TW202115086A - Bckdk抑制劑 - Google Patents

Abstract

本文描述式I化合物，

其中R¹ 、R² 及R³ 係如本文中定義；其作為分支鏈α酮酸去氫酶激酶抑制劑之用途；含有此等抑制劑之醫藥組合物；及此等抑制劑於治療例如糖尿病、NASH及心臟衰竭上之用途。

Description

BCKDK抑制劑

本發明提供作為分支鏈α酮酸去氫酶激酶抑制劑之化合物；含有此類抑制劑之醫藥組合物；及此類抑制劑用於治療例如糖尿病、NASH及心臟衰竭之用途。

分支鏈胺基酸(BCAA)佔健康個體之必需胺基酸之約40%且必須經由均衡膳食獲得。分支鏈胺基酸過量有毒但為蛋白質合成及細胞信號傳導過程所必需的。BCAA藉由分支鏈胺基轉移酶(BCAT)促轉胺為其α-酮酸形式：α-酮異己酸酯(KIC/酮亮胺酸)、2-酮-3-戊酸甲酯(KMV/酮異亮胺酸)及α-酮異戊酸酯(KIV/纈胺酸)。接著藉由分支鏈酮酸去氫酶(BCKDH)酶複合物使分支鏈酮酸(BCKA)氧化去羧基，該分支鏈酮酸去氫酶(BCKDH)酶複合物由BCKDH E1α/β四聚體、BCKDH E2及BCKDH E3次單元之多個複本組成。複合物藉由BCKDH激酶(BCKDK)介導之抑制性磷酸化調節，且此相同磷酸化位點由磷酸酶PPM1K去磷酸化。抑制複合物磷酸化促進BCKDH活性且因此促進BCKA之不可逆分解代解。(Lynch CJ, Adams SH: Branched-chain amino acids in metabolic signalling and insulin resistance. Nat Rev Endocrinol 2014, 10:723-36)。小鼠中Bckdk之缺失證實此調節，此係因為缺乏Bckdk之小鼠在多個組織中顯示增加的BCKDH活性。(Joshi MA, Jeoung NH, Obayashi M, Hattab EM, Brocken EG, Liechty EA, Kubek MJ, Vattem KM, Wek RC, Harris RA: Impaired growth and neurological abnormalities in branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase kinase-deficient mice. Biochem J 2006, 400:153-62)。

美國專利第9,078,865號係關於例如減少一或多種分支鏈胺基酸或分支鏈α-酮酸之血漿含量的方法，其包含向有需要之個體投與治療有效量的至少一種下式之化合物：苯基-CH₂ -(CH₂ )_n -COOH，其中n為0、2、4、6或8，以便治療例如稱為楓糖尿症(maple syrup urine disease；MSUD)的新生兒之先天代謝缺陷。亦稱為分支鏈酮酸尿症之MSUD為常染色體隱性遺傳病。

存在較強的與BCAA分解代解及心血管代謝健康之相關性。已在多個研究中在2型糖尿病患者之血漿中觀測到增加的BCAA/BCKA含量。(Wang TJ, Larson MG, Vasan RS, Cheng S, Rhee EP, McCabe E, Lewis GD, Fox CS, Jacques PF, Fernandez C, O'Donnell CJ, Carr SA, Mootha VK, Florez JC, Souza A, Melander O, Clish CB, Gerszten RE: Metabolite profiles and the risk of developing diabetes. Nat Med 2011, 17:448-53；Newgard CB, An J, Bain JR, Muehlbauer MJ, Stevens RD, Lien LF, Haqq AM, Shah SH, Arlotto M, Slentz CA, Rochon J, Gallup D, Ilkayeva O, Wenner BR, Yancy WS, Jr., Eisenson H, Musante G, Surwit RS, Millington DS, Butler MD, Svetkey LP: A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance. Cell Metab 2009, 9:311-26)。

在人類NASH中觀測到降低的PPM1K含量及增加的BCKDK含量。(Lake AD, Novak P, Shipkova P, Aranibar N, Robertson DG, Reily MD, Lehman-McKeeman LD, Vaillancourt RR, Cherrington NJ: Branched chain amino acid metabolism profiles in progressive human nonalcoholic fatty liver disease. Amino Acids 2015, 47:603-15)。

亦在人類糖尿病患者之骨胳肌中觀測到分解代謝路徑中降低的酶之mRNA含量。(Lerin C, Goldfine AB, Boes T, Liu M, Kasif S, Dreyfuss JM, De Sousa-Coelho AL, Daher G, Manoli I, Sysol JR, Isganaitis E, Jessen N, Goodyear LJ, Beebe K, Gall W, Venditti CP, Patti ME: Defects in muscle branched-chain amino acid oxidation contribute to impaired lipid metabolism. Mol Metab 2016, 5:926-36)。

類似地，來自小鼠心臟之代謝體學及RNA圖譜資料亦表明，BCAA/BCKA分解代謝路徑中之基因在心臟衰竭中下調。(Lai L, Leone TC, Keller MP, Martin OJ, Broman AT, Nigro J, Kapoor K, Koves TR, Stevens R, Ilkayeva OR, Vega RB, Attie AD, Muoio DM, Kelly DP: Energy metabolic reprogramming in the hypertrophied and early stage failing heart: a multisystems approach. Circ Heart Fail 2014, 7:1022-31；Sun H, Olson KC, Gao C, Prosdocimo DA, Zhou M, Wang Z, Jeyaraj D, Youn JY, Ren S, Liu Y, Rau CD, Shah S, Ilkayeva O, Gui WJ, William NS, Wynn RM, Newgard CB, Cai H, Xiao X, Chuang DT, Schulze PC, Lynch C, Jain MK, Wang Y: Catabolic Defect of Branched-Chain Amino Acids Promotes Heart Failure. Circulation 2016, 133:2038-49)。

此等資料共同表明BCAA分解代解在多種人類疾病狀態中受損。一種增加BCAA分解代解之機制為BCKDK抑制劑。藉由抑制BCKDK，BCKDH活性將增加且BCAA分解代解將增加。另一種增加BCAA分解代解之機制為BCKDK降解劑。藉由降解BCKDK，BCKDH活性將增加且BCAA分解代解將增加。儘管已存在一些與BCKDK相關之早期研究，但仍需要具有BCKDK抑制及/或降解活性且適用於治療、預防或減弱本文所描述之疾病之表現的醫藥試劑。

本發明係關於式I化合物

其中 R¹ 為H、溴、氯、氟、(C₁ -C₂ )烷基或(C₁ -C₂ )氟烷基； R² 為氟或氯，其中若R¹ 為氯且R³ 為H，則R² 為氟；及 R³ 為H、氯、氟、甲基或(C₁ )氟烷基，其中若R¹ 為H，則R³ 為氯、氟、甲基或(C₁ )氟烷基； 或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明亦係關於治療以下疾病之方法：脂肪肝、非酒精性脂肪肝病、非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝纖維化之非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化之非酒精性脂肪變性肝炎或伴有肝硬化及肝細胞癌之非酒精性脂肪變性肝炎，該等方法包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明亦係關於治療以下疾病之方法：心臟衰竭、充血性心臟衰竭、冠心病、周邊血管疾病、腎血管疾病、肺動脈高壓、血管炎、急性冠狀動脈症候群及改善心血管風險，該等方法包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明亦係關於治療以下疾病之方法：I型糖尿病、II型糖尿病、特發性I型糖尿病(Ib型)、成人之潛伏性自體免疫性糖尿病(latent autoimmune diabetes in adults；LADA)、早發性2型糖尿病(EOD)、青年發病型非典型性糖尿病(youth-onset atypical diabetes；YOAD)、年輕人之成年發病型糖尿病(maturity onset diabetes of the young；MODY)、營養不良相關之糖尿病、妊娠性糖尿病、冠心病、缺血性中風、血管成形術後再狹窄、周邊血管疾病、間歇性跛行、心肌梗塞、血脂異常、餐後脂血症、葡萄糖耐量異常(impaired glucose tolerance；IGT)之病況、空腹血糖異常之病況、代謝性酸中毒、酮病、關節炎、糖尿病性視網膜病變、黃斑變性、白內障、糖尿病性腎病變、腎小球硬化、慢性腎衰竭、糖尿病性神經病變、代謝症候群、症候群X、高血糖症、高胰島素血症、高三酸甘油酯血症、胰島素抗性、葡萄糖代謝異常、皮膚及結締組織病症、足部潰瘍及潰瘍性結腸炎、內皮細胞功能不良及血管順應性異常、高apo B脂蛋白血症及楓糖尿症，該等方法包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明亦係關於治療以下疾病之方法：肝細胞癌、腎透明細胞癌、頭頸部鱗狀細胞癌、結腸直腸腺癌、間皮瘤、胃腺癌、腎上腺皮質癌、腎乳頭狀細胞癌(kidney papillary cell carcinoma)、子宮頸癌及子宮頸內癌(endocervical carcinoma)、膀胱尿道上皮癌、肺腺癌，該等方法包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明亦係關於醫藥組合物，其具有治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽及醫藥學上可接受之載劑、媒劑或稀釋劑。

本發明亦係關於醫藥組合組合物，其包括：治療有效量之組合物，該組合物具有： 第一化合物，該第一化合物為式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽； 第二化合物，該第二化合物為抗糖尿病劑、非酒精性脂肪變性肝炎治療劑、非酒精性脂肪肝病治療劑或抗心臟衰竭治療劑，及 醫藥載劑、媒劑或稀釋劑。

應理解，前述通用描述與以下詳細描述僅為例示性及解釋性的且並不限制所主張之本發明。

參考本發明之例示性實施例之以下詳細說明及其中所包括之實例可更容易理解本發明。

應理解，本發明不限於特定合成製備方法，其當然可有所變化。亦應理解，本文中所使用之術語僅出於描述特定實施例之目的且不意欲為限制性的。在本說明書及隨後的申請專利範圍中，將提及多個術語，該等術語經定義以具有以下含義：

如本文說明書中所使用，「一(a/an)」可意謂一或多個。如本文申請專利範圍中所使用，當與字組「包含」結合使用時，字組「一(a/an)」可意謂一個或超過一個。如本文所使用，「另一」可意謂至少第二個或更多個。

術語「約」係指表示標稱值加或減10%之近似值的相對術語，其在一個實施例中係指加或減5%，在另一實施例中係指加或減2%。在本發明之領域中，此近似值位準為適當的，除非具體陳述該值需要較緊密的範圍。

單獨或呈組合形式之術語「烷基」意謂式C_n H_2n+1 之非環狀、飽和烴基，其可為直鏈或分支鏈。此類基團之實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、第二丁基、異丁基及第三丁基。烷基及各種其他含烴部分中之碳原子含量由字首指示，該字首指示該部分中之碳原子下限數目及上限數目，亦即，字首Ci-Cj指示整數「i」至整數「j」個碳原子(包括端點)之部分。因此，例如，C_1- C₃ 烷基係指一至三個碳原子(包括端點)之烷基。

「氟烷基」意謂如本文所定義的經一個、兩個或三個氟原子取代之烷基。例示性(C₁ )氟烷基化合物包括氟甲基、二氟甲基及三氟甲基；例示性(C₂ )氟烷基化合物包括1-氟乙基、2-氟乙基、1,1-二氟乙基、1,2-二氟乙基、1,1,1-三氟乙基、1,1,2-三氟乙基及其類似物。

當用於本文中時，「化合物」包括任何醫藥學上可接受之衍生物或變體，包括構形異構體(例如，順式及反式異構體)及所有光學異構體(例如，對映異構體及非對映異構體)、外消旋體、非對映異構及此類異構體之其他混合物，以及溶劑合物、水合物、同形體、多形體、互變異構體、酯、鹽形式及前藥。表述「前藥」係指作為藥物前驅體之化合物，其在投與之後經由一些化學或生理過程活體內釋放藥物(例如，使前藥達至生理pH或經由酶作用轉化成所需藥物形式)。在裂解後，例示性前藥釋放對應游離酸，且本發明之化合物之此類可水解成酯殘基包括(但不限於)具有羧基部分之彼等物，其中游離氫經以下置換：(C₁ -C₄ )烷基、(C₂ -C₇ )烷醯氧基甲基、具有4至9個碳原子之1-(烷醯基氧基)乙基、具有5至10個碳原子之1-甲基-1-(烷醯基氧基)-乙基、具有3至6個碳原子之烷氧基羰氧基甲基、具有4至7個碳原子之1-(烷氧基羰氧基)乙基、具有5至8個碳原子之1-甲基-1-(烷氧基羰氧基)乙基、具有3至9個碳原子之N-(烷氧基羰基)胺基甲基、具有4至10個碳原子之1-(N-(烷氧基羰基)胺基)乙基、3-酞基、4-巴豆酸內酯基、γ-丁內酯-4-基、二-N,N-(C₁ -C₂ )烷基胺基(C₂ -C₃ )烷基(諸如β-二甲胺基乙基)、胺甲醯基-(C₁ -C₂ )烷基、N,N-二(C₁ -C₂ )烷基胺甲醯基-(C₁ -C₂ )烷基及哌啶基(C₂ -C₃ )烷基、吡咯啶基-(C₂ -C₃ )烷基或嗎啉基(C₂ -C₃ )烷基。

術語「哺乳動物」係指人類、家畜或伴侶動物。

術語「伴侶動物(companion animal/companion animals)」係指作為寵物或家養動物飼養之動物。伴侶動物之實例包括狗、貓及嚙齒動物(包括倉鼠、天竺鼠、沙鼠及其類似動物)、兔及雪貂。

術語「家畜」係指在農業環境中飼養或培養以產生諸如食物或纖維之產品或獲得其勞動力的動物。在一些實施例中，家畜適合於由哺乳動物(例如人類)食用。家畜動物之實例包括牛、山羊、馬、豬、綿羊(包括羔羊)及兔。

「患者」係指溫血動物，諸如(例如)天竺鼠、小鼠、大鼠、沙鼠、貓、兔、狗、牛、山羊、綿羊、馬、猴、黑猩猩及人類。

術語「治療(treating/treatment)」意謂減輕與疾病、病症或病況相關之症狀，或停止彼等症狀之進一步發展或惡化。視患者之疾病及病況而定，如本文所使用之術語「治療」可包括治癒性、緩解性及預防性治療中之一或多者。治療亦可包括將本發明之醫藥調配物與其他療法組合投與。

「治療有效量」意謂本發明之化合物之量，其(i)治療或預防特定疾病、病況或病症；(ii)減輕、改善或消除特定疾病、病況或病症之一或多種症狀；或(iii)預防或延緩本文所描述之特定疾病、病況或病症之一或多種症狀之發病。

術語「醫藥學上可接受」意謂物質(例如，本發明之化合物)及其任何鹽，或適合於向患者投與的含有本發明之物質或鹽之組合物。

本發明之一個實施例包括式I化合物，其中R¹ 為H、溴或氯；R² 為氟；且R³ 為H或氟，其中若R¹ 為H，則R³ 為氟；或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括具有以下結構之化合物：

及包括該等化合物或其醫藥學上可接受之鹽的晶體。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用作治療以下疾病之藥劑：脂肪肝、非酒精性脂肪肝病、非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝纖維化之非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化之非酒精性脂肪變性肝炎或伴有肝硬化及肝細胞癌之非酒精性脂肪變性肝炎，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：脂肪肝、非酒精性脂肪肝病、非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝纖維化之非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化之非酒精性脂肪變性肝炎或伴有肝硬化及肝細胞癌之非酒精性脂肪變性肝炎，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用作治療以下疾病之藥劑：心臟衰竭、充血性心臟衰竭、冠心病、周邊血管疾病、腎血管疾病、肺動脈高壓、血管炎、急性冠狀動脈症候群及改善心血管風險，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：心臟衰竭、充血性心臟衰竭、冠心病、周邊血管疾病、腎血管疾病、肺動脈高壓、血管炎、急性冠狀動脈症候群及改善心血管風險，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用作治療以下疾病之藥劑：I型糖尿病、II型糖尿病、特發性I型糖尿病(Ib型)、成人之潛伏性自體免疫性糖尿病(LADA)、早發性2型糖尿病(EOD)、青年發病型非典型性糖尿病(YOAD)、年輕人之成年發病型糖尿病(MODY)、營養不良相關之糖尿病、妊娠性糖尿病、冠心病、缺血性中風、血管成形術後再狹窄、周邊血管疾病、間歇性跛行、心肌梗塞、血脂異常、餐後脂血症、葡萄糖耐量異常(IGT)之病況、空腹血糖異常之病況、代謝性酸中毒、酮病、關節炎、糖尿病性視網膜病變、黃斑變性、白內障、糖尿病性腎病變、腎小球硬化、慢性腎衰竭、糖尿病性神經病變、代謝症候群、症候群X、高血糖症、高胰島素血症、高三酸甘油酯血症、胰島素抗性、葡萄糖代謝異常、皮膚及結締組織病症、足部潰瘍及潰瘍性結腸炎、內皮細胞功能不良及血管順應性異常、高apo B脂蛋白血症及楓糖尿症，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：I型糖尿病、II型糖尿病、特發性I型糖尿病(Ib型)、成人之潛伏性自體免疫性糖尿病(LADA)、早發性2型糖尿病(EOD)、青年發病型非典型性糖尿病(YOAD)、年輕人之成年發病型糖尿病(MODY)、營養不良相關之糖尿病、妊娠性糖尿病、冠心病、缺血性中風、血管成形術後再狹窄、周邊血管疾病、間歇性跛行、心肌梗塞、血脂異常、餐後脂血症、葡萄糖耐量異常(IGT)之病況、空腹血糖異常之病況、代謝性酸中毒、酮病、關節炎、糖尿病性視網膜病變、黃斑變性、白內障、糖尿病性腎病變、腎小球硬化、慢性腎衰竭、糖尿病性神經病變、代謝症候群、症候群X、高血糖症、高胰島素血症、高三酸甘油酯血症、胰島素抗性、葡萄糖代謝異常、皮膚及結締組織病症、足部潰瘍及潰瘍性結腸炎、內皮細胞功能不良及血管順應性異常、高apo B脂蛋白血症及楓糖尿症，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用作治療以下疾病之藥劑：肝細胞癌、腎透明細胞癌、頭頸部鱗狀細胞癌、結腸直腸腺癌、間皮瘤、胃腺癌、腎上腺皮質癌、腎乳頭狀細胞癌、子宮頸癌及子宮頸內癌、膀胱尿道上皮癌、肺腺癌，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明之另一實施例包括式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：肝細胞癌、腎透明細胞癌、頭頸部鱗狀細胞癌、結腸直腸腺癌、間皮瘤、胃腺癌、腎上腺皮質癌、腎乳頭狀細胞癌、子宮頸癌及子宮頸內癌、膀胱尿道上皮癌、肺腺癌，該用途包括向需要此類治療之哺乳動物(諸如人類)投與治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。

本發明包括所有醫藥學上可接受之經同位素標記之式I化合物，其中一或多個原子經具有相同原子數但原子質量或質量數不同於自然界中通常存在之原子質量或質量數的原子置換。

適合於包括於本發明之化合物中的同位素之實例包括以下之同位素：氫，諸如² H及³ H；碳，諸如¹¹ C、¹³ C及¹⁴ C；氯，諸如³⁶ Cl；氟，諸如¹⁸ F；氧，諸如¹⁵ O、¹⁷ O及¹⁸ O；及硫，諸如³⁵ S。

某些經同位素標記之式I化合物(例如併有放射性同位素之彼等化合物)適用於藥物及/或受質組織分佈研究。放射性同位素氚(亦即³ H)及碳-14(亦即¹⁴ C)鑒於其易於併入及現成偵測手段而尤其適用於此目的。

用諸如氘(亦即² H)之較重同位素取代可得到由更大代謝穩定性產生之某些治療優勢，例如增加活體內半衰期或降低劑量需求，且因此在某些情況下可為較佳的。

用正電子發射同位素(諸如¹¹ C、¹⁸ F及¹⁵ O)取代可適用於正電子發射斷層攝影術(PET)研究以用於檢查受質受體佔有率。

經同位素標記之式I化合物通常可藉由熟習此項技術者已知之習知技術，或藉由與隨附實例及製備中描述之彼等方法類似之方法，使用適當的經同位素標記之試劑而非先前採用之未經標記之試劑來製備。

某些本發明化合物可以超過一種晶體形式存在(通常稱為「多形體」)。多形體可藉由在各種條件下結晶來製備，例如使用不同溶劑或不同溶劑混合物以用於再結晶；在不同溫度下結晶；及/或在結晶期間介於極快冷卻至極慢冷卻之範圍內的各種冷卻模式。多形體亦可藉由加熱或熔融本發明之化合物，隨後逐漸或快速冷卻來獲得。多形體之存在可藉由固體探針NMR光譜法、IR光譜法、差示掃描熱量測定、粉末X射線繞射或此類其他技術來測定。

涵蓋於術語「醫藥學上可接受之鹽」內之鹽係指本發明之化合物，其通常藉由使游離酸與適合有機或無機鹼反應以提供適合於向患者投與的本發明化合物之鹽來製備。

適合鹼鹽由形成無毒鹽之鹼形成。實例包括鋁鹽、精胺酸鹽、鈣鹽、膽鹼鹽、二乙胺鹽、甘胺酸鹽、離胺酸鹽、鎂鹽、葡甲胺鹽、乙醇胺鹽、鉀鹽、鈉鹽、三甲胺鹽及鋅鹽。亦可形成酸與鹼之半鹽，例如半硫酸鹽及半鈣鹽。關於適合鹽之綜述，參見Stahl及Wermuth之Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use (Wiley-VCH, 2002)。

亦可形成鹼之半鹽，例如半鈣鹽。關於適合鹽之綜述，參見Stahl及Wermuth之Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use (Wiley-VCH, 2002)。

式I化合物之醫藥學上可接受之鹽可藉由以下三種方法中之一或多種來製備： (i)       藉由使式I化合物與所需鹼反應； (ii)      藉由使用所需鹼，將鹼不穩定之保護基自本發明之化合物之適合前驅體移除，或藉由使適合環狀前驅體(例如內酯或內醯胺)開環；或 (iii)    藉由與適當鹼反應或藉助於適合離子交換管柱來將本發明之化合物之一種鹽轉化為另一種鹽。

所有三種反應通常在溶液中進行。所得鹽可沈澱出且藉由過濾來收集，或可藉由蒸發溶劑來回收。所得鹽之離子化程度可在完全離子化至幾乎非離子化之範圍內變化。

式I化合物及其醫藥學上可接受之鹽可以非溶劑化及溶劑化形式存在。本文使用術語『溶劑合物』來描述包含式I化合物或其醫藥學上可接受之鹽及一或多種醫藥學上可接受之溶劑分子(例如乙醇)的分子複合物。當該溶劑為水時，採用術語『水合物』。

目前公認的有機水合物之分類系統為定義經分離位點、通道或金屬離子配位水合物的系統-參見K. R. Morris之Polymorphism in Pharmaceutical Solids (H. G. Brittain編, Marcel Dekker, 1995)。經分離之位點水合物為其中水分子藉由插入有機分子而彼此分離，不直接接觸之水合物。在通道水合物中，水分子處於緊挨著其他水分子之晶格通道中。在金屬-離子配位之水合物中，水分子與金屬離子結合。

當緊密結合溶劑或水時，複合物可具有與濕度無關的明確定義之化學計量。然而，當溶劑或水弱結合時(如在通道溶劑合物及吸濕化合物中)，水/溶劑含量可視濕度及乾燥條件而定。在此類情況下，將以非化學計量為標準。

本發明之範疇內亦包括多組分複合物(除鹽及溶劑合物以外)，其中藥物及至少一種其他組分以化學計量或非化學計量之量存在。此類型之複合物包括晶籠化合物(clathrate) (藥物-宿主包合複合物)及共結晶體。後者通常定義為經由非共價相互作用結合在一起之中性分子組分的結晶複合物，但亦可為中性分子與鹽之複合物。共結晶體可藉由熔融結晶、自溶劑再結晶或將組分物理地研磨在一起來製備-參見O. Almarsson及M. J. Zaworotko之Chem Commun,17 , 1889-1896 (2004)。對於多組分複合物之一般綜述，參見Haleblian之J Pharm Sci,64 (8), 1269-1288 (1975年8月)。

本發明之範疇內亦包括式I化合物之活性代謝物(包括前藥)，亦即在投與藥物後活體內常常藉由氧化或脫烷基形成之化合物。根據本發明之代謝物之實例包括其中式I化合物含有甲基、其羥甲基衍生物(-CH₃ -＞ -CH₂ OH)之情況。

本發明之化合物可以自完全非晶形至完全結晶之範圍內的連續固態形式存在。術語『非晶形』係指其中材料在分子含量上缺乏長程有序性(long-range order)且可視溫度而展現固體或液體之物理特性的狀態。此類材料通常不產生獨特X射線繞射圖案，且在展現固體特性時，更正式地描述為液體。在加熱時，發生固體特性至液體特性之變化，其特徵在於狀態之改變，通常為二階(『玻璃轉移』)。術語『結晶』係指其中材料在分子含量上具有規則定序之內部結構且產生具有界定峰之獨特X射線繞射圖案的固相。此類材料在充分加熱時亦將展現液體之特性，但固體至液體之變化的特徵在於相位變化，通常為一階(『熔點』)。

式I化合物亦可在經受適合條件時以介晶態(介相或液晶)形式存在。介晶態為真正結晶狀態與真正液態(熔體或溶液)之間的中間態。因溫度變化而出現之介晶現象描述為『熱致性的』，而因添加第二組分(諸如水或另一溶劑)而產生之介晶現象描述為『溶致性的』。具有形成溶致性介相之潛力的化合物描述為『兩親媒性的』，且由具有離子(諸如-COO^- Na⁺ 、-COO^- K⁺ 或-SO₃ ^- Na⁺ )或非離子(諸如-N^- N⁺ (CH₃ )₃ )極性頭基之分子組成。對於更多資訊，參見N. H. Hartshorne及A. Stuart之Crystals and the Polarizing Microscope , 第4版(Edward Arnold, 1970)。

式I化合物可展現多形現象及/或一或多種異構現象(例如，光學異構現象、幾何異構現象或互變異構現象)。式I化合物亦可經同位素標記。此類變化對於式I化合物為隱含的，該化合物藉由參考其結構特徵而定義，且因此在本發明之範疇內。

術語「室溫或環境溫度」意謂18至25℃之間的溫度，「HPLC」係指高壓液相層析，「MPLC」係指中壓液相層析，「TLC」係指薄層層析，「MS」係指質譜或質譜分析(mass spectroscopy/mass spectrometry)，「NMR」係指核磁共振光譜，「DCM」係指二氯甲烷，「DMSO」係指二甲亞碸，「DME」係指1,2-二甲氧基乙烷，「EtOAc」係指乙酸乙酯，「MeOH」係指甲醇，「Ph」係指苯基，「Pr」係指丙基，「trityl」係指三苯甲基，「ACN」係指乙腈，「DEAD」係指偶氮二甲酸二乙酯且「DIAD」係指偶氮二甲酸二異丙酯。

一般而言，本發明之化合物可藉由包括與化學技術中已知之彼等方法類似之方法的方法來製備，尤其鑒於本文所含有之描述。用於製造本發明之化合物之某些方法作為本發明之其他特徵而提供，且藉由以下反應流程說明。其他方法可描述於實驗部分中。製備式I化合物之特定合成流程在下文概述。

如本文所使用，表述「反應惰性溶劑」及「惰性溶劑」係指不以不利影響所需產物之產量的方式與起始材料、試劑、中間物或產物相互作用之溶劑或其混合物。

作為初始註釋，在製備式I化合物時，應注意適用於製備本文所描述之化合物之一些製備方法可能需要保護遠端官能基(例如，式I前驅體中之一級胺、二級胺、羧基)。對此類保護之需要將視遠端官能基之性質及製備方法之條件而變化。對此類保護之需要容易地由熟習此項技術者判定。此類保護/去保護方法之使用亦在此項技術中之技術範圍內。對於保護基之通用描述及其用途，參見T.W. Greene,Protective Groups in Organic Synthesis , John Wiley & Sons, New York, 1991。

舉例而言，某些化合物含有一級胺或羧酸官能基，若無保護，則其可干擾分子之其他位點處之反應。因此，此類官能基可受可在後續步驟中經移除之適當保護基保護。用於胺及羧酸保護之適合保護基包括通常用於肽合成之彼等保護基(諸如用於胺N -第三丁氧羰基(Boc)、苯甲氧羰基及9-茀基亞甲氧基羰基，及用於羧酸之低碳數烷基或苯甲酯)，其通常在所描述之反應條件下不為化學反應性的，且可通常經移除而無需化學上更改式I化合物中之其他官能基。

可根據本文所提供之實例來製備式I化合物。

上文所描述之式I化合物之起始材料及試劑亦可容易地獲得或可由熟習此項技術者使用有機合成之習知方法容易地合成。舉例而言，本文所使用之諸多化合物係關於其中存在較大科學利益及商業需求之化合物或由其衍生，且因此諸多此類化合物為市售的或報導於文獻中或易於藉由文獻中所報導之方法由其他通常可獲得的物質製備。

本發明亦係關於醫藥組合物，其具有治療有效量的式I化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽及醫藥學上可接受之載劑、媒劑或稀釋劑。

本發明之化合物亦可與用於治療本文所描述之疾病/病況之其他醫藥試劑(例如，抗動脈粥樣硬化劑及抗血栓劑)結合使用。本發明亦係關於醫藥組合組合物，其包括：治療有效量之組合物，該組合物具有： 第一化合物，該第一化合物為式I之化合物或該化合物之醫藥學上可接受之鹽； 第二化合物，該第二化合物為抗糖尿病劑、非酒精性脂肪變性肝炎治療劑、非酒精性脂肪肝病治療劑或抗心臟衰竭治療劑，及 醫藥載劑、媒劑或稀釋劑。

在本發明之一個實施例中，該非酒精性脂肪變性肝炎治療劑或非酒精性脂肪肝病治療劑為ACC抑制劑、KHK抑制劑、DGAT-2抑制劑、FXR促效劑、二甲雙胍(metformin)、腸促胰島素(incretin)類似物或腸促胰島素受體調節劑。

在本發明之另一實施例中，該抗糖尿病劑為SGLT-2抑制劑、二甲雙胍、腸促胰島素類似物、腸促胰島素受體調節劑、DPP-4抑制劑或PPAR促效劑。

在本發明之另一實施例中，該抗糖尿病劑為二甲雙胍、西格列汀(sitagliptin)或埃格列淨(ertuglifozin)。

在本發明之另一實施例中，該抗心臟衰竭劑為ACE抑制劑、血管收縮素受體阻斷劑、血管收縮素受體腦啡肽酶抑制劑、β腎上腺素激導性受體阻斷劑、鈣通道阻斷劑或血管擴張劑。

當肝臟活組織檢查保留鑑別NASH患者之標準時，用於鑑別患有發炎性肝病之患者的無創性方法已由Drescher, H.等人，(「Current status in testing for nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD)and non-alcoholic steatohepatitis (NASH)」, Cells 2019, 8, 845)描述。此等無創性代替標記包括血液測試、肝功能測試及成像，其已成功地用作鑑別發炎性肝病(肝臟脂肪變性、脂肪變性肝炎及纖維化)之手段及特定療法之療效量測標準。

肝臟脂肪變性(脂肪變性)為NAFLD中之關鍵因素。儘管不存在如今存在之特定血清標記，但存在可用於評定脂肪變性之若干血液生物標記模組(biomarkers panel)。此等血液生物標記可包括(但不限於)：i) NAFLD脊評分(參數包括ALT、HDL、膽固醇、三酸甘油酯、HbA1c、白血球計數高血壓)；ii) NAFLD肝脂肪評分(NLFS) (參數包括肝脂肪含量、代謝症候群、2型糖尿病、AST、AST:ALT、空腹胰島素)；iii)肝臟脂肪變性指數(HIS) (參數包括AST、ALT、BMI、糖尿病、性別)；iv)脂肪肝指數(FLI) (參數包括BMI、腰圍、三酸甘油酯、γ-麩胺醯基轉移酶)；v)脂質累積產物指數(LAP) (參數包括性別、三酸甘油酯、體重胸圍)；vi)脂肪肝進展抑制(FLIP)演算法(參數包括組織學脂肪變性、疾病活性、纖維化評分)；vii) CHek評分(參數包括年齡、HbA1c、γ-麩胺醯基轉移酶、脂聯素、M30)；viii) NAFLD纖維化評分(NFS) (參數包括AST:ALT、白蛋白、血小板計數、年齡、BMI、高血糖症)；ix)纖維化-4-評分(FIB-4) (參數包括AST、ALT、血小板計數、年齡)；x) AST與血小板比率指數(APRI) (參數包括AST、血小板計數)；xi) BARD評分(參數包括BMI、AST:ALT、糖尿病)；xii)增強型肝纖維化(ELF)模組(參數包括年齡、TIMP-1、PIIINP、玻糖醛酸)；xiii) Hepascore (參數包括膽紅素、γ-麩胺醯基轉移酶、玻糖醛酸、α₂ 巨球蛋白、年齡、性別)；xiv) Fibro-Test-FibroSURE/Acti-Test (參數包括α₂ 巨球蛋白、結合球蛋白、γ-麩胺醯基轉移酶、總膽紅素、脂蛋白元A1、ALT、年齡、性別)；及xv) FibroMeter NAFLD指數(參數包括血小板計數、凝血酶原指數、鐵蛋白、AST、ALT、體重、年齡、由振動控制之短暫彈性成像測定的肝臟硬度)。鑑別各生物標記之參數有助於評定肝損傷/功能異常(例如，AST、ALT、γ-GT、血小板計數、結合球蛋白)、脂質代謝紊亂(例如，膽固醇、三酸甘油酯)、糖尿病(例如，HbA1c、空腹胰島素含量)、發炎(例如，α₂ 巨球蛋白、鐵蛋白)。

成像技術亦可與活組織檢查及血液生物標記結合使用以鑑別NAFLD/NASH患者。成像技術包括(但不限於)超音波(例如，超聲造影(CEUS))；基於超音波之彈性成像(例如，振動控制之短暫彈性成像(VCTE；FibroScan)、即時剪切波彈性成像(SWE)、聲脈衝輻射力彈性成像(ARFI)、超音波剪切成像(SSI))；受控衰減參數；磁共振成像(MRI)，諸如MRI質子密度脂肪分數(MRI-PDFF)；及磁共振彈性成像(MRE)。

在本實施例中之任一者中，可以上文所提及之治療有效量中之任一者每天一次或每天兩次投與組合投藥。

在本實施例中之任一者中，組合投藥實現全肝脂肪相對於基線之變化等於或大於約30%。在其他情況下，組合投藥實現全肝脂肪相對於基線之變化等於或大於約50%。

在本實施例中之任一者中，可經由使用一或多種血液標記模組進行患者之鑑別。適合血液標記模組包括(但不限於)由以下組成之群：NAFLD脊評分、NAFLD肝脂肪評分(NLFS)、肝臟脂肪變性指數(HIS)、脂肪肝指數(FLI)、脂質累積產物指數(LAP)、脂肪肝進展抑制(FLIP)演算法、CHeK評分、NALFD纖維化評分(NFS)、纖維化-4評分(Fib-4)、AST與血小板比率指數(APRI)、BARD評分、增強型肝纖維化(ELF)模組、Hepascore、FibroTest-FibroSURE/ActiTest、ibroMeter NAFLD指數，及前述之任何組合。

在某些實施例中，當患者鑑別為患有肝臟脂肪變性時，所利用之血液標記模組為NAFLD脊評分。在另一實施例中，血液標記模組為NAFLD肝脂肪評分(NLFS)。在另一實施例中，血液標記模組為脂肪肝指數(FLI)。

在某些實施例中，當患者鑑別為患有脂肪變性肝炎時，所利用之血液標記模組為脂肪肝進展抑制(FLIP)演算法。在另一實施例中，血液標記模組為CHeK評分。

在某些實施例中，當患者鑑別為患有纖維化時，所利用之血液標記模組為NAFLD纖維化評分(NFS)。在另一實施例中，血液標記模組為纖維化-4評分(Fib-4)。在另一實施例中，血液標記模組為AST與血小板比率指數(APRI)。在另一實施例中，血液標記模組為BARD評分。

在某些其他實施例中，在上文所描述之方法中，鑑別患有肝臟脂肪變性、脂肪變性肝炎或兩者之患者的步驟進一步包含使用成像。成像可包括(但不限於)超音波、基於超音波之彈性成像、受控衰減參數(CAP)、磁共振成像(MRI)、磁共振彈性成像，或前述之組合。在一個實施例中，成像為對比增強型超音波(CEUS)。在另一實施例中，成像為選自以下的基於超音波之彈性成像：振動控制短暫彈性成像(VCTE)、聲脈衝輻射力彈性成像(ARFI)、超音波剪切成像(SSI)，或前述之組合。在另一實施例中，成像為磁共振成像(MRI)或替代地為MRI質子密度脂肪分數(MRI-PDFF)。在另一實施例中，成像為磁共振彈性成像。

除上文所提及之用於鑑別患者之發炎性肝病的方法及手段之外，監管機構認可之NASH之III期研究的條件性批准係基於藉由肝臟活組織檢查獲得之組織學代替標記。此等總體上可接受之代替物為：i)在不惡化纖維化之情況下消退NASH (亦即，纖維化階段之數值增加)；ii)在不惡化NASH之情況下纖維化之一或多個階段減少。細節可發現於以下中：Ratziu, A critical review of endpoints for non-cirrhotic NASH therapeutic trials, Journal of Hepatology, 2018, 68. 353-361及其中之參考文獻。

另外，監管機構期待非酒精性脂肪肝病(NAFLD)活性評分(NAS)相對於基線之變化。NAFLD活性評分(NAS)為一項來自肝臟活組織檢查之集中病理學家評分之綜合評分，其等於脂肪變性等級(0-3)、小葉發炎等級(0-3)及肝細胞氣球樣變等級(0-2)之總和。NAS之整體標度為0-8，其中更高的評分指示更嚴重的疾病。結果量測(相對於NAFLD活性評分(NAS)之基線而變化)可能在-8至+8之範圍內，其中負值指示較佳的結果(經改善)且正值指示較差的結果。NAS之組分係如下評分：脂肪變性等級0=＜5%脂肪變性、1=5-33%脂肪變性、2=34-66%脂肪變性、3=＞66%脂肪變性。小葉發炎等級=小葉發炎量(合併單核、脂肪肉芽腫及多形核(pmn)病灶)：0=0，在20×放大率下1=＜2，在20×放大率下2=2-4，在20×放大率下3=＞4。肝細胞氣球樣變0=無，1=輕度，2=超過輕度。

除上文所提及之方法之外，監管機構認可之對治療NASH之藥物的完全批准係基於證實對一或多種臨床量測的功效，包括：(1)病理組織學上進展為肝硬化，(2)減少肝臟代償失調事件(包括肝性腦病、靜脈曲張出血、腹水)，(3) MELD評分之變化小於或等於12至超過15，(4)肝臟移植，或(5)各種原因之死亡。

組合藥劑 本發明之化合物可單獨投與或與一或多種額外治療劑組合投與。「組合投與」或「組合療法」意謂向所治療之哺乳動物並行投與本發明之化合物及一或多種額外治療劑。當組合投與時，各組分可同時投與或以任何次序依序在不同時間點投與。因此，各組分可單獨但時間上充分接近地投與，以便提供所需治療效果。片語「並行投藥」、「共投藥」、「同時投藥」及「同時投與」意謂組合投與化合物。因此，本文所描述之預防及治療方法包括使用組合藥劑。

以治療有效量向哺乳動物投與組合藥劑。「治療有效量」意謂當向哺乳動物單獨投與或與額外治療劑組合投與時有效治療所需疾病/病況(例如，NASH、心臟衰竭或糖尿病)的本發明化合物之量。

鑒於本發明化合物之NASH/NAFLD活性，其可與用於治療非酒精性脂肪變性肝炎(NASH)及/或非酒精性脂肪肝病(NAFLD)及相關疾病/病況之其他藥劑一起共同投藥，諸如奧利司他(orlistat)、TZD及其他胰島素增敏劑、FGF21類似物、二甲雙胍、Ω-3-酸性乙酯(例如，洛瓦紮(Lovaza))、纖維酸酯、HMG-CoA還原酶抑制劑(例如，普伐他汀(pravastatin)、洛伐他汀(lovastatin)、阿托伐他汀(atorvastatin)、辛伐他汀(simvastatin)、氟伐他汀(fluvastatin)、NK-104 (亦稱為伊伐他汀(itavastatin)或尼伐他汀(nisvastatin)或尼貝伐他汀(nisbastatin))及ZD-4522 (亦稱為羅素他汀(rosuvastatin)或阿伐他汀(atavastatin)或維沙他汀(visastatin))、依澤替米貝(ezetimibe)、普羅布可(probucol)、熊去氧膽酸(ursodeoxycholic acid)、TGR5促效劑、FXR促效劑、維生素E、甜菜鹼(betaine)、己酮可可鹼、CB1拮抗劑、肉鹼、N -乙醯半胱胺酸、還原麩胱甘肽、氯卡色林(lorcaserin)、納曲酮(naltrexone)與丁胺苯丙酮之組合、SGLT2抑制劑(包括達格列淨(dapagliflozin)、卡格列淨(canagliflozin)、恩格列淨(empagliflozin)、托格列淨(tofogliflozin)、埃格列淨(ertugliflozin)、ASP-1941、THR1474、TS-071、ISIS388626及LX4211，以及WO2010023594中之彼等)、苯丁胺、托吡酯(topiramate)、GLP-1受體促效劑、GIP受體促效劑、雙重GLP-1受體/升糖素受體促效劑(亦即，OPK88003、MEDI0382、JNJ-64565111、NN9277、BI 456906)、雙重GLP-1受體/GIP受體促效劑(亦即，泰帕肽(Tirzepatide) (LY3298176)、NN9423)、血管收縮素受體阻斷劑、乙醯基-CoA羧化酶(ACC)抑制劑、二醯甘油O-醯基轉移酶1 (DGAT-1)抑制劑(諸如描述於WO09016462或WO2010086820中之彼等、AZD7687或LCQ908)、二醯甘油O -醯基轉移酶2 (DGAT-2)抑制劑、PNPLA3抑制劑、FGF21類似物、FGF19類似物、PPAR促效劑、FXR促效劑、AMPK活化劑、SCD1抑制劑或MPO抑制劑。

例示性GLP-1受體促效劑包括利拉魯肽(liraglutide)、阿必魯肽(albiglutide)、艾塞那肽(exenatide)、利司那肽(lixisenatide)、度拉糖肽(dulaglutide)、司美魯肽(semaglutide)、HM15211、LY3298176、Medi-0382、NN-9924、TTP-054、TTP-273、依夫佩格那肽(efpeglenatide)、描述於WO2018109607中之彼等促效劑，及描述於2019年6月11日申請之PCT/IB2019/054867中之彼等促效劑，包括以下： 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-7-氟-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-7-氟-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氰基-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-3-(1,3-噁唑-2-基甲基)-3H-咪唑并[4,5-b]吡啶-5-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(1-乙基-1H-咪唑-5-基)甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-(1,3-噁唑-4-基甲基)-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-(吡啶-3-基甲基)-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-(1,3-噁唑-5-基甲基)-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(1-乙基-1H-1,2,3-三唑-5-基)甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-(1,3-噁唑-2-基甲基)-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氯-2-氟苯基)-7-氟-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(4-氰基-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-(1,3-噁唑-2-基甲基)-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-7-氟-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-7-氟-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氰基-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(1-乙基-1H-咪唑-5-基)甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2R)-2-(4-氰基-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2R)-2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2R)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(1-乙基-1H-咪唑-5-基)甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2S)-2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[(2R)-2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸； 2-({4-[2-(5-氯吡啶-2-基)-2-甲基-1,3-苯并二氧雜環戊烯-4-基]哌啶-1-基}甲基)-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸，DIAST-X2；及 2-[(4-{6-[(4-氰基-2-氟苯甲基)氧基]吡啶-2-基}哌啶-1-基)甲基]-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸，或其醫藥學上可接受之鹽。

例示性ACC抑制劑包括4-(4-[(1-異丙基-7-側氧基-1,4,6,7-四氫-1'H-螺[吲唑-5,4'-哌啶]-1'-基)羰基]-6-甲氧基吡啶-2-基)苯甲酸；及非索克司他(firsocostat) (GS-0976)及其醫藥學上可接受之鹽。

例示性FXR促效劑包括曲匹氟索(tropifexor) (2-[(1R,3R,5S)-3-({5-環丙基-3-[2-(三氟甲氧基)苯基]-1,2-噁唑-4-基}甲氧基)-8-氮雜雙環[3.2.1]辛-8-基]-4-氟-1,3-苯并噻唑-6-甲酸)；希勒氟索(cilofexor) (GS-9674)；奧貝膽酸(obeticholic acid)；LY2562175；Met409；TERN-101；及EDP-305，及其醫藥學上可接受之鹽。

例示性DGAT2抑制劑包括(S)-2-(5-((3-乙氧基吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N-(四氫呋喃-3-基)嘧啶-5-甲醯胺； 2-(5-((3-乙氧基-5-氟吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N -((3R ,4S )-4-氟哌啶-3-基)嘧啶-5-甲醯胺； 2-(5-((3-乙氧基-5-氟吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N -((3S ,5S )-5-氟哌啶-3-基)嘧啶-5-甲醯胺； 2-(5-((3-乙氧基吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N -((3R ,4S )-4-氟哌啶-3-基)嘧啶-5-甲醯胺； 2-(5-((3-乙氧基吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N -((3R ,4R )-4-氟哌啶-3-基)嘧啶-5-甲醯胺； 2-(5-((3-乙氧基-5-氟吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N -((3R ,4R )-4-氟哌啶-3-基)嘧啶-5-甲醯胺；及 2-(5-((3-乙氧基吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N -((3S ,5S)-5-氟哌啶-3-基)嘧啶-5-甲醯胺；及其醫藥學上可接受之鹽。

例示性KHK抑制劑包括[(1R,5S,6R)-3-{2-[(2S)-2-甲基氮雜環丁-1-基]-6-(三氟甲基)嘧啶-4-基}-3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基]乙酸及其醫藥學上可接受之鹽。

鑒於本發明之化合物之抗糖尿病活性，其可與其他抗糖尿病劑一起共同投藥。適合的抗糖尿病劑包括胰島素、二甲雙胍、GLP-1受體促效劑(上文所描述)、乙醯基-CoA羧化酶(ACC)抑制劑(上文所描述)、SGLT2抑制劑(上文所描述)、單醯甘油O-醯基轉移酶抑制劑、磷酸二酯酶(PDE)-10抑制劑、AMPK活化因子、磺醯脲(例如，醋磺環已脲、氯磺丙脲、氯磺丙脲、格列苯脲(glibenclamide)、格列吡嗪(glipizide)、格列瑞得(glyburide)、格列美脲(glimepiride)、格列齊特(gliclazide)、格列太特(glipentide)、格列喹酮(gliquidone)、格列索脲(glisolamide)、甲磺氮卓脲(tolazamide)及甲苯磺丁脲(tolbutamide))、美格列奈(meglitinides)、α-澱粉酶抑制劑(例如，澱粉酶抑肽、萃他汀(trestatin)及AL-3688)、α-葡糖苷水解酶抑制劑(例如，醣祿(acarbose))、α-葡糖苷酶抑制劑(例如，脂解素、卡格列波糖(camiglibose)、乙格列酯(emiglitate)、米格列醇(miglitol)、伏格列波糖(voglibose)、普拉米星-Q (pradimicin-Q)及沙波他汀(salbostatin))、PPARγ促效劑(例如，巴格列酮(balaglitazone)、環格列酮(ciglitazone)、達格列酮(darglitazone)、恩格列酮(englitazone)、伊沙列酮(isaglitazone)、吡格列酮(pioglitazone)及羅格列酮(rosiglitazone))、PPAR α/γ促效劑(例如，CLX-0940、GW-1536、GW-1929、GW-2433、KRP-297、L-796449、LR-90、MK-0767及SB-219994)、蛋白質酪胺酸磷酸酶-1B (PTP-1B)抑制劑(例如，特羅杜明(trodusquemine)、西替歐醛(hyrtiosal)萃取物及由Zhang, S.等人,Drug Discovery Today , 12(9/10), 373-381 (2007)揭示之化合物)、SIRT-1活化因子(例如，白藜蘆醇(resveratrol)、GSK2245840或GSK184072)、二肽基肽酶IV (DPP-IV)抑制劑(例如，WO2005116014中之彼等抑制劑、西格列汀、維格列汀(vildagliptin)、阿格列汀(alogliptin)、度格列汀(dutogliptin)、利格列汀(linagliptin)及沙格列汀(saxagliptin))、胰島素促分泌劑、脂肪酸氧化抑制劑、A2拮抗劑、c-jun胺基端激酶(JNK)抑制劑、葡糖激酶活化因子(GKa) (諸如描述於WO2010103437、WO2010103438、WO2010013161、WO2007122482中之彼等活化因子、TTP-399、TTP-355、TTP-547、AZD1656、ARRY403、MK-0599、TAK-329、AZD5658或GKM-001)、胰島素、胰島素模擬物、肝醣磷酸化酶抑制劑(例如，GSK1362885)、VPAC2受體促效劑、升糖素受體調節劑(諸如描述於Demong, D.E.等人，Annual Reports in Medicinal Chemistry 2008, 43, 119-137中之彼等調節劑)、GPR119調節劑，尤其促效劑(諸如描述於WO2010140092、WO2010128425、WO2010128414、WO2010106457、Jones, R.M.等人，Medicinal Chemistry 2009, 44, 149-170中之彼等(例如，MBX-2982、GSK1292263、APD597及PSN821))、FGF21衍生物或類似物(諸如描述於Kharitonenkov, A.等人, Current Opinion in Investigational Drugs 2009, 10(4)359-364中之彼等)、TGR5 (亦稱為GPBAR1)受體調節劑，尤其促效劑(諸如描述於Zhong, M., Current Topics in Medicinal Chemistry, 2010, 10(4), 386-396中之彼等及INT777)、GPR40促效劑(諸如描述於Medina, J.C., Annual Reports in Medicinal Chemistry, 2008, 43, 75-85中之彼等，包括(但不限於) TAK-875)、GPR120調節劑，尤其促效劑、高親和力菸鹼酸受體(HM74A)活化因子及SGLT1抑制劑(諸如GSK1614235)。可與本發明化合物組合的抗糖尿病劑之另一代表性清單可見於例如WO2011005611之第28頁第35行至第30頁第19行。

其他抗糖尿病劑可包括肉鹼軟脂醯基轉移酶之抑制劑或調節劑；果糖1,6-二磷酸酶之抑制劑；醛醣還原酶之抑制劑；鹽皮質激素受體抑制劑；TORC2之抑制劑；CCR2及/或CCR5之抑制劑；PKC同功異型物(例如，PKCα、PKCβ、PKCγ)之抑制劑；脂肪酸合成酶之抑制劑；絲胺酸軟脂醯基轉移酶之抑制劑；GPR81、GPR39、GPR43、GPR41、GPR105、Kv1.3、視黃醇結合蛋白4、糖皮質激素受體、生長抑素受體(例如，SSTR1、SSTR2、SSTR3及SSTR5)之調節劑；PDHK2或PDHK4之抑制劑或調節劑；MAP4K4之抑制劑；IL1家族(包括IL1β)之調節劑；RXRα之調節劑。另外，適合的抗糖尿病劑包括由Carpino, P.A., Goodwin, B. Expert Opin. Ther. Pat, 2010, 20(12), 1627-51列舉之機制。

鑒於本發明之化合物之抗心臟衰竭活性，其可與其他抗心臟衰竭藥劑一起共同投藥，諸如ACE抑制劑(例如，苯那普利(benzepril)、佐芬普利(zofenopril)、卡托普利(captopril)、依那普利(enalapril)、福辛普利(fosinopril)、賴諾普利(lisinopril)、培哚普利(perindopril)、喹那普利(quinapril)、雷米普利(ramipril)、群多普利(trandolapril))、血管收縮素II受體阻斷劑(例如，坎地沙坦(candesartan)、氯沙坦(losartan)、纈沙坦(valsartan))、血管收縮素受體阻斷劑/腦啡肽酶抑制劑(沙庫必曲(sacubitril)/纈沙坦)、I_f 通道阻斷劑伊伐布雷定(Ivabradine)、β-腎上腺素阻斷劑(例如，比索洛爾(bisoprolol)、丁二酸美托洛爾(metoprolol succinate)、卡維洛爾(carvedilol))、醛固酮拮抗劑(例如，螺內酯(spironolactone)、依普利酮(eplerenone))、肼酞嗪(hydralazine)及硝醇異山梨酯(isosorbide dinitrate)、利尿劑(例如，呋塞米(furosemide)、布美他尼(bumetanide)、托拉塞米(torsemide)、氯噻嗪(chlorothiazide)、胺氯吡脒(amiloride)、氫氯噻嗪(hydrochlorothiazide)、吲達帕胺(Indapamide)、美托拉宗(Metolazone)、胺苯喋啶(Triamterene))或地高辛(digoxin)。

本發明之化合物亦可與抗高血壓劑組合使用，且此類抗高血壓劑活性很容易由熟習此項技術者根據標準分析(例如，血壓量測)測定。合適抗高血壓劑之實例包括；α腎上腺素阻斷劑；β腎上腺素阻斷劑；鈣離子通道阻斷劑(例如，地爾硫卓(diltiazem)、維拉帕米(verapamil)、硝苯地平(nifedipine)及胺氯地平(amlodipine))；血管舒張劑(例如，肼酞嗪)；利尿劑(例如，氯噻嗪、氫氯噻嗪、氟噻嗪(flumethiazide)、氫氟噻嗪(hydroflumethiazide)、苄氟噻嗪(bendroflumethiazide)、甲基氯噻嗪(methylchlorothiazide)、三氯甲噻嗪(trichloromethiazide)、多噻嗪(polythiazide)、苄噻嗪(benzthiazide)、依他尼酸三庫來那芬(ethacrynic acid tricrynafen)、氯噻酮(chlorthalidone)、托拉塞米、呋塞米、姆索利胺(musolimine)、布美他尼、胺苯喋啶、胺氯吡脒、螺內酯)；腎素抑制劑；ACE抑制劑(例如，卡托普利、佐芬普利、福辛普利、依那普利、西那普利(ceranopril)、西拉普利(cilazopril)、地拉普利(delapril)、噴托普利(pentopril)、喹那普利、雷米普利、賴諾普利)；AT-1受體拮抗劑(例如，氯沙坦、依貝沙坦(irbesartan)、纈沙坦)；ET受體拮抗劑(例如，西他生坦(sitaxsentan)、阿曲生坦(atrasentan)及美國專利第5,612,359號及第6,043,265號中揭示之化合物)；雙重ET/AII拮抗劑(例如，WO 00/01389中揭示之化合物)；中性內肽酶(NEP)抑制劑；血管肽酶抑制劑(雙重NEP-ACE抑制劑) (例如，吉莫曲拉(gemopatrilat)及硝酸鹽)。例示性抗心絞痛劑為伊伐布雷定(ivabradine)。

適合鈣離子通道阻斷劑(L型或T型)之實例包括地爾硫卓、維拉帕米、硝苯地平及胺氯地平及米貝地爾(mybefradil)。

適合強心苷(cardiac glycoside)之實例包括洋地黃(digitalis)及烏本苷(ouabain)。

在一個實施例中，式I化合物可與一或多種利尿劑一起共同投藥。適合利尿劑之實例包括(a)環利尿劑(loop diuretic)，諸如呋塞米(諸如LASIX™)、托拉塞米(諸如DEMADEX™)、布美他尼(諸如BUMEX™)及依他尼酸(諸如EDECRIN™)；(b)噻嗪型利尿劑，諸如氯噻嗪(諸如DIURIL™、ESIDRIX™或HYDRODIURIL™)、氫氯噻嗪(諸如MICROZIDE™或ORETIC™)、苄噻嗪、氫氟噻嗪(諸如SALURON™)、苄氟噻嗪、甲基氯噻嗪、多噻嗪、三氯甲噻嗪及吲達帕胺(諸如LOZOL™)；(c)苄甲內醯胺型利尿劑，諸如氯噻酮(諸如HYGROTON™)及美托拉宗(諸如ZAROXOLYN™)；(d)喹唑啉型利尿劑，諸如喹乙唑酮(quinethazone)；及(e)留鉀利尿劑，諸如胺苯喋啶(諸如DYRENIUM™)及胺氯吡脒(諸如MIDAMOR™或MODURETIC™)。

在另一實施例中，式I化合物可與環利尿劑一起共同投藥。在又一實施例中，環利尿劑係選自呋塞米及托拉塞米。在又一實施例中，一或多種式I化合物可與呋塞米一起共同投藥。在又一實施例中，一或多種式I化合物可與托拉塞米一起共同投藥，其可視情況為托拉塞米之受控或改良釋放形式。

在另一實施例中，式I化合物可與噻嗪型利尿劑一起共同投藥。在又一實施例中，噻嗪型利尿劑係選自由氯噻嗪及氫氯噻嗪組成之群。在又一實施例中，一或多種式I化合物可與氯噻嗪一起共同投藥。在又一實施例中，一或多種式I化合物可與氫氯噻嗪一起共同投藥。

在另一實施例中，一或多種式I化合物可與苄甲內醯胺型利尿劑一起共同投藥。在又一實施例中，苄甲內醯胺型利尿劑為氯噻酮。

適合鹽皮質激素受體拮抗劑之實例包括螺內酯及依普利酮。

適合磷酸二酯酶抑制劑之實例包括：PDE III抑制劑(諸如西洛他唑(cilostazol))；及PDE V抑制劑(諸如西地那非(sildenafil))。

熟習此項技術者將認識到，本發明之化合物亦可與其他心血管或腦血管治療(包括PCI、支架術、藥物溶離血管支架、幹細胞療法)及醫療裝置(諸如植入起搏器、電震發生器)或心臟再同步療法結合使用。

尤其當以單一劑量單位形式提供時，合併之活性成分之間可能存在化學相互作用。出於此原因，當將式I化合物及第二治療劑以單一劑量單位合併時，其經調配以使得儘管以單一劑量單位合併活性成分，但活性成分之間的物理接觸經最小化(亦即，減少)。舉例而言，一種活性成分可包覆腸溶包衣。藉由對活性成分中之一者包覆腸溶包衣，不僅有可能最小化合併之活性成分之間的接觸，而且有可能控制此等組分中之一者在胃腸道中之釋放，使得此等組分中之一者不在胃中釋放，而是在腸中釋放。活性成分中之一者亦可包覆有實現在整個胃腸道中持續釋放且亦用於最小化合併之活性成分之間的物理接觸的材料。此外，持續釋放之組分可額外包覆腸溶包衣以使得此組分之釋放僅在腸道中發生。另一方法將涉及組合產物之調配，其中一種組分包覆有持續及/或腸釋放聚合物，且其他組分亦包覆有諸如低黏度級別之羥丙基甲基纖維素(HPMC)的聚合物或此項技術中已知之其他適當材料，以便進一步分離活性組分。聚合物包衣用於形成與其他組分之相互作用的額外屏障。

熟習此項技術者將容易地顯而易見，此等以及其他最小化本發明之組合產物之組分之間的接觸之方式(無論以單一劑型投與或以個別形式但以相同方式同時投與)，只要與本發明相符即可。

在組合療法治療中，藉由習知方法向哺乳動物(例如，人類、男性或女性)投與本發明之化合物及其他藥物療法。

本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽皆適用於作為抑制及或降解哺乳動物(尤其人類)之BCKDK之藥劑的治療用途，且因此適用於治療涉及此類作用之各種病況(例如，本文所描述之彼等病況)。

可根據本發明治療之疾病/病況包括(但不限於) NASH/NAFLD、糖尿病及心臟衰竭及相關疾病/病況。

特定而言，BCKDK之抑制及/或降解與NASH/NAFLD及相關疾病/病況相關，此係因為在人類NASH樣本中觀測到增加的BCAA含量(Lake AD, Novak P, Shipkova P, Aranibar N, Robertson DG, Reily MD, Lehman-McKeeman LD, Vaillancourt RR, Cherrington NJ: Branched chain amino acid metabolism profiles in progressive human nonalcoholic fatty liver disease. Amino Acids 2015, 47:603-15)。亦在人類NASH中觀測到降低的PPM1K mRNA含量及增加的BCKDK蛋白含量(Lake AD, Novak P, Shipkova P, Aranibar N, Robertson DG, Reily MD, Lehman-McKeeman LD, Vaillancourt RR, Cherrington NJ: Branched chain amino acid metabolism profiles in progressive human nonalcoholic fatty liver disease. Amino Acids 2015, 47:603-15)。用BCKDK抑制劑治療肥胖小鼠或大鼠降低了肝臟脂肪變性及三酸甘油酯含量，且大鼠中PPM1K之過度表現降低了肝臟三酸甘油酯含量(White PJ, McGarrah RW, Grimsrud PA, Tso SC, Yang WH, Haldeman JM, Grenier-Larouche T, An J, Lapworth AL, Astapova I, Hannou SA, George T, Arlotto M, Olson LB, Lai M, Zhang GF, Ilkayeva O, Herman MA, Wynn RM, Chuang DT, Newgard CB: The BCKDH Kinase and Phosphatase Integrate BCAA and Lipid Metabolism via Regulation of ATP-Citrate Lyase. Cell Metab 2018, 27(6), 1281-1293)。

此外，監管機構認可之NASH之III期研究的條件性批准係基於藉由肝臟活組織檢查獲得之組織學代替標記物。此等總體上可接受之代替物為：i)在不惡化纖維化之情況下消退NASH (亦即，纖維化階段之數值增加)；ii)在不惡化NASH之情況下纖維化之一或多個階段減少。細節可發現於以下中：Ratziu, A critical review of endpoints for non-cirrhotic NASH therapeutic trials, Journal of Hepatology, 2018, 68. 353-361及其中之參考文獻。

因此，鑒於BCKDK之活化與NASH/NAFLD之發展及相關疾病/病況之間的正相關，本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽藉助於其藥理學作用而適用於預防、遏止及/或消退脂肪肝、非酒精性脂肪肝病、非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝纖維化之非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化之非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化及肝細胞癌之非酒精性脂肪變性肝炎及伴有肝硬化及代謝相關之疾病的非酒精性脂肪變性肝炎。

類似地，本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽藉助於其藥理學作用而適用於預防、遏止及/或消退酒精性脂肪肝病、酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝纖維化之酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化之酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化及肝細胞癌之酒精性脂肪變性肝炎及伴有肝硬化及代謝相關之疾病的酒精性脂肪變性肝炎。

另外，增加的BCKDK與心臟衰竭及相關疾病/病況相關，此係因為已在患有心臟衰竭之患者的心臟中觀測到增加的BCKA。(Sun H, Olson KC, Gao C, Prosdocimo DA, Zhou M, Wang Z, Jeyaraj D, Youn JY, Ren S, Liu Y, Rau CD, Shah S, Ilkayeva O, Gui WJ, William NS, Wynn RM, Newgard CB, Cai H, Xiao X, Chuang DT, Schulze PC, Lynch C, Jain MK, Wang Y: Catabolic Defect of Branched-Chain Amino Acids Promotes Heart Failure. Circulation 2016, 133:2038-49)。

在心臟衰竭中，活化BCKDH (PPM1K)之調節性磷酸酶經下調，且BCKDK經上調；因此BCAA分解代解很可能在心臟衰竭中受損。(Sun H, Olson KC, Gao C, Prosdocimo DA, Zhou M, Wang Z, Jeyaraj D, Youn JY, Ren S, Liu Y, Rau CD, Shah S, Ilkayeva O, Gui WJ, William NS, Wynn RM, Newgard CB, Cai H, Xiao X, Chuang DT, Schulze PC, Lynch C, Jain MK, Wang Y: Catabolic Defect of Branched-Chain Amino Acids Promotes Heart Failure. Circulation 2016, 133:2038-49)。

BCKDH及BCKDK皆廣泛表現；然而，去磷酸化BCKDH之調節性磷酸酶PPM1K在心臟組織中表現最高。缺乏PPM1K之小鼠罹患衰老誘導之心臟衰竭且在經受橫向主動脈縮窄(TAC)心臟衰竭模型時心臟功能惡化。(Sun H, Olson KC, Gao C, Prosdocimo DA, Zhou M, Wang Z, Jeyaraj D, Youn JY, Ren S, Liu Y, Rau CD, Shah S, Ilkayeva O, Gui WJ, William NS, Wynn RM, Newgard CB, Cai H, Xiao X, Chuang DT, Schulze PC, Lynch C, Jain MK, Wang Y: Catabolic Defect of Branched-Chain Amino Acids Promotes Heart Failure. Circulation 2016, 133:2038-49)。

使用BCKDK之抑制劑改善了三種不同的臨床前心臟衰竭模型(TAC、左前降支動脈結紮/心肌梗塞及局部缺血/再灌注)之心臟功能。(Sun H, Olson KC, Gao C, Prosdocimo DA, Zhou M, Wang Z, Jeyaraj D, Youn JY, Ren S, Liu Y, Rau CD, Shah S, Ilkayeva O, Gui WJ, William NS, Wynn RM, Newgard CB, Cai H, Xiao X, Chuang DT, Schulze PC, Lynch C, Jain MK, Wang Y: Catabolic Defect of Branched-Chain Amino Acids Promotes Heart Failure. Circulation 2016, 133:2038-49；Wang W, Zhang F, Xia Y, Zhao S, Yan W, Wang H, Lee Y, Li C, Zhang L, Lian K, Gao E, Cheng H, Tao L: Defective branched chain amino acid catabolism contributes to cardiac dysfunction and remodeling following myocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2016, 311:H1160-H9；Li T, Zhang Z, Kolwicz SC, Jr., Abell L, Roe ND, Kim M, Zhou B, Cao Y, Ritterhoff J, Gu H, Raftery D, Sun H, Tian R: Defective Branched-Chain Amino Acid Catabolism Disrupts Glucose Metabolism and Sensitizes the Heart to Ischemia-Reperfusion Injury. Cell Metab 2017, 25:374-85)。

因此，抑制/降解心臟或周邊組織中之BCKDK應證實對代謝疾病及心臟功能之益處。

因此，鑒於BCKDK活化與心臟衰竭之發展及相關疾病/病況之間的正相關，本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽藉助於其藥理學作用而適用於預防、遏止及/或消退心臟衰竭、充血性心臟衰竭、不穩定絞痛症、周邊動脈疾病、肺動脈高壓、血管炎或其中哺乳動物已經歷心肌梗塞(繼發性預防(2次心肌梗塞))。

另外，增加的BCKDK與糖尿病及相關疾病/病況相關，此係因為血漿BCAA在空腹葡萄糖含量增加之患者中上調，且血漿中BCKA濃度增加一個標準差將罹患糖尿病之可能性增加了50%以上。(Wang TJ, Larson MG, Vasan RS, Cheng S, Rhee EP, McCabe E, Lewis GD, Fox CS, Jacques PF, Fernandez C, O'Donnell CJ, Carr SA, Mootha VK, Florez JC, Souza A, Melander O, Clish CB, Gerszten RE: Metabolite profiles and the risk of developing diabetes. Nat Med 2011, 17:448-53；Newgard CB, An J, Bain JR, Muehlbauer MJ, Stevens RD, Lien LF, Haqq AM, Shah SH, Arlotto M, Slentz CA, Rochon J, Gallup D, Ilkayeva O, Wenner BR, Yancy WS, Jr., Eisenson H, Musante G, Surwit RS, Millington DS, Butler MD, Svetkey LP: A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance. Cell Metab 2009, 9:311-26；Menni C, Fauman E, Erte I, Perry JR, Kastenmuller G, Shin SY, Petersen AK, Hyde C, Psatha M, Ward KJ, Yuan W, Milburn M, Palmer CN, Frayling TM, Trimmer J, Bell JT, Gieger C, Mohney RP, Brosnan MJ, Suhre K, Soranzo N, Spector TD: Biomarkers for type 2 diabetes and impaired fasting glucose using a nontargeted metabolomics approach. Diabetes 2013, 62:4270-6)。

遺傳分析表明，PPM1K基因座之功能突變之缺失增加了BCAA/BCKA含量且與2型糖尿病之發展相關。(Lotta LA, Scott RA, Sharp SJ, Burgess S, Luan J, Tillin T, Schmidt AF, Imamura F, Stewart ID, Perry JR, Marney L, Koulman A, Karoly ED, Forouhi NG, Sjogren RJ, Naslund E, Zierath JR, Krook A, Savage DB, Griffin JL, Chaturvedi N, Hingorani AD, Khaw KT, Barroso I, McCarthy MI, O'Rahilly S, Wareham NJ, Langenberg C: Genetic Predisposition to an Impaired Metabolism of the Branched-Chain Amino Acids and Risk of Type 2 Diabetes: A Mendelian Randomisation Analysis. PLoS Med 2016, 13:e1002179)。

用BCKDK抑制劑治療糖尿病性、肥胖小鼠或大鼠在改善了空腹血糖、葡萄糖耐量測試中之血糖，降低了胰島素含量且改善了胰島素敏感性。大鼠中PPM1K之過度表現亦改善了血糖且降低了胰島素含量。(White PJ, McGarrah RW, Grimsrud PA, Tso SC, Yang WH, Haldeman JM, Grenier-Larouche T, An J, Lapworth AL, Astapova I, Hannou SA, George T, Arlotto M, Olson LB, Lai M, Zhang GF, Ilkayeva O, Herman MA, Wynn RM, Chuang DT, Newgard CB: The BCKDH Kinase and Phosphatase Integrate BCAA and Lipid Metabolism via Regulation of ATP-Citrate Lyase. Cell Metab 2018, 27 (60, 1281-1293)。

因此，鑒於BCKDK之發展與糖尿病及相關疾病/病況之間的正相關，本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽藉助於其藥理學作用而適用於預防、遏止及/或消退以下疾病：I型糖尿病、II型糖尿病、特發性I型糖尿病(Ib型)、成人之潛伏性自體免疫性糖尿病(LADA)、早發性2型糖尿病(EOD)、青年發病型非典型性糖尿病(YOAD)、年輕人之成年發病型糖尿病(MODY)、營養不良相關之糖尿病、妊娠性糖尿病、冠心病、缺血性中風、血管成形術後再狹窄、周邊血管疾病、間歇性跛行、心肌梗塞、血脂異常、餐後脂血症、葡萄糖耐量異常(IGT)之病況、空腹血糖異常之病況、代謝性酸中毒、酮病、關節炎、糖尿病性視網膜病變、黃斑變性、白內障、糖尿病性腎病變、腎小球硬化、慢性腎衰竭、糖尿病性神經病變、代謝症候群、症候群X、高血糖症、高胰島素血症、高三酸甘油酯血症、胰島素抗性、葡萄糖代謝異常、皮膚及結締組織病症、足部潰瘍及潰瘍性結腸炎、內皮細胞功能不良及血管順應性異常及高apo B脂蛋白血症。

藉由本發明化合物在下文所描述之習知活體外及活體內分析中之活性來證實本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽作為醫療藥劑在治療上文所描述之哺乳動物(例如，人類、男性或女性)之疾病/病況中的效用。活體內分析(在此項技術中之技能範圍內進行適當修改)可用於測定其他藥劑以及本發明化合物之活性。此類分析亦提供一種方法，藉此本發明之式I化合物、其前藥及此類化合物及前藥之鹽(或本文所描述之其他藥劑)之活性可彼此進行比較且與其他已知化合物之活性進行比較。此等比較之結果適用於測定哺乳動物(包括人類)之劑量，以用於治療此類疾病。

可經由全身及/或局部遞送本發明化合物之任何方法進行本發明化合物之投與。此等方法包括經口途徑、非經腸、十二指腸內途徑、經頰、鼻內等。一般而言，本發明之化合物係經口投與，但可使用非經腸投藥(例如，靜脈內、肌內、皮下或髓內)，例如在經口投藥不適於目標或患者不能攝取藥物之情況下。

對於向人類患者投藥，本文之化合物之口服日劑量可在1 mg至5000 mg之範圍內，當然視投藥模式及頻率、疾病狀態及患者之年齡及病況等而定。可使用在3 mg至2000 mg之範圍內的口服日劑量。另一口服日劑量在5 mg至1000 mg之範圍內。為方便起見，本發明之化合物可以單位劑型投與。視需要，每天多劑量之單位劑型可用於增加總日劑量。單位劑型例如可為含有約0.1、0.5、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、250、500或1000 mg之本發明化合物的錠劑或膠囊。總日劑量可以單次劑量或分次劑量形式投與，且根據醫師判斷可能會超出本文所給出之典型範圍。

對於向人類患者投藥，本文之化合物之輸注日劑量可在1 mg至2000 mg之範圍內，當然視投藥模式之頻率、疾病狀態及患者之年齡及病況等而定。另一輸注日劑量在5 mg至1000 mg之範圍內。總日劑量可以單次劑量或分次劑量形式投與，且根據醫師判斷可能會超出本文所給出之典型範圍。

此等化合物亦可向除人類以外的動物投與，例如對於上文所詳述之適應症。投與各活性成分之精確劑量將視任何數目之因素而變化，包括(但不限於)動物類型、所治療之疾病狀態類型、動物年齡及投藥途徑。

使用待與式I化合物結合使用之一定劑量之組合醫藥試劑，其對所治療之適應症有效。此類劑量可藉由標準分析(諸如上文所提及且本文所提供之彼等分析)測定。組合藥劑可以任何次序同時或依序投與。

此等劑量係基於重量為約60 kg至70 kg之普通人類個體。醫師將能夠容易地判定重量超出此範圍之個體(諸如嬰兒及老人)的劑量。

可調節劑量方案以提供最佳所需反應。舉例而言，可投與單一藥團，可隨時間推移投與若干分次劑量，或可如治療情況之緊急程度所指示而按比例減少或增加劑量。就投藥簡便性及劑量均勻性而言，以單位劑型調配非經腸組合物為尤其有利的。如本文所使用，單位劑型係指適合作為用於待治療之哺乳動物個體之單位劑量的物理上離散的單元；各單元均含有經計算以與所需醫藥載劑結合產生所需治療效果的預定量之活性化合物。本發明之單位劑型之規格由以下情況指定且直接視以下情況而定：(a)化學治療劑之獨特特徵及待實現之特定治療或預防作用，及(b)混合此類用於治療個體敏感性之活性化合物之技術中所固有的侷限性。

因此，熟習此項技術者應瞭解，基於本文所提供之揭示內容，根據治療技術中熟知之方法調節劑量及給藥方案。亦即，可容易確定最大可耐受劑量，且亦可測定向患者提供可偵測治療效益之有效量，亦可測定投與各藥劑以向患者提供可偵測治療效益的暫時需求。因此，儘管本文舉例說明某些劑量及投藥方案，但此等實例決不限制在實施本發明時可向患者提供之劑量及投藥方案。

應注意，劑量值可隨待減輕之病況之類型及嚴重程度而變化，且可包括單次或多次劑量。應進一步理解，對於任何特定個體而言，特定劑量方案應根據個體需要及投與組合物或監督組合物投與之人員的專業判斷而隨時間調節，且本文所闡述之劑量範圍僅為例示性的且不意欲限制所主張之組合物之範疇或實踐。舉例而言，可基於藥物動力學或藥效學參數來調節劑量，該等參數可包括臨床效果，諸如毒性效果及/或實驗值。因此，本發明涵蓋如由熟習此項技術者所判定之患者內劑量遞增。測定投與化學治療劑之適當劑量及方案在相關技術中已熟知，且一旦提供本文所揭示之教示內容，則熟習此項技術者會瞭解其涵蓋於此教示內容中。

本發明進一步包含式I化合物用作藥劑(諸如單位劑量錠劑或單位劑量膠囊)之用途。在另一實施例中，本發明包含式I化合物之用途，其用於製造供治療先前在論述治療方法之上述部分中所鑑別之病況中之一或多者的藥劑(諸如單位劑量錠劑或單位劑量膠囊)。

本發明之醫藥組合物可以塊狀、單一單位劑量形式或複數個單一單位劑量形式製備、封裝或出售。如本文所使用，「單位劑量」為包含預定量之活性成分的醫藥組合物之離散量。活性成分之量通常相當於將向個體投與之活性成分之劑量或此劑量之適宜部分，諸如此種劑量之二分之一或三分之一。

本發明之化合物或組合可單獨投與，但將通常以與此項技術中已知且關於預期投藥途徑及標準醫藥實踐而選擇之一或多種適合醫藥賦形劑、佐劑、稀釋劑或載劑之混合物形式投與。視所需投藥途徑及釋放曲線(與治療需要相稱)之特異性而定，本發明化合物或組合可經調配以提供立即釋放、延遲釋放、改良釋放、持續釋放、脈衝釋放或控制釋放劑型。

醫藥組合物包含本發明之化合物或組合，其量一般在組合物之約1%至約75%、80%、85%、90%或甚至95% (按重量計)之範圍內，通常在約1%、2%或3%至約50%、60%或70%之範圍內，更經常在約1%、2%或3%至小於50%之範圍內，諸如約25%、30%或35%。

製備具有特定量之活性化合物之各種醫藥組合物的方法為熟習此項技術者所已知。舉例而言，參見Remington: The Practice of Pharmacy, Lippincott Williams及Wilkins, Baltimore Md. 第20增刊版 2000。

適用於非經腸注射之組合物通常包括醫藥學上可接受之無菌水溶液或非水性溶液、分散液、懸浮液或乳液，及用於重新配製為無菌可注射溶液或分散液之無菌散劑。適合的水性及非水性載劑或稀釋劑(包括溶劑及媒劑)之實例包括水、乙醇、多元醇(丙二醇、聚乙二醇、甘油及類似物)、其適合的混合物、三酸甘油酯(包括諸如橄欖油之植物油)及可注射有機酯(諸如油酸乙酯)。較佳的載劑為具有丙三醇或丙二醇之Miglyol.RTM.牌辛酸/癸酸酯(例如，Miglyol.RTM. 812、Miglyol.RTM. 829、Miglyol.RTM. 840)，其購自Condea Vista Co., Cranford, N.J。可例如藉由使用包衣(諸如卵磷脂)、藉由在分散液之情況下藉由維持所需粒度及藉由使用界面活性劑來維持適當流動性。

用於非經腸注射之此等組合物亦可含有賦形劑，諸如保持劑、潤濕劑、乳化劑及分散劑。預防組合物之微生物污染可藉由各種抗細菌劑及抗真菌劑來實現，例如對羥苯甲酸酯、氯丁醇、酚、山梨酸及其類似物。亦可需要包括等張劑，例如糖、氯化鈉及其類似物。可注射醫藥組合物之延長吸收可藉由使用能夠延緩吸收之試劑(例如，單硬脂酸鋁及明膠)來實現。

用於經口投藥之固體劑型包括膠囊、錠劑、口嚼錠、口含錠、丸劑、散劑及多顆粒製劑(顆粒)。在此類固體劑型中，本發明之化合物或組合與至少一種惰性賦形劑、稀釋劑或載劑混合。適合的賦形劑、稀釋劑或載劑包括諸如檸檬酸鈉或磷酸二鈣之材料及/或(a)一或多種填充劑或增效劑(例如，微晶纖維素(作為Avicel.TM.購自FMC Corp.)澱粉、乳糖、蔗糖、甘露糖醇、矽酸、木糖醇、山梨糖醇、右旋糖、磷酸氫鈣、糊精、α-環糊精、β-環糊精、聚乙二醇、中鏈脂肪酸、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋁及其類似物)；(b)一或多種黏合劑(例如，羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、明膠、阿拉伯膠(gum arabic)、乙基纖維素、聚乙烯醇、普魯蘭(pullulan)、預膠凝化澱粉、瓊脂、黃蓍、海藻酸鹽、明膠、聚乙烯吡咯啶酮、蔗糖、阿拉伯膠(acacia)及其類似物)；(c)一或多種濕潤劑(例如，甘油及其類似物)；(d)一或多種崩解劑(例如，瓊脂-瓊脂、碳酸鈣、馬鈴薯或木薯澱粉、海藻酸、某些複合矽酸鹽、碳酸鈉、月桂基硫酸鈉、羥基乙酸澱粉鈉(作為Explotab.TM.購自Edward Mendell Co.)、交聯聚乙烯吡咯啶酮、交聯羧甲基纖維素鈉A型(可作為Ac-di-sol.TM.獲得)、聚丙烯酸鉀(離子交換樹脂)及其類似物)；(e)一或多種溶液遲延劑(例如，石蠟及其類似物)；(f)一或多種吸收促進劑(例如，四級銨化合物及其類似物)；(g)一或多種濕潤劑(例如，鯨蠟醇(cetyl alcohol)、丙三醇單硬脂酸酯及其類似物)；(h)一或多種吸附劑(例如，高嶺土、膨潤土及其類似物)；及/或(i)一或多種潤滑劑(例如，滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸、聚乙二醇硬脂酸酯、鯨蠟醇、滑石、氫化蓖麻油、脂肪酸之蔗糖酯、二甲基聚矽氧烷、微晶蠟、黃蜂蠟、白蜂蠟、固體聚乙二醇、月桂基硫酸鈉及其類似物)。在膠囊及錠劑之情況下，劑型亦可包含緩衝劑。

類似類型之固體組合物亦可用作軟填充或硬填充明膠膠囊中之填充劑，該等明膠膠囊使用此類賦形劑作為乳糖(lactose/milk sugar)以及高分子量聚乙二醇及其類似物。

固體劑型(諸如錠劑、糖衣藥丸、膠囊及顆粒)可製備有包衣及外殼，諸如腸溶衣及此項技術中熟知之其他包衣。其亦可含有乳濁劑，且亦可具有以延遲方式釋放本發明之化合物及/或額外藥物試劑之此類組合物。可使用之包埋組合物之實例為聚合物質及蠟。若適宜，藥物亦可與上文所提及之賦形劑中之一或多者一起呈微囊封形式。

對於錠劑，活性劑將通常包含小於50% (按重量計)之調配物，例如小於約10重量%，諸如5重量%或2.5重量%。調配物之主要部分包含填充劑、稀釋劑、崩解劑、潤滑劑及視情況選用之調味劑。此等賦形劑之組成為此項技術中所熟知。經常，填充劑/稀釋劑將包含以下組分中之兩者或更多者之混合物：微晶纖維素、甘露糖醇、乳糖(所有類型)、澱粉及二磷酸鈣。填充劑/稀釋劑混合物通常包含小於98%之調配物，且較佳小於95%，例如93.5%。較佳崩解劑包括Ac-di-sol.TM.、Explotab.TM.、澱粉及月桂基硫酸鈉。若存在，崩解劑將通常包含小於10%之調配物或小於5%，例如約3%。較佳的潤滑劑為硬脂酸鎂。若存在，潤滑劑將通常包含小於5%之調配物，或小於3%，例如約1%。

錠劑可由標準製錠方法製造，例如直接壓錠或濕式、乾式或熔融粒化、熔融凝結製程及擠壓。錠劑核可為單層或多層的，且可塗佈有適當此項技術中已知之外塗層。

用於經口投藥之液體劑型包括醫藥學上可接受之乳液、溶液、懸浮液、糊漿及酏劑。除本發明之化合物或組合之外，液體劑型可含有此項技術中常用之惰性稀釋劑，諸如水或其他溶劑、助溶劑及乳化劑，例如乙醇、異丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲醯胺、油(例如，棉籽油、花生油、玉米胚芽油、橄欖油、蓖麻油、芝麻籽油及其類似油)、Miglyole.RTM. (購自CONDEA Vista Co., Cranford, N.J.)、甘油、四氫糠醇、聚乙二醇及脫水山梨糖醇之脂肪酸酯或此等物質之混合物，及其類似物。

除此類惰性稀釋劑之外，組合物亦可包括賦形劑，諸如潤濕劑、乳化劑及懸浮劑、甜味劑、調味劑及芳香劑。

本發明化合物或組合之口服液體形式包括溶液，其中活性化合物完全溶解。溶劑之實例包括適用於經口投藥之所有醫藥學上有先例的溶劑，尤其在其中本發明化合物展示良好溶解度之彼等溶劑，例如聚乙二醇、聚丙二醇、可食油及基於甘油基及甘油酯之系統。基於甘油基及甘油酯之系統可包括例如以下商標產品(及對應通用產品)：Captex.TM. 355 EP (三辛酸甘油酯/癸酸甘油酯，來自Abitec, Columbus Ohio)；Crodamol.TM. GTC/C (中鏈三酸甘油酯，來自Croda, Cowick Hall, UK)或Labrafac.TM. CC (中鏈三酸甘油酯，來自Gattefosse)；Captex.TM. 500P (三乙酸甘油酯，亦即三醋精，來自Abitec)；Capmul.TM. MCM (中鏈單甘油酯及二甘油酯，來自Abitec)；Migyol.TM. 812 (辛酸/癸酸三酸甘油酯，來自Condea, Cranford N.J.)；Migyol.TM. 829 (辛酸/癸酸/丁二酸三酸甘油酯，來自Condea)；Migyol.TM. 840 (丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯，來自Condea)；Labrafil.TM. M1944CS (油醯基聚乙二醇-6甘油酯，來自Gattefosse)；Peceol.TM. (單油酸甘油酯，來自Gattefosse)及Maisine.TM. 35-1 (單油酸甘油酯，來自Gattefosse)。尤其受關注的為中鏈(約C.sub.8至C.sub.10)三酸甘油酯油。此等溶劑經常構成組合物之主要部分，亦即大於約50%，通常大於約80%，例如約95%或99%。佐劑及添加劑亦可主要作為遮味劑、可口性及調味劑、抗氧化劑、穩定劑、質地及黏度改良劑及增溶劑包括於溶劑內。

除了本發明之化合物或組合之外，懸浮液可進一步包含諸如懸浮劑之載劑，例如乙氧基化異硬脂醇、聚氧化乙烯山梨糖醇及脫水山梨糖醇酯、微晶纖維素、偏氫氧化鋁、膨潤土、瓊脂-瓊脂及黃蓍或此等物質之混合物，及其類似物。

經直腸或經陰道投藥之組合物較佳地包含栓劑，其可藉由將本發明化合物或組合與適合非刺激性賦形劑或載劑混合來製備，諸如可可脂、聚乙二醇或栓劑蠟，其在正常室溫下為固體，但在體溫下為液體，且因此在直腸或陰道腔中溶化，由此釋放活性組分。

用於局部投與本發明之化合物或組合之劑型包括軟膏、乳膏、洗劑、散劑及噴霧劑。將藥物與醫藥學上可接受之賦形劑、稀釋劑或載劑及可能需要的任何防腐劑、緩衝劑或推進劑混合。

大部分本發明化合物難溶於水，例如小於約1 μg/mL。因此，諸如上文所論述之中鏈三酸甘油酯油之溶解性、非水性溶劑中的液體組合物為用於此等化合物之較佳劑型。

固體非晶形分散液(包括由噴霧乾燥製程形成之分散液)亦為用於本發明之難溶性化合物之較佳劑型。「固體非晶形分散液」意謂其中難溶性化合物之至少一部分呈非晶形式且分散於水溶性聚合物中之固體材料。「非晶形」意謂難溶性化合物不為結晶的。「結晶」意謂化合物在各尺寸中之至少100個重複單位之三維中展現長程有序性。因此，術語非晶形不僅意欲包括基本上無序之材料，而且意欲包括可具有一定較小有序度，但次序小於三維且/或僅大於短距離之材料。非晶形材料可藉由此項技術中已知之技術表徵，諸如粉末X射線繞射(PXRD)結晶學、固態NMR或諸如差示掃描熱量測定(DSC)之熱技術。

較佳地，固體非晶形分散液中之至少大部分難溶性化合物(亦即，至少約60 wt%)為非晶形。化合物可以均相分佈於整個聚合物中之化合物之固體溶液形式或此等狀態之任何組合或介於其間的彼等狀態而存在於相對純的非晶形區域(domains/region)中之固體非晶形分散液內。較佳地，固體非晶形分散液為實質上均質的，使得非晶形化合物在整個聚合物中儘可能均質地分散。如本文所使用，「實質上均質的」意謂存在於固體非晶形分散液內之相對純的非晶形區域(domain/region)中之化合物之分率相對較小，約小於藥物總量之20 wt%，且較佳小於10 wt%。

適合用於固體非晶形分散液之水溶性聚合物應為惰性的，意為其不會以不利方式與難溶性化合物進行化學反應，為醫藥學上可接受的，且在生理學相關pH (例如，1-8)下在水溶液中具有至少一定溶解度。聚合物可為中性或可電離的，且在1-8之pH範圍之至少一部分中應具有至少0.1 mg/mL的水溶解度。

適用於與本發明一起使用之水溶性聚合物可為纖維素或非纖維素的。聚合物在水溶液中可為中性或可電離的。在此等中，可電離及纖維素聚合物為較佳的，其中可電離的纖維素聚合物為更佳的。

例示性水溶性聚合物包括羥丙基甲基纖維素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯(HPMCP)、羧甲基乙基纖維素(CMEC)、鄰苯二甲酸乙酸纖維素(CAP)、苯偏三酸乙酸纖維素(CAT)、聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、環氧乙烷及環氧丙烷之嵌段共聚物(PEO/PPO，亦稱為泊洛沙姆(poloxamer))及其混合物。尤佳的聚合物包括HPMCAS、HPMC、HPMCP、CMEC、CAP、CAT、PVP、泊洛沙姆及其混合物。最佳為HPMCAS。參見歐洲專利申請公開案第0 901 786 A2號，其揭示內容以引用之方式併入本文中。

固體非晶形分散液可根據用於形成使至少大部分(至少60%)難溶性化合物處於非晶形狀態之固體非晶形分散液的任何方法來製備。此類方法包括機械、熱及溶劑方法。例示性機械法包括研磨及擠壓；熔融法包括高溫融合、溶劑改質融合及熔融冷凍法；且溶劑法包括非溶劑沈澱、噴塗及噴霧乾燥。參見例如以下美國專利(其相關揭示內容以引用之方式併入本文中)：第5,456,923號及第5,939,099號，其描述藉由擠壓法形成分散液；第5,340,591號及第4,673,564號，其描述藉由研磨法形成分散液；及第5,707,646號及第4,894,235號，其描述藉由熔融冷凍法形成分散液。在較佳方法中，固體非晶形分散液由噴霧乾燥形成，如歐洲專利申請公開案第0 901 786 A2號中所揭示。在此方法中，將化合物及聚合物溶解於諸如丙酮或甲醇之溶劑中，且接著藉由噴霧乾燥自溶液快速移除溶劑，以形成固體非晶形分散液。可製備固體非晶形分散液以含有至多約99 wt%之化合物，例如按需要1 wt%、5 wt%、10 wt%、25 wt%、50 wt%、75 wt%、95 wt%或98 wt%。

固體分散液可以自身劑型使用，或其可在製備其他劑型(諸如膠囊、錠劑、溶液或懸浮液)時充當製造使用產物(MUP)。水性懸浮液之實例為含有2.5 mg/mL化合物之1:1 (w/w)化合物/HPMCAS-HF噴霧乾燥之分散液於2%聚山梨醇酯-80中之水性懸浮液。用於錠劑或膠囊中之固體分散液將通常與此類劑型中常見之其他賦形劑或佐劑混合。舉例而言，用於膠囊之例示性填充劑含有2:1 (w/w)化合物/HPMCAS-MF噴霧乾燥之分散液(60%)、乳糖(急流) (15%)、微晶纖維素(例如，Avicel.sup. (R0-102)) (15.8%)、澱粉鈉(7%)、月桂基硫酸鈉(2%)及硬脂酸鎂(1%)。

HPMCAS聚合物可分別以低級、中級及高級作為Aqoa.sup.(R)-LF、Aqoat.sup.(R)-MF及Aqoat.sup.(R)-HF購自Shin-Etsu Chemical Co., LTD, Tokyo, Japan。高級MF及HF通常為較佳的。

以下段落描述適用於非人類動物之例示性調配物、劑量等。投與本發明之化合物及本發明之化合物與抗肥胖劑之組合可經口或非經口實現。

投與一定量之本發明之化合物或本發明之化合物與另一抗肥胖劑之組合，使得接受有效劑量。一般而言，向動物經口投與之日劑量在約0.01與約1,000 mg/kg體重之間，例如在約0.01與約300 mg/kg之間、或在約0.01與約100 mg/kg之間、或在約0.01與約50 mg/kg體重之間、或在約0.01與約25 mg/kg之間，或約0.01至約10 mg/kg或約0.01至約5 mg/kg。

適宜地，本發明之化合物(或組合)可攜載於飲用水中，使得治療劑量之化合物與日常供水一起攝取。化合物可直接計量入飲用水中，較佳呈液態、水溶性濃縮物(諸如，水溶性鹽之水溶液)形式。

適宜地，本發明之化合物(或組合)亦可直接添加至飼料，同樣或呈動物飼料補充物(亦稱為預混物或濃縮物)形式。賦形劑、稀釋劑或載劑中之化合物之預混物或濃縮物更通常用於將藥劑包括於飼料中。適合的賦形劑、稀釋劑或載劑按需要為液體或固體，諸如水、各種粗粉(諸如苜蓿粉、黃豆粕、棉籽油粉、亞麻籽油粉、玉米芯粉及玉米粉、糖蜜、脲、骨粉)及礦物混合物(諸如通常用於家禽飼料之物質)。尤其有效的賦形劑、稀釋劑或載劑為各別動物飼料自身；亦即，此類飼料之較小部分。載劑促進化合物在與預混物摻合之成品飼料中均勻分佈。較佳地，將化合物充分摻合入預混物中，且隨後摻合入飼料中。就此而言，化合物可分散或溶解於適合油性媒劑(諸如大豆油、玉米油、棉籽油及其類似油)或揮發性有機溶劑中，且接著與載劑摻合。應瞭解，濃縮物中化合物之比例能夠廣泛變化，此係因為成品飼料中化合物之量可藉由摻合適當比例之預混物與飼料來調節，以獲得所需含量之化合物。

如上文所描述，可由飼料製造商將高效濃縮物與蛋白質載劑(諸如大豆油粉及其他粗粉)摻合，以產生適用於直接餵養動物之濃縮補充物。在此等情況下，動物准許食用常見食物。替代地，此類濃縮補充物可直接添加至飼料中，以產生營養學上平衡的含有治療有效量之本發明化合物之成品飼料。混合物藉由標準程序諸如在雙殼摻混機中經充分摻合以確保均質性。

若補充物用作飼料之頂肥，則其同樣有助於確保化合物在經處理飼料頂部中之分佈均勻性。

有效增加精肉沈積且改良精肉與脂肪比的飲用水及飼料通常藉由混合本發明化合物與足夠量之動物飼料來製備，以在飼料或水中提供約0.001至約500 ppm之化合物。

較佳藥用豬、牛、綿羊及山羊飼料通常含有每公噸飼料約1至約400公克本發明化合物(或組合)，用於此等動物之最佳量通常為每公噸飼料約50至約300公克。

較佳家禽及家養寵物飼料通常含有每公噸飼料約1至約400公克，且較佳約10至約400公克之本發明化合物(或組合)。

對於在動物中之非經腸投藥，本發明化合物(或組合)可以糊狀物或丸劑形式製備且作為植入物投與，通常在動物之頭或耳之皮膚處，其中尋求精肉沈積增加且精肉與脂肪比改良。

糊狀物調配物可藉由將藥物分散於醫藥學上可接受之油(諸如花生油、芝麻油、玉米油或其類似油)中來製備。

含有有效量之本發明化合物、醫藥組合物或組合的丸劑可藉由使本發明化合物或組合與稀釋劑(諸如卡波蠟(carbowax)、巴西棕櫚蠟(carnuba wax)及其類似物)混合來製備，且可添加潤滑劑(諸如硬脂酸鎂或硬脂酸鈣)以改良粒化製程。

當然，已識別可向動物投與超過一種丸劑以達成將增加精肉沈積且改良所需精肉與脂肪比之所需劑量。此外，亦可在動物治療期期間進行定期植入，以便在動物身體中維持適當藥物含量。

含有此等藥劑及/或本發明化合物之脂質體藉由此項技術中已知之方法製備，諸如描述於美國專利第4,485,045號及第4,544,545號中之方法。具有延長之循環時間的脂質體揭示於美國專利第5,013,556號中。尤其適用的脂質體可藉由逆相蒸發法用包含磷脂醯膽鹼、膽固醇及PEG衍生化之磷脂醯乙醇胺(PEG-PE)的脂質組合物產生。脂質體經由孔隙大小經限定之過濾器擠出以得到具有所需直徑之脂質體。

亦可例如藉由凝聚技術或藉由界面聚合將此等藥劑及/或本發明化合物包覆於所製備之微囊中，例如分別在膠態藥物遞送系統(例如，脂質體、白蛋白微球體、微乳液、奈米粒子及奈米膠囊)中或在巨乳液中的羥甲基纖維素或明膠微囊及聚-(甲基丙烯酸甲酯)微囊。此類技術揭示於Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 第20版, Mack Publishing (2000)中。

可使用持續釋放製劑。持續釋放製劑之適合實例包括含有本發明化合物之固體疏水性聚合物之半滲透性基質，該等基質呈成形製品之形式，例如膜或微囊。持續釋放之基質之實例包括聚酯、水凝膠(例如，聚(2-羥乙基-甲基丙烯酸酯)或聚(乙烯醇))、聚乳酸交酯(美國專利第3,773,919號)、L-麩胺酸與7乙基-L-麩胺酸酯之共聚物、不可降解之乙烯-乙酸乙烯酯、可降解之乳酸-乙醇酸共聚物(諸如用於LUPRON DEPOT^TM 中之彼等共聚物) (由乳酸-乙醇酸共聚物及乙酸亮丙立德(leuprolide acetate)構成之可注射微球體)、蔗糖乙酸酯異丁酸酯及聚-D-(-)-3-羥基丁酸。

用於靜脈內投藥之調配物必須為無菌的。此易於藉由例如經由無菌過濾膜過濾來實現。本發明之化合物通常置放於具有無菌存取口(sterile access port)之容器中，例如具有可由皮下注射針頭刺穿之塞子的靜脈內溶液袋或小瓶。

適合乳液可使用市售脂肪乳液(諸如Intralipid^TM 、Liposyn^TM 、Infonutrol^TM 、Lipofundin^TM 及Lipiphysan^TM )來製備。活性成分可溶解於預混乳液組合物中，或替代地其可溶解於油(例如，大豆油、紅花油、棉籽油、芝麻油、玉米油或杏仁油)及在與磷脂(例如，卵磷脂、大豆磷脂或大豆卵磷脂)及水混合時形成的乳液中。應瞭解，可添加其他成分，例如甘油或葡萄糖，以調節乳液張力。適合的乳液將通常含有至多20%油，例如5%與20%之間。脂肪乳液可包含0.1與1.0 μm，尤其0.1與0.5 μm之間的脂肪液滴且具有在5.5至8.0之範圍內的pH。

乳液組合物可為藉由混合本發明之化合物與Intralipid^TM 或其組分(大豆油、卵磷脂、甘油及水)來製備之彼等乳液組合物。

用於吸入或吹入之組合物包括醫藥學上可接受之水性或有機溶劑或其混合物中之溶液及懸浮液，以及散劑。液體或固體組合物可含有如上文所闡述之適合的醫藥學上可接受之賦形劑。在一些實施例中，針對局部或全身性作用藉由經口或經鼻呼吸路徑投與組合物。較佳無菌的醫藥學上可接受之溶劑中之組合物可藉由使用氣體來霧化。霧化溶液可自霧化裝置直接呼吸，或可將霧化裝置附接至面罩、塞條或間歇性正壓呼吸機。溶液、懸浮液或粉末組合物可自以適當方式遞送調配物之裝置較佳地經口或經鼻投與。

本文之化合物可經調配以用於經口、經頰、鼻內、非經腸(例如，靜脈內、肌內或皮下)或直腸投藥或呈適合於吸入投藥之形式。本發明之化合物亦可經調配以用於持續遞送。

用一定量之活性成分製備各種醫藥組合物之方法為已知的，或應鑒於本發明而對熟習此項技術者顯而易見。對於製備醫藥組合物之方法之實例，參見Remington's Pharmaceutical Sciences , 第20版(Lippincott Williams & Wilkins, 2000)。

根據本發明之醫藥組合物可含有0.1%-95%本發明化合物，較佳為1%-70%。在任何情況下，待投與之組合物將含有一定量的根據本發明之化合物，其量有效治療所治療之個體之疾病/病況。

因為本發明之一個態樣係關於用可單獨投與之活性成分的組合來治療本文所描述之疾病/病況，所以本發明亦係關於以套組形式組合單獨的醫藥組合物。套組包含兩種單獨的醫藥組合物：式I化合物、其前藥或此類化合物或前藥之鹽，及如上文所描述之第二化合物。套組包含用於容納單獨的組合物之構件，諸如容器、分隔瓶或分隔箔片封裝。套組通常包含用於投與單獨組分之說明書。當單獨組分較佳以不同劑型(例如，經口及非經腸)投與時、在不同給藥時間間隔投與時或處方醫師需要滴定組合之個別組分時，套組形式為尤其有利的。

此類套組之實例為所謂的泡殼封裝。泡殼封裝在封裝行業中為人所熟知，且廣泛地用於封裝醫藥單位劑型(錠劑、膠囊及其類似物)。泡殼封裝通常由用較佳透明之塑膠材料箔片覆蓋的相對剛性材料之薄片組成。在封裝過程期間，在塑膠箔片中形成凹槽。凹槽具有待封裝之錠劑或膠囊之大小及形狀。接著，將錠劑或膠囊置放於凹槽中，且相對於塑膠箔片，在與形成凹槽之方向相反的箔片面上密封相對剛性材料之薄片。因此，將錠劑或膠囊密封於塑膠箔片與薄片之間的凹槽中。較佳地，薄片之強度使得可藉由在凹槽上手動施加壓力，藉此在凹槽置放處之薄片中形成開口而自泡殼封裝移除錠劑或膠囊。錠劑或膠囊可接著經由該開口來移除。

可能需要在套組上提供記憶輔助，例如以緊鄰錠劑或膠囊之編號形式，藉此編號對應於方案中應攝入如此規定之錠劑或膠囊之天數。此類記憶輔助之另一實例為列印於卡片上之日曆，例如，如下「第一週，星期一、星期二等……第二週，星期一、星期二……」等。記憶輔助之其他變型將為顯而易見的。「日劑量」可為待於指定日期服用之單一錠劑或膠囊或若干丸劑或膠囊。此外，式I化合物之日劑量可由一種錠劑或膠囊組成，而第二化合物之日劑量可由若干錠劑或膠囊組成，且反之亦然。記憶輔助應反映此情況。

在本發明之另一特定實施例中，提供經設計以按所期望使用之順序一次一劑分配日劑量的分配器。較佳地，分配器配備有記憶輔助，以便進一步促成與方案一致。此類記憶輔助之一實例為指示已分配之日劑量數目的機械計數器。此記憶輔助之另一實例為與液晶讀數器或音頻提醒信號耦接的電池供電之微型晶片記憶體，該液晶讀數器或音頻提示信號例如讀出服用最後一日劑量之日期且/或提醒何時服用下一劑量。

此外，由於本發明之一個態樣係關於用可聯合投與之活性成分之組合治療本文所描述之疾病/病況，本發明亦係關於以單一劑型形式(諸如(但不限於)單一錠劑或膠囊、雙層或多層錠劑或膠囊)或經由在錠劑或膠囊內使用分隔的組分或隔室來合併單獨的醫藥組合物。

活性成分可在水溶液或非水性媒劑中以溶液形式遞送，具有或不具有選自醫藥學上可接受之稀釋劑、賦形劑、媒劑或載劑的額外溶劑、共溶劑、賦形劑或複合劑。

活性成分可與醫藥學上可接受之賦形劑一起調配為固體分散液或自乳化藥物遞送系統(SEDDS)。

活性成分可調配為立即釋放或改良釋放錠劑或膠囊。替代地，活性成分可單獨以活性成分形式在膠囊殼層內遞送，而無需額外賦形劑。

實驗程序 下文說明本發明之各種化合物之合成。本發明之範疇內之額外化合物可使用此等實例中所說明之方法單獨製備或與此項技術中通常已知之技術組合製備。

實驗通常在惰性氛圍(氮氣或氬氣)下進行，在採用對氧或水分敏感之試劑或中間物的情況下尤其如此。市售溶劑及試劑通常不經進一步純化即使用。適當時採用無水溶劑，通常為來自Acros Organics之AcroSeal^® 產品、來自Sigma-Aldrich之Aldrich^® Sure/Seal^™ 或來自EMD Chemicals之DriSolv^® 產品。在其他情況下，使市售溶劑穿過用4Å分子篩填充之管柱直至獲得以下水之QC標準為止：a)二氯甲烷、甲苯、N,N-二甲基甲醯胺及四氫呋喃＜100 ppm；b)甲醇、乙醇、1,4-二噁烷及二異丙胺＜180 ppm。對於極敏感性反應，進一步用金屬鈉、氫化鈣或分子篩處理溶劑且在使用之前蒸餾。產物在繼續進行進一步反應或提交以進行生物測試之前通常在真空下乾燥。自液相層析-質譜法(LCMS)、大氣壓化學電離(APCI)儀器報導質譜資料。核磁共振(NMR)資料之化學位移係參考所採用之氘化溶劑之殘餘峰以百萬分率(ppm，δ)表述。

經由可偵測中間物進行之反應通常由LCMS進行監測，且使得在添加後續試劑之前進行至完全轉化。對於其他實例或方法中之合成參考程序，反應條件(反應時間及溫度)可變化。一般而言，藉由薄層層析或質譜分析監測反應，且在適當時進行處理。純化可在實驗之間變化：通常，選擇用於溶離劑/梯度之溶劑及溶劑比率以提供適合的R_f 或滯溜時間。此等製劑及實例中之所有起始材料均可為市售的或可藉由此項技術中已知或如本文所描述之方法製備。

除非另外規定，否則起始材料通常購自以下商業來源，諸如Aldrich Chemicals Co. (Milwaukee, WI)、Lancaster Synthesis, Inc. (Windham, NH)、Acros Organics (Fairlawn, NJ)、Maybridge Chemical Company, Ltd. (Cornwall, England)及Tyger Scientific (Princeton, NJ)。已採用某些常用縮寫及縮寫字，其可包括：AcOH (乙酸)、DBU (1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一-7-烯)、CDI (1,1'-羰基二咪唑)、DCM (二氯甲烷)、DEA (二乙胺)、DIPEA (N,N -二異丙基乙胺)、DMAP (4-二甲胺基吡啶)、DMF (N,N -二甲基甲醯胺)、DMSO (二甲亞碸)、EDCI [N -(3-二甲胺基丙基)-N ' -乙基碳化二亞胺]、Et₂ O (乙醚)、EtOAc (乙酸乙酯)、EtOH (乙醇)、HATU [2-(1H -7-氮雜苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸鹽甲銨]、HBTU (O- 苯并三唑-1-基-N,N,N',N' -四甲基脲六氟磷酸鹽)、HOBT (1-羥基苯并三唑)、IPA (2-丙醇)、KHMDS [雙(三甲基矽烷基)醯胺鉀]、MeOH (甲醇)、MTBE (第三丁基甲基醚)、NaBH(OAc)₃ (三乙醯氧基硼氫化鈉)、NaHMDS [雙(三甲基矽基)醯胺鈉]、NMP (N -甲基吡咯啶酮)、SEM {[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}、TEA (三乙胺)、TFA (三氟乙酸)、THF (四氫呋喃)及T₃ P (丙烷膦酸酐)。

當使用氧敏感試劑或濕敏試劑或中間物時，在空氣中或在惰性氛圍(氮氣或氬氣)下進行反應。若適當，在動態真空下使用熱風槍乾燥反應設備，且採用無水溶劑(來自Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin之Sure-Seal^TM 產品或來自EMD Chemicals, Gibbstown, NJ之DriSolv^TM 產品)。市售溶劑及試劑不經進一步純化即使用。若指示，藉由微波輻射使用拜泰齊引發劑(Biotage Initiator)或Personal Chemistry Emrys Optimizer之微波或其類似者來加熱反應物。使用薄層層析(TLC)、液相層析-質譜法(LCMS)及高效液相層析(HPLC)分析監測反應進展。在具有螢光指示劑(254 nm激發波長)之預塗佈矽膠板上進行TLC，且在UV光及/或用I₂ 、KMnO₄ 、CoCl₂ 、磷鉬酸及/或鉬酸鈰銨染色劑觀測。在具有Leap Technologies自動取樣器、Gemini C18管柱、乙腈/水梯度及三氟乙酸、甲酸或氫氧化銨改質劑之Agilent 1100系列儀器上獲取LCMS資料。使用Waters ZQ質譜儀以100至1200 Da之正離子及負離子模式掃描來分析管柱溶離劑。亦使用其他類似儀器。使用Gemini或XBridge C18管柱、乙腈/水梯度及三氟乙酸或氫氧化銨改質劑及類似設備在Agilent 1100系列儀器上獲取HPLC資料。使用Isco CombiFlash Companion、AnaLogix IntelliFlash 280、Biotage SP1或Biotage Isolera One儀器及預裝填Isco RediSep或Biotage Snap二氧化矽濾筒及其類似物，藉由中效液相層析(MPLC)純化。使用Berger或Thar儀器及類似儀器；ChiralPAK-AD、-AS、-IC、Chiralcel-OD或-OJ管柱；及與MeOH、EtOH、iPrOH或乙腈之CO₂ 混合物(單獨或使用三氟乙酸或iPrNH₂ 改質)，藉由對掌性超臨界流體層析法(SFC)進行對掌性純化。使用UV偵測以觸發級分收集。

自LCMS分析報導質譜資料。經由大氣壓化學電離(APCI)、電噴霧電離(ESI)、電子衝擊離子化(EI)或電子散射(ES)電離來源來執行質譜分析(MS)。以每百萬來自四甲基矽烷之低場逐份給定質子核磁光譜法(¹ H NMR)化學位移，且記錄於300、400、500或600 MHz瓦里安光譜儀(Varian spectrometer)上。化學位移係參考氘化溶劑殘餘峰以百萬分率(ppm，δ)表述。峰形狀描述如下：s，單重峰；d，雙重峰；t，三重峰；q，四重峰；quin，五重峰；m，多重峰；br s，寬單峰；app，顯而易見。在如上文所描述之Berger分析儀器上獲取分析性SFC資料。在PerkinElmer型343偏光計上使用1 dm單元獲取旋光資料。主要使用中壓Biotage或ISCO系統進行矽膠層析，該等系統使用由包括Biotage及ISCO之不同商業供應商預封裝之管柱。除非另外說明，否則在室溫下(約23攝氏度)進行化學反應。

下文所描述之化合物及中間物使用ACD/ChemSketch 2017.2.1, File Version N40E41, Build 96719 (Advanced Chemistry Development, Inc., Toronto, Ontario, Canada)所提供之命名慣例進行命名。由ACD/ChemSketch 2017.2.1提供之命名慣例為熟習此項技術者所熟知，且咸信由ACD/ChemSketch 2017.2.1所提供之命名慣例通常符合國際理論和應用化學聯合會(International Union for Pure and Applied Chemistry；IUPAC)關於有機化學命名法(Nomenclature of Organic Chemistry)及CAS索引規則之建議。

術語「濃縮」、「蒸發」及「在真空中濃縮」係指在浴液溫度低於60℃之旋轉式蒸發器中在減壓下移除溶劑。縮寫「min」及「h」分別代表「分鐘」及「小時」。「室溫」或「環境溫度」意謂15℃與25℃之間的溫度，且「UPLC」係指超效液相層析。

可在指定溫度下，在加壓氫氣之帕爾震盪器(Parr Shaker)中，或在全氫氣下於Thales-nano H-Cube流動氫化設備中以1-2 mL/min之流動速率進行氫化。

使用程序中所標註之方法量測HPLC、UPLC、LCMS及SFC滯留時間。

實例 1 3- 氯 - 5- 氟噻吩并 [3,2-b] 噻吩 -2- 甲酸 (1 )

步驟 1. 合成 2-( 噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 基 )-1,3- 二氧雜環戊烷 (C1 ) 。 此反應係以三個並行批次進行。取對甲苯磺酸吡啶鎓(11.2 g，44.6 mmol)添加至乙二醇(133 mL，2.38 mol)及噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲醛(100 g，594 mmol)於甲苯(1 L)中之溶液中，且將反應混合物在配備有迪安-斯塔克分水器(Dean-Stark trap)之設備中在125℃下加熱16小時。將所得混合物依序用水(3 × 1 L)及飽和碳酸鈉水溶液(1 L)洗滌，且將有機層經硫酸鈉乾燥、過濾且在真空中濃縮。矽膠層析(梯度：1%至25%乙酸乙酯/石油)得到呈白色固體狀之C1 。合併之產率：264 g，1.24 mol，70%。GCMSm/z 212 [M⁺ ]。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 7.38 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.35 (br s, 1H), 7.24 (dd,J = 5.3, 0.7 Hz, 1H), 6.17 (s, 1H), 4.20 - 4.00 (m, 4H)。

步驟 2. 合成 [5-(1,3- 二氧雜環戊烷 -2- 基 )-2- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -3- 基 ]( 三甲基 ) 矽烷 (C2 ) 。 將C1 (40.0 g，188 mmol)於甲苯(920 mL)及四氫呋喃(720 mL)之混合物中之溶液冷卻至-78℃。以逐滴方式，以使得反應混合物之內部溫度保持低於-72℃之速率添加正丁基鋰(2.5 M溶液於己烷中；82.9 mL，207 mmol)。在添加完成之後，將反應混合物在-78℃下攪拌2小時，接著以逐滴方式，以保持內部反應溫度低於-72℃之速率，使用加料漏斗添加N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺(71.3 g，226 mmol)於四氫呋喃(200 mL)中之溶液。使反應混合物在-78℃下攪拌1小時，且接著藉由添加飽和碳酸氫鈉水溶液(1.5 L)在-78℃下淬滅。在所得混合物回升至室溫之後，將有機層用碳酸氫鈉水溶液(3 × 500 mL)洗滌，合併之水層用乙酸乙酯(500 mL)萃取。乙酸乙酯萃取物用碳酸氫鈉水溶液(3 × 200 mL)洗滌且接著與第一有機層合併，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮。所得固體用庚烷及乙醚之混合物(1:1；250 mL)研磨，且傾析上清液，從而留下黏稠固體。將此固體再次用庚烷及乙醚之混合物(1:1；2 × 100 mL)研磨，且傾析上清液；將合併之傾析溶液在減壓下濃縮，以得到綠色固體(39 g)。

取此固體(39 g)溶解於甲苯(760 mL)及四氫呋喃(608 mL)之混合物中，冷卻至-78℃，且以逐滴方式，以保持內部反應溫度低於-72℃之速率，用正丁基鋰(2.5 M溶液於己烷中；98.0 mL，245 mmol)處理。反應混合物在-78℃下攪拌1小時之後，添加三甲基氯矽烷(31.1 mL，245 mmol)於四氫呋喃(35 mL)中之溶液，同時再次維持內部反應溫度低於-72℃。接著將反應混合物在-78℃下攪拌45分鐘，接著在乙醚與飽和碳酸氫鈉水溶液之間分配等分試樣。此等分試樣之有機層之GCMS分析指示轉化為C2 ：GCMSm/z 302.1 [M⁺ ]。藉由添加飽和碳酸氫鈉水溶液(1.5 L)在-78℃下淬滅反應混合物，且使所得混合物升溫至室溫。將有機層用碳酸氫鈉水溶液(3 × 500 mL)洗滌，且用乙酸乙酯(500 mL)萃取合併之水層。將乙酸乙酯萃取物用碳酸氫鈉水溶液(3 × 200 mL)洗滌且接著與第一有機層合併，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮。將殘餘物溶解於二氯甲烷(30 mL)中且用矽膠(180 g)處理；在矽藻土之插塞之頂部上填裝所得漿料且用二氯甲烷(4 L)溶離，直至C2 停止溶離。在減壓下濃縮此等級分得到油狀、橙色殘餘物(49 g)，其經由矽膠層析(溶離劑：30%二氯甲烷/庚烷)純化以得到呈黃色固體狀之C2 。產率：36.0 g，119 mmol，63%。¹ H NMR (400 MHz, 甲醇-d ₄ ) δ 7.34 (s, 1H), 6.10 (s, 1H), 4.15 - 3.96 (m, 4H), 0.39 (s, 9H)。

步驟 3. 合成 2-(3- 氯 - 5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 基 )-1,3- 二氧雜環戊烷 (C4 ) 。 以逐滴方式，以保持內部溫度低於-72℃之速率，將二異丙基醯胺鋰(2.0 M溶液於四氫呋喃/庚烷/乙苯中；90.3 mL，181 mmol)添加至C2 (36.4 g，120 mmol)於四氫呋喃(1.2 L)中之-78℃溶液中。在完成添加之後，使反應混合物在-78℃下攪拌3小時，接著以保持內部反應溫度低於-72℃之方式，逐滴添加六氯乙烷(37.0 g，156 mmol)於四氫呋喃(60 mL)中之溶液。將反應混合物在-78℃下再攪拌30分鐘，此時移除冷卻浴，且將反應混合物升溫至室溫隔夜。將反應混合物之等分試樣分配於乙醚與飽和碳酸氫鈉水溶液之間；有機層之GCMS分析指示轉化為中間物C3 {[6-氯-5-(1,3-二氧雜環戊烷-2-基)-2-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-3-基](三甲基)矽烷}：GCMSm/z 336.1 [M⁺ ]。將反應混合物用飽和碳酸氫鈉水溶液稀釋且用乙酸乙酯萃取三次。將合併之有機萃取物用飽和氯化鈉水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮以得到呈深色琥珀色油狀物之C3 (40.5 g)。將此材料溶解於四氫呋喃(1.13 L)中且用水(7.36 mL，408 mmol)處理，隨後用四丁基氟化銨(1 M溶液於四氫呋喃中；180 mL，180 mmol)處理。在將反應混合物在室溫下攪拌15分鐘之後，GCMS分析指示轉化為C4 ：GCMSm/z 264.0 [M⁺ ]。將反應混合物倒入飽和碳酸氫鈉水溶液中，且用乙酸乙酯萃取三次；將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且在減壓下濃縮。矽膠層析(梯度：0%至5%乙酸乙酯/庚烷)提供作為油性、橙色殘餘物之C4 。產率：17.2 g，65.0 mmol，54%。¹ H NMR (400 MHz, 甲醇-d ₄ ) δ 7.02 (d,J = 1.6 Hz, 1H), 6.19 (s, 1H), 4.17 - 3.97 (m, 4H)。

步驟 4. 合成 3- 氯 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲醛 (C5 ) 。 將氯化氫於1,4-二噁烷(4.0 M；163 mL，652 mmol)中之溶液添加至C4 (17.2 g，65.0 mmol)於1,4-二噁烷(575 mL)及水(57.5 mL)之混合物中之溶液中。將反應混合物在室溫下攪拌1小時，接著將其分配於乙酸乙酯(200 mL)與水(500 mL)之間。將有機層用飽和氯化鈉水溶液(500 mL)洗滌。將飽和氯化鈉水溶液層與原始水層合併且用乙酸乙酯(2 × 200 mL)萃取；將此等萃取物與第一有機層合併，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮以得到棕色固體。將此固體與戊烷(100 mL)混合且在室溫下劇烈攪拌20分鐘。經由過濾收集所得固體且用戊烷(3 × 20 mL)洗滌，得到呈灰白色固體狀之C5 。產率：13.0 g，58.9 mmol，91%。GCMSm/z 191.0 [M - CHO]⁺ 。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 10.07 (s, 1H), 6.87 (d,J = 1.2 Hz, 1H)。

步驟 5. 合成 3- 氯 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (1 ) 。 以逐滴方式將亞氯酸鈉(20.5 g，227 mmol)及磷酸二氫鈉(27.5 g，229 mmol)於水(100 mL)中之溶液緩慢添加至C5 (10.0 g，45.3 mmol)於二甲亞碸(56 mL)及2-甲基四氫呋喃(100 mL)之混合物中之0℃溶液中。接著將反應混合物升溫至室溫，且在直至起始材料完全消耗之溫度下攪拌，如LCMS分析所評定(約2小時)。接著以保持所得混合物之溫度低於15℃之速率，將反應混合物逐份倒入至冷的(0℃)飽和的硫代硫酸鈉五水合物水溶液(300 mL)中。在10℃下攪拌20分鐘之後，將混合物用乙酸乙酯(200 mL)稀釋。將水層用乙酸乙酯(2 × 200 mL)萃取，且將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液洗滌，經硫酸鎂乾燥，過濾且在真空中濃縮。將殘餘物在庚烷及乙酸乙酯(9:1，50 mL)之混合物中攪拌約1小時。經由過濾收集所得固體且用庚烷及乙酸乙酯之混合物(9:1，2 × 20 mL)洗滌，得到白色固體(10.58 g)。將此產物在二氯甲烷中攪拌20分鐘且過濾；將濾餅用二氯甲烷(2 × 20 mL)洗滌以得到呈白色固體狀之3- 氯 - 5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 。產率：10.0 g，42.2 mmol，93%。LCMSm/z 191.0 (所觀測到的氯同位素圖案) [(M - CO₂ )-H]^- 。¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆ ) δ 13.5 (br s, 1H), 7.41 (d,J = 1.7 Hz, 1H)。

實例 2 3- 溴 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (2 )

步驟 1 . 合成 [6- 溴 -5-(1,3- 二氧雜環戊烷 -2- 基 )-2- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -3- 基 ]( 三甲基 ) 矽烷 (C6 ) 。 以保持內部反應溫度低於-60℃之速率，以逐滴方式將二異丙基醯胺鋰溶液(2 M；9.31 mL，18.6 mmol)添加至C2 (4.33 g，14.3 mmol)於四氫呋喃(140 mL)中之-65℃溶液中。在完成添加之後，將反應混合物在-60℃下攪拌3小時，接著添加N -溴代丁二醯亞胺(3.82 g，21.5 mmol)，且將反應混合物升溫至18℃並攪拌16小時。接著將其與使用C2 (3.00 g，9.92 mmol)進行之類似反應物合併，且分配於碳酸氫鈉水溶液(300 mL)與乙酸乙酯之間。將水層用乙酸乙酯(3 × 200 mL)萃取；將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液(400 mL)洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮，得到直接用於以下步驟之白色-棕色固體(9.24 g)。藉由¹ H NMR分析，此材料為C6 及C2 之約1:1混合物。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ), 僅C6 峰：δ 6.18 (s, 1H), 4.21 - 4.1 (m, 2H), 4.08 - 4.00 (m, 2H), 0.37 (d,J = 0.9 Hz, 9H)。

步驟 2. 合成 2-(3- 溴 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 基 )-1,3- 二氧雜環戊烷 (C7 ) 。 向C6 及C2 (來自先前步驟；9.24 g，＜24.2 mmol)於四氫呋喃(120 mL)及水(0.437 mL，24.2 mmol)中之溶液中添加四丁基氟化銨(1 M溶液於四氫呋喃中；36.4 mL，36.4 mmol)。在將反應混合物在20℃下攪拌1小時之後，在0℃下將其倒入飽和碳酸氫鈉水溶液(70 mL)中，且攪拌所得混合物，接著用乙酸乙酯(3 × 60 mL)萃取。將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮以得到呈棕色固體狀之C7 (7.49 g)。此材料直接用於以下步驟中。

步驟 3. 合成 3- 溴 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲醛 (C8 ) 。 以逐滴方式向C7 (來自先前步驟；7.49 g，＜24.2 mmol)於四氫呋喃(120 mL)中之溶液中添加鹽酸(2 M；12 mL)。將反應混合物在40℃下攪拌2小時，接著將其用水(100 mL)稀釋且用乙酸乙酯(3 × 80 mL)萃取。將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾，在真空中濃縮且經由矽膠層析(梯度：0%至20%乙酸乙酯/石油醚)純化以得到呈白色固體狀之C8 。產率：歷經三個步驟，1.35 g，5.09 mmol，21%。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 9.99 (s, 1H), 6.91 (d,J = 1.2 Hz, 1H)。

步驟 4. 合成 3- 溴 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (2 ) 。 將C8 (1.35 g，5.09 mol)於乙腈(20 mL)中之溶液冷卻至0℃。添加磷酸二氫鈉(794 mg，6.62 mmol)於水(1 mL)中之溶液及過氧化氫(30%；2.6 mL，25 mmol)之水溶液，隨後歷經5分鐘添加亞氯酸鈉(599 mg，6.62 mmol)於水(3 mL)中之溶液。將所得雙相反應混合物在0℃下劇烈攪拌2小時，隨後在18℃下攪拌16小時，接著將其倒入亞硫酸鈉水溶液(20 mL)中。將所得混合物攪拌10分鐘，且接著將混合物之pH調節至約1。將混合物用乙酸乙酯(3 × 40 mL)萃取，且將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液(50 mL)洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾並在真空中濃縮。將殘餘物在石油醚(10 mL)中攪拌30分鐘，且接著過濾，從而得到呈白色固體狀之3- 溴 -5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 。產率：964 mg，3.43 mmol，67%。LCMSm/z 234.9 (所觀測到的溴同位素圖案) [(M - CO₂ )+H]⁺ 。¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆ ) δ 13.7 - 12.9 (br s, 1H), 7.45 (d,J = 1.8 Hz, 1H)。

實例 3 3-( 二氟甲基 )-5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (3 )

步驟 1. 合成 1-(3- 溴 -2- 苯硫基 )-2,2- 二氟乙酮 (C9 ) 。 將二異丙基醯胺鋰(2.0 M；73.6 mL，147 mmol)逐滴添加至3-溴噻吩(20.0 g，123 mmol)於四氫呋喃(240 mL)中之-70℃溶液中。在將反應混合物在-70℃下攪拌1小時之後，在-78℃下逐滴添加二氟乙酸乙酯(14.8 mL，141 mmol)。在該溫度下繼續攪拌一小時，接著將反應混合物緩慢升溫至15℃且在15℃下攪拌隔夜。添加鹽酸(1 M；500 mL)，隨後添加乙酸乙酯(500 mL)；將有機層用飽和氯化鈉水溶液(500 mL)洗滌且過濾，且在真空中濃縮濾液以得到呈棕色油狀物之C9 (29.6 g)。此材料直接用於以下步驟中。¹ H NMR (400 MHz, 甲醇-d ₄ ) δ 7.51 - 7.45 (m, 1H), 7.04 - 6.99 (m, 1H), 6.07 (t,J _HF = 55.7 Hz, 1H)。

步驟 2. 合成 3-( 二氟甲基 ) 噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 乙 酯 (C10 ) 。 以逐滴方式將巰基乙酸乙酯(13.4 mL，122 mmol)添加至C9 (來自先前步驟；29.6 g，≤123 mmol)及碳酸鉀(76.3 g，552 mmol)於N,N -二甲基甲醯胺中之65℃混合物中。在將反應混合物在65℃下攪拌16小時之後，將其倒入水(400 mL)中且用乙酸乙酯(2 × 400 mL)萃取。將合併之有機層依序用氯化鋰水溶液(3%；3 × 400 mL)及飽和氯化鈉水溶液(2 × 400 mL)洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮。矽膠層析(梯度：0%至10%乙酸乙酯/石油醚)提供呈黃色固體狀之C10 。產率：歷經2個步驟，22.6 g，86.2 mmol，70%。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 7.67 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.56 (t,J _HF = 55.1 Hz, 1H), 7.29 (br d,J = 5.4 Hz, 1H), 4.41 (q,J = 7.1 Hz, 2H), 1.42 (t,J = 7.1 Hz, 3H)。

步驟 3. 合成 [3-( 二氟甲基 ) 噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 基 ] 甲醇 (C11 ) 。 將氫化鋰鋁(6.40 g，169 mmol)於四氫呋喃(500 mL)中之混合物逐滴添加至C10 (22.1 g，84.3 mmol)於四氫呋喃(300 mL)中之0℃溶液中，且將反應混合物在0℃下攪拌30分鐘，接著在20℃下攪拌2小時。接著將其冷卻至0℃且依序用水(6.4 mL)、氫氧化鈉水溶液(15%；6.4 mL)及水(3 × 6.4 mL)處理。在過濾所得混合物之後，將濾餅與乙酸乙酯(3 × 40 mL)一起攪拌10分鐘，且過濾；將合併之濾液在真空中濃縮以得到呈黃色固體狀之C11 。此材料直接用於以下步驟中。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 7.43 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.24 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 6.98 (t,J _HF = 55.6 Hz, 1H), 4.95 (br s, 2H), 2.10 (br s, 1H)。

步驟 4. 合成 3-( 二氟甲基 ) 噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲醛 (C12 ) 。 向C11 (來自先前步驟；≤84.3 mmol)於二氯甲烷(420 mL)中之溶液中添加氧化錳(IV) (73.3 g，843 mmol)。在將反應混合物在20℃下攪拌16小時之後，將其過濾；在真空中濃縮濾液以得到呈黃色固體狀之C12 。產率：歷經2個步驟，14.0 g，64.1 mmol，76%。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 10.08 (s, 1H), 7.76 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.36 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.34 (t,J _HF = 55.0 Hz, 1H)。

步驟 5 . 合成 2-[3-( 二氟甲基 ) 噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 基 ]-1,3- 二氧雜環戊烷 (C13 ) 。 將1,2-乙二醇(17.8 mL，319 mmol)及對甲苯磺酸單水合物(122 mg，0.641 mmol)添加至C12 (14.0 g，64.1 mmol)於甲苯(100 mL)中之溶液中，且將反應混合物加熱回流(130℃)隔夜，同時使用迪安-斯塔克分水器移除由反應產生之水。在將反應混合物冷卻至15℃之後，添加飽和碳酸氫鈉水溶液(200 mL)，且將混合物用乙酸乙酯(2 × 200 mL)萃取。將合併之有機層依序用飽和碳酸氫鈉水溶液(2 × 200 mL)、水(2 × 200 mL)及飽和氯化鈉水溶液(2 × 200 mL)洗滌，接著經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮以得到黃色油狀物(16.0 g)。經由矽膠層析(梯度：0%至20%乙酸乙酯/石油醚)使此油狀物(15 g)之部分經受純化以得到呈黃色油狀物之C13 (14.3 g，54.5 mmol)。經調節產率：15.2 g，58.0 mmol，90%。LCMSm/z 263.0 [M+H]⁺ 。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 7.45 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.24 (d,J = 5.3 Hz, 1H), 7.09 (t,J _HF = 55.4 Hz, 1H), 6.35 - 6.32 (m, 1H), 4.17 - 4.03 (m, 4H)。

步驟 6. 合成 2-[3-( 二氟甲基 )- 5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 基 ]-1,3- 二氧雜環戊烷 (C14 ) 。 以逐滴方式將正丁基鋰(2.5 M溶液；3.66 mL，9.15 mmol)添加至C13 (2.00 g，7.62 mmol)於四氫呋喃(30 mL)中之-70℃溶液中。在將反應混合物在-70℃下攪拌4小時之後，添加N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺(2.89 g，9.16 mmol)於四氫呋喃(10 mL)中之溶液，且將反應混合物升溫至15℃並在15℃下攪拌16小時。添加飽和碳酸氫鈉水溶液(50 mL)，且將所得混合物用乙酸乙酯(3 × 50 mL)萃取；將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液(100 mL)洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮以得到直接用於以下步驟之C14 。

步驟 7. 合成 3-( 二氟甲基 )-5- 氟噻吩并 [3,2-b] 噻吩 -2- 甲醛 (C15 ) 。 向C14 (來自先前步驟；≤7.62 mmol)於四氫呋喃(20 mL)中之溶液中添加鹽酸(2 M；3.82 mL，7.64 mmol)，且將反應混合物在40℃下攪拌2小時。接著將其在真空中濃縮以移除四氫呋喃，且用水(50 mL)稀釋。將所得混合物用乙酸乙酯(3 × 50 mL)萃取，且將合併之有機層用飽和氯化鈉水溶液(100 mL)洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾，在真空中濃縮且經由矽膠層析(梯度：0%至20%乙酸乙酯/石油醚)純化以得到黃色固體(756 mg)。藉由¹ H NMR分析，此材料為C15 及C12 之等莫耳混合物，其直接用於以下步驟。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ), 僅C15 之峰：δ 10.01 (s, 1H), 7.31 (t,J _HF = 55.0 Hz, 1H), 6.91 - 6.89 (m, 1H)。

步驟 8. 合成 3-( 二氟甲基 )-5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (3 ) 將C15 (來自先前步驟，亦含有C12 ；756 mg)及C15 [461 mg；經由類似化學反應衍生自C13 (2.0 g，7.6 mmol)]於乙腈(20 mL)中之溶液冷卻至0℃。在添加磷酸二氫鈉(86.5 mg，0.721 mmol)於水(1 mL)中之溶液及過氧化氫之水溶液(30%；2.63 mL，23 mmol)之後，歷經5分鐘添加亞氯酸鈉(303 mg，3.35 mmol)於水(3 mL)中之溶液。將所得二相反應混合物在0℃下劇烈攪拌2小時，且接著在室溫(15 ℃)下攪拌16小時。隨後將其冷卻至0℃，用亞氯酸鈉(303 mg，3.35 mmol)及磷酸二氫鈉(618 mg，5.15 mmol)處理，且在15℃下攪拌隔夜。接著將反應混合物冷卻至10℃，經由添加亞硫酸鈉之水溶液(20 mL)淬滅，且倒入亞硫酸鈉之水溶液(100 mL)中。添加水(20 mL)，且藉由添加5 M鹽酸將所得混合物調節至pH 1；此提供經過濾之懸浮液。將所收集之固體用水洗滌且經由逆相HPLC (管柱：YMC-Actus Triart C18，5 µm；行動相A：含有0.225%甲酸之水；行動相B：乙腈；梯度：48%至68% B)純化，以得到呈白色固體狀之3-( 二氟甲基 )-5- 氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 。合併之產率：歷經3個步驟，439 mg，1.74 mmol，11%。LCMSm/z 251.0 [M-H]^- 。¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆ ) δ 14.3 - 13.9 (br s, 1H), 7.63 (t,J _HF = 54.9 Hz, 1H), 7.43 (br s, 1H)。

實例 4 5,6- 二氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (4 )

步驟 1. 合成 5,6- 二氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲醛 (C17 ) 。 以逐滴方式向C1 (4.05 g，19.1 mmol)於四氫呋喃(191 mL)中之-78℃溶液中添加正丁基鋰(2.5 M於己烷中，9.92 mL，24.8 mmol)。在將反應混合物在-78℃下攪拌2小時之後，逐滴添加N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺(7.82 g，24.8 mmol)於四氫呋喃(20 mL)中之溶液。在-78℃下繼續攪拌30分鐘，接著使反應混合物緩慢升溫至室溫。在3小時之後，使其冷卻至-78℃且逐滴用正丁基鋰(2.5 M於己烷中；11.4 mL，28.5 mmol)處理，接著在-78℃下攪拌1小時。再次逐滴添加N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺(10.2 g，32.3 mmol)於四氫呋喃(30 mL)中之溶液，且使反應混合物升溫至室溫並攪拌隔夜。此時GCMS分析指示C16 {2-(5,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷；GCMSm/z 248.0 [M]⁺ }及其單氟類似物之混合物，假定為2-(5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷(GCMSm/z 230.0 [M]⁺ )。添加水(19 mL)，隨後添加氯化氫於1,4-二噁烷(4.0 M；28.6 mL，114 mmol)中之溶液；繼續在室溫下攪拌30分鐘，接著將反應混合物用水稀釋且用乙酸乙酯萃取。將合併之有機層經硫酸鈉乾燥，過濾，在真空中濃縮且使用矽膠層析(梯度：0%至100%乙酸乙酯/庚烷)純化，以得到呈橙色油狀物之C17 (3.06 g)。此材料直接用於以下步驟中。LCMSm/z 204.8 [M+H]⁺ 。LCMS亦指示存在單氟類似物，假定為5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲醛：LCMSm/z 186.9 [M+H]⁺ 。

步驟 2. 合成 5,6- 二氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (4 ) 。 將C17 (來自先前步驟，3.06 g)於四氫呋喃(100 mL)、水(25 mL)及2-甲基-2-丁烯(25 mL)中之溶液依序用磷酸二氫鈉(8.99 g，74.9 mmol)及亞氯酸鈉(6.78 g，75.0 mmol)處理。在將反應混合物在室溫下攪拌1小時之後，將其用水稀釋且用乙酸乙酯萃取。將合併之有機層經硫酸鈉乾燥，過濾，在真空中濃縮且進行矽膠層析(梯度：0%至20%甲醇/二氯甲烷)，接著經由C18管柱逆相層析[梯度：25%至100%水(含有0.01%三氟乙酸)/乙腈(含有0.01%三氟乙酸)]純化。將所得固體在水中攪拌，過濾且用水洗滌，接著溶解於乙醇中且過濾；在真空中濃縮濾液得到固體，該固體接著在冷卻後自乙醇溶液沈澱，以得到呈白色固體狀之5,6- 二氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 。產率：歷經2個步驟，1.19 g，5.40 mmol，28%。LCMSm/z 219.1 [M-H]^- 。¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆ ) δ 13.6 - 13.5 (br s, 1H), 8.12 (d,J = 2.1 Hz, 1H)。

實例 5 3,5- 二氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (5 )

步驟 1 . 合成 3,5- 二氟 -6-( 三甲基矽烷基 ) 噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲醛 (C19 ) 。 以逐滴方式將二異丙基醯胺鋰(2.0 M溶液於四氫呋喃/庚烷/乙苯中；15.4 mL，30.8 mmol)添加至C2 (6.22 g，20.6 mmol)於四氫呋喃(137 mL)中之-78℃溶液中。在將反應混合物在-78℃下攪拌3小時之後，逐滴添加N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺(13.0 g，41.2 mmol)於四氫呋喃(8 mL)中之溶液，且在-78℃下繼續攪拌30分鐘。接著使反應混合物緩慢升溫至室溫且攪拌隔夜，接著將其用水(20 mL)稀釋且用氯化氫於1,4-二噁烷(4.0 M；20.6 mL，82.4 mmol)中之溶液處理，以水解假定的中間物C18 {[5-(1,3-二氧雜環戊烷-2-基)-2,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-3-基](三甲基)矽烷}。在將反應混合物在室溫下攪拌2小時之後，將其用水稀釋且用二乙醚萃取。將合併之有機層經硫酸鈉乾燥，過濾，在真空中濃縮且使用矽膠層析(梯度：0%至80%乙酸乙酯/庚烷)純化，以得到隨時間推移固化為橙色固體的呈黃色油狀物之C19 。 產率：1.48 g，5.35 mmol，26%。LCMSm/z 277.1 [M+H]⁺ 。¹ H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) 10.05 (s, 1H), 0.41 (d,J = 0.9 Hz, 9H)。

步驟 2. 合成 3,5- 二氟噻吩并 [3,2- b] 噻吩 -2- 甲酸 (5 ) 。 將磷酸二氫鈉(3.22 g，26.8 mmol)及亞氯酸鈉(2.43 g，26.9 mmol)添加至C19 (1.48 g，5.35 mmol)於四氫呋喃(45 mL)、水(9 mL)及2-甲基-2-丁烯(9 mL)中之溶液中，接著將反應混合物在室溫下攪拌1小時。接著將其用水稀釋且用乙酸乙酯萃取；將合併之有機層經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮。將所得固體{C20 ；3,5-二氟-6-(三甲基矽烷基)噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸，LCMSm/z 293.0 [M+H]⁺ }溶解於四氫呋喃(45 mL)中且依序用水(0.483 mL，26.8 mmol)及四丁基氟化銨於四氫呋喃(1.0 M；6.44 mL，6.44 mmol)中之溶液處理。在5分鐘之後，LCMS分析指示反應完成；將反應混合物用鹽酸(1 M；10.7 mL，10.7 mmol)處理，用水稀釋且用乙酸乙酯萃取。在將合併之有機層經硫酸鈉乾燥之後，將其過濾，在真空中濃縮且進行矽膠層析(梯度：0%至20%甲醇/二氯甲烷)，隨後使用C18管柱進行逆相層析[梯度：10%至100%水(含有0.01%三氟乙酸)/乙腈(含有0.01%三氟乙酸)]。在真空中自含產物之級分移除有機溶劑後，固體沈澱。將所得水性混合物用乙酸乙酯萃取，且將合併之有機層經硫酸鈉乾燥，過濾且在真空中濃縮。將所得固體用乙醚及庚烷研磨，接著使用矽膠層析(梯度：0%至100%乙酸乙酯/庚烷，接著0%至30%甲醇/乙酸乙酯)，隨後C18管柱逆相層析(梯度：10%至100%水/乙腈)來純化。在真空中自適當級分移除有機溶劑之後，經由過濾收集經沈澱固體；接著將其用水洗滌，溶解於乙醇中且過濾。在將濾液在真空中濃縮之後，將殘餘物用乙醇及庚烷研磨以得到呈白色固體狀之3,5- 二氟噻吩并 [3,2-b] 噻吩 -2- 甲酸 。產率：718 mg，3.26 mmol，61%。LCMSm/z 175.1 [(M - CO₂ )-H]^- 。¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆ ) δ 13.6 - 13.5 (br s, 1H), 7.39 (dd,J = 1.7, 1.7 Hz, 1H)。 表1.實例6-16、BT2及BT2F之合成方法、結構、化合物名稱及特徵資料。

實例編號	合成方法；非市售起始材料；文獻參考	結構	化合物名稱	1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ; 質譜，所觀測到的離子m/z [M+H]+ 或HPLC滯留時間；質譜m/z [M+H]+ (除非另外指示)
6	腳註1		5-氟-6-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	13.30 - 13.15 (br s, 1H), 8.08 (s, 1H), 2.24 (d,J = 2.0 Hz, 3H); LCMSm/z 215.0 [M-H]-
7	C1 2		5-氯-3-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	13.7 - 13.6 (br s, 1H), 7.70 (d,J = 1.9 Hz, 1H); LCMSm/z 191.1 (所觀測到的氯同位素圖案) [(M - CO2 )-H]-
8	4 3		3-氯-5,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	14 (br s, 1H, 假定); LCMSm/z 209.1 (所觀測到的氯同位素圖案) [(M - CO2 )-H]-
9	C2 4		5-氟-3-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	13.2 - 13.1 (br s, 1H), 7.33 (d,J = 1.8 Hz, 1H), 2.56 (s, 3H); LCMSm/z 215.1 [M-H]-
10	腳註5		6-氯-5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	13.6 - 13.5 (br s, 1H), 8.15 (s, 1H); LCMSm/z 235.0 (所觀測到的氯同位素圖案) [M-H]-
11	C10 6		5-氯-3-(二氟甲基)噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	14.5 - 14.0 (br s, 1H), 7.75 (s, 1H), 7.62 (t,J HF = 54.8 Hz, 1H); 269.0 (所觀測到的氯同位素圖案)
12	C1 7		5-氯-6-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	1 H NMR (400 MHz, 甲醇-d 4 ) δ 7.96 (d,J = 2.2 Hz, 1H); LCMSm/z 191.0 (所觀測到的氯同位素圖案) [(M - CO2 )-H]-
13	腳註8		5-氯-3,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	2.89分鐘9 ; 255.2 (所觀測到的氯同位素圖案)
14	腳註10		5-氯-3-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	1 H NMR (600 MHz, 甲醇-d 4 ) δ 7.34 (s, 1H), 2.61 (s, 3H); LCMSm/z 230.9 (所觀測到的氯同位素圖案) [M-H]-
15	腳註11		3-溴-5-氯噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸銨	3.08分鐘9 ; 297.1 (所觀測到的溴氯同位素圖案)
16	腳註12		5-氯-3-乙基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	7.65 (s, 1H), 3.08 (q,J = 7.6 Hz, 2H), 1.21 (t,J = 7.6 Hz, 3H); LCMSm/z 245.0 (所觀測到的氯同位素圖案) [M-H]-
BT2	腳註13		3,6-二氯-1-苯并噻吩-2-甲酸	8.33 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.94 (d,J = 8.7 Hz, 1H), 7.63 (dd,J = 8.7, 2.0 Hz, 1H); LCMSm/z 201.2 (所觀測到的二氯同位素圖案) [(M - CO2 )-H]-
BT2F	腳註13		3-氯-6-氟-1-苯并噻吩-2-甲酸	1 H NMR (400 MHz, 甲醇-d 4 ) δ 7.99 (dd,J = 9.0, 5.1 Hz, 1H), 7.73 (dd,J = 8.8, 2.3 Hz, 1H), 7.35 (ddd,J = 9.0, 9.0, 2.4 Hz, 1H); 231.1 (所觀測到的氯同位素圖案)

1.用2種二異丙基醯胺鋰等效物，隨後碘甲烷處理5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸(參見Gronowitz, S.；Herslӧf, M.；Svenson, R.；Bondesson, G.；Magnusson, O.；Stjernström, N. E.Acta Pharm. Suec .1978, 15 , 368-381)，得到實例6。

2.用正丁基鋰及三甲基氯矽烷處理C1 得到[5-(1,3-二氧雜環戊烷-2-基)噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基](三甲基)矽烷，使其與正丁基鋰及N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺，隨後四丁基氟化銨反應，以得到2-(3-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷。使此材料與正丁基鋰及六氯乙烷反應以得到2-(5-氯-3-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷，使用描述於實例4中之化學反應將其轉化為實例7以由C16 合成4 。

3.使4 與3種二異丙基醯胺鋰等效物，隨後六氯乙烷反應，得到實例8。

4.使C2 與二異丙基醯胺鋰及碘甲烷反應，隨後用四丁基氟化銨去矽烷化，得到2-(5-氟-3-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷。使用針對實例4中由C16 合成4 描述之方法將此材料轉化為實例9。

5.用2種二異丙基醯胺鋰等效物，隨後N -氯代二醯亞胺處理5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸(參見Gronowitz, S.；Herslӧf, M.；Svenson, R.；Bondesson, G.；Magnusson, O.；Stjernström, N. E.Acta Pharm. Suec .1978, 15 , 368-381)，得到實例10。

6.用N -氯代二醯亞胺氯化C10 得到5-氯-3-(二氟甲基)噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸乙酯，使其經受用氫氧化鈉進行酯水解，以得到實例11。

7.使C1 與二異丙基醯胺鋰及六氯乙烷反應得到2-(5-氯噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷，接著使用正丁基鋰及N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺將其氟化。使用描述於實例4中之化學反應將所得2-(5-氯-6-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷轉化為實例12，以由C16 合成4 。

8.將2-(5-氯-3-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷(參見腳註2)用二異丙基醯胺鋰及N- 氟基-N -(苯磺醯基)苯磺醯胺氟化。使用描述於實例4中之化學反應將所得2-(5-氯-3,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-基)-1,3-二氧雜環戊烷轉化為實例13，以由C16 合成4 。

9.分析型HPLC之條件。管柱：Waters Atlantis dC18，4.6 × 50 mm，5 µm；行動相A：0.05%三氟乙酸/水(v/v)；行動相B：0.05%三氟乙酸/乙腈(v/v)；梯度：5.0%至95% B，歷經4.0分鐘線性變化；流動速率：2 mL/分鐘。

10.使用N -氯代二醯亞胺氯化3-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸(參見Deng, H.；Fang, Y.；He, M.；Hu, H.；Niu, W.；Sun, H. WO 2012012278, 2012年1月26日)以得到實例14。

11.在碳酸鉀及18-冠醚-6 (1,4,7,10,13,16-六氧雜環十八烷)之存在下，使3-溴噻吩-2-甲腈與巰基乙酸乙酯反應，得到[(2-噻吩-3-基)硫基]乙酸乙酯。用雙(三甲基矽烷基)醯胺鋰環化得到3-胺基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸乙酯，將其用2-甲基-2-硝基丙烷及溴化銅(II)處理，且接著使其經受用氫氧化鈉進行酯水解，得到3-溴噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸。與N -氯代二醯亞胺反應得到實例15。

12.使二異丙基醯胺鋰與2,5-二溴噻吩反應，隨後添加N -甲氧基-N -甲基丙醯胺。在碳酸鉀及18-冠醚-6之存在下，用巰基乙酸乙酯將所得1-(3,5-二溴-2-苯硫基)-1-丙酮轉化為5-溴-3-乙基噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸乙酯。經由用氫氧化鋰處理進行酯水解，接著與正丁基鋰進行金屬-鹵素交換且與N -氯代二醯亞胺反應以得到實例16。

13.BT2及BT2F合成描述於以下中：Tso, S.-C.；Gui, W.-J.；Wu, C.-Y.；Chuang, J. L.；Qi, X.; Skvorak, K. J.；Dorko, K.；Wallace, A. L.；Morlock, L. K.；Lee, B. H.；Hutson, S. M.；Strom, S. C.；Williams, N. S.；Tambar, U. K.；Wynn, R. M.；Chuang, D. T.J. Biol. Chem. 2014, 289 , 20583-20593。

以下方案當然可由熟習此項技術者改變。

蛋白質生成 BCKDK蛋白係使用pET載體生成，該pET載體自N端至C端含有：6xHis、MBP、TEV蛋白酶位點(ENLYFQG)、生物素受體肽(GLNDIFEAQKIEWHE)及人類BCKDK (蛋白預處理之殘基31-412)。蛋白質與LB培養基中之BL21(DE3)大腸桿菌(E. coli )中之GroEL-GroES共表現，且在OD₆₀₀ 為1時用0.5 mM IPTG及0.5 mg/mL L-阿拉伯糖(L-arabinose)誘導蛋白質產生並在26℃下生長16 h。使用微流體化床在100 mM磷酸鉀pH 7.5、500 mM NaCl、0.1 mM EDTA、1% Tween-20、0.25% Triton X-100、10%甘油、1 mM DTT及蛋白酶抑制劑中裂解細菌。MBP標記之蛋白質係藉由親和性層析法使用直鏈澱粉樹脂純化，且藉由TEV蛋白酶培育，隨後在50 mM HEPES pH 7.5、500 mM NaCl、300 mM L-精胺酸、2 mM MgCl₂ 、1 mM DTT及10%甘油中進行凝膠過濾層析而自BCKDK移除MBP。

含有大腸桿菌LplA之pET載體在LB培養基中之BL21(DE3)大腸桿菌中表現，且在OD₆₀₀ 為1時用0.75 mM IPTG誘導蛋白質產生並在30℃下生長16 h。使用微流體化床在50 mM磷酸鈉緩衝劑pH 7.5、350 mM NaCl、1.5 mM MgCl₂ 及1 mM DTT中裂解細菌。LplA蛋白自含有1 M硫酸銨之透明溶胞物沈澱且藉由凝膠過濾層析在50 mM磷酸鈉pH 7.5、350 mM NaCl、1.5 mM MgCl₂ 、1 mM DTT及10%甘油中進一步純化。

將BCKDHE1α-E2融合受質選殖至pET載體中且自N端至C端含有：E2之硫辛醯基(lipoyl)結合域(殘基62-160預處理)、TEV蛋白酶位點(LENLYFQG)、來自E1α之殘基331-345 (預處理)及6xHis (Tso, S . C.等人, J Biol Chem 2014, 289 (30), 20583-20593)。融合受質在LB培養基中之BL21(DE3)大腸桿菌中表現，且在OD₆₀₀ 為1時用0.75 mM IPTG誘導蛋白質產生並在30℃下生長16 h。使用微流體化床在50 mM磷酸鈉pH 7.5、350 mM NaCl、10 mM咪唑、10%甘油、1 mM DTT及蛋白酶抑制劑中裂解細菌。融合受質係藉由Ni-NTA親和性層析法，隨後在50 mM磷酸鈉pH 7.5、350 mM NaCl、1.5 mM MgCl₂ 、1 mM DTT及10%甘油中進行凝膠過濾層析來純化。對於脂化，在37℃下，在20 mM磷酸鈉pH 7.4、6 mM MgCl₂ 、4 mM ATP、2 mM DTT、3 mM DL-6,8-硫辛酸中，以10:1 (受質:LplA)比率將融合受質與LplA一起培育。使用耦接至Agilent 1290 UPLC之Agilent 6530 Q-TOF監測反應。最終脂化之融合受質係藉由凝膠過濾層析在50 mM HEPES pH 7.5、350 mM NaCl、1.5 mM MgCl₂ 、1 mM DTT、10%甘油中純化。

活體外 FRET BCKDK活性係由磷酸化如上文所描述之HIS標記之融合BCKDHE1α-E2受質蛋白監測且使用時間分辨-螢光共振能量轉移(TR-FRET)分析系統偵測。將化合物點樣至384孔盤中，且將經純化人類BCKDK蛋白添加至經接種化合物中。在培育之後，在15 µM ATP之存在下添加LBD-連接子-E1磷酸化序列。用EDTA中止反應。藉由添加兔抗E1磷酸基Ser293抗體(Bethyl Laboratories - A304-672A)識別磷酸化受質，且藉由添加抗HIS供體分子(Europium；Perkin Elmer - AD0205、AD0110、AD0111)及抗兔受體分子(Ulight；Perkin Elmer - TRF502D、TRF502M、TRF502R)開發TR-FRET信號。磷酸化E1之識別使供體及受體分子極為接近，且320 nm處之激發導致能量自銪供體轉移至Ulight受體染料，其反過來在665 nm處生成光。信號強度與BCKDK介導之受質磷酸化量成比例。用DMSO將反應標準化為0%效應且用600 µM根赤殼菌素(Radicicol) (已知的BCKDK抑制劑)標準化為100%效應。使用ABASE軟體(IDBS, Boston MA)生成IC₅₀ 曲線。

二氧磷基 BCKDHA αLISA 在進行分析之前，使用ChromaLink™一次性抗體生物素化套組B-9007-009K將BCKDH抗體(Bethyl A303-790A)生物素化且使二氧磷基Ser293 BCKDHA抗體(Bethyl A304-672A)直接與αLISA受體珠粒結合(由Perkin Elmer's Lance/Delfia Custom Services, Boston MA進行之定製結合)。將人類骨骼肌細胞(Gibco A11440)以7500個活細胞/孔之密度接種於384孔盤中且在含有培養基補充物及雞胚萃取物(Promocell C-23060及C-23160，MP92850145)之骨胳肌生長培養基中生長。在隔夜培育之後，移除培養基，且將BCKDK抑制劑添加於分析培養基(在PBS中稀釋10倍之生長培養基)中。在60分鐘之後，移除培養基，將細胞用PBS洗滌且在10 µL含有2 nM生物素化之總BCKDH抗體的緩衝液(Cell Signaling #9803)中裂解。將樣本培育60分鐘，且向與二氧磷基-S293 BCKDH抗體結合之5 µL αLISA受體珠粒中添加1× α緩衝液。在培育60分鐘之後，將5 µL抗生蛋白鏈菌素供體珠粒(40 µg/µL)添加至1× α緩衝液中，同時避光。當二氧磷基及總BCKDH抗體接近時發出螢光，從而表示S293 BCKDH之磷酸化。在Envision盤讀取器上監測螢光。自DMSO處理測定到0%效應且相對於BCKDK抑制劑BT2評定最大效應。使用ActivityBase軟體(IDBS, Boston MA)生成IC₅₀ 曲線。

在表2中，根據上述分析，顯示以下實例之分析資料(IC₅₀ s) (基於測試之重複次數(次數)，兩個(2個)有效數字作為幾何平均值)。 表2.實例1-16、BT2及BT2F之活體外FRET及二氧磷基BCKDHA αLISA資料。

實例編號	化合物名稱	活體外FRET	二氧磷基BCKDHA αLISA
IC50 (µM)	N	IC50 (µM)	N
1	3-氯-5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.11	18	0.72	7
2	3-溴-5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.12	8	1.5	4
3	3-(二氟甲基)-5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.065	8	1.8	4
4	5,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.058	12	0.39	7
5	3,5-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.14	11	0.41	5
6	5-氟-6-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.23	3	4.2	3
7	5-氯-3-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.26	3	1.1	3
8	3-氯-5,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.26	4	1.8	4
9	5-氟-3-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.28	3	1.6	3
10	6-氯-5-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.33	3	3.4	3
11	5-氯-3-(二氟甲基)噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.37	3	2.2	3
12	5-氯-6-氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.40	4	1.2	2
13	5-氯-3,6-二氟噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.47	3	1.9	2
14	5-氯-3-甲基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.80	3	未測試
15	3-溴-5-氯噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸銨	0.84	3	2.8	3
16	5-氯-3-乙基噻吩并[3,2-b ]噻吩-2-甲酸	0.88	3	3.6	3
BT2	3,6-二氯-1-苯并噻吩-2-甲酸	1.3	115	4.5	19
BT2F	3-氯-6-氟-1-苯并噻吩-2-甲酸	0.81	3	未測試

糖尿病動物模型 向餵養60%高脂肪飲食(Research Diets 12492)之小鼠PO給藥實例1持續一天，禁食隔夜，且用α追蹤血糖儀量測血糖。第二天上午再次向動物PO給藥實例1，且一小時後，在經口管飼1 g/kg右旋糖之前，立即使用α軌道血糖儀(Zoetis, Parsippany, NJ)再次量測血糖以評定空腹葡萄糖含量。在管飼後15、30、60及120分鐘量測血糖，且使用GraphPad Prism 8.0 (GraphPad Software, La Jolla, CA)繪製資料且分析為曲線下面積。在0、15及30分鐘時間點處將血液同時收集在EDTA試管中，以10K RPM快速離心10分鐘。對於給藥如上之媒劑或實例1的動物，平均值± SEM空腹血糖含量為237 ± 5 (媒劑，n=18)、230 ± 8 (20 mg/kg，n=18)、221 ± 4 (60 mg/kg，n=40)、206 ± 5 mg/dL (180 mg/kg，n=19)。葡萄糖耐量測試之曲線下面積佔媒劑治療組之百分比為100.0 ± 3 (媒劑，n=29)、100 ± 4 (20 mg/kg，n=18)、87 ± 2 (60 mg/kg，n=30)、78 ± 2 (180 mg/kg，n=16)。

心臟衰竭大鼠模型 向達爾鹽(Dahl salt)敏感性雄性大鼠(Charles River strain SS/JrHsdMcwiCrl)餵養對照飲食或6%高鹽飲食(添加6% NaCl之iD03121701-AlN-76a嚙齒動物飲食)持續總共21週。在第5週，在研究之最後16週向高鹽飲食餵養之大鼠每天一次PO給藥100 mg/kg BT2或媒劑。在第18週進行超音波心動描記術(Echocardiography) (心肌效能指數(MPI)：對照飲食0.567 ± 0.034、高鹽+媒劑0.810 ± 0.039、高鹽+BT2 0.660 ± 0.030；等容弛緩時間(IVRT)：對照飲食23.154 ± 0.60 ms、高鹽+媒劑36.507 ± 2.20 ms、高鹽+ BT2 31.605 ± 1.78 ms；舒張期室內隔膜厚度(IVDd)：對照2.03 ± 0.088 mm、高鹽+媒劑2.877 ± 0.110 mm、高鹽+ BT2 2.489 ± 0.089 mm)。在終端時間點使用MSD分析量測血漿中之NT-pro-BNP (MSD K153JKD；對照294.9 ± 26.04 pg/mL、高鹽+媒劑1003.0 ± 200.8 pg/mL、高鹽+ BT2 503.4 ± 84.96 pg/mL)及proANP (MSD K153MBD；對照33.50 ± 5.4 ng/mL、高鹽65.19 ± 8.3 ng/mL、高鹽+ BT2 38.81 ± 7.0 ng/mL)含量。在安樂死時量測心臟重量且將其標準化為脛骨長度(心臟/脛骨對照0.033 ± 0.001 g/mm；高鹽+媒劑0.042 ± 0.001 g/mm、高鹽+ BT2 0.038 ± 0.001 g/mm)。

心臟衰竭小鼠模型 雄性成年小鼠(8-16週齡，Charles River strain C57BL6/NCrl)用於橫向主動脈縮窄。在手術之前一週，向動物給藥BT2 (40 mg/kg)或媒劑。在手術當天，對動物進行麻醉，打開胸腔，清洗主動脈區域，且在橫向主動脈周圍置放絲質縫合線。假小鼠未經捆綁，且TAC小鼠之縫合線綁在針上。使小鼠恢復且每天一次經口給藥BT2 (40 mg/kg)或媒劑。連續進行超音波心動描記術。安樂死時量測心臟重量及肺重量。用BT2獲得之資料已報導於Sun等人, Circulation. 2016年5月24日;133(21):2038-49. 數位物件識別碼：10.1161/CIRCULATIONAHA.115.020226中。

粉末 X 射線繞射 使用配備有Cu輻射源之Bruker AXS D4 Endeavor繞射儀進行實例1之化合物的粉末X射線繞射分析。發散狹縫設定為0.6 mm，同時次級光學器件使用可變狹縫。藉由PSD-Lynx Eye偵測器偵測繞射輻射。將X射線管電壓及安培分別設定為40 kV及40 mA。使用0.020度之步長大小及0.3秒之步長時，在3.0度至40.0度2-θ之Cu波長處在θ-2θ測角計中收集資料。藉由將其放入矽低背景樣本固持器中且在採集期間旋轉來製備樣本。

對於實例2之化合物之粉末X射線繞射分析，使用配備有Cu輻射源之Bruker AXS D8 Endeavor繞射儀。發散狹縫設定為3 mm連續照明。繞射輻射由具有機動狹縫之LYNXEYE EX偵測器偵測。初級及次級偵測器皆裝配有2.5索勒狹縫。將X射線管電壓及安培分別設定為40kV及40 mA。在θ-θ測角計中以3.0至40.0度2-θ之Cu K-α (平均)波長以0.02度之增量在鎖定耦接掃描中收集資料，每個步驟使用0.5秒之掃描速度。藉由放入矽低背景樣本固持器中來製備樣本。

使用Bruker DIFFRAC Plus軟體自實例1及2之兩個儀器收集資料，且藉由EVA diffract plus軟體進行分析。在峰搜索之前不處理PXRD資料檔案。使用EVA軟體中之峰搜索演算法，使用臨限值為1之所選峰來進行初步峰賦值。為確保有效性，手動進行調節；視覺上檢查自動賦值之輸出且將峰位置調節至峰最大值。通常選擇相對強度≥ 3%之峰。不選擇未解析或與雜訊一致之峰。USP中所陳述之與來自PXRD之峰位置相關的典型誤差為至多+/- 0.2° 2-θ (USP-941)。圖1及圖2分別展示實例1之結晶形式1及實例2之結晶形式1的特徵性x射線粉末繞射圖案。下文進一步描述此等圖式之PXRD資料。表 3a ：表徵實例1，形式1及實例2，形式1之結晶材料的關鍵PXRD峰

實例1 ，形式1	實例2 ，形式1
角度2Θ (°)	角度2Θ (°)
11.8, 14.4, 15.5, 18.8	6.4, 14.3, 15.4, 19.0

表 3b ： 實例 1 ， 形式 1 之結晶材料 PXRD 峰

角度2Θ (°)	相對強度(%)	角度2Θ (°)	相對強度(%)
11.8	17.0	26.6	6.8
12.5	48.7	27.4	4.1
14.4	3.5	29.9	5.3
15.5	100.0	31.3	5.6
18.8	38.2	31.7	6.4
23.3	10.5	33.2	20.3
24.1	3.6	35.2	15.8
24.6	3.6	35.7	4.9
25.2	87.0	36.0	7.0
25.8	26.6	37.3	8.7
26.4	8.3	38.2	5.1

表 3c ： 實例 2 ， 形式 1 之結晶材料的 PXRD 峰

角度2Θ (°)	相對強度(%)	角度2Θ (°)	相對強度(%)
6.4	72.4	25.8	28.6
7.6	4.4	26.1	16.7
7.3	6.8	27.1	6.6
12.7	67.2	27.4	5.3
14.3	13.9	30.0	10.6
15.4	6.5	31.6	10.6
19.0	100.0	33.1	17.4
23.0	10.7	34.6	4.5
23.4	4.9	35.1	5.8
24.2	3.4	36.1	9.5
25.4	69.3	36.7	3.8

在整個本申請案中，提及多個公開案。出於所有目的，此等公開案之揭示內容特此以全文引用之方式併入本申請案中。

對熟習此項技術者將顯而易見，在不背離本發明之範疇或精神的情況下，可在本發明中進行各種修改及變化。考慮本文所揭示之本發明之說明書及實踐，熟習此項技術者將清楚本發明之其他實施例。意欲將本說明書及實例視為僅例示性的，其中本發明之真實範疇及精神由以下申請專利範圍指示。

圖1為展示實例1，形式1之特徵性X射線粉末繞射圖案(豎軸：強度(CPS)；橫軸：2θ (度))。 圖2為展示實例2，形式1之特徵性X射線粉末繞射圖案(豎軸：強度(CPS)；橫軸：2θ (度))。

Claims (25)

1. 一種式I化合物

   

   其中 R¹ 為H、溴、氯、氟、(C₁ -C₂ )烷基或(C₁ -C₂ )氟烷基； R² 為氟或氯，其中若R¹ 為氯且R³ 為H，則R² 為氟；及 R³ 為H、氯、氟、甲基或(C₁ )氟烷基，其中若R¹ 為H，則R³ 為氯、氟、甲基或(C₁ )氟烷基； 或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。
2. 一種如請求項1之化合物，其中 R¹ 為H、溴、氯或二氟(C₁ )烷基； R² 為氟；及 R³ 為H或氟，其中若R¹ 為H，則R³ 為氟； 或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。
3. 一種化合物，其選自由以下組成之群： 3-氯-5-氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸； 3-溴-5-氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸； 3-(二氟甲基)-5-氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸； 5,6-二氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸；及 3,5-二氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸； 或其醫藥學上可接受之鹽。
4. 一種化合物，其中該化合物為

   

   或該化合物之醫藥學上可接受之鹽。
5. 一種化合物，其中該化合物為3-氯-5-氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸或其醫藥學上可接受之鹽。
6. 一種化合物，其中該化合物為3-溴-5-氟噻吩并[3,2-b]噻吩-2-甲酸或其醫藥學上可接受之鹽。
7. 一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：脂肪肝、非酒精性脂肪肝病、非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝纖維化之非酒精性脂肪變性肝炎、伴有肝硬化之非酒精性脂肪變性肝炎或伴有肝硬化及肝細胞癌之非酒精性脂肪變性肝炎。
8. 如請求項7所敍述之用途，其中係治療非酒精性脂肪變性肝炎。
9. 一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：心臟衰竭、充血性心臟衰竭、冠心病、周邊血管疾病、腎血管疾病、肺動脈高壓、血管炎、急性冠狀動脈症候群及改善心血管風險。
10. 如請求項9所敍述之用途，其中係治療心臟衰竭。
11. 一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：I型糖尿病、II型糖尿病、特發性I型糖尿病(Ib型)、成人之潛伏性自體免疫性糖尿病(latent autoimmune diabetes in adults；LADA)、早發性2型糖尿病(EOD)、青年發病型非典型性糖尿病(youth-onset atypical diabetes；YOAD)、年輕人之成年發病型糖尿病(maturity onset diabetes of the young；MODY)、營養不良相關之糖尿病、妊娠性糖尿病、冠心病、缺血性中風、血管成形術後再狹窄、周邊血管疾病、間歇性跛行、心肌梗塞、血脂異常、餐後脂血症、葡萄糖耐量異常(impaired glucose tolerance；IGT)之病況、空腹血糖異常之病況、代謝性酸中毒、酮病、關節炎、糖尿病性視網膜病變、黃斑變性、白內障、糖尿病性腎病變、腎小球硬化、慢性腎衰竭、糖尿病性神經病變、代謝症候群、症候群X、高血糖症、高胰島素血症、高三酸甘油酯血症、胰島素抗性、葡萄糖代謝異常、皮膚及結締組織病症、足部潰瘍及潰瘍性結腸炎、內皮細胞功能不良及血管順應性異常、高apo B脂蛋白血症及楓糖尿症(maple syrup urine disease)。
12. 如請求項11所敍述之用途，其中係治療II型糖尿病。
13. 一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造供治療以下疾病之藥劑：肝細胞癌、腎透明細胞癌、頭頸部鱗狀細胞癌、結腸直腸腺癌、間皮瘤、胃腺癌、腎上腺皮質癌、腎乳頭狀細胞癌(kidney papillary cell carcinoma)、子宮頸癌及子宮頸內癌(endocervical carcinoma)、膀胱尿道上皮癌、肺腺癌。
14. 如請求項13所敍述之用途，其中係治療肝細胞癌或結腸直腸腺癌。
15. 一種醫藥組合物，其包含治療有效量之如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽及醫藥學上可接受之載劑、媒劑或稀釋劑。
16. 一種醫藥組合組合物，其包含：治療有效量之組合物，該組合物包含： 第一化合物，該第一化合物為如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽； 第二化合物，該第二化合物為抗糖尿病劑、非酒精性脂肪變性肝炎治療劑、非酒精性脂肪肝病治療劑或抗心臟衰竭治療劑，及 醫藥載劑、媒劑或稀釋劑。
17. 如請求項16所敍述之醫藥組合組合物，其中該第二化合物為4-(4-(1-異丙基-7-側氧基-1,4,6,7-四氫螺[吲唑-5,4'-哌啶]-1'-羰基)-6-甲氧基吡啶-2-基)苯甲酸；[(1R,5S,6R)-3-{2-[(2S)-2-甲基氮雜環丁-1-基]-6-(三氟甲基)嘧啶-4-基}-3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基]乙酸；2-[(1R,3R,5S)-3-({5-環丙基-3-[2-(三氟甲氧基)苯基]-1,2-噁唑-4-基}甲氧基)-8-氮雜雙環[3.2.1]辛-8-基]-4-氟-1,3-苯并噻唑-6-甲酸；(S)-2-(5-((3-乙氧基吡啶-2-基)氧基)吡啶-3-基)-N-(四氫呋喃-3-基)嘧啶-5-甲醯胺；或2-[(4-{6-[(4-氰基-2-氟苯甲基)氧基]吡啶-2-基}哌啶-1-基)甲基]-1-[(2S)-氧雜環丁-2-基甲基]-1H-苯并咪唑-6-甲酸，或其醫藥學上可接受之鹽。
18. 如請求項16所敍述之醫藥組合組合物，其中該非酒精性脂肪變性肝炎治療劑或非酒精性脂肪肝病治療劑為ACC抑制劑、KHK抑制劑、DGAT-2抑制劑、FXR促效劑、二甲雙胍(metformin)、腸促胰島素(incretin)類似物或腸促胰島素受體調節劑。
19. 如請求項16所敍述之醫藥組合組合物，其中該抗糖尿病劑為SGLT-2抑制劑、二甲雙胍、腸促胰島素類似物、腸促胰島素受體調節劑、DPP-4抑制劑或PPAR促效劑。
20. 如請求項19所敍述之醫藥組合組合物，其中該抗糖尿病劑為二甲雙胍、西格列汀(sitagliptin)或埃格列淨(ertuglifozin)。
21. 如請求項16所敍述之醫藥組合組合物，其中該抗心臟衰竭劑為ACE抑制劑、SGLT2抑制劑、血管收縮素受體阻斷劑、腦啡肽酶抑制劑、血管收縮素受體阻斷劑/腦啡肽酶抑制劑、β腎上腺素激導性受體阻斷劑、鈣通道阻斷劑或血管擴張劑。
22. 一種晶體，其包含具有以下結構之化合物：

    

    或其醫藥學上可接受之鹽。
23. 如請求項22之晶體，其具有之粉末x射線繞射圖案包含(CuKα輻射，波長為1.54056 Å) 11.8 ± 0.2、14.4 ± 0.2、15.5 ± 0.2及18.8 ± 0.2之2-θ值。
24. 一種晶體，其包含具有以下結構之化合物：

    

    或其醫藥學上可接受之鹽。
25. 如請求項24之晶體，其具有之粉末x射線繞射圖案包含(CuKα輻射，波長為1.54056 Å) 6.4 ± 0.2、14.3 ± 0.2、15.4 ± 0.2及19.0 ± 0.2之2-θ值。

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