CN111566084B

CN111566084B - 中枢神经系统疾病的新疗法

Info

Publication number: CN111566084B
Application number: CN201880055891.7A
Authority: CN
Inventors: 李嘉强; 陈素珍; 刘继峰
Original assignee: 1Globe Biomedical Co Ltd
Current assignee: 1Globe Biomedical Co Ltd
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: US20200283378A1; WO2019047866A1; EP3679015A4; EP3679015A1; US20220281810A1; EP3679015B1; US11370748B2; TW201919643A; CN116253666A; CN111566084A

Abstract

本发明提供了新化合物、药物组合物及其制备方法和用途，用于治疗影响中枢神经系统的疾病，例如多发性硬化症。

Description

中枢神经系统疾病的新疗法

相关申请

本申请要求于2017年9月5日提交的美国专利申请No.62/554,326的优先权，该申请的全部内容在此并入作为参考。

技术领域

本发明涉及新化合物、药物组合物及其制备方法和用途。本发明的化合物和药物组合物可用于治疗神经系统疾病，例如多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)。

背景技术

多发性硬化症(MS)是中枢神经系统(CNS)的神经炎性脱髓鞘疾病，可引起进行性运动和感觉缺陷。它是美国年轻人中最常见和最令人衰弱的神经系统疾病。尽管在开发MS治疗方面取得了进展，但目前还没有有效的治疗方法。尽管进行了大量药物开发工作，但在过去二十年中开发的用于MS治疗的十四种药物均为改善疾病的药物，它们可减少疾病复发/缓解的次数，但这些药物都不能阻止疾病的进展。

MS的病因在很大程度上是未知的，并且作为MS进展基础的分子机制仍然是难以捉摸的。人们普遍认为MS是T细胞介导的自身免疫疾病。然而，该理论不能完全解释在MS患者中观察到的进行性髓鞘破坏、少突胶质细胞死亡和轴突损伤。很有可能是多种致病过程导致了MS患者的CNS脱髓鞘和退化。为了阻止MS的进展，非常需要靶向多种途径的药物以增强髓鞘再生和再生成熟少突胶质细胞与轴突。

对治疗神经系统疾病或CNS疾病如MS的治疗方法存在迫切和未满足的需求。

发明概述

在一方面，本发明涉及新化合物及其作为治疗CNS疾病(例如MS)的新疗法的用途，以及制备其组合物的方法。

在一个实施方案中，本发明通常涉及式(I)的化合物：

其中

R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、杂烷基或被取代的杂烷基、杂芳基或被取代的杂芳基；

并且

Z为单键、烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、杂烷基或被取代的杂烷基、芳基或被取代的芳基、杂芳基或被取代的杂芳基、-C(＝O)-X-Y-或-NH-X-Y-；

或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、或药学上可接受的盐或溶剂化物。

在一个实施例中，本发明通常涉及式(II)的化合物：

其中

Y为单键、烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、杂烷基或被取代的杂烷基、芳基或被取代的芳基、杂芳基或被取代的杂芳基；

X是CR’R”、NR’、O或S，其中R’和R”各自独立地选自氢或烷基，或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、或药学上可接受的盐或溶剂化物。

在一个实施例中，本发明通常涉及式(III)的化合物：

其中

Y为单键、烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、杂烷基或被取代的杂烷基、芳基或被取代的芳基、杂芳基或被取代的杂芳基；且

X是CR’R”、NR’、O、或S，其中R’和R”各自独立地选自氢或烷基，或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、或药学上可接受的盐或溶剂化物。

在各种实施方案中，本发明通常涉及图1中描绘的化合物：

在另一方面，本发明提供了一种药物组合物，其包含如上所述的化合物或其药学上可接受的盐、和药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂。

在另一方面，本发明提供了使用本文公开的组合物治疗神经系统疾病，特别是多发性硬化症的方法。

在另一方面，本发明提供了制备如上所述的化合物或其药学上可接受的盐及其中间体的方法。

根据以下描述和权利要求，以上所述的本发明以及本发明的其他目的、方面、特征和优点将更加清楚。

附图简述

参考下面描述的附图和权利要求，可以更好地理解本发明的目的和特征。附图不一定按比例绘制，且重点通常放在阐述本发明的原理上。

图1示出了本发明的新组合物的八个示例性实施例，以及各自的分子式和分子量。

图2A示出了使用和不使用本发明的示例性化合物的髓鞘碱性蛋白(MBP)免疫荧光染色的示例性图像。髓鞘碱性蛋白(MBP)是神经髓鞘形成中的关键参与者。图2B以图表示出了在图2A描绘的实验中检测到的MBP的荧光强度。*p<0.05与对照相比；#p<0.05实验组之间相比(n＝4)。

图3A示出了使用和不使用本发明的示例性化合物的MBP免疫荧光染色的示例性图像。图3B以图表示出了在图3A描绘的实验中检测到的MBP的荧光强度(n＝2)。

图4以图表形式呈现了成熟少突胶质细胞(MBP阳性细胞)占细胞总数百分比的数据，这些细胞使用包括本发明的示例性化合物的多种试剂处理。**p<0.01与对照相比。

图5以图表形式呈现了与富马酸二甲酯(DMF)(自2013年以来的MS的标准治疗，用在此处作为阳性对照)相比，本发明的示例性化合物对小胶质细胞活化的影响的数据。*p<0.05与对照相比；#p<0.05，##p<0.01与对照加脂多糖/干扰素-γ(LPS/IFN)相比。

图6以图表形式呈现了与DMF处理组相比，用本发明的示例性化合物处理后存活的LPS/IFN-活化的小胶质细胞的百分比的数据。用LPS和IFN处理的每个样品的数据显示在对照旁边。*p<0.05，**p<0.01与对照相比；#p<0.05，##p<0.01与对照加LPS/IFN相比。

图7以图表形式呈现了与DMF相比，本发明的示例性化合物对小胶质细胞释放TNF-α的影响的数据。**p<0.01与对照相比；##p<0.01与对照加LPS/IFN相比。

图8A和8B以图表形式呈现了本发明的各种化合物实施例对成人CGN存活的影响的数据。图8A：本发明的所有示例性化合物和DMF均为50μM；图8B：本发明的所有示例性化合物和DMF均为10μM。

图9A-9C呈现了使用本发明的示例性化合物对成年雌性小鼠中CPZ诱导的脱髓鞘进行预防性治疗的效果的研究。图9A示出了该研究的示意图；图9B以图像示出了研究中小鼠脑切片的LFB染色的示例性图像；图9C以图表形式呈现LFB染色的髓鞘形成的示例性定量分析。

图10A和10B呈现了使用本发明的示例性化合物对成年雌性小鼠中CPZ诱导的轴突损伤进行预防性治疗的效果的研究。图10A以图像示出了研究中小鼠脑切片银染色的示例性图像；图10B以图表形式呈现了使用本发明实施例的银染色轴突的轴突完整性的定量分析。

图11A和11B呈现了关于本发明的示例性化合物对CPZ MS模型血液中的IGF-2的作用的研究。图11A示出了该研究的示意图；图11B示出了根据该研究的小鼠血浆中IGF-2的水平。

图12A-12C呈现了使用本发明的示例性化合物对体内CPZ诱导的脱髓鞘进行治疗性治疗的效果的研究。图12A示出了该研究的示意图；图12B以图像示出了研究中小鼠脑切片的LFB染色的示例性图像；图12C以图形形式呈现根据该研究的LFB染色的髓鞘形成的定量分析。

图13A-13C呈现了使用本发明的示例性化合物对CPZ诱导的体内轴突损伤进行治疗性治疗的效果的研究。图13A示出了该研究的示意图；图13B以图像示出了研究中小鼠脑切片的银染色的示例性图像；图13C以图形形式呈现根据该研究的银染色的轴突损伤的定量分析。

图14呈现了示例性化合物1对小鼠EAE模型(试验研究)的临床评分的影响。它显示了溶剂对照组和化合物1治疗组之间的每日平均临床评分(n＝5)。

发明详述

I.定义

如说明书和权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”或“该”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。例如，术语“细胞”包括多种细胞，包括其混合物。

当在此对部件给出尺寸测量时，除非明确说明或从上下文中清楚，否则该值旨在描述部件必要部分的平均值，即所述部件所需部分的平均值。任何附件或过量部分均不包括在计算值中。

如本文所使用的，对变量的数值范围的叙述旨在表达本发明可以用等于该范围内的任何值的变量来实施。因此，对于固有离散的变量，变量可以等于数值范围内的任何整数值，包括范围的端点。类似地，对于固有连续的变量，变量可以等于数值范围内的任何实数值，包括范围的端点。作为示例，但不限于，如果变量本身是离散的，则描述为具有0到2之间的值的变量可以取值0、1或2，并且可以取值0.0、0.1、0.01、0.001，或如果变量本身是连续的，则可以取值任何>0和<2的其他实数值。

如本文所用，“约”意指在±10％范围内。例如，“约1”表示“0.9至1.1”，“约2％”表示“1.8％至2.2％”，“约2％至3％”表示“1.8％至3.3％”，“约3％至约4％”意味着“2.7％至4.4％”。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。有机化学的一般原理以及特定的功能部分和反应性描述于“有机化学”，Thomas Sorrell，University Science Books，Sausalito(2006)中。

术语“氢”是指所有氢同位素，包括氕和氘。

术语“烷基”和“烷基”是指含有1至12个碳原子，优选1至6个碳原子的直链或支链烷烃(烃)基。示例性“烷基”基团包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基、异己基、庚基、4,4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。术语“C₁-C₆烷基”是指含有1-6个碳原子的直链或支链烷烃(烃)基团，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基和异己基。“被取代的烷基”指被一个或多个取代基，优选1到4个取代基在任意可利用的连接点上取代的烷基基团。示例性取代基包括但不限于一种或多种以下基团：氢、卤素(例如，单个卤素取代基或多个卤素取代基，在后一种情况下，形成诸如CF₃或带有Cl₃的烷基的基团)、氰基、硝基、CF₃、OCF₃、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、OR_a、SR_a、S(＝O)R_e、S(＝O)₂R_e、P(＝O)₂R_e、S(＝O)₂OR_e、P(＝O)₂OR_e、NR_bR_c、NR_bS(＝O)₂R_e、NR_bP(＝O)₂R_e、S(＝O)₂NR_bR_c、P(＝O)₂NR_bR_c、C(＝O)OR_d、C(＝O)R_a、C(＝O)NR_bR_c、OC(＝O)R_a、OC(＝O)NR_bR_c、NR_bC(＝O)OR_e、NR_dC(＝O)NR_bR_c、NR_dS(＝O)₂NR_bR_c、NR_dP(＝O)₂NR_bR_c、NR_bC(＝O)R_a或NR_bP(＝O)₂R_e，其中R_a是氢、烷基、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；R_b、R_c和R_d独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述R_b和R_c与它们所键合的N一起任选地形成杂环或被取代的杂环；且R_e是烷基、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。

术语“杂烷基”是指含有1至12个碳原子，优选1至6个碳原子的直链或支链烷烃(烃)基团，其具有至少一个杂原子。直链或支链烷烃可具有1、2、3或4个选自氮原子，氧原子和/或硫原子的杂原子，其中氮和硫杂原子可任选被氧化，氮杂原子可任选地被季铵化。术语“烷氧基”是指含有1至12个碳原子，优选1至6个碳原子的直链或支链烷烃(烃)基团，其具有至少一个氧原子。“取代的杂烷基”或“取代的烷氧基”是指在任何可用的连接点被一个或多个取代基，优选1至4个取代基取代的杂烷基或烷氧基。示例性取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单个卤素取代基或形成多个卤素取代基，在后一种情况下，形成诸如CF₃或带有Cl₃的烷基的基团)、氰基、硝基、CF₃，OCF₃、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、OR_a、SR_a、S(＝O)R_e、S(＝O)₂R_e、P(＝O)₂R_e、S(＝O)₂OR_e、P(＝O)₂OR_e、NR_bR_c、NR_bS(＝O)₂R_e、NR_bP(＝O)₂R_e、S(＝O)₂NR_bR_c、P(＝O)₂NR_bR_c、C(＝O)OR_d、C(＝O)R_a、C(＝O)NR_bR_c、OC(＝O)R_a、OC(＝O)NR_bR_c、NR_bC(＝O)OR_e、NR_dC(＝O)NR_bR_c、NR_dS(＝O)₂NR_bR_c、NR_dP(＝O)₂NR_bR_c、NR_bC(＝O)R_a或NR_bP(＝O)₂R_e，其中R_a是氢、烷基、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；R_b、R_c和R_d独立地为氢、烷基、环烷基、杂环、芳基、或所述R_b和R_c与它们键合的N一起任选形成杂环或被取代的杂环；R_e是烷基、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。

术语“芳基”指具有1到5个芳香环的环状芳香烃基，尤其指单环或双环基团，例如苯基、联苯基或萘基。如果含有两个或多个芳香环(双环等)，则芳基的芳香环可以在单一点上连接(例如联苯基)或稠合(例如萘基、菲基等)。“被取代的芳基”指被一个或多个取代基，优选1到3个取代基在任意连接点上被取代的芳基。示例性的取代基包括但不限于卤素、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、硝基、环烷基或被取代的环烷基、环烯基或被取代的环烯基、氰基、烷基或被取代的烷基以及上文所述作为示例性的烷基取代基的那些基团。示例性的取代基自身可以任选被取代。示例性的取代基还包括稠合的环状基团，尤其是稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合的芳基，其中上述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基自身可以任选被取代。

术语“杂芳基”是指部分或完全不饱和的环状基团(例如，4至7元单环、7至11元双环或8至16元三环环系)，其在至少一个含碳原子的环中具有至少一个杂原子。含有杂原子的杂芳基的每个环可以具有1、2、3或4个选自氮原子、氧原子和/或硫原子的杂原子，其中氮和硫杂原子可以任选被氧化，氮杂原子可以任选地被季铵化。(术语“杂芳基(heteroarylium)”是指带有季氮原子并因此带正电荷的杂芳基。)杂芳基可以在环或环系统的任何杂原子或碳原子上与分子的其余部分连接。示例性的单环杂环基包括吡咯基、吡唑基、吡唑啉基、咪唑基、咪唑啉基、恶唑基、异恶唑啉基、异恶唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、呋喃基、噻吩基、恶二唑基、哌啶基、哌嗪基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基、2-氧代氮杂

基、氮杂

基、六氢二氮杂

基、4-哌啶酮基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、三唑基、四唑基、硫代吗啉基、硫代吗啉基亚砜、硫代吗啉基砜、1,3-二氧戊环和四氢-1,1-二氧代噻吩基等。

术语“被取代的杂芳基”是指在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1至4个取代基取代的杂芳基。示例性的取代基包括但不限于卤素、C₁-C₆烷基、环烷基或被取代的环烷基、环烯基或被取代的环烯基、硝基、氧代(即＝O)、氰基、烷基或被取代的烷基、以及上述的作为示例性烷基取代基的那些基团。示例性取代基本身可以任选地被取代。示例性取代基还包括在任何可用的连接点处的螺附着或稠合的环状取代基，尤其是螺附连的环烷基、螺附连的环烯基、螺附连的杂环(不包括杂芳基)、稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合芳基，其中上述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基本身可任选地被取代。

术语“卤素”或“卤代”是指氯、溴、氟或碘。

术语活性剂的“有效量”是指足以引发所需生物反应的量。如本领域普通技术人员所理解的，本发明化合物的有效量可以根据所需的生物学终点，化合物的药代动力学、所治疗的疾病、给药方式和病人等因素而变化。

术语“治疗(treatment)”或“治疗(treating)”疾病或病症是指在病症发生之前或之后减少、延迟或改善这种病症的方法。治疗可以针对疾病和/或潜在病理的一种或多种作用或症状。治疗可以是任何减少，并且可以是但不限于疾病或疾病的症状的完全消除。与等效的未处理对照相比，这种通过任何标准技术测量得到的降低或预防程度至少为5％、10％、20％、40％、50％、60％、80％、90％、95％或100％。

术语“受试者”是指任何动物(例如哺乳动物)，包括但不限于人、非人灵长类动物、啮齿动物等，它们是特定治疗的接受者。通常，术语“受试者”和“患者”在本文中可互换使用，以指代人受试者。

术语“脱髓鞘疾病”是指由神经元周围的髓鞘损伤或损失引起的病症或疾病。多发性硬化症是最常见的脱髓鞘疾病。脱髓鞘疾病的其他实例包括：视神经脊髓炎(NMO和NMO疾病谱)、进行性多灶性白质脑病(PML)、横贯性脊髓炎、急性播散性脑脊髓炎(ADEM)、急性出血性脑白质炎(AHL)、Balo氏病、Schilder氏病、脑桥中央及脑桥外髓鞘溶解症(centralpointine and extra myelinolysis,CPM)、复发性孤立性视神经炎和肿瘤性脱髓鞘。

本文所用的术语“药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂”是指药学上可接受的材料、组合物或载体，例如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、溶剂或包封材料，涉及携带或运输主体药剂从一个器官或身体的一部分到另一个器官或身体的一部分。在与制剂的其他成分相容并且对患者无害的意义上，每种载体必须是“可接受的”。可用作药学上可接受的载体的材料的一些实例包括：糖例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素；粉末化黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石；赋形剂如可可脂和栓剂蜡；油如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和豆油；二醇如丙二醇；多元醇如甘油、山梨糖醇、甘露醇和聚乙二醇；酯类如油酸乙酯和月桂酸乙酯；琼脂；缓冲剂如氢氧化镁和氢氧化铝；海藻酸；无热原水；等渗盐水；林格氏溶液(Ringer’s solution)；乙醇；磷酸盐缓冲液和药物制剂中使用的其他无毒相容物质。润湿剂、乳化剂和润滑剂如十二烷基硫酸钠、硬脂酸镁和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷共聚物以及着色剂、脱模剂、涂层剂、甜味剂、调味剂、芳香剂、防腐剂和抗氧化剂也可存在于组合物中。

除非另有说明，否则任何具有不饱和价的杂原子被认为具有足以满足化合价的氢原子。

本发明化合物可以形成盐，这些盐也在本发明的范围内。除非另有说明，否则本文提及的本发明化合物应理解为包括其盐。本文所用的术语“盐”表示与无机和/或有机酸和碱形成的酸性和/或碱性盐。此外，当本发明的化合物包含碱性部分(例如但不限于吡啶或咪唑)和酸性部分(例如但不限于羧酸)时，两性离子(“内盐”)可以是形成并包括在本文所用的术语“盐”中。药学上可接受的(即无毒的，生理学上可接受的)盐是优先的，但是其它盐也是有用的，例如在制备过程中可以在分离或纯化步骤中使用。本发明化合物的盐可以通过例如使化合物I、II或III与一定量的酸或碱(例如等量)在诸如盐沉淀的介质中或在水性介质中的介质反应来形成，然后冻干。

术语“药学上可接受的盐”是指在合理的医学判断范围内适合用于与受试者组织接触而没有过度毒性、刺激、过敏反应等的那些盐，具有合理的利益/风险比。药学上可接受的盐在本领域中是熟知的。例如，Berge等人在J.Pharmaceutical Sciences(1977)66:1-19中详细描述了药学上可接受的盐。(参见P.H.Stahl and C.G.Wermuth,editors,Handbookof Pharmaceutical Salts:Properties,Selection and Use,Weinheim/Zürich:Wiley-VCH/VHCA,2002)

本文提供的化合物的药学上可接受的盐包括衍生自合适的无机和有机酸的盐。药学上可接受的无毒酸加成盐的实例是氨基与无机酸如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸，或与有机酸如乙酸、草酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸，或通过使用本领域中使用的其他方法如离子交换形成的盐。其他药学上可接受的盐包括己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐(benzenesulfonate)、苯磺酸盐(besylate)、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖酸盐、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、扑酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸酯、磷酸酯、苦味酸酯、新戊酸酯、丙酸酯、硬脂酸酯、琥珀酸酯、硫酸酯、酒石酸酯、硫氰酸酯、对甲苯磺酸酯、十一酸酯、戊酸酯盐等。在一些实施例中、可以衍生盐的有机酸包括例如乙酸、丙酸、乙醇酸、丙酮酸、草酸、乳酸、三氟乙酸、马来酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸等。

盐可以在分离和纯化所公开的化合物的过程中原位制备或单独制备，例如通过使母体化合物的游离碱与合适的酸反应。

本文还考虑了本发明化合物的溶剂化物。本发明化合物的溶剂化物包括例如水合物。

本发明化合物及其盐可以以其互变异构形式(例如作为酰胺或亚氨基醚)存在。所有这些互变异构形式在本文中都被认为是本发明的一部分。

本发明化合物的所有立体异构体(例如由于各种取代基上的不对称碳原子可能存在的那些)，包括对映体形式和非对映体形式，都包括在本发明的范围内。本发明化合物的单个立体异构体可以，例如，基本上不含其它异构体(例如作为具有特定活性的纯的或基本上纯的光学异构体)；或者可以混合，例如作为外消旋物或与所有其他异构体混合；或其他选定的立体异构体。本发明的手性中心可具有IUPAC 1974Recommendations定义的S或R构型。外消旋形式可通过物理方法解析例如分步结晶，非对映异构体衍生物的分离或结晶或通过手性色谱柱分离。各种光学异构体可以通过任何合适的方法从外消旋体获得，包括但不限于常规方法，例如用光学活性酸形成盐然后结晶。

本发明化合物在制备后优选经分离和纯化，以得到含有等于或大于95％重量的组合物(例如，“基本上纯的”化合物I)，然后使用或如本文所述加以配制。在某些实施例中，本发明的化合物纯度大于99％。

考虑了本发明化合物的所有构型异构体，可以是混合物，也可以是纯的或基本上纯的形式。本发明化合物的定义包括顺式(Z)和反式(E)烯烃异构体以及环烃或杂环的顺式和反式异构体。

在整个说明书中，可以选择其基团和取代基以提供稳定的部分和化合物。

II.化合物

用新化合物及其用途实现了本发明的目的。对这些新化合物的研究在体外和体内均显示出抑制和逆转MS特有的各种病理生理学病症，例如神经元脱髓鞘、轴突损伤和小胶质细胞激活的惊人效力。最令人印象深刻的是，在平行研究中，观察到的本发明化合物的功效通常优于MS的当前治疗标准。虽然目前尚不清楚作用机制是否主要是通过下调炎症通路、调节自身免疫活性、抵抗氧化应激(例如通过抑制活性氧(ROS))、刺激轴突再生和髓鞘再生，或者其任何组合，申请人希望不受与本发明化合物有关的任何此类理论的约束。

因此，在一方面，本发明提供了式(I)的化合物：

其中

并且

Z为单键、烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、杂烷基或被取代的杂烷基、芳基或被取代的芳基、杂芳基或被取代的杂芳基、-C(＝O)-X-Y-、或-NH-X-Y-；

或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体或药学上可接受的盐或溶剂化物。

在一个实施方案中，本发明通常涉及式I的化合物，其中R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、烷基或被取代的烷基。在一个实施方案中，R₁、R₂和R₃各自为C₁-C₆烷基。在一个实施方案中，R₁、R₂和R₃各自为甲基。

因此，在一方面，本发明提供了式(II)的化合物：

其中

X是CR’R”、NR’、O、或S，其中R’和R”各自独立地选自氢或烷基，或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体或药学上可接受的盐或溶剂化物。

在一个实施方案中，本发明通常涉及式II的化合物，其中R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、烷基或被取代的烷基。在一个实施方案中，R₁、R₂和R₃各自为C₁-C₆烷基。在一个实施方案中，R₁、R₂和R₃各自为甲基。

在一个实施方案中，本发明通常涉及式II的化合物，其中Y是烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、芳基或被取代的芳基。在一个实施方案中，Y是C₁-C₆烷基。在优选的实施方案中，Y是C₂-C₆烷基。在优选的实施方案中，Y是直链–(CH₂)_n-，其中n是1、2、3、4、5或6。

在一个实施方案中，Y是苯基或被取代的苯基。在一个实施方案中，取代基团是在任何连接点的一个或多个取代基，优选1至3个取代基，选自氢、卤素、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基。在优选的实施方案中，Y是被取代的苯基，取代的基团是对位取代的或间位取代的取代基。

在一个实施方案中，本发明通常涉及式(III)的化合物：

其中

在一个实施方案中，本发明通常涉及式III的化合物，其中Y是烷基或被取代的烷基、烷氧基或被取代的烷氧基、芳基或被取代的芳基。在一个实施方案中，烷基是C₁-C₆烷基。在优选的实施方案中，烷基是C₂-C₆烷基。在优选的实施方案中，Y是直链–(CH₂)_n-，其中n是1、2、3、4、5或6。

在一个实施方案中，Y是苯基或被取代的苯基。在一个实施例中，取代基团是在任何连接点的一个或多个取代基，优选1至3个取代基，选自氢、卤素、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基。在优选的实施方案中，Y是被取代的苯基，取代的基团是对位取代的或间位取代的取代基。

在各种实施方案中，本发明通常涉及图1中描绘的化合物1至8。

在某些优选的实施方案中，本发明的化合物是盐的形式。在一些实施方案中，盐是无机酸的酸加成盐。在某些实施方案中，盐是有机酸的酸加成盐。在某些优选的实施方案中，盐是盐酸盐。

本文公开的化合物的示例性酸加成盐包括通过酸加成与一种或多种下列酸形成的盐：

III.组合物和用途

本发明提供了一种药物组合物，其包含式I化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂。在一个实施方案中，药学上可接受的盐是盐酸盐。

另一方面，本发明提供了一种药物组合物，其包含一定量的本文公开的化合物，能在哺乳动物(包括人)中有效治疗或减轻一种或多种疾病或病症，和药学上可接受的赋形剂、载体、或稀释剂。

在一个实施方案中，该药物组合物可有效治疗或减轻一种或多种中枢神经系统疾病或病症，或更具体地，脱髓鞘疾病。

在一个实施方案中，该药物组合物可有效治疗或减轻多发性硬化。

在另一方面，本发明提供了包含本文公开的药物的单位剂型。

根据预期的给药途径，本文公开的药物组合物可以是固体、半固体或液体剂型(例如片剂、栓剂、丸剂、胶囊、粉末、液体或悬浮液)的形式。该药物组合物可以优选为适合单次给药精确剂量的单位剂型。

合适的剂量可以是由医学专业人员确定的任何合适的量，例如，每日口服约0.1mg至约10,000mg(例如，约0.1mg至约1mg，约1mg至约10mg，约10mg至约50mg，约50mg至约100mg，约100mg至约250mg，约250mg至约500mg，约500mg至1000mg，约1000mg至2000mg，约2000mg至5000mg，约5000mg至约10,000mg)。

在另一个方面，本发明提供了治疗或减轻影响中枢神经系统的疾病或病症，或由神经元脱髓鞘引起疾病的方法，包括给予有此需要的受试者治疗有效量的药物组合物。

另一方面，本发明提供了使用本文公开的组合物治疗CNS疾病如多发性硬化的方法。

另一方面，本发明提供了使用本文公开的组合物预防CNS疾病如多发性硬化的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物抑制由免疫系统缺陷引起的髓鞘、轴突和脑细胞损伤的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物预防脱髓鞘和促进经毒素诱导的脱髓鞘的髓鞘再生的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物抑制神经胶质细胞中的炎症反应的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物增强少突胶质细胞成熟的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物促进轴突健康和再生的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物来支持神经元存活的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物抑制小胶质细胞活化的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物抑制活化的小胶质细胞产生TNF-α的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了在脱髓鞘和/或轴突损伤及由此导致的疾病的预防性或治疗性治疗中使用本文公开的组合物的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了使用本文公开的组合物增加动物中的胰岛素生长因子2(IGF-2)的方法。

另一方面，本发明涉及本文公开的化合物和药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂在制备用于治疗疾病或病症的药物中的用途。该用途包括联合疗法，其中另一种已知的或FDA批准的药物与本文公开的一种或多种化合物联合使用。

在一个实施方案中，所述疾病或病症是中枢神经系统或由脱髓鞘引起的疾病或病症(例如多发性硬化)。

在一个实施方案中，本发明提供了使用包含化合物1或基本上由化合物1(图1)组成的组合物作为治疗脱髓鞘或CNS相关疾病例如多发性硬化的新治疗剂的方法。

IV.化学合成

另一方面，本发明提供制备如上所述的化合物或其药学上可接受的盐及其中间体的方法。

本发明的化合物可以使用下述方法以及有机合成领域的技术人员已知的合成方法或其变体来制备。反应在适合于所用试剂和材料的溶剂中进行，并且适合于进行转化。这里包含的实施例的原料可以商购获得，或者可以通过标准方法由已知材料容易地制备。例如，以下反应是说明而非限制本文所用的一些起始材料和实施例的制备。如以下方案中所示的式II化合物上的各种取代基如上文所定义。

以下实施例进一步说明了，但不限于，本发明化合物实施方案的制备。

V.实施例

实施例1制备本发明的新化合物，化合物1

在0℃下，向含富马酸单甲酯(8.0g，61.5mmol)的60mL THF溶液中加入草酰氯(8.0mL，91.7mmol)和4滴DMF。将混合物在0℃下搅拌1小时，在室温下搅拌3小时，真空浓缩，得到粗3-氯羰基-丙烯酸甲酯，其不经进一步纯化即可用于下一步骤。

将1,4-苯二甲醇(32.0g，232mmol)的样品溶解在THF(500mL)中，并且将来自步骤1的iPr₂NEt(22.0ml，126mmol)，3-氯羰基-丙烯酸甲酯(61.5mmol)溶解在THF(50mL)中，在0℃下滴加1小时。将混合物在室温下搅拌过夜并浓缩，将残余物用EtOAc(400mL)和水(200mL)稀释，有机层用水(2×200mL)和盐水(50mL)洗涤，用Na₂SO₄干燥，过滤并蒸发至干，然后进行色谱柱(硅胶，己烷：EtOAc 3：1)，得到丁-2-烯二酸4-羟甲基-苄基酯甲酯(10.8g，白色固体，70％收率)。

将二甲双胍盐酸盐(2.0g，12.1mmol)在含有NaOH(485.0mg，12.1mmol)的50ml水中在室温下搅拌30分钟。在40℃下真空蒸发水，得到氯化钠二甲双胍，为白色固体。

将丁-2-烯二酸4-羟甲基-苄基酯甲酯(1.5g，6.0mmol)溶解在THF(50mL)中并冷却至0℃。加入CDI(1.1g，6.8mmol)，将反应在0℃下搅拌1小时，然后在室温下搅拌3小时。在0℃下将氯化钠二甲双胍(1.4g，7.5mmol)加入到反应混合物中并搅拌20分钟。通过加入2NHCl(5mL)，EtOAc(50mL)和水(20mL)淬灭反应混合物。用水(2×20mL)萃取有机层。将合并的水层用制备型HPLC纯化，得到最终产物(1.6g，白色固体，60％收率，纯度>98％)。

实施例2本发明化合物促进小脑切片中经LPC诱导的脱髓鞘的髓鞘再生

如图2A和2B所示，本发明化合物促进经LPC诱导的脱髓鞘的髓鞘再生。具体地，用溶血磷脂酰胆碱(LPC，2mg/mL)处理来自8周龄雌性小鼠的小脑切片以诱导脱髓鞘，然后用本发明的代表性化合物即化合物1(50μM)处理，培养3天。处理切片用抗MBP抗体进行免疫荧光染色。使用Spot Advanced软件(版本4.3)以4x放大率使用Nikon eclipse TE2000显微镜捕获图像。用NIH Image J测量每个图像中小脑切片的MBP的荧光强度。如通过免疫荧光图像(图2A)和测量的荧光强度(图2B)所示，化合物1显示出强的髓鞘再生作用。

实施例3本发明化合物还促进小脑切片中经CPZ诱导的脱髓鞘的髓鞘再生

如图3A和3B所示，本发明化合物还能够促进经CPZ诱导的脱髓鞘的髓鞘再生。具体地，用铜宗(CPZ)处理来自8周龄雌性小鼠的小脑切片以诱导脱髓鞘，然后用本发明的代表性化合物即化合物1(50μM)在培养物中处理3天。处理切片用抗MBP抗体进行免疫荧光染色。使用Spot Advanced软件(版本4.3)以4x放大率使用Nikon eclipse TE2000显微镜捕获图像。用NIH Image J.测量每个图像中小脑切片的MBP的荧光强度。

实施例4化合物1对少突胶质细胞成熟的影响

如图4所示，与现有的药物DMF(多发性硬化的治疗标准)相比，本发明的化合物表现出更好或相当的促进少突胶质细胞成熟的能力。具体地，将混合小鼠神经胶质细胞培养物制备的少突胶质细胞前体细胞(OPC)，分别用睫状神经营养因子(Ciliary NeurotrophicFactor，CNTF，是人神经元存活因子，此处用作阳性对照，10ng/mL)、本发明的代表性化合物化合物1(50μM)或DMF(50μM)处理，按上述方式处理5天。用MBP对细胞染色用于识别成熟少突胶质细胞，细胞核用Hoechst 33342标记。细胞总数中的MBP阳性细胞百分比示于图4中。结果表明，由化合物1代表的本发明化合物对促进少突胶质细胞成熟具有与目前治疗标准相似的作用。

实施例5新化合物与DMF对小胶质细胞活化的影响

已发现活化的小胶质细胞(CNS的免疫细胞)在CNS的炎症过程中起关键作用，其中包括释放潜在的细胞毒性分子，导致许多神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森氏症、MS和痴呆症中的神经元细胞死亡。DHEEN ST et al,Curr Med Chem.14(11):1189-1197(2007).因此，抑制CNS中的小胶质细胞介导的炎症在对抗CNS疾病中提供了有希望的治疗策略。我们在抑制小胶质细胞活化(图5)，杀死活化的小胶质细胞(图6)和抑制小胶质细胞产生TNF-α方面(图7)测试了本发明化合物的功效。

如图5所示，与DMF相比，本发明化合物的各种实施方案显示出相似或相当的抑制小胶质细胞活化的能力。来自P7小鼠的小胶质细胞用脂多糖(LPS，10ng/mL)和干扰素-γ(IFN，20ng/ml)处理48小时以诱导小胶质细胞活化。为了确定对LPS/IFN诱导的小胶质细胞活化的影响，在加入LPS/IFN后30分钟，将DMF或本发明化合物的多种实施方案(均为50μM)分别加入单独的培养样品中。随后将细胞固定并用抗离子化钙结合衔接分子1(ionizedcalcium-binding adaptor molecule 1,Iba1)抗体进行免疫荧光(IF)染色。在荧光显微镜下用20x物镜从12个连续区域定量Iba1阳性细胞的数量和细胞总数(Hochest H33342阳性细胞，包括死细胞和活细胞)。图5表明虽然两个实施方案显示与DMF类似的结果，但就抑制小胶质细胞活化而言，新化合物之一的化合物1与DMF相比表现出明显更好的效力。

实施例6新化合物和DMF对小胶质细胞存活的影响

如图6所示，与DMF相比本发明化合物的各种实施方案显示出更好或至少相当的诱导LPS/IFN活化的小胶质细胞的细胞死亡的能力。具体地，来自P7小鼠的小胶质细胞用脂多糖(LPS，10ng/mL)和干扰素-γ(IFN，20ng/mL)处理以诱导小胶质细胞的活化。为了确定药物/药剂对对照和LPS/IFN诱导的小胶质细胞的存活的影响，将本发明的八种化合物(均为50μM)或DMF(50μM)中的每一种分别加入对照或LPS/IFN处理的培养物中。处理48小时后，将细胞计数溶液(Cell Counting Kit-8，Dojindo)加入培养物中，并将细胞在37℃和5％CO₂下再培养24小时。使用SpectraMax M3读板仪测量450nm处吸光度的光密度(OD)。显示了细胞存活的百分比。

实施例7新化合物和DMF对小胶质细胞释放TNF-α的影响

如图7所示，与DMF相比，本发明化合物的各种实施方案显示出更好或至少相当的抑制小胶质细胞产生TNF-α的能力。具体地，来自P7小鼠的小胶质细胞用脂多糖(LPS，10ng/mL)和干扰素-γ(IFN，20ng/mL)处理以诱导小胶质细胞的活化。为了确定药物对来自对照和LPS/IFN活化的小胶质细胞的TNF-α产生的影响，将本发明化合物的多种实施方案或DMF(均为50μM)分别加入对照或LPS/IFN处理的培养物中。药物处理48小时后，收集细胞培养基。用小鼠TNF-αELISA试剂盒测量细胞培养基中的TNF-α水平。图7所示的结果表明本发明的多个实施方案对活化的小胶质细胞释放TNF-α表现出显著的抑制作用，其作用均与DMF的作用相当。与实施例5和6的结果一起观察，不仅具有抑制小胶质细胞活化的能力，而且能够杀死已被活化的小胶质细胞，这意味着本发明化合物至少具有阻止小胶质细胞介导的炎症的潜力，这是对CNS疾病的治疗潜力的初步指示。

实施例8本发明的新化合物不影响成人CGN存活

如图8A和8B所示，与DMF类似，本发明化合物的各种实施方案显示出对成年小脑颗粒神经元(CGN)存活几乎没有影响。将来自8周龄雌性小鼠(C57BL/6)的CGN细胞维持在具有B27补充物的神经基础培养基中。将2×10⁵个细胞接种在带有400μl培养基的PLL包被的48孔板的每个孔中。将50μM(图8A)和10μM(图8B)本发明新化合物的各种实施方案、CNTF(10ng/mL)或DMF(50μM)分别加入细胞培养样品中48小时。将细胞计数溶液(Cell CountingKit-8，Dojindo，40μL)加入培养物中，并将细胞在37℃，5％CO₂下温育20小时。用SpectraMax M3读板仪测量450nm处吸光度的光密度(OD)。细胞存活百分比显示在图8A和8B中。这些结果表明，与DMF类似，本发明化合物至少在测试浓度下对成年神经元没有毒性作用。

从这里提供的数据观察到：

至少新化合物1能促进成年雌性小脑切片培养中经LPC-和CPZ-诱导的脱髓鞘的髓鞘再生(图2和3)。

与现有药物DMF相比，至少新化合物1在促进少突胶质细胞成熟方面表现出更好或相当的能力(图4)。

至少新化合物1比现有药物DMF能更好地抑制脂多糖(LPS)和干扰素-γ(IFN)诱导的小神经胶质细胞增生。与DMF相比，至少第二种新化合物3具有相似或相当的抑制小胶质细胞活化的能力。并且至少另一种新化合物2具有抑制经LPS/IFN诱导的小胶质细胞活化的显着能力。(图5)

所有测试的八种本发明化合物均诱导LPS/IFN活化的小胶质细胞显著量的细胞死亡。(图6)

与DMF相比，至少新化合物1、2和3具有相似或相当的抑制LPS/IFN诱导产生TNF-α的能力(图7)。

所有测试的八种本发明化合物对来自8周龄雌性小鼠的小脑颗粒神经元的存活几乎没有影响(图8A和8B)。

至少化合物1对髓鞘再生、少突胶质细胞成熟、诱导活化的小胶质细胞死亡、抑制小胶质细胞活化和活化的小胶质细胞产生TNF-α，以及对CGN存活的效果，在同样的试验中，与DMF(最近由FDA批准用于MS治疗的小分子药物)的作用相当。

上述这些体外研究强有力地表明，化合物1代表的本发明化合物是CNS疾病如多发性硬化的潜在新疗法。

实施例9化合物1预防性治疗在体内防止CPZ诱导的脱髓鞘作用

如图9A-9C所示，本发明化合物(化合物1)能够在成年雌性小鼠中预防经CPZ诱导的脱髓鞘作用。图9A示出了该研究的示意图。给8周龄雌性小鼠喂食含有0.3％(w/w)CPZ的饮食以诱导脱髓鞘6周。对照小鼠接受常规小鼠食物。同时，CPZ喂养的小鼠接受口服管饲剂(溶剂)或化合物1(10mg/kg)7周。在治疗结束时，灌注小鼠，收集脑并处理用于分析。用Luxol Fast Blue(LFB)染色检查髓鞘形成的程度。小鼠脑切片的LFB染色的代表性图像显示在图9B中，其中中线胼胝体(CC)由顶部面板中的虚线方块(比例尺：200μm)描绘，然后在下部面板中以更高的放大率显示(比例尺：25μm)。喂食正常食物的小鼠的CC中的有髓鞘轴突被染成压实的蓝色(这里显示为灰色，对于所有随后的蓝色图片都相同)。通过显著减少的蓝色纤维和纤维分裂，显示经CPZ喂养的动物的CC严重脱髓鞘。与CPZ喂养的对照相比，化合物1处理的CPZ喂养的小鼠中的髓鞘再生可见于更紧凑的蓝色轴突纤维。LFB染色的髓鞘形成的定量分析显示在图9C中，髓鞘形成如下评分：0分表示完全髓鞘形成，4分表示完全脱髓鞘。”10-A”和”10-B”栏分别表示在制剂HPC或GHI F505-1中用化合物1以10mg/kg处理的样品。**p<0.01，***p<0.001与对照相比；#p<0.05与没有化合物1处理的CPZ(n＝4只小鼠)相比。结果表明口服给予化合物1至少在两种不同的制剂中能防止CPZ诱导的脱髓鞘作用。

实施例10化合物1预防性治疗预防体内经CPZ诱导的轴突损伤

如图10A和10B所示，本发明化合物在成年雌性小鼠中对CPZ诱导的轴突损伤的预防性治疗中显示出显著效果。用与实施例9相同的方法喂养和处理小鼠。Bielschowsky的银染色用于显现小鼠脑中的轴突纤维。小鼠脑部分的银染色的代表性图像显示在图10A，示出了中线胼胝体(CC)由顶部面板中的虚线方块(比例尺：200μm)描绘，然后在下部面板中以更高的放大率显示(比例尺：25μm)。连续轴突纤维的线性染色模式存在于正常对照CC中，而在经CPZ处理的动物的CC中观察到轴突纤维中断和脱髓鞘的轴突损伤。另一方面，化合物1预防性治疗保留了轴突纤维的连续染色模式。银染色轴突的定量分析显示在图10B，对轴突损伤评分如下：得分为0表示没有轴突损伤，得分为4表示完全轴突损伤。“10-A”和“10-B”栏分别表示在制剂HPC或GHI F505-1中用化合物1以10mg/kg处理的样品。*p<0.05，***p<0.001与对照相比；##p<0.01与CPZ加溶剂处理(n＝4只小鼠)相比。

实施例9和10中的结果表明口服给予化合物1(本发明的代表性化合物)在至少两种不同制剂中能防止毒素诱导的脱髓鞘和轴突损伤。

实施例11化合物1预防性治疗增加CPZ MS动物模型的血液中的胰岛素生长因子2 (IGF-2)

IGF2是一种神经营养因子，对神经系统的发育和再生至关重要，并在成人神经发生和认知功能中发挥关键作用(见Fernadez AM and Torres-Aleman I,2007,Nat RevNeurosci 13(4):225-39；Iwamoto T and Ouchi Y,2014,Rev Neurosci25(4):559-74)。如图11A和11B所示，本发明化合物在CPZ MS动物模型的血液中显示出了增加胰岛素生长因子2(IGF-2)的能力。图11A示出了该研究的示意图。实验设置类似于实施例9：给8周龄雌性小鼠喂食含有0.3％(w/w)CPZ的饮食以诱导脱髓鞘6周。对照小鼠接受常规小鼠食物。同时，CPZ喂养的小鼠接受口服管饲剂(溶剂)或化合物1(10mg/kg)7周。在治疗结束时，收集血浆并进行处理以进行分析。化合物1对IGF-2的作用示于图11B中，使用ELISA测量小鼠血浆中IGF-2的水平。在个体小鼠中发现的IGF-2浓度的散点图显示在图11B中，**p<0.01CPZ加化合物1处理组与对照或CPZ处理组(n＝4)相比。结果表明，本发明的化合物不仅能够防止毒素诱导的脱髓鞘和轴突损伤，而且还能够作为潜在的记忆增强剂，因为它可以显著增加临界神经营养因子的水平。

实施例12化合物1治疗性治疗促进体内经CPZ诱导的脱髓鞘的髓鞘再生

如图12A-12C所示，还在体内测试了本发明的化合物，以确定其与DMF相比对促进经CPZ诱导的脱髓鞘的髓鞘再生的治疗效果。该研究的示意图描绘于图12A中。给8周龄小鼠喂食含有0.3％(w/w)CPZ的饮食以诱导脱髓鞘6周。对照小鼠接受常规小鼠食物。CPZ喂养的小鼠在第6周开始接受口服管饲剂(溶剂)、DMF或化合物1，持续两周。在治疗结束时，收集脑并在固定后处理用于分析。髓鞘用LFB染色剂染色。小鼠脑切片的LFB染色的代表性图像显示在图12B中，中线胼胝体(CC)由顶部面板中的正方形(比例尺：200μm)描绘，然后在下部面板中以更高的放大率显示(比例尺：25μm)。LFB染色的髓鞘形成的定量分析显示在图12C中，髓鞘形成如下评分：0分表示完全髓鞘形成，4分表示完全脱髓鞘。*p<0.05，***p<0.001与CPZ加溶剂处理(n＝4-6只小鼠)相比。

实施例13化合物1治疗性治疗增强体内经CPZ诱导的轴突损伤的恢复

如图13A-13C所示，本发明化合物在成年雌性小鼠中也显示出增强经CPZ诱导的轴突损伤恢复的显着效果。该研究的示意图在图13A中描绘。给8周龄雌性小鼠喂食含有0.3％(w/w)CPZ的饮食以诱导脱髓鞘6周。对照小鼠接受常规小鼠食物。CPZ喂养的小鼠在第6周开始接受口服管饲剂(溶剂)、DMF或化合物1，持续两周。在治疗结束时，收集脑并在固定后，处理以进行形态学分析。轴突用Bielschowsky的银染染色。小鼠脑切片的银染色的代表性图像显示在图13B中，中线胼胝体(CC)由顶部面板中的白色方块(比例尺：200μm)描绘，然后在下部面板中以更高的放大率显示(比例尺：25μm)。银染色的轴突损伤的定量分析显示在图13C中，轴突损伤评分如下：评分0表示没有轴突损伤，评分4表示完全轴突损伤。**p<0.01，***p<0.001与CPZ加溶剂相比；##p<0.01与CPZ加DMF(n＝4-6只小鼠)相比。

根据上述实施例12和13，化合物1和DMF对CPZ诱导的脱髓鞘和轴突损伤的治疗效果总结如下，其中进行成年雌性小鼠中髓鞘形成和轴突完整性的定量分析，结果显示在表1中。如实施例12和实施例13中所述进行髓鞘形成和轴突损伤的评分。治疗方法如所示。显示平均分数和SEM。通过单因素方差分析和随后的Tukey检验分析统计学差异。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001与正常对照相比；#p<0.05，##p<0.01，###p<0.001与CPZ加溶剂相比；§§p<0.01与CPZ加10mg/kg的DMF(n＝4-6只小鼠)相比。

表1.化合物1和DMF对CPZ诱导的体内脱髓鞘和轴突损伤的治疗功效的总结

实施例12和13中呈现的体内研究提供了确凿的证据，即化合物1所代表的本发明化合物能促进经CPZ诱导的脱髓鞘和轴突损伤的强效恢复，而DMF对这种脱髓鞘和损伤的任何效果都不显著。因此，在该动物模型中，化合物1在治疗MS上相对于DMF显示出令人惊讶的优异效力。

实施例14化合物1作为治疗性处理用于髓鞘形成、轴突完整性和神经胶质活化的分子标记物的用途

在正常对照、CPZ处理的和CPZ加化合物1处理的动物的脑切片中检查化合物1对与髓鞘形成、轴突完整性和神经胶质增生有关的分子标记物的效果。通过免疫荧光用各自的抗体对小鼠脑切片中的分子进行染色。用Image J测量MBP-和NF-标记的纤维的荧光强度。计数400x显微镜视野中特异性抗体染色细胞的数目。尽管统计分析仍在进行中，但迄今为止可用的图像清晰地显示了该效果的趋势。表2中显示的结果表明，基于化合物1的治疗处理可以通过调节相应的分子标记来逆转经CPZ诱导的脱髓鞘、轴突损伤和神经胶质增生。

表2.化合物1对髓鞘形成、轴突完整性和神经胶质细胞活化的分子标记物的治疗效果的总结

(MBP：髓鞘碱性蛋白，NF：神经丝，APP：淀粉样前体蛋白，GFAP：胶质纤维酸性蛋白，Iba1：离子钙结合衔接分子1)

实施例15化合物1对小鼠EAE模型临床评分的影响

实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型是用于研究动物环境中多发性硬化症的最佳特征和最常用的模型。EAE模型的使用得到了几种批准的MS治疗方案，包括醋酸格拉替雷(Copaxone)、米托蒽醌(Novatrone)、芬戈莫德(Gilenya)和那他珠单抗(Tysabr)。此外，所有目前FDA批准的用于治疗多发性硬化的免疫调节药物在治疗EAE小鼠模型中显示出一定程度的功效(参见Constantinescu CS et al.,2011,Br J Pharmacol 164(4):1079-106；Robinson AP et al.,2014,Handb Clin Neurol 122:173-89)。

在试验研究中检查了本发明化合物对EAE MS模型的功效，并显示在图14中。通过在成年C57/BL6小鼠中接种MOG35-55蛋白诱导EAE小鼠模型。用溶剂或化合物1(10mg/ml)对免疫接种后的EAE小鼠持续处理42天，其平均临床评分示于图14中。从EAE发病之日起每天施用治疗20天。结果显示，化合物1处理的小鼠的平均临床评分显着低于用溶剂处理的小鼠(p＝7.6×10^-11，n＝5)。在终止治疗后，化合物1的作用持续超过两周。该研究提供了另一项重要证据，即本发明的代表性化合物即化合物1具有治疗脱髓鞘疾病如多发性硬化的巨大潜力。

在本文中参考附图在优选实施方案中描述了申请人的公开，其中相同的数字表示相同或相似的元件。在整个说明书中对“一个实施方案”、“实施方案”或类似语言的引用意味着结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在整个说明书中出现的短语“在一个实施方案中”、“在实施方案中”和类似语言可以但不是必须全部指代相同的实施方案。

虽然已经参考本文公开的结构和方法并且如附图中所示，具体示出和描述了本发明，但是本发明并不局限于所阐述的细节，并且本发明旨在覆盖落入所附权利要求的范围和精神内的任何修改和变化。

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Claims

1.式(II)化合物：

其中

R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、C₁-C₆烷基或被取代的C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基或被取代的C₁-C₆烷氧基；所述被取代的C₁-C₆烷基或被取代的C₁-C₆烷氧基各自具有1-4个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、氰基、硝基、CF₃、OCF₃、OR_a、NR_bR_c；其中R_a、R_b、R_c独立地为氢或C₁-C₆烷基；

Y为C₁-C₆亚烷基或被取代的C₁-C₆亚烷基、C₁-C₆亚烷氧基或被取代的C₁-C₆亚烷氧基、具有单环或双环的亚芳基或被取代的具有单环或双环的亚芳基；所述被取代的C₁-C₆亚烷基或被取代的C₁-C₆亚烷氧基各自具有1-4个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、氰基、硝基、CF₃、OCF₃或OR_a；其中R_a是氢、C₁-C₆烷基；所述被取代的具有单环或双环的亚芳基各自具有1-3个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、甲氧基、乙氧基、硝基、氰基或C₁-C₆烷基；且

X是CR’R”、NR’、O、或S，其中R’和R”各自独立地选自氢或C₁-C₆烷基，

或其药学上可接受的盐。

2.权利要求1的化合物，其中R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、C₁-C₆烷基或被取代的C₁-C₆烷基。

3.权利要求2的化合物，其中R₁、R₂和R₃各自为C₁-C₆烷基。

4.权利要求1的化合物，其中Y是C₁-C₆亚烷基。

5.权利要求4的化合物，其中Y是直链-(CH₂)_n-，其中n是1、2、3、4、5或6。

6.权利要求1的化合物，其中Y是亚苯基或被取代的亚苯基。

7.权利要求1的化合物，其中，被取代的具有单环或双环的亚芳基各自具有1-3个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基。

8.权利要求1的化合物，其中，被取代的C₁-C₆亚烷基或被取代的C₁-C₆亚烷氧基各自具有1-4个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、甲氧基或乙氧基。

9.权利要求1-8中任一项所述的化合物，其中X为O。

10.式(III)化合物：

其中

Y为C₁-C₆亚烷基或被取代的C₁-C₆亚烷基、C₁-C₆亚烷氧基或被取代的C₁-C₆亚烷氧基、具有单环或双环的亚芳基或被取代的具有单环或双环的亚芳基；所述被取代的C₁-C₆亚烷基或所述被取代的C₁-C₆亚烷氧基各自具有1-4个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、氰基、硝基、CF₃、OCF₃或OR_a；其中R_a是氢、C₁-C₆烷基；所述被取代的具有单环或双环的亚芳基各自具有1-3个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、甲氧基、乙氧基、硝基、氰基或C₁-C₆烷基；且

或其药学上可接受的盐。

11.权利要求10的化合物，其中X是O。

12.权利要求10或11的化合物，其中Y是C₁-C₆亚烷基。

13.权利要求12的化合物，其中Y是直链-(CH₂)_n-，其中n是1、2、3、4、5或6。

14.权利要求10或11的化合物，其中，Y是亚苯基或被取代的亚苯基。

15.权利要求10或11的化合物，其中，被取代的具有单环或双环的亚芳基各自具有1-3个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基。

16.权利要求10或11的化合物，其中，被取代的C₁-C₆亚烷基或被取代的C₁-C₆亚烷氧基各自具有1-4个取代基，在任何连接点，所述取代基各自独立地为氢、卤素、甲氧基或乙氧基。

17.权利要求1或10的化合物，其中所述化合物为盐的形式。

18.权利要求17所述的化合物，其中所述盐是无机酸的酸加成盐。

19.权利要求17所述的化合物，其中所述盐是有机酸的酸加成盐。

20.权利要求18所述的化合物，其中所述盐是盐酸盐。

21.选自下组的化合物：

22.一种药物组合物，其包含权利要求1-21中任一项的化合物和药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂。

23.权利要求22所述的药物组合物，其中所述化合物是药学上可接受的盐的形式。

24.权利要求23所述的药物组合物，其中所述药学上可接受的盐是无机酸的酸加成盐。

25.权利要求23所述的药物组合物，其中所述药学上可接受的盐是有机酸的酸加成盐。

26.权利要求23所述的药物组合物，其中所述药学上可接受的盐是盐酸盐。

27.一种单位剂型，其包含根据权利要求22-26中任一项的药物组合物。

28.一种药物组合物在制备用于治疗或减轻多发性硬化或病症的药物中的用途，所述药物组合物选自权利要求22-26中任一项的药物组合物。

29.一种化合物在制备用于治疗或减轻多发性硬化的药物中的用途，所述化合物的结构如下所示：

30.权利要求1-21中任一项的化合物和药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂在制备用于治疗中枢神经系统疾病或病症的药物中的用途。

31.权利要求30的用途，其中中枢神经系统疾病或病症是脱髓鞘疾病。

32.权利要求30的用途，其中中枢神经系统疾病或病症是多发性硬化。