TWI486338B - 用以預防及治療涉及ｒｙｒ受體調節失調症之藥劑 - Google Patents

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Description

用以預防及治療涉及RYR受體調節失調症之藥劑
本發明係關於化合物及其用於治療和預防與調節細胞內鈣管道功能之RyR受體有關的失調和疾病。更明確而言，本發明揭示與1,4－苯并硫氮呯(1,4－benzothiazepine)相關的化合物，以及有效用於治療心臟和骨骼肌肉失調。本發明亦揭示含該化合物的藥學組合物以及製造含該藥學組合物的藥物。
肌漿網(SR)為細胞內具有特殊細胞內鈣(Ca2 ＋ )儲存功能的構造之一。在肌漿網內被稱為理阿諾鹼受體(ryanodine receptor，RyRs)的通道可開啟和關閉以調節Ca2 ＋ 從肌漿網釋入細胞內的細胞質。Ca2 ＋ 從肌漿網釋入細胞質內可增加細胞質的Ca2 ＋ 濃度。理阿諾鹼受體的開啟率(Open probability，Po)係指理阿諾鹼(ryanodine)受體通道在任意指定時間開啟而將Ca2 ＋ 從肌漿網釋入細胞質內的可能性。
有三類型的理阿諾鹼受體，其全部為高度相關的Ca2 ＋ 通道：RyR1、RyR2和RyR3。RyR1主要發現於骨骼肌和其他組織，RyR2主要發現於心臟和其他組織，以及RyR3發現於大腦和其他組織。RyR理阿諾鹼通道係由四種FK506結合蛋白(FKBPs)，特別是FKBP12(calstabinl)和FKBP12.6(calstabin2)，與四種理阿諾鹼RyR多肽結合而成。鈣通道穩定蛋白1(calstabinl)結合至RyR1，鈣通道穩定蛋白2(calstabin2)結合至RyR2，以及鈣通道穩定蛋白1結合至RyR3。FKBP蛋白(calstabin1和calstabin2)以每個RyR次單元結合一分子的方式結合至RyR通道，且次單元可穩定RyR－通道功能，以及有助於兩相鄰RyR通道之間的耦合閘控功能(coupled gating)，因而在通道關閉狀態期間可避免通道的異常啟動。
除calstabin結合蛋白之外，蛋白激酶A(PKA)亦可結合至RyR受體的細胞質表面。RyR受體的PKA磷酸化作用導致部份鈣通道穩定蛋白從RyRs上分離。鈣通道穩定蛋白從RyR分離的作用增加RyR的開啟率(open probability)，因此造成較多的Ca2 ＋ 從SR釋入細胞質內。
由於細胞質內Ca2 ＋ 濃度的升高會造成肌肉收縮，因此骨骼肌肉細胞和心臟細胞內從SR釋出Ca2 ＋ 係控制肌肉作動的重要生理機制。
骨骼肌肉內的興奮－收縮(Excitation－contraction，EC)涉及橫小管(T－tubule)內細胞質膜的電性去極化作用，其活化電壓－閘控L－型Ca2 ＋ 通道(LTCCs)。LTCCs透過與RyR1的物理相互作用而觸發Ca2 ＋ 從SR釋出。此結果增加細胞質內Ca2 ＋ 濃度而誘發肌動蛋白－肌凝蛋白(actin－myosin)的相互作用而使肌肉收縮。為使肌肉鬆弛，細胞內Ca2 ＋ 經由SR Ca2 ＋ －三磷酸腺苷酶幫浦(SR Ca2 ＋ －ATPase pumps，SERCAs)泵回SR，該SR Ca2 ＋ －ATP水解酶幫浦視肌肉纖維類型而受膜磷蛋白(phospholamban，PLB)所調節。
已有文獻顯示，該些形成交感神經系統持續活化及升高之細胞質兒茶酚胺(catecholamine)濃度的疾病會造成細胞內壓力路徑(stress pathways)適應不良性的活化作用，而導致關閉狀態之RyR1通道的去穩定化作用(destabilization)以及細胞內Ca2 ＋ 的滲漏。已發現經由RyR1通道的SR Ca2 ＋ 滲漏可耗盡細胞內SR的儲存鈣，而增加補償性的能量消耗以及導致肌肉明顯地加速疲勞。壓力引起的肌肉缺陷特別是在需求增加時會永久性地減少已分離出之肌肉以及在體內之肌肉的性能。
亦已顯示RyR1關閉狀態的去穩定化作用發生在交感神經活化作用增高的病理狀態下以及與穩定的鈣通道穩定蛋白1(FKBP12)通道次單元的耗竭有關。原理驗證實驗已顯示，PKA活化作用如同交感神經系統的末端效應器(end effector)般會提高RyR1在絲胺酸－2843處的PKA磷酸化作用時，絲胺酸－2843處的PKA磷酸化作用降低鈣通道穩定蛋白1至RyR1的結合親和力及增加通道開啟率。
在心臟橫紋肌內，RyR2為興奮－收縮(EC)耦合機轉及肌肉收縮所必需的主要Ca2 ＋ －釋放通道。在EC耦合中，動作電位之零相位(phase zero)期間的心肌細胞膜去極化作用會活化電壓－閘控性Ca2 ＋ 通道。Ca2 ＋ 注入開啟的電壓閘控性通道，繼而使Ca2 ＋ 經由RyR2從SR釋出。此過程為習知的Ca2 ＋ －誘導性之Ca2 ＋ 釋放作用。RyR2－介導及Ca2 ＋ －誘導性的Ca2 ＋ 釋放作用接著活化心臟細胞內的收縮蛋白(contractile protein)而導致心臟肌肉收縮。
PKA對心臟RyR2的磷酸化作用係「攻擊或逃避(fight or flight)」反應的一重要環節，其可藉由增加對一指定誘發因子的Ca2 ＋ 釋放量而增強心臟的EC耦合增益。此信號路徑提供一種反應壓力產生的交感神經系統活化作用能造成升高之心搏輸出的機制。PKA對RyR2的磷酸化作用可藉由使鈣通道穩定蛋白2(FKBP12.6)從該通道複合體中分離出來而增加通道的開啟率。因而提高RyR2對Ca2 ＋ －依賴性活化作用的敏感度。
儘管在治療上有長足的進展，心衰竭仍為西方國家中的主要死因之一。低落的心肌收縮力為心衰竭的重要指標。在心衰竭中，收縮異常部分導因於提供心搏作電位以促使Ca2 ＋ 經由RyR2通道釋出和肌肉收縮之信號路徑中的變化。明確而言，在衰竭中的心臟裡，全細胞Ca2 ＋ 的瞬態振幅減小並且經歷過程拖長。
心律不整為心衰竭的一共同特徵，其導致許多與該疾病相關的死亡案例。心房振顫(AF)是人類最常見的心律不整病症，並且為發病和死亡的主要原因。包括短暫的心房失效、失速相關的適應失效以及縮短迴旋波波長等結構性和電生理性的重建伴隨著持續性的頻脈。在心房振顫的形成、維持和惡化中此重建作用似乎極為重要。研究結果認為鈣控制在心房振顫的電生理重建上扮演某種角色。
罹患心臟病的全部患者約50%死於致死性的心律不整。在一些病例中，心室的心律不整可造成立即死亡－此現象稱為「心臟性猝死(SCD)」。致死性心室心律不整和SCD亦發生於未察覺患有結構性心臟疾病的年輕且健康的目標對象。事實上，心室心律不整係造成健康目標對象之突然猝死的最常見原因。
兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)係一種發生在具有正常心臟結構之目標對象身上的一種遺傳性疾病。其特徵為壓力引起的心室心搏過速－導致SCD的一種致死性心律不整。在患有CPVT的目標對象中，即使未被檢查出結構性心臟病仍可能因運動和/或壓力而引起導致SCD的雙向性和/或多型性心室心搏過速。CPVT係以顯性體染色體遺傳方式為主。患有CPVT的目標對象在運動時有心室心律不整的情形，但在休息時則不會出現心律不整。研究中已鑑定出在患有CPVT目標對象的染色體1q42－q43上之人類RyR2基因內的突變。
心臟衰竭(例如，在患有心衰竭的病人及心衰竭的動物模型內)的特徵為適應不良性反應(maladaptive response)，包括長期的高腎上腺素刺激。在心衰竭中，長期β－腎上腺素(chronic beta－adrenergic stimulation)的刺激與心臟內β－腎上腺素受體的活化有關，β－腎上腺素受體透過與G－蛋白耦合而活化腺苷酸環化酶(adenylyl cyclase，AC)，並因此提高細胞內cAMP的濃度。cAMP活化cAMP－依賴性PKA，而活化的PKA已顯示可導致RyR2的過磷酸化作用。因此，慢性心衰竭係一種長期高腎上腺狀態，其可能造成數種病理性的後果，包括RyR2的PKA過磷酸化作用。
RyR2的PKA過磷酸化作用已被假設為造成收縮功能低落和心衰竭之心律不整的因素。並在動物模型和進行心臟移植之心衰竭病人體內證實了衰竭心臟內之RyR2的PKA過磷酸化作用，與此假說具有一致性。
在衰竭的心臟中，RyR2的PKA過磷酸化作用可誘發FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)從RyR2通道中分離出來的作用。此分離動作明顯改變RyR2通道的生物物理性質，包括由於提高對Ca2 ＋ －依賴性活化作用的敏感度而增加開啟率(Po)；使通道不穩定而造成次傳導狀態(subconductance states)；以及使通道間的耦合閘控作用產生不可修補的破壞而造成不良的EC耦合和心臟功能異常。因此，經過PKA－過磷酸化的RyR2對低濃度的Ca2 ＋ 刺激作用極為敏感，而此將表現為通過PKA－過磷酸化RyR2通道的舒張性SR Ca2 ＋ 滲漏。
心衰竭對壓力之適應不良反應導致從通道巨分子複合體中除盡FKBP12.6。此引起RyR2對Ca2 ＋ －誘導Ca2 ＋ 釋放之敏感度的左移，而造成通道在低至中等Ca2 ＋ 濃度時更為活躍。一段時間之後，透過RyR2所造成的「滲漏」提高而導致SR Ca2 ＋ 被重新設定至一較低程度的含量，其繼而降低EC的耦合增益效果以及減弱心臟收縮力。
此外，一種特別容易「滲漏」的RyR2亞群可在心搏靜止期，舒張期，釋出SR Ca2 ＋ 。此導致心肌細胞膜的去極化作用，也就是習知的延遲後去極化作用(delayed after－depolarizations，DADs)，其已知可觸發致死性心室心律不整。
在心臟結構正常但其RyR2內具有CPVT突變的病人亦有類似的現象。明確而言，已知運動和壓力可誘發會活化心臟內β－腎上腺素受體之兒茶酚胺(catecholamines)的釋出。活化β－腎上腺素受體可導致RyR2通道的PKA過磷酸化作用。亦有證據顯示，因活化β－腎上腺素受體而造成RyR2的PKA過磷酸化作用會使突變的RyR2通道更容易在心搏週期的舒張期中開啟，而增加心律不整的可能性。
已知心律不整與心臟結構正常但其RyR2內患有CPVT突變病人之舒張性SR Ca2 ＋ 滲漏現象有所關聯。在這些病例中，誘發和持續心室性頻脈最常見的機制為異常自發性(abnormal automaticity)。其中一種異常自發性，也就是所謂的誘發性頻脈(triggered arrhythmia)，係與會引起DADs的SR Ca2 ＋ 異常釋出有關。DADs為心肌細胞內的異常去極化作用，其發生於心臟作用電位的再極化作用之後。仍無法在分子層次上完全解釋導致DADs的異常SR Ca2 ＋ 釋放。然而，已知理阿諾鹼可阻斷DADs，因此提供RyR2在此異常SR Ca2 ＋ 釋放之病因中扮演關鍵角色的證據。
美國專利號6,489,125中述及一種作為新型RyR鈣離子通道調節劑的1,4－苯并硫氮呯，JTV－519，其正式化學名為4－[3－(4－芐基哌啶－1－基)丙醯基]－7－甲氧基－2,3,4,5－四氫－1,4－苯并硫氮呯單鹽酸鹽(4－[3－(4－benzylpiperidin－1－yl)propionyl]－7－methoxy－2,3,4,5－tetrahydro－1,4－benzothiazepine monohydrochloride)；亦稱為k201或ICP－Calstan 100。
同時審理中之美國申請案序號10/763,498中述及RyR2可作為治療或預防包括導致運動誘發心臟性猝死(SCD)之心房振顫和心律不整在內心衰竭和心律不整的標的。已發現具有7種不同突變的RyR2通道(例如，S2246L、R2474S、N4104K、R4497C、P2328S、Q4201R、V4653F)具有功能性上的缺陷，其在運動期間受刺激時將造成通道的滲漏(即，鈣滲漏)。已顯示CPVT的心室心搏過速(VT)與心衰竭的VT有相同的機制。
已顯示運動誘發的心律不整和猝死(CPVT患者)係因FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)對RyR2的親和力降低所致。此外，已證明運動會活化RyR2而造成環腺核苷單磷酸(cAMP)－依賴性蛋白激酶(PKA)對RyR2進行磷酸化的作用。在基礎條件(basal conditions)下於平面脂質雙層內具有正常功能的突變型RyR2通道對PKA磷酸化的活化作用更為敏感，而和野生型通道比較時，其呈現較強的活性(開啟率)和較長時間的開啟狀態。此外，經PKA－磷酸化後的突變型RyR2通道對通道生理性抑制劑「Mg2 ＋ 」的抑制作用更具抗性，並顯示其較少結合至FKBP12.6(aka鈣通道穩定蛋白2，其穩定關閉狀態中的通道)。這些發現顯示在運動過程中當RyR2被PKA磷酸化c．後，該突變型CPVT通道較容易在心搏週期的鬆弛期(舒張期)中開啟，而增加因SR Ca2 ＋ 滲漏所觸發之心律不整的可能性。
此外，同時審理中之美國申請案序號09/288,606中述及藉由投予一種可調節RyR2受體之PKA磷酸化作用以及可特異性地降低PKA磷酸化作用的化合物來調節一目標對象心臟收縮的方法。同時審理中之美國申請案序號10/608,723中亦述及一種藉由投予抑制RyR2之PKA磷酸化作用的藥物以治療和預防心房性過速型心律失常(tachyarrhythmia)以及運動和壓力誘發之心律不整的方法。
鑑於以上所述，亟需發現可有效治療或預防包括骨骼肌肉失調和疾病在內，特別是指心臟失調和疾病等與調節細胞內鈣通道功能之RyR受體有關之失調和疾病的新穎藥物。更明確而言，亟需找出可藉由例如修復RyR通道內的滲漏及加強FKBP蛋白(鈣通道穩定蛋白1和鈣通道穩定蛋白2)結合至經PKA－磷酸化後的RyR以及加強結合至對FKBP12和FKBP12.6具有較低親和力或不與其結合之突變型RyR等方式來治療RyR相關失調的新穎化合物。本發明的具體實施例可解決一些或全部上述的需要。
因此，本發明大體上提供數種歸類為1,4－苯并硫氮呯的化合物，其在本文中有時亦簡稱為「RyCals」。
本發明進一步提供式I化合物： 其中，n為0、1或2；q為0、1、2、3或4；各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、OS(＝O)2 CF3 、醯基、－O－醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷基芳胺基、烷硫基、環烷基、烷芳基、芳基、雜芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基((hetero－)aryl)、(雜－)芳硫基((hetero－)arylthio)和(雜－)芳胺基((hetero－)arylamino)所構成之群組中；其中各醯基、－O－醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷基芳胺基、烷硫基、環烷基、烷芳基、芳基、雜芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可經過取代或未經取代；R1 係選自由氫、氧基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可選擇性地經過取代(optionally substituted)；R2 係選自由氫、－C(＝O)R5 、－C(＝S)R6 、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 、－(CH2 )m －R1 0 、烷基、芳基、烷芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、烷芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基可選擇性地經過取代；R3 係選自由氫、－CO2 Y、－C(＝O)NHY、醯基、－O－醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中；其中各個醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可為選擇性地經過取代者；及其中Y係選自由氫、烷基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中，以及其中各烷基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可為選擇性地經過取代者；R4 係選自由氫、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可為選擇性地經過取代者；R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－(CH2 )q NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、NHOH、－OR1 5 、－C(＝O)NHNR1 5 R1 6 、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性地經過取代，以及其中q為1、2、3、4、5或6；R6 係選自由－OR1 5 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可選擇性地經過取代；R7 係選自由－OR1 5 、－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－CH2 X、烷基、烯基、炔基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、炔基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性地經過取代；R8 和R9 係獨立選自由－OH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性地經過取代；R1 0 係選自由－NR1 5 R1 6 、－OH、－SO2 R1 1 、－NHSO2 R1 1 、－C(＝O)(R1 2 )、－NHC＝O(R1 2 )、－OC＝O(R1 2 )和－P(＝O)R1 3 R1 4 所構成之群組中；R1 1 、R1 2 、R1 3 和R1 4 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、－NHNH2 、－NHOH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性地經過取代；X係選自由鹵素、－CN、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－NR1 5 R1 6 、－OR1 5 、－SO2 R7 和－P(＝O)R8 R9 所構成之群組中；以及R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、醯基、烯基、烷氧基、－OH、NH2 、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性地經過取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 可與其所結合的N共同形成一雜環，其可為經過取代後的雜環；該苯并硫氮呯環內的氮可選擇性地為一四級氮原子；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥；若當q為0且n為0時，則R2 非為氫、乙基(Et)、－C(＝O)NH2 、(＝O)NHPh、－C(＝S)NH－正丁基、－C(＝O)NHC(＝O)CH2 Cl、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－C(＝O)CH＝CH2 、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；再者若當q為0且n為1或2時，則R2 非為－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；再者若當q為1且R為在苯并硫氮呯環第6位置的甲基(Me)、Cl或F時，則R2 非為氫、Me、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、C(＝O)Et、－C(＝O)Ph、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；以及再者若當q為1、n為0且R為在苯并硫氮呯環第7位置的－OCT3 、－OH、C1 －C3 烷氧基時，則R2 非為氫、－C(＝O)CH＝CH2 或
在一具體實施例中，本發明提供如上述的式I化合物，但該化合物非為S24或S68。
在一具體實施例中，本發明提供式I－a化合物： 其中：n為0、1或2；q為0、1、2、3或4；各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可經過取代或未經取代；R2 係選自由H、－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 、－(CH2 )m －R1 0 、烷基、芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基與雜環基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基與雜環基可經過取代或未經取代；R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－C(＝O)NHNR1 5 R1 6 、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R6 係選自由－OR1 5 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R7 係選自由氫、－OR1 5 、－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－CH2 X、烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R8 和R9 係獨立選自由－OH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R1 0 係選自由－NR1 5 R1 6 、－OH、－SO2 R1 1 、－NHSO2 R1 1 、－C(＝O)R1 2 、－NH(C＝O)R1 2 、－O(C＝O)R1 2 和－P(＝O)R1 3 R1 4 所構成之群組中；m為0、1、2、3或4；R1 1 、R1 2 、R1 3 和R1 4 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、－NHNH2 、－NHOH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；X係選自由鹵素、－CN、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－NR1 5 R1 6 、－OR1 5 、－SO2 R7 和－P(＝O)R8 R9 所構成之群組中；以及R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、醯基、烯基、烷氧基、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 可與其所結合的N共同形成一經過取代或未經取代的雜環；該苯并硫氮呯環內的氮可選擇性地為一四級氮原子；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥；若當q為0和n為0時，則R2 非為氫、Et、－C(＝O)NH2 、(＝O)NHPh、－C(＝S)NH－正丁基、－C(＝O)NHC(＝O)CH2 Cl、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－C(＝O)CH＝CH2 、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；再者若當q為0和n為1或2時，則R2 非為－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；再者若當q為1和R為在苯并硫氮呯環第6位置的Me、Cl或F時，則R2 非為氫、Me、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－C(＝O)Ph、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；以及再者若當q為1、n為0和R為在苯并硫氮呯環第7位置的－OCT3 、－OH、C1 －C3 烷氧基時，則R2 非為氫、－C(＝O)CH＝CH2 或
在某些具體實施例中，本發明提供式I－a化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基(morpholinyl)和丙烯基(propenyl)所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－a化合物，其中各R2 係選自由－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 和－(CH2 )m －R1 0 所構成之群組中。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－b化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R2 和n如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－b化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。在其他具體實施例中，本發明提供式I－b化合物，其中R2 為選自由－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 和(CH2 )m －R1 0 所構成之群組中。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－c化合物： 其中各R、R7 、q和n為如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－c化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－c化合物，其中R7 係選自由－OH、－NR1 5 R1 6 、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在進一步具體實施例中，本發明提供式I－d化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R7 和n如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－d化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－d化合物，其中R7 係選自由－OH、－NR1 5 R1 6 、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在一具體實施例中，本發明提供式I－e化合物： 其中各R、R5 、q和n係如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－e化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－e化合物，其中R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在一些具體實施例中，本發明提供式I－e化合物，其中R5 係一其上取代有至少一標示基(labeling group)的烷基，標示基係如螢光、生物發光、化學發光、呈色和放射性標示基。一螢光標示基可選自二吡咯甲烷二氟化硼化合物(bodipy)、丹磺醯(dansyl)、螢光素、羅丹明(rhodamine)、德州紅(Texas red)、花青素(cyanine)染料、焦油腦(pyrene)、香豆素、卡斯克德藍T M (Cascade BlueT M )、太平洋藍、碼頭藍(Marina Blue)、俄勒岡綠(Oregon Green)、4’,6－二脒基－2－苯吲哚(DAPI)、吲哚比拉染料(indopyra)、螢光黃(Lucifer yellow)、碘化丙錠(propidium iodide)、吡咯紫質(porphyrins)、精胺酸和上述之變異體與衍生物。
在另一具體實施例中，本發明提供式I－f化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R5 和n如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－f化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe以及R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－f化合物，其中R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中，其中各醯基、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－g化合物： 物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－g化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－g化合物，其中R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可被取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 可與其所結合的N共同形成一雜環，該雜環為可經過取代者。
在一些具體實施例中，本發明提供式I－g化合物，其中W為O或S。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－h化合物： 其中W為S或O；其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可經取代或未經取代；R1 5 、R1 6 和n係如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－h化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－h化合物，其中R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 可與其所結合的N共同形成一可為經過取代後的雜環。
在一些具體實施例中，本發明提供式I－g化物，其中W為O或S。
在進一步具體實施例中，本發明提供式I－i化合物： 其中R1 7 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；各R、q和n如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－i化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在一具體實施例中，本發明提供式I－i化合物，其中R1 7 係－NR1 5 R1 6 和－OR1 5 。在某些其他具體實施例中，R1 7 係－OH、－OMe、－NEt、－NHEt、－NHPh、－NH2 或－NHCH2 吡啶基。
在一具體實施例中，本發明提供式I－j化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R1 7 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；N係如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－j化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－j化合物，其中R1 7 係－NR1 5 R1 6 或－OR1 5 。在某些其他具體實施例中，R1 7 係－OH、－OMe、－Net、－NHEt、－NHPh、－NH2 或－NHCH2 吡啶基。
在另一具體實施例中，本發明提供式I－k化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R1 8 係選自由－NR1 5 R1 6 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－(C＝O)OR1 5 、－OR1 5 、烷基、芳基、環烷基、雜環基和一標示基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、環烷基和雜環基可經取代或未經取代；其中p為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；以及n為0、1或2；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－k化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－k化合物，其中R1 8 係選自由－NR1 5 R1 6 、－(C＝O)OR1 5 、－OR1 5 、烷基、芳基和一標示基所構成之群組中；以及其中各烷基和芳基可經取代或未經取代。在一些實例中，m為1，以及R1 8 為Ph、－C(＝O)OMe、－C(＝O)OH、胺烷基、－NH2 、－NHOH或NHCbz。在其他實例中，m為0，以及R1 8 為C1 －C4 烷基，例如甲基、乙基、丙基和丁基。又其他實例中，m為2，以及R1 8 為吡咯啶、哌啶(piperidine)、六氫吡(piperazine)或啉。在一些具體實施例中，m為3、4、5、6、7或8，以及R1 8 為選自bodipy、丹磺醯、螢光素、羅丹明、德州紅、花青素染料、焦油腦、香豆素、卡斯克德藍T M 、太平洋藍、碼頭藍、俄勒岡綠、4’,6－二脒基－2－苯吲哚(DAPI)、吲哚比拉染料、螢光黃、碘化丙錠、吡咯紫質、精胺酸和其變異體及衍生物中的螢光標示基。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－l化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R6 和n係如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－l化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－l化合物，其中R6 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－OR1 5 、－NHOH、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。在一些實例中，R6 係－NR1 5 R1 6 ，例如－NHPh、吡咯啶(pyrrolidine)、哌啶(piperidine)、六氫吡(piperazine，或稱哌)或啉等。在一些其他實例中，R6 為烷氧基，例如－O－tBu。
在進一步具體實施例中，本發明提供式I－m化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R8 、R9 和n係如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明化合物提供式I－m化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－m化合物，其中R8 和R9 係獨立的烷基、芳基、－OH、烷氧基或烷胺基。在一些實例中，R8 係C1 －C4 烷基，如甲基、乙基、丙基和丁基；以及R9 係芳基，例如苯基。
在一具體實施例中，該化合物係選自由S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9、S11、S12、S13、S14、S19、S20、S22、S23、S25、S26、S36、S37、S38、S40、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49、S50、S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57、S58、S59、S60、S61、S62、S63、S64、S66、S67、S68、S69、S70、S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77、S78、S79、S80、S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87、S88、S89、S90、S91、S92、S93、S94、S95、S96、S97、S98、S99、S100、S101、S102、S103、S104、S105、S107、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S114、S115、S116、S117、S118、S119、S120、S121、S122和S123所構成之群組中。
本發明化合物可視需要含有一標示基，例如螢光、生物發光性標示基、化學發光性標示基、呈色和放射性標示基。適合的螢光標示基包括，但不侷限於，bodipy、丹磺醯、螢光素、羅丹明、德州紅、花青素染料、焦油腦、香豆素、卡斯克德藍T M 、太平洋藍、碼頭藍、俄勒岡綠、4’,6－二脒基－2－苯吲哚(DAPI)、吲哚比拉染料、螢光黃、碘化丙錠、吡咯紫質和上述物質之變異體以及衍生物。熟習本技術之人士可輕易地選取適當的標記或標示基，並在無需過度實驗的前提下，將這些標示基結合至本發明之任何化合物上。
本發明亦提供用於合成式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l和I－m化合物以及其鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥的方法。
本發明進一步提供治療或預防一目標對象之各種RyR受體相關失調和疾病的方法，例如肌肉和心因性疾病，包括投予該目標對象一劑量之有效預防或治療與RyR受體相關的失調或疾病的化合物，其中該化合物係式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l和I－m化合物或其鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
本發明亦提供一種預防或治療一目標對象之RyR2受體滲漏的方法，包括投予該目標對象一有效劑量之化合物以預防或治療RyR2受體的滲漏，其中該化合物係式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l和I－m化合物或其鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。該目標對象可為例如一體外系統(如培養的細胞或組織)或活體系統(如動物或人類)。
此外，本發明提供一種調節目標對象內RyR和FKBP之結合的方法，包括對該目標對象投予一可調節RyR－結合FKBP(RyR－bound FKBP)濃度之有效劑量的化合物，其中該化合物係式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物或其鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。該目標對象可為例如一體外系統(如培養的細胞或組織)或活體系統(如動物或人類)。
本發明亦提供製造用於治療和預防目標對象內與RyR受體相關之失調和疾病，如肌肉和心因性疾病，的藥物。所製造的藥物含有式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m之化合物或其鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。該製造的藥物與一用以說明該藥學組合物所能治療和/或預防之各種疾病的說明書共同包裝。
從下列的詳細說明可更了解本發明的其他特性和優點。然而，熟習本技術之人士可從此詳細說明將清礎瞭解各種的變化和改良仍屬於本發明的精神和範圍內，因此必需瞭解到，本文中各種具體實施例的詳細說明和特殊實施例僅作為示範性說明本發明之用。
除非本文中另有明述，否則用於此處及申請專利範圍附件內的單數形式亦包括複數涵意。因此，例如，提及「一藥劑」時包括熟習此技術之人士所習知的複數種該類藥劑和相等物，以及提及「FKBP12.6多肽」時係指熟習此技術之人士所習知的一或多種FKBP12.6多肽(亦習知為鈣通道穩定蛋白2)和相等物，等等。將此專利說明書所引述的全部公開案、專利申請案、專利及其他參考文獻併入於此以供參照其全文。
下列係用於本發明中之名詞的定義。除非另有明述，否則此處用於一基團或名詞的初始定義可單獨適用於全部本專利說明書的基或名詞，或作為另一基團中的一部分。
此處「RyCal化合物」係指本發明所提供的式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l、I－m或II化合物，以及此處稱為「本發明之化合物」。
利用數字命名系統來命名本發明之化合物，此處之化合物為數字1至123。這些編號後的化合物利用字首「S」或字首「ARM」加以分類。因此，第一編號化合物被稱為「S1」或「ARM001」，第二數字式化合物被稱為「S2」或「ARM002」，第三數字式化合物被稱為「S3」或「ARM003」，以此類推。該「S」和「ARM」命名系統可互用於全部的專利說明書、圖示和申請專利範圍內。
此處「烷基」一詞意指具有1至6個碳原子的直鏈或支鏈飽和碳氫化合物(烴類化合物)。代表性的烷基包括，但不侷限於，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、異己基和新己基。「C1 －C4 烷基」一詞意指含1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷(烴)基團，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基和異丁基。
此處「烯基」一詞意指具有2至6個碳原子以及具有至少一個碳－碳雙鍵的直鏈或支鏈碳氫化合物。在一具體實施例中，該烯基具有一或兩個雙鍵。烯基部分可存在E或Z構形，以及本發明化合物包括上述兩種構形。
此處「炔基」一詞意指具有2至6個碳原子以及具有至少一個碳－碳三鍵的直鏈或支鏈碳氫化合物。
此處「芳基」一詞意指含有1至3個稠合(fused)或鍵結(linked)之芳香環的芳族基。
此處所述之「環基(cyclic group)」一詞包括環烷基及雜環基。
此「環烷基(cycloalkyl group)」一詞意指3至7個成員的飽和或部分不飽和碳環。環烷基上的任何適當環位置可共價鍵連接至所定義的化學構造。舉例性的環烷基包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基和環庚基。
此處所述「鹵素」一詞意指氟、氯、溴和碘。
此處「雜環基(heterocyclic group)」或「雜環的」或「雜環基(heterocyclyl)」或「雜環(heterocyclo)」意指在至少含一碳原子環內具有至少一個雜原子的全飽和、部分不飽和或完全不飽和環基(例如，4至7個成員的單環、7至11個成員的雙環，或10至16個成員的三環系統)，亦包括芳基(即，「雜芳基」)。含雜原子之雜環的各環可具有1、2、3或4個選自氮原子、氧原子和/或硫原子的雜原子，其氮和硫雜原子可視需要被氧化，且氮雜原子可視需要地四級化(quaternized)。雜環基可在環或環狀系統之任何雜原子或碳原子處連接至分子的其餘部分。舉例性的雜環基包括，但不侷限於，氮雜環庚烷基(azepanyl)、氮雜環丁基(azetidinyl)、氮雜環丙烯基(aziridinyl)、二氧戊環基(dioxolanyl)、呋喃基、呋喃氮烷基(furazanyl)、同哌基、四氫咪唑基(imidazolidinyl)、二氫咪唑基(imidazolinyl)、異噻唑基(isothiazolyl)、異唑基(isoxazolyl)、啉基、二唑基(oxadiazolyl)、唑啶基(oxazolidinyl)、唑基(oxazolyl)、唑啶基、嘧啶基(pyrimidinyl)、啡啶基(phenanthridinyl)、啡啉基(phenanthrolinyl)、哌基、哌啶基(piperidinyl)、吡喃基(pyranyl)、吡基(pyrazinyl)、吡唑烷基(pyrazolidinyl)、吡唑啉基(pyrazolinyl)、吡唑基(pyrazolyl)、嗒基(pyridazinyl)、吡哆唑基(pyrido oxazolyl)、吡哆咪唑基(pyridoimidazolyl)、吡哆噻唑基(pyridothiazolyl)、吡啶基(pyridinyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、吡咯烷基(pyrrolidinyl)、吡咯啉基(pyrrolinyl)、啶基(quinuclidinyl)、四氫呋喃基、硫二氮基(thiadiazinyl)、噻二唑基(thiadiazolyl)、噻吩基(thienyl)、噻吩噻唑基(thienothiazolyl)、噻吩唑基(thienooxazolyl)、噻吩咪唑基(thienoimidazolyl)、硫啉基(thiomorpholinyl)、噻吩基(thiophenyl)、三基(triazinyl)和三唑基(triazolyl)。舉例性的雙環雜環基包括吲哚基(indolyl)、異吲哚基、苯并噻唑基(benzothiazolyl)、苯并唑基(benzoxazolyl)、苯并二唑基(benzoxadiazolyl)、苯并噻吩基(benzothienyl)、啶基、喹啉基(quinolinyl)、四氫異喹啉基、異喹啉基、苯并咪唑基(benzimidazolyl)、苯并吡喃基(benzopyranyl)、吲哚啉基(indolizinyl)、苯并呋喃基、苯并呋喃氮烷基、色酮基(chromonyl)、香豆素基、苯并吡喃基(benzopyranyl)、噌啉基(cinnolinyl)、喹喏啉基(quinoxalinyl)、吲唑基(indazolyl)、吡咯吡啶基(pyrrolopyridyl)、氟吡啶基(例如氟[2,3－c]吡啶基、氟[3,2－b]吡啶基或氟[2,3－b]吡啶基)、二氫異吲哚基、二氫喹唑啉基(例如3,4－二氫－4－氧－喹唑啉基)、三氮呯基(triazinylazepinyl)、四氫喹啉基等。舉例性的三環基包括吓唑基(carbazolyl)、苯并吲哚基、啡啉基、吖啶基(acridinyl)、啡啶基、基(xanthenyl)等。
此處「苯基(phenyl)」一詞意指經取代或未經取代過的苯基。
上述「烷基」、「烯基」、「炔基」、「芳基」、「苯基」、「環基」、「環烷基」、「雜環基」、「雜環(heterocyclo)」和「雜環」可進一步視需要而具有一或多個取代基。舉例性的取代基包括但不侷限於一或多個下列基團：氫、鹵素、CF3 、OCF3 、氰基(cyano)、硝基、N3 、氧基、環烷基、烯基、炔基、雜環、芳基、烷芳基、雜芳基、ORa 、SRa 、S(＝O)Re 、S(＝O)2 Re 、P(＝O)2 Re 、S(＝O)2 ORa 、P(＝O)2 ORa 、NRb Rc 、NRb S(＝O)2 Re 、NRb P(＝O)2 Re 、S(＝O)2 NRb Rc 、P(＝O)2 NRb Rc 、C(＝O)ORa 、C(＝O)Ra 、C(＝O)NRb Rc 、OC(＝O)Ra 、OC(＝O)NRb Rc 、NRb C(＝O)ORa 、NRd C(＝O)NRb Rc 、NRd S(＝O)2 NRb Rc 、NRd P(＝O)2 NRb Rc 、NRb C(＝O)Ra 或NRb P(＝O)2 Re ，其中Ra 係氫、烷基、環烷基、烯基、炔基、烷芳基、雜芳基、雜環或芳基；Rb 、Rc 和Rd 獨立為氫、烷基、環烷基、烷芳基、雜芳基、雜環、芳基，或可選擇性地，該Rb 和Rc 與其所連接的N原子共同形成一雜環；以及Re 係烷基、環烷基、烯基、環烯基、炔基、烷芳基、雜芳基、雜環或芳基。在上述舉例性的取代基中，如烷基、環烷基、烯基、炔基、環烯基、烷芳基、雜芳基、雜環和芳基之基團本身可經過取代或未經取代。
舉例性取代基可進一步視需要包括至少一個標示基，例如螢光、生物發光、化學發光、呈色和放射性標示基。一螢光標示基可選自bodipy、丹磺醯、螢光素、羅丹明、德州紅、花青素染料、焦油腦、香豆素、卡斯克德藍T M 、太平洋藍、碼頭藍、俄勒岡綠、4’,6－二脒基－2－苯吲哚(DAPI)、吲哚比拉染料、螢光黃、碘化丙錠、吡咯紫質、精胺酸和其變異體及衍生物。例如本發明之ARM118含有BODIPY標示基，其係以4,4－二氟－4－硼－3a,4a－二氮－對稱－氫茚烯基團(4,4－difluoro－4－bora－3a,4a－diaza－s－indacene moiety)為基礎的一螢光體(fluorophores)家族。螢光標示基團和螢光技術的進一步資料請參閱例如Richard P.Haughland所著作之「Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals 」第六版(Molecular Probes，1996)，將其併入於此以供參照全文。熟習本技術之人士可輕易地選擇一適當標示基，以及在不需過分試驗下將此類標示基結合至本發明任何的化合物上。
「四級氮原子(quaternary nitrogen)」一詞意指四價正電氮原子，包括如在四烷基銨基團內的正電荷氮原子(如，四甲基銨(quaternary nitrogen)、N－甲基吡啶鹽(N－methylpyridinium))、在質子化銨類內的正電荷氮原子(如，三甲基氫銨鹽(trimethyl－hydroammonium)、N－氫吡啶鹽(N－hydropyridinium))、N－氧化胺(amine N－oxides)內的正電荷氮原子(如，N－甲基啉－N－氧化物(N－methyl－morpholine－N－oxide)、N－氧化吡啶(pyridine－N－oxide))，以及N－胺基銨鹽內的正電荷氮原子(如，N－胺基吡啶鹽(N－aminopyridinium))。
專利說明書全文中除非特別指定外，本發明化合物之苯并硫氮呯環內的該氮原子可視需要為一四級氮原子。非限制性實施例包括ARM－113和ARM－119。
本發明化合物具有其互變異構物的型式，例如，醯胺或亞胺醚(imino ether)。此處全部此類互變異構物亦屬於本發明的一部分。
此處所述「前驅藥」一詞意指一化合物投予至一目標對象之後可藉由代謝或化學過程而化學轉變成本發明化合物。
本發明化合物的全部立體異構物(例如，由於各種取代基上的不對稱碳原子而產生者)，包括鏡像異構物和非鏡像異構物，均屬於本發明的範圍。本發明化合物的單純立體異構物，例如，為實質上無其他異構物(如，具有特定活性的純或實質上純光學異構物)，或可為例如消旋異構物或與全部其他或其他選取之立體異構物的混合物。本發明之對掌中心(chiral center)可具有如IUPAC命名法所定義的S或R構形。可藉由物理方法分離消旋異構物，舉例如分餾結晶法、非鏡像異構衍生物的分離或結晶法或藉由對掌管柱層析(chiral column chromatography)的分離法。藉由任何適當的方法可從消旋異構物獲得個別的光學異構物，包括但不侷限於習知的方法，例如與一光學活性酸反應隨後進行結晶的鹽形成法。
本發明化合物的後續製備過程較佳為分離和純化以獲得該化合物含量等於或大於99%重量百分比的組合物(「實質上純化的」化合物)，然後如此處所述的方法進行使用或配製。此類本發明「實質上純化的」化合物亦屬於本發明的一部分。
本發明化合物的全部構形異構物可以混合物或純化或實質上純化的形式存在。本發明化合物的定義包括順式(Z)和反式(E)烯烴異構物，以及環烴或雜環的順式和反式異構物。
專利說明書全文中，可選擇其基團和取代基以提供穩定的分子基團和化合物。
本發明所提供的化合物可治療和預防與調節細胞內鈣通道功能之RyR受體相關的失調和疾病。更明確而言，本發明所提供的化合物可治療或預防RyR通道內的滲漏。「與RyR受體相關的失調和疾病」意指可藉由調節細胞內鈣通道功能之RyR受體而治療和/或預防的失調和疾病。「與RyR受體相關的失調和疾病」包括，但不侷限於，心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。心臟失調和疾病包括，但不侷限於，不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病以及高血壓。不規則心搏失調和疾病以及運動引起的不規則心搏失調和疾病包括，但不侷限於，心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的快速型心律失常、心房和心室的心搏過速；兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)、以及其運動引起的變異型。骨骼肌肉失調和疾病包括，但不侷限於，骨骼肌肉疲勞、運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及大小便失禁。認知障礙和疾病包括，但不侷限於，阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。
化合物
在一具體實施例中，本發明提供式I化合物： 其中，n為0、1或2；q為0、1、2、3或4；各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、－O－醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷基芳胺基、烷硫基、環烷基、烷芳基、芳基、雜芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、－O－醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷基芳胺基、烷硫基、環烷基、烷芳基、芳基、雜芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可經過取代或未經取代；R1 係選自由氫、氧基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可選擇性地經過取代；R2 係選自由氫、－C(＝O)R5 、－C(＝S)R6 、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 、－(CH2 )m －R1 0 、烷基、芳基、烷芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、烷芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基可選擇性地經過取代；R3 係選自由氫、－CO2 Y、－C(＝O)NHY、醯基、－O－醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可被選擇性地經過取代；以及其中Y為選自由氫、烷基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中，以及其中各烷基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可選擇性經過取代；R4 係選自由氫、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、雜芳基和雜環基可選擇性經過取代；R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－(CH2 )q NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、NHOH、－OR1 5 、－C(＝O)NHNR1 5 R1 6 、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性經過取代，以及其中q為1、2、3、4、5或6；R6 係選自由－OR1 5 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性經過取代；R7 係選自由－OR1 5 、－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－CH2 X、烷基、烯基、炔基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、炔基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性經過取代；R8 和R9 係獨立選自由－OH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性經過取代；R1 0 係選自由－NR1 5 R1 6 、－OH、－SO2 R1 1 、－NHSO2 R1 1 、－C(＝O)(R1 2 )、－NHC＝O(R1 2 )、－OC＝O(R1 2 )和－P(＝O)R1 3 R1 4 所構成之群組中；R1 1 、R1 2 、R1 3 和R1 4 係獨立選自由－H、－OH、－NH2 、－NHNH2 、－NHOH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性經過取代；X係選自由鹵素、－CN、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－NR1 5 R1 6 、－OR1 5 、－SO2 R7 和－P(＝O)R8 R9 所構成之群組中；以及R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、醯基、烯基、烷氧基、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、烷芳基、環烷基、環烷基烷基、雜芳基、雜環基和雜環烷基可選擇性經過取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 與其所結合的N共同形成一可以是經過取代的雜環；該苯并硫氮呯環內的氮可選擇性地為一四級氮原子；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥；若當q為0和n為0時，則R2 非為氫、Et、－C(＝O)NH2 、(＝O)NHPh、－C(＝S)NH－正丁基、－C(＝O)NHC(＝O)CH2 Cl、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－C(＝O)CH＝CH2 、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；再者若當q為0和n為1或2時，則R2 非為－C(＝O)Me、C(＝O)Et、－S(＝O)2 Me，或－S(＝O)2 Et；再者若當q為1和R為在苯并硫氮呯環第6位置的Me、Cl或F時，則R2 非為氫、Me、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、C(＝O)Et、－C(＝O)Ph、－S(＝O)2 Me，或－S(＝O)2 Et；以及再者若當q為1、n為0和R為在苯并硫氮呯環第7位置的－OCT3 、－OH、C1 －C3 烷氧基時，則R2 非為氫、C(＝O)CH＝CH2 ，或
在一具體實施例中，本發明提供如上述的式I化合物，但該化合物非為S24或S68。
在一具體實施例中，本發明提供式I－a化合物： 其中：n為0、1或2；q為0、1、2、3或4；各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可經取代或未經取代；R2 係選自由氫、－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 、－(CH2 )m －R1 0 、烷基、芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基可經取代或未經被取代；R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－C(＝O)NHNR1 5 R1 6 、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R6 係選自由－OR1 5 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－NR1 5 R1 6 、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R7 係選自由氫、－OR1 5 、－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－CH2 X、烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、炔基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R8 和R9 係獨立選自由－OH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；R1 0 係選自由－NR1 5 R1 6 、－OH、－SO2 R1 1 、－NHSO2 R1 1 、－C(＝O)R1 2 、－NH(C＝O)R1 2 、－O(C＝O)R1 2 和－P(＝O)R1 3 R1 4 所構成之群組中；m為0、1、2、3或4；R1 1 、R1 2 、R1 3 和R1 4 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、－NHNH2 、－NHOH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；X係選自由鹵素、－CN、－CO2 R1 5 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－NR1 5 R1 6 、－OR1 5 、－SO2 R7 和－P(＝O)R8 R9 所構成之群組中；以及R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、醯基、烯基、烷氧基、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 與其所結合的N共同形成一可經取代或未經取代過的雜環；該苯并硫氮呯環內的氮可選擇性地為一四級氮原子；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥；若當q為0和n為0時，則R2 非為氫、Et、－C(＝O)NH2 、(＝O)NHPh、－C(＝S)NH－正丁基、－C(＝O)NHC(＝O)CH2 Cl、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－C(＝O)CH＝CH2 、－S(＝O)2 Me或－S(＝O)2 Et；再者若當q為0和n為1或2時，則R2 非為－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－S(＝O)2 Me，或－S(＝O)2 Et；再者若當q為1和R為在苯并硫氮呯環第6位置的Me、Cl或F時，則R2 非為氫、Me、－C(＝O)H、－C(＝O)Me、－C(＝O)Et、－C(＝O)Ph、－S(＝O)2 Me，或－S(＝O)2 Et；以及再者若當q為1、n為0和R為在苯并硫氮呯環第7位置的－OCT3 、－OH、C1 －C3 烷氧基時，則R2 非為氫、C(＝O)CH＝CH2 ，或
在某些具體實施例中，本發明提供式I－a化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中、本發明提供式I－a化合物，其中R2 係選自由－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 和－(CH2 )m －R1 0 所構成之群組中。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－b化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R2 和n如上述式I－a化合物所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。在某些具體實施例中，本發明提供式I－b化合物，其中R’和R”係獨立係選自由氫、鹵素－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。在其他具體實施例中，本發明提供式I－b化合物，其中R2 為選自由－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－P(＝O)R8 R9 和－(CH2 )m －R1 0 所構成之群組中。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－c化合物： 其中各R、R7 、q和n係為如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－c化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－c化合物，其中R7 係選自由－OH、－NR1 5 R1 6 、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在進一步具體實施例中，本發明提供式I－d化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R7 和n係如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－d化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－d化合物，其中R7 係選自由－OH、－NR1 5 R1 6 、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可被取代或未被取代。
在一具體實施例中，本發明提供式I－e化合物： 其中各R、R5 、q和n如上述式I－a化合物所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－e化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－e化合物，其中R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在一些具體實施例中，本發明提供式I－e化合物，其中R5 係具有至少一諸如螢光、生物發光、化學發光、呈色和放射性標示基等標示基的烷基。一螢光標示基可選自bodipy、丹磺醯、螢光素、羅丹明、德州紅、花青素染料、焦油腦、香豆素、卡斯克德藍T M 、太平洋藍、碼頭藍、俄勒岡綠、4’,6－二脒基－2－苯吲哚(DAPI)、吲哚比拉染料、螢光黃、碘化丙錠、吡咯紫質、精胺酸和其變異體及衍生物。
在另一具體實施例中，本發明提供式I－f化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R5 和n如上述式I－a化合物所定義；
以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－f化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－f化合物，其中R5 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中，其中各醯基、烷基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－g化合物： 其中W為S或O；各R、R1 5 、R1 6 、q和n如上述式I－a化合物所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－g化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－g化合物，其中R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可被取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 與其所結合的N共同形成一可以是經過取代的雜環。
在一些具體實施例中，本發明提供式I－g化合物，其中W為O或S。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－h化合物： 其中W為S或O；其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R1 5 、R1 6 和n如上述式I－a化合物中所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－h化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－h化合物，其中R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、－OH、－NH2 、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代；以及選擇性地，R1 5 和R1 6 與其所結合的N共同形成一可以是經過取代的雜環。
在一些具體實施例中，本發明提供式I－g化物，其中W為O或S。
在進一步具體實施例中，本發明提供式I－i化合物： 其中R1 7 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；各R、q和n如上述式I－a化合物所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－i化合物，其中各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或2。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－i化合物，其中R1 7 係－NR1 5 R1 6 和－OR1 5 。在某些其他具體實施例中，R1 7 係－OH、－OMe、－NEt、－NHEt、－NHPh、－NH2 或－NHCH2 吡啶基。
在一具體實施例中，本發明提供式I－j化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R1 7 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CH2 X、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代；n如上述式I－a化合物中所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－j化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－j化合物，其中R1 7 係－NR1 5 R1 6 或－OR1 5 。在某些其他具體實施例中，R1 7 係－OH、－OMe、－Net、－NHEt、－NHPh、－NH2 或－NHCH2 吡啶基。
在另一具體實施例中，本發明提供式I－k化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R1 8 係選自由－NR1 5 R1 6 、－C(＝O)NR1 5 R1 6 、－(C＝O)OR1 5 、－OR1 5 、烷基、芳基、環烷基、雜環基，和在一標示基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、環烷基和雜環基可經取代或未經取代；其中p為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；以及n為0、1或2；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－k化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－k化合物，其中R1 8 係選自由－NR1 5 R1 6 、－(C＝O)OR1 5 、－OR1 5 、烷基、芳基和一標示基所構成之群組中；以及其中各烷基和芳基可經取代或未經取代。在一些實例中，m為1，以及R1 8 為Ph、－C(＝O)OMe、－C(＝O)OH、胺烷基、－NH2 、－NHOH或NHCbz。在其他實例中，m為0，以及R1 8 為C1 －C4 烷基，例如甲基、乙基、丙基和丁基。又其他實例中，m為2，以及R1 8 為吡咯啶、哌啶、六氫吡或啉。在一些具體實施例中，m為3、4、5、6、7或8，以及R1 8 為選自bodipy、丹磺醯、螢光素、羅丹明、德州紅、花青素染料、焦油腦、香豆素、卡斯克德藍T M 、太平洋藍、碼頭藍、俄勒岡綠、4’,6－二脒基－2－苯吲哚(DAPI)、吲哚比拉染料、螢光黃、碘化丙錠、吡咯紫質、精胺酸和其變異體以及衍生物的螢光標示基。
在又另一具體實施例中，本發明提供式I－l化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R6 和n如上述式I－a化合物中所定義般；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中、本發明提供式I－l化合物，其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或－OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－l化合物，其中R6 係選自由－NR1 5 R1 6 、－NHNR1 5 R1 6 、－OR1 5 、－NHOH、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可經取代或未經取代。在一些實例中，R6 係－NR1 5 R1 6 ，例如－NHPh、吡咯啶、哌啶、六氫吡井或啉等。在一些其他實例中，R6 為烷氧基，例如－O－tBu。
在進一步具體實施例中，本發明化合物提供式I－m化合物： 其中R’和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－SO3 H、－S(＝O)2 烷基、－S(＝O)烷基、－OS(＝O)2 CF3 、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；以及其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、芳基、雜環基、雜環烷基、烯基、炔基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基可經取代或未經取代；R8 、R9 和n如上述式I－a化合物中所定義；以及其鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物、藥學上可接受鹽類、水合物、溶劑合物、複合物和前驅藥。
在某些具體實施例中，本發明提供式I－m化合物，其中R，和R”係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－OMe、－NH2 、－NO2 、－CN、－CF3 、－OCF3 、－N3 、－S(＝O)2 C1 －C4 烷基、－S(＝O)C1 －C4 烷基、－S－C1 －C4 烷基、－OS(＝O)2 CF3 、Ph、－NHCH2 Ph、－C(＝O)Me、－OC(＝O)Me、啉基和丙烯基所構成之群組中；以及n為0、1或3。在一些實例中，R’為氫或OMe，和R”為氫。
在其他具體實施例中，本發明提供式I－m化合物，其中R8 和R9 獨立為烷基、芳基、－OH、烷氧基或烷胺基。在一些實例中，R8 係C1 －C4 烷基，例如Me、Et、丙基和丁基；以及R9 係芳基，例如苯基。
本發明式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l和I－m化合物可用於治療和預防RyR受體相關的失調和疾病。
此類化合物的實施例包括，但不侷限於，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9、S11、S12、S13、S14、S19、S20、S22、S23、S25、S26、S36、S37、S38、S40、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49、S50、S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57、S58、S59、S60、S61、S62、S63、S64、S66、S67、S68、S69、S70、S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77、S78、S79、S80、S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87、S88、S89、S90、S91、S92、S93、S94、S95、S96、S97、S98、S99、S100、S101、S102、S103、S104、S105、S107、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S114、S115、S116、S117、S118、S119、S120、S121、S122和S123。這些化合物具有下列結構：
在本發明的一具體實施例中，對式I化合物而言，若R2 為－C＝O(R5 )或－SO2 R7 ，則R為位在苯環的第2、3或5位置上。
在本發明的另一具體實施例中，對式I化合物而言，若R2 為－C＝O(R5 )或－SO2 R7 ，則各個R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－N3 、－SO3 H、醯基、烷基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基上可取代有一或多個獨立選自由鹵鹵素、－N、－O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的基團；在本發明另一具體實施例中，對式I化合物而言，若R2 為－C＝O(R5 )或－SO2 R7 ，則至少兩個R基連接至苯環。此外，至少兩個R基連接至苯環，且兩R基係連接至苯環的第2、3或5位置上。又此外，各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－N3 、－SO3 H、醯基、烷基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基上可取代有一或多個獨立選自由鹵素、－N、－O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的基團。
在本發明另一具體實施例中，對式I化合物而言，若R2 為－C＝O(R5 )，則R5 係選自由－NR1 6 、－NHNHR1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CONH2 NHR1 6 、－CONR1 6 、－CH2 X、醯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基上可取代有一或多個獨立選自由鹵素、－N、－O、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的基團。
在另一具體實施例中，本發明提供式II化合物： 其中R＝OR'''、SR'''、NR'''、烷基或鹵化物，以及R'''＝烷基、芳基或氫，其中R可在第6、7、8或9位置。式II化合物亦述於同時審查的申請案10/680,988中，將其併入於此以供參照其全文。
作用途徑
本發明化合物，例如式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l和I－m化合物，可藉著提高FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)和FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)分別對PKA－磷酸化後之RyR1和 PKA－磷酸化後之RyR2的親和力，而減少RyR的開啟率。此外，本發明化合物藉由增加FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)與FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)的結合親和力，而使包括CPVT－相關之突變RyR2通道在內等突變RyR通道的閘控能力恢復正常。因此，本發明化合物可預防與RyR受體，特別是RyR1和RyR2受體之調節有關的病症和疾病。此類病症和疾病的範例包括，但不侷限於，心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。心臟失調和疾病包括，但不侷限於，不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病以及高血壓。不規則心搏失調和疾病以及運動引起的不規則心搏失調和疾病包括，但不侷限於，心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的快速型心律失常、心房和心室的心搏過速、兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)以及其運動引起的變異型。骨骼肌肉失調和疾病包括，但不侷限於，骨骼肌肉疲勞、運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及大小便失禁。認知障礙和疾病包括，但不侷限於，阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。本發明化合物係藉由增加FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)與RyR1之間的結合親和力以及增加FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)與RyR2之間的結合親和力來治療這些失調和疾病。
如上所述，本發明提供一種用於限制或預防目標對象之細胞內RyR－結合FKBP(鈣通道穩定蛋白)之量降低的方法。此處「RyR」包括RyR1、RyR2和RyR3。此外，FKBP包括FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)和FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)。因此「與RyR－結合之FKBP(RyR－bound FKBP)」係指與RyR1－結合之FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)、與RyR2－結合之FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)和與RyR3－結合之FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)。
此處「RyR」亦包括「RyR蛋白」和「RyR類似物」。一「RyR類似物」係具有RyR生物活性之RyR蛋白的功能性變異體，其與RyR蛋白具有60%或更高的胺基酸序列相似度。本發明之RyR可為未磷酸化、經磷酸化(例如藉由PKA加以磷酸化)或過磷酸化(例如藉由PRA加以過磷酸化)。再者本文中之「RyR生物活性」意指在文中所述檢測條件下，對於RyR1和RyR3而言展現出對FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)具有物理性連接或結合力的蛋白或胜肽活性，以及對RyR2而言展現出對FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)具有物理性連接或結合力的蛋白或胜肽活性，即其結合力比陰性對照組之基本結合力要高出約二倍或約五倍。
此處「FKBP」包括「FKBP蛋白」和「FKBP類似物」，不論其為FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)或FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)。除非另有明述否則「蛋白」一詞應包括蛋白、蛋白功能部位(protein domain)、多肽或胜肽及其任何的片段。「FKBP類似物」一詞，不論其為FKBP12(鈣通道穩定蛋白1)或FKBP12.6(鈣通道穩定蛋白2)，係指具有FKBP生物活性且其與FKBP蛋白間具有60%或更高胺基酸序列相似度的功能變異體。再者，此處「FKBP生物活性」意指在文中所述檢測條件下，蛋白質或胜肽展現出能物理性連接或結合至該未磷酸化或非過磷酸化之RyR2的活性，即，其與RyR2的結合力比陰性對照組的基本結合力要高出約二倍或約五倍。
FKBP以每RyR次單元一個分子的方式結合至RyR通道。因此，此處「與RyR－結合之FKBP」一詞包括與一RyR1蛋白次單元結合的一FKBP12蛋白分子(鈣通道穩定蛋白1)、與一RyR1四聚體聯合的一FKBP12四聚體，與一RyR2蛋白次單元結合的一FKBP12.6蛋白分子(鈣通道穩定蛋白2)、與一RyR2四聚體聯合的一FKBP12.6四聚體、與一RyR3蛋白次單元結合的一FKBP12蛋白分子(鈣通道穩定蛋白1)或與一RyR3四聚體聯合的一FKBP12四聚體。因此，「與RyR－結合之FKBP」係指「與RyR1－結合之FKBP12」、「與RyR2－結合之FKBP12.6」和「與RyR3－結合之FKBP12」。
根據本發明之方法，目標對象細胞內與RyR－結合之FKBP量的「降低」或「失調」係指目標對象細胞內與RyR－結合之FKBP量可測得地降低、縮減或減少。可藉由投予本發明化合物而以任何方式加以停止、妨礙、阻止、阻礙或降低，來限制或避免目標對象細胞內的此類減少情形，而使得目標對象細胞內與RyR－結合之FKBP量比未投予化合物時的與RyR－結合之FKBP量要高。
藉由標準檢測法和技術可測得目標對象內與RyR－結合之FKBP量，包括利用習知技術中諸如免疫分析技術、雜交分析法、免疫沈澱法、西方墨點分析法、螢光成像技術和/或放射線測定法等以及本文中所揭示的任何檢測法和測定法。例如，可利用技術中習知的標準方法從目標對象的細胞內分離和純化出蛋白質，該些方法包括但不侷限於細胞的萃取，例如，以可溶解蛋白質的清潔劑來進行萃取，需要時可繼而進行管柱親和純化、色層分析法(例如FTLC和HPLC)、免疫沈澱法(使用抗體)以及沈澱法(例如，以異丙醇和諸如Trizol等試劑)。接著藉由電泳法(例如，在SDS－聚丙烯醯胺膠體上)分離和純化蛋白質。藉由比較在投予JTV－519或式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物之前所測得與RyR－結合之FKBP量(根據下述的方法)以及在投予該化合物後一適當時間所測得之與RyR－結合的FKBP數量，可測定出該目標對象內與RyR－結合之FKBP量的降低情形，或對該降低的限制或預防情形。
可藉由諸如抑制目標對象細胞內FKBP和RyR的分離、藉由增加目標對象細胞內FKBP和RyR之間的結合、或穩定該目標對象細胞內的RyR－FKBP複合體等方式，來限制或預防該目標對象細胞內與RyR－結合之FKBP量的降低。此處「抑制分離(inhibiting dissociation)」一詞包括阻斷、減少、抑制、限制或預防目標對象細胞內之FKBP次單元物理性地解離或離開一RyR分子，以及阻斷、減少、抑制、限制或預防目標對象細胞內RyR分子物理性解離或離開一FKBP次單元。再者此處「增加結合(increasing binding)」一詞包括加強、增加或改善目標對象細胞內已磷酸化之RyR對該FKBP的物理性結合能力(例如，結合能力比陰性對照組之基本結合力要高出約二倍或約五倍)，以及加強、增加或改善目標對象細胞內FKBP對已磷酸化之RyR的物理性結合能力(例如，比陰性對照組之基本結合力要高出約二倍或約五倍)。此外，藉由直接減少目標對象細胞內已磷酸化之RyR的量或藉由間接減少細胞內已磷酸化之RyR的量(例如，針對細胞中用來控制或調節磷該已酸化RyR之量或功能的酵素(如PKA)或其它內源性分子)而限制或預防目標對象細胞內與RyR－結合之FKBP量的降低。在一具體實施例中，本發明之方法可使細胞內已磷酸化之RyR的量減少至少10%。在另一具體實施例中，該已磷酸化之RyR的量可減少至少20%。
本發明之目標對象係體外和體內系統，包括但不侷全於已分離出或經過培養後的細胞或組織、非細胞體外檢測系統和一動物，例如兩棲類、鳥類、魚類、哺乳類、有袋動物、人類、家飼動物(如貓、犬、猴、小白鼠或大鼠)或商用動物(如牛或豬)。
該目標對象的細胞包括橫紋肌細胞。橫紋肌係收縮肌纖維的重覆單位(肌原纖維節)在整個細胞中整齊排列而在光學顯微鏡下觀察呈橫向或斜條紋之配置的肌肉。橫紋肌細胞的範例包括，但不侷限於，隨意(骨骼)肌細胞及心肌細胞。在一具體實施例中，用於本發明方法中的細胞係人類心肌細胞。此處「心肌細胞」一詞包括心肌纖維，例如在心肌內所發現者。心肌纖維係由一連串連續的心臟肌肉細胞或心肌細胞於閏盤(intercalated disks，或稱心肌間盤)處以端對端連接方式所構成。這些閏盤具有兩種細胞連接點：沿其橫向部分延伸的長形橋粒(expanded desmosomes)以及其最大處沿著其縱向部分延伸的間隙接合(gap junctions)。
藉由投予本發明化合物至目標對象，可限制或預防與RyR－結合之FKBP量的降低；此亦可適用於該目標對象之細胞與本發明化合物之間的接觸。本發明化合物係鈣離子通道調節劑。除了調節心肌細胞內的Ca2 ＋ 濃度之外，本發明化合物亦調節例如天竺鼠心室細胞等細胞內的Na＋ 離子流和內向整流(inward－rectifier)的K＋ 流，以及抑制例如天竺鼠的心房細胞等細胞內的延遲整流(delayed－rectifier)K＋ 離子流。
藥學組合物
本發明化合物以適合體內投予之生物相容形式來配製成用於投予至人類體內的藥學組合物。根據另一態樣，本發明提供含有式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物混合藥學上可接受稀釋劑和/或載劑的藥學組合物。該藥學可接受載劑在與該組合物之其他成分的相容性上必需為「可接受的」並且不傷害用藥者。此處使用的藥學上可接受載劑係選自用於藥學配方內的各種有機或無機物質，其包括止痛劑、緩衝劑、黏合劑、崩散劑、稀釋劑、乳化劑、賦形劑、增量劑、滑動劑、助溶劑、穩定劑、懸浮劑、張力劑、載劑和增稠劑。需要時亦可加入藥學上的添加劑，例如抗氧化劑、芳香劑、著色劑、風味劑、防腐劑和甜味劑。可接受之藥學載劑的實施例尤其包括羧甲基纖維素、微晶纖維素、甘油、阿拉伯膠、乳糖、硬脂酸鎂、甲基纖維素、粉末、食鹽水、褐藻酸鈉、蔗糖、澱粉、滑石粉和水等等。
藉由製藥技術中習知的方法製造本發明的藥學配方。例如，將式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物結合載劑和/或稀釋劑而製成懸浮液或溶液。或者，亦可加入一或多種輔助成分，例如緩衝劑、風味劑、表面活性劑等。載劑的選擇取決於化合物的溶解度和化學性質、投藥途徑及標準的藥學實務。
藉由使化合物接觸目標對象體內的標的細胞(例如，心肌細胞)而將式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物投予至一目標對象內。利用引入和投遞蛋白質、核酸和其他藥物的習知技術使該化合物接觸(例如，引入)目標對象的細胞。使細胞接觸本發明化合物之方法的實施例包括，但不侷限於，吸收作用、電穿透法(electroporation)、浸潤法(immersion)、注射、引入法、微脂粒傳遞法、轉染法(transfection)、輸注法(transfusion)、載體(vector)和其他藥物傳遞載劑和方法。當已定位出目標對象一特定部位的標的細胞時，較佳為利用注射或其他方法(例如，將化合物引入血流或其他體液內)將本發明化合物直接引至該細胞。藉由習知技術中的標準偵測法檢測目標對象之組織內的標的細胞，例如包括但不侷限於免疫學技術(例如，免疫組織化學染色)、螢光成像技術和顯微技術。
此外，可藉由習知的投藥途徑將本發明化合物投予至人類或動物目標，該等投藥途徑包括，但不侷限於，口服、舌下或頰內、腸道外、經皮、吸入或鼻內、陰道內、直腸內和肌肉內投予。本發明化合物之腸道外投藥法包括藉由肌膜下、囊內、顱內、皮內、椎鞘內、肌肉內、眼內、腹腔內、脊髓內、胸骨內、血管內、靜脈內、基質組織、皮下或舌下之注射，或藉由導管(catheter)注入。在一具體實施例中，藉由遞送至該目標對象的肌肉(包括，但不侷限於該動物的心肌)而將該藥物投予至該目標對象。在一具體實施例中，經由插入至目標對象心臟中的導管而針對心肌細胞進行藥物遞送地將該藥物投予至目標對象。
至於口服投藥而言，本發明化合物的配方可製成膠囊、錠劑、粉末、顆粒、懸浮液或溶液。該配方含有一般的添加物，如乳糖、甘露糖醇、玉米澱粉或馬鈴薯澱粉。該配方亦含有黏合劑，例如微晶纖維素、纖維素衍生物、阿拉伯膠、玉米澱粉或凝膠。此外，該配方亦含有崩散劑，例如玉米澱粉、馬鈴薯澱粉或羧甲基纖維素鈉。該配方亦含有無水磷酸氫鈣(dibasic calcium phosphate anhydrous)或澱粉乙醇酸鈉(sodium starch glycolate)。最後，配方內可含有潤滑劑，如滑石粉或硬脂酸鎂。
對腸道外投藥(即，經由消化道之外的途徑投藥)而言，本發明化合物可與目標對象之血液等張的滅菌水溶液相結合。此類配方的製備係藉由將固態活性成分溶解於含有諸如氯化鈉、甘油等生理相容物質且具有與生理條件相容之緩衝pH值的水中而製成水溶液，然後將該溶液滅菌。該配方可置於單劑量或多劑量的容器內，例如密封於安瓿或玻璃瓶內。該配方可藉由任何注射模式來加以遞送，包括但不侷限於，肌膜下、囊內、顱內、皮內、椎鞘內、肌肉內、眼內、腹腔內、脊髓內、胸骨內、血管內、靜脈內、基質組織、皮下或舌下之注射，或藉由導管方式注入目標對象心臟內。
對經皮投藥而言，本發明化合物可結合皮膚助滲透劑，如丙二醇、聚乙二醇、異丙醇、乙醇、油酸、N－甲基吡咯啶酮(N－methylpyrrolidone)等而增加本發明化合物對皮膚的滲透性並允許化合物穿透皮膚進入血流內。該等化合物/助滲透劑組合物亦可進一步結合諸如乙基纖維素、羥丙基纖維素、乙烯/乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone)等聚合物，而使組合物成為膠狀，並可使該膠狀組合物溶解於如二氯甲烷等溶劑內、蒸發至所需的黏度然後塗佈於背襯材料上而形成貼片。
在一些具體實施例中，該組合物係製成單位劑型，例如錠劑、膠囊或單劑量玻璃瓶。視所需臨床效果，依照投予選定化合物之各疾病而設計的臨床試驗期間來決定適合的單位劑量，即有效治療劑量。本發明亦提供用於治療和預防目標對象之例如心因性失調等疾病的製品。該等製品包括由一或多種如本文所述之式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物所構成的藥學組合物。該製品與用以指示該藥學組合物所治療和/或預防之各種疾病的說明書共同包裝。例如，該製品含有本文所揭示能治療或預防一肌肉性疾病的單位劑量化合物，以及指示該單位劑量所能治療或預防一特定疾病(如心律不整)的說明書。
根據本發明的方法，係將可有效限制或預防目標對象體內(特別是指目標對象體內細胞中)RyR－結合之FKBP濃度降低的式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物之藥量投予至目標對象(或接觸該目標對象的細胞)。熟知該領域之技術者可根據習知程序包括活體內所建立之效價曲線(titration curves)的分析以及本文中所揭示的方法和檢測法可輕易地測定出此有效劑量。在一具體實施例中，可有效限制或預防目標對象內與RyR－結合之FKBP含量降低的本發明化合物用量係介於約0.01毫克/公斤/天至約20毫克/公斤/天之間，以及/或足以達到介於約300奈克/毫升至約1000奈克/毫升之血漿濃度的化合物用量。在一具體實施例中，本發明化合物的用量為介於約10毫克/公斤/天至約20毫克/公斤/天之間。在另一具體實施例中，投藥量係介於約0.01毫克/公斤/天至約10毫克/公斤/天之間。在另一具體實施例中，該投藥量係介於約0.01毫克/公斤/天至約5毫克/公斤/天之間。在另一具體實施例中，該投藥量係從約0.05毫克/公斤/天至約5毫克/公斤/天。在另一較佳具體實施例中，該投藥量係介於約0.05毫克/公斤/天至約1毫克/公斤/天之間。
用途
本發明提供一種用於治療罹患與RyR受體調節相關，特別指骨骼肌肉失調(RyR1)、心因性疾病(RyR2)和認知失調(RyR3)等各種疾病之患者的新穎治療方法。
在本發明的一具體實施例中，該目標對象仍未發展成病症，例如心因性疾病(如，運動引起的心律不整)。在本發明的另一具體實施例中，該目標對象亟需治療疾病，包括一心因性疾病。
本發明化合物可治療或預防的各種疾病包括，但不侷限於，心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。心臟失調和疾病包括，但不侷限於，不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病以及高血壓。不規則心搏失調和疾病以及運動引起的不規則心搏失調和疾病包括，但不侷限於，心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的快速型心律失常、心房和心室的心搏過速、兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)、以及其運動引起的變異型。骨骼肌肉失調和疾病包括，但不侷限於，骨骼肌肉疲勞、運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及大小便失禁。認知障礙和疾病包括，但不侷限於，阿茲海默症、記憶喪失症以及與年齡有關的記憶喪失症。熟習本技術之人士將可根據本文中提供的資料進一步確認可利用本發明化合物有效治療的其他疾病包括但不侷限於肌肉和心因性疾病。
可有效限制或預防目標對象內與RyR2－結合之FKBP12.6量降低的本發明化合物用量係有效預防目標對象之運動引起心律不整的用藥量。心律不整係一種呈現異常心跳速率或心跳節率的心臟電性活性失調。此處「有效預防運動引起之心律不整」的本發明化合物用量包括可有效預防運動引起心律不整(例如，心悸、暈厥、心室振顫、心室心搏過速和心因性猝死)形成臨床損傷或症狀的式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物用量。有效預防目標對象之運動引起心律不整的化合物用量將視各病例的特定因素而定，包括運動引起心律不整的類型、目標對象的體重、該目標對象疾病的嚴重程度，以及該化合物的投藥模式。熟悉該項技術者可根據習知程序包括臨床試驗和本文中所揭示的方法輕易地決定其用量。在一具體實施例中，有效預防運動引起心律不整的本發明化合物用量係有效預防運動引起目標對象心因性猝死的用量。在另一具體實施例中，本發明化合物可預防目標對象之運動引起的心律不整和運動引起的心因性猝死。
由於本發明化合物能穩定與RyR－結合之FKBP以及維持和恢復RyR之動態PKA磷酸化和去磷酸化作用的平衡，故本發明化合物亦可有效用於治療已呈現這些疾病之臨床症狀的目標對象。例如，若早期發現該目標對象之疾病的臨床症狀，則式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物可有效限制或預防該目標對象體內與RyR－結合之FKBP量的進一步降低。
此外，本發明之目標對象為可能罹患運動引起之心因性疾病的候選患者，例如可能罹患運動引起之心律不整的患者。運動引起的心律不整係一種目標對象在運動期間/之後所形成的心臟疾病，例如，包括任何導致心因性猝死的心室振顫或心室心搏過速。運動引起之心因性疾病的「候選患者」係指一已患有、或被認為罹患、或被懷疑患有運動期間/之後形成心因性疾病之危險的目標對象。運動引起之心律不整的候選患者包括，但不侷限於，已知患有兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)的動物/人類、疑似患有CPVT的動物/人類、以及在運動期間/之後已知、或被認為、或懷疑將造成心律不整之危險的動物/人類、以及即將運動、正進行運動或已完成運動時的動物/人類。如上所述，CPVT係具有正常心臟結構之目標對象中的一種遺傳性疾病。其特徵為壓力引起的心室心搏過速，即，一種導致心因性猝死的致死性心律不整。患有CPVT的目標對象中，運動和/或壓力將在無可測得結構性心臟疾病之情況下引起能導致心因性猝死(SCD)的雙向性和/或多型性心室心搏過速。患有CPVT的目標對象在運動時會造成心室性心律不整，但在休息時則不會造成心律不整。
因此，仍為本發明另一具體實施例中，該已運動或運動中的目標對象發展出一運動引起的疾病。在此病例中，能有效限制或預防目標對象體內與RyR－結合之FKBP量降低的本發明化合物用量為可有效治療目標對象之運動引起疾病的化合物用量。此處「有效治療一運動引起之疾病」的本發明化合物用量包括可有效減輕或改善運動引起疾病(例如，在心律不整、心悸、暈厥、心室振顫、心室心搏過速和心因性猝死的病例中)之損傷或症狀的式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物用量。有效治療目標對象之運動引起疾病的本發明化合物用量將視各病例的特定因子而定，包括該運動引起疾病的類型、目標對象的體重、該目標對象之病情的嚴重程度以及該化合物的投藥模式。熟悉該項技術者可根據習知程序包括臨床試驗及本文中所揭示的方法輕易地決定其用量。在一具體實施例中，利用式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物治療目標對象之運動引起的疾病。
本發明進一步提供一種用於治療目標對象之運動引起疾病的方法。該方法包括將有效治療目標對象之運動引起疾病的式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物用量投予至目標對象。有效治療目標對象之例如運動引起心律不整的適當化合物用量為介於約5毫克/公斤/天至約20毫克/公斤/天之間，和/或足夠達到介於約300奈克/毫升至約1000奈克/毫升間之血漿濃度的用量。本發明亦提供一種用於預防目標對象之運動引起疾病的方法。該方法包括將一有效預防目標對象之運動引起疾病的本發明化合物用量投予至目標對象。有效預防目標對象之運動引起疾病的適當本發明化合物用量為介於約5毫克/公斤/天至約20毫克/公斤/天之間，和/或足夠達到介於約300奈克/毫升至約1000奈克/毫升間之血漿濃度的用量。此外，本發明提供一種用於預防目標對象之運動引起疾病的方法。該方法包括將一有效預防目標對象之運動引起疾病的本發明化合物用量投予至目標對象。有效預防目標對象之運動引起疾病的適當本發明化合物用量為介於約5毫克/公斤/天至約20毫克/公斤/天之間，和/或足夠達到介於約300奈克/毫升至約1000奈克/毫升間之血漿濃度的用量。
此外，該化合物可預防在FKBP12.6基因內患有雜合子缺陷之目標對象體內的不規則心搏疾病。
該式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物可單獨使用、相互結合使用，或結合其他具有心血管活性的藥物使用，具有心血管活性的藥物包括，但不侷限於，利尿劑、抗凝血劑、抗血小板劑、防心律不整劑、強心劑、心率劑(chronotropic agents)、α和β阻斷劑、血管收縮素抑制劑和血管擴張劑。再者，本發明化合物與其他心血管藥物的組合可分開投予或共同投予。此外，可在投予該藥物組合物中的其他藥物之前、同時或之後投予該組合物中之一種成分。
在上述方法的各種具體實施例中，目標對象之由運動引起的心律不整還結合有VT。在一些具體實施例中，該VT係CPVT。在這些方法的其他具體實施例中，該目標對象係一運動引起心律不整的候選患者，包括運動引起心因性猝死的候選患者。
鑑於上述的方法，本發明亦提供利用本發明化合物於限制或預防一疾病之候選患者體內與RyR－結合之FKBP量降低的方法。本發明亦提供利用本發明化合物來治療或預防目標對象之肌肉疾病的方法。再者，本發明提供利用本發明化合物來預防性處理或預防目標對象之運動引起肌肉疾病的方法。
因此，本發明進一步提供用於檢測本發明化合物對於預防RyR受體相關失調和疾病之效果的方法。該方法的步驟包括：(a)獲得或產生含RyR的培養細胞；(b)使該細胞與一或多種本發明化合物接觸；(c)使該細胞暴露於一或多種已知可增加細胞內RyR之磷酸化作用的條件下；以及(d)測定該一或多種本發明化合物是否可限制或預防細胞內與RyR－結合之FKBP量的降低。此處「含RyR」之細胞係指可自然表現或產生RyR(包括RyR1、RyR2和RyR3或其衍生物或類似物)的細胞。已知能增加細胞內RyR之磷酸化作用的條件包括但不侷限於PKA。
在本發明的方法中，藉由能使藥物/藥劑與細胞有效接觸的任何標準方法使細胞接觸一或多種本發明的化合物，包括本文中所述之任何藥物引入和投予模式。可藉由習知的程序測量或偵測細胞內之RyR－結合FKBP的濃度，包括藉由熟習本技術之人士所習知或本文中所述的任何方法、分子程序和檢測法。在本發明的一具體實施例中，本發明的該一或多種化合物可限制或預防細胞內與RyR－結合之FKBP量的降低。
已知RyR，包括RyR1、RyR2和RyR3，涉及許多細胞內的活動。例如，已知RyR2通道在心肌細胞內之EC耦合和收縮力上扮演重要角色。因此，可清楚瞭解到，能限制或預防細胞內與RyR－結合之FKBP的量，特別是指心肌細胞內與RyR2－結合之FKBP12.6量降低的預防性藥物可有效調節許多RyR－相關的生物活動，包括EC耦合和收縮。因此，評估本發明的該一或多種化合物對細胞內，特別是心肌細胞內之EC耦合和收縮的效果，以及進而評估其對預防運動引起之心因性猝死的有效性。
因此，本發明方法進一步包括步驟：使本發明的一或多種化合物接觸一含RyR的培養細胞；以及測定該一或多種化合物對該細胞內RyR相關之生物活動的影響。此處「RyR－相關之生物活動」包括涉及RyR之量或活性的生物化學或生理過程。本文所揭示之RyR－相關生物活動的範例包括，但不侷限於，心肌細胞內的EC耦合和收縮。根據本發明的方法，使該一或多種化合物於體外接觸一或多個細胞(例如，心肌細胞)。舉例而言，使培養的細胞與含一或多種式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的製備物共同培養。然後藉由任何該技術領域中所習知的生物檢測法或方法，包括免疫墨點法、單通道記錄法和任何本文中所揭示的其他方法來測定該化合物對RyR－相關生物活動的影響。
本發明更有關於經上述鑑定法所鑑定的一或多種式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物，以及含該化合物和一藥學可接受載劑和/或稀釋劑的藥學組合物。該化合物可有效用於預防目標對象之運動引起的心因性猝死，以及用於治療或預防其他與RyR－相關的疾病。此處「RyR－相關的疾病」指已知與RyR的量或活性有關的病症、疾病或失調症狀，以及包括與RyR－相關的生物活動事件。藉由投予目標對象一有效治療或預防RyR－相關疾病的化合物來治療或預防目標對象的RyR－相關疾病。熟習本技術之人士可輕易地決定出該用量。在一具體實施例中，本發明藉由投予能有效預防該目標對象之運動引起心因性猝死的該一或多種本發明化合物量以提供一種用於預防目標對象之運動引起心因性猝死的方法。
本發明亦提供一種體內檢測本發明化合物對預防RyR受體相關失調病症和疾病之有效性的方法。該方法的步驟包括：(a)獲得或產生一含RyR的動物；(b)將一或多種本發明化合物投予至該動物；(c)使該動物暴露於一或多種已知可增加細胞內RyR之磷酸化作用的條件下；以及(d)測定該化合物限制或預防該目標對象內RyR－結合FKBP量之降低的程度。該方法的進一步包括步驟：(e)將一或多種本發明化合物投予至含RyR的動物；以及(f)測定該化合物對該動物內之RyR－相關生物活動的影響程度。亦提供一種含此化合物的藥學組合物；以及一種藉由投予有效預防運動引起心因性猝死之用量的化合物至該目標對象以預防該目標對象運動引起心因性猝死的方法。
已顯示可阻斷PKA活化作用的化合物將可降低RyR通道的活動，而導致較少的鈣被釋入細胞內。該些可結合至RyR通道的FKBP結合位置且當通道被PKA磷酸化時不會脫離該通道的化合物亦預期可降低因回應PKA活化作用或其他活化RyR通道之誘因所作出的通道的活動。此類化合物亦可導致較少的鈣被釋入細胞內。
藉由實施例，該診斷性檢測法可利用鈣敏感性螢光染料(例如，Fluo－3、Fura－2等)偵測經由RyR通道釋入細胞內的鈣。將細胞載入所選定的螢光染料，然後以RyR活化劑刺激該細胞之後，測定鈣－依賴性螢光信號的降低程度(參閱Brillantes等人，FK506－結合蛋白之鈣釋放通道(理阿諾鹼受體)功能的穩定化作用。Cells ，77：513－23，1994；Gillo等人，誘發鼠紅血球白血球細胞分化期間的鈣進入，Blood ，81：783－92，1993；Jayaraman等人，藉由酪胺酸磷酸化作用調節肌醇1，4，5－三磷酸鹽受體。Science ，272：1492~94，1996)。利用光電倍增管(photomultiplier tube)監控鈣－依賴性螢光信號，及以適當的軟體進行分析。此檢測法可輕易地自動化以利用多孔盤進行本發明化合物的篩檢。
為證明化合物可抑制RyR－介導細胞內鈣釋放的PKA－依賴活化作用，所進行之檢測分析涉及在例如Sf9、HEK293或CHO細胞等異源性表現系統內表現重組RyR通道。亦可共同表現RyR與β－腎上腺素性受體。此將可測定在添加β－腎上腺素性受體激動劑之後本發明化合物對RyR活化作用的影響。
亦檢測與心衰竭程度有關的RyR2之PKA磷酸化程度，然後用來判定本發明一或多種化合物對阻斷RyR2通道之PKA磷酸化作用的效果。此類檢測法係建立在利用對RyR2蛋白具有特異性的抗體。例如，免疫沈澱RyR2－通道蛋白然後以PKA和[γ3 2 P]－ATP進行磷酸化。接著利用磷光顯像儀(phosphorimager)測定轉移至RyR2蛋白上的放射性[3 2 P]標記的量(參閱Marx等人，使FKBP12.6離開鈣釋放通道(理阿諾鹼受體)的PKA磷酸化作用：衰竭心臟的調節問題。Cell ，101：365~76，2000)。
本發明化合物的另一種檢測法係利用可偵測在Ser 2843位置被PKA磷酸化之RyR1或在Ser 2809位置被PKA磷酸化之RyR2的磷酸化表位抗原特異性抗體(phosphoepitope－specific antibody)。可利用此類抗體進行免疫墨點法來測定這些化合物對治療心衰竭和心律不整的效果。此外，利用經RyR2 S2809A和RyR2 S2809D基因替換的小白鼠來測定心衰竭和心律不整的治療效果。此類小白鼠進一步提供RyR2的PKA過磷酸化作用為心衰竭和心律不整之致病因的證據，其顯示RyR2 S2809A突變抑制心衰竭和心律不整，以及RyR2 S2809D突變則使心衰竭和心律不整更加惡化。
因此，在一特定具體實施例中，本發明提供一種治療心衰竭、心房振顫或運動引起心律不整的方法，該方法包括將選自式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物之有效治療劑量的化合物投予至需治療的動物。
細胞內Ca2 ＋ 滲漏被認為是肌肉性能低落和萎縮性肌肉重塑作用的主要仲介因子。肌肉萎縮症為具有無力和逐漸性肌肉萎縮之特徵的異源性遺傳病(heterogeneous hereditary disease)。所有形式的肌肉萎縮症均和肌縮蛋白－相關蛋白複合體(dystrophin－associated protein complex，亦稱為dystrophinopathies)有關，杜氏肌肉萎縮症(DMD)為最常見之遺傳病中的一種(性聯遺傳；3,500位小孩中發生一位)，且多數病人通常在30歲以前死於呼吸和/或心衰竭。貝氏肌肉萎縮症(BMD)代表較輕微疾病形式，其具有較少量或表現出截短型(truncated)的肌縮蛋白(dystrophin)，而杜氏肌肉萎縮症患者則完全缺乏或具有極低量的肌縮蛋白。杜氏和貝氏肌肉萎縮症(DMD/BMD)係導因於在編碼著427－kDa細胞骨架蛋白－肌縮蛋白之基因中發生突變。然而，隨著年齡增長，BMD患者較DMD患者更為常見有心臟症狀並且和骨骼肌肉症狀無關。由於偶發性病例高度影響的緣故，無法藉由遺傳篩檢法除去DMD，因此亟需一種有效的治療法。已知DMD/BMD總是與細胞內鈣的代謝作用不正常有關。由於認為DMD肌纖維細胞內的Ca2 ＋ 濃度改變代表一種主要致病機制，因此亟需發展一種可預防造成骨骼肌退化之細胞內Ca2 ＋ 異常的治療法。
已知缺乏肌縮蛋白的表現係DMD和BMD內的主要基因缺陷。然而，仍無法得知導致逐漸性肌肉損傷的關鍵機制。目前認為在休息狀態下增加細胞內的Ca2 ＋ 濃度([Ca2 ＋ ]i )直接助漲有害的肌細胞(肌纖維)損傷以及同時活化Ca2 ＋ －依賴性蛋白酶(Ca2 ＋ －dependent proteases)。由於在mdx小白鼠之壞死肌纖維內的鈣激活蛋白酶(calpain)的活性升高以及鈣激活蛋白酶功能異常導致肢帶型(limb－girdle)肌肉萎縮症，因此藉由抑制細胞內Ca2 ＋ 濃度的升高以避免活化鈣－依賴性蛋白酶可作為預防DMD之肌肉委縮的一種方法。正常和萎縮肌肉之間[Ca2 ＋ ]i 的明顯差異已顯示於肌管(myotubes)和動物模型內，動物模型包括肌縮蛋白－缺陷mdx小白鼠。藉由投予含式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的藥學組合物可預防細胞內Ca2 ＋ 的升高。
本發明亦提供一種診斷目標對象之失調病症或疾病的方法，該方法包括：從該目標對象獲得細胞或組織樣本；從該細胞或組織獲得DNA；比較取自該細胞或該組織的DNA與一編碼著RyR的控制組DNA，以判定取自細胞或組織的DNA是否存在突變，若出現突變表示患有疾病或失調。在一具體實施例中，該突變為位在染色體1q42~q43的RyR2突變。在另一具體實施例中，該突變為一或多個CPTV突變。在另一具體實施例中，該突變為SIDS患者之編碼著RyR2之DNA中的突變。該診斷法係用於檢測一成人、兒童或胎兒的疾病或失調病症。該疾病和失調包括，但不侷限於，心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。心臟失調和疾病包括，但不侷限於，不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病、以及高血壓。不規則心搏失調和疾病以及運動引起的不規則心搏失調和疾病包括，但不侷限於，心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的快速型心律失常、心房和心室的心搏過速、兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)以及其運動引起的變異型。骨骼肌肉失調和疾病包括，但不侷限於，骨骼肌肉疲勞、運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及大小便失禁。認知障礙和疾病包括，但不侷限於，阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。
本發明進一步提供一種用於診斷目標對象之失調和疾病的方法，該方法包括：從該目標對象獲得細胞或組織樣本；在可增加細胞內RyR之磷酸化作用的條件下將該細胞或組織樣本與本發明化合物共同培養；判定(a)相較於未具有突變RyR鈣通道之對照組細胞或組織內結合至鈣通道穩定蛋白的RyR而言，該細胞或組織內結合至鈣通道穩定蛋白上的的RyR(即，結合至鈣通道穩定蛋白1的RyR1、結合至鈣通道穩定蛋白2的RyR2或結合至鈣通道穩定蛋白1的RyR3)是否增加，或(b)與不具有鈣釋放降低情形的對照組細胞比較下，該細胞或組織中之RyR通道內是否發生鈣釋放降低的情形；若在(a)步驟中RyR－結合鈣通道穩定蛋白增加，則表示該目標對象患有失調或疾病；或在(b)步驟中RyR通道內之鈣釋放較對照細胞要低，則表示該目標對象患有心因性疾病或失調。該診斷法係用於檢測一成人、兒童或胎兒是否患有疾病或失調。該疾病和失調包括，但不侷限於，心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。心臟失調和疾病包括，但不侷限於，不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病、以及高血壓。不規則心搏失調和疾病以及運動引起的不規則心搏失調和疾病包括，但不侷限於，心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的過速型心律失常、心房和心室的心搏過速、兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)以及其運動引起的變異型。骨骼肌肉失調和疾病包括，但不侷限於，骨骼肌肉疲勞；運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及大小便失禁。認知障礙和疾病包括，但不侷限於，阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。
本發明進一步提供一種診斷目標對象內之心因性失調或疾病的方法，該方法包括：從該目標對象獲得心臟細胞或組織樣本；在可增加細胞內RyR2之磷酸化作用的條件下將該心臟細胞或組織樣本與式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物共同培養；以判定(a)與具有未突變RyR2鈣通道之對照組細胞或組織內結合至鈣通道穩定蛋白2的RyR2比較下，該細胞或該組織內結合至鈣通道穩定蛋白2的RyR2與是否增加，或(b)與無鈣釋放降低情形的對照組細胞比較下，該細胞或組織之RyR2通道內是否發生鈣釋放降低的情形；在(a)步驟中若RyR2－結合鈣通道穩定蛋白2增加，則表示該目標對象患有失調或疾病；或在步驟(b)中若RyR2通道內之鈣釋放較對照組細胞要低，則表示該目標對象患有心因性疾病或失調。此方法可用於診斷CPTV。此方法亦可用於診斷嬰兒猝死症(SIDS)。此方法亦可另外被用於診斷不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病以及高血壓。不規則心搏失調和疾病以及運動引起的不規則心搏失調和疾病包括，但不侷限於，心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的過速型心律失常、心房和心室的心搏過速、兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)以及其運動引起的變異型。
除上述的治療用途之外，本發明化合物亦可用於診斷分析、篩檢檢測及作為研究工具。
合成方法
在進一步態樣中，本發明提供製備式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物及其鹽類、溶劑合物、水合物、複合物和前驅藥以及該前驅藥之藥學上可接受鹽類的方法。更明確而言，本發明提供用於製備選自由S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9、S11、S12、S13、S14、S19、S20、S22、S23、S26、S36、S37、S38、S40、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49、S50、S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57、S58、S59、S60、S61、S62、S63、S64、S66、S67、S69、S70、S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77、S78、S79、S80、S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87、S88、S89、S90、S91、S92、S93、S94、S95、S96、S97、S98、S99、S100、S101、S102、S103、S104、S105、S107、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S114、S115、S116、S117、S118、S119、S120、S121、S122和S123及其鹽類、溶劑合物、水合物、複合物和前驅藥以及該前驅藥之藥學上可接受鹽類所構成之群組中之化合物的方法。該化合物的各種合成途徑描述如下。
下列的一些合成方法中使用溶劑。在一具體實施例中，該溶劑為一有機溶劑。在另一具體實施例中，該有機溶劑為二氯甲烷(CH2 Cl2 )、氯仿(CCl4 )、甲醛(CH2 O)或甲醇(CH3 OH)。下列的一些合成方法中亦利用鹼性催化劑。在一具體實施例中，該鹼性催化劑為胺化合物。在另一具體實施例中，該鹼性催化劑為烷基胺，例如三乙胺(TEA)。在又另一具體實施例中，該鹼性催化劑為吡啶。下列的一些合成方法中亦利用鹼性溶液。在一具體實施例中，該鹼性溶液為碳酸氫鈉(sodium bicarbonate)或碳酸鈣(calcium carbonate)。在另一具體實施例中，該鹼性溶液為飽和碳酸氫鈉或飽和碳酸鈣。下列的一些合成方法中利用酸性溶液。在一具體實施例中，該酸性溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液或硝酸溶液。在一具體實施例中，該溶液為1當量濃度(1N)的鹽酸。熟習本技術之人士可根據本文的說明可明瞭可用於實施例中的其他溶劑、有機溶劑、鹼性催化劑、鹼性溶液和酸性溶液。該等溶劑、有機溶劑、反應物、催化劑、清洗液等係在適當溫度(例如，室溫或約20℃~25℃、0℃等)下加入。
下列的一些合成方法中利用化合物S68作為起始材料。S68可購自MicroChemistry有限公司(俄國，莫斯科)。S68的製備方法亦請參閱WO01/55118。
下列的數種合成方法係利用S26作為起始材料。S26為合成S3、S4、S5和S54的中間產物，其說明於實施例4的方法1中。S26的合成方法亦述於美國專利申請案10/680,988。
下列一些合成方法需要純化反應混合物以產生最終產物。反應混合物的純化涉及一或多種製程，例如移除任何的溶劑、產物的結晶、產物的層析分離(包括HPLC、矽膠層析、管柱色層分析等)、以鹼性溶液清洗、以酸性溶液清洗、將產物再溶解於另外的溶劑內等。熟習本技術之人士可根據本文中的說明利用其他可用於實施例中的製程。
可使上述的反應進行足夠長的時間，例如一小時、數小時、隔夜、24小時等，以獲得所需或最適產量的所欲化合物。通常會攪拌該反應混合物。該反應係在適當的溫度下進行，例如室溫或約20℃~25℃、0℃、100℃等。
根據美國專利申請案10/680,988所述的製備方法合成S26。
從S26製備出S3、S4、S5和S54。使S26與RSO2 Cl反應以形成一產物，其中R為CH2 ＝CH－(S3)、Me－(S4)、p－Me－C6 H4 －(S5)或NH－2－Py(S54)。藉由例如管柱層析法純化該產物，而獲得S3、S4、S5或S54。在一具體實施例中，該反應係一溶劑中進行，例如CH2 Cl2 等有機溶劑，而形成一反應混合物，以及在純化產物之前或期間將該溶劑從反應混合物中移除。需要時，在合成過程中可使用例如三乙胺等鹼性催化劑。同樣，需要時可使用鹼性清洗液(例如，飽和碳酸氫鈉)和酸性清洗液(例如，1當量濃度的鹽酸)以純化該反應混合物和/或產物，以及需要時進行乾燥，例如在硫酸鈉上乾燥。可使用例如管柱層析法純化殘留物以分離出所需的產物。
藉由使S3和HNR1 R2 反應而由S3從S3製備出S1與S2，其中R為(S1)或NBu2 (S2)。藉由例如管柱層析法純化產物而產生S1或S2。在一具體實施例中，該反應係在一溶劑中進行，例如CH2 Cl2 等有機溶劑，而形成一反應混合物，以及在純化產物之前或期間從反應混合物中移除該溶劑。利用例如管柱層析法純化殘留物以分離出所需的產物。
藉由與化學式微RCOX之醇類反應，其中X係Cl或NHS以及R為ICH2 －(S7)、Ph－(S9)、CH2 ＝CH－(S27)或4－N3 －2－OH－C6 H5 (S40)，而從S26製備出S7、S9、S27和S40。在一具體實施例中，該反應係在一溶劑中發生，例如在CH2 Cl2 等有機溶劑內進行，而形成一反應混合物，以及在純化產物之前或期間從反應混合物中移除該溶劑。需要時，在合成過程中可使用例如三乙胺等鹼性催化劑。同樣，需要時可使用鹼性清洗液(例如，飽和碳酸氫鈉)和酸性清洗液(例如，1當量濃度的鹽酸)以純化該反應混合物和/或產物，以及需要時進行乾燥。在另一具體實施例中，藉由與化學式為RCOX之醇類反應，其中R為4－N3 －2－OH－C6 H5 及X為NHS，來形成S40。利用例如管柱層析法純化殘留物以分離出所需的產物。
藉由與式C6 H4 －NCX化合物反應，其中X為－O(S11)或－S(S12)，而從S26製備出S11和S12。在一具體實施例中，該反應係在一溶劑中發生，例如在CH2 Cl2 等有機溶劑內進行，而形成一反應混合物，以及在純化產物之前或期間從反應混合物中移除該溶劑。需要時，在合成過程中可使用例如三乙胺或吡啶等鹼性催化劑。在另一具體實施例中，使用如吡啶之鹼性催化劑作為供反應進行的溶劑，以及在反應發生之後加入如醋酸乙酯等額外溶劑或另一適當的有機溶劑。同樣，需要時可使用鹼性清洗液(例如，飽和碳酸氫鈉)和酸性清洗液(例如，1當量濃度的鹽酸)以純化該反應混合物和/或產物，以及需要時進行乾燥。利用例如管柱層析法純化殘留物以分離出所需的產物。
藉由與苯甲氧基膦醯氯(Ph(MeO)P(O)Cl)反應而從S26製備出異構物S13和S14。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑中，例如二氯甲烷等有機溶劑。需要時，可使用例如三乙胺等鹼性催化劑，例如將其加入藉由混合反應物於一溶劑內而形成的反應混合物中。同樣地，需要時以鹼性溶液(如飽和碳酸氫鈉)清洗該反應混合物。利用例如矽膠層析法分離和純化該等異構物。
藉由與化學式為ClOC－X－COCl之化合物反應，其中X為CH2 －CH2 (S19)或(S22)，而從S26製備出S19和S22。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如二氯甲烷等有機溶劑內。需要時，可將諸如三乙胺等鹼性催化劑加入混合反應物與一溶劑而形成的反應混合物中。同樣地，需要時可使用鹼性清洗液(例如，飽和碳酸氫鈉)、酸性清洗液(例如，1當量濃度的鹽酸)以及水來清洗，以便從該反應混合物移除不想要的化合物。
從化學式為之中間化合物製備出S20和S23，其中R為CH2 ＝CH－(S20)或(S23)。以H2 O2 處理該中間化合物。需要時，亦可使用硫代硫酸鈉處理該中間物。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如甲醇(CH3 OH)等有機溶劑，而形成一反應混合物。在發生反應後從該反應混合物中移除溶劑，以及若有需要時，將殘留物再次溶解於另一溶劑內，例如另一有機溶劑，如醋酸乙酯。以鹼性溶液(例如，飽和碳酸鈉)清洗該反應混合物，需要時從反應混合物中移除不想要的化合物。若以鹼性溶液清洗該反應混合物時，則乾燥該反應混合物(例如，利用硫酸鈉)。藉由例如管柱層析法來純化最終殘留物以獲得最終產物。
以S26和氯氧代醋酸甲酯(methyl chlorooxoacetate)製備出S57。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如二氯甲烷等有機溶劑內。需要時使用如吡啶等鹼性催化劑以幫助或加速反應。以鹼性溶液(例如，飽和碳酸氫鈉)、酸性溶液(例如，鹽酸)和水來清洗由混合該等反應物和一溶劑所形成的反應混合物。利用如矽膠層析法進行純化而獲得S57。
藉由與氫氧化鈉反應，而從S57製備出S36。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如甲醇等有機溶劑。從混合反應物和溶劑所形成之反應混合物中移除溶劑而形成殘留物。以水溶解該殘留物，然後以另一有機溶劑(如乙醚)清洗該殘留物以移除不想要的疏水性化合物。酸化得自鹼性清洗步驟中的水相，然後利用有機溶劑，如二氯甲烷，來萃取該產物。需要時可做進一步純化。在製備S38時，除了合成中利用式化合物作為起始材料之外，其於步驟類似S36的製備方法。
以亞硫醯氯(thionyl chloride)處理S36形成未純化的S36－Cl來製備出S44。從反應混合物中移除可能過量的亞硫醯氯。然後將未純化的S36－Cl溶解於一溶劑內，例如二氯甲烷等有機溶劑內，並與單保護(例如，單－Boc保護)胱胺反應。需要時使用如吡啶之鹼性催化劑，然後以鹼性溶液(例如，飽和碳酸氫鈉)冷萃該反應混合物。純化該混合胱胺和S36－Cl反應物所形成的反應混合物。利用適當的酸或鹼清洗液來移除該保護基(例如，Boc)，例如在Boc保護基的實施例中，以有機溶劑內的三氟乙酸來移除該保護基。然後利用例如層析技術純化其最終產物。
藉由與甲醇(S57)或乙胺(S59)反應，而從S36－Cl製備出S57和S59。
以本文中所揭示的方法從S36－胱胺(S36－cystamine)製備出S43和S45。使S36－胱胺與適當疊氮化合物的NHS活化酯反應而產生S43和S45。此反應發生在溶劑內，例如有機溶劑。
藉由與4－硝苯基氯甲酸鹽(NO2 C6 H5 OCOCl)反應而從S26製備出S37。此反應發生在一溶劑內以及，若需要時可使用如三乙胺等鹼性催化劑。以水清該由反應物和一溶劑混合而成的反應混合物以移除不想要的親水性化合物。從反應混合物移除中溶劑而形成一殘留物，其經純化(例如，利用層析技術)後得到S37。
藉由與化學式為RNH2 的胺反應，其中NR為－NH2 (S46)、－NEt2 (S48)、－NHCH2 Ph(S49)、－NHOH(S51)、(S6)、(S47)、(S50)、(S52)、(S53)、(S64)、(S66)或(S67)，而從S37製備出S6、S46~53、S64、S66和S67。此反應發生在如一溶劑內，例如DMF等有機溶劑。在一具體實施例中，該反應中僅使用一當量的胺。藉由例如SiO2 管柱層析法完成純化。
經由S26－光氣中間物(S26－phosgene intermediate)亦可從S26製備出S6、S46~53、S64、S66和S67。藉由S26與三光氣(triphosgene)反應而形成S26－光氣中間物。之後，使S26－光氣與式RNH2 之胺反應，其中NR為－NH2 (S46)、－NEt2 (S48)、－NHCH2 Ph(S49)、－NHOH(S51)、(S6)、(S47)、(S50)、(S52)、(S53)、(S64)、(S66)或(S67)。該反應發生在如有機溶劑等溶劑內。在一具體實施例中，該反應中僅使用一當量的胺。藉由例如SiO2 管柱層析法完成純化。
藉由與HNR1 R2 反應，其中－NR1 R2 為(S55)、(S56)、(S58)、(S60)、(S61)、(S62)或(S63)，而從S27製備出S55、S56、S58和S60~63。該反應發生在一溶劑內，例如氯仿等有機溶劑，而形成一反應混合物。從該反應混合物中移除溶劑而形成一殘留物，再藉由例如矽膠管柱層析法進行純化而產生最終產物。
經由S68－光氣中間物，從S68製備出S69~75。以三光氣處理S68而形成一中間物，繼而以一胺類(RNH2 )處理該中間物，其中R為－NH2 (S70)、－NEt2 (S75)、－NHOH(S74)、(S69)、(S71)、(S72)和(S73)。該反應發生在一溶劑內，例如氯仿等有機溶劑，以形成一反應混合物。從該反應混合物中移除溶劑而形成一殘留物，再藉由例如矽膠管柱層析法進行純化而產生最終產物。
藉由與氯氧代醋酸甲酯反應，從S68製備出S76。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如二氯甲烷等有機溶劑內。需要時使用如吡啶之鹼性催化劑以幫助或加速反應。以鹼性溶液(例如，飽和碳酸氫鈉)、酸性溶液(例如，鹽酸)和水來清洗該由反應物和一溶劑混合而成的反應混合物。利用如矽膠層析法進行純化而產生S76。
藉由與氫氧化鈉反應，從S76製備出S77。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如甲醇等有機溶劑內。從由反應物和溶劑混合而成之反應混合物中移除溶劑而形成殘留物。以水溶解該殘留物然後以另一有機溶劑(如乙醚)清洗而移除不想要的疏水性化合物。酸化自鹼性清洗步驟中所得的水相溶液，然後利用如二氯甲烷之有機溶劑萃取該產物。需要時可進一步純化。
以亞硫醯氯處理S77形成未純化S77－C1以製備出S78~S81。從反應混合物中移除可能過量的亞硫醯氯。然後將未純化S77－C1溶解於一溶劑內，例如二氯甲烷等有機溶劑內，並與HX反應，其中X為－NHEt(S78)、－NHPh(S79)、－NH2 (S80)和NHCH2 －吡啶(S81)。移除該溶劑，然後純化殘留物。
從S68製備出S82。以類似製造S3的方法使S68與CH2 CHSO2 Cl反應。然後除了NR1 R2 為之外，以類似製造S1和S2的方法利用HNR1 R2 處理該產物。
從S68製備出S83。以類似製造S7、S9和S40的方法使S68與RCOCl反應，其中R為。
藉由與溴化芐基反應而從S68製備出S84。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，如二氯甲烷之有機溶劑內。需要時加入例如三乙胺之鹼性催化劑以催化反應。純化由反應物和溶劑混合而成的反應混合物而產生S84。
從S26製備出S85。在例如二氯甲烷等有機溶劑之溶劑內使S26與二－第三丁基二碳酸酯(di－tert －butyl dicarbonate)反應。需要時，亦可使用如三乙胺等鹼性催化劑。以飽和碳酸氫鈉溶液清洗由反應物和溶劑混合而成的反應混合物，然後以有機溶劑萃取其水相。將所收集的有機層乾燥和濃縮以獲得S85。
在例如有機溶劑等溶劑內從S85製備出S86。以BBr3 處理S85而形成一反應混合物。需要時，反應中可使用如三乙胺等鹼性催化劑。冷萃(例如，在三乙胺的實例中以甲醇來冷萃)和濃縮該反應。藉由例如管柱層析法純化而產生S86。
使S86與三氟甲基磺醯酐反應以製備出S87。此反應係在溶劑，如有機溶劑，內進行。需要時，加入如三乙胺之鹼性催化劑。在三乙胺的實例中，以水冷萃該由反應物和溶劑混合而成的反應混合物，之後以適當的有機溶劑萃取其水相。需要時，乾燥(例如，利用硫酸鎂)以及濃縮該有機層。純化該經濃縮後有機層而產生S87。
藉由與啉、三(二亞芐丙酮)鈀(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))、2－(二第三丁基膦基)聯苯(2－(di－tert －butylphosphino)－biphenyl)和磷酸鉀反應而從S87製備出S88。以例如二氯甲烷或另一適當有機溶劑稀釋該反應混合物，然後以水清洗之。然後以例如二氯甲烷等有機溶劑萃取該經過水清洗後而形成的水層。乾燥(例如，在硫酸鎂上)該有機層然後濃縮之。藉由例如矽膠急驟層析法純化其殘留物而產生S88。
藉由與溶劑(如CH3 CN)或另一適當有機溶劑內之苯硫醇(benzenethiol)和i －Pr2 NEt反應而從S87製備出S89。反應之後，將有機溶劑，如醋酸乙酯，加入該反應混合物內。需要時，以酸性溶液(例如，鹽酸)、鹼性溶液(例如，氫氧化鈉)和水溶液清洗該反應混合物一或多次。乾燥(例如，以Na2 SO4 )之後，該溶液被濃縮。藉由例如層析法純化而產生S89。另一種方法為在一適當溶劑內，如二烷，與催化劑如i －Pr2 NEt/Pd2 (dba)3 /xantphos內以苯硫醇回流S87而產生S89。
藉由與鹼、苯基硼酸(phenylboronic acid)和催化劑反應而從S87製備出S90。在一具體實施例中，該鹼為K2 CO3 以及該催化劑為(Pd(Ph3 P)4 )。在一具體實施例中，該反應發生在如一溶劑內，例如二烷等有機溶劑內。以溶劑(例如，二氯甲烷)稀釋該由反應物和溶劑混合而成的該反應混合物，然後以水清洗以除去不想要的親水性化合物。濃縮和純化殘留物而產生S90。
藉由與氰化鋅(zinc cyanide)反應而從S87製備出S92。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如DMF等有機溶劑。亦可使用催化劑，如Pd(Ph3 P)4 ，以幫助和加速該反應。需要時，以水和酸性溶液稀釋該由反應物和溶劑混合而成的該反應混合物，然後以有機溶劑萃取之。利用一鹽溶液清洗該有機萃取物，然後乾燥、過濾和濃縮之。藉由例如矽膠管柱層析法純化殘留物。
藉由與醋酸酐反應而從S86製備出S94。在一具體實施例中，該反應發生在一溶劑內，例如二氯甲烷等有機溶劑。需要時加入三乙胺或其他鹼性催化劑。需要時以水清洗，繼而乾燥(例如，利用硫酸鈉)。純化殘留物而產生S94。
藉由與無水AlCl3 反應，如需要時可在一溶劑內進行反應，以從S94製備出S95。該溶劑為一有機溶劑，如苯。使該反應混合物在冰上回流並冷卻。以有機溶劑萃取該反應混合物，然後濃縮和純化其殘留物而產生S95。
藉由碘化反應而從S86製備出S96。例如，將S86加入含過量NaI和氯胺－T的的溶劑內，該溶劑例如甲醇等有機溶劑。以Na2 S2 O3 溶液冷卻該反應混合物。濃縮和純化其殘留物而產生S96，其為單碘化和雙碘化產物之混合物。
藉由與硝酸反應而從S86製備出S97。將S86加以保護，例如利用Boc保護基保護該S86，然後將其加入濃硫酸中。將硝酸加入該反應混合物內。冷卻該反應混合物，然後中和(例如，利用Na2 CO3 )並冷卻該反應混合物。利用有機萃取和其後濃縮以分離該產物。純化該產物而產生S97。
藉由氫化S97而製備出S98。例如，將S97加入一溶液內，例如甲醇等有機溶液內。使H2 氣泡通過該溶液，然後加入Pd/C催化劑或其他可用催化劑。濾除催化劑然後純化而產生S97。
從S98製備出S100。使S98溶解於酸性溶液內，例如鹽酸水溶液中。將亞硝酸鈉溶液(sodium nitrite)加入此溶液內，然後加入溶於水中的NaN3 。利用有機溶劑萃取該反應混合物。需要時，以鹼性溶液(例如，飽和碳酸氫鈉)及水清洗該萃取物。利用如無水硫酸鈉乾燥得自清洗步驟中的有機層，然後濃縮而形成一殘留物。純化該殘留物而產生S100。為製備S99，在類似的方法下以NaBF4 取代NaN3 。
可從S68分別製備出S101、S102和S103。
可依如下方法從S68製備出S101。在一溶劑存在下(例如二氯甲烷CH2 Cl2 等有機溶劑)使三光氣與S68反應而產生S68－光氣。或者，亦可使一鹼存在或加至反應過程中產生的廢棄酸。例如，可使用有機鹼，例如三乙胺、二異丙乙胺或吡啶等有機胺。亦可使用例如碳酸氫鈉的無機鹼。然後，在不需純化下以1－胡椒基六氫吡(1－piperonyl piperazine)處理含該S68－光氣的反應混合物。需要時，以酸性溶液(例如，鹽酸)、鹼性溶液(例如，氫氧化鈉)和水溶液清洗該反應混合物一或多次。在例如減壓下移除溶劑。然後利用諸如SiO2 管柱層析法純化S101產物。
除了以哌啶(piperidine)代替胡椒基六氫吡之外，係利用如製備S101之相同方法從S68製備出S102。
除了以N－Boc 1－六氫吡代替胡椒基六氫吡之外，係利用如製備S101般之相同方法從S68製備出S103。同樣地，加入三氟乙酸(TFA)以除去Boc保護基。
藉由在一溶劑(如MeOH)的存在下，使S36與過氧化氫(H2 O2 )反應而製備出S104。移除該溶劑(例如在減壓下)，然後藉由例如再結晶法純化S104產物。
依下述方法從S68製備出S105。在一溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)以及視需要一催化劑(例如吡啶)的存在下，使S68與CH3 O－C(O)C(O)Cl反應。較佳為逐滴加入CH3 O－C(O)C(O)Cl。需要時，以酸性溶液(例如，鹽酸)、鹼性溶液(例如，氫氧化鈉)和水溶液清洗該反應混合物一或多次。移除溶劑，然後藉由例如SiO2 管柱層析法進一步純化該產物。
依如下方法從S26製備出S107。將甲醛(CH2 O)和氰硼氫化鈉(NaBCNH3 )加入溶於溶劑(例如MeOH)內的S26溶液中，然後使其反應。例如藉由加入數滴1當量濃度的鹽酸，使該反應混合物較佳維持在約pH 4~5。然後例如在減壓下移除溶劑。需要時，可將殘留物溶解於醋酸乙酯內然後以鹼性溶液(例如氫氧化鈉)和水清洗一或多次。移除溶劑然後藉由例如SiO2 管柱層析法進一步純化該產物。
依下述方法製備S108。在一溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)內使芐氧羰基－甘胺酸(Cbz－Gly)、二異丙基碳二亞胺(DIC)和羥琥珀醯亞胺(NHS)相互反應一段適當時間。隨後將S26加入該混合物中，並繼續進行反應。需要時，以酸性溶液(例如，鹽酸)、鹼性溶液(例如，氫氧化鈉)和水溶液清洗該反應混合物一或多次。然後藉由例如蒸發法移除該溶劑。藉由例如利用SiO2 管柱層析法進一步純化該產物。
依如下方法從S108製備出S109。使溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)內的S108與HBr/CH3 CO2 H反應。在反應一段適當的時間之後，在例如減壓下蒸發反應混合物。將殘留物溶解於如MeOH等適當溶劑內，然後以環氧丙烷(propylene oxide)進行處理。然後在例如減壓下移除溶劑而產生未純化的S109。可進一步藉由例如溶解於酸性溶液(例如鹽酸)內，以醋酸乙酯清洗然後蒸發來進一步純化S109。
依如下方法製備S110。在DMF內使S26、1－溴醋酸甲酯(methyl 1－bromoacetate)和吡啶的混合物反應一段適當的時間。將醋酸乙酯加入此混合物中，以及需要時以鹼性溶液(例如NaHCO3 )或水清洗該反應混合物。可藉由例如SiO2 管柱層析法純化出油狀的S110產物。
依如下方法製備S111：將鹼(例如1當量NaOH)加入溶於溶劑(例如MeOH)內的S110，然後使混合物反應一段適當時間。在例如減壓下移除溶劑，然後將殘留物溶解於水溶液內，例如溶解於水中。以醋酸乙酯清洗水相溶液，然後以例如1當量濃度的HCl將該水相溶液酸化至約pH 4。在例如減壓下移除溶劑而產生未純化的S111。利用醇類，如乙醇，移除NaCl而產生純化的S111固體。
依如下方法製備S112：在0℃下將SO2 Cl2 逐滴加入溶於溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)內之S26和吡啶的混合物中，然後使其反應一段適當時間。在例如減壓下移除溶劑。可將殘留物溶解於一適當鹼性溶液內，例如NaOH。以醋酸乙酯清洗該水溶液，然後例如以1當量濃度之HCl酸化該水溶液至約pH 4。再一次以醋酸乙酯萃取其水相溶液，然後在例如減壓下蒸發該醋酸乙酯相而產生粉末狀的S112。
依下列方法製備S113：以CH3 I處理溶於醋酸乙酯內的S107。將混合物攪拌一段適當的時間，然後藉由過濾法收集白色固體狀的S113產物。
依下列方法製備S114：將溶於溶劑內，如CH2 Cl2 有機溶劑內的S26化合物冷卻至約0℃的理想溫度。將三光氣加入該溶液內。或者，亦可存在一鹼或將鹼加至反應過程中產生的廢棄酸中。可使用任何適當的鹼。例如，可使用如有機胺等有機鹼，例如三乙胺、二異丙基乙胺或吡啶。亦可使用如碳酸氫鈉等無機鹼。使反應進行(在約0℃的理想溫度下)一段適當的時間(例如約1小時)。不需純化之下，又於約0℃的理想溫度下以N－Boc 1－六氫吡處理該反應混合物內產生的S26－光氣，然後使反應進行(約0℃的理想溫度)一段適當的時間(例如約1小時)。需要時，以酸性溶液(例如，鹽酸)、鹼性溶液(例如，氫氧化鈉)和水溶液清洗該反應混合物一或多次。移除溶劑然後藉由例如SiO2 管柱層析法進一步純化產物。
依如下方法製備S115：在約90℃下將甲苯內之S114和勞森試劑(Lawesson Reagent)的混合物攪拌數小時。將該混合物冷卻至室溫然後以適當的鹼(如飽和NaHCO3 )清洗。可藉由例如SiO2 層析法純化S115產物。
依如下方法製備S116：在約室溫下將適當溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)內之S115和三氟乙酸(TFA)的混合物攪拌一段適當的時間(例如，約2小時)。在例如減壓下蒸發該溶劑而產生S116。
依如下方法製備S117(S117)：將適當溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)內的S057溶液冷卻至約－78℃。將溶於適當溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)中的1 M之BBr3 加入該溶液中，並將混合物攪拌(仍在約78℃)一段適當的時間(例如約3小時)然後冷卻至室溫。需要時，以酸(例如1當量濃度(1N)的鹽酸)和/或水清洗混合物。在移除溶劑之後，藉由例如SiO2 管柱層析法純化該產物S117。
依如下方法合成S118：以Bodipy TMR－X,SE(分子探針公司)將溶於適當溶劑(例如二氯甲烷(CH2 Cl2 )等有機溶劑)內的S26處理一段適當的時間(例如，約3小時)。需要時，以酸(例如0.01當量濃度的鹽酸)和/或鹼(例如NaHCO3 )清洗該混合物。在例如減壓下移除溶劑而產生S118。
依如下方法合成S119：在約室溫下將S107、H2 O2 (例如約50%)和酒精(例如MeOH)的混合物攪拌一段適當的時間(一般約2天)。需要時，使用質譜儀監控S107的消失和S119產物的形成。在例如減壓下移除溶劑而獲得S119。
依如下方法合成S120：將溶劑(例如DMF)內之S26、溴化甲苯(benzyl bromide)和Na2 CO3 的混合物反應一段適當的時間，較佳為隔夜。將醋酸乙酯加入該反應內，然後需要時以適當的溶劑，如H2 O(4x10毫升)，清洗該反應混合物。在例如減壓下濃縮其有機相，然後藉由例如管柱層析法純化殘留物而獲得S121。
如同S120的方法合成S121，但是利用4－OH－溴化甲苯(4－OH－benzylbromide)代替溴化甲苯。
依如下方法合成S122：將DIEA加入在溶於溶劑(如CH2 Cl2 等有機溶劑內)中的冰冷S26化合物溶液，接著加入氯化乙醯氧基乙醯(acetoxyacetyl chloride)。使反應進行一段適當的時間，然後稀釋(例如以1.0莫耳濃度的鹽酸水溶液)及萃取(例如利用CH2 Cl2 )。需要時，例如以水、食鹽水來清洗所收集的有機層、乾燥(例如以Na2 SO4 )、過濾，然後再乾燥(例如藉由蒸發)。藉由例如矽膠管柱上的層析進一步純化該產物，然後以極性從0至50%梯度增加的溶於醋酸乙酯內之石油進行沖提。然後適當處的沖提液收集起來而獲得所欲的產物。
依如下方法合成S123：較佳在室溫下將LiOH加入溶於溶劑(例如MeOH)和THF內之S122化合物的溶液中。使反應在適當的溫度下(約室溫的理想溫度)進行一段適當的時間，然後稀釋(例如以1.0莫耳濃度之鹽酸水溶液)及萃取(例如以CH2 Cl2 )。例如以水、鹽水清洗所收集的有機層、乾燥(例如以Na2 SO4 )、過濾，然後再乾燥(例如藉由蒸發)。藉由例如矽膠管柱上的層析純化該未純化產物，然後以例如極性從0至70%梯度增加的溶於醋酸乙酯內的石油進行沖提。然後將適當處的沖提液合併而獲得S123。
必需指出合成本發明化合物的過程中作為起始材料或所產生之中間物本身結構具有屬於本發明範圍內的結構式，和/或其本身可作為本發明方法和組合物中的活性成分。此類起始材料和中間物可特別用於治療或預防與RyR受體相關的各種失調和疾病，例如肌肉和心因性疾病、治療或預防目標對象之RyR2受體內滲漏，或調節目標對象內RyR和FKBP的結合。本發明包括任何此處揭示的起始材料或中間物，其具有包含於式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m的構造，和/或其可作為本發明方法和組合物中的活性成分。例如，在一具體實施例中，可作為合成化合物S69~S75之起始材料的化合物S68亦可用於治療或預防與RyR受體相關的各種失調和疾病、治療或預防RyR2受體內的滲漏，或調節目標對象內RyR和FKBP的結合。
在另一具體實施例中，有效用於合成本文中所述許多化合物(包括S3、S4、S5、S7、S9、S11、S12、S13、S14和其他化合物)的化合物S26可特別用於治療或預防與RyR受體相關的各種失調或疾病、治療或預防RyR2受體內的滲漏，或調節目標對象內RyR和FKBP的結合。
同樣，在另一具體實施例中，化合物S25(請參閱美國專利申請案10/809,089)亦可特別用於治療或預防與RyR受體相關的各種失調或疾病、治療或預防RyR2受體內的滲漏，或調節目標對象內RyR和FKBP的結合。
本發明化合物可製成不同的形式，例如鹽類、水合物、溶劑合物、複合物、前驅藥或前驅藥的鹽類，以及本發明包括該等化合物的所有變異型。
此處「本發明化合物」一詞意指式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物，及其鹽類、水合物、前驅藥和溶劑合物。
「藥學組合物」意指由一或多種文中所述化合物或其藥學上可接受鹽類、水合物或前驅藥與諸如生理上可接受載劑和賦形劑等其他化學成分所構成的混合物。藥學組合物的目的為幫助將一化合物投予至一目標對象。
「前驅藥」意指在體內可被轉變成原形藥(parent drug)的物質。前驅藥通常極為有用，因為在某些情況下其較原形藥更容易投藥。其例如當藉由口服投藥時前驅藥具有生物可用性，而原形藥則否。前驅藥在藥學組合物內亦較原形藥具有更佳的溶解度。例如，該化合物攜帶保護基，該保護機在體液(如血流)內被水解而分開，因而釋出活性化合物或在體液內被氧化或還原而釋出該化合物。
本發明化合物亦可被配製成藥學上可接受鹽類，例如酸加成鹽類及其複合物。此類鹽類的製備可在不影響其生理效果之下藉由改變藥物的物理性質而有助於其在藥學上的使用。有效改變物理性質的範例包括，但不侷限於，降低溶點以助於經皮投藥以及增加溶解度而利於以較高藥物濃度的投藥。
「藥學上可接受鹽類」一詞意指適合或可用於治療一病人或一目標對象，例如人類或諸如犬類等動物，的酸加成鹽類(acid addition salt)。
此處「藥學上可接受酸加成鹽類」一詞意指由式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m或任何其中間物之任何鹼性化合物所形成的任何無毒性有機或無機鹽類。可形成適當酸加成鹽類的舉例性無機酸包括鹽酸、氫溴酸、硫酸和磷酸，以及金屬鹽類如正磷酸單氫鈉和硫酸氫鉀。形成適合酸加成鹽類的舉例性有機酸包括單－、雙－和三羧酸，如乙醇酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、反丁烯二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、抗壞血酸、順丁烯二酸、苯甲酸、苯乙酸、桂皮酸和水楊酸以及磺酸，例如對甲苯磺酸和甲磺酸。可形成單－或二酸鹽類，以及此類鹽可以水合物、溶劑合物或實質上無水的形式存在。通常，式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的酸加成鹽類更易溶解於水和各種親水性有機溶劑內，以及較之於其游離型態，該等酸加成鹽通常具有較高的熔點。熟習本技術之人士將可輕易地選擇一適當的鹽類。可使用其他非藥學上可接受的鹽類，例如草酸鹽，例如用於實驗室級之本發明化合物的分離或於其後將之轉變成藥學上可接受酸加成鹽類。
水合物或溶劑合物形式的本發明化合物亦屬於本案申請專利範圍內。當本發明化合物存在位向異構物(regioisomers)、構型異構物、同分異構物或非鏡像異構物形式時，所有此類形式及其各種混合物均屬於式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的範圍內。需要時，可利用習知的分離和純化方法分離出個別的異構物。例如，當本發明化合物係一消旋異構物時，可利用光學離析法將該消旋異構物分離成(S)－化合物和(R)－化合物。個別的光學異構物及其混合物均屬於式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的範圍內。
此處「溶劑合物(solvate)」一詞意指適當之溶劑分子被併入晶格內的式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物，或其藥學上可接受鹽類。適當的溶劑係生理上可忍受的投藥劑量。適當溶劑的範例為乙醇、水等。當以水作為溶劑時，該分子被稱為「水合物(hydrate)」。
此處藥物的「有效量」、「足夠量」或「有效治療劑量」意指可產生有效或所欲效果的足夠藥量，依此，「有效量」需視其使用的情況而定。其反應可分為預防性和/或治療性。「有效量」一詞亦包括可產生「有效治療」之式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的用量，並且其可避免或實質上減輕不良副作用。
此處所使用與如同技術中所習知之「治療(treatment)」一詞係獲得有效或所欲結果的方法，包括臨床效果。有效或所欲臨床結果包括，但不侷限於，在可測得或不可測得的情況下減輕或改善一或多種症狀或病症、減輕疾病的程度、穩定疾病的狀態(即，不惡化)、避免疾病的擴散、延遲或減緩疾病的惡化、疾病狀態和復原的改善或緩和(部分或全部)。「治療」亦可指與未接受治療的預期存活率比較下，可延長其存活時間。
此處「動物」、「目標對象」和「患者」包括全部動物界的成員其涵蓋，但不侷限於，哺乳類、動物(貓、犬、馬等)及人類。
本發明進一步提供一種含放射線標記之式I、I－a、I－b、I－c、I－d、I－e、I－f、I－g、I－h、I－i、I－j、I－k、I－l或I－m化合物的組合物。利用技術中各種不同放射性標簽的其中一種來完成化合物的標定。本發明之放射線標簽為例如放射性同位素。該放射性同位素係放射出可偵測之放射線的同位素，包括但不侷限於，3 5 S、1 2 5 I、3 H或1 4 C。可藉由技藝中習知的技術偵測放射性同位素所放射出的放射強度。例如，利用γ成像技術，特別指閃爍造影術(scintigraphic imaging)偵測來自放射性同位素的γ射線。
藉由實施例說明製備本發明放射線標記化合物的方法。利用BBr3 將本發明化合物的苯環去甲基化。於鹼存在下(如NaH)，以放射線標定之甲基化劑(例如3 H－二甲基硫酸鹽)再次甲基化該獲得的苯酚化合物，而產生3 H－標定化合物。
本發明進一步提供可被歸類為1,4－苯并硫氮呯的化合物，其說明包括，但示範性地說明但不侷限於，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9、S11、S12、S13、S14、S19、S20、S22、S23、S25、S26、S36、S37、S38、S40、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49、S50、S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57、S58、S59、S60、S61、S62、S63、S64、S66、S67、S68、S69、S70、S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77、S78、S79、S80、S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87、S88、S89、S90、S91、S92、S93、S94、S95、S96、S97、S98、S99、S100、S101、S102、S103、S104、S105、S107、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S114、S115、S116、S117、S118、S119、S120、S121、S122和S123。
本發明這些及其他任何的化合物如上所述可結合藥學上可接受載劑而形成藥學組合物。
根據本發明之方法，藉由減少目標對象內磷酸化RyR的量而限制或預防目標對象內與RyR－結合之FKBP量的降低。在一具體實施例中，可有效限制或預防目標對象內與RyR2－結合之FKBP12.6量降低的藥用量為可有效治療或預防目標對象之心衰竭、心房振顫和/或運動引起心律不整的藥量。在另一具體實施例中，可有效限制或預防目標對象內與RyR2－結合之FKBP12.6量降低的藥用量為可有效預防目標對象之運動引起心因性猝死的藥量。
鑑於以上所述，本發明進一步提供一種用於治療或預防目標對象之運動引起心律不整的方法，其包括投予目標對象此處所述之有效劑量的1,4－苯并硫氮呯化合物以治療或預防目標對象之運動引起的心律不整。同樣，本發明提供一種用於預防目標對象之運動引起心因性猝死的方法，其包括投予目標對象此處所述之有效劑量的1,4－苯并硫氮呯化合物以預防目標對象之運動引起的心因性猝死。此外，本發明提供一種用於治療或預防目標對象之心房振顫或心衰竭的方法，其包括投予目標對象此處所述之有效劑量的化合物以治療或預防該目標對象之心房振顫或心衰竭。在這些方法中，其化合物係選自由下式化合物所構成之的化合物群組中： 其中：n為0、1或2；R為位於苯環上的一或多個位置；各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－N3 、－SO3 H、醯基、烷氧基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基構成之群組中的一或多個基團進行取代；R1 係選自由氫、氧基、烷基、烯基、芳基、環烷基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、環烷基和雜環基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基構成之群組中的一或多個基團進行取代；R2 係選自由氫、－C＝O(R5 )、－C＝S(R6 )、－SO2 R7 、－POR8 R9 、－(CH2 )m－R1 0 、烷基、芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、雜芳基、環烷基、環烷基烷基和雜環基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基構成之群組中的一或多個基團進行取代；R3 係選自由氫、－CO2 Y、－CONY、醯基、烷基、烯基、芳基、環烷基和雜環基所構成之群組中；其中醯基、烷基、烯基、芳基、環烷基和雜環基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基構成之群組中的一或多個基團進行取代；以及其中Y係選自由氫、烷基、芳基、環烷基和雜環基所構成之群組中；R4 係選自由氫、烷基、烯基、芳基、環烷基和雜環基所構成之群組中；其中各烷基、烯基、芳基、環烷基和雜環基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；R5 係選自由－NR1 6 、－NHNHR1 6 、－NHOH、－OR1 5 、CONH2 NHR1 6 、－CO2 R1 5 、－CONR1 6 、－CH2 X、醯基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；R6 係選自由－OR1 5 、－NHNR1 6 、－NHOH、－NR1 6 、－CH2 X、醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以被獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；R7 係選自由－OR1 5 、－NR1 6 、－NHNHR1 6 、－NHOH、－CH2 X、烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各烷基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；R8 和R9 係獨立選自由－OH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；R1 0 係選自由－NH2 、－OH、－SO2 R1 1 、－NHSO2 R1 1 、－C＝O(R1 2 )、－NHC＝O(R1 2 )、－OC＝O(R1 2 )和－POR1 3 R1 4 所構成之群組中；R1 1 、R1 2 、R1 3 和R1 4 係獨立選自由－H、－OH、－NH2 、－NHNH2 、－NHOH、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以獨立選自由鹵素、N－、－O－、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基、雜環烷基和羥基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；X係選自由鹵素、－CN、－CO2 R1 5 、－CONR1 6 、－NR1 6 、－OR1 5 、SO2 R7 和－POR8 R9 所構成之群組中；以及R1 5 和R1 6 係獨立選自由氫、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以獨立選自由鹵素、－N－、－O－、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基、雜環烷基和羥基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；以及其中各經取代過的醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基本身可以獨立選自由鹵素、－N－、－O－、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烯基、烷氧基、烷基、烷胺基、胺基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基、雜環烷基和羥基所構成之群組中的一或多個基團進行取代；以及上述化合物之鹽類、水合物、溶劑合物、複合物及前驅藥。
此類化合物的實施例包括，但不侷限於，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9、S11、S12、S13、S14、S19、S20、S22、S23、S25、S26、S36、S37、S38、S40、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49、S50、S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57、S58、S59、S60、S61、S62、S63、S64、S66、S67、S68、S69、S70、S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77、S78、S79、S80、S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87、S88、S89、S90、S91、S92、S93、S94、S95、S96、S97、S98、S99、S100、S101、S102、S103、S104、S105、S107、S108、S109、S110、S111、S112、S113、S114、S115、S116、S117、S118、S119、S120、S121、S122和S123。
在本發明的一具體實施例中，若R2 為－C＝O(R5 )或－SO2 R7 ，則R在苯環上的2、3或5位置。
在本發明的另一具體實施例中，若R2 為－C＝O(R5 )或－SO2 R7 ，則各R為獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－N3 、－SO3 H、醯基、烷基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代。
在另一具體實施例中，若R2 為－C＝O(R5 )或－SO2 R7 ，則至少兩個R基連接至苯環。此外，至少兩個R基連接至苯環，以及該兩個R基均連接在苯環上的2、3或5位置。又再者，各R係獨立選自由氫、鹵素、－OH、－NH2 、－NO2 、－CN、－N3 、－SO3 H、醯基、烷基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基所構成之群組中；其中各醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、環烷基、雜環基、雜環烷基、烯基、(雜－)芳基、(雜－)芳硫基和(雜－)芳胺基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、－SH、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代。
在本發明另一具體實施例中，若R2 為－C＝O(R5 )，則R5 係選自由－NR1 6 、－NHNHR1 6 、－NHOH、－OR1 5 、－CONH2 NHR1 6 、－CONR1 6 、－CH2 X、醯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基所構成之群組中；其中各醯基、芳基、環烷基、環烷基烷基、雜環基和雜環烷基可以獨立選自由鹵素、N、O、－S－、－CN、－N3 、硝基、氧基、醯基、烷基、烷氧基、烷胺基、烯基、芳基、(雜－)環烷基和(雜－)環基所構成之群組中的一或多個基團進行取代。
藥效證明
如第1圖所示，具體實施例A、B、C和D中S36較JTV－519更能增加FKBP12.6和RyR2之結合力並且不會阻斷L－型Ca2 ＋ 通道(IC a , L )或HERG K＋ 通道(IK r )。在A具體實施例中，依如下方法產生經PKA磷酸化的RyR2；將心臟肌漿網(SR)膜製劑(5微升，50微克)加入含100μM之MgATP和40單位PKA之總量為100微升的激酶緩衝液(8mM之MgCl2 、10 mM之EGTA、50 mM之Tris－PIPES，pH 6.8)，然後置於室溫下反應。在95,000g的轉速下將樣本離心10分鐘然後在0.2毫升之咪唑緩衝液(終濃度10微克/微升)內將離心沉澱物清洗三次。收集最終的離心沉澱物然後再懸浮於咪唑緩衝液(終濃度10微克/微升)內。為測定JTV－519的FKBP12.6再結合率，於室溫下將已PKA磷酸化的心臟SR(50毫克)與測試化合物和250 nM的FKBP12.6於10 mM之咪唑緩衝液(pH 7.0)內反應30分鐘。在100,000g之轉速下將樣本離心10分鐘然後以咪唑緩衝液將離心沉澱物清洗三次。清洗之後，在15% PAGE上將蛋白質按大小分離。利用抗－FKBP抗體(1：3,000倍稀釋)進行免疫墨點分析法。利用西方墨點密度計定量再結合量並與未磷酸化之SR內與RyR結合之FKBP的量相比較。利用介於0.5~1000 nM間之化合物濃度所產生的FKBP結合數據測定出該化合物的EC5 0 。在B具體實施例中，利用全細胞膜片鉗技術以Ba2+ 作為電荷載子的條件下記錄已分離出之小白鼠心肌細胞內通過L-型Ca2+ 通道的電流。該細胞外溶液含有(單位為nM)：N-甲基-D-甲葡胺，125；BaCl2 ，20；CsCl，5；MgCl2 ，1；HEPES，10；葡萄糖，5；pH 7.4(鹽酸)。該細胞內溶液含有(單位為mM)：CsCl，60；CaCl2 ，1；EGTA，11；MgCl2 ，1；K2 ATP，5；HEPES，10；天門冬胺酸，50；pH 7.4(CsOH)。在這些條件下，預期藉由主要通過L-型鈣通道而由Ba2+ 攜帶的所測得電流被標示為ICa,L 。利用局部溶液注入器供給藥物並在1秒鐘內到達細胞膜。以20毫秒長電壓鉗從-80毫伏特或-40毫伏特之保持電位步進至+10或+20毫伏特(各單獨細胞的電流-電壓關係的峰值)來測定硝苯地平(nifedipine)和S36的效用。在C具體實施例中，測定和顯示出被JTV-519(1微莫耳)和S36(1微莫耳)所阻斷之該L-型Ca2+ 電流的電壓-依賴性。
如第2圖所示，A、B、C和D具體實施例中，S36可在比JTV-519更低的血漿濃度下預防運動引起的心因性猝死。A具體實施例中顯示未處理之FKBP12.6+/- 小白鼠和經JTV519-處理過之FKBP12.6+/- 和FKBP12.6-/- 小白鼠的代表性ECGs。利用植入式滲透壓迷你幫浦以每小時0.5毫克JTV-519/每公斤體重對小白鼠施以為期7天的處理。JTV-519對休息中的心率或其他ECG參數，如心率(HR)，並無影響。B具體實施例中顯示施打每公斤體重0.5毫克腎上腺素後立即進行運動試驗之未處理FKBP12.6+/- 小白 鼠(上軌跡)藉由遠端測定技術所記錄下的持續多型性心室心搏過速。依照相同方法之JTV-519-處理FKBP12.6+/- 小白鼠的代表性遠端測定ECG記錄示於下軌跡圖。C具體實施例顯示參與運動試驗和注射0.5毫克/公斤腎上腺素之試驗組小白鼠中發生心因性猝死(左圖)、持續性VTs(>10心搏，中間圖)和非持續性VTs(3至10次心律不整性心搏，右圖)的小鼠數目。D具體實施例中，顯示JTV-519和S36的劑量-依賴性藥理效應。1μM的JTV519血漿濃度可預防FKBP12.6+/- 小白鼠的心律不整和心因性猝死。1μM和0.02μM之S36的血漿濃度亦可預防FKBP12.6+/- 小白鼠的心律不整和心因性猝死。
第3圖顯示經處理之小白鼠在經過左前下行冠狀動脈永久結紮後導致心肌梗塞的結果。
如第4圖所示，S36可改善心肌梗塞後心臟功能慢性心衰竭的情形。永久性左前下行冠狀動脈結紮的野生型小白鼠導致心肌梗塞。心肌梗塞七天之後，以S36(200nM血漿濃度)或安慰劑處理小白鼠。從心臟重與體重比(HW/BW)和壓力-容積迴圈的定量(dP/dt，隨時間改變之收縮壓之最大導數的斜率)，顯示出相較於安慰劑，經S36-治療之小白鼠可逆轉重塑作用和改善心臟收縮力。
第5圖為整理JTV-519和本文所揭示之S1~S67化合 物的EC50 值。利用上述FKBP12.6再結合檢測法來測定在各種不同濃度(0.5~1000nM)化合物下結合至已PKA-磷酸化RyR2之FKBP12.6的量。利用Michaelis-Menten曲線湊配法(Michaelis-Menten curve fitting)計算EC50 值。
第6圖，A、B和C具體實施例，顯示與CPVT-相關之RyR2-P2328S通道的功能。A具體實施例顯示RyR2-P2328S及RyR2-WT的代表性單一通道電流軌跡圖，而B具體實施例顯示RyR2-P2328S。C具體實施例顯示RyR2-P2328S結合的鈣通道穩定蛋白-2免疫墨點分析。
如第7圖所示，A和B具體實施例中，以JTV-519治療可降低心衰竭小白鼠之RyR2的PKA磷酸化作用。以抗RyR2抗體沈澱出等量的RyR2(上墨點圖)。代表性墨點圖(A具體實施例)和柱狀圖(B具體實施例)顯示野生型和calstabin2(FKBP12.6)-/- 小白鼠中絲胺酸-2808位置經PKA磷酸化之RyR2結合至RyR2的數量。心肌梗塞後以JTV-519(0.5毫克/公斤/小時)治療28天可降低RyR2的PKA－磷酸化作用，其可能導因於逆轉野生型小白鼠的心肌重塑作用，但calstabin－2(FKBP12.6)－ / － 小白鼠則否。
如第8所示，A和B具體實施例中，心臟RyR2無法被PKA磷酸化的小白鼠(RyR2－S2808A基因替換小白鼠)在心肌梗塞後具有改善的心臟功能。A具體實施例顯示利用M－模式心臟超音波圖定量的結果，顯示出在永久性冠狀動脈結紮後28天，該RyR2－S2808A基因替換小白鼠RyR2－S2808A基因替換小白鼠較野生型小白鼠具有更佳的心室排出率。B和C具體實施例之壓力－容積迴圈的定量顯示在心肌梗塞後，該RyR2－S2808A基因替換小白鼠比野生小白鼠具有較佳的心收縮力(B具體實施例)以及較少心室擴張(C具體實施例)。
第9圖之A、B、C和D具體實施例證明JTV－519對在運動後之單倍基因缺失calstabin2(FKBP12.6)＋ / － 小白鼠體內鈣通道穩定蛋白2對RyR2之親和力的影響。運動後之calstabin2＋ / － 小白鼠體內RyR2通道被開啟的平均可能率明顯高於運動後之野生型小白鼠(對照組；calstabin2＋ / ＋ )體內的通道開啟率，RyR2通道在刺激心臟舒張的情況下主要為關閉狀態。如C和D具體實施例中所示，以JTV－519治療運動後calstabin2＋ / － 小白鼠其通道開啟率(Po )明顯低於未經治療之運動後小、白鼠的通道開啟率，其與RyR2通道複合體內之鈣通道穩定蛋白2的增加量相一致。因此JTV－519增加鈣通道穩定蛋白2對RyR2的結合親和力。對照之下，運動後之Calstabin2－ / － 缺失小白鼠的JTV－519治療並未導致低Po 的通道，此顯示JTV－519效果需要鈣通道穩定蛋白2的存在，其已鈣通道穩定蛋白2對RyR2的結合來加以證明。
第10圖之A、B、C、D、E和F具體實施例分別證明以JTV－519治療後通道閘門恢復正常以及結合至RyR2通道的鈣通道穩定蛋白2增加。A和B具體實施例的免疫墨點法顯示野生型RyR2通道(RyR2－WT)和RyR2－S2809D分別與所示JTV－519濃度反應後之RyR2的量，以及與該免疫沈殿之RyR2結合的鈣通道穩定蛋白2數量。C具體實施例的結合曲線證明JTV－519明顯增加鈣通道穩定蛋白2對已PKA－磷酸化之RyR2通道的親和力。此結果亦顯示JTV－519的治療可逆轉單倍基因缺失之calstabin2＋ / － 小白鼠內涉及增加RyR2開啟率、心室性心搏過速和心因性猝死之鈣通道穩定蛋白2從RyR2巨分子複合體的耗竭作用。因此，JTV－519和相關化合物可預防RyR2受體有關的失調和疾病。
如第11圖所示，A、B、C、D和E具體實施例中經JTV－519治療之mdx (肌萎縮蛋白缺乏)小白鼠體內的RyR1通道功能提高且恢復正常。第11圖中，以向上彎曲代表通道開啟；「c」指關閉狀態；及以虛線代表4 pA電流開啟振幅。上軌跡代表5秒和下軌跡代表500毫秒；點線代表次傳導狀態。
第11圖之A具體實施例顯示來自對照組小白鼠(野生型)比目魚肌之RyR1在休息狀態下(細胞質Ca2 ＋ 150 nM)的單一通道電流軌跡。如所示，RyR1主要為關閉狀態。第11圖之C具體實施例顯示，mdx 小白鼠內RyR1通道功能明顯增加開啟率、增加平均開啟時間及減少平均關閉的停留時間，分別以To和Tc來表示。mdx 小白鼠內Po的增加與細胞內Ca2 ＋ 滲漏相符合。B、D和F具體實施例的振幅柱狀圖顯示與mdx 比目魚肌之RyR1內鈣通道穩定蛋白1(FKBP12)耗竭相符的多重次傳導狀態。第11圖之E具體實施例顯示經1.0μM之JTV－519治療的mdx 小白鼠。如所示，經JTV－519－治療小白鼠的RyR1通道呈現與未治療野生型軌跡無明顯差異的正常活動，因而證明JTV－519可正使mdx 小白鼠的RyR1通道功能恢復正常。
第11圖的數據與因細胞內經由RyR1通道的SR Ca2 ＋ 滲漏而導致mdx (肌縮蛋白缺陷)小白鼠骨骼肌內胞質Ca2 ＋ 滲漏增加的情況相符。
第12圖之A和B具體實施例顯示mdx 骨骼肌具有正常程度的RyR1 PKA磷酸化作用，但具有耗竭程度的鈣通道穩定蛋白1。A具體實施例中的免疫墨點法顯示與對照組小白鼠(野生型)比較下，mdx 小白鼠具有耗竭程度的鈣通道穩定蛋白1。然而，B具體實施例的柱狀整理圖顯示mdx 小白鼠相同之PKA－磷酸化程度。因此推論鈣通道穩定蛋白1的耗竭係一種與來自mdx 小白鼠骨骼肌和來自人類突變攜帶者之肌纖維細胞內Ca2 ＋ 滲漏相符的缺陷。細胞內SR Ca2 ＋ 滲漏似乎會促成因毒性細胞內Ca2 ＋ 過量及蛋白酶活化作用所造成的肌纖維死亡和肌肉萎縮。
第13圖之A、B和C具體實施例證明可偵測患心衰竭動物之骨骼肌內細胞內的SR Ca2 ＋ 滲漏。由於骨骼肌的功能失調(例如，橫膈膜無力導致短促呼吸以及四肢骨骼肌肉疲勞而導致運動不耐症)以及心臟功能低落而嚴重影響心衰竭(HF)病人的生活品質和預後。細胞內SR Ca2 ＋ 釋放失調係心衰竭中潛在骨骼肌肉功能失調的致病機制。動物的心衰竭明顯加速內源性骨骼肌肉疲勞(intrinsic skeletal muscle fatigue)。
第13圖之A和B具體實施例為來自對照組(sham)及心肌梗塞後(PMI)大鼠肌纖維內Ca2 ＋ 閃爍之代表性實施例的△F/F螢光線掃描影像以及對應的Ca2 ＋ 閃爍時程。C具體實施例顯示Ca2 ＋ 閃爍之時間－空間性質的相對分佈。圖表示25、50、75百分位數，該水平線表示介於1~99%之間的分佈。對照組為空心符號(n＝137，三隻動物)；心肌梗塞後(PMI)為灰色符號(n＝82，兩隻動物)。＊ 號代表P<0.05。FDHM代表50%之峰值振幅的全程時間；FWHM代表50%之峰值振幅的全寬度。
第14圖之A和B具體實施例證明相較於安慰劑，以JTV－519治療野生型小白鼠可改善比目魚肌的疲勞時間。與安慰劑－治療小白鼠比較下，來自JTV519－治療野生型小白鼠或來自心肌梗塞之患有心衰竭calstabin2－ / － 小白鼠的比目魚肌對疲勞更具抗力(P <005)。在完成治療之後，切開比目魚肌並將其固定於組織浴內，以測定分離比目魚肌的功能。A具體實施例中顯示以JTV519或安慰劑治療之野生型和calstabin2 － / － 小白鼠的代表50%之最大強直收縮力的疲勞時間軌跡圖。B具體實施例顯示疲勞平均時間的柱狀圖。
簡言之，JTV－519治療可改善體內心衰竭動物之骨骼肌肉的易疲勞性。有趣的是，在calstabin2－ / － 基因剔除小白鼠中，以JTV519治療亦可明顯改善小白鼠的疲勞時間，而認為對於已隔離之骨骼肌功能的有益效應係取決於結合至RyR1的鈣通道穩定蛋白1，而非鈣通道穩定蛋白2。事實上，鈣通道穩定蛋白1似乎為骨骼肌內具有功能上之意義的唯一異構物。
第15圖之A和B具體實施例證明在心肌梗塞後心衰竭的小白鼠模型中比目魚肌內的RyR1亦被PKA－磷酸化。在野生型小白鼠和calstabin2－ / － 小白鼠中，JTV－519同時增加比目魚肌內鈣通道穩定蛋白1對RyR1的結合，因此認為JTV－519藉由使鈣通道穩定蛋白1對通道複合體的再結合作用恢復正常而改善骨骼肌的易勞性。以抗RyR1抗體沈澱出等量的RyR1。A具體實施例顯示小白鼠中在RyR1之Ser－2844位置(相當於人類的Ser－2843)被PKA磷酸化之數量的柱狀圖。經JTV519治療之野生型動物中RyR1 PKA磷酸化作用的明顯降低似乎可產生有益的心臟性效應和次要地降低交感神經的活動。B具體實施例的柱狀圖顯示以JTV519或安慰劑治療之野生型或calstabin2－ / － 小白鼠中結合至RyR1之鈣通道穩定蛋白1的數量。以JTV519治療小白鼠係利用可植入滲透壓迷你泵注入0.5毫克/公斤/天的劑量。簡言之，JTV－519的治療導致體內比目魚肌中之RyR1複合體內鈣通道穩定蛋白1的大量增加。
第16圖之A、B、C和D具體實施例證明藉由JTV519使體內異常或滲漏RyR1通道的功能恢復正常而使鈣通道穩定蛋白1再結合至RyR1。A和C具體實施例中顯示以安慰劑和JTV－519治療之野生型小白鼠在休息狀態下骨骼肌內之濃度為150 nM之細胞質Ca2 ＋ 的RyR1單－通道軌跡圖。以JTV－519治療心衰竭且肌肉疲勞升高的小白鼠可使RyR1通道閘控恢復正常。通道開啟為朝上，虛線表示通道為完全開啟狀態(4 pA)，點線表示次傳導程度，以及「c」表示通道在關閉狀態。B和D具體實施例的振幅柱狀圖中，振幅示於x 軸上，以及事件(events)表示通道開啟的次數。Po、To和Tc值相當於代表性軌跡。治療示於軌跡圖上方。插入圖顯示較高解析度的開啟狀態。
簡言之，該數據顯示體內的JTV519治療可使骨骼肌肉的功能和通道的功能失調恢復正常，此與預防因於細胞內SR Ca2 ＋ 滲漏而導致骨骼肌肉疲勞升高的結果相符合。
第17圖證明JTV－519亦可增加體內骨骼肌中鈣通道穩定蛋白1對RyR1的結合親和力。此或可解釋為何以JTV519治療之心衰竭小白鼠可增加比目魚肌內結合至RyR1之鈣通道穩定蛋白1的量。在A具體實施例中，將等量的肌肉RyR1或心臟RyR2進行免疫沈墊和PKA磷酸化，然後在JTV519濃度漸增的情況下分別與鈣通道穩定蛋白1或鈣通道穩定蛋白2共同反應。沈澱物顯示僅鈣通道穩定蛋白結合至RyR。免疫墨點法顯示50 nM的JTV519可增加鈣通道穩定蛋白對RyR的結合親和力。B具體實施例的圖進一步證明RyR1的PKA磷酸化作用可降低鈣通道穩定蛋白1對RyR1的親和力(空心圓)，同時以JTV519治療(實心圓)可使鈣通道穩定蛋白1對RyR1的結合親和力回復至如同對未－PKA磷酸化RyR1(空心框)般的結合親合力。
第18圖之A、B、C和D具體實施例證明Ser－2843為骨骼肌RyR1通道內唯一的PKA磷酸化位置。(A)代表野生型RyR1的單通道軌跡；(B)為RyR1(wt RyR1－P)之外源性PKA磷酸化作用的效應；(C)為PKA無法影響含非功能性PKA磷酸化位置之RyR1－S2843A。由於PKA無法增加RyR1－S2843A的活動，因此Ser－2843似乎為骨骼肌之RyR1通道內唯一的PKA磷酸化位置。因此，(D)模擬示於(B)之外源性PKA磷酸化作用的常在性磷酸化RyR1－S2843D以證實Ser－2843為骨骼肌RyR1通道內唯一的PKA磷酸化位置。記錄於平面脂質雙層內的RyR1單通道顯示以1 mM ATP在150nM[Ca2 ＋ ] 順式 (細胞質側)下的通道活動。記錄進行於0毫伏特、以「c」表示之關閉狀態通道，以及向上彎曲的開啟通道。全部柱狀圖的振幅點示於右側。開啟率(Po )及平均關閉(Tc)和開啟(To)停留時間示於各通道軌跡圖的上方。
第19圖之A和B具體實施例證明持續運動可減損穩定鈣通道穩定蛋白1及RyR1通道的PKA過磷酸化作用。有氧運動可被視為一種增加心率和加強攝取氧以改善心臟性能的運動。有氧運動的範例為跑步、自由車和游泳。在進行第19圖的試驗中，使小白鼠接受每天兩次的90分鐘有氧運動(強迫游泳)。動物在初期的訓練中使其適應游泳：第三天－30分鐘兩次；第二天－45分鐘兩次；第一天－60分鐘兩次；第0天和其後－90分鐘兩次。然後使小白鼠在其後每天兩次90分鐘繼續運動1、7或21天。每次游泳之間相隔4小時的休息時間使小白鼠保持溫暖並提供食物和飲水。使用可調節流動水池供小白鼠進行游泳運動。使用充滿25釐米深之水的壓克力浴池(90釐米長x45釐米寬x45釐米深)。利用幫浦產生池內的水流。游泳過程中的水流速度為在1升/分鐘的恒定流速。以電熱器使水溫保持在34℃。使用年齡和體重相近的小白鼠以避免體脂所造成的不同浮力。
利用強迫游泳使其有效運動以增加小白鼠骨骼肌的有氧運動能力，然後監控骨骼肌RyR1通道複合體的組成分和磷酸化狀態。意外地，在每天兩次游泳90分鐘，三週後，C57B16野生型小白鼠顯示PKA明顯增加RyR1的磷酸化作用而Ca2 ＋ －攜鈣素激酶II(CaMKII)的磷酸化作用則無改變，此表示壓力路徑RyR1蛋白表現的專一性極為穩定，然而，RyR1通道則耗盡穩定次單位鈣通道穩定蛋白1(FKBP12)。顯示RyR1過磷酸化作用及鈣通道穩定蛋白1的耗竭與導致細胞內SR Ca2 ＋ 滲漏的滲漏RyR1通道相符合。
在每天兩次游泳90分鐘三週之後，RyR1通道被PKA過磷酸化以及耗盡穩定的鈣通道穩定蛋白1次單位。如A具體實施例中所見，免疫沈澱出的RyR1巨分子通道複合體顯示在Ser－2844(相當於人類RyR1－Ser－2843)位置的PKA磷酸化作用升高，同時在Ser－2849(相當於人類RyR1－Ser－2848)位置的CaMKII磷酸化作用則未改變。伴隨RyR1－Ser－2844 PKA磷酸化作用增加而來的是，鈣通道穩定蛋白1從通道複合體中耗盡。如B具體實施例中所見，將四聚體通道複合體之四個次單位做磷酸化作用以及鈣通道穩定蛋白1含量的標準化(normalization)後，顯示明顯增加PKA磷酸化作用以及耗盡穩定鈣通道穩定蛋白1次單位。對照組為無運動小白鼠；游泳組(swim)為每天二次90分鐘運動持續三週的小白鼠(初步資料)。P <0.05。
第20圖之A和B具體實施例證明增加持續運動的時間可增加PKA磷酸化作用。為了研究持續運動的時間對RyR1 Ca2 ＋ 釋放通道缺陷的影響，使小白鼠在強迫游泳1、7或21天之後立即進行解剖。較長暴露於持續運動的時間導致過磷酸化作用於第7天開始明顯增加並且在第21天呈飽和狀態。
第20圖之A具體實施例中，該免疫沈澱之RyR1通道複合體顯示於游泳運動7天後在Ser－2844位置(相當於人類的RyR1－Ser－2843)之PKA磷酸化作用的增加極為明顯並且高於生理濃度。第20圖之B具體實施例中，對四聚體通道複合體內RyR2－Ser－2844磷酸化作用做標準化後證明PKA磷酸化作用明顯增加。＊ 表示P <0.05；＊ ＊ 表示P <0.005。
簡言之，第20圖的數據顯示持續運動可藉由蛋白激酶A(PKA)導致RyR1磷酸化作用的明顯增加，其歸因於功能獲致缺陷(gain－of－function defect)所造成通道複合體之穩定鈣通道穩定蛋白1次單元的耗竭。
第21圖之數據顯示長期性地增加對骨骼肌之交感神經的刺激可導致RyR1－依賴性細胞內的Ca2 ＋ 滲漏以及明顯增加肌肉的疲勞。長期性地增加RyR1 PKA過磷酸化作用的功能性後果為何？如來自心肌梗塞之心衰竭小白鼠和大鼠的第21圖所示，長期的RyR1 PKA過磷酸作用可導致肌肉疲勞的增加。
在A具體實施例中，可看出心衰竭之骨骼肌的疲勞較早於對照組。將大鼠比目魚肌(數目＝5隻對照組，數目＝8隻HF)固定於組織浴內以測定其收縮功能。其顯示對照組和HF骨骼肌的代表性疲勞時間軌跡。柱狀圖顯示至40%疲勞的平均(±標準偏差)的時間。＊ 為P <0.05。在B具體實施例中，可看出心衰竭骨骼肌比對照組骨骼肌更慢達到最大強直力。以高頻電場的刺激誘導產生強直力。柱狀圖顯示達到50%強直收縮的時間。＊ ＊ 為P <0.01。C具體實施例證明取自對照組和心衰竭動物之大鼠骨骼肌之達到疲勞時間和RyR1 PKA磷酸化作用(r＝0.88)間的關係。利用取自各動物的反側比目魚肌測定肌肉功能和RyR1 PKA磷酸化作用。
簡言之，第21圖提供的數據顯示持續性運動造成RyR1 PKA的過磷酸化作用和鈣通道穩定蛋白1的耗竭，以及第21圖顯示在造成細胞內SR Ca2 ＋ 滲漏與顯著加速骨骼肌疲勞之增加交感神經活動的疾病形式均呈現相同的缺陷。
持續性運動和壓力過程中的其他問題為骨骼肌的變性而進一步降低骨骼肌的性能。為測定持續運動期間的構造上變化，觀察進行三週游泳運動之小白鼠快縮肌纖維的組織學變化。結果示於第22圖。小白鼠伸趾長肌(M.extensor digitorum longus ，EDL)的橫剖面顯示其組織學變化與來自細胞內Ca2 ＋ 過載之RyRl缺陷通道的肌纖維變性有一致性的關係。因此每天兩次持續性運動90分鐘之小白鼠可觸發正常C57B16小白鼠之EDL肌的萎縮性表現型。
三色染色法顯示無運動對照組(WT)小白鼠之類似橫剖面的緻密肌纖維(左圖)。三週游泳運動之後導致肌纖維的變性以及不規則纖維尺寸的間質性膠原沈積。蘇木素伊紅(H&E)染色法顯示其核變化和肌纖維死亡。這些變化與萎縮性重塑作用具有一致性。
快速延遲整流鉀離子通道(rapid delayed rectifier potassium channel，I(Kr))對心搏作動電位之再極化極為重要。hERG係I(Kr)通道的孔形成次單位。例如藥物的副作用或導因於hERG內的突變而抑制I(Kr)功能，會導致QT過長症候群(LQT)，其伴隨增加生命威脅性心律不整的危險性。本發明化合物呈現低於JTV－519濃度的hERG阻斷活性，其示於第23~43圖。因此，可預期本發明化合物的毒性和/或副作用較JTV－519為低。
第23至26圖說明化合物ARM036(亦稱為S36)及ARM036－鈉(ARM036的鈉鹽)對hERG電流的效應。
第23圖顯示投予100μM ARM036之前(對照)和之後所記錄下的典型hERG電壓鉗電流。用於活化hERG電流的電壓脈衝方式說明於電流軌跡下方。可看出在藉由調節前脈衝(至毫＋20伏特)的活化之後，細胞膜的部分再極化(－50毫伏特測試脈衝)激起一強而緩慢外向衰減尾電流。使用ARM036係以濃度－和時間－依賴性的方式下將外向尾電流降至最低。
第24圖顯示ARM036在100mM濃度下對hERG通道電流之振幅之效應的典型時程。
第25圖係顯示ARM036對hERG電流上之效應的濃度依賴性。表1提供說明於第25圖之圖形內的數字資料。由於ARM036之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM036的IC5 0 值。
第26圖係顯示ARM036－鈉對hERG電流上效應的濃度依賴性。表2提供說明於第26圖之圖形內的數字資料。由於ARM036－鈉之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM036－鈉的IC5 0 值。
第27圖顯示ARM047對hERG電流上效應的濃度依賴性。表3提供說明於第27圖之圖形內的數字資料。ARM047阻斷hERG電流的IC5 0 值為2.496μM。
第28圖顯示ARM048對hERG電流上效應的濃度依賴性。表4提供說明於第28圖之圖形內的數字資料。由於ARM048之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM048的IC5 0 值。
第29圖顯示ARM050對hERG電流上效應的濃度依賴性。表5提供說明於第29圖之圖形內的數字資料。由於ARM050之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM050的IC5 0 值。
第30圖顯示ARM057對hERG電流上效應的濃度依賴性。表6提供說明於第30圖之圖形內的數字資料。由於ARM057之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM057的IC5 0 值。
第31圖顯示ARM064對hERG電流上效應的濃度依賴性。表7提供說明於第31圖之圖形內的數字資料。由於ARM064之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM064的IC5 0 值。
第32圖顯示ARM074對hERG電流上效應的濃度依賴性。表8提供說明於第32圖之圖形內的數字資料。由於ARM074之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM074的IC5 0 值。
第33圖顯示ARM075對hERG電流上效應的濃度依賴性。表9提供說明於第33圖之圖形內的數字資料。由於ARM075之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM075的IC5 0 值。
第34圖顯示ARM076對hERG電流上效應的濃度依賴性。表10提供說明於第34圖之圖形內的數字資料。由於ARM076之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM076的IC5 0 值。
第35圖顯示ARM077對hERG電流上效應的濃度依賴性。表11提供說明於第35圖之圖形內的數字資料。由於ARM077之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM077的IC5 0 值。
第36圖顯示ARMl0l對 hERG電流上效應的濃度依賴性。表12提供說明於第36圖之圖形內的數字資料。由於ARM101之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARMl01的IC5 0值。
第37圖顯示ARM102對hERG電流上效應的濃度依賴性。表13提供說明於第37圖之圖形內的數字資料。由於ARM102之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM102的IC5 0 值。
第38圖顯示ARM103對hERG電流上效應的濃度依賴性。表14提供說明於第38圖之圖形內的數字資料。由於ARM103之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM103的IC5 0 值。
第39圖顯示ARM104對hERG電流上效應的濃度依賴性。表15提供說明於第39圖之圖形內的數字資料。由於ARM104之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM104的IC5 0 值。
第40圖顯示ARM106對hERG電流上效應的濃度依賴性。表16提供說明於第40圖之圖形內的數字資料。由於ARM106之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM106的IC5 0 值。
第41圖顯示ARM107對hERG電流上效應的濃度依賴性。表17提供說明於第41圖之圖形內的數字資料。由於ARM107之最高濃度的測試結果低於50%電流抑制作用，因此無法測定ARM107的IC5 0 值。
第42圖顯示S26對hERG電流上效應的濃度依賴性。表18提供說明於第42圖之圖形內的數字資料。S26的IC5 0 值為7.029 μM。
第43圖顯示JTV－519(圖中稱為「ARM0XX」)對hERG電流上效應的濃度依賴性。表19提供說明於第43圖之圖形內的數字資料。JTV－519的IC5 0 值為0.463 μM。
使用一種已知為hERG電流阻斷劑的抗心律不整劑E－4031作為陽性對照。E－4031阻斷電流之IC5 0 為以0.5 μM(數目＝6隻)。
簡言之，本發明化合物呈現低於JTV－519濃度的hERG阻斷活性。因此，可預期本發明化合物的毒性和/或副作用較JTV－519為低。
下列表20為化合物S1－S107的EC5 0 值。這些EC5 0 的數據係利用上述FKBP12.6重結合檢測法測定在各種不同濃度(0.5~1000 nM)化合物下結合至PKA－磷酸化RyR2之FKBP12.6的量而獲得。利用Michaelis－Menten曲線湊配法計算EC5 0 值。
高通量篩選法
除了此處揭示的化合物之外，仍可發掘出其他可調節鈣離子通道活性的化合物，其特別指與鈣離子通道之RyR系列有關的通道。此處提供一種可高通量篩檢能調節鈣離子通道活性之其他化合物的高效檢測法。
藉由實施例以及如下述實施例5中所示，利用標準程序藉由將FKBP12或FKBP12.6(例如，野生型FKBP12.6或一融合蛋白如GST－FKBP12.6)之FKBP固定於塗佈麩胱甘肽(glutathione)的96－孔盤上而發展出一種用於高通量篩檢小分子的高效檢測法。將PKA－磷酸化理阿諾鹼受體(RyR)，特別指FKBP12實例中的RyR1或RyR3以及FKBP12.6實例中的RyR2，裝載於塗佈FKBP的孔盤上，然後與各種濃度(10~100nM)的化合物共同反應30分鐘。之後，清洗該孔盤以移除未結合的RyR，然後與抗－RyR抗體共同反應(例如，30分鐘)。再一次清洗孔盤以移除未結合的抗－RyR抗體，然後以螢光標示次級抗體處理。藉由自動螢光孔盤判讀器讀取孔盤上的結合活性。
或者，在3 2 P－ATP下進行RyR的PKA－磷酸化。在JTV－519類似物及其他各種濃度(10~100nM)之化合物的存在下將放射性PKA－磷酸化RyR置於塗佈FKBP的96－孔盤上達30分鐘。清洗該平板以移除未結合的放射性RyR，然後利用自動孔盤判讀器進行判讀。亦可將已PKA－磷酸化RyR塗佈於孔盤中，然後在化合物存在下與3 2 S－標示FKBP共同反應。
用於描述本發明的下列實施例僅作為幫助瞭解本發明的說明而不應推論本發明申請專利範圍附件僅侷限於該範圍內。
實施例 實施例1－RVR2 PKA磷酸化作用及FKBP12.6的結合
如前述方法製備心SR細胞膜(參閱Marx等人，使FKBP12.6從鈣釋放通道(理阿諾鹼受體)分離的PKA磷酸化作用：衰竭心臟中的調節缺陷。Cells ，101：365~76，2000；Kaftan等人，雷帕黴素對取自心肌之理阿諾鹼受體/Ca( 2 ＋ ) －釋放通道的效應，Circ.Res. ，78：990~97，1996)。利用購自Promega公司(威斯康辛州，Madison市)的TNTT M 快速耦合轉錄/轉譯系統來產生3 5 S－標定FKBP12.6。利用[3 H]理阿諾鹼的結合來定量RyR2的量。將100微克之微脂粒(microsomes)稀釋於100微升之10mM的咪唑緩衝液內(pH 6.8)，在37℃下與250nM(終濃度)[3 5 S]－FKBP12.6反應60分鐘，然後以500微升冰冷咪唑緩衝液淬洗。在100,00g的轉速下將樣本離心10分鐘然後在咪唑緩衝液內清洗三次。藉由沉澱物之液相閃爍計數的方法測定結合[3 5 S]－FKBP12.6的數量。
實施例2－免疫墨點法
依所述方法在室溫下與抗－FKBP12/12.6抗體(1：1,000)、抗－RyR－5029抗體(1：3,000)或抗－磷酸化RyR2－P2809抗體(1：5,000)作用1小時以進行微粒體(50微克)的免疫墨點法(分別參閱Jayaraman,et al. ,FK506 binding protein associated with the calcium release channel(ryanodine receptor).J.Biol.Chem. ,267：9474－77,1992；Reiken,et al.,Beta－blockers restore calcium release channel function and improve cardiac muscle performance in human heart failure.Circulation ,107：2459－66,2003)。P2809－磷酸化表位特異性抗－RyR2抗體係由Zymed實驗室(加州，三藩市)利用相當於在Ser2 8 0 9 被RyR2 PKA－磷酸化之胜肽CRTRRI－(pS)－QTSQ所客製的一種親和力－純化多株兔抗體。在與HRP－標定抗－兔IgG(1：5000倍稀釋；Transduction實驗室，肯他基州，Lexington市)反應之後，利用ECL(Amersham製藥，紐澤西州，Piscataway市)進行墨點顯像。
實施例3－單通道記錄
如前所述在0毫伏特的電壓鉗條件下取得來自小白鼠心臟之天然RyR2或重組RyR2的單通道記錄(參閱Marx等人，從鈣釋放通道(理阿諾鹼受體)分離FKBP12.6的PKA磷酸化作用：衰竭心臟的調節缺陷。Cell ，101：365~76，2000)。用於通道記錄的對稱溶液為：反式腔中為HEPES，250毫莫耳/升；Ba(OH)2 ，53毫莫耳/升(在一些試驗中以Ca(OH)2 取代Ba(OH)2 )；pH 7.35；以及順式腔中為HEPES，250毫莫耳/升；Tris－鹼，125毫莫耳/升；EGTA，1.0毫莫耳/升；和CaCl2 ，0.5毫莫耳/升；pH 7.35。除非另有說明，否則順式腔內存在150－nM之[Ca2 ＋ ]和1.0－mM之[Mg2 ＋ ]下進行單通道記錄。將理阿諾鹼(5mM)加入順式腔內以確認全部通道的一致性。利用Fetchan軟體(Axon儀器公司，加州Union市)從數位化電流分析數據。以平均±標準誤差表示全部數據。試驗間之平均值的統計學比較係利用未配對學生氏t－檢定法。若p <0.05之值時則被視為具有統計學上的顯著性意義。
實施例4－化合物及其合成方法
方法1：合成S3、S4、S5和S54
根據美國專利申請案10/680,988所述的方法製備S26合成單體。
合成S3(方法1)： 將亞硫醯氯(CH2 Cl2 內2克分子，0.1毫升，0.2毫莫耳)加入無水CH2 Cl2 (5毫升)內之攪拌中的乙烯磺酸(22毫克，0.2毫莫耳)。室溫下攪拌反應混合物隔夜然後在真空內乾燥。將殘留物溶解於CH2 Cl2 (5毫升)內。在0℃下逐滴加入CH2 Cl2 (3毫升)內的S26溶液(20毫克，0.1毫莫耳)。在0℃下將反應混合物攪拌1小時然後在室溫下另外攪拌1小時再以飽和碳酸氫鈉和1當量鹽酸清洗。在移除溶劑之後，藉由SiO2 管柱層析法純化而獲得無色油狀的S3產物(18毫克，65%)。
合成S4(方法1)： 在0℃下將甲磺醯氯(26毫克，0.2毫莫耳)和三乙胺(30毫克，0.3毫莫耳)加入CH2 Cl2 (5毫升)內攪拌中的S26(20毫克，0.1毫莫耳)溶液。在0℃下將反應混合物攪拌1小時以及於室溫下攪拌隔夜。以含水飽和碳酸氫鈉清洗有機相然後在硫酸鈉上乾燥。過濾之後蒸發有機溶劑，藉由SiO2 管柱層析法純化S4(25毫克油狀，產量：90%)。同樣，合成S5和S54的產量分別為95%和91%。
方法2：合成S1和S2
合成S1和S2(方法2)： 將4－芐基哌啶(18毫克，0.1毫莫耳)加入氯仿(5毫升)內的S3(28毫克，0.1毫莫耳)溶液。在室溫下將獲得的混合物攪拌1天。在移除有機溶劑之後，在矽膠管柱上純化殘留物。獲得無色油狀的S1產物(34毫克，產量：75%)。以類似方法從S3和二丁胺合成出78%產量的S2。
方法3：合成S7、S9、S27和S40
合成S7、S9、S27和S40(方法3)： 將亞硫醯氯(CH2 Cl2 內2克分子溶液，0.1毫升，0.2毫莫耳)加入CH2 Cl2 (10毫升)內之攪拌中的碘乙酸(37毫克，0.2毫莫耳)溶液。在0℃下將獲得混合物攪拌1小時以及於室溫下攪拌隔夜。移除溶劑之後，在0℃下將未純化氯酸加入CH2 Cl2 (10毫升)內之攪拌中的S26(20毫克，0.1毫莫耳)和三乙胺(30毫克，0.3毫莫耳)溶液。在0℃下將混合物攪拌1小時及在室溫下攪拌隔夜。以飽和碳酸氫鈉和1當量鹽酸清洗有機相。藉由管柱層析法純化粗產物而獲得無色油狀的S7(34毫克，產量：95%)。同樣，利用N－羥琥珀硫亞胺基－4－疊氮水楊酸(NHS－ASA)合成出95%產量的S9；以96%產量的S27；及以91%產量的S40。
方法4：合成S11和S12
合成S11和S12(方法4)： 將異氰苯酸酯(18毫克，0.15毫莫耳)加入吡啶(1毫升)內的S26(20毫克，0.1毫莫耳)溶液。在室溫下將獲得的混合物攪拌24小時。然後加入醋酸乙酯(10毫升)及以1當量鹽酸和飽和碳酸氫鈉清洗有機相。藉由SiO2 管柱層析法純化S11而獲得白色固體產物(27毫克，產量：86%)。同樣，從S26和異氰苯酸酯合成出85%產量的S12。
方法5：合成S13和S14
合成S13和S14(方法5)： 在0℃下將三乙胺(30毫克，0.3毫莫耳)和苯基甲氧基膦醯氯(38毫克，0.2毫莫耳)加入CH2 Cl2 (5毫升)內的S26S26 (20毫克，0.1毫莫耳)。在室溫下攪拌2小時之後，以飽和碳酸氫鈉清洗反應混合物。分離異構物及藉由矽膠管柱純化而產生S13(14毫克，產量：40%)和S14(16毫克，產量：45%)。
方法6：合成S19、S22
合成S19(方法6)： 在0℃下將1,4－氯化丁基二酸(8毫克，0.05毫莫耳)加入CH2 Cl2 (5毫升)內的攪拌中S26(20毫克，0.1毫莫耳)和三乙胺(30毫克，0.3毫莫耳)溶液。在0℃下將獲得的混合物攪拌1小時及在室溫下攪拌隔夜。以飽和碳酸氫鈉及1當量鹽酸和水清洗有機相。在移除溶劑之後，藉由管柱層析法純化S19而獲得產物(油狀，19毫克，80%產量)。同樣，從2,6－二氯吡啶基二甲酸製備出S22。
方法7：合成S20和S23
合成S20和S23(方法7)： 在室溫下以H2 O2 (30%，0.5毫升)將MeOH(5毫升)內S27(25毫克，0.1毫莫耳)處理一天。經硫代硫酸鈉溶液處理之後，藉由蒸發法移除甲醇。將產生之殘留物溶解於醋酸乙酯(10毫升)然後以飽和碳酸鈉清洗。於硫酸鈉上乾燥之後，蒸發溶劑而形成粗產物其藉由矽膠管柱層析法的純化而產生無色油狀的S20(16毫克，60%產量)。同樣，從S10合成出S23。
方法8：合成S36、S43、S44、S45、S57、S59
合成S36和S57(方法8)： 在0℃下將氯氧代醋酸甲酯(0.81克，6.6毫莫耳)逐滴加入CH2 Cl2 (50毫升)內的攪拌中S26(0.85克，4.4毫莫耳)和吡啶(0.70克，8.8毫莫耳)溶液。在0℃下將反應混合物攪拌2小時然後以飽和碳酸氫鈉、1當量鹽酸和水清洗。藉由矽膠管柱層析法產生白色固體的S57(1.1克，90%產量)。將S57(1.1克，3.9毫莫耳)溶解於甲醇(10毫升)內然後加入水中的氫氧化鈉(0.3克，7.5毫莫耳)溶液。在室溫下將反應混合物攪拌1小時。移除溶劑之後，將殘留物溶解於水(10毫升)中然後以乙醚(2x10毫升)清洗。以1當量鹽酸將水相酸化至pH＝2。以CH2 Cl2 (2x10毫升)萃取產物。移除溶劑而產生白色固體的S36(1.0克，產量：100%)。可藉由再結晶法進一步純化產物。以類似方法合成S38(請看構造表)。
合成S43、S44、S45和S59(方法8)： 在室溫下以亞硫醯氯(5毫升)將S36(150毫克，0.56毫莫耳)處理隔夜。在移除過量的亞硫醯氯之後，將S36－Cl 粗產物溶解於CH2 Cl2 (10毫升)內，然後在0℃下將單－Boc保護胱胺和吡啶(0.2毫升，196毫克，2.48毫莫耳)加入此溶液。在0℃下將反應混合物攪拌1小時及在室溫下攪拌隔夜，然後以飽和碳酸氫鈉冷卻。分離有機相並移除溶劑而獲得S36－胱胺中間物，其藉由SiO2 管柱層析法純化得到80%產量。以CH2 Cl2 內的三氟乙酸完成Boc－基的去保護作用，然後藉由與疊氮化合物之NHS－活化酯的反應從S36－胱胺合成出S43和S45。S43的產量為75%及S45為80%。
藉由下列反應的副產品合成S44： 在室溫下以亞硫醯氯(2毫升)將S36(50毫克，0.19毫莫耳)處理隔夜。移除過量亞硫醯氯之後，將粗產物溶解於CH2 Cl2 (5毫升)內。將CH2 Cl2 (10毫升)內的胱胺(134毫克，0.88毫莫耳)和吡啶(98毫克，1.23毫莫耳)加入此溶液，然後在室溫下將反應混合物攪拌隔夜。藉由管柱將S44純化成白色固體(20毫克，16%)。同樣，藉由S36－Cl 與甲醇或乙胺的反應合成S57和S59(方法8)。
方法9：合成尿基類似物S6、S46~S53、S64、S66、S67
合成尿基類似物S6、S46~S53、S64、S66、S67(方法9)： 在0℃下將硝苯基氯甲酸鹽(220毫克，1.1毫莫耳)和三乙胺(120毫克，1.2毫莫耳)加入CH2 Cl2 (20毫升)內的S26(195毫克，1.0毫莫耳)。在室溫下將反應混合物攪拌2小時然後以水清洗。移除溶劑，接著利用管柱層析法純化而產生化合物S37(330毫克，91%)。使S37(36毫克，0.1毫莫耳)與DMF(3毫升)內1當量的胺反應隔夜而在SiO2 管柱層析法純化之後產生>60%的尿基化合物。或者，經由示於方法9之多功能和更具活性的中間物S26－光氣合成尿基化合物。
方法10：合成S55、S56、S58、S60~S63
合成S55、S56、S58、S60~S63(方法10)： 在室溫下將氯仿(5毫升)內之S27(25毫克，0.1毫莫耳)和4－(4－胺芐基)哌啶(19毫克，0.1毫莫耳)的反應混合物攪拌二天。移除溶劑之後，藉由矽膠管柱層析法純化S60而獲得白色固體產物(36毫克，產量90%)。根據上述的類似方法合成S55、S56、S58、S61~S63。
新化合物的實驗
方法11：合成尿基類似物S69~S75
依照類似合成S46~S53(請看方法9)的方法11合成苯環(於式I中R＝H)上無甲氧基的類似物S69~S75。該合成始於市售的S68並且涉及各種的中間物、S68－光氣以產生60~95%產量的S69~S75。
方法12：合成S76~S81
方法13：合成S82~S84
藉由類似合成S36、S43~S45、S57和S59的方法(方法8)如方法12所示從市售S68合成70~95%產量的S76~S81 。利用S68作為起始材料，亦可藉由苯環(式I中R＝4－OCH3 )上具有甲氧基的類似化合物合成化合物S82、S83和S84。
方法14：合成S88~S93
如方法14中所示合成S88~S93。下列為合成的實施例：合成S85： 在室溫下將二氯甲烷(100毫升)內的S26(10毫莫耳)、二第三丁基碳酸鹽(11毫莫耳)和三乙胺(12毫莫耳)溶液攪拌5小時。以飽和碳酸氫鈉溶液(10毫升)清洗反應混合物及以二氯甲烷(2x15毫升)萃取其含水層。在硫酸鎂上乾燥結合有機層及在真空內濃縮而獲得無色油狀的S85(2.90克，產量98%)。
合成S86： 在－78℃下將BBr3 (於二氯甲烷內的1.0克分子溶液)(18毫升，18毫莫耳)逐滴加入二氯甲烷(100毫升)內的S85(2.36克，8毫莫耳)溶液。使溶液回暖至室溫然後以甲醇(100毫升)冷卻反應混合物及在真空內濃縮。藉由管柱層析法純化S86產物。
合成S87： 在0℃下將三乙胺(7毫莫耳)加入二氯甲烷(40毫升)內的S86(6毫莫耳)溶液，接著再加入三氟甲基磺醯酐(7毫莫耳)。在室溫下將溶液攪拌30分鐘，然後以水(10毫升)冷卻反應混合物。以二氯甲烷(2x15毫升)萃取含水層，然後在硫酸鎂上乾燥結合的有機層及在真空內濃縮。藉由矽膠急驟層析法純化粗產物而獲得75%產量的S87。
合成S88： 在密封試管內將S87(1毫莫耳)、啉(8毫升)、三(二亞芐丙酮)鈀(0)(5莫耳%)、2－(二第三丁基膦基)聯苯(20莫耳%)和磷酸鉀(1.2毫莫耳)的混合物至80℃加熱12小時。將反應混合物冷卻至室溫，以二氯甲烷(50毫升)稀釋，及以水(10毫升)清洗。以二氯甲烷(2×15毫升)萃取含水層，然後在硫酸鎂上乾燥結合的有機層及在真空內濃縮。藉由矽膠急驟層析法純化粗產物而獲得81%產量的S88。
合成S89： 將CH3 CN(20毫升)內的苯硫醇(2毫莫耳)和i －Pr2 NEt(2毫莫耳)的溶液至80℃加熱18小時。冷卻之後，加入醋酸乙酯(30毫升)然後以1當量鹽酸、水接著1當量氫氧化鈉清洗。在以Na2 SO4 乾燥之後，濃縮該溶液。藉由層析法純化S89而獲得59%產量的產物。或者，利用i －Pr2 NEt/Pd2 (dba)3 /xantphos作為催化劑藉由使S87與苯硫醇在二烷內回流10小時的方法合成S89。
合成S90： 將K2 CO3 (2毫莫耳)、苯基硼酸(1毫莫耳)和(Pd(Ph3 P)4 )(0.11毫莫耳)加入二烷(10毫升)內的S87(1.0毫莫耳)溶液，然後在90℃下將混合物攪拌16小時。將反應混合物冷卻至25℃，以CH2 Cl2 (30毫升)稀釋，以水(10毫升)清洗，然後在真空內將有機相蒸發至乾燥。藉由管柱層析法純化而獲得40%產量的S90。
合成S92： 將氰化鋅(1毫莫耳)和Pd(Ph3 P)4 (0.11毫莫耳)加入DMF(5毫升)內的S87(1.0毫莫耳)溶液。攪拌反應混合物然後加熱至100℃達1小時，接著以水(50毫升)和2克分子硫酸(5毫升)冷卻和稀釋然後以EtOAc(3x)萃取。以食鹽水(2×)清洗結合的有機萃取物，在硫酸鎂上乾燥，過濾及在真空內蒸發。藉由矽膠管柱層析法純化S92而獲得80%產量的產物。
方法15：合成S94~S100
合成S94： 在0℃下將醋酸酐(1.2毫莫耳)和三乙胺(1.3毫莫耳)加入CH2 Cl2 (10毫升)內的S86(1毫莫耳)溶液。在室溫下將反應混合物攪拌隔夜，然後以水清洗。以Na2 SO4 乾燥之後，蒸發溶劑然後在不進一步純化下將S94產物(NMR產量為98%)用於下一反應。
合成S95： 在攪拌中將無水AlCl3 (0.6毫莫耳)逐滴加入甲苯(20毫升)內的S84(0.5毫莫耳)溶液。將反應混合物回流5小時然後倒於碎冰(10克)上。在萃取和濃縮之後，藉由矽膠管柱層析法純化而獲得83%產量的S95產物。
合成S96： 將NaI(10毫克，過量)和氯胺－T(0.3毫莫耳)加入甲醇(5毫升)內的S86(0.1毫莫耳)溶液。將反應混合物攪拌30分鐘然後以Na2 S2 O3 溶液冷卻。將溶劑蒸發。藉由矽膠管柱層析法純化產物而獲得60%產量之結合單碘化或雙碘化產物的混合物。
合成S97： 將濃H2 SO4 (2毫升)加入S86(3毫莫耳)。將濃HNO3 (2毫升)逐滴緩慢地加入攪拌中的混合物。於10分鐘之後，將反應混合物倒於碎冰(5克)上然後以Na2 CO3 中和至pH＝7。藉由EtOAc的萃取收集該Boc－去保護硝基中間物，然後藉由與Boc2 O的反應將其轉變回S97。藉由矽膠管柱層析法的純化而獲得78%產量的S97。
合成S98： 使甲醇(20毫升)內之S97(2毫莫耳)和10% Pd/C(0.1克)的混合物以氫氣泡通過2小時。在過濾及濃縮之後，在不進一步純化之下利用該胺產物於下一反應。
合成S99和S100： 將S98(1毫莫耳)溶解於含水鹽酸(2毫莫耳鹽酸，10毫升水)內。在0℃下將水(5毫升)內的亞硝酸鈉(1毫莫耳)溶液緩慢地加入此溶液。在0℃下將反應混合物攪拌1小時，然後在0℃下逐滴加入水(2毫升)內的NaN3 (2毫莫耳)。在0℃下將獲得的混合物攪拌1小時以及在室溫下攪拌隔夜。以醋酸乙酯萃取產物然後以飽和碳酸氫鈉和水清洗。在無水硫酸鈉上乾燥有機層然後濃縮而獲得S98的粗產物。在矽膠的管柱上純化而獲得71%的產物。同樣，以60%的產量合成S99。
依所示方法16完成S101、S102和S103(亦分別稱為ARM101、ARM102和ARM103)的合成。下列為合成的實施例：方法16：合成ARM101、ARM102和ARM103
合成S101： 將CH2 Cl2 (50毫升)內的S68(165毫克，1毫莫耳)溶液冷卻至0℃。將三光氣(150毫克，0.5毫莫耳)和吡啶(0.5毫升，過量)加入此溶液然後在0℃下攪拌1小時。在不純化下，以1－胡椒基六氫吡(233毫克，1.1毫莫耳)在0℃下處理反應混合物內獲得的S68－光氣。在0℃下攪拌1小時之後，以水(2x10毫升)、1當量鹽酸(2x10毫升)和飽和NaHCO3 (2x10毫升)清洗反應混合物，然後在減壓下移除溶劑。藉由SiO2 管柱層析法的純化而獲得80%產量的ARM101。藉由核磁共振法(NMR)、質譜儀(MS)和/或元素分析確認此產物的構造。
合成S102： 除了以哌啶代替1－胡椒基六氫吡之外，利用合成S101的相同方法從S68合成S102。藉由核磁共振法(NMR)、質譜儀(MS)和/或元素分析確認此產物的構造。
合成S103： 除了以N－Boc 1－六氫吡代替1－胡椒基六氫吡及後續步驟以三氟乙酸(TFA)去保護Boc基之外，利用合成S101的相同方法從S68合成S103。藉由核磁共振法(NMR)、質譜儀(MS)和/或元素分析確認此產物的構造。
方法17：合成ARM104
如方法17中所示合成S104(ARM104) 。下列為合成的實施例：在室溫下將ARM036(S36)(27毫克，0.1毫莫耳)、50% H2 O2 (1毫升)和MeOH(3毫升)的混合物攪拌2天以產生ARM104產物。使用質譜儀(MS)監控ARM036的消失及ARM104的出現。在減壓下移除溶劑，然後藉由再結晶法純化該產物。其終產量為85%純度的26毫克ARM104。藉由核磁共振法(NMR)和/或質譜儀(MS)測定該終產物的構造。
方法18：合成ARM105
如方法18中所示合成S105(ARM105) 。下列為合成的實施例：在0℃下於攪拌中將CH3 O－C(O)C(O)Cl(70毫克，0.58毫莫耳)逐滴加入CH2 Cl2 (50毫升)內的S68(80毫克，0.48毫莫耳)和吡啶(0.1毫升，過量)溶液。在0℃下將反應混合物攪拌2小時，然後以1當量鹽酸、飽和碳酸氫鈉和水清洗。移除溶劑及藉由SiO2 管柱層析法純化而產生白色固體的ARM105產物(產量：95毫克，94%)。
方法19：合成ARM107
如方法19中所示合成S107(ARM107) 。下列為合成的實施例：將30% CH2 O溶液(1.5毫升，過量)和氰硼氫化鈉(NaBCNH3 )(0.4克，過量)加入MeOH(20毫升)內的S26(180毫克，0.92毫莫耳)。在室溫下攪拌反應混合物，以及藉由添加數滴的1當量鹽酸使溶液的pH維持在約pH4~5。在三小時之後，在減壓下移除溶劑。將殘留物溶解於20毫升的醋酸乙酯內然後以水和飽和NaHCO3 (2x10毫升)清洗。移除溶劑及藉由SiO2 管柱層析法純化而獲得170毫克93%產量的產物。
方法20：合成ARM108
如方法20中所示合成S108(ARM108) 。下列為合成的實施例：在室溫下將CH2 Cl2 (50毫升)內之N－芐氧羰基－甘胺酸(Cbz－Gly，129毫克，0.61毫莫耳)、二異丙基碳二亞胺(DIC，90毫克，0.71毫莫耳)和N－羥琥珀醯亞胺(NHS，70.4毫克，0.71奈莫耳)的混合物攪拌0.5小時。將S26(100毫克，0.51毫莫耳)加入此混合物，然後在室溫下將混合物攪拌隔夜。以1當量鹽酸(2x10毫升)和飽和NaHCO3 溶液(2x10毫升)清洗之後，藉由蒸發移除溶劑。藉由SiO2 管柱層析法純化ARM108產物而獲得120毫克61%產量的產物。
方法21：合成ARM109
如方法21中所示合成S109(ARM109) 。下列為合成的實施例：以1毫升之30% HBr/CH3 CO2 H處理CH2 Cl2 (5毫升)內的ARM108(40毫克，0.1毫莫耳)。在室溫下攪拌隔夜之後，在減壓下蒸發反應混合物。以氧化丙烯(1毫升)處理溶解於MeOH(3毫升)內的殘留物。在減壓下移除溶劑而產生粗AMR109，其進一步藉由溶解於0.15當量鹽酸水溶液(3.5毫升)接著以醋酸乙酯(3毫升)清洗和蒸發而純化。ARM109的產量為28.3毫克，95%(白色粉末鹽酸鹽)。
方法22：合成ARM110
如方法22中所示合成S110(ARM110) 。下列為合成的實施例：在室溫下將二甲基甲醯胺(DMF，5毫升)內之S26(100毫克，0.51毫莫耳)、1－溴乙酸甲酯(100毫克，1,2當量)和吡啶(50毫克)的混合物攪拌隔夜。將醋酸乙酯(50毫升)加入此混合物然後以飽和NaHCO3 溶液(2x10毫升)和水(2x10毫升)清洗。藉由管柱層析法純化該油狀的產物ARM110而獲得32毫克23%的產量。
方法23：合成ARM111
如方法23中所示合成S111(ARM111) 。下列為合成的實施例：將1當量NaOH(0.1毫升)加入MeOH(2毫升)內的ARM110(16毫克，0.06毫莫耳)混合物，然後在室溫下將混合物攪拌隔夜。在減壓下移除溶劑，然後將殘留物溶解於水(10毫升)內。以醋酸乙酯(2x5毫升)清洗水相及以1當量鹽酸酸化至pH＝4。在減壓下移除溶劑而產生粗ARM111。利用乙醇移除氯化鈉而獲得產量為13毫克87%的ARM111固體。
方法24：合成ARM112
如方法24中所示合成S112(ARM112) 。下列為合成的實施例：在0℃下將SO2 Cl2 (89 mg,1.2 eq.)逐滴加入CH2 Cl2 (20 ml)內S26和吡啶(100毫克)的混合物，然後在室溫下攪拌隔夜。在減壓下移除溶劑，然後將殘留物溶解於5.5毫升的氫氧化鈉溶液(5 ml H2 O＋0.5 ml 1N NaOH)內。以醋酸乙酯(2x5 ml)清洗水溶液及以1當量鹽酸酸化至pH 4。以醋酸乙酯(3x5ml)萃取水相及在減壓下蒸發醋酸乙酯相而獲得產量為9毫克的ARM112粉末。
方法25：合成ARM113
如方法25中所示合成S113(ARM113) 。下列為合成的實施例：以CH3 I(200毫克，過量)處理醋酸乙酯(2毫升)內的ARM107(45毫克，0.21毫莫耳)。在室溫下將混合物攪拌隔夜，然後藉由過濾收集白色固體ARM113而獲得69毫克97%產量的產物。
方法25A：合成ARM114
如方法25A中所示合成S114(ARM114) 。下列為合成的實施例：將CH2 Cl2 (50毫升)內的S26(195毫克，1毫莫耳)冷卻至0℃。將三光氣(150毫克，0.5毫莫耳)和吡啶(0.5毫升，過量)加入此溶液，然後在0℃下攪拌1小時。在不純化下，以N－Boc1－六氫吡(200毫克，1.1毫莫耳)在0℃下處理反應混合物內獲得的S26－光氣。在0℃下攪拌1小時之後，以水(2x10毫升)、1當量鹽酸(2x10毫升)和飽和NaHCO3 (2x10毫升)清洗反應混合物，然後在減壓下移除溶劑。藉由SiO2 管柱層析法純化而獲得80%產量的ARM114。
方法26：合成ARM115
如方法26中所示合成S115(ARM115) 。下列為合成的實施例：在90℃下將甲苯(50毫升)內之ARM114(200毫克，0.49毫莫耳)和勞森試劑(400毫克)的混合物攪拌5小時。將混合物冷卻至室溫，然後以飽和NaHCO3 (2x20毫升)清洗。藉由SiO2 管柱層析法純化而獲得160毫克75%產量的ARM115。
方法27：合成ARM116
如方法27中所示合成S116(ARM116) 。下列為合成的實施例：在室溫下將CH2 Cl2 (10毫升)內之ARM115(10毫克，0.02毫莫耳)和三氟乙酸(TFA，0.5毫升)的混合物攪拌2小時。在減壓下蒸發溶劑而獲得6毫克92%產量的ARM116。
方法28：合成ARM117
如方法28中所示合成S117(ARM117) 。下列為合成的實施例：將CH2 Cl2 (20毫升)內的ARM057(200毫克，0.71毫莫耳)溶液冷卻至－78℃。將CH2 Cl2 (1毫升)內的1克分子BBr3 加入此溶液並將此混合物在－78℃下攪拌3小時，然後在隔夜中使其回復至室溫。以1當量鹽酸(2x10毫升)和水(1x10毫升)清洗該混合物。移除溶劑之後，藉由管柱層析法純化ARM117而獲得60毫克33%產量的產物。
方法29：合成ARM118
如方法29中所示合成S118(ARM118) 。下列為合成的實施例：以Bodipy TMR－X,SE(分子探針公司)(4毫克，0.006毫莫耳)將CH2 Cl2 (3毫升)內的S26(3.6毫克，0.018毫莫耳)處理3小時。以0.01當量鹽酸(2x1毫升)和飽和NaHCO3 (2x1毫升)清洗該混合物。在減壓下移除溶劑而產生純化的ARM118(98%)。
方法30：合成ARM119
如方法30中所示合成S119(ARM119) 。下列為合成的實施例：將ARM107(50毫克，0.24毫莫耳)、50% H2 O2 (1毫升)、MeOH(3毫升)的混合物在室溫下攪拌二天(使用質譜儀監控ARM107的消失和產物的形成)。在減壓下移除溶劑而獲得產量為26毫克，45%的ARM110。
方法31：合成ARM120和ARM121
如方法31中所示合成S120(ARM120) 和S121(ARM121) 。下列為合成的實施例：將DMF(10毫升)內之S26(195毫克，1毫莫耳)、溴化芐基(1.1毫莫耳)和Na2 CO3 (10毫莫耳)的混合物攪拌隔夜。將醋酸乙酯(30毫升)加入反應，然後以水(4x10毫升)清洗反應。在減壓下濃縮有機相，然後藉由管柱層析法純化殘留物而獲得產量為280毫克，98%的白色粉末S121。以類似方法合成S120，但使用4－OH－溴化芐基代替溴化芐基。
合成S122(ARM122)(LB21300－30) 。下列為合成的實施例：在0℃下將DIEA(0.67毫升，3.8毫莫耳，3.0當量)加入CH2 Cl2 (50毫升)內之化合物S26(250毫克，1.28毫莫耳，1當量)的冰冷溶液，接著加入氯化乙醯氧基乙醯(0.17毫升，1.58毫莫耳，1.24當量)。接著，將反應混合物在0℃下攪拌20分鐘，以1.0克分子鹽酸水溶液(100毫升)稀釋然後以CH2 Cl2 (3x50毫升)萃取。清洗(水、食鹽水)、乾燥(Na2 SO4 )、過濾經結合的有機層，然後蒸發至乾燥。藉由矽膠管柱上層析法純化該粗產物，然後以從0至50%梯度增加極性的醋酸乙酯內石油進行洗提。然後結合相關的比例而獲得所欲的產物(350毫克，93%)。
合成S123(ARM123)(LB21300－34) 。下列為合成的實施例：在23℃下將LiOH(140毫克，3.33毫莫耳，3.44當量於5毫升水中)加入MeOH(5毫升)和THF(8毫升)內的化合物S122(287毫克，0.97毫莫耳，1當量)溶液。在23℃下將反應混合物攪拌20分鐘，以1.0克分子鹽酸水溶液(100毫升)稀釋及以CH2 Cl2 (3x50毫升)萃取。清洗(水、食鹽水)、乾燥(Na2 SO4 )、過濾經結合的有機層，然後蒸發至乾燥。藉由矽膠管柱上層析法純化該粗產物，然後以從0至70%梯度增加極性的醋酸乙酯內石油進行洗提。然後結合相關的比例而獲得S123(244毫克，100%)。
實施例5－高通量篩檢法
發展用於篩檢生物活性小分子的檢測法。這些檢測法係基於再結合至RyR的FKBP12蛋白。
藉由將FKBP12.6(GST－融合蛋白)固定於塗佈麩胱甘肽的96－孔盤上而發展出一種用於高通量篩檢小分子的高效檢測法。將第2型PKA－磷酸化理阿諾鹼受體(RyR2)裝載於塗佈有FKBP12.6的孔盤上，然後與各種濃度(10~100nM)的JTV－519類似物共同反應30分鐘。之後，清洗該孔盤以移除未結合之RyR2，然後與抗－RyR2抗體共同反應30分鐘。再一次清洗孔盤以移除未結合之抗－RyR2抗體，然後以螢光標示次級抗體處理。藉由自動螢光孔盤判讀器讀取孔盤上的結合活性。
在另一種檢測法中，於3 2 P－ATP存在下進行RyR2的PKA－磷酸化。在各種濃度(10~100nM)之JTV－519類似物存在下將放射性PKA－磷酸化RyR2置於塗佈有FKBP12.6的96－孔盤上達30分鐘。清洗該孔盤以移除未結合的放射性RyR2，然後利用自動孔盤判讀器進行判讀。
實施例6－ARM036化合物對hERG電流的影響
利用已穩定轉染hERG cDNA的人類胚胎腎293細胞(HEK 293)來研究本發明化合物對hERG電流的影響。HEK 293細胞不表現內源性的hERG。以一含有hERG cDNA和抗新黴素基因的質體轉染HEK 293細胞。在G418存在的情況下培養細胞來篩選出穩定轉染細胞(stable transfectants)。持續在培養過程使用G418以維持篩選壓力。將細胞培養於添加10%胎牛血清、199單位/毫升之青黴素G鈉、10微克/毫升之硫酸鏈黴素和500微克/毫升之G418的Dulbecco改良Eagle Medium/Nutreint Mizture F－12(D－MEM/F－12)的培養液內。將進行電生理實驗的細胞培養於35毫米的培養皿內。
在室溫(18℃~24℃)下利用全細飽膜片鉗制法進行電生理記錄。以各細胞作為其本身的對照組。以10和100微莫耳濃度(μM)兩種濃度來測定ARM0036的效用。每種濃度至少測定三次(n3)。使用90奈莫耳濃度(nM)的西沙必利(cisapride，購自TOCRIS Bioscience公司)作為hERG阻斷作用的陽性對照組。記錄時，將細胞轉置於記錄腔並以載劑對照溶液(vehicle control solution)淹蓋該細胞。用於全細胞記錄分析的片鉗吸管溶液(patch pipette solution)含130 mM之天門冬胺酸鉀鹽、5 mM之MgCl2 、5 mM之EGTA、4 mM之ATP和10 mM之HEPES。以氫氧化鉀將pH調整至7.2。成批製備該吸管溶液，並將之分裝及冷凍儲存。每天解凍並使用新鮮的分裝溶液。利用P－97微量吸管拉製器(Sutter Instruments公司，加州Novato市)將玻璃毛細管拉製成片鉗吸管(Patch pipettes)。使用市售片鉗放大器來進行全細胞記錄。在數位化之前，以採樣頻率的1/5低通過濾該電流記錄值。
利用具有固定振幅(調節前脈衝：＋20毫伏特持續2秒：測試脈衝：50毫伏特持續2秒)的脈衝模式從－80毫伏特的保持電位、10秒重覆間隔的方式來測量開始和穩定狀態的阻斷hERG電流。在50毫伏特的2秒階段期間測定峰尾電流(Peak tail current)。在施用測試化合物或陽性對照物之前，維持至少30秒的穩定狀態。監控峰尾電流直到達到新穩定狀態為止。以遞增方式累積施用該測試化合物濃度，在每次投藥之間無沖淡期。
利用8.2版之pCLAMP套裝程式(Axon Instruments公司，加州Union市)進行資料的取得和分析。穩定狀態定義為隨著時間的變化呈現有限的恒定速率(與時間呈線性相依)。利用投予測試化合物或對照化合物之前和之後的穩定狀態來計算在各濃度下抑制電流的百分比。濃度－反應數據可套用至下列等式：阻斷百分比(%)＝{1－1/[測試物]/IC5 0 }N}}x100
其中[測試物]為測試化合物的濃度；IC5 0 (抑制濃度50)係可產生一半的最大抑制作用的測試化合物濃度；N為希爾係數(Hill coefficient)；以及阻斷百分比(%)係該測試化合物在各個測試濃度下的hERG電流抑制百分比。以Excel2000之Solver add－in(微軟，華盛頓州Redmond市)來求得非線性最小平方適配(Nonlinear squares fits)。對一些化合物而言，由於使用最高濃度的測試化合物仍無法阻斷50%或以上的hERG通道，因此無法測定出IC5 0 。
實施例7－各種化合物對hERG電流的影響
測定多種本發明的化合物對hERG電流的影響。受測試化合物為：ARM036－鈉、ARM047、ARM048、ARM050、ARM057、ARM064、ARM074、ARM075、ARM076、ARM077、ARM101、ARM102、ARM103、ARM104、ARM106、ARM107和ARM26。為了比較，亦測定JTV－519(在圖內稱為ARM0XX)對hERG電流的影響。利用型號為PatchXpress 7000A(Molecular Devices)的自動平行片鉗系統進行電生理的記錄。各化合物係以0.01、0.1、1和10毫莫耳濃度(mM)進行測試，且每個濃度係在兩個孔槽中進行實驗(n>2)。暴露於各測試濃度的時間為5分鐘。其他態樣的試驗步驟基本上類似實施例6中所述之步驟。對一些化合物而言，由於使用最高濃度的測試化合物仍無法阻斷50%或以上的hERG通道，因此無法測定出IC5 0 。
於此併入所有引述的公開文獻、參考文獻、專利和專利申請案以供完整的參考並且將各獨立的申請案、專利或專利申請案視為被完整納入參照的特定和獨立說明。
為清礎和瞭解之便雖然已將上述發明作某種程度的描述，但熟習本技術之人士從上述的揭示應瞭解在未偏離本發明附件之申請專利範圍的實際範圍之下，仍可做出各種型式和細節的變化。
第1圖中，A、B、C和D具體實施例分別為：(A)在存在有FKBP12.6且逐漸遞增JTV－519濃度之情況下，已PKA磷酸化之RyR2的免疫墨點分析；(B)在存在有0.5奈莫耳(nanomolar)之S36情況下，已PKA磷酸化之RyR2的免疫墨點分析；(C)通過細胞膜的電流圖，硝苯地平可完全阻斷已分離之小白鼠心肌細胞中的電壓－依賴性L－型Ca2 ＋ 通道，但S36則否；以及(D)係顯示在JTV－519和S36存在下，通道內L－型Ca2 ＋ 電流之電壓依賴性的圖表。
第2圖之A、B、C和D具體實施例證明JTV－519可預防單倍基因缺失之calstabin(FKBP12.6)＋ / － 小白鼠體內因運動引起的心室性心律不整。A具體實施例為未接受處理之calstabin2(FKBP12.6)＋ / － 小鼠(左)、經JTV－519－處理之calstabin2(FKBP12.6)＋ / － 小鼠(中)及calstabin2(FKBP12.6)－ / － 小鼠(右)的心電圖(ECGs)。B具體實施例為未處理之單倍基因缺失calstabin2(FKBP12.6)＋ / － 小白鼠(上)及經JTV－519－處理之calstabin2(FKBP12.6)＋ / － 小白鼠(下)的持續多型性心室心搏過速(sVT)遙測記錄，各動物以每公斤體重注射0.5毫克的劑量施打腎上腺素之後立即進行運動試驗。C具體實施例之圖係顯示接受運動試驗和注射0.5毫克/公斤腎上腺素之試驗組小鼠的心因性死亡(左)、持續性VTs(中)及非持續性VTs(右)的數目。D具體實施例提供JTV-519和S36對於心因性死亡(左)、持續性VTs(中)及非持續性VTs(右)之藥理效應的劑量依賴性比較圖。
第3圖顯示經處理過之小鼠在心肌梗塞後兩週藉由M-模式心臟超音波圖所測定之左心室心肌短縮分率(FS)圖。
第4圖顯示經安慰劑和S36處理的小鼠在心肌梗塞一週後的心臟重量對體重的比值(HW/BW)和壓力-容積迴圈的定量(dP/dt)圖。與安慰劑治療小鼠比較下，S36治療結果證明可有效降低HW/BW比及增加壓力形成速度。
第5圖整理出JTV-519及一系列Rycal化合物的EC50 值，並藉著與JTV-519比較下，從明顯較低的EC50 值顯示出數種化合物具有較高的生物活性。
第6圖之A、B和C具體實施例分別為：(A)RyR2-P2328S及RyR2-WT的單通道電流軌跡；(B)RyR2-P2328S的單通道電流軌跡；以及(C)RyR2-P2328S結合鈣通道穩定蛋白-2的免疫墨點分析。
第7圖之A和B具體實施例分別為：(A)與抗RyR2抗體進行免疫沈澱的RyR2免疫墨點分析，和在Ser－2809位置之RyR2 PKA磷酸化作用與鈣通道穩定蛋白－2的免疫墨點分析；以及(B)定量在野生型小鼠(對照)和鈣通道穩定蛋白2－缺失(FKBP12.6－ / － )小鼠中，Ser－2808(相當於人類的Ser－2809)位置經PKA磷酸化後之RyR2結合至RyR2之相對數量的柱狀圖。
第8圖，A、B和C具體實施例分別為下列的柱狀圖：(A)比較假手術或永久性左前下行(LAD)冠狀動脈結紮前和結紮後之野生型小鼠和RyR2－S2808A基因替換小鼠之射出分率(EF)的定量體內M－模式心臟超音波圖；(B)在假手術或永久性左前下行(LAD)冠狀動脈結紮後之野生型小鼠和RyR2－S2808A基因替換小鼠體內最大壓力變化對時間(dP/dt)的壓力－容積迴圈定量；以及(C)在假手術或永久性左前下行(LAD)冠狀動脈結紮後，野生型小鼠和RyR2－S2808A基因替換小鼠之收縮末期內徑(ESD)的定量M－模式心臟超音波圖測定。
第9圖之A、B、C和D具體實施例證明運動後單倍基因缺失之calstabin2(FKBP12.6)＋ / － 小白鼠內JTV－519在鈣通道穩定蛋白2對RyR2親和力上的影響。A具體實施例為以抗RyR2抗體免疫沈殿出來之等量RyR2的免疫墨點圖(上)。B具體實施例之柱狀圖顯示對照動物及注射0.5毫克/公斤腎上腺素後立即運動之動物其RyR2之Ser－2809位置被PKA磷酸化的RyR2數量及與RyR2結合之鈣通道穩定蛋白2的數量。C具體實施例為於運動試驗及每公斤體重注射0.5毫克腎上腺素後，分別未治療(上)或立即以JTV－519治療(中和下)的單倍基因缺失calstabin2＋ / － 小鼠和calstabin2－ / － 缺失小鼠之心臟中所分離出來之RyR2通道的單通道軌跡圖。其顯示平均開啟率(Po)、開啟時間(To)及平均關閉時間(Tc)；及以「c」來表示關閉狀態。點狀線表示RyR2部分開啟時的次傳導強度。D具體實施例為運動後有和無施與JTV－519治療之單倍基因缺失calstabin2＋ / － 小鼠和calstabin2－ / － 缺失小鼠之單RyR2通道平均開啟可能性的柱狀圖。「＊ 」表示顯著程度為P<0.05。柱狀圖內的數字表示接受測量的單通道數目。
第10圖之A、B、C、D、E和F具體實施例證明以JTV－519治療後恢復正常的RyR2通道閘控作用及增加結合至RyR2通道的鈣通道穩定蛋白2。A具體實施例為在有或無抑制肽PKI5 － 2 4 的情況下以PKA進行磷酸化以及在所示JTV－519濃度下與鈣通道穩定蛋白2(250 nM)共同反應之免疫沈澱野生型RyR2(RyR2－WT)通道的免疫墨點分析圖；該免疫墨點分析圖顯示在有或無所示JTV－519濃度下進行反應後的RyR2數量(上)及與該免疫沉澱之RyR2結合的鈣通道穩定蛋白2之數量(下)。B具體實施例為如A具體實施例般對RyR2－S2809D進行免疫墨點分析，該RyR2－S2809D係模擬RyR2的常在型PKA磷酸化作用。C具體實施例為有或無JTV－519存在的情況下，該3 5 S－放射性標示鈣通道穩定蛋白2對於未磷酸化之RyR2、已PKA磷酸化之RyR2或RyR2－S2809D的結合曲線，以證明鈣通道穩定蛋白2對RyR2的不同結和親和力。D、E和F具體實施例為在有JTV－519(1μM)(F實施例)或無JTV－519(1μM)(D和E實施例)的情況下，與鈣通道穩定蛋白2(250nM)反應之已PKA－磷酸化RyR2s(E和F實施例)或未磷酸化RyR2s(在PKA抑制劑PKI4 存在下的D實施例)的單通道軌跡圖(左)和振幅柱狀圖(右)。模擬舒張或休息階段心臟在150nM[Ca2 ＋ ]的單通道軌跡圖；通道開啟為向上，該虛線表示完全開啟的通道(4pA)，以及「c」表示關閉狀態的通道。該振幅圖具有x軸代表振幅以及y軸代表通道開啟的次數。
第11圖之A、B、C、D、E和F具體實施例證明經JTV－519治療之mdx 小白鼠內可提高和正常化RyR1通道的功能。A和B具體實施例分別為休息狀態下對照(野生型)小鼠比目魚肌之RyR1的單通道電流軌跡圖和振幅圖。C和D具體實施例分別為mdx 小白鼠比目魚肌之RyR1的單一通道電流軌跡和振幅圖。E和F具體實施例分別為經JTV－519治療之mdx 小白鼠比目魚肌的RyR1單通道電流軌跡和振幅圖。
第12圖之A和B具體實施例分別為mdx 小鼠以及野生型小鼠之與RyR1、RyR1－pSer2 8 4 3 和RyR1結合之鈣通道穩定蛋白1的免疫墨點分析；以及mdx 小鼠以及野生型小鼠內RyR1－pSer2 8 4 3 和鈣通道穩定蛋白1之相對數量的柱狀圖。
第13圖之A、B和C具體實施例證明心衰竭動物之骨骼肌內可偵測出SR Ca2 ＋ 的滲漏。A和B具體實施例為分別從假手術組和心肌梗塞後(PMI)大鼠之肌纖維內Ca2 ＋ 閃爍的螢光掃描影像。C具體實施例將假手術組(白色)和心肌梗塞後(灰色)大鼠Ca2 ＋ 閃爍之振幅、上升時間、FDHM和FWHM整理成柱狀圖。
第14圖之A和B具體實施例證明以JTV－519治療的野生型小白鼠可改善比目魚肌的疲勞時間。A具體實施例提供以JTV－519或安慰劑治療野生型小鼠和calstabin2－ / － 小鼠的最大強直力疲勞時間軌跡。B具體實施例為將經過JTV－519或安慰劑治療之野生型小鼠和calstabin2－ / － 小鼠之至疲勞平均時間整理成柱狀圖。
第15圖之A和B具體實施例證明JTV－519治療對骨骼肌功能的有益效應取決於結合至RyR1的鈣通道穩定蛋白1，而非鈣通道穩定蛋白2。A具體實施例提供在小鼠體內RyR1在Ser－2844位置處之PKA磷酸化作用的柱狀圖，該Ser－2844相當於人類的Ser－2843。B具體實施例的柱狀圖為與來自於經JTV－519或安慰劑治療後之野生型和calstabin2－ / － 小鼠中之RyR1結合的鈣通道穩定蛋白1數量。
第16圖之A、B、C和D具體實施例證明JTV－519可使活體內異常或滲漏的RyR1通道功能恢復正常。A和C具體實施例為以安慰劑(A)和JTV－519(C)治療野生型心衰竭小白鼠的單通道電流軌跡圖。B和D具體實施例為以安慰劑(B)和JTV－519(D)治療之野生型心衰竭小白鼠的振幅柱狀圖。
第17圖之A和B具體實施例證明JTV－519會增加鈣通道穩定蛋白結合至已PKA磷酸化之RyR的量。A具體實施例為在JTV－519濃度遞增的情況下，與RyR1反應並結合之鈣通道穩定蛋白1及與RyR2反應並結合之鈣通道穩定蛋白2的免疫墨點分析。B具體實施例係將結合至RyR1和RyR2之鈣通道穩定蛋白1和鈣通道穩定蛋白2的比例整理成圖表。
第18圖之A、B、C和D具體實施例證明Ser－2843的PKA磷酸化作用會提高RyR1通道的開啟率和閘動控動力學。A具體實施例提供野生型RyR1的單通道電流軌跡和對應柱狀圖。B具體實施例提供已PKA磷酸化之野生型RyR1的單通道電流軌跡和對應柱狀圖。C具體實施例提供RyR1－Ser－2843A的單通道電流軌跡和對應柱狀圖。D具體實施例提供RyR1－Ser－2843D的單通道電流軌跡和對應柱狀圖。
第19圖之A和B具體實施例證明在持續運動之後可造成RyR1通道的PKA磷酸化作用和鈣通道穩定蛋白1的缺乏。A具體實施例為在運動課程之後對照組和游泳組小白鼠之RyR1、RyR1－pSer2 8 4 4 、RyR1－pSer2 8 4 9 和鈣通道穩定蛋白1的免疫墨點分析。B具體實施例係將運動課程後的指標物之相對量整理成柱狀圖。
第20圖之A和B具體實施例顯示在增加持續運動的時間之後會提高RyR1的PKA磷酸化程度。A具體實施例為增加持續運動的時間後RyR1和RyR1－pSer2 8 4 4 的免疫墨點分析。B具體實施例之圖顯示在不同運動時間之RyR1的相對PKA磷酸化程度。
第21圖之A、B和C具體實施例證明加RyR1的PKA磷酸化作用隨著肌肉疲勞而升高。A和B具體實施例分別為顯示心衰竭大鼠與對照組大鼠之比目魚肌平均疲勞時間的疲勞時間軌跡圖及柱狀圖。C具體實施例為磷酸化作用對疲勞時間作圖。
第22圖為經三色染色法及蘇木素伊紅染色後的小白鼠伸趾長肌橫切片，證明肌纖維的變性與持續運動之後的肌肉萎縮性重塑作用具有一致性。
第23圖顯示在投予100μMARM036之前(對照)和之後的樣本hERG電流軌跡圖。亦顯示用於激發hERG電流的電壓脈衝方式。
第24圖顯示ARM036對hERG電流振幅影響的典型時程。投予10 μM之ARM036的投遞係以水平柱表示。
第25圖為顯示在投予各種濃度ARM036後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第26圖為顯示在投予各種濃度ARM036－鈉後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第27圖為顯示在投予各種濃度ARM047後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第28圖為顯示在投予各種濃度ARM048後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第29圖為顯示在投予各種濃度ARM050後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第30圖為顯示在投予各種濃度ARM057後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第31圖為顯示在投予各種濃度ARM064後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第32圖為顯示在投予各種濃度ARM074後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第33圖為顯示在投予各種濃度ARM075後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第34圖為顯示在投予各種濃度ARM076後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第35圖為顯示在投予各種濃度ARM077後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第36圖為顯示在投予各種濃度ARM101後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第37圖為顯示在投予各種濃度ARM102後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第38圖為顯示在投予各種濃度ARM103後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第39圖為顯示在投予各種濃度ARM104後之hERG電流抑制百分比的濃度－反應圖。
第40圖為顯示在投予各種濃度ARM106後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第41圖為顯示在投予各種濃度ARM107後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第42圖為顯示在投予各種濃度S26後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。
第43圖為顯示在投予各種濃度JTV－519(ARM0XX)後之hERG電流抑制百分比的濃度反應圖。

Claims (45)

  1. 一種選自下列亞組的化合物，及其之鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物或藥學上可接受鹽類：(a)式I-h： 其中W為S或O；其中R’與R”各自為H或C1-6 烷氧基，其中R’與R”的至少一者為H；R15 與R16 獨立地選自H、OH、C1-6 烷基、C1-6 烷胺基與苯基所構成之群組；其中各個C1-6 烷基可未經取代或由二氫苯并呋喃基、咪唑基或選擇性經OH取代之苯基所取代；或者R15 與R16 與其所結合之N一起形成六氫吡基或哌啶基，六氫吡基或哌啶基可由C1-6 烷基、C1-6 烷基苯基、CH2 -二氫苯并呋喃基、選擇性由-OH取代之苯基或C(=O)ORa 所取代；其中Ra 為第三丁基；n為0、1或2；或(b)式I-j： 其中R’與R”各自為H、OH或C1-6 烷氧基，其中R’與R”的至少一者為H；R17 為-NR15 R16 或OR15 ；R15 與R16 各自為H、苯基或C1-6 烷基；其中各個C1-6 烷基可未經取代或由吡啶基所取代；及n為0、1或2；前提為排除下列化合物： 其中R1A =H、ORB '、SRB '、NRB '、烷基或鹵化物，在苯基環上的位置2、3、4或5；RB '=烷基、芳基或醯基；R2A =H；R3A =H；R4A =烯基、羧酸或包含O、S或N的烷基；及j=0、1或2；或(c)式I-k： 其中R’與R”各自為H或C1-6 烷氧基，且R’與R”的至少一者為H；p為1、2、3或4；R18 為苯基或-(C=O)OR15 ，其中各個苯基可由ORa 、C(=O)ORa 、C(=O)Ra 、or OC(=O)Ra 所取代，其中Ra 為氫或C1-6 烷基；R15 為H或C1-6 烷基；n為0、1或2。
  2. 一種具有下式之化合物： 或其之藥學上可接受鹽類。
  3. 如申請專利範圍第2項之化合物，其中該藥學上可接受鹽類為鹽酸鹽。
  4. 如申請專利範圍第1項之化合物，具有式I-k的 結構： 其中R18 為苯基或-(C=O)OR15 ，其中苯基可由-OH所取代，且R’、R”、n與p如申請專利範圍第1項中所界定；及其之鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物或藥學上可接受鹽類。
  5. 如申請專利範圍第4項之化合物，具有下式結構： 或其之藥學上可接受鹽類。
  6. 如申請專利範圍第5項之化合物，其中該藥學上可接受鹽類為鹽酸鹽。
  7. 如申請專利範圍第4項之化合物，具有下式結構： 或其之藥學上可接受鹽類。
  8. 如申請專利範圍第1項之化合物，具有式I-h的結構： 其中W、R’、R”、R15 、R16 與n如申請專利範圍第1項中所界定；及其之鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物或藥學上可接受鹽類。
  9. 如申請專利範圍第8項之化合物，具有下式結構： 或其之藥學上可接受鹽類。
  10. 如申請專利範圍第9項之化合物，其中該藥學上可接受鹽類為鹽酸鹽。
  11. 如申請專利範圍第8項之化合物，其中R’與R”獨立地選自H、-OH與OMe所構成之群組；及n為0。
  12. 如申請專利範圍第11項之化合物，其中W為O。
  13. 如申請專利範圍第12項之化合物，其中R15 與R16 獨立地選自H、OH、C1-6 烷基、C1-6 烷胺基與苯基所構成之群組；其中各個C1-6 烷基可未經取代或由二氫苯并呋喃基、咪唑基或選擇性經OH取代之苯基所取代；或者R15 與R16 與其所結合之N一起形成六氫吡基或哌啶基，六氫吡基或哌啶基可由C1-6 烷基、C1-6 烷基苯基、CH2 -二氫苯并呋喃基、選擇性由-OH取代之苯基或C(=O)ORa 所取代；其中Ra 為第三丁基。
  14. 如申請專利範圍第12項之化合物，其中R’為H 或OMe，且R”為H。
  15. 如申請專利範圍第1項之化合物，具有下列結構： 或其之藥學上可接受鹽類。
  16. 如申請專利範圍第1項之化合物，具有式I-j的結構： 其中R’、R”、R17 與n如申請專利範圍第1項中所界定；及其之鏡像異構物、非鏡像異構物、互變異構物或藥學上可接受鹽類。
  17. 如申請專利範圍第16項之化合物，其中R17 為-OH、-OMe、-NEt2 、-NHEt、-NHPh、-NH2 或-NHCH2 -吡啶基。
  18. 如申請專利範圍第16項之化合物，具有下列結構： 或其之藥學上可接受鹽類。
  19. 一種具有下列結構之化合物 或其之藥學上可接受鹽類。
  20. 一種具有選自下列所構成之群組的結構的化合物： 或其之藥學上可接受鹽類。
  21. 一種藥學組合物，包括如申請專利範圍第1至20項任何一項之化合物與至少一選自下列所構成之群組的添加劑：抗氧化劑、芳香劑、緩衝劑、黏合劑、著色劑、崩散劑、稀釋劑、乳化劑、賦形劑、增量劑、風味改良劑、膠凝劑、滑動劑、防腐劑、皮膚穿透加強劑、助溶劑、穩定劑、懸浮劑、甜味劑、張力劑、載劑和增稠劑。
  22. 如申請專利範圍第21項之藥學組合物，其呈現膠囊、顆粒、粉末、溶液、懸浮液或錠劑的形式，且係經設計藉由口服、舌下、頰內、腸道外、靜脈內、經皮、吸入、鼻內、陰道內、肌肉內或直腸模式給藥。
  23. 一種製造一藥學組合物的方法，該藥學組合物用於治療或預防一與調節細胞中鈣通道功能之RyR相關的失調或疾病，該方法包括將申請專利範圍第1至20項任何一項之化合物與至少一選自下列所構成之群組的添加劑結 合：抗氧化劑、芳香劑、緩衝劑、黏合劑、著色劑、崩散劑、稀釋劑、乳化劑、賦形劑、增量劑、風味改良劑、膠凝劑、滑動劑、防腐劑、皮膚穿透加強劑、助溶劑、穩定劑、懸浮劑、甜味劑、張力劑、載劑和增稠劑。
  24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該失調或疾病係選自下列所構成之群組：心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該心臟失調和疾病係選自下列所構成之群組：不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病與高血壓。
  26. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該不規則心搏失調和疾病和運動引起的不規則心搏失調和疾病係選自下列所構成之群組：心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的過速型心律不整、心房和心室的心搏過速；兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)；以及其運動引起的變異型。
  27. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該骨骼肌肉 失調和疾病係選自下列所構成之群組：骨骼肌肉疲勞、運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及失禁(incontinence)。
  28. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該認知障礙和疾病係選自下列所構成之群組：阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。
  29. 一種如申請專利範圍第1至20項任何一項之化合物或如申請專利範圍第21或22項之組合物用於治療或預防一與調節細胞中鈣通道功能之RyR相關的失調或疾病之用途，其中該失調或疾病係選自下列所構成之群組：心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。
  30. 如申請專利範圍第29項之用途，其中該心臟失調和疾病係選自下列所構成之群組：不規則心搏失調和疾病、運動引起的不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、運動引起的心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病與高血壓。
  31. 如申請專利範圍第30項之用途，其中該不規則心搏失調和疾病和運動引起的不規則心搏失調和疾病係選自下列所構成之群組：心房和心室的心律不整、心房和心室 的振顫、心房和心室的過速型心律不整、心房和心室的心搏過速；兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)；以及其運動引起的變異型。
  32. 如申請專利範圍第29項之用途，其中該骨骼肌肉失調和疾病係選自下列所構成之群組：骨骼肌肉疲勞、運動引起的骨骼肌肉疲勞、肌肉萎縮症、膀胱疾病以及失禁。
  33. 如申請專利範圍第29項之用途，其中該認知障礙和疾病係選自下列所構成之群組：阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。
  34. 一種具有下方結構之化合物的藥學可接受鹽類：
  35. 如申請專利範圍第34項之藥學可接受鹽類，其中該藥學可接受鹽類為S36的鈉鹽。
  36. 一種藥學組合物，包括申請專利範圍第34或35項之藥學可接受鹽類與至少一選自下列所構成之群組的添加劑：抗氧化劑、芳香劑、緩衝劑、黏合劑、 著色劑、崩散劑、稀釋劑、乳化劑、賦形劑、增量劑、風味改良劑、膠凝劑、滑動劑、防腐劑、皮膚穿透加強劑、助溶劑、穩定劑、懸浮劑、甜味劑、張力劑、載劑和增稠劑。
  37. 如申請專利範圍第36項之藥學組合物，其呈現膠囊、顆粒、粉末、溶液、懸浮液或錠劑的形式，且係經設計藉由口服、舌下、頰內、靜脈內、經皮、吸入、鼻內、陰道內、肌肉內或直腸模式給藥。
  38. 一種如申請專利範圍第34或35項之藥學可接受鹽類或如申請專利範圍第36或37項之藥學組合物用於製造一藥劑的用途，該藥劑用於治療或預防一與調節細胞中鈣通道功能之RyR相關的失調或疾病。
  39. 如申請專利範圍第38項之用途，其中該失調或疾病係選自下列所構成之群組：心臟失調和疾病、骨骼肌肉失調和疾病、認知障礙和疾病、惡性高熱症、糖尿病和嬰兒猝死徵候群。
  40. 如申請專利範圍第39項之用途，其中該心臟失調和疾病係選自下列所構成之群組：不規則心搏失調和疾病、心因性猝死、充血性心衰竭、慢性阻塞性肺病與高血壓。
  41. 如申請專利範圍第39項之用途，其中該骨骼肌肉失調和疾病係選自下列所構成之群組：骨骼肌肉疲勞、膀胱疾病以及失禁。
  42. 如申請專利範圍第41項之用途，其中該認知障礙和疾病係選自下列所構成之群組：阿茲海默症、記憶喪失症以及年齡有關的記憶喪失症。
  43. 如申請專利範圍第39項之用途，其中該心臟失調和疾病係選自下列所構成之群組：運動引起的不規則心搏失調和疾病與運動引起的心因性猝死。
  44. 如申請專利範圍第43項之用途，其中該不規則心搏失調和疾病和運動引起的不規則心搏失調和疾病係選自下列所構成之群組：心房和心室的心律不整、心房和心室的振顫、心房和心室的過速型心律不整、心房和心室的心搏過速；兒茶酚胺多型性心室心搏過速(CPVT)；以及其運動引起的變異型。
  45. 如申請專利範圍第41項之用途，其中該骨骼肌肉失調和疾病係選自下列所構成之群組：運動引起的骨骼肌肉疲勞與肌肉萎縮症。
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