ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет по патентной заявке США №: 61/285470, внесенной в реестр 10 декабря 2009 г. (номер в реестре патентного поверенного 021935-003900US), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
СВЕДЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРАВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ВЫПОЛНЕННЫЕ В ХОДЕ ФЕДЕРАЛЬНО-ФИНАНСИРУЕМОГО НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ
[0002] Данное изобретение было выполнено с государственной поддержкой за счет гранта № 1E21RR025358, полученного от Национального института здравоохранения (NIH). Государство обладает определенными правами на данное изобретение.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Болезнь Альцгеймера (AD) характеризуется прогрессирующей потерей когнитивной функции и представляет собой наиболее распространенное и фатальное нейродегенеративное нарушение. Генетические и клинические доказательства подтверждают гипотезу о том, что накопление амилоидных отложений в мозге играет важную роль в патологии данного заболевания. Данное явление связано с нарушениями биологических функций в окружающей ткани, что приводит к смерти нервных клеток, посредством чего вносится вклад в развитие заболевания. Отложения состоят, главным образом, из амилоидных (Αβ) пептидов, как правило, аминокислотной последовательности 39-43, которые самостоятельно агрегируют в фибриллярную β-складчатую структуру. Притом, что точная трехмерная структура агрегированных Αβ пептидов не известна, была предложена модельная структура, которая подтверждает способность к агрегации. Это создает возможности для визуализации амилоидных отложений in vivo, что не только может помочь оценить динамику и развитие заболевания, но может также сделать возможным регулярное наблюдение за терапевтическим лечением.
[0004] Исторически конго красный (CR) и тиофлавин T (ThT) предлагались в качестве исходной точки для визуализации амилоидных бляшек и все еще широко используются в гистологических анализах после смерти. Тем не менее, полагают, что из-за своего заряда данные соединения не подходят для применений in vivo. Для того чтобы решить данный вопрос, несколько лабораторий разработали соединения с незаряженными, липофильными (logP=0,1-3,5) и низкомолекулярными химическими структурами (м.в. менее чем 650), что облегчает прохождение через гематоэнцефалический барьер. Дополнительная функционализация данных соединений с помощью радионуклидов привела к новому поколению реагентов для диагностики in vivo, для которых бляшки и родственные структуры являются мишенью для визуализации с помощью позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), как известно в данной области техники.
[0005] Несмотря на эти успехи, существует настоятельная необходимость в конструировании и разработке новых нацеленных на амилоиды молекул с улучшенными физическими, химическими и биологическими свойствами. В настоящем изобретении предлагаются способы и соединения, отвечающие этим и другим потребностям данного уровня техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В настоящем описании предлагаются inter alia соединения и способы детектирования амилоидов и лечения заболеваний, связанных с амилоидами, включая болезнь Альцгеймера и другие родственные амилоидные нейродегенеративные заболевания.
[0007] В первом аспекте предлагаются соединения, которые связываются с амилоидными пептидами и/или амилоидами (например, скоплениями амилоидных пептидов). В некоторых вариантах осуществления соединения, описанные в настоящем описании, имеют структуру формулы (I):
[0008] В формуле I "EDG" представляет собой электронно-донорную группу. Термин "πCE" обозначает элемент пи-сопряжения. "WSG" представляет собой водорастворимую группу.
[0009] В другом аспекте предлагается фармацевтическая композиция. Фармацевтическая композиция включает соединение, описанное в настоящем описании, и фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество.
[0010] В другом аспекте предлагается способ детектирования амилоидного пептида и/или амилоида. Способ включает приведение в контакт соединения, описанного в настоящем описании, с амилоидным пептидом с образованием детектируемого амилоидного комплекса и детектирование данного детектируемого амилоидного комплекса.
[0011] В другом аспекте предлагается способ лечения заболевания, характеризующегося накоплением амилоидов (например, амилоидных отложений) у субъекта. Способ включает введение субъекту, нуждающемуся в лечении, эффективного количества соединения или фармацевтической композиции, как описано в настоящем описании.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0012] Фиг. 1a-d изображают спектры возбуждения и испускания флуоресценции соединений 8d и 11 в водном растворе ФСБ (непрерывные линии) и в присутствии пептида Αβ (пунктирные линии). Фиг. 1a: спектр возбуждения флуоресценции соединения 8d. Фиг. 1b: спектр испускания соединения 8d. Фиг. 1c: спектр возбуждения флуоресценции соединения 11. Фиг. 1d: спектр испускания соединения 11.
[0013] Фиг. 2 изображает кажущуюся константу связывания (Kd) соединений 8d и 11 c ранее агрегированным пептидом Αβ. Легенда: соединение 8d (ромб); соединение 11 (квадрат).
[0014] Фиг. 3 изображает ингибирование взаимодействий IgG-волокно Αβ с помощью соединения 8d (Фиг. 3 сверху) и соединения 11 (Фиг. 3 снизу).
[0015] Фиг. 4 изображает спектры возбуждения флуоресценции (левые панели) и спектры испускания (правые панели) для соединений 8a, 8b, 8c, 14 и 19 с агрегированным волокном Αβ(1-42), как описано в настоящем описании.
[0016] Фиг. 5 изображает спектры испускания флуоресценции соединений 8a, 8b, 8c, 8d, 11, 14 и 19 в присутствии и в отсутствие мономерного мономера Αβ, как описано в настоящем описании.
[0017] Фиг. 6 изображает график двойной обратной зависимости максимумов флуоресценции от концентрации соединений 8a, 8b, 8c, 14 и 19, как описано в настоящем описании. Легенда: соединение 8a (ромб); соединение 8b (квадрат); соединение 8c (треугольник); соединение 14 (крест); соединение 19 (перечеркнутый крест).
[0018] Фиг. 7A-D изображают максимумы ингибирования и значения IE50 для соединений, описанных в настоящем описании. Фиг. 7A: соединение 8a; Фиг. 7B: соединение 8b; Фиг. 7C: соединение 8c; Фиг. 7D: соединение 14.
[0019] Фиг. 8 изображает результаты исследований цитотоксичности, как описано в настоящем описании. Легенда: для каждой концентрации соединения, участвующего в анализе цитотоксичности, % выживаемости клеток строится в виде гистограммы в порядке (слева направо): соединение 8a, 8b, 8c, 8d, 11 и 14 соответственно.
[0020] Фиг. 9A-F изображают спектры возбуждения и испускания флуоресценции соединений 27-31 и 33, соответственно, в растворе (непрерывные линии) и в присутствии пептида Αβ (пунктирные линии).
[0021] На Фиг. 10A-F показана интенсивность флуоресценции в зависимости от концентрации агрегированных пептидов Ab для соединений 27-31 и 33, соответственно.
[0022] На Фиг. 11A-F показаны изображения бляшек, которые были окрашены A) соединением 27, B) соединением 28, C) соединением 29, D) соединением 30, E) соединением 31 или F) соединением 33, как описано в настоящем описании.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
I. Определения
[0023] Аббревиатуры, использованные в настоящем описании, имеют свое обычное значение в химической и биологической областях техники. Химические структуры и формулы, приведенные в настоящем описании, построены в соответствии со стандартными правилами химической валентности, известными в химической области техники.
[0024] Там, где замещающие группы определены с помощью их обычных химических формул, записанных слева направо, они в равной степени охватывают химически идентичные заместители, которые можно получить при записи структуры справа налево, например, -CH2O- эквивалентно -OCH2-.
[0025] Термин "электронно-донорная группа (EDG)" относится к химической группе, которая изменяет электростатические силы, действующие на соседнюю химическую группу, посредством передачи отрицательного заряда этой химической группе. В некоторых вариантах осуществления электронно-донорная группа передает отрицательный заряд элементу π-сопряжения соединений, раскрытых в настоящем описании.
[0026] Термин "элемент π-сопряжения", "πCE" или "элемент пи-сопряжения" относится к двухвалентной химической группе, которая образует π-сопряженную систему, которая содержит чередующиеся одинарные и кратные связи (например, двойные связи), так что электроны на p-орбиталях атомов в данной системе делокализованы. В некоторых вариантах осуществления одинарные и кратные связи в π-сопряженном элементе могут располагаться в плоскостной или по существу плоскостной ориентации.
[0027] Термин "водорастворимая группа" относится к химической группе, которая повышает растворимость в воде соединений, к которым она присоединена. Повышение растворимости в воде можно измерять с применением существующих методов в данной области техники, как, например, посредством определения константы распределения соединений с присоединенной водорастворимой группой и без нее. В некоторых вариантах осуществления можно измерять константу распределения посредством смешивания соединения с водой и гидрофобным растворителем, таким как октанол. Чем более гидрофобным является соединение, тем выше его константа распределения. Чем более гидрофильным является соединение, тем ниже его константа распределения. В некоторых вариантах осуществления водорастворимые группы, описанные в настоящем описании, могут улучшать растворимость молекул-предшественников в воде посредством уменьшения их коэффициента распределения. В некоторых вариантах осуществления водорастворимые группы могут уменьшать константу распределения молекул-предшественников (которые обладают более высокой константой распределения до присоединения водорастворимой группы) по меньшей мере на приблизительно 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% или 90%. В некоторых вариантах осуществления водорастворимые группы, описанные в настоящем описании, могут уменьшать константу распределения молекул-предшественников в 1 раз, в 2 раза, в 3 раза, в 4 раза или больше.
[0028] Термин "амилоид" применяется в настоящем описании в соответствии со своим традиционным значением в данной области техники. Амилоиды содержат множество связанных амилоидных пептидов, как например скопления амилоидных пептидов. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления амилоиды включают в себя амилоидный пептид, агрегированный с одним или несколькими амилоидными пептидами. В некоторых вариантах осуществления амилоиды включают "амилоидные бляшки", "амилоидные отложения", "амилоидные скопления" или "скопления амилоидных пептидов". Соединения, описанные в настоящем описании, могут объединяться (например, связываться) с амилоидным пептидом и/или амилоидом. В определенных вариантах осуществления соединения, описанные в настоящем описании, могут объединяться с амилоидом посредством гидрофобных взаимодействий.
[0029] Термин "алкил", сам по себе или как часть другого заместителя, обозначает, если не указано иное, прямую (т.е. неразветвленную) или разветвленную цепь или их комбинацию, которая может быть полностью насыщенной, моно- или полиненасыщенной и может включать двух- и многовалентные радикалы, содержащие обозначенное количество атомов углерода (т.е. C1-C10 обозначает от одного до десяти атомов углерода). Примеры насыщенных углеводородных радикалов включают, но без ограничения ими, группы, такие как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, трет-бутил, изобутил, втор-бутил, (циклогексил)метил, гомологи и изомеры, например, н-пентила, н-гексила, н-гептила, н-октила и тому подобное. Ненасыщенная алкильная группа представляет собой группу, содержащую одну или несколько двойных связей или тройных связей. Примеры ненасыщенных алкильных групп включают, но без ограничения ими, винил, 2-пропенил, кротил, 2-изопентил, 2-(бутадиенил), 2,4-пентадиенил, 3-(1,4-пентадиенил), этинил, 1- и 3-пропинил, 3-бутинил и высшие гомологи и изомеры. Алкокси представляет собой алкил, присоединенный к остальной молекуле через кислородный мостик (-O-).
[0030] Термин "алкилен", сам по себе или как часть другого заместителя, обозначает двухвалентный радикал, полученный из алкила, примером которого является, но без ограничения, -CH2CH2CH2CH2-, и дополнительно включает группы, описанные ниже как "гетероалкилен". Как правило, алкильная (или алкиленовая) группа содержит от 1 до 24 атомов углерода, причем предпочтительными являются группы, содержащие 10 или менее атомов углерода. "Низший алкил" или "низший алкилен" представляет собой алкильную или алкиленовую группу с короткой цепью, обычно содержащую восемь или менее атомов углерода.
[0031] Термин "гетероалкил", сам по себе или в комбинации с другим термином, обозначает, если не указано иное, стабильный углеводородный радикал с прямой или разветвленной цепью, или циклический, или их комбинации, состоящий из по меньшей мере одного атома углерода и по меньшей мере одного гетероатома, выбранного из группы, состоящей из O, N, P, Si и S. Атомы азота и серы необязательно могут быть окислены и гетероатом азота необязательно может быть кватернизован. Гетероатом(ы) O, N, P и S и Si могут быть помещены в любое положение внутри гетероалкильной группы или в положение, в котором алкильная группа присоединена к остальной молекуле. Примеры включают, но без ограничения ими, -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2, -S(O)-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, -Si(CH3)3, -CH2-CH=N-OCH3, -CH=CH-N(CH3)-CH3, O-CH3, -O-CH2-CH3 и -CN. Вплоть до двух гетероатомов могут следовать друг за другом, как например -CH2-NH-OCH3. Аналогично, термин "гетероалкилен", сам по себе или как часть другого заместителя, обозначает двухвалентный радикал, полученный из гетероалкила, примерами которого являются, но без ограничения ими, -CH2-CH2-S-CH2-CH2- и -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-. В гетероалкиленовой группе гетероатомы могут также занимать любой или оба конца цепи (например, алкиленокси, алкилендиокси, алкиленамино, алкилендиамино и тому подобное). Более того, для алкиленовой и гетероалкиленовой связывающих групп ориентация связывающей группы не обозначена направлением, в котором записана формула связывающей группы. Например, формула -C(O)2R'- представляет как -C(O)2R'-, так и -R'C(O)2-. Как описано выше, гетероалкильные группы, как применяется в настоящем описании, включают те группы, которые присоединены к остальной молекуле через гетероатом, как например -C(O)R', -C(O)NR', -NR'R", -OR', -SR' и/или -SO2R'. Следует понимать, что там, где указан "гетероалкил", за которым следует перечисление конкретных гетероалкильных групп, таких как -NR'R" или тому подобных, термины гетероалкил и -NR'R" не являются избыточными или взаимно исключающими. Напротив, конкретные гетероалкильные группы перечисляются для того, чтобы увеличить ясность. Таким образом, термин "гетероалкил" не следует интерпретировать в настоящем описании как исключающий определенные гетероалкильные группы, такие как -NR'R" или тому подобные.
[0032] Термины "циклоалкил" и "гетероциклоалкил", сами по себе или в комбинации с другими терминами, представляют, если не указано иное, циклические варианты "алкила" и "гетероалкила", соответственно. Кроме того, в гетероциклоалкиле гетероатом может занимать положение, в котором гетероцикл присоединен к остальной молекуле. Примеры циклоалкила включают, но без ограничения ими, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, 1-циклогексенил, 3-циклогексенил, циклогептил и тому подобное. Примеры гетероциклоалкила включают, но без ограничения ими, 1-(1,2,5,6-тетрагидропиридил), 1-пиперидинил, 2-пиперидинил, 3-пиперидинил, 4-морфолинил, 3-морфолинил, тетрагидрофуран-2-ил, тетрагидрофуран-3-ил, тетрагидротиен-2-ил, тетрагидротиен-3-ил, 1-пиперазинил, 2-пиперазинил и тому подобное. "Циклоалкилен" и "гетероциклоалкилен" отдельно или как часть другого заместителя обозначают двухвалентный радикал, полученный из циклоалкила и гетероциклоалкила, соответственно.
[0033] Термины "гало" или "галоген", сами по себе или как части другого заместителя, обозначают, если не указано иное, атом фтора, хлора, брома или йода. Кроме того, подразумевается, что термины, такие как "галогеналкил", включают моногалогеналкил и полигалогеналкил. Например, подразумевается, что термин "галоген(C1-C4)алкил" включает, но без ограничения ими, фторметил, дифторметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, 4-хлорбутил, 3-бромпропил и тому подобное.
[0034] Термин "ацил" обозначает -C(O)R, где R представляет собой замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил.
[0035] Термин "арил" обозначает, если не указано иное, полиненасыщенный ароматический углеводородный заместитель, который может представлять собой отдельное кольцо или несколько колец (предпочтительно от 1 до 3 колец), которые конденсированы вместе (т.е. арил с конденсированными кольцами) или связаны ковалентно. Арил с конденсированными кольцами относится к нескольким кольцам, конденсированным вместе, и по меньшей мере одно из конденсированных колец является арильным кольцом. Термин "гетероарил" относится к арильной группе (или кольцу), которая содержит от одного до четырех гетероатомов, выбранных из N, O и S. Атомы азота и серы необязательно окислены и атом(ы) азота необязательно кватернизован. Таким образом, термин "гетероарил" включает гетероарил с конденсированным кольцом (т.е. несколько колец, конденсированных вместе, причем по меньшей мере одно из конденсированных колец является гетероароматическим кольцом). Гетероарилен с 5,6-конденсированным кольцом относится к двум кольцам, конденсированным вместе, причем одно кольцо содержит 5 членов и другое кольцо содержит 6 членов и при этом по меньшей мере одно кольцо является гетероарильным кольцом. Аналогично, гетероарилен с 6,6-конденсированным кольцом относится к двум кольцам, конденсированным вместе, причем одно кольцо содержит 6 членов и другое кольцо содержит 6 членов, и при этом по меньшей мере одно кольцо является гетероарильным кольцом. И гетероарилен с 6,5-конденсированным кольцом относится к двум кольцам, конденсированным вместе, причем одно кольцо содержит 6 членов, и другое кольцо содержит 5 членов, и где по меньшей мере одно кольцо является гетероарильным кольцом. Гетероарильная группа может присоединяться к остальной молекуле через углерод или гетероатом. Неограничивающие примеры арильных и гетероарильных групп включают фенил, 1-нафтил, 2-нафтил, 4-бифенил, 1-пирролил, 2-пирролил, 3-пирролил, 3-пиразолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, пиразинил, 2-оксазолил, 4-оксазолил, 2-фенил-4-оксазолил, 5-оксазолил, 3-изоксазолил, 4-изоксазолил, 5-изоксазолил, 2-тиазолил, 4-тиазолил, 5-тиазолил, 2-фурил, 3-фурил, 2-тиенил, 3-тиенил, 2-пиридил, 3-пиридил, 4-пиридил, 2-пиримидил, 4-пиримидил, 5-бензотиазолил, пуринил, 2-бензимидазолил, 5-индолил, 1-изохинолил, 5-изохинолил, 2-хиноксалинил, 5-хиноксалинил, 3-хинолил и 6-хинолил. Заместители для каждой из вышеупомянутых систем арильных и гетероарильных колец выбирают из группы приемлемых заместителей, описанных ниже. "Арилен" и "гетероарилен", отдельно или как часть другого заместителя, обозначают двухвалентный радикал, полученный из арила и гетероарила соответственно.
[0036] Для краткости, термин "арил", когда применяется в комбинации с другими терминами (например, арилокси, арилтиокси, арилалкил), включает как арильные, так и гетероарильные кольца, как определено выше. Таким образом, подразумевается, что термин "арилалкил" включает те радикалы, в которых арильная группа присоединена к алкильной группе (например, бензил, фенэтил, пиридилметил и тому подобное), включая те алкильные группы, в которых атом углерода (например, метиленовая группа) замещен, например, атомом кислорода (например, феноксиметил, 2-пиридилоксиметил, 3-(1-нафтилокси)пропил и тому подобное).
[0037] Термин "оксо", как применяется в настоящем описании, обозначает кислород, который связан двойной связью с атомом углерода.
[0038] Термин "алкилсульфонил", как применяется в настоящем описании, обозначает группировку, имеющую формулу -S(O2)-R', где R' представляет собой алкильную группу, как определено выше. R' может содержать определенное количество атомов углерода (например, "C1-C4 алкилсульфонил").
[0039] Подразумевается, что каждый из вышеупомянутых терминов (например, "алкил", "гетероалкил", "арил" и "гетероарил") включает как замещенные, так и незамещенные формы указанного радикала. Предпочтительные заместители для каждого типа радикалов предлагаются ниже.
[0040] Заместители для алкильных и гетероалкильных радикалов (включая группы, обычно именуемые алкилен, алкенил, гетероалкилен, гетероалкенил, алкинил, циклоалкил, гетероциклоалкил, циклоалкенил и гетероциклоалкенил) могут представлять собой одну или несколько из множества групп, выбранных из, но без ограничения ими: -OR', =O, =NR', =N-OR', -NR'R", -SR', -галоген, -SiR'R"R"', -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R", -OC(O)NR'R", -NR"C(O)R', -NR'-C(O)NR"R"', -NR"C(O)2R', -NR-C(NR'R"R"')=NR"", -NR-C(NR'R")=NR"', -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R", -NRSO2R', -CN и -NO2, в количестве в диапазоне от нуля до (2m'+1), где m' представляет собой общее число атомов углерода в таком радикале. R', R", R"' и R"" все предпочтительно независимо обозначают водород, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил (например, арил замещенный 1-3 галогенами), замещенный или незамещенный алкил, алкокси или тиоалкокси группы или арилалкильные группы. Когда соединение, раскрытое в настоящем описании, включает более чем одну группу R, например, в качестве каждой из групп R независимо выбирают любую группу R', R", R'" и R"", когда присутствует более чем одна из этих групп. Когда R' и R" присоединены к одному и тому же атому азота, они могут объединяться с атомом азота, образуя 4-, 5-, 6- или 7-членное кольцо. Например, подразумевается, что -NR'R" включает, но без ограничения ими, 1-пирролидинил и 4-морфолинил. Из обсуждения заместителей, выше, специалист в данной области техники поймет, что подразумевается, что термин "алкил" включает группы, включающие атомы углерода, связанные с группами, отличающимися от водородных групп, такие как галогеналкил (например, -CF3 и -CH2CF3) и ацил (например, -C(O)CH3, -C(O)CF3, -C(O)CH2OCH3 и тому подобное).
[0041] Аналогично заместителям, описанным для алкильного радикала, заместители для арильных и гетероарильных групп различны и выбираются из, например: галогена, -OR', -NR'R", -SR', -галогена, -SiR'R"R"', -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R", -OC(O)NR'R", -NR"C(O)R', -NR'-C(O)NR"R"', -NR"C(O)2R', -NR-C(NR'R"R"')=NR"", -NR-C(NR'R")=NR"', -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R", -NRSO2R', -CN и -NO2, -R', -N3, -CH(Ph)2, фтор(C1-C4)алкокси и фтор(C1-C4)алкила, в количестве в диапазоне от нуля до общего числа открытых валентностей в системе ароматического кольца; и где R', R", R'" и R"" предпочтительно независимо выбирают из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного гетероалкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного гетероциклоалкила, замещенного или незамещенного арила и замещенного или незамещенного гетероарила. Когда соединение, раскрытое в настоящем описании, включает более чем одну группу R, например, в качестве каждой из групп R независимо выбирают любую группу R', R", R'" и R"", когда присутствует более чем одна из этих групп.
[0042] Два из заместителей при соседних атомах арильного или гетероарильного кольца могут необязательно образовывать кольцо формулы -T-C(O)-(CRR')q-U-, где T и U независимо представляют собой -NR-, -O-, -CRR'- или одинарную связь, а q представляет собой целое число, равное от 0 до 3. Альтернативно, два из заместителей при соседних атомах арильного или гетероарильного кольца могут необязательно заменяться заместителем формулы -A-(CH2)r-B-, где A и B независимо представляют собой -CRR'-, -O-, -NR-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -S(O)2NR'- или одинарную связь, а r представляет собой целое число, равное от 1 до 4. Одна из одинарных связей нового кольца, образованного таким образом, может необязательно заменяться двойной связью. Альтернативно, два из заместителей при соседних атомах арильного или гетероарильного кольца могут необязательно заменяться заместителем формулы -(CRR')s-X'-(C"R''')d-, где s и d независимо представляют собой целые числа, равные от 0 до 3, а X' представляет собой -O-, -NR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- или -S(O)2NR'-. Заместители R, R', R" и R'" предпочтительно независимо выбирают из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного гетероциклоалкила, замещенного или незамещенного арила и замещенного или незамещенного гетероарила.
[0043] Как применяется в настоящем описании, подразумевается, что термин "гетероатом" или "гетероатом кольца" включает кислород (O), азот (N), серу (S), фосфор (P) и кремний (Si).
[0044] "Замещающая группа", как применяется в настоящем описании, обозначает группу, выбранную из следующих группировок:
(A) -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, оксо, галоген, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил, незамещенный гетероарил; и
(B) алкил, гетероалкил, циклоалкил, гетероциклоалкил, арил и гетероарила, замещенный по меньшей мере одним заместителем, выбранным из:
(i) оксо, -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила, и
(ii) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила и гетероарила, замещенного по меньшей мере одним заместителем, выбранным из:
(a) оксо, -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила, и
(b) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила или гетероарила, замещенного по меньшей мере одним заместителем, выбранным из оксо, -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила и незамещенного гетероарила.
[0045] "Заместитель ограниченного размера" или "замещающая группа ограниченного размера", как применяется в настоящем описании, обозначает группу, выбранную из всех заместителей, описанных выше для "замещающей группы", причем каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C20 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C4-C8 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 4-8-членный гетероциклоалкил.
[0046] "Низший заместитель" или "низшая замещающая группа", как применяется в настоящем описании, обозначает группу, выбранную из всех заместителей, описанных выше для "замещающей группы", причем каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C8 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C5-C7 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил.
[0047] Подразумевается, что термин "фармацевтически приемлемые соли" включает соли активных соединений, которые получают с помощью относительно нетоксичных кислот или оснований, в зависимости от конкретных заместителей, находящихся на соединениях, описанных в настоящем описании. Когда соединения, раскрытые в настоящем описании, содержат относительно кислотные функциональные группы, можно получить соль присоединения основания посредством приведения в контакт нейтральной формы таких соединений с достаточным количеством нужного основания, или неразбавленного, или в подходящем инертном растворителе. Примеры фармацевтически приемлемой соли присоединения основания включают соли натрия, калия, кальция, аммония, органического амина, или магния, или аналогичную соль. Когда соединения, раскрытые в настоящем описании, содержат относительно основные функциональные группы, можно получить соль присоединения кислоты посредством приведения в контакт нейтральной формы таких соединений с достаточным количеством нужной кислоты, или неразбавленной, или в подходящем инертном растворителе. Примеры фармацевтически приемлемой соли присоединения кислоты включают соли, полученные из неорганических кислот, таких как соляная, бромистоводородная, азотная, угольная, моногидроугольная, фосфорная, моногидрофосфорная, дигидрофосфорная, серная, моногидросерная, йодистоводородная или фосфористая кислоты и тому подобное, также как и соли, полученные из относительно нетоксичных органических кислот, таких как уксусная, пропионовая, изомасляная, малеиновая, малоновая, бензойная, янтарная, пробковая, фумаровая, молочная, миндальная, фталиевая, бензолсульфоновая, п-толуолсульфоновая, лимонная, винная, щавелевая, метансульфоновая и тому подобные. Также включены соли аминокислот, такие как аргинат и тому подобные, и соли органических кислот, таких как глюкуроновая или галактуроновая кислоты и тому подобных (смотри, например, Berge et al, "Pharmaceutical Salts", Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19). Некоторые конкретные соединения, раскрытые в настоящем описании, содержат как основные, так и кислотные функциональные группы, что позволяет преобразовать соединения в соль присоединения как основания, так или кислоты.
[0048] Таким образом, соединения, раскрытые в настоящем описании, могут существовать в виде солей, как например с фармацевтически приемлемыми кислотами. Примеры таких солей включают гидрохлориды, гидробромиды, сульфаты, метансульфонаты, нитраты, малеаты, ацетаты, цитраты, фумараты, тартраты (например, (+)-тартраты, (-)-тартраты или их смеси, включая рацемические смеси), сукцинаты, бензоаты и соли с аминокислотами, такими как глутаминовая кислота. Данные соли могут быть получены с помощью способов, известных специалистам в данной области техники.
[0049] Нейтральные формы соединений предпочтительно восстанавливают посредством приведения соли в контакт с основанием или кислотой и выделения исходного соединения обычным образом. Исходная форма соединения отличается от различных солевых форм определенными физическими свойствами, такими как растворимость в полярных растворителях.
[0050] В дополнение к солевым формам соединения, раскрытые в настоящем описании, могут быть в форме пролекарства. Пролекарственные формы соединений, описанных в настоящем описании, представляют собой те соединения, которые легко подвергаются химическим изменениям в физиологических условиях с получением соединений, раскрытых в настоящем описании. Кроме того, пролекарства могут превращаться в соединения, раскрытые в настоящем описании, посредством химических или биохимических способов в среде ex vivo. Например, пролекарства могут медленно превращаться в соединения, раскрытые в настоящем описании, при помещении в резервуар трансдермального пластыря с подходящим ферментативным или химическим реагентом.
[0051] Некоторые соединения, раскрытые в настоящем описании, могут существовать в несольватированных формах, также как и в сольватированных формах, включая гидрированные формы. Как правило, сольватированные формы эквивалентны несольватированным формам и охватываются объемом, раскрытым в настоящем описании. Некоторые соединения, раскрытые в настоящем описании, могут существовать в множестве кристаллических или аморфных форм. Как правило, все физические формы эквивалентны для применений, предполагаемых раскрытыми в настоящем описании.
[0052] Определенные соединения, раскрытые в настоящем описании, имеют асимметричные атомы углерода (оптические центры) или двойные связи; рацематы, диастереомеры, таутомеры, геометрические изомеры и отдельные изомеры. Соединения, раскрытые в настоящем описании, не включают те, о которых известно в данной области техники, что они слишком нестабильны, для того чтобы их синтезировать и/или выделить.
[0053] Соединения, раскрытые в настоящем описании, могут также содержать неприродные соотношения атомных изотопов у одного или нескольких из атомов, которые составляют такие соединения. Например, соединения могут быть радиоактивно меченными с помощью радиоактивных изотопов, таких как, например, тритий (3H), йод-125 (125I) или углерод-14 (14C). Все изотопные варианты соединений, раскрытых в настоящем описании, как радиоактивные, так и нет, охватываются объемом настоящего раскрытия.
[0054] Там, где заместитель соединения, предлагаемого настоящим изобретением, является "R-замещенным" (например, R1-замещенным), подразумевается, что данный заместитель замещен одной или несколькими из упомянутых групп R (например, R1) в зависимости от конкретного случая. В некоторых вариантах осуществления заместитель замещен только одной из упомянутых групп R.
[0055] Термины "лечение" или "терапия" относятся к любому признаку успеха лечения или уменьшению интенсивности повреждения, патологии или состояния, включая все объективные или субъективные параметры, такие как ослабление симптомов; ремиссия; уменьшение симптомов или увеличение переносимости пациентом повреждения, патологии или состояния; уменьшение скорости дегенерации или ухудшения; уменьшение слабости в конечной точке дегенерации; улучшение физического или ментального самочувствия пациента. Лечение или ослабление симптомов может быть основано на объективных или субъективных параметрах, включая результаты физического осмотра, психоневрологического обследования и/или психиатрической экспертизы. Например, некоторые способы, представленные в настоящем описании, успешно лечат рак посредством снижения частоты возникновения рака, ингибирования его роста и/или вызывания ремиссии рака.
[0056] "Эффективное количество" представляет собой количество соединения, описанного в настоящем описании, достаточное, для того чтобы способствовать лечению, профилактике или уменьшению симптома или симптомов заболевания, или для того чтобы ингибировать эффекты амилоида в сравнении с отсутствием соединения. В случае перечисления в связи с лечением заболевания, "эффективное количество" может также называться "терапевтически эффективным количеством". "Уменьшение" симптома или симптомов (и грамматические эквиваленты данной фразы) обозначает снижение тяжести или частоты симптома(ов) или устранение симптома(ов). "Профилактически эффективное количество" препарата представляет собой количество препарата, которое, при введении субъекту, будет обладать предполагаемым профилактическим эффектом, например, предупреждением или отсрочкой начала (или повторения) заболевания или уменьшением вероятности начала (или повторения) заболевания или его симптомов. Полный профилактический эффект не обязательно имеет место от введения одной дозы и может иметь место только после введения серии доз. Таким образом, профилактически эффективное количество можно вводить одним или несколькими введениями. "Количество, уменьшающее активность", как применяется в настоящем описании, относится к количеству антагониста, необходимому для того, чтобы уменьшить активность фермента относительно отсутствия антагониста. "Количество, нарушающее функцию", как применяется в настоящем описании, относится к количеству антагониста, необходимому для того, чтобы нарушить функцию остеокласта или лейкоцита относительно отсутствия антагониста.
II. Соединения, связывающиеся с амилоидами
[0057] В одном аспекте предлагаются соединения, которые связываются с амилоидом (или амилоидами) и/или амилоидным пептидом (или амилоидными пептидами). В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру формулы (I),
[0058] В формуле I "EDG" представляет собой электронно-донорную группу. " πCE" представляет собой элемент π-сопряжения. "WSG" представляет собой водорастворимую группу.
[0059] В некоторых вариантах осуществления EDG представляет собой замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил, замещенный или незамещенный гетероарил, -OR2, -NR4C(O)R3, -CONR4R5, -NR4R5, -SR6 или -PR7R8. В некоторых вариантах осуществления EDG представляет собой замещенный алкил, замещенный циклоалкил, замещенный гетероалкил, замещенный гетероциклоалкил, замещенный арил, замещенный гетероарил, -OR2, -NR4C(O)R3, -CONR4R5, -NR4R5, -SR6 или -PR7R8. В некоторых вариантах осуществления EDG представляет собой R1-замещенный или незамещенный алкил, R1-замещенный или незамещенный циклоалкил, R1-замещенный или незамещенный гетероалкил, R1-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R1-замещенный или незамещенный арил, R1-замещенный или незамещенный гетероарил, -OR2, -NR4C(O)R3, -CONR4R5, -NR4R5, -SR6 или -PR7R8. В некоторых вариантах осуществления EDG представляет собой R1-замещенный алкил, R1-замещенный циклоалкил, R1-замещенный гетероалкил, R1-замещенный гетероциклоалкил, R1-замещенный арил, R1-замещенный гетероарил, -OR2, -NR4C(O)R3, -CONR4R5, -NR4R5, -SR6 или -PR7R8.
[0060] В некоторых вариантах осуществления R1 представляет собой галоген, -CN, -OR9, -CONR10R11, -NR10R11, -SR9, -SOR9, -SO2R9,-COR9, -COOR9, -NR10COR9, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R1 представляет собой галоген, -CN, -OR9, -CONR10R11, -NR10R11, -SR9, -SOR9, -SO2R9, -COR9, -COOR9, -NR10COR9, R12a-замещенный или незамещенный алкил, R12a-замещенный или незамещенный гетероалкил, R12a-замещенный или незамещенный циклоалкил, R12a-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R12a-замещенный или незамещенный арил или R12a-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R1 представляет собой галоген, -OR9, -NR10R11, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R1 представляет собой -OR9, -NR10R11, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления, когда R1 присоединен к алкилу, циклоалкилу или арилу, R1 включает по меньшей мере один гетероатом. В некоторых вариантах осуществления R1 включает по меньшей мере один гетероатом. В некоторых вариантах осуществления R1 представляет собой -OR9 или -NR10R11. В некоторых вариантах осуществления R1 представляет собой -NR10R11.
[0061] В определенных вариантах осуществления R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо представляют собой водород, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В определенных вариантах осуществления R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо представляют собой водород, R12-замещенный или незамещенный алкил, R12-замещенный или незамещенный гетероалкил, R12-замещенный или незамещенный циклоалкил, R12-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R12-замещенный или незамещенный арил или R12-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 необязательно соединены вместе, образуя замещенный или незамещенный гетероциклоалкил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 необязательно соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил или R12-замещенный или незамещенный гетероарил.
[0062] В некоторых вариантах осуществления R9, R10 и R11 независимо представляют собой водород, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R9, R10 и R11 независимо представляют собой водород, R12-замещенный или незамещенный алкил, R12-замещенный или незамещенный гетероалкил, R12-замещенный или незамещенный циклоалкил, R12-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R12-замещенный или незамещенный арил или R12-замещенный или незамещенный гетероарил. В определенных вариантах осуществления R10 и R11 необязательно соединены вместе, образуя замещенный или незамещенный гетероциклоалкил или замещенный или незамещенный гетероарил. В определенных вариантах осуществления R10 и R11 необязательно соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил или R12-замещенный или незамещенный гетероарил.
[0063] R12 и R12a независимо представляют собой галоген, -CN, -SR13, -SOR13, -SO2R13, -OR13, -NR14R15, -COR15, -COOR15, CONR14R15, -NR14COR15, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R12 и R12a независимо представляют собой галоген, -CN, -SR13, -SOR13, -SO2R13, -OR13, -NR14R15, -COR15, -COOR15, CONR14R15, -NR14COR15, R16-замещенный или незамещенный алкил, R16-замещенный или незамещенный гетероалкил, R16-замещенный или незамещенный циклоалкил, R16-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R16-замещенный или незамещенный арил или R16-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R12 представляет собой -OR13, -NR14R15, R16-замещенный или незамещенный алкил, R16-замещенный или незамещенный гетероалкил, R16-замещенный или незамещенный циклоалкил, R16-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R16-замещенный или незамещенный арил или R16-замещенный или незамещенный гетероарил.
[0064] R13, R14 и R15 независимо представляют собой водород, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R13, R14 и R15 независимо представляют собой водород, R16-замещенный или незамещенный алкил, R16-замещенный или незамещенный гетероалкил, R16-замещенный или незамещенный циклоалкил, R16-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R16-замещенный или незамещенный арил или R16-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R13, R14 и R15 независимо представляют собой водород, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R13, R14 и R15 независимо представляют собой водород или незамещенный алкил.
[0065] R16 представляет собой галоген, -NH2, -OH, -SH, -COOH, -COH, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил.
[0066] В некоторых вариантах осуществления R12 представляет собой -OR13 или -NR14R15. В некоторых вариантах осуществления R12a представляет собой -OR13 или -NR14R15. В некоторых вариантах осуществления, где R12a образует часть заместителя R1 (например, где R1 представляет собой алкил, циклоалкил или арил), R12a включает гетероатом. В некоторых вариантах осуществления, где R12a образует часть заместителя R1 (например, где R1 представляет собой алкил, циклоалкил или арил), R12a представляет собой -OR13 или -NR14R15.
[0067] В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 независимо представляют собой водород или R12-замещенный или незамещенный алкил. В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 независимо представляют собой водород, R12-замещенный или незамещенный C1-C20 (например, C1-C10) алкил или R12-замещенный или незамещенный гетероалкил. В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 необязательно соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил. R12-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил может представлять собой R12-замещенный или незамещенный пиперидинил, R12-замещенный или незамещенный морфолинил, R12-замещенный или незамещенный тетрагидрофуранил, R12-замещенный или незамещенный тетрагидротиенил или R12-замещенный или незамещенный пиперазинил. В некоторых вариантах осуществления R12 представляет собой R16-замещенный или незамещенный C1-C20 (например, C1-C10) алкил или R16-замещенный или незамещенный гетероалкил. R16 может представлять собой незамещенный C4-C8 гетероциклоалкил.
[0068] В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный гетероарил. R12-замещенный или незамещенный гетероарил может представлять собой R12-замещенный или незамещенный пуринил, R12-замещенный или незамещенный пиримидинил, R12-замещенный или незамещенный имидазолил, R12-замещенный или незамещенный пирролопиридинил (например, 1H-пирроло[2,3-b]пиридинил), R12-замещенный или незамещенный пиримидинил, R12-замещенный или незамещенный индазолил (например, 1H-индазолил) или R12-замещенный или незамещенный пирролопиримидинил (например, 7H-пирроло[2,3-d]пиримидинил). В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный пирролопиримидинил, R12-замещенный или незамещенный индолил, R12-замещенный или незамещенный пиразолил, R12-замещенный или незамещенный индазолил, R12-замещенный или незамещенный имидазолил, R12-замещенный или незамещенный тиазолил, R12-замещенный или незамещенный бензотиазолил, R12-замещенный или незамещенный оксазолил, R12-замещенный или незамещенный бензимидазолил, R12-замещенный или незамещенный бензоксазолил, R12-замещенный или незамещенный изоксазолил, R12-замещенный или незамещенный бензизоксазолил, R12-замещенный или незамещенный триазолил, R12-замещенный или незамещенный бензотриазолил, R12-замещенный или незамещенный хинолинил, R12-замещенный или незамещенный изохинолинил, R12-замещенный или незамещенный хиназолинил, R12-замещенный или незамещенный пиримидинил, R12-замещенный или незамещенный пиридинил-N-оксид, R12-замещенный или незамещенный фуранил, R12-замещенный или незамещенный тиофенил, R12-замещенный или незамещенный бензофуранил, R12-замещенный или незамещенный бензотиофенил, R12-замещенный или незамещенный имидазопиридазинил (например, имидазо[1,2b]пиридазинил). В некоторых вариантах осуществления R4 и R5 соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный гетероарил с 6,5-конденсированным кольцом, R12-замещенный или незамещенный гетероарил с 5,6-конденсированным кольцом, R12-замещенный или незамещенный гетероарил с 5,5-конденсированным кольцом или R12-замещенный или незамещенный гетероарил с 6,6-конденсированным кольцом. В других вариантах осуществления R4 и R5 соединены вместе, образуя R12-замещенный или незамещенный 5- или 6-членный гетероарил, содержащий по меньшей мере 2 (например, от 2 до 4) атома азота в кольце.
[0069] В некоторых вариантах осуществления элемент пи-сопряжения имеет формулу: -L1-(A1)q-L2-(A2)r-L3- или -L1-(A1)q-L4-A3-L2-(A2)r-L3-. L1, L2, L3 и L4 независимо представляют собой связь или связывающую группу, имеющую формулу:
В формуле выше символ x обозначает целое число от 1 до 50. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число от 1 до 10, от 1 до 20, от 1 до 30 или от 1 до 40. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число от 1 до 3. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число, равное 1. R17a и R17b независимо представляют собой водород, галоген, -CN, -OR18, -CONR19R20, -NR19R20, -SR18, -SOR18, -SO2R18, -COR18, -COOR18, -NR19COR20, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R17a и R17b независимо представляют собой водород, галоген, -CN, -OR18, -CONR19R20, -NR19R20, -SR18, -SOR18, -SO2R18, -COR18, -COOR18, -NR19COR20, R21-замещенный или незамещенный алкил, R21-замещенный или незамещенный гетероалкил, R21-замещенный или незамещенный циклоалкил, R21-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R21-замещенный или незамещенный арил или R21-замещенный или незамещенный гетероарил.
[0070] A1, A2 и A3 независимо представляют собой замещенный или незамещенный арилен или замещенный или незамещенный гетероарилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой R17-замещенный или незамещенный арилен или R17-замещенный или незамещенный гетероарилен. Символы q и r независимо представляют собой 0 или 1.
[0071] В некоторых вариантах осуществления элемент пи-сопряжения имеет формулу: -L1-(A1)q-L2-(A2)r-L3-. В определенных вариантах осуществления L1 и L3 представляют собой связи, L2 представляет собой связывающую группу (как определено выше или ниже), A1 и A2 представляют собой замещенный или незамещенный арилен или замещенный или незамещенный гетероарилен, и q и r представляют собой 1. В определенных вариантах осуществления L1 и L3 представляют собой связи, L2 представляет собой связывающую группу (как определено выше или ниже), A1 и A2 представляют собой R17-замещенный или незамещенный арилен или R17-замещенный или незамещенный гетероарилен, и q и r представляют собой 1. В некоторых вариантах осуществления L1, L2 и L3 представляют собой связи, A1 и A2 представляют собой R17-замещенный или незамещенный арилен или R17-замещенный или незамещенный гетероарилен, и q представляет собой 1, а r представляет собой 0.
[0072] В некоторых вариантах осуществления элемент пи-сопряжения имеет формулу: -L1-(A1)q-L4-A3-L2-(A2)r-L3-. В некоторых вариантах осуществления L1 и L3 представляют собой связи, L2 и L4 представляют собой связывающие группы (как определено выше или ниже), A1, A2 и A3 представляют собой замещенный или незамещенный арилен или замещенный или незамещенный гетероарилен, и q и r представляют собой 1. В некоторых вариантах осуществления L1 и L3 представляют собой связи, L2 и L4 представляют собой связывающие группы (как определено выше или ниже), A1, A2 и A3 представляют собой R17-замещенный или незамещенный арилен или R17-замещенный или незамещенный гетероарилен, и q и r представляют собой 1. В некоторых вариантах осуществления элемент пи-сопряжения представляет собой замещенный или незамещенный арилен или замещенный или незамещенный гетероарилен. В некоторых вариантах осуществления элемент пи-сопряжения представляет собой R17-замещенный или незамещенный арилен или R17-замещенный или незамещенный гетероарилен. В определенных вариантах осуществления элемент пи-сопряжения представляет собой замещенный или незамещенный фенилен или замещенный или незамещенный нафтилен. В определенных вариантах осуществления элемент пи-сопряжения представляет собой R17-замещенный или незамещенный фенилен или R17-замещенный или незамещенный нафтилен.
[0073] В определенных вариантах осуществления соединения, раскрытые в настоящем описании, могут проявлять повышенную флуоресценцию, когда связаны с амилоидами. В определенных вариантах осуществления элемент пи-сопряжения расположен в плоскостной или по существу плоскостной ориентации, когда связан с амилоидом. В некоторых вариантах осуществления отрицательный заряд, передаваемый от EDG, может усилить флуоресцентные свойства соединений по настоящему описанию и улучшить детектирование амилоидов (например, амилоидной бляшки).
[0074] В некоторых вариантах осуществления связывающая группа (L1, L2, L3 и L4) имеет формулу: 
. Символ x обозначает целое число от 1 до 50. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число от 1 до 10, от 1 до 20, от 1 до 30 или от 1 до 40. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число от 1 до 5, от 1 до 3, 2 или 1. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число от 1 до 3. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой целое число, равное 1. В некоторых вариантах осуществления L1, L2, L3 и L4 независимо представляют собой связь.
[0075] В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой замещенный или незамещенный арилен или замещенный или незамещенный гетероарилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой R-замещенный или незамещенный арилен или R17-замещенный или незамещенный гетероарилен. В определенных вариантах осуществления q и r независимо представляют собой 0 или 1. В некоторых вариантах осуществления q представляет собой 1, и r представляет собой 0. В некоторых вариантах осуществления q представляет собой 0, и r представляет собой 1. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой замещенный или незамещенный фенилен или замещенный или незамещенный нафтилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой R17-замещенный или незамещенный фенилен или R17-замещенный или незамещенный нафтилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой R17-замещенный или незамещенный фенилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой замещенный или незамещенный фенилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой замещенный или незамещенный нафтилен. В некоторых вариантах осуществления A1, A2 и A3 независимо представляют собой R17-замещенный или незамещенный нафтилен.
[0076] В некоторых вариантах осуществления R17 представляет собой независимо галоген, -CN, -OR18, -CONR19R20, -NR19R20, -SR18, -SOR18, -SO2R18, -COR18, -COOR18, -NR19COR20, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R17 представляет собой независимо галоген, -CN, -OR18, -CONR19R20, -NR19R20, -SR18, -SOR18, -SO2R18, -COR18, -COOR18, -NR19COR20, R21-замещенный или незамещенный алкил, R21-замещенный или незамещенный гетероалкил, R21-замещенный или незамещенный циклоалкил, R21-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R21-замещенный или незамещенный арил или R21-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R17 представляет собой -OR18, -NR19R20, R21-замещенный или незамещенный алкил, R21-замещенный или незамещенный гетероалкил, R21-замещенный или незамещенный циклоалкил, R21-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R21-замещенный или незамещенный арил или R21-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R17 представляет собой R21-замещенный или незамещенный C1-C20 (например, C1-C10) алкил или R21-замещенный или незамещенный гетероалкил.
[0077] R18, R19 и R20 независимо представляют собой водород, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. R18, R19 и R20 независимо представляют собой водород, R21-замещенный или незамещенный алкил, R21-замещенный или незамещенный гетероалкил, R21-замещенный или незамещенный циклоалкил, R21-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R21-замещенный или незамещенный арил или R21-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R21 представляет собой галоген, -OR22, -NR23R24, галоген, -CN, -OR22, -CONR23R24, -NR23R24, -SR22, -SOR22, -SO2R22, -COR22, -COOR22, -NR23COR24, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. R21 может представлять собой галоген, -OR22, -NR23R24, галоген, -CN, -OR22, -CONR23R24, -NR23R24, -SR22, -SOR22, -SO2R22, -COR22, -COOR22, -NR23COR24, R21a-замещенный или незамещенный алкил, R21a-замещенный или незамещенный гетероалкил, R21a-замещенный или незамещенный циклоалкил, R21a-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R21a-замещенный или незамещенный арил или R21a-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R21a представляет собой галоген, -NH2, -OH, -SH, -COOH, -COH, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. R22, R23 и R24 независимо представляют собой водород или незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R22, R23 и R24 независимо представляют собой водород или незамещенный алкил.
[0078] В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа представляет собой замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа представляет собой замещенный алкил, замещенный гетероалкил, замещенный циклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, замещенный арил или замещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа представляет собой R25-замещенный или незамещенный алкил, R25-замещенный или незамещенный гетероалкил, R25-замещенный или незамещенный циклоалкил, R25-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R25-замещенный или незамещенный арил, R25-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа представляет собой R25-замещенный алкил, R25-замещенный гетероалкил, R25-замещенный циклоалкил, R25-замещенный гетероциклоалкил, R25-замещенный арил, R25-замещенный гетероарил.
[0079] R25 представляет собой галоген, -CN, -OR26, -CONR27R28, -NR27R28, -SR26, -SOR26, -SO2R26, -COR26, -COOR26, -NR27COR28, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R25 представляет собой галоген, -CN, -OR26, -CONR27R28, -NR27R28, -SR26, -SOR26, -SO2R26, -COR26, -COOR26, -NR27COR28, R29-замещенный или незамещенный алкил, R29-замещенный или незамещенный гетероалкил, R29-замещенный или незамещенный циклоалкил, R29-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R29-замещенный или незамещенный арил или R29-замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R26, R27 и R28 независимо представляют собой водород, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R26, R27 и R28 независимо представляют собой водород, R29-замещенный или незамещенный алкил, R29-замещенный или незамещенный гетероалкил, R29-замещенный или незамещенный циклоалкил, R29-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R29-замещенный или незамещенный арил или R29-замещенный или незамещенный гетероарил. В определенных вариантах осуществления R27 и R28 необязательно соединены вместе, образуя замещенный или незамещенный гетероциклоалкил или замещенный или незамещенный гетероарил. В определенных вариантах осуществления R27 и R28 необязательно соединены вместе, образуя R29-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил или R29-замещенный или незамещенный гетероарил.
[0080] R29 представляет собой галоген, -CN, -OR30, -CONR31R32, -NR31R32, -SR30, -SOR30, -SO2R30, -COR30, -COOR30, -NR31COR32, замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R29 представляет собой незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R30, R31 и R32 независимо представляют собой водород или замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R30, R31 и R32 независимо представляют собой водород или незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R30, R31 и R32 независимо представляют собой водород или незамещенный алкил.
[0081] В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа может включать участок, который увеличивает растворимость молекулы в воде. В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа может включать в себя участок, содержащий гетероатом (например, кислород). В некоторых вариантах осуществления гетероатом может представлять собой кислород или азот.
[0082] В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа представляет собой этиленгликолевую группировку, имеющую формулу: 
. В некоторых вариантах осуществления y представляет собой целое число от 1 до 50. В некоторых вариантах осуществления y представляет собой целое число от 1 до 10, от 1 до 20, от 1 до 30 или от 1 до 40. В некоторых вариантах осуществления R29 представляет собой -OMe.
[0083] В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа представляет собой R29-замещенный или незамещенный C1-C20 (например, C1-C10) алкил или R29-замещенный или незамещенный гетероалкил. В некоторых вариантах осуществления R29 представляет собой -OH. В некоторых вариантах осуществления водорастворимая группа может представлять собой -(CH2)b-(CH2OH)-CH2OH, и b представляет собой целое число от 0 до 20 или от 0 до 10.
[0084] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IIa q и r независимо представляют собой 0 или 1, и y представляет собой целое число от 1 до 10. L1, L2, L3, A1, A2, R4, R5 и R29 определены выше.
[0085] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IIb q и r независимо представляют собой 0 или 1, и y представляет собой целое число от 1 до 10. L1, L2, L3, L4, A1, A2, A3, R4, R5 и R29 определены выше.
[0086] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IIIa m представляет собой целое число от 0 до 4, z представляет собой целое число от 0 до 4 и y представляет собой целое число от 1 до 10. L1, L2, L3, R4, R5, R17 и R29 определены выше.
[0087] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IIIb m представляет собой целое число от 0 до 6, z представляет собой целое число от 0 до 6 и y представляет собой целое число от 1 до 10. L1, L2, L3, R4, R5, R17 и R29 определены выше. В некоторых вариантах осуществления m представляет собой 0. В некоторых вариантах осуществления z представляет собой 0. В некоторых вариантах осуществления m представляет собой 1. В некоторых вариантах осуществления z представляет собой 1.
[0088] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IVa y представляет собой целое число от 1 до 10 и z представляет собой целое число от 0 до 4. R4, R5, R17 и R29 определены выше. В некоторых вариантах осуществления R29 представляет собой -OMe.
[0089] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IVb y представляет собой целое число от 1 до 10 и z представляет собой целое число от 0 до 6. R4, R5, R17 и R29 определены выше. В некоторых вариантах осуществления R29 представляет собой -OMe. В некоторых вариантах осуществления m представляет собой 0. В некоторых вариантах осуществления z представляет собой 0. В некоторых вариантах осуществления m представляет собой 1. В некоторых вариантах осуществления z представляет собой 1.
[0090] В некоторых вариантах осуществления соединение имеет структуру:
В формуле IVc m представляет собой целое число от 0 до 4, x представляет собой целое число от 1 до 10, y представляет собой целое число от 1 до 10 и z представляет собой целое число от 0 до 4. В некоторых вариантах осуществления x представляет собой 1 и m и z представляют собой 0. R4, R5, R17 и R29 определены выше. В некоторых вариантах осуществления R29 представляет собой -OMe.
[0091] В некоторых вариантах осуществления каждая замещенная группа, описанная выше, в соединениях формул, предлагаемых в настоящем описании, замещена по меньшей мере одной замещающей группой. Конкретнее, в некоторых вариантах осуществления каждый замещенный алкил, замещенный гетероалкил, замещенный циклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, замещенный арил, замещенный гетероарил, замещенный алкилен, замещенный гетероалкилен, замещенный или незамещенный циклоалкилен, замещенный или незамещенный гетероциклоалкилен, замещенный или незамещенный арилен или замещенный или незамещенный гетероарилен, описанный выше, в соединениях формул, предлагаемых в настоящем описании, замещен по меньшей мере одной замещающей группой. В других вариантах осуществления по меньшей мере одна или все из этих групп замещены по меньшей мере одной замещающей группой ограниченного размера. Альтернативно, по меньшей мере одна или все из этих групп замещены по меньшей мере одной низшей замещающей группой.
[0092] В других вариантах осуществления соединений формул, предлагаемых в настоящем описании, каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C20 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C4-C8 циклоалкил, каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 4-8-членный гетероциклоалкил, каждый замещенный или незамещенный алкилен представляет собой замещенный или незамещенный C1-C20 алкилен, каждый замещенный или незамещенный гетероалкилен представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкилен, каждый замещенный или незамещенный циклоалкилен представляет собой замещенный или незамещенный C4-C8 циклоалкилен, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкилен представляет собой замещенный или незамещенный 4-8-членный гетероциклоалкилен.
[0093] Альтернативно, каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C8 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C5-C7 циклоалкил, каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил, каждый замещенный или незамещенный алкилен представляет собой замещенный или незамещенный C1-C8 алкилен, каждый замещенный или незамещенный гетероалкилен представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкилен, каждый замещенный или незамещенный циклоалкилен представляет собой замещенный или незамещенный C5-C8 циклоалкилен, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкилен представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкилен.
[0094] В некоторых вариантах осуществления соединения формул, предлагаемых в настоящем описании, представляют собой одно или несколько соединений, приведенных в таблице 1 ниже:
III. Фармацевтические композиции
[0095] В другом аспекте фармацевтические композиции, раскрытые в настоящем описании (т.е. составы), могут включать соединение, описанное в настоящем описании, в комбинации с фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом (например, носителем). Фармацевтические композиции включают оптические изомеры, диастереомеры или фармацевтически приемлемые соли ингибиторов, раскрытых в настоящем описании. Например, в некоторых вариантах осуществления фармацевтические композиции включают соединение, раскрытое в настоящем описании, и цитрат в качестве фармацевтически приемлемой соли. Соединение, включенное в фармацевтическую композицию, может быть ковалентно присоединено к участку носителя, как описано выше. Альтернативно, соединение, включенное в фармацевтическую композицию, ковалентно не связано с участком носителя.
[0096] "Фармацевтически приемлемый носитель", как применяется в настоящем описании, относится к фармацевтическим вспомогательным веществам, например фармацевтически, физиологически, приемлемым органическим или неорганическим веществам-носителям, подходящим для энтерального или парентерального применения, которые не вступают во вредные реакции с активным средством. Подходящие фармацевтически приемлемые носители включают воду, солевые растворы (такие как раствор Рингера), спирты, масла, желатины и углеводы, такие как лактоза, амилоза или крахмал, сложные эфиры жирных кислот, гидроксиметилцеллюлозу и поливинилпирролидин. Такие препараты можно стерилизовать и, при необходимости, смешивать со вспомогательными средствами, такими как скользящие вещества, консерванты, стабилизаторы, увлажняющие средства, эмульгаторы, соли для регулировки осмотического давления, буферы, окрашивающие и/или ароматические вещества и тому подобные, которые не вступают во вредные реакции с соединениями, раскрытыми в настоящем описании.
[0097] Соединения, раскрытые в настоящем описании, можно вводить отдельно или можно вводить совместно субъекту. Подразумевается, что совместное введение включает одновременное или последовательное введение соединений по отдельности или в комбинации (более чем одно соединение). Препараты также можно сочетать, когда необходимо, с другими активными веществами (например, для того чтобы уменьшить метаболическую деградацию).
A. Составы
[0098] Соединения можно получать и вводить в виде большого разнообразия оральных, парентеральных и местных лекарственных форм. Таким образом, соединения, раскрытые в настоящем описании, можно вводить посредством инъекции (например, внутривенно, внутримышечно, внутрикожно, подкожно, интрадуоденально или внутрибрюшинно). Кроме того, соединения, описанные в настоящем описании, можно вводить посредством ингаляции, например, интраназально. Кроме того, соединения, раскрытые в настоящем описании, можно вводить трансдермально. Предусмотрено также, что можно использовать множество способов введения (например, внутримышечный, оральный, трансдермальный), для того чтобы вводить соединения, раскрытые в настоящем описании. Соответственно, фармацевтические композиции могут включать фармацевтически приемлемый носитель или вспомогательное вещество и одно или несколько соединений, раскрытых в настоящем описании.
[0099] Фармацевтически приемлемые носители для получения фармацевтических композиций из соединений, раскрытых в настоящем описании, могут быть или твердыми, или жидкими. Препараты в твердой форме включают порошки, таблетки, драже, капсулы, облатки, суппозитории и диспергируемые гранулы. Твердый носитель может представлять собой одно или несколько веществ, которые могут также действовать как разбавители, ароматизирующие средства, связывающие вещества, консерванты, средства для улучшения распадаемости таблеток или инкапсулирующий материал.
[0100] В порошках носитель представляет собой мелкоизмельченное твердое вещество в смеси с мелкоизмельченным активным компонентом. В таблетках активный компонент смешан с носителем, имеющим необходимые связывающие свойства в подходящих соотношениях, и спрессован до необходимых формы и размера.
[0101] Порошки и таблетки, предпочтительно, содержат от 5% до 70% активного соединения. Подходящими носителями являются карбонат магния, стеарат магния, тальк, сахар, лактоза, пектин, декстрин, крахмал, желатин, трагакантовая камедь, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза натрия, легкоплавкий воск, масло какао и тому подобные. Предполагается, что термин "получение" включает составление активного соединения с инкапсулирующим материалом в качестве носителя, предоставляющее капсулу, в которой активный компонент с другими носителями или без них окружен носителем, который таким образом соединен с ней. Аналогично, включены облатки и пастилки. Таблетки, порошки, капсулы, драже, облатки и пастилки можно применять в качестве твердых лекарственных форм, подходящих для орального введения.
[0102] Для получения суппозиториев легкоплавкий воск, такой как смесь глицеридов жирных кислот или масло какао, сначала расплавляют и гомогенно диспергируют в нем активный компонент, как например посредством перемешивания. Затем расплавленную гомогенную смесь наливают в формы подходящего размера, дают остыть и посредством этого затвердеть.
[0103] Препараты в жидкой форме включают растворы, суспензии и эмульсии, например, водные или водно-пропиленгликолевые растворы. Для парентеральной инъекции жидкие препараты можно составлять в раствор в водном растворе полиэтиленгликоля.
[0104] Когда необходимо или желательно парентеральное применение, особенно подходящими добавками для соединений, раскрытых в настоящем описании, являются инъецируемые стерильные растворы, предпочтительно масляные или водные растворы, а также суспензии, эмульсии или имплантаты, включая суппозитории. В частности, носители для парентерального введения включают водные растворы декстрозы, солевой раствор, чистую воду, этанол, глицерин, пропиленгликоль, арахисовое масло, кунжутное масло, блок-полимеры полиоксиэтилена и тому подобные. Ампулы являются обычными единичными дозами. Соединения, раскрытые в настоящем описании, можно также включать в липосомы или вводить посредством трансдермальных помп или пластырей. Фармацевтические добавки, подходящие для применения в настоящем изобретении, включают описанные, например, в Pharmaceutical Sciences (17th Ed., Mack Pub. Co., Easton, PA) и WO 96/05309, идеи которых включены в настоящее описание посредством ссылки.
[0105] Водные растворы, подходящие для орального применения, можно получать посредством растворения активного компонента в воде и добавления подходящих красителей, ароматизаторов, стабилизаторов и загущающих средств по желанию. Водные суспензии, подходящие для орального применения, можно приготовить посредством диспергирования мелкоизмельченного активного компонента в воде с вязким материалом, таким как натуральные или синтетические камеди, смолы, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза натрия и другие хорошо известные суспендирующие средства.
[0106] Также включены препараты в твердой форме, которые предполагается преобразовать, незадолго до использования, в препараты в жидкой форме для орального введения. Такие жидкие формы включают растворы, суспензии и эмульсии. Данные препараты могут содержать, в дополнение к активному компоненту, красители, ароматизаторы, стабилизаторы, буферы, искусственные и натуральные подсластители, дисперсанты, загустители, солюбилизирующие средства и тому подобное.
[0107] Фармацевтический препарат, предпочтительно, имеет вид единичной лекарственной формы. В такой форме препарат разделен на единичные дозы, содержащие соответствующие количества активного компонента. Единичная лекарственная форма может представлять собой упакованный препарат, причем упаковка содержит дискретные количества препарата, такого как упакованные таблетки, капсулы и порошки во флаконах или ампулах. Кроме того, единичная лекарственная форма может представлять собой саму капсулу, таблетку, облатку или пастилку, или она может представлять собой соответствующее количество всего этого в упакованной форме.
[0108] Количество активного компонента в единичной дозе препарата может быть изменено или скорректировано от 0,1 мг до 10000 мг, наиболее часто от 1,0 мг до 1000 мг, наиболее часто от 10 мг до 500 мг, в соответствии с конкретным применением и активностью активного компонента. Композиция может, при необходимости, также содержать другие совместимые терапевтические средства.
[0109] Некоторые соединения могут обладать ограниченной растворимостью в воде и, следовательно, могут нуждаться в поверхностно-активном веществе или другом соответствующим сорастворителе в композиции. Такие сорастворители включают: Polysorbate 20, 60 и 80; Pluronic F-68, F-84 и P-103; циклодекстрин; и полиоксил 35 касторового масла. Такие сорастворители, как правило, используют в количестве от приблизительно 0,01% до приблизительно 2% по весу.
[0110] Вязкость большая, чем у простых водных растворов, может быть желательна, для того чтобы уменьшить вариабельность при распределении составов, для того чтобы уменьшить физическое разделение компонентов суспензии или эмульсии состава, и/или для того чтобы как-либо иначе улучшить состав. Такие повышающие вязкость средства включают, например, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, хондроитинсульфат и их соли, гиалуроновую кислоту и ее соли и их комбинации. Такие средства, как правило, используют в количестве от приблизительно 0,01% до приблизительно 2% по весу.
[0111] Композиции, раскрытые в настоящем описании, могут дополнительно включать компоненты, для того чтобы обеспечивать замедленное высвобождение и/или удобство. Такие компоненты включают высокомолекулярные анионные мукомиметические полимеры, гелеобразующие полисахариды и мелкоизмельченные субстраты, несущие лекарственное средство. Эти компоненты рассмотрены более подробно в патентах США № 4911920; 5403841; 5212162 и 4861760. Все содержание данных патентов полностью включено в настоящее описание посредством ссылки для всех целей.
B. Эффективные дозировки
[0112] Фармацевтические композиции, предлагаемые в настоящем описании, включают композиции, в которых активный ингредиент содержится в терапевтически эффективном количестве, т.е. в количестве, эффективном для достижения его предполагаемой цели. Фактическое количество, эффективное для конкретного применения, будет зависеть, inter alia, от подвергаемого лечению состояния. Например, при введении в способах лечения рака такие композиции будут содержать количество активного ингредиента, эффективное для достижения желаемого результата (например, уменьшения количества раковых клеток у субъекте).
[0113] Дозировка и частота (одна или несколько доз) вводимого соединения может изменяться в зависимости от множества факторов, включая способ введения; габариты, возраст, пол, состояние здоровья, вес тела, индекс массы тела и диету реципиента; природу и выраженность симптомов заболевания, подвергаемого лечению; присутствие других заболеваний или других связанных со здоровьем проблем; характер одновременного лечения; и осложнения от какого-либо заболевания или схемы лечения. Другие схемы лечения или средства могут применяться в сочетании со способами и соединениями, раскрытыми в настоящем описании.
[0114] Для всех соединений, описанных в настоящем описании, терапевтически эффективное количество может быть первоначально определено в анализах в клеточной культуре, как известно в данной области техники.
[0115] Терапевтически эффективные количества для применения у людей могут быть определены в животных моделях. Например, доза для людей может быть составлена так, чтобы достигать концентрации, которая оказалась эффективной для животных.
[0116] Дозировки могут изменяться в зависимости от потребностей пациента и применяемого соединения. Вводимая пациенту доза должна быть достаточной, для того чтобы вызвать благоприятный терапевтический ответ у пациента на продолжительное время. Величина дозы также будет определяться наличием, природой и степенью любых неблагоприятных побочных действий. Как правило, лечение начинают с меньших дозировок, которые меньше, чем оптимальная доза соединения. Затем дозировку повышают с небольшим шагом до тех пор, пока не будет достигнут оптимальный эффект в данных условиях. В одном варианте осуществления диапазон дозировки составляет от 0,001% до 10% вес./об. В другом варианте осуществления диапазон дозировки составляет от 0,1% до 5% вес./об.
[0117] Количества и интервалы дозировки могут корректироваться индивидуально, для того чтобы обеспечить уровень вводимого соединения, эффективный для конкретного клинического признака, подвергаемого лечению. Это обеспечит схему лечения, которая соответствует тяжести болезненного состояния индивидуума.
[0118] Применяя идеи, предлагаемые в настоящем описании, можно спланировать эффективную профилактическую или терапевтическую схему лечения, которая не вызовет существенной токсичности и останется полностью эффективной в лечении клинических симптомов, демонстрируемых конкретным пациентом. Данное планирование должно включать в себя тщательный выбор активного соединения посредством рассмотрения таких факторов, как активность соединения, относительная биодоступность, вес тела пациента, присутствие и тяжесть неблагоприятных побочных действий, предпочтительный способ введения и профиль токсичности выбранного средства.
C. Токсичность
[0119] Соотношение между токсичностью и терапевтическим эффектом для конкретного соединения представляет собой его терапевтический индекс и может быть выражено в виде отношения между LD50 (количество соединения, летальное в 50% популяции) и ED50 (количество соединения, эффективное в 50% популяции). Соединения, которые демонстрируют высокие терапевтические индексы, являются предпочтительными. Данные о терапевтическом индексе, полученные из анализов в клеточной культуре и/или исследовании на животных, можно применять при определении диапазона дозировок для применения у людей. Дозировка таких соединений, предпочтительно, лежит в диапазоне концентраций в плазме, которые включают ED50 с небольшой или отсутствующей токсичностью. Дозировка может изменяться в пределах данного диапазона в зависимости от применяемой лекарственной формы и применяемого способа введения. Смотри, например, Fingl et al. в: THE PHARMACOLOGICAL BASIS OF THERAPEUTICS, Ch.1, p.1, 1975. Точный состав, способ введения и дозировка могут выбираться лечащим врачом с учетом состояния пациента и конкретного способа применения соединения.
IV. Способы применения
[0120] В одном аспекте в настоящем описании предлагаются способы детектирования амилоидного пептида и/или амилоида. Данные способы детектирования могут использовать спектроскопические (т.е. в УФ и видимой области, флуоресценцию и тому подобное), радиографические и другие способы детектирования, известные в данной области техники. В одном варианте осуществления данные способы включают приведение в контакт соединения, описанного в настоящем описании, с амилоидом с образованием детектируемого амилоидного комплекса и детектирование данного детектируемого амилоидного комплекса, как описано в настоящем описании и известно в данной области техники. "Амилоидный комплекс" в настоящем описании обозначает комплекс соединения, описанного в настоящем описании, и по меньшей мере одного амилоидного пептида (например, скопления амилоидных пептидов). Соединения, описанные в настоящем описании, могут образовывать комплекс с амилоидом посредством ряда взаимодействий, таких как нековалентные взаимодействия (например, гидрофобные взаимодействия или водородная связь).
[0121] Амилоиды, описанные в настоящем описании, могут состоять из по меньшей мере одной молекулы амилоидного пептида. Амилоидный пептид в настоящем описании обозначает пептид или белок, который может образовывать часть амилоида или способен образовывать амилоид в связи с другими пептидами или белками. Амилоиды, описанные в настоящем описании, могут состоять из любого амилоидного пептида или амилоидного белка, о котором известно, что он образует амилоиды. В некоторых вариантах осуществления амилоиды включают множество амилоидных пептидов и/или молекул амилоидного пептида. В некоторых вариантах осуществления амилоид включает молекулу амилоидного пептида, агрегированную с одной или несколькими молекулами амилоидного пептида.
[0122] В некоторых вариантах осуществления амилоидные пептиды могут включать пептид Αβ, прионный белок, α-синуклеин или супероксиддисмутазу. В некоторых вариантах осуществления амилоидные пептиды могут включать часть пептида Αβ, прионного белка, α-синуклеина или супероксиддисмутазы или их функциональный фрагмент. В некоторых вариантах осуществления амилоидный пептид и/или амилоид может быть растворен в растворе и связан с одним или несколькими соединениями, описанными в настоящем описании. В некоторых вариантах осуществления амилоиды включают в себя амилоидные пептиды, которые организованы в β-листы, которые могут сделать возможным связывание соединений, описанных в настоящем описании. В определенных вариантах осуществления соединения, описанные в настоящем описании, демонстрируют повышенную флуоресценцию (по сравнению со свободным раствором), когда связываются и взаимодействуют с амилоидами посредством гидрофобных взаимодействий.
[0123] В другом аспекте способы, предлагаемые в настоящем описании, включают способы анализа соединений по настоящему описанию с целью детектирования связывания соединений с амилоидами и/или амилоидными пептидами. С применением методов, известных в данной области техники, и руководства, предлагаемого в настоящем описании, соединения-кандидаты можно легко проанализировать на их способность связываться с амилоидами. Например, средства, связывающиеся с амилоидами, имеющие структуру формул, предлагаемых в настоящем описании, или их варианты осуществления можно проанализировать с применением in vitro анализов. В некоторых вариантах осуществления in vitro анализы могут включать измерение флуоресценции соединений по настоящему описанию, когда они связаны с амилоидами, по сравнению с не связанными с амилоидами в свободном растворе. Как правило, повышение флуоресценции указывает на связывание с амилоидом. Константы связывания для соединений по настоящему описанию можно также определять с применением методов, известных в данной области техники. Например, можно применять исследования конкурентного связывания, для того чтобы определять эффективность соединений, описанных в настоящем описании, для ингибирования, например, взаимодействий IgG-пептид Αβ. Также можно применять клеточные анализы, для того чтобы определять свойства связывания возможных средств, связывающихся с амилоидами, имеющими структуру формул, предлагаемых в настоящем описании, или их вариантов осуществления. Клеточные анализы включают клетки из любого соответствующего источника, включая растительные и животные клетки (такие как клетки млекопитающего). Клеточные анализы также можно проводить на человеческих клетках. Выбрать соответствующие способы анализа способны средние специалисты в данной области техники.
[0124] Когда определены соединения, которые способны к связыванию с амилоидами in vitro и/или в клетках, эти соединения могут быть далее протестированы на их способность к селективному связыванию с амилоидом (например, в амилоидных бляшках) в животных моделях (например, целом животном, органах животного или тканях животного). Таким образом, соединения, описанные в настоящем описании, могут быть далее протестированы на клеточных моделях или животных моделях на их способность вызывать детектируемые изменения в фенотипе, связанные с конкретным амилоидным пептидом и/или амилоидом. В дополнение к клеточным культурам можно применять животные модели, для того чтобы протестировать соединения, описанные в настоящем описании, на их способность лечить, например, заболевания, связанные с амилоидами, в животной модели. В некоторых вариантах осуществления соединения, описанные в настоящем описании, можно применять, для того чтобы визуализировать амилоиды в ткани животного. В некоторых вариантах осуществления ткань животного представляет собой ткань человека.
[0125] В следующем аспекте в настоящем описании предлагается способ лечения заболевания, связанного с амилоидными пептидами и/или амилоидами, у субъекта, нуждающегося в таком лечении. В некоторых вариантах осуществления заболевание может характеризоваться накоплением амилоидов (например, амилоидных бляшек) у субъекта. Данные способы могут включать введение субъекту эффективного количества (например, терапевтически эффективного количества) соединения, имеющего структуру формул, предлагаемых в настоящем описании (или его варианта осуществления, как описано выше).
[0126] Термин "субъект", как применяется в настоящем описании, относится к млекопитающему, которому вводят фармацевтическую композицию или состав. К типичным субъектам относятся люди, а также ветеринарные и лабораторные животные, такие как лошади, свиньи, крупный рогатый скот, собаки, кошки, кролики, крысы, мыши и водоплавающие млекопитающие. В некоторых вариантах осуществления субъект является человеком.
[0127] В некоторых вариантах осуществления заболевание может включать болезнь Альцгеймера, коровью губчатую энцефалопатию (BSE), болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона, синдром Дауна, деменцию с тельцами Леви или амиотрофический латеральный склероз (ALS). В некоторых вариантах осуществления амилоидный пептид представляет собой пептид Αβ, и заболевание представляет собой болезнь Альцгеймера. В некоторых вариантах осуществления способы лечения, описанные в настоящем описании, включают способ лечения болезни Альцгеймера. В некоторых вариантах осуществления способы лечения, описанные в настоящем описании, включают способ лечения болезни Паркинсона.
[0128] Каждый патент, опубликованная патентная заявка и ссылка, цитированные в настоящем описании, включены в настоящее описание во всей полноте и для всех целей.
V. ПРИМЕРЫ
[0129] Пример 1
[0130] Общая методика получения соединений, описанных в настоящем описании и в примерах 1a-1m. В круглодонную колбу, содержащую раствор альдегида (5,0 ммоль) и 2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-цианоацетата (5,5 ммоль) в 20 мл ТГФ, добавили 0,50 ммоль пиперидина и смесь нагрели при 50°C. За реакцией наблюдали посредством ТСХ, и она закончилась за 21 час. Неочищенную смесь сконцентрировали при пониженном давлении и продукт очистили посредством флэш-хроматографии (10-30% этилацетат в гексане).
[0131] Общие замечания: Все реагенты были получены (Aldrich, Acros) с наиболее высоким коммерческим качеством и использовались без дальнейшей очистки, за исключением отмеченных случаев. Чувствительные к воздуху и влажности жидкости и растворы переносили с помощью шприца или канюли из нержавеющей стали. Органические растворы концентрировали посредством ротационного выпаривания ниже 45°C при приблизительно 20 мм рт.ст. Все неводные реакции проводили в безводных условиях. Выходы относятся к хроматографически и спектроскопически (1H ЯМР, 13C ЯМР) гомогенным материалам, если не указано иное. За реакциями наблюдали посредством тонкослойной хроматографии (ТСХ), осуществляемой на 0,25-мм пластинках силикагеля E. Merck (60F-254) и визуализируемой под УФ-светом и/или проявляемой посредством погружения в растворы 10% этанольной фосфорномолибденовой кислоты (PMA) или п-анисового альдегида и приложения тепла. Для флэш-хроматографии использовали силикагель E. Merck (60, размер частиц 0,040-0,063 мм). Препаративное разделение в тонкослойной хроматографии проводили на 0,25- или 0,50-мм пластинках силикагеля E. Merck (60F-254). ЯМР спектры записывали на аппаратах Varian Mercury 300 или 400 МГц и калибровали с применением остаточного недейтерированного растворителя в качестве внутреннего эталона. Следующие аббревиатуры использовали, для того чтобы описать мультиплетность: с=синглет, д=дуплет, т=триплет, кв=квартет, м=мультиплет, ш=широкий. Масс-спектры высокого разрешения (HRMS) записывали на масс-спектрометре VG 7070 HS в условиях ионизацией электрораспылением (ESI) или электронным ударом (EI). Данные флуоресцентной спектроскопии записывали на спектрофотометре MD-5020 Photon Technology International при 25°C.
[0132] Для синтеза соединений, описанных в настоящем описании, существенной являлась конденсация Кневенагеля 1 эквивалента соответствующего альдегида, например 6, с 1,1 эквивалента соответствующего производного малоновой кислоты, например 7. Смотри схему 1. Данную реакцию катализировали пиперидином (10%), и она закончилась за 21 час в кипящем ТГФ. Смотри X. H. Chen, Z. J. Zhao, Y. Liu, P. Lu, Y. G. Wang, Chemistry Letters 2008, 37:570-571; M. A. Haidekker, T. P. Brady, D. Lichlyter, E. A. Theodorakis, Journal of the American Chemical Society 2006, 128:398-399. После стандартной хроматографической очистки на силикагеле был получен искомый продукт 8 с отличными выходами (таблица 2). Реагенты и условия для схемы 1: (a) 1,0 эквив. 6, 1,1 эквив. 7, 0,1 эквив. пиперидина, ТГФ, 50°C, 21 ч.
Схема 1
[0133] Основанное на нафталине соединение 11 синтезировали путем обработки коммерчески доступного метоксинафтальдегида 9 восемью эквивалентами литированного пиперидина и конденсации Кневенагеля полученного альдегида 10 с циановым эфиром 7 (схема 2, 29% общий выход). Смотри H. M. Guo, F. Tanaka, J. Org. Chem. 2009, 74:2417-2424. Реагенты и условия схемы 2: (a) 8,0 эквив. пиперидина в бензоле/HMPA: 1/1, 0°C, 8,0 эквив. nBuLi, 0°C, 15 мин, затем 1,0 эквив. 9, 25°C, 12 ч, 35%; (b) 1,0 эквив. 10, 1,1 эквив. 7, 0,1 эквив. пиперидина, ТГФ, 50°C, 21 ч, 82%. В некоторых вариантах осуществления R4, R5 и R16 могут соответствовать R4, R5 и R16, описанным выше.
Схема 2
[0134] Соединение 14 получали путем конденсации альдегида 6a с α-циановым эфиром 12, за которой следует катализируемое кислотой снятие защиты ацетонидного фрагмента (схема 3, 68% общий выход). Смотри M. A. Haidekker, T. P. Brady, S. H. Chalian, W. Akers, D. Lichlyter, E. A. Theodorakis, Bioorg. Chem. 2004, 32:274-289. Реагенты и условия схемы 3: (a) 1,0 эквив. 6a, 1,1 эквив. 12, 0,1 эквив. пиперидина, ТГФ, 50°C, 21 ч, 91%; (b) 1,5 ммоль 13, 0,10 г DOWEX-H+, 1:1 ТГФ/MeOH, 25°C, 20 ч, 75%.
Схема 3
[0135] Основанное на стильбене соединение 19 синтезировали в четыре стадии, которые включали: (a) превращение бензилбромида 15 в фосфонат 16; (b) олефинизация Хорнера-Эммонса 16 с альдегидом 6a для образования 17; (c) литирование бромида 17 и формилирование для получения альдегида 18; и (d) конденсация Кневенагеля полученного альдегида 18 с циановым эфиром 7 (схема 4, 42% общий выход). Смотри H. Meier, E. Karpuk, H. C. Holst, Eur. J. Org. Chem. 2006, 2609-2617; L. Viau, O. Maury, H. Le Bozec, Tetrahedron Lett. 2004, 45:125-128. Реагенты и условия схемы 4: (a) 1,0 эквив. 15, 15 эквив. триэтилфосфита, 90°C, 19 ч, 98%; (b) 1,0 эквив. 16, 1,0 эквив. NaOMe, 1,0 эквив. 6a, избыток ДМФ, 25°C, 24 ч, 74%; (c) 1,0 эквив. 17, 1,0 эквив. n-BuLi, 1,33 эквив. ДМФ, ТГФ, -78°C, 60%; (d) 1,0 эквив. 18, 1,1 эквив. 7, 0,1 эквив. пиперидина, ТГФ, 50°C, 21 ч, 97%. R1 и R2 в схеме 4 определены для схемы 4 и не предполагается, что они соответствуют R1 и R2, описанным выше.
Схема 4
[0136] Пример 1a. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(4-(диметиламино)фенил)акрилат (8a). 98%; желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,07 (с, 1H), 7,93 (д, 2H, J=9,0 Гц), 6,69 (д, 2H, J=9,1 Гц), 4,41 (м, 2H), 3,81-3,79 (м, 2H), 3,73-3,65 (м, 6H), 3,56-3,54 (м, 2H), 3,37 (с, 3H), 3,10 (с, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 164,2, 154,7, 153,6, 134,1, 119,3, 117,4, 111,4, 93,6, 71,9, 70,8, 70,6, 70,5, 68,9, 65,0, 59,0, 40,0; HRMS рассчитано для C19H26N2O5 (M)+ 362,1836, найдено 362,1841.
[0137] Пример 1b. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(4-(диметиламино)-2-метоксифенил)акрилат (8b). Выход 98%; желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,64 (с, lH), 8,39 (д, 1H, J=9,2 Гц), 6,63 (дд, 1H, J=2,3 Гц, J=9,2 Гц), 6,01 (с, 1H), 4,40 (м, 2H), 3,87 (с, 3H), 3,81-3,78 (м, 2H), 3,73-3,65 (м, 6H), 3,56-3,53 (м, 2H), 3,36 (с, 3H), 3,10 (с, 6H); 13C ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 165,0, 162,2, 155,9, 148,5, 131,3, 118,4, 109,7, 105,4, 93,0, 92,0, 72,2, 71,1, 70,9, 70,8, 69,2, 65,1, 59,3, 55,6, 40,4; HRMS рассчитано для C20H28N2O6 (M+Na)+ 415,1840, найдено 415,1836.
[0138] Пример 1c. (Z)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(4-(диэтиламино)фенил)акрилат (8c). Выход 90%; оранжевая жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,05 (с, 1H), 7,92 (д, 2H, J=9,1 Гц), 6,67 (д, 2H, J=9,2 Гц), 4,42 (м, 2H), 3,82-3,79 (м, 2H), 3,73-3,72 (м, 2H), 3,69-3,65 (м, 4H), 3,57-3,54 (м, 2H), 3,45 (кв, 4H, J=7,1 Гц), 3,37 (с, 3H), 1,23 (т, 6H, J=7,1 Гц); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 164,7, 154,8, 151,9, 134,8, 119,0, 117,8, 111,4, 93,0, 72,2, 71,1, 70,9, 70,8, 69,2, 65,2, 59,3, 45,0, 12,8; HRMS рассчитано для C21H30N2O5 (M+Na)+ 413,2047, найдено 413,2053.
[0139] Пример 1d. (Z)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(4-(дибутиламино)фенил)акрилат (8d). Выход 78%; желтая жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,00 (с, 1H), 7,87 (д, 2H, J=9,0 Гц), 6,60 (д, 2H, J=9,2 Гц), 4,38 (м, 2H), 3,78-3,76 (м, 2H), 3,71-3,69 (м, 2H), 3,66-3,62 (м, 4H), 3,53-3,51 (м, 2H), 3,34-3,30 (м, 7H), 1,57 (м, 4H), 1,34 (м, 4H), 0,94 (т, 6H, J=7,3 Гц); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 164,7, 154,7, 152,2, 134,6, 118,9, 117,9, 111,5, 92,8, 72,1, 71,0, 70,8, 69,1, 65,2, 59,2, 51,1, 29,5, 20,4, 14,1; HRMS рассчитано для C25H38N2O5 (M+Na)+ 469,2673, найдено 469,2677.
[0140] Пример 1e. 6-(пиперидин-1-ил)-2-нафтальдегид (10). В 50-мл круглодонную колбу, содержащую бензол (3 мл), HMPA (3 мл) и пиперидин (1,65 мл, 16,7 ммоль), добавили n-BuLi (1,6 M в гексане, 10,4 мл, 16,7 ммоль) с помощью шприца при 0°C. После перемешивания в течение 15 минут реакционную смесь обработали раствором 6-метокси-2-нафтальдегида (390 мг, 2,09 ммоль) в бензоле:HMPA 1:1 (2 мл). Реакционную смесь нагрели до комнатной температуры, оставили перемешиваться в течение 12 часов и затем влили ее в холодный 5% водный NaCl (30 мл). Смесь экстрагировали с помощью диэтилового эфира (3×20 мл), высушили над MgSO4 и сконцентрировали. Продукт очистили посредством флэш-хроматографии (20% EtOAc в гексане), получив соединение 9. 9: выход 35%, желтое твердое вещество; 1H ЯМР (300 МГц, CDCl3) δ 10,02 (с, 1H), 8,14 (с, 1H), 7,88-7,73 (м, 2H), 7,67 (д, 1H, J=8,6 Гц), 7,32 (дд, 1H, J=2,5 Гц, J=9,1 Гц), 7,08 (д, 1H, J=2,4 Гц), 3,42-3,32 (м, 4H), 1,85-1,57 (м, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 192,2, 152,2, 138,8, 134,7, 131,6, 130,7, 127,5, 126,5, 123,6, 119,7, 109,0, 49,8, 25,8, 24,6; HRMS рассчитано для C16H17NO (M+H)+ 240,1383, найдено 240,1387.
[0141] Пример 1f. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(6-(пиперидин-1-ил)нафтален-2-ил)акрилат (11). Выход 82%; красная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,30 (с, 1H), 8,22 (д, 1H, J=1,2 Гц), 8,10 (дд, 1H, J=1,8 Гц, J=8,8 Гц), 7,76 (д, 1H, J=9,2 Гц), 7,65 (д, 1H, J=8,8 Гц), 7,29 (дд, 1H, J=2,4 Гц, J=9,2 Гц), 7,05 (д, 1H, J=2,2 Гц), 4,47 (м, 2H), 3,85-3,82 (м, 2H), 3,74-3,66 (м, 6H), 3,57-3,54 (м, 2H), 3,42-3,38 (м, 4H), 3,37 (с, 3H), 1,74-1,67 (м, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,4, 155,5, 151,9, 137,8, 134,7, 130,6, 127,3, 126,4, 126,0, 125,7, 119,3, 116,4, 108,4, 98,7, 71,9, 70,8, 70,6, 70,5, 68,8, 65,4, 59,0, 49,4, 25,5, 24,3; HRMS рассчитано для C26H32N2O5 (M+H)+ 453,2384, найдено 453,2390.
[0142] Пример 1g. (2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)метил-2-цианоацетат (12). К раствору 2-цианоуксусной кислоты (1,02 г, 12 ммоль) добавили по каплям при 0°C ацеталь (2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)метанол (1,32 г, 10 ммоль) в 5 мл DCM и DMAP (61 мг, 0,50 ммоль). В конце добавили EDC 1,86 г (12 ммоль) и реакционную смесь перемешивали при 0°C в течение 6 часов. Реакцию разбавили 15 мл DCM и отфильтровали образовавшийся DCU. Фильтрат высушили над безводным MgSO4 и удалили растворители при пониженном давлении. Остаток очистили посредством флэш-хроматографии (гексан:EtOAc; 10:1), получив соединение 12. 12: выход 71%; бесцветная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 4,34-4,32 (м, 1H), 4,28-4,17 (м, 2H), 4,07 (дд, 1H, J=6,5 Гц, J=8,5 Гц), 3,75 (дд, 1H, J=5,8 Гц, J=8,5 Гц), 3,51 (с, 2H), 1,41 (с, 3H), 1,34 (с, 3H); HRMS рассчитано для C9H13NO4 (M+H)+ 200,0923, найдено 200,0931.
[0143] Пример 1h. (E)-(2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)метил-2-циано-3-(4-(диметиламино)фенил)акрилат (13). В круглодонную колбу, содержащую раствор альдегида 6a (0,75 г, 5,0 ммоль) и соединения 12 (1,2 г, 5,5 ммоль) в 20 мл ТГФ, добавили 0,50 ммоль пиперидина и смесь нагрели при 50°C. Неочищенную смесь сконцентрировали при пониженном давлении и продукт очистили посредством флэш-хроматографии (10-30% этилацетат в гексане), получив соединение 13. 13: выход 91%; желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,08 (с, 1H), 7,94 (д, 2H, J=9,0 Гц), 6,69 (д, 2H, J=9,2 Гц), 4,42-4,29 (м, 3H), 4,13 (дд, 1H, J=6,2 Гц, J=8,6 Гц), 3,89 (дд, 1H, J=5,9 Гц, J=8,5 Гц), 3,11 (с, 6H), 1,46 (с, 3H), 1,38 (с, 3H); 13C ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 164,3, 155,3, 153,9, 134,5, 119,5, 117,5, 111,7, 110,1, 93,3, 73,7, 66,7, 65,6, 40,3, 26,9, 25,7; HRMS рассчитано для C18H22N2O4 (M+H)+ 331,1658, найдено 331,1691.
[0144] Пример 1i. (E)-2,3-дигидроксипропил-2-циано-3-(4-(диметиламино)фенил)акрилат (14). Соединение 13 (0,5 г, 1,5 ммоль) растворили в смеси ТГФ/MeOH (1:1) и добавили смолу DOWEX-H+ (0,10 г) и гетерогенную смесь перемешивали в течение 20 часов. Смолу DOWEX-H+ удалили посредством фильтрации и добавили триэтиламин (50 мг, 0,5 ммоль) и удалили растворитель при пониженном давлении. Остаток очистили посредством флэш-хроматографии (100% эфир), получив соединение 14. 14: выход 75%; ярко-желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,08 (с, 1H), 7,94 (д, 2H, J=9,1 Гц), 6,69 (д, 2H, J=9,2 Гц), 4,42-4,32 (м, 2H), 4,05 (м, 1H), 3,80-3,70 (м, 2H), 3,12 (с, 6H); l3C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 199,0, 164,8, 155,5, 154,0, 134,6, 119,4, 117,9, 111,8, 111,7, 92,8, 70,3, 70,2, 66,9, 66,8, 63,6, 63,5, 40,3, 40,2; HRMS рассчитано для C15H18N2O4 (M+H)+ 291,1345, найдено 291,1361.
[0145] Пример 1j. Диэтил-4-бромбензилфосфонат (16). 1-Бром-4-(бромметил)бензол (5,0 г, 20 ммоль) и триэтилфосфит (51 мл, 300 ммоль) смешали в круглодонной колбе и нагревали с обратным холодильником при 90°C в течение 19 часов. Избыток триэтилфосфита удалили при пониженном давлении и продукт очистили посредством флэш-хроматографии (1:1 гексан/EtOAc), получив соединение 16. 16: выход 98%; бесцветная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 7,30 (д, 2H, J=7,5 Гц), 7,05 (д, 2H, J=7,6 Гц), 3,99-3,88 (м, 4H), 2,99 (с, 1H), 2,94 (с, 1H), 1,12 (т, 6H, J=6,9 Гц); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 131,7, 131,6, 131,5, 121,0, 62,3, 34,0, 32,0, 16,5; HRMS рассчитано для C11H16BrO3P (M+H)+ 307,0097, найдено 307,0093.
[0146] Пример 1k. (E)-4-(4-бромстирил)-N,N-диметиланилин (17). ДМФ (безводный) (10,5 мл) добавили к метоксиду натрия (176 мг, 3,26 ммоль), и цвет изменился на розовый. К вышеупомянутому раствору добавили по каплям в течение 2 минут диэтил-4-бромбензилфосфонат (1,0 г, 3,26 ммоль) в ДМФ (6,5 мл), а затем 4-(диметиламино)бензальдегид (486 мг, 3,26 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 24 часов. Добавили деионизированную воду (17 мл). Продукт отфильтровали с помощью вакуумной фильтрации и перекристаллизовали с DCM/гексаном, получив соединение 17. 17: выход 74%; коричневое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 7,47-7,32 (м, 6H), 7,04 (д, 1H, J=12,5 Гц), 6,83 (д, 1H, J=16,3 Гц), 6,71 (д, 2H, J=8,9 Гц), 2,99 (с, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 150,5, 137,4, 136,1, 132,1, 131,8, 129,7, 128,3, 128,2, 127,9, 127,7, 125,5, 123,2, 120,3, 112,6, 40,7; HRMS рассчитано для C16H16BrN 302,0541, найдено 302,0539.
[0147] Пример 1l. 4-(4-(диметиламино)стирил)бензальдегид (18). В круглодонную колбу перенесли соединение 17 (300 мг, 1 ммоль), затем ТГФ (5 мл). Гетерогенный раствор охладили при -78°C и добавили по каплям в течение 5 минут n-BuLi (1,6M в гексане, 1 ммоль), затем ДМФ (1,5 мл). Реакционную смесь перемешивали при -78°C в течение 3 часов, затем ее погасили водой (1 мл) и экстрагировали смесь с помощью эфира (2×25 мл). Объединенные органические экстракты промыли рассолом, высушили над MgSO4 и сконцентрировали при пониженном давлении, получив соединение 18. 18: выход 60%; желтый порошок; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 9,96 (с, 1H), 7,83 (д, 2H, J=8,2 Гц), 7,60 (д, 2H, J=8,2 Гц), 7,44 (д, 2H, J=8,8 Гц), 7,22 (д, 1H, J=16,2 Гц), 6,94 (д, 1H, J=16,2 Гц), 6,72 (д, 2H, J=8,8 Гц), 3,01 (с, 6H); l3C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 191,8, 150,8, 144,7, 134,7, 134,6, 132,7, 130,4, 128,4, 126,4, 124,9, 122,8, 112,4, 40,5; HRMS рассчитано для C17H17NO 252,1384, найдено 252,1383.
[0148] Пример 1m. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этилциано-3-(4-(4(диметиламино)стирил)фенил)акрилат (19). Выход 97%; красное твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,20 (с, 1H), 7,98 (д, 2H, J=8,4 Гц), 7,57 (д, 2H, J=8,4 Гц), 7,45 (д, 2H, J=8,7 Гц), 7,20 (д, 1H, J=16,2 Гц), 6,92 (д, 1H, J=16,2 Гц), 6,72 (д, 2H, J=8,7 Гц), 4,47 (м, 2H), 3,84-3,82 (м, 2H), 3,74-3,72 (м, 2H), 3,70-3,66 (м, 4H), 3,57-3,55 (м, 2H), 3,37 (с, 3H), 3,02 (с, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 154,9, 133,0, 132,2, 128,6, 128,5, 126,7, 122,7, 112,4, 72,2, 71,1, 70,8, 69,0, 65,8, 59,3, 40,6, 40,5, 29,9, 28,2; HRMS рассчитано для C27H32N2O5 (M+Na)+ 487,2203, найдено 487,2201.
Пример 2. Синтез соединений 27-33. Результаты анализа соединений, описанных в настоящем описании, предлагаются в следующих примерах 2a-2o.
[0149] Общие замечания: Все реагенты были получены с наиболее высоким коммерческим качеством и использовались без дальнейшей очистки, за исключением отмеченных случаев. Чувствительные к воздуху и влажности жидкости и растворы переносили с помощью шприца или канюли из нержавеющей стали. Органические растворы концентрировали посредством ротационного выпаривания ниже 45°C при приблизительно 20 мм рт.ст. Все неводные реакции проводили в безводных условиях. Выходы относятся к хроматографически и спектроскопически (1H ЯМР, 13C ЯМР) гомогенным материалам, если не указано иное. За реакциями наблюдали посредством тонкослойной хроматографии (ТСХ), осуществляемой на 0,25-мм пластинках силикагеля Dynamic Adsorbents, Inc. (60F-254) и визуализируемой под УФ-светом и/или проявляемой посредством погружения в растворы 10% этанольной фосфорномолибденовой кислоты (PMA) или п-анисового альдегида и приложения тепла. Для флэш-хроматографии использовали силикагель Dynamic Adsorbents, Inc. (60, размер частиц 0,040-0,063 мм). ЯМР-спектры записывали на аппаратах Varian Mercury 400, 300 и/или Unity 500 МГц и калибровали с применением остаточного недейтерированного растворителя в качестве внутреннего эталона. Следующие аббревиатуры использовали, для того чтобы описать мультиплетность: с=синглет, д=дуплет, т=триплет, кв=квартет, м=мультиплет, ш=широкий. Масс-спектры высокого разрешения (HRMS) записывали на масс-спектрометре VG 7070 HS в условиях ионизацией электрораспылением (ESI) или электронным ударом (EI).
[0150] Общая стратегия синтеза соединений, описанных в настоящем описании, включая соединения 27-33, изображена на схеме 5. Коммерчески доступный метил-6-бромнафтален-2-карбоксилат (20) превращали в соответствующий нафтальдегид 21 в две стадии: a) восстановление сложного эфира до первичного спирта с применением DIBALH и b) окисление спирта до альдегида после обработки с помощью PCC. Granzhan, A.; Teulade-Fichou, M.-P., Tetrahedron 2009, 65, (7), 1349-1360. Превращение бромида в соответствующий амин требовало применения новой химии, для того чтобы улучшить выход и применить данный способ в большем масштабе. Обработка бромида 21 в присутствии палладия с применением условий Бухвальда и Хартвига приводила к альдегидам 22-25 с отличным выходом для большинства случаев. Guram, A. S.; Rennels, R. A.; Buchwald, S. L., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, (12), 1348-1350; Wolfe, J. P.; Buchwald, S. L., J. Org. Chem. 2000, 65, (4), 1144-1157; Hartwig, J. F., Accounts Chem. Res. 2008, 41, (11), 1534-1544. Конденсация Кневенагеля альдегидов 22-25 и соответствующего цианоэфира 26 завершила синтез конечных зондов 27-32. Sutharsan, J.; Lichlyter, D.; Wright, N. E.; Dakanali, M.; Haidekker, M. A.; Theodorakis, E. A., Tetrahedron 2010, 66, (14), 2582-2588. Снятие защиты ацеталя в зонде 32 с применением кислотной смолы приводит к конечному красителю 33. В таблице 3 сведены R, X комбинации конечных продуктов и выходы конденсации.
Схема 5. Общая стратегия синтеза зондов 27-33
[0151] Пример 2a. 6-бром-2-нафтальдегид (21). К раствору DIBAL-H (1,0 M в гептане, 34 мл, 34 ммоль) при 0°C под аргоном добавили по каплям раствор 20 (3,0 г, 11 ммоль) в безводном ТГФ. Реакционной смеси дали нагреться до комнатной температуры и оставили перемешиваться в течение ночи. После завершения добавили MeOH, затем насыщенный раствор тартрата натрия-калия и этилацетат. После разделения двух фаз органическую фазу промыли насыщенным раствором хлорида аммония и рассолом, высушили над MgSO4 и сконцентрировали при пониженном давлении, получив 6-бром-2-(гидроксиметил)нафтален. 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3): δ 7,99 (шир.с, 1H), 7,77 (шир.с, 1H), 7,74 (д, 1H, J=8,5 Гц), 7,69 (д, 1H, J=8,7 Гц), 7,55 (дд, 1H, J=1,7 Гц, J=8,7 Гц), 7,49 (дд, 1H, J=1,7 Гц, J=8,5 Гц), 4,84 (шир.с, 2H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 138,8, 133,9, 131,7, 129,7, 129,5, 129,5, 127,4, 126,1, 125,2, 119,8, 65,2.
[0152] К суспензии хлорхромата пиридиния (2,4 г, 11 ммоль) в безводном CH2Cl2 (60 мл) добавили раствор вышеуказанного спирта в безводном CH2Cl2 и реакцию нагрели с обратным холодильником в течение 5 часов. После завершения ее охладили до комнатной температуры и вылили в диэтиловый эфир. Затем раствор отфильтровали через подушку из силикагеля и сконцентрировали при пониженном давлении, получив 21 (2,4 г, 95%). 20: белое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 10,15 (с, 1H), 8,31 (шир.с, 1H), 8,08 (шир.с, 1H), 7,98 (дд, 1H, J=1,5 Гц, J=8,5 Гц), 7,86 (м, 2H), 7,67 (дд, 1H, J=1,5 Гц, J=8,5 Гц); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 191,8, 137,3, 134,3, 134,1, 131,0, 131,0, 130,6, 130,2, 128,2, 124,0, 123.
[0153] Общая методика синтеза 6-аминозамещенных нафтальдегидов (соединения 22-25). В сухой и дегазированный толуол (0,8 мл) добавили Pd(OAc)2 (0,022 ммоль) и P(tBu)3 (0,078 ммоль). После перемешивания в течение 20 минут добавили 8 (0,207 ммоль), соответствующий амин (0,249 ммоль) и Cs2CO3 (0,280 ммоль) и реакцию оставили перемешиваться в течение трех дней с обратным холодильником. Через три дня реакцию охладили при комнатной температуре, разбавили CH2Cl2, отфильтровали, сконцентрировали при пониженном давлении и очистили посредством флэш-хроматографии на силикагеле (гексан/EtOAc 0-10%).
[0154] Пример 2b. 6-(пиперидин-1-ил)нафтален-2-карбальдегид (22). Выход 70%, желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 10,03 (с, 1H), 8,15 (с, 1H), 7,83 (м, 2H), 7,68 (д, 1H, J=8,6 Гц), 7,32 (дд, 1H, J=2,4 Гц, J=9,1 Гц), 7,08 (д, 1H, J=2,4 Гц), 3,38 (м, 4H), 1,78-1,63 (м, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 191,9, 151,9, 138,5, 134,4, 131,3, 130,4, 127,2, 126,3, 123,4, 119,5, 108,8, 49,6, 25,5, 24,3; HRMS рассчитано для C16H18NO (M+H)+ 240,1383, найдено 240,1381.
[0155] Пример 2c. 6-морфолинонафтален-2-карбальдегид (23). Выход 79%, желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 10,06 (с, 1H), 8,20 (с, 1H), 7,88 (м, 2H), 7,73 (д, 1H, J=8,4 Гц), 7,32 (м, 1H), 7,11 (д, 1H, J=1,2 Гц), 3,92 (м, 4H), 3,36 (м, 4H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 191,9, 151,3, 138,1, 134,2, 131,8, 130,6, 127,5, 127,0, 123,6, 118,7, 109,0, 66,7, 48,5; HRMS рассчитано для C15H15NO2Na (M+Na)+ 264,0995, найдено 264,0996.
[0156] Пример 2d. 6-(4-метилпиперазин-1-ил)нафтален-2-карбальдегид (24). Выход 77%, желтое твердое вещество; 1H ЯМР (300 МГц, CDCl3) δ 10,00 (с, 1H), 8,13 (с, 1H), 7,80 (м, 2H), 7,66 (д, 1H, J=8,6 Гц), 7,28 (дд, 1H, J=2,1 Гц, J=9,2 Гц), 7,06 (д, 1H, J=2,1 Гц), 3,36 (м, 4H), 2,57 (м, 4H), 2,33 (с, 3H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 191,5, 151,0, 138,0, 134,0, 131,3, 130,2, 127,1, 126,4, 123,1, 118,7, 108,7, 54,5, 47,8, 45,7; HRMS рассчитано для C16H19N2O (M+H)+ 255,1492, найдено 255,1491.
[0157] Пример 2e. 6-(2-морфолиноэтиламино)нафтален-2-карбальдегид (25). Выход 33%, желтое твердое вещество; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 10,01 (с, 1H), 8,14 (с, 1H), 7,83 (дд, 1H, J=1,6 Гц, J=8,6 Гц), 7,76 (д, 1H, J=8,9 Гц), 7,64 (д, 1H, J=8,6 Гц), 6,98 (дд, 1H, J=2,3 Гц, J=8,9 Гц), 6,79 (д, 1H, J=2,3 Гц), 4,88 (шир.с, 1H), 3,75 (м, 4H), 3,31 (дд, 2H, J=5,1 Гц, J=11,1 Гц), 2,72 (м, 2H), 2,51 (шир.с, 4H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 191,9, 148,8, 139,1, 134,6, 130,8, 130,7, 126,6, 126,0, 123,8, 118,7, 103,8, 66,9, 56,7, 53,3, 39,3; HRMS рассчитано для C17H21N2O2 (M+H)+ 285,1598, найдено 285,1600.
[0158] Общая методика синтеза 2-цианоацетатов (26). К раствору 2-цианоуксусной кислоты (2,72 ммоль) добавили по каплям при 0°C соответствующий спирт (2,27 ммоль) в CH2Cl2 (2,5 мл) и DMAP (0,013 ммоль). В конце добавили DCC (2,72 ммоль) и реакционную смесь перемешивали при 0°C в течение 6 часов. Реакцию разбавили CH2Cl2 и отфильтровали образовавшийся DCU. Фильтрат высушили над MgSO4 и сконцентрировали при пониженном давлении. Остаток очистили посредством флэш-хроматографии на силикагеле, получив 2-цианоацетат 7.
[0159] Пример 2f. 2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-цианоацетат (26a). Выход 86%; бесцветная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 4,29 (м, 2H), 3,67 (м, 2H), 3,59 (м, 6H), 3,50 (м, 2H), 3,49 (с, 2H), 3,32 (с, 3H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,0, 113,0, 71,7, 70,4, 70,3, 68,3, 65,5, 58,8, 24,5; HRMS: вычислено для C10H17NO5: (M+H+) 232,1185, найдено 232,1199.
[0160] Пример 2g. 2-(2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этокси)этил-2-цианоацетат (26b). Выход 68%; бесцветная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 4,21 (шир.с, 2H), 3,61 (шир.с, 2H), 3,51 (м, 12H), 3,43 (м, 2H), 3,24 (шир.с, 3H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,0, 113,0, 71,4, 70,2, 70,1, 70,1, 70,0, 68,1, 65,3, 58,5, 24,2.
[0161] Пример 2h. (2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)метил-2-цианоацетат (26c). Выход 71%; бесцветная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 4,35 (м, 1H), 4,29-4,19 (м, 2H), 4,09 (м, 1H), 3,76 (дд, 1H, J=5,8 Гц, J=8,6 Гц), 3,52 (с, 2H), 1,43 (с, 3H), 1,36 (с, 3H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 162,8, 112,7, 110,1, 73,0, 66,8, 65,9, 26,6, 25,2, 24,6; HRMS рассчитано для C9H13NO4 (M+H)+ 200,0923, найдено 200,0931.
[0162] Общая методика синтеза флуоресцентных зондов 27-33. В круглодонную колбу, содержащую раствор альдегида (0,21 ммоль) и соответствующий 2-цианоацетат (0,23 ммоль) в ТГФ (0,8 мл), добавили пиперидин (0,02 ммоль) и смесь оставили перемешиваться при 50°C. За реакцией следили посредством ТСХ, и она завершилась за 21 час. Неочищенную смесь сконцентрировали при пониженном давлении и продукт очистили посредством колоночной флэш-хроматографии (10-30% EtOAc в гексане).
[0163] Пример 2i. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(2-(пиперидин-1-ил)нафтален-6-ил)акрилат (27). Выход 90%; красная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,31 (с, 1H), 8,22 (шир.с, 1H), 8,10 (д, 1H, J=8,8 Гц), 7,76 (д, 1H, J=9,2 Гц), 7,65 (д, 1H, J=8,8 Гц), 7,30 (дд, 1H, J=2,1 Гц, J=9,2 Гц), 7,05 (д, 1H, J=2,1 Гц), 4,47 (м, 2H), 3,83 (м, 2H), 3,74-3,66 (м, 6H), 3,56 (м, 2H), 3,42-3,38 (м, 4H), 3,37 (с, 3H), 1,74 (м, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,3, 155,4, 151,9, 137,7, 134,7, 130,6, 127,2, 126,4, 125,9, 125,6, 119,2, 116,4, 108,3, 71,8, 70,7, 70,5, 70,5, 68,7, 65,3, 58,9, 49,3, 25,4, 24,3; HRMS рассчитано для C26H32N2O5Na (M+Na)+ 475,2203, найдено 475,2197.
[0164] Пример 2j. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(2-(4-метилпиперазин-1-ил)нафтален-6-ил)акрилат (28). Выход 85%; красная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,31 (с, 1H), 8,23 (с, 1H), 8,10 (д, 1H, J=8,6 Гц), 7,78 (д, 1H, J=9,1 Гц), 7,67 (д, 1H, J=8,6 Гц), 7,29 (д, 1H, J=9,1 Гц), 7,06 (с, 1H), 4,46 (м, 2H), 3,83 (м, 2H), 3,73 (м, 2H), 3,67 (м, 4H), 3,55 (м, 2H) 3,42 (шир.с, 4H), 3,36 (с, 3H), 2,61 (шир.с, 4H), 2,37 (с, 3H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,2, 155,4, 151,4, 137,5, 134,5, 130,6, 127,4, 126,9, 126,1, 126,1, 119,0, 116,2, 108,7, 99,3, 71,9, 70,8, 70,6, 70,5, 68,8, 65,4, 59,0, 54,8, 48,0, 46,1; HRMS рассчитано для C26H34N3O5 (M+H)+ 468,2493, найдено 468,2494.
[0165] Пример 2k. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-2-циано-3-(2-морфолинонафтален-6-ил)акрилат (29). Выход 83%; красная жидкость; 1H ЯМР (300 МГц, CDCl3) δ 8,31 (с, 1H), 8,24 (с, 1H), 8,11 (дд, 1H, J=1,9 Гц, J=8,8 Гц), 7,80 (д, 1H, J=9,1 Гц), 7,69 (д, 1H, J=8,8 Гц), 7,28 (м, 1H), 7,06 (д, 1H, J=1,9 Гц), 4,47 (м, 2H), 3,90 (м, 4H), 3,83 (м, 2H), 3,70 (м, 6H), 3,55 (м, 2H), 3,35 (м, 7H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,0, 155,2, 151,3, 137,2, 134,4, 130,6, 127,4, 127,0, 126,1, 126,0, 118,5, 116,1, 108,5, 99,4, 71,8, 70,7, 70,5, 70,4, 68,6, 66,5, 65,3, 58,9, 48,2; HRMS рассчитано для C25H30N2O6Na (M+Na)+ 477,1996, найдено 477,1995.
[0166] Пример 2l. (E)-2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этил-3-(2-(2-морфолиноэтиламино)нафтален-6-ил)-2-цианоакрилат (30). Выход 87%; красная жидкость; 1H ЯМР (500 МГц, CDCl3) δ 8,28 (с, 1H), 8,19 (д, 1H, J=1,6 Гц), 8,08 (дд, 1H, J=1,9 Гц, J=8,8 Гц), 7,69 (д, 1H, J=8,9 Гц), 7,60 (д, 1H, J=8,8 Гц), 6,95 (дд, 1H, J=2,3 Гц, J=8,8 Гц), 6,74 (д, 1H, J=2,2 Гц), 4,96 (шир.с, 1H), 4,46 (м, 2H), 3,83 (м, 2H), 3,76-3,72 (м, 6H), 3,69-3,65 (м, 4H), 3,57-3,54 (м, 2H), 3,36 (с, 3H), 3,31 (с, 2H), 2,70 (м, 2H), 2,51 (с, 4H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,4, 155,5, 149,0, 138,3, 135,0, 130,9, 126,6, 126,3, 126,2, 124,9, 118,9, 116,5, 103,6, 98,2, 71,9, 70,8, 70,6, 70,5, 68,8, 66,9, 65,3, 59,0, 56,6, 53,2, 39,2; HRMS рассчитано для C27H36N3O6 (M+H)+ 498,2599, найдено 498,2596.
[0167] Пример 2lm. (E)-2-(2-(2-(2-метоксиэтокси)этокси)этокси)этил-2-циано-3-(2-(пиперидин-1-ил)нафтален-6-ил)акрилат (31). Выход 89%; красная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,20 (с, 1H), 8,10 (с, 1H), 8,01 (д, 1H, J=8,5 Гц), 7,66 (д, 1H, J=9,0 Гц), 7,55 (д, 1H, J=9,0 Гц), 7,20 (д, 1H, J=8,5 Гц), 6,95 (с, 1H), 4,39 (шир.с, 2H), 3,75 (шир.с, 2H), 3,65-3,54 (м, 10H), 3,45 (м, 2H), 3,31 (шир.с, 4H), 3,28 (с, 3H), 1,65-1,54 (м, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,2, 155,3, 151,8, 137,6, 134,6, 130,5, 127,1, 126,3, 125,8, 125,5, 119,1, 116,3, 108,2, 98,4, 71,7, 70,6, 70,4, 70,3, 68,6, 65,3, 58,8, 49,2, 25,3, 24,2; HRMS рассчитано для C28H36N2O6Na (M+Na)+ 519,2466, найдено 519,2468.
[0168] Пример 2n. (E)-(2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)метил-2-циано-3-(2-(пиперидин-1-ил)нафтален-6-ил)акрилат (32). Выход 83%; красная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,29 (с, 1H), 8,19 (с, 1H), 8,09 (дд, 1H, J=1,9 Гц, J=8,8 Гц), 7,74 (д, 1H, J=9,3 Гц), 7,63 (д, 1H, J=8,8 Гц), 7,28 (дд, 1H, J=2,8 Гц, J=9,3 Гц), 7,03 (д, 1H, J=1,9 Гц), 4,43 (м, 1H), 4,36 (м, 2H), 4,14 (дд, 1H, J=6,0 Гц, J=8,5 Гц), 3,90 (дд, 1H, J=6,0 Гц, J=8,5 Гц), 3,40 (м, 4H), 1,73-1,66 (м, 6H), 1,48 (с, 3H), 1,39 (с, 3H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 162,9, 155,4, 151,5, 137,6, 134,6, 130,5, 127,0, 126,2, 125,6, 125,3, 119,0, 116,1, 109,6, 108,2, 98,0, 73,1, 65,9, 65,6, 57,1, 49,1, 45,5, 29,4, 26,4, 25,2, 24,0; МС (M+H)+ 421,24.
[0169] Пример 2o. (E)-2,3-дигидроксипропил-2-циано-3-(2-(пиперидин-1-ил)нафтален-6-ил)акрилат (33). Соединение 31 (50 мг, 0,12 ммоль) растворили в смеси ТГФ/MeOH (1:1) и добавили смолу DOWEX-H+ (15 мг) и гетерогенную смесь перемешивали в течение 20 часов. Смолу удалили посредством фильтрации и добавили триэтиламин и растворитель удалили при пониженном давлении. Остаток очистили посредством флэш-хроматографии, получив соединение 32. 32: 38 мг, выход 84%; красная жидкость; 1H ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ 8,30 (с, 1H), 8,19 (с, 1H), 8,08 (д, 1H, J=8,8 Гц), 7,74 (д, 1H, J=9,1 Гц), 7,63 (д, 1H, J=9,1 Гц), 7,29 (м, 1H), 7,03 (с, 1H), 4,46-4,36 (м, 2H), 4,09 (м, 1H), 3,81 (дд, 1H, J=5,5 Гц, J=11,3 Гц), 3,73 (дд, 1H, J=5,5 Гц, J=11,3 Гц), 3,41 (м, 4H), 1,74-1,67 (м, 6H); 13C ЯМР (100 МГц, CDCl3) δ 163,6, 156,0, 152,0, 137,9, 135,0, 130,7, 127,3, 126,3, 125,9, 125,5, 119,2, 116,6, 108,3, 97,8, 69,9, 67,0, 63,2, 49,3, 25,5, 24,3; HRMS рассчитано для C22H25N2O4 (M+H)+ 381,1809, найдено 381,1802.
[0170] Пример 3. Исследования детектирования и связывания.
[0171] Исследования для соединений 8a-8d, 11, 14 и 18. Первое исследование, для того чтобы определить, может ли соединение связываться с агрегированным Αβ, заключается в сравнении его спектров флуоресценции до и после смешивания со скоплениями Αβ. Смотри E. E. Nesterov, J. Skoch, B. T. Hyman, W. E. Klunk, B. J. Bacskai, T. M. Swager, Angew. Chem. Int. Edit. 2005, 44:5452-5456; Z. P. Zhuang, M. P. Kung, H. F. Kung, J. Med. Chem. 2006, 49:2841-2844; Q. A. Li, J. S. Lee, C. Ha, C. B. Park, G. Yang, W. B. Gan, Y. T. Chang, Angew. Chem. Int. Edit. 2004, 43:6331-6335; H. F. Kung, C. W. Lee, Z. P. Zhuang, M. P. Kung, C. Hou, K. Plossl, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123:12740-12741. Как правило, флуоресцентное связывающееся с амилоидами средство демонстрирует значительное повышение интенсивности флуоресценции после связывания со скоплениями Αβ по сравнению с его собственной флуоресценцией в растворе. Смотри H. LeVine III, Protein Sci. 1993, 2:404-410. По этому принципу авторы измерили флуоресцентные свойства каждого соединения при концентрации 4 мкΜ до и после смешивания с ранее агрегированными пептидами Αβ(1-42) (5 мкΜ, агрегированы в буфере ФСБ в течение 3 дней при 25°C).
[0172] Во всех случаях наблюдали повышение интенсивности флуоресценции в 1,3-9,4 раз в присутствии агрегированного Αβ, указывающее на то, что данные соединения связываются с пептидом (таблица 2). В большинстве случаев наблюдали небольшое фиолетовое смещение (6-20 нм) после связывания. Только в случае основанного на нафталине соединения 11 наблюдали значительное красное смещение, равное 76 нм, после связывания с ранее агрегированным Αβ (фиг. 1c, 1d). Интересно, что данное связывание сопровождалось повышением интенсивности в 9,3 раз. Аналогично повышение интенсивности наблюдалось с FDDNP, и оно может быть объяснено способностью нафталинового мотива образовывать эксимеры после связывания со своей мишенью. Смотри E. D. Agdeppa, V. Kepe, J. Liu, S. Flores-Torres, N. Satyamurthy, A. Petric, G. M. Cole, G. W. Small, S. C. Huang, J. R. Barrio, J. Neurosci. 2001, 21:1-5; S. Abad, I. Vaya, M. C. Jimenez, U. Pischel, M. A. Miranda, ChemPhysChem 2006, 7:2175-2183; C. Spies, R. Gehrke J. Phys. Chem. A 2002, 106:5348-5352.
[0173] Соединения 8a и 8b проявляли схожие флуоресцентные свойства, что свидетельствует о том, что добавление метоксигруппы к фенильной группе не меняет свойства связывания соединения как зонда. С другой стороны, следует заметить, что увеличение размера алкильных групп азота приводит к значительному повышению интенсивности флуоресценции после связывания (таблица 4, 8a, 8c, 8d). Вероятно, это является результатом уменьшения вращательной свободы молекул после связывания с агрегированными формами пептида Αβ. Смотри W. Schuddeboom, S. A. Jonker, J. M. Warman, U. Leinhos, W. Kuehnle, K. A. Zachariasse, J. Phys. Chem. 1992, 96:10809-10819; Y. V. Il'chev, W. Kuehnle, K. A. Zachariasse, J. Phys. Chem. 1998, 102:5670-5680. Интересно, что повышение интенсивности флуоресценции не наблюдалось после смешивания данных соединений с мономерным пептидом Αβ. Это подтверждает точку зрения, что данные соединения селективно связываются с агрегированными формами Αβ. Профиль флуоресценции 8d (возбуждение и испускание) показан на фиг. 1a и фиг. 1b.
[0174] Агрегированный пептид Αβ получали путем растворения Αβ(1-42) в ФСБ pH 7,4 до конечной концентрации, равной 100 мкМ. Данный раствор перемешивали магнитной мешалкой при 1200 об/мин в течение 3 дней при комнатной температуре. 100 мкМ исходного раствора Αβ(1-42) в ФСБ разделили на аликвоты и заморозили при -80°C на период до 4 недель без заметных изменений в его свойствах. 150 мкл предварительно агрегированного Αβ(1-42) добавили к 2,85 мл соединения, чтобы достичь конечной концентрации Αβ(1-42) 5 мкМ и соединения 4 мкМ. Раствор перенесли в 3 мл кювету и измерили флуоресценцию при 25°C. Как показано на фиг. 4, связывание соединений, описанных в настоящем описании, с агрегированным Αβ производит изменения в спектрах и возбуждения, и испускания. Спектры возбуждения флуоресценции соединений 8a, 8b, 8c, 14 и 19 изображены на фиг. 4 соответственно.
[0175] Авторы также измерили кажущиеся константы связывания (Kd) соединений (в концентрации, равной 10, 5, 2,5 и 1,25 мкМ) с 5,0 мкМ предварительно агрегированного пептида Αβ(1-42). Kd можно измерять по двойной обратной зависимости максимума флуоресценции и концентрации соединения. Смотри H. LeVine III, Protein Sci. 1993, 2:404-410. Все значения Kd измеряли между 1,4 и 5,3 мкМ (таблица 4). Следует отметить, что, несмотря на структурные различия, данные соединения демонстрируют близкие значения Kd, что подтверждает, что они связываются схожим образом с агрегированным Αβ. Более того, данные значения близки к опубликованным значениям Kd для ThT (2 мкМ). Смотри LeVine, Id.; Lockhart, L. Ye, D. B. Judd, A. T. Merritt, P. N. Lowe, J. L. Morgenstern, G. Z. Hong, A. D. Gee, J. Brown, J. Biol. Chem. 2005, 280:7677-7684; M. Biancalana, K. Makabe, A. Koide, S. Koide, J. Mol. Biol. 2008, 383:205-213; M. Biancalana, K. Makabe, A. Koide, S. Koide, J. Mol. Biol. 2009, 385:1052-1063. График двойной обратной зависимости интенсивности флуоресценции от концентрации соединений 8d и 11 показан на фиг. 2. Kd соответствует -1/(x-отрезок, отсекаемый на координатной оси) линейной регрессии.
[0176] Связывание синтезированных соединений с агрегированными пептидами Αβ исследовали с применением полуколичественного основанного на ELISA анализа, разработанного Yang и сотрудниками. См. P. Inbar, J. Yang, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16:1076-1079; P. Inbar, C. Q. Li, S. A. Takayama, M. R. Bautista, J. Yang, ChemBioChem 2006, 7:1563-1566; P. Inbar, M. R. Bautista, S. A. Takayama, J. Yang, Anal. Chem. 2008, 80:3502-3506. Данный анализ основан на скрининге молекул, которые ингибируют взаимодействие агрегированного пептида Αβ с моноклональным IgG против Αβ, индуцированным против остатков 1-17 Αβ. В таблице 4 приведены концентрации соединений, соответствующие ингибированию 50% (IC50) взаимодействия IgG-Αβ, а также максимальная процентная доля IgG, ингибированная связыванием с волокнами. Все соединения демонстрировали значения IC50 на уровне мкМ, причем самое низкое значение было измерено для 8b (IC50=1,17 мкМ). Определили, что максимальное ингибирование, мера величины покрытия поверхности агрегированного пептида соединениями, составляет 40-98% (таблица 4). См. P. Inbar, J. Yang, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16: 1076-1079; P. Inbar, C. Q. Li, S. A. Takayama, M. R. Bautista, J. Yang, ChemBioChem 2006, 7:1563-1566; P. Inbar, M. R. Bautista, S. A. Takayama, J. Yang, Anal. Chem. 2008, 80:3502-3506. Сравнение этих данных указывает на то, что покрытие поверхности увеличивается с уменьшением размера соединения или величины π-системы. В частности, при том, что максимальное ингибирование лежит в диапазоне 81-98% для фенильных соединений, оно уменьшается до 58% для более длинного нафталинового соединения 11 и до 40% для более сопряженного стильбена 19. Типичные графики для соединений 8d и 11 показаны на фиг. 3. Типичные графики для соединений 8a, 8b, 8c и 14 показаны на фиг. 7A-D, соответственно.
[0177] Значения logP для всех соединений вычислили равными от 1,07 до 4,62 (таблица 2), что указывает на то, что большинство данных соединений соответствует критериям растворимости и должно быть способно пересекать гематоэнцефалический барьер. См. P. Inbar, J. Yang, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16:1076-1079; P. Inbar, C. Q. Li, S. A. Takayama, M. R. Bautista, J. Yang, ChemBioChem 2006, 7:1563-1566; P. Inbar, M. R. Bautista, S. A. Takayama, J. Yang, Anal. Chem. 2008, 80:3502-3506; C. A. Lipinski, F. Lombardo, B. W. Dominy, P. J. Feeney, Adv. Drug Deliver. Rev. 1997, 23:3-25. Значения logP вычисляли с применением программного обеспечения Molinspiration Cheminformatics.
[0178] Исследования для соединений 27-31 и 33. Агрегированный пептид Αβ получали путем растворения Αβ(1-42) в ФСБ pH 7,4 до конечной концентрации, равной 100 мкМ. Данный раствор перемешивали магнитной мешалкой при 1200 об/мин в течение 3 дней при комнатной температуре. 100 мкМ исходного раствора Αβ(1-42) в ФСБ разделили на аликвоты и заморозили при -10°C на период до 4 недель без заметных изменений в его свойствах. 15 мкл предварительно агрегированного Αβ(1-42) добавили к 285 мкл зонда (5% ДМСО в воде, очищенной с помощью nanopure), чтобы достичь конечной концентрации Αβ(1-42) 5 мкМ и зонда 4 мкМ. Раствор перенесли в 300-мл кювету и измерили флуоресценцию. Фиг. 9A-F показывают спектры возбуждения флуоресценции соединений 27-31 и 33, соответственно.
[0179] В принципе, связывающийся с амилоидами зонд демонстрирует значительное увеличение испускания флуоресценции после связывания со скоплениями по сравнению с испусканием в растворе. LeVine III, H., Protein Sci. 1993, 2, (3), 404-410. По этому принципу авторы сравнили флуоресцентные свойства 27-31 или 33 в водном растворе в присутствии или в отсутствие агрегированных пептидов Αβ42. В частности, авторы измерили флуоресцентные свойства каждого красителя при концентрации 4 мкМ в воде, очищенной с помощью nanopure, до и после смешивания с агрегированным пептидом Αβ42 (конечная концентрация пептида = 5 мкМ). Как показано в таблице 5, во всех случаях наблюдали значительное повышение (от 3 до 9 раз) интенсивности спектров испускания зондов после связывания с агрегированными амилоидными пептидами. Данное повышение интенсивности также сопровождалось фиолетовым смещением в спектрах испускания, составляющим приблизительно 5-50 нм. После связывания все соединения имели максимумы возбуждения в диапазоне 380-430 нм, и их максимумы испускания лежали в диапазоне 525-545 нм, подтверждая, что небольшие изменения донорной или акцепторной части молекулы не оказывают значительного влияния на их флуоресцентные максимумы. Тем не менее, соединения 27, 31 и 33, которые содержат пиперидин в качестве донора электронов, демонстрировали большее повышение интенсивности флуоресценции после связывания (в 7,7, 8,3 и 7,2 раз, соответственно) по сравнению с зондами, содержащими пиперазин, морфолин или морфолиноэтанамин в качестве доноров электронов. Фигура 9C предлагает типичный пример флуоресцентных свойств соединения 29. Данная фигура показывает флуоресцентное испускание соединения 29 до (сплошная линия) и после (пунктирная линия) смешивания со скоплениями Αβ.
[0180] Авторы также измерили кажущиеся константы связывания (Kd) зондов с агрегированными пептидами Αβ42. Интенсивность флуоресценции каждого зонда измеряли при концентрациях, равных 1,25, 2,5, 5,0 и 10 мкМ, в воде, очищенной с помощью nanopure, смешанной с 5 мкМ предварительно агрегированных пептидов Αβ42. Zhao, X.; Yang, J., ACS Chem. Neurosc. 1, (10), 655-660. Во всех случаях значения Kd лежали на уровне мкМ, причем соединения 27, 31 и 33 демонстрировали наивысшее сродство к агрегированным пептидам Αβ. Данные этих исследований связывания подтверждают, что небольшие химические модификации в пределах водорастворимого участка мотива ANCA не оказывают значительного влияния на связывание зондов со скоплениями Αβ (соединения 27, 31 и 33). С другой стороны, наблюдалось уменьшение значения Kd после химического изменения донора электронов остова ANCA. Как показано в таблице 5, обнаружено, что соединения, имеющие пиперидин в качестве донора электронов, имеют более низкие значения Kd (1,4-1,6 мкМ) по сравнению с содержащими пиперазин, морфолин или морфолиноэтанамин в качестве донора электронов (соединения 28, 29 и 30, соответственно). Фиг. 10A-F показывают графики интенсивности флуоресценции (при λ=525 нм) соединений 27-31 и 32, соответственно, как функции концентрации в присутствии агрегированных пептидов Αβ42 (5 мкМ) в растворе. В качестве примера, аппроксимация этих данных для соединения 29 дает Kd, равную 13,8 мкМ, для связи соединения 29 с агрегированными пептидами Αβ42.
[0181] В заключение вычислили липофильность (logP) синтезированных зондов. Обнаружили, что все соединения имеют значения logP между 2,53 и 3,81, что свидетельствует о том, что большинство из них удовлетворяет критериям растворимости и может, возможно, пересекать гематоэнцефалический барьер. Lipinski, C. A.; Lombardo, F.; Dominy, B. W.; Feeney, P. J., Adv. Drug Delivery Rev. 1997, 23, (1-3), 3-25.
[0182] Пример 6. Определение констант связывания для соединений, описанных в настоящем описании:
Предварительно агрегированный Αβ(1-42) (конечная концентрация 5 мкМ) смешали с различными концентрациями соединений, описанных в настоящем описании, (10, 5, 2,5, 1,25 мкМ) в буфере ФСБ (pH 7,4) и измерили их флуоресценцию. Взятая с обратным знаком величина, обратная значению x-отрезок, отсекаемый на координатной оси, линейной регрессии, которую построили между двойной обратной зависимостью максимума интенсивности флуоресценции и концентрацией соединения, представляет константу связывания соединения (Kd) с Αβ(1-42).
[0183] Пример 7. Определение Kd флуоресцентным способом. Для того чтобы количественно определить константы диссоциации (Kd) для связывания флуоресцентных соединений с агрегированными β-амилоидными пептидами, авторы применили способ, описанный LeVine (смотри H. LeVine III, Protein Sci. 1993, 2, 404-410). Данный способ аналогичен способу, описанному Benesi-Hildebran (смотри C. Yang, L. Liu, T. W. Mu, Q. X. Guo, Anal. Sci. 2000, 16, 537-539). При этом флуоресценцию соединения измерили с добавлением и без добавления агрегированных пептидов в раствор. Относительное увеличение флуоресценции соединения после связывания с агрегированными β-амилоидными пептидами определяли посредством вычисления разницы между F (флуоресценция после добавления агрегированных пептидов) и FO (флуоресценция до добавления агрегированных пептидов).
[0184] Для того чтобы определить константу связывания (Kd) для комплексов соединение-Αβ из исследований флуоресценции, авторы сделали следующие предположения:
1. Все соединения полностью находятся в растворе и свободны от какого-либо значительного процесса конкурентного связывания, такого как аутоагрегация.
2. Концентрация несвязанных соединений может быть аппроксимирована как близкая к общей концентрации соединений.
3. Участки связывания на агрегированных пептидах Αβ не полностью заняты при концентрации связывающихся с Αβ соединений, применяемой для исследований флуоресценции (т.е. эксперименты осуществляются в условиях ненасыщенного связывания).
[0185] В соответствии с законом Бера-Ламберта (смотри J. W. Robinson, "Atomic Spectroscopy", 1996) можно получить два выражения, которые связывают концентрацию связанного соединения ([HG]), свободного соединения ([G]) и свободных амилоидных пептидов ([H]) или 1) с измеренной флуоресценцией соединения в растворе до добавления агрегированных пептидов (FO), или 2) с измеренной флуоресценцией соединения в присутствии амилоидных пептидов (F):
где [GO] = общая концентрация соединения
[G]=концентрация несвязанного соединения
[HG]=концентрация комплекса соединение-Аβ
[HO]=общая концентрация агрегированного пептида
[Н]=концентрация несвязанного агрегированного пептида
εG=коэффициент поглощения G
εHG=коэффициент поглощения HG
εH=коэффициент поглощения Н
l=длина пути.
[0186] Подставляя [GO]=[G]+[HG] в уравнение 1 и допуская приближение, что εHGl[HG]+εGl[G]>>εHl[Н], можно получить упрощенное выражение для относительной флуоресценции связанного соединения (ΔF):
или 
где Δε=εHG-εG.
[0187] Для того чтобы получить взаимосвязь между изменением измеренной флуоресценции соединения (ΔF) и константой связывания соединения с агрегированными β-амилоидными пептидами (Kd), мы использовали стандартное уравнение для изотермы связывания, для того чтобы получить взаимосвязь между [HG] и Kd:
Объединяя уравнения 4 и 5, авторы получили взаимосвязь между ΔF и Kd: 
[0188] Для того чтобы определить Kd соединения, связанного с агрегированными пептидами Аβ, из измеренного изменения флуоресценции, авторы взяли обратные величины от уравнения 6, получив: 
[0189] Уравнение 7 свидетельствует о том, что график двойной обратной зависимости ΔF и [G] должен иметь вид прямой линии со значением х-отрезок, отсекаемый на координатной оси, равным -1/Kd. Фиг.2 и фиг.6 предлагают графики двойной обратной зависимости измеренной флуоресценции от общей концентрации соединения [GO]. В предположении, что [G] можно считать близким к [GO] (предположение 2), можно получить оценки для Kd комплексов соединение-Аβ из значений х-отрезок, отсекаемый на координатной оси, прямых, аппроксимирующих данные для каждого соединения. Определенные Kd для некоторых соединений, описанных в настоящем описании, даны в таблице 3.
[0190] Пример 8. Анализ ELISA: Агрегированные пептиды Аβ получили из синтетических пептидов Аβ(1-42) путем растворения 30 мкг пептида в 90 мкл воды, очищенной с помощью nanopure, (pH 5-6) и инкубирования при 37°С в течение ≥72 часов без перемешивания. Каждую лунку 96-луночного планшета (объем лунки 0,4 мл; прозрачный, плоскодонный, полипропиленовый) покрыли на 3 часа при 25°С 50 мкл 1,3 мкМ раствора пептидов Аβ в фосфатно-солевом буферном растворе (ФСБ, 10 мМ NaH2PO4/Na2HPO4, 138 мМ NaCl, 2,7 мМ KCl, pH 7,4). После удаления избытка образца 50 мкл растворов соединений в буфере ФСБ (различные концентрации получали посредством разбавления исходного раствора буфером ФСБ) инкубировали в лунках в течение 12 часов. Соединения, которые не растворились в буфере ФСБ, растворили в ДМСО и разбавили буфером ФСБ, для того чтобы получить конечный раствор 5% ДМСО в буфере ФСБ. Избыток растворов затем удалили и все лунки заблокировали на 30 минут посредством добавления 300 мкл 1% (вес./об.) раствора бычьего сывороточного альбумина в буфере ФСБ (БСА/ФСБ). В отдельных случаях провели дополнительную стадию блокирования до инкубации растворами малых молекул. Блокирующий раствор удалили и промыли лунки один раз с помощью 300 мкл буфера ФСБ. Лунки инкубировали в течение 1 часа с 50 мкл 1,1 нМ раствора (в 1% БСА/ФСБ, разбавление 1:6000) IgG против Αβ (клон 6E10, моноклональный, мышиный), после чего раствор удалили. Лунки промыли дважды с помощью 300 мкл буфера ФСБ и инкубировали в течение 60 минут с 50 мкл вторичного IgG (антимышиный IgG H+L, поликлональный, кроличий), конъюгированного с щелочной фосфатазой (6,8 нМ в 1% БСА/ФСБ, разбавление 1:1000). Раствор удалили и промыли лунки дважды с помощью 300 мкл буфера ФСБ. Связанные вторичные IgG детектировали посредством добавления 50 мкл раствора п-нитрофенилфосфата (2,7 мМ в 100 мМ диэтаноламина/0,5 мМ хлорида магния, pH 9,8). Интенсивности поглощения определяли при 405 нм с применением УФ-видимого спектроскопического планшет-ридера (Sprectramax 190, Molecular Devices, Sunnyvale, CA). Каждый опыт осуществили пять раз и усреднили. Планки погрешностей представляют стандартные отклонения. Графики построили и аппроксимировали с помощью аппроксимации сигмоидной кривой.
[0191] Пример 9. Исследования флуоресценции с мономерным Αβ. Αβ (Biopeptide, Inc.) первоначально растворили в гексафторизопропаноле в концентрации 1 мМ, встряхнули на вортексе, диспергировали ультразвуком и встряхнули на вортексе. Сосуд закрыли фольгой и инкубировали в течение 21 часа при 25°C на шейкере, подвергнув 3 раза встряхиванию на вортексе в течение периода инкубации. Раствор диспергировали ультразвуком и встряхнули на вортексе снова, затем разбавили холодной водой, очищенной с помощью nanopure (2:1 H2O:HFIP), фракционировали в необходимых количествах в небольшие стеклянные сосуды и немедленно заморозили в ванне с CO2/ацетоном. Каждую фракцию закрыли парафильмом, который прокололи, для того чтобы позволить улетучиться парам растворителя. Фракции лиофилизовали в течение 2 дней для получения мономерного Αβ (91% мономеров в анализе на 12% Tris-bis ПААГ геле). 1,8 (8,42 мкМ) данного мономерного Αβ(1-42) добавили к 3 мкл 4 мкМ малых молекул в концентрации, которую получили посредством растворения в буфере ФСБ pH 7,4, чтобы достичь конечной концентрации Αβ(1-42) 5 мкМ и соединения 4 мкМ. Раствор перенесли в 3-мл кюветы и измерили флуоресценцию при 25°C.
[0192] Пример 10. Оценка цитотоксической активности жестких роторов в отношении клеток нейробластомы человека SHSY-5Y (MTT-тест): клетки нейробластомы человека SHSY-5Y, MTT (3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолий бромид) набор для пролиферации клеток, минимальная эссенциальная среда Игла (EMEM), питательная смесь Хэмса F12 и фетальная бычья сыворотка (FBS) были приобретены у ATCC (Manassas, VA). Коротко говоря, клетки SH-SY5Y (в 1:1 EMEM:F-12 Хэмса с 10% FBS) посеяли на 96-луночные планшеты с плотностью, равной 5×104 клеток на лунку. Планшеты инкубировали в течение ночи (в увлажненной атмосфере из 95% воздуха, 5% CO2 при 37°C), для того чтобы способствовать прикреплению клеток к лункам. Затем клетки обработали различными концентрациями соединений 8a, 8b, 8c, 8d, 11 или 14 и инкубировали в течение 24 часов (увлажненная атмосфера из 95% воздуха, 5% CO2 при 37°C). Реагент MTT (20 мкл) добавили к среде и инкубировали в течение дополнительных 4 часов. После инкубации добавили 100 мкл детергентного реагента и закрыли планшеты алюминиевой фольгой и оставили при комнатной температуре в течение ночи. Количество растворимого MTT формазана измерили по спектрофотометрическому поглощению при 570 нм (Spectramax 190, Molecular Devices, Sunnyvale, CA). MTT-тест не проводили на соединении 19 из-за его плохой растворимости в водных средах. Все данные представлены в виде средних ± S.D., N=3 для каждой концентрации. Для всех тестов применили критерий Стьюдента. p-значение, составляющее <0,05, считали статистически значимым по сравнению с контрольными клетками. Как показано на фиг. 8, все соединения демонстрировали низкую или отсутствующую цитотоксичность в отношении клеток нейробластомы человека при концентрации вплоть до 100 мкМ. Данные свойства представляют значительные преимущества для дальнейшей оценки in vivo.
[0193] Пример 11. Визуализация человеческой ткани с соединениями, связывающимися с амилоидами. Фигуры 11A-F представляют изображения флуоресценции амилоидных бляшек в человеческой ткани от пациентов с AD. После того как замороженную ткань разделили на срезы и закрепили на предметном стекле, ткань выдержали в растворе, содержащем флуоресцентный зонд в течение 30 мин. Образец промыли водой, для того чтобы удалить неспецифическое окрашивание ткани, и визуализировали с применением инвертированного эпифлуоресцентного микроскопа. Изображения показывают локализацию бляшек, которые были окрашены A) соединением 27, B) соединением 28, C) соединением 29, D) соединением 30, E) соединением 31 или F) соединением 33.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| КФТР РЕГУЛЯТОРЫ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ | 2016 |
|
RU2730855C2 |
| КФТР РЕГУЛЯТОРЫ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ | 2016 |
|
RU2749834C2 |
| НОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ, СВЯЗАННЫХ С АМИЛОИДНЫМИ ИЛИ АМИЛОИДОПОДОБНЫМИ БЕЛКАМИ | 2011 |
|
RU2603008C2 |
| КФТР РЕГУЛЯТОРЫ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ | 2016 |
|
RU2742934C2 |
| КОМПЛЕКСЫ | 2015 |
|
RU2682680C2 |
| ПРОИЗВОДНЫЕ ТАКСАНА, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ | 1994 |
|
RU2137764C1 |
| КОМПЛЕКСЫ | 2015 |
|
RU2684934C2 |
| МАКРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, ПРИМЕНИМЫЕ В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ ГИСТОНДЕАЦЕТИЛАЗ | 2011 |
|
RU2565076C2 |
| СПИРООКСИНДОЛЬНЫЕ АНТАГОНИСТЫ MDM2 | 2010 |
|
RU2553269C2 |
| ЛЕЧЕНИЕ НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ МЕТАЛЛОПОРФИРИНАМИ | 2012 |
|
RU2623207C2 |
Изобретение относится к новым соединениям формулы (I) и их фармацевтически приемлемым солям, обладающим способностью связываться с амилоидными пептидами и/или амилоидами. В формуле (I) EDG представляет собой электронодонорную группу, πСЕ представляет собой элемент пи-сопряжения и WSG представляет собой водорастворимую группу. EDG представляет собой -NR4R5, где R4 и R5 независимо представляют собой водород, R12-замещенный или незамещенный C1-C10алкил, где R4 и R5 необязательно соединены вместе с образованием R12-замещенного или незамещенного 6-членного гетероциклоалкила, где указанный 6-членный гетероциклоалкил необязательно содержит гетероатом, выбранный из О или N, R12 представляет собой незамещенный C1-C10алкил или незамещенный 6-членный гетероциклоалкил, где указанный 6-членный гетероциклоалкил содержит гетероатом, выбранный из О или N. Элемент пи-сопряжения имеет формулу -L1-(A1)q-L2-(A2)r-L3-, в которой q и r независимо равны 0 или 1 и хотя бы один из q и r равен 1, А1 и А2 представляют собой незамещенную группу 
, L1, L2 и L3 независимо представляют собой связь или связывающую группу, имеющую формулу 
, где х представляет собой целое число от 1 до 50. Водорастворимая группа представляет собой R25-замещенный C1-C5алкил или группу 
, где R25 представляет собой -OR26 или R29-замещенный 5-членный гетероциклоалкил, содержащий два атома О, R26 представляет собой водород, R29 представляет собой незамещенный C1-C10алкил и y представляет собой целое число от 1 до 50. Изобретение относится также к конкретным соединениям формулы (I), фармацевтическим композициям и способу детектирования амилоидного пептида. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 табл., 11 пр.
1. Соединение, имеющее структуру формулы (I):
,
где
EDG представляет собой электронодонорную группу;
πСЕ представляет собой элемент пи-сопряжения; и
WSG представляет собой водорастворимую группу;
в которой
EDG представляет собой -NR4R5,
где R4 и R5 независимо представляют собой водород, R12-замещенный или незамещенный C1-C10алкил, где R4 и R5 необязательно соединены вместе с образованием R12-замещенного или незамещенного 6-членного гетероциклоалкила, где указанный 6-членный гетероциклоалкил необязательно содержит гетероатом, выбранный из О или N;
R12 представляет собой незамещенный C1-C10алкил или незамещенный 6-членный гетероциклоалкил, где указанный 6-членный гетероциклоалкил содержит гетероатом, выбранный из О или N;
элемент пи-сопряжения имеет формулу
-L1-(A1)q-L2-(A2)r-L3-,
в которой
q и r независимо равны 0 или 1 и хотя бы один из q и r равен 1;
А1 и А2 представляют собой незамещенную группу
L1, L2 и L3 независимо представляют собой связь или связывающую группу, имеющую формулу , где х представляет собой целое число от 1 до 50;
водорастворимая группа представляет собой R25-замещенный C1-C5алкил или группу ;
где
R25 представляет собой -OR26 или R29-замещенный 5-членный гетероциклоалкил, содержащий два атома О;
R26 представляет собой водород;
R29 представляет собой незамещенный C1-C10алкил; и
где y представляет собой целое число от 1 до 50.
2. Соединение по п.1, где х представляет собой целое число от 1 до 10.
3. Соединение по любому из пп.1 или 2, которое имеет структуру:
или
.
4. Фармацевтическая композиция, обладающая способностью связываться с амилоидными пептидами и/или амилоидами и содержащая эффективное количество соединения по пп.1-3 и фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество.
5. Способ детектирования амилоидного пептида, включающий приведение в контакт соединения по любому из пп.1-3 с амилоидным пептидом с образованием детектируемого амилоидного комплекса и детектирование упомянутого детектируемого амилоидного комплекса.
6. Способ по п.5, в котором упомянутый амилоидный пептид представляет собой пептид Аβ, прионный белок, α-синуклеин или супероксиддисмутазу.
7. Способ по п.5, в котором упомянутый амилоидный пептид образует часть амилоида.
8. Соединение, которое имеет следующую структурную формулу:
9. Соединение, которое имеет следующую структурную формулу:
,
или его фармацевтически приемлемая соль, где:
R4 и R5 независимо представляют собой водород, R12-замещенный или незамещенный C1-C10алкил, где R4 и R5 необязательно соединены вместе с образованием R12-замещенного или незамещенного 6-членного гетероциклоалкила, где указанный 6-членный гетероциклоалкил необязательно содержит гетероатом, выбранный из О и N;
R12 представляет собой незамещенный C1-C10алкил или незамещенный 6-членный гетероциклоалкил, где указанный 6-членный гетероциклоалкил необязательно содержит гетероатом, выбранный из О и N;
R17 представляет собой водород;
R29 представляет собой незамещенный C1-C10алкил;
y представляет собой целое число от 1 до 10; и
z представляет собой целое число от 0 до 6.
10. Соединение по п.9, которое имеет следующую структурную формулу:
или
,
или его фармацевтически приемлемая соль.
11. Соединение по п.9, где R4 и R5 необязательно соединены вместе с образованием R12-замещенного или незамещенного 6-членного гетероциклоалкила, где указанный 6-членный гетероциклоалкил необязательно содержит гетероатом, выбранный из О или N.
12. Соединение по п.11, где указанный R12-замещенный или незамещенный 6-членный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный пиперидинил.
13. Соединение по п.12, где y равен 2 и z равен 0.
14. Фармацевтическая композиция, обладающая способностью связываться с амилоидными пептидами и/или амилоидами и содержащая эффективное количество соединения по любому из пп.9-13 и фармацевтически приемлемый носитель.
| M | |||
| A | |||
| HAIDEKKER et al., Hydrophilic molecular rotor derivatives — synthesis and characterization, BIOORGANIC CHEMISTRY, 2004, 32(4), pp.274-289 | |||
| M | |||
| A | |||
| DIAZ-GARCIA et al., Photorefractive Properties of Poly(N-vinyl carbazole)-Based Composites for High-Speed Applications, CHEM | |||
| MATER., 1999, 11(7), pp.1784-1791 | |||
| US 5874180 A, 23.02.1999 | |||
| US |
