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MX2007009944A - Composicion farmaceutica para el tratamiento o prevencion de enfermedades que implican obesidad, diabetes, sindrome metabolico, enfermedades neurodegenerativas y enfermedades por disfuncion mitocondrial. - Google Patents

Composicion farmaceutica para el tratamiento o prevencion de enfermedades que implican obesidad, diabetes, sindrome metabolico, enfermedades neurodegenerativas y enfermedades por disfuncion mitocondrial.

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MX2007009944A
MX2007009944A MX2007009944A MX2007009944A MX2007009944A MX 2007009944 A MX2007009944 A MX 2007009944A MX 2007009944 A MX2007009944 A MX 2007009944A MX 2007009944 A MX2007009944 A MX 2007009944A MX 2007009944 A MX2007009944 A MX 2007009944A
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MX
Mexico
Prior art keywords
compound
lapacona
diseases
disease
formula
Prior art date
Application number
MX2007009944A
Other languages
English (en)
Inventor
Taehwan Kwak
Myunggyu Park
Sang-Ku Yoo
In Geun Jo
Original Assignee
Md Bioalpha Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Md Bioalpha Co Ltd filed Critical Md Bioalpha Co Ltd
Publication of MX2007009944A publication Critical patent/MX2007009944A/es

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Abstract

Se provee una composicion farmaceutica para el tratamiento y prevencion de obesidad, diabetes, sindromes metabolicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfuncion mitocondrial, que comprende: una cantidad terapeuticamente efectiva de un compuesto representado por la formula I siguiente: (ver formula I) o una sal, profarmaco, solvato o isomero del mismo farmaceuticamente aceptable y un vehiculo, un diluyente o un excipiente farmaceuticamente aceptable, o cualquier combinacion de los mismos.

Description

COMPOSICIÓN FARMACÉUTICA PARA EL TRATAMIENTO O PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES QUE IMPLICAN OBESIDAD. DIABETES, SÍNDROME METABOLICO, ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS Y ENFERMEDADES POR DISFUNCION MITOCONDRIAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición farmacéutica para el tratamiento y/o prevención de varias enfermedades que implican obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La obesidad, una condición en la cual una cantidad de la grasa del cuerpo es anormalmente mayor que el peso corporal estándar, se refiere a una enfermedad que resulta de la acumulación de excedente de calorías en tejidos adiposos del cuerpo cuando el consumo de calorías es mayor que el gasto de calorías. Las complicaciones causadas por la obesidad incluyen, por ejemplo, hipertensión, infarto al miocardio, varicosis, embolia pulmonar, enfermedades de arterias coronarias, hemorragia cerebral, demencia senil, enfermedad de Parkinson, diabetes tipo 2, hiperlipidemia, apoplejía cerebral, varios cánceres (tales como cáncer uterino, cáncer de mama, cáncer de próstata, cáncer de colon, y similares), enfermedades del corazón, enfermedades de la vesícula biliar, síndrome de apnea del sueño, artritis, infertilidad, úlcera venosa, muerte repentina, hígado graso, cardiomiopatía hipertrófica (HCM), tromboembolia, esofagitis, hernia de la pared abdominal (hernia ventral), incontinencia urinaria, enfermedades cardiovasculares, enfermedades endocrinas, y similares (Obesity Research Vol. 12(8), 2004, 1197-1211 ). La diabetes es un trastorno metabólico sistémico que resulta de factores genéticos y ambientales múltiples, y se refiere a una condición caracterizada por niveles de glucosa en sangre anormalmente elevados debido a la deficiencia absoluta o relativa de insulina en el cuerpo. Las complicaciones de la diabetes incluyen, por ejemplo, hipoglicemia, cetoacidosis, coma hiperosmolar, complicaciones macrovasculares, retinopatía diabética, neuropatía diabética, nefropatía diabética, y similares. Los síndromes metabólicos se refieren a síndromes acompañados por factores de riesgo para la salud, tales como hipertrigliceridemia, hipertensión, trastornos del metabolismo del glucógeno, trastornos de la coagulación sanguínea y obesidad. De acuerdo a los criterios de ATP lll del National Cholesterol Education Program (NCEP) publicado en 2001 , se diagnostica a individuos con el síndrome metabólico, por la presencia de tres o más de los siguientes componentes: 1 ) una cintura de 102 cm o más para hombres, y 88 cm o más para mujeres (obesidad central medida por la circunferencia de la cintura), 2) un nivel de triglicéridos arriba de 150 mg/dl, 3) un nivel de lipoproteínas de alta densidad (HDL) menor de 40 mg/dl (hombres) o abajo de 50 mg/dl (mujeres), 4) una presión sanguínea de 130/85 mm de Hg o mayor, y 5) un nivel de glucosa en sangre en ayuno mayor de 110 mg/dl. La resistencia a la insulina se refiere a un fenómeno en donde, aún cuando la insulina es secretada normalmente en el cuerpo, el "suministro de glucosa en las células" realizado por la insulina, no funciona adecuadamente. Por lo tanto, la glucosa en la sangre no puede entrar en las células, causando de esta manera hiperglicemía, y además, las células mismas no pueden realizar funciones normales de la misma debido a un déficit de glucosa, que lleva a la manifestación del síndrome metabólico. La enfermedad degenerativa es el término derivado de hallazgos patológicos, significando de esta manera la condición que va acompañada por "decrementos en el consumo de oxígeno", y se refiere a una enfermedad degenerativa en donde la disfunción de las mitocondrias, las cuales son un organelo que genera energía usando oxígeno dentro de la célula, se relaciona con el envejecimiento. Como ejemplos de la enfermedad degenerativa, puede hacerse mención de enfermedades neurodegenerativas tales como enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y enfermedad de Huntington (Korean Society of Medical Biochemistry and Molecular Biology News, 2004, 11 (2), 16-22). Las enfermedades que surgen de la disfunción mitocondrial pueden incluir, por ejemplo, hinchamiento mitocondrial debido a mal funcionamiento del potencial de membrana mitocondrial, trastornos funcionales debidos a tensión oxidativa tal como por la acción de especies de oxígeno activo o radicales libres, trastornos funcionales debidos a factores genéticos, y enfermedades debidas a deficiencia funcional de mecanismos de fosforilación oxidativa para la producción de energía de las mitocondrias. Ejemplos específicos de enfermedades, desarrolladas por las causas patológicas mencionadas anteriormente, pueden incluir esclerosis múltiple, encefalomielitis, radiculitis cerebral, neuropatía periférica, síndrome de Reye, ataxia de Friedrich, síndrome de Alpers, MELAS, migraña, psicosis, depresión, convulsión y demencia, episodio paralítico, atrofia óptica, neuropatía óptica, retinitis pigmentosa, catarata, hiperaldosteronemia, hipoparatiroidismo, miopatía, amiotrofia, mioglobinuria, hipotonía, mialgia, la disminución de la tolerancia al ejercicio, tubulopatía renal, disfunción renal, disfunción hepática, falla de la función del hígado, hepatomegalia, anemia de glóbulos rojos (anemia por deficiencia de hierro), neutropenia, trombocitopenia, diarrea, atrofia vellosa, vómito múltiple, disfagia, constipación, pérdida de la audición sensitivaneural (SNHL), epilepsia, retraso mental, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y enfermedad de Huntington (véase, por ejemplo, patente de E.U.A. No. 6,183,948, publicación de patente coreana abierta al público No. 2004-7005109, Journal of clinical investigation 111 , 303-312, 2003, Mitochondria 74, 1188-1199, 2003, Biochimica et Biophysica acta 1658 (2004) 80-88). En lo sucesivo, los trastornos de obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial anteriores, serán referidos en conjunto como "síndromes de enfermedad". En la actualidad, se sabe que la forma más efectiva de mejorar o luchar contra las condiciones asociadas con dichos síndromes de enfermedad, es haciendo más ejercicio y perdiendo peso, y controlando la dieta. Todas las formas comúnmente efectivas para luchar contra los síndromes de enfermedad, tienen en común el hecho de que facilitan el metabolismo energético, resultando de esta manera en gasto aumentado al máximo del excedente de energía en el cuerpo, que lleva a la prevención de la acumulación de energía. Se considera que el gasto efectivo de dicho excedente de energía, es un método para tratar los síndromes de enfermedad. La promoción del metabolismo energético es más importante para la eliminación efectiva del excedente de energía. Para este propósito, es esencial lograr la inhibición de la lipogénesís, inhibición de la gluconeogénesis, facilitación del consumo de la glucosa, facilitación de la oxidación de las grasas, facilitación de la biogénesis de mitocondrias, que es un aparato central del metabolismo energético y la activación colectiva de factores implicados en la activación metabólica. Poco se sabe aún de los objetivos para tratar los síndromes de enfermedad, mientras que se conocen numerosos genes o proteínas objetivo sólo para tratar enfermedades individuales, y por lo tanto se han propuesto algunos métodos para la prevención o el tratamiento de dichas enfermedades por medio del uso de los genes o proteínas objetivo correspondientes mencionados anteriormente. Sin embargo, hay aún una oportunidad para más mejora significante incluso en el tratamiento de enfermedades individuales tales como los síndromes metabólicos, que incluyen obesidad, diabetes, y similares. A pesar del hecho de que se han llevado a cabo muchos estudios sobre el tratamiento de enfermedades, no existen aún fármacos disponibles para el tratamiento de varias enfermedades que resultan del exceso del consumo de energía y el envejecimiento. La mayoría de las enfermedades que incluyen obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondríal, es decir, grandes números de enfermedades que incluyen síndromes de enfermedad, resultan del desequilibrio del metabolismo energético y el estado de oxidación-reducción. Por esta razón, la presente invención ha usado también un método para confirmar la presencia/ausencia de efectos de activación sobre la proteína cinasa activada por AMP (AMPK), como la prueba primaria más fundamental que confirma la eficacia biológica de compuestos de interés sobre los síndromes de enfermedad. Mientras tanto, una vez que la AMPK es activada, una variedad de eventos fisiológicos son afectados en consecuencia en la corriente abajo del mecanismo de la misma. A este respecto, se proveen factores que serán regulados y fenómenos de expresión, como sigue. 1. Metabolismo del glucógeno En tejidos musculares y tejidos miocárdícos, la AMPK promueve la contracción muscular, y facilita de esta manera el consumo de glucosa. Es decir, la AMPK activa a GLUT 1 , o induce la migración de GLUT 4 hacia una membrana plasmática, a pesar de la acción de la insulina, resultando en consumo incrementado de glucosa en la célula (Arch. Biochem, Biophys. 380, 347-352, 2000, J. Appl. Physiol. 91 , 1073-1083, 2001 ). Después de que aumenta la absorción de glucosa en las células, la AMPK activa a la hexocinasa, incrementando de esta manera el flujo de procesos del metabolismo del glucógeno, e inhibiendo simultáneamente la síntesis de glucógeno. Se sabe que en tejidos miocárdicos bajo condiciones isquémicas, la AMPK activa un proceso de fosforilación de 6-fosfofructo-2-cinasa (PFK-2), con activación subsiguiente de una cascada metabólica que lleva al flujo incrementado del metabolismo del glucógeno (Curr. Biol. 10, 1247-1255, 2000). Además, se confirmó que la activación de la AMPK en el hígado inhibe la liberación de glucosa de los hepatocitos, y que la actividad de fosfoenolpiruvato carboxicinasa (PEPCK) y glucosa-6-fosfatasa, que son enzimas de la gluconeogénesis, es inhibida por la AMPK (Diabetes 49, 896-903, 2000). Esto es porque la AMPK toma parte independientemente en la regulación de un nivel de glucosa en sangre por medio de inhibición de la liberación de glucosa del hígado, prescindiendo de la insulina. 2. Biogénesis mitocondrial Una función importante de las mitocondrias es llevar a cabo un proceso de fosforilación oxidativa, que convierte la energía producida de metabolitos combustibles tales como la glucosa y los ácidos grasos, en ATP. Se sabe que la incidencia de trastornos en las funciones mitocondriales, está implicada en un mecanismo patogénico de varias enfermedades degenerativas asociadas con envejecimiento, tales como diabetes, enfermedades cardiovasculares, enfermedad de Parkinson y demencia senil (Curr. Opin. Cell Biol. 15, 706-716, 2003). Peterson et al. (Science 300, 1140-1142, 2003), han sugerido la posibilidad de que la función mitocondrial deteriorada sea una causa patogénica probable de síndrome de resistencia a la insulina, reportando que las funciones de fosforilación oxidativa de las mitocondrias fueron debilitadas en aproximadamente 40% en el anciano. Lee et al. (Diabetes Res. Clin. Pract. 42, 161-167, 1998), han confirmado que una disminución en el contenido de ADN mitocondrial en la sangre periférica, es iniciada desde antes de la incidencia de la diabetes. Se sabe que la biogénesis de mitocondrias en los músculos, es promovida por una reacción adaptativa en la cual la actividad metabólica de la fosforilación oxidativa de las células musculares es incrementada por la depleción crónica de energía y el ejercicio. Zong ef al. (Proc Nati. Acad. Sci. USA 99: 15983-15987, 2002), han revelado que, mediante el uso de un ratón transgénico en el cual la AMPK fue genéticamente inactivada, se requiere AMPK para la biogénesis mitocondrial en el músculo esquelético bajo condiciones en las cuales se indujo privación crónica de energía. Además, Putman et al. (J. Physiol. 551 , 169-178, 2003), han demostrado la hipótesis de que la AMPK en asociación con el ejercicio continuo, está implicada en un incremento del volumen mitocondrial. Mientras tanto, se confirmó que la AMPK incrementa la expresión génica de un co-activador de receptores gamma activado por el factor de proliferación de peroxisomas 1a (PGC-1a), que se sabe desempeña una función importante en la biogénesis mitocondrial (Endocr. Rev. 24, 78-90, 2003). Raynald ef al. (Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 281 , 1340, 2001 ), han sugerido que el factor respiratorio nuclear 1 (NRF-1 ), que es un gen esencial para la transcripción de proteínas asociada con un sistema respiratorio mitocondrial, así como la replicación y transcripción mitocondrial, desempeña una función importante que incrementa la capacidad de oxidación en las células musculares en respuesta a tensión crónica de energía. Por lo tanto, el NRF-1 participa en consecuencia en un incremento de la biogénesis mitocondrial. Además, se sabe que la actividad enzimática de la citrato sintasa y 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, que se sabe es incrementada en conjunto con cantidades incrementadas de proteína UCP-3 y ARN mensajero de la misma y volumen mitocondrial incrementado, es incrementada por la activación de AMPK (J. Physiol. 551 , 169-178, 2003). 3. Regulación del metabolismo de grasas y AMPK Después de que se revisa un mecanismo de participación de la AMPK en el metabolismo de grasas, la AMPK induce la fosforilación de acetil- CoA carboxilasa, resultando de esta manera en inhibición de la síntesis de ácidos grasos. Por lo tanto, la AMPK es conocida por facilitar la oxidación de ácidos grasos, ya que disminuye una concentración intracelular de malonil-CoA que es un intermediario de la síntesis de ácidos grasos y un inhibidor de la carnitina palmitoil-CoA transferasa 1 (CPT I). La CPT 1 es una enzima esencial para un proceso de oxidación de ácidos grasos, en donde los ácidos grasos entran a las mitocondrias y son oxidados, y se sabe que está bajo el control de la malonil-CoA. Además, la AMPK es conocida por inhibir la actividad de la HMG-CoA reductasa y la glicerol fosfato acil transferasa (GPAT), implicadas en la síntesis de colesterol y triacilglicerol, a través de la fosforilación (J. Biol. Chem. 277, 32571-32577, 2002, J. Appl. Physiol. 92, 2475-2482, 2002). Mientras tanto, se encontró que la activación de la AMPK en el hígado inhibe la actividad de la piruvato cinasa, ácido graso sintasa y ACC, a través de la fosforilación de la proteína de unión al elemento de respuesta a carbohidratos (ChREBP) (J. Biol. Chem. 277, 3829-3835, 2002). Además, la actividad de la proteína 1 de unión al elemento regulador de esterol (SREBP-I), que desempeña una función importante en la diferenciación de adipocitos, es también inhibida por la acción de la AMPK, que resulta entonces en inhibición de la diferenciación de los adipocitos. 4. Regulación de la síntesis de proteínas y AMPK En el proceso de síntesis de proteínas, la AMPK inhibe la síntesis de proteínas por medio de la inhibición de mTOR y p70S6K, activando a TSC, o la AMPK inhibe la elongación de la traducción por medio de la activación de la cinasa factor 2 de elongación (eEF2) y la inactivación de eEF2 a través de la fosforilación de la misma. Se encontró que la cinasa eEF2, es un substrato directo para la AMPK (J. Biol. Chem. 278, 41970-41976, 2003). Como se discutió anteriormente, la AMPK es conocida por desempeñar una función central en el metabolismo energético de la glucosa, proteínas y grasas in vitro e in vivo. Neil ef al. (Nature drug discovery, 3 (abril), 340, 2004), han afirmado que la AMPK y la malonil-CoA son objetivos posibles para el tratamiento de síndromes metabólicos, y han señalado también que los pacientes que sufren de síndromes metabólicos pueden caracterizarse por la presencia de resistencia a la insulina, obesidad, hipertensión, dislipidemia y disfunción de células beta pancreáticas, diabetes tipo II y manifestación de arteriosclerosis. Se formuló la hipótesis de que una característica común que enlaza a estas anormalidades múltiples, es la disregulación de la red de señalización y detección del nivel de energía de las enzimas AMPK/malonil-CoA. Se propuso que dicha disregulación lleva a alteraciones en el metabolismo celular de ácidos grasos, que a su vez causa acumulación anormal de grasa, disfunción celular y finalmente enfermedad. Se presenta también la evidencia de que factores que activan los niveles de AMPK y/o que reducen los niveles de malonil-CoA, podrían invertir estas anormalidades y síndromes o prevenir la incidencia de estas enfermedades. Roger ef al. (Cell, 117, 145-151 , 2004), han sugerido que la AMPK puede ser un objetivo posible que controla la obesidad, diminuyendo la actividad de la AMPK hipotalámica, incrementando de esta manera un contenido de malonil-CoA y regulando entonces el apetito para la ración alimenticia. Lee ef al. (Nature medicine, 13 (junio), 2004), han sugerido que el ácido alfa-lipoico puede ejercer efectos antiobesidad suprimiendo la actividad de la AMPK hipotalámica, controlando de esta manera el apetito. Han reportado también que el ácido alfa-lipoico promueve el metabolismo de grasas por medio de la activación de la AMPK en tejidos musculares, no el hipotálamo, y que el ácido alfa-lipoico es terapéuticamente efectivo para el tratamiento de obesidad, debido a que facilita el gasto de energía activando la UCP-1 , en particular en los adipocitos. Diraison et al. (Diabetes 53, S84-91 , 2004), han reportado que la activación de la AMPK en células pancreáticas, lleva a incrementos cuádruples en la expresión del péptido hormonal YY del intestino responsable del control del apetito, y de esta manera el apetito puede ser regulado por la acción de la AMPK en otros tejidos aparte del hipotálamo. Nandakumar ef al. (Progress in lipid research 42, 238-256, 2003) han sugerido que, en enfermedades isquémicas del corazón, la AMPK sería un objetivo para tratar lesiones por reperfusión e isquemia por medio de la regulación del metabolismo de grasas y glucosa.
Min ef al. (Am. J. Physiol. Gastrointest Liver Physiol 287, G 1-6, 2004), han reportado que la AMPK es efectiva para la regulación del hígado graso alcohólico. Genevieve et al. (J. Biol. Chem. 279, 20767-74, 2004), han reportado que la activación de la AMPK inhibe la actividad de una enzima iNOS que es un mediador de inflamación en condiciones inflamatorias crónicas o choque endotóxico, incluyendo diabetes relacionada con obesidad y, de esta manera, la AMPK será efectiva para desarrollar nuevos medicamentos que tengan un mecanismo capaz de mejorar la sensibilidad a la insulina. Además, han reportado que la inhibición de la actividad de ¡NOS es efectuada por la activación de la AMPK, y de esta manera este hallazgo es clínicamente aplicable a enfermedades tales como septicemia, esclerosis múltiple, infarto al miocardio, enfermedades inflamatorias del intestino y disfunción de células beta pancreáticas. Zing-ping ef al. (FEBS Letters 443, 285-289, 1999), han reportado que la AMPK activa a la NO sintasa endotelial a través de la fosforilación, en presencia de calmodulina de calcio en células musculares de murino y células del miocardio. Esto significa que la AMPK está implicada en enfermedades cardiacas que incluyen angina de pecho. Javier et al. (Genes & Develop. 2004), han reportado que puede extenderse una duración de vida limitando la utilización de energía, y dicha duración de vida prolongada se logra en una forma que se incrementa una relación de AMP/ATP in vivo, y por lo tanto la subunidad a2 de la AMPK es activada por la AMP. Por lo tanto, han sugerido que la AMPK puede funcionar como un sensor que detecta la relación entre la extensión de la duración de vida y el nivel de energía y la información de señales tipo insulina. Mientras tanto, se ha usado ampliamente al Danshen (Salvia miltiorrhiza) como una medicina herbal importante en regiones del noreste de Asia desde tiempos antiguos, y es bien sabido que tiene efectos excelentes sobre la prevención y el tratamiento de varias enfermedades cardiovasculares. Después de que han enfocado su atención en dicha eficacia terapéutica del Danshen, los inventores de la presente invención han sugerido que los ingredientes principales del Danshen son sustancias medicinales excelentes capaces de tratar varias enfermedades tales como obesidad, diabetes y síndromes metabólicos. Por ejemplo, véanse las patentes coreanas Nos. 2003-0099556, 2003-0099557, 2003-0099657, 2003-0099658, 2004-0036195, 2004-0036197 y 2004-0050200, asignadas al presente solicitante. En particular, los presentes inventores han revelado que los principales principios del Danshen, que incluyen criptotanshinona, 15,16-dihidrotanshinona, tanshinona ll-A y tanshinona I, pueden tratar enfermedades de síndromes metabólicos.
Criptotanshmona Dihidrotanshinona Tanshinona ll-A Tanshinona I BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Como resultado de una variedad de estudios y experimentos extensivos e intensivos basados en los hechos como se describió anteriormente, los inventores de la presente invención han confirmado recientemente que compuestos basados en naftoquinona, tales como ß-lapacona {7,8-dihidro-2,2-dimetil-2H-nafto(2,3-b)dihidropirano-7,8-diona}, dunniona {2,3,3-trimetil-2,3,4,5-tetrahidro-nafto(2,3-b)dihidrofurano-6,7-diona}, a-dunniona {2,3,3-trimetil-2,3,4,5-tetrahidro-nafto(2,3-b)dihidrofurano-6J-diona}, nocardinona A, nocardinona B, lantalucratina A, lantalucratina B y lantalucratina C, pueden usarse también en la prevención o el tratamiento de varias enfermedades tales como obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades asociadas con disfunción mitocondrial. La ß-lapacona es un producto vegetal de ocurrencia natural derivado del lapacol (una naftoquinona) que se obtiene del árbol del lapaco (Tabebuia avellanedae), que es nativo de Sudamérica. Se obtienen también dunniona y a-dunniona de las hojas de Streptocarp?s dunnii nativo de Sudamérica. Desde tiempos antiguos en Sudamérica, estos derivados de naftoquinona tricíclicos naturales se han usado ampliamente como un fármaco contra el cáncer y en el tratamiento de la enfermedad de Chagas que es típicamente endémica en Sudamérica, y son conocidos también por ejercer excelentes efectos terapéuticos. En particular, puesto que sus acciones farmacológicas como un fármaco contra el cáncer se conocen generalmente en los países de occidente, estos derivados de naftoquinona tricíclicos han atraído últimamente la atención considerable de las personas. De hecho, como se describe en la patente de E.U.A. No. 5,969,163, dichos compuestos derivados de naftoquinona tricíclicos son desarrollados actualmente como una variedad de fármacos contra el cáncer por muchas instituciones y grupos de investigación. ß-lapacona dunniona a-dunniona nocardinona B Sin embargo, a pesar de una variedad de investigaciones y estudios, continúa desconociéndose aún el hecho de que dichos compuestos de naftoquinona tienen eficacia terapéutica para el tratamiento o prevención de obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades asociadas con disfunción mitocondrial. Con base en el hecho de que los compuestos de naftoquinona mencionados anteriormente, tales como ß-lapacona, dunniona, a-dunniona, nocardinona A, nocardinona B, lantalucratina A, lantalucratina B y lantalucratina C, tienen estructuras químicas básicas similares a las de los derivados de tanshinona extraídos del Danshen, los inventores de la presente invención han investigado sus acciones farmacológicas como agentes terapéuticos y profilácticos para síndromes metabólicos. Es decir, el presente inventor ha intentado examinar si los compuestos de naftoquinona como se describen en la presente invención activan a la AMPK en células y tejidos. Entonces, para examinar profundamente los efectos terapéuticos de los compuestos para "síndromes de enfermedad" que incluyen obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial, con base en los resultados obtenidos de esta manera, el presente inventor ha examinado efectos terapéuticos para el tratamiento y/o prevención de síndromes de enfermedad que incluyen obesidad, diabetes y síndromes metabólicos, a través de varios experimentos que usan ratones ob/ob, un modelo de obesidad en animales causada por secreción disminuida de leptina. En consecuencia, los presentes inventores han confirmado que los compuestos de naftoquinona de conformidad con la presente invención tienen efectos excelentes sobre el tratamiento y/o prevención de síndromes de enfermedad. La presente invención ha sido culminada con base en estos hallazgos. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proveer una composición farmacéutica que comprende, como un ingrediente activo, un compuesto de naftoquinona que es terapéuticamente efectivo para el tratamiento y prevención de síndromes de enfermedad tales como obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Lo anterior y otros objetivos, características y otras ventajas de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales: Las figuras 1A hasta la figura 3 son gráficas que muestran la distribución de grasa en términos de valores numéricos de acuerdo a cada órgano de ratones C57BL/6JL Lep ob/Lep ob a los que se les administró una composición farmacéutica de conformidad con la presente invención; la figura 4 es una fotografía que muestra los efectos de la ß-lapacona sobre la regulación de la fosforilación de la AMPK y ACC en las células; la figura 5 es una fotografía que muestra los efectos de la ß-lapacona sobre la fosforilación de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS); las figuras 6A a 6C son gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la activación de la AMPK en ratones C57BL/6; las figuras 7A y 7B son unas fotografías que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la fosforilación de la AMPK y ACC en ratones C57BL/6; las figuras 8A a 8F son gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de proteínas implicadas en el metabolismo de lípidos de ratones C57BL/6; las figuras 9A a 9C son gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de proteínas implicados en el metabolismo de la glucosa de ratones C57BL/6; las figuras 10A a 10E son gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de proteínas implicados en la biogénesis mitocondrial de ratones C57BL/6; las figuras 11A a 11 F son gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de proteínas implicados en el metabolismo energético en ratones C57BL/6; las figuras 12A a 12F son gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de proteínas relacionados con SIRT en ratones C57BL/6; las figuras 13A y 13B son unas gráficas que muestran los efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de genes de UCP1 y UCP2 en ratones C57BL/6; las figuras 14A y 14B son gráficas que muestran cambios en el peso corporal y la dieta con respecto al paso del tiempo, después de la administración de ß-lapacona en ratones DIO C57BL/6; las figuras 15A a 15E son unas gráficas que comparan los cambios de peso en varios órganos entre el grupo de tratamiento y el grupo control, después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; las figuras 16A a 16C son fotografías que muestran estados laparotomizados completos de animales después de la administración de ß- lapacona a ratones DIO C57BL/6, y los resultados de la tinción con rojo oleoso O y examen con EM sobre la acumulación de grasa en tejidos del hígado; las figuras 17A y 17B son unas fotografías que muestran los resultados de la comparación del tamaño de los adipocitos en tejidos adiposos gonadales después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; las figuras 18A a 18H son unas gráficas que muestran cambios en las concentraciones de lípidos, glucosa y hormonas en sangre con respecto al paso del tiempo, después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; las figuras 19A y 19B son unas fotografías que muestran resultados de comparación de la tinción con hematoxilina y eosina de tejidos adiposos pardos después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; las figuras 20A y 20B son unas fotografías que muestran resultados del examen con EM de tejido adiposo pardo después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; las figuras 21 A a 21 E son gráficas y fotografías que muestran cambios en el consumo dietético/g de peso corporal, peso corporal y cantidad de acumulación de grasa, y resultados del examen con EM de tejido, después de la administración de ß-lapacona a ratones deficientes en receptor de leptina (ob/ob); la figura 22 es una gráfica que muestra los efectos de la ß- lapacona sobre la actividad locomotora espontánea, después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; la figura 23 es una gráfica que muestra los efectos de la ß-lapacona sobre el aumento de la resistencia física después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6; y la figura 24 es una gráfica que muestra los efectos de la ß-lapacona sobre el cociente respiratorio (RQ) después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS De conformidad con un aspecto de la presente invención, lo anterior y otros objetivos pueden lograrse mediante la provisión de una composición farmacéutica para el tratamiento y/o prevención de síndromes de enfermedad, tales como obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial, que comprende: (a) una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto representado por la fórmula I siguiente: en donde: R-i y R2 son cada uno independientemente hidrógeno, halógeno, alcoxi, hidroxi o alquilo inferior que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; R3, R , Rs, Re, R7 y Rß son cada uno independientemente hidrógeno, hidroxi, alquilo de C C2o, alqueno o alcoxi, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o heteroanlo, o dos sustituyentes de R3 a Rß pueden considerarse en conjunto para formar una estructura cíclica que puede ser saturada o parcialmente o completamente ¡nsaturada; y n es 0 ó 1 , con la condición de que cuando n es 0, los átomos de carbono adyacentes a n forman una estructura cíclica por medio de un enlace directo; o una sal, profármaco, solvato o isómero del mismo farmacéuticamente aceptable, y (b) un vehículo, un diluyente o un excipiente farmacéuticamente aceptable, o cualquier combinación de los mismos. Para confirmar los efectos terapéuticos y profilácticos del compuesto de fórmula I sobre los síndromes de enfermedad, los presentes inventores, como se ilustrará en los ejemplos experimentales más adelante, han medido la actividad del compuesto de fórmula I sobre la actividad de AMPK en mieloblastos (C2C12), y la supresión de la diferenciación celular en preadipocitos (células 3T3-L1 y F442A) y, como resultado, han confirmado que dicho compuesto exhibe efectos de activación de AMPK y efectos inhibidores superiores de la diferenciación de adipocítos. Además, los presentes inventores han confirmado además que se examinaron efectos terapéuticos y profilácticos de síndromes de enfermedad por el compuesto de fórmula I a través de experimentos in vivo usando ratones ob/ob, un modelo de obesidad, ratones db/db, un modelo de obesidad/diabetes, y ratones DIO (obesidad inducida por la dieta), causados por condiciones dietéticas de alto contenido de grasa, y ratas fa/fa de Zucker, un modelo de obesidad/diabetes y, como resultado, el compuesto de fórmula I fue altamente terapéuticamente efectivo. Por lo tanto, se espera que la composición farmacéutica de conformidad con la presente invención, que comprende el compuesto de fórmula I como un ingrediente activo, pueda tratar y prevenir una variedad de síndromes de enfermedad como se define en la presente invención, por medio de la activación de AMPK. Como se usa en la presente, el término "sal farmacéuticamente aceptable" significa una formulación de un compuesto que no causa irritación significante a un organismo al cual se le administra, y no suprime la actividad biológica y las propiedades del compuesto. Ejemplos de la sal farmacéutica pueden incluir sales acidas de adición del compuesto (I) con ácidos capaces de formar una sal acida de adición no tóxica que contiene aniones farmacéuticamente aceptables, por ejemplo, ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido bromhídrico y ácido yodhídrico; ácidos carbónicos orgánicos tales como ácido tartárico, ácido fórmico, ácido cítrico, ácido acético, ácido trícloroacético, ácido trifluoroacético, ácido glucónico, ácido benzoico, ácido láctico, ácido fumárico, ácido maleico y ácido salicílico; o ácidos sulfónicos tales como ácido metansulfónico, ácido etansulfónico, ácido bencensulfónico y ácido p-toluensulfónico. Específicamente, ejemplos de sales acidas carboxílicás farmacéuticamente aceptables incluyen sales con metales alcalinos o metales alcalinotérreos tales como litio, sodio, potasio, calcio y magnesio, sales con aminoácidos tales como arginina, lisina y guanidina, sales con bases orgánicas tales como diciciohexilamina, N-metil-D-glucamina, tris(hidroximetil) metilamina, dietanoamina, colina y trietilamina. El compuesto de fórmula I de conformidad con la presente invención puede ser convertido en sales del mismo, mediante métodos convencionales bien conocidos en la técnica. Como se usa en la presente, el término "profármaco" significa un agente que es convertido en el fármaco precursor in vivo. Los profármacos son con frecuencia útiles debido a que, en algunas situaciones, pueden ser más fáciles de administrar que el fármaco precursor. Pueden estar, por ejemplo, biodisponibles mediante administración oral, mientras que el precursor puede no estarlo. Los profármacos pueden tener también solubilidad mejorada en composiciones farmacéuticas sobre el fármaco precursor. Un ejemplo de un profármaco, sin limitación, sería un compuesto de la presente invención que se administre como un éster (el "profármaco") para facilitar el transporte a través de una membrana celular, en donde la solubilidad en agua es perjudicial para la movilidad, pero el cual es entonces metabólicamente hidrolizado hasta el ácido carboxílico, la entidad activa, una vez dentro de la célula, en donde la solubilidad en agua es benéfica. Otro ejemplo del profármaco podría ser un péptido corto (poliaminoácido) unido a un grupo ácido, en donde el péptido es metabolizado para revelar la porción activa. Como se usa en la presente, el término "solvato" significa un compuesto de la presente invención o una sal del mismo, que incluye además una cantidad estequiométrica o no estequiométrica de un solvente unido al mismo mediante fuerzas intermoleculares no covalentes. Los solventes preferidos son volátiles, no tóxicos y/o aceptables para administración a humanos. En donde el solvente es agua, el solvato se refiere a un hidrato. Como se usa en la presente, el término "isómero" significa un compuesto de la presente invención, o una sal del mismo, que tiene la misma fórmula química o fórmula molecular, pero es ópticamente o estéricamente diferente del mismo. A menos que se especifique de otra manera, se pretende que el término "compuesto de fórmula I" abarque un compuesto per se, y una sal, profármaco, solvato e isómero del mismo farmacéuticamente aceptable.
Como se usa en la presente, el término "alquilo" se refiere a un grupo de hidrocarburo alifático. La porción alquilo puede ser un grupo de "alquilo saturado", lo cual significa que no contiene porción alguna de alqueno o alquino. En forma alternativa, la porción alquilo puede ser también una porción de "alquilo insaturado", lo cual significa que contiene por lo menos una porción de alqueno o alquino. El término porción de "alqueno" se refiere a un grupo en el cual por lo menos dos átomos de carbono forman por lo menos un doble enlace de carbono-carbono, y una porción de "alquino" se refiere a un grupo en el cual por lo menos dos átomos de carbono forman por lo menos un triple enlace de carbono-carbono. La porción alquilo, sin importar si es sustituida o no sustituida, puede ser ramificada, lineal o cíclica. Como se usa en la presente, el término "heterocicloalquilo" significa un grupo carbocíclico en el cual uno o más átomos de carbono de anillo son sustituidos con oxígeno, nitrógeno o azufre y que incluye, por ejemplo, pero no está limitado a, furano, tiofeno, pirrol, pirrolina, pirrolidina, oxazol, tiazol, imidazol, imidazolina, imidazolidina, pirazol, pirazolina, pirazolidina, isotiazol, triazol, tiadiazol, pirano, piridina, piperidina, morfolina, tiomorfolina, piridazina, pirimidina, pirazina, piperazina y triazina. Como se usa en la presente, el término "arilo" se refiere a un grupo sustituyente aromático que tiene por lo menos un anillo que tiene un sistema de electrones pi (p) conjugados, e incluye arilo carbocíclico (por ejemplo, fenilo) y arilo heterocíclico (por ejemplo, piridina). Este término incluye grupos monocíclicos o policíclicos de anillo fusionado (es decir, anillos que comparten pares de átomos de carbono adyacentes). Como se usa en la presente, el término "heteroarilo" se refiere a un grupo aromático que contiene por lo menos un anillo heterocíclico. Ejemplos de arilo o heteroarilo incluyen, pero no están limitados a, fenilo, furano, pirano, piridilo, pirimidilo y triazilo. R-i, R2, R3, 4, R5, Rd, R7 y Rß en la fórmula I de conformidad con la presente invención, pueden ser opcionalmente sustituidos. Cuando son sustituidos, los grupos sustituyentes son uno o más grupos seleccionados individualmente e independientemente de cicloalquilo, arilo, heteroarilo, heteroalicíclico, hidroxi, alcoxi, ariloxi, mercapto, alquiltio, ariltio, ciano, halógeno, carbonilo, tiocarbonilo, O-carbamilo, N-carbamilo, O-tiocarbamilo, N-tiocarbamilo, C-amido, N-amido, S-sulfonamido, N-sulfonamido, C-carboxi, O-carboxi, isocianato, tiocianato, isotiocianato, nitro, sililo, trihalometansulfonilo y amino, incluyendo amino monosustituido y disustituido, y derivados protegidos de los mismos. Entre los compuestos de fórmula I, se prefieren los compuestos de fórmulas II a IV siguientes. Los compuestos de fórmula II son compuestos en donde n es 0 y los átomos de carbono adyacentes forman una estructura cíclica (anillo de furano) mediante un enlace directo entre los mismos, y son referidos en lo sucesivo con frecuencia como "compuestos de furano" o "derivados de furano-o-naftoquinona".
Los compuestos de fórmula lll son compuestos en donde n es 1 , y en lo sucesivo son referidos con frecuencia como "compuestos de pirano" o de "pirano-o-naftoquinona".
En la fórmula I, cada Ri y R2 es particularmente de preferencia hidrógeno. Entre los compuestos de furano de fórmula II, se prefieren particularmente los compuestos de fórmula Ha, en donde R-i, R2 y R4 son independientemente hidrógeno, o compuestos de fórmula llb, en donde R-i, R2 y R6 son independientemente hidrógeno. 9 R? (l lb) Además, entre los compuestos de pirano de fórmula lll, se prefieren particularmente los compuestos de fórmula Illa, en donde R-i, R2, R5, R6, R7 y Rs son independientemente hidrógeno.
O. U' R-. , filia) El término "composición farmacéutica", como se usa en la presente, significa una mezcla de un compuesto de fórmula I con otros componentes químicos, tales como diluyentes o vehículos. La composición farmacéutica facilita la administración del compuesto a un organismo. Varias técnicas para administrar un compuesto se conocen en la técnica e incluyen, pero no están limitadas a, administración oral, por inyección, en aerosol, parenteral y tópica. Pueden obtenerse también composiciones farmacéuticas, haciendo reaccionar los compuestos de interés con ácidos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido metansulfónico, ácido p-toluensulfónico, ácido salicílico, y similares. El término "cantidad terapéuticamente efectiva" significa una cantidad de un ingrediente activo que es efectiva para aliviar o reducir hasta cierto grado uno o más de los síntomas de la enfermedad que necesita de tratamiento, o para retardar el inicio de marcadores clínicos o síntomas de una enfermedad que necesita de prevención, cuando el compuesto se administra. De esta manera, una cantidad terapéuticamente efectiva se refiere a una cantidad del ingrediente activo que exhibe efectos de (i) revertir la velocidad de progreso de una enfermedad; (ii) inhibir hasta cierto grado más progreso de la enfermedad; y/o (iii) aliviar hasta cierto grado (o, de preferencia, eliminar) uno o más síntomas asociados con la enfermedad. La cantidad terapéuticamente efectiva puede determinarse empíricamente experimentando con los compuestos involucrados en sistemas modelo in vivo e in vitro conocidos para una enfermedad que necesita de tratamiento. El término "vehículo" significa un compuesto químico que facilita la incorporación de un compuesto en células o tejidos. Por ejemplo, el sulfóxido de dimetilo (DMSO) es un vehículo usado comúnmente que facilita la captación de muchos compuestos orgánicos en las células o los tejidos de un organismo. El término "diluyente" define compuestos químicos diluidos en agua que disolverán el compuesto de interés, así como estabilizarán la forma biológicamente activa del compuesto. Sales disueltas en soluciones reguladas en su pH se usan como diluyentes en la técnica. Una solución de regulador de pH usada comúnmente, es solución salina regulada en su pH con fosfato (PBS) debido a que imita las condiciones de concentración iónica de fluidos corporales humanos. Puesto que las sales de regulador de pH pueden controlar el pH de una solución a bajas concentraciones, un diluyente de regulador de pH rara vez modifica la actividad biológica de un compuesto. Los compuestos descritos en la presente pueden administrarse a un paciente humano per se, o en la forma de composiciones farmacéuticas en las cuales se mezclan con otros ingredientes activos, como en terapia de combinación, o vehículos o excipientes adecuados. Técnicas para la formulación y administración de los compuestos, pueden encontrarse en "Remington's Pharmaceutical Sciences", Mack Publishíng Co., Easton, PA, decimoctava edición, 1990. En la composición farmacéutica de conformidad con la presente invención, los compuestos de fórmula I, como se ilustrará más adelante, pueden prepararse mediante métodos convencionales conocidos en la técnica, y/o varios procedimientos que se basan en las tecnologías y prácticas generales en el campo de síntesis de química orgánica. Los procedimientos de preparación descritos a continuación son sólo ejemplos, y otros procedimientos pueden usarse también. Como tal, el alcance de la presente invención no se limita a los siguientes procedimientos.
MÉTODO DE PREPARACIÓN 1 Síntesis de derivado de lapacol y ciclización catalizada por ácido Se obtiene ß-lapacona en una cantidad relativamente pequeña del árbol de lapacol, mientras que el lapacol, usado como una materia prima para la síntesis de ß-lapacona, se obtiene en una cantidad considerablemente grande del árbol de lapacol. Por lo tanto, un procedimiento para la síntesis de ß-lapacona que usa lapacol, se desarrolló ya desde hace mucho tiempo. Es decir, como lo enseña L. F. Fieser en J. Am. Chem. Soc. 49 (1927), 85J, la ß-lapacona se obtiene en un rendimiento relativamente alto mezclando lapacol y ácido sulfúrico, y agitando vigorosamente la mezcla resultante a temperatura ambiente. Como tales, derivados de naftoquinona tricíclicos (pirano-o-naftoquinona y furano-o-naftoquinona) que tienen una estructura química relativamente simple, se sintetizan en general en un rendimiento relativamente alto por medio de ciclización usando ácido sulfúrico como catalizador, como en el esquema de reacción siguiente. Con base en este procedimiento, puede sintetizarse una variedad de compuestos de fórmula I. ß-lapacona Más específicamente, el procedimiento de síntesis anterior puede resumirse como sigue.
Es decir, cuando se hace reaccionar 2-hidroxi-1 ,4-naftoquínona con varios bromuros alílicos o equivalentes de los mismos en presencia de una base, se obtienen concurrentemente un producto de C-alquilación y un producto de O-alquilación. También es posible sintetizar cualquiera de los dos derivados, sólo dependiendo de las condiciones de reacción. Puesto que el derivado O-alquilado es convertido en otro tipo de derivado C-alquilado a través de reordenamíento de Claisen poniendo a reflujo el derivado O-alquilado usando un solvente tal como tolueno o xileno, es posible obtener varios tipos de derivados de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona 3-sustituidos. Los varios tipos de derivados C-alquilados obtenidos de esta manera pueden someterse a ciclización usando ácido sulfúrico como catalizador, siendo capaces de sintetizar de esta manera derivados de pirano-o-naftoquinona o furano-o-naftoquinona entre los compuestos de fórmula I.
MÉTODO DE PREPARACIÓN 2 Reacción de Diels-Alder usando 3-metilen-1,2,4-f3Hlnaftalenotríona Como es descrito por V. Nair ef al., Tetrahedron Lett. 42 (2001 ), 4549-4551 , se reporta que una variedad de derivados de pirano-o-naftoquinona pueden sintetizarse relativamente fácil sometiendo 3-metilen-1 ,2,4-[3H]naftalenot?ona, producida calentando juntos 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona y formaldehído, a reacción de Diels-Alder con varios compuestos de olefina. Este método es ventajoso porque pueden sintetizarse varias formas de derivados de pirano-o-naftoquinona en una forma relativamente simplificada, en comparación con la inducción de ciclización de derivados de lapacol usando ácido sulfúrico como catalizador.
MÉTODO DE PREPARACIÓN 3 Haloalquilación y ciclización por reacción de radical El mismo método usado en la síntesis de criptotanshinona y 15,16-dihidrotanshinona, puede usarse también convenientemente para la síntesis de derivados de furano-o-naftoquinona. Es decir, como es descrito por A. C. Baillie ef al. (J. Chem. Soc. (C) 1968, 48-52), pueden hacerse reaccionar especies químicas de radicales de 2-haloetilo o 3-haloetilo, derivadas de derivados de ácido 3-halopropanoico o 4-halobutanoico, con 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona para sintetizar de esta manera 3-(2-haloetil o 3-halopropil)-2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, que se somete entonces a ciclización bajo condiciones de catalizador ácido adecuado, para sintetizar varios derivados de pirano-o-naftoquinona o furano-o-naftoquinona.
MÉTODO DE PREPARACIÓN 4 Ciclización de 4,5-benzofurandiona por reacción de Diels-Alder Otro método usado en la síntesis de criptotanshinona y 15,16-dihidrotanshinona, puede ser un método descrito por J. K. Snyder et al. (Tetrahedron Letters 28 (1987), 3427-3430). De acuerdo a este método, pueden sintetizarse derivados de furano-o-naftoquinona mediante cicloadición por medio de reacción de Diels-Alder entre derivados de 4,5-benzofurandiona y varios derivados de dieno.
R .
Además, con base en los métodos de preparación mencionados anteriormente, pueden sintetizarse varios derivados usando métodos de síntesis relevantes, dependiendo de los tipos de sustituyentes. Ejemplos específicos de derivados sintetizados de esta manera, y métodos, se ejemplifican en el cuadro 1 siguiente. Métodos de preparación específicos se describirán en los ejemplos más adelante.
CUADRO 1 CUADRO 1 (CONTINUACIÓN) CUADRO 1 (CONTINUACIÓN) CUADRO 1 (CONTINUACIÓN) CUADRO 1 (CONTINUACIÓN) La composición farmacéutica de la presente invención puede fabricarse en una forma que es por sí misma conocida, por ejemplo, por medio de procedimientos convencionales de mezclado, disolución, granulación, preparación de grageas, levigación, emulsificación, encapsulación, entrampado o liofilización. Las composiciones farmacéuticas para su uso de conformidad con la presente invención, pueden formularse de esta manera en una forma convencional usando uno o más vehículos farmacéuticamente aceptables, que comprendan excipientes y auxiliares que faciliten el procesamiento de los compuestos activos en preparaciones que puedan usarse farmacéuticamente. La formulación apropiada depende de la vía de administración elegida. Cualquiera de las técnicas, vehículos y excipientes bien conocidos puede usarse como es adecuado y entendido en la técnica; por ejemplo, en Remington's Pharmaceutical Sciences, cita referida anteriormente. En la presente invención, los compuestos de fórmula I pueden formularse en preparaciones inyectables y parenterales, dependiendo del propósito deseado. Para inyección, los agentes de la presente invención pueden formularse en soluciones acuosas, de preferencia en reguladores de pH fisiológicamente compatibles, tales como solución de Hanks, solución de Ringer o solución salina fisiológica. Para administración transmucosa se usan en la formulación, penetrantes adecuados para la barrera que se va a permear. Dichos penetrantes son generalmente conocidos en la técnica. Para administración oral, los compuestos pueden formularse fácilmente combinando los compuestos activos con vehículos farmacéuticamente aceptables bien conocidos en la técnica. Dichos vehículos permiten que el compuesto de la presente invención sea formulado como tableta, pildora, polvo, granulo, gragea, cápsula, líquido, gel, jarabe, suspensión acuosa espesa, suspensión, y similares, para ingestión oral por un paciente. Preferidas son las formas de cápsula, tableta, pildora, polvo y granulo, y son particularmente útiles la cápsula y la tableta. Se preparan de preferencia tabletas y pildoras en el revestimiento entérico. Preparaciones farmacéuticas para uso oral pueden obtenerse mezclando uno o más excipientes con uno o más compuestos de la presente invención, opcionalmente moliendo la mezcla resultante y procesando la mezcla de granulos, después de la adición de auxiliares adecuados, si se desea, para obtener núcleos de grageas o tabletas. Excipientes adecuados pueden ser llenadores tales como azúcares, que incluyen lactosa, sacarosa, manitol y sorbitol; y sustancias de celulosa tales como, por ejemplo, almidón de maíz, almidón de trigo, almidón de arroz, almidón de papa, gelatina, goma de tragacanto, metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, carboximetilcelulosa de sodio y/o polivinilpirrolidona (PVP). Si se desea, pueden añadirse agentes de desintegración tales como polivinilpirrolidona entrelazada, agar o ácido algínico, o una sal de los mismos, tales como alginato de sodio, lubricantes tales como estearato de magnesio, y vehículos tales como aglutinantes. Las preparaciones farmacéuticas que pueden usarse oralmente pueden incluir cápsulas de ajuste suave hechas de gelatina, así como cápsulas blandas selladas hechas de gelatina y un plastificador, tal como glicerol o sorbitol. Las cápsulas de ajuste suave pueden contener los ingredientes activos en mezcla con llenadores tales como lactosa, aglutinantes tales como almidones, y/o lubricantes tales como talco o estearato de magnesio. En cápsulas blandas, los compuestos activos pueden disolverse o dispersarse en solventes adecuados, tales como ácidos grasos, parafina líquida o polietilenglicoles líquidos. Además, pueden añadirse también estabilizadores. Todas las formulaciones para administración oral deben estar en formas de dosificación adecuadas para dicha administración. Los compuestos pueden formularse para administración parenteral mediante inyección, por ejemplo, mediante inyección de bolo o infusión continua. Las formulaciones para inyección pueden presentarse en formas de dosificación unitaria, por ejemplo, en ámpulas o en contenedores de dosis múltiples, con un conservador añadido. Las composiciones pueden tomar formas tales como suspensiones, soluciones o emulsiones en vehículos oleosos o acuosos, y pueden contener agentes de formulación tales como agentes de suspensión, de estabilización y/o de dispersión. En forma alternativa, el ingrediente activo puede estar en forma de polvo para constitución con un vehículo adecuado, por ejemplo, agua estéril libre de pirógenos, antes de su uso. Las composiciones farmacéuticas adecuadas para su uso en la presente invención, incluyen composiciones en las cuales los ingredientes activos están contenidos en una cantidad efectiva para lograr su propósito deseado. Más específicamente, una cantidad terapéuticamente efectiva significa una cantidad de compuesto efectiva para prevenir, aliviar o mejorar síntomas de enfermedad, o para prolongar la supervivencia del sujeto que está siendo tratado. La determinación de una cantidad terapéuticamente efectiva está bien dentro de la capacidad de los expertos en la técnica, especialmente a la luz de la descripción detallada provista en la presente. Cuando la composición farmacéutica de la presente invención se formula en una forma de dosificación unitaria, el compuesto de fórmula I como el ingrediente activo es contenido de preferencia en una dosis unitaria de aproximadamente 0.1 a 1 ,000 mg. La cantidad del compuesto de fórmula I administrado será determinada por el médico a cargo, dependiendo del peso corporal y la edad del paciente que está siendo tratado, la naturaleza característica y la severidad de las enfermedades. Sin embargo, para pacientes adultos, una dosis del ingrediente activo administrado al paciente está típicamente dentro de una escala de aproximadamente 1 a aproximadamente 1000 mg/kg de peso corporal/día, dependiendo de la frecuencia e intensidad de la administración. Para administración intramuscular o intravenosa en pacientes adultos, será suficiente el total de aproximadamente 1 a 500 mg por día como una dosis individual, pero puede preferirse el uso de una dosis diaria mayor para algunos pacientes. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se provee un uso de un compuesto de fórmula I en la preparación de un fármaco para el tratamiento o prevención de síndromes de enfermedad. Los síndromes de enfermedad se refieren a obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial. El término "tratamiento" de los síndromes de enfermedad, se refiere a detener o retardar el progreso de la enfermedad, cuando el fármaco se usa en el sujeto que exhibe síntomas de inicio de la enfermedad. El término "prevención" se refiere a detener o retardar los síntomas de inicio de la enfermedad, cuando el fármaco se usa en el sujeto que no exhibe síntomas de inicio de la enfermedad, pero que tiene alto riesgo de inicio de la enfermedad.
EJEMPLOS Ahora, la presente invención se describirá en más detalle con relación a los siguientes ejemplos y ejemplos experimentales. Estos ejemplos se proveen sólo para ¡lustrar la presente invención, y no debe considerarse que limitan el alcance y espíritu de la presente invención.
EJEMPLO 1 Sintesis de ß-lapacona (compuesto 1) Se disolvieron 17.4 g (0.10 M) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en 120 ml de DMSO, y se añadieron gradualmente a la misma 0.88 g (0.11 M) de LiH. Aquí, esto debe hacerse con cuidado, debido a que se produce hidrógeno. La solución de reacción se agitó, y después de que se confirmó que no hubo más producción de hidrógeno, se agitó adicionalmente por otros 30 minutos. Entonces, se añadieron gradualmente a la misma 15.9 g (0.10 M) de bromuro de prenilo (1-bromo-3-metil-2-buteno) y 3.35 g (0.025 M) de LiH. La solución de reacción se calentó a 45°C, y entonces se agitó vigorosamente por 12 horas a esa temperatura. La solución de reacción se enfrió abajo de 10°C, y se añadieron primero 76 g de hielo y se añadieron entonces 250 ml de agua. Después, se añadieron gradualmente 25 ml de HCl concentrado para mantener la solución resultante a un pH ácido mayor de 1. Se añadieron 200 ml de EtOAc a la mezcla de reacción, la cual se agitó entonces vigorosamente, produciendo de esta manera sólidos blancos que no se disolvieron en EtOAc. Estos sólidos se filtraron, y se separó una capa de EtOAc. La capa acuosa se extrajo una vez de nuevo con 100 ml de EtOAc, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se lavó con 150 ml de NaHCO3 a 5% y se concentró. Los concentrados resultantes se disolvieron en 200 ml de CH2CI2, y se agitaron vigorosamente para separar dos capas con la adición de 70 ml de una solución acuosa de NaOH a 2 N. Una capa de CH2CI2 se separó adicionalmente dos veces con tratamiento de una solución acuosa de NaOH a 2 N (70 ml x 2). Las soluciones acuosas separadas de esta manera se combinaron juntas y se ajustaron a un pH ácido mayor de 2, formando de esta manera sólidos. Los sólidos resultantes se filtraron y se separaron para dar lapacol. El lapacol obtenido de esta manera se recristalizó a partir de EtOH a 75%. El lapacol resultante se mezcló con 80 ml de ácido sulfúrico, y la mezcla se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, y se añadieron a la misma 200 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 60 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron entonces vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2 y se lavó con NaHCO3 a 5%. La capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 30 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se secó sobre MgSO y se concentró para dar ß-lapacona impura. La ß-lapacona obtenida de esta manera se recristalizó a partir de isopropanol, obteniendo de esta manera 8.37 g de ß-lapacona pura. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.05 (1 H, dd, J=1 , 8Hz), 7.82 (1 H, dd, J=1 , 8 Hz), 7.64 (1 H, dt, J=1 , 8 Hz), 7.50 (1 H, dt, J=1 , 8 Hz), 2.57 (2H, t, J=6.5 Hz), 1.86 (2H, t, J=6.5 Hz), 1.47 (6H, s).
EJEMPLO 2 Síntesis de dunniona (compuesto 2) En el procedimiento para obtener lapacol en el ejemplo 1 , los sólidos separados sin que sean disueltos en EtOAc son 2-preniloxi-1 ,4-naftoquinona, un producto de O-alquilación, a diferencia del lapacol, el cual es un producto de C-alilación. La 2-preniloxi-1 ,4-naftoquinona separada se recristalizó primero una vez de nuevo a partir de EtOAc. Se disolvieron 3.65 g (0.015 M) de los sólidos purificados de esta manera en tolueno, y se puso a reflujo tolueno por 5 horas para inducir reordenamiento de Claisen. Se concentró tolueno por destilación bajo presión reducida, y se mezcló entonces con 15 ml de ácido sulfúrico, sin más purificación. La mezcla resultante se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, y se añadieron a la misma 100 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 50 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2, y se lavó con NaHCO3 a 5%. Se extrajo una capa acuosa una vez de nuevo usando 20 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se secó sobre MgSO4, se concentró y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 2.32 g de dunniona pura. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.05 (1 H, d, J=8Hz), 7.64 (2H, d, J=8Hz), 7.56 (1 H, m), 4.67 (1 H, q, J=7Hz), 1.47 (3H, d, J=7Hz), 1.45 (3H, s), 1.2J (3H, s).
EJEMPLO 3 Sintesis de a-dunniona (compuesto 3) Se disolvieron en xileno 4.8 g (0.020 M) de la 2-preniloxi-1 ,4-naftoquinona purificada en el ejemplo 2, y se puso a reflujo xileno por 5 horas, induciendo de esta manera reordenamiento de Claisen bajo condiciones de temperatura significativamente mayor y condiciones de reacción prolongada en comparación con el ejemplo 2. De acuerdo a este procedimiento de reacción, se obtuvo a-dunniona que había progresado hasta la ciclización junto con un derivado de lapacol que había sufrido reordenamiento de Claisen y en el cual uno de dos grupos metilo ha cambiado. Se concentró xileno por destilación bajo presión reducida y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.65 g de a-dunniona pura. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.06 (1 H, d, J=8Hz), 7.64 (2H, m), 7.57 (1 H, m), 3.21 (1 H, q, J=7Hz), 1.53 (3H, s), 1.51 (3H, s), 1.28 (3H, d, J=7Hz).
EJEMPLO 4 Síntesis del compuesto 4 Se disolvieron 17.4 g (0.10 M) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en 120 ml de DMSO, y se añadieron gradualmente a la misma 0.88 g (0.11 M) de LiH. Aquí, esto debe hacerse con cuidado, debido a que se produce hidrógeno. La solución de reacción se agitó, y después de que se confirmó que no hubo más producción de hidrógeno, se agitó adicionalmente por otros 30 minutos. Entonces, se añadieron gradualmente a la misma 14.8 g (0.11 M) de bromuro de metalilo (1 -bromo-2-metilpropeno) y 3.35 g (0.025 M) de LiH. La solución de reacción se calentó a 45°C, y entonces se agitó vigorosamente por 12 horas a esa temperatura. La solución de reacción se enfrió abajo de 10CC, y se añadieron primero 80 g de hielo y se añadieron entonces 250 ml de agua. Después, se añadieron gradualmente 25 ml de HCl concentrado para mantener la solución resultante a un pH ácido mayor de 1. Se añadieron 200 ml de CH2CI2 a la mezcla de reacción, la cual se agitó entonces vigorosamente para separar dos capas. La capa acuosa se extrajo una vez de nuevo con 70 ml de CH2CI2, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. Se confirmó que dos materiales se forman recientemente mediante TLC (cromatografía en capa delgada), y se usaron subsiguientemente sin algún procedimiento de separación particular. La capa orgánica se concentró por destilación bajo presión reducida, se disolvió de nuevo en xileno, y se puso a reflujo entonces por 8 horas. En este procedimiento, se combinaron en uno dos materiales sobre TLC, obteniendo de esta manera un derivado de lapacol relativamente puro. El derivado de lapacol obtenido de esta manera se mezcló con 80 ml de ácido sulfúrico, se agitaron vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, y se añadieron a los mismos 200 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 80 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron entonces vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2, y se lavó con NaHCO3 a 5%. Una capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 50 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se secó sobre MgSO4, y se concentró para dar un derivado de ß-lapacol impuro (compuesto 4). El derivado de ß-lapacol obtenido de esta manera se recristalizó a partir de isopropanol, obteniendo de esta manera 12.21 g del compuesto 4 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.08 (1 H, d, J=8Hz), 7.64 (2H, m), 7.57 (1 H, m), 2.95 (2H, s), 1.61 (6H, s).
EJEMPLO 5 Síntesis del compuesto 5 Se obtuvo el compuesto 5 de la misma forma como en el ejemplo 4, salvo que se usó bromuro de alilo en lugar de bromuro de metalilo. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.07 (1 H, d, J=7Hz), 7.65 (2H, m), 7.58 (1 H, m), 5.27 (1 H, m), 3.29 (1 H, dd, J=10, 15Hz), 2.75 (1 H, dd, J=7, 15Hz), 1.59 (3H, d, J=6Hz).
EJEMPLO 6 Síntesis del compuesto 6 Se disolvieron 5.08 g (40 mM) de cloruro de 3-cloropropionilo en 20 ml de éter, y se enfriaron a -78°C. Se añadieron gradualmente 1.95 g (25 mM) de peróxido de sodio (Na2O2) a la solución resultante, mientras estaba siendo agitada vigorosamente a esa temperatura, seguido de más agitación vigorosa por 30 minutos. La solución de reacción se calentó a 0°C, y se añadieron a la misma 7 g de hielo, seguido de agitación adicional por otros 10 minutos. Se separó una capa orgánica, se lavó una vez de nuevo con 10 ml de agua fría a 0°C y entonces con una solución acuosa de NaHCO3 a 0°C. La capa orgánica se separó, se secó sobre MgSO y se concentró por destilación bajo presión reducida abajo de 0°C, preparando de esta manera perácido 3-cloropropiónico. Se disolvieron 1.74 g (10 mM) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en 20 ml de ácido acético, y el perácido 3-cloropropiónico preparado previamente se añadió gradualmente a la misma a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se puso a reflujo con agitación por 2 horas, y se destiló entonces bajo presión reducida para remover ácido acético. Los concentrados resultantes se disolvieron en 20 ml de CH2CI2 y se lavaron con 20 ml de NaHCO3 a 5%. Se extrajo una capa acuosa una vez de nuevo usando 20 ml de CH2CI2, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se secó sobre MgSO4 y se concentró para dar el compuesto 6 en mezcla con 2-(2-cloroetil)-3-hidroxi-1 ,4-naftoquinona. La mezcla resultante se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 0.172 g de un derivado de lapacol puro (compuesto 6). 1H-RMN (CDCI3, d): 8.07 (1 H, d, J=7.6Hz), 7.56-7.68 (3H, m), 4.89 (2H, t, J=9.2Hz), 3.17 (2H, t, J=9.2Hz).
EJEMPLO 7 Síntesis del compuesto 7 Se disolvieron 17.4 g (0.10 M) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en 120 ml de DMSO, y se añadieron gradualmente a la misma 0.88 g (0.11 M) de LiH. Aquí, esto debe hacerse con cuidado, debido a que se produce hidrógeno. La solución de reacción se agitó, y después de que se confirmó que no hubo más producción de hidrógeno, se agitó adícionalmente por otros 30 minutos. Entonces, se añadieron gradualmente a la misma 19.7 g (0.10 M) de bromuro de cinamilo (bromuro de 3-fenilalilo) y 3.35 g (0.025 M) de LiH. La solución de reacción se calentó a 45°C, y entonces se agitó vigorosamente por 12 horas a esa temperatura. La solución de reacción se enfrió abajo de 10°C, y se añadieron primero 80 g de hielo y se añadieron entonces 250 ml de agua. Después, se añadieron gradualmente 25 ml de HCl concentrado para mantener la solución resultante a un pH ácido mayor de 1. Se añadieron 200 ml de CH2CI2 para disolver la mezcla de reacción, la cual se agitó entonces vigorosamente para separar dos capas. La capa acuosa se desechó, y una capa de CH2CI2 se trató con una solución acuosa de NaOH a 2 N (100 ml x 2) para separar dos veces la capa acuosa. En esta ocasión, la capa de CH2CI2 restante después de la extracción con una solución acuosa de NaOH a 2 N se usó de nuevo en el ejemplo 8. Las soluciones acuosas separadas de esta manera se combinaron juntas y se ajustaron a un pH ácido mayor de 2 usando HCl concentrado, formando de esta manera sólidos. Los sólidos resultantes se filtraron y se separaron para dar un derivado de lapacol. El derivado de lapacol obtenido de esta manera se recristalizó a partir de EtOH a 75%. El derivado de lapacol resultante se mezcló con 50 ml de ácido sulfúrico, y la mezcla se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, y se añadieron a la misma 150 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 60 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron entonces vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2 y se lavó con NaHCO3 a 5%. La capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 30 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se concentró y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 2.31 g del compuesto 7 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.09 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.83 (1 H, d, J=7.6Hz), 7.64 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.52 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.41 (5H, m), 5.27 (1 H, dd, J=2.5, 6.0Hz), 2J7 (1 H, m), 2.61 (1 H, m), 2.34 (1 H, m), 2.08 (1 H, m), 0.87 (1 H, m).
EJEMPLO 8 Síntesis del compuesto 8 La capa de CH2CI2 restante, después de extracción con una solución acuosa de NaOH a 2 N en el ejemplo 7, se concentró por destilación bajo presión reducida. Los concentrados resultantes se disolvieron en 30 ml de xileno, seguido de reflujo por 10 horas para inducir reordenamiento de Claisen. Se concentró xileno por destilación bajo presión reducida, y se mezcló entonces con 15 ml de ácido sulfúrico, sin más purificación. La mezcla resultante se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, y se añadieron a la misma 100 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 50 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2 y se lavó con NaHCO3 a 5%. Una capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 20 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se secó sobre MgSO , se concentró y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.26 del compuesto 8 puro. H-RMN (CDCI3, d): 8.12 (1 H, dd, J=0.8, 8.0Hz), 7.74 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.70 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.62 (1 H, dt, J=1.6, 7.6Hz), 7.27 (3H, ), 7.10 (2H, dt, J=1.2, 6.4Hz), 5.38 (1 H, qd, J=6.4, 9.2Hz), 4.61 (1 H, d, J=9.2Hz), 1.17 (3H, d, J=6.4Hz).
EJEMPLO 9 Síntesis del compuesto 9 Se disolvieron 3.4 g (22 mM) de 1 ,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno y 1.26 g (15 mM) de 2-metil-3-butin-2-ol en 10 ml de acetonitrilo, y la solución resultante se enfrió a 0°C. Se añadieron gradualmente con agitación 3.2 g (15 mM) de anhídrido trifluoroacético a la solución de reacción, la cual se continuó agitando entonces a 0°C. Se disolvieron 1.74 g (10 mM) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona y 135 mg (1.0 mM) de cloruro cúprico (CuCI2) en 10 ml de acetonitrilo en otro matraz, y se agitaron entonces. La solución previamente purificada se añadió gradualmente a la solución de reacción, la cual entonces se puso a reflujo por 20 horas. La solución de reacción se concentró por destilación bajo presión reducida, y se purificó entonces por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 0.22 g del compuesto 9 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.11 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.73 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.69 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.60 (1 H, dt, J=1.6, 7.6Hz), 4.95 (1 H, d, J=3.2Hz), 4.52 (1 H, d, J=3.2Hz), 1.56 (6H, s).
EJEMPLO 10 Síntesis del compuesto 10 Se disolvieron 0.12 g del compuesto 9 en 5 ml de MeOH, y se añadieron al mismo 10 mg de Pd/C a 5%, seguido de agitación vigorosa a temperatura ambiente por 3 horas. La solución de reacción se filtró a través de gel de sílice para remover Pd/C a 5%, y se concentró por destilación bajo presión reducida, para dar el compuesto 10. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.05 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.64 (2H, m), 7.54 (1 H, m), 3.48 (3H, s), 1.64 (3H, s), 1.42 (3H, s), 1.29 (3H, s).
EJEMPLO 11 Síntesis del compuesto 11 Se disolvieron 1.21 g (50 mM) de ß-lapacona (compuesto 1 ) y 1.14 g (50 mM) de DDQ (2,3-dicloro-5,6-diciano-1 ,4-benzoquinona) en 50 ml de tetracloruro de carbono, y se pusieron a reflujo por 72 horas. La solución de reacción se concentró por destilación bajo presión reducida y se purificó entonces por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.18 g del compuesto 11 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.08 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.85 (1 H, dd, J=0.8, 7.6Hz), 7.68 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.55 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 6.63 (1 H, d, J=10.0Hz), 5.56 (1 H, d, J=10.0Hz), 1.57 (6H, s).
EJEMPLO 12 Síntesis del compuesto 12 Se pusieron 1.74 g (10 mM) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, 3.4 g (50 mM) de 2-metil-1 ,3-butadieno (isopreno), 3.0 g (100 mM) de paraformaldehído y 20 ml de 1 ,4-dioxano en un recipiente de presión, y se calentaron con agitación a 100°C por 48 horas. El recipiente de reacción se enfrió a temperatura ambiente, y los contenidos del mismo se filtraron. El filtrado se concentró por destilación bajo presión reducida y se purificó entonces por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 238 mg del compuesto 12, como un derivado de 2-vinilo de ß-lapacona. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.07 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.88 (1 H, dd, J=0.8, 7.6Hz), 7.66 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.52 (1 H, dt, J=0.8, 7.6Hz), 5:87 (1H, dd, J=10.8, 17.2Hz), 5.18 (1 H, d, J=10.8Hz), 5.17 (1 H, 17.2Hz), 2.62 (1 H, m), 2.38 (1 H, m), 2.17 (3H, s), 2.00 (1 H, m), 1.84 (1 H, m).
EJEMPLO 13 Síntesis del compuesto 13 Se disolvieron 1.74 g (10 mM) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, 4.8 g (50 mM) de 2,4-dimetil-1 ,3-pentadieno y 3.0 g (100 mM) de paraformaldehído en 20 ml de 1 ,4-dioxano, y la mezcla resultante se puso a reflujo con agitación vigorosa por 10 horas. El recipiente de reacción se enfrió a temperatura ambiente, y los contenidos del mismo se filtraron para remover paraformaldehído a partir de los sólidos. El filtrado se concentró por destilación bajo presión reducida y se purificó entonces por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 428 mg del compuesto 13 como un derivado de ß-lapacona. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.06 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.83 (1 H, dd, J=0.8, 7.6Hz), 7.65 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.50 (1 H, dt, J=0.8, 7.6Hz), 5.22 (1 H, bs), 2.61 (1 H, m), 2.48 (1 H, m), 2.04 (1 H, m), 1.80 (3H, d, J=1.0Hz), 1.75 (1 H, m), 1.72 (1 H, d, J=1.0Hz), 1.64 (3H, s).
EJEMPLO 14 Síntesis del compuesto 14 Se disolvieron 5.3 g (30 mM) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, 20.4 g (150 mM) de 2,6-dimetil-2,4,6-octatrieno y 9.0 g (300 mM) de paraformaldehído en 50 ml de 1 ,4-dioxano, y la mezcla resultante se puso a reflujo con agitación vigorosa por 10 horas. El recipiente de reacción se enfrió a temperatura ambiente, y los contenidos del mismo se filtraron para remover paraformaldehído a partir de los sólidos. El filtrado se concentró por destilación bajo presión reducida y se purificó entonces por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.18 g del compuesto 14 como un derivado de ß-lapacona. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.07 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.87 (1 H, dd, J=0.8, 7.6Hz), 7.66 (1H, dt, JA.2, 7.6Hz), 7.51 (1H, dt, J=0.8, 7.6Hz), 6.37 (1H, dd, J=11.2, 15.2Hz), 5.80 (1H, d ancho, J=11.2Hz), 5.59 (1H, d, J=15.2Hz), 2.67 (1H, dd, J=4.8, 17.2Hz), 2.10 (1H, dd, J=6.0, 17.2Hz), 1.97 (1H, m), 1.75 (3H, bs), 1.64 (3H, bs), 1.63 (3H, s), 1.08 (3H, d, J=6.8Hz).
EJEMPLO 15 Síntesis del compuesto 15 Se disolvieron 5.3 g (30 mM) de 2-hidroxi-1,4-naftoquinona, 20.4 g (50 mM) de terpineno y 9.0 g (300 mM) de paraformaldehído en 50 ml de 1,4-dioxano, y la mezcla resultante se puso a reflujo con agitación vigorosa por 10 horas. El recipiente de reacción se enfrió a temperatura ambiente, y los contenidos del mismo se filtraron para remover paraformaldehído a partir de los sólidos. El filtrado se concentró por destilación bajo presión reducida y se purificó entonces por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.12 g del compuesto 15 como un derivado de o-quinona tetracíclíco. H-RMN (CDCI3, d): 8.06 (1H, d, J=7.6Hz), 7.85 (1H, d, J=7.6Hz), 7.65 (1H, t, J=7.6Hz), 7.51 (1H, t, J=7.6Hz), 5.48 (1H, s ancho), 4.60 (1H, s ancho), 2.45 (1H, d, J=16.8Hz), 2.21 (1H, m), 2.20 (1H, d, J=16.8Hz), 2.09 (1H, m), 1.77 (1H, m), 1.57 (1H, m), 1.07 (3H, s), 1.03 (3H, d, J=0.8Hz), 1.01 (3H,d,J=0.8Hz), 0.96(1 H,m).
EJEMPLO 16 Síntesis de los compuestos 16 y 17 Se disolvieron 17.4 g (0.10 M) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en 120 ml de DMSO, y se añadieron gradualmente a la misma 0.88 g (0.11 M) de LiH. Aquí, esto debe hacerse con cuidado, debido a que se produce hidrógeno. La solución de reacción se agitó, y después de que se confirmó que no hubo más producción de hidrógeno, se agitó adicionalmente por otros 30 minutos. Entonces, se añadieron gradualmente a la misma 16.3 g (0.12 M) de bromuro de crotilo y 3.35 g (0.025 M) de LiH. La solución de reacción se calentó a 45°C, y entonces se agitó vigorosamente por 12 horas a esa temperatura. La solución de reacción se enfrió abajo de 10°C, y se añadieron primero 80 g de hielo y se añadieron entonces 250 ml de agua. Después, se añadieron gradualmente 25 ml de HCl concentrado para mantener la solución resultante a un pH ácido mayor de 1. Se añadieron 200 ml de CH2CI2 para disolver la mezcla de reacción, la cual se agitó entonces vigorosamente para separar dos capas. La capa acuosa se desechó, y una capa de CH2CI2 se trató con una solución acuosa de NaOH a 2 N (100 ml x 2) para separar dos veces la capa acuosa. En esta ocasión, la capa de CH2CI2 restante después de la extracción con una solución acuosa de NaOH a 2 N se usó en el ejemplo 17. Las soluciones acuosas separadas de esta manera se combinaron juntas y se ajustaron a un pH ácido mayor de 2 usando HCl concentrado, formando de esta manera sólidos. Los sólidos resultantes se filtraron y se separaron para dar un derivado de lapacol. El derivado de lapacol obtenido de esta manera se recristalizó a partir de EtOH a 75%. El derivado de lapacol resultante se mezcló con 50 ml de ácido sulfúrico, y la mezcla se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, seguida de la adición de 150 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 60 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron entonces vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2 y se lavó con NaHCO3 a 5%. La capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 30 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se concentró y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.78 y 0.43 g de los compuestos 16 y 17 puros, respectivamente. 1H-RMN (CDCI3, d) del compuesto 16: d 8.07 (1 H, dd, J=0.8, 6.8Hz), 7.64 (2H, d ancho, J=3.6Hz), 7.57 (1 H, m), 5.17 (1 H, qd, J=6.0, 8.8Hz), 3.53 (1 H, qd, J=6.8, 8.8Hz), 1.54 (3H, d, 6.8Hz), 1.23 (3H, d, 6.8Hz). 1H-RMN (CDCI3, d) del compuesto 17: d 8.06 (1 H, d, J=0.8, 7.2Hz), 7.65 (2H, d ancho, J=3.6Hz), 7.57 (1 H, m), 4.71 (1 H, quinteto, J=6.4Hz), 3.16 (1 H, quinteto, J=6.4Hz), 1.54 (3H, d, 6.4Hz), 1.38 (3H, d, 6.4Hz).
EJEMPLO 17 Síntesis de los compuestos 18 y 19 La capa de CH2CI2 restante, después de extracción con una solución acuosa de NaOH a 2 N en el ejemplo 16, se concentró por destilación bajo presión reducida. Los concentrados resultantes se disolvieron en 30 ml de xileno, seguido de reflujo por 10 horas para inducir reordenamiento de Claisen. Se concentró xileno por destilación bajo presión reducida, y se mezcló entonces con 15 ml de ácido sulfúrico, sin más purificación. La mezcla resultante se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, y se añadieron a la misma 100 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 50 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2 y se lavó con NaHC03 a 5%. Una capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 20 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se secó sobre MgSO4, se concentró y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 0.62 y 0.43 g de los compuestos 18 y 19 puros, respectivamente. 1H-RMN (CDCI3, d) del compuesto 18: 8.06 (1 H, dd, J=0.8, 7.2Hz), 7.81 (1 H, dd, J=0.8, 7.6Hz), 7.65 (1H, dt, J=0.8, 7.6Hz), 7.51 (1 H, dt, J=0.8, 7.2Hz), 4.40 (1 H, m), 2.71 (1 H, m), 2.46 (1 H, m), 2.11 (1 H, m), 1.71 (1 H, m), 1.54 (3H, d, 6.4Hz), 1.52 (1 H, m). 1H-RMN (CDCI3, d) del compuesto 19: 8.08 (1 H, d, J=0.8, 7.2Hz), 7.66 (2H, d ancho, J=4.0Hz), 7.58 (1 H, m), 5.08 (1 H, m), 3.23 (1 H, dd, J=9.6, 15.2Hz), 2.80 (1 H, dd, J=7.2, 15.2Hz), 1.92 (1 H, m), 1.82 (1 H, m), 1.09 (3H, t, 7.6Hz).
EJEMPL0 18 Síntesis del compuesto 20 Se disolvieron 17.4 g (0.10 M) de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en 120 ml de DMSO, y se añadieron gradualmente a la misma 0.88 g (0.11 M) de LiH. Aquí, esto debe hacerse con cuidado, debido a que se produce hidrógeno. La solución de reacción se agitó, y después de que se confirmó que no hubo más producción de hidrógeno, se agitó adicionalmente por otros 30 minutos. Entonces, se añadieron gradualmente a la misma 21.8 g (0.10 M) de bromuro de geranilo y 3.35 g (0.025 M) de LiH. La solución de reacción se calentó a 45°C, y entonces se agitó vigorosamente por 12 horas a esa temperatura. La solución de reacción se enfrió abajo de 10°C, y se añadieron primero 80 g de hielo y se añadieron entonces 250 ml de agua. Después, se añadieron gradualmente 25 ml de HCl concentrado para mantener la solución resultante a un pH ácido mayor de 1. Se añadieron 200 ml de CH2CI2 para disolver la mezcla de reacción, la cual se agitó entonces vigorosamente para separar dos capas. La capa acuosa se desechó, y una capa de CH2CI2 se trató con una solución acuosa de NaOH a 2 N (100 ml x 2) para separar dos veces la capa acuosa. Las soluciones acuosas separadas de esta manera se combinaron y se ajustaron a un pH ácido mayor de 2 usando HCl concentrado, formando de esta manera sólidos. Los sólidos resultantes se filtraron y se separaron para dar 2-geranil-3-hídroxi-1 ,4-naftoquinona. El producto obtenido de esta manera se mezcló con 50 ml de ácido sulfúrico sin más purificación, y la mezcla se agitó vigorosamente a temperatura ambiente por 10 minutos, seguida de la adición de 150 g de hielo para concluir la reacción. Se añadieron 60 ml de CH2CI2 a los materiales de reacción, los cuales se agitaron entonces vigorosamente. Después, se separó una capa de CH2CI2 y se lavó con NaHCO3 a 5%. La capa acuosa se extrajo una vez de nuevo usando 30 ml de CH2CI2, se lavó con NaHCO3 a 5%, y se combinó con la capa orgánica previamente extraída. La capa orgánica se concentró y se purificó por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 3.62 g del compuesto 20 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.05 (1 H, d, J=7.6Hz), 7.77 (1 H, d, J=7.6Hz), 7.63 (1 H, t, J=7.6Hz), 7.49 (1 H, t, J=7.6Hz), 2.71 (1 H, dd, J=6.0, 17.2Hz), 2.19 (1 H, dd, J=12.8, 17.2Hz), 2.13 (1 H, m), 1.73 (2H, m), 1.63 (1 H, dd, J=6.0, 12.8Hz), 1.59 (1 H, m), 1.57 (1 H, m), 1.52 (1 H, m), 1.33 (3H, s), 1.04 (3H, s), 0.93 (3H, s).
EJEMPLO 19 Síntesis del compuesto 21 Se obtuvo el compuesto 21 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 6-cloro-2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en lugar de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.02 (1 H, d, J=8Hz), 7.77 (1 H, d, J=2Hz), 7.50 (1 H, dd, J=2, 8Hz), 2.60 (2H, t, J=7Hz), 1.87 (2H, t, J=7Hz) 1.53 (6H, s).
EJEMPLO 20 Síntesis del compuesto 22 Se obtuvo el compuesto 22 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 2-hidroxi-6-metíl-1 ,4-naftoquinona en lugar de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.98 (1 H, d, J=8Hz), 7.61 (1 H, d, J=2Hz), 7.31 (1 H, dd, J=2, 8Hz), 2.58 (2H, t, J=7Hz), 1.84 (2H, t, J=7Hz) 1.48 (6H, s).
EJEMPLO 21 Síntesis del compuesto 23 Se obtuvo el compuesto 23 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 6J-dimetoxi-2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona en lugar de 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.56 (1H, s), 7.25 (1 H, s), 3.98 (6H, s), 2.53 (2H, t, J=7Hz), 1.83 (2H, t, J=7Hz), 1.48 (6H, s).
EJEMPLO 22 Síntesis del compuesto 24 Se obtuvo el compuesto 24 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 1-bromo-3-metil-2-penteno en lugar de 1-bromo-3-metil-2-buteno. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.30-8.15 (4H, m), 2.55 (2H, t, J=7Hz), 1.83 (2H, t, J=7Hz), 1.80 (2H, q, 7Hz), 1.40 (3 H, s), 1.03 (3H, t, J=7Hz).
EJEMPLO 23 Síntesis del compuesto 25 Se obtuvo el compuesto 25 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 1-bromo-3-etil-2-penteno en lugar de 1-bromo-3-metil-2-buteno. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.30-8.15 (4H, m), 2.53 (2H, t, J=7Hz), 1.83 (2H, t, J=7Hz), 1.80 (4H, q, 7Hz), 0.97 (6H, t, J=7Hz).
EJEMPLO 24 Síntesis del compuesto 26 Se obtuvo el compuesto 26 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 1 -bromo-3-fenil-2-buteno en lugar de 1-bromo-3-metil-2-buteno. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.15-8.15 (9H, m), 1.90-2.75 (4H, m), 1.77 (3H, s).
EJEMPLO 25 Síntesis del compuesto 27 Se obtuvo el compuesto 27 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 2-bromo-etilidenciclohexano en lugar de 1-bromo-3-metil-2-buteno. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.30-8.25 (4H, m), 2.59 (2H, t, J=7Hz), 1.35-2.15 (12H, m).
EJEMPLO 26 Síntesis del compuesto 28 Se obtuvo el compuesto 28 de la misma forma como en el ejemplo 1 , salvo que se usó 2-bromo-etilidenciclopentano en lugar de 1- bromo-3-metil-2-buteno. 1H-RMN (CDCI3, d): 7.28-8.20 (4H, m), 2.59 (2H, t, J=7Hz), 1.40-2.20 (10H, m).
EJEMPLO 27 Síntesis del compuesto 29 8.58 g (20 mM) del compuesto 5 sintetizado en el ejemplo 5 se disolvieron en 1000 ml de tetracloruro de carbono, seguido de la adición de 11.4 g (50 mM) de 2,3-dicloro-5,6-diciano-1 ,4-benzoquinona, y la mezcla resultante se puso a reflujo por 96 horas. La solución de reacción se concentró por destilación bajo presión reducida, y los sólidos rojos resultantes se recristalizaron entonces a partir de isopropanol, obteniendo de esta manera 7.18 g del compuesto 29 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.05 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.66 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.62 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.42 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 6.45 (1H, q, J=1.2Hz), 2.43 (3H, d, J=1.2Hz).
EJEMPLO 28 Síntesis del compuesto 30 En forma análoga a un método de síntesis descrito en J. Org. Chem., 55 (1990) 4995-5008, se sintetizó 4,5-dihidro-3-metilbenzo[1 ,2-b]furano-4,5-diona {benzofurano-4,5-diona} usando p-benzoquinona y 1-(N-morfolín)propeno. 1.5 g (9.3 mM) de la benzofurano-4,5-diona preparada de esta manera y 3.15 g (28.2 mM) de 1-acetoxi-1 ,3-butadieno se disolvieron en 200 ml de benceno, y la mezcla resultante se puso a reflujo por 12 horas. La solución de reacción se enfrió a temperatura ambiente y se concentró por destilación bajo presión reducida. Esto fue seguido de cromatografía sobre gel de sílice, para dar 1.13 g del compuesto 30 puro. 1H-RMN (CDCI3, d): 8.05 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.68 (1 H, dd, J=1.2, 7.6Hz), 7.64 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.43 (1 H, dt, J=1.2, 7.6Hz), 7.26 (1 H, q, J=1.2Hz), 2.28 (3H, d, J=1.2Hz).
EJEMPLO 29 Síntesis de los compuestos 31 y 32 Se disolvieron 1.5 g (9.3 mM) de 4,5-dihidro-3-metilbenzo[1 ,2-b]furano-4,5-diona {benzofurano-4,5-diona} y 45 g (0.6 M) de 2-metil-1 ,3-butadieno en 200 ml de benceno, y la mezcla resultante se puso a reflujo por 5 horas. La solución de reacción se enfrió a temperatura ambiente y se concentró completamente por destilación bajo presión reducida. Los concentrados obtenidos de esta manera se disolvieron de nuevo en 150 ml de tetracloruro de carbono, seguido de la adición de 2.3 g (10 mM) de 2,3-dicloro-5,6-diciano-1 ,4-benzoquinona, y la mezcla resultante se puso a reflujo adicionalmente por 15 horas. La solución de reacción se enfrió y se concentró por destilación bajo presión reducida. Los concentrados resultantes se purificaron por cromatografía sobre gel de sílice, para dar 0.13 g y 0.1 1 g de los compuestos 31 y 32 puros, respectivamente. 1H-RMN (CDCI3, d) del compuesto 31: 7.86 (1 H, s), 7.57 (1 H, d, J=8.1 Hz), 7.42 (1 H, d, J=8.1 Hz), 7.21 (1 H, q, J=1.2Hz), 2.40 (3H, s), 2.28 (1 H, d, J=1.2Hz). 1H-RMN (CDCI3, d) del compuesto 32: d 7.96 (1 H, d, J=8.0Hz), 7.48 (1 H, s), 7.23 (2H, m), 2.46 (3H, s), 2.28 (1 H, d, J=1.2Hz).
EJEMPLO EXPERIMENTAL 1 Determinación de la activación de AMPK Se cultivaron mioblastos, C2C12, en DMEM que contenía suero de ternera bovina a 10%. Cuando una densidad de células alcanzó una escala de aproximadamente 85% a 90%, el medio de cultivo se reemplazó con un medio que contenía suero de ternera bovina a 1% para inducir la diferenciación de las células. Los mioblastos diferenciados de esta manera se trataron con muestras sintetizadas en los ejemplos 1 a 29 a una concentración de 5 µg/ml, y se compararon con un grupo control. La actividad enzimática de AMPK se determinó como sigue. Primero, se lisaron células C2C12 para obtener extractos de proteína, y entonces se añadió sulfato de amonio a una concentración final de 30%, precipitando de esta manera las proteínas. Los precipitados de proteína se disolvieron en un regulador de pH (Hepes a 62.5 mM, pH 7.2, NaCI a 62.5 mM, NaF a 62.5 mM, pirofosfato de sodio a 1.25 mM, EDTA a 1.25 mM, DTT a 1 mM, PMSF a 0.1 mM y AMP a 200 µM). Después, péptido SAMS a 200 µM (HMRSAMSGLHLVKRR: el residuo de serina subrayado es un sitio de fosforilación, como un sitio de fosforilación de AMPK de acetil-CoA carboxilasa) y [?-32P]ATP se añadieron a los mismos, y los reactivos se hicieron reaccionar por 10 minutos a 30°C. Esto fue seguido poniendo la solución de reacción resultante sobre papel de fosfocelulosa p81. El papel p81 se lavó con una solución de ácido fosfórico a 3%, y se midió la radiactividad del mismo. Para cada condición de reacción, se llevaron a cabo también reacciones que no implicaran al péptido SAMS, y los valores básicos se restaron de los valores observados de esta manera. Los resultados obtenidos de esta manera se muestran en el cuadro 2.
CUADRO 2 Compuesto AMPK (# de veces) DMSO (0.5%) 1 Compuesto 1 2.2 Compuesto 2 1.4 Compuesto 3 3.2 Compuesto 4 2.2 Compuesto 5 1.3 Compuesto 6 2.2 Compuesto 7 2.2 Compuesto 8 1.9 Compuesto 9 2.6 Compuesto 10 1.6 Compuesto 1 1 1.3 Compuesto 12 2.1 Compuesto 13 2.3 Compuesto 14 1.5 Compuesto 15 1.9 Compuesto 16 2.5 Compuesto 17 2.2 Compuesto 18 2.3 Compuesto 19 2.1 Compuesto 20 2.3 Compuesto 21 2.2 Compuesto 22 1.9 Compuesto 23 1.6 Compuesto 24 2.1 Compuesto 25 1 .8 Compuesto 26 2.2 Compuesto 27 1.7 Compuesto 28 1.7 Compuesto 29 1.3 Compuesto 30 1.2 Compuesto 31 1.2 Compuesto 32 1.3 Como puede verse en el cuadro 2, cuando los compuestos de conformidad con la presente invención se trataron en mioblastos, C2C12, este tratamiento lleva a actividad enzimátíca incrementada de AMPK.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 2 Efectos sobre la pérdida de peso en ratones obesos (ob/ob) Se adquirieron ratones machos C57BL/6JL Lep ob/Lep ob de 10 semanas que tenían características de obesidad y predisposición a la misma, de Daehan Biolink Co., Ltd. (Chungchongbuk-do, Corea). Se crió a los animales en un área de reproducción mantenida a una temperatura de 23°C, 55% de humedad, iluminación de 300 a 500 lux, un ciclo de 12 horas de luz/oscuridad (L/D) y ventilación de 10 a 18 veces por hora. Se proveyó a los animales con pellas a voluntad, de alimento de laboratorio para roedores 5001 de Purina (adquirido de Purina Mills Inc., St. Louis, MO, USA) como un pienso sólido para animales experimentales, y agua de la llave como agua de beber. Se dejó que los ratones se aclimataran al nuevo ambiente del área de reproducción por dos semanas, y se administró entonces a los mismos algunos derivados de pirano-o-naftoquinona y furano-o-naftoquinona sintetizados de conformidad con la presente invención, a dosis de 100 mg/kg por 26 días. Se observaron cambios en peso corporal, glucosa en sangre y consumo dietético, con respecto a un curso de administración con el tiempo. Después de que la administración concluyó, se realizó tomografía computada (CT) para confirmar cambios en la distribución de tejido adiposo de los animales, cambios en la distribución de grasa de los tejidos en varios órganos, cambios en el tamaño de los adipocitos, y cambios en los niveles de glucosa, lípidos y enzimas en sangre e hígado.
El cuadro 3 siguiente muestra los resultados de los cambios con el tiempo en peso corporal de ratones C57BL/6JL Lep ob/Lep ob, a los cuales se les administraron algunos compuestos de la presente invención.
CUADRO 3 Muestras Peso corporal Peso corporal Incremento en inicial final peso corporal Control 51.0 53.6 4.3 Compuesto 1 55.9 46.5 -16.8 Compuesto 2 53.3 28.7 -46.2 Compuesto 3 55.1 39.7 -27.9 Compuesto 4 55.4 40.0 -27.8 Compuesto 5 59.7 36.1 -39.5 Compuesto 14 62.7 61.3 -4.1 Compuesto 15 56.8 53.0 -6.7 Compuesto 21 57.3 41.1 -28.3 Compuesto 22 58.3 48.7 -16.5 Compuesto 26 56.8 42.3 -25.5 Como se puede verse del cuadro 3 anterior, la administración de los compuestos de conformidad con la presente invención lleva a una reducción significante en el peso corporal, en comparación con el grupo control. Las figuras 1A hasta figura 3 describen la distribución de grasa en términos de valores numéricos para los órganos respectivos de ratones C57BL/6JL Lep ob/Lep ob a los cuales se les administraron compuestos como se expone en el cuadro 3. Como puede verse de las gráficas dadas en las figuras 1A hasta figura 3, los grupos experimentales a los cuales se les administraron los compuestos de conformidad con la presente invención exhibieron una reducción significante en el contenido de grasa de los tejidos, para todos los órganos, y exhibieron además incrementos en los contenidos de grasa parda en comparación con el grupo control, indicando que el metabolismo de grasas se incrementó significativamente. El cuadro 4 siguiente muestra cambios en los niveles de glucosa y lípidos en sangre de ratones C57BL/6JL Lep ob/Lep ob a los cuales se les administraron los compuestos de la presente invención.
CUADRO 4 Muestra GOT GPT Colesterol Triglicéridos Glucosa Control 233 206 187 248 228 Compuesto 1 42 39 121 143 120 Compuesto 2 50 43 123 154 125 Compuesto 3 36 32 128 129 122 Compuesto 4 48 44 130 148 134 Compuesto 5 38 29 1 17 137 1 12 Compuesto 14 95 87 160 216 193 Compuesto 15 89 83 149 198 180 Compuesto 21 46 39 127 138 127 Compuesto 22 57 49 132 168 142 Compuesto 26 40 33 128 137 131 Como puede verse del cuadro 4 anterior, los grupos a los cuales se les administraron los compuestos de conformidad con la presente invención exhibieron una reducción significante en los niveles de triglicéridos, colesterol y glucosa en la sangre, en comparación con el grupo control.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 3 Regulación de la fosforilación de AMPK y ACC por la ß-Eapacona Este ejemplo se llevó a cabo para confirmar si la ß-lapacona (compuesto 1 ) tiene efectos sobre la fosforilación de AMPK y ACC, las cuales son proteínas intracelulares que regulan la energía. Para examinar la fosforilación de la AMP cinasa y la ACC (acetil-CoA carboxilasa) por la ß-lapacona, se sembraron células HepG2 (línea de células de carcinoma hepatocelular humano) en una placa de 6 cavidades a una densidad de 1X105 células por cavidad, y se cultivaron en un medio del RPMI + FBS a 10%. Después del crecimiento de las células por 24 horas, se reemplazó el medio de cultivo con un medio del RPMI libre de suero, y las células se trataron con ß-lapacona (10 µM) por 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 4 horas y 6 horas, respectivamente, en combinación con un control (DMSO). Se usaron anti-ACC y anti-pS79-ACC para observar la ACC fosforilada, mientras que se usaron anti-AMPK y anti-pT172-AMPK para observar la AMP cinasa fosforilada, respectivamente. Como se muestra en la figura 4, pudo observarse fosforilación de la AMP cinasa por la ß-lapacona desde el tiempo inicial (30 minutos), y pudo confirmarse que dichos efectos de fosforilación duraron hasta 6 horas. Además, pudo confirmarse que la ACC, la cual se sabe es una proteína objetivo de la AMP cinasa, fue también fosforilada. Estos resultados muestran que la activación de la AMPK por la acción de la ß-lapacona, puede suprimir la actividad de la acetil-CoA carboxilasa, que es una enzima reguladora crucial de la lipogénesis.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 4 Efectos de la ß-lapacona sobre la fosforilación de la óxido nítrico sñ retasa endotelial (eNOS) Es bien sabido que la activación de la AMPK activa a NRF-1 , y facilita la biogénesis mitocondrial. Además, NO/GMPc activa a PGC-1a y NRF-1 para facilitar la biogénesis mitocondrial. Para averiguar si la ß-lapacona, la cual activa a la AMPK, está implicada en la producción de óxido nítrico (NO), se determinó un grado de fosforilación que incrementa la actividad de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS). Para examinar la fosforilación de eNOS por la acción de la ß-lapacona, se sembraron células endoteliales de vena umbilical humana (HUVEC) en una placa de 60 mm a una densidad de 1X105 células, y se cultivaron en medio de EBM2 + FBS a 5% por 24 horas. El medio de cultivo se reemplazó con un medio de EBM2 libre de suero, y las células se trataron con ß-lapacona (10 µM) por un período predeterminado. Se observó eNOS fosforilada usando eNOS anti-pS1177. Como se muestra en la figura 5, la fosforilación de eNOS alcanzó un incrementó máximo 30 minutos después del tratamiento con la ß-lapacona, y entonces disminuyó gradualmente, de esta manera no observado 2 horas después. Un incremento en la fosforilación de eNOS por la ß-lapacona presenta la posibilidad de que la ß-lapacona pueda usarse terapéuticamente para enfermedades isquémicas del corazón y miopatía mitocondrial, así como enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial (por ejemplo, enfermedades cerebrales degenerativas, diabetes, cardiomiopatía y enfermedades asociadas con envejecimiento).
EJEMPLO EXPERIMENTAL 5 Efectos de la ß-lapacona sobre la activación de AMPK en ratones C57BU6 Las figuras 6A a 6C muestran que la ß-lapacona activa a la AMPK en ratones C57BL/6. Se administraron un vehículo y 5 mg/kg de ß-lapacona por medio de las venas de la cola a ratones C57BL/6 por 2 horas y 4 horas, respectivamente. Se removieron tejidos adiposos de gónadas e hígado, y se puso a prueba la actividad de la AMPK cinasa. Se expresa un grado de activación como un valor de CPM de radioisótopos. Mediante el uso de la misma forma se trataron células HepG2, una línea de células derivada de hígado humano, con ß-lapacona a 10 µM por 30 minutos, y entonces se llevó a cabo una prueba para actividad de AMPK cinasa. Como puede verse de los resultados en las figuras 12A a 12F, la administración de ß-lapacona lleva a actividad de AMPK incrementada en los hepatocitos y tejidos adiposos de gónadas e hígado.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 6 Efectos de la ß-lapacona sobre la fosforilación de AMPK y ACC en ratones C57BLV6 Para investigar los efectos antiobesidad de la ß-lapacona, se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se examinaron los efectos de la ß-lapacona sobre la fosforilación de AMPK y ACC, que desempeñan una función importante en el metabolismo energético y la lipogénesis en los tejidos adiposos de gónadas e hígado. Como se muestra en las figuras 13A y 13B, se confirmó a través de análisis Western blot que la ß-lapacona tiene un efecto sobre la fosforilación de AMPK y ACC en los tejidos de las gónadas y el hígado de ratones C57BL/6. Se cree que la AMPK fosforilada activa el metabolismo asociado con la energía. Mientras, se cree que la ACC, que es afectada por la activación de la AMPK, es fosforilada, y la actividad lipogénica de la misma es inhibida entonces, lo cual a su vez ejercerá algunos efectos sobre el metabolismo de lípidos, incluyendo la inhibición de la obesidad.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 7 Efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de genes implicados en el metabolismo de lípidos de ratones C57BL/6 Para investigar los efectos antiobesidad de la ß-lapacona, se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se hizo un intento por confirmar los niveles de moléculas de ARN mensajero de acetil CoA carboxilasa (ACC) 1 (7, 8), ACC2 (9), ácido graso sintasa (FAS) (10, 11 ), lipoproteína lipasa (LPL) (12-15) y estearoil-CoA desaturasa (SCD1 ) (16, 17), que participan en el metabolismo de lípidos en los tejidos adiposos de gónadas e hígado, mediante PCR cuantitativa en tiempo real. Estas enzimas son muy importantes para el metabolismo de lípidos; se sabe que la ACC cataliza la formación de malonil CoA a partir de CoA, FAS cataliza la formación de palmitato a partir de malonil CoA, y SCD1 cataliza la formación de grasa monoinsaturada, desempeñando de esta manera una función crítica en la formación de triacilglicerol, un depósito de energía importante. Como tales, estas enzimas están correlacionadas estrechamente con obesidad, diabetes y enfermedades relacionadas con el metabolismo de lípidos. Como se muestra en las figuras 8A a 8F, los niveles de expresión de moléculas de ARN mensajero de ACC 1 y 2, FAS, LPL y SCD1 fueron disminuidos notablemente en grupos experimentales a los cuales se les administró la ß-lapacona, en comparación con un grupo control, y los niveles de ARN mensajero de LPL en los grupos experimentales fueron doblemente incrementados en comparación con el grupo control. Por lo tanto, a partir de los resultados de dicha expresión incrementada o disminuida de genes para las enzimas mencionadas anteriormente, puede inferirse que la ß-lapacona será una sustancia terapéuticamente efectiva para el tratamiento de síndromes metabólicos.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 8 Efectos de la ß-lapacona sobre la expresión génica de proteínas implicadas en el metabolismo de glucosa de ratones C57BL/6 Se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se confirmaron los niveles de moléculas de ARN mensajero para hexocinasa 2 (HK2) (21 , 22), transportador de glucosa (GLUT) 2 y GLUT4 (18, 19, 20) en los tejidos adiposos de gónadas e hígado, mediante PCR cuantitativa en tiempo real. GLUT es bien conocido como una proteína que media la captación intracelular y el gasto de glucosa en sangre en órganos tales como hígado, adipocitos y mioblastos, mientras que HK2, una enzima que pertenece a una clase de glucocinasa, fosforila proteínas que se permite de esta manera entren a las vías glucolíticas. Como puede verse de los resultados de las figuras 9A a 9C, un nivel de ARN mensajero de HK2 es disminuido en comparación con un grupo control, mientras que las moléculas de ARN mensajero de GLUT 2 y GLUT 4, dos enzimas implicadas en la transportación de glucosa, exhibieron incrementos significantes en su expresión. Los niveles incrementados de GLUT2 y GLUT4 facilitan la captación intracelular de glucosa en sangre, presentando de esta manera la posibilidad de la ß-lapacona como un fármaco antidiabético.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 9 Efectos de la ß-lapacona sobre la expresión génica de proteínas implicadas en la biogénesis mitocondrial de ratones C57BL/6 Se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se confirmaron los niveles de moléculas de ARN mensajero de co-activador alfa 1 de receptores activados por el factor de proliferación de peroxisomas (PGC1 a) (23, 24), factor 1 respiratorio nuclear (NRF1 ) (25-27), factor de transcripción mitocondrial (mtTFA) (25-27) y citocromo c oxidasa (COX) 4 y 7 (28, 29) en los tejidos adiposos de gónadas e hígado, mediante PCR cuantitativa en tiempo real. Las proteínas mostradas en las figuras 10A a 10E son enzimas representativas responsables de la regulación de la biogénesis de mitocondrias, que desempeñan una función crítica en la biogénesis de energía en las células, y se sabe también que están implicadas en la regulación de varios eventos fisiológicos. Aunque existen diferencias ligeras en las cantidades de moléculas de ARN mensajero entre estas enzimas, los grupos a los que se les administró ß-lapacona exhibieron niveles incrementados de moléculas de ARN mensajero para todas las enzimas, en comparación con el grupo control. Puesto que se reporta actividad anormal de las mitocondrias en una variedad de síndromes metabólícos, estos resultados muestran la posibilidad de que la ß-lapacona puede ser terapéutica para el tratamiento de síndromes metabólicos, enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial y enfermedades relacionadas con el metabolismo energético, por medio de la mejora de dichos fenómenos.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 10 Efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de genes implicados er. el metabolismo energético de ratones C57BL/6 Se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se midieron los niveles de transcritos de genes implicados en el metabolismo energético en los tejidos adiposos de gónadas e hígado, usando PCR cuantitativa en tiempo real. Con relación a las enzimas mostradas en las figuras 11A a 11 F, PPAR alfa y gamma son enzimas responsables de la regulación por transcripción de enzimas implicadas en el gasto de energía (30, 31 ), AMPK desempeña una función central en el mantenimiento de la homeostasis de la energía de las células detectando la relación de AMP/ATP intracelular, y AOX cataliza la activación de la fosforilación oxidativa por medio de la oxidación de la acil CoA que reside en un cierto paso de un proceso del metabolismo de lípidos (32, 33). Además, CPT1 es también una enzima implicada en el metabolismo energético, y es bien conocida como una enzima que permite el paso de acil CoA de cadena larga en las mitocondrias, no siguiendo una vía hacia la síntesis de triacilglicerol (34, 35). En el grupo al cual la ß-lapacona se administró, los niveles de ARN mensajero del receptor activado por el factor de proliferación de peroxisomas (PPAR) alfa permanecieron sin cambios, mientras que PPAR gamma exhibió incrementos de casi el doble en los niveles de ARN mensajero de los mismos. Además, aún cuando existen diferencias hasta cierto grado en los niveles de ARN mensajero entre las enzimas acil CoA oxidasa (AOX), proteína cinasa activada por AMP (AMPK) alfa 1 y 2, y carnitina palmitoiltransferasa 1 , los grupos a los que se les administró ß-lapacona exhibieron niveles incrementados de moléculas de ARN mensajero de dichas enzimas, en comparación con el grupo control. Los niveles de expresión incrementada de dichos genes, muestran la posibilidad de que la ß-lapacona pueda ser terapéutica para el tratamiento de enfermedades relacionadas con el metabolismo energético.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 11 Efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos relacionados con SIRT en ratones C57BÜ6 Se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se midieron los niveles de transcritos de genes Sirtuín (SIRT) (36, 37) en tejidos adiposos de las gónadas en los días 7, 28 y 56 de la administración, respectivamente, usando PCR cuantitativa en tiempo real. Con relación a los transcritos relacionados con SIRT mostrados en las figuras 12A a 12F, se conocen 7 especies de transcritos en humanos. En particular, SIRT1 es bien conocida como una enzima implicada en la longevidad, y se reporta también que SIRT1 es incrementada ampliamente cuando se ingieren calorías con limitación (37). Como puede verse de las figuras 18A a 18H, SITR1 , SIRT3 y SIRT6 fueron incrementadas significativamente, mientras que SIRT2, SIRT5 y SIRT7 no exhibieron diferencia notable alguna entre los grupos experimentales y el grupo control.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 12 Efectos de la ß-lapacona sobre la expresión de transcritos de genes UCP1 y UCP2 en ratones C57BU6 Se administró diariamente ß-lapacona a ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, y se midieron los niveles de transcritos de genes de proteínas de desacoplamiento 1 y 2 (UCP 1 y 2) en los tejidos adiposos de gónadas e hígado, usando PCR cuantitativa en tiempo real. UCP 1 y 2 son enzimas que realizan el gasto de energía mediante la generación de calor, y se reporta que estas enzimas funcionan para consumir la energía sin que impliquen la producción de especies de oxígeno reactivo (ROS), y están también estrechamente correlacionadas con la incidencia de obesidad (38, 39). Como se muestra en las figuras 13A y 13B, la administración de ß-lapacona ha llevado a incrementos significantes en los niveles de ARN mensajero de UCP 1 y 2. Estos resultados muestran la posibilidad de la ß-lapacona como un terapéutico seguro para el tratamiento de síndromes metabólicos, mediante la reducción de la tensión debida a las ROS que se produce adicionalmente en un proceso de generación de energía.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 13 Efectos de la administración de ß-lapacona sobre los cambios con el tiempo en peso corporal y consumo dietético, en ratones C57BL/6 con obesidad inducida por la dieta (DIO) Las figuras 14A y 14B muestran cambios en el consumo dietético/peso corporal y cambios de peso por 56 días, después de la administración diaria de ß-lapacona en ratones con obesidad inducida por la dieta (DIO) a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral. El grupo al que se le administró ß-lapacona exhibió decrementos en el consumo dietético alrededor de las primeras dos semanas, y después el nivel de consumo dietético se recuperó en forma similar al de un grupo control. Se cree que estos resultados se deben a la descomposición de grasa que es facilitada, y por lo tanto se generan cantidades suficientes de energía. Además, aún cuando a los ratones se les proveyó con dieta de alto contenido de grasa, los animales exhibieron una pérdida de peso continua por 56 días, en comparación con un grupo control. Las figuras 15A a 15E son unas gráficas que comparan los cambios de peso en varios órganos entre el grupo de tratamiento y el grupo control después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6 por 56 días; como se muestra en las figuras 15A a 15E, hubo cambios significantes en el peso de los tejidos, que resultan de los contenidos de grasa disminuidos en los tejidos de órganos después de la administración de la ß- lapacona. Las figuras 16A a 16C muestran estados laparotomizados completos de animales después de la administración de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6 por 56 días, y los resultados de la tinción con rojo oleoso O y el examen con EM sobre la acumulación de grasa en los tejidos del hígado. Como puede verse de las figuras 16A a 16C, los ratones C57BL/6 a los que se les administró ß-lapacona por 56 días exhibieron decrementos conspicuos en grasa visceral y peso corporal, y un tamaño reducido de los tejidos del hígado que se volvieron de color rojo. Para confirmar la mejora en la condición del hígado graso en las figuras 16A a 16C, se tiñó la grasa acumulada en el hígado usando tinción con rojo oleoso O y, como resultado, se confirmó que la grasa había disminuido en 90% o más, en comparación con un grupo control. Además, los resultados del examen con EM en tejidos del hígado exhibieron vacuolas de grasa y depósitos de glucógeno remarcablemente disminuidos en comparación con un grupo control, recuperación de la forma normal de las mitocondrias, incrementos significantes en el número de mitocondrias, y formas mejoradas de retículo endoplásmico. Con relación a las figuras 17A y 17B, después de la administración diaria de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6 a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, los animales fueron laparatomizados en el día 56 de la administración de la ß-lapacona, y se realizó tinción con perilipina en tejidos adiposos de las gónadas. Como puede verse de las figuras 17A y 17B, el tamaño de los adipocitos fue remarcablemente disminuido.
Las figuras 18A a 18H muestran cambios en los niveles de triglicéridos (TG), colesterol, ácidos grasos libres, glucosa, insulina, FNTa, resistina y leptina, en la sangre colectada en los días 3, 7, 14, 28 y 56, respectivamente, después de la administración diaria de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6 a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral. Como puede verse, los niveles de glucosa y grasa en sangre fueron significativamente mejorados y, además, se mejoraron también la resistencia a la leptina y la resistencia a la insulina. Además, un nivel de resistina en sangre, que causa resistencia a la insulina, fue también significativamente mejorado. A partir de estos resultados, se espera que la ß-lapacona sea altamente efectiva para el tratamiento de hígado graso, híperlipidemia, diabetes tipo 2 y resistencia a la insulina. Con relación a las figuras 19A y 19B, después de la administración diaria de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6 a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral, se realizó tinción con hematoxilina y eosina de tejidos adiposos pardos en el día 56 de la administración. Como puede verse de las figuras 19A y 19B, el tamaño de los adipocitos fue remarcablemente disminuido. Las figuras 20A y 20B muestra los resultados del examen con EM de tejido adiposo pardo tomado en el día 56 después de la administración diaria de ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6 a una dosis de 50 mg/kg por medio de una vía oral. Como puede verse, el tamaño de los adipocitos fue remarcablemente disminuido.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 14 Cambios en ratones deficientes en receptor de leptina (ob/ob), por la administración de ß-lapacona Las figuras 21 A a 21 E muestran cambios en el consumo dietético/peso corporal (figura 21 A) y cambios en peso corporal (figura 21 B) por 56 días, de acuerdo a la administración diaria de ß-lapacona en ratones deficientes en receptor de leptina (ob/ob) a una dosis de 150 ó 200 mg/kg por medio de una vía oral. El consumo dietético/peso corporal fue notablemente disminuido alrededor de los 10 días de la administración, y después el nivel de consumo dietético se recuperó en forma similar al de un grupo control. Esto es porque la degradación de grasa es facilitada, y por lo tanto se generan cantidades suficientes de energía, a pesar del consumo dietético similar. Además, aún cuando a los ratones se les proveyó con una dieta de alto contenido de grasa, los animales exhibieron una pérdida de peso continua por 56 días, en comparación con un grupo control. Estos resultados muestran que la administración de ß-lapacona disminuye efectivamente el peso corporal en ratones deficientes en receptor de leptina (ob/ob), así como en ratones obesos. Para examinar la acumulación de grasa en el tejido del hígado, los animales fueron laparatomizados 56 días después de la administración de ß-lapacona, y se realizó tinción con hematoxilina y eosina (figura 21 C) y examen con EM (figura 21 D) en el tejido del hígado. La figura 21 C muestra a través de los resultados de la tinción con hematoxilina y eosina en el tejido del hígado, que casi todas las vacuolas de grasa habían desaparecido en comparación con el grupo control. Dichos resultados presentan la expectativa de que la administración de la ß-lapacona será altamente efectiva para tratar el hígado graso en ratones deficientes en receptor de leptina (ob/ob). De la figura 21 D, los resultados del examen con EM en tejidos del hígado, mostraron vacuolas de grasa y depósitos de glucógeno remarcablemente disminuidos en comparación con el grupo control, recuperación de la forma normal de las mitocondrias, incrementos significantes en el número de mitocondrias, y formas mejoradas de retículo endoplásmico. De la figura 21 E, los resultados del examen con EM en un tejido muscular de las extremidades de los animales mostraron recuperación de la forma normal de las mitocondrias en el grupo de tratamiento, en comparación con la morfología extraña de las mitocondrias mostrada en el grupo control, e incrementos significantes en el número de mitocondrias.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 15 Efectos de la ß-lapacona sobre la actividad locomotora espontánea Se administró ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6, y 3 horas después, se midió la actividad locomotora espontánea usando analizador y monitores de actividad Versa MAX (AccuScan Intruments, Columbus, OH). El monitor usado para medir el movimiento de los animales, fue una cámara de plexiglás de 41 cm x 41 cm (altura: 30 cm) equipada con rayos infrarrojos a intervalos de 2.5 cm a lo largo de los ejes x e y, respectivamente, por la cual 16 líneas de exploración están dispuestas respectivamente en los lados anterior/posterior y derecho/izquierdo de la cámara. Para distinguir entre el comportamiento de acicalamiento/comportamiento estereotípico y locomotor espontáneo, se midió la actividad de los animales tomando la interferencia continua de dos líneas de exploración diferentes causadas por los ratones como un estándar de determinación efectivo. Un grupo al que se le administró ß-lapacona, un grupo al que se le administró vehículo y un grupo control, fueron puestos respectivamente en cada aparato de medición, y se midieron la actividad y el movimiento de los animales por 7 horas. Para la aclimatación de los animales al nuevo ambiente, se puso a los ratones en el aparato 2 horas antes de la medición. Como se muestra en la figura 22, el grupo al que se le administró vehículo y el grupo control no exhibieron sustancialmente diferencia entre los mismos, pero el grupo al que se le administró ß-lapacona exhibió una diferencia significante en movimiento y actividad locomotora de los animales.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 16 Efectos de la ß-lapacona sobre el aumento de la resistencia física Este ejemplo tuvo el propósito de medir la diferencia en la resistencia física de los ratones a través de una prueba de natación. Para este propósito, se puso agua en una batea cilindrica que tenía un diámetro de 9.5 cm y una altura de 25 cm, y se administró ß-lapacona a ratones DIO C57BL/6. Tres horas después, un grupo al que se le administró la muestra y un grupo control se pusieron simultáneamente en cada batea cilindrica para medición, y se comparó la resistencia física de cada grupo. Como se muestra en la figura 23, se confirmó que el grupo al que se le administró ß-lapacona exhibió más del doble la duración de natación mediante la administración individual de ß-lapacona, en comparación con el grupo control.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 17 Efectos de la ß-lapacona sobre el cociente respiratorio (RQ) Este ejemplo tuvo el propósito de examinar los efectos de la ß-lapacona sobre el metabolismo de las grasas por medio de la medición del cociente respiratorio (RQ). Se midieron el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono usando un calorímetro indirecto de circuito abierto Oxyscan (AccuScan Instruments, Columbus, OH). Este aparato consistía de cámaras de acrílico encerradas (21 x 21 x 21 cm). Se extrajo aire fresco en cada cámara a un régimen de 1500 ml/min, y entonces se permitió que O2 y CO2 pasaran a través de detectores. Las concentraciones de los gases se registraron en ml/kg de peso corporal por minuto. Se calculó el RQ como el volumen de CO2 producido (VCO2) dividido entre el volumen de O2 consumido (VO2). Un grupo al que se le administró ß-lapacona, un grupo al que se le administró vehículo y un grupo control, se pusieron en cada aparato, y se midió el RQ por 7 horas. Para la aclimatación de los animales al nuevo ambiente, se pusieron los ratones en el aparato 2 horas antes de la medición. Como se muestra en la figura 24, los resultados medidos de esta manera han confirmado que el grupo al que se le administró ß-lapacona exhibió una diferencia significante en un valor de RQ, en comparación con el grupo control y el grupo al que se le administró vehículo.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 18 Prueba de toxicidad aguda 1. Administración oral Ratas Sprague-Dawley, que pesaban 250±7 g (Jung-Ang Lab Animal Inc., Seúl, Corea), fueron divididas en 4 grupos, cada uno consistiendo de 10 animales, y se les administraron oralmente los compuestos 1 , 2, 3, 4, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 25 y 26 de conformidad con la presente invención a dosis de 50, 100 y 200 mg/kg, respectivamente. Después de la administración oral, después de que se observó por 2 semanas si se exhibió o no toxicidad, ninguno de los animales de los cuatro grupos murió, y no se notaron síntomas visualmente observables, salvo la pérdida de peso en comparación con el grupo control. 2. Administración peritoneal Ratas Sprague-Dawley, que pesaban 255±6 g (Jung-Ang Lab Animal Inc., Seúl, Corea), fueron divididas en 4 grupos, cada uno consistiendo de 10 animales, y se les administraron peritonealmente los compuestos 1 , 2, 3, 4, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 25 y 26 de conformidad con la presente invención a dosis de 50, 100 y 200 mg/kg, respectivamente. Después de la administración peritoneal, después de que se observó por 2 semanas si se exhibió o no toxicidad, ninguno de los animales de los cuatro grupos murió, y no se notaron síntomas visualmente observables, salvo la pérdida de peso en comparación con el grupo control. Se confirmó a partir de los resultados mencionados anteriormente, que los compuestos de conformidad con la presente invención no tuvieron toxicidad aguda. A continuación, se describirán ejemplos de formulación de la composición farmacéutica de conformidad con la presente invención, y ejemplos de aplicación de la misma a cosméticos. Estos ejemplos se proveen sólo para ilustrar la presente invención, y no debe considerarse que limitan el alcance y espíritu de la presente invención.
EJEMPLO DE FORMULACIÓN 1 Preparación de tableta Compuesto 1 20 g Proteína de suero de la leche 820 g Celulosa cristalina 140 g Estearato de magnesio 10 g Hidroxipropilmetilcelulosa 10 g EJEMPLO DE FORMULACIÓN 2 Preparación de polvo Compuesto 1 2 g Proteína de soya 58 g Carboxicelulosa 40 g Total 100 g EJEMPLO DE FORMULACIÓN 3 Aplicación del compuesto inventivo a loción cosmética 1 ,3-butilenglicol 5% Glicerina 5% EDTA disódico 0.02% Trimetilglicina 2.0% Cetanol 1 .0% Emulsificador de monoestearato de glicerilo 1.0% Polisorbato 60 1 .2% Sesquioleato de sorbitán 0.3% 2-etil-hexanoato de cetilo 4.0% Escualano 5.0% Dimeticona 0.3% Estearato de glicerilo 0.5% Carbómero 0.15% Trietanolamina 0.5% Imidazolidinil urea 0.2% Compuesto 1 0.2% Agua purificada 73.6% EJEMPLO DE FORMULACIÓN 4 Aplicación del compuesto inventivo a cosmético para el cuidado de la piel 1 ,3-butilenglicol 4.0% Dipropilenglicol 5.0% EDTA disódico 0.02% Octildodeceth-16 0.3% Aceite de ricino hidrogenado-PEG-60 0.25% Compuesto 1 0.03% Agua purificada 90% CAMPO DE APLICACIÓN INDUSTRIAL Como es evidente de lo anterior, se espera que los compuestos de conformidad con la presente invención sean compuestos que modulen la actividad de varios genes y proteínas y, por lo tanto, serán terapéuticamente efectivos para el tratamiento de varias enfermedades y trastornos por medio de la regulación de los niveles de energía in vivo. Los agentes farmacéuticos que usan los compuestos mencionados anteriormente como un ingrediente activo, exhiben efectos superiores sobre el tratamiento y/o prevención de varias enfermedades tales como obesidad, diabetes, síndromes metabólicos, enfermedades degenerativas y enfermedades relacionadas con disfunción mitocondrial. Aunque las modalidades preferidas de la presente invención se han descrito para propósitos ilustrativos, los expertos en la técnica apreciarán que son posibles varias modificaciones, adiciones y sustituciones, sin que se aparten del alcance y espíritu de la invención como se describe en las reivindicaciones acompañantes.

Claims (6)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Una composición farmacéutica para el tratamiento y prevención de un síndrome de enfermedad, que comprende: (a) una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto representado por la fórmula I: en donde: RT y R2 son cada uno independientemente hidrógeno, halógeno, alcoxi, hidroxi o alquilo inferior que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; R3, R4, R5, Re, R7 y Re son cada uno independientemente hidrógeno, hidroxi, alquilo de C C20, alqueno o alcoxi, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o heteroarilo, o dos sustituyentes de R3 a R8 pueden considerarse en conjunto para formar una estructura cíclica; y n es 0 ó 1 , con la condición de que cuando n es 0, los átomos de carbono adyacentes a n forman una estructura cíclica por medio de un enlace directo; o una sal, profármaco, solvato o isómero del mismo farmacéuticamente aceptable, y (b) un vehículo, un díluyente o un excipiente farmacéuticamente aceptable, o cualquier combinación de los mismos. 2.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el compuesto de fórmula I se selecciona de compuestos de las fórmulas II y lll:
R3 (ID en donde R-i, R2, R3, R , R5, Re, R7 y Re son como se definen en la fórmula I. 3.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque cada R1 y R2 es hidrógeno 4 - La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el compuesto de fórmula II es un compuesto de fórmula lia, en donde R-i, R2 y R4 son independientemente hidrógeno, o un compuesto de fórmula llb, en donde R-i, R2 y R6 son independientemente hidrógeno:
O
RJ íllb)
5.- La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el compuesto de fórmula lll es un compuesto de fórmula Illa, en donde R-i, R2l R5, R6, R7 y Re son independientemente hidrógeno: Illa)
6.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el síndrome de enfermedad incluye obesidad, diabetes, un síndrome metabólico, una enfermedad degenerativa y una enfermedad relacionada con disfunción mitocondrial. 7 '.- La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque el síndrome metabólico es obesidad, una complicación de obesidad, una enfermedad del hígado, arteriosclerosis, apoplejía cerebral, infarto al miocardio, una enfermedad cardiovascular, una enfermedad isquémica, diabetes, una complicación relacionada con diabetes o una enfermedad inflamatoria. 8.- La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque la complicación relacionada con diabetes es hiperlipidemia, hipertensión, retinopatía o disfunción renal. 9.- El uso de un compuesto de fórmula I como se reclama en la reivindicación 1 , en la preparación de un fármaco para el tratamiento o prevención de un síndrome de enfermedad.
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