CN101223185A - 用于治疗神经变性障碍的化合物 - Google Patents

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CN101223185A CNA2006800258784A CN200680025878A CN101223185A CN 101223185 A CN101223185 A CN 101223185A CN A2006800258784 A CNA2006800258784 A CN A2006800258784A CN 200680025878 A CN200680025878 A CN 200680025878A CN 101223185 A CN101223185 A CN 101223185A
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Abstract

如本文所述，本发明提供了用于治疗神经变性障碍或减轻其严重性的化合物。本发明亦提供了治疗这类障碍或减轻其严重性的方法，其中所述方法包括给患者施用本发明的化合物、或其组合物。所述方法用于治疗例如阿尔茨海默病或减轻严重性。

Description

用于治疗神经变性障碍的化合物
相关申请的交叉参考
本申请要求于2005年5月17日提交的美国临时专利申请系列号60/681,662的优先权，该临时专利申请的全部内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及用于治疗神经变性障碍或减轻神经变性障碍的严重性的药物活性化合物。
背景技术
β淀粉样肽的长形式，特别是Aβ(1-42)在阿尔茨海默病的中心作用已通过多种组织病理学、基因和生化研究确立。见Selkoe，D J，Physiol.Rev.2001，81：741-766，阿尔茨海默病：基因、蛋白、和治疗；和Younkin S G，JPhysiol Paris.1998，92：289-92，Aβ42在阿尔茨海默病中的作用。具体地，已发现Aβ(1-42)在大脑中的沉积是阿尔茨海默病所有形式的早期和不变的特征。事实上，这发生在可能是阿尔茨海默病的诊断以前并且在A-β的较短的基本形式——Aβ(1-40)的沉积以前。见Parvathy S等人，Arch Neurol.2001，58：2025-32，在含Abetax-40-、Abetax-42-、和Abetax-43-的淀粉样斑块和认知下降之间的相互关系。Aβ(1-42)在疾病病因学的更进一步的含义来自与早发家族性阿尔茨海默病相关的早老素(γ分泌酶)中的突变一致地导致Aβ(1-42)水平的升高的观察结果。见Ishii K等人，Neurosci Lett.1997，228：17-20，在有外显子9缺失和在PS-1基因中的错义点突变(H163R)的早发家族性阿尔茨海默病大脑中的增加的Aβ42(43)-蚀斑沉积作用。在淀粉样前体蛋白APP中的另外的突变升高了总体Aβ，且在一些情况下仅升高了Aβ(1-42)。见Kosaka T等人，Neurology，48：741-5，βAPP717阿尔茨海默病突变增加了血浆Aβ42(43)末端β淀粉样蛋白的百分数。尽管各种APP突变可能影响Aβ沉积的类型、数量和位置，已发现在脑实质中沉积的占多数的和初始的种类是长Aβ(Mann)。见Mann D M等人，Am JPathol.1996，148：1257-66，在阿尔茨海默病和遗传性脑出血的情况下斑块中的β淀粉样蛋白Aβ42(43)的占优势的沉积作用与淀粉样前体蛋白基因突变相关。
在Aβ的早期沉积物中，当大多数沉积蛋白是无定型或弥漫性斑块的形式时，事实上所有的Aβ是长形式。见Gravina S A等人，J Biol Chem，270：7013-6，在阿尔茨海默病大脑中的β淀粉样蛋白(Aβ)。用对Aβ40或Aβ42(43)末端形式有特异性的抗体的生化和免疫细胞化学分析；IwatsuboT等人，Am J Pathol.1996，149：1823-30，β淀粉样蛋白的全长形式(1-42(43))和氨基末端修饰的及截短的β淀粉样蛋白42(43)在弥漫性斑块中的沉积；和Roher A E等人，Proc Natl Acad Sci USA.1993，90：10836-40，B淀粉样蛋白(1-42)是脑血管淀粉样沉着物的主要成分：阿尔茨海默病的病理学含义。Aβ(1-42)的这些初始的沉积物之后能够播下Aβ的长形式和短形式两者进一步沉积作用的种子。见Tamaoka A等人，Biochem Biophys ResCommun.1994，205：834-42，β淀粉样蛋白的长尾形式(Aβ 1-42/43)作为在阿尔茨海默病大脑沉积物中的种子分子的生化证据。
在表达Aβ的转基因动物中，沉积物伴随着Aβ(1-42)水平的升高，且沉积物的形式与人体疾病中所见的在Aβ(1-42)早期沉积之后沉积Aβ(1-40)相似。见Rockenstein E等人，J Neurosci Res.2001，66：573-82，在突变的APP转基因模型中的成熟β淀粉样蛋白沉积物的早期形成依赖Aβ(1-42)的水平；和Terai K等人，Neuroscience 2001，104：299-310，在表达人体β淀粉样蛋白前体的转基因小鼠中的β淀粉样沉积物与阿尔茨海默病中的那些具有相同的特性。相似的沉积形式和时机见于Aβ表达升高且沉积作用加速的唐氏综合征患者。见Iwatsubo T等人，Ann Neurol.1995，37：294-9，β淀粉样蛋白(Aβ)的沉积作用：在唐氏综合征中Aβ42(43)在Aβ40之前。
因此，Aβ(1-42)的选择性降低可作为疾病特异性的策略，用于降低Aβ的所有形式的淀粉样蛋白形成潜力，减缓或停止Aβ新沉积物的形成，抑制可溶性毒性Aβ低聚物的形成，且借此减缓或停止神经变性的进展。
发明摘要
如本文所述，本发明提供了用于治疗神经变性障碍或减轻其严重性的化合物。本发明亦提供了治疗这类障碍或减轻其严重性的方法，其中所述方法包括给患者施用本发明的化合物、或其组合物。所述方法用于治疗或减轻例如阿尔茨海默病的严重性。
附图说明
图1描绘了色谱级分sat14-9和sat14-10的1H NMR谱。
图2描绘了色谱级分sat14-11和sat14-12的1H NMR谱。
图3描绘了色谱级分sat15-1和15-2的1H NMR谱。
图4描绘了色谱级分sat15-4和sat15-5的1H NMR谱。
图5描绘了sat15-5的C-18反相HPLC色谱分离的放大图，其中编号1至5对应于级分sat 16-1至16-9的时间窗。
图6描绘了相应于纯度98％的化合物6的级分sat16-3的1H NMR谱。
图7描绘了分离方案2的流程图摘要。
图8描绘了黑升麻提取物在半制备型HPLC后的HPLC示踪图。
图9描绘了显示少量脱酰基峰的化合物6的HPLC示踪图。
图10描绘了化合物6的HPLC示踪图。
图11描绘了脱酰基化合物6的质谱图。
图12描绘了脱酰基化合物6的1H NMR谱。
图13描绘了化合物6的HPLC示踪图。
图14描绘了化合物6的1H NMR谱(CD3OD)。
图15描绘了化合物6的质谱图。
图16描绘了按照方案2分离的在205nm检测的化合物6的HPLC示踪图。
图17描绘了按照方案2分离的在230nm检测的化合物6的HPLC示踪图。图18描绘了化合物6在ELSD检测的HPLC。
图19描绘了按照方案2分离的化合物6的1H NMR谱。
图20描绘了按照方案2分离的化合物6的质谱。
图21描绘了IP-MS测定的化合物6对β淀粉样(1-40)、(1-42)、(1-37)、(1-38)、和(1-39)肽的相对量的影响。
图22描绘了IP-MS测定的化合物6对在野生型和717突变细胞中的β淀粉样(1-40)、(1-42)、(1-37)、(1-38)、和(1-39)肽量的影响。
本发明的某些实施方案的详细描述
1.本发明的化合物的一般描述
根据一个实施方案，本发明提供了式I化合物或其可药用盐：
Figure S2006800258784D00041
其中：
环A、环B、环C、环D、和环E的每一个独立地是饱和的、部分不饱和的或芳香的；
G是S、CH2、NR、或O；
R1和R2彼此独立地是卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、或适当保护的氨基基团N(R)2、或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
每个R独立地是氢，任选地取代的C1-6脂族基，或任选有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的取代的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳环，其中：
在相同氮原子上的两个R任选地与所述氮原子一起形成有1-4个独立选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
N是0-2；
R3、R4、R7、和R8彼此独立地选自卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
m是0-2；
R5是T-C(R’)3、T-C(R’)2C(R”)3、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2，或：
当R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3时，则R5上的R6和R’基团任选地合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的或芳环；
每个T独立地是价键或任选的取代的直链或支链、饱和的或不饱和的、C1-6亚烷基链，其中T的最多两个亚甲基单位任选地且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换；
每个R’和R”独立地选自R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
R6是卤素、R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
R9和R9’彼此独立地选自卤素、R、OR、SR、或N(R)2、或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
Q是价键或任选取代的直链或支链、饱和的或不饱和的、C1-6亚烷基链其中Q的最多两个亚甲基单位任选地且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换；且
R10是R，适当保护的羟基基团，适当保护的巯基基团，适当保护的氨基基团，任选有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子取代的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳香单环、任选取代的有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的8-10元饱和的、部分不饱和的、或芳香双环、可检测部分、聚合物残基、肽、或含糖或糖样部分。
根据另一个实施方案，本发明提供了式I化合物或其可药用的盐：
Figure S2006800258784D00061
其中：
环A、环B、环C、环D、和环E的每一个独立地是饱和的、部分不饱和的或芳香的；
G是S、CH2、NR、或O；
R1和R2彼此独立地是卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、或适当保护的氨基基团N(R)2，或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
每个R独立地是氢，任选取代的C1-6脂族基，或具有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的任选取代的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳环，其中：
在相同氮原子上的两个R任选地与所述氮原子一起形成有1-4个独立选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
n是0-2；
R3、R4、R7、和R8彼此独立地选自卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
m是0-2；
R5是T-C(R’)3、T-C(R’)2C(R”)3、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2，或：
当R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3时，则R5上的R6和R’基团任选地合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的或芳环；
每个T独立地是价键或任选的取代的直链或支链、饱和的或不饱和的、C1-6亚烷基链其中T的最多两个亚甲基单位任选地且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换；
每个R’和R”独立地选自R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
R6是卤素、R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
R9和R9’是彼此独立地选自卤素、R、OR、SR、或N(R)2，或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
Q是价键或任选取代的直链或支链、饱和的或不饱和的、C1-6亚烷基链其中Q的最多两个亚甲基单位任选地且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换；且
R10是R、适当保护的羟基基团、适当保护的巯基基团、适当保护的氨基基团、有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子任选取代的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳香单环、任选取代的有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的8-10元饱和的、部分不饱和的、或芳香双环、可检测部分、聚合物残基、肽、或含糖或糖样部分，
条件是所述化合物不是：
Figure S2006800258784D00081
Figure S2006800258784D00082
，或。
Figure S2006800258784D00083
2.定义：
本发明的化合物包括上文总体描述的那些，并通过实施方案、分实施方案和本文公开的类进一步地阐述。如本文所使用，将使用以下定义除非另外标明。为了本发明的目的，化学元素是与元素周期表、CAS版、化学和物理手册第75版中等同的。另外，有机化学的一般原理在“有机化学”，Thomas Sorrell，University Science Books，Sausalito：1999中被描述，和“March′s高等有机化学”，第5版，Ed.：Smith，M.B.和March，J.，JohnWiley & Sons，New York：2001，本文引用其全部内容作为参考。
如上文的一般定义，环A、环B、环C、环D、和环E的每个独立地是饱和的、部分不饱和的或芳香的。应当理解本发明的化合物约定是化学上可行的化合物。因此，本领域普通技术人员应能理解当环A、环B、环C、环D、和环E中任何环是不饱和时，则环上的某些取代基将不存在以便满足价键的一般原则。例如，如果环D在环D和环E之间的键是不饱和的，则R6将不存在。或者，如果环D在环D和环C之间的键是不饱和的，则R8和R3将不存在。环A、环B、环C、环D、和环E中的任何环的饱和和不饱和的所有组合均约定在本发明中。因此，为了满足价键的一般原则，取决于环A、环B、环C、环D、和环E的任何的饱和和不饱和度，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R9’、QR10的每一个的必要的存在与不存在被相应地约定。
如本文所述，本发明的化合物可任选地被一个或多个取代基取代，诸如上文一般阐述的，或被本发明的特别的类、亚类、和种所例举。应该理解术语“任选被取代的”可与术语“取代或非取代的”互换使用。一般地，术语“取代的“，不管前面有无术语“任选地”，指在指定结构中用特定取代基替换氢基。除非另外标明，任选取代的基团可在基团中的每个可取代的位置有取代基，且当在任意给定结构中的多于一个位置可被多于一个选自特定基团的取代基取代，取代基在每个位置可以是相同的或不同的。包含在本发明中的取代基的组合优选地是可导致形成稳定的或化学上可行的化合物的那些。
本文中使用的术语“稳定”，是指在经受可允许其生产、检测、和优选地其回收、纯化、和本文中公开的一个或多个目的的使用的条件下基本上不改变的化合物。在一些实施方案中，稳定的化合物或化学上可行的化合物是当贮存在40℃或更低的温度下、没有湿气或其他化学反应条件下至少一周基本上不变化的化合物。
本文使用的术语“脂肪族”或“脂族基”，是指完全饱和的或含一个或多个不饱和单位的直链(即，非支链的)或支链的、取代的非取代的烃链，或完全饱和的或含一个或多个不饱和单位的单环烃或双环烃，但不是芳香族的(亦指本文中的“碳环”或“环脂肪族的”或“环烷基”)，其与分子的另一部分有单个连接点。除非另外指定，脂族基含1-20个脂肪碳原子。在一些实施方案中，脂族基含1-6个脂肪族碳原子。在其他实施方案中，脂族基含1-4个脂肪族碳原子。在一些实施方案中，“环脂肪族”(或“碳环”或“环烷基”)指完全饱和的或含一个或多个不饱和单位的单环C3-C8烃或双环C8-C12烃，但不是芳香族的，其与分子的另一部分有单个连接点，其中在所述的双环体系中的任何单个环有3-7个成员。适当的脂族基包括但不限于，直链的或支链的、取代的或非取代的烷基、链烯基、炔基基团及其杂合的诸如(环烷基)烷基、(环烯基)烷基或(环烷基)链烯基。在其他实施方案中，脂族基可有两个成对的氢原子被氧代(二价羰基氧原子＝O)或成环取代基诸如-O-(直链或支链亚烷基)-O-形成缩醛或缩酮替换。
在某些实施方案中，示例性的脂族基包括但不限于乙炔基、2-丙炔基、1-丙烯基、2-丁烯基、1，3-丁二烯基、2-戊烯基、乙烯基(次乙基)、烯丙基、异丙烯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、己基、异己基、仲己基、环己基、2-甲基戊基、叔己基、2，3-二甲基丁基、3，3-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、和2，3-二甲基丁-2-基。
术语“卤代烷基”、“卤代链烯基”和“卤代烷氧基”是指烷基、链烯基或烷氧基，被一个或多个卤素原子取代的情况。术语“卤素”是指F、Cl、Br、或I。这些“卤代烷基”、“卤代链烯基”和“卤代烷氧基”基团可有两个或多个可以是相同的或不同的卤素取代基或可以在相同的或不同的碳原子上。实例包括氯甲基、全碘甲基、3，3-二氯丙基、1，3-二氟丁基、三氟甲基、和1-溴-2-氯丙基。
本文中使用的术语“杂环”、“杂环基”、“杂环脂肪族”、或“杂环的”是指其中有一个或多个环成员是独立选择的杂原子的非芳香的、单环、双环、或三环的环体系。在一些实施方案中，“杂环”、“杂环基”、“杂环脂肪族”、或“杂环的”基团有三至十四个环成员，其中一个或多个环成员是独立地选自氧、硫、氮、或磷的杂原子，且体系中的每个环含3至7个环成员。
本文使用的术语“杂原子”是指一个或多个氧、硫、氮、磷、或硅(包括，氮、硫、磷、或硅的任何氧化形式；任何碱性氮的季铵盐形式或，杂环的可取代的氮，例如N(如在3，4-二氢-2H-吡咯基)、NH(如在吡咯烷基中)或NR+(如在N-取代吡咯烷基中)。
本文使用的术语“不饱和的”是指有一个或多个不饱和单元的部分。
本文使用的术语“烷氧基”或“硫烷基”是指如上文所定义的烷基基团，通过氧(“烷氧基”)或硫(“硫烷基”)原子与主碳链相连。
单独使用的术语“芳基”或作为较大基团一部分的“芳烷基”、“芳氧基”或“芳氧基烷基”是指总共有五个至十四个环成员、其中体系中的至少一个环是芳香的且其中体系中的每个环含3至7个环成员的单环、双环、和三环体系。术语“芳基”可与术语“芳环”互换使用。术语“芳基”亦指如下文所定义的杂芳环体系。
单独使用的术语“杂芳基”或作为较大基团的一部分“杂芳烷基”或“杂芳基烷氧基”指总共有五个至十四个环成员、其中体系中至少一个环是芳香的、体系中至少一个环含有一个或多个杂原子、且体系中的每个环含3至7个环成员的单环、双环和三环环体系。术语“杂芳基”可与术语“杂芳环”或术语“杂芳族的”互换使用。
芳基(包括芳烷基、芳烷氧基、芳基氧基烷基等)或杂芳基(包括杂芳基烷基和杂芳基烷氧基等)基团可包含一个或多个取代基。芳基或杂芳基的不饱和碳原子上适当的取代基选自卤素、N3、CN、Ro、ORo、SRo、1，2-亚甲基-二氧基、1，2-乙二氧基、任选被Ro取代的苯基(Ph)、任选被Ro取代的-O(Ph)、任选被Ro取代的(CH2)1-2(Ph)、任选被Ro取代的CH＝CH(Ph)、NO2、CN、N(Ro)2、NRoC(O)Ro、NRoC(O)N(Ro)2、NRoCO2Ro、-NRoNRoC(O)Ro、NRoNRoC(O)N(Ro)2、NRoNRoCO2Ro、C(O)C(O)Ro、C(O)CH2C(O)Ro、CO2Ro、C(O)Ro、C(O)N(Ro)2、OC(O)N(Ro)2、S(O)2Ro、SO2N(Ro)2、S(O)Ro、NRoSO2N(Ro)2、NRoSO2Ro、C(＝S)N(Ro)2、C(＝NH)-N(Ro)2、或(CH2)0-2NHC(O)Ro，其中每次独立出现的Ro选自氢、任选取代的C1-6脂族基、未取代的5-6元杂芳基或杂环基、苯基、O(Ph)、或CH2(Ph)，或尽管有以上定义，在相同取代基或不同取代基上的两个独立出现的Ro，与每个Ro基团结合的原子合在一起形成有0至4个独立选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元环烷基、杂环基、芳基、或杂芳基环。在Ro的脂族基上的任选的取代基选自N3、CN、NH2、NH(C1-4脂族基)、N(C1-4脂族基)2、卤素、C1-4脂族基、OH、O(C1-4脂族基)、NO2、CN、CO2H、CO2(C1-4脂族基)、O(卤代C1-4脂族基)、或卤代C1-4脂族基，其中上述的Ro的C1-4脂族基的每个是未取代的。
脂肪族或杂脂肪族基或非芳香杂环的环可包含一个或多个取代基。脂肪族或杂脂族基或非芳香杂环的环上的饱和碳上的适当的取代基选自以上为芳基或杂芳基的不饱和碳列举的那些，还另外包括：＝O、＝S、＝NNHR*、＝NN(R*)2、＝NNHC(O)R*、＝NNHCO2(烷基)、＝NNHSO2(烷基)、或＝NR*，其中每个R*独立地选自氢或任选取代的C1-6脂族基。R*的脂族基上的任选取代基选自NH2、NH(C1-4脂族基)、N(C1-4脂族基)2、卤素、C1-4脂族基、OH、O(C1-4脂族基)、NO2、CN、CO2H、CO2(C1-4脂族基)、O(卤代C1-4脂族基)、或卤代(C1-4脂族基)，其中上述R*的C1-4脂族基基团的每个是未取代的。
非芳香杂环的氮上的任选取代基选自：R+、N(R+)2、C(O)R+、CO2R+、C(O)C(O)R+、C(O)CH2C(O)R+、SO2R+、SO2N(R+)2、C(＝S)N(R+)2、C(＝NH)-N(R+)2、或NR+SO2R+，其中R+是氢、任选取代的C1-6脂族基、任选取代的苯基、任选取代的O(Ph)、任选取代的CH2(Ph)、任选取代的(CH2)1-2(Ph)、任选取代的CH＝CH(Ph)、或有一至四个独立地选自氧、氮、或硫的杂原子的未取代的5-6元杂芳环或杂环，或虽然有以上定义，相同取代基或不同取代基上的两个独立出现的R+，每个R+基团相连接的原子合在一起形成有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元环烷基、杂环基、芳基、或杂芳基环。R+的脂族基或苯环上的任选取代基选自NH2、NH(C1-4脂族基)、N(C1-4脂族基)2、卤素、C1-4脂族基、OH、O(C1-4脂族基)、NO2、CN、CO2H、CO2(C1-4脂族基)、O(卤代C1-4脂族基)或卤代(C1-4脂族基)，其中上述的R+的C1-4脂族基的每个是未取代的。
如上文的详述，在一些实施方案中，两个独立出现的Ro(或R+，或本文中任何其他有相似定义的变体)，与每个变体连接的原子合在一起形成有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元环烷基、杂环基、芳基、或杂芳基环。当两个独立出现的Ro(或R+，或本文中任何其他有相似定义的变体)与每个变体连接的原子合在一起形成的可作示例的环包括但不限于以下情况：a)两个独立出现的Ro(或R+，或本文中任何其他有相似定义的变体)与相同的原子连接且与该原子合在一起形成环，例如N(Ro)2，其中两次出现的Ro与氮原子合在一起形成哌啶-1-基、哌嗪-1-基、吗啉-4-基基团；和b)或两个独立出现的Ro(或R+，或本文中任何其他有相似定义的变量)与不同的原子连接并与这些原子的两个一起形成环，例如被ORo两次出现取代的苯基基团这些两次出现的Ro与它们连接的氧原子合在一起形成融合的6-元含氧环：
Figure S2006800258784D00132
。应理解当两个独立出现的Ro(或R+，或本文中任何其他有相似定义的变体)与每个变量连接的原子合在一起可形成各种其他环，以上详细的实例不是为了限制。
如本文使用，术语“可检测的部分”与术语“标记物”可互换使用，并且与能被检测的任何部分相关，例如主指示物和副指示物。主标记物，诸如放射性同位素(例如，32P、33P、35S、或14C)、质量标记物、和荧光标记物是无需进一步修饰可被检测的信号产生指示基团。
本文使用的术语“副标记物”是指需要用于产生可检测信号的第二个中间体存在的诸如生物素和各种蛋白抗原的部分。对于生物素，第二个中间体可包括抗生蛋白链菌素-酶结合物。对于抗原标记物，第二个中间体可包括抗体-酶结合物。一些荧光基团充当副标记物因为它们在非辐射荧光共振能量转移(FRET)过程中转移能量给其他基团，并且第二个基团产生检测信号。
本文使用的术语“荧光标记物”、“荧光染料”和“荧光基团”是指在指定的激发波长下吸收光能并在不同的波长下发出光能的部分。荧光标记物的实例包括但不限于：Alexa Fluor染料(Alexa Fluor 350、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 532、Alexa Fluor 546、Alexa Fluor 568、Alexa Fluor 594、AlexaFluor 633、Alexa Fluor 660和Alexa Fluor 680)、AMCA、AMCA-S、BODIPY染料(BODIPY FL、BODIPY R6G、BODIPY TMR、BODIPY TR、BODIPY 530/550、BODIPY 558/568、BODIPY 564/570、BODIPY 576/589、BODIPY 581/591、BODIPY 630/650、BODIPY 650/665)、羧基罗丹明6G、羧基-X-罗丹明(ROX)、Cascade蓝、Cascade黄、香豆素343、花青染料(Cy3、Cy5、Cy3.5和Cy5.5)、丹酰、Dapoxyl、二烷基氨基香豆素、4′，5′-二氯-2′，7′-二甲氧基-荧光素、DM-NERF、曙红、赤藓红、荧光素、FAM、羟基香豆素、IR染料(IRD 40、IRD 700、和IRD 800)、JOE、丽丝胺若丹明B、Marina蓝、甲氧香豆素、萘并荧光素、俄勒冈绿488、俄勒冈绿500、俄勒冈绿514、太平洋蓝、PyMPO、芘、若丹明B、若丹明6G、若丹明绿、若丹明红、Rhodol绿、2′，4′，5′，7′-四-溴代砜-荧光素、四甲基-若丹明(TMR)、羧基四甲基若丹明(TAMRA)、德克萨斯红、德克萨斯红-X。
本文使用的术语“质量标记物”是指使用质谱(MS)检测技术因其质量特点能够被独特地检测的部分。质量标记物的实例包括电泳释放标记物诸如N-[3-[4′-[(对-甲氧基四氟苄基)氧基]苯基]-3-甲基甘油酰基]六氢异烟酸、4′-[2，3，5，6-四氟-4-(五氟苯氧基)甲基苯乙酮，及其衍生物。这些质量标记物的合成和使用描述于美国专利4,650,750、4,709,016、5,360,8191、5,516,931、5,602,273、5,604,104、5,610,020、和5,650,270中。质量标记物的其他实例包括但不限于核苷酸、二脱氧核苷酸、不同长度和碱基组成的寡核苷酸、寡肽、寡糖、和其他不同长度和单体组成的合成聚合物。适当质量范围(100-2000道尔顿)的中性的和带电荷的(生物分子或合成化合物)的各种有机分子亦可用作质量标记物。
本文使用的术语“底物”是指与可被连接的本发明的化合物的功能化末端基团连接的任何材料或大分子复合物。常用底物的实例包括但不限于：玻璃表面、硅胶表面、塑料表面、金属表面、含金属或化学包衣的表面、膜(例如，尼龙、聚砜、或硅胶)、微珠(例如，胶乳、聚苯乙烯、或其他聚合物)、多孔聚合物基质(例如，聚丙烯酰胺凝胶，多糖、或聚甲基丙烯酸酯)、大分子复合物(例如，蛋白质、多糖)。
除非另外说明，本文描绘的结构亦指包括结构的所有异构体(例如，对映的、非对映的、和几何的(或构象的))形式，例如，每个不对称中心的R和S构型，双键异构体的(Z)型或(E)型，构象异构体的(Z)型或(E)型。因此，本化合物的单个立体化学异构体以及对映、非对映、和几何(或构象)异构体混合物在本发明的范围内。
除非另外说明，本发明化合物的所有互变形式在本发明的范围内。
另外，除非另外说明，本文描绘的结构亦指包括仅在一种或多种富集同位素原子存在上不同的化合物。例如，具有现有结构的化合物只是氢被氘或氚替换，或碳被富含13C或14C的碳替换在本发明的范围内。这类的化合物用于例如作为生物分析的分析工具或探针。
3.示例性化合物的说明
如上文的总体定义，式I的G部分是S、CH2、NR、或O。在某些实施方案中，式I的G部分是O。
如上文的总体定义，式I的的R1和R2各自独立地是卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、适当保护的氨基基团NR2，或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环。在某些实施方案中，式I的的R1和R2各自独立地是R或OR。在其他实施方案中，式I的的R1和R2各自独立地是R，其中R是氢或任选地取代的C1-6脂族基。根据本发明的其他方面，式I的R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-6元饱和的、部分不饱和的、或芳环。本发明的又一方面提供了式I化合物，其中R1和R2合在一起形成3-6元饱和碳环。在其他实施方案中，式I的R1和R2合在一起形成环丙基环。
在某些实施方案中，式I的n是0-1。在其他实施方案中，式I的n是1。
如上文的总体定义，式I的R5基团是R5，是T-C(R’)3、T-C(R’)2C(R”)3、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2，其中每个T独立地是价键或任选取代的直链或支链、饱和的或不饱和的C1-6亚烷基链，其中T的最多两个亚甲基单位任选且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换。在某些实施方案中，每个T独立地是价键或直链或支链的C1-4亚烷基链，其中T的一个亚甲基单位任选地被-O-、-N(R)-、或-S-替换。在其他实施方案中，每个T独立地是价键或直链或支链的C1-4亚烷基链。在其他实施方案中，每个T是价键。
当式I的R5基团是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3时，每个R’和R”独立地选自R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2。在某些实施方案中，每个R’和R”独立地是R、OR、O(C)OR、SR、或N(R)2。在其他实施方案中，每个R’和R”独立地是R、OR或O(C)OR。示例性的R’和R”基团包括氢、CH3、OH和OC(O)CH3。
如上文的总体定义，当R5是T-C(R’)3或T-CH(R’)C(R”)3时，则R5上的R6和R’基团任选地合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的或芳环。在某些实施方案中，R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3，且R5上的R6和R’基团合在一起形成有1-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的5-7元饱和环。在其他实施方案中，R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3，且R5上的R6和R’基团合在一起形成有1个氧原子的6元饱和环。这些化合物，当T是价键时，当R5是T-C(R′)3时是式IIa，当R5是T-C(R′)2C(R″)3时是式IIb：
Figure S2006800258784D00171
其中R’、R”、R1、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R9’、Q和R10的每个如上文的一般定义，且在上文和此处定义的类和亚类中。
如上文的一般定义，式I的R5基团尤其是适当保护的羟基基团、适当保护的巯基基团、或适当保护的氨基基团。羟基保护基团在本领域上是熟知的且在有机合成中的保护基团(Protecting Groups in Organic Synthesis)，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley & Sons，1999中有详细描述，本文整体引用作为参考。式I的R5基团的适当保护的羟基基团的实例包括但不限于，酯、烯丙基醚、醚、甲硅烷基醚、烷基醚、芳基烷基醚、和烷氧基烷基醚。这类酯的实例包括甲酸酯、乙酸酯、碳酸酯、和磺酸酯。具体的实例包括甲酸酯、苯甲酰基甲酸酯、氯乙酸酯、三氟乙酸酯、甲氧乙酸酯、三苯基甲氧基乙酸酯、对-氯苯氧基乙酸酯、3-苯基丙酸酯、4-氧代戊酸酯、4，4-(亚乙基二硫代)戊酸酯、新戊酯(三甲基乙酰基)、巴豆酸酯、4-甲氧基-巴豆酸酯、苯甲酸酯、对-苄基苯甲酸酯、2，4，6-三甲基苯甲酸酯、碳酸酯诸如甲基、9-芴基甲酯、乙基、2，2，2-三氯乙基、2-(三甲基甲硅烷基)乙基、2-(苯基磺酰基)乙基、乙烯基、烯丙基、和对-硝基苄基。这类甲硅烷基醚的实例包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、和其他三烷基甲硅烷基醚。烷基醚包括甲基、苄基、对甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、三苯甲基、叔丁基、烯丙基、烯丙基氧基羰基醚或衍生物。烷氧基烷基醚包括缩醛诸如甲氧基甲基、甲基硫甲基、(2-甲氧基乙氧基)甲基、苄基氧基甲基、β-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基、和四氢吡喃基醚。芳基烷基醚的实例包括苄基、对甲氧基苄基(MPM)、3，4-二甲氧基苄基、邻硝基苄基、对硝基苄基、对卤代苄基、2，6-二氯苄基、对-氰基苄基、2-和4-甲基吡啶基醚。
巯基保护基团在本领域是熟知的，且在有机合成中的保护基团(Protecting Groups in Organic Synthesis)，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley & Sons，1999中有详细描述，本文整体引用作为参考。式I的R5部分的适当保护的巯基基团包括但不限于，二硫化物、硫醚、甲硅烷基硫醚、硫酯、硫代碳酸酯、硫代氨基甲酸酯等。这类基团的实例包括但不限于：烷基硫醚、苄基和取代的苄基硫醚、三苯基甲基硫醚、三氯乙氧基羰基醚，以上只是一小部分。
根据本发明的其他方面，式I的R5部分是在中性条件下例如用AgNO3、HgCl2等可离去的巯基保护基团。其他中性条件包括使用适当的还原剂还原。适当的还原剂包括二硫苏糖醇(DTT)、巯基乙醇、连二亚硫酸盐、还原型谷胱甘肽、还原型谷氧还蛋白、还原型硫氧还蛋白、取代的磷化氢诸如三羧基乙基膦(TCEP)、和任何其他肽或有机基础的还原剂，或其他本领域普通技术人员熟知的其他试剂。根据本发明的其他方面，式I的R5部分是“可光裂解的”巯基保护基团。这类适当的巯基保护基团是本领域已知的并且包括但不限于，硝基苄基基团、四氢吡喃基(THP)基团、三苯甲基基团、-CH2SCH3(MTM)、二甲基甲氧基甲基、或-CH2-S-S-吡啶-2-基。本领域普通技术人员将认识到如本文所述的许多适当的羟基保护基团亦适合作为巯基保护基团。
在某些实施方案中，式I的R5基团是适当保护的氨基基团。氨基保护基团是本技术领域熟知的且在有机合成中的保护基团(Protecting Groups inOrganic Synthesis)，T.W.Greene and P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley& Sons，1999中有详细描述，本文整体引用作为参考。所述的R5部分的适当保护的氨基基团还包括但不限于，芳烷基胺、氨基甲酸酯、环亚胺、烯丙基胺、酰胺等。这类基团的实例包括叔丁氧基羰基(BOC)、乙氧基羰基、甲氧基羰基、三氯乙基氧基羰基、烯丙基氧基羰基(Alloc)、苄基氧代羰基(CBZ)、烯丙基、邻苯二甲酰亚胺、苄基(Bn)、芴甲基羰基(Fmoc)、甲酰基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、苯基乙酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基等。在某些实施方案中，R5部分的氨基保护基团是邻苯二甲酰亚胺。在其他实施方案中，R5部分的氨基保护基团是叔丁氧基羰基(BOC)基团。
如上文的一般定义，式I的Q基团是价键或任选取代的直链或支链的、饱和的或不饱和的C1-4亚烷基链，其中Q的最多两个亚甲基单位任选且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换。在某些实施方案中，Q是任选取代的直链或支链的、饱和或不饱和的C1-2亚烷基链，其中Q的最多一个亚甲基单位任选地被-O-、-N(R)-或-S-替换。在其他实施方案中，Q是-O-。
如上文的一般定义，式I的R10基团是R、适当保护的羟基基团、适当保护的巯基基团、适当保护的氨基基团、任选取代的有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳香单环，任选取代的有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的8-10元饱和的、部分不饱和的或芳香双环，可检测部分、聚合物残基、肽、或含糖基团、或糖类基团。
在某些实施方案中，式I的R10基团是含糖基团。这类含糖基团是本领域普通技术人员熟知的，且在“糖生物学基础(Essentials ofGlycobiology)”中有详细描述，Varki，A等人编辑，冷泉港实验室出版社，纽约冷泉港，2002。在某些实施方案中，式I的R10基团是糖苷。示例性的R10基团包括阿拉伯吡喃糖苷和木吡喃糖苷。在某些实施方案中，式I的R10基团是木吡喃糖苷。在某些实施方案中，式I的R10基团是阿拉伯吡喃糖苷。在其他实施方案中，式I的R10基团是：
Figure S2006800258784D00191
根据另一个实施方案，式I的R10基团是：
Figure S2006800258784D00192
另一个实施方案提供了式I化合物，其中R10是：
Figure S2006800258784D00201
根据本发明的其他方面，式I的R10基团是糖类似物。这类糖类似物是本领域普通技术人员熟知的并在“糖生物学基础”(Essentials ofGlycobiology)中有详细描述。例如，本发明约定的糖类似基团包括环多醇等。在某些实施方案中，R10是环多醇部分，其中所述的按IUPAC规定定义的环多醇是在三个或多个环原子的每个含一个羟基基团的环烷。在其他实施方案中，这些环多醇部分包括肌醇诸如鲨肌醇。
另外，式I的R10基团的适当的糖样部分包括无环糖基团。这类基团包括直链alkytols和赤藓糖醇，这里提到的只是一少部分。应当理解糖基团可以环状或非环状形式存在。因此，糖基团的非环状形式亦约定在本发明中作为适当的式I的R10基团的糖样部分。
在某些实施方案中，式I的R10基团是可检测的部分。在其他实施方案中，式I的R10基团是如本文、上文定义的荧光标记物、荧光染料、或荧光基团。
根据本发明的另一方面，式I的R10基团是聚合物残基。聚合物残基是本领域熟知的并在“蛋白质结合和交联化学”(Chemistry of ProteinConjugation and Cross-Linking)中有详述，Shan S.Wong，CRC Press.Boca Raton，佛罗里达州，1991。式I的R10基团适当的聚合物残基包括聚(环氧烷)、诸如PEG、聚(氨基酸)、和能与本发明化合物结合的其他聚合物残基。
如上文的一般定义，式I的R10基团尤其是适当保护的羟基基团、适当保护的巯基基团、适当保护的氨基基团。羟基保护基团是本领域熟知的并在有机合成的保护基团(Protecting Groups in Organic Synthesis)中有详细描述，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley & Sons，1999，本文整体引用作为参考。式I的R10基团适当的羟基保护基团的实例包括但不限于，酯、烯丙基醚、醚、甲硅烷基醚、烷基醚、芳烷基醚、和烷氧基烷基醚。这类酯的实例包括甲酸酯、乙酸酯、碳酸酯、和磺酸酯。具体的实例包括甲酸酯、苯甲酰基甲酸酯、氯乙酸酯、三氟乙酸酯、甲氧基乙酸酯、三苯基甲氧基乙酸酯、对氯苯氧基乙酸酯、3-苯基丙酸酯、4-氧代戊酸酯、4，4-(亚乙基二硫)戊酸酯、新戊酯(三甲基乙酰基)、巴豆酸酯、4-甲氧基-巴豆酸酯、苯甲酸酯、对-苄基苯甲酸酯、2，4，6-三甲基苯甲酸酯、碳酸酯诸如甲基、9-芴基甲基、乙基、2，2，2-三氯乙基、2-(三甲基甲硅烷基)乙基、2-(苯基磺酰基)乙基、乙烯基、烯丙基、和对-硝基苄基。这些甲硅烷基醚的实例包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、和其他三烷基甲硅烷基醚。烷基醚包括甲基、苄基、对甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、三苯甲基、叔丁基、烯丙基、和烯丙基氧基羰基醚或衍生物。烷氧基烷基醚包括缩醛诸如甲氧基甲基、甲基硫甲基、(2-甲氧基乙氧基)甲基、苄氧基甲基、β-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基、和四氢吡喃基醚。芳基烷基醚的实例包括苄基、对甲氧基苄基(MPM)、3，4-二甲氧基苄基、邻硝基苄基、对硝基苄基、对卤代苄基、2，6-二氯苄基、对-氰基苄基、2-和4-甲基吡啶基醚。
巯基保护基团在本领域是熟知的，且在有机合成中的保护基团(Protecting Groups in Organic Synthesis)中有详细描述，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley & Sons，1999，本文整体引用作为参考。式I的R10部分的适当保护的巯基基团包括但不限于二硫化物、硫醚、甲硅烷基硫醚、硫酯、硫代碳酸酯、硫代氨基甲酸酯等。这些基团的实例包括但不限于烷基硫醚、苄基和取代的苄基硫醚、三苯基甲基硫醚、三氯乙氧基羰基醚，提到的只是一小部分。
根据本发明的另一方面，式I的R10部分是在中性条件下例如用AgNO3、HgCl2等可离去的巯基保护基团。其他中性条件包括使用适当的还原剂还原。适当的还原剂包括二硫苏糖醇(DTT)、巯基乙醇、连二亚硫酸盐、还原型谷胱甘肽、还原型谷氧还蛋白、还原型硫氧还蛋白、取代的磷化氢诸如三羧乙基膦(TCEP)、和任何其他肽或有机基础的还原剂，或其他本领域普通技术人员熟知的其他试剂。根据本发明的其他方面，式I的R10部分是“可光裂解的”巯基保护基团。这些适当的巯基保护基团是本领域熟知的并且包括但不限于，硝基苄基基团、四氢吡喃基(THP)基团、三苯甲基基团、-CH2SCH3(MTM)、二甲基甲氧基甲基、或-CH2-S-S-吡啶-2-基。本领域普通技术人员将认识到本文所述的许多适当的羟基保护基团亦适合于巯基保护基团。
在某些实施方案中，式I的R10基团是适当饱和的氨基基团。氨基保护基团是本领域熟知的且在有机合成中的保护基团(Protecting GroupsinOrganic Synthesis)中有详细描述，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley & Sons，1999，本文整体引用作为参考。所述的R10部分的适当保护的氨基基团还包括但不限于，芳烷基胺、氨基甲酸酯、环亚胺、烯丙基胺、酰胺等。这些基团的实例包括叔丁氧基羰基(BOC)、乙氧基羰基、甲氧基羰基、三氯乙氧基羰基、烯丙基氧基羰基(Alloc)、苄基氧代羰基(CBZ)、烯丙基、邻苯二甲酰亚胺、苄基(Bn)、芴甲基羰基(Fmoc)、甲酰基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、苯基乙酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基等。在某些实施方案中，R10部分的氨基保护基团是邻苯二甲酰亚胺基。在其他实施方案中，R10部分的氨基保护基团是叔丁氧基羰基(BOC)基团。
在某些实施方案中，本发明提供了式I化合物，其中所述化合物不是以下的任意一个、两个、或全部三个并包括其每个的立体异构体：
Figure S2006800258784D00221
或
Figure S2006800258784D00222
如上文的一般描述，本发明提供了式I化合物或其可药用盐，
Figure S2006800258784D00231
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的类和亚类中。在某些实施方案中，本发明提供了有如式I-a中描绘的立体化学的式I化合物或其可药用的盐，
Figure S2006800258784D00232
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式I的R1和R2基团合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环。在其他实施方案中，式I的R1和R2基团合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-6元饱和环。在其他实施方案中，式I的R1和R2基团合在一起形成3-6元饱和碳环。根据本发明的另一个方面，提供了式I-b的化合物或其可药用盐：
Figure S2006800258784D00241
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。在其他实施方案中，本发明提供了有式I-c化合物或其可药用盐：
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
如上文的一般定义，环A、环B、环C、环D、和环E的每个独立地是饱和的、部分不饱和的或芳香的。在某些实施方案中，环B是不饱和的，且无R1和R2，因此形成式II化合物或其可药用的盐：
Figure S2006800258784D00243
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式II的n基团是0-1且式II的G基团是氧。
根据另一方面，本发明提供了式II-a化合物或其可药用盐：
Figure S2006800258784D00251
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式II-a的n基团是0-1且式II-a的G基团是氧。
在其他实施方案中，环B和环D两者都是不饱和的，且R1、R2和R6不存在，因此形成式III化合物或其可药用盐，
Figure S2006800258784D00252
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式III的n基团是0-1且式III的G基团是氧。
根据另一个实施方案，本发明提供了式IV化合物或其可药用盐：
Figure S2006800258784D00253
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。如本文所用，
Figure S2006800258784D00254
表示单键或双键。本领域普通技术人员应当理解当
Figure S2006800258784D00261
表示双键时，则R6不存在。相反地，当
Figure S2006800258784D00262
表示单键时，则R6存在。因此，在某些实施方案中，
Figure S2006800258784D00263
表示双键且R6不存在。在某些实施方案中，
Figure S2006800258784D00264
表示单键，且R6如上文所定义。
根据另一方面，本发明提供了式IV-a的化合物或起可药用盐，
Figure S2006800258784D00265
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式IV-a的G基团是氧。在其他实施方案中，式IV-a的R4基团是R、或适当饱和的羟基基团OR。在其他实施方案中，式IV-a的R4基团是R。
本发明的另一方面涉及式IV-b化合物或其可药用盐：
Figure S2006800258784D00266
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式IV-b的R1和R2基团合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的或芳环。在其他实施方案中，式IV-b的R1和R2基团合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-6元饱和环。在其他实施方案中，式IV-b的R1和R2基团合在一起形成3-6元饱和碳环。根据本发明的另一个方面，提供了式IV-c化合物或其可药用盐：
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式IV-c的R7基团是-OH。
根据本发明的另一方面，提供了IV-d化合物或其可药用盐：
Figure S2006800258784D00272
其中每个变量如上文所定义，且在上文和此处所述的式I化合物的类和亚类中。
在某些实施方案中，式IV-d的R7基团是-OH。
本发明的示例性化合物列于下表1中：
表1.式I的示例性化合物
Figure S2006800258784D00281
式IVa的示例性化合物列于下表2中：
Figure S2006800258784D00292
4.提供本发明化合物的一般方法
本发明的化合物大体上可通过本领域技术人员已知的用于相似化合物的合成和/或半合成的方法和以下实施例中详述的方法制备或分离。
活性成分的分离
本发明的某些化合物是从黑升麻根，亦称作总状升麻(cimicifugaracemosa)或美类叶升麻(actaea racemosa)中分离的，并阐明了这些化合物的结构。可商购获得用于治疗各种绝经和妇科障碍的黑升麻根的提取物、粉末和胶囊。但是，已惊异地发现存在于黑升麻根的某些化合物可用于调节和/或抑制β-淀粉样肽的产生。特别地，某些化合物已从黑升麻根中分离出来并鉴定，其中这些化合物可用于调节和/或抑制β-淀粉样肽的产生特别是β-淀粉样肽(1-42)的产生。式I化合物包括这类化合物。这些化合物可以基本上无通常见于根中的其他化合物的形式被分离和使用。或者，提取物可从其中所述提取物富含本发明化合物的根部制备。
如上文和此处所述，本发明的某些化合物是从种植的或野生的黑升麻根和根茎的标准提取物中分离的。亦约定本化合物亦可从培养生长的植物根组织或培养植物根组织的培养基中分离。培养生长植物根组织的这些方法为本领域普通技术人员熟知并在发根、培养和应用(Hairy Roots，Cultureand Applications)中有所描述，Pauline M.Doran编辑，荷兰阿姆斯特丹Harwood Academic Publishers出版，1997年版权OPA(OverseasPublishers Association)阿姆斯特丹B.V.ISBN 90-5702-117-X，本文整体引用作为参考。
或者，本发明的化合物可用半合成的方法从黑升麻和相关升麻种中、不论从这些植物的根部或根茎部或气生根部分的提取物中发现的其他化合物开始通过半合成的方法制备。这可通过分离的化合物或提取部分或化合物的混合物的化学或生物转化实现。化学转化可通过温度、pH、和/或各种溶剂处理的方法但不限于这些方法而实现。生物转化可通过以下方法但不限于这些方法实现：分离化合物或植物组织、植物组织提取物、其他微生物或来自任意有机体中的分离酶的提取组分或化合物的混合物的处理。
在某些实施方案中，本发明提供了黑升麻根的提取物，其中所述提取物包含至少10％重量的本发明的化合物。在其他实施方案中，本发明提供了黑升麻根的提取物，其中所述提取物含从约10％重量至约50％重量的本发明的化合物。在其他实施方案中，本发明提供了黑升麻根提取物，其中所述提取物包含从约10％重量至约50％重量的本发明化合物，其中所述提取物基本上不含黄肉楠碱。
根据另一个实施方案，本发明提供了基本上没有存在于黑升麻中的其他化合物的式I化合物。如本文所用，术语“基本上没有”意思是，与存在于黑升麻根或其提取物的化合物相比，化合物是由显著地更大比例的式I化合物组成。在一些实施方案中，本发明提供了约1％重量至约99％重量的式I化合物。在某些实施方案中，被提供的式I化合物大于约80％的化学纯度。在其他实施方案中，式I化合物提供了大于90％的化学纯度。在其他实施方案中，式I化合物包含相对于HPLC色谱图的总面积不多于HPLC10.0％面积的黑升麻根的其他化合物。在其他实施方案中，式I化合物包含相对于HPLC色谱图的总面积不多于HPLC 8.0％面积的黑升麻根的其他成分，且在其他实施方案中，不大于约3％面积。
测定本发明化合物是否基本上没有通常存在于黑升麻根的其他化合物的方法对本领域普通技术人员是已知的，如下文所述。前面已经从黑升麻根中分离和鉴定的化合物包括某些基于环木菠萝烷醇的三萜类化合物包括类叶升麻醇(acteol)、乙酰基类叶升麻醇、26-脱氧类叶升麻醇、升麻醇、黄肉楠碱、26-脱氧黄肉楠碱、和升麻苷。(E)异阿魏酸和大豆异黄酮芒柄花黄素亦被分离和鉴定。这些化合物的代表物质有以下结构：
Figure S2006800258784D00321
黄肉楠碱                                                升麻苷
Figure S2006800258784D00322
黄肉楠碱                                                 升麻苷
因此，本发明的另一个实施方案提供了基本上没有类叶升麻醇、乙酰基类叶升麻醇、26-脱氧类叶升麻醇、升麻醇、黄肉楠碱、26-脱氧黄肉楠碱、和升麻苷中的一种或多种的式I化合物。在某些实施方案中，本发明提供了基本上名没有类叶升麻醇、乙酰类叶升麻醇、26-脱氧类叶升麻醇、升麻醇、黄肉楠碱、26-脱氧黄肉楠碱和升麻苷的式I化合物。
根据另一个实施方案，本发明提供了富含式I化合物且类叶升麻醇、乙酰基类叶升麻醇、26-脱氧类叶升麻醇、升麻醇、黄肉楠碱、26-脱氧黄肉楠碱和升麻苷的一种或多种的量减少的黑升麻根的提取物。根据又一个实施方案，本发明提供了富含式I化合物且类叶升麻醇、乙酰基类叶升麻醇、26-脱氧类叶升麻醇、升麻醇、黄肉楠碱、26-脱氧黄肉楠碱和升麻苷的每种量均减少的黑升麻根提取物。
多种技术在本领域已熟知用于提取、分离、和/或纯化黑升麻根中的单个活性成分。本发明包括本文所述的这些活性成分和这些成分加入到本文所述的本发明的组合物中的鉴定。
黑升麻提取物的单个活性成分可照本文所述鉴定，并使用任何本领域已知的技术分离和/或纯化。活性成分可从以任意形式的根本身、或本发明的提取物的混合物的煎液或可商购得到的提取物等等进行纯化。各种技术可用于纯化，包括过滤、选择性沉淀、用有机溶剂提取、用水性溶剂提取、柱色谱(硅胶)、高效液相色谱(HPLC)和其他本领域普通技术人员已知的方法。
根据某些实施方案，本提取物是从使用黑升麻根分离部分的提取物。分离部分是指已通过例如色谱手段、蒸馏、沉淀、提取、过滤或其他方法从根本身被去除的根物质的附属量。在其他实施方案中，根提取物和组分是借助色谱法、蒸馏、沉淀或提取除去。这些提取和分离技术是本领域技术人员熟知的。这些技术中的一些的细节可在下文的实施例部分阐明。
根据本发明的其他实施方案，活性化合物的存在和纯度是通过化学方法包括核磁光谱法(NMR)、质谱、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱、元素分析、和旋光测定法、折光法评价的，提到的只是一少部分。这些分析方法是本领域技术人员已知的。在其他实施方案中，从黑升麻根中分离的活性化合物的化学结构是通过本领域普通技术人员已知的方法测定的，包括NMR、质谱、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱、元素分析、旋光测定法、折光法、和X-射线结晶学，提到的只是一少部分。
尽管某些示例性的实施方案在上文和此处有所描述，应理解本发明的根提取物可根据上文描述的方法使用适当的起始材料通过本领域普通技术人员一般能够获得的方法制备。
5.用途、制剂和施用
可药用组合物
根据本发明的另一方面，提供了可药用组合物，其中这些组合物包含本文所述的任意化合物，且任选地包含可药用载体、辅剂或基质。在某些实施方案中，这些组合物任选地包含一种或多种另外的治疗剂。
应当理解本发明的某些化合物可以游离形式存在或当适当时以其可药用盐形式用于治疗。
如本文使用的，术语“可药用盐”是指那些盐，即：在合理的医学判断范围内，适于用于接触人体和低等动物的组织而不产生不适当的毒性、刺激性、过敏反应等，且具有合理的利益/风险比。“可药用盐”是指本发明化合物的任意无毒盐或酯，施用给受体时，不论直接或间接地能够提供本发明化合物或其药物活性代谢物或残基。如本文所用，术语“其药物活性代谢物或残基”是指其代谢物或残基根据本发明亦是药物活性化合物。
可药用盐是技术上熟知的。例如，S.M.Berge等人，在J.Pharmaceutical Sciences，1977，66，1-19中详细描述了可药用盐，本文引用作为参考。本发明化合物的可药用盐包括由适当的无机和有机酸和碱衍生的那些。可药用的无毒的酸加成盐的实例包括氨基基团与无机酸形成的盐诸如，盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸和高氯酸或与有机酸诸如醋酸、草酸、马来酸、酒石酸、枸橼酸、丁二酸或丙二酸或通过使用本领域使用的其他方法诸如离子交换树脂。其他可药用盐包括己二酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、枸橼酸盐、环戊丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、延胡索酸盐、葡庚糖酸盐、磷酸甘油盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘化物、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖醛酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对甲苯磺酸盐、十一酸酯、戊酸盐等。从适当的碱衍生的盐包括碱金属、碱土金属、氨和N+(C1-4烷基)4盐。本发明亦构思了本文公开化合物的任意碱性含氮基团的季铵化作用。水溶或油溶或可分散产物可通过这种季铵化作用获得。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等。进一步的可药用盐包括，当适用时，非毒性的铵盐、季铵盐、和使用反离子形成的胺阳离子诸如卤化物、氢氧化物、羧酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、低级烷基磺酸盐和芳基磺酸盐。
本发明的组合物可另外包含可药用载体、辅剂、或基质，如本文使用的，按照适合于特殊所需剂型可包括任何和所有的溶剂、稀释剂、或其他液体基质、分散体或混悬辅助剂、表面活性剂、等渗调节剂、增稠剂、或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、润滑剂等。Remington′s PharmaceuticalSciences，第十六版，E.W.Martin(Mack Publishing Co.，Easton，Pa.，1980)公开了制备可药用组合物制剂中使用的各种载体及制备其的已知技术。除了任何与本发明的化合物不相容诸如产生任何不良的生物学效应或以有害的方式与可药用组合物中的任何其他成分相互作用的传统载体基质以外，其应用被约定在本发明的范围内。可用作可药用载体的一些材料的实例包括但不限于：离子交换树脂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白，诸如人血清白蛋白、缓冲物质诸如磷酸盐、甘氨酸、山梨酸、或山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯的混合物、水、盐或电解质、诸如精蛋白硫酸盐、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶态二氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、蜡、聚乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物、羊毛脂、糖类诸如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉诸如玉米淀粉和土豆淀粉；纤维素及其衍生物诸如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和纤维素醋酸酯；粉状西黄蓍胶；麦芽糖(malt)；明胶；滑石粉；赋形剂诸如可可脂和栓剂蜡；油诸如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；甘醇；诸如丙二醇或聚乙二醇；酯诸如油酸乙酯和月桂酸乙酯；琼脂；缓冲剂诸如氢氧化镁和氢氧化铝；海藻酸；无热原的水；等渗的盐水；林格氏溶液；乙醇、和磷酸盐缓冲液以及其他非毒性可配伍的润滑剂诸如月桂醇硫酸钠和硬脂酸镁，以及着色剂、释放剂、包衣剂、甜味剂、矫味剂和加香剂，防腐剂和抗氧剂根据制剂人员的判断亦可存在于组合物中。
本发明提供的组合物可用于组合治疗，即本组合物可与一种或多种其他所需的治疗剂或医学方法同时、在其之前、或相继施用。在组合疗法中使用的治疗的独特组合(治疗剂或方法)将考虑所需的治疗剂和/或方法的相容性与要实现的所需的治疗效果。应该理解使用的治疗对于相同的障碍可实现所需的作用(例如，本文所述的化合物可与另一种用于治疗相同障碍的治疗剂同时施用)，或它们可实现不同的作用(例如，任何副作用的控制)。
例如，已知的用于治疗神经变性障碍的成分可与本发明组合物组合治疗神经变性障碍，诸如阿尔茨海默病。这样的已知用于治疗神经变性障碍成分的实例包括但不限于，用于治疗阿尔茨海默病的诸如乙酰胆碱酯酶抑制剂，包括多奈哌齐、美金刚(和相关化合物如NMDA抑制剂)、艾斯能、用于治疗帕金森氏病诸如L-DOPA/卡比多巴、恩他卡朋、罗吡尼洛、普拉克索、溴隐亭、培高利特、trihexephendyl和金刚烷胺；用于治疗多发性硬化症(MS)的成分诸如β-干扰素(例如，Avonex和Rebif)，Copaxone，和米托蒽醌、利鲁唑、和抗帕金森药。对于当前用于治疗神经变性障碍治疗的更复杂的讨论，见FDA批准药物的名单http：//www.fda.gov，和默克手册，第十七版，1999，本文引用全部内容作为参考。
在其他实施方案中，本发明的化合物与其他用于治疗神经变性障碍诸如阿尔茨海默病的成分组合，其中这些成分包括β-分泌酶抑制剂、γ-分泌酶抑制剂、聚集抑制剂、金属螫合剂、抗氧剂、和神经保护剂。
如本文所用，术语“组合”、“组合的”和相关术语是指同时或相继施用根据本发明的治疗剂。例如，本发明的化合物可与另一种治疗剂同时或相继以单独的单位剂型或合在一起在一个单位剂型中施用。相应地，本发明提供了包含式I化合物、另外的治疗剂、和可药用载体、辅剂、或基质的单个单位剂型。
本发明的抑制剂成分的其他实施例亦可与以下活性剂组合：包括但不限于哮喘治疗诸如沙丁胺醇和顺尔宁；用于治疗精神分裂症的药物诸如再普乐、维思通、思瑞康、和氟哌啶醇；抗炎药诸如皮质类固醇类、TNF阻断剂、IL-1 RA、硫唑嘌呤、环磷酰胺、和柳氮磺吡啶；免疫调节剂和免疫抑制剂诸如环孢素、他克莫司、雷帕霉素、吗替麦考酚酯、干扰素、皮质类固醇、环磷酰胺、硫唑嘌呤、和柳氮磺吡啶；神经营养因子诸如乙酰胆碱酯酶抑制剂、MAO抑制剂、干扰素、抗惊厥药、离子通道阻断剂；用于治疗心血管病的药物诸如β-受体阻断药、ACE抑制剂、利尿剂、硝酸酯类、钙通道阻断剂、和他汀类；用于治疗肝脏疾病的药物诸如皮质类固醇类、消胆胺、干扰素、和抗病毒药；用于治疗血液病的药物诸如皮质类固醇类，抗白血病药、和生长因子；和用于治疗免疫缺陷疾病的药物诸如γ-球蛋白。
存在于本发明组合物中的另外的治疗剂的量将不多于通常包含该种治疗剂作为唯一活性成分的组合物中被施用的量。在某些实施方案中，存在于本组合物中的另外的治疗剂的量的范围是通常包含该治疗剂作为唯一治疗活性成分的组合物中存在的量的约50％至100％。
在可替代的的实施方案中，使用不包含另外的治疗剂的组合物的本发明的方法，包括分别给所述患者施用另外的治疗剂的另外的步骤。当这些另外的治疗剂被单独施用时，它们可在本发明的组合物施用之前、相继或之后施用于患者。
本发明的可药用组合物可经口、直肠、胃肠外、脑池内、阴道内、腹膜内、局部(以粉末、软膏、或滴剂的形式)、颊部、以口服或鼻部喷剂等根据被治疗的障碍的严重性给人和其他动物施用。在某些实施方案中，本发明的化合物可以约每天0.01mg/kg至约50mg/kg并优选地从约1mg/kg至约25mg/kg个体体重的剂量水平，每日一次或多次口服或胃肠外施用，以获得所需的治疗作用。
用于口服施用的液体剂型包括但不限于，可药用乳剂、微乳剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂和酏剂。除了活性化合物以外，液体剂型可包含本领域常使用的惰性稀释剂诸如，例如水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂诸如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1，3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别地，棉籽、落花生、玉米、胚芽、橄榄、蓖麻、和芝麻油)、甘油、四氢呋喃甲醇、聚乙二醇和脱水山梨醇脂肪酸酯、及其混合物。除惰性稀释剂外，口服组合物亦可包括辅剂诸如润湿剂、乳化剂和助悬剂、甜味剂、矫味剂、和香味剂。
可注射制剂，例如，无菌可注射水或油状混悬液可按照已知技术使用适当的分散剂或润湿剂和助悬剂制备制剂。无菌可注射制剂亦可是在无毒可注射稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液、混悬液或乳剂，例如，1，3-丁二醇溶液。在可接受的基质和溶剂中，可使用水、林格氏溶液U.S.P和等渗氯化钠溶液。另外，无菌、不易挥发的油被传统地作为溶剂或助悬基质使用。为此目的，可使用任何刺激性小的不易挥发的油包括合成单-或二甘油酯。另外，在可注射制剂中可使用脂肪酸诸如油酸。
可注射制剂可被灭菌，例如，通过可截留细菌的滤器过滤，或通过在用前溶解或分散在无菌水中或其他无菌固体组合物中的无菌固体组合物的形式中加入灭菌剂而灭菌。
为了延长本发明化合物的作用，常需要从皮下或肌肉注射延缓化合物的吸收。这可以通过使用水溶性差的结晶或无定型材料的液体混悬剂实现。化合物的吸收速率则依赖其溶解速率，依次地，溶解速率则依赖结晶大小和晶型。或者，胃肠外施用的化合物形式的延迟吸收是通过将化合物溶解或混悬在油基质中实现的。可注射贮库形式可通过在生物可降解聚合物诸如聚丙交酯-聚乙交酯中制成化合物的微囊基质而制备的。根据化合物与聚合物的比例和使用的个别聚合物的属性，化合物释放速率可被控制。其他生物可降解聚合物的实例包括聚原酸酯和聚酸酐。可注射贮库制剂亦可通过将化合物包埋在与身体组织可相容的脂质体或微乳中而制备。
用于直肠或阴道施用的组合物优选地是栓剂，其可通过将本发明化合物与适当的室温下是固体但在体温下是液体的且因此可在直肠或阴道腔体中熔化并释放活性化合物的非刺激性赋形剂或载体诸如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡混合而制备。
用于口服施用的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、粉剂、和颗粒剂。在这些固体剂型中，活性化合物与至少一种惰性、可药用赋形剂或载体混合，诸如枸橼酸钠或磷酸钙和/或a)填充剂或膨胀剂诸如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇、和硅酸，b)粘合剂诸如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、和阿拉伯胶，c)保湿剂诸如甘油，d)崩解剂诸如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐、和碳酸钠，e)溶液阻滞剂诸如石蜡，f)吸收促进剂诸如季铵化合物，g)润湿剂诸如，例如十六醇和甘油单硬脂酸酯，h)吸收剂诸如高岭土和膨润土，及i)润滑剂诸如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂醇硫酸钠、及其混合物。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，剂型亦可包含缓冲剂。
亦可使用相似类型的固体组合物作为软胶囊或硬填充胶囊的填充剂，使用乳糖或奶糖以及高分子量的聚乙二醇等这样的赋形剂。片剂、糖衣片剂、胶囊剂、丸剂、和颗粒剂的固体剂型可使用衣层和壳层诸如药物制剂技术中熟知的肠衣和其他衣层制备。它们可任选地包含遮光剂，且亦可是优先地在肠道的某一部位、任选地以延迟的方式仅释放活性成分的组合物。可使用的包埋组合物的实例包括聚合物物质和蜡。亦可使用相似类型的固体组合物作为软胶囊和硬填充明胶胶囊的填充剂，使用如乳糖或奶糖及高分子量聚乙二醇等的赋形剂。
活性化合物亦可以是有一种或多种以上所述的赋形剂的微囊形式。片剂、糖衣片剂、胶囊剂、丸剂、和颗粒剂的固体剂型可使用衣层和壳层诸如药物制剂技术中熟知的肠衣层、速度控制衣层和其他衣层制备。在这些固体剂型中，活性化合物可与至少一种诸如蔗糖、乳糖或淀粉的惰性稀释剂混合。正如与在通常的实践中一样，这些剂型亦可包含除惰性稀释剂以外的另外的物质，例如，压片润滑剂和其他成片辅助剂如硬脂酸镁和微晶纤维素。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，剂型亦包含缓冲剂。它们可任选地包含遮光剂，并且亦是优选地在肠道的某一部位、任选地以延迟的方式仅释放活性成分的组合物。可使用的包埋组合物的实例包括聚合物物质和蜡。
本发明化合物的用于局部或经皮施用的剂型包括软膏剂、糊剂、乳膏剂、洗剂、凝胶剂、粉剂、溶液剂、喷剂、吸入剂或贴剂。活性成分是在无菌条件下与可药用载体和可能需要的任意需要的防腐剂或缓冲剂混合的。眼用制剂、滴耳剂、和滴眼剂亦被约定在本发明的范围内。另外，本发明约定透皮贴剂的使用，有增加的提供化合物控制地递送至体内的优点。这些剂型可通过溶解或分散化合物在适当的基质中制备。亦可使用吸收促进剂增加化合物穿过皮肤的通量。可通过提供速度控制膜或通过将化合物分散在聚合物骨架或凝胶中控制速度。
在一些实施方案中，本发明提供了含量在约1％至约99％的重量百分数的式I化合物的组合物。在其他实施方案中，包含式I化合物的组合物含黑升麻根的其他成分相对于HPLC色谱图总面积不多于约10.0HPLC面积百分数。在其他实施方案中，含式I化合物的组合物包含黑升麻根的其他成分相对于HPLC色谱图总面积不多于约8.0HPLC面积百分数，且在其他实施方案中，不多于约3面积百分数。
化合物和可药用组合物的用途
本发明的化合物用于调节和/或抑制患者中的β-淀粉样(1-42)肽的产生。因此，本发明的化合物用于治疗患者中与β-淀粉样(1-42)肽的产生相关的障碍、或减轻其严重的程度。
按照本发明的方法的化合物、提取物、和组合物可以有效治疗或减轻神经变性障碍的严重程度的任意量和任意施用途径施用。所需的准确用量可根据人种、年龄、和个体的一般状况、感染的严重程度、特殊的活性剂、施用方式等的不同而在个体之间不同。
在某些实施方案中，本发明提供了用于调节和/或抑制患者中β-淀粉样(1-42)肽产生的方法，其中所述方法包含给所述患者施用式I化合物，或包含所述化合物的可药用组合物。在其他实施方案中，本发明提供了选择性调节和/或抑制患者中β-淀粉样(1-42)肽的产生的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物、或其可药用组合物。在另外的其他实施方案中，本发明提供了降低患者中β-淀粉样(1-42)肽水平的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物，或其可药用组合物。在其他实施方案中，本发明提供了用于降低细胞中β-淀粉样(1-42)肽水平的方法，包括用式I化合物接触所述细胞。另一个实施方案提供了降低细胞中β-淀粉样(1-42)肽水平而基本上不降低β-淀粉样(1-40)肽水平的方法，包括用式I化合物接触所述细胞。另一个实施方案提供了用于降低细胞中β-淀粉样(1-42)肽水平并提高细胞中β-淀粉样(1-37)肽和β-淀粉样(1-39)肽的至少一种的方法，包括用式I化合物接触所述细胞。
如本文所用，术语“降低”或“减少”是指与不施用式I化合物的β-淀粉样肽的量相比通过施用式I化合物实现β-淀粉样肽的量的相对降低。通过实施例的方法，β-淀粉样(1-42)肽的降低是指在式I化合物存在下β-淀粉样(1-42)肽的量比式I化合物不存在下β-淀粉样(1-42)肽的量低。
在其他实施方案中，本发明提供了用于选择性降低患者中β-淀粉样(1-42)肽水平的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。在某些实施方案中，本发明提供了用于降低患者中β-淀粉样(1-42)肽水平且基本上不降低β-淀粉样(1-40)肽水平的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。
在某些实施方案中，本发明提供了用于降低患者中β-淀粉样(1-42)肽水平并提高β-淀粉样(1-37)肽和β-淀粉样(1-39)肽的至少一种的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。
本文使用的术语“增加”或“提高”，是关于β-淀粉样肽的量，是指与不施用式I化合物(或式I化合物不与细胞接触)下β-淀粉样肽的量比较，通过施用式I化合物(或式I化合物与细胞接触)实现β-淀粉样肽的量的相对升高。通过实施例的方法，β-淀粉样(1-37)肽的增加是指在式I化合物存在下β-淀粉样(1-37)肽的量比式I化合物不存在下高。例如，提高β-淀粉样(1-37)肽和β-淀粉样(1-39)肽的相对量可通过β-淀粉样(1-37)肽和β-淀粉样(1-39)肽产生的增加或通过更长的β-淀粉样肽例如β-淀粉样(1-40)肽和/或β-淀粉样(1-42)肽产生的降低。另外，应理解本文使用的术语“增加”或“提高”是关于β-淀粉样肽的量，是指通过施用式I化合物实现β-淀粉样肽的量的绝对升高。
本领域普通技术人员应该理解，当β-淀粉样(1-42)肽的选择性降低是特别有利时，β-淀粉样肽的总体比例是显著的。在某些实施方案中，本化合物降低了β-淀粉样(1-42)肽与β-淀粉样(1-40)肽的总体比例。因此，本发明的另一方面提供了用于降低患者中β-淀粉样(1-42)肽与β-淀粉样(1-40)肽的比例的方法，包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。在某些实施方案中，β-淀粉样(1-42)肽与β-淀粉样(1-40)肽的比例从约0.1至约0.4的范围降低至约0.05至0.08的范围。
在其他实施方案中，本发明提供了用于降低细胞中β-淀粉样(1-42)肽与B-淀粉样(1-40)肽的比例的方法，包括用式I化合物与细胞接触。在某些实施方案中，β-淀粉样(1-42)肽与β-淀粉样(1-40)肽的比例从约0.1至约0.4的范围降低至约0.05至0.08的范围。
根据一个方面，本发明提供了用于治疗或减轻与β-淀粉样(1-42)肽相关的障碍的严重程度的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。这些障碍包括神经变性障碍诸如阿尔茨海默病、帕金森氏病、和唐氏综合征。
在其他实施方案中，本发明提供了用于治疗或减轻患者中阿尔茨海默病的严重程度的方法，其中所述方法包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。
不希望被任何特别的理论束缚，相信本化合物是选择性地降低β-淀粉样(1-42)肽水平的γ-分泌酶的调节剂。因此，本发明的另一个实施方案提供了调节患者中的γ-分泌酶的方法，包括给所述患者施用式I化合物或其可药用组合物。在某些实施方案中，本化合物是γ-分泌酶的抑制剂。所述方法用于治疗或减轻任何与γ-分泌酶相关的障碍的严重程度。这些障碍包括但不限于神经变性障碍，例如阿尔茨海默病。
本发明的化合物为了方便施用和剂量的均一性，优选地以剂量单位形式制成制剂。本文使用的表达“剂量单位形式”是指适于被治疗的患者的物理上不连续的活性剂单位。但是应该理解，本发明的化合物和组合物的总日用量将根据主治医师在合理的医学判断范围内决定。对于任何个别的患者或有机体的具体的有效剂量水平将依包括被治疗的障碍和障碍的严重程度、使用的具体化合物的活性、使用的具体组合物、患者的年龄、体重、健康总体情况、性别和饮食、施用时间、施用途径、和使用的具体化合物的排泄速率、治疗的持续时间、合并或巧合地与具体化合物同时使用的药物等医学领域熟知的各种因素而定。本文使用的术语“患者”是指动物，优选为哺乳动物，最优选为人。
实施例
使用以下描述的分离方法的黑升麻提取物，其可按BoehringerIngelheim Nutriceuticals的客户订单获得。该提取物基本上与黑升麻提取物USP制剂等效，其中约50％的乙醇水溶液用于提取粉状根，然后浓缩至近干。
如本文所用，下文的化合物编号对应于以下的化合物：
化合物1：β-D-木吡喃糖苷，(3，12，16，23R，24R，25S，26S)-12-(乙酰基氧基)-16，23：23，26：24，25-三环氧-26-羟基-9，19-环羊毛甾烷-3-基。
亦称作“黄肉楠碱”C37H56O11；分子量：676.83；登记号18642-44-9。
Figure S2006800258784D00431
化合物2：升麻醇3-β-D-木吡喃糖苷；C35H56O9，分子量：620.81；登记号27994-11-2。
Figure S2006800258784D00432
化合物3：升麻醇3-α-L-阿糖胞苷。C35H56O9，分子量：620.81；登记号256925-92-5。
Figure S2006800258784D00441
化合物4：24-O-乙酰基水合升麻新醇(Acetylhydroshengmanol)3-β-D-木吡喃糖苷。C37H60O11，分子量：680.87；登记号78213-32-8。
Figure S2006800258784D00442
化合物5：24-O-乙酰基水合升麻新醇3-α-L-阿拉伯吡喃糖苷。C37H60O11，分子量：680.87。
化合物6：24-O-乙酰基水合升麻新醇3-β-D-木吡喃糖苷(Δ-16，17)-烯醇醚。C37H58O10，分子量：662.85。
Figure S2006800258784D00444
化合物7：24-O-乙酰基水合升麻新醇3-α-L-阿拉伯吡喃糖苷(Δ-16，17)-烯醇醚。C37H58O10，分子量：662.85。
Figure S2006800258784D00451
化合物8：24-表-24-O-乙酰基水合升麻新醇3-β-D-木吡喃糖苷。C37H60O11，分子量：680.87。
化合物9：24-表-24-O-乙酰基水合升麻新醇3-β-D-木吡喃糖苷(Δ-16，17)-烯醇醚。C37H58O10，分子量：662.85。
Figure S2006800258784D00453
                      分离方案1
闪式柱色谱法
将黑升麻提取物(15.6g)在25℃下混悬在150ml的4∶1(v/v)甲醇-水混合物中。使用机械搅拌器，得到的浆液在该温度下剧烈搅拌30min，得到棕色乳浊液。持续搅拌下向该乳浊液中加入51g硅胶(ICN silica 32-63 60)。使用旋转蒸发仪25℃下真空浓缩该混合物，直至获得均匀的驼色-棕色粉末。该物质使用60cm长、50mm内径的玻璃柱进行硅胶(ICN silica32-63 60 A)柱色谱。
在准备柱色谱时，硅胶倾入500ml的20∶1二氯甲烷-甲醇混合物中，并将得到的浆液注入玻璃柱中。将该硅胶静置30分钟，并用1cm厚的沙层覆盖。接着，吸附在硅胶上的提取物倾入20∶1的二氯甲烷-甲醇混合物中，得到的浆液倾入柱顶部的沙层中。然后用以下溶剂混合物在0.4巴(氩气)的压力下洗脱硅胶柱：
1.0ml的二氯甲烷-甲醇(20∶1)，接下来
770ml的二氯甲烷-甲醇(10∶1)，接下来
800ml的二氯甲烷-甲醇(7∶1)，接下来
550ml的二氯甲烷-甲醇(5∶1)。
收集八份200ml-级分(标记为sat14-0至sat14-7)，接下来11份100-ml级分(标记为sat14-8至sat14-18)。所有级分用薄层色谱(TLC)使用Bakerflex硅胶板、用5∶1二氯甲烷-甲醇溶剂混合物洗脱进行分析。在展开后，硅胶板用茴香醛染色。基于TLC分析结果，级分sat14-9至sat14-12在25℃下真空挥干，这些级分的10-mg样品用1H-NMR光谱、使用CD3OD作为溶剂进行分析，分别见图1和图2。对在2.53ppm出现的宽的多重峰和4.86ppm的2.2-Hz的二重峰进行图谱解析，因为这些信号是化合物7和6的特征。这四个样品的另外的dqf-COSY谱证实在2.53和4.86ppm的信号事实上属于化合物7和6。从级分sat14-10的1H-NMR谱可得出结论该样品含有最高浓度的化合物7和6，同时略小量的这些化合物可在级分sat14-9中检测到。级分sat14-11似乎含有痕量的7和6，但是这些化合物不能在级分sat14-12中检测到。基于这些结果，级分sat14-10被选择用HPLC进行进一步的纯化。或者，也可使用级分sat14-9，以得到所需要的另外的化合物4至7。
级分sat14-10的主成分是黄肉楠碱(1)(JNP 2002，65，601-605)，是从该级分的甲醇溶液中结晶的。纯黄肉楠碱是通过重结晶得到的。级分sat14-11的主成分是升麻醇β-D-木吡喃糖苷(2)和升麻醇α-L-阿糖胞苷(3)，其以大约2∶1(JNP 2000，65，905-910和1391-1397)的混合物从该级分中结晶。在C-18柱上反相HPLC分离
将级分sat14-10溶解于3.5ml的甲醇中。该溶液通过HPLC进行分离，使用SUPELCO Discovery RP-18柱(25cm长，10mm内径)，AGILENT1100系列HPLC系统，包括自动进样器和二极管阵列检测器用于190-400nm波长的检测。使用溶剂梯度，头2分钟从30％(v/v)水-甲醇溶液开始，接着线性降低水的含量在20分钟至100％甲醇。在达100％甲醇2分钟之后，水含量增加至30％并保持该浓度另8分钟。为了sat14-10整个样品的分离，需要每次进样35μl、100次进样。收集9个级分，被标记为sat15-1至sat15-9。分别见图3和4。化合物4至7是在级分sat15-1、15-2、15-4和15-5中洗脱出来的。级分sat15-1、15-2、15-4和15-5的1H NMR谱示于图4a和4b。
用于6、4、和9分离的在C-8柱上的反相HPLC分离
级分sat15-5溶于1.5ml的甲醇中。该溶液用HPLC进行分离，使用SUPELCO supelcosil LC-8柱(25cm长，10mm内径)，和上文描述的AGILENT 1100系列HPLC系统。使用溶剂梯度，头2分钟从40％(v/v)水-甲醇溶液开始，接着线性降低水的含量在20分钟至100％甲醇。在达100％甲醇的2分钟之后，水含量增加至40％并保持该浓度另8分钟。为了sat15-5整个样品的分离，需要每次进样30μl、50次进样。收集5个级分，被标记为sat16-1至sat16-5(图5)。化合物6是在级分sat16-3中洗脱出来的，而化合物4是级分sat16-1中洗脱出来的。小量的纯9是从级分15-5中获得的。图6显示了得到的9.8mg的98％纯6组分的1H NMR谱。用于8的分离的在C-8柱上的反相HPLC分离
将级分sat15-8溶于0.65ml的甲醇中。溶液用HPLC进行分离，使用SUPELCO supelcosil LC-8柱(25cm长，10mm内径)，和上文描述的AGILENT 1100系列HPLC系统。使用溶剂梯度，头2分钟从40％(v/v)水-甲醇溶液开始，接着线性降低水的含量在20分钟至100％甲醇。在达100％甲醇2分钟之后，水含量增加至40％并保持该浓度另8分钟。收集7个级分，标记为sat18-1至sat18-7。化合物8在级分sat18-6中洗脱出来。包括NOESY谱的NMR-谱解析显示在甲醇溶液中化合物8与相应的酮互变。稀甲醇溶液含约4％的酮和96％的半缩醛形式。
用于7和5的分离的在C-8柱上的反相HPLC分离
级分sat15-2溶于0.5ml的甲醇中。溶液用HPLC进行分离，使用SUPELCO supelcosil LC-8柱(25cm长，10mm内径)，和上文描述的AGILENT 1100系列HPLC系统。使用溶剂梯度，头2分钟从40％(v/v)水-甲醇溶液开始，接着线性降低水的含量在20分钟至100％甲醇。在达100％甲醇的2分钟之后，水含量增加至40％并保持该浓度另8分钟。收集5个级分，标记为sat19-3至sat19-7。在级分sat19-7中获得纯化合物7，而纯化合物5是在级分sat19-5中获得的。
                     分离方案2
建立了另一套用于分离化合物6的如下的分离/纯化方案。本领域普通技术人员将认识到在分离化合物6的同时，本发明的其他化合物通过本方法可富集和/或分离。分离方法的摘要描绘于图7。
该纯化方案使用以下设备：
(a)带二极管阵列检测器(DAD)的Hitachi HPLC系统
(b)Nova PrepTM 8000半制备型HPLC，带远程PC控制器，使用LCReSponderTM应用软件
(c)Hitachi UV检测器L-7400
(d)Sedex 55蒸发光散射(ELSD)检测器
(e)75L Biotage硅胶柱(KP-Sil；P/N FKO-1107-19073；批号027075L)
(f)75L Biotage C18柱(Bakerbond，40μ)
(g)75S Biotage C18柱(Vydac，40μ)
(h)分析型HPLC柱：Phenomenex Luna C18，3μ，4.6×100mm
(i)半制备型HPLC柱：Phenomenex Luna C8 HPLC柱，20×250mm
(j)半制备型HPLC柱：YMC AQ C18 HPLC柱，21.2×250mm；和
(k)制备型HPLC柱：ES工业型C18制备型HPLC柱，5×25cm。
用于测定化合物6的纯度的分析方法如下：
柱：Phenomenex Luna C18，3μ，4.6×100mm
流动相：等度洗脱，组成为：A.35％乙腈；B.30％含0.05％醋酸的超纯水；和C.35％MeOH
流速：1mL/min
检测：205、230nm，DAD；和ELSD
运行时间：8min
柱温：32℃。
该方法用于分析提取物、级分、和最终产物。
化合物6在这些条件下在约5.5分钟洗脱出来。
50g的粗黑升麻提取物(″BCE″)在Biotage硅胶柱(7.5×30cm)上分离。在装样后，柱子用5％MeOH/DCM(10L)和10％MeOH/DCM(5L)洗脱，并收集了500ml级分。流速是150-200ml/min。HPLC(UV 230nm)显示化合物6存在于级分23(2.6g)和24(2.3g)中。选择级分23(F23)用于在半制备型C8柱上的进一步纯化。
进行10批试验获得约10mg的化合物6。溶在0.3ml的MeOH中的50mg的F23上样于Phenomenex Luna C-8(21.2×250mm，10μ，100A)半制备型柱上。柱子以9.9mL/min的流速用70％MeOH-H2O洗脱，用UV在205nm下监控。分别收集在半制备型HPLC痕量图(图8)中显示的35min和38min下洗脱的峰。
将从10批试验中收集到的35min的级分合并，并在室温下挥去溶剂。得到的固体在冷冻干燥机上干燥得到10.3mg的化合物6(2609-165-7)。产物2609-165-7的HPLC(图9)呈现出保留时间(RT)4.5min的极性杂质峰(11.3％)，尽管每个级分的HPLC显示仅一个主峰(图10)。显然化合物6在过程中缓慢转化成极性更强的化合物了。发现的更强极性的化合物是化合物6的脱乙酰基衍生物，因为从在m/z 643显示强的[M+Na]+峰的SSI-MS(图11)和在4.5min的分离杂质的乙酰基甲基的单峰缺失的质子NMR(图12)中显见。
化合物6的几个稳定性试验表明在略碱性的MeOH溶液中发生了脱乙酰化。但是，在略酸性的溶液中稳定。因此，2609-165-7在Luna C8柱上用70％的MeOH/30％含0.05％AcOH的水作为洗脱剂再处理得到3.4mg的化合物6(2609-172-11)。2609-172-11的HPLC色谱图示于图13。质子NMR(在CD3OD中)和SSI-MS示于图14和15。
在另一方法中，250g的黑升麻提取物(BCE)用1250mL的MeOH在烧杯中室温搅拌1hr。不是所有的固体均溶解，但滤液的HPLC分析表明在开始的提取物中的所有的化合物6溶解了(～250mg)。虽然如此在5L的圆底烧瓶中加入了750g的硅胶(ICN，60-200μ)至未过滤的混合物中。在旋转蒸发仪上借助真空除去MeOH得到称重1100的有9％残留甲醇的干燥粉末。
在硅胶制备物上干燥的BCE分成四份，每份约270g。混合物上样于SIM，首先用500-600mL的二氯甲烷洗涤以除去非极性物质和残留的甲醇。SIM与75L的硅胶柱(KP-Sil；P/N FKO-1107-19073；批号027075L；7.5×25cm或1750mL)连接。主柱以60psi被径向加压。体系用丙酮以流速100mL/min洗脱，并收集500-1000mL的级分。在化合物6洗脱后，柱子用1.0L的MeOH清洗，并用2L的丙酮再平衡。观察到化合物6主要在级分3(1000mL)在约900-1000mL的丙酮已从柱洗脱出级分1和2之后。头4批试验得到约224mg的化合物6。第二批用于硅胶Biotage的起始材料从100g的BCE和500mL的MeOH和300g的硅胶制备。两批另外的Biotage(5和6)与用此起始材料的头四批相似得到另外93mg的化合物6。合并来自6批的产物池并在减压下挥发至干燥固体。
从硅胶Biotage得到的干燥固体(90g)溶于720mL的MeOH，480mL的H2O在搅拌下缓慢加入。一些暗的焦油状固体沉淀出来，并被过滤除去。雾状滤液加至75L(7.5×25cm)Bakerbond 60、40μBiotage C18柱上。在装样后，试验无化合物6，柱子用5L的60％(v/v)MeOH/H2O清洗，接着用4L 70％MeOH/H2O清洗，然后用4L 80％MeOH/H2O洗脱化合物6。在用2L MeOH洗脱柱后。整个过程流速约60mL/min，且MeOH/H2O流动相含0.05％醋酸以防止化合物6的降解。产物池(4L)减压浓缩直至基本上所有的MeOH被除去，并在布氏漏斗上收集得到的沉淀的固体，在室温下借助高真空进行干燥。
焦油状固体通过过滤从第一次大规模C18填料制备物中除去，并包含约32mg的化合物6溶解于来自大规模试验的2L MeOH清洗液中，其包含约22mg的化合物6。混合物挥至1L并与0.67L的水混合。一些焦油状固体沉淀出来，被收集在滤器上，溶解于200mL的MeOH中，并与134mL的水混合。同样过滤该混合物以除去少量的焦油，该滤液与第一次的滤液合并，并上样于75S(7.5×9.0cm；400mL)Vydac 300，40μ BiotageC18柱。柱子用1L 60％MeOH/H2O和2L 70％MeOH/H2O清洗，并用1L 80％MeOH/H2O(流动相亦包含0.05％醋酸)洗脱。蒸发该产物池并与大规模Biotage试验相似过滤收集固体。
第一批得自C18 Biotage柱的产物池(16.69g)与70mL MeOH混合。将混合物超声，沉淀过滤除去。滤液进行色谱处理(5批，每批14mL)，ESIndustries Chromegabond WR C18柱，流速177mL/min，使用70％MeOH/30％含0.05％醋酸的水作为洗脱剂。合并每批的6-14min的级分，并蒸发除去MeOH。离心收集除去MeOH后的沉淀，并冷冻干燥得到6.6g干燥的固体2609-173-16(化合物6，3.2％)。
第二批来自C18 Biotage柱的产物池(4.3g)用相似的方法处理得到2.0g干燥的固体2609-173-27(化合物6，3.06％)。合并2609-173-16和2609-176-27得到8.6g的2609-174-6。
2609-174-6(400mg)溶于1.3mL含0.1％AcOH的MeOH中。溶液上样于Phenomenex Luna C8柱，用68％MeOH/32％含0.05％AcOH的水以24mL/min的流速洗脱。
基于分析型HPLC，合并每批试验的15.8至19.8分钟的级分(总计22批)，蒸发除去MeOH，冷冻干燥至干得到2609-174-28(1.4g含12.6％的化合物6)。2609-174-28用于YMC-AQ C18柱上最终的化合物6的分离。总计进行28批试验。
2609-174-28(50mg)溶于0.25mL含0.1％AcOH的MeOH中。溶液注入YMC AQ C18柱。柱子用70％MeOH/30％含0.05％醋酸以9.9mL/min洗脱。基于分析型HPLC特性，合并、蒸发、并冻干28次试验的一般在48.4-50.4分钟的所选择的级分，得到化合物6(2609-176-30，85mg)。
同样合并刚刚在48.4min前收集的且主要包含化合物6的级分，并干燥得到2609-176-35(50mg)。2609-176-35用相同的柱和流动相再处理(3次)得到另一批号的化合物6，其与2609-176-30合并得到有～95％色谱纯度的102mg的产物(2609-177-10)。化合物6(2609-176-10)的HPLC色谱图(UV205、230nm，和ELSD)及质子NMR谱分别示于图16、17、18、和19。2609-176-10的质子NMR与化合物6的标准样品一致。化合物6的SSI-MS(图20)在m/z 685显示强的[M+Na]+峰，与化合物6的分子式C37H58O10一致。
生物学分析
A.分析测定式I化合物抑制Aβ-42的能力
本发明的化合物和包含所述化合物的提取物可作为β淀粉样(1-42)肽的抑制剂进行体外或体内分析。这类分析方法详细描述于美国专利6,649,196中，本文整体引用作为参考。
根据基于细胞的试验以与US6,649,196中描述的基本上相同的方法，发现本发明的化合物可选择性地降低β淀粉样(1-42)肽。
B.分析测定式I化合物影响总Aβ的比率的能力
体外分析本发明化合物以测定其对β淀粉样(1-42)肽的总比率的影响，使用与Wang等人在J.Biol.Chem.1996，50：31894-31902，可溶性β淀粉样蛋白质在培养细胞基质中的特性中描述的基本上相似的方案，本文整体引用这篇文章作为参考。该分析使用免疫沉淀和质谱(IP-MS)定量测定β淀粉样蛋白质。使用化合物6作为例证，发现该化合物降低了β淀粉样(1-42)肽，同时增加了β淀粉样(1-37)肽和β淀粉样(1-39)肽。这些结果描绘于图21中。
按照Wang等人描述的方法亦在7W细胞(APPwt)和7PA2细胞(APPV717F)中测定了化合物6。APP717突变提高了β淀粉样(1-42)肽的相对量。在该分析中，显示化合物6降低了β淀粉样(1-42)肽同时提高了β淀粉样(1-39)肽。这些结果描绘于图22中。
尽管我们描述了本发明大量的实施方案，显然我们的基本实施例可作改动并提供出使用本发明的化合物和方法的其他实施方案。因此，应该理解本发明的范围由所附权利要求限定而不被通过实施例表示的具体实施方案所限定。

Claims (31)

1.式I化合物或其可药用的盐：
Figure S2006800258784C00011
其中：
环A、环B、环C、环D、和环E的每一个独立地是饱和的、部分不饱和的或芳香的；
G是S、CH2、NR、或O；
R1和R2彼此独立地是卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、或适当保护的氨基基团N(R)2，或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
每个R独立地是氢，任选取代的C1-6脂族基，或具有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的任选取代的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳环，其中：
在相同氮原子上的两个R任选地与所述氮原子一起形成有1-4个独立选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
n是0-2；
R3、R4、R7、和R8彼此独立地选自卤素、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
m是0-2；
R5是T-C(R’)3、T-C(R’)2C(R”)3、R、适当保护的羟基基团OR、适当保护的巯基基团SR、SO2R、OSO2R、适当保护的氨基基团N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2，或：
当R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3时，则R5上的R6和R’基团任选地合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的3-8元饱和的、部分不饱和的或芳环；
每个T独立地是价键或任选取代的直链或支链、饱和的或不饱和的、C1-6亚烷基链其中T的最多两个亚甲基单位任选地且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换；
每个R’和R”独立地选自R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(CO)N(R)2、或O(CO)N(R)2；
R6是卤素、R、OR、SR、SO2R、OSO2R、N(R)2、NR(CO)R、NR(CO)(CO)R、NR(CO)N(R)2、NR(CO)OR、(CO)OR、O(CO)R、(C O)N(R)2、或O(C O)N(R)2；
R9和R9’是彼此独立地选自卤素、R、OR、SR、或N(R)2，或R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-7元饱和的、部分不饱和的、或芳环；
Q是价键或任选取代的直链或支链、饱和的或不饱和的C1-6亚烷基链，其中Q的最多两个亚甲基单位任选地且独立地被-O-、-N(R)-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、或-S(O)2-替换；且
R10是R、适当保护的羟基基团、适当保护的巯基基团、适当保护的氨基基团、有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的任选取代的3-8元饱和的、部分不饱和的、或芳香单环、任选取代的有0-4个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的8-10元饱和的、部分不饱和的、或芳香双环、可检测部分、聚合物残基、肽、或含糖或糖样部分，
条件是所述化合物不是：
Figure S2006800258784C00031
Figure S2006800258784C00032
，或。
2.根据权利要求1的化合物，其中：
G是O；且
R1和R2彼此独立地是R或OR。
3.根据权利要求2的化合物，其中R1和R2彼此独立地是R，其中R是氢或任选取代的C1-6脂族基。
4.根据权利要求2的化合物，其中R1和R2合在一起形成有0-2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-6元饱和的、部分不饱和的、或芳环。
5.根据权利要求1的化合物，其中：
R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3；
每个T独立地是价键或直链或支链的C1-4亚烷基链，其中T的一个亚甲基单位任选地被-O-、-N(R)-或-S-替换；且每个R’和R”独立地为R、OR、OC(O)R、SR或N(R)2。
6.根据权利要求5的化合物，其中R5是T-C(R’)3或T-C(R’)2C(R”)3，且R5上的R6和R’基团合在一起形成有1-2个独立地选自氮、氧、或硫的杂原子的5-7元饱和环。
7.根据权利要求6的化合物，其中所述的化合物为式IIa或IIb：
Figure S2006800258784C00041
或
Figure S2006800258784C00042
8.根据权利要求1的化合物，其中：
Q是任选取代的直链或支链、饱和的或不饱和的C1-2亚烷基链，其中Q的最多一个亚甲基单位任选地被-O-、-N(R)-或-S-替换；且
R10是糖苷。
9.根据权利要求8的化合物，其中Q为-O-且R10为阿拉伯吡喃糖苷和木吡喃糖苷。
10.根据权利要求1的化合物，其中所述的化合物为式I-a或其可药用盐：
Figure S2006800258784C00043
11.根据权利要求1的化合物，其中所述的化合物为式I-b或I-c或其可药用盐：
12.根据权利要求1的化合物，其中所述的化合物为式II或II-a或其可药用盐：
13.根据权利要求1的化合物，其中所述的化合物为式IV或其可药用盐：
Figure S2006800258784C00053
14.根据权利要求13的化合物，其中所述的化合物为式IV-a或IV-b或其可药用盐：
Figure S2006800258784C00054
15.根据权利要求14的化合物，其中R1和R2合在一起形成3-6元饱和的碳环且R7为-OH。
16.根据权利要求1的化合物，其中所述的化合物选自：
Figure S2006800258784C00061
17.根据权利要求13的化合物，其中所述的化合物选自：
Figure S2006800258784C00071
18.根据权利要求1的化合物，其中所述的化合物基本上没有存在于黑升麻根的其他化合物。
19.根据权利要求18的化合物，其中所述的化合物基本上没有类叶升麻醇、乙酰基类叶升麻醇、26-脱氧类叶升麻醇、升麻醇、黄肉楠碱、26-脱氧黄肉楠碱、和升麻苷中的一种或多种。
20.组合物，其包含根据权利要求1的化合物和可药用载体、辅剂或基质。
21.组合物，其包含根据权利要求18的化合物和可药用载体、辅剂或基质。
22.黑升麻根的提取物，其中所述提取物至少含约10％重量的根据权利要求1的化合物。
23.根据权利要求21的提取物，其中所述提取物含从约10％至约50％重量的根据权利要求1的化合物。
24.在患者中抑制β-淀粉样肽产生的方法，其中所述的方法包括给所述的患者施用根据权利要求20的组合物。
26.在患者中抑制β-淀粉样(1-42)肽产生的方法，其中所述的方法包括给所述的患者施用根据权利要求21的组合物。
27.根据权利要求26的方法，其中β-淀粉样(1-42)肽水平得到降低且β-淀粉样(1-40)肽水平基本上没有降低。
28.根据权利要求26的方法，其中β-淀粉样(1-37)肽和β-淀粉样(1-39)肽中的至少一种水平得到提高。
29.治疗或减轻与β-淀粉样(1-42)肽相关的障碍的严重程度的方法，其中所述方法包括给患者施用根据权利要求20的组合物。
30.根据权利要求29的方法，其中所述的障碍为阿尔茨海默病、帕金森氏病、和唐氏综合征。
31.在患者中降低β-淀粉样(1-42)肽水平的方法，其中所述的方法包括给所述的患者施用根据权利要求20的组合物。
32.在细胞中降低β-淀粉样(1-42)肽水平的方法，包括用根据权利要求1的化合物接触所述的细胞。
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