用于合成羟基‑三甘油酯的方法及其用于预防和治疗疾病的用途与流程
发明领域
本发明涉及一种化合物、用于制备所述化合物的方法以及所述化合物用于制备药物的用途，所述药物用在至少一种其共同病因基于细胞膜的脂质或血液或血浆中循环的脂质的(任何起源的)改变(如例如所述脂质的水平上、组成上或结构上的改变)的疾病的预防和/或治疗中。同样，用于其中膜脂质结构和组成的调整引起病理条件的恢复(reversion)的病理。此外，本发明涉及用于预防和/或治疗至少一种疾病的化合物。
同时，本发明涉及包含所述化合物的药物和/或营养组合物及其制备方法。最后，本发明涉及用于预防和/或疗法治疗人和动物中的至少一种疾病的方法，所述方法包括将治疗有效量的所述化合物或所述药物和/或营养组合物施用给患者。
因此，由于本发明的广阔的应用范围，本发明可以总体上包括在营养、医药和制药领域中。
现有技术
油类是人类饮食中重要的营养物。在其大部分中，油类是由一个在每个碳原子上负载一个连接到一个酰基部分(而不是氢基)的氧的甘油分子形成的，其中每个三甘油酯分子负载三个相等或不同的酰基部分，这导致甘油的三个羟基部分中的每一个与脂肪酸的一个羧基部分的酯化。
10％至约80％的人体能量需求通常由脂肪且尤其是油类负担(prentice,1998)。不同的流行病学研究已经证实，某些种类的油类对人体健康有有利效果，而另一些对健康有不利效果(flickinger和huth,2004；west等,2005；hunter等,2010；lawrence,2013；michas等,2014)。尤其是，富含长链反式-单不饱和或饱和脂肪酸的油类(例如，棕榈油)对代谢和心血管健康有不利影响(stender和dyerberg,2004)。相反，富含单不饱和(例如，橄榄油)或多不饱和(例如，鱼油)脂肪酸的油类对健康有正面效果(sánchez-quesada等,2013；grosso等,2013；berge等,2014；mayneris-perxachs等,2014；michas等,2014；mcdonald等,2014；whayne,2014；gultekin等,2014)。更具体地，在这些和其他著作中，已经观察到，长期摄入富含ω-9脂肪酸的橄榄油和/或富含ω-3脂肪酸的鱼降低了血压，预防了糖尿病、动脉粥样硬化、肥胖症、炎症、疼痛、阿尔茨海默病和其他神经变性过程(neurodegenerativeprocess)，癌和不同的异常脂肪血症等病理紊乱(féart等,2013；shah,2013；kovisto等,2014及之前的文献)。通常，摄入这些富含三甘油酯(在这些油类中三甘油酯含量大于90％)的油类对人体健康有非常正面的重要的预防效果，但是它们的药理学活性对于治疗疾病来说通常非常有限。例如，橄榄油或鱼油都未被处方用于治疗癌症，因为一旦肿瘤已出现，它们的功效降低。这些正面效果的分子基础在于它们调整脂质循环和细胞膜的组成和结构的能力(escribá等,2008)。然而，假如它们用作细胞燃料，它们没有实质性疗效，并且它们的效果局限在预防而不是治疗不同的疾病。
细胞膜是限定细胞实体和它们中所含的细胞器官的结构。在膜中或在它们附近发生大部分生物过程，并且它们的脂质不仅具有结构效果，而且还调整重要过程的活性。假设膜的脂质组成很大程度取决于摄取的脂质(其随后通过血浆循环直到达到目标细胞)，那么摄取富含不饱和或饱和的非常短链的脂肪酸的三甘油酯调整了血浆脂质特性和膜的脂质组成(escribá等,2003)。因此，如前文所述，脂肪摄入部分调节膜的脂质内容，这与细胞功能有关，并且因此，与健康有关。例如，膜的脂质组成的调整也影响细胞生理学的控制中涉及的重要蛋白(如g或pkc蛋白)的定位或功能(escribá等,1995；1997；yangetal；2005；martínez等,2005)。这些和其他研究证实，脂质对重要细胞功能的控制的重要性。实际上，人体中的许多疾病，如癌、心血管病理(cardiovascularpathology)、神经变性过程、肥胖症、代谢紊乱、炎症、传染病和自体免疫疾病，已涉及在生物膜中存在的脂质的水平上或组成上的改变，这进而证明通过用调整膜脂质的组成和结构的其他脂肪酸治疗显示的有利效果，其可以用于恢复所述疾病(escribá,2006)。
在最近几年中进行的不同研究表明，膜脂质起到比它们迄今为止已被指派的效果重要得多的效果(escribá等,2008)。所述重要性的一个实例包括生活在具有可变的温度的江河中的鱼，当温度从20℃(夏季)降至4℃(冬季)时，它的脂质经历明显的变化(膜脂质的组成上和种类上的变化)(buda等1994)。这些研究证明，膜脂质的变化引起细胞功能上的一系列以协同方式进行的变更，以正确维持细胞功能，不管外部因素或病理生理学过程。在生活在可变温度水中的鱼的情况下，膜脂质调整允许它们的功能保持在非常不同的属性的细胞种类中。出于这一原因，可以说，在同一动物的不同器官和组织的各种细胞中，膜脂质可以决定多种信号转导(signalling)机制的优劣机能和其他细胞功能。
因此，细胞的组成上和结构上的改变涉及大量病理学的病因，并且在许多情况下，确定的疾病的表现是由于这些改变与其他改变的组合，所述其他改变影响与膜相互作用的确定的蛋白或在与它们相互作用的其他蛋白的信号的序列中出现。
因此，本发明的一个贡献是提供了一种化合物，其可以调整膜或血浆脂质特性的组成，并且也用于更加延长所述调整后的组成或所述血浆脂质特性的持久性。而且，本发明的另一个贡献包括提供能够有效且安全地改变某些细胞功能的化合物，基于其对细胞膜的效果具有预防确定的病理学过程(或若干病理学过程)的表现和/或在它们已经表现出来之后恢复它们的净结果。本发明的另一个贡献包括提供用于预防和/或治疗疾病的化合物，所述疾病的共同病因基于血浆脂质特性的改变(脂质循环水平上、脂质代谢上或组成上的改变)，以及位于细胞膜中的脂质的结构和/或功能的改变，或者作为存在于细胞膜中的所述脂质中的所述改变的结果的细胞信号转导的改变的调整。具体地，由本发明解决的一个问题包括提供化合物，其用于以下各项的预防和治疗：心血管/代谢疾病(例如，高血压(highbloodpressure)、动脉粥样硬化(atherosclerosis)、动脉硬化(arteriosclerosis)、心脏病发作(heartattack)、猝发(ictus)、心律失常(arrhythmias)、高甘油三酯血症(hypertriglyceridemia)、高胆固醇血症(hypercholesterolemia)和其他异常脂肪血症(dyslipidaemia)、肥胖症(obesity)、糖尿病(diabete)、代谢综合征(metabolicsyndrome)等)，癌症(肺癌(lungcancer)、乳腺癌(breastcancer)、前列腺癌(prostatecancer)、白血病(leukaemia)、神经胶质瘤(glioma)和其他脑肿瘤(braintumour)、胰腺癌(pancreaticcancer)、肝癌(livercancer)、间皮瘤(mesothelioma)、男性和女性性腺肿瘤(gonadaltumour)、头和颈癌(headandneckcancer)、肾肿瘤(kidneytumour)、黑素瘤(melanoma)等)，和神经/炎性疾病(阿尔茨海默病(alzheimer’sdisease)、帕金森病(parkinson’sdisease)、亨廷顿病(huntington’sdisease)、肌萎缩侧索硬化(amyotrophiclateralsclerosis)、多发性硬化(multiplesclerosis)、脊髓损伤(spinalinjury)、成人葡聚糖体病(adultpolyglucosanbodydisease)(apbd)、抑郁症(depression)、焦虑(anxiety)、失眠症(insomnia)、疼痛(pain)、精神分裂症(schizophrenia)、全身性炎症(generalinflammation)、局部炎症(localinflammation)，包括葡萄膜炎(uveitis)、风湿病(rheumatism)、源自关节炎(arthritis)、关节病(arthrosis)、老化(aging)等的炎性过程(inflammatoryprocess))。
发明简述
本发明涉及式i的化合物：
其中r1、r2和r3是烃部分，所述烃部分各自且独立地包含脂族链，所述脂族链含有5至22个碳原子和0至6个双键，其中所述化合物选自自式i的可能的全部对映体、非对映异构体、内消旋化合物和e/z异构体。
本发明也涉及用于制备如本文公开的式i的化合物的方法，其中所述方法包括三个主要步骤：
a)由2-羟基脂肪酸或2-羟基脂肪酸的钠盐形成式iii的2-羟基-受保护的脂肪酸
其中r是包含含有5至22个碳原子和0至6个双键的脂族链的烃部分且pg是醇保护基团；
b)通过甘油和至少一种式iii的2-羟基-受保护的脂肪酸的反应，形成式iv的三甘油酯
其中r1、r2和r3是各自且独立地包含含有5至22个碳原子和0至6个双键的脂族链的烃部分，且pg是如前文定义的；以及
c)将式iv的三甘油酯脱保护。
此外，本发明涉及如本文描述的式i的化合物，其用于预防和/或治疗选自癌症、代谢/心血管疾病和/或神经/炎性疾病的至少一种疾病。类似地，本发明涉及至少一种像本文公开的那些的式i的化合物独立地或与至少一种其他化合物组合地用于制备药物的用途，所述药物用于预防和/或治疗选自癌症、代谢/心血管疾病和/或神经/炎性疾病的至少一种疾病。
此外，本发明涉及药物和/或营养组合物，其包含
a)至少一种像在本文件中公开的那种的式i的化合物；和
b)至少一种赋形剂。同样，本发明也涉及用于制备所述药物和/或营养组合物的方法，该方法包括将至少一种像在本文件中公开的那种的式i的化合物与至少一种赋形剂混合。
此外，本发明涉及用于预防和/或治疗人类和动物中的至少一种疾病的方法，其包括将治疗有效量的至少一种像本文公开的那种的式i的化合物或至少一种也像在本文件中公开的那种的药物和/或营养组合物施用给患者。
本发明的一种最后的实施方案是用于预防和/或治疗患有至少一种选自癌症、代谢/心血管疾病和/或神经/炎性疾病的疾病的患者的方法，其中至少一种疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌和/或神经内分泌癌；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、肥胖症和/或糖尿病；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病和/或成人葡聚糖体病，
所述方法包括将治疗有效量或剂量的至少一种式i的化合物或至少一种包含至少一种式i的化合物的药物和/或营养组合物施用给患者：
其中r1、r2和r3是各自且独立地包含含有5至22个碳原子和0至6个双键的脂族链的烃部分，优选其中r1、r2和r3选自-(ch2)4-ch3[tgm0]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)1-(ch2)6-ch3[tgm1]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)2-(ch2)3-ch3[tgm2]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)3-ch3[tgm3a]、-(ch2)3-(ch＝ch-ch2)3-(ch2)3-ch3[tgm3g]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)4-(ch2)3-ch3[tgm4]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)5-ch3[tgm5]和-ch2-(ch＝ch-ch2)6-ch3[tgm6]并且r1＝r2＝r3。
附图说明
图1.合成表1中定义的羟基-三甘油酯的一般方法：a.2-羟基脂肪酸(2-ohfa)的酯化，oh的保护和酯的水解，获得脂肪酸衍生物，式iii，其中r、r1、r2和r3是各自且独立地包含含有5至22个碳原子和0至6个双键的脂族链的烃部分(如本文所定义的)，且opg包含一个氧原子(o)，该氧原子与(i)脂肪酸的羧酸部分的α碳和(ii)醇保护基团(pg)连接，其中opg优选定义为如本文所述的；b.式iii的脂肪酸衍生物与甘油的反应，得到相应的三甘油酯，式iv；c.式iv的三甘油酯的脱保护，获得2-羟基脂肪酸的三甘油酯(式i)。
图2.羟基-三甘油酯的抗肿瘤功效。a.tgm1；b.tgm2；c.tgm4；和d.tgm6针对人肺癌(a549)细胞体外增殖：显示了作为浓度(框中所示)和温育时间(0至72小时)的函数的分子tgm1、tgm2、tgm4和tgm6产生的肿瘤细胞生长抑制。细胞的数量显示在坐标(y)轴上，表示为不经治疗的细胞的数量的％。
图3.在人肺癌(a549)的动物模型中，本发明的羟基-三甘油酯tgm0、tgm1、tgm2、tgm3a、tgm3g、tgm4、tgm5和tgm6与天然三甘油酯三油精to相比的作为最终肿瘤体积(mm3)测量的抗肿瘤功效。
图4.tgm1(400mg/kg,每12h,p.o.)对(自发高血压大鼠种类(shr)的)自发高血压大鼠中的血压的效果，作为开始治疗之前(基础的)和9天之后的心脏收缩压测量。
图5.tgm1(400mg/kg,每12h,p.o.)对(自发高血压大鼠种类(shr)的)自发高血压大鼠中的葡萄糖水平的效果，作为开始治疗之前(基础的)和9天之后的血浆葡萄糖测量。
图6.羟基-三甘油酯对膜结构的影响，由在以下情况下的棕榈酰-油酰磷脂酰基乙醇胺的x射线衍射(小角，saxs)研究确定：a.不存在；或存在5摩尔％的b.tgm1；c.tgm2；d.tgm4；或e.tgm6，其中将脂质层的分离[d,(nm)]测量为温度(℃)的函数：lα＝液体层状相；lβ＝固体层状相；lβ+lα＝固体层状到液体层状转变；lα+hii＝层状到六方转变；hii＝六方反相。
图7.tgm6针对阿尔茨海默病的效果。a.由用载体(载体＝水)或羟基-三甘油酯tgm6(每天50mg/kg，持续3个月，p.o.)治疗的健康大鼠(wt，野生型)和患有阿尔茨海默症的大鼠(tg，具有出现在人类家族性阿尔茨海默症中的5个突变(标签)的转基因大鼠)完成在径向迷宫(其中，食物放置在装置的8个臂中的4个中)中的试验所犯错误的百分率，在年轻的(年轻的，3月龄)和年老的(年老的，10月龄)大鼠两者中进行，在试验的第三周期间；b.在趋地性试验中测得的tgm6对具有人阿尔茨海默基因的黑腹果蝇(drosophilamelanogaster)中的认知参数和老化的影响，作为在玻璃管内在20秒的时间段内攀爬到高于位于从底部约15cm的标记上方动物的百分率并作为年龄(天)的函数。
图8.tgm1在胞内小泡和膜中的积累。使用0、150μm和300μm的浓度，并且在2和24小时测量细胞膜中的渗透。该图以蓝色显示宽的核标记并且以红色显示示出三甘油酯位置的小点。在更靠近以蓝色标记的核(大的中央着色处)的红色的tgm1的标记对应于胞内膜和小泡，而更远离核的红色标记对应于血浆膜中的存在。
图9.天然三甘油酯三油精和羟基-三甘油酯tgm1的降解。该图显示在两种化合物上经过按分钟计的时间(x轴)由脂蛋白脂肪酶导致的天然的(三油精)或合成的(tgm1)三甘油酯的降解(表示为一定的百分率)。
发明详述
本发明聚焦于新的分子实体羟基-三甘油酯。本发明的羟基-三甘油酯(我们也将其称为本发明的tgm，这来自三甘油酯拟似物(triglyceridemimetic))是式i的化合物：
其中r1、r2和r3是烃部分。所述烃部分各自且独立地包含脂族链。所述脂族链含有5至22个碳原子和0至6个双键。因此，r1、r2和r3中的每一个可以是相同或不同的由5至22个碳原子的烃链和0至6个双键组成的烃部分。
在本发明的式i的化合物的一个优选的实施方案中，所述烃部分r1、r2和r3各自且独立地包含式ii的5至22个碳原子的脂族链：
–(ch2)a-(ch＝ch-ch2)b-(ch2)c-ch3
式ii
其中
a是1至6的整数；
b是0至6的整数；且
c是0至6的整数。
在本发明的式i的化合物的另一个优选的实施方案中，r1、r2和r3是烃部分，其中各自且独立地由脂族链构成，所述脂族链包含5至20个碳原子，或10至22个碳原子，更优选12至20个碳原子，且甚至更优选6至20个碳原子。
同样，在本发明的式i的化合物的另一个优选的实施方案中，所述烃部分r1、r2和r3各自且独立地包含式ii的脂族链，其中a是1至6的整数，b是1至6的整数，且c是选自0、3和6的整数；更优选其中a是1至6的整数，b是2至6的整数，且c是选自0、3和6的整数；甚至更优选其中a是1至6的整数，b是2至6的整数，且c是选自0和3的整数。在本发明的式i的化合物的另一个实施方案中，所述烃部分r1、r2和r3各自且独立地包含式ii的脂族链，其中a是选自1和2的整数，b是4至6的整数，且c是选自0和3的整数。
因此，在一个优选的实施方案中，本发明涉及式i的化合物，其中r1、r2和r3是烃部分，其中所述烃部分各自且独立地由式ii的12至22个碳原子的脂族链构成，其中
a是1至6的整数；
b是1至6的整数；且
c是选自0、3和6的整数。
在另一个优选的实施方案中，本发明涉及式i的化合物，其中r1、r2和r3是烃部分，其中所述烃部分各自且独立地由式ii的16至20个碳原子的脂族链构成，其中
a是1至6的整数；
b是1至6的整数；且
c是选自0和3的整数。
在另一个优选的实施方案中，本发明涉及式i的化合物，其中r1、r2和r3是烃部分，其中所述烃部分各自且独立地由式ii的16至20个碳原子的脂族链构成，其中
a是1至2的整数；
b是4至6的整数；且
c是选自0和3的整数。
在本发明的式i的化合物的另一个优选的实施方案中，r1、r2和r3各自且独立地选自(ch2)4-ch3、(ch2)6-(ch＝ch-ch2)1-(ch2)6-ch3、(ch2)6-(ch＝ch-ch2)2-(ch2)3-ch3、(ch2)6-(ch＝ch-ch2)3-ch3、(ch2)3-(ch＝ch-ch2)3-(ch2)3-ch3、(ch2)2-(ch＝ch-ch2)4-(ch2)3-ch3、(ch2)2-(ch＝ch-ch2)5-ch3和ch2-(ch＝ch-ch2)6-ch3，更优选选自(ch2)6-(ch＝ch-ch2)2-(ch2)3-ch3、(ch2)6-(ch＝ch-ch2)3-ch3、(ch2)3-(ch＝ch-ch2)3-(ch2)3-ch3、(ch2)2-(ch＝ch-ch2)4-(ch2)3-ch3、(ch2)2-(ch＝ch-ch2)5-ch3和ch2-(ch＝ch-ch2)6-ch3。
本发明基于酰基部分的双键的数量将所述式i的不同的tgm分类。因此，当所有烃部分r1、r2和r3具有同样数目的双键时，tgm称为tgmx，其中x表示酰基部分双键的数量。在此情况下，一个烃部分r1、r2和r3都没有双键的tgm将是tgm0，在所有烃部分中都是1个双键的将是tgm1，在所有烃部分中都是2个双键的将是tgm2，以此类推。而且，具有不同数量双键的烃部分的组合可以用两个或三个数字表示，以指出tgm可以具有的不同的链的数量和类型(但非位置)。例如，具有两个有1个双键的酰基部分和一个有4个双键的酰基部分的tgm会是tgm114。类似地，具有一个有1个双键的酰基部分、有4个双键的另一个酰基和有6个双键的第三烃部分的tgm会是tgm146。各种链的数量与化学计量成比例，特别是与在合成方法中所用的各2-羟基脂肪酸的比例成比例。以此方式，假设此命名法不提供关于每个链的位置(r1、r2、r3)的信息，tgm114也包括tgm141和tgm411。在tgm应当具有仅2个不同的酰基部分并且它的化学计量应当为1:1的情况下，该tgm会用2个数字以tgmxy的形式表示，其中x和y表示各酰基部分的双键的数量(例如，tgm12)。类似地，当烃部分r1、r2和r3具有1:1:1的化学计量并且酰基部分中的至少一个与其他不同时，以tgmxyz的形式表示tgm，其中x、y和z表示各酰基部分的双键的数量。在此情况下，必须指出的是，基团r1、r2和r3可以由5至22个碳原子和0至6个双键的相同或不同的烃分子构成，并且已知分子能够在膜中旋转，烃部分是在一个位置(例如，r1)还是在另一个位置(例如，r3)是无关紧要的。
在本发明的一个特别的实施方案中，基团r1、r2和r3可以被取代为表1中所列的烃部分。因此，在本发明的式i的化合物的此优选的实施方案中，r1＝r2＝r3，其中r1、r2和r3选自-(ch2)4-ch3[1,2,3-三(2′-羟基庚酰基)甘油,tgm0]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)1-(ch2)6-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-十八-9′-烯酰基)甘油，tgm1]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)2-(ch2)3-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-十八-9′,12′-二烯酰基)甘油，tgm2]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)3-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-十八-9′,12′,15′-三烯酰基)甘油，tgm3a]、-(ch2)3-(ch＝ch-ch2)3-(ch2)3-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-十八-6′,9′,12′-三烯酰基)甘油，tgm3g]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)4-(ch2)3-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-二十-5′,8′,11′,14′-四烯酰基)甘油，tgm4]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)5-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-二十-5′,8′,11′,14′,17′-五烯酰基)甘油，tgm5]和-ch2-(ch＝ch-ch2)6-ch3[1,2,3-三(2′-羟基-二十二-4′,7′,10′,13′,16′,19′-六烯酰基)甘油，tgm6]中。因此，在此实施方案中，本发明的式i的化合物具有选自式ii的化合物的烃部分r1、r2和r3，其中a是4，b是0且c是0(tgm0)，a是6，b是1且c是6(tgm1)，a是6，b是2且c是3(tgm2)，a是6，b是3且c是0(tgm3a)，a是3，b是3且c是3(tgm3g)，a是2，b是4且c是3(tgm4)，a是2，b是5且c是0(tgm5)，a是1，b是6且c是0(tgm6)。在本发明的式i的化合物的一个优选的实施方案中，r1＝r2＝r3，其中r1、r2和r3优选选自-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)1-(ch2)6-ch3[tgm1],-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)2-(ch2)3-ch3[tgm2],-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)3-ch3[tgm3a]、-(ch2)3-(ch＝ch-ch2)3-(ch2)3-ch3[tgm3g]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)4-(ch2)3-ch3[tgm4]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)5-ch3[tgm5]和-ch2-(ch＝ch-ch2)6-ch3[tgm6]或选自-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)2-(ch2)3-ch3[tgm2]、-(ch2)6-(ch＝ch-ch2)3-ch3[tgm3a]、-(ch2)3-(ch＝ch-ch2)3-(ch2)3-ch3[tgm3g]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)4-(ch2)3-ch3[tgm4]、-(ch2)2-(ch＝ch-ch2)5-ch3[tgm5]和-ch2-(ch＝ch-ch2)6-ch3[tgm6]。
表1.在疗法中使用的式i的化合物的烃部分。
取本发明的分子中的一个的完整结构为例，tgm1将被表征为在以上所示的式i上用表1中所示的分子取代r1、r2和r3。因此，tgm1的完整结构会是如下：
而且，本发明的式i的化合物包含所述化合物的全部立体异构体。换言之，本发明的化合物包含全部与式i相同的分子式和相同的原子键合序列以及相同的它们的原子之间的键但是在它们的空间原子三维取向上有区别的异构体，该区别是由以下事实导致的：所述化合物在羟基结合到的三个碳中的每一个上包含立构中心，并且任选地包含至少一个双键。因此，本发明的式i的化合物包含基于式i可能的全部对映体、非对映异构体、内消旋化合物和e/z异构体。优选地，在本发明的化合物的样品中，本发明的每个化合物具有的三个羟基–酰基部分中的每一个可以同样为异构体(r)和(s)。
本发明也涉及用于式i的化合物的制备的方法(合成的方法)，像是上文所述的方法(参见图1)。所述方法包括三个主要步骤，如下：a)由2-羟基脂肪酸或2-羟基脂肪酸的钠盐形成式iii的2-羟基-受保护的脂肪酸
其中r是包含含有5至22个碳原子和0至6个双键的脂族链的烃部分，且pg是醇保护基团(参见图1a)；b)通过甘油和至少一种式iii的2-羟基-受保护的脂肪酸的反应，形成式iv的三甘油酯
其中r1、r2和r3是各自且独立地包含含有5至22个碳原子和0至6个双键的脂族链的烃部分，且pg是如上定义的(参见图1b)；以及c)将式iv的三甘油酯脱保护(参见图1c)。在一个优选的实施方案中，opg包含一个氧原子(o)，该氧原子与(i)脂肪酸的羧酸部分的α碳和(ii)醇保护基团(pg)连接，其中优选地opg选自甲硅烷基醚部分、烷基醚部分、烷氧基甲基醚部分、甲基硫甲基醚部分、烷基酯部分、甲氧基烷基酯部分、卤代烷基酯部分、苄基酯部分、氧代烷基酯部分、碳酸酯部分或缩醛部分。步骤a)任选地包括第一步骤i)由2-羟基脂肪酸的钠盐形成2-羟基脂肪酸和三个后续步骤ii)2-羟基脂肪酸的酸部分的酯化(优选用醇)，以获得相应的2-羟基脂肪酸的酯；iii)保护2-羟基脂肪酸酯的位置2上的羟基部分，以获得2-opg脂肪酸的酯；和iv)2-opg脂肪酸的酯的水解，以获得2-opg脂肪酸，其中opg包含一个氧原子(o)，该氧原子与(i)脂肪酸的羧酸部分或酯部分的α碳和(ii)一个醇保护基团(pg)连接，其中优选opg选自甲硅烷基醚部分、烷基醚部分、烷氧基甲基醚部分、甲基硫甲基醚部分、烷基酯部分、甲氧基烷基酯部分、卤代烷基酯部分、苄基酯部分、氧代烷基酯部分、碳酸酯部分或缩醛部分。备选地，步骤a)包括脂肪酸的或脂肪酸的钠盐的α碳的反应，以获得2-opg脂肪酸。作为另一种备选，步骤a)任选地包括第一步骤i)从脂肪酸的钠盐形成脂肪酸，和三个后续步骤ii)脂肪酸的酸部分的酯化，以获得相应的脂肪酸的酯；iii)脂肪酸酯的α碳的翻译，以获得2-opg脂肪酸的酯；和iv)2-opg脂肪酸的酯的水解，以获得2-opg脂肪酸，其中步骤iii)任选地包括a)2-opg脂肪酸的酯的2-opg部分的水解，以获得2-羟基脂肪酸的酯，和b)保护在2-羟基脂肪酸的位置2上的羟基部分，以获得2-opg脂肪酸的另一种酯。作为另一个备选，步骤a)任选地包括第一步骤i)从脂肪酸的钠盐形成脂肪酸和四个后续步骤ii)脂肪酸的酸部分的酯化，以获得相应的脂肪酸的酯；iii)脂肪酸酯的α碳的羟基化，以获得2-羟基脂肪酸的酯；iv)保护在2-羟基脂肪酸的酯的位置2上的羟基部分，以获得2-opg脂肪酸的酯；和v)2-opg脂肪酸的酯的水解，以获得2-opg脂肪酸，其中opg部分定义为已在上文提及的。
在用于式i的化合物的制备的方法(合成的方法)的备选的实施方案中，所述方法任选地包括：第一步骤i)从脂肪酸的钠盐形成脂肪酸和三个后续步骤a1)通过甘油与所述脂肪酸的反应形成三(酰基)甘油；b2)脂肪酸的各部分的α碳的反应，以获得三(2-羟基-保护的酰基)甘油；和c)脱保护以获得三(2-羟基-酰基)甘油(参见图1c)。在一个优选的实施方案中，所述方法任选地包括第一步骤i)从脂肪酸的钠盐形成脂肪酸和三个后续步骤a2)通过甘油与所述脂肪酸的反应形成三(酰基)甘油；b2)脂肪酸的各部分的α碳的羟基化，以获得三(2-羟基-酰基)甘油。在所述实施方案中，步骤a1)和a2)优选包括甘油与至少一种类型且多至三种类型的2-羟基-受保护的脂肪酸的反应。
此外，在本发明中，证实了如何使用羟基-三甘油酯成功预防某些疾病的出现或在它们出现后使其逆转。具体地，本发明涉及根据上文描述的式i的化合物，其被用作食品和/或药物，优选用于治疗和/或预防至少一种相对于血浆脂质性质或膜脂质的结构或功能的变更由其病因联合的疾病或病理。由所述共同病因联合的并且通过使用本发明的羟基-三甘油酯预防或治疗的所述疾病或病理是癌症、代谢/心血管疾病和/或神经/炎性疾病。
因此，本发明涉及根据上文所述的式i的化合物，其用于预防和/或治疗选自癌症、代谢/心血管疾病和/或神经/炎性疾病的至少一种疾病。类似地，本发明也涉及至少一种根据上文所述的式i的化合物独立地或与至少一种其他化合物组合地用于制备药物的用途，所述药物用于预防和/或治疗选自癌症、代谢/心血管疾病和/或神经/炎性疾病的至少一种疾病。至少一种式i的化合物的所述用途可以是与至少一种其他化合物无关的或是与至少一种其他化合物组合的。
由所述共同病因联合的且通过使用本发明的羟基-三甘油酯预防或治疗的所述疾病或病理优选例如是：
·心血管/代谢疾病：高血压、动脉粥样硬化、动脉硬化、心脏病发作、猝发、心律失常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症和其他异常脂肪血症、糖尿病、肥胖症、代谢综合征等
·癌：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤和其他脑肿瘤、胰腺癌、肝癌、间皮瘤、男性和女性性腺肿瘤、头和颈癌、肾肿瘤、黑素瘤等
·神经/神经变性疾病：阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、脊髓损伤、成人葡聚糖体病(apbd)、抑郁症、焦虑、失眠症、疼痛、精神分裂症、全身性炎症、局部炎症，包括葡萄膜炎、风湿病、源自关节炎、关节病、老化的炎性过程，等等
因此，在上文所述的式i的化合物和/或上述的式i的化合物的用途的优选的实施方案中，至少一种疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤和/或其他脑肿瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌、神经内分泌癌、间皮瘤、男性和/或女性性腺肿瘤、头和/或颈癌、肾肿瘤和/或黑素瘤；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、动脉粥样硬化、动脉硬化、心脏病发作、猝发、心律失常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症和/或其他异常脂肪血症、肥胖症、糖尿病和/或代谢综合征；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、脊髓损伤、成人葡聚糖体病、抑郁症、焦虑、疼痛、精神分裂症、失眠症、全身性炎症和/或局部炎症，包括葡萄膜炎、风湿病、源自关节炎、关节病、老化的炎性过程。
在上文所述的式i的化合物和/或上述的式i的化合物的用途的更优选的实施方案中，至少一种疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌和/或神经内分泌癌；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、肥胖症和/或糖尿病；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病和/或成人葡聚糖体病.
因此，本发明涉及具有基团r1、r2和r3的式i的化合物，所述基团可以是相同或不同的，并且所述基团具有拥有5至22个碳原子和0至6个双键的烃部分，所述化合物独立地或与其他化合物组合地用作人类和动物的药物，用于预防和治疗心血管疾病和肥胖症、癌症、神经变性疾病、精神异常(psychiatricdisorder)和代谢疾病。
同时，在一个特别优选的实施方案中，本发明涉及式i的化合物，其中r1、r2和r3是烃部分，其中所述烃部分各自且独立地由一个式ii的16至22个碳原子的脂族链构成，其中
a是1至6的整数；
b是1至6的整数；且
c是选自0、3和6的整数，
其用于预防和/或治疗至少一种疾病，其中所述疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤、胰腺癌、肝癌、肺癌、宫颈癌和/或神经内分泌癌；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、肥胖症和/或糖尿病；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病和/或成人葡聚糖体病。
本发明的羟基-三甘油酯所提供的广阔范围的治疗应用使得可以以一般的方式假设这些脂质向膜赋予特殊的结构性质，这允许过程的正确活性在细胞中的所述膜之中或附近进行。换言之，本发明的羟基-三甘油酯可以有效地用于预防和/或治疗其病因与下列各项有关的疾病：生物膜的脂质的水平、组成、结构上的改变或其他类型的分子或超分子特性的改变，或者作为在生物膜中存在的所述脂质的所述改变的结果的细胞信号化的改变的调整。同样，这些羟基-三甘油酯的效果涉及血浆脂质的循环水平或脂质代谢。总之，本发明的羟基-三甘油酯能够以正面的形式调整(预防和/或治愈)关于体脂质的改变。
本发明的羟基-三甘油酯所提供的广阔范围的治疗应用(参见实施例2至4和图2至5和7)由各种现象证明。首先，具有可能对健康具有正面或负面效果的天然三甘油酯的油类和黄油的摄入是通过多种因素表明的。例如，橄榄油(富含具有高含量单不饱和酰基部分的三甘油酯)的摄入对心血管健康具有正面的反响(escribá等,2003)，针对肥胖症(
第二，作为确定的生理或病理过程(如在冷血的鱼类中对冷水的适应)的结果产生的脂质水平的变化实际上影响所有的器官的细胞(buda等,1994)。这一结果表明，在所有的器官的细胞中存在脂质的协调的作用，并且脂质的变更在同一方向上调整所有细胞，不管是以正面还是负面的效果。最后，三甘油酯可以被储存或降解以产生能量。实际上，这些分子构成特殊的分子燃料，意味着未变更的油脂的直接使用对健康具有适度的影响。在这个意义上，各种酶，如脂蛋白脂肪酶，能够代谢三甘油酯，释放会通过β-氧化被代谢的脂肪酸。然而，通过如在本发明中表现的那些(羟基化)那样的结构变更阻止它们的降解允许这些分子以延期的方式持久(在血清和膜两者中)，从而允许它们的治疗作用(参见图8和9)。而且，本发明的羟基-三甘油酯的降解(缓慢：图9)造成的酰基部分不通过β-氧化被代谢，而是通过慢得多的α-氧化被代谢(foulon等,2005)。出于这一原因，在本发明中使用的羟基-三甘油酯通常对健康和对上文指出的病理的预防和治疗产生广阔范围的正面效果，而没有明显的副作用。因此，本发明的羟基-三甘油酯相对于天然三甘油酯存在变更，以减慢它们的代谢，增加它们在器官中的存在时间，并且由此，增加它们的治疗效果。已经可以以实验方式确定这一较慢的代谢(图9)。
本发明的羟基-三甘油酯所提供的广阔范围的治疗应用允许以一般的方式假设这些脂质向膜赋予特殊的结构性质，这允许过程的正确活性在细胞中的所述膜之中或附近进行。实际上，这些分子的作用机制(基于生物膜的组成和结构的调整)与用于治疗人类病理的大部分药物的作用机制(基于与蛋白(大多数情况下)或核酸的相互作用)是不同的。出于这一原因，它们可以以组合疗法使用，其中使用本发明的化合物加上至少另一种分子(有效成分和/或赋形剂)，这可以变得比仅用化合物之一的单疗法有效得多。
本发明的羟基-三甘油酯可以独立地被给药，或者配制为其中它们与赋形剂组合的药物或营养组合物。因此，本发明涉及药物和/或营养组合物，其包含a)至少一种根据权利要求1至8中任一项的式i的化合物；和b)至少一种赋形剂。同时，本发明涉及用于制备像上文所述的药物和/或营养组合物的方法，其包括将以下各项混合：a)至少一种上述的式i的化合物；和b)至少一种赋形剂。
所述赋形剂可以选自粘合剂、填充剂、崩解剂、润滑剂、涂料、甜味剂、香料、着色剂、载体、抗氧化剂、压实剂(compactor)、稳定剂等，以及它们的组合。同样，本发明的羟基-三甘油酯可以形成药物或营养组合物的一部分，与其他有效成分组合。在一个优选的实施方案中，本发明的药物和/或营养组合物包含至少两种不同的本文所述的式i的化合物。为了本发明的目的，术语“营养药物(nutraceutical)”定义为一种化合物，其通过进食或作为其补充周期性地被摄取，并且起到预防或恢复疾病的作用，在这种情况下，其病因与细胞膜脂质的改变有联系。
最后，本发明涉及用于预防和/或疗法治疗人和动物中的至少一种疾病的方法，所述疾病的共同病因涉及位于细胞膜中的或在血浆中循环的脂质的结构上和/或功能上的改变，所述方法包括将治疗有效量的至少一种像上文所述的本发明的式i的化合物施用给患者。此外，本发明涉及用于预防和/或疗法治疗人和动物中的至少一种疾病的方法，所述方法包括将治疗有效量的至少一种根据上文所述的本发明的式i的化合物或至少一种根据上文所述的药物和/或营养组合物施用给患者。在该方法的一个优选的实施方案中，所述至少一种疾病选自癌症、代谢/心血管病理和/或神经/炎性病理，更优选地，所述疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤和/或其他脑肿瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌、神经内分泌癌、间皮瘤、男性和/或女性性腺肿瘤、头和/或颈癌、肾肿瘤和/或黑素瘤；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、动脉粥样硬化、动脉硬化、心脏病发作、猝发、心律失常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症和/或其他异常脂肪血症、肥胖症、糖尿病和/或代谢综合征；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、脊髓损伤、成人葡聚糖体病、抑郁症、焦虑、疼痛、精神分裂症、失眠症、全身性炎症和/或局部炎症，包括葡萄膜炎、风湿病、源自关节炎、关节病和/或老化的炎性过程。在一个甚至更优选的实施方案中，所述疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌和/或神经内分泌癌；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、肥胖症和/或糖尿病；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病和/或成人葡聚糖体病。
为了本发明的目的，将“治疗有效量”理解为意味着其恢复疾病或预防它而不显示不利的副作用，或者如果它确实产生不利的副作用，可以假定副作用基于由药物事务的管理部门限定的标准(基本地，产生的益处大于导致的损害；例如，在严重的预后的情况下，在癌症患者中会可以假设有恶心的事件)。
本发明的羟基-三甘油酯的给药可以经由任何途径进行，例如，肠内的的(通过消化系统)，口服的(通过药丸、胶囊、粒剂、乳剂、药片或糖浆)，直肠的(通过栓剂或灌肠剂)，局部的(通过霜剂或膏药)，吸入的，肠胃外注射的，通过iv注射的，肌内注射的，或皮下注射的，以上述形式或任何其他类型的药用形式等。本发明所述的油类也具有在没有明显副作用的情况下以口服、腹膜内、静脉内、皮下或局部的形式以营养或药物剂量被给药的能力。
另一方面，由本发明的羟基-三甘油酯和其他有效成分组成的组合物在预防和治疗上述适应症方面是有效的。换言之，在用于预防和/或疗法治疗人和动物中的至少一种疾病的方法(所述方法包括将治疗有效量的至少一种式i的化合物或至少一种根据上文所述的药物和/或营养组合物施用给患者)的优选的实施方案中，所述至少一种疾病选自癌症、代谢/心血管病理和/或神经/炎性病理。更优选地，所述至少一种疾病选自以下各项之间：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤和/或其他脑肿瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌、神经内分泌癌、间皮瘤、男性和/或女性性腺肿瘤、头和/或颈癌、肾肿瘤和/或黑素瘤；
b)代谢/心血管疾病依次选自：高血压、动脉粥样硬化、动脉硬化、心脏病发作、猝发、心律失常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症和/或其他异常脂肪血症、肥胖症、糖尿病和/或代谢综合征；和/或
c)神经/炎性疾病依次选自：阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、脊髓损伤、成人葡聚糖体病、抑郁症、焦虑、疼痛、精神分裂症、失眠症、全身性炎症和/或局部炎症，包括葡萄膜炎、风湿病、源自关节炎、关节病和/或老化的炎性过程。
在一个更优选的适应症中，所述至少一种疾病选自：
a)癌症，依次选自：肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、神经胶质瘤、胰腺癌、肝癌、宫颈癌和/或神经内分泌癌；
b)代谢/心血管疾病，依次选自：高血压、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、肥胖症和/或糖尿病；和/或
c)神经/炎性疾病，依次选自：阿尔茨海默病和/或成人葡聚糖体病。
实施例
实施例1：通过2-羟基-三甘油酯tgm1的形成示例的2-羟基-三甘油酯的合成方法。
a)用mom保护剂基团在α碳的羟基上保护的2-羟基-十八烷酸(2-甲氧基甲基氧代-十八烷酸，图1a中的式iii，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体且opg＝–och2och3)的形成。
i)酸的形成
将2羟基-十八烷酸的钠盐、甲基叔丁基醚(mtbe)和盐酸3m(hcl)伴随机械搅拌装入反应器。将其搅拌直至获得澄清的溶液。一旦获得澄清的溶液，停止搅拌，并且将相分离。将有机相真空浓缩(99％收率)，以获得粗制的2-羟基-十八烷酸。
ii)酯化
将粗制的2-羟基-十八烷酸[图1a中的2-ohfa，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体]溶解在甲醇(meoh在硫酸h2so4中)的溶液中，并且加热至60℃。通过用碳酸钠(na2co3)中和停止反应。将获得的粗制产物用mtbe萃取，真空浓缩，并且获得2-羟基-十八烷酸的甲基酯(96％收率)。
iii)oh保护
将2羟基-十八烷酸的甲基酯装入反应器中，并溶解在甲苯中。向溶液中加入氯甲基甲基醚(cmme)和对甲苯磺酸(ptsa)。将反应搅拌60min，并用饱和的碳酸氢钠(nahco3)中和。获得2-甲氧基甲基氧基-十八烷酸的甲基酯。
iv)水解
将2-甲氧基甲基氧基-十八烷酸的甲基酯装在反应器中，并且溶解在四氢呋喃(thf)中。将氢氧化钾(koh)在水中的溶液加入到此溶液中，将溶液加热至40℃达1h。用hcl(3m)停止反应，并萃取，随后将有机相真空浓缩。获得2-甲氧基甲基氧基-十八烷酸[图1a中的式iii，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体且opg＝–och2och3](99％收率)。
b.三(2-甲氧基甲基氧基-十八酰基)甘油的形成[图1b中的式iv，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体且opg＝–och2och3]。
在具有滴液漏斗、温度计和在惰性气氛(具有n2)的反应器中，加入2-甲氧基甲基氧基-十八烷酸[图1a中的式iii，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体且opg＝–och2och3]、甘油和4-二甲基氨基吡啶(dmap)。全部溶解在二氯甲烷(ch2cl2)中并冷却至5℃。当溶液已冷却，随后使用滴液漏斗添加n,n'-二环己基碳二亚胺(dcc)在ch2cl2中的溶液。将反应在回流(40℃)加热2-3天。将反应在硅藻土床上过滤并且用ch2cl2洗涤固体。将过滤的液体用饱和的nahco3、饱和的nh4cl和饱和的nacl洗涤。将有机相在硫酸镁(mgso4)上干燥，过滤，并且真空浓缩。获得的粗制产物含有约69％的三甘油酯三(2-甲氧基甲基氧基-十八酰基)甘油[图1b中的式iv，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体且opg＝–och2och3]。通过急骤色谱在柱上将粗制产物纯化，以获得90％纯度的所述化合物。
c.脱保护以获得三(2-羟基-十八酰基)甘油[图1c中的式i，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体)。
将三甘油酯三(2-甲氧基甲基氧基-十八酰基)甘油[图1b中的式iv，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体且opg＝–och2och3]溶解在丙酮和水中，并加入对-甲苯磺酸吡啶(ppts)。将它在回流加热12h。停止反应，将丙酮蒸发，并用mtbe和h2o萃取。将有机相用水洗涤三次。将有机相在mgso4上干燥，过滤，并且真空浓缩。获得羟基-三甘油酯，三(2-羟基-十八酰基)甘油[图1c中的式i，其中r＝–(ch2)6–ch＝ch–(ch2)7–ch3的顺式异构体，＝tgm1，见表1](90％纯度)。过程的总收率为70％。
用包含尚未列出的其他酰基基团的其他2羟基-脂肪酸的钠盐使用相同的规程，以获得表1中所列的不同的tgm。
实施例2.本发明的羟基-三甘油酯在癌的预防和/或治疗中的用途。
为了研究本发明的羟基-三甘油酯是否在肿瘤过程的预防和治疗方面具有应用，使用两种模型：体外的和体内的。
a)体外模型
一方面，使用不同类型的癌的人类细胞。将细胞在37℃和空气中的5％的co2下，在具有牛胎儿血清(10％)和其他补充物的培养基rpmi1640或dmem中并且在以不同浓度存在或不存在本发明的三甘油酯的情况下温育经过72小时。可以观察到，本发明的羟基-三甘油酯对人类肿瘤细胞的生长具有高的功效，但是对正常非肿瘤细胞(人成纤维细胞，mrc5)的生长没有功效。以此方式，本发明的分子显示停止肺癌、脑神经胶质瘤(cerebralglioma)、成神经细胞瘤(neuroblastoma)(中枢神经系统)、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、白血病(淋巴瘤(lymphoma)和骨髓瘤(myeloma))、宫颈癌、结肠癌(cancerofthecolon)和肝癌的生长的贡献，但是它们不显示对非肿瘤细胞(mrc5)的显著的活性(图2和表2)。
表2.羟基-三甘油酯的分子的抗肿瘤效果a
a生长抑制对应于在72小时温育后将细胞数量减少至50％的ic50值(微摩尔浓度)。
n.d.：未确定。
特别地，图2显示了由分子(a)tgm1、(b)tgm2、(c)tgm4和(d)tgm6取决于浓度和温育时间造成的对人类肺癌细胞(a549)的生长的抑制。用本发明的其余tgm对不同类型的肿瘤细胞进行类似的实验(见表2)。所述表2显示了羟基-三甘油酯的每一种针对各种类型的癌的细胞生长的ic50值。ic50值是将肿瘤细胞的数量减少一半的浓度。正如从表中显然的，羟基-三甘油酯(tgm)能够以高的能力抑制肿瘤细胞的生长。相反，天然三甘油酯，像是三油精(橄榄油中的主要三甘油酯)，对抑制肿瘤细胞的生长具有低的能力或没有能力。
这些结果说明了以下事实：橄榄油和其他天然油类对某些肿瘤类型的发展有预防效果，但是一旦癌已经发展，缺少治疗效果。相反，羟基-三甘油酯具有高的抗肿瘤功效，正如由这些和其他在下文进一步示出的结果所说明的。在天然三甘油酯(三油精)的情况和羟基-三甘油酯的情况这两种情况下，对正常非肿瘤细胞(mrc-5细胞)的生长没有观察到有关的抑制效果。这些数据证明，所有这些分子在治疗剂量都没有毒性。
b)体内模型
另一方面，为了证实羟基-三甘油酯在体内的抗癌功效，使用无毛的免疫抑制的大鼠{[crl:nu(ico)-fox1]nu/nu}，其中通过注射植入了人类非小红细胞肺癌细胞(5x106个a549细胞/动物)。在植入人类肿瘤细胞10天后，在肿瘤变得可见后，第一次测量肿瘤的大小。那时，用载体(水：对照)或用400mg/kg(口服，每天一次)的三油精(to)或上文(表1)指示的不同的羟基-三甘油酯治疗动物，并且在28天期间监测肿瘤的体积。图3显示了用数字游标卡尺测得的肿瘤的最终体积(mm3)。使用以下等式计算肿瘤的体积：
v＝w2xl/2
其中v是肿瘤的体积，w是其宽度且l是其长度。在所有组中的动物的数量都是8。如从图3显然的，由天然三甘油酯，三油精造成的肿瘤生长抑制是适度的，而本发明的羟基-三甘油酯的抗肿瘤效果是非常显著的且是明显的(p<0.01)：在所有情况下，可以观察到，本发明的分子在不杀死动物的情况下减小了肿瘤的体积，这说明它们对癌的治疗是有效的。除了造成肿瘤的明显的减小，这些分子还可以通过口服给药并且在治疗剂量没有相关的毒性，因为它们对非肿瘤细胞或测试动物没有产生毒性效果。这些在图2和3以及在表2中给出的结构清楚地说明，羟基-三甘油酯对于通过营养和药物途径对不同类型的癌进行治疗和预防来说是有效的。
实施例3.本发明的羟基-三甘油酯在预防和/或治疗代谢和心血管病理中的用途。
代谢和心血管病理是紧密联系的。作为我们的社会的特征的摄食过度不仅仅造成肥胖症和超重的问题。它也联系到糖尿病、异常脂肪血症、高血压、中风(stroke)、动脉硬化、猝发等的出现。所有这些病理增加了早死的风险，并且可以甚至导致死亡。在这一意义上，某些天然油类显示针对这类型病理的一定的功效，但是它们的能力是有限的。相反，本发明的分子具有对这类病理的发展的重要效果。为了能够研究本发明的化合物对预防和治疗代谢和心血管病理的效果，使用高血压大鼠(shr种类，自发高血压大鼠)。这些大鼠表现处肥胖症、高血压、异常脂肪血症(高胆固醇血症和高甘油三酯血症)、糖尿病、代谢综合征和其他相关健康问题。
a)本发明的化合物对血压的效果。
将具有300克的适当重量的shr种类的高血压大鼠(自发高血压大鼠)用tgm1治疗9天(400mg/kg，每12h一次，p.o.)。在开始治疗之前(基础的)和9天之后测量心脏收缩压。在这些具有代谢/心血管病理的动物中，这一用tgm1的治疗产生了大约25mmhg的血压下降，而用600mg/kg的tgm1进行14天的处理引起了甚至更大的心缩血压的下降，对tgm1来说达37mmhg且对于tgm6来说达52mmhg(图4和表3)。这一降压效果清楚地表明本发明的分子对预防和治疗心血管病理具有高的潜能，并且本发明的tgm可以以营养和药物水平用于高血压的预防和治疗。
表3.羟基-三甘油酯对心缩血压的效果
a高血压大鼠(shr)在治疗开始时(基础值)和用600mg/kg治疗14天后(每12小时一次，p.o.)心缩血压的变化。在这些动物中，心脏收缩压的平均基础值是216mmhg。
b)本发明的化合物对葡萄糖水平的效果。
同时，对于羟基-三甘油酯对控制shr大鼠中高水平的糖血(glycaemia)并因此预防或医治糖尿病的功效进行研究。将具有300克的适当重量的高血压大鼠(shr)用tgm1治疗9天(400mg/kg，每12h一次，p.o.)。在开始治疗之前(基础的)和9天之后测量血浆葡萄糖。在所有情况下，在保持禁食12小时的大鼠中进行血浆测量。以此方式，在9天的治疗后，对于本发明的分子来说，血中的葡萄糖的水平降低了多至大于25％(图5和表4)。
表4.羟基-三甘油酯对血浆中葡萄糖水平的作用
a从治疗开始(基础值)和用400mg/kg(每12小时一次,p.o.)治疗9天后的葡萄糖水平变化。
因此，shr大鼠具有比正常大鼠表现的血糖水平更高的血糖水平，并且此糖尿病病况可以通过本发明中所述的tgm调整。这些结果清楚地说明，本发明的tgm能够调节血糖指数(glycaemicindex)，使血液中高的葡萄糖的值正常化。由此，这些结果说明，羟基-三甘油酯对于通过营养和药物途径用于糖尿病的预防和治疗来说是有效的。
c)本发明的化合物对胆甾醇和脂质水平的作用。
还使用shr大鼠研究羟基-三甘油酯对异常脂肪血症的预防和治疗的功效。一方面，用不同的口服剂量治疗造成在试验动物中总胆甾醇和它的分数的水平的在血浆中的减少(表5和6)。这些减少是显著的和明显的，将血浆中胆甾醇值回到没有代谢/心血管失调的动物中发现的那些值。这些结果指示，本发明的分子可用于高胆固醇血症的预防和治疗。
表5.tgm1对血浆中胆甾醇水平的效果
a在shr对照大鼠和用tgm经14天治疗(600mg/kg,12h,p.o.)的中总胆甾醇和高密度脂蛋白(hdl)和低密度脂蛋白(ldl)形式的血浆值。
表6.羟基-三甘油酯对血浆中总胆甾醇水平的效果
a在shr对照大鼠和用tgm经6天治疗(400mg/kg,p.o.)的中血浆中胆甾醇的水平。
类似地，用本发明的羟基-三甘油酯的口服治疗减少了shr大鼠的血浆中的三甘油酯的水平(表7)。这些结果说明，本发明的分子可用于高甘油三酯血症的预防和治疗。而且，除了上文显示的羟基-三甘油酯对胆甾醇水平的效果，这些结果还显示了本发明的分子一般可用于异常脂肪血症的预防和治疗。
表7.羟基-三甘油酯对血浆中三甘油酯的水平的效果
a在shr对照大鼠和用tgm经6天治疗(400mg/kg,p.o.)的中血浆中三甘油酯的水平的变化。
d)本发明的化合物对体重的效果。
最后，在两周的口服治疗后，本发明的羟基-三甘油酯引起了shr大鼠的体重的减少(表8)。这些结果说明，本发明的分子可用于肥胖症和超重的预防和治疗。
表8.羟基-三甘油酯对体重的效果
a在给药载体(对照)或羟基-三甘油酯(600mg/kg,12h,p.o.)后shr对照大鼠和用tgm经14天治疗的体重变化(克)。动物的平均基础重量为342克。
代谢综合征是特征在于同时存在多种代谢和心血管病理病况的疾病，所述病况包括肥胖症、高血压、高胆固醇血症、高甘油三酯血症、糖尿病等(kaur,2014)。目前，治疗代谢综合征的可能性是有限的，因为药物通常用于患者表现的症状中的每一种。由本发明的羟基-三甘油酯所显示减少体重、高血压、葡萄糖水平、胆甾醇和三甘油酯的功效说明，本发明的分子可以是用于预防和治疗的代谢综合征的价值巨大的工具。
shr大鼠和其他大鼠种类中显示的成组的健康问题说明，代谢和心血管病理是相联系的。因为目前分别治疗每种症状，具有代谢和心血管病理的患者接受大量药物，这危及他们的肝的健康。羟基-三甘油酯显示了针对所有被研究的心血管代谢失调的功效。出于这一原因，可以得出：本发明的分子对于通过药物和营养途径预防和治疗代谢和心血管性质的疾病来说是有效的，所述疾病如例如高血压、动脉粥样硬化、动脉硬化、中风、猝发、心律失常、高甘油三酯血症、高胆固醇血症和其他异常脂肪血症、肥胖症、糖尿病、代谢综合征等。
实施例4.本发明的羟基-三甘油酯在预防和/或治疗神经变性病理中的用途。
神经变性病理包括多种类型的失调，如阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、不同类型的痴呆(dementia)、不同类型的硬化、成人葡聚糖体病(apbd)、神经性疼痛(neuropathicpain)、脊髓损伤、老化等。许多神经疾病倾向于产生炎症，并且反过来，炎症产生多种类型的神经问题，主要是疼痛。某些神经变性疾病如阿尔茨海默病造成炎性过程的事实是众人皆知的，并且已经证实，该疾病会部分由炎性过程产生(krsticandknuesel,2013；liu和chan,2014)。在大部分神经变性过程的情况下，发现膜脂质的水平上的改变(mielkeandlyketsos,2010)。本发明的羟基-三甘油酯具有恢复神经的膜中的脂质平衡的能力，并且由此，具有有助于这些病理的预防和治疗的能力。
a)本发明的化合物对糖原分支酶1(gbe1)的活性的效果。
已经可以观察到，本发明的分子能够调整糖原分支酶1(gbe1)的活性以及其与膜的结合(表9)。该酶中的改变造成称为apbd的神经变性过程(kakhlon等,2013)。已经描述了，在该酶的位置329上(y329s)的酪氨酸的变更导致gbe1的活性的减少。这造成了糖原的较低的分支，这使得形成干扰细胞活性的葡萄糖体(kakhlon等,2013)。这造成某些器官的功能上的问题，造成运动问题、以及在一些情况下，造成认知衰退(cognitivedecline)。我们已经能够证实，本发明的羟基-三甘油酯能够调整自然的和具有变型y329s的gbe1(野生型，wt)向膜的结合，并增加形式y329s的活性，其活性在正常条件下是非常低的(表9)。出于这一原因，本发明的分子对于葡聚糖小体疾病apbd的预防和治疗是有效的。
表9.羟基-三甘油酯对酶gbe1的效果
a在有本发明的tgm的pc膜的存在下纯化的酶的活性(nmol/分钟.ng纯蛋白)。认为无突变的酶(gbe1)的活性是100％(0.76nmol/分钟.ng蛋白)。
b)本发明对大鼠中阿尔茨海默病的效果。
阿尔茨海默病是造成其患者认知衰退和他们生活质量的逐渐丧失的神经变性病理。此疾病由高的社会和临床成本，也间接影响病人的亲属。它的影响自60岁年龄每4-5年翻倍，影响大约三分之一的高于80岁的人。已经观察到，患有阿尔茨海默病的患者的脑中存在脂质改变，其会影响不饱和脂肪酸的磷脂酰基乙醇胺的水平(guan等,1999)。而且，该神经变性过程关系到脑中的炎性过程，其会加速神经的死亡(hoozemans等,2011)。
为了研究阿尔茨海默病，使用具有出现在人家族性阿尔茨海默症中的5个突变(表示为tag，并且缩写为tg)的转基因大鼠模型。该阿尔茨海默症的模型是非常严苛的，并且动物在2月龄已经显示认知衰退。为了进行此实验，使用年轻大鼠(3月龄的)和年老大鼠(10月龄的)两者，并且用本发明的羟基-三甘油酯治疗3个月(每天50mg/kg,p.o.)。对大鼠进行低卡路里饮食，使得它们会是饥饿的，并且在径向迷宫中进行试验，在径向迷宫中将食物放置在装置的8个臂中的4个中(不对称地)，量化直至完成练习时所犯错误的数量。认为在试验的第一周期间大鼠所犯错误的数量为100％。
在此意义上，用羟基-三甘油酯治疗允许神经膜的脂质的正常化并且减少神经-炎症(涉及老年斑的外观)，其造成具有由存在人家族性阿尔茨海默症的5个特征性突变引起的人阿尔茨海默症的转基因大鼠的认知参数的恢复。在这些动物中，本发明的羟基-三甘油酯造成具有初始的阿尔茨海默症的年轻动物和具有进展的病理病况的年老大鼠两者的认知参数的改善(图7和表10)。例如，在年轻和年老的大鼠中，从图7a中可以显然的是，tgm6如何不仅明显改善练习的认知结果，而且随时间经过甚至产生其效果上的改善(减少错数数量低于100％)。类似地，其余的tgm在认知试验的效果上也产生明显的改善(表11)，意味着用这些分子中的某些的认知恢复是完全的，注意到认知值类似于健康动物的认知值(100％)。
表10.羟基-三甘油酯对具有阿尔茨海默症的大鼠的认知参数的效果
a完成练习前tag大鼠(具有阿尔茨海默症)在径向迷宫中所犯的错误。每个实验组有8只动物，并且显示百分比。100％的值对应于没有阿尔茨海默症的健康动物。
用载体(生理盐水)处理对照动物，并且用指示的化合物每天以50mg/kg(p.o.)处理其余动物。
c)本发明的化合物对具有阿尔茨海默病基因的黑腹果蝇的认知参数和存活的效果。
为了研究tgm对认知参数和老化的效果，使用另一个在具有对应于人类阿尔茨海默症的基因改变的黑腹果蝇中的阿尔茨海默病的模型。所用的蝇是来自uas-aβ人-τ2n4r(原种33771)蝇与elav-gal4c155(原种8760)蝇的杂交的第一代(f1)。这一过表达两种阿尔茨海默病的典型蛋白的模型是对上述模型的补充并且非常方便，因为这些动物具有大约1个月的寿命并且可以向幼虫的食物添加化合物以看到其在它们整个生命过程中的预防效果。而且，这允许看到对老化和对这些动物的寿命期望(随时间经过的存活)的效果。
在此意义上，具有人类阿尔茨海默症的蝇(f1)与“俄勒冈”蝇种类(其是健康对照)相比表现更大的认知衰退。为了评价本发明的羟基-三甘油酯的效果，向由这些动物消耗的食物中加入tgm中的一种(100μm)。在爬行的趋地性试验中，可以观察到它的正面效果(图7b和表11)。在此试验中，研究用载体或tgm之一治疗的25只蝇中的动作运动活性。在此研究中，将蝇引入玻璃圆筒中，开口用海绵封闭，使得空气可以进入。通过在桌子上对管子急剧地吹气，将蝇取到管的基部(底部)，并且在20秒期间记录它们的行为时间。当此时间经过后，对通过(越过)从底部起15cm的标记的蝇的数量计数(趋地性试验)。通常，大于90％的健康年轻蝇在20秒内通过线。然而，在老化或在阿尔茨海默病的情况下，与正常蝇相比，行动运动活性(越过线的蝇的百分比)衰退。在此情况下，用本发明的羟基-三甘油酯治疗避免了此与阿尔茨海默症相关的认知衰退，使得得病的蝇的认知能力类似于健康蝇的认知能力。特别地，用tgm6治疗引起认知参数的恢复，使得爬行试验实际上与在正常蝇中观察到的爬行试验不可区分(图7b)。对蝇中的认知参数的这一效果也由其他tgm示出(表11)。实际上，在具有阿尔茨海默症的对照组中，当23天的年龄时，没有蝇越过线。在这一意义上，不同的羟基-三甘油酯引起趋地性试验值的明显增加，具有的增加达到多至36天的认知值，具有阿尔茨海默症的蝇的寿命多50％(表11)。
表11.羟基-三甘油酯对具有阿尔茨海默病的黑腹果蝇(d.melanogaster)的认知参数的效果
a动物显示零趋地性(没有蝇通过在管上标记的线)的年龄(天)。
b组中全部动物死亡的年龄(天)。
这些结果说明，本发明的化合物对于预防和治疗通常老化的和尤其是阿尔茨海默病的负面效果是有效的。此外，具有阿尔茨海默病的黑腹果蝇(d.melanogaster)的存活平均是28天。用本发明的羟基-三甘油酯治疗造成多至45天的寿命预期的增加，换言之，与对照动物相比多于50％。这些结果说明，神经变性过程的减少造成动物的寿命预期的明显增加，由此，可以认为，本发明的分子对于治疗生理和病理老化是有效的。因此，这些结果说明，本发明的化合物对预防和治疗通常的神经问题且尤其是阿尔茨海默病来说是有效的。
实施例5.本发明的羟基-三甘油酯对膜结构的效果。
此实验利用在不存在或存在5摩尔％的tgm1、tgm2、tgm4或tgm6的情况下的棕榈酰-油酰磷脂酰基乙醇胺的x射线衍射研究(小角，saxs)显示了没有tgm或具有tgm的膜生物物理性质(图6)。如可以理解的，tgm的存在引起横向表面张力的非常重要的减少，这从层状到六方(l-a-hii)转变温度的值的减少出发是显然的，转变温度值的减少反过来指示了非层状倾向的增加：表12)。此效果对膜的功能性具有重要的反响，因为此结构允许某些对于细胞信号化来说必须的膜蛋白的锚定。出于这一原因，可以说，tgm对细胞信号化具有正面效果，因为它们允许与多种疾病相关的丧失的细胞信号的传播(propagation)。对膜的结构所示的此效果部分解释了为何某些油类，如橄榄油或鱼油，对预防多种疾病如癌、心血管/代谢疾病和神经/神经变性疾病来说具有重要的有益性质。图6和表12清楚地显示所有tgm如何具有类似的效果，尽管在各个情况下有小的细微差别。通过x射线衍射，在不存在(pope对照)或存在1摩尔％的各种指出的tgm的情况下，在棕榈酰-油酰磷脂酰基乙醇胺(pope)的膜中测量对固-液转变(tm)和层状到六方转变(th)的效果。
表12.在1摩尔％tgm的情况下的pope的转变温度
因此，在本发明中，已经说明了羟基-三甘油酯的功效，其成功地用于其共同病因基于血浆脂质性质的改变以及基于位于细胞膜中的脂质的结构和/或功能的疾病的预防和/或治疗。因此，通过本发明包括的分子对生物膜的结构和功能的干涉可以有效地变更某些细胞功能，具有预防和/或恢复确定的病理过程的净结果。
参考文献
1.barone,m.,notarnicola,m.,caruso,m.g.,scavo,m.p.,viggiani,m.t.,tutino,v.,polimeno,l.,pesetti,b.,dileo,a.,francavilla,a.(2014)carcinogenesis,即将出版.
2.berge,k.,musa-veloso,k.,harwood,m.,hoem,n.,burri,l.(2014)nutr.res.34,126-133.
3.buda,c.,dey,i.,balogh,n.,norvath,l.i.,maderspach,k.,juhasz,m.,leo,y.k.,farkas,t.(1994)proc.natl.acad.sci.usa91,8234-8238.
4.escribá,p.v.,sastre,m.,garcía-sevilla,j.a.(1995)proc.natl.acad.sci.usa92,7595-7599.
5.escribá,p.v.,sánchez-domínguez,j.m.,alemany,r.,perona,j.s.,ruiz-gutierrez,v.(2003)hypertension41,176-182.
6.escribá,p.v.,gonzález-ros,j.m.,
7.féart,c.,samieri,c.,allès,b.,barberger-gateau,p.(2013)proc.nutr.soc.72,140-152.
8.foulon,v.,sniekers,m.,huysmans,e.,asselberghs,s.,mahieu,v.,mannaerts,g.p.,等(2005)j.biol.chem.280,9802-9812
9.grosso,g.,buscemi,s.,galvano,f.,mistretta,a.,marventano,s.,lavela,v.,drago,f.,gangi,s.,basile,f.,biondi,a.(2013)bmcsurg.13suppl2,s14.
10.guan,z.,wang,y.,cairns,n.j.,lantos,p.l.,dallner,g.,sindelar,p.j.(1999)j.neuropathol.exp.neurol.58,740-747.
11.gultekin,g.,sahin,h.,inanc,n.,uyanik,f.,ok,e.(2014)pak.j.med.sci.30,299-304.
12.hoozemans,j.j.m.,veerhuis,r.,rozemuller,j.m.,eikelenboomp.(2011)cnsneurol.disord.drugtargets10,364-373.
13.hunter,j.e.,shang,j.,kris-etherton,p.m.(2010)am.j.clin.nutr.91,46-63.
14.kakhlon,o.,glickstein,h.,feinstein,n.,liu,y.,baba,o.,terashima,t.,akman,h.o.,dimauro,s.,lossos,a.(2013)j.neurochem.127,101-113.
15.kaur,j.(2014)cardiol.res.pract.2014,943162.
16.kimura,r.,takahashi,n.,lin,s.,goto,t.,murota,k.,nakata,r.,minoue,h.,kawada,t.(2013)j.lipidres.54,3258-3268.
17.kovisto,h.等(2014)j.nutr.biochem.25,157-169.
18.krstic,d.,knuesel,i.(2013)nat.rev.neurol.9,25-34.
19.lawrence,g.d.(2013)adv.nutr.4,294-302.
20.liu,l.,chan,c.(2014)ageingres.rev.15c,6-15.
21.martínez,j.,
22.mayneris-perxachsj.,等(2014)plosone9,e85202.
23.mcdonald,c.,bauer,j.,capra,s.,coll,j.(2014)bmccancer14,264.
24.michas,g.,micha,r.,zampelas,a.(2014)atherosclerosis234,320-328.
25.mielke,m.m.,lyketsos,c.g.(2010)neuromolecularmed12,331-340.
26.
27.perona,j.s.,
28.prentice,a.m.(1998)am.j.clin.nutr.67(增补),535s-541s.
29.shah,r.(2013)j.am.med.dir.assoc.14,398-402.
30.singhal,a.,lanigan,j.,storry,c.,low,s.,birbara,t.,lucas,a.,deanfield,j.(2013)j.am.heartassoc.2,e000283.
31.west,s.g.,hecker,k.d.,mustad,v.a.,nicholson,s.,schoemer,s.l.,wagner,p.,hinderliter,a.l.,ulbrecht,j.,ruey,p.,kris-etherton,p.m.(2005)diabetologia48,113-122.
32.whayne,t.f.jr.(2014)curr.cardiol.rep.16,491.
33.yang,q.,alemany,r.,casas,j.,kitajka,k.,lanier,s.m.,escribá,p.v.(2005)mol.pharmacol.68,210-217.
34.zevenbergen,h.,debree,a.,zeelenberg,m.,laitinen,k.,vandujin,g.,
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