CN1348436A

CN1348436A - 新颖的核受体ppar配体

Info

Publication number: CN1348436A
Application number: CN00806703A
Authority: CN
Inventors: 田村学造; 安藤邦雄; 马替纯二
Original assignee: Institute Of Industrial Creation Of Corporate Foundation; Nuclear Receptor Ligand Co ltd
Current assignee: Arigen Co Ltd.; Institute of industrial creation
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2002-05-08
Also published as: AU2943300A; TR200103002T2; EP1176134A4; EP1176134A1; NO20014394L; TR200202077T2; BR0009474A; MXPA01009127A; CA2366281A1; NO20014394D0; WO2000053563A1; KR20020010581A

Abstract

核受体PPAR(过氧化酶体增殖子活化的受体)的配体,它是选自下组的化合物:壳二孢呋喃酮;和具有至少一个苔黑醛部分的壳二孢呋喃酮同系物或壳二孢氯素同系物,其中苔黑醛部分的2－位和/或4－位羟基的氢被－(C₁－C₁₅)烷基或烯基、－CH₂COOH、－CH₂COO(C₁－C₁₅)烷基、－C(=O)(C₁－C₁₅)烷基、－C(=O)(CH₂)_1－15COOH、烟酰基或异烟酰基等取代。这些配体可用于预防和/或治疗糖尿病;高血压或脑血管机能紊乱;动脉硬化;糖尿病并发症;慢性炎症;恶病质;消化道癌症等。

Description

新颖的核受体PPAR配体

技术领域

本发明涉及核受体PPAR的配体、通过基因表达的PPAR配体-依赖性调节得以治愈的疾病的治疗和/或预防。

背景技术

本发明找到了医药产品领域中的工业应用，涵盖用于治疗包括人在内的动物代谢疾病、慢性炎症和恶性肿瘤的医药产品的候选化合物。类固醇、类视色素、活性维生素D3和甲状腺激素在非常小的剂量下对动物显示显著的生理学活性。它们统称为脂溶性激素，因为它们溶于有机溶剂而不溶于水。随着对脂溶性激素在非常小的剂量下显示特异性活性的机理研究的进展，它们的作用机理显示相似性。这些脂溶性激素通过与胞质中的受体结合、再与基因的特异性位点结合以直接控制遗传信息的表达而产生生理作用。DNA编码的核受体分析显示，核受体结构具有惊人的同源性。为了使这些脂溶性激素作用于动物细胞，它们必须穿透细胞膜，才能与胞质中的核受体结合。与激素结合的核受体穿过核膜，进入核内，在那里它们以两个受体形成的二聚物形式与染色体的激素识别位点结合，以控制遗传信息的表达。

为了使核受体与脂溶性激素结合以控制遗传信息的表达，它必须与另一个受体结合形成二聚物。二聚物包括由相同受体形成的均二聚物和由不同受体形成的杂二聚物。类固醇、例如性激素和肾上腺皮质激素充当由相同受体用作的均二聚物。相反，很多脂溶性激素充当杂二聚物。不过，不是每种受体组合都能用作杂二聚物。它们大多数与称为类视色素X受体(RXR)的核受体形成杂二聚物，与染色体的识别位点结合。现在还不完全知道为什么这些脂溶性激素受体必须与类视色素X受体结合才能产生它们的作用。

另一方面，很多药业公司研究和开发了用于治疗和/或预防冠状动脉硬化的药物。冠状动脉的硬化性损伤是发达国家的主要死亡原因，其最关键的诱因之一是高脂蛋白血症，这与血液中低密度脂蛋白(LDL)的水平过多有+。高脂蛋白血症也称为高胆固醇血症，因为LDL富含在胆固醇中。为了治疗和/或预防冠状动脉硬化，人们多年来一直寻找用于治疗高脂蛋白血症的血清降血脂剂。20世纪60年代，第一次出现了血清降血脂剂，称为氯贝特(clofibrate)。氯贝特不仅被大量用于冠状动脉硬化患者，而且用于脑动脉硬化、股动脉硬化症状中的间歇性跛行或易于诱发冠状动脉硬化的II型糖尿病，并取得暂时性巨大的商业成功，尽管它的作用机理仍不清楚。不过，它由于两个缺点而逐渐被弃用。首先，它用于减少富含在血清中性脂质中的极低密度脂蛋白(VLDL)而不减少血清总胆固醇。其次，它的药物功效不总是可靠的，因为对很多冠状动脉硬化患者所进行的若干双盲试验显示，氯贝特比安慰剂更频繁地通过心肌梗塞诱发死亡、与安慰剂没有区别或者频繁产生副作用。不过，将氯贝特对患者给药的医师提出了药物作用机理的重要信息。

据说II型糖尿病患者比普通人患有血管机能紊乱的频率高十倍，寿命短约十年。因此将氯贝特对很多II型糖尿病患者给药，以预防血管机能紊乱。不过，在接受氯贝特与降血糖的磺酰脲药结合给药的II型糖尿病患者中，频繁发生低血糖性昏迷。低血糖性昏迷不应当自然地发生在与持续低血糖状态有关的II型糖尿病患者中。昏迷病例检查显示，受到磺酰脲药刺激的朗格罕氏β细胞释放大量胰岛素，而氯贝特降低外周组织中的胰岛素耐性，由此血糖因协同作用而迅速减少。也就是说，已知氯贝特及其衍生物可能降低外周组织中的胰岛素耐性。

1982年，本发明人报道了壳二孢氯素衍生物AS-6降低正常的与链脲霉素治疗的啮齿动物中的血糖和胰岛素(Agr.Biol.Chem.46：2865-69，1982)。在20世纪80年代后期，若干药业公司开始了用于提高II型糖尿病特有的胰岛素耐性的药物研究和开发。用于设计候选化合物的典型化合物是Takeda Chemical Industrial，Ltd.的环格列酮，这种化合物联合了能够增强外周组织中的胰岛素敏感性的氯贝特(烯丙氧基化合物)和产生降血糖作用的噻唑烷。尽管由于缺乏功效而在开发试验中失败了，不过作为后来的噻唑烷二酮化合物(TZD)的典型化合物也应受到重视。在随后开发了TZD药物、例如曲格列酮(troglitazone)、吡格列酮(pioglitazone)、rosiglitazone之后，随着TZD的出现，II型糖尿病的治疗迎来了转机，TZD的主要功效在于胰岛素耐性的解除。TZD的作用机理最初并不知道，但是针对氯贝特的研究引发出解释。据发现，配体未知的核受体(孤独受体)PPARα是被氯贝特活化的，提示了TZD也可能作为PPAR配体控制遗传信息的表达。PPAR是以氯贝特命名的过氧化酶体增殖子活化的受体的缩写，因为它引起肝脏过氧化酶体的生长，诱发肝肥大。事实上，也检查了与氯贝特部分共享化学结构的TZD与PPAR受体的相互作用。结果显示，TZD被定向在白脂肪细胞，以致于TZD是活化白脂肪细胞内被高度表达的核受体PPARγ的配体。该发现纠正了关于II型糖尿病病因学的假说。以前的假说是，白脂肪组织是贮存脂肪的沉默组织，它降低II型糖尿病患者的胰岛素敏感性，这是由肝脏或肌肉中的胰岛素耐性表达所导致的。

从那时起，白脂肪组织一直被认为是预防/治疗很多与生活方式有关的疾病的靶器官，已经积累了很多关于脂肪细胞分化及其控制机理的分子水平的发现。目前，已知PPARγ在白脂肪组织、淋巴组织、肾上腺和肠中被高度表达。在脂肪组织中，PPARγ协同PPARγ辅因子(CBP和相似的分子)在脂肪细胞的分化中扮演重要角色，饮食中的脂肪酸、例如亚油酸或花生四烯酸是PPAR家族的配体，从而提高了PPAR家族作为饮食疗法或药物疗法目标的重要性。脂肪细胞分化的分子机理解释集中于PPAR-CBP，在部分程度上阐明了脂肪组织中能量代谢的控制机理，这提高了发现基于肥胖的与生活方式有关的疾病的新疗法或药物的期望。PPAR包括3类，其中PPARα主要分布在肝细胞中，PPARβ是全身分布的，PPARγ分布在脂肪细胞、肾上腺和肠中。由于过量食入引起中性脂肪的大量沉积而增厚的脂肪细胞产生一组称为脂肪细胞因子的细胞因子，并释放它们进入循环的血液中。逐渐确立的是，这些脂肪细胞因子减少外周组织中的胰岛素敏感性。值得注意的是，脂肪细胞因子包括TNF-α，后者在对动物给药时，强烈地抑制晚期癌症患者外周组织摄取葡萄糖而诱发恶病质。

另一方面，已知在淋巴组织中表达的PPARγ除脂肪组织以外也在脾、肠和肾上腺中被高度表达，已经开展了关于在这些组织中表达的PPARγ的作用的研究。尤其在1998年发表了两篇突出的关于在淋巴组织中表达的PPARγ的作用的文章(M.Ricote等《自然》391：79-82，1998；C.Jiang，A.T.Ting和B.Seed《自然》391：82-86，1998)。这些文章集中于PPARγ与慢性炎症之间的关系。活化的巨噬细胞浸润炎症部位，主动地生物合成炎性细胞因子，例如TNF-α、IL-1β和IL-6，以致炎症转为慢性。所述文章显示，当向活化的巨噬细胞培养物中加入作为PPARγ配体的非类固醇止痛/消炎剂时，剂量依赖性地抑制了与炎性细胞因子产生有关的基因转录，非类固醇止痛/消炎剂通过与转录加速因子AP-1、STAT和NF-κ部分竞争而抑制炎性细胞因子基因的表达。因此，非类固醇止痛/消炎剂通过活化核受体PPARγ而抑制炎性细胞因子基因、例如IL-1β、TNFα和IL-6转录到信使RNA中，由此抑制炎性细胞因子的生物合成。现有TZD化合物不能预期具有任何治疗慢性炎症的应用，因为它们几乎不抑制活化巨噬细胞产生炎性细胞因子。不过，PPARγ配体对炎性细胞因子产生的抑制作用有可能治疗与PPAR过度表达有关的慢性炎症，例如动脉硬化损伤、糖尿病并发症和慢性类风湿性关节炎以及恶性肿瘤。

非类固醇止痛/消炎剂的作用机理在于对前列腺素产生的抑制作用，前列腺素引起急性疼痛和炎性部位的扩大。不过，炎性细胞因子、例如TNFα的释放对炎症转为慢性的过程期间前列腺素的产生具有重要意义，这反映在下列事实中：抗TNFα或IL-6受体的单克隆抗体的全身给药改善了慢性炎症，例如与慢性类风湿性关节炎相关的慢性炎症。用于治疗急性炎症的非类固醇止痛/消炎剂难以长期使用，因为它们抑制胃肠粘膜中前列腺素的生物合成，从而频繁导致消化性溃疡。关于慢性炎症的治疗，可取的是开发抑制炎性细胞因子产生、但不抑制前列腺素生物合成的药物。最近，Ross的理论被普遍接受了，它强调冠状动脉硬化是典型的慢性炎症，类似于慢性肝炎、肾小球肾炎、慢性胰腺炎和慢性类风湿性关节炎(R.Ross《新英格兰医学杂志》340：115-126，1999)。因此，借助活化巨噬细胞抑制炎性细胞因子产生的疗法具有治疗与慢性炎症有关的顽固性疾病的潜力，例如冠状动脉硬化、慢性肝炎、肾小球肾炎、慢性胰腺炎和慢性类风湿性关节炎。

有些恶性肿瘤产生很多TNF，从而引起患者代谢衰退，称为恶病质。患有恶病质的患者不能同化所摄取的能量，随着能量平衡转为负值而迅速衰弱。与此同时，他们丧失免疫能力，放任机会病原体的生长，以致他们常常死于脓毒病。百分之七十的癌症患者死于机会病原体诱发的脓毒病而非癌症。因此，控制恶性肿瘤中的TNFα产生对于延长癌症患者的生命来说是必要的。有趣的是，TNFα产生在表达大量PPARγ的结肠癌细胞内完全不受控制。这意味着在结肠癌细胞内表达的PPAR不能控制TNFα的产生，因为它们不能被它们的配体活化。下列事实证明了这一点：用PPARγ配体舒林酸(Sulindac)治疗的结肠癌患者暂时显示通过抑制TNFα产生而缓解的迹象。事实上，非类固醇止痛/消炎剂舒林酸难以长期给药来抑制前列腺素的生物合成。这样一个事实证明核受体在单独细胞内的高度表达对核受体控制遗传信息转录来说是不充分的，应当外部供应必要的和足量的特异性配体。因此，PPARγ配体有可能在治疗胃肠癌和延长胃肠癌患者生命中扮演重要角色。

与慢性类风湿性关节炎有关的慢性炎症是用用于治疗急性炎症的药物进行治疗的，也就是非类固醇止痛/消炎剂或糖皮质激素；可以说，还不存在对慢性炎症的特效治疗剂。非类固醇止痛/消炎剂的缺点是习惯性使用常常导致对消化系统的副作用，例如消化性溃疡，因为它们抑制前列腺素的生物合成。糖皮质激素也有很多副作用，例如对前列腺素生物合成的抑制、因免疫抑制而频繁发生传染病、引起代谢机能紊乱，例如糖尿病、回缩现象，回缩现象意味着停止服药反而加重了药物治疗前的病症。因此，不能说依赖于这些药物的现有慢性炎症疗法显著提高了患者的生命质量(QOL)。应当进一步关注具有微血管炎症背景的糖尿病并发症。如果开发出能够特异性治愈慢性炎症的药物，也就很可能预防/治疗由慢性血管炎症导致的糖尿病并发症。非常可取的是制备能够治疗慢性血管炎症而不会因频繁的副作用导致QOL恶化的药物，所述炎症与慢性类风湿性关节炎、动脉硬化、糖尿病性微血管病、结节性动脉外膜炎和动脉瘤有关。PPARγ配体未来将成为针对抗慢性炎症的消炎剂的积极研究的目的。

研究人员的注意力焦点是与PPARγ形成杂二聚物以控制遗传信息表达的核受体RXR配体对II型糖尿病代谢机能紊乱显示什么种类的作用。阐明这个问题的第一项研究发表于1997年(《自然》386：407-410，1997)。该研究显示了涉及类视色素衍生物LG100268和LGD1069的细胞培养和动物实验结果，它们是作为前髓细胞性白血病、卡波济氏肉瘤等的治疗剂而开发的，据报道，(1)这些衍生物控制细胞培养物中的遗传信息表达，(2)当对遗传性肥胖和糖尿病小鼠ob/ob和db/db口服给药时，它们增强胰岛素的敏感性，突出地减少血糖、血清中性脂肪和血清胰岛素，和(3)当各自单独没有功效的少量类视色素衍生物与TZD联合给药时，RXR配体和PPARγ配体显示体内与体外协同作用。不过，既没有提到、也没有报道相同化合物同时充当RXR与PPAR受体配体的可能性。

发明内容

以前，发明人为找到治疗和/或预防代谢疾病和慢性炎症的有效手段而进行了研究，提交了关于结合类视色素X受体的配体的专利申请(JPA No.377905/98和国际申请PCT/JP/07012)，该配体选自由壳二孢氯素及其相似化合物和衍生物组成的组。

发明人的进一步研究揭示，壳二孢氯素和壳二孢呋喃酮及其衍生物结合PPARγ受体，以控制基因表达，还揭示了包括在在先专利申请中的、其中2-位和/或4-位羟基被取代的RXR配体壳二孢氯素衍生物也结合PPARγ受体，以控制基因表达。这样的化合物同时充当两种核受体配体是一项新发现。

因此，本发明提供核受体PPAR配体，它们是壳二孢呋喃酮、壳二孢呋喃酮同系物或壳二孢氯素同系物。它们能够用于治疗和/或预防哺乳动物通过遗传信息转录的PPAR配体依赖性调节作用得以减轻的疾病或病症，更具体地用于治疗和/或预防糖尿病，包括由胰岛素耐性表达诱发的II型糖尿病；高血压或脑血管病；动脉硬化，包括冠状动脉硬化；糖尿病并发症；慢性炎症，包括血管、肝、肾、关节、肠和胰腺等器官的慢性炎症和与自体免疫疾病有关的慢性炎症；晚期癌症患者中存在的恶病质；胃肠癌症，包括结肠癌、胃癌和肝癌；还用于预防朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死。

附图的简要说明

图1显示化合物17改善遗传性肥胖和糖尿病小鼠(db/db小鼠)烦渴/多尿和抑制尿糖排泄的作用。

图2显示用化合物25治疗的db/db小鼠血糖水平和尿糖排泄变化。在实验开始前2天从十只12周龄db/db小鼠尾静脉采集血液，将动物分成两组，每组的平均血糖水平为720-740mg/dl。一组为对照组，另一组每日一次口服60mg/kg化合物25。实心菱形表示对照组，阴影正方形(hatched square)表示化合物25治疗组。Student t-试验中的^**P＜0.01，^***P＜0.001。

图3显示化合物1和化合物25预防NOD小鼠I型糖尿病发作的作用。实心菱形表示对照组，实心三角形表示25mg/kg化合物1治疗组，空心正方形表示50mg/kg化合物1治疗组，十字形表示50mg/kg化合物25治疗组。每组由10只动物组成。I型糖尿病在第24周的发病率在对照组为70％，25mg/kg化合物1治疗组为30％，50mg/kg化合物1和25治疗组为10％，发病率检验显示后两组与对照组之间的显著性差异为5％。

图4显示化合物27和吡格列酮的结合试验结果，试验采用表面胞质团共振(Surface Plasmon Resonance)传感器。吡格列酮没有产生信号，因为它是未结合的，但是化合物27明显产生了信号。

发明的公开

本发明提供核受体PPAR配体，它是一种选自下组的化合物：壳二孢呋喃酮；和具有至少一个苔黑醛(orcylaldehyde)部分的壳二孢呋喃酮同系物或壳二孢氯素同系物，其中苔黑醛部分2-位和/或4-位羟基的氢被选自下组的基团取代：-(C₁-C₁₅)烷基或烯基、芳基、(C₁-C₁₅)烷基芳基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₁₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₁₅)烷基、-C(＝O)芳基、-C(＝O)(C₁-C₁₅)烷基芳基、-C(＝O)(CH₂)_1-15COOH、烟酰基或异烟酰基。本文所用的“壳二孢呋喃酮同系物”除特例外，意味着具有至少一个苔黑醛部分的、结构类似于壳二孢呋喃酮的化合物，其中有适当的侧链(例如类萜)连接在3-位上，而5-位可以被Cl或H取代，正象壳二孢呋喃酮那样，并且能够结合核受体PPAR，包括脱氢壳二孢呋喃酮。本文所用的“壳二孢氯素同系物”除特例外，意味着具有至少一个苔黑醛部分的、结构类似于壳二孢氯素的化合物，其中有适当的侧链(例如类萜)连接在3-位上，而5-位可以被Cl或H取代，正象壳二孢氯素那样(或者称之为壳二孢氯素相似化合物)，并且能够结合核受体PPAR。本发明也提供核受体PPAR配体，它是由下式代表的化合物：

其中X是

或

R₁是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、或-C(＝O)(C₁-C₅)烷基；R₂是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(CH₂)_1-5COOH、烟酰基或异烟酰基；R₃是H或Cl，但壳二孢氯素除外。

本发明的PPAR配体包括：

-由式(1)代表的壳二孢呋喃酮及其衍生物：

表1：壳二孢呋喃酮及其衍生物

化合物# R₁ R₂ 注解

1 H H 壳二孢呋喃酮(AF)

2 H -COCH₃ 4-O-乙酰衍生物

3 H -CH₃ 4-O-甲基AF

4 -CH₃ -CH₃ 2，4-二甲基AF

5 -COCH₃ -CH₃ 4-O-甲基、2-O-乙酰AF

6 -CH₃ -COCH₃ 2-O-甲基、4-O-乙酰AF

7 -CH₃ H 2-O-甲基AF，新化合物

8 H -CH₂CH₃ 4-O-乙基AF

9 H -烯丙基 4-O-烯丙基AF

10 H -丁基 4-O-丁基AF

11 H -CH₂COOH

12 H -CH₂COOCH₃

13 H -烟酰基

14 H -异烟酰基新化合物

15 H -CO(CH₂)₃COOH 新化合物

-由式(2)代表的壳二孢氯素及其衍生物：

表2

化合物# R₁ R₂ 注解

16 H H 壳二孢氯素(AS)

17 H -CH₃ 4-O-MeAS

18 -CH₃ -CH₃ 2，4-二MeAS

19 -COCH₃ -CH₃

20 -CH₃ -COCH₃

21 -CH₃ H

22 H -CH₂CH₃

23 H -烯丙基

24 H -丁基

25 H -CH₂COOH

26 H -烟酰基

27 -CH₃ -CH₂COOH 新化合物

28 -CH₃ -CH₂COOCH₂CH₃ 新化合物

29 H -CO(CH₂)₃COOH 新化合物

30 H -异烟酰基新化合物

31 -CH₃ -异烟酰基新化合物

-由式(3)代表的壳二孢氯素相似化合物：

表3：壳二孢氯素相似化合物

化合物# R₂ R₃

32 H H

33 -CH₃ H

34 -COCH₃ H

和由式(4)代表的壳二孢氯素相似化合物：

表4：壳二孢氯素相似化合物

化合物# R₂ R₃

35 H H

36 -CH₃ Cl

37 -COCH₃ Cl

38 -CH₃ H

39 -COCH₃ H

-由式(5)代表的脱氢壳二孢呋喃酮及其衍生物：

其中苔黑醛2-位羟基的H可以被-(C₁-C₅)烷基或烯基、或-C(＝O)(C₁-C₅)烷基取代；R₂是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(CH₂)_1-5COOH、烟酰基或异烟酰基；5-位Cl可以是H。这样的化合物是新颖的。

本发明化合物是以类萜侧链连接在苔黑醛基上这样一种化学结构为特征的。它们在生物学上的特征在于它们允许在哺乳动物细胞内剂量依赖性地表达与PPAR受体结合位点偶联的转移基因。

制备方法

本发明化合物主要属于通过培养丝状真菌、例如蚕豆壳二孢所产生的代谢产物壳二孢氯素、壳二孢呋喃酮及其相似化合物；和通过有机化学方法修饰它们所得到的衍生物。发明人之一于1972年报道，壳二孢呋喃酮是由丝状真菌蚕豆壳二孢产生的抗生素(《四面体快报》No.25，2541-2544)；这种真菌也产生壳二孢氯素。另据报道，壳二孢氯素是由除蚕豆壳二孢以外的丝状真菌所产生的，例如Nectria coccinea、Fusarium sp.、Cylindocarponlucidium、Cylindocladium ilicicola、Cylindrocladium sp.、Verticillium sp.等，但是没有报道显示壳二孢呋喃酮是从这些丝状真菌中分离的。壳二孢呋喃酮是蚕豆壳二孢特有的代谢产物。

按照标准操作，通过将四氢呋喃环脱氢，可以从壳二孢呋喃酮合成脱氢壳二孢呋喃酮。如下可以合成酰化或烷基化脱氢壳二孢氯素。下列操作也能够用于酰化或烷基化壳二孢氯素和壳二孢呋喃酮及其衍生物。

本文所用的“芳基”意指通过从芳烃中除去氢原子所得到的芳族基团，例如苯基、甲苯基、二甲苯基、联苯基、萘基、蒽基和菲基，它们可以被1至3个取代基取代。所述取代基包括(C₁-C₅)烷基或烯基和卤素(包括氯)或硝基。

酰化作用

2-O-烷基脱氢壳二孢呋喃酮衍生物

与壳二孢氯素和壳二孢呋喃酮衍生物结合的PPARγ受体的X-射线分析显示，苔黑醛2-位羟基向下调节受体蛋白与配体之间的相互作用。因此，在2-位羟基烷基化的2-O-甲基衍生物比母体化合物更强烈地活化PPARγ受体。2-位羟基如下被烷基取代。

关于结晶，可以被取代的烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、烯丙基等。

作用

发明人报道，对啮齿动物口服给药的壳二孢呋喃酮证明了降低用标准饮食或高脂饮食饲喂的大鼠血清脂质的作用，且毒性非常低(《抗生素杂志》24：681-686，1973和《日本药理学杂志》25：35-39，1975)。发明人还报道，对高血压模型DOCA高血压大鼠口服给药的壳二孢呋喃酮不抑制血压升高，但是改善心血管疾病的指征(《欧洲药理学杂志》69：429-438，1981)。壳二孢呋喃酮显示这样的作用的原因长期以来一直是个谜。直到最近才发现壳二孢呋喃酮具有这样的作用的原因是通过充当属于核受体总科的PPAR配体，以调控遗传信息的表达。

在先申请中，发明人发现，壳二孢氯素及其相似化合物和衍生物剂量依赖性地增加与RXR或RAR结合位点偶联的转移基因在细胞培养物中的表达，表明它们是RXR和RAR受体的配体。基于这些发现，申请人提交了关于医药用途的专利申请。

在本发明的化合物中，壳二孢呋喃酮及其相似化合物和衍生物是PPAR受体的特异性配体，不能活化类视色素X(RXR)和全反式视黄酸(RAR)受体。通过用取代基修饰壳二孢氯素的苔黑醛2-位和/或4-位羟基所得到的一组化合物活化属于核受体总科的PPAR和RXR，以增强转移基因的表达。因此，它们的主要特征在于它们是结合两种受体的配体。因此，本发明化合物的药理学作用与在先申请化合物几乎相同。

如下为本发明化合物显示的药理学作用。首先，它们具有减轻与生活方式有关的疾病的作用，所述疾病例如II型糖尿病、特发性高血压、缺血性心脏病、高脂血症及其并发症。本发明化合物也有效治疗和预防患有PPAR高度表达的恶性肿瘤和与之有关的病况。具体来说，它们能够有效地用于治疗患有PPAR高度表达的晚期胃肠癌和与之有关的恶病质。本发明化合物也有效治疗和预防各种器官和组织中的慢性炎症。它们适用的典型疾病包括慢性血管炎症，涉及结节性动脉外膜炎(动脉瘤)、冠状动脉硬化、脑血管病、糖尿病的微血管病、慢性类风湿性关节炎等。本发明化合物的主要特征在于它们不是象TZD那样，活化仅在白脂肪组织内表达的PPARγ的特异性配体，而是也活化在淋巴组织、肾上腺和肠内被广泛表达的PPARγ。由于PPAR是在血管平滑肌细胞内被表达的，PPAR的活化对炎性细胞因子基因的转录控制预期减少炎性细胞因子转录因子NF-κB，从而改善慢性血管炎症(B.Staels等《自然》393：790-795，1998)。因此，本发明化合物在各种由脂肪细胞因子和炎性细胞因子的过度产生所导致的各种疾病治疗中是有效的，而不限于本文具体所述的应用范围。与也活化核受体PPAR的噻唑烷二酮化合物(TZD化合物)相比，本发明化合物显示广谱药理学作用的原因似乎在于与受体结合方式的差异。也就是说，TZD化合物从不结合PPARγ受体固定化BIAcore柱，但是本发明化合物即使在体外也结合PPARγ受体。

制剂

本发明化合物可以以纯净形式或适当药物组合物的形式、经由用于相似用途的药物可接受的任何途径给药。因此，它们例如可以口服、鼻内、肠胃外或局部给药，剂型为固体、半固体、冻干粉末或液体，例如片剂、栓剂、丸剂、胶囊剂、粉剂、溶液、悬液、乳剂、霜剂、洗剂、气雾剂、软膏剂和凝胶剂，优选为适当的单位剂型，以便按精确剂量给药。这种组合物包含普通的药物载体或赋形剂和本发明化合物以及可选的其他药物产品、载体和吸收助剂。一般地，药学上可接受的组合物含有约1-99％(重量)本发明化合物和约99-1％适当的药物添加剂，视所给药的剂型而定。组合物含有约5-75％本发明化合物作为药物产品，其余为适当的药物赋形剂。本发明化合物有效改善病理学的每日剂量为0.1-20mg/kg成人体重，可取的是0.2-5mg/kg。

上述具体疾病的优选剂型应当按这样一种方式加以配制，以便根据疾病的严重性应用不同的剂量。对制剂来说最重要的是来自本发明化合物脂溶性的限制。核受体总科的配体是脂溶性激素或维生素，因此，本发明化合物事实上也是脂溶性的。关于口服给药，药学上可接受的添加剂包括任何正常适合的赋形剂，例如甘露糖醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素、葡萄糖、明胶、蔗糖和碳酸镁。这样的组合物可以是溶液、片剂、丸剂、胶囊剂、粉剂和缓释制剂的形式。组合物优选为片剂或丸剂的形式，其中含有本发明化合物与下列的组合：稀释剂，例如乳糖、蔗糖和磷酸二钙；崩解剂，例如淀粉及其衍生物；润滑剂，例如硬脂酸镁；粘合剂，例如淀粉、阿拉伯胶、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、纤维素及其衍生物；表面活性剂，用于湿润本发明化合物的高度脂溶性与抗水性颗粒表面；脂溶性添加剂、胆汁酸、磷脂等。尤其优选的是含有可溶于有机溶剂中的合成脂族表面活性剂或聚合物添加剂。其实例包括阿拉伯胶、藻酸钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、膨润土、月桂基硫酸钠、polysorbate 80、脱水山梨醇一脂肪酸酯、聚乙二醇40硬脂酸酯(polyoxyl 40 stearate)等。

对制剂来说尤其重要的是本发明化合物的抗水性物理性质的限制。一般地，脂溶性药物的胃肠吸收受到每个分子从药物颗粒中溶解到水中的速度的支配。这是因为一旦溶解在水中的脂溶性药物到达胃肠粘膜的吸收部位，它们基本上毫无障碍地迅速被吸收。如果迅速溶于水，即使水溶性差的药物也更迅速地被吸收，以增加生物利用度。不过，已知本发明化合物非常缓慢地在水中溶解。因此，它们必须这样配制，即通过选择添加剂和配制方法，以增加水中溶解速度。一种提高水中溶解度的手段是尽可能减少药物颗粒的直径，即，(1)形成微细颗粒，目的是增加与水接触的颗粒表面积。不过，由于颗粒表面的抗水性，即使微细颗粒也不能与水接触，除非它们被分散，否则不能增加水中溶解速度。因此，有必要(2)将本发明化合物与具有脂溶性与水溶性基团的表面活性剂或聚合物结合，目的是使颗粒表面与水接触。还有必要(3)使每个分子容易从药物颗粒中释放出来。也就是说，在结晶性药物颗粒的情况下，有必要选择这样一种晶型，它仅需很少的自由能即可使每个分子从晶格中释放出来，还包括本发明的无定形化合物的配制方法，使每个分子容易被释放。所有这些配制本发明化合物所必要的条件都是如本发明化合物的权利要求中所定义的。

席夫碱

本发明化合物能够通过醛基与血液中血清蛋白的氨基之间的反应生成席夫碱。由本发明化合物与血清蛋白所生成的席夫碱具有缓冲作用，它暂时掩蔽从消化道吸收的浸提物的生物学活性，逐渐向靶组织供应活性浸提物。这种席夫碱被吸附到靶细胞的表面，经由胞饮作用被摄入细胞内，在那里它被水解再生为游离的化合物。游离化合物溶解在贮存脂肪的油滴中，渐渐溶解在脂肪细胞的细胞质中，产生它的作用。进而，当白脂肪组织的贮存脂肪作为能源被转运到其他组织时，化合物也随着该脂肪一起被转运。因此，它还具有贮存的作用。

本发明化合物几乎不能被摄入其他组织内，由于不存在贮存脂肪的油滴，其既没有蓄积性也没有毒性。

下列实施例进一步阐述本发明，不过事实上并不限制之。

制备例1

脱氢壳二孢呋喃酮

从壳二孢呋喃酮的四氢呋喃环上除去两个氢原子得到脱氢壳二孢呋喃酮的合成如下。在水浴冷却下，向0.16g(4.0mmol)氢氧化钠的0.7ml去离子水溶液中分批加入AgNO₃(0.34g，2.00mmol)的去离子水(0.7ml)溶液。向所得硝酸银的水悬液中加入壳二孢呋喃酮(0.2g，0.476mmol)的二噁烷(1.4ml)溶液。反应混合物在室温下搅拌3小时，然后用水/二噁烷混合溶剂(1∶1)稀释，通过celite过滤，滤液用6N HCl酸化，然后用二氯甲烷萃取。二氯甲烷层用水和饱和盐水洗涤，然后经MgSO₄干燥，减压浓缩。残余物用硅胶II柱色谱法纯化，用二氯甲烷/丙酮(60∶1)洗脱，得到0.047g脱氢壳二孢呋喃酮(收率24％)。

mp 139.5-140.5℃.IR(cm^-1)：1680，1635，1555.¹H NMR(ppm)：1.35(6H，s)，1.82(3H，br s)，1.84(3H，br s)，2.13(2H，br t，J＝7.2Hz)，2.33(2H，br q，J＝7.5Hz)，2.60(3H，s)，3.40(2H，d，J＝7.2Hz).10.14(1H，s)，12.69(1H，s).¹³C NMR(ppm)：12.93，14.44，16.13，22.03，23.03(可能是两个重叠的峰)，27.05，38.29，88.10，98.52，113.14，113.59，114.21，121.90，125.76，135.03，137.71，138.12，156.17，162.15，184.66，193.30，207.20.

元素分析：实测(％)：C，65.88；H，6.54。计算(％)：C，65.94；H，6.50。

制备例2

A. 4-O-乙氧羰基甲基-2-O-甲基壳二孢氯素(1)：化合物27

将氢氧化钠(60％，23.1mg，0.578mmol)用戊烷洗涤，然后悬浮在DMF(1ml)中。向该悬液中滴加2-O-甲基壳二孢氯素(0.220g，0.525mmol)的DMF(2ml)溶液，混合后的溶液在室温下搅拌30分钟，然后与溴乙酸乙酯(0.0641ml，0.578mmol)在50℃下搅拌4小时。将反应溶液溶于饱和氯化铵水溶液，用醚萃取，有机层连续用水和饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，将滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(15g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到0.204g(77％)(1)(为无色胶状物)。

IR(薄膜)：1765，1713，1694.NMR(CDCl₃，500MHz)：0.70(3H，s)，0.80(3H，d，J＝6.7Hz)，0.83(3H，d，J＝6.9Hz)，1.31(3H，t，J＝7.0Hz)，1.58-1.67(1H，m)，1.90(3H，br s)，1.90-1.96(2H，m)，2.34-2.44(3H，m)，2.63(3H，s)，3.65(2H，d，J＝7.0Hz)，3.88(3H，s)，4.29(2H，q，J＝7.0Hz)，4.61(2H，s)，5.39(1H，d，J＝16.0Hz)，5.46(1H，t，J＝7.0Hz)，5.89(1H，d，J＝16.0Hz)，10.42(1H，s).

(电子喷射质谱，阳性)(m/z)：505{(M+H)⁺，C₂₈H₃₇O₆ ³⁵Cl+H⁺}，507{(M+H)⁺，C₂₈H₃₇O₆ ³⁷Cl+H⁺}。

B. 4-O-羧甲基-2-O-甲基壳二孢氯素(2)：化合物27

将上面得到的化合物(1)(0.207g，0.409mmol)溶于甲醇(6.2ml)，与20％碳酸钾水溶液(1ml，1.45mmol)在室温下搅拌2小时。反应溶液用3N盐酸调至pH2，然后用醚萃取。有机层连续用水和饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(15gSiO2，二氯甲烷/乙醇)，得到0.122g(63％)(2)(为无色胶状物)。

IR(薄膜)：1715，1696.NMR(CDCl₃，500MHz)：0.70(3H，s)，0.81(3H，d，J＝6.8Hz)，0.83(3H，d，J＝6.8Hz)，1.62(1H，qd，J＝13.5，6.0Hz)，1.91(3H，br s)，1.91-1.97(2H，m)，2.34-2.45(3H，m)，2.63(3H，s)，3.62(2H，d，J＝6.9Hz)，3.84(3H，s)，4.65(2H，s)，5.42(1H，d，J＝16.0Hz)，5.43(1H，t，J＝6.9Hz)，5.89(1H，d，J＝16.0Hz)，10.42(1H，s).

制备例3

4-O-(4-羧基丁酰基)壳二孢氯素(4)：化合物29

向壳二孢氯素(0.150g，0.358mmol)的无水吡啶(1.5ml)溶液中加入4-二甲氨基吡啶(4.4mg，0.036mmol)和戊二醛(0.049g，0.430mmol)。反应溶液在50℃下搅拌过夜，然后用1N盐酸调至pH2，用乙酸乙酯萃取。有机层用饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(13g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到0.081g(42％)(4)，为无色晶体。

mp 120-123℃.IR(KBr 盘)：～3000，1771，1711，1649.NMR(CDCl₃，500MHz)：0.70(3H，s)，0.81(3H，d，J＝7.0Hz)，0.83(3H，d，J＝7.0Hz)，1.59-1.66(1H，m)，1.88(3H，s)，1.89-1.96(2H，m)，2.12(2H，qui，J＝7.2Hz)，2.34-2.45(3H，m)，2.55(2H，t，J＝7.2Hz)，2.65(3H，s)，2.76(2H，t，J＝7.2Hz)，3.42(2H，br d，J＝6.0Hz)，5.35(1H，t，J＝7.0Hz)，5.39(1H，d，J＝16.0Hz)，5.87(1H，d，J＝16.0Hz)，10.30(1H，s)，12.54(1H，s).

制备例4

4-O-异烟酰基-2-O-甲基壳二孢氯素(5)：化合物31

向2-O-甲基壳二孢氯素(61.3mg，0.146mmol)的无水吡啶(1ml)溶液中加入盐酸异烟酰氯(71.7mg，0.403mmol)。反应溶液在室温下搅拌3小时，然后进一步与水搅拌30分钟，用乙酸乙酯萃取。有机层连续用饱和硫酸铜水溶液、水、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(10g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到69.3mg(90％)(5)(为无色胶状物)。

IR(薄膜)：1760，1710，1700.NMR(CDCl₃，500MHz)：0.69(3H，s)，0.76-0.83(6H，br)，1.59-1.64(1H，m)，1.65(3H，br s)，1.85-1.96(2H，m)，2.32-2.45(3H，m)，2.67(3H，s)，3.39-3.50(1H，br)，3.50-3.63(1H，br)，3.88(3H，s)，5.29(1H，d，J＝16.0Hz)，5.34(1H，t，J＝7.0Hz)，5.82(1H，d，J＝16.0Hz)，7.79-7.99(2H，m)，8.87(2H，m)，10.49(1H，s).ESMS(电子喷射质谱，正离子)(m/z)：524{(M+H)⁺，C₃₀H₃₄NO₅ ³⁵Cl+H⁺}，526{(M+H)⁺，C₃₀H₃₄NO₅ ³⁴Cl+H⁺}。

制备例5

4-O-异烟酰基壳二孢氯素(6)：化合物30

向壳二孢氯素(0.200g，0.494mmol)的无水吡啶(1ml)溶液中加入盐酸异烟酰氯(0.242g，1.36mmol)。反应溶液在室温下搅拌3小时，然后进一步与水搅拌30分钟，用醚萃取。有机层连续用饱和硫酸铜水溶液、水、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，所得晶体从己烷/醚中重结晶而纯化，得到0.199g(79％)(6)，为无色晶体。

mp 119-121℃.IR(薄膜)：1752，1711，1642.NMR(CDCl₃，500MHz)：0.68(3H，s)，0.79(3H，d，J＝7.0Hz)，0.81(3H，d，J＝7.0Hz)，1.59-1.65(1H，m)，1.68(3H，br s)，1.86-1.96(2H，m)，2.33-2.44(3H，m)，2.69(3H，s)，3.34-3.46(1H，br)，3.46-3.60(1H，br)，5.29(1H，d，J＝16.0Hz)，5.36(1H，t，J＝7.0Hz)，5.82(1H，d，J＝16.0Hz)，8.01(2H，br d，J＝4.6Hz)，8.85-8.95(2H，br)，10.35(1H，s)，12.60(1H，s).

ESMS(电子喷射质谱，负离子)(m/z)：508{(M-H)^-，C₂₉H₃₂NO₅ ³⁵Cl-H⁺}，510{(M-H)^-，C₂₉H₃₂NO₅ ³⁷Cl-H⁺}。

制备例6

A. 4-O-乙酰基-2-O-甲基壳二孢呋喃酮(8)：化合物27的前体

向4-O-壳二孢呋喃酮(0.301g，0.651mmol)的丙酮(2ml)溶液中加入碳酸钾(99mg，0.716mmol)和甲基碘(0.0484ml，0.781mmol)，混合后的溶液回流加热2小时。反应溶液过滤，滤液然后用醚稀释，连续用水、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(10g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到75.5mg(24％)(8)(为无色胶状物)。

NMR(CDCl₃，500MHz)：1.22(3H，s)，1.28(3H，s)，1.64(3H，s)，1.77(3H，br s)，2.04(2H，t，J＝7.8Hz)，2.09-2.20(2H，m)，2.35(3H，s)，2.39(1H，dd，J＝18.2，10.0Hz)，2.47(1H，dd，J＝18.0，6.2Hz)，2.63(3H，s)，3.33(2H，d，J＝6.5Hz)，3.83(3H，s)，4.52(1H，dd，J＝10.0，6.2Hz)，5.08(1H，tq，J＝6.5，1.3Hz)，5.52(1H，t，J＝6.6Hz)，10.44(1H，s).

B. 2-O-甲基壳二孢呋喃酮(7)：化合物27

将上面得到的化合物(8)(63.5mg，0.133mmol)溶于甲醇(4.2ml)，与1％氢氧化钠水溶液(4.2ml，1.05mmol)在室温下搅拌4小时。反应溶液用2N盐酸中和后，蒸馏出甲醇，残余物用水稀释，用乙酸乙酯萃取。有机层连续用水、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(10g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到52.1mg(90％)(7)(为无色胶状物)。

IR(薄膜)：3390，1756，1686，1564.NMR(CDCl₃，500MHz)：1.22(3H，s)，1.29(3H，s)，1.64(3H，br s)，1.80(3H，br s)，2.06(2H，t，J＝7.5Hz)，2.12-2.22(2H，m)，2.40(1H，dd，J＝18.0，10.0Hz)，2.47(1H，dd，J＝18.0，6.5Hz)，2.66(3H，s)，3.42(2H，d，J＝6.6Hz)，3.82(3H，s)，4.53(1H，dd，J＝10.0，6.5Hz)，5.20(1H，tq，J＝6.9，1.2Hz)，5.51(1H，t，J＝6.9Hz)，6.35(1H，s)，10.37(1H，s).

ESMS(电子喷射质谱，负离子)(m/z)：433{(M-H)^-，C₂₄H₃₁O₅ ³⁵Cl-H⁺}，435{(M-H)^-，C₂₄H₃₁O₅ ³⁷Cl-H⁺}。

制备例7

4-O-(4-羧基丁酰基)壳二孢呋喃酮(9)：化合物15

向壳二孢呋喃酮(0.100g，0.238mmol)的无水吡啶(1ml)溶液中加入4-二甲氨基吡啶(2.9mg，0.04mmol)和戊二醛(0.033g，0.490mmol)。反应溶液在50℃下搅拌过夜，然后用1N盐酸调至pH2，用乙酸乙酯萃取。有机层用饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(10g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到0.040g(32％)(9)(为无色胶状物)。

IR(薄膜)：～3000，1752，1713，1638.NMR(CDCl₃，500MHz)：1.23(3H，s)，1.29(3H，s)，1.63(3H，br s)，1.74(3H，br s)，2.02(2H，t，J＝7.5Hz)，2.11(2H，qui，J＝7.0Hz)，2.12-2.17(2H，m)，2.37(1H，dd，J＝18.2，10.0Hz)，2.44(1H，dd，J＝18.2，6.3Hz)，2.54(2H，t，J＝7.0Hz)，2.65(3H，s)，2.76(2H，t，J＝7.0Hz)，3.24-3.31(2H，br)，4.55(1H，dd，J＝10.0，6.3Hz)，5.07(1H，tq，J＝7.0，1.5Hz)，5.50(1H，brt，J＝7.0Hz)，10.30(1H，s)，12.52(1H，s).

制备例8

4-O-异烟酰基壳二孢呋喃酮(10)：化合物14

向壳二孢呋喃酮(0.200g，0.476mmol)的无水吡啶(1ml)溶液中加入盐酸异烟酰氯(0.233g，1.31mmol)。反应溶液在室温下搅拌1小时，然后进一步与水搅拌30分钟，用醚萃取。有机层连续用饱和硫酸铜水溶液、水、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，然后经无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂后，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱色谱法纯化(10g SiO₂，己烷/乙酸乙酯)，得到0.135g(54％)(10)(为无色胶状物)。

IR(薄膜)：1756，1644.NMR(CDCl₃，500MHz)：1.21(3H，s)，1.28(3H，s)，1.53(3H，br s)，1.62(3H，br s)，1.88-1.97(2H，m)，2.02-2.12(2H，m)，2.35(1H，dd，J＝18.0，10.0Hz)，2.42(1H，dd，J＝18.0，6.3Hz)，2.69(3H，s)，3.21-3.33(1H，br)，3.33-3.46(1H，br)，4.51(1H，dd，J＝10.0，6.3Hz)，5.09(1H，br t，J＝7.0Hz)，5.48(1H，br t，J＝7.0Hz)，8.00-8.02(2H，m)，8.89-8.91(2H，m)，10.35(1H，s)，12.60(1H，s).

ESMS(电子喷射质谱，负离子)(m/z)：524{(M-H)^-，C₂₉H₃₂NO₆ ³⁵Cl-H⁺}，526{(M-H)^-，C₂₉H₃₂NO₆ ³⁷Cl-H⁺}。

实施例1

将各原料混合，按标准操作造粒，压制成片，每片含有63mg化合物1、10mg脱水山梨醇倍半油酸酯、10mg粉状硅胶、40mg玉米淀粉、50mg L-羟丙基纤维素(PO-30)、12mg羟丙基纤维素-SL、46mg微晶纤维素、10mg羧甲基纤维素钠盐、3mg硬脂酸钙和6mg滑石。

实施例2

将63g基本化合物(ground compound)11、50g乳糖、60g玉米淀粉、30gL-羟丙基纤维素、12g羟丙基纤维素-SL、46g微晶纤维素、10g羧甲基纤维素II钠盐、3g硬脂酸钙和6g滑石的混合物按标准操作造粒，压制成片，每片重0.25g。

实施例3

将100g化合物21、70g微晶纤维素、35g乳糖、70g羧甲基纤维素钙盐、70g玉米淀粉和5g硬脂酸镁的混合物按标准操作造粒，压制成片，每片重0.35g。

实施例4

在转移基因活性测定系统中，本发明化合物增强报告基因的表达。因此，当用本发明化合物处理时，用携带其表达受PPAR应答元件控制的报告基因的质粒和PPARγ表达质粒转染的COS-1细胞显示出报告基因的表达增加。该结果显示本发明化合物是PPAR的激动剂，这些化合物经由PPAR控制基因表达。

质粒转染到COS-1细胞内：

利用来自Life Technologies的Lipofect AMINE试剂按标准操作进行转染。将1×105^个细胞分散在含有10％胎牛血清的2ml Dulbecco氏最低培养液(DMEM)中，倒在35mm陪替氏培养皿中，在CO₂培养器内培养17小时。然后除去培养基，粘附在陪替氏培养皿上的细胞用磷酸盐缓冲的生理盐水(PBS)洗涤，然后利用Lipofect AMINE试剂进行转染。也就是说，将含有4mg携带其表达受PPAR应答元件控制的虫荧光素酶基因的质粒、4mg PPAR表达质粒和2mg用于监测转染效率的携带β-半乳糖苷酶基因的质粒的500ml最低血清培养基OptiMEM(Life Technologies)预先与溶解有50ml LipofectAMINE的500ml OptiMEM混合，混合后的溶液在室温下保持15分钟。将含有100ml该混合溶液与400ml OptiMEM的混合物的陪替氏培养皿在37℃CO₂培养器内培养3小时。从陪替氏培养皿中吸出转染培养液，向其中补充含有用活性炭处理过的10％血清的DMEM和试验化合物，在37℃下培养20小时。试验化合物是化合物1、11、12和20，对照是吡格列酮和曲格列酮。培养基还含有试验化合物溶剂二甲基亚砜(最终浓度：0.1％)。

从陪替氏培养皿中吸出培养液后，加入250ml培养细胞用的溶胞溶液(25mM Tris磷酸盐缓冲液(pH7.8)、2mM 1，2-二氨基环己烷-N，N，N’，N’-四乙酸酯、10％甘油、1％ Triton X-100)，用橡胶淀帚破碎细胞。通过冷冻和熔化使细胞完全破坏，然后在4℃下离心(15000rpm，2min)，采用上清液作为试验样本。向20ml上清液中加入100ml虫荧光素酶底物溶液(2.14mg Co-A、100ml 470mM D-虫荧光素、200ml 530mM ATP、2ml DTT-麦黄酮(DTT-Tricine)缓冲液(pH7.8))，在发光计(ATTO Luminosensor AB-2000)中测量混合溶液的荧光。使用发光的β-半乳糖苷酶检测试剂盒II(Clontech)，在发光计中测量用于监测转染效率的β-半乳糖苷酶的荧光。结果如表5所示，表明本发明化合物是PPAR的特异性配体。

表5：本发明化合物活化PPAR受体，增强转移基因的转录

受体的活化

化合物 PPARα PPARβ PPARγ

曲格列酮 - - ++++

吡格列酮 - - ++++

化合物1 - - +++

化合物7 - - +++

化合物21 - - ++

化合物25 - - +++

化合物26 - - ++

化合物27 - - ++

化合物29 - - +++

脱氢壳二孢呋喃酮 ++ - -

如下评价活化程度：

++++：活化峰值出现在＜10^-6M。

+++：活化峰值出现在10^-6-10^-5M。

++：活化峰值出现在10^-5-10^-4M。

+：活化峰值出现在＞10^-4M。

实施例5

本发明化合物显示预防结节性动脉外膜炎和动脉瘤的作用。为了评价预防动脉瘤的作用，使用可定量测定的大鼠高血压模型，以便测量在肠系膜动脉中形成的动脉瘤，经过统计学处理来测定其作用。用镊子从分离的肠系膜中除去膜，其余小动脉用福尔马林固定，然后进行脂肪染色。计数三次小动脉数和动脉瘤数，以便计算每支小动脉的平均动脉瘤数。作为高血压模型，给因一肾切除而肾机能减退的大鼠饮用渗透压略高于血浆的0.9％盐水，该大鼠每周接受10mg/kg盐皮质激素乙酸脱氧皮质甾酮(DOCA)皮下给药。在麻醉下切除雄性Wistar大鼠(12只)的左肾。恢复一周后，将失去肾脏的大鼠随机分成两组(n＝6)。两组之一为对照组，另一组接受化合物1。自实验开始后第3周强制口服100mg/kg化合物1。实验阶段为7周，其间自实验开始每3天测量一次进食量、饮水量、尿体积、体重和血压。

血压迅速上升，在第3周平均血压超过180mmHg。与对照组相比，口服化合物1的组自第3周没有观察到任何显著的抑制血压上升的作用。在第7周解剖动物，分离肠系膜动脉，用福尔马林处理，然后进行脂肪染色，计数动脉瘤数。在高血压对照组中，全部个体都显示动脉瘤，每支肠系膜动脉的动脉瘤平均数为1.72±0.74个动脉瘤(平均±SE)，提示高血压性动脉损伤有所发展。化合物1治疗组每支肠系膜动脉的动脉瘤平均数为0.51±0.37个动脉瘤(平均±SE)。本发明化合物明显抑制结节性动脉外膜炎发展为动脉瘤。

实施例6

下列实验证明了化合物17改善遗传性肥胖和糖尿病小鼠C57BL/ksjdb/db的烦渴/多尿和抑制尿糖排泄的作用。将十只30-32周龄的雄性db/db小鼠随机分成两组(n＝5)，即对照组和化合物17组。动物自由进食和饮水。饮食是来自Clea Japan的小鼠II大鼠标准饲料CE-2粉，加入化合物17的丙酮溶液后造粒，通过风干蒸发丙酮。化合物17的加入量占饮食的0.1％。对照饮食也在加入等量丙酮后造粒。

两组前7天接受对照饮食，测试进食量、尿体积、尿糖水平和尿糖排泄水平。在随后的5天期间，治疗组接受含有0.1％化合物17的饮食。治疗组再用对照饮食饲喂4天，然后再用含有0.1％化合物17的饮食饲喂5天，即第20-24天。由于在代谢笼内单独饲养的db/db小鼠在饲料和饮水量上显示明显的差异，将5只动物圈养在一个大鼠代谢笼内，将每笼所得数值除以5，显示在图1中。如图1所示，当给予含有化合物17的饮食后，尿体积、尿糖水平和尿糖排泄水平剧烈减少。即使在停止给药后24小时，与对照组相比，尿糖排泄水平也只有50％或以下，表明化合物17具有延期作用。

实施例7(壳二孢呋喃酮具有缓解链脲霉素诱发的糖尿病的作用)

向重约250g的雄性Wistar大鼠尾静脉内注射链脲霉素(50mg/kg)，制备胰岛素缺乏型糖尿病模型。每日一次口服给药100mg/kg悬浮在阿拉伯胶溶液中的化合物1，链脲霉素给药后立即开始。在第7天和第14天将动物圈养在集尿笼内24小时，收集尿液24小时。如表6所示，与健康对照组相比，糖尿病对照组的饮水量在第7天增加4.1倍，在第14天增加4.5倍。相形之下，与糖尿病对照组相比，化合物1治疗组的摄取量保持在显著低的水平，例如第7天为41.4％，第14天为43.6％。表中显示3个组的进食量、饮水量、尿体积和尿糖排泄水平。与健康对照组相比，糖尿病对照组的进食量增加了约1.5倍，与糖尿病对照组相比，化合物1治疗组的进食量在第7天显著减少14.3％，在第14天显著减少23.3％。不过，健康组的体重增加为80g/周，与糖尿病对照组仅为18g/周形成对照。化合物1治疗组的体重增加为30g/周，不过进食量低于糖尿病对照组。这意味着化合物1的给药改善了代谢，大大降低了尿糖排泄。

表6

	天	糖尿病对照组	糖尿病-化合物1组	健康对照组
	天	糖尿病对照组	糖尿病-化合物1组	健康对照组	进食量(g/只大鼠)	7	38.4±1.7	32.9±1.9^*	27.0±3.2^*
14	42.5±1.7	32.6±2.9^*	26.8±0.9^**			7	38.4±1.7	32.9±1.9^*	27.0±3.2^*
14	42.5±1.7	32.6±2.9^*	26.8±0.9^**	饮水量(ml/只大鼠/天)		7	169.5±7.6	99.9±13.0^**	41.6±1.1^**
14	189.6±5.7	106.9±18.0^**	42.4±1.0^**			7	169.5±7.6	99.9±13.0^**	41.6±1.1^**
14	189.6±5.7	106.9±18.0^**	42.4±1.0^**		尿体积(ml/只大鼠/天)	7	128.5±5.3	74.6±6.4^**	19.8±1.7^**
14	159.8±5.3	79.7±12.5^**	17.5±0.8^**			7	128.5±5.3	74.6±6.4^**	19.8±1.7^**
14	159.8±5.3	79.7±12.5^**	17.5±0.8^**	尿糖排泄量(g/只大鼠/天)		7	8.85±0.36	5.39±0.55^**	N.D.
14	12.05±0.38	5.78±1.09^**	N.D.			7	8.85±0.36	5.39±0.55^**	N.D.
14	12.05±0.38	5.78±1.09^**	N.D.		体重(g/只大鼠)	7	291.0±4.7	307.7±4.8	350.4±10.2^**
14	292.5±4.2	318.3±6.8^*	370.4±10.2^**			7	291.0±4.7	307.7±4.8	350.4±10.2^**

糖尿病对照组：n＝9；糖尿病-化合物1组：n＝8；健康对照组：n＝5。

^*P＜0.05，^**P＜0.01，Student’s t-试验。

实施例8

从十只12周龄的db/db小鼠尾静脉采集血液，将动物分成两组，即对照组和化合物25组，每组的平均血糖水平为约700mg/dl，圈养在集尿笼内。自实验开始第1、2、3、5、7和10天从尾静脉采集少量血液，测定血糖。按相同间隔收集尿液24小时，按照氧法测定尿糖排泄水平。结果如图2所示，表明尿糖在给药开始当天减少至一半，在第3天及3天后排泄水平损失超过90％。自给药第3天血糖显著降低，第7天损失超过30％。

实施例9

将四十只体重25g的雌性NOD小鼠分成4组，即对照组、化合物1(50mg/kg)治疗组、化合物1(25mg/kg)治疗组和化合物25(50mg/kg)治疗组。将化合物1和化合物25悬浮在2％阿拉伯胶溶液中，每周一和周五腹膜内给药两次。将小鼠饲养24周，其间在周一和周五利用尿糖检测带测试尿糖排泄量(图3)。

实施例10

将表面胞质团共振传感器(BIAcore柱)用于检查本发明化合物是否结合固定化的PPARγ受体。图4显示化合物27和用作对照的吡格列酮的传感图。图形显示本发明化合物即使在体外也结合PPARγ受体，但是对照吡格列酮并不结合之。

实施例11(化合物1预防患有肿瘤的小鼠的高脂血症)

这些实验中，选择血清中性脂肪作为恶病质的指征，充当了解难以量化的TNFα的动力学的辅助标记物，因为精确测量血液TNFα是困难的，而测量血清中性脂肪比血液TNFα更容易。将四十只5周龄的雄性ddY-系小鼠随机分成5组(n＝8)，其中4组腹膜内植入2×10⁶个Ehrlich腹水肿瘤细胞。没有植入肿瘤细胞的组是健康对照组。自肿瘤细胞植入后24小时3组腹膜内接受100-400mg/kg化合物1，另一组接受不含化合物1的单独的溶剂0.1％吐温80(0.2ml)。肿瘤细胞植入后第8天，从患有肿瘤的小鼠心脏采集血液，测定分离后的血清内的中性脂肪，通过免疫电泳检测血液TNFα。表7：化合物1具有预防患有的肿瘤小鼠高血液中性脂肪的作用(平均±SD)

剂量体重血清中性统计学血液(mg/kg) (g/只小鼠) 脂肪(mg/dl) 显著差异^a) TNFα

0 40.0±1.0 401.1±73.8 ++++

100 38.0±1.0 258.2±53.2 NS +++

200 36.7±0.7 185.1±26.2^* P＜0.02 ++

400 31.3±1.1 99.1±18.3^** P＜0.002 ++0(正常对照) 30.0±0.5 47.7±3.5^*** P＜0.001 +

a)Student’s t-试验(n＝8)。

随着肿瘤细胞的生长，腹水潴留增加导致患有肿瘤的小鼠的体重增加。

如表7所示，对照组小鼠的血清中性脂肪明显高于健康小鼠。健康组与患有肿瘤组之间的进食量对比显示，患有肿瘤的小鼠的进食量逐日减少，能量平衡在第6天左右及以后转为负值。这意味着由于消耗超过从进食中获取的能量，Ehrlich腹水肿瘤的致死原因是饥饿。这提示了TNFα从肿瘤细胞中的过量释放(a)增强分解代谢反应，(b)通过抗胰岛素耐性在外周组织中的表达削弱了葡萄糖的同化作用，(c)促进肿瘤细胞优先消耗葡萄糖，以致活体募集肌肉蛋白，以补偿能量缺乏，在肝内转化为中性脂肪，将其运送至外周组织。

不过在化合物1治疗组中，血清中性脂肪的增加被剂量依赖性地抑制了，血糖水平显著增加，还观察到血液TNFα的减少趋势，表明化合物1抑制肿瘤细胞产生TNFα。

Claims

1、核受体PPAR配体，它是一种选自下组的化合物：壳二孢呋喃酮；和具有至少一个苔黑醛部分的壳二孢呋喃酮同系物或壳二孢氯素同系物，其中苔黑醛部分2-位和/或4-位羟基的氢被选自下组的基团取代：-(C₁-C₁₅)烷基或烯基、芳基、(C₁-C₁₅)烷基芳基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₁₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₁₅)烷基、-C(＝O)芳基、-C(＝O)(C₁-C₁₅)烷基芳基、-C(＝O)(CH₂)_1-15COOH、烟酰基或异烟酰基。

2、权利要求1的核受体PPAR配体，其中该化合物是由下式代表的：

其中X是

或

R₁是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、或-C(＝O)(C₁-C₅)烷基；R₂是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(CH₂)_1-5COOH、烟酰基或异烟酰基；R₃是H或Cl，其条件是排除下列情况：其中X是

R₁是H，R₂是H，R₃是Cl。

3、由下式代表的化合物：

其中X是

R₁是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、或-C(＝O)(C₁-C₅)烷基；R₂是H、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(CH₂)_1-5COOH、烟酰基或异烟酰基；R₃是H或Cl，其条件是排除下列情况：其中R₁是H，R₂是H，R₃是Cl；或者

其中X是

R₁是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、或-C(＝O)(C₁-C₅)烷基；R₂是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(CH₂)_1-5COOH、烟酰基或异烟酰基；R₃是H或Cl；

或其药学上可接受的盐。

4、由下式代表的化合物：

其中R₁是H、-(C₁-C₅)烷基或烯基、或-C(＝O)(C₁-C₅)烷基；R₂是H、-(C₁-C₅)烷基、-CH₂COOH、-CH₂COO(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(C₁-C₅)烷基、-C(＝O)(CH₂)_1-5COOH、烟酰基或异烟酰基，其条件是排除下列情况：其中R₁是H，R₂是-CH₂COOH或烟酰基；

或其药学上可接受的盐。

5、核受体PPAR配体，它是权利要求3或4的化合物。

6、一种药物组合物，用于治疗和/或预防通过遗传信息转录的PPAR配体依赖性调控作用得以减轻的疾病或病症，该组合物包含治疗和/或预防所述疾病或病症有效量的权利要求1、2或5的核受体PPAR配体和药学上可接受的添加剂。

7、权利要求6的药物组合物，其中该疾病或病症是糖尿病，包括由胰岛素耐性表达诱发的II型糖尿病；高血压或脑血管病；动脉硬化，包括冠状动脉硬化；糖尿病并发症；慢性炎症，包括血管、肝、肾、关节、肠和胰腺等器官的慢性炎症和与自体免疫疾病有关的慢性炎症；晚期癌症患者中存在的恶病质；胃肠癌症，包括结肠癌、胃癌和肝癌。

8、一种组合物，其用于预防朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死，使所述细胞保留胰岛素产生功能，该组合物包含预防朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死有效量的权利要求1、2或5的核受体PPAR配体和药学上可接受的添加剂。

9、权利要求6、7或8的组合物，其中该添加剂是可溶于有机溶剂的合成脂族表面活性剂或聚合物添加剂。

10、一种用于治疗和/或预防哺乳动物中通过遗传信息转录的PPAR配体依赖性调节作用得以减轻的疾病或病症的方法，包括将治疗和/或预防所述疾病或病症有效量的权利要求1、2、3或4的化合物以及可选的药学上可接受的添加剂对该哺乳动物给药。

11、权利要求10的方法，其中该疾病或病症是糖尿病，包括由胰岛素耐性表达诱发的II型糖尿病；高血压或脑血管病；动脉硬化，包括冠状动脉硬化；糖尿病并发症；慢性炎症，包括血管、肝、肾、关节、肠和胰腺等器官的慢性炎症和与自体免疫疾病有关的慢性炎症；晚期癌症患者中存在的恶病质；胃肠癌症，包括结肠癌、胃癌和肝癌。

12、一种预防哺乳动物中朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死的方法，包括将预防哺乳动物朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死有效量的权利要求1、2、3或4的化合物以及可选的药学上可接受的添加剂对该哺乳动物给药。

13、权利要求10、11或12的方法，其中该添加剂是可溶于有机溶剂的合成脂族表面活性剂或聚合物添加剂。

14、权利要求1、2、3或4的化合物与可选的药学上可接受的添加剂在治疗和/或预防哺乳动物通过遗传信息转录的PPAR配体依赖性调控作用得以减轻的疾病或病症中的用途。

15、权利要求14的用途，其中该疾病或病症是糖尿病，包括由胰岛素耐性表达诱发的II型糖尿病；高血压或脑血管病；动脉硬化，包括冠状动脉硬化；糖尿病并发症；慢性炎症，包括血管、肝、肾、关节、肠和胰腺等器官的慢性炎症和与自体免疫疾病有关的慢性炎症；晚期癌症患者中存在的恶病质；胃肠癌症，包括结肠癌、胃癌和肝癌。

16、权利要求1、2、3或4的化合物与可选的药学上可接受的添加剂在预防哺乳动物朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死中的用途。

17、权利要求14、15或16的用途，其中该添加剂是可溶于有机溶剂的合成脂族表面活性剂或聚合物添加剂。

18、权利要求1、2、3或4的化合物与可选的药学上可接受的添加剂在制备用于治疗和/或预防哺乳动物通过遗传信息转录的PPAR配体依赖性调控作用得以减轻的疾病或病症中的用途。

19、权利要求18的用途，其中该疾病或病症是糖尿病，包括由胰岛素耐性表达诱发的II型糖尿病；高血压或脑血管病；动脉硬化，包括冠状动脉硬化；糖尿病并发症；慢性炎症，包括血管、肝、肾、关节、肠和胰腺等器官的慢性炎症和与自体免疫疾病有关的慢性炎症；晚期癌症患者中存在的恶病质；胃肠癌症，包括结肠癌、胃癌和肝癌。

20、权利要求1、2、3或4的化合物与可选的药学上可接受的添加剂在制备用于预防哺乳动物朗格罕氏胰岛β细胞的变性和/或坏死的药物中的用途。

21、权利要求18、19或20的用途，其中该添加剂是可溶于有机溶剂的合成脂族表面活性剂或聚合物添加剂。

22、能够充当核受体PPAR配体的化合物与血清蛋白氨基的席夫碱，其中所述化合物是权利要求1、2、3或4的化合物。