、丙酮酸、草酸、苹果酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸等，无机酸例如为盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等。酸加成盐可以通过用合适的碱处理而转化为游离碱。本文所述化合物的某些特别优选的酸加成盐可包括卤化物盐，诸如可使用盐酸或氢溴酸制备的卤化物盐。相反，本文所述的s-对映异构体的碱性盐的制备可以使用药学上可接受的碱，诸如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钙、三甲胺等以类似的方式制备。在某些实施方式中，碱性盐包括碱金属盐(例如钠盐)和铜盐。
为了制备盐形式的碱性药物，平衡离子的pka优选比药物的pka低至少约2个ph单位。类似地，为了制备酸性药物的盐形式，平衡离子的pka优选比药物的pka高至少约2个ph单位。这允许平衡离子将溶液的ph值降至低于phmax的水平，以达到盐平台，此时盐的溶解度高于游离酸或碱的溶解度。活性药物成分(api)和酸或碱中的可电离基团的pka单位之差的一般化规则是为了使质子转移在能量上有利。当api和平衡离子的pka值没有显着差异时，在水性环境中可能会形成固体复合物，但可能迅速不成比例(例如，分解为药物和平衡离子的各个实体)。
在各种实施方式中，平衡离子是药学上可接受的平衡离子。合适的阴离子盐形式包括但不限于乙酸盐、苯甲酸盐、苄基酸盐、酒石酸氢盐、溴化物、碳酸盐、氯化物、柠檬酸盐、乙二酸盐、乙二磺酸盐、十二烷基硫酸盐(estolate)、甲酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、葡萄糖酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、碘化物、乳酸盐、乳糖醛酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、扁桃酸盐、甲磺酸盐、甲基溴化物、甲硫酸盐、粘酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、巴莫酸盐(思波酸盐)、磷酸盐和二磷酸盐、水杨酸盐和二水杨酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、甲苯磺酸盐、三乙基碘、戊酸盐，而合适的阳离子盐形式包括但不限于铝、苄星(benzathine)、钙、乙二胺、赖氨酸、镁、葡甲胺、钾、普鲁卡因、钠、三甲胺、锌等。
酯的制备通常涉及在活性剂(例如，本文所述的s-对映异构体)的分子结构内存在的羟基和/或羧基的官能化。在某些实施方式中，酯通常是游离醇基团的酰基取代衍生物，例如衍生自式rcooh的羧酸的部分，其中r是烷基，优选是低级烷基。如果需要，可以通过使用常规的氢解或水解方法将酯转化为游离酸。
酰胺也可以使用本领域技术人员已知的技术或在相关文献中描述的技术来制备。例如，酰胺可以使用合适的胺反应物由酯制备，或者它们可以由酸酐或酰氯通过与氨或低级烷基胺反应来制备。
在各种实施方式中，本文鉴定的化合物可用于肠胃外、局部、口服、经鼻(或以其他方式吸入)、直肠或局部施用，诸如通过气雾剂或透皮施用，用于预防和/或治疗本文所述的一种或多种病理/适应症(例如，淀粉样变性)。
本文所述的活性剂(例如，s-对映异构体)也可以与药学上可接受的载体(赋形剂)组合以形成药理学组合物。药学上可接受的载体可以包含一种或多种生理上可接受的化合物，其起到例如稳定组合物或增加或减少s-对映异构体的吸收的作用。生理上可接受的化合物可以包括例如碳水化合物如葡萄糖、蔗糖或葡聚糖、抗氧化剂如抗坏血酸或谷胱甘肽、螯合剂、低分子量蛋白质、保护和摄取增强剂如脂质\减少s-对映异构体的清除或水解的组合物，或赋形剂或其他稳定剂和/或缓冲剂。
其他生理上可接受的化合物，特别是用于制备片剂、胶囊剂、凝胶帽等d生理上可接受的化合物包括但不限于粘合剂、稀释剂/填充剂、崩解剂、润滑剂、助悬剂等。
在某些实施方式中，为了制备口服剂型(例如片剂)，例如将赋形剂(例如，乳糖、蔗糖、淀粉、甘露醇等)、可选的崩解剂(例如，碳酸钙、羧甲基纤维素钙、羟基乙酸淀粉钠、交聚维酮等)、粘合剂(例如，α-淀粉、阿拉伯树胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基纤维素、环糊精等)和可选的润滑剂(例如，滑石粉、硬脂酸镁、聚乙二醇6000等)添加到活性成分(例如，本文所述的s-对映异构体)中，并将所得的组合物压缩。必要时，将压缩产品包衣，例如，用已知的方法掩盖味道或肠溶或缓释。合适的涂层材料包括但不限于乙基纤维素、羟甲基纤维素、聚氧乙二醇、邻苯二甲酸乙酸纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素和eudragit(rohm&haas，德国；甲基丙烯酸-丙烯酸系共聚物)。
其他生理上可接受的化合物包括湿润剂、乳化剂、分散剂或防腐剂，它们对于防止微生物的生长或作用特别有用。各种防腐剂是公知的，其包括例如苯酚和抗坏血酸。本领域技术人员将理解，包括生理上可接受的化合物的药学上可接受的载体的选择取决于例如，本文所述的s-对映异构体的给药途径以及s-对映异构体特定的生理化学特性。
在某些实施方式中，赋形剂是无菌的并且通常不含不希望的物质。这些组合物可以通过常规、公知的灭菌技术进行灭菌。对于各种口服剂型赋形剂(诸如片剂和胶囊剂)，不需要无菌性。usp/nf标准通常已足够。
可以根据施用方法以各种单位剂型施用药物组合物。合适的单位剂型包括但不限于粉末剂、片剂、丸剂、胶囊剂、锭剂、栓剂、贴剂、鼻喷雾剂、可注射的、可植入的缓释制剂、粘膜粘附膜，局部涂料、脂质复合物等。
包含本文所述的s-对映异构体的药物组合物可以通过常规的混合、溶解、制粒、制糖衣药丸、悬浮、乳化、包囊、包埋或冻干方法来制备。可以使用一种或多种生理上可接受的载体、稀释剂、赋形剂或助剂以常规方式配制药物组合物，所述载体、稀释剂、赋形剂或助剂有助于将s-对映异构体加工成可药用的制剂。适当的制剂取决于选择的施用途径。
全身性制剂包括但不限于设计用于通过注射施用的那些，例如皮下、静脉内、肌内、鞘内或腹膜内注射，以及设计用于经皮、透粘膜口服或肺部施用的那些。对于注射，本文所述的s-对映异构体可以在水溶液中，优选在生理相容的缓冲液(如汉克斯溶液、林格氏溶液)或生理盐水缓冲液中和/或某些乳剂中配制。该溶液可以包含配制剂，例如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。在某些实施方式中，可以以粉末形式提供s-对映异构体，以在使用前与合适的载体(例如，无菌的无热原的水)混合。对于透粘膜施用，在制剂中可以使用适合于渗透屏障的渗透剂。这种渗透剂是本领域公知的。
对于口服施用，可以通过将s-对映异构体与本领域熟知的药学上可接受的载体混合来容易地配制化合物。这样的载体使本文所述的化合物能够配制成片剂、丸剂、糖衣丸、胶囊、液体、凝胶、糖浆、浆液、悬浮液等，以供待治疗的患者口服。对于口服固体制剂，如粉末剂、胶囊剂和片剂，合适的赋形剂包括：填充剂，诸如糖，如乳糖、蔗糖、甘露醇和山梨糖醇；纤维素制剂，诸如玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、明胶、黄芪胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮(pvp)；制粒剂；和粘合剂。如果需要，可以加入崩解剂，诸如交联的聚乙烯吡咯烷酮、琼脂或者藻酸或其盐如藻酸钠。如果需要，可以使用标准技术将固体剂型包糖衣或肠溶衣。
对于口服液体制剂，例如悬浮剂、酏剂和溶液，合适的载体、赋形剂或稀释剂包括水、二醇、油、醇等。此外，可以添加调味剂、防腐剂、着色剂等。对于口腔施用，组合物可以采取以常规方式配制的片剂、锭剂等形式。
对于通过吸入施用，使用合适的推进剂，例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他合适的气体，从加压包装或喷雾器以气溶胶喷雾的形式方便地递送本文所述的s-对映异构体。在加压气雾剂的情况下，剂量单位可以通过提供阀门以递送计量的量来确定。可以配制用于吸入器或吹入器中的例如明胶的胶囊和盒，其中容纳有化合物和合适的粉末基质(如乳糖或淀粉)的粉末混合物。
在各种实施方式中，本文所述的s-对映异构体可以配制成直肠或阴道组合物，诸如栓剂或保留灌肠剂，例如，含有常规的栓剂基质，如可可脂或其他甘油酯。
除先前描述的制剂外，s-对映异构体也可以配制为药性持久的制剂(depotpreparation)。这样的长效制剂可以通过植入(例如皮下或肌内)或通过肌内注射来施用。因此，例如，化合物可以与合适的聚合或疏水材料(例如，作为在可接受的油中的乳液)或离子交换树脂一起配制，或作为微溶的衍生物，例如，作为微溶的盐配制。
作为另一种选择，可以采用其他药物递送系统。脂质体和乳剂是可用于保护和递送药物活性化合物的递送载体的公知的实例。也可以使用某些有机溶剂，如二甲基亚砜,但通常有毒性更大的代价。另外，可以使用缓释系统来递送化合物，诸如含有治疗剂的固体聚合物的半透性基质。已经建立了缓释材料的各种用途，并且是本领域技术人员公知的。根据其化学性质，缓释胶囊可能会释放化合物数周，直至100天以上。根据治疗剂的化学性质和生物学稳定性，可以采用其他蛋白质稳定化策略。
在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体和/或制剂经口服施用。这可以通过使用片剂、囊片、锭剂、液体等容易地实现。
在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体和/或制剂根据本领域技术人员公知的标准方法全身施用(例如，口服或以注射剂)。在其他实施方式中，还可以使用常规的透皮药物递送系统通过皮肤递送试剂，例如透皮“贴剂”，其中本文所述的化合物和/或制剂通常包含在层压结构中，该层压结构用作待固定在皮肤上的药物递送装置。在这种结构中，药物组合物通常包含在上背衬层下面的层或“储库”中。将理解的是，在本文中，术语“储库(reservoir)”是指最终可用于递送至皮肤表面的一定量的“一种或多种活性成分”。因此，例如，“储库”可以在贴剂的背衬层上的粘合剂中或在本领域技术人员已知的多种不同基质制剂中包括活性成分。贴剂可以包含单个容器，也可以包含多个容器。
在说明性实施方式中，储库包括药学上可接受的接触粘合剂材料的聚合物基质，该聚合物基质用于在药物递送期间将系统固定至皮肤。合适的皮肤接触粘合剂材料的实例包括但不限于聚乙烯、聚硅氧烷、聚异丁烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯等。作为另一种选择，含药物的储库和皮肤接触粘合剂分开且在不同的层存在，粘合剂在储库的下面，在这种情况下，它可以是如上所述的聚合物基质，也可以是液体或水凝胶储库，也可以采用其他形式。用作装置的上表面的这些层压材料中的背衬层优选充当“贴剂”的主要结构元件，并为装置提供了很大的柔韧性。为背衬层选择的材料优选基本上不渗透s-对映异构体，并存在任何其他材料。
在某些实施方式中，本文描述的一个或多个s-对映异构体可以以“浓缩物”的形式提供，例如在易于稀释的储存容器中(例如，在预先测量的体积中)，或在准备加入一定体积的水、醇、过氧化氢、或其他稀释剂的可溶解的胶囊中。
在某些实施方式中，本文所述的s-对映异构体适合于口服施用。在各种实施方式中，口服组合物中的化合物可以是包衣的或非包衣的。肠溶衣颗粒的制备例如在美国专利4,786,505号和4,853,230号中公开。
在各种实施方式中，本文考虑的组合物通常包含有效量的本文所述的s-对映异构体中的一种或多种，以实现药理作用或治疗改善而没有过度的不利副作用。说明性的药理作用或治疗改善包括但不限于减少或停止一个或多个位置的骨吸收速率，骨密度增加，肿瘤体积减少，关节炎病理改变等。
在各种实施方式中，s-对映异构体的典型日剂量是变化的，并且将取决于各种因素，如患者的个体需求以及待诊断和/或治疗的疾病。通常，化合物的日剂量可以在1mg至1,000mg或1mg至800mg，或1mg至600mg，或1mg至500mg，或1mg至400mg的范围内。在一个说明性实施方式中，组合物中存在的上述s-对映异构体的标准近似量通常可以为约1mg至1,000mg，更优选为约5mg至500mg，最优选为约10mg至100mg。在某些实施方式中，仅施用探针一次，或根据需要进行随访。在某些实施方式中，s-对映异构体和/或其制剂每天施用一次，在某些实施方式中，每天施用两次，在某些实施方式中，每天施用3次，在某些实施方式中，每天施用4次、或6次、或6或7次、或8次。
在某些实施方式中，将活性成分(本文所述的s-对映异构体)配制成含有所有活性成分的单一口服剂型。这样的口服制剂包括固体和液体形式。注意的是，与液体制剂相比，固体制剂通常提供改善的稳定性，并且通常可以给予更好的患者依从性。
在一个说明性实施方式中，将本文所述的一种或多种s-对映异构体配制成单一固体剂型，例如单层或多层片剂、悬浮液片剂、泡腾片、粉末剂、丸剂、颗粒或包含多个珠的胶囊以及胶囊或双室胶囊中的胶囊。在另一个实施方式中，可以将本文的s-对映异构体配制成单一液体剂型，诸如含有所有活性成分的悬浮液或在使用前需要重构的干燥悬浮液。
在某些实施方式中，将本文所述的s-对映异构体配制成肠溶衣的缓释颗粒或非肠溶衣的时间依赖性释放聚合物包衣的颗粒，以避免与胃液接触。合适的ph依赖性肠溶衣聚合物的非限制性实例是：邻苯二甲酸乙酸纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸聚乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸共聚物、虫胶、琥珀酸羟丙基甲基纤维素、偏苯三酸乙酸纤维素和任何前述物质的混合物。例如，合适的可商购肠溶材料以商标eudragitl
示例性的非肠溶包衣的时间依赖性释放聚合物包括，例如，一种或多种通过从胃液吸收水而在胃中溶胀的聚合物，从而增加了颗粒的尺寸以形成厚的包衣层。时间依赖性释放包衣通常具有与外部水性介质的ph无关的侵蚀和/或扩散性能。因此，活性成分通过扩散或在胃中缓慢侵蚀颗粒而从颗粒中缓慢释放。
示例性的非肠溶时间依赖性释放包衣例如：成膜化合物，诸如纤维素衍生物，如甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素(hpmc)、羟乙基纤维素，和/或丙烯酸类聚合物，包括
适合于制成本文所述化合物的时间依赖性释放包衣的其他材料包括，例如但不限于，水溶性多糖胶，诸如卡拉胶、褐藻糖胶、达瓦树胶、黄蓍胶、阿拉伯半乳糖、果胶和黄原胶；多糖胶的水溶性盐，诸如海藻酸钠、黄蓍质钠和达瓦树胶钠(sodiumgumghattate)；其中烷基成员是1至7个碳的直链或支链的水溶性羟烷基纤维素，诸如羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素；合成的水溶性纤维素基薄片形成剂，诸如甲基纤维素及其羟烷基甲基纤维素的纤维素衍生物，如选自羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丁基甲基纤维素的成员；其他纤维素聚合物，诸如羧甲基纤维素钠；以及本领域普通技术人员已知的其他材料。可以用于该目的的其他薄片形成材料包括但不限于聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、明胶和聚乙烯吡咯烷酮的混合物、明胶、葡萄糖、糖类、聚维酮、共聚维酮、聚(乙烯基吡咯烷酮)-聚(乙酸乙烯酯)共聚物。
尽管本文针对人中的用途描述了s-对映异构体及其制剂及其使用方法，但它们也适用于动物，例如兽医用途。因此，某些示例性生物包括但不限于人类、非人灵长类、犬、马、猫、猪、有蹄类、兔类(largomorph)等。
前述制剂和施用方法旨在是说明性的而非限制性的。应当理解的是，使用本文提供的教导，可以容易地设计其他合适的制剂和施用方式。
试剂盒
在各种实施方式中，可以将本文所述的s-对映异构体和/或其本文所述的制剂封闭在多剂量或单剂量容器中。封闭剂可以在试剂盒中提供，例如包括可以组装使用的组成部分。例如，可以将冻干形式的活性剂和合适的稀释剂作为分离的组分提供，以在使用前组合。试剂盒可包括用于共同施用的活性剂和第二治疗剂。活性剂和第二治疗剂可以作为单独的组成部分提供。试剂盒可包括多个容器，每个容器容纳一个或多个单位剂量的化合物。容器优选适于所需的施用方式，包括但不限于例如本文所述的用于口服施用的片剂、凝胶胶囊、缓释胶囊等；用于肠胃外施用的药性持久产品、预装注射器、安瓿、小瓶等；以及用于局部施用的贴剂、药垫、乳膏等。
在某些实施方式中，提供了一种试剂盒，其中所述试剂盒包含一种或多种本文所述的s-对映异构体和/或其制剂/组合物，或所述对映异构体的药学上可接受的盐或溶剂化物，其优选以药物组合物形式并在合适的一个或多个容器中和/或合适的包装中提供；可选地，如果存在一种或多种另外的活性剂，优选以药物组合物形式并在合适的一个或多个容器中和/或合适的包装中提供；以及可选的使用说明，例如关于如何施用化合物或组合物的书面说明。
与任何药品一样，包装材料和/或容器的设计可在存储和运输过程中保护产品的稳定性。另外，试剂盒可包括使用说明书或其他信息材料，其可向使用者(例如医师、技术人员或患者)建议如何适当地将组合物作为所关注疾病的预防、治疗或改善治疗。在某些实施方式中，说明书可以指示或建议给药方案，其包括但不限于实际剂量和监测程序。
在某些实施方式中，说明书可以包括指示所述组合物的施用可以导致不良反应的信息材料，所述不良反应包括但不限于过敏反应，例如过敏症。信息材料可表明过敏反应可能仅表现为轻度瘙痒性皮疹或可能是包括红皮病、血管炎、过敏症、史蒂芬·约翰逊综合征等的严重过敏反应。在某些实施方式中，信息材料可以指示过敏反应可以是致命的，并且可以在将任何外来蛋白质引入体内时发生。在某些实施方式中，信息材料可以指示这些过敏反应可以表现为荨麻疹或皮疹，并发展为致命的全身反应，并且可以在暴露后不久(如在10分钟之内)发生。信息材料可以进一步表明过敏反应可能导致受试者出现感觉异、低血压、喉头水肿、精神状态改变、面部或咽部血管性水肿、气道阻塞、支气管痉挛、荨麻疹和瘙痒、血清病、关节炎、过敏性肾炎、肾小球肾炎、颞关节炎、嗜酸性粒细胞增多症或其组合。
尽管指导材料通常包括书面或印刷材料，但它们不限于此。本文考虑了能够存储此类指令并将其传达给最终用户的任何介质。此类介质包括但不限于电子存储介质(例如，磁盘、磁带、盒带、芯片)、光学介质(例如，cdrom)等。此类媒体可以包括提供此类指导材料的互联网站点的地址。
实施例
提供以下实施例以举例说明，但不限制要求保护的发明。
实施例1
s-bhb对hdac的抑制
测试了s-bhb和r-bhb对映异构体抑制组蛋白脱乙酰基酶的活性。结果如图2所示。
这是使用s-bhb和r-bhb的钠盐与商业化的检测试剂盒fluordelysgreen(来自enzo)进行的体外hdac测定。
在该测定中，s-bhb表现出对脱乙酰酶活性的剂量依赖性抑制。在该测定中，s-bhb对hdac的抑制效力与r-bhb的效力相近(2倍以内)，如先前发表的另一种测定所证实(shimazu等，(2013)science，339(6116)：211-214)。r-bhb在与s-bhb相同的测定中运行，并显示出对hdac活性的部分抑制，达到最大约50％抑制。不受特定理论的束缚，据信r-bhb的代谢可能比s-bhb更快，从而导致最大抑制作用降低。
应当理解的是，本文描述的实例和实施方式仅出于说明性目的，并且本领域技术人员据此将得到各种修改或改变的启示，并且其被包括在本申请的主旨和范围以及所附权利要求的范围之内。本文引用的所有出版物、专利和专利申请出于所有目的通过引用以其整体并入本文。
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