专利名称：脂－氨基酸偶联物及其使用方法
技术领域：
本发明涉及脂-氨基酸偶联物和制造所述偶联物的方法及使用该偶联物治疗疾病的方法，这些疾病涉及到如脂代谢功能异常、胰岛素敏感、葡萄糖内稳态、和/或炎症等。本发明涉及分子生物学、医药化学、药学和医学领域。
背景技术：
脂氨基酸是一类最初在细菌中鉴定出来的，由脂肪酸部分连接氨基酸而形成的分子(Kawazoe et al.，J.Bacteriol.，1735470-5475，1991)。至少有3种脂肪酸-氨基酸偶联物是哺乳动物脑的天然组分N-花生四烯酰甘氨酸(NAGly)、N-花生四烯酰-4-氨基丁酸(NAGABA)、和N-花生四烯酰丙氨酸(NAAla)。NAGly是很多组织的内源性组分，所述组织包括脊髓、小肠、肾脏、无毛皮肤(glabourous skin)、心脏、肺、肝、脾、睾丸、以及血液(Huanget al.，J.Biol.Chem.，27646，2001)。NAGly是内源性大麻素花生四烯酸乙醇酰胺的结构类似物，但有报道称其缺乏对大麻素受体CB1和CB2、香草素(vanilloid)VR1受体、以及花生四烯酸乙醇酰胺(anandamide)载体(transporter)的亲和力(Huang et al.，2001，supra；Burstein et al.，Prostaglandins and OtherLipid Mediat.，6129-41，2000)。有报道称NAGly有止痛作用。
发明概述本发明涉及脂-氨基酸偶联物，如可以称之为“Elmiric acid”的N-脂肪酸-氨基酸偶联物，和可以称之为“J酸”的J2类前列腺素(prostanoid)-氨基酸偶联物，以及合成这些偶联物的方法，还有用此类偶联物治疗各种疾病的方法，所述疾病包括如炎症、疼痛、涉及脂代谢功能异常的情况、HIV、以及II型糖尿病等。
本文所述一些偶联物具有如下通式(结构式I) 在结构式I中，R1、R2、R3和R4代表化学基团。所公开的偶联物至少具有以下一种特征(a)R1是非-哺乳动物脂肪酸的取代物(substituent)，或(b)R2和R3是氨基酸类似物的取代物。R1可以是J2类前列腺素如哺乳动物或非哺乳动物J2类前列腺素，或脂肪酸如哺乳动物脂肪酸或非哺乳动物脂肪酸的非羧基部分(尾巴)。本文所述一些化合物具有结构式I的结构，其中R1是哺乳动物脂肪酸的烃链，而R2、R3、和R4是氨基酸类似物的取代物。本文所述其它化合物具有结构式I的结构，其中R1是非哺乳动物脂肪酸或J2类前列腺素的尾巴(非羧基部分)，而R2、R3和R4是(i)天然氨基酸的取代物或(ii)氨基酸类似物的取代物。
本文所述其它偶联物包括与脂肪酸或J2类前列腺素偶联的二肽。这些偶联物具有如下通式(结构式II) 在结构式II中，R1可以是J2类前列腺素或哺乳动物脂肪酸或非哺乳动物脂肪酸的烃链。成对的取代物R2和R3以及R4和R5，每一对与各自的α碳联合构成氨基酸残基。在结构式II中，每一个氨基酸可以独立地为天然氨基酸或氨基酸类似物。
因此，一方面，本文所述偶联物具有结构式I的结构，且R1是哺乳动物脂肪酸如肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、以及二十二碳四烯酸的烃链。在此方面的一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸以及1-氨基-环己烷羧酸的环形侧链。在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3是2-氨基异丁酸的两个甲基。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯丙氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起形成脯氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是从如下组中选出的一种氨基酸的侧链，该组包括丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸，而且Cα与D氨基酸具有同样的立体化学结构。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起形成D-脯氨酸。在一些实施方案中，R4可以是氢、甲基或乙基。
在另一方面，本文所述偶联物具有结构式I的结构，且R1是花生四烯酸的烃链。在本方面的一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸以及1-氨基环己烷羧酸的环形侧链。在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3是是2-氨基异丁酸的两个甲基。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯丙氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起构成脯氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是从如下组中选出的一种氨基酸的侧链，该组包括丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸，而且Cα与D氨基酸具有同样的立体化学结构。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起形成D-脯氨酸。在一些实施方案中，R4可以是氢、甲基或乙基。
在一个不同的方面，本文所述偶联物具有结构式I的结构，且R1是非哺乳动物脂肪酸的烃链，所述非哺乳动物脂肪酸如十五烷酸、十七烷酸、十九烷酸、二十一烷酸、9-反式-十四烷酸，14:1T、10-反式-十五烷酸，15:1T、9-反式-十六碳烯酸，16:1T、10-十七烯酸，17:1、10-反式-十七烯酸，17:1T、7-反式-十九碳烯酸，19:1T、10，13-十九碳二烯酸，19:2、11-反式-二十碳烯酸，20:1T、以及12-二十一碳烯酸，21:1。在本方面的一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸以及1-氨基环己烷羧酸的环形侧链。在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3是2-氨基异丁酸的两个甲基。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯丙氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起构成脯氨酸或脯氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是氨基酸的D-或L-对映体的侧链，该氨基酸例如是甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、和谷氨酰胺等。在一些实施方案中，R4可以是氢、甲基或乙基。
在另一方面，本文所述偶联物具有结构式I的结构，而R1是J2类前列腺素如前列腺素J2、15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2或9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2等的非羧基部分。在本方面的一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸以及1-氨基环己烷羧酸的环形侧链。在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3是是2-氨基异丁酸的两个甲基。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯丙氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起构成脯氨酸或脯氨酸衍生物的侧链。在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是氨基酸的D-或L-对映体的侧链，该氨基酸例如是甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、和谷氨酰胺等。在一些实施方案中，R4可以是氢、甲基或乙基。
在另一个方面，本文所述偶联物具有结构式II的结构，而R1可以是J2类前列腺素或脂肪酸如哺乳动物或非哺乳动物脂肪酸的烃链。在这一方面，R2和R3是天然氨基酸或氨基酸类似物的取代物；R4和R5也是天然氨基酸或氨基酸类似物的取代物，因此该化合物由与二肽连接的脂肪酸酰胺组成。
在另一方面，本发明提供了包括本文所述一种或一种以上偶联物的药物组合物。这些药物组合物可应用于组成了本发明另一个方面的治疗方法。在这些治疗方法中，将包含治疗有效剂量的一种或更多本文所述偶联物的药物组合物，施用于正在遭受诸如炎症如牛皮癣或类风湿性关节炎、II型糖尿病、和/或与抗病毒蛋白酶抑制剂如抗-HIV蛋白酶混合物相关的副作用等医学情况的受试者，以治疗该情况。
“脂-氨基酸偶联物”是脂酸如J2类前列腺素或脂肪酸以及氨基酸的N-偶联物。
本文中名词“Elmiric acid”，是指具有本文中结构式I或结构式II所示结构的N-脂肪酸-氨基酸偶联物。
本文中名词“J酸”，是指具有本文中结构式I或结构式II所示结构的J2类前列腺素-氨基酸偶联物。
本文中名词“N-脂肪酸-氨基酸偶联物”可与“N-脂肪酸-氨基偶联物”互换使用。
哺乳动物脂肪酸是天然脂肪酸或与哺乳动物中天然产生的脂肪酸结构相同的合成脂肪酸，包括，但不限于肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、以及二十二碳四烯酸等。
非哺乳动物脂肪酸是天然脂肪酸或哺乳动物通常不产生的合成脂肪酸，包括但不限于十五烷酸、十七烷酸、十九烷酸、二十一烷酸、9-反式-十四烷酸，14:1T、10-反式-十五烷酸，15:1T、9-反式-十六碳烯酸，16:1T、10-十七碳烯酸，17:1T、10-反式-十七碳烯酸，17:1T、7-反式-十九碳烯酸，19:1T、10，13-十九碳二烯酸，19:2、11-反式-二十碳烯酸，20:1T、以及12-二十一碳烯酸，21:1。
本文中J2类前列腺素，是指前列腺素J2及其衍生物和类似物，包括但不限于15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2、和9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2。
本文中术语“天然氨基酸”，是指自然界发现的L-氨基酸，不包括D-氨基酸和氨基酸类似物。
本文中术语“氨基酸类似物”，包括非天然产生的L-氨基酸、不论是天然产生还是非天然产生的D-氨基酸、以及N-取代的氨基酸如N-甲基和N-乙基氨基酸。
本文中二肽，是指两个由酰胺连接的化学基团，其中每一个化学基团独立地是天然氨基酸或氨基酸类似物。
除非有其它的限定，本文中所有技术和科学术语与本发明所属领域内的任一普通技术人员通常所理解的具有同样的含义。尽管那些与本文所述相似或相同的方法和材料可以用于本发明的实践和测试，下面还是描述了适宜的方法和材料。所有这里提到的出版物、专利申请书、专利、以及其它参考文献，都以参考文献的形式全文引入。在发生冲突的情况下，以这里的规范包括定义为准。另外，材料、方法以及实施例仅用作例证，而没有进行限定的意思。
本发明的其它特征和优点可以通过下列细节描述，并通过权利要求而明晰。
图1是可用于产生Elmiric acid的脂肪酸实例的列表。
图2是可用于产生Elmiric acid或J酸的氨基酸实例的列表。
图3是可用于产生Elmiric acid或J酸的环形氨基酸类似物实例的列表。箭头指示氨基酸类似物的α碳，R表示氨基，其可用于与脂肪酸分子或J2类前列腺素形成酰胺连接，因而形成N-脂肪酸氨基酸偶联物或J2类前列腺素-氨基酸偶联物。
图4是可用于产生Elmiric acid或J酸的氨基酸类似物实例列表，包括苯基甘氨酸和苯基甘氨酸衍生物。
图5是可用于产生Elmiric acid或J酸的苯丙氨酸衍生物实例列表。
图6是可用于产生Elmiric acid或J酸的二肽实例的列表。
图7是可用于产生Elmiric acid或J酸的合成方案举例。
图8是可用于产生Elmiric acid或J酸的合成方案举例。
图9是可用于产生J酸的J2类前列腺素实例的列表。
发明详述这里公开了脂-氨基酸偶联物、如Elmiric acid(N-脂肪酸-氨基酸偶联物)和J酸(J2类前列腺素-氨基酸偶联物)、及其产生方法和应用方法。这些偶联物包括至少一种下列化学基团非哺乳动物脂肪酸、J2类前列腺素、氨基酸类似物、或二肽。为增进对本发明的理解，偶联物可按类别分为三组。第一组中，偶联物包括哺乳动物脂肪酸的烃链(尾巴)，其羧基与氨基酸类似物的氨基残基反应形成酰胺键连接的N-脂肪酸-氨基酸偶联物。第二组中，偶联物包括非哺乳动物脂肪酸或J2类前列腺素的非羧基部分(尾巴)，所述任一种分子的羧基与氨基酸类似物或天然氨基酸的氨基残基反应，形成酰胺键连接的N-脂肪酸-氨基酸偶联物或酰胺键连接的J2类前列腺素-氨基酸偶联物。第三组中，偶联物包括二肽，其氨基末端与J2类前列腺素、哺乳动物脂肪酸、或非哺乳动物脂肪酸的羧基反应，形成酰胺键连接的N-脂肪酸-氨基酸偶联物或酰胺键连接的J2类前列腺素-氨基酸偶联物。上面使用的短语“与……反应”，仅是为了对明晰该结构提供帮助，而不是对如何产生该化合物的暗示性限定。这些Elmiric acid和J酸可用于治疗多种疾病，包括那些与脂代谢功能异常、胰岛素敏感、葡萄糖内稳态、和/或炎症相关的疾病。
脂-氨基酸偶联物所公开的一些脂-氨基酸偶联物可以由如下通式(结构式I)来代表 在结构式I中，Cα是天然氨基酸或氨基酸类似物的α-碳。R1、R2、R3和R4基团和本文中其它地方的定义相同。
1.包含哺乳动物脂肪酸的Elmiric acid一方面，Elmiric acid具有结构式I的结构，而R1是哺乳动物脂肪酸的烃链(或尾巴)，该脂肪酸包括如肉豆蔻酸，14:0；棕榈酸，16:0；硬脂酸，18:0；油酸，18:1；亚油酸，18:2；亚麻酸，18:3；二十碳三烯酸，20:3；花生四烯酸，20:4；二十碳五烯酸，20:5；或二十二碳四烯酸，22:4等。示范性的哺乳动物脂肪酸列于图1。图1中所列的所有化合物可从Nu-Check Prep，Inc.(Elysian，MN)得到。
在本方面的一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物的环形侧链，该氨基酸类似物可以是诸如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸或1-氨基环己烷羧酸。在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3代表2-氨基异丁酸的两个甲基侧链。这两个实施方案中，R2和R3都是图3中所述氨基酸类似物的取代物，结构式I的α-碳在图3中是用箭头标记的碳。图3中的“R”表示可用于与脂肪酸分子形成酰胺键从而形成N-脂肪酸氨基酸偶联物的氨基。图3中所列的所有氨基酸类似物可从Sigma-Aldrich(St.Louis，MO)得到。
在另一些实施方案中，R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的苯基侧链，因此R2具有如下通式结构(结构式III) 在这些实施方案中，R3和R4是氢，而R2具有结构式III的结构，其中X可以是如H、OH、CH2NH2、和SO3。图4中列出了示范性苯基甘氨酸衍生物，所有这些衍生物都可从RSP Amino Acid Analogues，Inc.(Hopkinton，MA)得到。
在另一些实施方案中，R2是苯丙氨酸衍生物的亚甲基苯基侧链，因此R2具有如下通用结构(结构式IV) 在这些实施方案中，R3和R4是氢，而R2具有结构式IV的结构，其中相对应于X、Y、和Z的系列取代物各自独立地可以是，如H、OH、OCH3、F、Cl、I、CH3、C2H5、i-C3H7、NH-CO-CH3、SH、NH2、CN、CH2NH2、COOH、CHO、NO2、CONH2、COCH3、或CH2OH。在一些实施例中，X、Y、和Z(表示为X，Y，Z)分别可以是(H，OH，H)；(H，OCH3，H)；(H，H，OH)；(H，H，OCH3)；(I，H，H)；(CH3，H，H)；(NH-CO-CH3，H，H)；(SH，H，H)；(NH2，H，H)；(Cl，H，H)；(CN，H，H)；(CH2NH2，H，H)；(COOH，H，H)；(NO2，H，H)；(CHO，H，H)；(C2H5，H，H)；(i-C3H7，H，H)；(OCH3，H，H)；(CONH2，H，H)；(COCH3，H，H)；(H，NO2，H)；(F，H，H)；(H，NH2，H)和(CH2OH，H，H)。注意在上面的取代物系列组中，每一系列被括号包围的取代物都是按照下述方式排列的(X取代物，Y取代物，和Z取代物)，这与图5中所示的苯丙氨酸衍生物一致。图5中所列的所有化合物都可以从RSP Amino Acid Analogues，Inc得到。
在另一些实施方案中，R3是氢，R2和R4一起构成了脯氨酸衍生物，因此R2和R4一起构成了下列之一的结构(结构式V、VI和VII) 在这些实施方案中，R2和R4一起构成了结构式V、VI和VII任一种结构，箭头标示了结构式I中的α-碳。脂肪酸的R1烃链以酰胺键与结构式V、VI和VII环形结构中的氮分子相连，因而形成N-脂肪酸-氨基酸偶联物。在R2和R4构成结构式V的环形结构的具体实例中，X可以是如CN、CHO、CH2OH、CH2NH2、COOH、CH2CN、NH2或苯基。
在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2构成图2中所列的D-氨基酸(除甘氨酸以外)。R2可以是D-氨基酸的侧链，该D-氨基酸是如丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺或谷氨酰胺。在本方面的其它实施方案中，R2和R3是氢，因而形成甘氨酸偶联物。在另一些实施方案中，R3是氢，而R2和R4一起构成D-脯氨酸。图2中所列的氨基酸可以从Sigma-Aldrich得到。
2.包含非哺乳动物脂肪酸的Elmiric acid在另一方面，Elmiric acid具有结构式I的结构，而R1是非哺乳动物脂肪酸的烃链(尾巴)，该脂肪酸包括如十五烷酸，15:0；十七烷酸，17:0；十九烷酸，19:0；二十一烷酸，21:0；9-反式-十四烷酸，14:1T；10-反式-十五烷酸，15:1T；9-反式-十六碳烯酸，16:1T；10-十七碳烯酸，17:1；10-反式-十七碳烯酸，17:1T；7-反式-十九碳烯酸，19:1T；10，13-十九碳二烯酸，19:2；11-反式-二十碳烯酸，20:1T；12-二十一碳烯酸，21:1。示范性非哺乳动物脂肪酸列于图1。
在本方面的一些具体实例中，R3和R4是氢，而R2是氨基酸的D-或L-异构体的侧链，该氨基酸例如是丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺或谷氨酰胺。在本方面的其它具体实例中，R2、R3和R4是氢，因而形成甘氨酸偶联物。
在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物的环形侧链，该氨基酸类似物可以是诸如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸或1-氨基环己烷羧酸。在另一些实施方案中，R2和R3代表2-氨基异丁酸的两个甲基侧链。这两个具体实例中，R2和R3都是图3中所描述的氨基酸类似物的取代物，结构式I的α-碳在图3中是用箭头标记的碳。图3中的“R”表示可用于与脂肪酸分子形成酰胺键从而形成N-脂肪酸-氨基酸偶联物的氨基。
在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链，因此R2具有结构式III的通用结构，而X可以是如H、OH、CH2NH2或SO3。
在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯丙氨酸衍生物的侧链，因此R2具有结构式IV的通用结构，其中相对应于X、Y、和Z的系列取代物可以各自独立地是，如H、OH、OCH3、F、Cl、I、CH3、C2H5、i-C3H7、NH-CO-CH3、SH、NH2、CN、CH2NH2、COOH、CHO、NO2、CONH2、COCH3、或CH2OH。在一些实施例中，X、Y、和Z(表示为X，Y，Z)分别可以是(H，OH，H)；(H，OCH3，H)；(H，H，OH)；(H，H，OCH3)；(I，H，H)；(CH3，H，H)；(NH-CO-CH3，H，H)；(SH，H，H)；(NH2，H，H)；(Cl，H，H)；(CN，H，H)；(CH2NH2，H，H)；(COOH，H，H)；(NO2，H，H)；(CHO，H，H)；(C2H5，H，H)；(i-C3H7，H，H)；(OCH3，H，H)；(CONH2，H，H)；(COCH3，H，H)；(H，NO2，H)；(F，H，H)；(H，NH2，H)和(CH2OH，H，H)。注意在上面的取代物系列组中，每一系列被括号包围的取代物都是按照下述方式排列的(X取代物，Y取代物，和Z取代物)，与图5中所示的苯丙氨酸衍生物一致。
在另一些实施方案中，R3是氢，R2和R4一起构成了脯氨酸或结构式V、VI和VII任意之一的结构，箭头标示了结构式I的α-碳。脂肪酸的R1烃链以酰胺键与结构式V、VI和VII环形结构中的氮分子相连，因而形成N-脂肪酸-氨基酸偶联物。在R2和R4构成结构式V的环形结构的具体实例中，X可以是如CN、CHO、CH2OH、CH2NH2、COOH、CH2CN、NH2或苯基。
3.N-脂肪酸-二肽氨基酸偶联物另一方面，Elmiric acid包括与脂肪酸偶联的二肽。这些偶联物具有如下通式(结构式II) (R2和R3)和(R4和R5)是含有所示α碳的两个氨基酸的取代物，因而形成了以酰胺键与脂肪酸偶联的二肽。该二肽可由两个天然氨基酸、两个氨基酸类似物、或一个天然氨基酸和一个氨基酸类似物组成。在一些具体实例中，(R2和R3)和/或(R4和R5)是D-氨基酸、L-氨基酸或氨基酸类似物的取代物。在一些具体实例中，R2和R3一起构成具有环形侧链的氨基酸类似物的环形侧链。在一些具体实例中，R4和R5一起构成具有环形侧链的氨基酸类似物的环形侧链。在一些具体实例中，R2和R3是氨基异丁酸的两个甲基。在一些具体实例中，R4和R5是氨基异丁酸的两个甲基。示范性的N-脂肪酸-二肽氨基酸偶联物包括二肽，诸如甘氨酸-2-氨基异丁酸、丙氨酸-2-氨基异丁酸、甘氨酸-1-氨基-环戊烷羧酸、丙氨酸-1-氨基-环戊烷羧酸、甘氨酸-甘氨酸-COOH、甘氨酸-丙氨酸-COOH、丙氨酸-甘氨酸-COOH、以及丙氨酸-丙氨酸-COOH。
在本偶联物的一些具体实例中，R1可以是哺乳动物脂肪酸的烃链(尾巴)，该脂肪酸包括如肉豆蔻酸，14:0；棕榈酸，16:0；硬脂酸，18:0；油酸，18:1；亚油酸，18:2；亚麻酸，18:3；二十碳三烯酸，20:3；花生四烯酸，20:4；二十碳五烯酸，20:5；二十二碳四烯酸，22:4。
在另一些实施方案中，R1可以是非哺乳动物脂肪酸的烃链(尾巴)，该脂肪酸包括如十五烷酸，15:0；十七烷酸，17:0；十九烷酸，19:0；二十一烷酸，21:0；9-反式-十四烷酸，14:1T；10-反式-十五烷酸，15:1T；9-反式-十六碳烯酸，16:1T；10-十七碳烯酸，17:1；10-反式-十七碳烯酸，17:1T；7-反式-十九碳烯酸，19:1T；10，13-十九碳二烯酸，19:2；11-反式-二十碳烯酸，20:1T；和12-二十一碳烯酸，21:1。
4.J2类前列腺素-氨基酸偶联物另一方面，J酸具有结构式I的结构，而R1是J2类前列腺素的非羧基部分(尾巴)，该J2类前列腺素包括如前列腺素J2、15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2、或9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2(CAY10410)。图9中有示范性J2类前列腺素的描述，其中全部J2类前列腺素都可以从Cayman Chemical Company(Ann Arbor，MI)得到。
在本方面的一些具体实例中，R3和R4是氢，而R2是氨基酸的D-或L-异构体的侧链，该氨基酸例如是丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺或谷氨酰胺。在本方面的其它具体实例中，R2、R3和R4是氢，因而形成甘氨酸偶联物。
在另一些实施方案中，R4是氢，而R2和R3一起构成氨基酸类似物的环形侧链，该氨基酸类似物可以是诸如1-氨基-环丙烷羧酸、1-氨基-环戊烷羧酸或1-氨基环己烷羧酸。在另一些实施方案中，R2和R3代表2-氨基异丁酸的两个甲基侧链。这两个具体实例中，R2和R3都是图3中所描述的氨基酸类似物的取代物，结构式I的α-碳在图3中是用箭头标记的碳。图3中的“R”标示可用于与脂肪酸分子形成酰胺键从而形成N-脂肪酸氨基酸偶联物的氨基。
在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链，因此R2具有结构式III的通用结构，而X可以是如H、OH、CH2NH2或SO3。
在另一些实施方案中，R3和R4是氢，而R2是苯丙氨酸衍生物的侧链，因此R2具有结构式IV的通用结构，其中相对应于X、Y、和Z的系列取代物可以各自独立地是，如H、OH、OCH3、F、Cl、I、CH3、C2H5、i-C3H7、NH-CO-CH3、SH、NH2、CN、CH2NH2、COOH、CHO、NO2、CONH2、COCH3、或CH2OH。在一些实施例中，X、Y、和Z(表示为X，Y，Z)分别可以是(H，OH，H)；(H，OCH3，H)；(H，H，OH)；(H，H，OCH3)；(I，H，H)；(CH3，H，H)；(NH-CO-CH3，H，H)；(SH，H，H)；(NH2，H，H)；(Cl，H，H)；(CN，H，H)；(CH2NH2，H，H)；(COOH，H，H)；(NO2，H，H)；(CHO，H，H)；(C2H5，H，H)；(i-C3H7，H，H)；(OCH3，H，H)；(CONH2，H，H)；(COCH3，H，H)；(H，NO2，H)；(F，H，H)；(H，NH2，H)和(CH2OH，H，H)。注意在上面的取代物系列组中，每一系列被括号包围的取代物都是按照下述方式排列的(X取代物，Y取代物，和Z取代物)，与图5中所示的苯丙氨酸衍生物一致。
在另一些实施方案中，R3是氢，R2和R4一起构成了脯氨酸或结构式V、VI和VII任意之一的结构，箭头标示了结构式I的α-碳。脂肪酸的R1烃链以酰胺键与结构式V、VI和VII环形结构中的氮分子相连，因而形成N-脂肪酸-氨基酸偶联物。在R2和R4构成结构式V的环形结构的具体实例中，X可以是如CN、CHO、CH2OH、CH2NH2、COOH、CH2CN、NH2或苯基。
5.J2类前列腺素-二肽氨基酸偶联物另一方面，Elmiric acid包括与J2类前列腺素偶联的二肽，该J2类前列腺素包括如前列腺素J2、15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2、或9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2(CAY10410)。这些偶联物具有如下通式(结构式II) (R2和R3)和(R4和R5)是含有所示α碳的两个氨基酸的取代物，因而形成了以酰胺键与J2类前列腺素偶联的二肽。该二肽可由两个天然氨基酸、两个氨基酸类似物、或一个天然氨基酸和一个氨基酸类似物组成。在一些具体实例中，(R2和R3)和/或(R4和R5)是D-氨基酸、L-氨基酸或氨基酸类似物的取代物。在一些具体实例中，R2和R3一起构成具有环形侧链的氨基酸类似物的环形侧链。在一些具体实例中，R4和R5一起构成具有环形侧链的氨基酸类似物的环形侧链。在一些具体实例中，R2和R3是氨基异丁酸的两个甲基。在一些具体实例中，R4和R5是氨基异丁酸的两个甲基。示范性的J2类前列腺素-二肽氨基酸偶联物包括二肽，诸如甘氨酸-2-氨基异丁酸、丙氨酸-2-氨基异丁酸、甘氨酸-1-氨基-环戊烷羧酸、丙氨酸-1-氨基-环戊烷羧酸、甘氨酸-甘氨酸-COOH、甘氨酸-丙氨酸-COOH、丙氨酸-甘氨酸-COOH、以及丙氨酸-丙氨酸-COOH。
产生脂-氨基酸偶联物的方法在下面的方案中，“脂肪酸”是指如图1中所列出的任一种脂肪酸，“J2类前列腺素”是指如图9中所描述的任一种化合物，而氨基酸是指如图2-6中所列举的任一种氨基酸。如上所述，R1是指脂肪酸或J2类前列腺素的非羧基部分(尾巴)，而R2是指氨基酸的侧链。试剂的反应条件和浓度变化取决于所用的脂肪酸或J2类前列腺素和氨基酸基团的要求。多种方案可用于制备非哺乳动物脂肪酸-氨基酸偶联物。下面所述方案的反应体积可以放大或缩小，化学等效试剂可以代替所标明的试剂。
氨基酸甲酯可从如RSP，Amino Acid Analogues，Inc等销售商处购得。作为选择方案，氨基酸甲酯可通过将氨基酸或氨基酸类似物(约～200mg至～2g)溶于用HCl(～30至～300ml)饱和的甲醇，然后回流加热(reflux)6～12小时来合成。在真空条件下除去该溶剂，而粗产品溶在乙酸乙酯中，继而用饱和碳酸氢盐分配萃取以除去痕量未反应的氨基酸。
方案#1如下方案描述了用于制备脂-氨基酸偶联物如Elmiric acid或J酸的方法。该方案的通用步骤见图7。举例来说，该方案适于产生下列任一种产品长链脂肪酸的D-丙氨酸、D-缬氨酸、D-亮氨酸、D-异亮氨酸、D-苯丙氨酸、D-天冬酰胺、D-谷氨酰胺和γ-氨基丁酸偶联物。这些长链脂肪酸包括花生四烯酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、二十碳三烯酸、二十碳五烯酸、以及二十二碳四烯酸等。该方案还可适用于利用任意脂肪酸、J2类前列腺素或氨基酸基团的用途。
通常该方案包括下列步骤。制备在5-10ml含0.5-1.5ml三乙胺的二氯甲烷中的10毫克当量(mequivalent)氨基酸盐酸甲酯溶液，然后冷却至0℃。将在2-5ml二氯甲烷中的10毫当量脂肪酸酰氯或J2类前列腺素酰氯溶液加入该氨基酸酯溶液，然后在0-4℃下，使之反应足以完成偶联的时间，如60、120、180或240分钟。加入等体积的水以终止反应，然后用乙酸乙酯抽提该反应体系。用硫酸钠使有机层干燥、过滤，然后在真空下蒸干。该脂-氨基酸偶联物甲酯产物用硅胶柱色谱纯化，然后用含1.5％甲醇的二氯甲烷洗脱。也可用其它方案。
将一种在四氢呋喃(～2至～3ml)中的N-脂肪酸或J2类前列腺素-氨基酸偶联物甲酯(从～0.6至～1.0nmol)溶液，用1M氢氧化锂水溶液(～0.5至～1.0ml)处理。将该混合物在室温氮气下搅拌45分钟，然后真空蒸发。残渣用10-20ml水稀释，用HCl酸化至pH 3.0，然后用乙酸乙酯抽提。用水洗涤该混合抽提物，硫酸钠干燥然后真空蒸发。该Elmiric acid或J酸产物用硅胶柱色谱纯化，并用含甲醇的二氯甲烷洗脱。
方案#2如下方案描述了另一种用于制备脂-氨基酸偶联物如Elmiric acid或J酸的方法。图7还提供了一种用于该方案的通用步骤。在二氯甲烷中的脂肪酸酰氯或J2类前列腺素酰氯在含5％三乙胺的二氯甲烷中与氨基酸甲酯室温反应2-8小时。接着将混合物在乙酸乙酯和稀HCl中分配萃取，经洗涤、干燥和蒸发使之成为油状残渣。该残渣溶于四氢呋喃，然后用LiOH在氮气下搅拌，室温皂化4-10小时。产物用水稀释，用HCl酸化至pH 3.0，然后用乙酸乙酯抽提。混合抽提物用水洗涤，用硫酸钠干燥，真空蒸发后通过薄层色谱纯化。
方案#3如下方案描述了另一种用于制备脂-氨基酸偶联物如Elmiric acid或J酸的方法。该方案的通用步骤见图8。将10-100mg脂肪酸或J2类前列腺素，加入在5-50ml乙酸乙酯中的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(4-40mg)溶液中，接着添加9-90mg二环己基碳二亚胺。使该混合物室温下反应12-36小时，然后加入10mg在二噁烷-KOH-NaHCO3(2-20ml)混合物中的氨基酸，4℃继续反应24-72小时。然后用HCl酸化该混合物，用乙酸乙酯抽提，产物经薄层色谱分离。
应用方法本文所述脂-氨基酸偶联物如Elmiric acid和J酸，可用作过氧化物酶体增殖体-激活的受体(PPAR)家族成员PPARγ的调节子。一种或更多的脂-氨基酸偶联物可在几种过氧化物酶体增殖体-激活的受体(PPAR)激活试验(如下所述的)之一中进行筛选，以测定该偶联物的PPARγ激活效力。一种或更多的Elmiric acid或J酸可用于治疗涉及PPARγ调节的紊乱，如糖尿病或脂代谢和葡萄糖内稳态紊乱。多种Elmiric acid或J酸还可以一起对服用抗逆转录病毒药物的受试者给药，以治疗与一些抗逆转录病毒疗法有关的脂营养不良和胰岛素抗性。
PPAR是属于/甲状腺/类视黄醇受体超家族的转导蛋白。已鉴定出三种PPAR亚型，分别命名为PPAR-α、PPAR-β或PPAR-δ、以及PPAR-γ。这些受体的功能是作为激活剂调节的转录因子，可以通过与类视黄醇X受体(RXR)形成异源二聚体，结合于其应答DNA序列来控制目标基因的表达。
PPAR-α亚型已经从非洲蟾蜍、人、小鼠和大鼠克隆得到；PPAR-β(或PPAR-δ)亚型从非洲蟾蜍、人和小鼠获得；而PPAR-γ亚型从非洲蟾蜍、人和仓鼠获得。这些亚型具有不同的药理学特性，分别由不同的因子激活(Yu etal.，Cell，671251-1266，1991)。以下是相应的Genbank登录号PPARα(δ)(AF246303)、PPARβ(AL022721)和PPARγ(AY157024)。PPARγ至少有两种同型异构体存在，PPARγ1和PPARγ2。PPARγ2选择性地在脂肪组织表达，而PPARγ1以较低的水平在许多其它啮齿类和人类组织中表达(Spiegelman，Diabetes，47507-514，1998)。
PPARγ是核受体超家族中在药理学上很重要的成员(Houseknecht et al.，Domest.Anim.Endocrinol.，221-23，2002)。其在很多种不同的生物学过程中起着重要作用，所述过程包括脂代谢、葡萄糖内稳态、以及脂肪细胞分化等。PPARγ配体-结合结构域的晶体结构显示出配体结合的大疏水空穴(Uppenberg et al.，J.Biol.Chem.，27331108-12，1998；and Xu et al.，Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA，9813919-24，2001)。确实，PPARγ与较宽范围的合成和天然物质相结合，所述物质包括抗糖尿病药物噻唑烷二酮类(TZDs)(Lehmannet al.，J.Biol.Chem.，27012953-6，1995；Willson et al.，J.Med.Chem.，39665-8，1996)、合成的酪氨酸类似物GW347845(Cobb et al.，J.Med.Chem.，415055-5069，1998)、多不饱和脂肪酸(Kliewer et al.，Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA，944318-23，1997)、花生四烯酸的代谢产物包括15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2和其它J2类前列腺素(Forman et al.，Cell，83803-12，1995；Kliewer et al.，Cell，83813-9，1995)、NSAID(Lehmann et al.，J.Biol.Chem.，2723406-10，1997)、以及氧化的低密度脂蛋白化合物，诸如13-羟基亚油酸(13-HODE)和15-羟基二十碳三烯酸(15-HETE)(Nagy et al.，Cell，93229-40，1998)。
这些PPARγ配体的好几种在体内显示出抗炎症活性(Kawahito et al.，J.Clin.Invest.，106189-97，2000；Naito et al.，Aliment Pharmacol.Ther.，15865-73，2001)，而且PPARγ的激活直接与抗炎症(Jiang et al.，Nature，39182-6，1998)和抗肿瘤过程(Patel et al.，Curr.Biol.，11764-8，2001)相关联。因此，PPARγ的激活会在蛋白水平和转录水平抑制细胞因子诸如白介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子α(TNFα)和一氧化氮(NO)的表达(Jiang et al.，Nature，39182-6，1998；Ricote et al.，Nature，39179-82，1998)。PPARγ在脂肪组织、骨骼肌、肾上腺、结肠上皮、心脏、胰腺和肝(Mukherjee et al.，J.Biol.Chem.，2728071-6，1997；Sarraf et al.，Nat.Med.，41046-52，1998)表达。其还在免疫系统相关细胞诸如脾细胞(Clark et al.，J.Immunol.，1641364-71，2000；Kliewer et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，917355-9，1994)、滑膜细胞(Ji et al.，J.Autoimmun.，17215-21，2001；Kawahito et al.，J.Clin Invest.，106189-97，2000；Simonin et al.，Am.J.Physiol.Cell Physiol.，282C125-33，2002)、辅助T细胞(Clark et al.，J.Immunol.，1641364-71，2000)、以及激活的单核细胞和巨噬细胞(Jiang et al.，Nature，39182-6，1998；Kawahito et al.，J.Clin.Invest.，106189-97，2000；Ricote et al.，Nature，39179-82，1998)中表达，表明PPARγ除了在脂代谢和葡萄糖内稳态中的作用外，在炎症调节中也有直接作用。
PPARγ在多种类型表达该受体的细胞中调节涉及生长和分化调节的基因的表达。已说明PPARγ以组织特异性方式在脂肪组织中表达。其表达是在几种前脂肪细胞系的分化过程早期诱导的。PPARγ在脂肪形成信号级联放大中起作用，而且还调节涉及调节能量平衡的肥/瘦基因(ob/leptin gene)。
一方面，通过利用PPARγ调节剂也就是脂-氨基酸偶联物或包括脂-氨基酸偶联物，如N-脂肪酸-氨基酸偶联物或J2类前列腺素-氨基酸偶联物，所述新方法和组合物可用于治疗涉及PPARγ的自身免疫疾病或紊乱。通常，该方法包括提供一定量的PPARγ调节剂，使其足以调节编码涉及自身免疫疾病如糖尿病的蛋白基因的表达，调节编码炎症细胞因子如肿瘤坏死因子-α(TNFα)的基因的表达，或足以抑制炎症细胞因子诸如IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8和TNF-α的产生，或抑制其生物学活性。虽然PPARγ调节剂可以独自应用，这种治疗也可以与其它疗法，如现有的天然产生或人工合成的激活剂、类固醇和非类固醇类抗炎药、现有用于糖尿病的疗法，以及在病理细胞中调控凋亡的药剂联合使用。
在一个具体实例中，进行处理的细胞是那些涉及炎症紊乱的细胞。其包括炎症(免疫系统)细胞(如T淋巴细胞和巨噬细胞)、涉及炎症疾病病理的PPARγ表达细胞和组织，所述炎症疾病包括所有形式的眼色素层炎(uveitis)和眼色素层视网膜炎(uveoretinitis)、虹膜炎(iritis)、睫状体炎(cyclitis)、脉络膜炎(choroiditis)、脉络膜视网膜炎(chorioretinitis)、玻璃体炎(vitritis)、角膜炎(keratitis)和结膜炎(conjunctivitis)、全身性自身免疫病(如I型糖尿病、Sjogren′s综合征和甲状腺功能亢进)、以及胶原血管病(如强直性脊柱炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、Reiter综合症、Bechet disease、溃疡性结肠炎、克隆氏病(Crohn’s disease)、以及韦格纳氏肉芽肿病(Wegener’sgranulomatosis))。
在另一个具体实例中，进行处理的细胞是那些涉及自身免疫病的细胞，如患有糖尿病受试者的胰β-细胞。
1.PPARγ激活试验这里描述的脂-氨基酸偶联物的PPARγ激活效力，可在体外用以下一种或两种试验进行检测。
a)油红O(Oil Red O)试验是一种脂肪细胞分化试验，可按照Mukherjee etal.，J.Biol.Chem.，2728071-6，1997的描述来进行。油红O(1-[[4-[(二甲基苯)偶氮]二甲基苯]偶氮]-2-萘酚)是一种高度亲脂性染料物质，广泛用于在组织学中使富含中性脂如甘油三酯和胆固醇酯的区域显色。由于其光吸收特性，产生很强的红色；λmax＝518nm。用PPAR-γ激动剂处理完整(intact)的培养细胞，常会导致中性脂积累，有时可用光学显微镜看到，可用四氧化锇染成黑色，或用油红O染成红色。这已被认为是PPAR-γ激活作用的强指征(见，例如Lenhard et al.，Antiviral Res.，4712l-129，2000；Landsberg et al.，Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA，1002456-2461，2003；Starkey et al.，J.Clin.Endocrinol.Metab.，8855-59，2003；Tang et al.，Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA，100850-855，2003)。
通常，油红试验包括培养细胞，如3T3L1成纤维细胞(美国典型培养物保藏中心)，使之在补加了10％小牛血清的DMEM培养基中铺满生长。在试验中，GW347845是一种可用作阳性对照的有效的PPARγ特异性配体(Cobb et al.，J.Med.Chem.，415055-5069，1998)，用溶剂处理的细胞用作基线对照。达到铺满两天以后，细胞与下列物质接触(i)1-100μg处在溶剂(如0.1％DMSO)中的脂氨基酸偶联物，(ii)处在溶剂中的GW347845，或(iii)仅有溶剂。在10mg/ml胰岛素存在下，隔一天进行一次处理。用该脂酸氨基酸偶联物对铺满细胞处理3-14天，用GW347845处理7天后，固定细胞，然后用油红O(Sigma)染色。
油红O染色按如下步骤进行(1)除去培养基，将0.5ml福尔马林加入细胞，(2)1小时后，去除福尔马林然后用水洗2次，(3)加入0.1ml油红染液，室温1小时，(4)染色后的细胞用水洗涤，完全去水，然后37℃干燥1小时，(5)用1.00ml异丙醇在振荡器上振摇15分钟抽提染料，然后6)在510nm波长测定吸收度。
b)PPARγ激活能力还可以用“脂掺入法”试验来检测，该试验可按如下步骤进行。在24-孔培养皿中制备单层细胞，如C6大鼠神经胶质瘤细胞，将羧基标记的[14C]油酸(150,000dpm/孔)(从American Radio Chemicals(ARC)St.Louis，MO获得；比活性55mCi/mmol)加入每一单层，然后4℃保温2小时。然后用处于溶剂(如每1ml培养基中加入10μl DMSO)中的N-脂肪酸-氨基酸偶联物或J2类前列腺素-氨基酸偶联物溶液，覆盖每一单层以处理细胞。处理持续48小时，除非另外指示在某一时间移弃培养基，因为预试验显示，放射性脂类即使有，也非常少。在用PBS(1ml)洗涤后，用0.5ml 95％乙醇在室温抽提细胞脂0.5小时。所述处理可以做平行4份，溶剂处理的细胞作为对照。
在真空蒸发之前，加入[14C]胆固醇(50,000dpm)(从ARC获得；比活性50mCi/mmol)作为回收标记。样品残渣溶于30μl含固醇-花生四烯酸甘油二酯(steroyl-arachidonoyl diglyceride)、油酸甘油酯和磷脂酰胆碱(PC)各10μg的甲醇中，然后上样于0.25mm硅胶薄层板。用二氯甲烷∶丙酮(90∶10)进行第一次洗脱以分析中性脂。标准品Rf值是PC＝0，胆固醇＝0.38，二酰基甘油(DG)＝0.64，而三酰基甘油(TG)＝0.81。在中性脂定量之后，第二次洗脱用氯仿∶甲醇∶乙酸∶水(50∶25∶8∶2)作为洗脱剂来完成，以分析磷脂。PC的Rf值是0.33，DG和TG迁移到溶剂前沿。所有标准品可通过暴露于碘蒸汽来检测。
放射性区域可通过使TLC板曝光至x-射线胶片48小时来检测。该胶片的计算机图像可利用FLUOR-STMSystem(Bio-Rad)产生出来。层析图上的放射性可利用NIH图像软件来定量。可使用该显像的峰高值，因为这些区域都显示出狭窄而尖锐的峰。这些用每一区域各自的胆固醇标准品值进行调整用于回收。所获得的值接着用每孔中的细胞数来除，结果表示为指数/106细胞。
2.脂-氨基酸偶联物治疗糖尿病的应用一些脂-氨基酸偶联物如Elmiric acid和J酸，可以减少血葡萄糖和甘油三酯水平，因此有益于治疗诸如糖尿病和肥胖等紊乱。
一个具体实例中，一种或更多的Elmiric acid或J酸用于在自身免疫病如糖尿病的治疗中调节PPARγ。糖尿病是多因子疾病，是由于胰脏β-细胞衰竭和/或破坏而产生的。有很多证据支持关于炎症细胞因子有对胰岛β-细胞的细胞毒作用的观点(Rabinovitch，J.Clin.Endocrinol.Metab.，71152-6，1990)，而且这种细胞毒性在胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)的β-细胞破坏中起作用。
与肥胖关联的非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)最先表现为多年的胰岛素抗性，在此期间正常的血葡萄糖水平通过胰脏β-细胞的有效补充来维持。这些肥胖个体的大约20％中，这种补偿减弱，出现高血糖症状，并诊断出明显的NIDDM。肥胖症中β-细胞功能的降低被认为是由于从脂肪细胞中释放出过量的游离脂肪酸(Campbell et al.，Am.J.Physiol.，266E600-5.，1994；DeFronzo，Diabetes Metab.Rev.，4727-47，1988)，它们先是刺激，但最终是损害β-细胞的功能，因而限制其补偿能力。因此，受损的β-细胞功能是IDDM和NIDDM的共同特征。
Elmiric acid和J酸可用于调整、治疗和/或预防胰岛素抗性(II型糖尿病)、葡萄糖耐量受损、血脂异常(dyslipidemia)、与X综合症有关的紊乱诸如高血压、肥胖、胰岛素抗性、高血糖症、动脉硬化、高血脂症、冠状动脉疾病、以及其它与糖尿病相关的心血管疾病。其它与糖尿病相关的疾病包括PPARγ调节剂的抗-凋亡作用，其可用于保护细胞使其免于早亡(prematuredeath)并促进其存活，在退化性和营养不良性疾病中便是如此，例如糖尿病性视网膜病以及“湿性”(渗出性)和“干性”(非渗出性)年龄相关型黄斑变性中的视网膜神经和神经胶质细胞。
在施用于受试者前，Elmiric acid或J酸可进行体外或体内的生物学活性(即降低细胞增殖的能力)检测。体外检测可按照这里描述的实例中所描述的方法进行。体内糖尿病动物模型在本领域内也是众所周知的，举例来说，肥胖小鼠(ob/ob)，和来自Jackson Laboratories(Bar Harbor，ME)(see，e.g.，Collins et al.，J.Biol.Chem.，2719437-9440，1996；Darling，Curr.Opin.Genet.Dev.，6289-294，1996；Andersson，Ann.Med.，285-7，1996；Van Heek et al.，J.Clin.Invest.，99385-390，1997)的糖尿病鼠(db/db)。这些动物模型可用于评估N-脂肪酸-氨基酸偶联物或J2类前列腺素-氨基酸偶联物对糖尿病和肥胖的作用。
3.利用脂-氨基酸偶联物治疗脂代谢和葡萄糖平衡的紊乱另一个具体实例中，一种或更多的脂-氨基酸偶联物，如Elmiric acid和J酸，被施用于受试者以调节PPARγ，并由此治疗或修饰与脂代谢和葡萄糖内稳态相关的紊乱。
脂肪组织在脊椎动物脂内稳态和维持能量平衡中起着核心作用。脂肪细胞在营养丰富的时候以甘油三酯的形式贮存能量，而在营养缺乏的时候以游离脂肪酸的形式释放能量。白色脂肪组织的发育是贯穿一生不断分化过程的结果。很多证据指出PPARγ，激活在起始和调节该细胞分化中起着中心作用。几种高度特化的蛋白在脂肪细胞分化过程中被诱导，其大多数涉及脂贮存和代谢。因此，一些调节PPARγ的Elmiric acid和J酸可用于通过调节脂肪组织分化，调节脂代谢和葡萄糖内稳态。
从PPARγ激活到葡萄糖代谢改变(最显著的是肌肉中胰岛素抗性降低)的准确联系，至今仍未阐明。不希望受理论束缚，可能的联系借助了游离脂肪酸。PPARγ的激活在脂肪组织而不是在肌肉组织中，可诱导脂蛋白脂肪酶(LPL)、脂肪酸运输蛋白(FATP)和酰基辅酶A合成酶(ACS)。这接下来使血浆中游离脂肪酸浓度剧烈减少，而由于在细胞水平的底物竞争，骨骼肌和其它具有高代谢速率的组织逐渐由脂肪酸氧化转换为葡萄糖氧化，其结果是胰岛素抗性的降低。PPARγ参与刺激脂肪酸的 氧化。因此，一些可调节PPARγ的偶联物可用于通过调节血浆中脂肪酸的浓度而调节胰岛素抗性。
4.利用脂-氨基酸偶联物治疗涉及到PPARγ的炎症另一个具体实例中，一种或更多可激活PPARγ活性的脂-氨基酸偶联物，如Elmiric acid或J酸，可用于治疗那些与PPARγ活性所抑制的不良炎症应答有关的紊乱。因此，elmiric acid或J酸可用于治疗包括但不限于下面所列的疾病，免疫介导的炎症疾病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、牛皮癣、湿疹、多发性硬化症、糖尿病、和甲状腺炎。另外，这里的化合物可调节骨形成/吸收，而且可用于治疗包括但不限于如下情况，强直性脊柱炎、痛风、痛风相关的关节炎、骨关节炎和骨质疏松症。
牛皮癣是由于刮擦和炎症产生的慢性皮肤病。当皮肤细胞快速从其位于皮肤表面以下的发源处升起，在还没有机会成熟之前就堆积在表面时，牛皮癣就会产生。通常这种移动(也叫作翻转)需要花约一个月时间，但在牛皮癣的情况中可在短短几天内发生。在其通常情况下，牛皮癣导致产生一块一块由银色鳞屑覆盖的浓厚、发炎的皮肤。这些有时称为斑块的皮肤块，通常瘙痒或感觉疼痛。其最经常发生于肘、膝、腿的其它部分、头皮、背下部、脸、手掌、和足底，但它们也可发生于身体任何地方的皮肤。对牛皮癣的诊断主要基于这些特征性症状。皮肤活组织检查可用于诊断。牛皮癣性关节炎发生于一些有牛皮癣的受试者身上，经常累及手指和脚趾末端的关节。如果脊柱也被累及，则可能产生背疼。可激活PPARγ活性的脂-氨基酸偶联物可以以例如局部用药药物组合物的方式，用于治疗、预防、或缓解牛皮癣或一个或更多的牛皮癣或牛皮癣关节炎症状。
类风湿性关节炎是自身免疫性炎症疾病，可在关节中引起疼痛、肿胀、强直、和功能丧失。类风湿性关节炎经常以对称方式存在。该疾病可累及最接近手的腕和指关节，以及身体的其它部分。另外，有类风湿性关节炎的受试者可能有疲劳、偶然性发烧、和全身不适。用于诊断类风湿性关节炎的阳性因子包括，“类风湿性因子”血抗体和瓜氨酸抗体。激活PPARγ活性的脂氨基酸偶联物，可用于以局部用药或系统用药的药物组合物的形式治疗、预防、或缓解类风湿性关节炎或一种或一种以上类风湿性关节炎症状。
5.脂-氨基酸偶联物在抗逆转录病毒治疗中的应用还是在另一个具体实例中，一种或更多的脂-氨基酸偶联物，如Elmiricacid或J酸，用于与抗逆转录病毒治疗如抗-HIV治疗相联合。有效的抗逆转录病毒疗法如施用于HIV感染者的蛋白酶抑制剂混合物疗法应用的增加，已导致与抗逆转录病毒疗法相关的并发症的增加。并发症包括胰岛素抗性和脂肪营养不良。
脂肪营养不良包括在脂代谢和脂肪再分配中的不利改变。可激活PPARγ的小分子已施用于先天性脂质营养不良的受试者，而且这些分子据报道可刺激脂肪形成和提高胰岛素敏感性。见See，Arioglu et al.，Ann.Intern.Med.，133263-74，2000。在这一基础上，PPARγ激活剂如氯贝特(fibrates)和噻唑烷二酮类也被研究作为HIV蛋白酶抑制剂药物的辅剂，以减少相关的并发症如脂肪营养不良和胰岛素抗性，见例如Hadigan et al.，Ann Intern Med.，140786-794，2004。
激活PPARγ的脂-氨基酸偶联物因此可作为抗逆转录病毒疗法的辅剂来施用，以减少相关的并发症。举例来说，有效剂量的一种或更多Elmiric acid或J酸可与抗-HIV蛋白酶抑制剂混合物共同施用于需要抗-HIV治疗的受试者。共同施用Elmiric acid或J酸可抑制与抗-HIV治疗相关的副作用如脂肪营养不良和胰岛素抗性。
药物组合物包含一种或更多脂-氨基酸偶联物，如Elmiric acid或J酸的药物组合物，可通过常规技术来制备(例如，见Remington The Science and Practise ofPharmacy，19th Ed.，1995)。所述组合物可以常规形式如胶囊、片剂、气雾剂、溶液、混悬液、或局部应用剂形式出现。
典型的组合物包括与药学上可接受的赋形剂在一起的Elmiric acid或J酸，该赋形剂可以是载体或稀释剂或可被载体稀释，或可以是包在胶囊、小袋(sachet)、纸、或其他容器形式的载体中。在制作所述组合物时，可以使用制备药物组合物的常规技术。例如，所感兴趣的化合物可常规地与载体混合，或由载体稀释，或包在安瓿、胶囊、小袋、纸、或其他容器形式的载体中。载体作为稀释剂时，其可以是固体、半固体、或液体材料，用作活性化合物的溶剂(vehicle)、赋形剂、或介质。所感兴趣的化合物可以吸附在颗粒状固体容器上，例如在小袋中。一些适合的载体实例为水、盐溶液、醇、聚乙二醇、多羟基乙氧基化的蓖麻油、花生油、橄榄油、乳糖、石膏粉、蔗糖、环糊精、直链淀粉、硬脂酸镁、滑石、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬脂酸或纤维素的低级烷基醚、硅酸、脂肪酸、脂肪酸胺、脂肪酸甘油一酯和甘油二酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚环氧乙烷、羟甲基纤维素、和聚乙烯吡咯烷酮。相似地，载体或稀释剂可包括任何本领域内所知的持续释放材料，如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯或它们与蜡混合在一起。这种配制剂也可包括湿润剂、乳化剂和悬浮剂、保存剂、甜味剂或香味剂。本发明中的配制剂可按照本领域内熟知的方法配制，使其对受试者给药后，能够快速、持续、或延迟地释放活性成分。
该药物组合物可以灭菌并且如果需要可以与辅助试剂、乳化剂、影响渗透压的盐、缓冲液和/或着色物质等等混合，只要这些物质不会与活性化合物发生有害反应。
给药途径可以是任何能够有效地将脂-氨基酸偶联物运输至合适的或所要求的作用位点的途径，诸如口服、鼻内、肺、经皮、或胃肠道外途径如直肠、贮库(depot)、皮下、静脉、尿道内、肌内、鼻内、眼用的溶剂或软膏剂，典型的是口服途径。
对于鼻内给药，该制剂可含有溶解于或混悬于液体载体的Elmiric acid或J酸，尤其是用于气雾剂的水载体。该载体可含有添加剂如增溶剂如丙二醇、表面活性剂、吸收促进剂如卵磷脂(lecithin)(磷脂酰胆碱)或环糊精、或保存剂如paraben。
为制备局部给药配制剂，Elmiric acid或J酸混合在本领域内已知的皮肤运输媒介中。这种局部用药药物组合物可以以很多种形式存在，如溶液、乳剂、软膏剂、凝胶、洗液、洗发剂的形式，或适用于皮肤应用的气溶胶配制剂。活性成分在可用于本文所述方法中的组合物中的重量百分比，典型的是从0.01％～10％、如0.01％～1％、0.1％～10％、0.01％～1％、1％～5％、或5％～10％(基于该组合物的总重量)，与药学上可接受的载体形成混合物。很多种载体材料可用于本文所述组合物，诸如醇、芦荟凝胶、尿囊素、甘油、维生素A和E油、矿物油、和聚乙二醇。所述组合物可包括二甲基亚砜(DMSO)或其它通透剂。其它添加剂如保存剂、芳香剂、遮光剂、或其它化妆品成分，可存在于该组合物中。
对于眼部用药，Elmiric acid或J酸可配制为适用于眼部的溶液、混悬液、和软膏。浓度通常如上文就局部制剂所讨论的那样。眼部用药配制剂(见Mitra(ed.)，Ophthalmic Drug Delivery Systems，Marcel Dekker，Inc.，New York，N.Y.，1993 and also Havener，W.H.，Ocular Pharmacology，C.V.Mosby Co.，St.Louis，1983)。
对于口服给药，可以制备固体或液体单位剂型。对于制备固体组合物如片剂，将Elmiric acid或J酸和常规成分混合形成配制剂，这些成分诸如滑石、硬脂酸镁、磷酸二钙、硅酸镁铝、硫酸钙、淀粉、乳糖、阿拉伯胶、甲基纤维素，和功能相似材料作为药物稀释剂或载体。
胶囊是通过将Elmiric acid或J酸与惰性药物稀释剂混合，然后将之填装入大小合适的硬明胶胶囊来制备的。软明胶胶囊的制备是通过将所感兴趣的化合物与可接受的植物油、轻液体石腊或其它惰性油拌在一起的浆液，用机器包囊来完成的。可以制备供口服给药的液体单位剂型如糖浆剂、酏剂和混悬剂。水溶性形式可以与糖、芳香调味剂和保存剂一起溶于水性溶剂中以形成糖浆。酏剂利用含有适宜的甜味剂如糖和糖精的水醇(如乙醇)溶剂，以及芳香调味剂来制备。混悬液可用水性溶剂在悬浮剂如阿拉伯胶、西黄芪树胶、甲基纤维素等等的辅助下来制备。
胃肠道外用药的合适配制剂对于拥有普通技能的开业医生都是明白的，如使用适当的注射用溶液或混悬剂。无菌的配制剂适于各种局部或胃肠道外途径包括皮内、肌内、血管内和皮下。
除了Elmiric acid或J酸，根据所要求的配制剂和运送方式，该组合物可包括药学上可接受的无毒载体或稀释剂，其包括通常用于形成动物或人给药的药物组合物的溶剂。选择稀释剂以使其不会不适当的影响该组合的生物学活性。特别适用于注射用配制剂的此类稀释剂实例是，水、各种盐、有机或无机盐溶液、Ringer′s溶液、葡萄糖溶液和Hank′s溶液。另外，该药物组合物或配制剂可包括添加剂如其它载体、辅剂、或无毒、无治疗作用、无免疫原性的稳定剂等等。
再者，配制剂中可包括赋形剂。例如包括共溶剂(cosolvent)、表面活性剂、油、湿润剂(humectant)、软化剂(emollient)、保存剂、稳定剂和抗氧化剂。可使用任何药学上可接受的缓冲液，例如tris或磷酸缓冲液。稀释剂、添加剂和赋形剂的有效量，是指其用量可有效获得在药学上如溶解性、生物学活性等方面都可接受的配制剂。
Elmiric acid或J酸可混装入微球体中。所感兴趣的化合物可装入白蛋白微球体，可用作鼻内给药干粉。其它适于制作微球的材料包括，琼脂、藻酸盐、壳聚糖、淀粉、羟乙基淀粉、白蛋白、琼脂糖、葡聚糖、透明质酸、明胶、胶原和酪蛋白。微球体可通过各种本领域内熟练技术人员所知的方法来产生，如喷雾干燥法或乳化法。微球体通常直径小于500μm，如小于200、100、50、20、10、5、1、0.5、0.1、0.05或0.01μm。微球体可用于多种运送脂-氨基酸偶联物的方法，包括局部和经皮运送。
举例来说，白蛋白微球体的制备可通过将磷酸盐缓冲液中的兔血清白蛋白加入橄榄油，搅拌以产生油包水乳剂。接着在该乳液中加入戊二醛溶液，搅拌乳液以使白蛋白交联。微球体可再通过离心分离，除去油，球体用如石油醚然后用乙醇洗涤。最后，微球体可通过过滤进行筛分、收集和干燥。
淀粉微球体的制备可通过将温热的水溶性淀粉溶液如马铃薯淀粉加入热的聚乙二醇水溶液，搅拌以形成乳液。两相系统(淀粉溶液作为内相)形成后，该混合物在持续搅拌下冷却至室温，于是内相转化为凝胶颗粒。这些颗粒接着在室温滤出然后在溶剂如乙醇中调成浆，之后该颗粒再次过滤出并放置在空气中干燥。
微球体可通过众所周知的交联方法如热处理或利用化学交联剂来硬化。适合的试剂包括二醛、包括乙二醛、丙二醛、丁二醛、己二醛、戊二醛和邻苯二醛，二酮如丁二酮，环氧氯丙烷，多聚磷酸盐，和硼酸盐。二醛通过与氨基发生相互作用，用于交联蛋白如白蛋白，而二酮与氨基团形成西弗碱(schiff base)。环氧氯丙烷激活含有亲核物质如氨基或羟基的化合物产生环氧化物衍生物。
术语“单位剂型(unit dosage form)”是指适于作为单元剂量用于受试者的物理上分离的单位，受试者如人类受试者或动物受试者如狗、猫和啮齿类，每一单位含有经计算能够产生所需药效的预定量活性物质，伴随有所要求的药物稀释剂、载体或溶剂。本发明中用于单位剂型的规范是通过并依赖如下几点来制定的(a)该活性物质的独特性质和将达到的具体效果和(b)混合这样的活性物质以用于人和动物的技术中所固有的限制。单位剂型的例子有片剂、胶囊、丸剂、粉包剂、薄膜剂(wafer)、栓剂、粒剂、扁囊剂(cachet)、一茶匙容量、一大汤匙容量、滴管量、安瓿、管型瓶(vial)、有刻度排放的气雾剂、上述任一的分隔的多倍次，以及本文所述其它形式。组合物可包含在试剂盒中，其中可含有该组合物的一种或更多单位剂型，并有用于治疗本文所述一种或更多紊乱的说明书。
减慢或延缓释放运送系统，包括数量众多的生物多聚物的任一种(基于生物的系统)、系统应用的脂质体、胶体、树脂和其它多聚运送系统或分隔舱容器，可与这里所述的组合物一起使用，以提供持续或长期的治疗性化合物来源。此类减慢释放系统适用于通过局部、眼内、口服和胃肠道外途径运送的配制剂。
有效量的Elmiric acid或J酸用于治疗。根据本发明所用的化合物的剂量，依据该化合物和所治疗的状况而改变。例如，接受治疗的受试者的年龄、体重和临床状况。其它因素包括给药途径、病人、病人的医疗史、病程的严重程度、以及该具体化合物的效力。剂量应足以改善所治疗疾病的症状或体征，而不会对该病人产生不可接受的毒性作用。通常，化合物的有效量是其能提供主观上解除症状，或提供由临床医生或其它合格观察者记录的客观上可认同的改善。脂-氨基酸偶联物的示范剂量是0.1～50mg/kg如0.1～20mg/kg、0.5～50mg/kg、0.1～2.0mg/kg、2.0～10mg/kg、或10～50mg/kg病人体重。
Elmiric acid和J酸还可与那些结合或修饰维生素D受体活性的天然或合成化合物合并口服，或与可结合或修饰类视黄醇X受体活性的化合物合并口服，从而在治疗或预防紊乱中提供协同效应。此类与本发明所包括的药物联合给药后能提供协同效应的化合物的实例，包括维生素D类似物、各种视黄酸衍生物、以及其它用于类视黄醇X受体或视黄酸受体的激活剂，包括但不限于化合物诸如LG100268、他佐罗汀(tazarotene)、TTNPB、AGN190121、阿达帕林(adapalene)或LGD1069(TARGRETINTM)。
实施例本发明将在下列实施例中进一步描述，其并不限定在权利要求书中所描述的本发明范围。
实施例1.花生四烯酸酰-D-丙氨酸的合成N-脂肪酸-D-丙氨酸偶联物从手性纯的D-氨基酸甲酯(Aldrich Chemicals)制备而来。在二氯甲烷中的花生四烯酸氯化物(Nucheck)与在含5％三乙胺的二氯甲烷中的丙氨酸甲酯室温反应4小时。混合物在乙酸乙酯和稀HCl中分配(partition)，经洗涤、干燥和蒸发使之成为油状残渣。该残渣溶于四氢呋喃，然后用1N LiOH在氮气下搅拌，室温皂化5小时。产物用上述方法抽提，然后上薄层色谱。主产物经质谱分析鉴别为N-花生四烯酸-D-丙氨酸，质谱显示为376.1的MH+。圆二色性测量显示，与L异构体比较时在220和240nm间有镜像对应光谱。D异构体的[α]值为-16.6×105，而L异构体的是+16.5×105。
实施例2.其它Elmiric acid的合成用实施例1的合成方法制备花生四烯基和棕榈基与1-氨基环己烷羧酸、1-氨基环戊烷羧酸、和2-氨基异丁酸的偶联物。合成的化合物是N-棕榈酰-1-氨基环己烷-COOH、N-棕榈酰-1-氨基环戊烷-COOH、N-棕榈酰-2-氨基异丁酸、N-花生四烯酰-1-氨基环己烷-COOH、N-花生四烯酰-1-氨基环戊烷-COOH和N-花生四烯酰-2-氨基异丁酸。
实施例3.其它Elmiric acid的合成10mg花生四烯酸(5Z、8Z、11Z、14Z-二十碳四烯-5，6，8，9，11，12，14，15酸)溶液，加入在5ml乙酸乙酯中的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(4mg)溶液中，接着向溶液中添加9mg二环己基碳二亚胺(CDI)。使该混合物室温反应24小时，然后加入10mg在二烷-KOH-NaHCO3(2ml)混合物中的氨基酸。4℃再反应48小时。该混合物然后用HCl酸化，用乙酸乙酯抽提，N-花生四烯酰-氨基酸产物经薄层色谱分离(乙腈，96；水，4)。性质由NMR和质谱分析来确定。
实施例4.J酸合成10mg 15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2溶液，加入在5ml乙酸乙酯中的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(4mg)溶液中，接着向溶液中添加9mg二环己基碳二亚胺(CDI)。使该混合物室温反应24小时，然后加入10mg在二噁烷-KOH-NaHCO3(2ml)混合物中的氨基酸。4℃再反应48小时。该混合物然后用HCl酸化，用乙酸乙酯抽提，N-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2-氨基酸产物经薄层色谱分离(乙腈，96；水，4)。性质由NMR和质谱分析来确定。
实施例5脂-氨基酸偶联物的检验用N-花生四烯酰-D-丙氨酸进行油红O试验，细节见上文。在该试验中，3T3L1成纤维细胞在补加了10％小牛血清的DMEM培养基中生长。铺满两天以后，细胞用0.1％DMSO(溶剂)，20-100μM在溶剂中的N-花生四烯酰-D-丙氨酸，或1μM在溶剂中的GW347845(Cobb et al.，J.Med.Chem.，415055-5069，1998)处理。每种处理物将10μg/ml胰岛素施用于细胞。用GW347845处理七天，用N-花生四烯酰-D-丙氨酸处理10-14天后，细胞固定并用油红O染色。染成红色说明细胞质中有脂滴。
对表达的基因进行RT-PCR分析作为脂肪细胞分化的次级检验。从成纤维细胞提取信使RNA，进行RT-PCR以扩增脂肪细胞特异性转录物如PPARγ2和aP2，或者是普遍存在的持家基因如GAPDH的转录物。PCR产物在1％琼脂糖凝胶上分析，用溴化乙啶染色。在用1μM GW347845或20～100μM N-花生四烯酰-D-丙氨酸处理后，相对于溶剂处理的细胞，PPARγ2和aP2被显著诱导。测定持家基因GAPDH的表达是为了确保在所有样品中都有同等的表达。
实施例6脂-氨基酸偶联物的体内检验脚爪(paw)水肿抑制在小鼠中经化学诱导的脚爪水肿，是长期以来用于评估试剂的潜在抗炎症活性的试验。脂-氨基酸偶联物，如Elmiric acid或J酸，在这个模型中检验其对化学诱导的水肿的抑制作用。
血小板激活因子(PAF)(1μg)或花生四烯酸(1mg)，溶于50μl 5％乙醇盐水溶液，在麻醉过的小鼠右后爪皮下注射。在处理前，以及PAF注射15分钟后，或花生四烯酸注射30分钟后用水替代法测量爪体积。在水肿诱导的90分钟前，脂-氨基酸偶联物或对照化合物通过混在红花油中灌喂给药。
通过基本参照(Burstein et al.，J.Med.Chem.，353135-3141，1992)所描述的灌喂法，给动物施用0.1、0.5、1.0、5.0、25和50mg/kg剂量的脂-氨基酸偶联物或施用溶剂(0.05ml红花油)。每组使用10只CD-1雄性小鼠。对照是溶剂、2.0mg/kg的吲哚美辛和1.0mg/kg的ajulemic acid。得到ED-50值并与对照值比较。脚爪体积改变用配对t-检验来比较。减少脚爪体积变化达到50％的脂-氨基酸偶联物作为候选抗炎症试剂。
皮下气囊皮下气囊通过提供没有间皮基膜的封闭结缔组织腔，来模拟充满滑液的(synovial lined)关节空隙；该囊的内层有滑液中的两种常见细胞(成纤维细胞和巨噬细胞样细胞)。该囊提供了诱导和监测脂-氨基酸偶联物如Elmiricacid或J酸对炎症应答的影响的方法。对IL-1β和TNFα的应答是典型的急性炎症反应，多形核白细胞对囊壁和孔穴的浸润以剂量依赖方式增加。
通过连续三天皮下注射5ml空气，在雌性瑞士(CD-1)小鼠背部建立气囊。6天以后，动物(10只每组)用合适的试剂，脂-氨基酸偶联物或对照处理3天(见下面)。通过在囊腔内注射处在3ml 1％羧甲基纤维素中的10ngrhuIL-1β和0.25ng rHuTNFα，炎症在处理的第3天诱导出来。6小时后，通过测定囊渗出液体积和白细胞计数来定量炎症。
参照(Zurier et al.，Arthritis Rheum.，41163-170，1998)所描述的灌喂法，给动物施用0.1、0.5、1.0、5.0、25和50mg/kg剂量的类似物或施用溶剂(0.05ml红花油)。对照是溶剂、2.0mg/kg的吲哚美辛和1.0mg/kg的ajulemic acid。得到ED-50值并利用ANOVA与对照值比较。减少气囊渗出液体积或白细胞数目达到50％的脂-氨基酸偶联物作为候选抗炎症试剂。
佐剂诱导的慢性炎症和组织损害关节炎模型大鼠的佐剂病多关节炎模型已广泛用于评估抗-炎症药和免疫抑制药。本模型可用于检验脂-氨基酸偶联物如Elmiric acid或J酸对炎症应答严重程度的影响。
通过在尾巴根部皮内注射弗氏完全佐剂(2mg乳酪分枝杆菌(Mycobacterium butyricum)在0.1ml矿物油中)，在雄性Lewis大鼠(起始体重125gm)中诱导了慢性多关节炎(N＝8)。在该过程中动物用戊巴比妥钠麻醉。所有4只爪子上的关节炎进行目测评估，对每只爪子的炎症程度进行临床打分，使用0-4级水平标准(0＝正常；1＝发红；2＝发红、疼痛、轻微肿胀；3＝发红、严重疼痛、严重肿胀；4＝关节强直)。安排不知道各处理组是哪些大鼠的检查者评估爪子。温和处理大鼠，那些有严重关节炎而且极度痛苦的大鼠被处死。在整个试验过程中，重量改变和活动也被记录下来。
从佐剂注射后的第3天开始，动物不经处理、用红花油处理，或用脂氨基酸偶联物或对照处理，处理剂量是每天90-120μl体积(根据动物体重来调整)。化合物用5cm灌喂针来给药。关节每隔一天评估一次。在第35天处死动物，然后切取后肢用于组织形态学检查。使用剂量范围为0.1、0.5、1.0、5.0、25和50mg/kg的脂-氨基酸偶联物，每周三次给药。AJA(1.0mg/kg)和吲哚美辛(2.0mg/kg)作为对照。
动物后肢在10％福尔马林缓冲液中固定，然后在10％甲酸中脱钙。每个胫附骨关节取几个切片用苏木精和伊红染色。每个切片在不知道处理组由哪些动物构成的情况下进行研究。减少炎症分数达到50％的脂-氨基酸偶联物作为候选抗炎症试剂。
其它具体实例当本发明与其细节描述结合起来描述时，将会明白上述描述意在例举而不是限定本发明的范围，该范围是由附加的权利要求书中的范围所确定的。其它方面、利益和变更是在下列权利要求范围内的。
权利要求
1.具有如下通式(结构式I)的化合物 其中R1是脂肪酸的烃链，该脂肪酸是从肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、以及二十二碳四烯酸组成的组中选出来的；其中(a)R4是氢，R2和R3一起形成氨基酸类似物的环形侧链，该氨基酸类似物是从1-氨基环丙烷羧酸、1-氨基环戊烷羧酸和1-氨基环己烷羧酸组成的组中选出来的；(b)R4是氢，R2和R3是2-氨基异丁酸的两个甲基；(c)R3和R4是氢，R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链；(d)R3和R4是氢，R2是苯丙氨酸衍生物的侧链；(e)R3是氢，R2和R4一起形成脯氨酸衍生物的侧链；(f)R3和R4是氢，R2是氨基酸的侧链，该氨基酸是从丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸组成的组中选出来的，而且Cα与D氨基酸具有同样的立体化学结构；或者(g)R3是氢，R2和R4一起形成D-脯氨酸。
2.权利要求1的化合物，其中的脂肪酸是花生四烯酸。
3.具有如下通式(结构式I)的化合物 其中R1是非哺乳动物脂肪酸或J2类前列腺素烃链，该非哺乳动物脂肪酸或J2类前列腺素是从十五烷酸、十六烷酸、十九烷酸、二十一烷酸、9-反式-十四烷酸，14:1T、10-反式-十五烷酸，15:1T、9-反式-十六烷酸，16:1T、10-反式-十七碳烯酸，17:1、10-反式-十七碳烯酸，17:1T、7-反式-十九碳烯酸，19:1T、10，13-十九碳二烯酸，19:2、11-反式-二十碳烯酸，20:1T、12-二十一碳烯酸，21:1、前列腺素J2、15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2、以及9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2组成的组中选出来的，其中(a)R4是氢，R2和R3一起形成氨基酸类似物的环形侧链，该氨基酸类似物是从1-氨基环丙烷羧酸、1-氨基环戊烷羧酸和1-氨基环己烷羧酸组成的组中选出来的；(b)R4是氢，R2和R3是2-氨基异丁酸的两个甲基；(c)R3和R4是氢，R2是苯基甘氨酸或苯基甘氨酸衍生物的侧链；(d)R3和R4是氢，R2是苯丙氨酸衍生物的侧链；(e)R3是氢，R2和R4一起形成脯氨酸或脯氨酸衍生物的侧链；或者(f)R3和R4是氢，R2是氨基酸的侧链，该氨基酸是从甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、以及谷氨酰胺组成的组中选出来的。
4.具有如下通式(结构式II)的化合物 其中R1是从天然脂肪酸和非哺乳动物脂肪酸组成的组中挑选出来的J2类前列腺素或脂肪酸的非羧基部分；其中R2和R3是天然氨基酸或氨基酸类似物的取代物，其中R4和R5也是天然氨基酸或氨基酸类似物的取代物，致使该化合物由与二肽相连的脂肪酸酰胺组成。
5.药物组合物，包含权利要求1的化合物。
6.药物组合物，包含权利要求2的化合物。
7.药物组合物，包含权利要求3的化合物。
8.药物组合物，包含权利要求4的化合物。
9.一种治疗受试者身体组织炎症的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求5的药物组合物。
10.一种治疗受试者身体组织炎症的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求6的药物组合物。
11.一种治疗受试者身体组织炎症的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求7的药物组合物。
12.一种治疗受试者身体组织炎症的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求8的药物组合物。
13.一种针对需要治疗II型糖尿病的受试者的治疗方法，该方法包括对受试者施用治疗剂量的药物组合物的方案，该药物组合物包含N-脂肪酸-氨基酸偶联物或J2类前列腺素-氨基酸偶联物。
14.权利要求13的方法，其中的药物组合物包含具有如下通式(结构式I)的化合物 其中(a)R1是脂肪酸或J2类前列腺素的非羧基部分，该脂肪酸或J2类前列腺素是从肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳四烯酸、前列腺素J2、15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2、以及9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2组成的组中选出来的；而R3和R4是氢，R2是氨基酸的侧链，该氨基酸是从甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺组成的组中选出来的，或者(b)R1是花生四烯酸的烃链；而R3和R4是氢，R2是氨基酸的侧链，该氨基酸是从甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺组成的组中选出的。
15.一种针对需要治疗II型糖尿病的受试者的治疗方法，该方法包括对受试者施用治疗剂量的权利要求5的药物组合物。
16.一种针对需要治疗II型糖尿病的受试者的治疗方法，该方法包括对受试者施用治疗剂量的权利要求6的药物组合物。
17.一种针对需要治疗II型糖尿病的受试者的治疗方法，该方法包括对受试者施用治疗剂量的权利要求7的药物组合物。
18.一种针对需要治疗II型糖尿病的受试者的治疗方法，该方法包括对受试者施用治疗剂量的权利要求8的药物组合物。
19.一种针对需要治疗HIV病毒感染的受试者的治疗方法，该方法包括(i)对受试者施用有效剂量的HIV蛋白酶抑制剂混合物；以及(ii)对受试者合并施用治疗剂量的含N-脂肪酸-氨基酸偶联物或J2类前列腺素-氨基酸偶联物的药物组合物。
20.权利要求19的方法，其中的药物组合物包含具有如下通式(结构式I)的化合物 其中(a)R1是脂肪酸或J2类前列腺素的非羧基部分，该脂肪酸或J2类前列腺素是从肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳四烯酸、前列腺素J2、15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2、Δ12-前列腺素J2、以及9，10-二氢-15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2组成的组中选出来的；而R3和R4是氢，R2是氨基酸的侧链，该氨基酸是从甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺组成的组中选出来的，或者(b)R1是花生四烯酸的烃链；而R3和R4是氢，R2是氨基酸的侧链，该氨基酸是从甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺组成的组中选出来的。
21.一种治疗受试者牛皮癣或类风湿性关节炎的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求5的药物组合物。
22.一种治疗受试者牛皮癣或类风湿性关节炎的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求6的药物组合物。
23.一种治疗受试者牛皮癣或类风湿性关节炎的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求7的药物组合物。
24.一种治疗受试者牛皮癣或类风湿性关节炎的方法，该方法包括对受试者施用抗炎症剂量的权利要求8的药物组合物。
25.权利要求1～4之一的化合物，是用于治疗受试者的炎症、II型糖尿病、牛皮癣、或类风湿性关节炎的化合物。
26.权利要求1～4之一的化合物的用途，用于制备治疗受试者的炎症、II型糖尿病、牛皮癣、或类风湿性关节炎的药物。
全文摘要
这里公开N－脂肪酸－氨基酸偶联物和J
文档编号C07C62/00GK101068537SQ200580031264
公开日2007年11月7日 申请日期2005年7月18日 优先权日2004年7月16日
发明者萨姆纳·H·伯斯坦, 罗伯特·B·祖里尔 申请人:马萨诸塞大学