聚(adp－核糖)聚合酶("parp")抑制剂、治疗神经系统或心血管组织损伤的方法和药物组合物的制作方法

专利名称：聚(adp－核糖)聚合酶("parp")抑制剂、治疗神经系统或心血管组织损伤的方法和药物组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及核酸酶聚(腺苷5’-二磷酸核糖)聚合酶[“聚(ADP-核糖)聚合酶”或“PARP”，有时也称为聚(ADP-核糖)合成酶或“PARS”]抑制剂。更具体地说，本发明还涉及PARP抑制剂在下述方面的应用预防和/或治疗由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤；由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤；神经障碍和神经变性疾病；预防或治疗血管性中风；治疗或预防心血管疾病；治疗其它病症和/或障碍例如老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病(例如结肠炎和局限性回肠炎)、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性和/或急性疼痛(例如神经性疼痛)、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克(例如内毒素性休克)、和皮肤衰老；延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力；改变衰老细胞的基因表达；或放射致敏低氧性肿瘤细胞。
2.现有技术的描述聚(ADP-核糖)聚合酶(“PARP”)是位于包括肌肉细胞、心脏细胞和脑细胞在内的不同器官细胞的细胞核中的酶。PARP在DNA链断裂的修复中起生理作用。一旦被损坏的DNA片段活化，PARP就催化高达100个ADP-核糖单位附着到包括组蛋白和PARP自身在内的多种细胞核蛋白上。虽然还没有完全能确定PARP的精确功能范围，但是据信该酶在促进DNA修复中起作用。
然而，在大多数细胞应激反应期间，PRAP的广泛活化可通过耗尽能量储备而迅速导致细胞损伤或死亡。每再生1分子NAD(ADP-核糖的来源)，要消耗4分子ATP。因此，大量PARP活化要消耗PARP的底物NAD，并且为了再合成NAD，还可能消耗ATP。
已经有人报道，在NMDA和NO诱导的神经中毒中，PARP活化起关键作用，这是通过以与其作为PARP抑制剂的效力相适应的量在皮层培养物中使用PARP抑制剂来预防神经中毒(Zhang等人，“在神经中毒中一氧化氮活化聚(ADP-核糖)合成酶”，《科学》(Science)，263687-89(1994))；和在海马切片中使用PARP抑制剂来预防神经中毒(Wallis等人“ADP-核糖基化作用抑制剂的抗一氧化氮的神经保护作用”，《神经报告》(NeuroReport)，53，245-48(1993))而表明的。PARP抑制剂在治疗神经变性疾病和头部创伤中的潜在作用因此是已知的。然而，人们继续进行了研究以找到PARP抑制剂在脑缺血(Endres等人“聚(ADP-核糖)聚合酶的活化介导缺血性脑损伤”，《大脑血流代谢杂志》(J.Cereb.Blood Flow Metabol.)，171143-51(1997))和创伤性脑损伤(Wallis等人“一氧化氮和ADP-核糖基化作用抑制剂的创伤性神经保护作用”，《大脑研究》(BrainRes.)，70169-77(1996))中的有益作用的确切机理。
已经有人证实，在兔子中单次注射PARP抑制剂能减小由心脏和骨骼肌的缺血和再灌注引起的梗塞的尺寸。在这些实验中，在闭塞前1分钟或者在再灌注前1分钟单次注射PARP抑制剂3-氨基苯甲酰胺(10mg/kg)，使得心脏中梗塞尺寸有类似减小(32-42％)。另一PARP抑制剂1，5-二羟基异喹啉(1mg/kg)使梗塞尺寸有可比程度的减小(38-48％)。Thiemermann等人“聚(ADP-核糖)聚合酶的抑制活性减轻了心脏和骨骼肌的缺血性-再灌注损伤”，《美国国家科学院院报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)，94679-83(1997)。这一发现表明，使用PARP抑制剂可能预先抢救心脏或骨骼肌缺血组织。
PARP活化也显示出提供由参与疾病例如中风、阿尔茨海默氏病和帕金森氏病的谷氨酸(通过刺激NMDA受体)、活性氧中间体、淀粉样β-蛋白、N-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶(MPTP)及其活性代谢物N-甲基-4-苯基吡啶(MPP)引起的毒性神经损伤的损伤指数。Zhang等人“聚(ADP-核糖)合成酶活化神经毒性DNA损伤的早期指示剂”，《神经化学杂志》(J.Neurochem.)，653，1411-14(1995)。人们继续进行其它实验来探索小脑粒细胞中PARP活化在体外和MPTP神经中毒中的作用。Cosi等人“聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)回顾。一种老酶的新功能PARP参与神经变性，PARP是可能的神经保护剂的抑制剂”，《纽约科学院纪事》(Ann.N.Y.Acad.Sci.)，825366-79(1997)；和Cosi等人“在C57B1/6小鼠中，聚(ADP-核糖)聚合酶抑制剂保护免受MPTP诱导的纹状体多巴胺和皮层去甲肾上腺素的减少”，《大脑研究》(Brain Res.)，729264-69(1996)。
据信，中风后的神经损伤和其它神经变性过程是由于作用于N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体以及其它亚受体的兴奋性神经递质谷氨酸的大量释放所致。在中枢神经系统(CNS)中，谷氨酸起占主导地位的兴奋性神经递质的作用。当神经元失去氧时，其会释放大量谷氨酸，在缺血性脑损伤例如中风或心脏病发作期间可能会出现这种情况。谷氨酸的过量释放又会引起N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体、AMPA受体、卡因酸受体和MGR受体过度兴奋(兴奋毒性)。当谷氨酸与这些受体结合时，这些受体中的离子通道就打开了，使得离子可以穿过细胞膜流动，例如Ca2+和Na+流到细胞内，K+流到细胞外。这些离子的流动、尤其是Ca2+的流入会导致神经元过度兴奋。过度兴奋的神经元分泌更多的谷氨酸，这样就产生了反馈环路或连锁效应，最终通过产生蛋白酶、脂肪酶和游离基而导致细胞损伤和死亡。据信，谷氨酸受体的过度活化与多种神经疾病和症状有关，包括癫痫、中风、阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、亨廷顿氏病、精神分裂症、慢性疼痛、低氧症带来的局部缺血和神经元损失、低血糖症、局部缺血、创伤、和神经损伤。最近的研究还提出了强迫性障碍、尤其是药物依赖性的谷氨酸过度反应基础。证据包括，在多种动物以及用谷氨酸或NMDA处理的大脑皮层培养物中的发现，谷氨酸受体拮抗剂能阻断血管性中风后的神经损伤。Dawson等人“保扩大脑免受缺血性损伤”，《脑血管病》(Cerebrovascular Disease)，319-25(H.Hunt Batjer ed.，1997)。通过阻断NMDA受体、AMPA受体、卡因酸受体和MGR受体来阻止兴奋毒性的尝试已被证明很困难，这是因为每种受体都有多个谷氨酸可结合的位点。许多能有效阻断这些受体的组合物对动物也有毒性。这样，对于谷氨酸异常没有任何已知的有效治疗。
NMDA受体的兴奋又激活了神经元一氧化氮合成酶(NNOS)，导致生成一氧化氮(NO)，一氧化氮更直接地介导神经毒性作用。已经证实，用NOS抑制剂进行治疗后，发生了抗NMDA神经毒性的保护作用。参见Dawson等人的“在初生皮层培养物中，一氧化氮介导了谷氨酸的神经毒性作用”，《美国国家科学院院报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)，886368-71(1991)；和Dawson等人的“在初生脑培养物中，一氧化氮介导的神经毒性作用的机理”《神经科学杂志》(J.Neurosci.)，136，2651-61(1993)。在从对其NNOS进行过靶破坏的小鼠中提取的皮层培养物中，也发生了抗NMDA神经毒性的保护作用。参见Dawson等人的“从神经元一氧化氮合成酶缺乏的小鼠中提取的皮层培养物中的抗神经毒性的作用”《神经科学杂志》(J.Neurosci.)，168，2479-87(1996)。
已知在用NOS抑制剂治疗的动物或对NNOS基因进行过破坏的小鼠中，血管性中风后的神经损伤明显减轻了。Iadecola的“缺血性脑损伤中一氧化氮的清楚和模糊侧面”，《神经科学进展》(TrendsNeurosci.)，203，132-39(1997)；和Huang等人的“在神经元一氧化氮合成酶缺乏的小鼠中脑缺血的影响”，《科学》(Science)，2651883-85(1994)。还参见Beckman等人的“一氧化氮、过氧化物和过亚硝酸盐形成的病理性作用”，《生物化学会会刊》(Biochem.Soc.Trans.)，21330-34(1993)。一氧化氮或过亚硝酸盐可导致能活化PARP的DNA损伤。对此观点，Szabo等人在“在暴露于过亚硝酸盐的巨噬细胞和平滑肌细胞的细胞毒性中，涉及DNA链断裂、聚(ADP-核糖)合成酶的活化、和细胞能量耗尽”，《美国国家科学院院报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)，931753-58(1996)中提供了其它支持证据。
Zhang等人在US 5,587,343(于1996年12月24日授权)中论述了使用一些PARP抑制剂例如苯甲酰胺和1，5-二羟基异喹啉来阻止NMDA介导的神经毒性，并因此来治疗中风、阿尔茨海默氏病、帕金森氏病和亨廷顿氏病。然而，现在已经发现，Zhang等人将神经毒性分类为NMDA-介导的神经毒性是错误的。将体内神经毒性分类为谷氨酸神经毒性可能更适合。参见Zhang等人的“在神经毒性作用中，一氧化氮活化聚(ADP-核糖)合成酶”，《科学》(Science)，263687-89(1994)。还参见Cosi等人的“在C57B1/6小鼠中，聚(ADP-核糖)聚合酶抑制剂保护免受MPTP诱导的纹状体多巴胺和皮层去甲肾上腺素的减少”，《大脑研究》(Brain Res.)，729264-69(1996)。
已知PARP抑制剂通常会影响DNA修复。Cristovao等人在“聚(ADP-核糖)聚合酶抑制剂对由过氧化氢和γ-辐射诱导的DNA断裂和细胞毒性的作用”，《制畸、致癌和突变》(Terato.，Carcino.，andMuta.)，16219-27(1996)中论述了在或不在PARP有效抑制剂3-氨基苯甲酰胺存在下，过氧化氢和γ-辐射对DNA链断裂的作用。Cristovao等人在用过氧化氢处理的白细胞中观察到了依赖于PARP的DNA链断裂的恢复。
据报道，PARP抑制剂能有效地放射致敏缺氧肿瘤细胞，和有效地阻止肿瘤细胞从放疗后DNA可能的致死性损伤中恢复过来，作者推测这是由于PARP抑制剂阻止了DNA修复所致。参见US 5,032,617、US5,215,738和US 5,041,653。
还存在PARP抑制剂可用于治疗炎性肠病的证据。Salzman等人在“过亚硝酸盐和聚(ADP-核糖)合成酶激活实验性结肠炎的作用”，《日本生药学杂志》(Japanese J.Pharm.)，75，Supp.I15(1997)中论述了PARP抑制剂预防或治疗结肠炎的能力。通过将半抗原三硝基苯磺酸的50％乙醇溶液管腔内给药来在大鼠中诱导结肠炎。用3-氨基苯甲酰胺—一种特定的PARP活性抑制剂治疗大鼠。对PARP活性的抑制减轻了炎症反应，并恢复了结肠末端的形态和能量状态。还参见，Southan等人的“氨基烷基硫脲自发重排成巯基烷基胍，一类新的对诱导对磺氧基苯甲醚有选择性的一氧化氮合成酶抑制剂”，《英国药理学杂志》(Br.J.Pharm.)，117619-32(1996)；和Szabo等人的“一氧化氮合成酶的巯基乙基胍和胍抑制剂与过亚硝酸盐反应并保护免受过亚硝酸盐诱导的氧化损伤”，《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)，2729030-36(1997)。
还存在PARP抑制剂可用于治疗关节炎的证据。Szabo等人在“聚(ADP-核糖)合成酶抑制剂在胶原诱导的关节炎中的保护作用”，《日本生药学杂志》(Japanese J.Pharm.)，75，Supp.I1102(1997)中论述了PARP抑制剂预防或治疗胶原诱导的关节炎的能力。还参见Szabo等人的“在暴露于过亚硝酸盐的巨噬细胞和平滑肌细胞中的细胞毒性中，涉及DNA链断裂、聚(ADP-核糖)合成酶的活化、和细胞能量耗尽”，《美国国家科学院院报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)，931753-58(1996年3月)；Bauer等人的“通过用5-碘-6-氨基-1，2-苯并吡喃酮(INH2BP)进行治疗，与酶通道有关的生长改进，和Ras-转化的牛内皮细胞系肿瘤发生的明显减少”，《国际肿瘤学杂志》(Intl.J.Oncol.)，8239-52(1996)；和Hughes等人的“通过使用非致有丝分裂抗-CD3单克隆抗体将T辅助细胞低反应能力引入到自身免疫实验模型中”，《免疫学杂志》(J.Immuno.)，1533319-25(1994)。
此外，PARP抑制剂可能用于治疗糖尿病。Heller等人在“在胰岛细胞中，聚(ADP-核糖)聚合酶基因的失活影响氧基团和一氧化氮毒性”，《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)，27019，11176-80(1995年5月)中讨论了PARP消耗细胞NAD+并诱导产生胰岛素的胰岛细胞死亡的倾向。Heller等人使用具有失活的PARP基因的小鼠细胞，并发现，置于破坏DNA的基团中后，这些突变细胞没有表现出NAD+耗尽。还发现这些突变细胞抗NO毒性的能力更强了。
此外，据显示，PARP抑制剂可用于治疗内毒素性休克或败血症性休克。Zingarelli等人在“在内毒素性休克中，烟酰胺抗一氧化氮介导的延迟发作的血管衰竭的保护作用可能涉及聚ADP核糖合成酶”，《休克》(Shock)，5258-64(1996)中提出，在内毒素性休克中，抑制由聚(ADP-核糖)合成酶启动的DNA修复循环能提供抗血管衰竭的保护作用。Zingarelli等人发现，在内毒素性休克中，烟酰胺能提供抗延迟发作的、NO介导的血管衰竭的保护作用。Zingarelli等人还发现，烟酰胺的作用可能与抑制由聚(ADP-核糖)合成酶启动的、NO介导的消耗能量的DNA修复循环的活化有关。还参见，Cuzzocrea的“过亚硝酸盐和聚(ADP-核糖)合成酶的活化在由酵母聚糖激活的血浆诱导的血管衰竭中的作用”，《英国药理学杂志》(Brit.J.Pharm.)，122493-503(1997)。
PARP抑制剂的另一已知应用是治疗癌症。Suto等人在“二氢异喹啉酮设计和一合成系列新的聚(ADP-核糖)聚合酶有效抑制剂的”，《抗癌药物设计》(Anticancer Drug Des.)，7107-17(1991)中公开了合成多种不同PARP抑制剂的方法。此外，Suto等人在US 5177075中公开了用于增强电离放射和化疗对肿瘤细胞的致死作用的几种异喹啉化合物。Weltin等人在“聚(ADP-核糖)聚合酶抑制剂—6(5H)-菲啶酮对培养的肿瘤细胞的作用”，《肿瘤学研究》(Oncol.Res.)，69，399-403(1994)中论述，抑制PARP活性能减少肿瘤细胞的增殖，并且当用烷化药物与PARP抑制剂一起处理肿瘤细胞时，具有显著的协同作用。
PARP抑制剂的另一应用是治疗外周神经损伤、以及由其导致的称为神经病性疼痛的病理性疼痛综合征、例如由常见的坐骨神经慢性狭窄性损伤(CCI)引起的神经病性疼痛、以及其中发生了特征为细胞质和核质色素过多(称为“暗”神经元)的脊髓背角经触突改变的神经病性疼痛。参见Mao等人的《疼痛》(Pain)，72355-366(1991)。
PARP抑制剂还已被用于延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力，包括治疗疾病例如皮肤衰老、阿尔茨海默氏病、动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松、肌肉营养不良、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、老年黄斑变性、免疫衰退、AIDS、和其它免疫衰退疾病；和用于改变衰老细胞的基因表达。参见WO 98/27975。
下述文献中描述了大量已知的PARP抑制剂Banasik等人，“聚(ADP-核糖)合成酶和单(ADP-核糖基)转移酶的特定抑制剂”，《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)，2673，1569-75(1992)，和Banasik等人，“ADP-核糖基化反应的抑制剂和活化剂”，《分子与细胞生物化学》(Molec.Cell.Biochem.)，138185-97(1994)。
然而，在上述方面，使用这些PARP抑制剂的途径在有效性方面受到了限制。例如，正如Milam等人在“聚(腺苷二磷酸核糖)聚合酶抑制剂的合成对其它代谢过程的影响”，《科学》(Science)，223589-91(1984)中所论述的那样，一些最众所周知的PARP抑制剂在使用时有副作用。具体来说，PARP抑制剂3-氨基苯甲酰胺和苯甲酰胺不仅抑制了PARP的活性，还影响了细胞的存活力、葡萄糖代谢、和DNA合成。因此，从中可推断出，下述事实可严重地限制这些PARP抑制剂的应用即难以找到能抑制酶的同时又不产生其它代谢作用的剂量。
本发明者们已经发现，所选择的氨基取代的化合物可抑制PARP的活性，并且可治疗或预防由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤，和/或可改善神经组织损伤、包括改善病灶性缺血和再灌注损伤所带来的神经组织损伤。抑制PARP活性通常可防止细胞损失能量，阻止神经元的不可逆去极化，并因此提供神经保护。虽然不希望因此受缚于理论，但是据信，除了产生游离基和NO以外，PARP活化作用可能在其它也许还未发现的兴奋毒性机理中起共同作用。
用于药物治疗和其它应用的一些相关化合物已经被公开了。然而，这些化合物在结构上是可以区别的，并且指导重点在其毒性特征的应用。Fernandez等人在PCT申请WO 95/29895中公开了用作抗癌剂的异喹啉衍生物。Desilets等人在“近红外吸收的设计和合成色素”，《加拿大化学杂志》(Can.J.Chem.)，(1995)，733，319-35中公开了近红外吸收的设计和合成色素的例如醋蒽绿和衍生物。Langlois等人在“合成作为新S-HT3受体拮抗剂的喹唑啉-2，4-二酮和萘二甲酰亚氨衍生物”，《欧洲药物化学杂志》(Eur.J.Med.Chem.)，(1994)，2912，925-940中公开了一些喹唑啉二酮、苯并异喹啉酮和苯并异喹啉二酮的制备及其5-HT3受体拮抗剂活性。英国专利GB1545767(1975)公开了可用于抗炎症并具有中枢神经系统活性的苯并吡喃并异喹啉衍生物，并且还公开了仅用作制备这些独特化合物的中间体的相关化合物。Kardos等人在德国专利D.R.P.282711中公开了结构不同但是相关的氯化化合物。
因此，仍需要含有具有下述特征的PARP抑制剂的组合物所述PARP抑制剂能产生更有效以及更可靠的作用、尤其能更有效以及更可靠地治疗由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤、并具有很少副作用。
发明简述本发明涉及新的聚(ADP-核糖)聚合酶(“PARP”)抑制剂，和使用所述抑制剂影响动物神经元活性的方法。本发明抑制剂可在动物中治疗或预防由细胞死亡或损伤(坏死或凋亡造成的)、脑缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤或神经变性疾病；本发明抑制剂可延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力，并因此可用于治疗或预防与此有关的疾病；本发明抑制剂可改变衰老细胞的基因表达；本发明抑制剂可放射致敏缺氧肿瘤细胞。本发明化合物优选可治疗或预防由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤、和/或影响由NMDA毒性介导或不由NMDA毒性介导的神经元活性。据信本发明化合物能不止阻碍谷氨酸神经中毒和NO-介导的生物通道。此外，本发明化合物可治疗或预防与PARP活化有关的其它组织损伤。
例如，本发明化合物可治疗或预防由心脏缺血或再灌注损伤造成的心血管组织损伤。再灌注损伤是在例如心脏分流术终止时或者心搏停止期间，当心脏一旦不能接受血液而开始再灌注时发生的。
本发明化合物还可用于延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力，并因此可用于治疗或预防与此有关的疾病、和由细胞衰老诱导或加重的病症，包括皮肤衰老、动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松、肌肉营养不良、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、老年黄斑变性、免疫衰退、AIDS、和其它免疫衰退疾病，以及与细胞衰老和老化有关的其它疾病，和改变衰老细胞的基因表达。本发明化合物还可用于治疗癌症、放射致敏缺氧肿瘤细胞以使肿瘤细胞对放疗更敏感、以及阻止肿瘤细胞从放疗后DNA可能的致死性损伤中恢复过来，推测这是由于本发明化合物阻止了DNA修复所致。本发明化合物可预防或治疗血管性中风；治疗或预防心血管疾病；治疗其它病症和/或障碍例如老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病(例如结肠炎和局限性回肠炎)、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性和/或急性疼痛(例如神经性疼痛)、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克(例如内毒素性休克)、和皮肤衰老。本发明化合物在体外抑制PARP的IC50优选为约100uM或100uM以下，更优选为约25uM或25uM以下。
具体来说，本发明涉及式I化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；X是NR16、O、S、CR12R13、C＝O、一个键、-CR12＝CR13-、-C(R12R13)C(R14R15)-；或R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基；附加条件是当Y是CH或CCH3、在C1和C2之间有一双键、且R1-R7是H时，则X不是O。
本发明优选的实施方案是其中X为O的式I化合物。
本发明另一优选的实施方案是式II化合物或其药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
本发明另一优选的实施方案是式III化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
本发明另一优选的实施方案是式IV化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、或R13独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
本发明另一优选的实施方案是式V化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
本发明另一优选的实施方案是式VI化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被-个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
本发明另一优选的实施方案是式VII化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R19；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
本发明另一优选的实施方案是式VIII化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、或R13独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
下面是本发明特别优选的化合物
附图的简要说明附

图1表示的是，在未被治疗动物和用剂量为10mg/kg的3，4-二氢-5-[4-(1-哌啶基)丁氧基]-1(2H)-异喹啉酮治疗的动物中，在代表性水平下、从耳间线开始测量的、沿喙尾轴的代表性的梗塞横截面积的分布。
附图2表示的是，将3，4-二氢-5-[4-(1-哌啶基)丁氧基]-1(2H)-异喹啉酮腹膜内给药对梗塞体积的影响。
发明详述本发明涉及化合物、含有所述化合物的药物组合物、使用所述化合物的方法、和制备所述化合物的方法，其中所述化合物是聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)抑制剂。本发明化合物可在动物中治疗或预防由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)、脑缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤或神经变性疾病；可延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力，并因此可用于治疗或预防与此有关的疾病；可改变衰老细胞的基因表达；可放射致敏缺氧肿瘤细胞。本发明化合物优选可治疗或预防由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤、和/或影响由NMDA毒性介导或不由NMDA毒性介导的神经元活性。据信本发明化合物能不止阻碍谷氨酸神经中毒和NO-介导的生物通道。此外，本发明化合物可治疗或预防与PARP活化有关的其它组织损伤。
例如，本发明化合物可治疗或预防由心脏缺血或再灌注损伤造成的心血管组织损伤。再灌注损伤是在例如心脏分流术结束时或者心搏停止期间，当心脏一旦不能接受血液而开始再灌注时发生的。
本发明化合物还可用于延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力，并因此可用于治疗或预防与此有关的疾病、和由细胞衰老诱导或加重的病症，包括皮肤衰老、动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松、肌肉营养不良、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、老年黄斑变性、免疫衰退、AIDS、和其它免疫衰退疾病，以及与细胞衰老和老化有关的其它疾病，和改变衰老细胞的基因表达。本发明化合物还可用于治疗癌症、放射致敏缺氧肿瘤细胞以使肿瘤细胞对放疗更敏感、以及阻止肿瘤细胞从放疗后DNA可能的致死性损伤中恢复过来，推测这是由于本发明化合物阻止了DNA修复所致。本发明化合物可预防或治疗血管性中风；治疗或预防心血管疾病；治疗其它病症和/或障碍例如老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病(例如结肠炎和局限性回肠炎)、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性和/或急性疼痛(例如神经性疼痛)、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克(例如内毒素性休克)、和皮肤衰老。
本发明化合物优选作为PARP抑制剂以在动物中治疗或预防由细胞死亡或损伤(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤；治疗或预防由脑缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤或神经变性疾病；延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力；改变衰老细胞的基因表达；和放射致敏缺氧肿瘤细胞。
本发明者们已经发现，所选择的PARP抑制剂可改善神经组织损伤和心血管组织损伤，包括病灶性缺血、心肌梗塞和再灌注损伤所带来的神经组织损伤和心血管组织损伤。抑制PARP活性通常可防止细胞损失能量，阻止神经元的不可逆去极化，并因此提供神经保护。虽然不希望因此受缚于理论，但是据信，除了产生游离基和NO以外，PARP活化作用可能在其它也许还未发现的兴奋毒性机理中起共同作用。本发明化合物在体外抑制PARP的IC50优选为约100uM或100uM以下，更优选为约25uM或25uM以下。
本发明优选的PARP抑制剂包括式I化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；X是NR16、O、S、CR12R13、C＝O、一个键、-CR12＝CR13-、或-C(R12R13)C(R14R15)-；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基；条件是当Y是CH或CCH3、在C1和C2之间有一双键、且R1-R7是H时，则X不是O。
优选的式I化合物包括其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15为取代或未取代脂族基或碳环基团的式I化合物；其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15是杂环基的式I化合物；其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15是卤素、羟基、硝基、1-哌啶、1-哌嗪、1-咪唑啉、OH、或三氟甲基的式I化合物；和式I化合物，其中R1、R2、或R3中的一个是分别具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基或芳烷基氢、卤素、羟基、氨基、烷基氨基、双键氧、羧基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C1-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式I化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳烷基或芳基的式I化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式I化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式I化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式I化合物；式I化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是分别具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基或芳烷基氢、卤素、羟基、氨基、烷基氨基、芳基、芳烷基、双键氧、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C1-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式I化合物是其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、硝基、氨基、二甲基氨基、或三氟甲基的式I化合物。
优选的式II化合物包括具有下述定义的式II化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式II化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式II化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式II化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式II化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式II化合物；式II化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式II化合物还包括其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、氨基、二甲基氨基、硝基、或三氟甲基的式II化合物。
优选的式III化合物包括具有下述定义的式III化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式III化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式III化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式III化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式III化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式III化合物；式III化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式III化合物还包括其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、氨基、二甲基氨基、硝基、或三氟甲基的式III化合物。
优选的式IV化合物包括具有下述定义的式IV化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12或R13独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式IV化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式IV化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式IV化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式IV化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式IV化合物；式IV化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式IV化合物还包括其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式IV化合物。
优选的式V化合物包括具有下述定义的式V化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式V化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式V化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式V化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式V化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式V化合物；式V化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式V化合物还包括其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式V化合物。
优选的式VI化合物包括具有下述定义的式VI化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式VI化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式VI化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式VI化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式VI化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式VI化合物；式VI化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式VI化合物还包括其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式VI化合物。
优选的式VII化合物包括具有下述定义的式VII化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式VII化合物包括其中R1、R2、或R3中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式VII化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式VII化合物；其中R1、R2、或R3中的一个是硝基或三氟甲基的式VII化合物；其中R4、R5、R6、或R7中的一个是C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、或芳基的式VII化合物；式VII化合物，其中R4、R5、R6、或R7中的一个是具有1-5个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基或链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
其它优选的式VII化合物是其中R4、R5、R6、或R7中的一个是卤素、羟基、硝基、或三氟甲基的式VII化合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式I化合物、和(ii)可药用载体的药物组合物。
本说明书所用术语“烷基”表示含有指定碳原子数目的支链或非支链饱和烃链。例如，除非另外指出，否则C1-C6直链或支链烷基烃链含有1-6个碳原子，并包括但不限于取代基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。
“链烯基”表示含有指定碳原子数目的支链或非支链不饱和烃链。例如，除非另外指出，否则C2-C6直链或支链链烯基烃链含有至少有一个双键的2-6个碳原子，并包括但不限于取代基例如乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、叔丁烯基、正戊烯基、正己烯基等。
“烷氧基”表示基团-OR，其中R是如上所定义的烷基。R优选为具有1-6个碳原子的支链或非支链饱和烃链。
本说明书所用前缀“环-”是指特征是闭合环的结构。
除非另外指出，否则“卤素”是指氟、氯、溴、或碘部分。
“氨基”化合物包括胺(NH2)、以及包含具有1-6个碳原子的烷基的取代氨基。
“Ar”表示取代或未取代的芳基或杂芳基部分，尤其是环或稠合环，包括单环、双环或三环，碳环或杂环，其中该环未取代或在1-5个位点被下述取代基取代卤素、卤代烷基、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C6烷氧基、C2-C6链烯氧基、苯氧基、苄氧基、氨基、硫代羰基、酯基、硫酯基、氰基、亚氨基、烷基氨基、氨基烷基、巯基、烷硫基、和磺酰基；其中所述环是5-8元环；其中所述杂环包含1-4个选自O、N、或S的杂原子；其中芳香胺或叔烷基胺选择性地被氧化成相应的N-氧化物。特别优选的芳基或杂芳基部分包括但不限于苯基、苄基、萘基、吡咯基、吡咯烷基、吡啶基、嘧啶基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、恶唑基、噻唑基、吡唑基、和噻吩基。
“苯基”包括苯基的所有可能同分异构体，其可选择性地被选自下述基团的取代基单取代或多取代氨基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、羰基、硫代羰基、酯基、硫酯基、烷氧基、链烯氧基、氰基、硝基、亚氨基、烷基氨基、氨基烷基、巯基、烷硫基、磺酰基、羟基、卤素、卤代烷基、NR2，其中R2选自氢、(C1-C6)-直链或支链烷基、(C3-C6)-直链或支链链烯基或链炔基、和(C1-C4)-桥连烷基，其中所述桥连烷基形成从NR2的氮原子开始到所述烷基或链烯基链上其中一个碳原子为止的杂环，其中所述杂环选择性地与Ar基团稠合。
本发明化合物具有一个或多个不对称中心，因此可形成立体异构体的混合物(外消旋或非外消旋)、或单一的对映异构体或非对映异构体。通过使用旋光活性初始原料、通过在适当合成阶段将中间体的外消旋或非外消旋混合物拆分、或者通过将式I化合物拆分可获得单一的立体异构体。应当知道，单一立体异构体以及立体异构体的混合物(外消旋或非外消旋)也包括在本发明范围内。式I化合物在原子1的S-立体异构体是最优选的，这是因为其活性更高。
“异构体”是具有相同分子式的不同化合物，并包括环状异构体例如(异)吲哚和环状部分的其它异构体形式。“立体异构体”是仅是原子空间排列不同的异构体。“对映异构体”是一对互相为不能重叠的镜像的立体异构体。“非对映异构体”是互相不是镜像的立体异构体。“外消旋混合物”表示含有等量单一对映异构体的混合物。“非外消旋混合物”表示含有不等量的单一对映异构体或立体异构体的混合物。
本发明化合物可以以下述形式使用游离碱、可药用盐、可药用水合物、可药用酯、可药用溶剂化物、可药用前药、可药用代谢物、以及可药用立体异构体。这些形式都包括在本发明范围内。实际上，使用这些形式相当于使用该中性化合物。
“可药用盐”、“水合物”、“酯”或“溶剂化物”是指具有所需药理活性、没有生物不利作用或其它不利作用的本发明化合物的盐、水合物、酯、或溶剂化物。可使用有机酸来制备盐、水合物、酯、或溶剂化物，例如乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、硫酸氢盐、氨基磺酸盐、硫酸盐、萘酸盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、延胡索酸盐、葡萄糖庚酸盐、甘油磷酸酯、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、2-萘乙磺酸盐、烟酸盐、草酸盐、甲苯磺酸盐、和十一烷酸盐。可使用无机酸来制备盐、水合物、酯、或溶剂化物，例如盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、和硫氰酸盐。
适当的碱性盐、水合物、酯、或溶剂化物的实例包括氢氧化物、碳酸盐、和碳酸氢盐，铵盐，碱金属盐例如钠盐、锂盐、和钾盐，碱土金属盐例如钙盐和镁盐、铝盐、和锌盐。
还可以用有机碱形成盐、水合物、酯、或溶剂化物。适于形成本发明化合物的可药用碱加成盐、水合物、酯、或溶剂化物的有机碱包括无毒并强至足以形成盐、水合物、酯、或溶剂化物的有机碱。为便于说明，这种有机碱可包括一烷基胺、二烷基胺、和三烷基胺，例如甲胺、二甲胺、三乙胺和二环己基胺；一羟基烷基胺、二羟基烷基胺、三羟基氨基胺，例如一乙醇胺、二乙醇胺、和三乙醇胺；氨基酸例如精氨酸和赖氨酸；胍；N-甲基葡糖胺；N-甲基葡糖胺；L-谷氨酰胺；N-甲基哌嗪；吗啉；乙二胺；N-苄基苯乙胺；(三羟基甲基)氨基乙烷等。参见，例如，“可药用盐”，《药物科学杂志》(J.Pharm.Sci.)，661，1-19(1977)。因此，可用包括下述试剂在内的试剂将碱性含氮基团季铵化低级烷基卤例如甲基氯、乙基氯、丙基氯、和丁基氯、甲基溴、乙基溴、丙基溴、和丁基溴、甲基碘、乙基碘、丙基碘、和丁基碘；二烷基硫酸酯例如硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、硫酸二丁酯、硫酸二戊酯；长链卤代物例如癸基氯、月桂基氯、肉豆蔻基氯、硬脂基氯、癸基溴、月桂基溴、肉豆蔻基溴、硬脂基溴、癸基碘、月桂基碘、肉豆蔻基碘、和硬脂基碘；芳烷基卤例如苄基溴和苯乙溴。
碱性化合物的酸加成盐、水合物、酯、或溶剂化物可这样制得将游离碱形式的本发明PARP抑制剂溶于含有适当酸或碱的水溶液或含水醇溶液或其它适当溶剂中，并通过将溶液蒸发来分离出盐。或者，可将游离碱形式的本发明PARP抑制剂与酸反应，以及将具有酸性基团的本发明PARP抑制剂与碱反应，在有机溶剂中进行所述反应，这样可直接分离出盐或通过将溶液浓缩来分离出盐。
“可药用前药”是指，经过生物转化后才表现出其药理作用的本发明化合物的衍生物。将药物制成前药的目的是改善化学稳定性、改善患者的接受性和顺应性、改善生物利用度、延长作用时间、改善器官选择性、改善可配制性(例如增强水溶性)、和/或降低副作用(例如毒性)。可用本领域已知方法容易地制得前药，例如在《Burger’s药用化学和药物化学》(Burger’s Medicinal Chemistry and DrugChemistry)，第5版，第1卷，第172-178、949-982(1995)中描述的方法。例如，通过将一个或多个羟基或羧基转化成酯，可将本发明化合物转化成前药。
“可药用代谢物”是指已经经过代谢转化的药物。进入体内后，大多数药物是可改变其物理性质和生物作用的化学反应的基质。这些通常影响化合物极性的代谢转化改变了药物分布和从体内排泄的方式。然而，在一些情况下，药物的代谢是发挥其治疗作用所必需的。例如，抗代谢类抗癌药物被运输到癌细胞中后，必须转化成其活性形式。因为大多数药物会经过某种代谢转化，所以在药物代谢中起作用的生物化学反应可能有很多并且是不同的。虽然其它组织也参与代谢，但是药物代谢的主要位点是肝脏。
许多转化的特征是，代谢产物的极性比其母药大，虽然极性药物有时会产生较小极性的产物。易于穿过细胞膜的具有高脂质/水分配系数的物质也从尿管中通过肾小管细胞容易地扩散回血浆中。因此，这类物质具有低的肾清除率，并在体内存留很长时间。如果药物代谢成具有较小分配系数的极性更大的化合物，则其尿管重吸收作用将大大减弱。此外，阴离子和阳离子在近侧肾小管和肝脏实质细胞中特殊的分泌机制也影响高极性物质。
作为具体实例，非那西丁(醋酰氧乙苯胺)和乙酰苯胺都是温和的解热镇痛剂，但是在体内分别转化成极性更大和更有效的代谢物对羟基乙酰苯胺(扑热息痛)，扑热息痛现在使用的更广泛。当将一定剂量的乙酰苯胺对人给药时，连续代谢物的浓度在血浆中依次达到峰值并减退。在第一个小时，乙酰苯胺是血浆中的主要成分。在第二个小时，乙酰苯胺的水平下降了，代谢物扑热息痛的浓度达到了峰值。最终，几小时后，血浆中的主要组分是惰性并且可从体内排泄出去的另一代谢物。因此，一种或多种代谢物以及药物本身的血浆浓度在药理上可能是重要的。
在药物代谢中涉及的反应通常分为如表II所示的两类。相I(或官能化)反应一般包括(1)改变和产生新官能团的氧化和还原反应和(2)将酯和酰胺裂解以释放被屏蔽的官能团的水解反应。这些变化通常是增加极性。
相II反应是结合反应，其中药物、或通常是药物的代谢物与内源性底物例如葡萄糖醛酸、乙酸或硫酸偶合。
表II相I反应(官能化反应)(1)通过肝脏微粒体P450系统的氧化脂族氧化作用芳族羟基化作用N-脱烷基化作用O-脱烷基化作用S-脱烷基化作用环氧化作用氧化脱氨作用形成亚砜脱硫作用
N-氧化作用和N-羟基化作用脱卤作用(2)通过非微粒体机制的氧化醇和醛氧化嘌呤氧化氧化脱氨作用(单胺氧化酶和二胺氧化酶)(3)还原偶氮和硝基还原(4)水解酯和酰胺水解肽键水解环氧化物水化作用相II反应(结合反应)(1)葡萄糖醛酸作用(2)乙酰化作用(3)形成硫醇尿酸(4)硫酸盐结合(5)N-甲基化、O-甲基化、和S-甲基化(6)硫化转移作用本发明化合物表现出了药理活性，因此可用作药物。尤其是，本发明化合物表现出了中枢神经系统和心血管系统活性。
应当知道，本发明化合物可能的互变异构形式包括在本发明范围内。例如，下述化合物的互变异构形式如下
有许多PARP抑制剂是已知的，因此可用已知初始原料由已知方法合成，可以商购获得，或者可以通过在文献中描述的用于制备相应化合物的方法制得。参见，例如Suto等人，“二氢异喹啉酮设计和合成一系列新的聚(ADP-核糖)聚合酶有效抑制剂”，《抗癌药物设计》(Anticancer Drug Des.)，7107-17(1991)，其中公开了合成多种不同PARP抑制剂的方法。
用于本发明组合物的PARP抑制剂在体外抑制聚(ADP-核糖)合成酶的IC50一般为100uM-0.08uM、优选为50uM-0.8uM、更优选为30uM-0.08uM、更优选为10uM-0.8uM、更优选为50uM-10uM、更优选为30uM-10uM、更优选为50uM-10uM、更优选为30uM-5uM、甚至更优选为40nM-0.8uM。例如，据Suto等人在上述文献中报道，PARP抑制剂3，4-二氢-5-[4-(1-哌嗪基丁氧基)]-1(2H)-异喹啉酮抑制PARP的IC50为40nM。
有多种可用于制备本发明化合物的方法。下面通过反应方案1-3和4-7来示范说明用于制备本发明(夹)氧杂蒽衍生物的两种方法。
夹氧杂蒽环一般的取代方式可如式I所示。这种夹氧蒽原料衍生物在化学文献中是已知的，并且可通过本领域技术人员已知的方法制得。在下文中陈述的反应顺序并不是制备该化合物所必须采用的精确反应顺序，也就是说，可将反应顺序以数种方式重排以制得目标分子。
通过在二氧杂环己烷中用硼氢化钠将9-甲酰胺还原可制得9-氨基甲基夹氧杂蒽(反应方案1)。可采取使用氢化铝锂或其它氢化硼的还原方法。所用溶剂也可以是DSISO、四氢呋喃、二乙醚、以及其它可使用的有机溶剂。反应温度通常为0℃-200℃。
反应方案1
通过在加热的甲苯溶液中用光气将反应方案1所得9-氨基甲基夹氧杂蒽上的氨基缩合，可制得9-异氰基甲基夹氧杂蒽(反应方案2)。还可以使用其它溶剂，例如1，4-二氧杂环己烷、氯仿、或对硝基苯。新形成的异氰基官能团在下一步反应中作为弗瑞德-克来福特反应的亲电子试剂。包括N-羰基咪唑、N-羰基苯并三唑和N-甲酸乙酯在内的其它官能团也可适用于这类反应。在这种情况下，通过将9-氨基甲基夹氧蒽分别与羰基二咪唑、羰基二苯并三唑和氯甲酸乙酯反应可形成这些官能团。
反应方案2
在反应方案3中，使用酸作为催化剂、通过分子内弗瑞德-克来福特酰化作用可获得所需夹氧杂蒽终产物，对于这类分子内环加成反应，可使用氯化锌、氯化铝、氯化钛(IV)、盐酸、三氟化硼合二乙醚、或乙酸，但是通常优选使用多磷酸。
反应方案3
反应方案4-7举例说明了制备本发明夹氧蒽衍生物的另一方法，其中在反应方案4-7中的取代基X可以是O、S、或NH。
起始原料3-取代邻苯二腈或3-取代邻苯二甲酸可容易购得，或者通过本领域技术人员用已知的方法制得。通过用无机酸例如硫酸或盐酸将该芳腈水解，可将氰基形成邻羰基(反应方案4)。用氢氧化钠水溶液将该腈水解，然后酸化，也可制得相应的酸。
反应方案4
用路易斯酸或多磷酸作为催化剂进行分子内弗瑞德-克来福特酰化，可获得夹氧蒽(X＝O)、吖啶(X＝NH)或噻吨(X＝S)骨架结构(反应方案5)。该反应可以以由R取代基决定的区域选择性方式进行。
反应方案5
本领域技术人员可使用任意常规方法将反应方案5所得酸酯化。其中一种方法包括使用重氮甲烷(反应方案6)。另一类似方法包括使用通过无机酸催化的甲醇。
反应方案6
在反应方案7中，通过用肼将反应方案6所得酮酯缩合，可形成酞嗪环(Y＝NHN＝)。用催化剂将该酞嗪衍生物氢化可获得酰肼(Y＝NHNH)。与之相似的是，当将该酮酯与羟胺反应时，会生成环化羟酸衍生物(Y＝NH-O)。通过在乙酸中用乙酸铵将该酮酯环加成，也可制得内酰胺(Y＝NH)。也可用包括氨在内的单氨化合物来代替乙酸铵。
反应方案7
Nu＝肼乙酸铵羟胺使用本发明化合物的方法本发明化合物可治疗或预防由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤；可改善神经组织损伤或心血管组织损伤，包括病灶性缺血、心肌梗塞和再灌注损伤所带来的神经组织损伤和心血管组织损伤；可治疗由PARP活性引起或加重的各种疾病；可延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力；可改变衰老细胞的基因表达；以及放射致敏细胞。抑制PARP活性通常可防止细胞损失能量，阻止神经元的不可逆去极化，并因此提供神经保护。虽然不希望因此受缚于特别的理论，但是据信，除了产生游离基和NO以外，PARP活化作用可能在其它也许还未发现的兴奋毒性机理中起共同作用。
出于上述原因，本发明还涉及用于下述内容的方法，包括将治疗有效量的本发明化合物以足以能抑制PARP活性的量给药，来治疗或预防由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤，影响不是由NMDA毒性介导的神经元活性，影响由NMDA毒性介导的神经元活性，治疗由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤、神经障碍和神经变性疾病；治疗或预防血管性中风；治疗或预防心血管疾病；治疗其它病症和/或障碍例如老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病(例如结肠炎和局限性回肠炎)、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性和/或急性疼痛(例如神经性疼痛)、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克(例如内毒素性休克)、和皮肤衰老；延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力；改变衰老细胞的基因表达；或放射致敏缺氧肿瘤细胞。本发明还涉及治疗动物疾病和病症的方法，包括将治疗有效量的本发明化合物对所述动物给药。
本发明尤其涉及治疗、预防或抑制动物神经障碍的方法，包括将治疗有效量的本发明化合物对所述动物给药。在特别优选的实施方案中，所述神经障碍选自由物理性损伤或病症引起的周围神经系统疾病、创伤性脑损伤、脊髓的物理性损伤、与脑损伤有关的中风、病灶性缺血、整体性缺血、再灌注损伤、脱髓鞘性疾病、和涉及神经变性的神经障碍。另一优选的实施方案是，再灌注损伤是血管性中风。另一优选的实施方案是，周围神经系统疾病是由急性感染性多神经炎引起的。另一优选的实施方案是，脱髓鞘性疾病是多发性硬化。另一优选的实施方案是，涉及神经变性的神经障碍选自阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、和肌萎缩性侧索硬化。
另一优选的方法是治疗、预防或抑制动物心血管疾病例如心绞痛、心肌梗塞、心血管缺血、和与PARP活化有关的心血管组织损伤，包括将治疗有效量的本发明化合物对所述动物给药。
本发明还涉及式I、II、III、IV、V、VI、VII、或VIII化合物在动物中治疗、预防或抑制由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤、以及治疗、预防或抑制神经障碍中的应用。
在特别优选的实施方案中，所述神经障碍选自由物理性损伤或病症引起的周围神经系统疾病、创伤性脑损伤、脊髓的物理性损伤、与脑损伤有关的中风、病灶性缺血、整体性缺血、再灌注损伤、脱髓鞘性疾病、和涉及神经变性的神经障碍。
另一优选的实施方案是，再灌注损伤是血管性中风。另一优选的实施方案是，周围神经系统疾病是由急性感染性多神经炎引起的。另一优选的实施方案是，脱髓鞘性疾病是多发性硬化。另一优选的实施方案是，涉及神经变性的神经障碍选自阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、和肌萎缩性侧索硬化。
本发明还涉及式I、II、III、IV、V、VI、VII、或VIII化合物在制备用于在本说明书所述动物中治疗任意疾病或障碍的药物中的应用。
在特别的实施方案中，所述疾病或障碍是神经障碍。
在特别优选的实施方案中，所述神经障碍选自由物理性损伤或病症引起的周围神经系统疾病、创伤性脑损伤、脊髓的物理性损伤、与脑损伤有关的中风、病灶性缺血、整体性缺血、再灌注损伤、脱髓鞘性疾病、和涉及神经变性的神经障碍。另一优选的实施方案是，再灌注损伤是血管性中风。另一优选的实施方案是，周围神经系统疾病是由急性感染性多神经炎引起的。
另一优选的实施方案是，脱髓鞘性疾病是多发性硬化。另一优选的实施方案是，涉及神经变性的神经障碍选自阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、和肌萎缩性侧索硬化。
术语“预防神经变性”包括，在新近被诊断出患有神经变性疾病或有发展成新的神经变性疾病的危险的患者中预防神经变性的能力，和在已经患有神经变性疾病或具有神经变性疾病症状的患者中预防神经变性进一步发展的能力。
本说明书所用术语“治疗”包括，在动物、尤其是人中对疾病和/或病症的任意治疗，其包括(i)在可能易患有但还没有被诊断出患有疾病和/或病症的个体中预防该疾病和/或病症的发生；(ii)抑制疾病和/或病症，即阻止其发展；或(iii)缓减疾病和/或病症，即使疾病和/病症衰退。
本说明书所用术语“由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤”包括神经中毒，例如在血管性中风和整体性以及病灶性缺血中观察到的神经中毒。本说明书所用术语“神经变性疾病”包括阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、和亨廷顿氏病。
术语“局部缺血”涉及由于动脉血流堵塞而导致的局部组织贫血。整体性缺血是在流向整个脑部的血流停止一段时间的情况下发生的，例如整体性缺血可由心动停止引起。病灶性缺血是在脑部部分区域丧失其正常血液供应的情况下发生的，例如病灶性缺血可由大脑血管血栓栓塞性阻塞、创伤性脑损伤、水肿、和脑瘤引起。
术语“心血管疾病”涉及心肌梗塞、心绞痛、血管或心肌缺血，并涉及本领域技术人员已知的相关病症，包括心脏或血管系统的机能障碍或组织损伤，和尤其是但不限于涉及PARP活化的组织损伤。
本说明书所用术语“放射致敏剂”是指，以治疗有效量给药到动物体内以增强欲放射致敏的细胞对电磁放射的敏感性、和/或促进能用电磁放射治疗的疾病的治疗的分子、优选低分子量分子。能用电磁放射治疗的疾病包括肿瘤形成性疾病、良性和恶性肿瘤、以及癌细胞。本发明也涉及本说明书未列出的其它疾病的电磁放射治疗。本说明书所用术语“电磁放射”和“放射”包括但不限于波长为10-20-100米的放射。本发明的优选方案采用下述电磁放射γ放射(10-20-10-13cm)、X-射线放射(10-11-10-9m)、紫外光放射(10nm-400nm)、可见光放射(400nm-700nm)、红外线放射(700nm-1.0mm)、和微波放射(1mm-30cm)。影响神经元活性的组合物和方法本发明化合物优选抑制PARP活性，因此据信能用于在动物中治疗神经组织损伤，尤其是由大脑缺血和再灌注损伤引起的神经组织损伤或神经变性疾病。术语“神经组织”是指构成神经系统的各组成部分，包括但不限于神经元、神经支持细胞、神经胶质、许旺细胞、包含在其中并给这些结构供应血液的血管组织、中枢神经系统、脑、脑干、脊髓、中枢神经系统与周围神经系统的连接点、周围神经系统、和联合结构。此外，依据本发明，将治疗有效量的本发明化合物和组合物给药到动物中以影响神经元活性、尤其是不是由NMDA神经毒性介导的神经元活性。这种神经元活性可包括刺激损伤的神经元、促进神经元再生、预防神经变性、以及治疗神经障碍。因此，本发明还涉及在动物中影响神经元活性的方法，包括将有效量的式I化合物对所述动物给药。
可用本发明方法治疗的神经障碍的实例包括但不限于三叉神经痛；舌咽神经痛；面神经麻痹；重症肌无力；肌肉营养不良；肌萎缩性侧索硬化；进行性肌萎缩；进行性延髓性遗传性肌肉萎缩；突出性、破裂性或脱出性无脊椎盘综合征；颈椎关节强硬；神经丛障碍；胸出口破坏综合征；周围神经系统疾病，例如由铅、氨苯砜、蜱、卟啉症、或急性感染性多神经炎引起的周围神经系统疾病；阿尔茨海默氏病；亨廷顿氏病和帕金森氏病。术语“神经变性疾病”包括阿尔茨海默氏病；帕金森氏病和亨廷顿氏病。术语“神经损伤”是指神经组织的任意损伤或由其导致的残疾或死亡。导致神经损伤的原因可以是代谢、中毒、神经中毒、医源性原因、热或化学因素、以及包括但不限于缺血、低氧、脑血管意外事故、创伤、手术、压力、重力作用、出血、放射、血管痉挛、神经变性疾病、感染、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、髓鞘形成/脱髓鞘病变、癫痫、认知障碍、谷氨酸反常以及其继发作用。
术语“神经保护”是指减轻、阻止或改善神经损伤的作用，和保护、恢复或复原遭受神经损伤的组织的作用。
术语“预防神经变性”包括，在被诊断出患有神经变性疾病或有发展成新的神经变性疾病的危险的患者中预防神经变性的能力。该术语还包括在已经患有神经变性疾病或具有神经变性疾病症状的患者中预防神经变性进一步发展的能力。
术语“治疗”是指(i)在可能易患有但还没有被诊断出患有疾病、障碍和/或病症的动物中预防该疾病、障碍和/或病症的发生；(ii)抑制疾病、障碍或病症，即阻止其发展；或(iii)减轻疾病、障碍或病症，即使疾病、障碍和/或病症恢复。
本发明方法特别适用于治疗选自下述疾病的神经障碍由物理性损伤或病症引起的周围神经系统疾病；头部创伤，例如创伤性脑损伤；脊髓的物理性损伤；与脑损伤有关的中风，例如与低氧和脑损伤有关的血管性中风，脑病灶性缺血、脑整体性缺血、和脑再灌注损伤；脱髓鞘性疾病，例如多发性硬化；和涉及神经变性的神经障碍，例如阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、亨廷顿氏病和肌萎缩性侧索硬化(ALS)。
术语“由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤和神经变性疾病”包括神经中毒，例如在血管性中风和整体性及病灶性缺血中发生的神经组织损伤。治疗其它与PARP有关的疾病本发明化合物、组合物和方法特别适用于治疗或预防由细胞死亡或损伤(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤。
通过将有效量的本发明化合物给药到动物中，本发明化合物、组合物和方法还可用于在动物中治疗心血管疾病。本说明书所用术语“心血管疾病”是指可引起局部缺血或由心脏再灌注引起的疾病。其实例包括但不限于冠状动脉疾病、心绞痛、心肌梗塞、由心动停止引起的心血管组织损伤、由心脏分流术导致的心血管组织损伤、心源性休克、和本领域一般技术人员已知的相关病症或涉及心脏或血管系统机能障碍或组织损伤的病症、尤其是但不限于与PARP活化有关的组织损伤。
例如，据信本发明方法可用于在动物中治疗心脏组织损伤，尤其是由心缺血导致或由再灌注损伤引起的损伤。本发明方法尤其可用于治疗选自下述疾病的心血管疾病冠状动脉疾病，例如动脉粥样硬化；心绞痛；心肌梗塞；心肌缺血和心动停止；心脏旁路；和心源性休克。本发明方法特别有助于治疗急性类型的上述心血管疾病。
此外，本发明方法可用于治疗由细胞损伤或死亡(坏死或凋亡造成的)导致的组织损伤，由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤，神经障碍和神经变性疾病；预防或治疗血管性中风；治疗或预防心血管疾病；治疗其它病症和/或障碍例如老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病(例如结肠炎和局限性回肠炎)、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性和/或急性疼痛(例如神经性疼痛)、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克(例如内毒素性休克)、和皮肤衰老；延长细胞的寿命和增强细胞的增殖能力；改变衰老细胞的基因表达；或放射致敏肿瘤细胞。
此外，本发明方法可用于治疗癌症以及放射致敏肿瘤细胞。术语“癌症”应广义解释。本发明化合物可以是“抗癌剂”，该术语也包括“抗肿瘤细胞生长剂”和“抗肿瘤剂”。例如，本发明方法可用于在癌症中治疗癌症和放射致敏肿瘤细胞，所述癌症有，例如ACTH-生成性肿瘤、急性淋巴细胞白血病、急性非淋巴细胞白血病、肾上腺皮质癌、膀胱癌、脑癌、乳腺癌、子宫颈癌、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓细胞白血病、结肠直肠癌、皮肤T细胞淋巴瘤、子宫内膜癌、食道癌、尤因肉瘤、胆囊癌、毛细胞白血病、头颈癌、霍奇金淋巴瘤、卡波西肉瘤、肾癌、肝癌、肺癌(小细胞和/或非小细胞型)、恶性腹膜渗漏、恶性胸膜渗漏、黑素瘤、间皮瘤、多发性骨髓瘤、成神经细胞瘤、非霍奇金淋巴瘤、骨肉瘤、卵巢癌、卵巢(生殖细胞)癌、前列腺癌、胰腺癌、阴茎癌、成视网膜细胞瘤、皮肤癌、软组织肉瘤、鳞状细胞癌、胃癌、睾丸癌、甲状腺癌、滋养层肿瘤、子宫癌、阴道癌、外阴癌和维尔姆斯瘤。
本说明书所用术语“放射致敏剂”是指，以治疗有效量给药到动物体内以增强欲放射致敏的细胞对电磁放射的敏感性、和/或促进能用电磁放射治疗的疾病的治疗的分子、优选低分子量分子。能用电磁放射治疗的疾病包括肿瘤形成性疾病、良性和恶性肿瘤、以及癌细胞。本发明也涉及本说明书未列出的其它疾病的电磁放射治疗。本说明书所用术语“电磁放射”和“放射”包括但不限于波长为10-20-100米的放射。本发明的优选方案采用下述电磁放射γ放射(10-20-10-13cm)、X-射线放射(10-11-10-9m)、紫外光放射(10nm-400nm)、可见光放射(400nm-700nm)、红外线放射(700nm-1.0mm)、和微波放射(1mm-30cm)。
已知放射致敏剂能增强癌细胞对电磁放射的毒性作用的敏感性。在文献中已提出了放射致敏剂作用方式的数种机理，包括低氧细胞放射致敏剂(例如2-硝基咪唑化合物、和苯并三嗪二氧化物化合物)促进低氧组织的再氧合作用和/或催化损害性氧基团的生成；非低氧细胞放射致敏剂(例如卤代嘧啶)可模拟DNA碱基并优先掺入到癌细胞的DNA中，因此就促进了DNA分子的放射诱导的断裂和/或阻止正常DNA修复机制；和已经假定的放射致敏剂在疾病治疗中的各种其它可能作用机制。
许多癌症治疗方案通常会采用通过X-射线电磁放射激活的放射致敏剂。由X-射线激活的放射致敏剂的实例包括但不限于甲硝唑、米索硝唑、去甲米索硝唑、哌莫硝唑、依他硝唑、尼莫唑、丝烈霉素C、RSU 1096、SR 4233、EO9、RB 6145、烟酰胺、5-溴去氧尿苷(BUdR)、5-碘去氧尿苷(IUdR)、溴去氧胞苷、氟去氧尿苷(FUdR)、羟基脲、顺铂、以及它们的治疗有效类似物和衍生物。
癌症的光动力疗法(PDT)采用可见光作为致敏剂的放射活化子。光动力放射致敏剂的实例包括但不限于血卟啉衍生物、光敏素、苯并卟啉衍生物、NPe6、锡初卟啉SnET2、pheoborbide-a、细菌叶绿素-a、萘菁、酞菁、酞菁锌、以及它们的治疗有效类似物和衍生物。
放射致敏剂可与治疗有效量的一种或多种其它化合物联合给药，所述其它化合物包括但不限于促进放射致敏剂渗入到靶细胞的化合物；控制治疗剂、营养物、和/或氧向靶细胞流动的化合物；作用于肿瘤的具有或不具有额外放射性的化疗剂；或能有效治疗癌症或其它疾病的其它化合物。可与放射致敏剂联合使用的其它治疗剂的实例包括但不限于5-氟尿嘧啶、甲酰四氢叶酸、5’-氨基-5’-去氧胸腺嘧啶核苷、氧、卡波金、红细胞输液、全氟化碳(例如Fluosol-DA)、2，3-DPG、BW12C、钙离子通道阻断剂、己酮可可碱、抗血管生成化合物、肼酞嗪、和L-BSO。可与放射致敏剂联合使用的化疗剂的实例包括但不限于阿霉素、喜树碱、卡铂、顺铂、柔红霉素、docetaxel、阿霉素、干扰素(α-干扰素、β-干扰素、γ-干扰素)、白介素-2、伊立替康、紫杉醇、托泊替堪、以及它们的治疗有效类似物和衍生物。
本发明化合物还可以用于放射致敏肿瘤细胞。
术语“治疗”是指(i)在可能易患有但还没有被诊断出患有疾病、障碍和/或病症的动物中阻止该疾病、障碍和/或病症的发生；(ii)抑制疾病、障碍或病症，即阻止其发展；和(iii)缓减疾病、障碍或病症，即使疾病、障碍和/或病症衰退。本发明药物组合物本发明还涉及含有(i)治疗有效量的式I、II、II、IV、V、VI、VII、或VIII化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式I化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式II化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式III化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式IV化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式V化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式VI化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式VII化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
本发明另一特别优选的实施方案是含有(i)治疗有效量的式VIII化合物和(ii)可药用载体的药物组合物。
上述涉及优选实施方案的应用和本发明化合物给药的讨论也适用于本发明药物组合物。
本说明书所用术语“可药用载体”是指任意载体、稀释剂、赋形剂、悬浮剂、润滑剂、辅料、载体、递送体系、乳化剂、崩解剂、吸收剂、保存剂、表面活性剂、着色剂、调味剂和甜味剂。
出于这些目的本发明组合物可以以含常规无毒可药用载体的制剂形式口服给药、非胃肠道给药、吸入喷雾给药、局部给药、直肠给药、经鼻给药、颊给药、阴道给药、心室内给药、通过植入储药装置给药、或通过其它方便适宜的剂型给药。本说明书所用术语“非胃肠道给药”包括皮下、静脉内、肌内、腹膜内、鞘内、心室内、胸骨内或颅内注射或输注技术。
当非胃肠道给药时，本发明组合物通常呈单位剂量、无菌注射剂型(溶液剂、悬浮剂或乳剂)，所述无菌注射剂型优选通过可药用载体与受者的血液等渗。这种无菌注射剂型的实例是无菌注射水悬浮液或油脂性悬浮液。这些悬浮液可依据本领域已知技术用合适的悬浮剂或湿润剂与悬浮液配制成。无菌注射剂型还可以是在无毒非胃肠道可接受稀释剂或溶剂中的溶液或悬浮液，例如在1，3-丁二醇中的溶液。可使用的上述非胃肠道可接受载体或溶剂有水、盐水、林格溶液、葡萄糖溶液、等渗氯化钠溶液、和Hank’s溶液。此外，无菌固定油也是常用的溶剂或悬浮剂。出于该目的，可使用任意温和型固定油，包括合成的甘油一酯和甘油二酯、玉米油、棉籽油、花生油、和芝麻油。脂肪酸例如油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、和油酸及其甘油酯衍生物，包括橄榄油和蓖麻油、尤其是它们的聚氧乙烯变型可用于制备注射剂。这些油溶液或悬浮液还可以含有长链醇稀释剂或分散剂。
对于所有可预知的需要，无菌盐水是优选的载体，并且化合物的水溶性通常强到能制成溶液。载体可含有少量添加剂，例如能增强溶解性、等渗性、和化学稳定性的物质，例如抗氧化剂、缓冲剂和保存剂。
适于经鼻给药或颊给药的制剂(例如自推进粉末分散制剂)可包含约0.1％-约5％重量、例如1％重量的活性组分。本发明这种人医药用制剂包含和其可药用载体活性组分联合的以及可选择性地含有的其它治疗组份。
当口服给药时，通常用本领域已知的常规装置和技术将本发明组份配制成单位剂型，例如片剂、扁囊剂、粉剂、粒剂、珠粒剂、咀嚼锭剂、胶囊、液体制剂、水悬浮液或溶液、或类似剂型。这种制剂通常包含固体、半固体、或液体载体。载体的实例包括乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯胶、磷酸钙、矿物油、可可脂、可可油、藻酸盐、黄蓍胶、明胶、糖浆、甲基纤维素、聚氧乙烯脱水山梨醇一月桂酸酯、羟基苯甲酸甲酯、羟基苯甲酸丙酯、滑石、硬脂酸镁等。
本发明组合物优选以含有单剂量或均分剂量本发明抑制剂的胶囊或片剂给药。优选将本发明组合物以呈单剂量或均分剂量形式的无菌溶液、悬浮液或乳剂给药。片剂可含有载体例如乳糖和玉米淀粉、和/或润滑剂如硬脂酸镁。胶囊可含有稀释剂，包括乳糖和干燥的玉米淀粉。
通过将活性组分选择性地与一种或多种辅助组分一起压制或模制可制得片剂。通过将选择性地混有下述组分的活性组分以自由流动形式例如粉末和颗粒在适当机器中压制可制得压制片粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂、或分散剂。通过将粉末状活性组分与用惰性液体稀释剂润湿的适当载体在合适的机器中模铸可制得模制片。
本发明化合物还可以以栓剂形式直肠给药。这类组合物可这样制得将药物与在室温下呈固体、但是在直肠温度下呈液体并因此将在直肠中熔化以释放药物的适当非刺激性赋形剂混合。这类材料包括可可脂、蜂蜡、和聚乙二醇。
本发明组合物和方法还可以采用缓释技术。因此，例如，可将本发明化合物混合到聚合物基质中在数天期间内缓释。可将本发明组合物模制成适于在长时间内提供有效浓度的本发明PARP抑制剂、同时又无需频繁重复给药的固体植入剂。这类缓释膜是本领域众所周知的。特别优选透皮释放体系。为了实现缓释，本发明可使用的常用聚合物的其它实例包括，可外用或内用的不可降解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乳酸二羟基乙酸共聚物。如果不比其它聚合物释放体系例如上述聚合物体系的释放周期短，则一些水凝胶例如聚(羟基乙基丙烯酸酯)或聚(乙烯醇)也可以使用。
在优选的实施方案中，这种缓释载体是具有适当时间释放特性和释放动力学的固体生物可降解聚合物或固体生物可降解聚合物的混合物。然后可将本发明组合物模制成适于在长时间内提供有效浓度的本发明化合物、同时又无需频繁重复给药的固体植入剂。可将本发明组合物以本领域普通技术人员已知的适当方式混合到所述生物可降解聚合物或聚合物混合物中，可将本发明组合物与生物可降解聚合物形成均匀基体，或者可将本发明组合物以某种方式装入所述聚合物胶囊中，或者可将本发明组合物模制成固体植入剂。
在一个实施方案中，使用上述生物可降解聚合物或聚合物混合物来形成软“储库”，其中该软“储库”含有本发明药物组合物，并可作为可流动液体来给药例如注射给药，但仍保持足够粘性以将药物组合物维持在注射位点周围的局部区域内。根据所选的聚合物及其分子量，所形成的该软“储库”的降解时间可以从数天到数年不等。通过使用注射剂型的聚合物组合物，甚至连切口的需要都可以免去。不论怎样，柔性或可流动“储库”将适应其在体内所占据的空间的形状，以使对周围组织造成的创伤最小。本发明药物组合物以治疗有效量使用，并且其用量取决于所需释放特性、致敏作用所需的药物组合物浓度、以及为了治疗药物组合物必须释放的时间。
本发明组合物中含有治疗有效量的本发明PARP抑制剂。本发明组合物可以是无菌的，和/或含有辅料例如保存剂、稳定剂、润湿剂、或润滑剂、助溶剂、调节渗透压的盐、和/或缓冲剂。此外，本发明组合物还可以含有其它有疗效价值的物质。可依据常规的混合、制粒、或包衣方法制得本发明组合物，并且组合物可含有约0.1-75％、优选约1-50％的活性组分。
为了有效地治疗中枢神经系统靶部位，当外周给药时，本发明化合物应当迅速地穿过血脑屏障。对于不能穿过血脑屏障的化合物，可通过心室内给药途径或其它适于对脑给药的递送系统将化合物有效地给药。
化合物剂量优选包括含有有效量活性化合物的药物剂量单位。有效量是指，通过将一个或多个该药物剂量单位给药，能足以抑制PARP并由此产生有益作用的量。该剂量优选是能足以防止或减轻血管性中风或其它神经变性疾病的量。
对于医药应用，为达到治疗效果所需活性组分的量将随具体化合物、给药途径、接受治疗的哺乳动物、和进行治疗的具体障碍或疾病的不同而不同。对于患有或可能患有前文所述任意病症的哺乳动物，本发明化合物或其可药用盐的适当系统剂量是约0.1mg/kg-约100mg/kg活性化合物，最优选为约-约10mg/kg。
然而，应当理解，对于任意具体患者，具体剂量水平将取决于多种因素，例如所用具体化合物的活性、患者年龄、体重、健康状况、性别、饮食、给药时间、排泄速率、联合用药、进行治疗的具体疾病的严重程度、以及给药方式。
应当理解，为了预防或治疗所针对的病症，普通医师或兽医师将很容易确定出并在处方上注明本发明化合物的有效量。为了进行治疗，医师或兽医师可使用静脉注射药团，然后进行静脉内输注并重复给药，非胃肠道给药或口服给药同样适合。虽然本发明活性组分可单独给药，但是优选将其以制剂形式给药。
当制备本发明组合物剂型时，还可以将本发明化合物与常规赋形剂混合，所述赋形剂有，例如粘合剂，包括明胶、预凝胶化淀粉等；润滑剂，例如氢化植物油、硬脂酸等；稀释剂，例如乳糖、甘露糖、和蔗糖；崩解剂，例如羧甲基纤维素和羟乙酸淀粉钠；悬浮剂，例如聚维酮、聚乙烯醇等；吸收剂，例如二氧化硅；保存剂，例如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、和苯甲酸钠；表面活性剂，例如十二烷基硫酸钠、吐温80等；着色剂，例如F.D.& C.染料和色淀；调味剂；和甜味剂。
本发明涉及式I、II、III、IV、V、VI、VII、或VIII化合物在制备用于在动物中治疗本说明书所述疾病或障碍的药物中的应用。PARP测定测定PARP抑制剂化合物的IC50的适宜方法是使用购自Trevigan(Gaithersburg，MD)的纯化的人重组体PARP的PARP测试法，该方法如下该PARP酶分析是在冰上在由下述组分构成的100微升混合物中进行的100mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM MgCl2、28mM KCl、28mM NaCl、0.1mg/ml的青鱼精子DNA(将1mg/ml储备液在0.15％过氧化氢溶液中活化10分钟)、3.0微摩尔[3H]烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(470mci/mmol)、7微克/ml的PARP酶、和不同浓度的测试化合物。将该混合物在25℃培养以启动反应。培养15分钟后，加入500微升冰冷的20％(w/v)三氯乙酸来中止反应。将沉淀转移到玻璃纤维滤器(Packard Unifilter-GF/B)上，并要乙醇洗涤3次。将滤器干燥后，用闪烁计数器测定放射性。结果发现，在该抑制分析中，本发明化合物能有效地抑制该酶的活性，其IC50为几个NM-20M。
使用重250-300g、用4％氟烷麻醉的雄性Wistar大鼠进行病灶性大脑缺血实验。用1.0-1.5％氟烷维持麻醉直至手术结束。将大鼠置于温暖环境中，以防止手术期间体温下降。切一个颈前中线切口。将右侧颈总动脉(CCA)露置，并与迷走神经分离。用丝缝线沿着CCA接近心脏处打结。然后将颈外动脉(ECA)露置，并用丝缝线结扎。在CCA中穿刺，并把小导管(PE10，Ulrich & Co.，St-Gallen，Switzerland)轻轻地插到颈内动脉(ICA)腔中。不闭塞翼突腭动脉。用丝缝线将该导管打结。然后将4-0尼龙缝线(Braun Medical，Crissier，Switzerland)置于导管腔内，往里推直至顶端将脑前动脉阻塞。从ECA的起端开始计，导管在ICA中进展的长度约19mm。通过加热将导管堵塞来使缝线保持在该位置。将1cm导管和尼龙缝线突出来，这样可以将缝线抽出以进行再灌注。然后用伤口夹将皮肤切口夹上，在大鼠从麻醉中苏醒过来期间将其维持在温暖环境中。2小时后，将大鼠重新麻醉，去除伤口夹以将切口重新暴露。将导管切断，把缝线拔出。然后通过加热将导管再次封闭，把伤口夹夹在切口上。大鼠可自由获得食物和水，让它们存活24小时。用CO2将大鼠处死并断头。立即将脑取出，用干冰冷冻并在-80℃储存。然后在-19℃通过冷切法把脑切成0.02mm厚切片，每20片切片中取一片。依据Nissl法用甲酚紫将切片染色。在光学显微镜下观测每一切片，根据发生形态改变的细胞来确定梗塞区域面积。在该模型中测试不同剂量的化合物。在缺血发生前或发生后不同时间，将化合物以单次剂量或多次剂量腹膜内给药或静脉内给药。结果发现，在该测试中，本发明化合物的保护作用为20％-80％。
用重300-350g、通过腹膜内注射150mg/kg剂量的氯胺酮进行麻醉的Sprague-Dawley大鼠进行心脏缺血/再灌注损伤模型实验。使用Harvard啮齿动物通风机，用富含氧气的房间空气给大鼠进行气管内培养和换气。利用插到颈动脉和股静脉中的聚乙烯导管来分别监视动脉血压和进行流体给药。通过调节呼吸速率来将动脉pCO2维持在35-45mmHg。通过正中胸骨切开术来打开大鼠胸腔，切开心包，用胶乳膜篷将心脏罩住。血液动力学数据是从手术结束时至少稳定15分钟后、在基线获得的。将LAD(左前降枝)冠状动脉结扎40分钟，然后再灌注120分钟。再灌注120分钟后，将LAD动脉再封闭，把0.1ml化单星蓝染料快速浓注到左心房以测定缺血危险区域。然后用氯化钾使心脏停止跳动。将心脏切成5个2-3mm厚的横切片，称重每一切片。将切片在1％氯化三苯基四唑溶液中培养，以观察危险区域内的梗塞的心肌。通过合计每一左心室切片的值来计算梗塞大小，并且以梗塞危险区域所占左心房的分数来表示。在该模型中测试不同剂量的化合物。在缺血发生前或发生后不同时间，将化合物以单次剂量或多次剂量腹膜内给药或静脉内给药。结果发现，在该测试中，本发明化合物保护局部缺血/再灌注损伤的作用为10％-40％。
作为所证实的它们抑制PARP的结果，本发明化合物在体外能保护免受局部缺血诱导的大鼠海马神经元变性，因此可用于治疗由大脑缺血导致的障碍，例如中风、败血症性休克、或CNS变性障碍。本发明化合物还可用于保护创伤后的脊髓。作为在大鼠中进行的局部缺血/再灌注损伤实验的结果，本发明还涉及预防或治疗心脏病发作、心动停止、心脏旁路、糖尿病、或损伤危险的方法，包括将有效量的用于抑制PARP的本发明化合物以单位剂型给药。
实施例实施例1制备9-氨基甲基夹氧杂蒽
在10℃、搅拌下，用10分钟将乙酸(3.0g，50mmol)的二氧杂环己烷(10ml)溶液加到硼氢化钠(1.89g，50mmol)和9-夹氧蒽甲酰胺(2.25g，10mmol)的二氧杂环己烷(20ml)悬浮液中，将该反应混合物回流搅拌2小时。然后将反应混合物真空浓缩至干，用水将过量试剂分解，用氯仿萃取溶液。把萃取液用水洗涤，用无水硫酸钠干燥。将氯仿层真空蒸发，通过硅胶柱色谱法(以9∶1的乙酸乙酯∶甲醇作为洗脱液)纯化所得残余物，获得了白色固体(1.6g，7.6mmol)，收率为76.2％。实施例2制备夹氧蒽基-9-甲基异氰酸酯
在室温、搅拌下，将三光气(97.9mg，0.33mmol)加到9-氨基甲基夹氧杂蒽(2.11g，10mmol)(见实施例1)的无水1，4-二氧杂环己烷(150ml)溶液中。将该溶液加热回流4小时，然后冷却至室温。向该溶液中加入乙醚(200ml)和水(100ml)。将有机层依次用饱和碳酸氢钠水溶液(50ml)、水(2×50ml)和盐水(200ml)洗涤。合并有机层，并用硫酸钠干燥。除去溶剂，获得了油状残余物(2.38g)，无需进一步纯化即用于下一步反应。实施例3制备[1]1，11b-二氢苯并吡喃并[4，3，2-de]异喹啉-3-酮
将多磷酸(12g)在置于油浴中的500ml烧杯中加热至90℃。在90℃、手工搅拌下将实施例2的夹氧蒽基-9-甲基异氰酸酯(2.37g，10mmol)分批加到该液体酸中。将该混合物搅拌3分钟，然后再加入100g多磷酸。将混合物剧烈搅拌4分钟，同时将温度维持在90℃。将该混合物冷却至60℃，加入40g碎冰直至多磷酸完全水解，分离出棕色固体。通过真空过滤来收集固体，然后用氯仿重结晶，获得了所需产物(1.5g，6.33mmol)，收率为63％。实施例4制备3-苯氧基苯-1，2-二甲酸
在搅拌和冷却下，将45g(24ml)浓硫酸小心地加到15ml水中来制备60g 75％的硫酸。将实施例3产物和所得硫酸置于装配有滴液漏斗、机械搅拌器、和回流冷凝器的0.5升三颈烧瓶中。将该溶液在油浴中加热至约120℃，在搅拌下，用0.2小时加入亚硝酸盐(22g，100mmol)。继续搅拌1小时，同时将温度维持在120℃。然后将反应温度升至150℃，将该溶液再搅拌1小时。将反应混合物冷却，并倒入冰冷的水中。通过过滤收集沉淀出的酸。将所得酸粗产物溶于过量的10％氢氧化钠溶液，通过多孔玻璃漏斗将不溶物趁热滤出。用稀硫酸将滤液酸化。用布氏漏斗收集固体酸，并在空气中干燥。获得了酸粗产物(15g，78mmol)，收率为78％。实施例5制备9-酮基夹氧蒽-1-甲酸
将12g多磷酸在置于油浴中的500ml烧杯中加热至90℃。在100℃、手工搅拌下将实施例4的二酸(2.58g，10mmol)分批加到该液体酸中。将该混合物搅拌3分钟，然后再加入100g多磷酸。将混合物剧烈搅拌4分钟，同时将温度维持在90℃。将该混合物冷却至60℃，加40g碎冰直至多磷酸完全水解，分离出黄色油状物。将混合物用二氯甲烷萃取(3×150ml)，合并萃取液，依次用水、5％氢氧化钠水溶液、水洗涤，直至洗涤液呈中性。用硫酸镁将有机层干燥，用旋转蒸发仪将溶剂除去。通过硅胶柱将所得残余物纯化，获得了所需产物，为固体(1.68g，7.0mmol)，收率为70％。实施例6制备9-酮基夹氧杂蒽-1-甲酸甲酯
将2.14g N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰氨溶于30ml乙醚中，并在冰中冷却。加入0.4g氢氧化钾在10ml 96％ 醇中的溶液。如果有沉淀形成，再加入乙醇直至沉淀物刚好溶解。5分钟后，将重氮甲烷的乙醚溶液用水浴蒸馏。该乙醚溶液含有0.32-0.35g重氮甲烷。将实施例5的9-酮基夹氧蒽-1-甲酸(1.29g，5mmol)溶于无水甲醇，冷却至0℃，将该重氮甲烷乙醚溶液以小批量分批加入的方式加入直至不再产生气体。该溶液呈浅黄色。将溶剂真空除去，获得了所需酯，为澄清油状物(1.36g，5mmol)，收率为100％。实施例7制备[1]1，2，3，11b-四氢苯并吡喃并[4，3，2-de]酞嗪-3-酮和[2H]苯并吡喃并[4，3，2-de]酞嗪-3-酮
和合成[2H]苯并吡喃并[4，3，2-de]酞嗪-3-酮在室温下，将无水肼的乙醇(1ml)溶液滴加到实施例6酯(1.36g，5mmol)的无水乙醇(10ml)溶液中。将该溶液回流过夜，冷却至室温。加入冰冷的水(100ml)，分离出生成的灰色固体。通过真空过滤收集该固体，并用水洗涤，获得了[2H]苯并吡喃并[4，3，2-de]酞嗪-3-酮。合成[1]1，2，3，11b-四氢苯并吡喃并[4，3，2-de]酞嗪-3-酮将所得固体溶于冰醋酸(100ml)，将该溶液置于氢化罐内。加入钯(10％钯碳，500mg)。将该氢化罐的压力设置为2000psi，并搅拌20小时。用凹槽滤纸将混合物过滤以除去催化剂。将滤液中的溶剂真空除去，获得了黄色固体，用氯仿重结晶，获得了所需产物(0.95g，4.0mmol)，收率为80％。实施例8制备[1]1，10b-二氢苯并吡喃并[4，3，2-de]异二氢吲哚-1-酮
将乙酸铵(115mg，1.5mmol)、冰醋酸(1.5ml)和实施例6的9-酮夹氧蒽-1-甲酸甲酯(272mg，1.0mmol)的混合物回流6小时。将该溶液置于氢化罐内，再加入乙酸(10ml)。加入钯(10％钯碳，100mg)。将该氢化罐的压力设置为2000psi，并搅拌20小时。用凹槽滤纸将混合物过滤以除去催化剂。将滤液中的溶剂真空除去，获得了固体，用氯仿重结晶，获得了所需产物(66mg，0.3mmol)，收率为30％。实施例9制备[2]3，11b-二氢夹氧蒽并[1，9-de][1，2]噁嗪-3-酮
在室温下，将无水肼的乙醇(1ml)溶液滴加到实施例6酯(1.36g，5mmol)的无水乙醇(10ml)溶液中。将该溶液回流过夜，冷却至室温。加入冰冷的水(100ml)，分离出生成的棕色固体。通过真空过滤收集该固体，并用水洗涤。
将该固体异羟肟酸的乙酸(100ml)溶液置于高压罐中，加入5ml沉降的阮内镍催化剂，将盖子固定紧，通入氢气直至压力为1000psi。启动机械搅拌装置，将反应进行过夜。用凹槽滤纸将混合物过滤以除去催化剂(不能让催化剂变干，因为其易燃)。将滤液中的溶剂除去，获得了棕色固体，用氯仿重结晶，得到了所需产物(0.24g，1.0mmol)，收率为25％。实施例10制备[1]1，3，11b-三氢苯并吡喃并[4，3，2-de]异喹啉-1，3-二酮
如实施例9所述。实施例11所选化合物的大约IC50数据通过使用购自Trevigan(Gaithersburg，MD)的纯化的人重组PARP的PARP测定法，来测定数种化合物在PARP抑制方面的IC50，该方法如下该PARP酶分析是在冰上在由下述组分构成的100微升混合物中进行的10mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM MgCl2、28mM KCl、28mM NaCl、0.1mg/ml的青鱼精子DNA(将1mg/ml储备液在0.15％过氧化氢溶液中活化10分钟)、3.0微摩尔[3H]烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(470mci/mmol)、7微克/ml的PARP酶、和不同浓度的测试化合物。将该混合物在25℃培养以启动反应。培养15分钟后，加入500微升冰冷的20％(w/v)三氯乙酸来中止反应。将沉淀转移到玻璃纤维滤器(Packard Unifilter-GF/B)上，并要乙醇洗涤3次。将滤器干燥后，用闪烁计数器测定放射性。
采用上述PARP测试方法，获得了下述化合物的大约IC50值
对于本发明氨基取代的化合物，获得了类似IC50值。实施例12DPQ在大鼠中对病灶性脑缺血的神经保护作用在雄性Long-Evans大鼠中，通过将右远侧MCA(大脑中动脉)烧灼，并将两侧颈总动脉暂时闭塞90分钟，来产生病灶性脑缺血。对大鼠进行的所有操作都得到了University Institutional AnimalCare和Use Committee of the University of Pennsylvania的批准。本实验共使用42只得自Charles River的大鼠(体重230-340g)。在手术前，将大鼠禁食过夜，是其可自由摄取水。
在MCA闭塞前2小时，用超声器将不同量(对照，n＝14；5mg/kg，n＝7；10mg/kg，n＝7；20mg/kg，n＝7；和40mg/kg，n＝7)的化合物3，4-二氢-5-[4-(1-哌啶基)丁氧基]-1(2H)-异喹啉酮(“DPQ”)溶于二甲亚砜(DMSO)中。将所得溶液以1.28ml/kg的体积腹膜内注射到14只大鼠中。
然后用氟烷(对于吸入为4％，对于手术为0.8％-1.2％)将大鼠在70％一氧化氮和30％氧气的混合物中麻醉。用直肠探针监视体温，并用由温血毯控制器(Harvard Apparatus Limited，Kent，U.K.)调控的加热毯将体温维持在37.5±0.5℃。将导管(PE-50)插入尾动脉，持续监视并用Grass多波动记录仪(Model 7D，GrassInstruments，Quincy，Massachusetts)记录动脉血压。从尾动脉导管中采集欲进行血液气体分析(动脉pH，PaO2和PaCO2)的血样，用血液气体分析器(ABL 30，Radiometer，Copenhagen，Denmark)进行测定。动脉血样是在MCA闭塞30分钟后采集的。
将大鼠的头部置于趋实体框架中，在右侧眼角和外耳道之间切一个右顶骨切口。使用不断地用生理盐水冷却的牙钻，在由右MCA供血的皮层上，在矢状缝侧4mm且冠状缝尾5mm处钻一个3mm钻孔。将硬脑脊膜和薄内骨层小心地置于位于没有大血管的组织区域的探针上。用显微操作器将流动探针(顶端直径为1mm，纤维分离为0.25mm)放到颅部钻孔的底部。通过用牙科粘固粉固定在头颅上的探针夹持器将探针固定。用激光多普勒流量计(Flolab，Moor，Devon，U.K.，andPeriflux 4001，Perimed，Stockholm，Sweden)持续监视右顶皮质中的微血管血流。
按照Chen等人在“大鼠病灶性缺血性中风模型可再生的广泛皮层梗塞”，《中风》(Stroke)17738-43(1986)和/或Liu等人在“结合聚乙二醇的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶还原缺血性脑损伤”，《美国生理学杂志》(Am.J.Physiol.)256H589-93(1989)中描述的方法，通过将右MCA烧灼，并将两侧颈总动脉(CCA)暂时闭塞，来产生病灶性脑缺血，上述两篇文献都引入本发明以作参考。
具体来说，将两侧CCA分离，把用聚乙烯(PE-10)导管制得的环小心地套在CCA上以备随后进行远端闭塞。用牙钻将先前切开以放置激光多普勒探针的切口伸展，以在融合点观察颧弓向嘴侧末端，将覆在MCA上面的硬脑脊膜切开。通过附在显微操作器上的精细不锈钢钩将MCA远离其与大脑下静脉交叉的一侧抬起，然后将两侧CCA闭塞，用电凝固器将MCA烧灼。用一小片Gelform将钻孔盖住，将伤口缝合以使脑温在正常或近正常范围内。
闭塞90分钟后，将颈动脉环取下来，取出尾动脉导管，将所有伤口缝合。把硫酸庆大霉素(10mg/ml)涂敷在伤口上以防止感染。不再进行麻醉，大鼠苏醒后将其放回笼子。让大鼠可随意摄取食物和水。
MCA闭塞2小时后，将与预治疗中相同剂量的PARP抑制剂对大鼠给药。MCA闭塞24小时后，通过腹膜内注射戊巴比妥钠(150mg/kg)将大鼠处死。将脑从头颅中小心地取出，并在冰冷的人造CSF中冷冻5分钟。用啮齿动物脑型片(RBM-4000C，ASI Instruments，Warren，Michigan)将冷冻的脑在冠状平面中以2mm间隔切成切片。在37℃，把脑切片在含有2％氯化2，3，5-三苯基四唑(TTC)的硫酸盐缓冲盐水中培养10分钟。在该染色切片的后面进行彩色照相，用基于计算机的图象分析仪(NIH Image 1.59)来分析所得照片，以确定在每一横断面水平上的损伤面积。为了避免由于水肿带来的人为误差，依据Swanson等人的方法，通过将中风区域对侧的大脑半球面积减去中风区域同侧的大脑半球面积来计算损伤面积，参见Swanson等人，“测定脑梗塞体积的半自动法”，《大脑血流代谢杂志》(J.Cereb.BloodFlow Metabol.)10290-93(1990)，该文献引入本发明以作参考。通过将脑切片的损伤体积加和来计算梗塞总体积。
通过将右MCA远侧部分烧灼，和把两侧CCA暂时闭塞，使得在每一测试大鼠的右MCA区域中连续地产生了被很好确认的皮层梗塞。如附图1所示，如在每一组通过TTC染色所测定的那样，损伤区域的分布有显著一致性。
在附图1中，在代表水平下沿喙尾轴的梗塞横截面积分布是从耳间线开始度量、并且在未治疗动物和用10mg/kg的3，4-二氢-5-[4-(1-哌啶基)丁氧基]-1(2H)-异喹啉酮治疗的动物中测定的。损伤面积以平均值±标准偏差表示。给出了10mg治疗组和对照组之间的显著性差异(p＜0.02，p＜0.01，p＜0.001)。5mg/kg和20mg/kg曲线大约位于对照曲线和10mg/kg曲线之间的一半处，而40mg/kg曲线则接近于对照曲线。为清楚起见，将该5、20和40mg/kg曲线省略。
与对照组(165.2±34.0mm3)相比，在5mg/kg治疗组(106.7±23.2mm3，p＜0.001)、10mg/kg治疗组(76.4±16.8mm3，p＜0.001)和20mg/kg治疗组(110.2±42.0mm3，p＜0.01)中，PARP抑制作用导致损伤体积显著下降。数据以平均值±标准偏差表示。采用方差分析(ANOVA)来确定各组间的显著性差异，然后作个体间差异的学生t检验。
在对照组和40mg/kg治疗组(135.6±44.8mm3)之间没有显著性差异。然而，如附图2所示，在5mg/kg治疗组和10mg/kg治疗组之间(p＜0.02)、以及在10mg/kg治疗组和40mg/kg治疗组之间(p＜0.01)有显著性差异。
在附图2中，通过图示描述了将3，4-二氢-5-[4-(1-哌啶基)丁氧基]-1(2H)-异喹啉酮腹膜内给药对梗塞体积的影响。梗塞体积以平均值±标准偏差表示。给出了治疗组和对照组之间的显著性差异(p＜0.01，p＜0.001)。不清楚的是，为什么高剂量(40mg/kg)的该PARP抑制剂3，4-二氢-5-[4-(1-哌啶基)丁氧基]-1(2H)-异喹啉酮却具有较小神经保护作用。该U-形剂量-反应曲线预示该化合物可能具有双重作用。
然而，总的说来，在大鼠病灶性脑缺血模型中，将该抑制剂体内给药使得梗塞体积显著减小。该实验结果表明，PARP活化在脑缺血中的脑损伤发病机理中起重要作用。
如下表2所示，在对照组和治疗组中，动脉血液气体值(PaO2，PaCO2和pH)在生理范围内，并且5个测试组间的这些参数无显著性差异。在手术处理完成后、刚好闭塞前，测定“稳态”MABP；在闭塞期间，测定“缺血”MABP作为平均MABP。见下表III表III
*＝与稳态值的显著性差异，p＜0.05。**＝与稳态值的显著性差异，p＜0.01。
这5个测试组间的任意生理参数，包括在MCA和CCA闭塞前的平均动脉血压(MABP)都没有任何显著性差异。虽然在5个测试组中闭塞后MABP都有显著性增高，但是各组间在闭塞期间的MABP无任何显著性差异。
因为用激光多普勒流量计测得的血流量值是以任意单位表示的，所以仅报告相对于基准(闭塞前)的百分变化。右MCA和两侧CCA闭塞使右顶皮层中的相对血流量显著下降，相对于基准，对照组(n＝5)下降了20.8±7.7％，5mg/kg治疗组(n＝7)下降了18.7±7.4％，10mg/kg治疗组(n＝7)下降了21.4±7.7％，40mg/kg治疗组(n＝7)下降了19.3±11.2％。在这4组间，血流量对闭塞的反应无任何显著性差异。此外，在任一组中，在整个闭塞期间，血流量没有表现出任何显著性变化。
解除颈动脉闭塞后，在所有动物的右MAC区域都观察到血流恢复得很好(有时充血)。除了衍生自氧的游离基以外，缺血组织的再灌注还导致形成NO和过亚硝酸盐。所有这些游离基都显示出可引起DNA链断裂及活化PARP。
本实施例提供了本发明化合物能有效地抑制PARP活性的证据。实施例13在大鼠中测试对病灶性脑缺血的神经保护作用使用重250-300g、用4％氟烷麻醉的雄性Wistar大鼠进行病灶性大脑缺血实验。用1.0-1.5％氟烷维持麻醉直至手术结束。将大鼠置于温暖环境中，以防止手术期间体温下降。
切一个颈前中线切口。将右侧颈总动脉(CCA)露置，并与迷走神经分离。用丝缝线沿着CCA接近心脏处打结。然后将颈外动脉(ECA)露置，并用丝缝线结扎。在CCA中穿刺，并把小导管(PE10，Ulrich& Co.，St-Gallen，Switzerland)轻轻地插到颈内动脉(ICA)腔中。不闭塞翼突腭动脉。用丝缝线将该导管打结。然后将4-0尼龙缝线(Braun Medical，Crissier，Switzerland)置于导管腔内，往里推直至顶端将脑前动脉阻塞。从ECA的起端开始计，导管在ICA中进展的长度约19mm。通过加热将导管堵塞来使缝线保持在该位置。将1cm导管和尼龙缝线突出来，这样可以将缝线抽出以进行再灌注。然后用伤口夹将皮肤切口夹上。
在大鼠从麻醉中苏醒过来期间将其维持在温暖环境中。2小时后，将大鼠重新麻醉，去除伤口夹以将切口重新暴露。将导管切断，把缝线拔出。然后通过加热将导管再次封闭，把伤口夹夹在切口上。大鼠可自由获得食物和水，让它们存活24小时。用CO2将大鼠处死并断头。
立即将脑取出，用干冰冷冻并在-80℃储存。然后在-19℃通过冷切法把脑切成0.02mm厚切片，每20片切片中选取一片进行进一步实验。依据Nissl法用甲酚紫将所选切片染色。在光学显微镜下观测每一染色切片，根据发生形态改变的细胞来确定梗塞区域面积。
在该模型中测试不同剂量的化合物。在缺血发生前或发生后不同时间，将化合物以单次剂量或多次剂量腹膜内给药或静脉内给药。结果发现，本发明化合物对局部缺血的保护作用为20％-80％。实施例14在大鼠中对心脏缺血/再灌注损伤的作用通过腹膜内注射150mg/kg剂量的氯胺酮将重300-350g的Sprague-Dawley雌性大鼠进行麻醉。使用Harvard啮齿动物通风机，用富含氧气的房间空气给大鼠进行气管内培养和换气。利用插到颈动脉和股静脉中的聚乙烯导管来分别监视动脉血压和进行流体给药。通过调节呼吸速率来将动脉pCO2维持在35-45mmHg。通过正中胸骨切开术来打开大鼠胸腔，切开心包，用胶乳膜篷将心脏罩住。血液动力学数据是从手术结束时至少稳定15分钟后、在基线获得的。将LAD(左前降枝)冠状动脉结扎40分钟，然后再灌注120分钟。再灌注120分钟后，将LAD动脉再封闭，把0.1ml化单星蓝染料快速浓注到左心房以测定缺血危险区域。
然后用氯化钾使心脏停止跳动，将心脏切成5个2-3mm厚的横切片。称重每一切片，将切片在1％氯化三苯基四唑溶液中培养，以观察危险区域内的梗塞的心肌。通过合计每一左心室切片的值来计算梗塞大小，并且以梗塞危险区域所占左心房的分数来表示。
在该模型中测试不同剂量的本发明化合物。在缺血发生前或发生后不同时间，将化合物以单次剂量或一系列多次剂量腹膜内给药或静脉内给药。结果发现，在该测试中，本发明化合物抗局部缺血/再灌注损伤的保护作用为10％-40％。因此，本发明化合物能在体外抗局部缺血诱导的大鼠海马神经元变性。实施例15视保护网膜缺血将式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物以单剂量或一系列均分剂量立即对刚被诊断出患有急性视网膜缺血的患者非胃肠道给药，给药是通过间断或连续静脉内给药来进行的。初期治疗后，根据患者所呈现出的神经症状，患者可选择性地接受呈另一非胃肠道给药剂型的相同或不同本发明化合物。本发明者们预计，由于给药本发明化合物，随后能显著阻止神经组织损伤，并且患者的神经症状可显著减轻，同时剩余较少残留的中风后神经作用。此外，还预计能阻止或降低视网膜缺血的复发。实施例16治疗视网膜缺血患者刚被诊断出患有急性视网膜缺血。医师或护士立即将式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物以单剂量或一系列均分剂量对该患者非胃肠道给药。该患者还通过间断或连续给药来接受相同或不同PARP抑制剂，其中给药是通过植入包含式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物的生物可相容、生物可降解聚合基质释放系统，或通过在硬膜下插入泵来直接将化合物给药到脑梗塞区域来进行的。本发明者们预计，该患者将以比不给药本发明化合物要快的速度从昏迷中苏醒过来。还预计该治疗能减轻患者残留神经症状的严重程度。此外，还预计可降低视网膜缺血的复发。实施例17保护血管性中风将式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物以单剂量或一系列均分剂量立即对刚被诊断出患有急性血管性中风的患者非胃肠道给药，给药是通过间断或连续静脉内给药来进行的。初期治疗后，根据患者所呈现出的神经症状，患者可选择性地接受呈另一非胃肠道给药剂型的相同或不同本发明化合物。本发明者们预计，由于给药本发明化合物，随后能显著阻止神经组织损伤，并且患者的神经症状可显著减轻，同时剩余较少残留的中风后神经作用。此外，还预计能阻止或降低视网膜缺血的复发。实施例18治疗血管性中风患者刚被诊断出患有急性多发性血管性中风并且昏迷。医师或护士立即将式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物以单剂量或一系列均分剂量对该患者非胃肠道给药。由于患者处于昏迷状态，该患者还通过间断或连续给药来接受相同或不同PARP抑制剂，其中给药是通过植入包含式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物的生物可相容、生物可降解聚合基质释放系统，或通过在硬膜下插入泵来直接将化合物给药到脑梗塞区域来进行的。本发明者们预计，该患者将以比不给药本发明化合物要快的速度从昏迷中苏醒过来。还预计该治疗能减轻患者残留神经症状的严重程度。此外，还预计可降低视网膜缺血的复发。实施例19预防心脏再灌注损伤患者被诊断出患有有生命危险的心肌病，并需要心脏移植。给该患者维持体外氧合监视(ECMO)直至找到捐献的心脏。
将捐献的心脏移植，对该患者进行移植手术，在手术期间将患者置于心肺泵上。在患者的循环从心肺泵转到其新心脏之前的特定时间内，将本发明化合物对该患者心内给药，因此就在新心脏开始独立于体外心肺泵跳动时阻止了心脏再灌注损伤。实施例20败血症性休克分析将测试化合物1-羧基萘-1-甲酰胺以60、20、6和2mg/kg的日剂量通过腹膜内(IP)注射对数组重18-20g的C57/BL雄性小鼠连续给药3天。先用脂多糖(LPS，购自E.Coli，LD.，20mg/小鼠，静脉注射)加半乳糖胺(20mg/小鼠，静脉注射)攻击每只小鼠。攻击30分钟后，将第一次剂量的测试化合物在适当载体中给药，第二次和第三次剂量分别在24小时后第2天和第3天给药，其中仅存活的小鼠接受第二次或第三次剂量的测试化合物。在3天的实验期间，攻击后每12小时记录一次死亡率。1-羧基萘-1-甲酰胺所提供的抗败血症性休克导致的死亡的保护作用约为40％。根据这些结果，预计本发明其它化合物抗死亡的保护作用将超过35％。实施例21抑制PARP活性患者刚被诊断出患有需要给药PARP抑制剂的疾病。医师或护士将式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物以单剂量或一系列均分剂量对该患者非胃肠道给药。该患者可通过间断或连续给药来接受相同或不同PARP抑制剂，其中给药是通过植入包含式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物的生物可相容、生物可降解聚合基质释放系统，或通过在硬膜下插入泵来直接将化合物给药到所需治疗区域来进行的。预计该治疗可部分或完全减轻该疾病，并且该疾病将不会复发。实施例22进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有由物理性损伤或病症导致的周围神经系统疾病。实施例23进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有急性感染性多神经炎。实施例24进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有创伤性脑损伤。实施例25进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出脊髓受到物理性损伤。实施例26进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有与脑损伤有关的中风。实施例27进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有病灶性缺血。实施例28进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有整体性缺血。实施例29进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有再灌注损伤。实施例30进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有脱髓鞘性疾病。实施例31进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有多发性硬化。实施例32进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有涉及神经变性的神经障碍。实施例33进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有阿尔茨海默氏病。实施例34进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有帕金森氏病。实施例35进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有肌萎缩性侧索硬化。实施例36
进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有心血管疾病。实施例37进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有心绞痛。实施例38进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有心肌梗塞。实施例39进行例如在实施例21中描述的治疗，其中患者被诊断出患有与PARP活化有关的心血管组织损伤。实施例40体外放射致敏将人前列腺癌细胞系PC-3s铺在6孔培养皿中，在补充有10％FCS的RPMI 1640单层培养基中生长。把细胞维持在37℃、5％CO2和95％空气环境中。在以一个次致死量水平进行放射前，给细胞接受一定剂量(0.1mM-0.1uM)的三种不同本发明式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂。对于所有治疗组，都将6孔培养皿在室温下暴露于具有0.5mm Cu/1mm的Seifert 250kv/15mA辐照器中。通过对0.4％锥虫蓝的排斥来测定细胞的生存能力。用显微镜来目测评价染色排斥作用，通过将存活细胞数目减去染色排斥细胞数目再除以细胞总数目来计算存活细胞数。通过放射后掺入的3H-胸腺嘧啶核苷的量来计算细胞增殖速率。所用PARP抑制剂表现出了对这些细胞的放射致敏作用。实施例41体内放射致敏在进行放疗以治疗癌症前，将有效量的本发明化合物或药物组合物对患者给药。本发明化合物或药物组合物起放射致敏剂作用，并使肿瘤对放疗更敏感。实施例42改变衰老细胞mRNA中基因表达的测试将处于群体倍增(PDL)94的人成纤维BJ细胞铺在常规生长培养基中，然后将培养基变成低血清培养基，以反映出Linskens等人在《核酸研究》(Nucleic acid Res.)23163244-3251中描述的生理条件。实验补充有0.5％胎牛血清的DMEM/199培养基。每天用本发明式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂处理细胞，共处理13天。使用和不使用被用来将PARP抑制剂给药的溶剂来处理对照细胞。使用未处理的老的和年轻的对照细胞作为比较。依据在PCT申请WO 96/13610中描述的技术从处理细胞和对照细胞中制备RNA，并作RNA印迹。分析对衰老相关基因呈特异性的探针，比较处理细胞和对照细胞。在分析实验结果时，将最低水平的基因表达任意地设为1基底以进行比较。与皮肤衰老特别有关的3个基因是胶原、胶原酶和弹性蛋白。West，《皮肤科文献》(Arch.Derm)13087-95(1994)。与对照细胞相比，在用式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂处理的细胞中，弹性蛋白的表达显著增加。与衰老细胞相比，年轻细胞中弹性蛋白的表达高出很多，因此，用式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂处理后，使得衰老细胞中弹性蛋白的表达水平改变到与年轻细胞相似的水平。同样，用式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂处理后，在胶原和胶原酶的表达中也发现了有益效果。实施例43改变衰老细胞中基因表达蛋白的测试将处于PDL 95-100的约105个BJ细胞铺在15cm培养皿中并让其生长。生长培养基是补充有10％胎牛血清的DMEM/199。将细胞每天用式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂(100ug/1ml培养基)处理24小时。将细胞用磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤，然后用4％多聚甲醛渗透5分钟，然后用PBS洗涤，用100％冷甲醇处理10分钟。除去甲醇，将细胞用PBS洗涤，然后用10％血清处理以阻断非特异性抗体结合。把约1ml适当的市售抗体溶液(稀释1∶500，Vector)加到细胞中，将该混合物培养1小时。用PBS将细胞冲洗和洗涤3次。加入次生抗体—具有生物素标记的山羊抗鼠IgG(1ml)和1ml含有与碱性磷酸酶结合的氯霉抗生物素蛋白的溶液以及1mlNBT试剂(Vector)。将细胞洗涤，用比色法测定基因表达。监测在用式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂处理的衰老细胞中的4个衰老特异性基因—胶原I、胶原III、胶原酶和γ干扰素，结果发现，γ干扰素表达下降了，其它三个基因的表达水平没有发现可辨别的改变，这表明，式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIIIPARP抑制剂可改变衰老特异性基因的表达。实施例44延长细胞的寿命和增强细胞增殖能力为了证实本发明方法在延长细胞寿命和增强细胞增殖能力方面的有效性，将人成纤维细胞系(处于群体倍增(PDL)23的W138或处于PDL71的BJ细胞)融解并置于T75烧瓶中，让其在标准培养基(DMEM/M199加10％胎牛血清)中生长约1周，期间细胞融合了，因此易于将该培养物再分。在将培养物再分时，抽吸出培养基，将细胞用磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤，然后接受胰蛋白酶作用。用计数器将细胞计数，并以10个细胞/cm2的密度铺在6孔组织培养皿中，其中所述培养皿中装有补充有10％胎牛血清的DMEM/199培养基和不同量(0.10uM和1mM在DMEM/M199培养基中的100X储备液)的本发明式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII PARP抑制剂。该操作每7天重复1次，直至细胞看上去停止分裂。在培养物中，未处理(对照)细胞40天后达到衰老并停止分裂。用10uM 3-AB处理的细胞看上去效果很小或没有效果，与之相反的是，用100um 3-AB处理的细胞的寿命延长了，用1mM 3-AB处理的细胞其寿命显著增加了并且细胞增殖能力显著增强了。在培养物中，用1mM 3-AB处理的细胞在60天后仍继续分裂。实施例45式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物在大鼠中对慢性狭窄性损伤(CCI)的神经保护作用通过腹膜内注射50mg/kg戊巴比妥钠将体重为300-350g的成年雄性Sprague-Dawley大鼠麻醉。通过将大鼠一侧的坐骨神经暴露并切割5-7mm长神经片段，用4条松弛的结扎线在1.0-1.5mm处将其封闭来进行神经结扎，然后植入鞘内导管，并通过在小脑延髓池的切口将用硫酸庆大霉素冲洗过的聚乙烯(PE-10)试管插到蛛网膜下。将该导管尾端轻轻地穿入腰部膨大，用牙科粘固粉把口端固定在嵌入头颅中的螺钉上，用伤口夹把皮肤伤口夹上。
通过爪-收回测试来评价对辐射热的热痛觉过敏。将大鼠置于在3mm厚玻璃盘上的塑料圆柱上，其中从置于大鼠后爪足底表面正下方的电灯泡中发射辐射热。爪-收回潜伏期是用从辐射热刺激开始到大鼠后爪收回的时间来表示。
通过将大鼠置于笼子中来评价机械痛觉过敏，其中该笼子的底部是用多孔金属薄片制成的，并有很多小方孔。用插入笼子底部的安全大头针的尖端刺大鼠后爪的足底中表面后，记录爪-收回的时间。
将大鼠置于类似于前述测试的笼子中来评价机械-异常性疼痛，将von Frey细丝以屈曲压力为0.07-76g的上升顺序施加到大鼠后爪的足底中表面。把von Frey细丝垂直施加到皮肤上，并慢慢地压低直至其弯曲。阈压力反应定义为，在一系列细丝中，在5次施力中引起至少一次明显的爪-收回的第一个细丝。
单侧坐骨神经结扎8天后，与进行了假手术的大鼠比较，在大鼠脊髓后角、尤其是层片I-II中观察两侧暗神经元。在该模型中测试不同剂量的不同式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物，结果发现，在CCI大鼠中，式I、II、III、IV、V、VI、VII或VIII化合物既减轻了暗神经元的发生率，也减轻了神经病性疼痛的发生率。
根据由此描述的本发明，很明显，相同方式可以以多种方式变化。这种变化不应当被理解为背离本发明的实质和范围，所有这些改变都包括在本发明权利要求所限定的保护范围内。
权利要求
1.式I化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；X是NR16、O、S、CR12R13、C＝O、一个键、-CR12＝CR13-、-C(R12R13)C(R14R15)-；或R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基；条件是当Y是CH或CCH3、在C1和C2之间有一双键、且R1-R7是H时，则X不是O。
2.权利要求1的化合物，其中所述化合物是
3.权利要求1的化合物，其中X是O。
4.权利要求1的化合物，其中所述化合物在体外抑制聚(ADP-核糖)聚合酶的IC50为100uM或低于100uM。
5.权利要求1的化合物，其中所述化合物在体外抑制聚(ADP-核糖)聚合酶的IC50为25uM或低于25uM。
6.式II化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
7.式III化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
8.式IV化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、或R13独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
9.式V化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
10.式VI化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、或R10独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
11.式VII化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
12.式VIII化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、或R13独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
13.药物组合物，其中含有(i)治疗有效量的式I化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；X是NR16、O、S、CR12R13、C＝O、一个键、-CR12＝CR13-、-C(R12R13)C(R14R15)-；或R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基；和(ii)可药用载体。
14.权利要求13的药物组合物，其中所述载体是单剂量或均分剂量的无菌溶液、悬浮液或乳液。
15.权利要求13的药物组合物，其中所述载体是包含单剂量或均分剂量的所述化合物的胶囊或片剂。
16.权利要求13的药物组合物，其中所述载体包含生物可降解聚合物。
17.权利要求16的药物组合物，其中所述生物可降解聚合物能长时间释放式I化合物。
18.权利要求13的药物组合物，其中所述载体是固体植入物。
19.用于抑制PARP活性、治疗或预防疾病或障碍、改变基因表达、或放射敏化的权利要求13的药物组合物。
20.权利要求19的药物组合物，其中所述疾病或障碍不是由NMDA毒性介导的。
21.权利要求19的药物组合物，其中所述疾病或障碍选自由坏死或凋亡造成的细胞损伤或死亡导致的组织损伤，神经元介导的组织损伤或疾病，由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤，神经障碍和神经变性疾病，血管性中风，心血管疾病，老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性疼痛、急性疼痛、神经性疼痛、神经损伤、外周神经损伤、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克、和皮肤衰老，涉及细胞寿命和增殖能力的疾病或障碍，以及由细胞衰老引起或加重的疾病或病症。
22.权利要求21的药物组合物，其中所述神经障碍选自由物理性损伤或病症引起的周围神经系统疾病、创伤性脑损伤、脊髓的物理性损伤、与脑损伤有关的中风、和脱髓鞘性疾病。
23.权利要求22的药物组合物，其中所述周围神经系统疾病是由急性感染性多神经炎引起的。
24.权利要求22的药物组合物，其中所述脱髓鞘性疾病是多发性硬化。
25.权利要求21的药物组合物，其中所述神经变性疾病选自阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、亨廷顿氏病和肌萎缩性侧索硬化。
26.权利要求21的药物组合物，其中所述癌症选自ACTH-生成性肿瘤、急性淋巴细胞白血病、急性非淋巴细胞白血病、肾上腺皮质癌、膀胱癌、脑癌、乳腺癌、子宫颈癌、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓细胞白血病、结肠直肠癌、皮肤T细胞淋巴瘤、子宫内膜癌、食道癌、尤因肉瘤、胆囊癌、毛细胞白血病、头颈癌、霍奇金淋巴瘤、皮肤多发性出血性肉瘤、肾癌、肝癌、肺癌(小细胞和/或非小细胞型)、恶性腹膜渗漏、恶性胸膜渗漏、黑素瘤、间皮瘤、多发性骨髓瘤、成神经细胞瘤、非霍奇金淋巴瘤、骨肉瘤、卵巢癌、卵巢(生殖细胞)癌、前列腺癌、胰腺癌、阴茎癌、成视网膜细胞瘤、皮肤癌、软组织肉瘤、鳞状细胞癌、胃癌、睾丸癌、甲状腺癌、滋养层肿瘤、子宫癌、阴道癌、外阴癌和维尔姆斯瘤。
27.权利要求21的药物组合物，其中所述肠病是结肠炎。
28.权利要求21的药物组合物，其中所述肠病是局限性回肠炎。
29.权利要求21的药物组合物，其中所述心血管疾病选自心血管组织损伤、冠状动脉疾病、心肌梗塞、心绞痛和心源性休克。
30.权利要求21的药物组合物，其中所述败血症性休克是内毒素性休克。
31.权利要求21的药物组合物，其中所述由细胞衰老引起或加重的疾病选自皮肤衰老、阿尔茨海默氏病、动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松、肌肉营养不良、老年黄斑变性、免疫衰退、和AIDS。
32.抑制PARP活性、治疗或预防疾病或病症、改变基因表达、或放射致敏的方法，包括将治疗有效量的式I化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物给药
其中Y是卤代烷基、烷基-CO-G、COG、一个直接键、C＝O、O、NR11、或CR8；G是NR11R16、OR9、SR9、或R10；Z是O、S、或NR11；X是NR16、O、S、CR12R13、C＝O、一个键、-CR12＝CR13-、-C(R12R13)C(R14R15)-；或R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R12、R13、R14、或R15独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、硝基、亚硝基、羧基、或芳烷基；R9为氢、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；R11或R16独立地为氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C9直链或支链烷基、C2-C9直链或支链链烯基、C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、芳基、氨基、烷基氨基、羧基、或芳烷基；其中所述烷基、链烯基、环烷基、环烯基、芳基和芳烷基独立地被一个或多个选自下述基团的取代基取代C3-C8环烷基、C5-C7环烯基、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基、C2-C4链烯氧基、苯氧基、苄氧基、和具有一个或多个独立地选自下述基团的取代基的芳基氢、卤素、羟基、硝基、三氟甲基、C1-C6直链或支链烷基、C2-C6直链或支链链烯基、C1-C4烷氧基或C2-C4链烯氧基、苯氧基和苄氧基。
33.权利要求32的方法，其中所述化合物是
34.权利要求32的方法，其中将化合物以单剂量或均分剂量以无菌溶液、悬浮液或乳液形式给药。
35.权利要求32的方法，其中将化合物以包含单剂量或均分剂量的所述化合物的胶囊或片剂形式给药。
36.权利要求32的方法，其中将化合物与生物可降解聚合物一起给药。
37.权利要求36的方法，其中所述生物可降解聚合物能长时间释放式I化合物。
38.权利要求32的方法，其中将化合物与固体植入物一起给药。
39.权利要求32的方法，其中所述疾病或障碍不是由NMDA毒性引起的。
40.权利要求32的方法，其中所述疾病或障碍选自由坏死或凋亡造成的细胞损伤或死亡导致的组织损伤，神经元介导的组织损伤或疾病，由局部缺血和再灌注损伤导致的神经组织损伤，神经障碍和神经变性疾病，血管性中风，心血管疾病，老年黄斑变性、AIDS和其它免疫衰退疾病、关节炎、动脉粥样硬化、恶病质、癌、涉及重复性衰老的骨骼肌变性疾病、糖尿病、头部创伤、免疫衰退、炎性肠病、肌肉营养不良、骨关节炎、骨质疏松、慢性疼痛、急性疼痛、神经性疼痛、神经损伤、外周神经损伤、肾衰竭、视网膜缺血、败血症性休克、和皮肤衰老，涉及细胞寿命和增殖能力的疾病或障碍，以及由细胞衰老引起或加重的疾病或病症。
41.权利要求40的方法，其中所述神经障碍选自由物理性损伤或病症引起的周围神经系统疾病、创伤性脑损伤、脊髓的物理性损伤、与脑损伤有关的中风、和脱髓鞘性疾病。
42.权利要求41的方法，其中所述周围神经系统疾病是由急性感染性多神经炎引起的。
43.权利要求41的方法，其中所述脱髓鞘性疾病是多发性硬化。
44.权利要求40的方法，其中所述神经变性疾病选自阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、亨廷顿氏病和肌萎缩性侧索硬化。
45.权利要求40的方法，其中所述癌症选自ACTH-生成性肿瘤、急性淋巴细胞白血病、急性非淋巴细胞白血病、肾上腺皮质癌、膀胱癌、脑癌、乳腺癌、子宫颈癌、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓细胞白血病、结肠直肠癌、皮肤T细胞淋巴瘤、子宫内膜癌、食道癌、尤因肉瘤、胆囊癌、毛细胞白血病、头颈癌、霍奇金淋巴瘤、皮肤多发性出血性肉瘤、肾癌、肝癌、肺癌(小细胞和/或非小细胞型)、恶性腹膜渗漏、恶性胸膜渗漏、黑素瘤、间皮瘤、多发性骨髓瘤、成神经细胞瘤、非霍奇金淋巴瘤、骨肉瘤、卵巢癌、卵巢(生殖细胞)癌、前列腺癌、胰腺癌、阴茎癌、成视网膜细胞瘤、皮肤癌、软组织肉瘤、鳞状细胞癌、胃癌、睾丸癌、甲状腺癌、滋养层肿瘤、子宫癌、阴道癌、外阴癌和维尔姆斯瘤。
46.权利要求40的方法，其中所述肠病是结肠炎。
47.权利要求40的方法，其中所述肠病是局限性回肠炎。
48.权利要求40的方法，其中所述心血管疾病选自心血管组织损伤、冠状动脉疾病、心肌梗塞、心绞痛和心源性休克。
49.权利要求40的方法，其中所述败血症性休克是内毒素性休克。
50.权利要求40的方法，其中所述由细胞衰老引起或加重的疾病选自皮肤衰老、阿尔茨海默氏病、动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松、肌肉营养不良、老年黄斑变性、免疫衰退、和AIDS。
全文摘要
本发明涉及式(Ⅰ)化合物或其可药用盐、水合物、前药、或它们的混合物,含有式(Ⅰ)化合物的药物组合物以及使用式(Ⅰ)化合物的方法,其中:Y是卤代烷基、烷基－CO－G、COG、一个直接键、C=O、O、NR
文档编号C07D237/32GK1277613SQ98810582
公开日2000年12月20日 申请日期1998年9月2日 优先权日1997年9月3日
发明者J·H·李, J·张, P·F·杰克森, K·M·麦林 申请人:吉尔福特药品有限公司