CN107531741A

CN107531741A - 氟化和烷基化胆酸

Info

Publication number: CN107531741A
Application number: CN201680014451.8A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·芬奇; 赛罗斯·B·穆奇; 西西莉亚·M·P·罗德里格斯; 苏珊娜·迪亚斯·卢卡斯·德·奥莉维亚
Original assignee: Maylath Ltd By Share Ltd
Current assignee: Maylath Ltd By Share Ltd
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2018-01-02
Also published as: US20180044373A1; WO2016145216A1; US20220002339A1; US11072630B2; US11939353B2

Abstract

有关氟化和烷基化胆酸的发明。

Description

氟化和烷基化胆酸

技术领域

该专利文献涉及药物分子领域，特别涉及熊去氧胆酸(UDCA)，牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)的氟化和烷基化物，及其类似物和衍生物，用于治疗因组织退化引起的疾病。

背景技术

阿尔茨海默氏病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化和亨廷顿舞蹈病等神经退行性疾病均为致残性疾病，这类疾病多预后不良并且随着时间的推移会不断恶化。这些疾病的现行疗法效果有限，并且最多只能减轻症状。其结果是病人的生活质量不断恶化，医疗保健系统的负担也随之不断加重。

现有数据表明，胆酸对组织退化(包括神经系统、糖尿病、脊髓损伤和眼组织)等几种疾病具有保护作用。胆酸包括熊去氧胆酸(UDCA)和牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)，可通过各种机制抑制组织退化，如下调内质素应激反应元件(ERSE)、阻断Bax诱导的细胞膜的扰动和调节miRNA基因调控。

发明内容

发明内容小结

如下所示为胆酸氟化衍生物的成分和制备：

一方面为具有如下分子式(I)结构的胆酸类化合物：

其中

R₁代表–OH,–H–F,或–(PO₄)；

R₂代表–OH,–H,–F,或–(PO₄)；

R₃代表–OH,–H,-F或PO₄；

R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,–O-(CH₂)-O-PO₄,或–F；X₁代表–F,–H,-O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–OH,或–(PO₄)；

X₂代表–F,–OH,或-PO₄；

X₃代表–F,–H,–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–OH,或-PO₄；

X₄代表–F或–OH,或-PO₄；

或具有如下分子式(II)结构的化合物：

其中

R₁代表–OH,–O-(CH₂)-O-PO₄,–PO₄,或–F；

X₁代表–F,–H,–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–OH,或–(PO₄)；

X₂代表–F,–OH,或H；

X₃代表–F或–H,–O(CH₃),–O(C₂H₅),–(CH₃),–(C₂H₅),或–OCH(CH₃)₂；

X₄代表–F或–H,或药剂学上可接受的盐。

一方面为具有如下分子式(I)结构的胆酸类化合物：

其中R₁代表–OH或–H,R₂代表–OH或–H,R₃代表–OH,–H,-F或PO₄,R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,或–O-(CH₂)-O-PO₄；X₁代表–F或–H,X₂代表–F,–OH,-H或-PO₄；X₃代表–F或–H,X₄代表–F或–OH,-H或-PO₄.

一方面分子式(1)代表一种四氟化合物(tetrafluoro compound)(tetrafluorocompound)其中X₁,X₂,X₃和X₄全部代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–-F,X₃代表–F,和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–PO₄,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–H,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–F,X₃代表–F,和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–F,X₃代表–F,和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–F,X₃代表–F,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–F,X₃代表–H,和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–F,X₃代表–H,和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–F,X₃代表–H,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–F,和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–PO₄,X₃代表–F,和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–H,X₃代表–F,和X₄代表–PO₄.另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluorocompound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–PO₄,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–H,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–OH,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–PO₄,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–H,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-OH,X₃代表–H和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-PO₄,X₃代表–H和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-H,X₃代表–H和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-OH,X₃代表–H和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-PO₄,X₃代表–H和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-H,X₃代表–H和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-OH,X₃代表–H和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-PO₄,X₃代表–H和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表-H,X₃代表–H和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-F,X₃代表–H和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-F,X₃代表–H和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-F,X₃代表–H和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-OH,X₃代表–F和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-OH,X₃代表–F和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-OH,X₃代表–F和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-PO₄,X₃代表–F和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-PO₄,X₃代表–F和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-PO₄,X₃代表–F和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-H,X₃代表–F和X₄代表–OH.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-H,X₃代表–F和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-H,X₃代表–F和X₄代表–H.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-OH,X₃代表–H和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–PO₄,X₃代表–H和X₄代表–F.

另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–H,X₃代表–H和X₄代表–F.

另一方面为具有如下分子式(1’)结构的胆酸类化合物:

其中R₁代表–OH或–O-(CH₂)-O-PO₄或–PO₄X₁代表–F或–X₂代表–F或–OH,或–PO₄或-HX₃代表–F或–和X₄代表–F或–H.

一方面分子式(1’)代表一种四氟化合物(tetrafluoro compound)(tetrafluorocompound)其中X₁,X₂,X₃,X₄全部代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-F,X₃代表-F和X₄代表-H

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-F,X₃代表-H和X₄代表-F

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-OH,X₃代表-F和X₄代表-F.

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表–PO4,X₃代表-F和X₄代表-F.

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-H,X₃代表-F和X₄代表-F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–F,X₃代表–H,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–F,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–PO,X₃代表–F,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–H,X₃代表–F,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–PO,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–H,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–F,X₃代表–F,和X₄代表–H.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–F,X₃代表–H,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–OH,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–PO₄,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面分子式(1’)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表–H,X₃代表–F,和X₄代表–F.

另一方面为具有如下分子式(2)结构的胆酸类化合物:

其中R₁代表–OH或–H或–(PO₄)；R₂代表–OH或–H或–(PO₄)；R₃代表–OH,–H,或PO₄；R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,或–O-(CH₂)-O-PO₄；X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–H或–OH或–(PO_{4 3}代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂或–OH,或-H或-PO₄.碳位置3和7如上述分子式(I)中所标注.

一方面分子式(2),X₁代表–O(CH₃)和X₂代表–O(CH₃)或25O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂或–OH,-H或-PO₄.

另一方面分子式(2),X₁代表–O(C₂H₅)和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–CH(CH₃)₂或–OH或-H或-PO₄.

一方面分子式(2),X₁代表–OCH(CH₃)₂和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂或–OH或-H或-PO₄.

另一方面分子式(2),X₁代表–OH和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–CH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2),X₁代表–(PO₄)和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–CH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–H或–OH或–(PO₄)和X₃代表–O(CH₃).

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH3)或–O(C2H5)或–H或–OH或–(PO₄)和X₃代表–O(C₂H₅).

另一方分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–H或–OH或–(PO₄)和X₃代表–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)和X₃代表–OH.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)和X₃代表–H.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)和X₃代表–(PO₄).

另一方面分子式(2),如果R₁和R₂都代表–H,那么在X₁或X₃中只有一方代表–OH.

另一方面分子式(2)只有一组X₁或X₃能含有碳原子.

另一方面分子式(2)只少有一组X₁或X₃组合是烷基化的(alkylated).

另一方面分子式(2)只少有一组X₁或X₃组合是O型烷基化的(O-alkylated)

另一方面为具有如下分子式(2’)结构的胆酸类化合物:

其中R₁代表–OH或–O-(CH₂)-O-PO₄或–PO_{4 1}代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或-OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或-(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.碳位置3和7已经在分子式(2’)中标注.

一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(C₂H₅)和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–OCH(CH₃)₂和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–OH和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–H和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–(PO₄)和X₃代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面of the分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)和X₃代表–O(CH₃).

另一方面of the分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)和X₃代表–O(C₂H₅).

另一方面of the分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)和X₃代表–(CH₃₎.

另一方面of the分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–和X₂代表-H.

另一方面of the分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂和X₃代表–OH.

另一方面of the分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂H或和X₃代表–(PO₄)。

另一方面分子式(2’)只有一组X₁或X₃能含有碳原子.

另一方面分子式(2’)只少有一组X₁或X₃组合是烷基化的(alkylated).

另一方面分子式(2’)只少有一组X₁或X₃组合是O型烷基化的(O-alkylated).

另一方面药物组合物成由具有药理活性和适宜的赋形剂组成，包括化合物(1)、(1’)与其氟代物，及化合物(2)、(2’)与其烷基代物。

另一方面是治疗或预防其受试者中的神经退行性疾病、糖尿病、眼病或代谢疾病的方法。

附图说明

图1氢核磁共振谱(¹H-NMR)-化合物1

图2氢核磁共振谱(¹H-NMR)-化合物2

图3化合物3质谱图(ESI负谱)

图4甲基化UDCA可预防原代大鼠肝细胞中DCA诱导的细胞毒性和细胞活力丧失。将原代大鼠肝细胞分别与100M UDCA、甲基化UDCA或无添加(对照)孵育12小时。随即将细胞暴露于50MDCA中40个小时，然后进行细胞毒性活性试验，包括LDH试验(上)、腺苷酸激酶(中)试验和细胞活力试验(下)。结果以表示为至少三次试验的平均值±SEM。*p p<0.05，来自相应的DCA。

图5甲基化UDCA可预防原代大鼠肝细胞中TGF-1诱导的细胞活力丧失。将原代大鼠肝细胞分别与100M甲基化UDCA或无添加(对照)孵育12小时。随即将细胞暴露于1nMTGF-1中36h，然后进行MTS试验。结果以表示为至少三次试验的平均值±SEM。*p<0.01，来自24组；p<0.05，来自TGF-1组。

具体实施方式

发明详述

氟化胆酸

用氟取代药物活性分子中的氢或羟基可能具有许多好处，如代谢稳定性、良好的结合亲和力和生物利用度。此外，氟取代在受体、蛋白质、抗体或生物大分子上仅施加微小的空间位阻，因此药物氟化后可以很好地耐受。氟仅有1.47埃的范德沃尔斯半径，比许多常用靶向的取代基要小得多。本文描述的是氟化胆酸的实例。氟化在胆酸分子的随机位点进行，因为这些分子的代谢活性位点未知。

本文所用“药理学上可接受的盐”是所公开的化合物指衍生物，其中母体化合物已通过有的酸或碱部分转化为盐形式进行了造。药理学上可接受的盐的实例包括但不限于，碱性基团如胺的矿物或有机酸盐；酸性基团如羧酸的碱或有机盐等等。本发明中药理学上可接受的盐包括由无毒的无机或有机酸形成母体化合物的常规无毒盐或季胺盐。本发明现有的药理学上可接受的盐可采用常规的化学方法合成自含有碱性或酸性基团的母体化合物。一般来说，这些盐可以通过使这些化合物的游离酸或碱形式与适当的碱或酸按适宜化学计量在水、有机溶剂或两者的混合物中反应来制备。

本文所用“前体药物”指当施用于受试者时释放活性母体药物的任何共价键合的载体。前体药物可通过修饰化合物中的官能团制备，修饰物可在常规给药或体内裂解为母体化合物。

一方面为具有如下分子式(1)结构的化合物，其中，

或药理学上可接受的盐.

在分子式(1)中R₁代表–OH或–H,R₂代表–OH或–H,R₃代表–OH,–H,-F或PO₄,

R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,或–O-(CH₂)-O-PO_{4 1}代表–F或–H,

X₂代表–F,–OH,-H或-PO_{4 3}代表–F或–H,X₄代表–F或–OH,-H或-PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–H,X₃代表–F,和X₄代表–PO₄.

另一方面分子式(1)代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–H,和X₄代表–F.

30另一方面分子式(1)代表一种单氟化合物(monofluoro compound)其中X₁代表–H,X₂代表-OH,X₃代表–H和X₄代表–F.

分子式(1)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的四氟化合物(tetrafluoro compound)(tetrafluoro compound)：

分子式(1.1)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的磷酰氧基甲基取代基(phosphoryloxy methyl substituent)：

分子式(1.2)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的磷酰氧基甲基取代基(phosphoryloxy methyl substituent)：

分子式(1.3)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的磷酰氧基甲基取代基(phosphoryloxy methyl substituent)：

分子式(1.4)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的磷酰氧基甲基取代基(phosphoryloxy methyl substituent)：

分子式(1)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的三氟化合物(trifluorocompound)(trifluoro compound)：

分子式(1)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的二氟化合物(difluorocompound)：

分子式(1)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的单氟化合物(monofluoro compound)：

分子式(1)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的磷酰氧基甲基化合物或者磷酸盐替代品：

另一方面为具有如下分子式(1’)结构的胆酸类化合物:

其中

R₁代表–OH或–O-(CH₂)-O-PO₄或–PO₄；X₁代表–F或–H；X₂代表–F或–OH,或–PO₄或-H；X₃代表–F或–H；和X₄代表–F或–H.

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-F,X₃代表-H和X₄代表-H

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-OH,X₃代表-F和X₄代表-H

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表–PO₄,X₃代表-F和X₄代表-H

另一方面分子式(1’)代表一种三氟化合物(trifluoro compound)(trifluorocompound)其中X₁代表-F,X₂-代表-H,X₃代表-F和X₄代表-H

另一方面分子式(1’))代表一种二氟化合物(difluoro compound)其中X₁代表–F,X₂代表–OH,X₃代表–H,和X₄代表–F.

分子式(1’)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的四氟化合物(tetrafluoro compound)(tetrafluoro compound)化合物：

分子式(1’)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的三氟化合物(trifluoro compound)(trifluoro compound)化合物：

分子式(1’)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的二氟化合物(difluorocompound)化合物：

分子式(2)所代表的化合物可以是一种具有以下分子式的单氟化合物(monofluoro compound)：

分子式(2)所代表的化合物可以包含一种具有以下分子式的磷酰氧基甲基化合物或磷酸盐衍生品：

烷基化胆酸

用烷基如-CH₃取代药物活性分子中的氢或羟基可数倍改善生物活性。甲基化对目标药物分子的化学和药理学性质都有较大的影响。本文描述的是甲基化胆酸的实例。

一方面为具有如下分子式(2)结构的胆酸类化合物：

其中R₁代表–OH或–H或–(PO₄)；R₂代表–OH或–H或–(PO₄)；R₃代表–OH,–H,或PO₄；R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,或–O-(CH₂)-O-PO₄；X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或

–OCH(CH₃)₂或–H或–OH或–(PO₄)；X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂or–OH,或-H或-PO₄.碳位置3和7如上述分子式(I)标注.

一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂或–OH,-H或-PO₄.

一方面分子式(2)X₁代表–OCH(CH₃)₂and X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂or–OH或-H或-PO₄.

另一方面分子式(2),X₁代表–OH和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–CH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2),X₁代表–H和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅),或–CH(CH₃)₂.

另一方分子式(2),X₁代表–(PO₄)和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–CH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–H或–OH或–(PO₄)和X₂代表–O(CH₃).

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–H或–OH或–(PO₄)和X₂代表–O(C₂H₅).

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–H或–OH或–(PO₄)和X₂代表–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)和X₂代表–OH.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)和X₂代表–H.

另一方面分子式(2)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)和X₂代表–(PO₄).

另一方面分子式(2),如果R₁和R₂全部代表–H，那么X₁和X₂中只有一方能代表–OH.

另一方面分子式(2)只有一组X₁或X₃能含有碳原子.

分子式(2)可以包含以下结构：

或药剂学上可接受的盐。

分子式(1.1–1.15)所代表的化合物可以代表或包含以下分子结构：

或药剂学上可接受的盐。

分子式(2)所代表的化合物可以代表或包含以下分子结构：

或药剂学上可接受的盐。

分子式(1.31–1.45)所代表的化合物可以代表或包含以下分子结构：

或药剂学上可接受的盐。

分子式(2)所代表的化合物可以代表或包含以下分子结构：

或药剂学上可接受的盐。

分子式(1.61–1.75)所代表的化合物可以代表或包含以下分子结构：

分子式(1.1-1.90)中的优化结构为二甲基化合物。二甲基化合物可以在3和7位含有一个甲基；或仅在3位的两个甲基；或仅在第7位的两个甲基。二甲基化合物可以具有优异的缀合化学和药代动力学特性。二甲基结构优化为磷酰氧基甲基羧基(POMC)缀合物

分子式(1.1-1.90)中的化合物优化为3和7位二甲基化或O-二甲基化的衍生物。

分子式(1.1-1.90)中的化合物优化为3和7位二甲基化或O-二乙基化的衍生物。

分子式(1.1-1.90)中的化合物优化为3和7位二异丙基化或O-二异丙基化的衍生物。

如果化合物(1.1-1.90)是单甲基结构，优化结构在7位被甲基化，甲基直接连接到碳7上或通过氧原子(例如O-甲基)连接。单甲基结构优化为磷酰氧基甲基羧基(POMC)缀合物。

如果化合物(1.1-1.90)是单异丙基结构，优化结构在7位被烷基化，甲基直接连接到碳7上或通过氧原子(例如O-甲基)连接。单异丙基结构优化为磷酰氧基甲基羧基(POMC)缀合物。

另一方面是具有如下分子式(2’)的胆酸类化合物：

其中R₁代表–OH或–O-(CH₂)-O-PO₄或–PO₄；X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)；X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.碳位置3和7如上述分子式(2)中所标注.

一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(C₂H₅)和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–OCH(CH₃)₂和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–OH和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–H和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–(PO₄)和X₂代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–(CH₃)或–(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂.

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)和X₂代表–O(CH₃).

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)和X₂代表–O(C₂H₅).

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–OH或–H或–(PO₄)和X₂代表–(CH₃₎.

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂或–和X₂代表-H.

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂和X₂代表–OH.

另一方面分子式(2’)X₁代表–O(CH₃)或–O(C₂H₅)或–OCH(CH₃)₂H或和X₂代表–(PO₄).

另一方面分子式(2’)只有一组X1或X3能含有碳原子.

另一方面分子式(2’)只少有一组X1或X3组合是烷基化的(alkylated).

另一方面分子式(2’)只少有一组X1或X3组合是O型烷基化的(O-alkylated)

另一方面为具有如下分子式(2’)结构的胆酸类化合物:

或药剂学上可接受的盐。

分子式(2.1–2.13)所代表的化合物可以代表或包含以下分子结构：

或药理学可接受的盐。

分子式(2.1-2.26)中的优化结构为二甲基化合物。二甲基化合物可以在3和7位含有一个甲基；或仅在3位的两个甲基；或仅在第7位的两个甲基。二甲基化合物可以具有优异的缀合化学和药代动力学特性。

分子式(2.1-2.26)中的化合物优化为3和7位二甲基化或O-二甲基化的衍生物。

分子式(2.1-2.26)中的化合物优化为3和7位二乙基化或O-二乙基化的衍生物。

分子式(2.1-2.26)中的化合物优化为3和7位二异丙基化或O-二异丙基化的衍生物。

如果化合物(2.1-2.26)是单甲基结构，优化结构在7位被甲基化，甲基直接连接到碳7上或通过氧原子(例如O-甲基)连接。单甲基结构优化为磷酰氧基甲基羧基(POMC)缀合物。

如果化合物(2.1-2.26)是单异丙基结构，优化结构在7位被烷基化，甲基直接连接到碳7上或通过氧原子(例如O-甲基)连接。单异丙基结构优化为磷酰氧基甲基羧基(POMC)缀合物。

另一方面是合成如下分子式(1)化合物的方法：

为了合成目标分子，使用的起始物质是酯保护的衍生物1。通过该步骤，预期的酯产物2被水解成化合物3。我们可通过¹H-NMR发现(图1和2)化合物1(图1)在3.60ppm的酯甲氧基信号消失，仅有一个甲氧基信号在3.33ppm出现(图2)；产物3的3位和7位的氢信号分别在3.59和3.12ppm出现，表明成功实现选择性地对一个羟基甲基化。质谱在ESI负谱模式下出现预期的[M-H]^-峰，证实存在游离的羧酸基团(图3)

另一实例是合成3 -羟基，7 -甲氧基-5 -胆碱-24-酸的方法：

为了在反应过程中制备LDA碱，含THF的DIPA溶液在氮气下冷却至-78℃，加入TMEDA，随即滴加BuLi(0.66mmol,2.0M正己烷溶液)。反应后，滴加起始原料UDCA甲酯的THF溶液，并将混合物在-78℃下搅拌。然后加入MeI，使反应达到室温。通过TLC判断反应完成。将混合物小心酸化至pH 1，产物用EtOAc萃取。合并有机相，用Na ₂SO₄干燥，过滤并减压浓缩。将所得残余物用正己烷/EtOAc梯度快速层析，得到所需产物，白色固体，产率80％(72mg,0.18mmol)。MS(ESI-):m/z 405.2[M-H]-.1H-NMR(CDCl3):3.62-3.54(m,1H,H-3),3.33(s,3H,OMe),3.16-3.07(m,1H,H-7),2.43-2.33(m,1H,H-23a),2.28-2.18(m,1H,H-23b),2.00-0.81(m,XXX),0.66(s,3H,CH3-18).13C-NMR(CDCl3):179.6(C＝O),80.2(CH),71.5(CH),55.8(CH),55.7(OCH3),55.0(CH),43.9(CH),43.8(CH),42.5(CH),41.4(Cq),40.2(CH2),39.2(CH),37.0(CH2),35.4(CH),35.0(CH2),33.73(CH2),31.0(CH2),28.7(CH2),27.0(CH2),26.7(CH2),23.5(CH3),22.74(Cq),21.3(CH2),18.5(CH3),14.5(Cq),12.2(CH3),11.6(Cq).

本文使用的缩写符合化学和生物学领域的常规含义。本文提出的化学结构和分子式与化学和生物学领域已知的化合价的化学标准规则相一致。

除非另有说明，每个碳原子包括4个共价键，并且其中未示出的第2,3或4个原子是C-H键。

组合物

通常，对于优选实施方案，本文所述的化合物可以配制成药物组合物。含有本发明的化合物的药物组合物可以以适合所选给药途径的各种形式施用于受试者，通常为人等哺乳动物受试者。处方适用于体外细胞培养以及口服、直肠、阴道、局部、鼻、眼、肠外(包括皮下、肌内、腹膜内、静脉内、鞘内、心室内、直接注射入脑组织)给药。

处方可以方便地以单位剂量形式表示，并且可以通过药学领域熟知的任何方法制备。通常，这些方法包括将活性化合物与载体结合的步骤，结合物含有一种或多种辅料。通常，处方可通过均匀且紧密地使活性化合物结合液体载体、细分散的固体载体、或兼而有之而制备，必要时可将产品成形为所需的处方。

适用于口服给药的本发明的处方可以制成离散单位的剂型，例如片剂、锭剂、胶囊剂、锭剂、晶片或扁囊剂，每种剂型含有预定量粉末状的具有细胞凋亡抑制活性化合物，其以颗粒形式包裹入脂质体中，或呈水溶液、非水溶液中呈溶液或悬浮状态，如糖浆、酏剂、乳剂或顿服剂。

片剂、锭剂、丸剂、胶囊剂等也可以含有以下一种或多种：粘合剂如黄蓍胶、阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶；赋形剂如磷酸二钙；崩解剂如玉米淀粉、马铃薯淀粉、藻酸等；润滑剂如硬脂酸镁；甜味剂如蔗糖、果糖、乳糖或阿斯巴甜；以及天然或人造调味剂。单位剂型是胶囊时还可含有液体载体，如植物油或聚乙二醇。各种其它材料可以作为包衣存在，或以其它方式改变固体单位剂型的物理形式。例如，片剂、丸剂或胶囊可以用明胶、蜡、虫胶、糖等包衣。糖浆或酏剂可以含有一种或多种甜味剂、防腐剂如对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯；可糖结晶抑制剂；增加其它成分-如多元醇-溶解度的增溶剂，例如甘油或山梨糖醇；染料和调味剂。用于制备任何单位剂型的材料在处方中的用量基本上无毒。必要时该化合物可以合并入缓释制剂和装置中。

适用于本发明方法的化合物也可以作为添加剂、补充剂等直接掺入受试者的膳食中。因此，本发明还可作食品用。本法制备的化合物可以添加到任何食物中，尽管现有的营养补充或强化来源的加工食品-例如面包、谷物、牛奶等-也能方便用于此目的。

适合肠外给药的处方通常为包含目标化合物的无菌水溶液制剂、或包含目标化合物的无菌粉末的分散体，以便更好的与受试者的血液等渗。可以包含在液体制剂中的等渗剂包括糖、缓冲剂和盐，如氯化钠。目标化合物的溶液可以在水中制备，任选与无毒表面活性剂混合。目标化合物的分散体可以在水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇，液体聚乙二醇等)、植物油、甘油酯及其混合物中制备。最终处方在生产和储存条件下是无菌、流体和稳定的。必要的流动性可以通过诸如使用脂质体、适当粒径的分散体、或表面活性剂实现。液体制剂的灭菌可以通过任何方便的、能保留目标化合物的生物活性方法实现，优选过滤灭菌。用于制备粉末的优选方法包括无菌注射溶液用的真空干燥和冷冻干燥。可以使用各种抗微生物剂来防止随后的微生物污染，例如抗菌、抗病毒和抗真菌剂，包括对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸、硫柳汞等。目标化合物的长效吸收可以通过包裹延迟试剂实现，例如单硬脂酸铝和明胶。

鼻喷雾处方可以包括目标化合物的纯化水溶液与防腐剂和等渗剂。将这些处方优化调节至与鼻粘膜相容的pH和等渗状态。眼用处方的制备与鼻喷雾的方法类似，不同之处在于将pH和等渗因子优化调节至与眼睛相匹配。用于直肠或阴道给药的处方可以用适当的载体例如可可脂或氢化脂肪或氢化脂肪酸作成栓剂。

此外，本发明的化合物可以通过适当的官能团修饰以增强选择性的生物活性。这些修饰在本领域是已知的，包括增强到给定生物系统(如血液、淋巴系统、中枢神经系统、大脑)中的生物渗透性；增加口服利用度；增加溶解度便于注射用；改变代谢和改变排泄速率。此外，化合物可以改变为前体药形式，使目标化合物由于代谢或其它生化过程对前药的作用，于受试者体内产生。一些前体药的实例包括含有酮或醛基的化合物的缩酮、缩醛、肟和腙形式。

当本发明的化合物可以在体内传递时，化合物的剂量水平优化为每天每千克体重约10毫克至15毫克。有效剂量则优化为每个受试者每天约500毫克至1000毫克量级。将本发明的化合物对受试者给药时，化合物可采用一种或多种剂量以于注射，输注和/或摄入的形式给药。

实例

以下实施例说明本发明的其它实施方案

常规实验

所有化学品和试剂均购自Aldrich，无需进一步纯化即可使用。干溶剂(四氢呋喃(THF)和二氯甲烷(CH₂Cl₂))在溶剂净化系统中在氩气下分配。薄层色谱在250微米硅胶，F254板上进行，并用I₂或茴香醛试剂显色，乙酸乙酯(EtOAc)或EtOAc/正己烷混合物为展开剂。TLC斑点还可使用10％硫酸-甲醇溶液喷雾，随即加热，显色。硅胶购自Merck(60G，0.040-0.063mm)公司。除非另有说明，粗提物采用CombiflashRf色谱系统(TeledyneTechnologies,Inc.,Thousand Oaks，CA)纯化。¹H-和¹³C-NMR谱在BrukerAvance 400(分别为400MHz和100MHz)核磁共振仪上测定，使用残留的未氘化溶剂作为内参进行校准(CHCl₃@7.27ppm ¹H-NMR、77.23ppm ¹³C-NMR，DMSO@2.50ppm ¹H-NMR、39.51ppm ¹³C-NMR)。使用以下缩写来解释NMR峰的多重性：S＝单峰，d＝二重峰，t＝三重峰，dd＝双二重峰，m＝多重峰。耦合常数(J)以Hz计。

化合物合成

例1：熊去氧胆酸7-氟-类似物6的合成

本例中的化合物编号用于下述方案1

方案1：

熊去氧胆酸7-氟-类似物6的合成(方案1)始于将市售的熊去氧胆酸保护作为其甲酯衍生物

1。为了在C-7位上实现氟化，C-3羟基以TBDMSCl和咪唑保护为相应的甲硅烷基醚衍生物

2。然后在-78℃下用DAST(二乙基氨基三氟化硫)氟化产生难以分离的C-7氟代酯和烯烃混合物3。用TBAF去保护C-3得到C-7氟代酯的非对映体混合物4。此时可通过色谱分离异构烯烃混合物5。酯水解4得到6的1：1非对映体混合物。

酯1:在0℃下向熊去氧胆酸(4.02g，10.23mmol)在无水甲醇(60mL)中的悬浮液中滴加乙酰氯(0.5mL)，然后在室温下放置6小时。将反应用水(60mL)稀释，并用饱和NaHCO₃(60mL)淬灭。将有机相蒸发，然后用乙酸乙酯(3×60mL)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤并用Na₂SO₄干燥。真空干燥得到酯1(3.830g,92％)，白色固体。R_f＝0.32(1:1hexanes:EtOAc)；¹H NMR(400MHz,CDCl₃):/3.64(s,3H),3.61–3.51(m,2H),2.34(ddd,J＝15.3,10.1,5.0Hz,1H),2.20(ddd,J＝15.6,9.5,6.5Hz,1H),2.01–1.73(m,8H),1.69–1.53(m,4H),1.51–1.19(m,11H),1.17–0.99(m,3H),0.95–0.89(m,6H),0.66(s,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃):/174.89,71.49,71.43,55.94,55.09,51.67,43.91,43.88,42.62,40.31,39.39,37.48,37.09,35.44,35.10,34.23,31.24,31.18,30.46,28.77,27.06,23.57,21.34,18.54,12.29

TBDMS醚2:在0℃下通过另外的漏斗向1(2.010g，4.94mmol)和咪唑(0.588g，8.65mmol，1.75当量)的无水THF(50mL)溶液中缓慢加入TBDMSCl(0.745g，4.94mmol，1.0当量)THF(50mL)溶液，时长2小时。然后将反应物在室温下搅拌48小时。随即反应物中加入水(60mL)，用乙酸乙酯(3×60mL)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤并用Na₂SO₄干燥、过滤、真空干燥。将粗提物通过快速柱色谱纯化(硅胶，0-100％乙酸乙酯/己烷)，得到2，白色固体。R_f＝0.60(4:1hexanes:EtOAc)；¹H NMR(400MHz,CDCl₃):/3.66(s,3H),3.64–3.49(m,2H),2.35(ddd,J＝15.1,10.1,4.9Hz,1H),2.26–2.16(m,1H),1.97(dt,J＝12.6,3.3Hz,1H),1.94–1.85(m,1H),1.78(dtd,J＝12.5,10.9,5.6Hz,4H),1.64–1.52(m,4H),1.51–1.18(m,12H),1.16–0.97(m,3H),0.94–0.91(m,6H),0.88(s,9H),0.67(s,3H),0.05(s,6H)；¹³CNMR(101MHz,CDCl₃):/174.90,72.58,71.56,55.81,55.10,51.68,43.98,43.94,42.81,40.28,39.18,38.05,37.14,35.45,35.36,34.28,31.26,31.22,31.06,28.79,27.09,26.14,23.60,21.36,18.57,18.49,12.30,-4.42.

3：在-78℃将DAST(76μL，0.58mmol，1.0当量)加入到2(302mg，0.58mmol)的CH₂Cl₂(6mL)中，在相同温度下搅拌40分钟。完成后，将反应在-78℃用水(5mL)淬灭并升温至室温。分离有机相，然后另用CH₂Cl₂(2×10mL)萃取水相。将合并的有机相用盐水(20mL)洗涤并用Na₂SO₄干燥。真空干燥。将粗提物通过快速柱色谱纯化(硅胶，0-30％乙酸乙酯/己烷)，得到难以分离的混合物3(168mg)，无需纯化用于下一步反应。

氟代酯4和烯烃混合物5：向混合物3(150mg)的无水THF(12mL)溶液中加入水(12L)和TBAF(120L)，加热回流8小时。反应完成后，加入饱和NH₄Cl(10mL)，然后用CH₂Cl₂(3×10mL)萃取。将合并的有机相用盐水(20mL)洗涤并用Na₂SO₄干燥。真空干燥。将粗提物通过快速柱色谱纯化(硅胶，0-30％乙酸乙酯/己烷)，得到氟代酯4白色固体(40mg,两步得率17％)和烯烃混合物5(29mg,两步得率13％)。

氟代酯4：R_f＝0.24(7:3hexanes:EtOAc)；¹H NMR(400MHz,CDCl₃):4.49(ddd,J＝11.5,9.7,5.4Hz,0.5H),4.37(ddd,J＝11.5,9.7,5.4Hz,0.5H),3.67(s,3H),3.59(tt,J＝9.7,4.6Hz,1H),2.36(ddd,J＝15.2,10.1,5.0Hz,1H),

2.23(ddd,J＝15.6,9.6,6.5Hz,1H),2.00(dq,J＝11.5,4.7,4.0Hz,1H),1.93–

1.64(m,8H),1.60–1.50(m,3H),1.48–1.40(m,3H),1.40–1.20(m,8H),

1.13–1.03(m,2H),0.98(s,3H),0.93(d,J＝6.4Hz,3H),0.68(s,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃):/174.94,94.94,93.24,71.50,55.32,51.71,43.44,42.68,42.56,41.97,41.81,40.11,38.86,38.77,37.44,35.50,34.82,34.26,

34.03,33.83,31.29,31.24,30.49,29.91,28.60,26.22,26.16,23.50,21.23,18.57,12.21；

¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃):/172.58,172.45

烯烃混合物5:R_f0％％1 2％*#23 4 ¹H NMR(400MHz,CDCl₃):

/5.55–5.42(m,0.2H),5.11(dq,J＝6.0,2.0Hz,0.4H),3.71–3.56(m,4H),

2.38(dddt,J＝17.8,10.3,5.1,3.1Hz,2H),2.28–2.14(m,2H),2.06–1.69(m,8H),1.60–1.20(m,14H),1.17–1.08(m,1H),0.94(dt,J＝5.8,4.0Hz,3H),0.88–0.8 1 5”1#¹³CNMR(101MHz,CDCl₃):/174.99,141.82,137.49,127.25,115.64,71.96,71.52,56.79,55.97,55.26,51.71,43.95,42.87,42.47,41.11,40.09,37.87,37.49,36.91,36.47,36.30,36.17,35.99,35.59,34.89,34.82,34.21,33.72,31.65,31.32,31.22,31.17,31.04,29.91,28.87,28.14,27.59,27.24,26.03,25.00,24.71,23.88,23.06,21.87,20.79,20.76,19.65,18.94,18.65,18.47,18.32,12.25,12.11.

方案2

使用合成化合物3的方法(方案2)由熊去氧胆酸制备3,7-二氟类似物7。

方案3

如方案3所示，由甲酯1制备3,7-四氟类似物10。化合物1进行PCC氧化得到二酮8，随后用化合物3的合成方法进行氟化。甲酯水解得到四氟类似物10。

实施例4：3α-羟基，7β-甲氧基-5β-胆碱-24-酸(3)的合成

本例中的化合物编号用于下述方案4：

方案4:

常规方法：

所有化学品和试剂均购自Aldrich，无需进一步纯化即可使用。所有反应采用薄层色谱(TLC)追踪，薄层板为涂有60F254硅胶的Merck铝背板，展开剂为乙酸乙酯或乙酸乙酯/正己烷混合物。TLC斑点显色使用10％硫酸-甲醇溶液喷雾，随即加热即可。硅胶购自Merck(60G，0.040-0.063mm)公司。

¹H-和¹³C-NMR谱在BrukerAvance 400(分别为400MHz和100MHz)核磁共振仪上测定。所有化学位移以δ表示，单位为ppm，使用残留溶剂峰作为内参。耦合常数(J)以Hz计，使用下列裂分缩写：S＝单峰，d＝二重峰，t＝三重峰，m＝多重峰。

甲基-3α，7β-二羟基-5β-胆酸酯(2)：

向市售3α,7β-二羟基-5β-胆酸(500mg，1.27mmol)的MeOH(40mL)溶液中加入对甲苯磺酸，将混合物在氮气下回流3小时。使反应混合物达到室温，倒入水(100mL)中，产物用EtOAc(3×50mL)萃取。将有机相合并，无水硫酸钠干燥、过滤并在旋转蒸发器中浓缩，得到无色油状物(499mg，1.22mmol，97％)。TLC判断残留物为纯品，无需进一步纯化而继续进行反应。

3α-羟基，7β-甲氧基-5β-胆碱24-酸(3)：

为了在反应过程中制备LDA碱，含THF(2mL)的DIPA(0.66mmol)溶液在氮气下冷却至-78℃，加入TMEDA(0.66mmol)，随即滴加BuLi(0.66mmol,2.0M正己烷溶液)。1小时后，滴加起始原料UDCA甲酯2(0.22mmol,90mg)的THF溶液，并将混合物在-78℃下搅拌

1小时。然后加入MeI(0.24mmol)，使反应达到室温。1小时后，通过TLC判断反应完成。将混合物小心酸化至pH 1，产物用EtOAc(3×15mL)萃取。合并有机相，用Na₂SO₄干燥，过滤并减压浓缩。将所得残余物用正己烷/EtOAc梯度快速层析，得到所需产物，白色固体，产率80％(72mg,0.18mmol).MS(ESI-):m/z405.2[M-H]^-.¹H-NMR(CDCl₃):3.62-3.54(m,1H,H-3),3.33(s,3H,OMe),3.16-3.07(m,1H,H-7),2.43-2.33(m,1H,H-23a),2.28-2.18(m,1H,H-23b),2.00-0.81(m,31H),0.66(s,3H,CH₃-18).¹³C-NMR(CDCl₃):179.6(C＝O),80.2(CH),71.5(CH),55.8(CH),55.7(OCH₃),55.0(CH),43.9(CH),43.8(CH),42.5(CH),41.4(Cq),40.2(CH₂),39.2(CH),37.0(CH₂),35.4(CH),35.0(CH₂),33.73(CH₂),31.0(CH₂),28.7(CH₂),27.0(CH₂),26.7(CH₂),23.5(CH₃),22.74(Cq),21.3(CH₂),18.5(CH₃),14.5(Cq),12.2(CH₃),11.6(Cq).

(R)-4-((3R,5S,7R,8R,9S,10S,12S,13R,14S,17R)-3,7,12-三甲氧基-10,13-二甲基十六氢-1H-环戊二烯并[a]菲-17-基)戊酸(S4)的合成:

方法1

0℃下，在含NaH(2.523g，在60％的矿物油悬浮液，63.09mmol)的100mL无水四氢呋喃悬浮液中，通过插管加入市售的胆酸(5.035g，12.30mmol)无水四氢呋喃溶液50mL。将所得溶液在0℃下搅拌10分钟。然后加入甲基碘(1.8mL，4.104g，28.91mmol)。将反应混合物在室温下搅拌18小时，然后加入第二份NaH(2.054g，51.36mmol)，随即加入更多的甲基碘(1.5mL，3.42g，24.10mmol)。将反应物在室温下再搅拌18小时。通过缓慢加入甲醇使反应淬灭，旋转蒸发浓缩。将所得混合物用乙酸乙酯(50mL)稀释并倒于水(40mL)上。水层随即用乙酸乙酯(3×25mL)萃取。将合并的有机相用盐水(25mL)洗涤并用Na₂ SO₄干燥、过滤。旋转蒸发除去溶剂，将残留物载于硅胶上。快速柱色谱纯化(3:1至1:2己烷/AcOEt梯度洗脱)得到甲基化的胆酸(S4)，白色固体，62％产率。m.p.65-70℃；¹H NMR(400MHz；CDCl₃):3.35(s,1H),3.33(s,3H),3.25(s,3H),3.20(s,3H),3.13(s,1H),3.00(t,J＝11.0Hz,1H),2.40(td,J＝Hz,1H),2.26-2.02(m,4H),1.90-1.75(m,8H),1.57-1.30(m,9H),1.06-0.92(m,5H),0.90(d,J＝6.1Hz,7H),0.65(s,3H).¹³C NMR(101MHz；CDCl₃):180.1,82.1,80.9,77.1,55.98,55.82,55.5,46.41,46.27,42.8,42.1,39.8,35.4,35.20,35.05,34.5,31.08,30.88,28.1,27.9,27.5,26.8,23.3,23.0,22.1,17.5,12.6.IR3500-2480,2930,2870,2820,1708,1454,1371,1102,756cm^-1.

方法2：2步反应

3,7,12-三甲氧基-5-胆酸。向含0.550g(1.28mmol)胆酸甲酯的5.0mL 1,4-二恶烷溶液中加入3.50mL CH₃I(56.2mmol)和98mg NaH(60％油悬浮液，2.5mmol)。反应混合物随即在氩气下40℃搅拌48小时。然后再加入0.100g NaH(60％油悬浮液)(2.5mmol)，将混合物在40℃下搅拌24小时。以相同的方式再次加入NaH，总计0.4g(10mmol)，时长120小时。然后通过加入100mL CH₂Cl₂稀释产物混合物，并用50mL的1M HCl和2×50mL的H₂O洗涤。减压浓缩后，粗提物(0.820g)以柱色谱法(SiO₂，CHCl₃/CH₃OH；30/1，v/v)、制备薄层色谱(SiO₂，CHCl₃/丙酮，20/1，v/v)纯化，得到0.321g(53％)目标化合物。Rf0.55；¹H NMR(CDCl3):3.65(s,3H),3.34(bs,1H),3.31(s,3H),3.23(s,3H),3.19(s,3H),3.12(d,1H),2.96(m,1H),0.86-2.35(m,30H),0.64(s,3H)。

向含321mg(0.692mmol)3,7,12-三甲氧基-5-胆酸甲酯的14mL 1,4-二恶烷中的溶液中加入5.0mL的0.300g(7.5mmol)的NaOH，将混合物在45℃下搅拌2小时。将产物混合物减压浓缩，将粗提物溶于50mL CH₂Cl₂中。然后依次用20mL 1M HCl和2×20mL H₂O洗涤该溶液，然后将产物通过柱色谱法(SiO2，CHCl3/MeOH；10/1，v/v)纯化，得到199mg(63％)目标酸：R_f＝0.52；1H NMR(CDCl3):3.33(bs,1H),3.29(s,3H),3.22(s,3H),3.18(s,3H),3.11(d,1H),2.96(m,1H),0.86-2.35(m,30H),0.65(s,3H).

细胞毒试验

示例4：细胞培养和给药

一般方法

通过胶原酶灌注法从雄性大鼠(100-150g)中分离原代大鼠肝细胞(SoláS等，2003)。简言之，用苯巴比妥钠注射到大鼠(100mg/kg体重)腹腔麻醉。在尾静脉注射肝素(200单位/kg体重)后，打开腹部，暴露门静脉并插管。随即将肝脏以无钙Hanks平衡盐溶液

(HBSS)37℃下灌注约10分钟，再用含钙的0.05％胶原酶IV HBSS溶液灌注10分钟。将胶原酶消化的肝脏通过125μm纱布获得肝细胞悬液，并在Complete WilliamE培养基(Sigma-Aldrich公司，St Louis,MO,USA)中洗涤细胞，培养基含26mM碳酸氢钠、23mMHEPES、0.01单位/mL胰岛素、2mM L-谷氨酰胺、10nM地塞米松、100单位/mL青霉素和10％热灭活的胎牛血清(Invitrogen公司，Carlsbad，CA，美国)。200g下低速离心3min，将可见的原代大鼠肝细胞富集。通过台盼蓝排除法测定细胞活力，通常为80-85％。分离后，将肝细胞重悬于Complete WilliamE培养基中，并铺在Primaria^TM组织培养皿(BD Biosciences公司,San Jose,CA,USA)上，密度为5x 10⁴cells/cm²。将细胞在37℃，5％CO₂的湿润空气中放置6小时，以使其贴壁。然后用培养基洗涤板以除去死细胞，并在添加了10-400μMUDCA(Sigma-Aldrich公司)、或新合成的甲基化UDCA、或未添加(对照)的Complete William's E培养基中孵育。预孵育1小时或12小时后，将细胞暴露于50μMDCA(Sigma-Aldrich公司)40小时，或暴露于1nM重组人TGF-β₁(R&D Systems公司，Minneapolis，MN，USA)36小时，随后进行细胞活力和细胞毒性试验。

细胞活力，细胞毒性试验

一般的细胞死亡或细胞毒性采用乳酸脱氢酶(LDH)细胞毒性检测试剂盒^PLUS(Roche Diagnostics GmbH,Mannheim,Germany)根据生产说明书进行评价。简言之，根据方案将预先细胞培养物上清液与乳酸盐(底物)、四唑盐(着色溶液)和NAD(辅酶因子)在微孔板中合并、等量混合。避光保存、并在室温下孵育至少5分钟。最后，使用Bio-Rad 680型酶标仪(Bio-Rad Laboratories,Hercules,CA,USA)，以620nm作为参照，在490nm处测量吸光度。一般细胞死亡也使用生物发光细胞分析测定法确定，旨在测量受损细胞中腺苷酸激酶(AK)酶的释放(ToxiLight^TM BioAssay Kit,Lonza)。最后，根据生产说明书，使用CellTiter-Fluor^TM细胞活力试验(Promega Corp.，Madison，WI，USA)测定细胞活力，并通过增殖试验[使用3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧基甲氧基苯基)-2-(4-磺基苯基)-2H-四唑鎓，内盐(MTS)和电子偶联剂(吩嗪硫酸盐；PMS)]进一步证实。MTS被细胞生物还原成可溶于组织培养基的甲臜，其490nm处的吸光度可直接从96孔测定板测量，无需额外的处理。MTS转化为水溶性甲臜是通过具有代谢活性细胞中发现的脱氢酶完成的。通过490nm吸光度的量测量的甲臜的量与培养基中活细胞的数量成正比。

统计分析

使用GraphPadInStat 3.00版(GraphPad Software，San Diego，CA，USA)进行统计分析，用于方差分析和Bonferroni的多重比较检验。p<0.05具有统计学意义。

结果

我们使用大鼠原代肝细胞测试新合成的甲基化UDCA的细胞活力和细胞毒性作用。结果表明，UDCA和甲基化UDCA的细胞毒性在100μM的高浓度下依然没有变化(图1，上)。有趣的是，甲基化UDCA浓度在10至100μM时可增加胞活力，且位显示毒性(图1，下)。相反，浓度在200至400μM时，UDCA和甲基化UDCA的细胞毒性显著增加(图1，上)，与最高浓度下胆酸的降低细胞活力的结果一致图1，下)。我们先前已经表明，UDCA在原代大鼠肝细胞中可显着抑制DCA诱导的细胞死亡约60％(Castro等，2007)和TGF-β₁诱导的细胞死亡约50％(Solá等，2003)。为测试甲基化UDCA的细胞保护潜力，我们测试了其预防DCA诱导的细胞毒性的能力，以UDCA对照。UDCA和甲基化UDCA在100μM浓度下可抑制50μMDCA诱导的LDH释放约70％(图2，上)。类似地，给药UDCA及其甲基化衍生物在可有效地挽救暴露于50μMDCA的细胞活力(图2，下)。最后，在暴露于与胆酸无关的刺激因子(如TGF-β1)的细胞中，甲基化UDCA可有效地抑制TGF-β1诱导的MTT代谢减少，这与先前报道的UDCA效应相当(图3)。

总之，这些结果表明，新合成的甲基化UDCA在体外显示出与UDCA分子相当的细胞保护和细胞死亡抑制活性。

上述详细描述包括附图的参考，其作为详细描述的一部分。附图和描述通过说明和具体实施方式表明，本文公开的前体药物和相关方法具有实用性。这些实施方式在本文中又称“实施例”。

上述详细描述是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其中一个或多个化合物)可以彼此组合使用。其它示例可由本领域普通技术人员在阅读上述描述之后使用。此外，各种特征或元素可以组合在一起以简化公开。这不应被解释为无人公开的意图对于任何声明都是至关重要的。相反，本发明的主题可以在于特定公开的实施例的所有特征之中。因此，以下声明要求被并入详细描述中，其中每个声明要求独立地作为单独的实施例。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。

在本文件中，术语“一个”可用于包括一个或多个，独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用途。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性，或者除非另有说明，否则“A或B”包括“A但不是B”，“B但不是A”和“A和B”。

在所附声明中，术语“包括”和“其中”用作各自术语“包括”和“其中”的简体英文等同物。此外，在以下声明中，术语“包括”和“包括”是开放式的，即包括除了在声明中的这个术语之后列出的元素的组件，系统或方法仍然被认为是属于该索赔的范围。此外，在下面的声明中，术语“第一”，“第二”和“第三”等(如果使用的话)仅用作标签，并不意图对其对象施加数字要求。

提供摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。提交它的理解是，它不会用于解释或限制声明的范围或含义。

从具体说明方式可以理解，本发明可以以多种不同的尺寸、形状、组合和功能实施例来实现。虽然在合成的水溶性前体药化合物的上下文中有所描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以有多种不同的应用。

Claims

1.具有如下分子式(I)的化合物：

其中

R₁代表–OH,–H–F,或–(PO₄)；

R₂代表–OH,–H,–F,或–(PO₄)；

R₃代表–OH,–H,-F或PO₄；

R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,–O-(CH₂)-O-PO₄,或-F；

X₁代表–F,–H,–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–OH,或–(PO₄),

X₂代表–F,–OH,或-PO₄；

X₄代表–F或–OH,或-PO₄；

或具有分子式(II)的化合物:

其中

R₁代表–OH,–O-(CH₂)-O-PO₄,–PO₄,或-F；

X₂代表–F,–OH,或H；

X₃代表–F或–H,–O(CH₃),–O(C₂H₅),–(CH₃),–(C₂H₅),或–OCH(CH₃)₂；和

X₄代表–F或–H,

或药剂学上可接受的盐。

2.根据权利要求1的化合物，其中所述化合物具有如下分子式(1)：

其中

R₁代表–OH,–H,或–F；

R₂代表–OH,–H,或–F；

R₃代表–OH,–H,-F或PO₄；

R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,–O-(CH₂)-O-PO₄,-F；

X₁代表–F或–H；

X₂代表–F,–OH,或-PO₄；

X₃代表–F或–H；和

X₄代表–F或–OH,或-PO₄；

或者分子式(1’)

其中

R₁代表–OH,–O-(CH₂)-O-PO₄,–PO₄,或–F；

X₁代表–F或–H；

X₂代表–F,–OH,或–H；

X₃代表–F或–H；和

X₄代表–F或–H。

3.根据权利要求2的化合物，其中X₁、X₂、X₃和X₄均为氟。

4.根据权利要求2的化合物，其中X₁、X₂、X₃和X₄中任意三个均为氟。

5.根据权利要求2的化合物，其中X₁、X₂、X₃和X₄中任意两个均为氟。

6.根据权利要求2的化合物，其中X₁、X₂、X₃和X₄中任意一个均为氟。

7.根据权利要求2的化合物，选自下表：

或药剂学上可接受的盐,其中R₃代表–OH,-H或–F。

8.根据权利要求2的化合物，选自下表：

或药剂学上可接受的盐。

9.根据权利要求1的化合物，其分子结构符合分子式(2)，

其中

R₁代表–OH,–H,或–(PO₄)；

R₂代表–OH,–H,或–(PO₄)；

R₃代表–OH,–H,或PO₄；

R₄代表–OH,-NH(CH₂)₂SO₃H,-NHCH₂COOH,或–O-(CH₂)-O-PO₄；

X₁代表–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–H,–OH,或–(PO₄)；

X₃代表–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–OH,-H,或-PO₄；

或分子式(2’):

其中

R₁代表–OH,–O-(CH₂)-O-PO₄,或–PO₄；

X₁代表–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OCH(CH₃)₂,–OH,–H,或–(PO₄)；

X₃代表–O(CH₃),–O(C₂H₅),–(CH₃),–(C₂H₅),或–OCH(CH₃)；其中，C3和C7识别编号的各个碳位置。

10.根据权利要求9的化合物，其中X₁和X₃和X₃均为烷基。

11.根据权利要求9的化合物，其中X₁和X₃和X₃任意一个为烷基。

12.根据权利要求9的化合物，所有化合物选取自下表：

其中

X₁代表–O(CH₃),–O(C₂H₅),–OH,–H或–(PO₄)；和

X₃代表–O(CH₃),–O(C₂H₅),–(CH₃),或–(C₂H₅)。

13.一种治疗或预防选自下组的疾病的方法,包括神经疾病，糖尿病，眼部疾病，脊髓损伤，肾损伤或代谢综合征，所述方法包括向所述受试者施用根据权利要求1-9中任一项的化合物的治疗有效量。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述疾病是选自阿尔茨海默病，帕金森氏症，亨廷顿氏病和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的神经疾病。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述疾病是2型糖尿病。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述疾病是肾损伤。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述疾病是选自黄斑变性(MD)和糖尿病性视网膜病变的眼部疾病。