專利名稱：預防和治療涉及ryr受體調節的障礙的活性劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及化合物及其在治療和預防與調節在細胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關的障礙和疾病中的應用。更具體地說，本發明披露了涉及1，4_苯并硫氮雜革類并且用于治療心臟和骨骼肌障礙的化合物。本發明還披露了包含這些化合物的藥物組合物和包含所述藥物組合物的制品。
背景技術：
肌質網(SR)為作為專用胞內鈣(Ca2+)儲存起作用等的細胞中的結構。稱作ryanodine受體(RyRs)的SR中的通道開放和關閉以便調節Ca2+從SR釋放進入細胞的胞內細胞質。Ca2+從SR中釋放入胞質增加了胞質Ca2+濃度。RyR受體的開放機率(Po)意旨RyR通道在任意指定瞬間開放和由此能夠使Ca2+從SR中釋放入胞質的可能性。存在三種類型的ryanodine受體，它們均為高度相關的Ca2+通道RyRl，RyR2和RyR3。主要在骨骼肌和其它組織中發現RyRl，主要在心臟和其它組織中發現RyR2，并且在腦和其它組織中發現RyR3。RyR通道由4種RyR多肽類與4種Π(506結合蛋白(FKBPs)、特別是 FKBP12(calstabinl)和 FKBP12. 6 (calstabin2)結合構成。Calstabinl 結合 RyRl，calstabin2 結合 RyR2，且 calstabinl 結合 RyR3。FKBP 蛋白(calstabinl 和 calstabin2)結合RyR通道(每個RyR亞單位一個分子)，穩定RyR-通道功能作用，并且有利于相鄰RyR通道之間的偶聯門控，由此防止通道關閉狀態過程中的通道異常活化。除calstabin結合蛋白外，蛋白激酶A(PKA)還結合RyR受體的胞質表面。RyR受體的PKA磷酸化導致cal stab ins與RyRs部分離解。calstabin與RyR離解導致RyR開放機率增加和由此Ca2+從SR釋放入胞內細胞質增加。Ca2+從骨骼肌細胞和心臟細胞中的SR中釋放為控制肌肉行為的關鍵生理學機制，因為胞內細胞質中Ca2+濃度增加導致肌收縮。骨骼肌中興奮-收縮(EC)結合涉及橫小管(T-小管)中質膜的電除極化，它活化電壓控制的L-型Ca2+通道(LTCCs)。LTCCs引起Ca2+通過與RyRl的物理相互作用從SR中釋放。所得胞質Ca2+濃度增加誘導肌動蛋白-肌球蛋白相互作用和肌收縮。為了能夠松弛，使胞內Ca2+通過SR Ca2+-ATPase泵(SERCAs)泵回SR，其由受磷蛋白(PLB)調節，這取決于肌纖維類型。已經證實導致交感神經系統持續活化和血漿兒茶酚胺水平增加的疾病形式導致胞內應激途經不適合的活化，導致RyRl通道關閉狀態失去穩定性和胞內Ca2+滲漏。發現通過RyRl通道的SR Ca2+滲漏耗盡了胞內SR鈣儲存，增加代償性能量消耗并且導致肌肉疲勞明顯加速。應激-誘導的肌肉缺陷持久地減少隔離的肌肉和特別是在需要增加狀態下的體內性能。還證實RyRl關閉狀態失去穩定性發生在交感神經活化增加的病理條件下發生并且涉及穩定化calStabinl(FKBP12)通道亞單位的缺失。原理驗證實驗已經證實PKA活化作為交感神經系統末端效應器增加上RyRlPKA磷酸化，所述的降低與RyRl的結合親和力并且增加通道開放機率。在心臟橫紋肌中，RyR2為EC偶聯和肌收縮所需的主要的Ca2+-釋放通道。在EC偶聯過程中，動作電位零相過程中心肌細胞膜的除極化激活了電壓控制的Ca2+通道。通過開放電壓控制通道的Ca2+流量依次啟動Ca2+通過RyR2從SR中釋放。該過程稱作Ca2+-誘導的Ca2+釋放。RyR2_介導的Ca2+-誘導的Ca2+釋放隨后活化心臟細胞中的收縮蛋白質，從而導致心肌收縮。心臟RyR2通過PKA磷酸化為通過擴充為指定觸發物釋放的Ca2+的量增加心臟EC偶聯增加的"攻擊或飛躍"反應的重要組成部分。這種信號傳導途經提供了一種機制，通過該機制作為對應激反應的交感神經系統活化導致心輸出量增加。RyR2的PKA磷酸化通過使calStabin2(FKBP12.6)從通道復合物中離解增加了通道開放機率。這由此增加了 RyR2對Ca2+-依賴性活化的敏感性。盡管在治療上有進展，但是心力衰竭仍然是西方國家中死亡率的重要原因。心力衰竭的重要標志為心肌收縮力下降。在心力衰竭中，收縮異常部分因信號傳導途經改變所致，所述的信號傳導能夠使得心臟動作電位通過RyR2通道和肌收縮引起Ca2+釋放。特別地，在衰竭心臟中，完整細胞Ca2+瞬時振幅下降并且該期限延長。心力衰竭的常見特征心臟心律失常導致與該病相關的許多死亡情況。心房纖維性顫動(AF)為最常見的人心臟心律失常，并且代表了發病率和死亡率的主要原因。結構和電重塑-包括心房不應期縮短，不應期頻率相關性適應缺失和凹角子波波長縮短-伴隨持續性心動過速。這種重塑在心房纖維性顫動的發生、維持和進展中可能是重要的。研究提示鈣處理在心房纖維性顫動中的電重塑中起作用。具有心臟病的所有患者中有約50%死于致命性心律失常。在某些情況中，心臟中的室性心律失常為迅速致命性的-稱作〃心源性猝死〃(SCD)的現象。致命性室性心律失常和SCD也發生在年輕人中，另外在并不知道存在結構性心臟病的健康個體中發生。實際上，室性心律失常為另外健康個體猝死的最常見原因。兒茶酚胺能多形性室性心動過速(CPVT)為具有結構正常心臟的個體的遺傳性病癥。其特征在于應激-誘發的室性心動過速-導致SCD的致命性心律失常。在具有CPVT的受試者中，強體力活動和/或應激誘發雙向性室性心動過速和/或多形性室性心動過速，它們甚至在沒有可檢測到的結構性心臟病的情況下仍然導致SCD。CPVT主要以常染色體顯性方式進行遺傳。具有CPVT的個體在進行鍛煉時具有室性心律失常，但在安靜時不會發生心律失常。研究已經鑒定了具有CPVT的個體的染色體Iq42-q43上的人RyR2基因的突變。衰竭心臟(例如在具有心力衰竭的患者和心力衰竭動物模型中)的特征在于包括慢性高腎上腺素能刺激的不適當反應。在心力衰竭中，慢性腎上腺素能刺激與為心臟中β -腎上腺素能受體活化相關，β -腎上腺素能受體通過與G-蛋白偶聯活化腺苷酸環化酶且由此增加胞內cAMP濃度。CAMP活化cAMP-依賴性PKA，已經證實它可誘導RyR2的超磷酸化。因此，慢性心力衰竭為導致幾種病理性后果的慢性高腎上腺素能狀態，包括RyR2的PKA超磷酸化。已經提出RyR2的PKA超磷酸化為促成阻抑性收縮功能和心力衰竭中的心律失常發生的因素。與這一假設一致的是，已經在動物模型和進行心臟移植的心力衰竭患者中證實了體內衰竭心臟中RyR2的PKA超磷酸化。在衰竭心臟中，PKA使RyR2超磷酸化誘導FKBP12. 6 (calstabin2)從RyR2通道中離解。這導致RyR2通道生物物理學特性顯著改變，包括因對Ca2+-依賴性活化的敏感性增加導致的開放機率(Po)增加；通道失去穩定性，導致亞電導狀態；和通道偶聯門控受損，導致缺陷型EC偶聯和心功能障礙。因此，PKA-超磷酸化RyR2對低水平Ca2+刺激極為敏感，并且其自身表現為通過PKA超磷酸化RyR2通道的舒張性SR Ca2+滲漏。對心力衰竭中應激的不適當反應導致FKBP12. 6從通道大分子復合物中缺失。這導致RyR2對Ca2+-誘導的Ca2+釋放敏感性的左移，從而產生在低-中等Ca2+濃度下更具活性的通道。通過RyR2的"滲漏"增加隨時間導致SR Ca2+含量恢復至較低水平，由此減少EC偶聯的增加并且促成心臟收縮性受損。另外，特別具"滲漏"性的RyR2亞群可以在心臟循環靜止期，即心舒期過程中釋放SR Ca2+。這導致稱作延遲后除極(DADs)的心肌細胞膜去極化，已知它引起致命性室性
心律失常。在具有其RyR2中CPVT突變和其它結構正常心臟的患者中，出現類似現象。特別地，已知鍛煉和應激誘導活化心臟中腎上腺素能受體的兒茶酚胺類釋放。腎上腺素能受體活化導致RyR2通道PKA超磷酸化。證據還提示因β -腎上腺素能_受體活化導致的RyR2的PKA超磷酸化使突變的RyR2通道更能夠在心臟循環的舒張期中開放，從而增加心律失常的可能性。已知心律失常與具有其RyR2中CPVT突變且額外結構正常心臟的患者中的舒張性SR Ca2+滲漏相關。在這些情況中，誘導和維持室性心動過速的最常見機制為自主性異常。稱作觸發性心律失常的自主性異常的一種形式與啟動DADs的SR Ca2+異常釋放相關。DADs為在動作電位復極化后發生的心肌細胞中異常去極化。導致DADs的異常SR Ca2+釋放的分子基礎尚未得到完全闡明。然而，已知ryanodine阻斷DADs，從而提供了 RyR2在這種異常Ca2+釋放的發病機制中起關鍵作用的證據。美國專利US 6，489，125中討論了 JTV-519 (4-[3-(4-芐基哌啶基)丙酰基]-7-甲氧基-2，3，4，5-四氫-1，4-苯并硫氮雜萆一鹽酸鹽；也稱作k201或ICP-Calstan 100)，1,4-苯并硫氮雜萆，作為RyR鈣-離子通道的新調節劑。共同懸而未決的美國申請順序號US10/763，498中討論了 RyR2作為治療或預防心力衰竭和心律失常、包括導致運動誘發的心源性猝死(SCD)的心房纖維性顫動和心律失常的靶標。發現具有7種不同CPVT突變(例如S2246L, R2474S, N4104K, R4497C, P2328S,Q4201R, V4653F)的RyR2通道具有功能性缺陷，這些缺陷產生在鍛煉過程中刺激時變滲漏(即鈣滲漏)的通道。已經證實CPVT中VT的機制與心力衰竭中的VT機制相同。已經證實運動誘發的心律失常和猝死(在具有CPVT的患者中)是因FKBP12. 6 (calstabin2)對RyR2的親和力下降所致。另外，已經證實鍛煉活化RyR2作為通過腺苷3' ,5'- 一磷酸(cAMP)-依賴性蛋白激酶(PKA)磷酸化的結果。在基礎條件下在平面脂雙層中具有正常功能的突變RyR2通道對表現出活性增加(開放機率)和延長開放狀態的PKA磷酸化導致的活化比野生型通道更為敏感。此外，PKA-磷酸化突變RyR2通道對通道生理學抑制劑Mg2+的抑制具有抗性，并且表現出與FKBP12. 6 (aka cal stabin2，穩定關閉狀態中的通道)的結合下降。這些發現表明，在鍛煉過程中，當RyR2被PKA-磷酸化時，突變CPVT通道更可能在心臟循環舒張期(心舒期)中開放，從而增加了 SR Ca2+滲漏引起的心律失常的可能性。另外，共同懸而未決的美國申請順序號US 09/288, 606中討論了通過給予調節RyR2受體PKA磷酸化和特異性減少PKA磷酸化的化合物調節受試者心臟收縮的方法。共同懸而未決的美國申請順序號US 10/608, 723中討論了通過給予抑制RyR2的PKA磷酸化的活性劑治療和預防房性快速心律失常和鍛煉和應激-誘發的心律失常的方法。

發明內容
鑒于上述情況，對鑒定有效治療或預防與調節在細胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關的障礙和疾病的新活性劑存在需求，所述的障礙和疾病包括骨骼肌障礙和疾病，且尤其是心臟障礙和疾病。更具體地說，仍然存在對鑒定新化合物的需求，所述的化合物可以用于治療RyR相關障礙，例如通過修復RyR通道中的滲漏和促進FKBP蛋白(calstabinl和cal stab in2)與PKA-磷酸化RyR和突變體RyR結合進行，否則，所述的突變體RyR對FKBP12和FKBP12.6的親和力下降或不與之結合。本發明的實施方案解決了這些需求中的某些或全部。因此，本發明一般提供了可以分類為1，4_苯并硫氮雜革類并且有時在本文中稱作“RyCalS”的化合物。本發明進一步提供了式I的化合物，及其對映體，非對映體，互變異構體，藥學上可接受的鹽，水合物，溶劑合物，復合物和前體藥物
權利要求
1.下式的化合物的藥學上可接受的鹽
2.權利要求1所述的化合物，其為具有式S36的化合物與藥學上可接受的堿形成的鹽。
3.權利要求1或2所述的化合物，所述藥學上可接受的鹽為式S36的化合物的鈉鹽。
4.藥物組合物，包含根據權利要求1-3任意一項的化合物，和至少一種添加劑。
5.權利要求4的藥物組合物，其中所述添加劑選自抗氧化劑，芳香劑，緩沖劑，粘合劑，著色劑，崩解劑，稀釋劑，乳化劑，賦形劑，膨脹劑，香味改善劑，膠凝劑，助流劑，防腐劑，透皮吸收促進劑，增溶劑，穩定劑，懸浮劑，甜味劑，張力劑，媒介物和增粘劑的添加劑。
6.權利要求5所述的藥物組合物，其中所述組合物以膠囊、顆粒、粉劑、溶液、混懸液或片劑的形式呈現，并被設計成通過口服，舌下，口含，非腸道，靜脈內，透皮，吸入，鼻內，陰道，肌內或直腸方式給藥的形式。
7.根據權利要求1-3任意一項的化合物用于制備治療或預防與調節在細胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關的障礙或疾病的藥物的用途。
8.權利要求7所述的用途，其中所述的障礙和疾病選自心臟障礙和疾病，骨骼肌障礙和疾病，認知障礙和疾病，惡性體溫過高，糖尿病和嬰兒猝死綜合征。
9.權利要求8所述的用途，其中所述的心臟障礙和疾病選自不規則的心跳紊亂和疾病；運動誘發的不規則的心跳紊亂和疾病；心源性猝死；運動誘發的心源性猝死；充血性心力衰竭；慢性阻塞性肺疾病；和高血壓，優選其中所述的不規則的心跳紊亂和疾病和運動誘發的不規則的心跳紊亂和疾病選自房性和室性心律失常；心房和心室纖維性顫動；房性和室性快速型心律失常；房性和室性心動過速；兒茶酚胺能多形性室性心動過速；及其運動誘發的變化形式。
10.權利要求8所述的用途，其中所述的骨骼肌障礙和疾病選自骨骼肌疲勞，運動誘發的骨骼肌疲勞，肌營養不良癥，膀胱障礙和失禁。
11.權利要求8所述的用途，其中所述的認知障礙和疾病選自阿爾茨海默氏病，記憶喪失和依賴年齡的記憶喪失形式。
全文摘要
本發明提供了式S36的化合物及其鹽。本發明進一步提供了合成式I的化合物的方法。本發明還提供了包含式I的化合物的藥物組合物和使用式S36的藥物組合物制備治療和預防障礙和疾病的藥物的用途，所述的障礙和疾病與調節在細胞中起作用的鈣通道的RyR受體相關。
文檔編號A61P11/00GK102558093SQ20111038642
公開日2012年7月11日 申請日期2006年8月17日 優先權日2005年8月25日
發明者A·R·馬克思, D·W·蘭德里, S·E·萊納特, S·鄧, Z·Z·程 申請人:紐約市哥倫比亞大學理事會