CN100528168C - 作为雄激素受体调节剂的17-乙酰氨基-4-氮杂甾类衍生物 - Google Patents

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Abstract

结构式I的化合物是组织选择性方式的雄激素受体(AR)调节剂。它们在骨骼和/或肌肉组织内是有效的激动剂而在男性环状的前列腺或女性环状的子宫中拮抗AR。这些化合物有效增强变弱的肌肉紧张并治疗雄激素缺乏引起的或可以通过雄激素给药改善的病症，包括骨质疏松症，osteopenia，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，牙周疾病，骨折，骨再建手术后骨损伤，sarcopenia，虚弱，老化皮肤，男性性腺机能减退，妇女的绝经后综合征，动脉粥样硬化，高胆固醇血症，高脂血症，肥胖，再生障碍性贫血和其他造血障碍，炎性关节炎和关节修复，HIV-消耗，前列腺癌，良性前列腺肥大(BPH)，癌恶病质，阿尔茨海默氏病，肌肉营养不良，认知衰退，性功能障碍，睡眠呼吸暂停，抑郁，早熟性卵巢衰竭，和自身免疫疾病，单用或与其他活性剂联合。

Description

作为雄激素受体调节剂的17-乙酰氨基-4-氮杂甾类衍生物
发明领域
本发明涉及17-乙酰氨基-4-氮杂甾类衍生物、其合成及其作为雄激素受体调节剂的用途。更具体地，本发明的化合物是组织选择性雄激素受体调节剂(SARMs)并由此用于治疗雄激素缺乏引起的病症或它们可以通过施用雄激素加以改善，例如骨质疏松症、牙周疾病、骨折、虚弱和sarcopenia。此外，本发明的SARMs可以用于治疗与低睾酮有关的精神障碍，例如抑郁、性功能障碍和认知衰退。SARMs在特定组织内是拮抗剂，其在升高的雄激素紧张或活动引起症状的病症中有效，例如良性前列腺肥大和睡眠呼吸暂停。
发明背景
雄激素受体(AR)属于类固醇甲状腺激素核受体的超家族，其中的其他成员包括雌激素受体、孕酮受体、糖皮质激素受体和盐皮质激素受体。AR表达在机体的多种组织内且是介导雄激素例如睾酮(T)和二氢睾酮(DHT)的生理和病生理效应的受体。结构上，AR由三个功能结构域构成：配体结合结构域(LBD)，DNA结合结构域和氨基末端结构域。结合AR并模拟内源性AR配体的效应的化合物被称作AR激动剂，而抑制内源性AR配体的效应的化合物被称作AR拮抗剂。
雄激素配体结合AR诱导配体/受体复合物，在此之后易位进入到细胞核内，结合核内存在的靶向基因的启动子或增强子区域中的调节DNA序列(称作雄激素效应元件)。随后称作辅因子的其他蛋白质被募集，其结合受体导致基因转录。
雄激素疗法已经用于治疗多种雄性障碍，例如生殖障碍和原发性或继发性雄性性腺机能减退。此外，已经对许多天然或合成AR激动剂进行肌肉骨骼疾病的治疗，例如骨骼疾病、造血器官并、神经肌肉疾病、类风湿性疾病、消耗性疾病，以及激素代替疗法(HRT)，例如女性雄激素缺乏，进行了研究。而且，AR拮抗剂，例如氟他胺和bicalutamide，用于治疗前列腺癌。所以可以以组织选择性方式激活(″激动″)AR的功能的可利用化合物可以有效产生所需的雄激素的骨骼-和肌肉合成代谢作用，同时没有负面的雄激素性质，例如男性化(virilization)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL)的抑制。
在最新研究中报导了利用联合睾酮和雌激素的给药，雄激素在绝经后骨质疏松症中对骨骼具有有益作用[Hofbauer等.，Eur.J.Edocrinol.140：271-286(1999)]。在长达2年的双盲对比研究中，口服共轭雌激素(CEE)和甲基睾酮的联合形式被证实有效促进脊柱和髋部中骨质的自然生长，而共轭雌激素单独疗法预防骨损失[J.Reprod.Med.，44：1012-1020(1999)]。
此外，证据显示妇女中的热潮红病用CEE和甲基睾酮治疗；然而，30％的被治疗妇女患有严重的痤疮和面毛增多，这是所有现有雄激素药疗治疗的一个并发症[Watts等.，Obstet.Gynecol.，85：529-537(1995)]。还发现将甲基睾酮加入到CEE可降低HDL水平，在其他研究中发现如此。所以，现有雄激素疗法的男性化潜在力和对脂质性质的影响提供了开发组织选择性雄激素受体激动剂的基本原理。
雄激素在男子的骨骼代谢中发挥重要作用[Anderson等，″还原骨质疏松症的生长旺盛男性中雄激素补充-6个月的治疗对骨矿物质密度和心血管风险因素的影响″Bone，18：171-177(1996)]。即使在患有骨质疏松症的生长旺盛(eugonadal)男性中，对于睾酮治疗的治疗性响应揭示了雄激素具有重要的骨骼合成代谢作用。在5-6个月至对于肌肉内施用250mg睾酮酯的响应是，平均腰部BMD从0.799gm/cm2增加至0.839g/cm2。SARMs由此可以用于治疗男性中的骨质疏松症。
雄激素缺乏发生在患有D阶段前列腺癌(转移性)的经历了雄激素抑制疗法(ADT)的男性中。内分泌睾丸切除术是通过长效GnRH激动剂来获得，而雄激素受体阻断AR拮抗剂生效。在对激素抑制的响应中，这些男子患有热潮红，严重的骨损失，衰弱和疲劳。
在患有前列腺癌男性的小规模研究中，osteopenia(50％比38％)和骨质疏松症(38％比25％)在经历ADT超过1年的男性中比没有接受ADT的患者更加常见[Wei，等.，Urology 54：607-611(1999)]。腰椎BMD在接受ADT的男性中明显降低。由此在骨骼和肌肉内没有拮抗作用的组织选择性AR拮抗剂在前列腺中可以是治疗前列腺癌的有效药物，单独使用或与传统ADT联合[参见A.Stoch，等.，J.Clin.Endocrin.Metab.，86：2787-2791(2001)]。
组织选择性AR拮抗剂还可以治疗绝经后妇女中的多囊性卵巢综合症。参见C.A.Eagleson，等.，″多囊性卵巢综合症：氟他胺恢复促性腺素释放激素脉冲发生器对雌二醇和孕酮引起的抑制作用的敏感性的证据″J.Clin.Endocrinol.Metab.，85：4047-4052(2000)。
SARMs还可以治疗某些造血障碍，如雄激素刺激肾肥大和红细胞生成素(EPO)生产。在采用重组人EPO之前，雄激素已被用于治疗慢性肾衰引起的贫血。此外，雄激素提高患有非严重再生障碍贫血和脊髓发育不良综合征的贫血患者中的血清EPO水平。对于贫血的治疗需要选择性作用，例如可以通过SARMs提供。
SARMs作为肥胖治疗中的附加物具有临床价值。这种减少机体脂肪的途径得到公开的观察结果支持的，该结果是雄激素给药减少肥胖患者的皮下和内脏脂肪[J.C.Lovejoy，等.，″口服合成代谢类固醇治疗，而不是非肠道雄激素治疗，减少肥胖老年男子的腹部脂肪″Int.J. Obesity，19：614-624(1995)]，[J.C.Lovejoy等.，″内源性雄激素影响肥胖绝经后妇女中的机体组成和局部机体脂肪分布-一个临床科研中心研究″J.Clin.Endocrinol.Metab.，81：2198-2203(1996)]。所以，不具有不需要的雄激素作用的SARMs可以在肥胖治疗中具有有益作用。
雄激素受体激动剂还可以对神经变性疾病例如阿尔茨海默氏病(AD)具有治疗价值。雄激素通过雌激素受体产生的神经保护作用的性能是由J.Hammond等.，″睾酮通过雄激素受体介导在人初级神经元中的神经保护作用″J.Neurochem.，77：1319-1326(2001)报导的。Gouras等称睾酮减少阿尔茨海默氏β-淀粉样蛋白肽的分泌并由此可以用于治疗AD[(Proc.Nat.Acad.Sci.，97：1202-1205(2000)]。还公开了一种通过抑制参与进行性AD的蛋白质的高磷酸化的机理[S.Papasozomenos，″睾酮预防糖原合酶激酶-3β而不是细胞周期蛋白依赖性激酶5和c-JunNH2末端激酶的活化引起的热休克和伴发消灭的τ的高磷酸化：阿尔茨海默氏病的推断″Proc.Nat.Acad.Sci.，99：1140-1145(2002)]
雄激素受体激动剂还可以对肌肉紧张和强度具有有益作用。最新研究证实″生理性雄激素替代法在健康、性腺机能减退的男子中与明显的非脂肪物质、肌肉大小和最大随意强度有关″[S.Bhasin，等.，J. Endocrin.，170：27-38(2001)]。
雄激素受体调节剂可以用于治疗男性和女性中的性欲降低。男性中的雄激素缺乏与性欲减小有关。S.Howell等.，Br.J.Cancer，82：158-161。在需要妇女中生育后数年内低雄激素水平导致性欲减退。S.Davis，J.Clin.Endocrinol.Metab.，84：1886-1891(1999)。在研究中，循环中的游离睾酮明确地与性欲Id有关。在另一研究中，给患有原发性和继发性肾上腺机能不全的妇女提供生理性DHEA替代(50mg/天)。与摄取安慰剂的妇女相比，DHEA给药的妇女显示性思维频率、性欲和满意度增高。W.Arlt等.，N Engl.J.Med.341：1013-1020(1999)，也参见K.Miller，J.Clin.Endocrinol.Metab.，86：2395-2401(2001)。
此外，雄激素受体调节剂还可以有效治疗认知受损。在最新的研究中，高剂量口服雌激素单用或与高剂量口服甲基睾酮联合以4个月的周期施用给绝经后妇女。认知试验氏在4个月的激素治疗前后进行。研究发现接受雌激素(1.25mg)和甲基睾酮(2.50mg)联合形式的妇女对于建立记忆认为具有稳定水平的性能，但接受雌激素(1.25mg)单用的妇女出现该性能降低。A.Wisniewski，Horm.Res.58：150-155(2002)。
发明概述
本发明涉及结构式I的化合物：
Figure C20048001870200081
或其药学可接受盐或立体异构体、其应用和药物组合物。
这些化合物有效作为雄激素受体激动剂并且特别有效作为SARMs。它们适合于治疗雄激素缺乏引起的或通过雄激素给药可以缓解的病症。
本发明还涉及含有本发明的化合物和药学可接受载体的药物组合物。
本发明中，本发明中，我们已经采用一系列体外细胞试验鉴定出具有SARMs功能的化合物，这些体外细胞试验描绘了配体介导的AR活化作用，例如(i)N-C相互作用，(ii)转录退化，和(iii)转录活化。本发明中用上述方法鉴定的SARM化合物在体内具有组织选择性AR激动作用，即在骨骼中激动(在骨质疏松症的啮齿动物模型中促进骨骼形成)并在前列腺中具有拮抗作用(在阉割的啮齿动物中对前列腺生长作用很小和对AR激动剂引起的前列腺生长的拮抗作用)。
本发明的鉴定为SARMs的化合物适用于治疗雄激素缺乏引起的、可以通过雄激素给药改善的疾病或病症。此类化合物在男女两者骨质疏松症的治疗中作为单独疗法或与骨吸收抑制剂，例如双膦酸盐，雌激素，SERMs，组织蛋白酶K抑制剂，αvβ3整联蛋白受体拮抗剂，降钙素和质子泵抑制剂，是理想的。它们还可以与促进骨骼形成的药物一起使用，例如甲状旁腺激素或其类似物。本发明的SARM化合物还可以用于治疗前列腺疾病，例如前列腺癌和良性前列腺肥大(BPH)。此外，本发明的化合物对皮肤具有微小的作用(痤疮和面毛生长)并且可以用于治疗多毛症。另外，本发明的化合物可以刺激核生长和并且用于治疗sarcopenia和虚弱。它们可以在肥胖治疗中用于减少内在脂肪。而且，本发明的化合物在中枢神经系统内可以具有雄激素激动作用并且可以用于治疗血管舒缩症状(热潮红)并且增加能量和性欲。它们可以用来治疗阿尔茨海默氏病。
本发明的化合物还可以单独或作为GnRH激动剂/拮抗剂疗法的附加用于治疗前列腺癌，出于其吸收骨骼的性能，或者由于其拮抗雄激素在前列腺中的性能作为抗雄激素的替代疗法，并且减少骨骼消耗。此外，本发明的化合物因其吸收骨骼的性能可以在胰腺癌的治疗中作为附加药物与抗雄激素一起治疗，或者出于其抗雄激素性质作为单独疗法，提供比骨骼节制性的传统抗雄激素更好的优越性。此外，本发明的化合物可以增加血细胞数量，例如血红细胞和血小板，并且可以用于治疗造血障碍，例如再生障碍性贫血。所以，考虑到上述其组织选择性雄激素受体激动作用，本发明的化合物理想用于性腺机能减退(雄激素缺乏)男性的激素替代疗法中。
发明详述
本发明涉及用作雄激素受体激动剂，特别是作为选择性雄激素受体激动剂的化合物。本发明的化合物由结构式I所示：
Figure C20048001870200101
其药学可接受盐或立体异构体，其中：
X是氢，或卤素；
R1是氢，CF3，羰基C1-3烷基，C1-4烷氧基，卤素，C1-3烷基，和羟基甲基，其中该烷基和烷氧基任选地被1-7个氟原子取代；
R2和R3各自独立地选自：
氢，
卤素，
C1-8烷基，
氨基C0-6烷基，
C1-6烷基氨基C0-6烷基，
(C1-6烷基)2氨基C0-6烷基，
C1-6烷氧基C0-6烷基，
羟基羰基C0-6烷基，
C1-6烷氧基羰基C0-6烷基，
羟基羰基C1-6烷氧基，
羟基C0-6烷基，
氰基，
全氟C1-4烷基，
全氟C1-4烷氧基，
C0-6烷基羰基，
C1-6烷基羰氧基，
C1-6烷基羰基氨基，
C1-6烷基磺酰基氨基，
C1-6烷氧基羰基氨基，
C1-6烷基氨基羰基氨基，
(C1-6烷基)2氨基羰基氨基，和
(C1-6烷基)2氨基羰氧基，
和其中
R2和R3与其所连的碳原子一起可以任选地构成螺-C3-6环烷基，或氧代基团，和
R2和R3各自独立地任选地被至少一个R8取代；
R4，R5，R6和R7各自独立地选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，
(C3-8)杂环烷基C0-10烷基(羰基)0-1；
杂环烷基，
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基氨基羰基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基氨基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基氨基，
C0-10烷基氨基羰基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基C0-10烷基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C0-10烷基羰基氨基(C0-10烷基)，
C0-10烷氧基羰基氨基(C0-10烷基)，
羧基C0-10烷基氨基，
羧基C0-10烷基，
羧基C3-8环烷基，
C1-10烷氧基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
C1-10烷基羰氧基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基，
芳基C0-10烷基羰氧基，
C1-10烷基羰氧基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基氨基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基氨基，
芳基C1-10烷基羰氧基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
C1-10烷硫基，
C1-10烷基亚磺酰基，
芳基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基亚磺酰基，
C1-10烷基磺酰基，
芳基C0-10烷基磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；
其中R4和R5可以与其所连的碳一起构成具有5-7员的且环内具有0、1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子的单环非芳族环系，和
R4，R5，R6和R7各自独立地任选地被至少一个R8取代；和
R8选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
(羰基)0-1芳基C1-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，
(C3-8)杂环基C0-10烷基(羰基)0-1，
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基氨基羰基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基氨基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰氧基，
C0-10烷基氨基羰基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基C0-10烷基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C0-10烷基羰基氨基(C0-10烷基)，
C0-10烷氧基羰基氨基(C0-10烷基)，
羧基C1-10烷基氨基，
羧基C0-10烷基，
羧基C3-8环烷基，
C1-10烷氧基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
C1-10烷基羰氧基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基，
芳基C0-10烷基羰氧基，
C1-10烷基羰氧基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基氨基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基氨基，
芳基C1-10烷基羰氧基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
C1-10烷硫基，
C1-10烷基亚磺酰基，
芳基C1-10烷基亚磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基亚磺酰基，
C1-10烷基磺酰基，
芳基C0-10烷基磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；和
其中，R8任选地被一个或多个选自氢，OH，(C1-6)烷氧基，卤素，CO2H，CN，O(C＝O)C1-C6烷基，NO2，三氟甲氧基，三氟乙氧基，-Ob(C1-10)全氟烷基和NH2的基团取代。
在一实施方式中，X是卤素。在另一实施方式中，X是氢。在部分明的一个实施方式中，R1是C1-3烷基并且任选地北1-7个氟原子取代。
在一实施方式中，本发明包括结构式II的化合物：
Figure C20048001870200161
其药学可接受盐或立体异构体，其中：
X是氢，或卤素；
R1是C0-12烷基；
R2和R3各自独立地选自：
氢，
卤素，
C1-8烷基，
氨基C0-6烷基，
C1-6烷基氨基C0-6烷基，
(C1-6烷基)2氨基C0-6烷基，
C1-6烷氧基C0-6烷基，
羟基羰基C0-6烷基，
C1-6烷氧基羰基C0-6烷基，
羟基羰基C1-6烷氧基，
羟基C0-6烷基，
氰基，
全氟C1-4烷基，
全氟C1-4烷氧基，
C0-6烷基羰基，
C1-6烷基羰氧基，
C1-6烷基羰基氨基，
C1-6烷基磺酰基氨基，
C1-6烷氧基羰基氨基，
C1-6烷基氨基羰基氨基，
(C1-6烷基)2氨基羰基氨基，和
(C1-6烷基)2氨基羰氧基，和
其中R2和R3与其所连的碳原子一起可以任选地构成螺-C3-6环烷基，或氧代基团，和
R2和R3各自独立地任选地被至少一个R8取代；
R4，R5和R6各自独立地选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，
(C3-8)杂环烷基C0-10烷基(羰基)0-1；
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基氨基羰基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基氨基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基氨基，
C0-10烷基氨基羰基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基C0-10烷基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C0-10烷基羰基氨基(C0-10烷基)，
C0-10烷氧基羰基氨基(C0-10烷基)，
羧基C0-10烷基氨基，
羧基C0-10烷基，
羧基C3-8环烷基，
C1-10烷氧基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
C1-10烷基羰氧基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基，
芳基C0-10烷基羰氧基，
C1-10烷基羰氧基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基氨基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基氨基，
芳基C1-10烷基羰氧基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
C1-10烷硫基，
C1-10烷基亚磺酰基，
芳基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基亚磺酰基，
C1-10烷基磺酰基，
芳基C0-10烷基磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；
其中R4和R5可以与其所连的碳一起构成具有5-7员的且环内具有0、1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子的单环非芳族环系，和
R4，R5和R6各自独立地任选地被至少一个R8取代；和
R7选自氢，卤素，C1-10烷基，任选地被至少一个R8取得；
R8选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
C3-8环烷基C0-10烷基，
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
C1-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；和
其中，R8任选地被一个或多个选自氢，OH，(C1-6)烷氧基，卤素，CO2H，CN，O(C＝O)C1-C6烷基，NO2，三氟甲氧基，三氟乙氧基，-Ob(C1-10)全氟烷基和NH2的基团取代。
条件是当R4和R5与其所连的碳一起构成单环或双环系时，则A选自C2-12烷基。
在本发明的另一实施方式中，X是卤素。在另一实施方式中，X是氢。在本发明的一个实施方式中，A是C1-3烷基。在另一实施方式中，R7是氢。
本发明的另一非限定实施方式包括结构式III的化合物：
Figure C20048001870200201
其药学可接受盐或立体异构体，
其中：
A是C0-12烷基；
Figure C20048001870200211
是具有5-7员的和环内具有0、1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子的单环非芳族环系，其中该单环非芳族环系任选地被一个或多个取代基R9取代；
R2和R3各自独立地选自：
氢，
卤素，
C1-8烷基，
氨基C0-6烷基，
C1-6烷基氨基C0-6烷基，
(C1-6烷基)2氨基C0-6烷基，
C1-6烷氧基C0-6烷基，
羟基羰基C0-6烷基，
C1-6烷氧基羰基C0-6烷基，
羟基羰基C1-6烷氧基，
羟基C0-6烷基，
氰基，
全氟C1-4烷基，
全氟C1-4烷氧基，
C0-6烷基羰基，
C1-6烷基羰氧基，
C1-6烷基羰基氨基，
C1-6烷基磺酰基氨基，
C1-6烷氧基羰基氨基，
C1-6烷基氨基羰基氨基，
(C1-6烷基)2氨基羰基氨基，和
(C1-6烷基)2氨基羰氧基，
和其中
R2和R3与其所连的碳原子一起可以任选地构成螺-C3-6环烷基，或氧代基团，和
R2和R3各自独立地任选地被至少一个R8取代；
R7和R9各自独立地选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，
(C3-8)杂环烷基C0-10烷基(羰基)0-1；
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基氨基羰基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基氨基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基氨基，
C0-10烷基氨基羰基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰基C0-10烷基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C0-10烷基羰基氨基(C0-10烷基)，
C0-10烷氧基羰基氨基(C0-10烷基)，
羧基C0-10烷基氨基，
羧基C0-10烷基，
羧基C3-8环烷基，
C1-10烷氧基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
C1-10烷基羰氧基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基，
芳基C0-10烷基羰氧基，
C1-10烷基羰氧基氨基，
C3-8杂环基C0-10烷基羰氧基氨基，
C3-8环烷基C0-10烷基羰氧基氨基，
芳基C1-10烷基羰氧基氨基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8杂环基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
(C3-8环烷基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
C1-10烷硫基，
C1-10烷基亚磺酰基，
芳基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基亚磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基亚磺酰基，
C1-10烷基磺酰基，
芳基C0-10烷基磺酰基，
C3-8杂环基C0-10烷基磺酰基，
C3-8环烷基C0-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；
R7和R9各自独立任选地被至少一个R8取代；
R8选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
C3-8环烷基C0-10烷基，
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
C1-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；和
其中，R8任选地被一个或多个选自氢，OH，(C1-6)烷氧基，卤素，CO2H，CN，O(C＝O)C1-C6烷基，NO2，三氟甲氧基，三氟乙氧基，-Ob(C1-10)全氟烷基和NH2的基团取代。
在另一实施方式中，结构式III的化合物或其药学可接受盐或立体异构体包括那些其中：
选自环丙基，环己基，环基二基，环戊二基，二氧代四氢噻吩基(dioxidotetrahydrothienyl)，吗啉基，吗啉基，哌啶基，吡咯烷基，吡唑啉基，吡唑烷基，咪唑烷基，吡咯啉基，噁嗪基，四氢呋喃基，和四氢-2H-吡喃基，
其中
Figure C20048001870200252
任选地被一个或多个R9取代；
R7和R9各自独立地选自：
氢，
(羰基)0-1C1-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，
C3-8杂环基C0-10烷基(羰基)0-1，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
羧基C0-10烷基，
羧基C3-8环烷基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
羟基C0-10烷基，和
全氟C1-6烷基，和
R7和R9各自独立任选地被至少一个R8取代；
R8选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
(羰基)0-1C2-10链炔基，
C3-8环烷基C0-10烷基，
C1-4酰氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
(芳基C0-10烷基)1-2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
C1-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；和
其中，R8任选地被一个或多个选自氢，OH，(C1-6)烷氧基，卤素，CO2H，CN，O(C＝O)C1-C6烷基，NO2，三氟甲氧基，三氟乙氧基，-Ob(C1-10)全氟烷基和NH2的基团取代。
在本发明的一实施方式中，A是C1-4烷基，任选地被至少一个选自下来的集团取代：OH，(C1-6)烷氧基，卤素，CO2H，CN，O(C＝O)C1-C6烷基，NO2，三氟甲氧基，三氟乙氧基，-Ob(C1-10)全氟烷基和NH2。
在另一实施方式中，本发明的式III的化合物选自其中
Figure C20048001870200271
选自二氧代四氢噻吩基，吗啉基，哌啶基，四氢呋喃基和四氢-2H-吡喃基的那些化合物，其中
Figure C20048001870200272
任选地被一个或多个R9取代，和
R9选自：
氢，
(羰基)0-1C1-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
羧基C0-10烷基，
羧基C3-8环烷基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
羟基C0-10烷基，和
全氟C1-6烷基，和
R9独立任选地被至少一个R8取代；
R8选自：
氢，
卤素，
(羰基)0-1C1-10烷基，
(羰基)0-1C2-10链烯基，
C3-8环烷基C0-10烷基，
C1-4酰基氨基C0-10烷基，
C0-10烷基氨基C0-10烷基，
二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，
芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，
C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰基，
C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，
C1-10烷氧基C0-10烷基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
羟基羰基C0-10烷氧基，
(C1-10烷基)2氨基羰氧基，
羟基C0-10烷基，
C1-10烷基磺酰基，
C1-10烷基磺酰基氨基，
芳基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8杂环基C1-10烷基磺酰基氨基，
C3-8环烷基C1-10烷基磺酰基氨基，
氰基，
硝基，
全氟C1-6烷基，和
全氟C1-6烷氧基；和
其中，R8任选地被一个或多个选自氢，OH，(C1-6)烷氧基，卤素，CO2H，CN，O(C＝O)C1-C6烷基，NO2，三氟甲氧基，三氟乙氧基，-Ob(C1-10)全氟烷基和NH2的基团取代。
在另一实施方式中，X是氟。
本发明的非限定化合物选自：
N-(2，2，2-三氟乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(1，1-二氧代(dioxido)四氢噻吩-3-基)4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N，N2-[(N1，N1-二甲基甘氨酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢呋喃-2-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢-2H-吡喃-4-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[2-(二甲基氨基)乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)甲基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-甲氧基乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-1 7β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-3-基)甲基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-乙基)哌啶-3-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(1-氮杂双环并[2.2.2]辛-2-基)-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-羟基甲基甘胺酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-17β-乙酰胺；
N-(甘胺酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(乙基-4，4，4-三氟丁烷-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(4，4，4-三氟丁氧-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(4，4，4-三氟-N，N-丁酰氨-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(胍基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；和
和其药学可接受盐和其立体异构体。
该实施方式的一个子集中，本发明的化合物选自：
N-(2，2，2-三氟乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N，N2-[(N1，N1-二甲基甘氨酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-甲氧基乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺。
在另一实施方式中，该化合物选自：
N-(1，1-二氧代(dioxido)四氢噻吩-3-基)4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢呋喃-2-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢-2H-吡喃-4-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-3-基)甲基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
和其药学可接受盐和其立体异构体。
在另一实施方式中，该化合物选自：
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-乙基)哌啶-3-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(1-氮杂双环并[2.2.2]辛-2-基)-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-羟基甲基甘胺酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-17β-乙酰胺；
N-(甘胺酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(乙基-4，4，4-三氟丁烷-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(4，4，4-三氟丁氧-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(4，4，4-三氟-N，N-丁酰氨-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(胍基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；和其药学可接受盐和其立体异构体。
本发明的化合物可以具有不对称中心、手性轴和手性平面(如E.L.Eliel和S.H.Wilen，Stereochemistry of Carbon Compounds，John Wiley&Sons，New York，1994，pages 1119-1190所述)，和存在外消旋体、外消旋混和物，和单独的非对映异构体，以及其所有可能的异构体和混和物，包括光学异构体，均属于本发明。
术语″烷基″应是指共1-12个碳原子，或该范围内内任何数目(即，甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等)的直链或支链烷烃。术语″C0烷基″(如在″C0-8烷基芳基″中)是指不存在烷基。
术语″链烯基″是指2-12个碳原子，或者该范围内内任何数目碳原子的直链或支链烯烃。
术语″链炔基″是指含有2-12个碳原子和至少一个碳-碳叁键的直链、支链或环状的烃基。至多存在三个碳-碳叁键。所以，″C2-C6链炔基″是指具有2-6个碳原子的链炔基。链炔基包括乙炔基，丙炔基，丁炔基，3-甲基丁炔基等。链炔基的直链、支链或环状部分可以含有叁键，并且如果显示为取代链炔基时则表示可被取代。
在此使用的″环烷基″包括具有特定数目的非芳族烃基，它可以时桥式或结构式受制约的或者可以不是。环烷基的实例包括，但不限于，环丙基，环丁基，环戊基，环己基，金刚烷基，环辛基，环庚基，四氢萘，亚甲基环己基等。在此，″C3-C10环烷基″的实例可以包括，但不限于：
Figure C20048001870200321
″烷氧基″代表经氧桥连接的具有指定数目碳原子的环状或非环状烷基。所以″烷氧基″包括上述烷基和环烷基的定义。
″全氟烷基″代表至多10个碳原子的相应氢全部被辅因子取代的烷基链。
在此使用的″芳基″是指各环内至多含7个原子的任何稳定单环或双环，其中至少一个环是芳香性的。此类芳基单元的实例包括，但不限于，苯基，萘基，四氢萘基，二氢茚基，或联苯基。在其中芳基取代基是双环且一个环是非芳香性的情况中，理解为经该芳环连接。
在此使用的术语杂芳基代表各环内至多7个原子的稳定单环或双环，其中至少一个环是芳族和含有1-4选自O、N和S的杂原子。在此定义内的杂芳基包括但不限于：吖啶基，咔唑基，噌啉基，喹喔啉基，吡唑基，吲哚基，苯并三唑基，呋喃基，噻吩基，苯并噻吩基，苯并呋喃基，喹啉基，异喹啉基，噁唑基，异噁唑基，吲哚基，吡嗪基，哒嗪基，吡啶基，嘧啶基，吡咯基，四氢喹啉。如下面杂环的定义，″杂芳基″还被理解为包括含氮杂芳基的N-氧化物衍生物。
在其中杂芳基取代基是双环且一个环是非芳族或不含杂原子的情况中，理解为分别经芳环或经含杂原子环连接。
当术语″烷基″或″芳基″或取代基名称中出现的下标(例如，芳基C0-8烷基)，解释为包括限定上述″烷基″和″芳基″的定义。碳原子的指定数目(例如，C0-8)是独立地指烷基或环烷基部分中的碳原子数，或者较大取代基的烷基部分出现在烷基的下标的碳原子数。
本领域技术人员理解，在此使用的″卤代″或″卤素″包括氯，氟，溴和碘。在此使用的术语″杂环″或″杂环基″是指含有1-4个选自O、N和S的杂原子的5-至10-员芳族或非芳族杂环，并且包括双环基团。″杂环基″包括上述提及的杂芳基，以及其二氢和四氢类似物。″杂环基″的其他实例包括，但不限于下列：苯并咪唑基，苯并呋喃基，苯并吡唑基，苯并三唑基，苯并噻吩基，苯并噁唑基，咔唑基，carbolinyl，噌啉基，呋喃基，咪唑基，吲哚啉基，吲哚基，吲嗪基，吲唑基，异苯并呋喃基，异吲哚基，异喹啉基，异噻唑基，异噁唑基，萘吡啶基，噁二唑基，噁唑基，噁唑啉基，异噁唑啉基，氧杂环丁烷基，吡喃基，吡嗪基，吡唑基，哒嗪基，吡啶并吡啶基，哒嗪基，吡啶基，嘧啶基，吡咯基，喹唑啉基，喹啉基，喹喔啉基，四氢吡喃基，四唑基，四唑吡啶基，噻二唑基，噻唑基，噻吩基，三唑基，氮杂环丁烷基，氮杂环丙烷基，1，4-二噁烷基，六氢氮杂卓基，哌嗪基，哌啶基，吡咯烷基，吗啉基，硫代吗啉基，二氢苯并咪唑基，二氢苯并呋喃基，二氢苯并噻吩基，二氢苯并噁唑基，二氢呋喃基，二氢咪唑基，二氢吲哚基，二氢异噁唑基，二氢异噻唑基，二氢噁二唑基，二氢噁唑基，二氢吡嗪基，二氢吡唑基，二氢吡啶基，二氢嘧啶基，二氢吡咯基，二氢喹啉基，二氢四唑基，二氢噻二唑基，二氢噻唑基，二氢噻吩基，二氢三唑基，二氢氮杂环丁烷基，亚甲基二氧基苯甲酰基，四氢呋喃基，和四氢噻吩基，和其N-氧化物。杂环基取代的连接可以经碳原子或经杂原子实现。
术语″杂环烷基″是指环烷基基团(非芳族)，其中环内的一个碳原子被选自O、S或N的杂原子，和其中至多三个附加碳原子可以被所述杂原子替代。
术语″芳基烷基″和″烷基芳基″包括其中烷基定义如上的烷基部分并包括芳基定义如上的芳基部分。芳基烷基的实例包括，但不限于，苄基，苯乙基，苯丙基，萘基乙基，和萘基甲基。烷基芳基的实例包括，但不限于，甲苯，乙基苯，丙基苯，甲基吡啶，乙基吡啶，丙基吡啶和丁基吡啶。
术语″氧基″是指氧(O)原子。术语″硫代″是指硫(S)原子。术语″氧代″是指″＝O″。术语″羰基″是指″C＝O″。
术语″取代的″包括所述取代基的多种程度的取代。当多个取代基部分被描述或要求时，取代的化合物可以独立地被一种或多种所公开或所要求的取代基部分取代一次或多次。所谓独立地取代，是指(两个或多个)取代基可以相同或不同。
当任何变量(例如R5，R6等)在任何取代基或式I中出现不止一次时，其在各种情况中的定义是每种情况都是独立的。另外，取代基和/或变量的组合也可行，只要这种组合得到稳定的化合物。
在本文中使用的标准命名法下，首先描述侧链的末端部分，随后是指向连接点的相邻官能团。例如，C1-5烷基羰基氨基C1-6烷基等于
在选择本发明的化合物时，本领域普通技术人员理解对不同取代基，即R1、R2、R3等的选择应与化学结构连通性的公知原理相符。
从取代基画到环系内的线段是指所示的键可以连接于任何可取代的环原子。如果该环系为多环，该键只连接于邻近环上的适当碳原子。
应理解本发明混和物上的取代基和取代方式可以由本领域普通技术人员选择，以得到化学上稳定的且通过本领域已知技术和下列方法很容易合成的化合物。如果取代基本身被一个以上的基团取代，理解为多个取代基可以位于同一碳上或不同碳上，只要得到稳定的结构。短语″被一个或多个取代基任选取代″应等同于短语″被至少一个取代基任选取代″并且在这种情况中一个实施方式应具有0-3个取代基。
在本发明的一个实施方式中，R1选自氢和C1-3烷基，其中该烷基被1-7个氟原子任选取代。在实施方式的一个方案中，R1选自氢，CF3和C1-3烷基。在另一实施方式中，R1为氢。
在一个实施方式中，R2和R3各自独立地选自：氢，卤素和C1-8烷基。在另一实施方式中，R2和R3与其所连的碳原子一起构成氧代基团或螺-C3-6环烷基，例如，环丙基。在另一实施方式中，R2和R3各自为氢。
在本发明的另一实施方式中，R4，R5，和R6各自独立地选自：氢，卤素，(羰基)0-1C1-10烷基，C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，C3-8杂环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，C0-10烷基氨基C0-10烷基，C1-10烷氧基，C1-10烷氧基C0-10文件，C1-10烷基磺酰基，全氟C1-6文件，和全氟C1-6烷氧基。
在另一实施方式中R4和R5与其所连的碳一起构成具有0、1、2、3、或4个选自N、O和S的杂原子的5-7员单环非芳族环系，例如四氢-2H-吡喃基，哌啶基，1，1-二氧代四氢噻吩基，和四氢呋喃基。
在另一实施方式中，R7选自：氢，(羰基)0-1C1-10烷基，(羰基)0-1C2-10链烯基，(羰基)0-1C2-10链炔基，(羰基)0-1芳基C1-10烷基，C3-8环烷基C0-10烷基(羰基)0-1，C1-4酰基氨基C0-10烷基，C0-10烷基氨基C0-10烷基，C0-10烷基氨基C0-10烷基氨基羰基，二-(C1-10烷基)氨基C0-10烷基，芳基C0-10烷基氨基C0-10烷基，(芳基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，C3-8环烷基C0-10烷基氨基C0-10烷基，C3-8杂环基C0-10烷基氨基C0-10烷基，(C3-8环烷基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，(C3-8杂环基C0-10烷基)2氨基C0-10烷基，(C1-10烷基)2氨基羰基C0-10烷基，(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基C0-10烷基，C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，C3-8环烷基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，C3-8杂环基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，芳基C0-10烷基氨基羰基C0-10烷基，(C1-10烷基)2氨基羰基，(芳基C1-10烷基)1-2氨基羰基，C1-10烷氧基(羰基)0-1C0-10烷基，C0-10烷基羰基氨基(C0-10烷基)，C0-10烷氧基羰基氨基(C0-10烷基)，羧基C0-10烷基，羧基C3-8环烷基，C1-10烷氧基C0-10烷基，羟基C0-10烷基，C1-10烷硫基，C1- 10烷基亚磺酰基，芳基C0-10烷基亚磺酰基，C3-8杂环基C0-10烷基亚磺酰基，C3-8环烷基C0-10烷基亚磺酰基，C1-10烷基磺酰基，芳基C0-10烷基磺酰基，C3-8杂环基C0-10烷基磺酰基，C3-8环烷基C0-10烷基磺酰基，和全氟C1-6烷基。
在本发明的另一实施方式中，R7选自：氢，卤素，(羰基)0-1C1-10烷基，C0-10烷基氨基C0-10烷基，全氟C1-6烷基和全氟C1-6烷氧基。在该实施方式的另一方案中，R7选自：氢，卤素，C1-10烷基和全氟C1-6烷基，例如氢。
已经发现本发明的化合物是雄激素受体(SARMs)的组织选择性调节剂。一方面，本发明的化合物可以有效激活雄激素受体在哺乳动物中的功能，特别是激活雄激素受体在骨骼和/或肌肉组织中的功能并阻滞或抑制(″拮抗″)雄激素受体在男性个体的前列腺中或女性个体子宫中的功能。
本发明的另一方面是式I的化合物减弱或阻滞AR激动剂诱导的雄激素受体在男性个体的前列腺中或女性个体子宫中而不是毛发生长皮肤或声带中的功能的应用，并且激活雄激素受体在骨骼和/或肌肉组织中的功能，而不是在控制血脂水平的器官(例如肝脏)中。
本发明的代表性化合物通常对于雄激素受体具有亚微摩尔的结合亲和力。因此本发明的化合物适于治疗患有与雄激素受体功能有关的障碍。将治疗有效量的化合物，包括其药学可接受盐，施用给哺乳动物用于治疗与雄激素受体功能有关的障碍，例如雄激素缺乏，可以通过雄激素替代法缓解的疾病，或可以通过雄激素替代疗法改善的疾病，包括：增强变弱的肌肉紧张，骨质疏松症，osteopenia，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，牙周疾病，骨折(例如，椎骨和非椎骨骨折)，骨再建手术后的骨损伤，sarcopenia，虚弱，老化皮肤，男性性腺机能减退，妇女中的绝经后综合征，动脉粥样硬化，高胆固醇血症，高脂血症，肥胖，再生障碍性贫血和其他造血障碍，胰腺癌，炎性关节炎和关节修复，HIV-消耗，前列腺癌，良性前列腺肥大(BPH)，癌恶病质，阿尔茨海默氏病，肌肉营养不良，认知衰退，性功能障碍，睡眠呼吸暂停，抑郁，早熟性卵巢衰竭和自身免疫疾病。通过施用治疗有效量的结构式I的化合物给需要这种治疗的哺乳动物进行治疗。此外，这些化合物在药物组合物中单独或与其他活性剂联合用作组成组分。
在一个实施方式中，本发明的化合物可以单用或与其他活性剂联合用于治疗雄性个体中雄激素缺乏引起的或雄激素替代法可以缓解的病症，包括，但不限于，骨质疏松症，osteopenia，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，牙周疾病，HIV-消耗，前列腺癌，癌恶病质，肥胖，关节炎病症，贫血，例如例如，再生障碍性贫血，肌肉营养不良，和阿尔茨海默氏病，认知衰退，性功能障碍，睡眠呼吸暂停，抑郁，良性前列腺肥大(BPH)，和动脉粥样硬化。治疗是通过施用治疗有效量的结构式I的化合物给需要这种治疗的雄性个体来实现的。
″关节炎病症″或″关节炎病症″是指炎性病灶局限在关节的疾病或任何关节的炎性病症，最著名的是骨关节炎和类风湿性关节炎(Academic Press Dictionary of Science Technology；Academic Press；1stedition，January 15，1992)。式I的化合物单用或联合还适用于治疗或预防关节炎病症，例如贝切特氏病；粘液囊病和腱炎；CPPD沉积病；腕管综合征；埃-当而氏综合征；fibromyalgia；痛风；感染性关节炎；炎性肠病；幼年性关节炎；红斑狼疮；lyme氏病；马方综合征；肌炎；骨关节炎；骨生成不完全；骨坏死；多动脉炎；多肌痛风湿病；牛皮癣关节炎；雷诺氏现象；反射交感神经营养不良综合征；莱特尔氏病；类风湿性关节炎；硬皮病；和Sjogren氏综合征。本发明的一个实施方式涉及关节炎性病症的治疗或预防，其包括施用治疗有效量的式I的化合物。一个子实施方式是骨关节炎的治疗或预防，他包括施用治疗有效量的式I的化合物。参见：Cutolo M，Seriolo B，Villaggio B，Pizzorni C，Craviotto C，Sulli A.Ann.N.Y.Acad.Sci.2002 Jun；966：131-42；Cutolo，M.Rheum Dis Clin North Am 2000 Nov；26(4)：881-95；BijlsmaJW，Van den BrinkHR.Am J Reprod Immunol 1992 Oct-Dec；28(3-4)：231-4；Jansson L，Holmdahl R.；Arthritis Rheum 2001 Sep；44(9)：2168-75；和PurdieDW.Br Med Bull 2000；56(3)：809-23。另外参见Merck手册，第17版，pp.449-451。
当联合用于治疗关节炎病症时，式I的化合物可以与任何本文中公开的联合疗法所用的药物一起使用，或者可以与治疗或预防关节炎病症的已知药物一起使用，例如皮质类固醇，细胞毒性药物(或其他的疾病调节或缓解诱发性药物)，金治疗，甲氨蝶呤，NSAIDs，和COX-2抑制剂。
在另一实施方式中，本发明的化合物可以用于治疗雌性个体中雄激素缺乏引起的或雄激素替代法可以缓解的疾病，包括，但不限于，骨质疏松症，osteopenia，老化皮肤，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，绝经后综合征，牙周疾病，HIV-消耗，癌恶病质，肥胖，贫血，例如例如，再生障碍性贫血，肌肉营养不良，阿尔茨海默氏病，早熟性卵巢衰竭，认知衰退，性功能障碍，抑郁，炎性关节炎和关节修复，动脉粥样硬化，和自身免疫疾病，单用或与其他活性剂联合.治疗是通过施用治疗有效量的结构式I的化合物给需要这种治疗的雌性个体。
式I的化合物还适用于增强哺乳动物例如人体中的肌肉紧张。结构式I的化合物可以在前列腺癌的治疗中用作传统雄激素消耗疗法的附加药物以修复骨损失，并且维持骨矿物质密度。以这种方式，它们可以与传统雄激素缺失疗法一起采用，包括GnRH激动剂/拮抗剂，例如公开在P.Limonta，等.，Exp.Opin.Invest.Drugs，10：709-720(2001)；H.J.Stricker，Urology，58(Suppl.2A)：24-27(2001)；R.P.Millar，等.，British Medical Bulletin，56：761-772(2000)；和A.V.Schally等.，Advanced Drug Delivery Reviews，28：157-169(1997)中的那些。结构式I的化合物可以在前列腺癌的治疗中与抗雄激素联合，例如氟他胺，2-羟基氟他胺(氟他胺的活性代谢物)，尼鲁米特，和bicalutamide(CasodexTM)。
此外，本发明的化合物还可以用于治疗胰腺癌，或者出于其雄激素拮抗性质或作为抗雄激素的附加物，例如氟他胺，2-羟基氟他胺(氟他胺的活性代谢物)，尼鲁米特，和bicalutamide(CasodexTM)。
术语″治疗癌症″或″癌症的治疗″是指给患有癌性病症的哺乳动物给药并且通过杀死癌细胞产生减轻癌性病症的作用，以及得到抑制癌症的生长和/或转移。
结构式I的化合物可以减小对脂质代谢的副作用。所以，考虑到其组织选择性雄激素激动性，本发明的化合物在性腺机能减退(雄激素缺乏)雄性个体中具有优于激素替代疗法的现有途径。
此外，本发明的化合物可以增加血细胞数量，例如红细胞和血小板，并且可以用于治疗造血障碍，例如再生障碍性贫血。
在本发明的一个实施方式中，将治疗有效量的式I化合物施用给哺乳动物，治疗或改善选自下列的障碍：变弱肌肉紧张的增强，骨质疏松症，osteopenia，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，牙周疾病，骨折，骨再建手术后骨损伤，sarcopenia，虚弱，老化皮肤，男性性腺机能减退，妇女的绝经后综合征，动脉粥样硬化，高胆固醇血症，高脂血症，肥胖，再生障碍性贫血和其他造血障碍，胰腺癌，炎性关节炎和关节修复，HIV-消耗，前列腺癌，良性前列腺肥大(BPH)，癌恶病质，阿尔茨海默氏病，肌肉营养不良，认知衰退，性功能障碍，睡眠呼吸暂停，抑郁，早熟性卵巢衰竭，和自身免疫疾病。
在另一实施方式中，治疗有效量的所述化合物可以用于治疗或改善选自变弱肌肉紧张，骨质疏松症，osteopenia，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，牙周疾病，骨折，骨再建手术后骨损伤，sarcopenia，阿尔茨海默氏病，和虚弱的疾病。
在另一实施方式中，本发明的化合物可以用于治疗或改善障碍例如男性性腺机能减退，妇女的绝经后综合征，动脉粥样硬化，高胆固醇血症，高脂血症，肥胖，再生障碍性贫血和其他造血障碍，胰腺癌，炎性关节炎和关节修复，HIV-消耗，前列腺癌，良性前列腺肥大(BPH)，癌恶病质，肌肉营养不良，认知衰退，性功能障碍，睡眠呼吸暂停，抑郁，早熟性卵巢衰竭，和自身免疫疾病。
本发明的化合物可以以其对映体纯的形式给药。外消旋混和物可以通过多种常规方法分离为其独立对映异构体。这些包括手性色谱、用手性辅剂衍生随后通过色谱和结晶法分离，和非对映异构体盐的分级结晶。
在此，本发明发挥雄激素受体“激动剂”作用的化合物可以结合雄激素受体并引发该受体的生理或药理反应特性。术语″组织选择性雄激素受体调节剂″是指模拟天然配体在某些组织存在而在其他组织中不存在的作用的雄激素受体配体。″部分激动剂″是指无论该化合物使用的量都无法诱发受体群的最大活性的激动剂。″完全激动剂″在指定浓度下诱导雄激素受体群的完全活化。本发明发挥雄激素受体“拮抗剂”作用的化合物可以结合雄激素受体并阻滞或抑制由天然雄激素受体配体正常诱导的雄激素相关反应。
术语″药学可接受盐″是指由药学可接受无毒碱或酸制备而成的盐，所述的碱或盐包括无机或有机碱和无机或有机酸。衍生自无机碱的非限定代表盐包括铝、铵、钙、铜、铁、亚铁、锂、镁、锰盐、亚锰、钾、钠、锌等。在本发明的一个实施方式中，该盐选自铵、钙、锂、镁、钾和钠盐。衍生自药学可接受有机无毒碱的盐的非限定实例包括一级、二级和三级胺、取代胺的盐，包括天然取代胺、环胺类和碱性离子交换树脂，例如精氨酸，甜菜碱，咖啡因，胆碱，N，N′-而苄基亚乙基二胺，二乙基胺，2-二乙基氨基乙醇，2-二甲基氨基乙醇，乙醇胺，乙二胺，N-乙基-吗啉，N-乙基哌啶，葡糖胺，葡萄糖胺，组氨酸，hydrabamine，异丙胺，赖氨酸，甲基葡糖胺，吗啉，哌嗪，哌啶，聚胺树脂，普鲁卡因，嘌呤类，可可碱，三乙胺，三甲胺，三丙胺，氨丁三醇等。
当本发明的化合物是碱性时，可以由药学可接受无毒酸制备盐，包括无机和有机酸。可以使用的代表酸包括乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙磺酸、甲酸、富马酸、葡糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、羟乙基磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、丙二酸、粘酸、扑酸、硝酸、泛酸、磷酸、丙酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸等。在一种方案中，该酸选自柠檬酸、富马酸、氢溴酸、盐酸、马来酸、磷酸、硫酸和酒石酸。
上述药学可接受盐和其他典型药学可接受盐的制备更全面地由Berg等公开在″Pharmaceutical Salts，″J.Parm.Sci.，1977：66：1-19。
还应注意，本发明的化合物可能内盐或两性离子，因为在生理条件下化合物中的脱质子酸性部分例如羧基，可以是阴离子，并且该电荷可能被质子化或烷基化碱性部分例如季氮原子的阳离子电荷在内部平衡掉。
术语″治疗有效量″是指由研究人员、兽医、医生或其他临床工作者寻找到的结构式I的化合物引发组织、系统、动物或人体的生物或医学反应的量。
术语″组合物″在此是指含有特定量的特定组分的产品，以及直接或间接由特定量的特定组分的联合获得的产品。
所谓″药学可接受″是指必须与制剂的其他成分相容切不损害接受者的载体、稀释剂或赋形剂。
术语″化合物的施用″和″施用化合物″应当理解为给需要治疗的个体提供本发明的化合物或本发明化合物的前药。
术语″以组织选择性方式调节雄激素受体介导的功能″是指调节雄激素受体选择性地(或区别地)在合成代谢(骨骼和/或肌肉)组织(骨骼和肌肉)中介导的功能，该调节作用在雄性(生殖性)组织中不存在，例如前列腺，睾丸，精囊，卵巢，子宫和其他性感觉组织。在一个实施方式中，雄激素受体在合成代谢组织中的功能被激活而雄激素受体在雄激素性组织内的功能被阻滞或抑制。
为实施本发明治疗方法的结构式I化合物的给药是通过施用有效量的结构式I的化合物给需要这种治疗或预防的患者来进行的。按照本发明的方法对预防性给药的需要是利用公知的风险因子来测定的。在最终的分析中，主治医生决定各化合物的有效量，但这取决于多种因素例如被治疗的精确疾病，疾病的严重性和患者患有的其他疾病或病症，所选的给药途径，患者可能伴随需要的其他药物和治疗，和医生判断的其他因素。
如果配制为固定剂量，该联合产品采用下式剂量范围内的本发明化合物和在其已批准剂量范围内的其他药学活性剂。当联合制剂不适当时，本发明的化合物可以与已知的药学可接受药物顺序使用。
通常，结构式I的化合物的日剂量可以在宽范围0.01-1000mg/成人/天内变化。例如，剂量为0.1-200mg/天。对于口服给药，组合物可以以含有0.01-1000mg，特别是0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、3.0、5.0、6.0、10.0、15.0、25.0、50.0、75、100、125、150、175、180、200、225和500毫克的活性成分的片剂形式提供，用于被治疗哺乳动物的剂量的症状调整。
该剂量可以以单一日剂量或每天分2、3或4次给药的总日剂量给药。此外，基于选择给药的各化合物的性质，该剂量可以少次给药，例如每周1次，每周2次，每月等。显然，少次给药的单位剂量相对较大。
当经鼻内途径、透皮途径、直肠或阴道栓剂，或经静脉内溶液给药时，在整个剂量方案中给药显然应连续而不是断续。
本发明举例的是含有上述任何化合物和药学可接受载体的药物组合物。本发明还例举了将上述化合物和药学可接受载体联合制备的药物组合物。本发明说明了一种制备含有上述化合物和药学可接受载体的药物组合物的方法。
本发明医学方法中使用的组织选择性雄激素受体调节剂的制剂含有结构式I的化合物和其可接受载体和任选的其他治疗活性成分。载体必须是药学可接受的，也就是与制剂的其他组分相容且对制剂的接受对象无害。
所以，本发明进一步提供一种含有结构式I的化合物和其药学可接受载体的药物组合物。
该制剂包括适合口服、直肠、鼻内、阴道内、局部或非肠道(包括皮下、肌肉内和静脉内给药)的那些制剂。在一个实施方式中，该制剂是适合口服给药的制剂。
适当的式I化合物的局部制剂包括透皮装置、气雾剂、霜剂、溶液剂、软膏剂、凝胶剂、洗剂、扑粉剂等。含有本发明化合物的局部药物组合物通常包括约0.005％-约5％重量的活性化合物和药学可接受载体。用于本发明化合物给药的透皮贴剂包括本领域普通技术人员熟知的那些。为了以透皮输送系统的形式给药，在整个给药方案中给药显然应连续而不是间断的。
所述的制剂可以以单位剂型提供并且可以通过药学领域的已知方法制备。所有方法包括使活性化合物与载体结合的步骤，该载体含有一种或多种组分。通常，制剂的制备是通过均匀和紧密地将活性化合物与液体载体、蜡质固体载体和细分的固体载体活化，随后如果需要，将产品成形为所需剂型。
本发明适合口服给药的制剂可以以离散单元存在，例如胶囊、囊片剂、片剂或锭剂，各自含有预定量的活性化合物；作为散剂或颗粒剂；或在含水液体或非水液体中的混悬剂或溶液剂，例如糖浆剂、酏剂或乳剂。
片剂可以通过压缩或模制制成，任选地含有一种或多种辅助成分。压缩片剂可以通过在适当设备中压缩自由流动形式的活性化合物如粉末或颗粒来制成，任选地与辅助成分如粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、崩解剂或着色剂混合。模制片剂可以通过在适当设备中模制活性化合物、优选粉末形式的活性化合物与适当载体的混和物来制成。适当的粘合剂包括，但不限于，淀粉、明胶、天然糖例如葡萄糖或β-乳糖、玉米甜味剂、天然和合成树胶例如阿拉比较、黄芪胶或藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙二醇、蜡等。这些剂型中使用的非限定代表性润滑剂包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。崩解剂包括，但不限于，淀粉，甲基纤维素，琼脂，皂土，黄原胶等。
口服液体剂型，例如在适当矫味助悬剂或分散剂，例如合成和天然树胶，如黄芪胶、阿拉比较、甲基纤维素等中的糖浆剂或混悬液，可以通过将活性化合物加入到溶液或混悬液中来制备。可以使用的附加分散剂包括甘油等。
阴道或直肠给药的制剂可以以栓剂采用常规载体提供，例如对粘膜无毒和无刺激、与结构式I的化合物相容，并且在储存时稳定和不结合或干扰结构式I的化合物的释放的基质。适当的基质包括：可可脂(可可油)，聚乙二醇类(例如carbowax和polyglycols)，二醇表面活性剂组合，聚乙二醇40硬脂酸酯，聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯(例如Tween，Myrj，和Arlacel)，甘油化明胶和氢化植物油。当使用甘油化明胶栓剂时，可以使用防腐剂例如对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯。
含有活性药物组分的局部制剂可以与本领域熟知的多种载体物质混合，例如，醇类，芦荟凝胶，尿囊素，甘油，维生素A和E油，矿物油，PPG2肉豆蔻基丙酸酯等，形成例如醇溶液、局部清洁剂、皮肤用凝胶、皮肤用洗剂和霜型或凝胶制剂的香波。
本发明的化合物还可以以脂质体输送系统的形式给药，例如小单层囊、大的单层囊和多层囊。脂质体可以由多种磷脂形成，例如胆固醇、硬脂基胺或磷脂酰胆碱类。
本发明的化合物也可以利用单克隆抗体作为与化合物分离偶联的各别载体来给药。本发明的化合物还可以与作为靶向药物载体的可溶性聚合物偶联。此类聚合物可以包括聚乙烯吡咯烷酮、吡喃共聚物、聚羟丙基甲基丙烯酰胺-酚、聚羟乙基天冬酰胺酚，或被棕榈酰残基取代的聚环氧乙烷聚赖氨酸。此外，本发明的化合物可以偶联一类生物可降解聚合物以达到药物的控释，例如，聚乳酸、聚ε己内酯、聚羟基丁酸、聚原酸酯、聚二氢吡喃类、聚氰基丙烯酸酯和水凝胶的交联或两亲性嵌段共聚物。
适合非肠道给药的制剂包括含有活性化合物的灭菌水制剂的制剂，它可以与接受者的血液等渗。此类制剂适当包括与接受对象的血液等渗的化合物溶液或混悬液。此类制剂可以含有蒸馏水、含5％右旋糖的蒸馏水或盐水和活性化合物。通常采用活性化合物的对于所用溶剂具有适宜溶解度的药学和药理学可接受酸加成盐。有用制剂还包括含有活性化合物的浓缩溶液或固体，它用适当溶剂稀释得到适合非肠道给药的溶液。
本发明的化合物可以与一类生物可降解聚合物偶联以有效达到药物的控释，例如，聚乳酸、聚ε己内酯、聚羟基丁酸、聚原酸酯、聚二氢吡喃类、聚氰基丙烯酸酯和水凝胶的交联或两亲性嵌段共聚物。
本发明的药物组合物和方法可以进一步包含常用于治疗上述病症的其他治疗活性化合物，包括骨质疏松症，牙周疾病，骨折，骨再建手术后骨损伤，sarcopenia，虚弱，老化皮肤，男性性腺机能减退，妇女的绝经后综合征，动脉粥样硬化，高胆固醇血症，高脂血症，造血障碍，例如例如，再生障碍性贫血，胰腺癌，阿尔茨海默氏病，炎性关节炎，和关节修复。
为了治疗和预防骨质疏松症，本发明的化合物可以联合骨强化药物一起给药，所述的骨强化药物选自抗吸收药物、骨合成代谢药物和其他有利于骨骼的作用机理未清楚确定的药物，例如补钙剂，黄酮类和维生素D类似物。牙周疾病、骨折和骨再建手术后骨损伤的病症也可以得益于这些联合治疗。例如，本发明的化合物可以有效地与有效量的其他药物例如雌激素、双膦酸类、SERMs、组织蛋白酶K抑制剂、αvβ3整联蛋白受体拮抗剂、空泡ATPase抑制剂、多肽osteoprotegerin、VEGF的拮抗剂、噻唑烷二酮类、降钙素、蛋白激酶抑制剂、甲状旁腺激素(PTH)和类似物、钙受体拮抗剂、生长激素促分泌剂、生长激素释放激素、胰岛素样生长因子、骨形态发生蛋白(BMP)、BMP拮抗的抑制剂、前列腺素衍生物、成纤维细胞生长因子、维生素D和其衍生物，维生素K和其衍生物，大豆异黄酮、钙盐和氟化盐。牙周疾病、骨折和骨再建手术后骨损伤的病症也可以得益于这些联合疗法。
在本发明的一个实施方式中，本发明的化合物可以有效的与有效量的至少一种骨骼强化剂联合给药，所述的骨骼强化剂选自雌激素和雌激素衍生物，单用或联合孕酮或孕酮衍生物；双膦酸类；抗雄激素类或选择性雌激素受体调节剂；αvβ3整联蛋白受体拮抗剂；组织蛋白酶K抑制剂；破骨细胞空泡ATPase抑制剂；降钙素；和osteoprotegerin。
在骨质疏松症的治疗中，本发明化合物的活性不同于抗吸收药物：雌激素，双膦酸类，SERMs，降钙素，组织蛋白酶K抑制剂，空泡ATPase抑制剂，RANK/RANKL/Osteoprotegerin途径的感染剂，p38抑制剂或任何破骨细胞生成或破骨细胞活化的其他抑制剂。与抑制骨吸收不同，结构式I的化合物协助促进骨形式，作用于例如骨皮质，它负责大部分的骨强度。骨皮质的增厚主要致使骨折、尤其是髋部骨折危险的减小。结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂与抗吸收剂例如雌激素、双膦酸类、抗雄激素类、SERMs、降钙素、αvβ3整联蛋白受体拮抗剂、HMG-CoA还原酶抑制剂、空泡ATPase抑制剂和组织蛋白酶K抑制剂的联合形式由于骨合成代谢和抗吸收作用的互补效果而特别有效。
骨抗吸收剂是那些本领域已知的抑制骨吸收作用的药物并且包括，例如，雌激素和雌激素衍生物，其中包括具有雌激素活性的甾族化合物例如17β-雌二醇，雌酮，共轭雌激素(PREMARIN(D)，马雌激素，17β-乙炔雌二醇等。雌激素或雌激素衍生物可以单用或与孕酮或孕酮衍生物联合。孕酮衍生物的非限定实例为炔诺酮和醋酸甲羟孕酮。
双膦酸类也是骨抗吸收剂。可以与本发明结构式I的化合物联合给药的双膦酸化合物包括：
(a)阿仑特罗(也称作alendronic酸4-氨基-1-羟基亚丁基-1，1-双膦酸，阿仑特罗钠，阿仑特罗一钠三水合物或4-氨基-1-羟基亚丁基-1，1-双膦酸一钠三水合物。阿仑特罗公开在下列美国专利中：Kieczykowski等的4,922,007，1990年5月1日授权；Kieczykowski的5,019,651，授权于1991年5月28日；Dauer等的5,510,517，授权于1996年4月23日；Dauer等的5,648,491，授权于1997年7月15日；所有这些专利在此全文引入；
(b)[(环庚基氨基)-亚甲基]-双-膦酸盐(因卡特罗(incadronate))，它公开在Isomura等的美国专利4,970,335中，.授权于1990年11月3日，其全文在此引入作为参考；
(c)(二氯亚甲基)-双膦酸(克劳特酸(clodronic acid))和二钠盐(克劳特罗(clodronate))，其公开在比利时专利672,205(1966)和J.Org.Chem32，4111(1967)，两者其全文在此引入作为参考；
(d)[1-羟基-3-(1-吡咯烷基)-亚丙基]-双-膦酸盐(EB-1053)；
(e)(1-羟基亚乙基)-双-膦酸盐(依替特罗(etidronate))；
(f)[1-羟基-3-(甲基戊基氨基)亚丙基]-双-膦酸盐(依班特罗(ibandronate))，其公开在美国专利4,927,814中，授权于1990年5月22日，其全文在此引入作为参考；
(g)(6-氨基羟基亚己基)-双-膦酸盐(尼利特罗(neridronate))；
(h)[3-(二甲基氨基)-1-羟基亚丙基]-双-膦酸盐(奥帕特罗(olpadronate))；
(i)(3-氨基-1-羟基亚丙基)-双-膦酸盐(帕尼特罗(parnidronate))；
(j)[2-(2-吡啶基)亚乙基]-双-膦酸盐(吡利特罗(piridronate))，其公开在美国专利4,761,406中，其全文作为引入作为参考；
(k)[1-羟基-2-(3-吡啶基)-亚乙基]-双-膦酸盐(利西特罗(risedronate))；
(l){[(4-氯苯基)硫代]亚甲基}-双-膦酸盐(替鲁特罗(tiludronate))，它公开在Breliere等的美国专利4,876,248，授权于1989年10月24日，其全文在此引入作为参考；
(m)[1-羟基-2-(1H-咪唑-1-基)亚乙基]-双-膦酸盐(佐乐特罗(zoledronate))；和
(n)[1-羟基-2-咪唑并吡啶-(1，2-α)-3-基亚乙基1-双-膦酸盐(米诺特罗(minodronate))。
在本发明的方法和组合物的一个实施方式中。所述双膦酸选自阿仑特罗，克劳特罗，依替特罗，依班特罗，因卡特罗，米诺特罗，尼利特罗，奥帕特罗，帕米特罗，吡利特罗，利西特罗，替鲁特罗，佐乐特罗，这些双膦酸类的药学可接受盐，和其混和物。在一种方案中，该双膦酸选自阿仑特罗，利西特罗，佐乐特罗，依班特罗，替鲁特罗，和克劳特罗。在此类的亚类中，该双膦酸为阿仑特罗、其药学可接受盐和其水合物，及其混和物。阿仑特罗的特定药学可接受盐是阿仑特罗一钠。阿仑特罗一钠的药学可接受水合物包括一水合物和三水合物。利西特罗的特定药学可接受盐是利西特罗一钠。利西特罗一钠的药学可接受水合物包括半-五水合物。
另外，抗雄激素化合物例如雷洛昔芬(参见例如美国专利5,393,763)，氯米芬，zu氯米芬，enclomiphene，奈福昔芬(nafoxidene)，CI-680，CI-628，CN-55，945-27，Mer-25，U-11，555A，U-100A，和其盐等(参见，例如，美国专利4,729,999和4,894,373)可以与本发明方法和组合物中的结构式I化合物联合给药。这些药物也称作SERMs，或选择性雌激素受体调节剂，本领域中已知的经类似于雌激素的途径通过抑制骨吸收预防骨损失的药物。
SERMs可以与式I的化合物联合使用以有益地治疗骨疾病，包括骨质疏松症。此类药物包括，例如，他莫昔芬，雷洛昔芬，拉索昔芬，特罗米芬(toremifene)，阿佐昔芬(azorxifene)，EM-800，EM-652，TSE 424，氯米芬，droloxifene，依多昔芬(idoxifene)和levormeloxifene[Goldstein，等.，″选择性雌激素受体调节剂的药理学综述″Human Reproduction Update，6：212-224(2000)，和Lufkin，等.，″选择性雌激素受体调节剂在预防和治疗骨质疏松症中的作用″Rheumatic Disease Clinics of North America.27：163-185(2001)]。SERMs也在″SERMs以雌激素受体为靶向，″Ann.Rep.Med.Chem.36：149-158(2001)中描述。
αvβ3整联蛋白受体拮抗剂抑制骨吸收并可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂联合用于治疗骨障碍，包括骨质疏松症。αvβ3整联蛋白受体的肽基和肽模拟拮抗剂均公开在特性和专利文献中。例如，参考W.J.Hoekstra和B.L.Poulter，Curr.Med.Chem.5：195-204(1998)和其中引用的参考文献；WO 95/32710；WO95/37655；WO97/01540；WO 97/37655；WO 98/08840；WO98/18460；WO98/18461；WO 98/25892；WO 98/31359；WO 98/30542；WO 99/15506；WO 99/15507；WO 00/03973；EP 853084；EP 854140；EP 854145；美国专利s。5,204,350；5,217,994；5,639,754；5,741,796；5,780,426；5,929,120；5,952,341；6,017,925；和6,048,861。
αvβ3整联蛋白受体拮抗剂防止骨吸收的性能的体外和体内证据已经出现(参见V.W。Engleman等.，″αvβ3整联蛋白的肽模拟拮抗剂体外抑制骨吸收且预防体内骨质疏松症″J.Clin.Invest.99：2284-2292(1997)；S.B.Rodan等.，″高亲和力非肽αvβ3配体抑制体外和体内破骨细胞的活性″J.Bone分钟er.Res.11：S289(1996)；J.F.Gourvest等.，″用αvβ3玻连蛋白受体的非肽配体预防OVX诱发的骨损伤″Bone23：S612(1998)；M.W.Lark等.，″口服活性玻连蛋白受体αvβ3拮抗剂防止卵巢切除术大鼠的体外和体内骨吸收″Bone 23：S219(1998))。其他αvβ3拮抗剂由R.M.Keenan等公开在″有效非肽玻连蛋白受体(αvβ3)拮抗剂的发现″J.Med.Chem.40：2289-2292 (1997)；R.M.Keenan等，″苯并咪唑衍生物在1，4-苯并二氮杂卓非肽玻连蛋白受体(αvβ3)拮抗剂中作为精氨酸模拟物″Bioorg.Med.Chem.Lett.8：3165-3170(1998)；和R.M.Keenan等.″在再狭窄模型中具有功效的含咪唑吡啶的1，4-苯并二氮杂卓非肽玻连蛋白受体(αvβ3)拮抗剂的发现″Bioorg.Med.Chem Lett.8：3171-3176(1998)。
其他苯并氮杂卓、苯并二氮杂卓和苯并环庚烷αvβ3整联蛋白受体拮抗剂公开再希腊专利文献中：WO 96/00574，WO 96/00730，WO96/06087，WO 96/26190，WO 97/24119，WO 97/24122，WO 97/24124，WO 98/14192，WO98/15278，WO 99/05107，WO 99/06049，WO 99/15170，WO 99/15178，WO 99/15506，和美国专利6,159,964，和WO 97/34865。具有二苯并环庚烯、二苯并环庚烯和二苯并氮杂卓脚本的αvβ3整联蛋白受体拮抗剂已经公开再WO 97/01540，WO 98/30542，WO 99/11626，WO99/15508，WO 00/33838，美国专利6,008,213，和6,069,158中。
其他具有主链构象环约束的破骨细胞整联蛋白受体拮抗剂已经公开再专利文献中。公开了具有苯基约束的拮抗剂的专利申请公报或授权的专利包括WO 98/00395，WO 99/32457，WO 99/37621，WO 99/44994，WO 99/45927，WO99/52872，WO 99/52879，WO 99/52896，WO 00/06169，EP 0 820,988，EP 0 820,991，美国专利5,741,796；5,773,644；5,773,646；5,843,906；5,852,210；5,929,120；5,952,381；6,028,223；和6,040,311.。公开了具有单环约束的拮抗剂的专利申请公报或授权的专利包括WO99/26945，WO99/30709，WO99/30713，WO 99/31099，WO99/59992，WO00/00486，WO 00/09503，EP 0 796,855，EP 0928,790，EP 0 928,793，美国专利5,710,159；5,723,480；5,981,546；6,017,926；和6,066,648。公开了具有双环约束的拮抗剂的专利申请公报或授权的专利包括WO98/23608，WO 98/35949，WO 99/33798，EP 0 853,084，美国专利5,760,028；5,919,792；和5,925,655。
有关αv整连蛋白拮抗剂的其他科学和专利文献还可参考下列：M.E.Duggan，等.，″整联蛋白受体αvβ3的配体″，Exp.Opin.Ther.Patents，10：1367-1383(2000)；M.Gowen等.″骨质疏松症的紧急疗法″EmergingDrugs，5：1-43(2000)；J.S.Kerr，等.，″小分子αv整联蛋白拮抗剂：新的抗癌药物″Exp.Opin.Invest.Drugs，9：1271-1291(2000)；和W.H.Miller，等.，″整连蛋白αvβ3(玻连蛋白受体)的小分子拮抗剂的鉴定和体内功效″Drug Discovery Today，5：397-408(2000)。
组织蛋白酶K，以往称作组织蛋白酶O2，是胱氨酸蛋白酶并且公开在PCT国际申请WO 96/13523中，1996年5月9日公开；美国专利5,501,969，授权于1996年3月3日；和美国专利5,736,357，授权于1998年4月7日，所有这些还专利的全文在此引入作为参考。胱氨酸蛋白酶，特别是组织蛋白酶，与多种疾病有关，例如肿瘤迁移、炎症、关节炎和骨改形。在酸性pH下，组织蛋白酶可以降解I型胶原。组织蛋白酶蛋白酶抑制剂可以通过抑制胶原纤维的降解来抑制破骨细胞骨吸收并由此有效治疗骨吸收疾病，例如骨质疏松症。组织蛋白酶K抑制剂的非限定实例参见Merck Frost Canada和Axix Pharmaceuticals的PCT国际专利申请公报：WO01/49288，公开于2001年7月7日，和WO01/77073，公开于2001年10月18日。
已经发现HMG-CoA还原酶抑制剂类的称作″他汀类″的成员引发新骨骼的生长，代替了骨质疏松症导致的骨质损失(参见The Wall Street Journal，Friday，December 3，1999，pageB1)。所以，他汀类有前途治疗骨吸收。HMG-CoA还原酶抑制剂的实例包括其内酯化和二羟基打开酸形式的他汀类和其药学可接受盐和其酯，包括但不限于洛伐他汀(参见美国专利4,342,767)；司伐他汀(simvastatin)(参见美国专利4,444,784)；二羟基打开的酸司伐他汀，特别是其铵或钙盐；普伐他汀(pravastatin)，特别是其钠盐(参见美国专利4,346,227)；伏伐他汀(fluvastatin)，特别是其钠盐(参见美国专利5,354,772)；阿伐他汀(atorvastatin)，特别是其钙盐(参见美国专利5,273,995)；塞伐他汀(cerivastatin)，特别是其钠盐(参见美国专利5,177,080)，罗伐他汀(rosuvastatin)，也称作ZD-4522(参见美国专利5,260,440)和吡伐他汀(pitavastatin)，也称作NK-104，依伐他汀(itavastatin)，或尼伐他汀(nisvastatin)(参见PCT国际专利申请公报号WO 97/23200)。
破骨细胞空泡ATPase抑制剂(称作质子泵抑制剂)也可以与结构式的组织选择性雄激素受体调节剂联合使用。据报道位于破骨细胞的顶膜上的质子ATPase在骨吸收过程中发挥重要作用。所以，该质子泵为设计可能有效治疗和预防骨质疏松症和有关代谢疾病的骨吸收抑制剂提供了有吸引力的靶标[参见C.Farina等.，″破骨细胞空泡质子ATPase的选择性抑制剂作为新的骨骼抗吸收药物″DDT，4：163-172(1999)]。
已经证实血管生成因子VEGF经结合破骨细胞上的受体促进离体成熟兔破骨细胞的骨吸收活动[参见M.Nakagawa等.，″血管内皮生长因子(VEGF)直接提高破骨细胞骨吸收作用和成熟破骨细胞的存活″FEBS Letters，473：161-164(2000)]。所以，开发结合破骨细胞受体的VEGF的拮抗剂，例如KDR/Flk-1和Flt-1，还可以提供另一条治疗或预防骨吸收的途径。
过氧化物酶体增殖子(proliferator)活化受体-γ(PPARγ)，例如噻唑烷二酮(TZD′s)，抑制体外破骨细胞样细胞形成和骨吸收。由R.Okazaki等在Endocrinology，140：5060-5065(1999)报告的结果指出骨髓细胞上的局部和葡萄糖代谢的系统机理。PPARγ的非限定实例，激活剂包括格列酮类，例如曲格列酮，吡格列酮，罗格列酮，和BRL 49653。
降钙素还可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。降钙素优选作为鲑鱼鼻喷雾剂(Azra等.，降钙素.1996.In：J.P.Bilezikian等.，Ed.，Principles of Bone Biology，San Diego：AcademicPress；和Silverman，″降钙素，″Rheumatic Disease Clinics of North America，27：187-196，2001)。
蛋白激酶抑制剂也可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。激酶抑制剂包括WO 01/17562中公开的那些并且在一个实施方式中选自p38的抑制剂。本发明中所用的p38抑制剂的非限定实例包括SB 203580[Badger等，“SB 203580，一种细胞因子抑制结合蛋白/p38激酶的选择性抑制剂，在关节炎、骨吸收、内毒素性休克和免疫功能的动物模型中的药理学性质”，J.Pharmacol.Exp.Ther.，279：1453-1461(1996)]。
骨合成代谢药物是那些已知通过增加骨蛋白基质的生成来构建骨骼的药味。此类骨合成代谢药物包括，例如，多种形式的甲状旁腺激素(PTH)例如天然PTH(1-84)，PTH(1-34)，其类似物，天然或被取代的，特别是甲状旁腺激素皮下注射。发现PTH提高破骨细胞的活性，该细胞形成骨骼，由此促进新骨骼的合成(Modern Drug Discovery，Vol.3，No.8，2000)。可注射重组形式的人PTH，Forteo(teriparatide)，在美国已经被管理机关批准接受用于治疗骨质疏松症。所以，PTH和其片段，例如hPTH(1-34)，被证实单用或与其他药物联合可以有效治疗骨质疏松症，例如本发明的组织选择性雄激素受体调节剂。
适合与本发明的SARMs联合使用的还有诱发PTH分泌的钙受体拮抗剂，如Gowen等在″拮抗甲状旁腺钙受体在osteopenic大鼠中促进了甲状旁腺激素分泌和骨形成″J.Clin.Invest.105：1595-604(2000)中所述的。
其他骨合成代谢药物包括生长激素促分泌剂、生长激素、是指激素释放激素等可以与结构式I的用于治疗骨质疏松症。代表性生长激素促分泌剂公开在美国专利3,239,345；美国专利4,036,979；美国专利4,411,890；美国专利5,206,235；美国专利5,283,241；美国专利5,284,841；美国专利5,310,737；美国专利5,317,017；美国专利5,374,721；美国专利5,430,144；美国专利5,434,261；美国专利5,438,136；美国专利5,494,919；美国专利5,494,920；美国专利5,492,916；美国专利5,536,716；EPO专利0,144,230；EPO专利0,513,974；PCT专利公开号WO94/07486；PCT专利公开号WO 94/08583；PCT专利公开号WO94/11012；PCT专利公开号WO 94/13696；PCT专利公开号WO94/19367；PCT专利公开号WO 95/03289；PCT专利公开号WO95/03290；PCT专利公开号WO 95/09633；PCT专利公开号WO95/11029；PCT专利公开号WO 95/12598；PCT专利公开号WO95/13069；PCT专利公开号WO 95/14666；PCT专利公开号WO95/16675；PCT专利公开号WO 95/16692；PCT专利公开号WO95/17422；PCT专利公开号WO95/17423；PCT专利公开号WO95/34311；PCT专利公开号WO 96/02530；Science.260.1640-1643(June11，1993)；Ann.Rep.Med.Chem.，28：177-186(1993)；Bioorg.Med. Chem.Lett.，4：2709-2714(1994)；和Proc.Natl.Acad.Sci.USA.92：7001-7005(1995)。
胰岛素样生长因子(IGF)还可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。胰岛素样生长因子可以选自胰岛素样生长因子I，单用或与IGF结合蛋白3和IGF II联合使用[参见Johannson和Rosen，″IGFs作为代谢性骨级别的潜在治疗剂″1996，In：Bilezikian，等Ed.，Principles of Bone Biology，San Diego：Academic Press；和Ghiron等″重组胰岛素样生长因子-I和生长激素对老年妇女的骨更新的影响″J.Bone 分钟er.Res.10：1844-1852(1995)]。
骨形态形成蛋白(BMP)也可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。骨形态形成蛋白质包括BMP 2，3，5，6，7，以及有关分子TGFβ和GDF 5[Rosen等.，″骨形态形成蛋白质″1996.In：J.P.Bilezikian，等.，Ed.，Principles of Bone Biology，San Diego：AcademicPress；和Wang EA，″骨形态形成蛋白质(BMPs)：在愈合骨缺损中的治疗性潜力″Trends Biotechnol.，11：379-383(1993)]。
BMP拮抗作用的抑制剂还可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。在一个实施方式中，BMP拮抗剂抑制剂选自BMP拮抗剂的抑制剂SOST、noggin、chordin，gremlin和dan[Massague和Chen，″控制TGF-β发信号″GenesDev.，14：627-644，2000；Aspenberg等.，″骨形态形成蛋白质拮抗剂Noggin抑制膜骨化″J.Bone分钟er.Res.16：497-500，2001；Brunkow等.，″SOST基因产物的损失导致骨发育异常硬化狭窄，新的含胱氨酸knot蛋白质″Am.J.Hum.Genet.68：577-89(2001)]。
本发明的组织选择性雄激素受体调节剂也可以与多肽osteoprotegerin联合使用来治疗与骨损失有关的病症，例如骨质疏松症。Osteoprotegerin可以选自哺乳动物osteoprotegerin和人osteoprotegerin。多肽osteoprotegerin，是肿瘤坏死因子受体超家族的一员，它有效治疗特征在于骨损失增加的骨病，例如骨质疏松症。参考美国专利6,288,032，其全文在此引入作为参考。
前列腺素衍生物还可以与结构式I的组织选择性椎激素受体调节剂联合使用。前列腺素衍生物的非限定代表选自前列腺素受体EP1、EP2、EP4、FP、IP的激动剂和其衍生物[Pilbeam等.，″前列腺素和骨代谢″1996.In：Bilezikian，等.Ed.Principles of Bone Biology，SanDiego：Academic Press；Weinreb等.，″成骨细胞系和成年大鼠骨组织中前列腺素E(2)(PGE(2))受体亚型EP(4)的表达及其在PGE(2)作用下的调控″Bone，28：275-281(2001)]。
成纤维细胞生长因子也可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。成纤维细胞生长因子包括aFGF，bPGF和具有FGF活性的有关肽[Hurley Florkiewicz，″成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子家族″1996.In：J.P.Bilezikian，etal.，Ed.Principles of Bone Biology，San Diego：Academic Press]。
此外骨吸收抑制剂和骨合成代谢药物，还存在其他通过未清楚确定的机理对骨骼有益的已知药物。这些药物还可以适宜地与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂联合。
维生素D和维生素D衍生物还可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。维生素D和维生素D衍生物包括，例如，天然维生素D，25-OH-维生素D3，1α，25(OH)2维生素D3，1α-OH-维生素D3，1α-OH-维生素D2，二氢速甾醇，26，27-F6-1α，25(OH)2维生素D3，19-去甲-1α，25(OH)2维生素D3，22-氧杂骨化三醇，钙泊三醇，1α，25(OH)2-16-烯-23-炔-维生素D3(Ro 23-7553)，EB1089，20-表-1α，25(OH)2维生素D3，KH1060，ED71，1α，24(S)-(OH)维生素D3，1α，24(R)-(OH)2-维生素D3[参见，Jones G.，“治疗剂的药理学机理：维生素D和类似物”1996.In：J.P.Bilezikian等Ed.Principles of Bone Biology，San Diego：AcademicPress]。
维生素K和维生素K衍生物也可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。维生素K和维生素K衍生物包括四烯甲萘醌(维生素K2)[参见Shiraki等，“维生素K2(四烯甲萘醌)在骨质疏松症中有效预防骨折和维持腰部骨矿物质密度”J.Bone分钟er.Res.15：515-521(2000)]。
大豆异黄酮，包括ipriflavone，可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。
氟化物盐，包括氟化钠(NaF)和氟代磷酸一钠(MFP)，也可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。饮食钙补剂也可以与结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂一起使用。饮食钙补剂包括碳酸钙、柠檬酸钙和天然钙盐(Heaney，钙.1996.In：J.P.Bilezikian等Ed.Principle of Bone Biology，San Diego：Academic Press)。
骨吸收抑制剂、骨合成代谢药物和其他当与结构式I的化合物联合时可以有利于骨骼的药物的日剂量范围是那些本领域已知的。在这样的联合形式中，通常结构式I的组织选择性雄激素受体调节剂的日剂量范围是0.01-1000mg/成年人/天，例如，0.1-200/天。然而，由于联合药物的功效增高可调整减少各药物的剂量。
特别是，当使用双膦酸类时，2.5-100mg/天(按照游离双膦酸测定)的剂量适合于治疗，例如范围是5-20mg/天，或约10mg/天。预防性的话，应当采用约2.5-约10mg/天的剂量，尤其是约5mg/天。为了降低副作用，可以希望结构式I的化合物和双膦酸类的联合形式每周给药1次。对于每周给药1次，可以采用双膦酸类的剂量为约15-700mg/周并且结构式I的化合物为0.07-7000mg，或者分开，或者是联合的。结构式I的化合物可以适宜地用控释输送装置给药，特别是每周给药1次。
对于动脉粥样硬化、高胆固醇血症和高脂血症的治疗，结构式I的化合物可以有效地与一种或多种附加活性剂联合给药。一种或多种附加活性剂可以选自改变脂质化合物例如HMG-CoA还原酶抑制剂，具有其他药学活性的药物和具有脂质改变作用和其他药学活性的药物。HMG-CoA还原酶抑制剂的非限定实例包括内酯化或二羟基打开的酸形式的他汀类和药学可接受盐和其酯，包括但不限于洛伐他汀(参见美国专利4,342,767)；司伐他汀(参见美国专利4,444,784)；二羟基打开酸司伐他汀，特别是其铵或钙其盐；普伐他汀，特别是其钠盐(参见美国专利4,346,227)；伏伐他汀，特别是其钠盐(参见美国专利5,354,772)；阿伐他汀，特别是其钙盐(参见美国专利5,273,995)；塞伐他汀，特别是其钠盐(参见美国专利5,177,080)，和尼伐他汀，也称作NK-104(参见PCT国际专利申请公开号WO 97/23200)。
可以与结构式I的化合物联合使用的附加活性剂包括，但不限于，HMG-CoA合酶抑制剂；角鲨烯过氧化物酶抑制剂；角鲨烯合酶抑制剂(也称作角鲨烯合酶抑制剂)，乙酰辅酶A：胆固醇酰基转移酶(ACAT)抑制剂包括ACAT-1或ACAT-2的选择性抑制剂以及ACAT-1和d-2的双重抑制剂；微粒体甘油三酯转移蛋白(MTP)抑制剂；普罗布考；烟酸；胆固醇吸收抑制剂，例如SCH-58235，也称作ezetimibe和1-(4-氟苯基)-3(R)-[3(S)-(4-氟苯基)-3-羟基丙基)]-4(S)-(4-羟基苯基)-2-氮杂环丁酮，其公开在美国专利5,767,115和5,846,966；胆酸螯合剂；LDL(低密度脂蛋白)受体诱导剂；血小板聚集抑制剂，例如糖蛋白IIb/IIIa纤维蛋白原受体拮抗剂和阿司匹林；人过氧化物酶体增殖子活化受体γ(PPARγ)，激动剂，包括称作格列酮的化合物，例如曲格列酮，吡格列酮和罗格列酮和，包括结构种类称为噻唑烷二酮类的化合物以及PPARγ，噻唑烷二酮结构类之外的激动剂；PPARα激动剂，例如氯贝特，非诺贝特包括微粉化非诺贝特和吉非贝齐；PPAR双重α/γ激动剂；维生素B6(也称作吡哆醇)和其药学可接受盐例如HCl盐；维生素B12(也称作氰基钴胺)；叶酸或药学可接受盐或酯，例如钠盐和甲基葡糖胺盐；抗氧剂维生素类例如维生素C和E和β胡萝卜素；β-阻滞剂；血管紧张素II拮抗剂例如losartan；血管紧张素转化酶抑制剂，例如依那普利和卡托普利；钙通道阻滞剂，例如硝苯地平和地尔硫卓；内皮素拮抗剂；例如提高ABC1基因表达的LXR配体的药物；双膦酸化合物，例如阿仑特罗钠；和环加氧酶-2抑制剂，例如rofecoxib和celecoxib，以及其他有效治疗这些病症的药物。
HMG-CoA还原酶抑制剂在与结构式I的化合物联合时的日剂量范围相当于本领域已知的那些范围。同样地，对于HMG-CoA合酶抑制剂；角鲨烯过氧化物酶抑制剂；角鲨烯合酶抑制剂(也称作角鲨烯合酶抑制剂)，乙酰辅酶A：胆固醇酰基转移酶(ACAT)抑制剂包括ACAT-1或ACAT-2的选择性抑制剂以及ACAT-1和-2的双重抑制剂；微粒体甘油三种转移蛋白(MTP)抑制剂；普罗布考；烟酸；胆固醇吸收抑制剂包括ezetimibe；胆酸螯合剂；LDL(低密度脂蛋白)受体诱导剂；血小板聚集抑制剂，包括糖蛋白IIb/IIIa纤维蛋白原受体拮抗剂和阿司匹林；人过氧化物酶体增殖子活化受体γ(PPARγ)激动剂；PPARα激动剂；PPAR双重α/γ激动剂；维生素B6；维生素B12；叶酸；抗氧剂维生素；β-阻滞剂；血管紧张素II拮抗剂；血管紧张素转化酶抑制剂；钙通道阻滞剂；内皮素拮抗剂；药物例如提供ABC1基因表达的LXR配体；双膦酸化合物；和环加氧酶-2抑制剂的日剂量范围也相当于它们在本领域中熟知的那些，虽然由于与结构式I的化合物联合给药，当联合给药时剂量可以略微降低。
本发明的一个实施方式是抑制影响哺乳动物中骨更新标志的方法，包施用治疗有效量的式I化合物。骨更新标志的非限定实例可以选自I型胶原的尿C-端肽降解产物(CTX)，尿N-端肽交联的I型胶原(NTX)，osteocalcin(骨Gla蛋白质)，双重能量x-射线吸收(absorptionmetry)(DXA)，骨特异性碱性磷酸酶(BSAP)，定量超声(QUS)，和脱氧吡啶啉(DPD)交联。
按照本发明的方法，联合形式的各组分可以在治疗过程中的不同时间分开给药或者以分开和单一联合形式并行给药。本发明因此被理解为包括所有同时或不同治疗的方案，并且术语″给药″如此解释。应理解，本发明化合物与其他有效治疗雄激素缺乏引起的疾病或者可以提供加入雄激素缓解的联合形式的范围。
在制备本发明的化合物的描述中使用的缩写：
AcOH    乙酸
DHT     二氢睾酮
DMAP    4-二甲基氨基吡啶
DMEM    Dulbecceo改进的eagle培养基
DMSO    二甲基亚砜
DMF     N，N-二甲基甲酰胺
EA      乙酸乙酯
EDC     1-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺HC1
EDTA    乙二胺四乙酸
EtOH    乙醇
Et3N    三乙胺
FCS     胎牛血清
HEPES   (2-羟基乙基)-1-哌嗪乙磺酸
HOAt    1-羟基-7-氮杂苯并三唑
HPLC    高效液体色谱
KHMDS   双三甲基甲硅烷基酰胺钠
LCMS    液体色谱/质谱
LDA     二异丙基酰胺锂
LG      离去基团
MeOH    甲醇
n-Bu4NI 四正丁基碘化铵
PMBCL   对甲氧基苄基氯
p-TosCl    对甲苯磺酰氯
Rt         室温
TFA        三氟乙酸
TLC        薄层层析
除文献中公开的和试验方法中例举的其他标准操作之外，本发明的化合物可以通过下列反应方案所示的反应来制备。所以，下列示例反应方案不受所列的化合物显著或者不被任何举例的取代基限制。反应方案中所示的取代基编号不一定与权利要求中使用的对应，并且通常，为了清楚的目的，显示单一取代基与化合物相连而不是多个取代基，这些取代基是上述式I的定义下允许的。
反应方案为制备式I的化合物提供了通用指南。反应方案A说明了R1取代基增加到具有未取代2-位碳的4-氮杂甾族骨架上。反应方案B说明R1和X取代基分别增加到4位和2位的4-氮杂甾族主链上。反应方案C表示式C-7的化合物的一般性合成。反应方案D提供合成在与4-氮杂甾族主链的17位上相连的亚甲基连接体上带有取代基R2和R3的化合物。在合成式C-7和D-2的化合物中，可以使用多种市售胺类。应该注意在反应方案B和D中，特定离去基团LG的选择显然应取决于引入到核心结构上的特定取代基的种类。离去基团的选择和应用是有机合成化学领域中的常规实践并且这种新鲜很容易了解并被本领域技术人员使用。参见例如，Organic Synthesis，Smith，M，McGraw-Hill INC，1994，New York(ISBN 0-07-048716-2)。
反应方案A
反应方案B
Figure C20048001870200581
反应方案C
Figure C20048001870200591
反应方案C(续)
反应方案D
Figure C20048001870200611
实施例
本发明的化合物可以按照下列反应方案和实施例所示的方法或者其改进方案利用容易获得的起始原料、试剂，和有机合成化学领域的普通技术人员熟知的常规方法和方案制备。方案中变量的具体定义仅仅出于举例目的而不对所述方法起限定作用。
下列实施例为制备和使用本发明的化合物提供了详细说明。它们不以任何方式对本发明构成限定，并且它们不应如此解释。此外，下列实施例所述的化合物不能被解释为本发明考虑的仅有种类，并且化合物或其部分的任意组合本身可以时一类。本领域技术人员很容易理解，下列制备方法的条件和过程的已知变化可以用来制备这些化合物。所有温度以摄氏度计，除非另外说明。
式I的选择性雄激素受体调节剂(SARMs)按照反应方案1所列的方法制备。
结构式1-6的选择性雄激素受体调节剂(SARMs)按照反应方案1所列的方法制备。起始原料为17β-羧基1-1，它公开在G.H.Rasmusson等.，J.Med.Chem.，29：2298-2315(1986)和R.L.Tolman，等.，J.Steroid Biochem.Mol.Biol.，60：303-309(1997)，其分别在此引入作为参考。
反应方案1
Figure C20048001870200631
反应方案1(续)
Figure C20048001870200641
实施例1
步骤A：4-甲基-3-氧代-4-氮杂-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-甲醇(1-2)
向1-1(36.5g，110.12mmol)在CH2Cl2∶THF(1∶1-500mL)中的0℃溶液内加入Et3N(20.0mL，143.2mmol)。滴加氯甲酸异丁酯(17.1mL，132.1mmol)且30分钟后撤去冷却浴，将该反应搅拌2小时。随后将反应冷却至0℃并且滴加2M LiBH4在THF(165.2mL，330.4mmol)中的溶液。将该反应在0℃下搅拌2小时。该反应通过滴加NH4Cl(125mL)的饱和溶液来猝灭，用CH2Cl2(900mL)稀释，用1N NaOH、盐水洗涤，干燥(MgSO4)和随后浓缩。残余物与甲苯共沸且在高真空下干燥18小时，此后粗产物用于下面的反应。
MS计算值M+H：318，实测值318。
步骤B：4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-甲基甲苯磺酸酯(1-3)
向1-2(27.0g粗品，约85.0mmol)在CH2Cl2(250mL)中的0℃溶液内加入吡啶(50mL)和p-TosCl(26.0g，136.1mmol)。30分钟后，撤去冷却浴且将该反应搅拌15小时。通过加入NaHCO3(125mL)的饱和溶液猝灭该反应，用CH2Cl2(800mL)稀释，用盐水洗涤，干燥(MgSO4)和随后浓度。残余物通过色谱在硅胶上纯化(0-100％EtOAc在己烷中)得到1-3，其为白色固体。
MS计算值M+H：472，实测值472。
步骤C：4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙腈(1-4)
向1-3(43.0g，91mmol)在DMSO(120mL)中的溶液内在rt下缓慢加入NaCN(17.9g，365mmol)且将该反应置于120℃的油浴中且搅拌2小时。冷却后，该反应用CH2Cl2(1000mL)稀释，用NaHCO3(125mL)的饱和溶液、盐水洗涤，干燥(MgSO4)和随后浓缩。残余物通过色谱在硅胶上纯化(0-100％EtOAc在己烷中)得到1-4，其为白色固体。
MS计算值M+H：327，实测值327。
步骤D：4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酸(1-5)
向1-4(28.7g，87.9mmol)在AcOH(50mL)中的溶液内rt下加入浓HCl(50mL)并将该反应加热至125C和搅拌14小时。冷却后，该反应用CH2Cl2(800mL)稀释，用冷水、NaHCO3的饱和溶液、盐水洗涤，干燥(MgSO4)和随后浓缩。残余物与甲苯共沸得到1-5，其为黄色泡沫。
MS计算值M+H：346，实测值346。
步骤E：N-(2，2，2-三氟乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰 胺(1-7)
向1-5(0.125g，0.362mmol)和HOAt(0.098g，0.724mmol)在DMF(1.0mL)中的溶液内加入EDC(0.139g，0.724mmol)且在rt下搅拌该反应。1小时后，加入2，2，2-三氟乙胺(0.358g，3.62mmol)且该反应加热至60℃并搅拌20小时。冷却后，该反应用EtOAc(500mL)稀释，用冷水、盐水洗涤，干燥(MgSO4)和随后你所。残余物用色谱在硅胶上纯化(0-100％EtOAc在己烷中)得到1-7，其为白色固体。
MS计算知M+H：427，实测值427。
表1中的实施例2-9按照类似于实施例1的方式制备，但采用适当的胺生成羧酰胺。
表1
Figure C20048001870200671
Figure C20048001870200672
实施例20
药物组合物
作为本发明的具体实施方式，将100mg的N-(1，1-二氧代四氢噻吩-3-基-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺，与足够的微粉化乳糖一起配制得到总量为580-590mg，填充到0号硬明胶胶囊内。
尽管上述内容教导了本发明的原理，并且出于举例目的提供了实施例，氮理解本发明的实施包括所有改变、适应和改进，术语所附权利要求书限定的范围内及其等效方案。
试验
化合物的SARM活性鉴定的体外和体内试验
本申请中例举的化合物在一个或多个下列试验中具有活性。
对于内源性表达AR的化合物亲和力的羟基磷灰石基础的放射性配体 置换试验
材料
结合缓冲液：TEGM(10mM Tris-HCl，1mM EDTA，10％甘油，1mM β-巯基乙醇，10mM钼酸钠，pH 7.2)
50％HAP浆液：Calbiochem羟基磷灰石，快速流(Fast Flow)，在10mM Tris，pH8.0和1mM EDTA中。
洗涤缓冲液：40mM Tris，pH7.5，100mM KCl，1mM EDTA和1mM EGTA.95％EtOH
甲雌三烯醇酮，[17α-甲基-3H]，(R1881＊)；NEN NET590
甲雌三烯醇酮(R1881)，NEN NLP005(溶于95％EtOH中)
二氢睾酮(DHT)[1，2，4，5，6，7-3H(N)]NEN NET453
羟基磷灰石Fast Flow；Calbiochem Cat#391947
钼酸盐＝钼酸(Sigma，M1651)
MDA-MB-453细胞培养基
RPMI 1640(Gibco 11835-055)w/23.8mM NaHCO3，2mM 1-谷氨酸
在500mL的完全培养基中              终浓度
10mL(1M Hepes)                     20mM
5mL(200mM L-glu)                   4mM
0.5mL(10mg/mL人胰岛素)             10pg/mL
在0.01NHCl Calbiochem#407694-S中)
50mL FBS(Sigma F2442)              10％
1mL(10mg/mL庆大霉素                20μg/mL
Gibco#；15710-072)
细胞传代
细胞(Hall R.E.等.，European Journal of Cancer，30A：484-490(1994))在PBS中漂洗2次，无酚红胰蛋白酶-EDTA在相同的PBS中1∶10稀释。细胞层用1X胰蛋白酶漂洗，倾出额外的胰蛋白酶，并且细胞层在37℃下温育～2分钟。轻叩烧瓶并检查细胞脱离的现象。一旦细胞开始从烧瓶滑落，加入完全培养基以杀死胰蛋白酶。在此点将细胞计数，随后稀释至适当浓度且分离到烧瓶或平皿中进一步培养(通常1∶3-1∶6稀释度)。
MDA-MB-453细胞溶解产物的制备
当MDA细胞达到70-85％融合时，它们按照上述方法脱离，并且通过在1000g和4℃下离心10分钟收集。细胞沉淀团用TEGM(10mMTris-HCl，1mM EDTA，10％甘油，mM β-巯基乙醇，10mM钼酸钠，pH7.2)洗涤2次。最后洗涤之后，该细胞重新悬浮在TEGM中达到107细胞/mL的浓度。该细胞混悬液快速冷冻在液氮或乙醇/干冰浴中且转移到-80℃冰箱中干冰上。建立结合试验之前，将冷冻样本置于冰水上至融化(～1hr)。此后样本在12,500g-20,000g 4℃下离心30分钟。上清液立刻用于建立试验。如果使用50μL上清液，该试验化合物可以在50μL的TEGM缓冲液中制备。
多种化合物筛选的方法
制备1x TEGM缓冲液，并且按照下列顺序制备含同位素的试验混和物：EtOH(反应中的终浓度2％)，3H-R1881或3H-DHT(0.5nM反应中的终浓度)和1x TEGM.[例如对于100样本，200μL(100×2)的EtOH+4.25μL的1∶10 3H-R1881储备液+2300μL(100×23)1x TEGM]。将化合物连续稀释，例如，如果起始的终浓度为1μL M，和该化合物是25μL的溶液，例如一式两份，制备75μL的4×1μM溶液并且将3μL的100μM加入到72μL的缓冲液，和1∶5连续稀释。
首先将25μL 3H-R1881追踪剂和25μL化合物溶液混和，随后加入50uL受体溶液。轻轻混和该溶液，在约200rpm下旋转并且在4℃下温育过夜。制备100μL的50％HAP浆液且加入到该温育的反应中，随后将其涡旋且在冰上保温5-10分钟。将该反应混合物涡旋2次以上达到重新悬浮HAP同时温育该反应。96空格式中的样本随后在洗涤缓冲液中用TheFilterMate Universal Harvester平板洗涤器(Packard)洗涤。洗涤处理将含有配体结合的表达受体的HAP沉淀团转移到Unifilter-96GF/B过滤平板e(Packard)。过滤平板上的HAP沉淀团用50μL的MICROSCINT(Packard)闪烁30分钟，之后在TopCount微量闪烁计数器(Packard)上计数。IC50用R1881脊髓作为参考。
表1所示的实施例1-19的化合物在上述试验中测试并且发现具有1微摩尔或更小的IC50值。
MMP1启动子抑制作用、顺式转染试验(TRAMPS)
HepG2细胞在含有10％碳处理的FCS的无酚红MEM中37℃和5％CO2下培养。为了转染，将细胞以10,000个细胞/孔铺板在96孔白色、澄清底平板上。24小时后，按照制造商推荐的方案将细胞与MMP1启动子-荧光素酶报道基因构件和恒河猴表达构件(50∶1比例)用FuGENE6转染试剂培养。通过将人MMP1启动子片段(-179/+63)插入到pGL2荧光素酶报告基因构件(Promega)来产生MMP1启动子-荧光素酶报道基因构件并且恒河猴AR表达构件产生在CMV-Tag2B表达运载体(Stratagene)。将细胞进一步培养24小时且随后用试验化合物在100nMphorbo1-12-肉豆蔻酸-13-乙酸酯(PMA)的存在下处理，该化合物用于提高MMP1启动子的基础活性。在此点加入化合物，达到1000nM-0.03nM的范围，10倍稀释，体积为10X，1/10th(实施例：10微升的配体以10X加入到100微升已经存在于孔内的培养基中)。将细胞进一步培养48小时。随后细胞用PBS洗涤2次且通过加入70μL的溶胞缓冲液(1x，Promega)到孔内来溶解细胞。荧光素酶活性是在96孔格式中用1450 MicrobetaJet(Perkin Elmer)发光计测定。试验化合物的活性表示为荧光素酶信号从PMA促进的对照水平受到的抑制。报告EC50和Emax值。本发明的组织选择性雄激素受体调节剂的活性抑制作用通常具有亚微摩尔EC50值且Emax值大于约50％。
参见Newberry EP，Willis D，Latifi T，BoudreauxJM，TowlerDA，″成纤维细胞生长因子受体信号过程通过两部分Ets-AP1因子激活人体间隙胶原酶启动子″Mol.Endocrinol.11：1129-44(1997)和Schneikert J，Peterziel H，Defossez PA，Klocker H，Launoit Y，Cato AC，″雄激素受体-Ets蛋白质相互作用是类固醇激素介导的下调基质金属蛋白酶表达的新机理″J.Biol.Chem.271：23907-23913(1996)。
雄激素受体的N-末端和C-末端结构域的配体诱导性相互作用的哺乳动 物双杂交试验(激动剂模式)
该试验评估AR激动剂诱导rhA的N末端结构域(NTD)和C末端结构域(CTD)的相互作用的性能，其反映出体内活化雄激素受体介导的男性化潜在性。rhAR的NTD和CTD的相互作用被定量为CV-1猴肾细胞中Gal4DBD-rhARCTD融合蛋白和VP16-rhARNTD融合蛋白之间的配体诱导的缔合作用，作为哺乳动物双杂交试验。
转染前日，将CV-1细胞用胰蛋白酶处理并计数，随后以20,000细胞/孔铺板在96孔平板或较大平板(按照规模)上的DMEM+10％FCS中。次日清晨，将CV-1细胞与pCBB1(在SV40早期启动子下表达的Gal4DBD-rhARLBD融合构件)、pCBB2(在SV40早期启动子下表达的VP16-rhAR NTD)和pFR(Gal4响应荧光素酶报道基因，Promega)用LIPOFECTAMINE PLUS试剂(GIBCO-BRL)按照供应商推荐的方法共转染。简单而言，将0.05μg pCBB 1，0.05μg pCBB2和0.1μg pFR的DNA混和物与3.4μL OPTI-MEM(GIBCO-BRL)与″PLUS Reagent″(1.6I1L，GIBCO-BRL)混和且室温下(RT)培养15分钟形成预复合DNA。
对于各孔，将0.4μL LIPOFECTAMINE试剂(GIBCO-BRL)在4.6μlOPTI-MEM中在第二试管内稀释并混和形成稀释的LIPOFECTAMINE试剂。合并将预复合的DNA(上述的)和稀释的LIPOFECTAMINE试剂(上述的)，混和并在RT下保温15分钟。细胞上的培养基用40μL/孔OPTI-MEM更换，并且向各孔内加入10μL DNA-脂质复合物。将复合物轻轻混和到培养基中且在37℃和5％CO2下培养5小时。培养后，加入200μL/孔D-MEM和13％碳处理的FCS，随后在37℃和5％CO2下培养。24小时后，加入试验化合物达到所需浓度(s)(1nM-10μM)。48小时后，荧光素酶的活性用LUC-Screen系统(TROPIX)按照制造商的方案测定。该试验通过顺序加入50μL各试验溶液1、随后加入试验溶液2直接在孔中进行。室温下培养40分钟后，荧光素直接用2-5秒积分来测定。
试验化合物的活性相对于3nM R1881得到的活性计算出Emax。通常本发明的组织选择性雄激素受体调节剂在该试验中在10微摩尔下显示出弱的或没有激动活性，同时激动活性小于50％。
参见He B，Kemppainen JA，Voegel JJ，Gronemeyer H，Wilson EM，″人雄激素受体配体结合结构域中的活化功能介导与NH(2)-末端结构域的结构域间通讯″J.Biol.Chem.274：37219-37225(1999)。
对雄激素受体的N-末端和C-末端结构域之间相互作用的抑制的哺乳动 物双杂交试验(拮抗剂模式)
该试验破骨试验化合物在上述CV-1细胞中拮抗哺乳动物R1881促进rhAR的NTD和CTD之间相互作用的性能。
转染后48小时，CV-1细胞用试验化合物，通常为10μM，3.3μM，1μM，0.33μM，100μM，33μM，10μM，3.3μM和1μM终浓度。在3℃和5％CO2下培养10-30分钟后，加入AR激动剂甲雌三烯醇酮(R1881)至终浓度为0.3μM且在37℃下培养。48小时后，荧光素酶活性用LUC-Screen系统(TROPIX)按照制造商推荐的方案测定。试验化合物拮抗R1881的作用的性能和0.3nM R1881单用对比的相对发光度。
雄激素受体(TAMAR)的反式-活化调控
该试验评估试验化合物在MDA-MB-453细胞中控制从MMTV-LUC报道基因的转录的性能，它是天然表达人AR的人乳腺癌细胞系。该试验测定连接于LUC报道基因的改性MMTV LTR/启动子的诱导作用。
将20,000-30,000细胞/孔铺板在白色、澄清底96孔平板的″指数生长培养基″中，该培养基由含有10％FBS的无酚红RPMI 1640、4mM L-谷氨酸、20mM HEPES、10ug/mL人胰岛素和20ug/mL庆大霉素组成。保温箱调节为37℃和5％CO2。以批次模式进行转染。该细胞用胰蛋白酶处理且在适量的新鲜培养基中计数正确的细胞数目，随后与Fugene/DNA“鸡尾酒”混和且铺板在96孔平板上。所有孔接受200 Tl的培养基+脂质/DNA复合物，并且随后在37℃下培养过夜。转染鸡尾酒由无血清Optimem，Fugene6试剂和DNA组成。按照该“鸡尾酒”产品制造商的(Roche Biochemical)方案进行。脂质(Tl)-DNA(Tg)比例约为3∶2且培养时间为室温下20分钟。转染16-24小时后，该细胞用试验化合物处理使最终的DMSO(载体)浓度＜3％。细胞与试验化合物接触48小时。48后，该细胞用Promega细胞培养溶胞缓冲液溶解30-60分钟且随后萃取物中的荧光素酶活性是在96孔格式发光计中测定。
试验化合物的活性相对于100nMR1881得到的活性计算出Emax。
参见R.E.Hall等，″MDA-MB-453，具有高雄激素受体表达的雄激素响应性人乳腺癌细胞系″Eur.J.Cancer，30A：484-490(1994)和R.E.Hall，等.，″雄激素受体基因表达通过类固醇和视黄酸在人体乳腺癌细胞中调节，″Int.J.Cancer.，52：778-784(1992)。
体内前列腺试验
9-10周龄(性别成熟的早期年龄)的雄性Sprague-Dawley大鼠用于预防性模式。目的在于测定雄激素样化合物延迟除去睾丸(睾丸切除术[ORX])后7天内出现的腹侧前列腺和精囊的快速衰退(-85％)的程度。
大鼠接受睾丸切除术(ORX)。称重各大鼠，速滑用异氟烷麻醉并保持作用。在阴囊前后切出1.5cm的切口。取出右睾丸。精液管和附输精管用4.0丝线在距睾丸0.5cm处结扎。在远离结扎位处用小手术剪取出睾丸。将组织残体放回阴囊。同样对左睾丸进行手术。当两侧残体放回到阴囊时，用4.0丝线缝合阴囊和上面的皮肤。对于假性-ORX，除了结扎和剪切之外进行所有处理。大鼠在10-15分钟内完全恢复意识和行动。
将一定剂量的试验化合物在手术刀口缝合之后立刻皮下或口服施用给大鼠。处理继续连续6天。
尸体解剖和终点
首先将大鼠称重，随后在CO2室内麻醉直至接近死亡。
通过心脏穿刺得到约5ml全血。随后检查大鼠的某些死亡迹象和ORX的完整性。其次，定位前列腺的腹侧部分且高度个性化方式切取出来。腹侧的前列腺印迹至干3-5秒且随后称重(VPW)。最后，定位精囊且取出。腹侧精囊印迹干3-5秒且随后称重(SVWT)。
该试验的一级数据是腹侧前列腺和精囊的重量。二级数据包括血清LH(黄体激素)和FSH(促囊泡素)和骨形成和男性化的可能血清标志。通过ANOVA加Fisher PLSD post-hoc试验分析数据以鉴定组间差异。评估试验化合物抑制VPW和SVWT的ORX诱导性损失的程度。
体内骨骼形成试验
7-10月龄的雌性Sprague-Dawley大鼠以治疗模式使用以模拟成人女性。大鼠在75-180天之前被切除卵巢(OVX)，从而引发骨损失和模拟雌激素缺损，osteopenic成人女性。预处理是用低剂量的强效抗吸收药物，阿仑特罗(0.0028mpk SC，2X/wk)在第0天开始给药。在第15天，开始用试验化合物处理。试验化合物处理出现在第15-31天并且在第32尸检。目的在于测定雄激素样化合物提高骨膜表面上骨形成的量的程度，通过荧光染料标记的增高来证实。
在典型试验中，研究9组7只/组大鼠。
在第19和29天(处理的第5和15天)，给各大鼠皮下单剂量注射钙黄绿素(calcein)(8mg/kg)。
尸体解剖和终点
首先将大鼠称重，随后在CO2室内麻醉直至接近死亡。通过心脏穿刺得到约5ml全血。随后检查大鼠的某些死亡迹象和OVX的完整性。其次，定位子宫，以高度个性化方式切取出来，印迹至干3-5秒且随后称重(UW)。将子宫置于10％中性合成甲醛中。随后，将右腿关节连接在髋部。在膝部将股骨和胫骨分开，基本上去肉，随后置于70％乙醇中。
将A1-cm节段的中央右股骨，和股骨远端中点中心，置于闪烁瓶内且在分级醇和丙酮中脱水和脱脂肪，随后加入到溶液中并且降解丙烯酸甲酯的浓度递增。嵌在90％甲基丙烯酸甲酯、10％邻苯二甲酸二丁酯的混和物中，允许在48-72小时内聚合。打碎瓶子且将塑料段调整为常规吻合Leica 1600 Saw Microtome的钳型样品支架的形状，并且制备的骨长轴用于切片。制备85μm厚度的切片且嵌在玻片上。从大鼠选择出接近骨骼中点的一部分并且盲式标记。对各部分的骨膜表面进行总骨膜表面、单一荧光染料标记、双重荧光染料标记和内标距离的评估。
该试验的一级数据是带有双重标记的骨膜表面的百分比和矿物质外积率(内标距离(μm)/10d)、骨形成的半依赖性标志。二级数据包括子宫重量和组织学特征。第三，终点可以包括骨形成和男性化的血清标志。通过ANOVA加Fisher PLSD hoc后试验分析数据以鉴定组间差异。评估试验化合物提高骨骼形成终点的程度。

Claims (9)

1.选自下列的化合物：
N-(2，2，2-三氟乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(1，1-二氧代四氢噻吩-3-基)4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N，N2-[(N1，N1-二甲基甘氨酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢呋喃-2-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢-2H-吡喃-4-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[2-(二甲基氨基)乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)甲基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-甲氧基乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-3-基)甲基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-乙基)哌啶-3-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(1-氮杂双环并[2.2.2]辛-2-基)-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-羟基甲基甘胺酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-17β-乙酰胺；
N-(甘胺酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(乙基-4，4，4-三氟丁烷-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(4，4，4-三氟丁氧-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(4，4，4-三氟-N，N-丁酰氨-3-基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(胍基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；和
和其药学可接受盐和其立体异构体。
2.权利要求1的化合物选自：
N-(2，2，2-三氟乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N，N2-[(N1，N1-二甲基甘氨酰氨基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(2-甲氧基乙基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
和其药学可接受盐和其立体异构体。
3.权利要求1的化合物，选自：
N-(1，1-二氧代四氢噻吩-3-基)4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢呋喃-2-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-(四氢-2H-吡喃-4-基甲基)-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-3-基)甲基]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
N-[(1-叔丁基-羧基)哌啶-4-基)]-4-甲基-3-氧代-4-氮杂-5α-雄-1-烯-17β-乙酰胺；
和其药学可接受盐和其立体异构体。
4.权利要求1-3的化合物或其盐或立体异构体在制备用于治疗或预防选自下列的病症中的药物中的应用：变弱的肌肉紧张，骨质疏松症，osteopenia，糖皮质激素诱发的骨质疏松症，骨折，骨再建手术后骨损伤，sarcopenia，虚弱，男性性腺机能减退，妇女的绝经后综合征，关节炎病症和关节修复，HIV-消耗，癌恶病质，良性前列腺肥大，和早熟性卵巢衰竭。
5.权利要求4的应用，其中该病症为骨质疏松症。
6.权利要求4的应用，其中该病症为关节炎病症。
7.权利要求6的应用，其中该关节炎病症选自类风湿性关节炎和骨关节炎。
8.一种药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1-3任一项的化合物或其药学可接受盐或其立体异构体和药学可接受载体。
9.一种制备药物组合物的方法，包括混和权利要求1-3任一项的化合物或其盐或立体异构体和药学可接受载体。
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