CN117916225A - N-杂环基取代的2-氰基-3-(萘-2-基)丙烯酰胺衍生物作为荧光团用于检测类淀粉蛋白和类淀粉样蛋白以诊断神经退行性病症 - Google Patents

N-杂环基取代的2-氰基-3-(萘-2-基)丙烯酰胺衍生物作为荧光团用于检测类淀粉蛋白和类淀粉样蛋白以诊断神经退行性病症 Download PDF

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Abstract

本文提供了可用于检测类淀粉蛋白或类淀粉样蛋白的式I的新型分子转子荧光团的设计和合成。与未结合的化合物相比，所述荧光团被设计成在与类淀粉蛋白或类淀粉样蛋白缔合时表现出增强的荧光发射。本文还公开了在用于诊断和治疗与类淀粉蛋白或类淀粉样蛋白相关联的疾病的方法中使用的化合物，所述疾病诸如例如阿尔茨海默病或创伤性脑损伤(TBI)、帕金森病、血管性痴呆、肌萎缩侧索硬化症、唐氏综合征、创伤性脑损伤、慢性创伤性脑病、精神分裂症或抑郁症。示例性化合物为例如N‑杂环基取代的2‑氰基‑3‑(萘‑2‑基)丙烯酰胺衍生物，诸如例如(E)‑2‑氰基‑N‑(2‑(2‑羟基)乙氧基)乙基)‑3‑(6‑(吡咯烷‑1‑基)萘‑2‑基)丙烯酰胺(实例1)：提供了关于针对β类淀粉蛋白的体外结合研究的实验数据。

Description

N-杂环基取代的2-氰基-3-(萘-2-基)丙烯酰胺衍生物作为荧 光团用于检测类淀粉蛋白和类淀粉样蛋白以诊断神经退行性 病症
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2021年7月15日提交的美国临时申请号63/222,380的权益，该美国临时申请特此通过引用以其整体并入。
背景技术
大脑中的类淀粉蛋白斑块堆积是许多神经退行性病症(包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病、唐氏综合征和克雅氏病(CJD))的标志。临床地诊断并监测这些疾病的进展的方法包括利用小分子显像剂靶向类淀粉蛋白沉积物。因此，基于荧光的对类淀粉蛋白的小分子显像为用于检测类淀粉蛋白沉积物的低成本、易于使用且非放射性的技术。本文公开了荧光化合物，该荧光化合物维持其亮度、光谱性质以及针对结合神经元组织中的类淀粉蛋白的特异性，并且在生理相关溶液中表现出优异的化学/水解稳定性。此类化合物的增强的稳定性可用于标记生命系统中的类淀粉蛋白沉积物。
发明内容
本公开提供了一种式I化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药，其中：
EDG为：
每个R1独立地为卤素、-OR2、-NR3R4、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中该烷基、杂烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个R9取代；
R2、R3和R4独立地为氢、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中除氢外的每一个任选地被一个或多个R9取代；
R5为氢或C1-10烷基；
每个R9独立地为卤素、-OR6、-NR7R8、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基；
R6、R7和R8独立地为氢或C1-10烷基；
R84为氢、卤代、C1-10烷基或C1-10卤代烷基；
EWG为吸电子基团；
WSG为水溶性基团；
Z为C＝O或SO2；Y为CH2、NH或S；并且
q为0、1、2、3、4、5或6，
条件是当Y为NH或S，并且R84为氢或甲基时，则EDG不为：
附接至萘的位置6的
本公开还提供了包含如本文所描述的式I化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药的药物组合物。还提供了用于确定患者是否患有神经系统疾病或病症的方法，该方法包括向患者施用如本文所描述的式I化合物，或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药，或其药物组合物。
具体实施方式
定义
以下描述阐述了本技术的示例性实施例。然而，应当认识到，此类描述并不旨在限制本公开的范围，相反是作为示例性实施例的描述来提供。
如本说明书中所用，以下词语、短语和符号通常旨在具有如下文所阐述的含义，除非在其中使用它们的上下文另有指示。
破折号(例如“-”或“–”)指示键，其可以为取代基的附接点。例如，-C(O)NH2是通过碳原子附接的。化学基团可以用或不用一个或多个破折号来描述，而不失去其普通含义。通过结构中的线绘制的波浪线指示取代基或基团的附接点。
前缀“Cu-v”指示以下基团具有u至v个碳原子。例如，“C1-6烷基”指示烷基基团具有1至6个碳原子。
本文对“约”一定值或参数的提及包括(并描述)针对该值或参数本身的实施例。在某些实施例中，术语“约”包括所指示的量±10％。在其他实施例中，术语“约”包括所指示的量±5％。在某些其他实施例中，术语“约”包括所指示的量±1％。另外，术语“约X”包括对“X”的描述。另外，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”和“该”包括复数引用。因此，例如，提及“该化合物”包括多种此类化合物，并且提及“该测定”包括提及本领域的技术人员已知的一种或多种测定和其等同物。
“烷基”本身或作为另一取代基的一部分，表示直的(即不分支的)或分支的链或其组合，其可以是完全饱和的、单不饱和或多不饱和的并且可以包括具有指定碳原子数的二价和多价基团(例如，C1-C10意指1至10个碳)。饱和烃基团的示例包括但不限于诸如以下的基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、(环己基)甲基，例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基等的同源物和异构体。
“烯基”是指含有至少一个碳-碳双键并具有2至20个碳原子(即，C2-20烯基)、2至8个碳原子(即，C2-8烯基)、2至6个碳原子(即，C2-6烯基)或2至4个碳原子(即，C2-4烯基)的脂肪族基团。烯基基团的示例包括乙烯基、丙烯基和丁二烯基(包括1,2-丁二烯基和1,3-丁二烯基)。
“炔基”是指含有至少一个碳-碳三键并具有2至20个碳原子(即，C2-20炔基)、2至8个碳原子(即，C2-8炔基)、2至6个碳原子(即，C2-6炔基)或2至4个碳原子(即，C2-4炔基)的脂肪族基团。术语“炔基”还包括具有一个三键和一个双键的这些基团。
“芳基”是指具有单个环(例如单环)或多个环(例如双环或三环)(包括稠合系统)的芳族碳环基团。如本文所用，芳基具有6至20个环碳原子(即，C6-20芳基)、6至12个碳环原子(即，C6-12芳基)或6至10个碳环原子(即，C6-10芳基)。芳基基团的示例包括苯基、萘基、芴基和蒽基。然而，芳基不以任何方式涵盖下文定义的杂芳基或与其重叠。如果一个或多个芳基基团与杂芳基环稠合，则所得环系统为杂芳基。
“氰基”是指-CN。
“环烷基”是指具有单个环或多个环(包括稠合、桥接和螺环系统)的饱和或部分不饱和环状烷基、烯基或炔基。环烷基还指包括稠合在一起的多个碳环环的环系统，其中稠合的环中的一个为芳环，但该环系统不是完全芳族的。如本文所用，环烷基具有3至20个环碳原子(即，C3-20环烷基)、3至12个环碳原子(即，C3-12环烷基)、3至10个环碳原子(即，C3-10环烷基)、3至8个环碳原子(即C3-8环烷基)或3至6个环碳原子(即，C3-6环烷基)。环烷基基团的示例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基。
除非另外说明，否则术语“卤代”或“卤素”本身或作为另一个取代基的一部分，意指氟、氯、溴或碘原子。
“卤代烷基”是指如上文所定义的不分支或分支的烷基基团，其中一个或多个氢原子被卤素置换。例如，当烷基残基被多于一个卤素取代时，其可以通过使用对应于所附接的卤素部分的数量的前缀来指代。二卤代烷基和三卤代烷基是指分别被两个(“二”)或三个(“三”)卤代基团(其可以为或可以不为同一卤素)取代的烷基。卤代烷基的示例包括但不限于二氟甲基(-CHF2)、三氟甲基(-CF3)、氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-氯丁基和3-溴丙基。
除非另外阐明，否则“杂烷基”本身或与另一术语组合，意指直的或分支的链，其由选自由N、O、S、P和Si组成的组的至少一个碳原子和至少一个杂原子组成，并且其中N和S原子可以任选地被氧化，并且N可以任选地被季铵化。(一个或多个)杂原子N、O、S、P和Si可以被包括在杂烷基基团的任何非末端位置处或杂烷基基团所附接的位置处。两个或更多个杂原子在链中可以是连贯的。杂烷基的示例包括但不限于-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH＝CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH＝N-OCH3、-CH＝CH-N(CH3)-CH3、O-CH3和-O-CH2-CH3。
“杂芳基”是指芳族基团，包括具有芳族互变异构体或共振结构，具有单个环、多个环或多个稠合环，具有独立地选自N、O和S的一个或多个环杂原子的基团，其中使氮和硫原子任选地氧化，并且使(一个或多个)氮原子任选地季铵化。如本文所用，杂芳基包括3至20个环原子(即，3元至20元杂芳基)、3至12个环原子(即，3元至12元杂芳基)或5至10个环原子(即，5元至10元杂芳基)，以及独立地选自N、O和S的1至5个杂原子。杂芳基不涵盖如上定义的芳基也不与其重叠。杂芳基可以通过碳或杂原子附着到分子的其余部分。芳基和杂芳基的非限制性示例包括：苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、三唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喏啉基、5-喹喏啉基、3-喹啉基、6-喹啉基、吡啶-2(1H)-酮、哒嗪-3(2H)-酮、嘧啶-4(3H)-酮、喹啉-2(1H)-酮、嘧啶基、嘌呤基、吡啶基、哒嗪基、苯并噻唑基和吡唑基。上述芳基和杂芳基环是各自的取代基选自下述可接受的取代基的组。
术语“杂环基”意指环状型式的“杂烷基”。另外，对于杂环基，杂原子可以占据杂环基与分子的其余部分附接的位置。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基、环庚基等。杂环基的示例包括但不限于四氢吡喃、1-(1,2,5,6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等。杂环基的示例包括但不限于葡萄糖、甘露糖、阿洛糖、阿卓糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖和塔罗糖。杂环基的示例包括但不限于：
等。
“羟基”和“羟基”可互换使用，并且是指-OH。“氧代”是指双键O，写为例如(＝O)或(O)。当存在化合物的互变异构形式时，羟基和氧代基团是可互换的。
“硫醇”是指-SH。
以上术语中(例如，“烷基”、“杂烷基”、“芳基”和“杂芳基”)的每一个包括所指示基团的经取代和未经取代形式两者。
如本文所用，术语“杂原子”或“环杂原子”意在包括氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷(P)和硅(Si)。
术语“任选的”或“任选地”意指后续描述的情况事件可能会或不会发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的实例和不发生的实例。此外，术语“任选地取代的”是指指定的原子或基团上的任何一个或多个氢原子可以被或可以不被氢以外的部分置换。
一些化合物可以作为互变异构体存在。互变异构体彼此处于平衡状态。例如，含酰胺化合物可以与亚氨酸互变异构体平衡地存在，并且含羰基化合物截图与烯醇互变异构体平衡地存在。无论示出哪种互变异构体并且无论互变异构体之间的平衡的性质如何，本领域普通技术人员都理解化合物包括所有互变异构体。因此，含酰胺化合物应理解为包括其亚氨酸互变异构体。同样，含亚氨酸化合物应理解为包括其酰胺互变异构体。
本文给出的任何式或结构也旨在表示化合物的未经标记形式以及经同位素标记形式。经同位素标记化合物具有由本文给出的式描绘的结构，不同的是一个或多个原子被具有所选择的原子质量或质量数的原子置换。可以并入本公开的化合物中的同位素的示例包括氢、碳、氮、氧、磷、氟和氯的同位素，诸如但不限于2H(氘，D)、3H(氚)、11C、13C、14C、15N、18F、31P、32P、35S、36Cl和125I。本公开的各种经同位素标记化合物，例如并入放射性同位素诸如3H和14C的那些。此类经同位素标记化合物可以用于代谢研究、反应动力学研究、检测或成像技术，诸如正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)，包括药物或底物组织分布测定，或者用于患者的放射性治疗。
本公开还包括式I化合物的氘化类似物，其中附接至例如碳原子的1至n个氢被氘置换，其中n为分子中氢数目。此类化合物可以表现出增加的代谢抗性，并且当施用于哺乳动物、特别是人时，可以用于增加任何式I化合物的半衰期。参见，例如，Foster,“DeuteriumIsotope Effects in Studies of Drug Metabolism,”Trends Pharmacol.Sci.5(12):524-527(1984)。此类化合物通过本领域熟知的方法合成，例如通过采用其中一个或多个氢已被氘置换的起始材料。
本公开的经氘标记或取代的化合物可以具有改善的与分布、代谢和排泄(ADME)相关的DMPK(药物代谢和药代动力学)性质。用较重的同位素诸如氘取代可以提供源于较大的代谢稳定性的某些优势，例如增加的体内半衰期或减少的剂量需求和/或治疗指数的提高。经18F标记化合物可以用于PET或SPECT研究。本公开的经同位素标记化合物及其前药通常可以通过以下来制备：通过用容易获得的经同位素标记试剂代替未经同位素标记试剂来执行方案中或实例中公开的程序或下文描述的制备。应理解，此上下文中的氘被视为本文所描述的化合物中的取代基。
此类较重同位素(具体是氘)的浓度可以通过同位素富集因子来定义。在本公开的化合物中，未具体指定为特定同位素的任何原子意在表示该原子的任何稳定同位素。除非另外阐明，否则当位置被具体指定为“H”或“氢”时，该位置被理解为在其天然丰度同位素组成下具有氢。因此，在本公开的化合物中，具体指定为氘(D)的任何原子意在表示氘。
在一些实施例中，化合物能够凭借存在氨基和/或羧基基团或与其类似的基团而形成酸和/或碱盐。
还提供了本文所描述的化合物的药学上可接受的盐、水合物、溶剂合物、互变异构体形式、多晶型物和前药。“药学上可接受的”或“生理学上可接受的”是指可用于制备适合于兽医或人药物用途的药物组合物的化合物、盐、组合物、剂型和其他材料。
术语给定化合物的“药学上可接受的盐”是指盐，其保留给定化合物的生物有效性和性质并且在生物学上或其他方面不是不期望的。“药学上可接受的盐”或“生理学上可接受的盐”包括例如与无机酸的盐和与有机酸的盐。此外，如果本文所述的化合物以酸式加成盐获得，则可以通过使酸式盐的溶液碱化来获得游离碱。相反，如果产物为游离碱，则加成盐，特别是药用加成盐，可以按照用于由碱化合物制备酸式加成盐的常规程序，通过将游离碱溶解在合适的有机溶剂中并用酸处理该溶液来制备。本领域技术人员将认识可以用于制备无毒性药用加成盐的各种合成方法。药学上可接受的酸式加成盐可以由无机酸和有机酸制备。衍生自无机酸的盐包括盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等。衍生自有机酸的盐包括乙酸、丙酸、乙醇酸、丙酮酸、草酸、苹果酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、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。同样，药学上可接受的碱式加成盐可以由无机碱和有机碱制备。仅举例来说，衍生自无机碱的盐包括钠盐、钾盐、锂盐、铵盐、钙盐和镁盐。衍生自有机碱的盐包括但不限于诸如以下的伯胺、仲胺和叔胺的盐：烷基胺(即，NH2(烷基))、二烷基胺(即，HN(烷基)2)、三烷基胺(即，N(烷基)3)、烯基胺(即，NH2(烯基))、二烯基胺(即，HN(烯基)2)、三烯基胺(即，N(烯基)3)、单环烷基胺、二环烷基胺或三环烷基胺(即，NH2(环烷基)、HN(环烷基)2、N(环烷基)3)、单芳基胺、二芳基胺或三芳基胺(即，NH2(芳基)、HN(芳基)2、N(芳基)3)，或混合的烷基、烯基、环烷基和/或芳基胺。仅举例来说，合适的胺的具体示例包括二异丙胺、三乙胺、二乙胺、三(异丙基)胺、三(正丙基)胺、乙醇胺、2-二甲基氨基乙醇、哌嗪、哌啶、吗啉、N-乙基哌啶等。
术语“取代的”意指指定的原子或基团上的任何一个或多个氢原子被氢以外的一个或多个取代基置换，条件是不超过指定原子的正常化合价。除非另外阐明，否则一个或多个取代基可以为本文所提供的任何取代基，或其组合。通过以无限附加的进一步取代基定义取代基(例如，具有经取代烷基的经取代芳基，该经取代烷基本身被经取代芳基基团取代，该经取代芳基基团进一步被经取代杂烷基基团取代等等)而得到的聚合物或类似的不定结构不意图包括在本文中。
如本文所用，术语“药学上可接受的载体”或“生理学上可接受的载体”包括任何和所有溶剂、分散介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂和吸收延迟剂等。此类培养基和药剂用于药物活性物质的用途在本领域是众所周知的。除了任何常规介质或药剂与活性成分不相容的情况之外，设想了其在药物组合物中的用途。补充性活性成分也可以掺入到组合物中。
“溶剂合物”是通过溶剂与化合物的相互作用形成的。还提供了本文所描述的化合物的盐的溶剂合物。还提供了本文所描述的化合物的水合物。
“前药”是指任何化合物，当施用于生物系统时，该任何化合物由于(一种或多种)自发化学反应、(一种或多种)酶催化的化学反应、光解和/或(一种或多种)代谢化学反应而生成母体化合物。因此，前药为生物活性母体化合物的经共价修饰类似物或潜在形式。
“水溶性基团”是指改变式I化合物在水中的溶解度的任何基团。示例包括但不限于糖、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇的共聚物或其烷氧基衍生物。其他示例包括下式化合物：
其中n为1至50的整数并且R86为H、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中除氢以为的每一个是被一个或多个C1-10烷基、C1-10卤代烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基任选地取代的。在一些实施例中，R86为前药部分。前药的示例包括但不限于磷酸酯前药。
化合物
本公开提供了可用于检测和治疗神经系统疾病和病症的化合物。
在一些实施例中，本公开提供了一种式I化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药，其中：
EDG为：
每个R1独立地为卤素、-OR2、-NR3R4、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中该烷基、杂烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个R9取代；
R2、R3和R4独立地为氢、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中除氢外的每一个任选地被一个或多个R9取代；
每个R5为氢或C1-10烷基；
每个R9独立地为卤素、-OR6、-NR7R8、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基；
R6、R7和R8独立地为氢或C1-10烷基；
R84为氢、卤代、C1-10烷基或C1-10卤代烷基；
EWG为吸电子基团；
WSG为水溶性基团；
Z为C＝O或SO2；Y为CH2、NH或S；并且
q为0、1、2、3、4、5或6，
条件是当Y为NH或S，并且R84为氢或甲基时，则EDG不为：
附接至萘的位置6的
在一些实施例中，该化合物不为：
在一些实施例中，本公开提供了一种如本文所描述的式I化合物，其中q为0。在一些实施例中，q为1、2、3、4、5或6。
在一些实施例中，本公开提供一种如本文所描述的式I化合物，其中R84为氢。在一些实施例中，R84选自由以下组成的组：卤代、C1-C10烷基或C1-10卤代烷基。在一些实施例中，R84为Cl、Br、I、F、甲基、乙基、丙基或CF3。
在一些实施例中，本公开提供了一种如本文所描述的式I化合物，其中EWG选自由以下组成的组：F、Cl、Br、-CH＝O、NO2、-CF3、-CCl3、-SO3和-CN。在一些实施例中，EWG为-CN。
在一些实施例中，本公开提供了一种如本文所描述的式I化合物，其中Z为C＝O。在一些实施例中，Y为NH。在一些实施例中，Y为CH2。
在一些实施例中，本公开提供一种如本文所描述的式I化合物，其中R5为氢。
在一些实施例中，本公开提供了一种如本文所描述的式I化合物，其中R5为C1-10烷基。在一些实施例中，R5为C1-4烷基。
在一些实施例中，本公开提供了一种如本文所描述的式I化合物，其中WSG选自由以下组成的组：
其中m为具有1至10的值的整数。
在一些实施例中，本公开提供了一种如本文所描述的式I化合物，其中WSG选自由以下组成的组：
其中m为具有1至10的值的整数并且每个R1'独立地选自由以下组成的组：
其中每个X独立地为O或S；
每个R11独立地选自氢、C1-10烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C6-10芳基、5元至10元杂芳基和4元至10元杂环基；其中烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基和杂环基任选地被1至4个R21取代；或者每个XR11可以独立地为-XP(X)(R12)2；
每个R12独立地选自羟基、硫醇、-XP(X)(R13)2、C1-10烷基、-O-C1-10烷基和-S-C1-10烷基；
每个R13独立地选自羟基、硫醇、C1-10烷基、-O-C1-10烷基和-S-C1-10烷基；
每个R21独立地选自卤代、羟基、硫醇、-NO2、-N3、氰基、C1-10烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C1-8卤代烷基、C6-10芳基、5元至10元杂芳基、4元至10元杂环基、-O-C1-10烷基、-O-C2-6烯基、-O-C2-6炔基、-O-C3-10环烷基、-O-C1-8卤代烷基、-O-芳基、-O-杂芳基、-O-杂环基、-NH2、-NH(R31)、-N(R31)2、-C(O)(R31)、-C(O)O(R31)、-C(O)OH、-C(O)NH2、-C(O)NH(R31)、-C(O)N(R31)2、-NHC(O)(R31)、-NHC(O)O(R31)、-NHC(O)NH(R31)、-S(R31)、-NHS(O)y(R31)、-N(C1-10烷基)S(O)y(R31)、-S(O)yN(R31)2、-S(O)NH(R31)和-S(O)y(R31)；
每个R31独立地选自C1-10烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C1-8卤代烷基、芳基、杂芳基和杂环基；并且
每个y独立地为1或2。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IA'化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IB'化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IA化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IB化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IC化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式ID化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IE、IF、IG、IH、II、IJ或IK化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IE'化合物：
在IE'的一些实施例中，R84不为氢。在IE'的一些实施例中，EDG选自：
在一些实施例中，R5不为氢。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IG'化合物：
在IG'的一些实施例中，R84不为氢。在IG'的一些实施例中，EDG选自：
在一些实施例中，R5不为氢。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IH'化合物：
在IH'的一些实施例中，R84为氢。在一些实施例中，R84为C1-4烷基或C1-4卤代烷基。
在一些实施例中，本公开提供一种化合物，其选自由以下组成的组：
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或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIA化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIB化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIC化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IID化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIE、IIF、IIG、IIH、III、IIJ或IIK化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIE'化合物：
在IIE'的一些实施例中，R84不为氢。在IIE'的一些实施例中，EDG选自：
在一些实施例中，R5不为氢。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIG'化合物：
在IIG'的一些实施例中，R84不为氢。在IIG'的一些实施例中，EDG选自：
在一些实施例中，R5不为氢。
在一些实施例中，本公开提供了一种式IIH'化合物：
在IIH'的一些实施例中，R84为氢。在一些实施例中，R84为C1-4烷基或C1-4卤代烷基。
在一些实施例中，本公开提供一种化合物，其选自由以下组成的组：
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或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
设想式IIA的酮化合物将提供450和/或488nm的激发波长下的增加的荧光，并且将具有较少的可能引起不利影响的代谢物。
通用合成
本公开的化合物可以使用本文所公开的方法及其常规修改来制备，鉴于本文的公开内容和本领域众所周知的方法，这将是显而易见的。除了本文的教导之外，还可以使用常规和众所周知的合成方法。典型的式(I)化合物(例如具有由例如式(I)描述的结构的化合物或本文所公开的化合物，或其药学上可接受的盐)的合成可以如实例中所描述以及如本领域中所已知来完成。
根据本公开的化合物的典型实施例可以使用下文描述的反应方案和/或实例来合成。鉴于本文的描述，显而易见的是，方案可以通过将材料替换为具有类似结构的其他材料来改变，以产生对应不同的产物。下面对合成的描述提供如何改变步骤以提供期望产物的实例。本文的反应方案中使用的基团标记(例如，R1)仅用于说明性目的，并且除非另有指定，否则不一定与别处用于描述式(I)化合物的标记，或其方面或片段在名称或供能方面相匹配。
应当认识到，当给出过程条件(即，反应温度、时间、反应物摩尔比、溶剂、压力等)时，也可以使用其他过程条件，除非另外阐明。最佳反应条件可以随所使用的特定反应物或溶剂而变化，但此类条件可以由本领域技术人员通过常规优化程序确定。另外，如对本领域技术人员显而易见的，常规保护基团可能是必要的，以防止某些官能团经历不期望的反应。指定各种官能团的合适的保护基团以及保护特定官能团并使其去保护的合适的条件是本领域众所周知的。例如，许多保护基团描述于T.W.Greene和G.M.Wuts(1999)ProtectingGroups in Organic Synthesis，第3版，Wiley,New York，以及其中引用的参考文献。
用于以下反应的材料和试剂为通常已知的化合物或者可以通过已知的程序或其明显的修改来制备。例如，许多起始材料可获得自商业供应商，诸如Aldrich Chemical Co.(Milwaukee,Wisconsin,USA)。其他起始材料可以通过描述在诸如以下的标准参考文本中的程序或其明显修改来制备：Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis，第1至15卷(John Wiley,and Sons,1991)、Rodd's Chemistry of Carbon compounds，第1至5卷及补充(Elsevier Science Publishers,1989)organic Reactions，第1至40卷(JohnWiley,and Sons,1991)、March's Advanced Organic Chemistry,(John Wiley,and Sons，第5版，2001)，以及Larock's Comprehensive Organic Transformations(VCH PublishersInc.,1989)。
方案1示出了用于合成本文所提供的化合物(例如，式I化合物)的示例性合成途径。
方案I
在合适的反应条件(诸如钯催化剂和碱诸如Cs2CO3)下，在溶剂诸如甲苯中，将经卤代取代的萘(化合物A)与化合物B偶合，以提供经EDG取代的萘，化合物C。在合适的反应条件(诸如使用金属氢化物试剂)下，在溶剂诸如THF中，还原化合物C中的酯，提供化合物D。在合适的反应条件(诸如MnO2)下，氧化化合物D，提供化合物E(其中R84为H)。在合适的反应条件下，在碱诸如哌啶的存在下，在合适的溶剂诸如THF中，将化合物E与化合物F偶合，提供式I化合物，其中R84为H。在合适的反应条件下，在溶剂诸如THF中，使化合物E(其中R84为H)与合适的烷基镁卤化物发生格氏反应，提供化合物K(其中R84为烷基)。在合适的反应条件下，在碱诸如哌啶的存在下，在合适的溶剂诸如THF中，将化合物K与化合物F偶合，提供式I化合物，其中R84为烷基。
替代性地，可以在醛形成之后将EDG基团添加到萘，如以下方案II所示。
方案II
在合适的反应条件(诸如金属氢化物试剂)下，在溶剂诸如THF中，还原经卤代取代的萘(化合物A)，以提供化合物G。在合适的反应条件(诸如PCC)下，在溶剂诸如二氯甲烷中，氧化化合物G，提供化合物H(其中R84为H)。在合适的反应条件(诸如钯催化剂和碱诸如Cs2CO3)下，在溶剂诸如甲苯中，将化合物H与化合物B偶合，提供化合物M，其中R84为H。在合适的反应条件下，在溶剂诸如THF中，使化合物H(其中R84为H)与合适的三氟甲基化合物诸如(CF3)SiMe3发生亲核反应，提供化合物N(其中R84为CF3)。在合适的反应条件下，在碱诸如哌啶的存在下，在合适的溶剂诸如THF中，将化合物N与化合物F偶合，提供式I化合物，其中R84为CF3。替代性地，在合适的反应条件下，在溶剂诸如THF中，使化合物H(其中R84为H)与合适的烷基镁卤化物发生格氏反应，提供化合物J(其中R84为烷基)。在合适的反应条件下，将化合物J与化合物B偶合，提供化合物K。在合适的反应条件(诸如钯催化剂和碱诸如Cs2CO3)下，在溶剂诸如甲苯中，将化合物K与化合物F偶合，提供式I化合物，其中R84为烷基。
式I化合物的前药可以通过WO 2020/093008中公开的方法来制备。例如，参见下面的方案III。
方案III
在方案III中，在合适的反应条件下，使示例性式I化合物(化合物O)与化合物P反应以提供化合物Q，其中R85为前药部分，诸如磷酸酯前药，如本文所描述。在一些情况下，使用碱将化合物O去质子化，并然后使其与化合物P接触。
可检测的靶蛋白
本文所描述的化合物可以用于检测或治疗神经系统疾病或病症。在此方面，本文所描述的化合物可以为前药。
许多神经系统疾病，包括神经退行性疾病和损伤相关病症，可以通过本文所描述的化合物和方法来检测。神经系统疾病或病症的特征可以在于某些肽、蛋白质，或蛋白质的累积质量，本文中描述为可检测的蛋白质。可检测的蛋白质或其累积质量可以包括例如β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白。β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白可以通过与如本文所描述的化合物接触来检测。一般来说，本文所描述的化合物和方法可用于检测患者的组织或样品中的β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量。β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白的此类存在可以利用与β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白结合的化合物来检测，然后可以检测该结合。
β类淀粉蛋白(Aβ)为通常含有约40个氨基酸残基，诸如约36至43、约39至43或约40至42个氨基酸残基的多肽。同种型包括Aβ(1-40)和Aβ(1-42)。在一些实施例中，Aβ为Aβ(1-42)。据信Aβ是通过较大的前体蛋白β类淀粉前体蛋白(APP)的酶切产生的，该APP是由人21号染色体上的基因编码的。APP同种型包括NP_000475.1、NP_001129488.1、NP_001129601.1、NP_001129602.1、NP_001129603.1、NP_001191230.1、NP_001191231.1、NP_001191232.1、NP_958816.1和NP_958817.1。据信Aβ是通过APP上的酶(β和γ分泌酶)的作用产生的。已在患有阿尔茨海默病的个体的大脑中的沉积物(例如斑块)中发现Aβ。据认为Aβ参与神经系统疾病的发病。还据信Aβ对神经细胞有毒。
通过本公开的化合物检测的蛋白质包括β类淀粉肽(Aβ)、朊病毒肽(PrP)、α-突触核蛋白、IAPP(胰淀素)、亨廷顿蛋白、降钙素(ACal)、心房利钠因子(AANF)、载脂蛋白A1(ApoA1)、血清类淀粉蛋白A(SAA)、乳钙粘蛋白(medin)(AMed)、催乳素(APro)、运甲状腺素蛋白(ATTR)、溶菌酶(ALys)、β2微球蛋白(Aβ2M)、凝溶胶蛋白(AGel)、角膜上皮蛋白(Aker)、胱抑素(ACys)、免疫球蛋白轻链AL(AL)、S-IBM或超氧化物歧化酶。在一些实施例中，所检测的类淀粉肽为Aβ肽、朊病毒肽、α-突触核蛋白或超氧化物歧化酶。
“微管关联蛋白τ”、“MAPT”、“τ蛋白”或“τ”为在组装和拆卸期间使微管稳定的蛋白质家族，并且分类为微管关联蛋白(MAP)。τ同种型序列包括NP_001116538.2、NP_001116539.1、NP_001190180.1、NP_001190181.1、NP_005901.2、NP_058518.1、NP_058519.3和NP_058525.1。τ蛋白对于微管的稳定和组装非常重要，并且进而影响神经元内的货物运输。τ还可以经由酸性N末端与肌动蛋白相互作用来参与信号转导通路，从微管突出，以促进大脑发展期间神经突的外生和稳定。如本文所提供的τ蛋白可以包括任何同种型或任何同种型组合。取决于神经元成熟阶段和神经元类型，MAPT转录本在神经系统中差异化表达。MAPT基因突变与数种神经系统病症相关联，诸如阿尔茨海默病、皮克病、额颞叶痴呆、皮质基底节变性和进展性核上性麻痹。τ蛋白可以包含或者可以不包含翻译后修饰。τ蛋白家族的特征是由所有成员共享的N末端片段、插入N末端片段中的在大脑中经发展调整的约50个氨基酸的序列、由31至32个氨基酸的3或4个串联重复以及C末端尾部组成的特性串联重复区域。
人τ基因位于第17号染色体在位置17q21处的长臂上。据信该基因含有16个外显子，其中外显子21作为启动子的一部分。τ初级转录物含有13个外显子，并且外显子4A、6和8在人中是不经转录的。外显子21和14是经转录但不经翻译的。外显子1、4、5、7、9、11、12、13是组成型的，并且外显子2、3和10是交替剪接的，产生六种不同的mRNA，翻译为六种不同的τ同种型。这些同种型的差异在于氨基末端部分中存在或不存在由外显子2和3编码的一个或两个29个氨基酸的重复(0N、1N或2N)，以及羧基末端部分中的三个微管结合重复(R1、R3和R4)或者四个(R1至R4)重复区域。第四微管结合域由外显子10编码。已知人脑组织中存在六种τ蛋白同种型：(2+3+10+)同种型(具有441个氨基酸)、(2+3+10-)同种型(具有410个氨基酸)、(2+3-10+)同种型(具有412个氨基酸)、(2+3-10-)同种型(具有381个氨基酸)、(2-3-10+)同种型(具有383个氨基酸)和(2-3-10-)同种型(具有352个氨基酸)。τ蛋白可以为突变τ。突变可以为FTDP-17突变。突变的示例包括G272V、N279K、N296、P201L、P301S、G303V、S305N、L315R、S320F、P332L、V337M、E342V、S352L、K369I、G389R、R5H、R5L、K257T、I260V、L266V、G272V、delK280、N296H、N296N、delN296、P301L、P301S、K317M、G335V、Q336R、R406W和R427M。
“磷酸化τ蛋白”或“磷酸化τ”为具有被磷酸酯基团修饰的至少一个氨基酸残基的τ蛋白。据信τ包含与磷酸化相容的多达85个氨基酸残基。一般来说，磷酸酯基团为翻译后修饰并且可以结合在氨基酸残基的侧链处。磷酸化氨基酸残基可以为例如丝氨酸(S)、苏氨酸(T)或酪氨酸(Y)残基，或其组合。磷酸化τ蛋白可以包含每摩尔蛋白质1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、至少20、至少25、至少30、至少40或至少50摩尔磷酸酯。磷酸化τ蛋白可以包含每摩尔蛋白质至少3摩尔磷酸酯。磷酸化τ蛋白可以包含选自以下的一个或多个磷酸化氨基酸残基：Thr39、Ser46Pro、Thr50Pro、Thr69Pro、Thr153Pro、Thr175Pro、Thr181Pro、Ser198、Ser199、Ser202Pro、Thr205Pro、Ser208、Ser210、Thr212Pro、Ser214、Thr217Pro、Thr231Pro、Ser235Pro、Ser237、Ser241、Ser262、Ser285、Ser305、Ser324、Ser352、Ser356、Ser396Pro、Ser400、Thr403、Ser404Pro、Ser409、Ser412、Ser413、Ser416和Ser422Pro。磷酸化τ蛋白可以包含磷酸化Ser422。如本文所提供的磷酸化τ蛋白可以是经聚集的或者可以是未经聚集的。如本文所提供的磷酸化τ蛋白可以是可溶的。τ蛋白或磷酸化τ蛋白可以为三重复τ、四重复τ，或其组合。在一些实施例中，τ蛋白或磷酸化τ蛋白可以包含三重复τ和四重复τ的混合物，其中四重复τ更普遍。在一些实施例中，τ蛋白或磷酸化τ蛋白可以包含三重复τ和四重复τ的混合物，其中三重复τ更普遍。磷酸化τ蛋白可以是原纤维的，例如作为神经原纤维缠结(NFT)。NFT可以存在于神经元的细胞体树突区室中。
“接触”按照其简明普通含义使用并且是指允许至少两种不同物质(例如化合物，包括生物分子或细胞)变得足够接近以进行相互作用的过程。术语“接触”可以包括使两个分子物种反应或物理触及，其中两个物种可以为例如本文所描述的化合物、生物分子、蛋白质或酶。在一些实施例中，接触包括使本文所描述的化合物与蛋白质(例如，Aβ蛋白质或磷酸化τ蛋白)或酶相互作用。
因此，根据本公开的一些实施例，提供了一种用于确定患者是否患有神经系统疾病或病症的方法。该方法需要通过使患者的组织或样品与本文所描述的化合物接触来检测患者的组织或样品中β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量的存在。接触可以是体内或离体的。接触可以通过向患者施用(例如，局部或静脉内施用)化合物的。
在另一实施例中，提供了一种用于使患者准备诊断神经系统疾病或病症的方法，该方法包括向患者施用本文所描述的化合物，以及结合至β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其积累质量。化合物可以是静脉内施用的。一旦向患者施用化合物，就可以利用任何方法(包括本文所描述的那些方法)来检测其与以及/或者母体化合物与β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量的结合。在一些实施例中，结合指示患者患有神经系统疾病或病症的可能性。
神经系统疾病和病症及其治疗在一些实施例中，本公开提供了一种确定患者内神经系统疾病或病症的存在或不存在的方法。在一些实施例中，该方法包括向患者施用有效量的本文所描述的化合物，或其药物组合物。该化合物可以为式I化合物。在一些实施例中，提供了一种用于确定患者是否患有神经系统疾病或病症的方法，该方法包括向患者施用本文所描述的化合物或本文所描述的药物组合物。在该方法的一些实施例中，该化合物是静脉内施用的。在该方法的一些实施例中，该化合物是向患者的眼睛施用的。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为特征是蛋白质聚集或蛋白质错误折叠的疾病或病症。
本文还提供了用于确定患者是否患有神经系统疾病或病症的方法，该方法包括检测患者的组织或样品中β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量的存在，其中检测包括使组织或样品与本文所描述的化合物接触。该化合物可以为式I化合物。接触可以是在体内的。该组织可以为眼睛组织。该样品可以为尿液样品。
在一些实施例中，神经系统疾病或病症选自年龄相关疾病或病症、遗传疾病或病症、损伤相关疾病或病症以及精神疾病或病症。在一些实施例中，年龄相关疾病或病症选自帕金森病、血管性痴呆和肌萎缩侧索硬化症，遗传疾病或病症为唐氏综合征，损伤相关疾病或病症选自创伤性脑损伤和慢性创伤性脑病，并且精神疾病或病症选自精神分裂症和抑郁症。神经系统疾病或病症可以为τ蛋白病。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为阿尔茨海默病或创伤性脑损伤(TBI)。
神经系统疾病或病症可以为τ蛋白病。τ蛋白病为一类与人大脑中神经原纤维或胶质原纤维缠结中τ蛋白的病理性聚集相关联的神经系统疾病。缠结可能是通过以下形成的：τ过度磷酸化，导致τ蛋白从微管解离并形成不溶形式的聚集体。过度磷酸化τ蛋白的聚集体也可以称为成对螺旋丝。缠结形成的确切机制尚不完全清楚，并且关于缠结为该疾病的主要致病因素还是发挥更外围的作用仍然是有争议的。τ蛋白病已发现于许多神经系统病症，诸如创伤后变性、感染、代谢性疾病和运动神经元变性。τ蛋白的空间分布、时间表观和结构变化在各种神经系统疾病中表现不同。AD患者具有扭曲、过度磷酸化和单一非周期性的τ丝，而患有进展性超核麻痹和额颞叶痴呆(FTD)的患者往往只具有直的τ丝。τ蛋白病通常与突触核蛋白病重叠发生，可能是由于突触核蛋白与τ蛋白之间的相互作用所致。非阿尔茨海默症τ蛋白病有时被一起分组为“皮克氏综合症”，因为它们与额颞叶痴呆或额颞叶变性相关联。τ过度磷酸化的标志物为τpS422。慢性创伤性脑病(CTE)与重复性轻度创伤性脑损伤(mTBI)相关联，并且与τ蛋白病有许多相似之处，包括τ的过度磷酸化和聚集，例如神经原纤维缠结(NFT)。
神经系统疾病或病症可以为神经退行性疾病或病症。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为阿尔茨海默病(AD)。AD可以分类为继发性τ蛋白病。阿尔茨海默病的特征是疾病的较早期中的记忆丧失的症状。神经原纤维缠结为AD的早期描述物。当τ变得过度磷酸化时，该蛋白会与轴突中的微管解离。然后，τ可能变得错误折叠并开始聚集，这可能形成神经原纤维缠结(NFT)。当τ解离时，微管也会不稳定，并且神经原纤维缠结和不稳定的微管的组合导致如轴突运输和神经通讯等过程的破坏。NFT在AD中的受累程度由Braak分期定义。当NFT受累主要局限于大脑的内嗅区域时，使用Braak I期和II期；当边缘区域(诸如海马体)受累时，使用III期和IV期；当指示广泛的新皮质受累时，使用V期和VI期。由于存在老年斑块，AD也分类为淀粉样变性。另外，某些Apoε4携带者处于较大的发展AD的风险。据信APOε4在清除Aε方面相比其他同种型效率较低，并且因此可能与较大的类淀粉蛋白负荷、τ磷酸化、突触毒性和降低的突触密度相关。经历过创伤性脑损伤(TBI)是发展AD的另一风险因素，并且研究指示经历TBI的人具有显著增加的AD风险。
随着AD推进，症状包括混乱、长期记忆丧失、失语、词汇丧失、攻击性、易怒和/或情绪波动。在疾病的更晚期，存在身体功能的丧失。患有阿尔茨海默病(AD)的患者显露出许多特性神经病变，诸如增加的氧化应激、线粒体功能障碍、突触功能障碍、钙稳态破坏、老年斑块和神经原纤维缠结的沉积以及大脑的萎缩。AD相关病症包括AD型老年性痴呆(SDAT)、额颞叶痴呆(FTD)、血管性痴呆、轻度认知损害(MCI)和年龄关联记忆损害(AAMI)。在一些实施例中，确定患者是否患有阿尔茨海默病包括检测患者的组织或样品中磷酸化τ蛋白的存在，其中该检测包括使磷酸化τ蛋白与本文所描述的化合物接触。
在一些实施例中，神经系统疾病或病症为额颞叶变性(FTLD)(例如，FTLD-τ、FTLD-TDP或FTLD-FUS)。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为额颞叶痴呆。在一些实施例中，神经系统疾病或病症包括记忆丧失。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为年龄关联记忆丧失。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为A型FTLD-TDP。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为B型FTLD-TDP。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为C型FTLD-TDP。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为D型FTLD-TDP。
在一些实施例中，神经系统疾病或病症为阿尔茨海默病。在一些实施例中，神经系统疾病或病症为帕金森病痴呆。在一些实施例中，神经系统疾病或病症有关(例如，其特征是)类淀粉蛋白斑块的累积质量。在一些实施例中，患有神经系统疾病或病症的患者在神经系统疾病或病症发作之前、期间或之后罹患创伤性脑损伤。在一些实施例中，神经系统疾病或病症包括神经元损害。神经元损害可以包括神经元的有效功能的萎缩或其他降低。例如，已知阿尔茨海默病表现为具有神经元损害，尤其是在皮质神经元中，例如海马神经元和接近海马体的神经元。
在一些实施例中，神经系统疾病或病症为创伤性轴突损伤(TAI)、创伤性脑部病症(TBD)、痴呆(例如，一般性痴呆)、伴有与第17号染色体相关的帕金森综合征的额颞叶痴呆(FTDP-17)、原发性年龄相关τ蛋白病(PART)、神经原纤维缠占主导的老年性痴呆、进展性核上性麻痹(PSP)、皮质基底节变性、Lytico-Bodig病(关岛帕金森病痴呆综合症)、神经节胶质瘤、神经节细胞瘤、脑膜血管瘤病、脑炎后帕金森综合征、亚急性硬化性全脑炎、铅脑病、结节性硬化症、泛酸激酶关联神经变性、脂褐质沉积症、皮克病、皮质基底节变性、嗜银颗粒病(AGD)或皮质基底节变性。
神经系统疾病或病症可以为损伤相关病状，诸如创伤性脑损伤(TBI)或慢性创伤性脑病(CTE)。TBI为因外力(诸如碰撞、打击、摇晃、快速加速或减速，或射弹穿透)对大脑造成损坏而导致的慢性疾病。导致TBI的损伤可能导致减弱或改变的意识状态，导致认知、感觉运动和心理社会功能的暂时或永久性损害。CTE为见于遭受重复性脑外伤(包括未导致TBI症状的对头部的撞击)的人的进展性退行性疾病。CTE的物理方面包括大脑的缩小，额叶和颞叶的萎缩，脑室的扩大，海马体、丘脑、脑干和小脑的萎缩。患有CTE的个体可能具有可能在受伤多年后出现的以下症状：痴呆、记忆丧失、攻击性、混乱、抑郁和自杀意念。
神经系统疾病或病症可以是眼睛的，例如青光眼、眼高压、黄斑变性、糖尿病性视网膜病、年龄相关黄斑变性(AMD)或色素性视网膜炎。
神经系统疾病或病症的另外的示例包括亚历山大病、阿尔珀斯病、忧郁症、围产期窒息、帕金森病痴呆(PD痴呆)、肌萎缩侧索硬化症、共济失调毛细血管扩张、Batten病(也称为Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten病)、海绵状脑病(例如，牛海绵状脑病(疯牛病)、库鲁病、克雅氏病、致命性家族性失眠症、卡纳万病、科凯恩综合征、皮质基底节变性、脆性X综合征、额颞叶痴呆、Gerstmann-Straussler-Scheinker综合征、亨廷顿病、HIV关联痴呆、肯尼迪病、克拉伯病、路易体痴呆、马查多-约瑟夫病(脊髓小脑性共济失调3型)、多发性硬化症、多系统萎缩、发作性睡病、神经疏螺旋体病、佩梅病、原发性侧索硬化症、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、继发于恶性贫血的脊髓亚急性联合变性、精神分裂症、脊髓小脑性共济失调(具有不同特性的多种类型)、脊髓性肌萎缩、Steele-Richardson-Olszewski病、脊髓痨、药源性帕金森综合征、进展性核上性麻痹、皮质基底节变性、多系统萎缩、特发性帕金森病、家族性1型常染色体显性遗传性帕金森病(PARK1)、常染色体显性遗传路易体帕金森病3(PARK3)、常染色体显性路易体帕金森病4(PARK4)、帕金森病5(PARK5)、常染色体隐性早发型帕金森病6(PARK6)、常染色体隐性幼年型帕金森病2(PARK2)、常染色体隐性早发型帕金森病7(PARK7)、帕金森病8(PARK8)、帕金森病9(PARK9)、帕金森病10(PARK10)、帕金森病11(PARK11)、帕金森病12(PARK12)、帕金森病13(PARK13)和线粒体帕金森病。
在确定患者的神经系统疾病或病症时，可以提供特定程序来治疗或改善神经想疾病或病症的症状，或者减缓或停止其进展。一旦诊断出神经系统疾病或病症，也可以通过本文所描述的方法监测疾病或病症的进展。一旦经诊断，治疗医师还可以建议从业者已知的额外治疗，包括本文所描述的那些。
“治疗(treatment)”或“治疗(treating)”为用于获得有益或期望的结果(包括临床结果)的方法。有益或期望的结果可以包括以下中的一项或多项：a)抑制疾病或病状(例如，减少由疾病或病状引起的一种或多种症状，以及/或者减轻疾病或病状的程度)；b)缓和、减缓或阻止与疾病或病状相关联的一种或多种临床症状的发展(例如，稳定疾病或病状、预防或延缓疾病或病状的恶化或进展，以及/或者阻止或延缓疾病或病症的扩散(例如，转移))；以及/或者c)缓解疾病，即，引起临床症状的消退(例如，缓和疾病状态、提供疾病或病状的部分或完全缓解、增强另一药物的效果、延缓疾病的进展、提高生活质量和/或延长存活。
“预防(prevention)”或“预防(preventing)”意指对疾病或病状的任何治疗，其导致该疾病或病状的临床症状不发展。在一些实施例中，化合物可以施用于处于疾病或病状的风险中或具有疾病或病状的家族史的患者(包括人)。
“患者”是指已经或将作为诊断、治疗、观察或实验的对象的动物，诸如哺乳动物(包括人)。本文所描述的方法可以用于人和/或兽医应用。在一些实施例中，患者为哺乳动物。在一个实施例中，患者为人。
术语“有效量”的本文所描述的化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体、立体异构体混合物、前药或氘化类似物是指当施用于患者或患者的样品时足以检测β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量，或者足以提供治疗益处诸如缓和症状或减缓疾病进展的量。例如，有效量可以为足以减轻神经疾病或病症的疾病或病状的症状的量。有效量可以根据可以由本领域的普通技术人员容易地确定的以下中的一项或多项而变化：患者和所治疗的疾病或病状、患者的重量和年龄、疾病或病状的严重性以及施用方式。
本文所描述的方法可以应用于体内或离体细胞群体。“体内”意指在活的个体内，如在动物或人内。在这一背景下，本文所描述的方法可以用于个体。“离体”意指在活的个体外。离体细胞群体的示例包括体外细胞培养物和生物学样品，包括从个体获得的液体或组织样品。此类样品可以通过本领域熟知的方法来获得。示例性生物学液体样品包括血液、脑脊液、尿液和唾液。在这一背景下，本文所描述的化合物和组合物可以用于多种目的，包括治疗和实验目的。例如，本文所描述的化合物和组合物可以离体使用以确定本公开的化合物针对给定适应症、细胞类型、个体和其他参数的最佳施用剂量。从此类使用中收集的信息可以用于实验目的或在临床中用于设定针对体内使用的方案。本文所描述的化合物和组合物可以适于的其他离体使用描述于下文或对于本领域技术人员将变得显而易见。所选择的化合物可以经进一步表征以检查人类或非人类患者中的安全性或耐受剂量。此类性质可以使用本领域技术人员公知的方法来检查。
靶蛋白的检测
本文提供了用于诊断患者的神经系统疾病或病症的方法，该方法包括向患者的组织施用本文所描述的化合物。该化合物可以为式I化合物。该方法可以包括检测化合物与和/或母体化合物与可检测的靶蛋白(例如，β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量)的结合。施用可以为静脉内施用。该方法可以包括检测化合物与可检测的靶蛋白的结合。在一些实施例中，该方法进一步包括通过光激活以及发射可检测的信号。在一些实施例中，该方法包括将信号与对照值进行比较，其中信号与对照值相比的增加指示存在可检测的靶蛋白，其中对照值为在不存在可检测的靶蛋白的情况下的信号。在该方法的一些实施例中，可检测的信号为荧光或红外信号。在一些实施例中，光为激光。
在一些实施例中，本公开提供了一种检测可检测的靶蛋白(例如，β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量)的方法。该方法包括使本文所描述的化合物与可能包含可检测的靶蛋白(例如β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白、或其累积质量)的组织或样品接触，其中该化合物与可检测的靶蛋白结合。在一些实施例中，本文提供了检测本文所描述的化合物或其母体化合物与可检测的靶蛋白的结合的存在或不存在的方法，该方法包括向患者施用化合物或其药学上可接受的盐，如本文所描述。在一些实施例中，本文提供了用于监测患有以存在可检测的靶蛋白为特征的疾病或病状的患者对治疗的响应的方法，该方法包括在治疗之后将有效量的本文所描述的化合物或其药学上可接受的盐与可检测的靶蛋白结合，以及检测响应于结合而产生的信号，其中信号与治疗之前相比的减少指示患者对治疗有响应。在一些实施例中，可检测的靶蛋白为类淀粉蛋白或淀粉样蛋白，例如Aβ肽、朊病毒肽、α-突触核蛋白或超氧化物歧化酶。在一些实施例中，类淀粉蛋白或淀粉样蛋白为β类淀粉蛋白(1-42)(Aβ(1-42))。在一些实施例中，可检测的靶蛋白为磷酸化τ蛋白。在一些实施例中，磷酸化τ蛋白为三重复τ或四重复τ。
在一些实施例中，检测是在化合物与可检测的靶蛋白接触或施用化合物的约1sec、约5sec、约1min、约10min、约30min或约60min内进行的。在一些实施例中，检测是在接触化合物或施用化合物的约1至5分钟内进行的。
对可检测的靶蛋白(例如，β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量)与本文所描述的化合物的结合的原位检测可以利用成像装置来促进，该成像装置优选是手持式或便携式的。成像装置可以包括透镜和图像传感器，以及任选地激光光源。当光源向组织(例如，视网膜)发射激光时，如果可检测的靶蛋白在这里积累并且已经与本文所描述的化合物结合，则该靶蛋白可以容易地由收集并感测荧光信号的镜头和图像传感器检测和定量。成像装置可以为能够检测光的任何装置，例如，相机。成像装置可以包括共焦透镜。成像装置可以为视网膜成像装置。成像装置可以包括眼底相机。检测可以包括共焦激光扫描显微镜术。检测可以是非散瞳式的。对于视网膜成像技术的概述，参见，例如，M.D.Abràmoff等人，Retinal Imaging and Image Analysis(2010),IEEE Rev Biomed Eng.3:169–208。
β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白可能在患者的眼睛中积累。在一些实施例中，接触在被光激活时引起可检测的信号的发射。该信号可以为荧光或红外信号。
本文提供了一种用于治疗患者的神经系统疾病或病症的方法，该方法包括向患者施用本文所描述的化合物。该化合物可以为式I化合物。
施用和药物组合物
还提供了用于向患者施用的本文所描述的化合物的药物组合物。该化合物可以为式I化合物。该化合物可以是以单剂量或者多剂量施用的。该化合物可以通过多种方法，包括例如直肠、含服、鼻内和透皮途径来施用。在某些实施例中，该化合物可以通过动脉内注射、静脉内、腹膜内、肠胃外、肌内、皮下、口服、局部或作为吸入剂施用。在一些实施例中，本文所描述的化合物是静脉内施用的。静脉内施用可以为大剂量施用或连续注射。另外的注射方式包括动脉内、心内、鞘内、骨内、关节内、滑膜内、皮内、皮下、肌内和皮内、颅内、病灶内和肿瘤内。
在一些实施例中，本文所描述的化合物是向眼睛施用的。在一些实施例中，化合物是向眼睛局部施用的。在一些实施例中，施用是肠胃外的，例如通过注射。在一些实施例中，施用是口服的。
该化合物可以在较宽的剂量范围内有效。在一些实施例中，剂量为每天0.01至1000mg、0.5至100mg、1至50mg，或5至40mg。示例性剂量包括10、20、30、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900和1000mg。在一些实施例中，化合物的有效量对应于约50至500mg。有效量可以因各个患者而各不相同。确切的剂量将取决于施用途径、施用化合物的形式、待治疗的患者、待治疗的患者的体重或表面积以及主治医师的偏好和经验。
在一些实施例中，化合物的有效量为每剂约0.01至1000mg。在一些实施例中，化合物的有效量为每剂50至500mg。在一些实施例中，有效量为每剂约0.01至100mg、0.01至200mg、0.01至300mg、0.01至400mg、0.01至500mg、0.01至600mg、0.01至700mg、0.01至800mg、0.01至900mg、0.01至1000mg、0.1至100mg、0.1至200mg、0.1至300mg、0.1至400、0.1至500mg、0.1至600mg、0.1至700mg、0.1至800mg、0.1至900mg、0.1至1000mg、1至100mg、1至200mg、1至300mg、1至400mg、1至500mg、1至600mg、1至700mg、1至800mg、1至900mg、100至200mg、100至300mg、100至400mg、100至500mg、100至600mg、100至700mg、100至800mg、100至900mg、100至1000mg、200至300mg、200至400mg、200至500mg、200至600mg、200至700mg、200至800mg、200至900mg、200至1000mg、300至400mg、300至500mg、300至600mg、300至700mg、300至800mg、300至900mg、300至1000mg、400至500mg、400至600mg、400至700mg、400至800mg、400至900mg、400至1000mg、500至600mg、500至700mg、500至800mg、500至900mg、500至1000mg、600至700mg、600至800mg、600至900mg、600至1000mg、700至800mg、700至900mg、700至1000mg、800至900mg、800至1000mg或约900至1000mg。在一些实施例中，有效量为每剂约50至100mg、50至400mg、50至500mg、100至200mg、100至300mg、100至400mg、100至500mg、200至300mg、200至400mg、200至500、300至400mg、300至500mg或400至500mg。
在一些实施例中，该化合物是以单剂量施用的。在一些实施例中，该化合物是以多剂量施用的。
在一些实施例中，该化合物是以包含液体载体的药物组合物施用的，例如用于静脉内施用。在一些实施例中，药物组合物的体积为约10μL至约1000mL。例如，体积可以为约10μL、50μL、100μL、300μL、500μL、1mL、10mL、50mL、100mL、200mL、300mL、400mL、500mL、600mL、700mL、800mL、900mL或1000mL。
在一些实施例中，该化合物是以滴剂施用的。在一些实施例中，所施用的滴剂的大小在约10至100μL、约20至50μL或约50至80μL的范围内。在一些实施例中，滴剂每次施用被施用数滴，例如每次1至3滴、每次3至10滴或每次施用7至10滴。在一个示例中，本公开的制剂每次施用约一滴并且每天施用1至6次。
在一些实施例中，本文所描述的化合物被调配为药物组合物。在一些实施例中，药物组合物是使用一种或多种生理上可接受的载体，包括赋形剂和辅助剂以常规方式来调配的，这些载体有助于将活性化合物处理成可以在药学上使用的制剂。适当的调配物取决于所选择的施用途径。任何药学上可接受的技术、载体和赋形剂均适当地用于调配本文所描述的药物组合物：Remington:The Science and Practice of Pharmacy，第十九版(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1995)；Hoover,John E.,Remington’sPharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pennsylvania 1975；Liberman,H.A.和Lachman,L.，编辑，Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,NewYork,N.Y.,1980；以及Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems，第七版(Lippincott Williams&Wilkins 1999)。在一些实施例中，提供了一种药物组合物，其包含本文所描述的化合物以及药学上可接受的载体。
本文提供了药物组合物，其包含本文所描述的化合物以及药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体。该化合物可以为本文所描述的式I化合物。在一些实施例中，该化合物作为药物组合物施用，其中一种或多种化合物与其他活性成分混合，如在组合疗法中。在一些实施例中，药物组合物包含一种或多种如本文所描述的化合物。
如本文所用，药物组合物是指本文所描述的化合物与其他化学组分的混合物，该其他化学组分诸如载体、稳定剂、稀释剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂和/或赋形剂。药物组合物可以促进将化合物施用于患者。在用于实践本文所提供的治疗方法或用途的一些实施例中，将有效量的一种或多种本文所描述的化合物以药物组合物施用于患有待检测、诊断或治疗疾病或病状的患者。在一些实施例中，患者为人。有效量可以根据疾病的严重性、患者的年龄和相对健康、所使用的化合物的效力和其他因素而变化。本文所描述的化合物单独使用或与一种或多种诊断或治疗剂作为混合物的组分组合使用。
对于通过注射施用，本文所描述的化合物可以分散在药学上可接受的液体媒剂中。药学上可接受的液体媒剂可以为本领域已知的任何水性或非水性媒剂。水性媒剂的示例包括生理盐水溶液、糖诸如葡萄糖或甘露醇的溶液，以及药学上可接受的缓冲溶液。在一些实施例中，水性媒剂是生理学上相容的缓冲液，诸如例如Hank溶液、Ringer溶液、乙酸盐水性缓冲液、柠檬酸盐水性缓冲液、碳酸盐水性缓冲液、磷酸盐水性缓冲液、琥珀酸盐水性缓冲液、乳酸盐水性缓冲液或生理盐水缓冲液。非水性媒剂的示例包括固定植物油、甘油、聚乙二醇、醇类和油酸乙酯。媒剂可以进一步包括抗菌防腐剂、抗氧化剂、张度剂、缓冲剂、稳定剂、表面活性剂和其他组分。药物组合物可以包含环糊精，例如，磺丁基醚β-环糊精或羟丙基β-环糊精。
本文所描述的化合物的药物组合物可以用于肠胃外施用，例如通过注射。用于通过注射施用的化合物可以制备为例如在注射介质中的水性或油性悬浮液或乳液。注射介质可以包含蓖麻油(蓖麻子油)、蓖麻油(乙氧基化)、芝麻油、大豆油、玉米油、棉籽油或花生油，以及酏剂、甘露醇、右旋糖、苄醇、PEG 400、乙烯乙二醇、聚山梨醇酯20、二甘醇单乙醚、10％泊洛沙姆-188水溶液、甘油、10％泊洛沙姆-407水溶液或泊洛沙姆124。
在一些实施例中，药物制剂包含一种或多种表面活性剂。表面活性剂为疏水性或两亲性(即，包括亲水性和疏水性组分或区域两者)的材料。表面活性剂可以用于修改颗粒的表面性质并改变颗粒分散、乳化或悬浮的方式。在一些实施例中，表面活性剂包含脂质。可以使用的脂质包括以下类别的脂质：脂肪酸及衍生物，甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯，磷脂，鞘脂，胆固醇和类固醇衍生物，萜烯，前列腺素以及维生素。脂肪酸的示例包括月桂酸、植物油酸、肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、岩芹酸和油酸，以及其单甘油酯、二甘油酯和三甘油酯。此类甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯包括例如双半乳糖甘油二酯、1,2-二油酰基-sn-甘油、1,2-二棕榈酰基-sn-3琥珀酰甘油和1,3-二棕榈酰基-2-琥珀酰甘油。在一些实施例中，表面活性剂包含磷脂。可以使用的磷脂包括磷脂酸、具有饱和和不饱和脂质两者的磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、溶血磷脂酰衍生物、心磷脂和β-酰基-y-烷基磷脂。可以使用的类固醇包括胆固醇、硫酸胆固醇、半琥珀酸胆固醇、6-(5-胆固醇3β-基氧基)己基-6-氨基-6-脱氧-1-硫代-α-D-吡喃半乳糖苷、6-(5-胆固醇-3β-基氧基)己基-6-氨基-6-脱氧]-1-硫代-α-D吡喃甘露糖苷、胆固醇(4'-三甲基铵)丁酸酯和脱氧胆酸钠(NaDOC)。表面活性剂产品包括吐温20、吐温80和Neobee M-5。
其他表面活性剂包括乙氧基化脱水山梨糖醇酯、脱水山梨糖醇酯、脂肪酸盐、糖酯、普朗尼克(pluronic)、tetronic、环氧乙烷、环氧丁烷、环氧丙烷、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、单酰基甘油和二酰基甘油、单酰基乙二醇和二酰基乙二醇、单酰基山梨糖醇和二酰基山梨糖醇、单酰基甘油琥珀酸酯和二酰基甘油琥珀酸酯、烷基酰基磷脂、脂肪醇、脂肪胺及其盐、脂肪醚、脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪碳酸酯、胆固醇酯、胆固醇酰胺和胆固醇醚、单硬脂酸铝、月桂基硫酸铵、硬脂酸钙、二辛基磺基琥珀酸钙、二辛基磺基琥珀酸钾、二辛基磺基琥珀酸钠、乳化蜡、月桂基硫酸镁、油酸钾、蓖麻油钠、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠、月桂基乙醚硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基磺基乙酸钠、油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酰富马酸钠、十四烷基硫酸钠、油酸锌、硬脂酸锌、苯扎氯铵、西曲溴胺、溴化西曲溴铵和氯化十六烷基吡啶。
口服施用可以为本文所描述的化合物的另一施用途径。药物组合物可以呈例如胶囊或肠溶包衣片剂的形式。因此，本文所描述的化合物可以通过赋形剂和/或在载体内稀释。当赋形剂作为稀释剂时，其可以呈固态、半固态或液态材料的形式，该材料可以作为活性成分的媒剂、载体或介质而起作用。因此，组合物可以呈片剂、丸剂、粉剂、锭剂、药袋、扁囊剂、酏剂、悬浮液、乳液、溶液、糖浆剂、气溶胶(作为固体或在液体介质中)、含有例如至多10重量％的活性化合物的软膏、软明胶胶囊和硬明胶胶囊、无菌可注射溶液以及无菌包装粉剂的形式。
合适的赋形剂、载体和媒剂的一些示例包括乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨糖醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯树胶、磷酸钙、海藻酸盐、黄芪胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、纤维素、无菌水、糖浆以及甲基纤维素。制剂可以另外包含：润滑剂，诸如滑石粉、硬脂酸镁和矿物油；润湿剂；乳化剂和悬浮剂；保藏剂，诸如羟基苯甲酸甲酯和羟基苯甲酸丙酯；甜味剂；以及调味剂。
在一些实施例中，本文所描述的化合物被调配用于眼部施用。在一些实施例中，眼部制剂为液体(呈溶液、悬浮液、重构粉末、溶胶至凝胶系统的形式)、半固体(软膏和凝胶)、固体(眼部插入物)和眼内剂型(注射剂、冲洗溶液和植入物)。
本文提供了眼科制剂，其包含本文所描述的化合物以及眼科可接受的组分。眼科制剂可以以适合于眼部药物施用的任何形式来施用，诸如作为溶液、悬浮液、软膏、凝胶、脂质体分散体、胶体微粒悬浮液，或在部插入物中，例如在任选地可生物降解的控释聚合物基质中。
“药学上可接受的”或“眼科可接受的”组分意指不是生物学上或其他方面不期望的组分，即，该组分可以并入本公开的眼科制剂中并局部施用于患者的眼睛，而不引起任何不期望的生物学效果或不以有害方式与含有它的制剂组合物的任何其他组分相互作用。当术语“药学上可接受的”用于指药理活性剂之外的组分时，该术语通常意味着该组分已满足所需的毒理学和制造测试的标准，或者该组分被包含在美国食品和药物管理局(U.S.Foodand Drug Administration)制定的非活性成分指南(Inactive Ingredient Guide)中。
眼科制剂可以适合于以悬浮液或乳液的形式局部施用于眼睛。眼科制剂可以包含眼科可接受的载体。此类载体包括例如水、水的混合物(例如磷酸盐缓冲液、硼酸、氯化钠和硼酸钠)以及水混溶的溶剂诸如低级醇、芳基醇、聚亚烷基二醇、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和肉豆蔻酸异丙酯。眼科制剂还可以包含一种或多种赋形剂，诸如乳化剂、保藏剂、润湿剂、稠化剂。例如，眼科制剂可以包含聚乙二醇200、300、400和600，碳蜡1,000、1,500、4,000、6,000和10,000，抗菌组分诸如季铵化合物、苯汞盐、硫柳汞、对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯、苄醇、苯乙醇，缓冲剂诸如硼酸钠、乙酸钠、葡萄糖酸盐缓冲剂，以及其他药剂诸如脱水山梨醇单月桂酸酯、三乙醇胺、油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯、二辛基磺基琥珀酸钠、单硫代甘油、硫代山梨醇和乙二胺四乙酸。眼科制剂可以是等渗的。眼科制剂还可以包含表面活性剂或稳定剂。表面活性剂包括稳定剂包括亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠和硫代硫酸钠。
制剂可以包含有效量的渗透增强剂，其促进制剂组分穿透细胞膜、组织和细胞外基质，包括角膜。渗透增强剂的“有效量”表示足以提供一种或多种制剂组分穿过如刚刚所描述的膜、组织和细胞外基质的穿透的可测量增加的浓度。合适的渗透增强剂包括例如甲磺酰甲烷(MSM；也称为甲砜)、MSM与二甲亚砜(DMSO)的组合，或MSM与(在较不优选的实施例中)DMSO的组合，其中特别优选MSM。
试剂盒和包装
本文提供了一种试剂盒，其包括本文所描述的化合物、成像装置以及任选地合适的包装。成像装置可以为视网膜成像装置。在一些实施例中，试剂盒进一步包括使用说明。
成像装置可以包括用于检测所发射的信号的一个或多个透镜和图像传感器。在一些实施例中，成像装置检测荧光信号。在一些实施例中，成像装置进一步包括可以用于激活荧光信号的激光光源。成像装置可以包括合适的视网膜扫描器。
首字母缩写词和缩写的表
缩略语 含义
Aβ β类淀粉蛋白
BINAP (2,2'-双(二苯基膦)-1,1'-联萘)
DIBAL-H 二异丁基氢化铝
DMF 二甲基甲酰胺
Et 乙基
Me 甲基
Min 分钟
PCC 氯铬酸吡啶鎓
THF 四氢呋喃
实施
包括以下实例以说明本公开的具体实施例。本领域的技术人员应当认识到，以下实例中所公开的技术表示在本公开的实践中很好地起作用并且因此可以被认为构成其实践的具体模式的技术。然而，根据本公开，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对所公开的具体实施例进行许多改变并且仍然获得相同或类似的结果。
实例1
(E)-2-氰基-N-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙基)-3-(6-(吡咯烷-1-基)萘-2-基)丙烯酰胺(1)的合成
在步骤1中使用乙酸钯/BINAP和CS2CO3作为碱以及甲苯作为溶剂来进行6-溴-2-萘甲酸甲酯与吡咯烷的偶合。在回流约30小时后，形成6-(吡咯烷-1-基)-2-萘甲酸甲酯。在步骤2中用氢化铝锂还原，接着在步骤3中用MnO2氧化，提供6-(吡咯烷-1-基)-2-萘醛。在步骤4中，使用哌啶作为碱，在THF中将6-(吡咯烷-1-基)-2-萘醛与2-氰基-N-(2-(2-(2羟基乙氧基)乙氧基)乙基)乙酰胺偶合约24小时，提供化合物1。
通过在步骤1中使用其他杂环代替吡咯烷，使用此合成方法来制备类似的化合物，诸如任选地取代的哌啶、氮杂环丁烷、氮杂环丙烷等。此外，从其中在步骤1中溴基基团处于不同位置的(一种或多种)萘开始获得其他类似物，并且因此将杂环添加到萘上的不同位置。此外，通过在步骤4中添加不同的氰基化合物来制备具有不同侧链的类似化合物，诸如下面示出的化合物：
实例2
2-氰基-4,4,4-三氟-N-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙基)-3-(6-(吡咯烷-1-基)萘-2-基)丁-2-烯酰胺(2)和2-氰基-N-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙基)-3-(6-(2-甲基吡咯浣-1-基)萘-2-基)丙烯酰胺(3)的合成
在步骤1中，在THF中用DIBAL-H还原6-溴-2-萘甲酸甲酯，接着在二氯甲烷中用PCC氧化，提供6-溴-2-萘醛。在步骤2中，使用乙酸钯/BINAP和CS2CO3作为碱以及甲苯作为溶剂，进行甲基6-溴-2-萘醛与吡咯烷的偶合，接着与(三氟甲基)三甲基硅烷发生亲核反应并氧化提供2,2,2-三氟-1-(6-(吡咯烷-1-基)萘-2-基)乙烷-1-酮。在步骤4中，使用哌啶作为碱，在THF中将2,2,2-三氟-1-(6-(吡咯烷-1-基)萘-2-基)乙烷-1-酮与2-氰基-N-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙基)乙酰胺偶合，提供化合物2。
替代性地，在步骤3中，使用乙酸钯/BINAP和CS2CO3作为碱以及甲苯作为溶剂，进行甲基6-溴-2-萘醛与2-甲基吡咯烷的偶合，以提供6-(2-甲基吡咯烷-1-基)-2-萘醛。在步骤5中，使用哌啶作为碱，在THF中将6-(2-甲基吡咯烷-1-基)-2-萘醛与2-氰基-N-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙基)乙酰胺偶合，提供化合物3。
通过使用其他碱代替吡咯烷，使用此合成方法来制备类似的化合物，诸如任选地取代的哌啶、氮杂环丁烷、氮杂环丙烷等。此外，从其中在步骤1中溴基基团处于不同位置的(一种或多种)萘开始获得其他类似物，并且因此将杂环添加到萘上的不同位置。此外，通过在步骤4中添加不同的氰基化合物来制备具有不同侧链的类似化合物，诸如下面示出的化合物：
实例2A
(E)-2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)-3-(6-(哌啶-1-基)奈-2-基)丙烯酰胺(4)的合成
在步骤1中，使用乙酸钯/BINAP和Cs2CO3作为碱以及甲苯作为溶剂来完成6-溴-2-萘甲酸甲酯与哌啶的偶合。在回流约30小时后，形成6-(哌啶-1-基)-2-萘甲酸甲酯。在步骤2中，用氢化铝锂还原6-(哌啶-1-基)-2-萘甲酸甲酯，接着在步骤3中，用MnO2氧化所得产物，以提供6-(哌啶-1-基)-2-萘醛。
在步骤4中，向含有957.3mg的6-(哌啶-1-基)-2-萘醛(4.0mmol，1.0eq)和759.2mg的2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)乙酰胺(4.8mmol，1.2eq)在16.0mL的无水THF中的溶液的圆底烧瓶，添加0.079mL的哌啶(0.8mmol，0.2eq)，并将所得混合物回流过夜。将反应在减压下浓缩，以提供残余物，将其经由硅胶色谱纯化，以提供化合物4。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.26(d,J＝1.2Hz,1H),8.23(s,1H),8.14(t,J＝5.6Hz,1H),8.03(dd,J＝8.8,1.8Hz,1H),7.83(d,J＝9.2Hz,1H),7.79(d,J＝8.8Hz,1H),7.46(dd,J＝9.2,2.5Hz,1H),7.21(d,J＝2.3Hz,1H),4.88(d,J＝5.0Hz,1H),4.62(t,J＝5.8Hz,1H),3.68–3.60(m,1H),3.42–3.34(m,7H),3.21–3.16(m,1H),1.69–1.61(m,6H).m/z:380(M+H+)。
实例2B
(E)-2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)-3-(6-(吡咯烷-1-基)萘-2-基)丙烯酰胺(5)的合成
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在步骤1中，用氢化铝锂还原6-溴-2-萘酸甲酯，接着在步骤2中，用MnO2氧化所得产物，以提供6-溴-2-萘醛。
在步骤3中，向30mL的干燥、脱气的甲苯依次添加705.2mg的6-溴-2-萘醛(3.0mmol，1.0eq)、0.322mL的吡咯烷(3.9mmol，1.3eq)、33.7mg的Pd(OAc)2(0.15mmol，0.05eq)、93.4mg的BINAP(0.15mmol，0.05eq)以及1466.2mg的Cs2CO3(4.5mmol，1.5eq)。将反应在100℃搅拌20小时。冷却至室温后，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用水和盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。将有机溶剂在真空下蒸发，并通过快速柱色谱纯化所得残余物，以提供6-(吡咯烷-1-基)-2-萘醛。
在步骤4中，向含有450.6mg的6-(吡咯烷-1-基)-2-萘醛(2.0mmol，1.0eq)和379.6mg的2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)乙酰胺(2.4mmol，1.2eq)在8.0mL的无水THF中的溶液的圆底烧瓶，添加0.04mL的哌啶(0.4mmol，0.2eq)，并将所得混合物在50℃搅拌过夜。将粗品反应混合物在减压下浓缩，并将所得残余物悬浮于乙酸乙酯中并在室温剧烈搅拌2小时。然后过滤混合物，并用乙酸乙酯洗涤滤液两次，以提供化合物5。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.24(d,J＝1.3Hz,1H),8.20(s,1H),8.07(t,J＝5.6Hz,1H),8.02(dd,J＝8.8,1.8Hz,1H),7.83(d,J＝9.1Hz,1H),7.72(d,J＝8.8Hz,1H),7.12(dd,J＝9.0,2.4Hz,1H),6.82(d,J＝2.1Hz,1H),4.87(d,J＝5.0Hz,1H),4.62(t,J＝5.8Hz,1H),3.69–3.59(m,1H),3.46–3.33(m,7H),3.22–3.13(m,1H),2.12–1.90(m,4H).m/z:366(M+H+)。
实例2C
(E)-2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)-3-(1-(哌啶-1-基)萘-2-基)丙烯酰胺(6)的合成
在步骤1中，在30mL的干燥、脱气的甲苯中依次添加2350.8mg的1-溴-2-萘醛(10.0mmol)、1.3mL的哌啶(13.0mmol，1.3eq)、112.3mg的Pd(OAc)2(0.5mmol，0.05eq)、311.3mg的BINAP(0.5mmol，0.05eq)以及4887.3mg的Cs2CO3(15.0mmol，1.5eq)。将反应混合物在100℃搅拌20小时。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯稀释，用水和盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。将有机溶剂在真空下蒸发，以提供残余物，将其通过快速柱色谱纯化，以提供1-(哌啶-1-基)-2-萘醛。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.67(d,J＝0.7Hz,1H),8.38(d,J＝8.4Hz,1H),8.02–7.77(m,2H),7.66(d,J＝8.6Hz,1H),7.61(ddd,J＝8.1,6.8,1.3Hz,1H),7.57(ddd,J＝8.2,6.8,1.4Hz,1H),3.49–3.47(m,4H),1.94–1.69(m,6H)。
在步骤2中，在圆底烧瓶中，将9.393g的3-氨基丙烷-1,2-二醇(100mmol，1.0eq)添加到9.0mL的2-氰基乙酸甲酯(100mmol，1.0eq)，并将混合物在室温搅拌3h。然后添加50mL的二乙醚，并将所得混合物继续剧烈搅拌30min。然后将圆底烧瓶放置在干冰盒中持续30min，然后在室温下使其静止30min，此时观察到沉淀。过滤所得沉淀并用二乙醚洗涤，以提供2-氰基-N-(2,3-二羟基丙基)乙酰胺。
在步骤3中，向478.6mg的1-(哌啶-1-基)-2-萘醛(2.0mmol，1.0eq)和379.6mg的2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)乙酰胺(2.4mmol，1.2eq)在8.0mL的无水THF中的溶液，添加0.04mL的哌啶(0.4mmol，0.2eq)，并将所得混合物回流过夜。然后将反应混合物在减压下浓缩，以提供残余物，将其通过快速柱色谱纯化，以提供化合物6。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.67(s,1H),8.25(d,J＝7.8Hz,1H),8.21(t,J＝5.5Hz,1H),8.00–7.94(m,1H),7.84(dd,J＝66.6,8.7Hz,2H),7.64-7.55(m,2H),4.88(d,J＝5.0Hz,1H),4.65(t,J＝5.7Hz,1H),3.66(dq,J＝10.7,5.4Hz,1H),3.45–3.18(m,8H),1.77–1.63(m,6H)。m/z:380(M+H+)。
实例2D
(E)-3-(1-(氮杂环丁烷-1-基)萘-2-基)-2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)丙烯酰胺(7)的合成
使用与针对合成化合物6所描述类似的方法来合成化合物7，用氮杂环丁烷代替步骤1中的哌啶。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.28(s,1H),8.00(d,J＝8.5Hz,1H),7.93(t,J＝5.5Hz,1H),7.79(d,J＝7.6Hz,1H),7.67(d,J＝8.7Hz,1H),7.59–7.51(m,1H)7.40(ddd,J＝8.3,6.9,1.2Hz,1H)7.20(d,J＝8.7Hz,1H),4.87(d,J＝5.0Hz,1H),4.62(t,J＝5.8Hz,1H),4.40(t,J＝7.6Hz,4H),3.62(dq,J＝10.6,5.3Hz,1H)3.41–3.27(m,3H),3.21–3.12(m,1H),2.43–2.33(m,2H).m/z:352(M+H+)。
在萘的位置8处被给电子基团取代的化合物可以通过采用实例2A至2D中描述的合成方法并使用起始材料8-溴-2-萘醛来制备。
实例2E
(S,E)-6,7-二羟基-3-氧代-2-((6-(哌啶-1-基)萘-2-基)亚甲基)庚腈(8)的合成
步骤1中，将1000mg的(S)-5-(羟甲基)二氢呋喃-2(3H)-酮(8.612mmol，1.0eq)、12.7mL的2,2-二甲氧基丙烷(103.345mmol，12.0eq)和163.8mg的对甲苯磺酸一水合物(0.861mmol，0.1eq)在12.9mL的甲醇中的溶液在室温搅拌24小时。将反应混合物用30mL的水淬灭，并将所得水相用EtOAc(3x 60mL)萃取。将经合并的有机层用盐水洗涤，经MgSO4干燥，并蒸发，以提供粗品3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)丙酸甲酯，其无需进一步纯化即用于下一步骤。
在步骤2中，向941.1mg的3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)丙酸甲酯(5.0mmol，1.0eq)和0.787mL的乙腈(15.0mmol，3.0eq)在10.0mL的无水THF中的溶液，在氮气下，添加400.0mg的NaH(60％矿物油悬浮液，10.0mmol，2.0eq)，并将所得混合物回流2小时。然后将反应混合物冷却至0℃，用2M HCl水溶液淬灭直至pH为中性，并用乙酸乙酯萃取。将有机萃取物用盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤，并在真空下蒸发溶剂。将粗品物质通过快速色谱纯化，以提供5-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-3-氧代戊腈。
在步骤3中，向844.5mg的6-(哌啶-1-基)-2-萘醛(3.529mmol，1.0eq)和696.0mg的5-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-3-氧代戊腈(3.529mmol，1.0eq)在50mL的无水THF中的溶液，添加69μL的哌啶(0.698mmol，0.198eq)，并将所得混合物在70℃下搅拌过夜。去除溶剂，以提供(E)-5-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-3-氧代-2-((6-(哌啶-1-基)萘-2-基)亚甲基)戊腈。
在步骤4中，将586.0mg的(E)-5-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-3-氧代-2-((6-(哌啶-1-基)萘-2-基)亚甲基)戊腈(1.4mmol，1.0eq)在50℃用20mL的乙酸和5.0mL的水处理，以提供化合物8。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.29(s,1H),8.27(s,1H),8.14(dd,J＝8.8,1.7Hz,1H),7.79(d,J＝9.2Hz,1H),7.68(d,J＝8.8Hz,1H),7.32(dd,J＝9.2,2.4Hz,1H),7.07(d,J＝2.2Hz,1H),3.82(qd,J＝8.3,4.3Hz,1H),3.77–3.69(m,1H),3.57–3.53(m,1H),3.48–3.43(m,4H),3.15(td,J＝6.8,1.2Hz,2H),2.49(d,J＝4.8Hz,1H),1.99–1.87(m,3H),1.80–1.74(m,4H),1.73–1.68(m,2H).m/z:379(M+H+)。
实施2F
(E)-6-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)-3-氧代-2-((6-(哌啶-1-基)萘-2-基)亚甲基)己腈(9)的合成
在步骤1中，将19.625g的2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙烷-1-醇(100mmol，2.5eq)逐滴添加到4.0g的NaH(100mmol，2.5eq)在120mL的THF中的冰冷、经搅拌的悬浮液中。将所得混合物在50℃继续搅拌2小时。冷却至0℃后，逐滴添加6.680g的4-溴丁酸(40mmol，1.0eq)在50mL的THF中的溶液。将所得的混合物在70℃搅拌24小时。然后用水(300mL)淬灭反应。将水相用乙醚(2x 30mL)洗涤并用2M HCl酸化至pH 1。然后将水相用乙醚(3x 300mL)萃取。将经合并的有机萃取物用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤，并在真空下浓缩，以提供残余物。通过快速柱色谱纯化残余物，以提供4-(2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙氧基)丁酸。
在步骤2中，向2.0g的4-(2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙氧基)丁酸(7.084mmol，1.0eq)和0.625mL的氰基乙酸甲酯(7.084mmol，1.0eq)在20mL的无水DMF中的经搅拌溶液在氩气下在0℃添加3.0mL的三乙胺(21.251mmol，3.0eq)。将反应混合物在0℃搅拌15min，然后添加1.3mL的焦碳酸二乙酯(8.501mmol，1.2eq)。然后将所得混合物在20℃搅拌24小时，然后用盐水猝灭并添加稀HCl，以在0℃将pH调节至5。将混合物用二氯甲烷萃取并用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，并浓缩以提供6-(2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙氧基)-2-氰基-3-氧代己酸甲酯。
在步骤3中，将1.3g的6-(2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙氧基)-2-氰基-3-氧代己酸甲酯(4mmol)在12mL的DMSO和3mL的水中的经搅拌溶液在将氩气气氛下加热至130℃持续45分钟。向混合物添加200mL的乙酸乙酯，接着用盐水洗涤，并随后经Na2SO4干燥并浓缩至残余物。通过柱色谱(石油醚:乙酸乙酯，3:1)纯化残余物，以提供6-(2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙氧基)-3-氧代己腈。
在步骤4中，向1062.3mg的无水FeCl3(6.549mmol，4.0eq)在10.0mL的无水二氯甲烷中的经搅拌悬浮液在氩气气氛下在0℃添加500mg的6-(2-(2-(苄氧基)乙氧基)乙氧基)-3-氧代己腈(1.637mmol，1.0eq)在15mL的无水二氯甲烷中的溶液。将反应混合物在5℃搅拌3至5小时，然后用水淬灭，用二氯甲烷萃取，经NaeSO4干燥，并浓缩，以提供6-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)-3-氧代己腈。
在步骤5中，向391.8mg的6-(哌啶-1-基)-2-萘醛(1.637mmol，1.0eq)和352.4mg的6-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)-3-氧代己腈(1.637mmol，1.0eq)在25mL的无水THF中的溶液，添加32μL的哌啶(0.324mmol，0.198eq)，并将所得混合物在70℃搅拌过夜。去除溶剂，以提供(E)-6-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)-3-氧代-2-((6-(哌啶-1-基)萘-2-基)亚甲基)己腈。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.31–8.22(m,2H),8.14(dd,J＝8.8,1.8Hz,1H),7.79(d,J＝9.2Hz,1H),7.68(d,J＝8.8Hz,1H),7.32(dd,J＝9.2,2.5Hz,1H),7.08(d,J＝2.3Hz,1H),3.82–3.74(m,2H),3.70(dd,J＝5.8,3.4Hz,2H),3.66–3.56(m,6H),3.50–3.35(m,4H),3.05(t,J＝7.1Hz,2H),2.38(t,J＝6.3Hz,1H),2.12–1.98(m,2H),1.83–1.66(m,6H).m/z:459(M+Na+)。
实例2G
(E)-3-(6-(氮杂环丁烷-1-基)萘-2-基)-2-氰基-N-(2,3-二羟丙基)丙烯酰胺(10)的合成
在步骤1中，向含有30mL的干燥、脱气的甲苯的圆底烧瓶依次添加364.8mg的盐酸氮杂环丁烷(3.9mmol，1.3eq)和4072.7mg的Cs2CO3(12.5mmol，2.5eq)，并将所得反应混合物在氩气下剧烈搅拌1小时。然后向反应混合物添加705.2mg的6-溴-2-萘醛(3.0mmol，1.0eq)、93.4mg的BINAP(0.15mmol，0.05eq)和33.7mg的Pd(OAc)2(0.15mmol，0.05eq)。将所得反应混合物在100℃搅拌过夜。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯稀释，用水和盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。将有机溶剂在真空下蒸发，并通过快速柱色谱纯化所得残余物，以提供6-(氮杂环丁烷-1-基)-2-萘醛。
在步骤2中，使用哌啶作为碱，在THF中将6-(氮杂环丁烷-1-基)-2-萘醛与2-氰基-N-(2,3-二羟基丙基)乙酰胺偶合，提供化合物10。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.26(d,J＝1.3Hz,1H),8.21(s,1H),8.12(t,J＝5.6Hz,1H),8.03(dd,J＝8.8,1.8Hz,1H),7.83(d,J＝8.9Hz,1H),7.74(d,J＝8.8Hz,1H),6.89(dd,J＝8.8,2.3Hz,1H),6.68(d,J＝2.1Hz,1H),4.88(d,J＝5.0Hz,1H),4.63(t,J＝5.8Hz,1H),4.02(t,J＝7.3Hz,4H),3.64(dq,J＝15.8,5.3Hz,1H),3.42–3.34(m,3H),3.21–3.14(m,1H),2.43–2.36(m,2H).m/z:352(M+H+)。
按照上述步骤，但使用8-溴-2-萘醛作为起始原料，可以制备以下化合物：
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实例3
对具有可检测的靶蛋白(例如β类淀粉蛋白或磷酸化τ蛋白，或其累积质量)的模型小鼠静脉内施用如本文所描述的代表性式I化合物。取出小鼠的视网膜并安置在载玻片上。用PBS清洗视网膜2次，每次5分钟。添加98％甲酸溶液持续5分钟以进行抗原修复。将样品用蒸馏水洗涤2次，每次5分钟。将样品在1x PBS中平衡15分钟，然后用1x PBST(取决于抗体)中的10％山羊/驴血清封闭1小时。将样品用箔纸覆盖，并用1x PBS洗涤3次，每次5分钟。将样品用DAPI(300nM或100ng/mL)在黑暗中染色10分钟，然后用PBS洗涤组织3x 10分钟。添加抗衰减DAKO封固剂，加盖玻片并保持在箔纸下直至成像。
在配备TCS SPE相机和徕卡10、20和40X物镜的徕卡DMI 4000B显微镜(德国徕卡)上进行样品的荧光成像研究。以下激光用于可视化与DAPI(蓝色，核染色)、代表性式I化合物(绿色)和过度磷酸化τ(红色)相关的荧光探针：408、488和568nm。经Z堆叠的图像以40x、0.5μm增量拍摄，以可视化组织的整个厚度。在视网膜中检测到过度磷酸化三重复τ蛋白，产生可检测的荧光信号，而在年龄相当的野生型小鼠中，没有检测到对三重复τ抗体的免疫染色。总的来说，该研究指示如本文所描述的式I化合物可以用作用于检测β类淀粉蛋白或过度磷酸化τ蛋白的诊断剂。
实例4
进行该实例以确定如本文所描述的式I化合物是否会检测TBI小鼠模型的视网膜中的Aβ。
对损伤后24小时的Blast模型小鼠和未损伤的小鼠静脉内施用代表性式I化合物。通过扫描激光检眼镜(SLO)来扫描小鼠视网膜。生成示出存在Aβ斑块的图像。
替代性地或者除了视网膜扫描之外，取出视网膜组织并利用抗Aβ抗体(6E10)来染色。受到爆炸损伤的小鼠在视网膜组织中显示出对Aβ的免疫反应性，其中未损伤的小鼠则没有显示出对6E10的反应性。式I化合物荧光标记视网膜沉积物，该视网膜沉积物在荧光激活时可见，但在来自未损伤小鼠的组织中未显示任何荧光增强。
实例5
化合物β类淀粉蛋白的体外结合研究
具有聚集的β类淀粉蛋白(Aβ1-42)的本文所描述的化合物的荧光性质和发射光谱的特征如下所述。
在标准眼部成像设备中采用的特定激发波长(450nm和488nm)下孵育具有和不具有聚集的Aβ的化合物之后，收集本文所描述的化合物的发射光谱。针对每种测试化合物计算在最大发射(化合物+Aβ/化合物)时的倍数增加，并示出在表1中。
方法
使用以下程序在体外聚集Aβ1-42肽。将Aβ42(HFIP)从冰箱取出并使其升温至室温，然后将1mg的Aβ42在室温溶解在215μL的ddH2O中持续约10至20min。向所得溶液添加2mL的ddH2O，以提供100μM储备溶液。取样100μL等分试样并冷冻(非聚集的样品)。将管放置在350rpm的恒温摇床中3天。注意避免产生气泡。通过测量与硫黄素T(ThT)的结合来证实Aβ聚集。然后将聚集的Aβ1-42肽分割为150μL等分试样并在-80℃储存。
如下测量荧光发射光谱以确定Aβ与本文所描述的测试化合物的结合。打开Shimadzu荧光计并使其温热约60分钟。然后将测试化合物从-20℃冰箱中取出并使其温热至室温。然后将100μM聚集的Aβ溶液从-80℃冰箱中取出，并同样使其温热至室温。然后制备每种测试化合物在DMSO中的250μM溶液。然后试样这些溶液来制备每种测试化合物在1XPBS中的具有和不具有5μM聚集的Aβ的4μM溶液，一式三份。使用比色皿，采用DMSO/PBS溶液作为空白，针对每种测试化合物+Aβ溶液测量荧光发射光谱。每个样品均在450nm和488nm的激发波长下进行测试。然后针对每种4μM测试化合物溶液单独收集荧光发射光谱。使用所得数据来绘制每次发射扫描的强度与波长图。针对每种测试化合物计算在最大发射(化合物+Aβ/化合物)时的倍数增加，并示出在表1中。
表1
化合物 450nm下的倍数增加 488nm下的倍数增加
5 18.18 22.81
10 21.98 19.13
6 7.12 17.18
7 4.31 2.84
9 10.16 9.11
8 9.48 19.60
对照 15.28 18.53
对照与化合物10相同，但用哌啶代替氮杂环丁烷。设想化合物具有哌啶，因为EDG可能比较小的环昨日氮杂环丁烷更易于在生理pH下质子化，并且因此当在特定波长下测量时具有较小的倍数增加。
实例6
测试化合物与人体组织中的β类淀粉蛋白的结合
进行此实例以确定本文所描述的化合物在眼睛中标记Aβ聚集物的用途，以便使用标准眼部成像设备进行非侵入性检测，并且从而促进对阿尔茨海默病的诊断和监测。
设想本文所描述的化合物将与人体组织中的Aβ沉积物结合，并以类似于体外观察到的方式经历荧光发射的增加。将测试本文所描述的化合物在阿尔茨海默病人体组织中的视网膜和大脑中结合Aβ并发出荧光的能力。来自这些组织的切片将使用下文提供的方案与本文所描述的化合物和Aβ特异性的抗体共染色。将收集并分析免疫荧光图像以确定来自本文所描述的化合物的信号是否对应于通过Aβ染色定义的类淀粉蛋白沉积物的区域。
组织染色方案
如下将组织切片脱蜡并水合。将样品在60℃预热1小时。将载玻片放置在支架中，并用清洁剂二甲苯(石蜡溶剂)和一系列分级的EtOH进行处理，如下所示：
i.100％二甲苯–5min
ii.100％二甲苯–5min
iii.50％/50％二甲苯/100％ EtOH–3min
iv.100％ EtOH–3min
v.95％ EtOH–3min
vi.70％ EtOH–3min
vii.50％ EtOH–3min
viii.水–2x3min
通过在99％甲酸中孵育5分钟来回收抗原，并然后用蒸馏水洗涤5分钟。重复此步骤两次。然后将pH 6.0的10mM柠檬酸盐缓冲液预热至沸腾。
将载玻片放置在具有经加热的柠檬酸盐缓冲液的染色室中20分钟，然后在水浴中冷却。然后用蒸馏水洗涤载玻片5分钟。重复此步骤两次。
将载玻片在1x PBS中平衡15分钟，然后在PBST中的5％正常山羊血清中在室温封闭1小时。将载玻片在4℃在Aβ6E10一抗O/N(2.5％含NGS的PBST)中孵育。然后将组织在PBST洗涤缓冲液中洗涤3x 10分钟。
将载玻片在二抗(PBST中1:500)中在室温孵育1小时，确保样品从此时起向前保持在黑暗中。
然后将组织在PBST中洗涤3x 10分钟。如下，在室温用本文所描述的测试化合物(60μM)对组织进行染色30分钟。将本文所描述的测试化合物温热至室温(约30min)，然后将5mg的每种测试化合物溶解在3.75mL DMSO中，同时将所得溶液保存在黑暗中。然后将100μL的每种化合物溶液稀释在5mL PBS中，以便为本文所描述的每种测试化合物提供染色溶液。
然后将经染色的组织在PBST中洗涤3x 10分钟。然后用Hoechst(自1mg/mL PBS中稀释液，2:1000)对细胞核进行染色10分钟。然后进一步将组织在PBST中洗涤3x 10分钟。使用Prolong Glass封固剂来封固组织并使其干燥。最后，用指甲油密封边缘。
***
除非另外定义，否则本文所使用的所有技术及科学术语均具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。
本文中绘示性描述的公开内容可在不存在本文中未具体公开的任何一个或多个要素、一个或多个限制的情况下适当地实践。因此，例如，术语“包括”、“包含”、“含有”等应被广泛地阅读而不受限制。另外，本文所采用的术语和表达已被用作说明书的术语且不被限制，并且此类术语和表达的使用并不旨在排除所示和所述的特征的任何等效物或其部分，但应当认识到，在所要求保护的本公开的范围内可以进行各种修改。
本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献均明确地通过引用以其整体并入，其程度如同每一者单独地通过引用并入一样。在发生冲突的情况下，应以本说明书(包含定义)为准。
应当理解，虽然已经结合上述实施例描述了本公开，但是前述描述和实例旨在说明而非限制本公开的范围。本公开的范围内的其他方面、优点和修改对于本公开所属领域的技术人员来说将是显而易见的。

Claims (30)

1.一种式I化合物：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药，其中：
EDG为：
每个R1独立地为卤素、-OR2、-NR3R4、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中所述烷基、杂烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个R9取代；
R2、R3和R4独立地为氢、C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基，其中除氢外的每一个任选地被一个或多个R9取代；
R5为氢或C1-10烷基；
每个R9独立地为卤素、-OR6、-NR7R8、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C1-10杂环基、C6-10芳基或C1-10杂芳基；
R6、R7和R8独立地为氢或C1-10烷基；
R84为氢、卤代、C1-10烷基或C1-10卤代烷基；
EWG为吸电子基团；
WSG为水溶性基团；
Z为C＝O或SO2；Y为CH2、NH或S；并且
q为0、1、2、3、4、5或6，
条件是当Y为NH或S，并且R84为氢或甲基时，则EDG不为：
附接至萘的位置6的
2.根据权利要求1所述的化合物，其中q为0。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中q为1、2、3、4、5或6。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中R84为氢。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中R84选自由以下组成的组：卤代、C1-C10烷基或C1-10卤代烷基。
6.根据权利要求5所述的化合物，其中R84为Cl、Br、I、F、甲基、乙基、丙基或CF3。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物，其中EWG选自由以下组成的组：F、Cl、Br、-CH＝O、NO2、-CF3、-CCl3、-SO3和-CN。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的化合物，其中EWG为-CN。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的化合物，其中Z为C＝O。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的化合物，其中Y为NH。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的化合物，其中R5为氢。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的化合物，其中R5为C1-10烷基。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中WSG选自由以下组成的组：
以及/>
其中m为具有1至10的值的整数。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中WSG选自由以下组成的组：
以及/>
其中m为具有1至10的值的整数并且每个R1'独立地选自由以下组成的组：
H、
其中每个X独立地为O或S；
每个R11独立地选自氢、C1-10烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C6-10芳基、5元至10元杂芳基和4元至10元杂环基；其中烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基和杂环基任选地被1至4个R21取代；或者每个XR11可以独立地为-XP(X)(R12)2；
每个R12独立地选自羟基、硫醇、-XP(X)(R13)2、C1-10烷基、-O-C1-10烷基和-S-C1-10烷基；
每个R13独立地选自羟基、硫醇、C1-10烷基、-O-C1-10烷基和-S-C1-10烷基；
每个R21独立地选自卤代、羟基、硫醇、-NO2、-N3、氰基、C1-10烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C1-8卤代烷基、C6-10芳基、5元至10元杂芳基、4元至10元杂环基、-O-C1-10烷基、-O-C2-6烯基、-O-C2-6炔基、-O-C3-10环烷基、-O-C1-8卤代烷基、-O-芳基、-O-杂芳基、-O-杂环基、-NH2、-NH(R31)、-N(R31)2、
-C(O)(R31)、-C(O)O(R31)、-C(O)OH、-C(O)NH2、-C(O)NH(R31)、-C(O)N(R31)2、
-NHC(O)(R31)、-NHC(O)O(R31)、-NHC(O)NH(R31)、-S(R31)、-NHS(O)y(R31)、-N(C1-10烷基)S(O)y(R31)、-S(O)yN(R31)2、-S(O)NH(R31)和-S(O)y(R31)；
每个R31独立地选自C1-10烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C1-8卤代烷基、芳基、杂芳基和杂环基；并且
每个y独立地为1或2。
15.根据权利要求1所述的化合物，其具有式IA：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
16.根据权利要求1所述的化合物，其具有式IB：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
17.根据权利要求1所述的化合物，其具有式IC：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
18.根据权利要求1所述的化合物，其具有式ID：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
19.根据权利要求1所述的化合物，其具有式IE、IF、IG、IH、II、IJ或IK：
或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
20.一种化合物，其选自由以下组成的组：
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或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药。
21.一种药物组合物，其包含根据权利要求1至20中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药，以及药学上可接受的载体。
22.一种确定患者是否患有神经系统疾病或病症的方法，所述方法包括向所述患者施用根据权利要求1至20中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、互变异构体或前药，或者根据权利要求21所述的药物组合物。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述化合物是静脉内施用的。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述化合物是向所述患者的眼睛施用的。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其进一步包括检测所述化合物或其母体化合物与可检测靶蛋白的结合的存在或不存在。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述检测包括通过光激活所述患者的待检查的组织，从而产生可检测信号的发射，以及检测所述可检测信号。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述可检测信号为荧光信号。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的方法，其中所述神经系统疾病或病症为阿尔茨海默病或创伤性脑损伤(TBI)。
29.根据权利要求22至27中任一项所述的方法，其中所述神经系统疾病或病症选自年龄相关疾病或病症、遗传疾病或病症、损伤相关疾病或病症以及精神疾病或病症。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述年龄相关疾病或病症选自帕金森病、血管性痴呆和肌萎缩侧索硬化症，其中所述遗传疾病或病症为唐氏综合征，其中所述损伤相关疾病或病症选自创伤性脑损伤和慢性创伤性脑病，并且其中所述精神疾病或病症选自精神分裂症和抑郁症。
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