專利名稱：用于刺猬蛋白信號、骨誘導、抗脂肪形成和wnt信號的激活的氧固醇的制作方法
用于刺猬蛋白信號、骨誘導、抗脂肪形成和WNT信號的激活
的氧固醇本申請要求2007年12月3日提交的美國臨時申請60/996，729的提交日的權益， 其全部內(nèi)容引入本文作為參考。本發(fā)明在National Institutes of Health 授予的 NIH/NIAMS 撥款 R01AR050426 的政府支持下進行。政府在本發(fā)明中具有一定的權利。氧固醇(oxysterol)形成大家族的存在于循環(huán)中以及人類和動物組織中的膽固 醇的氧化衍生物。迄今為止在人類血漿中已經(jīng)鑒別的氧固醇包括7 α-羥基膽固醇、24S-羥 基膽固醇、及4α-和4β-羥基膽固醇，其以5-500ng/ml的濃度存在。這些氧固醇在循環(huán) 中具有0. 5 60小時的多種半衰期，并且它們的水平可以通過老化、藥物介入、和疾病發(fā)展 而改變。氧固醇可通過自動氧化作為脂質(zhì)過氧化作用的第二副產(chǎn)物形成，或者通過特定單 加氧酶的作用形成，大部分的所述單加氧酶是細胞色素P450家族的酶的成員。這些酶的實 例為形成7 α -羥基膽固醇的膽固醇7 α -羥化酶(CYP7A1)、形成25-羥基膽固醇的膽固醇 25-羥化酶、形成24S-羥基膽固醇的膽固醇24S-羥化酶(CYP46)等。此外，氧固醇可源自 飲食。在氧固醇的進一步氧化和它們代謝為活性或非活性代謝物中還涉及細胞色素Ρ450 酶，所述代謝導致它們從系統(tǒng)中最終除去。一些氧固醇可具有對膽固醇代謝的有力影響。已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)氧固醇存在于粥樣硬化病變中。氧固醇可在多種生理過程例如細胞分化、發(fā)炎、細胞 凋亡、和類固醇產(chǎn)生中起作用。骨質(zhì)疏松癥和其并發(fā)癥導致老年人口中的發(fā)病率和死亡率，并且可由并行的破骨 細胞的增加的骨吸收和成骨細胞的降低的骨形成產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，化合物具有式
權利要求
生物活性組合物，包含藥物可接受載體；和具有式I的化合物，(式I)其中q為單鍵或雙鍵，其中t為單鍵或雙鍵，其中q和t的至少一個為單鍵，其中M選自氫( H)、羥基( OH)、醛氧基( O(C＝O)H)、乙酰氧基( O(C＝O)CH3)、酰氧基( O(C＝O) 烷基)、氧(＝O)、烷氧基( O 烷基)、巰基( SH)、烷硫基( S 烷基)、氨基( NH2)、甲基氨基( NHCH3)、烷基氨基( NH 烷基)、甲酰胺基( NH(C＝O)H)、乙酰胺基( NH(C＝O)CH3)、和烷基酰胺基( NH(C＝O) 烷基)，所述烷基具有1～6個碳，其中當M為氧時，則t為雙鍵并且q為單鍵，其中當M為氫、羥基或乙酰氧基時，則t為單鍵，其中E為1～6個碳的烷基，其中R2選自1～6個碳的烷、2～6個碳的烯、2～6個碳的炔、4～12個碳的芳烷基、5～12個碳的芳烯、5～12個碳的芳炔、4～12個碳的鹵素取代的芳烷基、5～12個碳的鹵素取代的芳烯、5～12個碳的鹵素取代的芳炔、5～18個碳的烷基取代的芳烷基、6～18個碳的烷基取代的芳烯、6～18個碳的烷基取代的芳炔、1～6個碳的羥基取代的烷基、2～6個碳的羥基取代的烯、和2～6個碳的羥基取代的炔，其中當q為雙鍵，M為氫，并且E為甲基時，則R2不是乙基、正丙基、4 甲基戊基、4 甲基 3 戊烯基、4 甲基 4 戊烯基、或1 羥基 4 甲基戊基，其中當q為雙鍵并且M為氫時，則R2不是甲基芐基，和其中所述組合物當給予哺乳動物細胞時誘導生物反應，所述反應與刺激成骨細胞分化、抑制脂肪細胞分化、刺激軟骨形成、刺激毛發(fā)生長、和/或刺激血管發(fā)生有關。FPA00001188986300011.tif
2.權利要求1的生物活性組合物，其中當q為單鍵，M為氫，并且E為甲基時，則R2不是4-甲基戊基、乙烯基、1-羥 基-4-甲基戊基、3-羥基-3-甲基丁基、4-羥基-4-甲基戊基、1，4_ 二羥基-4-甲基戊基、 1,5- 二羥基-4-甲基戊基、或2-苯基乙烯基，其中當q為單鍵，M為羥基，并且E為甲基時，則R2不是4-甲基戊基或4-甲基_3_戊烯基，其中當q為雙鍵，M為氫，并且E為甲基時，則R2不是乙基、正丙基、正丁基、正戊基、 叔丁基、1-甲基丙基、3-甲基丁基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、 4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、3-羥基-3-甲基丁基、4-羥基-3-甲基丁基、1_羥 基-4-甲基戊基、4-羥基-4-甲基戊基、4-羥基-4-甲基-1-戊烯基、4-羥基-4-甲基-2-戊 烯基、1，4_ 二羥基-4-甲基戊基、或1-(2_吡啶基)乙基，其中當q為雙鍵，M為氫，并且E為4-甲基戊基時，則R2不是羥甲基， 其中當q為雙鍵并且M為氫時，則R2不是甲基芐基，和其中當t為雙鍵，M為氧，并且E為甲基時，則R2不是4-甲基戊基或1-羥基-4-甲基戊基。
3.權利要求1的生物活性組合物，其中所述化合物選自
4.權利要求1的生物活性組合物，其中所述化合物選自
5.權利要求1的生物活性組合物，其中所述化合物選自
6.權利要求1的生物活性組合物，還包含選自如下的至少一種另外的試劑甲狀旁腺 素、氟化鈉、胰島素樣生長因子I (ILGF-I)、胰島素樣生長因子II (ILGF-II)、轉(zhuǎn)化生長因子 β (TGF-β)、細胞色素Ρ450抑制劑、成骨類前列腺素類、BMP 2、BMP 4、BMP 7、和BMP 14。
7.治療患有骨病癥、骨質(zhì)疏松癥、osteoporitis、骨關節(jié)炎、骨折、肥胖、和/或黃瘤形 成的患者的方法，包括對所述患者給藥有效量的權利要求1的生物活性組合物。
8.權利要求7的方法，包括在選定的時間間隔以有效劑型對所述患者給藥治療有效劑 量的所述生物活性組合物以提高骨量。
9.權利要求7的方法，包括在選定的時間間隔以有效劑型對所述患者給藥治療有效劑 量的所述生物活性組合物以改善骨質(zhì)疏松癥的癥狀。
10.治療患有心血管病癥、動脈硬化、心肌梗塞、周圍血管疾病、和/或中風的患者的方 法，包括對所述患者給藥有效量的權利要求1的生物活性組合物。
11.治療患有禿發(fā)癥的患者的方法，包括對所述患者給藥有效量的權利要求1的生物 活性組合物。
12.治療患者以誘導骨形成的方法，包括收獲哺乳動物間質(zhì)干細胞；用權利要求1的生物活性組合物處理所述哺乳動物間質(zhì)細胞以誘導所述細胞的成骨 細胞分化；和對所述患者服用分化的細胞。
13.用于人體或動物體的植入物，包括具有表面的基底，其中所述植入物的表面包括足 以誘導周圍骨組織中的骨形成的量的權利要求1的生物活性組合物。
14.在細胞或組織中調(diào)節(jié)刺猬蛋白(Hh)通路介導響應、Wnt抑制因子-I(Wif-I)通路介導響應、和/或Wnt通路介導響應的方法，包括使所述細胞或組織與有效量的權利要求1 的生物活性組合物接觸。
15.權利要求14的方法，其中誘導所述刺猬蛋白(Hh)通路介導響應。
16.權利要求14的方法，其中誘導Wnt抑制因子-1基因。
17.權利要求14的方法，其中激活與Wnt通路有關的信號。
18.權利要求14的方法，其中所述刺猬蛋白(Hh)通路介導響應是刺激成骨細胞分化、 骨形態(tài)形成、骨增殖，和/或抑制脂肪細胞分化、脂肪細胞形態(tài)形成，和/或脂肪細胞增殖。
19.權利要求14的方法，其中所述刺猬蛋白(Hh)通路介導響應是刺激毛發(fā)生長和/或 軟骨形成。
20.權利要求14的方法，其中所述刺猬蛋白(Hh)通路介導響應是刺激血管發(fā)生。
21.具有式I的化合物
22.權利要求21的化合物，其中當q為雙鍵，M為氫并且E為甲基時，則R2不是4_甲 基-1-戊烯基。
23.權利要求21的化合物，其中M選自氫(H)、羥基(OH)、乙酰氧基(0(C= 0)CH3)、和 氧(0)，其中E為甲基，其中R2選自1 6個碳的烷、2 6個碳的烯、7 12個碳的苯基烷、7 12個碳的鹵 素取代的苯基烷、8 12個碳的苯基取代的烯、8 12個碳的苯基取代的炔、5 11個碳的 噻吩取代的烷、6 11個碳的噻吩取代的烯、6 11個碳的噻吩取代的炔，和其中當q為雙鍵，M為氫，并且R2是烷或烯時，則R2為
24.權利要求21的化合物，其具有式II
25.權利要求21的化合物， 其中M為羥基，和其中R2包括
26.權利要求21的化合物， 其中q為單鍵并且t為單鍵， 其中M為羥基， 其中E為甲基，
27.其中R2為R3-R4, R3與結合到5碳環(huán)的兩個順序結合的碳結合， 其中R3選自1 6個碳的烷、2 6個碳的烯、和2 6個碳的炔，和 其中R4選自苯基和噻吩。
28.權利要求書21的化合物， 其中q為雙鍵， 其中M為氫， 其中E為甲基， 其中R2為R5-R6,其中R5選自1 6個碳的烷、2 6個碳的烯、和2 6個碳的炔，
29.其中R6選自氫、苯基、鹵素取代的苯基、噻吩和羥基，和其中當R6為氫或羥基時，則R5不是炔。
30.權利要求21的化合物， 其中q為單鍵并且t為單鍵， 其中M為乙酰氧基(0 (C = 0) CH3)， 其中E為甲基，和其中R2為2 6個碳的烷或者2 6個碳的烯。
31.權利要求21的化合物，其選自
32.權利要求21的化合物， 其中q為單鍵并且t為單鍵， 其中M為羥基(OH)，其中E為甲基，和其中R2選自2 6個碳的烷、2 6個碳的烯、2 6個碳的羥基取代的烷、和2 6個 碳的羥基取代的烯。
33.權利要求21的化合物，其選自
34.權利要求21的化合物，其中所述化合物在與人類或動物細胞接觸時誘導骨 silalylprotein。
35.權利要求21的化合物，其中M選自氫(-H)、羥基(-0H)、和乙酰氧基(_0(C = 0)CH3)，[Oxy26][Oxy28]
36.權利要求35的化合物，其中R7選自2個單鍵碳、2個雙鍵碳、和2個三鍵碳；其中R8選自異丙基、異丙烯基、叔丁基、羥基取代的異丙基、羥基取代的異丙烯基、羥基 取代的叔丁基、和噻吩。
37.權利要求21的化合物，其選自[Oxy48]
38.[Oxy49]
39.一種方法，包括使孕烯醇酮與二甲基甲酰胺和叔丁基二甲基甲硅烷基氯化物反應以產(chǎn)生受保護的孕 烯醇酮；使所述受保護的孕烯醇酮與有機金屬試劑、格式試劑、和/或鑭系鹵素試劑反應以產(chǎn) 生甲硅烷基醚產(chǎn)物；和使所述甲硅烷基醚產(chǎn)物脫甲硅烷基以產(chǎn)生氧固醇衍生物。
40.權利要求39的方法，包括使所述受保護的孕烯醇酮與有機金屬試劑和/或鑭系商 素試劑反應以產(chǎn)生甲硅烷基醚產(chǎn)物。
全文摘要
合成氧固醇可制造并且可用于治療骨病癥、肥胖、心血管病癥、和神經(jīng)障礙。
文檔編號A61P17/14GK101951915SQ200880126129
公開日2011年1月19日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權日2007年12月3日
發(fā)明者劉東沅, 坎琳·古延, 法哈德·帕哈米, 邁克爾·E·瓊, 金又均 申請人:加利福尼亞大學董事會