CN111201232A

CN111201232A - Atf3诱导化合物

Info

Publication number: CN111201232A
Application number: CN201880032955.1A
Authority: CN
Inventors: 林恒; 董明兆; 郑敬枫; 郑静枝; 李文山; 古惠珍; 李晓芬; 陈锡贤; 黄伟展
Original assignee: Taipei Medical University TMU
Current assignee: Taipei Medical University TMU
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2020-05-26
Also published as: EP3601294A1; WO2018171688A1; US20200361950A1; TWI761471B; TW201900628A; US11365200B2; EP3601294A4; EP3601294B1; EP3601294C0

Abstract

本发明涉及用于治疗及/或预防肥胖症及肥胖症相关病症的化合物。特定而言，本发明提供用作ATF3诱导剂且用于治疗及/或预防肥胖症及肥胖症相关病症(例如心脏病、高血压、高脂血症及糖尿病)的

烯酮衍生物。

Description

ATF3诱导化合物

技术领域

烯酮衍生物。

背景技术

肥胖症是指过量脂肪组织因基因、环境及心理学因素而累积于身体中的病状，其会产生健康病症，且可引起严重健康问题(例如高血压、高脂血症、心脏病、糖尿病、癌症等)。肥胖症亦显著增加发生心血管疾病的风险。冠状动脉供血不足、动脉粥样硬化疾病及心机能不全位于由肥胖症诱导的心血管并发症的最前列。并无实际治疗是基于发现于肥胖症及其相关病状(例如代谢症候群或动脉粥样硬化)中的原发性代谢异常的生物学。

活化转录因子3(ATF3)是ATF/环AMP反应元件结合(ATF/CREB)家族的转录因子的成员。KR1556439 B1提供用于预防、治疗及筛选粒线体功能障碍相关疾病(例如高血压、肥胖症、胰岛素抗性、脂肪肝、肝纤维化、代谢症候群、神经退化性病症、双相型病症、糖尿病、缺血、心脏衰竭、癌症及心血管疾病)的医药组合物，且包括一或多种转录因子(包含ATF3)的启动子活性或表达。研究表明，ATF3可在肥胖症中的脂肪细胞低氧介导性粒线体功能障碍中发挥一定作用(Biochem Biophys Res Commun.2013 Feb 15；431(3):421-7)。

因此，仍需要用于治疗患有肥胖症及肥胖症相关病症的个体的新化合物。

发明内容

本发明涉及用作ATF3诱导剂且用于治疗及/或预防肥胖症及肥胖症相关病症的

烯酮衍生物。这些化合物是通过以下条件来获得：(1)将ATF3(pGL4-ATF3)的特殊DNA序列转染至3T3-L1前脂肪细胞及H9C2心肌细胞中；(2)使用稳定纯系作为用于筛选抗肥胖症、抗动脉粥样硬化、抗心血管疾病药物且促进白褐色脂肪细胞转分化的平台；及(3)使用用于特殊药物筛选的平台。本发明成功地基于上文所提及ATF3表达的诱导来筛选药物且这些药物包含(但不限于)ST32c、ST32da、ST32db及其衍生物。本发明另外发现，这些化合物对肥胖症及肥胖症诱导性糖尿病具有抑制效应且对白褐色脂肪细胞转分化具有易化效应，由此增加身体能量消耗并阻抑糖尿病。另外，这些化合物亦可抑制高血压或低氧诱导性心肌病以增加心脏功能。

因此，本发明提供具有如本文所揭示的式(I)的化合物。

本发明亦提供包括本文所揭示的化合物的医药组合物。

本发明亦提供治疗及/或预防肥胖症、肥胖症诱导性糖尿病、抑制高血压或低氧诱导性心肌病以由此增加心脏功能的方法，其包括向个体投与有效量的本文所揭示的化合物。

本发明亦提供选择AT3诱导剂作为抗肥胖剂、抗动脉粥样硬化剂或抗心血管剂的方法，其包括使一种化合物与经重组ATF3转染的细胞接触且检测细胞的ATF3表达，并测定在细胞表达自AT3转录的蛋白质时所述化合物是否是AT3诱导剂。

图式简单说明

图1(A)至(E)展示，ATF3可预防饮食诱导性肥胖症及代谢稳态失衡。使小鼠进食对照物或HFD达12或16周。(A)进食正常饮食(ND)(左图)或高脂肪饮食(HFD)(右图)的野生型(WT)小鼠及ATF3-/-小鼠的体重变化(n＝8只动物/组)。(B)血清三甘油酯浓度(12周HFD)。(C)白色脂肪组织(WAT)与褐色脂肪组织(BAT)之间的重量差。(D)附睪WAT的组织学、脂肪细胞直径及大小。比例尺＝100μM。(n＝6只/组)。(E)通过油红O染色获得的肝照片(8周HFD)。

图2(A)至(D)展示，ATF3的腺相关病毒调介性表达逆转ATF3-/-小鼠中的代谢稳态失衡。(A)进食HFD的野生型(WT)小鼠、GFP-AAV ATF3-/-小鼠及ATF3-AAV ATF3-/-小鼠的体重变化(n＝8只/组)。(B)进食HFD的野生型(WT)小鼠、GFP-AAV ATF3-/-小鼠及ATF3-AAVATF3-/-小鼠中的血清三甘油酯浓度。(C)脂肪细胞直径、大小、数量及性腺周围脂肪垫重量/体重。(D)野生型(WT)小鼠、GFP-AAV ATF3-/-小鼠及ATF3-AAV ATF3-/-小鼠在进食HFD8周之后的附睪WAT组织学。比例尺＝100μM。(n＝6只/组)。

图3(A)至(D)展示，ATF3可预防饮食诱导性糖尿病。使小鼠进食HFD达12周。(A)葡萄糖耐受性测试。(B)胰岛素耐受性测试。在进食HFD的ATF3-/-小鼠及B6WT小鼠中输注AAV8-ATF3或AAV8-GFP的小鼠的(C)葡萄糖耐受性测试及(D)胰岛素耐受性测试。

图4(A)至(E)展示，过度表达ATF3的3T3-L1脂肪细胞中的粒线体、褐色或米色脂肪程式的受损脂肪生成及活化。(A)在将ATF3表达质粒或ATF3-shRNA瞬时转染于3T3-L1前脂肪细胞中之后的ATF3的蛋白质浓度。(B)对照及过度表达ATF3的3T3-L1脂肪细胞在第8天分化时的油红O染色。展示经分化细胞的光显微术图片。比例尺＝200μM。亦展示脂肪细胞分化的相对量化。(C)通过实时PCR在第2天分化时量测C/EBPα、C/EBPβ、PPARγ1、PPARγ2、FABP4、脂联素、瘦素、抵抗素、脂滴包被蛋白1、脂滴包被蛋白2、ACC1、ACC2、FAS、DGAT1、DGAT2、SCD1、ChREBP、SREBP1、ATGL、HSL及MGL的相对脂肪生成、脂质生成及脂肪分解mRNA表达，正规化至GAPDH并与pcDNA对照进行比较。(D)通过实时PCR在第8天分化时量测C/EBPα、C/EBPβ、PPARγ1、PPARγ2、FABP4、脂联素、瘦素、抵抗素、脂滴包被蛋白1、脂滴包被蛋白2、ACC1、ACC2、FAS、DGAT1、DGAT2、SCD1、ChREBP、SREBP1、ATGL、HSL及MGL的相对脂肪生成、脂质生成及脂肪分解mRNA表达，正规化至GAPDH并与pcDNA对照进行比较。(E)通过实时PCR在第2天及第8天分化时量测UCP1、Prdm16、Dio2、Zic1、CIDEA、Elovl3、CD137、Tbx1、CytC、COX4-1、COX4-2、Mcad、Cpt1α、HSP70的相对BAT、米色、线粒体(M)及β氧化mRNA表达，正规化至GAPDH并与pcDNA对照进行比较。

图5(A)至(E)展示，ATF3诱导剂ST32da预防饮食诱导性肥胖症并改良进食HFD的野生型小鼠中的代谢稳态失衡。使用或不使用ATF3诱导剂以0.5mg/kg/天或1mg/kg/天的剂量治疗的进食HFD的WT小鼠的分析。(A)相对于初始体重的百分比(左图)及食物摄入(右图)。(B)腹股沟(iWAT)、附睪(eWAT)、肠系膜(mWAT)、腹膜后(rWAT)及BAT脂肪蓄积的蓄积重量百分比。(C)肝重量。(D)葡萄糖耐受性测试。(E)胰岛素耐受性测试。

图6(A)及(B)展示，ATF3诱导剂ST32db预防进食HFD的野生型小鼠中的饮食诱导性肥胖症。使用或不使用ATF3诱导剂ST32db以1mg/kg/天或10mg/kg/天的剂量治疗的进食HFD的小鼠的分析。(A)体重。(B)食物摄入。

图7展示，ATF3诱导剂ST32c预防进食HFD的野生型小鼠中的饮食诱导性肥胖症。使用或不使用ATF3诱导剂ST32c以0.5mg/kg/天的剂量治疗的进食HFD的小鼠的体重量测。

具体实施方式

本发明是基于所发现的一系列ATF3诱导剂及其在治疗及/或预防肥胖症及肥胖症相关病症(例如心脏病、高血压、高脂血症及糖尿病)中的效应。ATF3具有较短半衰期且是下游基因，从而ATF3的副效应较低且食欲不会受到抑制。本发明化合物对肥胖症及肥胖症诱导性糖尿病具有抑制效应且对白褐色脂肪细胞转分化具有易化效应，由此增加身体能量消耗并阻抑糖尿病。另外，这些化合物亦可抑制高血压或低氧诱导性心肌病，由此增加心脏功能。

定义

除非另外陈述，否则本申请案(包含说明书及申请专利范围)中所使用的下列术语具有下文所给出的定义。必须指出，除非上下文另外明确指示，否则说明书及随附申请专利范围中所用的单数形式“一(a及an)”及“所述(the)”皆包含多数个指示物。

如本文中所使用，本申请案中所使用的术语“前药”是指对细胞的细胞毒性可小于母体化合物或药物且能够以酶促方式或以水解方式活化或转化成更具活性的母体形式的本发明化合物的前体或衍生物形式。

如本文中所使用，术语“不饱和”意指一部分具有一或多个不饱和单元。

如本文中所使用，本文所用的术语“经取代”意指，指定原子、基团或部分上的任一或多个氢经所选指示基团代替，条件是不超过原子的正常化合价，且所述取代产生可接受的稳定化合物。

如本文中所使用，术语“医药上可接受”在本文中用于是指彼等在药学判断范围内适于与人类及动物组织接触使用且无过度毒性、刺激性、过敏反应或其他问题或并发症并与合理益处/风险比率相称的化合物、材料、组合物及/或剂型。

如本文中所使用，“医药上可接受的盐”是指所揭示化合物的衍生物，其中通过制备其酸式或碱式盐来改质母体化合物。医药上可接受的盐的实例包含(但不限于)碱性残基(例如胺、吡啶、嘧啶及喹唑啉)的无机酸盐或有机酸盐；酸性残基(例如羧酸)的碱金属盐或有机盐；及诸如此类。

如本文中所使用，术语“立体异构体”是用于仅在原子空间定向方面不同的个别分子的所有异构体的一般术语。其包含对映异构体及化合物的具有一个以上对掌性中心且彼此不为镜像的异构体(非对映异构体)。

如本文中所使用，术语“对掌性中心”是指附接4个不同基团的碳原子。

如本文中所使用，术语“对映异构体(enantiomer及enantiomeric)”是指不能与镜像重迭且由此是光学活性的分子，其中对映异构体沿一个方向旋转偏振光平面且其镜像化合物沿相反方向旋转偏振光平面。

如本文中所使用，术语“外消旋”是指相等份数的光学惰性的对映异构体的混合物。

如本文中所使用，术语“拆分”是指分离或浓缩或消耗两种对映异构体分子形式中的一者。

如本文中所使用，术语“烷基”(单独或与其他术语组合采用)是指可为直链或具支链的饱和烃基团。在一些实施例中，烷基含有1至6个、1至4个或1至3个碳原子。烷基部分的实例包含(但不限于)化学基团，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、2-甲基-1-丁基、3-戊基、正己基、1,2,2-三甲基丙基及诸如此类。在一些实施例中，烷基是甲基、乙基或丙基。

如本文中所使用，“烯基”(单独或与其他术语组合采用)是指具有一或多个碳-碳双键的烷基。在一些实施例中，烯基部分含有2至6个或2至4个碳原子。实例性烯基包含(但不限于)乙烯基、正丙烯基、异丙烯基、正丁烯基、第二丁烯基及诸如此类。

如本文中所使用，“炔基”(单独或与其他术语组合采用)是指具有一或多个碳-碳三键的烷基。在一些实施例中，炔基部分含有2至6个或2至4个碳原子。实例性炔基包含(但不限于)乙炔基、丙炔-1-基、丙炔-2-基及诸如此类。

如本文中所使用，“卤基”或“卤素”(单独或与其他术语组合采用)包含氟、氯、溴及碘。在一些实施例中，卤基是F、Cl或Br。

如本文中所使用，术语“卤代烷基”意指具有一或多个卤基取代基的经取代烷基。举例而言，“卤代烷基”包含单、二及三氟甲基。

如本文中所使用，术语“卤代烷氧基”意指具有一或多个卤基取代基的烷氧基。

如本文中所使用，术语“烷氧基”及“烷基氧基”可互换使用，其意指式--OR的部分，其中R是如本文所定义的烷基部分。烷氧基部分的实例包含(但不限于)甲氧基、乙氧基、异丙氧基及诸如此类。

如本文中所使用，术语“烯氧基”(单独或与其他基团组合使用)是选自含有附接至氧原子的如上文所定义的烯基的基团，更佳地是选自乙烯基氧基、烯丙基氧基、丁烯氧基、戊烯氧基、己烯氧基及诸如此类。

如本文中所使用，术语“烷氧基烷基”意指式Ra-O-Rb-的部分，其中Ra是如本文所定义的烷基且Rb是如本文所定义的伸烷基。实例性烷氧基烷基包含(例如)2-甲氧基乙基、3-甲氧基丙基、1-甲基-2-甲氧基乙基、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲氧基丙基及1-(2-甲氧基乙基)-3-甲氧基丙基。

如本文中所使用，术语“芳基”意指由单-、双-或三环芳香族环组成的单价环状芳香族烃部分。芳基可视情况如本文所定义经取代。芳基部分的实例包含(但不限于)苯基、萘基、菲基、茀基、茚基、环戊二烯基、薁基、氧基二苯基、联苯、亚甲基二苯基、胺基二苯基、二苯基硫基、二苯基磺酰基、二苯基亚异丙基、苯并二恶烷基、苯并呋喃基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并吡喃基、苯并恶嗪基、苯并恶嗪酮基、苯并六氢吡啶基、苯并六氢吡嗪基、苯并吡咯啶基、苯并吗啉基、亚甲基二氧基苯基、伸乙基二氧基苯基及诸如此类，包含其部分氢化衍生物且每一者视情况经取代。在某些实施例中，“芳基”意指苯基或萘基，其各自视情况经取代。在许多实施例中，“芳基”是视情况经取代的苯基。

如本文中所使用，术语“杂芳基”是指具有至少一个含有一个、两个或三个选自N、O或S的环杂原子(剩余环原子是C)的芳香族环的具有5至12个环原子的单环或双环基团，应理解，杂芳基的附接点位于芳香族环上。杂芳基环可视情况如本文所定义经取代。杂芳基部分的实例包含(但不限于)视情况经取代的咪唑基、恶唑基、异恶唑基、噻唑基、异噻唑基、恶二唑基、噻二唑基、吡嗪基、噻吩基(thienyl)、苯并噻吩基(benzothienyl)、噻吩基(thiophenyl)、呋喃基、吡喃基、吡啶基、吡咯基、吡唑基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基(benzothiophenyl)、苯并噻喃基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、苯并恶二唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、苯并吡喃基、吲哚基、异吲哚基、三唑基、三嗪基、喹喔啉基、嘌呤基、喹唑啉基、喹嗪基、萘啶基、喋啶基、咔唑基、氮呯基、二氮呯基、吖啶基及诸如此类，包含其部分氢化衍生物且每一者视情况经取代。

如本文中所使用，术语“环脂族”、“碳环(carbocycle)”、“碳环基”、“碳环(carbocyclo)”或“碳环(carbocyclic)”(单独使用或作为较大部分的一部分)是指如本文所阐述具有3至10元的饱和或部分地不饱和的环状脂肪族单环或双环系统，其中脂肪族环系统视情况如上文所定义及本文所阐述经取代。环脂族基团包含(但不限于)环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基、环庚烯基、环辛基、环辛烯基或环辛二烯基。术语“环脂族”、“碳环(carbocycle)”、“碳环基”、“碳环(carbocyclo)”或“碳环(carbocyclic)”亦包含稠合至一或多个芳香族或非芳香族环的脂肪族环，例如十氢萘基、四氢萘基、萘烷或双环[2.2.2]辛烷，其中自由基或附接点位于脂肪族环上。

如本文所阐述，本发明化合物可含有“视情况经取代”的部分。一般而言，术语“经取代”不管之前是否有术语“视情况”皆意指，指定部分的一或多个氢经适宜取代基代替。除非另外指示，否则“视情况经取代”的基团可在所述基团的每一可取代位置具有适宜取代基，且在任一给定结构中的一个以上位置可经一个以上选自指定基团的取代基取代时，在每一位置的取代基可相同或不同。

如本文中所使用，术语“医药上可接受的盐”是指本发明化合物的盐。这些医药上可接受的盐包含酸加成盐，酸加成盐可(例如)通过混合本发明化合物的溶液与医药上可接受的酸(例如盐酸、硫酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、乙酸、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、碳酸或磷酸)的溶液来形成。另外，在化合物携载酸性部分的情形下，其适宜医药上可接受的盐可包含碱性金属盐(例如钠盐或钾盐)；碱土金属盐(例如钙盐或镁盐)；及与适宜有机配体形成的盐(例如铵、四级铵及胺阳离子，其是使用诸如卤离子、氢氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、烷基磺酸根及芳基磺酸根等相对阴离子所形成)。医药上可接受的盐的阐释性实例包含(但不限于)乙酸盐、己二酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、天门冬胺酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、酒石酸氢盐、硼酸盐、溴化物、丁酸盐、依地酸钙、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐(camphorsulfonate)、樟脑磺酸盐(camsylate)、碳酸盐、氯化物、柠檬酸盐、克拉维酸盐(clavulanate)、环戊烷丙酸盐、二葡萄糖酸盐、二盐酸盐、十二烷基硫酸盐、依地酸盐(edetate)、乙二磺酸盐、依托酸盐(estolate)、乙磺酸盐、乙烷磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐(gluceptate)、葡庚糖酸盐(glucoheptonate)、葡萄糖酸盐、麸胺酸盐、甘油磷酸盐、乙醇酰基对胺基苯砷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、己雷琐辛盐(hexylresorcinate)、哈胺(hydrabamine)、氢溴酸盐、盐酸盐、碘化物、2-羟基-乙烷磺酸盐、羟基萘酸盐、碘化物、异硫代羟酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、杏仁酸盐、甲磺酸盐、甲烷磺酸盐、甲基硫酸盐、黏酸盐、2-萘磺酸盐、萘磺酸盐、烟碱酸盐、硝酸盐、N-甲基葡萄糖胺铵盐、油酸盐、草酸盐、双羟萘酸盐(pamoate、embonate)、棕榈酸盐、泛酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐/二磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、聚半乳糖醛酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、硫酸盐、次乙酸盐、琥珀酸盐、鞣酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐、甲苯磺酸盐、三乙基碘化物、十一烷酸盐、戊酸盐及诸如此类。

如本文中所使用，术语“溶剂合物”意指含有化学计量或非化学计量量的溶剂的溶剂加成形式。一些化合物往往在结晶固体状态中捕获固定莫耳比率的溶剂分子，由此形成溶剂合物。若溶剂是水，则所形成溶剂合物是水合物，在溶剂是醇时，则所形成溶剂合物是醇盐。通过组合一或多个水分子与一种水在其中保持其分子状态形式H₂O的物质来形成水合物，所述组合能够形成一或多种水合物。

本文的术语“疾病”及“病症”可互换使用。

术语“治疗(treatment及treating)”涵盖预防性(preventative)(亦即预防性(prophylactic))或治疗性(亦即治愈性及/或姑息性)治疗。因此，术语“治疗(treatment及treating)”包括治疗性治疗已发生所述病状、尤其呈显性形式的患者。治疗性治疗可为症状性治疗以减轻特定适应症的症状，或是病因性治疗以逆转或部分地逆转适应症的病状或停止或缓慢疾病进展。因此，本发明的化合物、组合物及方法可用作(例如)一定时间段内的治疗性治疗且可用于慢性疗法。术语“治疗(treatment及treating)”包括预防性治疗，亦即治疗处于发生上文所提及病状的风险下的患者，由此减小所述风险。

术语“治疗有效量”意指本发明化合物的达成以下效应的量：(i)治疗或预防特定疾病或病状，(ii)减弱、改善或消除特定疾病或病状的一或多种症状，或(iii)预防或延迟本文所阐述特定疾病或病状的一或多种症状的发作。

化合物

在一态样中，本发明提供下文所展示式I的化合物：

其中

A是-C(＝O)-、-C(＝S)-、-NH-、-O-或-S-；

在A是-NH-、-O-或-S-时，X是-C(＝O)-或-C(＝S)-；或在A是-C(＝O)-或-C(＝S)-时，X是-NH-、-O-、-S-或-C(＝O)-；

Y不存在或是-C-、-N(R)-、-O-或-S-，R是氢或烷基；

在Y不存在时，Z是-NH-、-O-或-S-；或在Y是-C-、-N(R)-、-O-或-S-时，Z是-C-或-C(＝O)-；

R₁及R₂各自独立地是H、NH₂、卤素、羟基、未经取代或经取代的烷基、未经取代或经取代的卤代烷基、未经取代或经取代的羟基烷基、未经取代或经取代的烷氧基、未经取代或经取代的烯氧基、未经取代或经取代的烷氧基烷基、未经取代或经取代的烯基、未经取代或经取代的炔基或未经取代或经取代的芳基；或

R₁及R₂与其插入原子一起形成选自具有1-3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-7元饱和或部分地不饱和杂环的视情况经取代的稠合环；

R₃及R₄各自独立地是H、NH₂、卤素、羟基、未经取代或经取代的烷基、未经取代或经取代的芳基、未经取代或经取代的卤代烷基、未经取代或经取代的羟基烷基、未经取代或经取代的烷氧基烷基、未经取代或经取代的烯基或未经取代或经取代的炔基；或

R₃及R₄与其插入原子一起形成选自5-8元饱和或部分地不饱和碳环及6-9元芳香族环或具有1至3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-10元杂芳基环的视情况经取代的稠合环；且

R₅是H、卤素、-OH、-NO₂、烷基、芳基、卤代烷基、羟基烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基或炔基；

或其互变异构体、对映异构体、立体异构体或其溶剂合物、前药或医药上可接受的盐。

在式(I)化合物的一些实施例中，R₁及R₂各自独立地是C_1-6烷基、经C_1-4烷基取代的C_1-6烷基、卤代C_1-4烷基或未经取代或经取代的芳基。优选地，R₁是甲基、乙基、异丙基或CF₃。优选地，未经取代或经取代的芳基是苯基或苄基。

在式(I)化合物的一些实施例中，R₁及R₂与其插入原子一起形成氧杂环戊烷(四氢呋喃)环、二氧杂环戊烷环、四氢噻吩环、噻吩环、恶唑环、吡咯啶环、吡咯啉环或吡唑啶环，其中所述环未经取代或经一或多个选自烷基、羟基、胺基、硝基、卤素、卤代烷基、烷氧基或芳基的取代基取代。优选地，取代基烷基是C_1-4烷基且取代基烷基氧基是C_1-4烷基氧基。优选地，取代基卤代烷基是卤代C_1-4烷基，优选地，取代基芳基是苯基或苄基。

在一些其他实施例中，R₁及R₂与其插入原子一起形成氧杂环戊烷环、吡咯啉环或噻吩环，其中所述环未经取代或经一或两个烷基(优选地C_1-4烷基)、卤代烷基(优选地C_1-4卤代烷基、更佳地-CF₃)或芳基(优选地苯基或苄基)取代。在一些实施例中，R₁及R₂与其插入原子一起形成氧杂环戊烷环，所述环未经取代或经一或两个甲基、乙基、CF₃或苄基取代。

在式(I)化合物的一些实施例中，R₃及R₄各自独立地是H或苯基。

在式(I)化合物的一些实施例中，R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合环戊烷环、稠合环己烷环或稠合环庚烷环；稠合环未经取代或经以下基团取代：NH₂、NO₂、卤素、羟基、未经取代或经取代的烷基、未经取代或经取代的卤代烷基、未经取代或经取代的羟基烷基、未经取代或经取代的烷氧基、未经取代或经取代的烷氧基烷基、未经取代或经取代的烯基或未经取代或经取代的炔基。在一些其他实施例中，R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合环戊烷环、稠合环己烷环、稠合环庚烷环，其中所述环经OH、NO₂、NH₂、C_1-4烷基氧基或卤素取代。

在式(I)化合物的一些实施例中，R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合苯环、稠合吡咯环、稠合呋喃环、稠合噻吩环、稠合吡啶环、稠合苯并呋喃环、稠合异苯并呋喃环、稠合吲哚环、稠合异吲哚环或稠合苯并噻吩环；所述环未经取代或经以下基团取代：NH₂、卤素、羟基、未经取代或经取代的烷基、未经取代或经取代的卤代烷基、未经取代或经取代的羟基烷基、未经取代或经取代的烷氧基、未经取代或经取代的烷氧基烷基、未经取代或经取代的烯基、未经取代或经取代的炔基、未经取代或经取代的芳基或未经取代或经取代的杂芳基。在一些其他实施例中，R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合吡咯环、稠合呋喃环、稠合噻吩环、稠合吡啶环、稠合苯并呋喃环、稠合异苯并呋喃环、稠合吲哚环、稠合异吲哚环、稠合苯并噻吩环或稠合苯环，所述环经OH、NH₂、NO₂、C_1-4烷基氧基、卤素或芳基(优选地苯基)取代。

在式(I)化合物的一些实施例中，R₅是OH、C_1-4烷氧基、NO₂、卤素、C_1-4烷基或苯基。

在一些实施例中，式(I)化合物是选自由以下组成的群：

(1)A环上的取代：

(2)A环大小及取代：

(3)B环大小及取代：

(3)C环大小及取代

(4)D环大小及取代：

[ST32c:2-甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11(2H)-酮；

ST32da:(1R,2S)-1,2-二甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11(2H)-酮；

ST32db:(1R,2R)-1,2-二甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11(2H)-酮]；

在一些其他实施例中，式(I)化合物是选自由以下组成的群：

(1)A环上的取代：

(2)A环大小及取代：

(3)B环大小及取代：

(4)D环大小及取代：

[ST32BA:(1R,2S)-1,2,6-三甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

WTS08:1,6-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

WTS16:1,6,6-三甲基-6,7,8,9-四氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

ST64:3-异丙基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

ST74:3-异丙基-7-甲基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

SM102:7-甲氧基-3-甲基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

SM104:3-异丙基-7-甲氧基-2H-苯并[h]

烯-2-酮]；

在一些实施例中，式(I)化合物是选自由以下组成的群：

ST32c:2-甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11(2H)-酮；

ST32da:(1R,2S)-1,2-二甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11(2H)-酮；

ST32da':(1R,2R)-5-氯-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

ST32db:(1R,2R)-1,2-二甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11(2H)-酮；

ST32BA:(1R,2S)-1,2,6-三甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

WTS08:1,6-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

WTS16:1,6,6-三甲基-6,7,8,9-四氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

ST64:3-异丙基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

ST74:3-异丙基-7-甲基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

SM102:7-甲氧基-3-甲基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

SM104:3-异丙基-7-甲氧基-2H-苯并[h]

烯-2-酮；

6c:(1R,2S)-5-溴-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

6c':(1R,2R)-5-溴-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮；

10:(2S,3R)-2,3-二甲基-6-苯基-2,3-二氢-4H-呋喃并[3,2-c]

烯-4-酮；

10':(2R,3R)-2,3-二甲基-6-苯基-2,3-二氢-4H-呋喃并[3,2-c]

烯-4-酮；

11:(1R,2S)-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-硫酮；及

11':(1R,2R)-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-硫酮；

本文所揭示的发明亦这些涵盖所揭示化合物的前药。前药可视为在活体内释放活性式(I)化合物的任何共价键结的载体。前药的非限制性实例包含式(I)化合物的酯，且这些酯可通过使这些化合物与酐(例如琥珀酸酐)进行反应来制备。

本文所揭示的发明亦涵盖所揭示化合物的医药上可接受的盐。在一实施例中，本发明包含所揭示化合物的任一及所有医药上可接受的无毒盐，包括无机及有机酸加成盐及碱性盐。本发明的医药上可接受的盐可通过习用化学方法自含有碱性或酸性部分的母体化合物来合成。通常，这些盐可通过使这些化合物的游离酸或碱形式与足量的适当碱或酸于水或有机稀释剂(例如乙醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈(或其混合物))中进行反应来制得。举例而言，这些盐包含乙酸盐、抗坏血酸盐、苯磺酸盐(benzesulfonate)、苯甲酸盐、苯磺酸盐(besylate)、碳酸氢盐、酒石酸氢盐、溴化物/氢溴酸盐、依地酸盐、右旋樟脑磺酸盐、碳酸盐、氯化物/盐酸盐、柠檬酸盐、乙二磺酸盐、乙烷二磺酸盐、依托酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡萄糖酸盐、麸胺酸盐、羟乙酸盐、乙醇酰基对胺基苯砷酸盐、己基间苯二酚盐、哈胺、羟基马来酸盐、羟基萘酸盐、碘化物、羟乙磺酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、杏仁酸盐、甲烷磺酸盐、甲基溴化物、甲基硝酸盐、甲基硫酸盐、黏液酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、草酸盐、双羟萘酸盐、泛酸盐、苯基乙酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐、聚半乳糖醛酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、次乙酸盐、琥珀酸盐、磺酰胺、硫酸盐、鞣酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐、甲苯磺酸盐、三乙基碘化物、铵盐、苄星青霉素(benzathine)、氯普鲁卡因(chloroprocaine)、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、葡甲胺及普鲁卡因(procaine)。其他医药上可接受的盐可使用来自诸如铝、钙、锂、镁、钾、钠、锌及诸如此类等金属的阳离子来形成。(参见Pharmaceutical salts,Birge,S.M.等人，J.Pharm.Sci.,(1977),66,1-19。)

本文所揭示的发明亦涵盖所揭示化合物的溶剂合物。一类溶剂合物是水合物。溶剂合物通常并不显著有助于化合物的生理学活性或毒性且由此可用作药理学等效物。

本文所揭示的发明亦涵盖所揭示化合物的互变异构体及异构体。给定化学式或名称应涵盖互变异构体及所有立体、光学及几何异构体(例如对映异构体、非对映异构体、E/Z异构体等)及其外消旋物，以及不同比例的单独对映异构体的混合物、非对映异构体混合物，或任一前述形式的混合物(若存在这些异构体及对映异构体)，以及其盐(包含医药上可接受的盐)及其溶剂合物(例如水合物，包含游离化合物的溶剂合物或所述化合物的盐的溶剂合物)。

合成

第1部分

反应图1：至期望化合物6及6'的合成途径。

试剂及条件：a)乙酸酐，DMAP，吡啶，回流；b)AlCl₃,135℃；c)碳酸二乙酯，NaH，甲苯，120℃；d)巴豆基溴，K₂CO₃，丙酮，60℃；e)BF₃-Et₂O,DMF,140℃,M.W.。

乙酸萘-5-基酯(2)的合成

将1-萘酚(1)(1g,6.94mmol)、乙酸酐(2.04mL,21.60mmol)、吡啶(0.026mL,0.31mmol)及DMAP(84mg,0.69mmol)的混合物在140℃下加热1.5hr。在反应之后，使用EtOAc(50mL)稀释溶液，使用蒸馏H2O(3×30mL)及NaHCO3(3×30mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，过滤并在真空中浓缩。通过急速层析(硅胶；EtOAc/正己烷，1:10)纯化残余物以得到黄色固体形式的2(1.28g,99％产率)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.91(m,2H),7.79(d,J＝8.2Hz,1H),7.55(m,3H),7.29(dd,J＝1.0,7.5Hz,1H),2.52(s,3H)。

1-(1-羟基萘-2-基)乙酮(3)的合成

将2(1g,5.37mmol)及三氯化铝(1.15g,8.59mmol)的混合物在135℃下加热0.5hr。在反应之后，将冰-水添加至黑色残余物中。使用EtOAc(50mL)稀释溶液，使用蒸馏H2O(3×30mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，过滤并在真空中浓缩。通过急速层析(硅胶；EtOAc/正己烷，1:8)纯化残余物以得到黄色固体形式的3(749mg,75％产率)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ14.06(s,1H),8.50(d,J＝9.1Hz,1H),7.79(d,J＝5.1Hz,1H),7.67(m,2H),7.57(m,1H),7.30(d,J＝8.9Hz,1H),2.73(s,3H)。

4-羟基-2H-苯并[h]

烯-2-酮(4)的合成

在冰浴中，向3(700mg,3.76mmol)于无水甲苯(15mL)中的溶液中缓慢添加NaH(903mg,37.63mmol)。在氢逸出停止时，逐滴添加于无水甲苯(3mL)中的碳酸二乙酯(0.68mL,5.65mmol)。将混合物在110℃下搅拌过夜。在反应之后，将混合物缓慢添加至冰冷水(30mL)中，然后使用2N HCl酸化直至形成沈淀物为止。过滤固体并收集以得到黄色固体形式的4(614mg,77％产率)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ12.73(br,1H),8.35(m,1H),8.05(m,1H),7.83(s,2H),7.72(m,2H),5.71(s,1H)。

第2部分

反应图2：巴豆基溴的合成

试剂及条件：a)PBr₃，无水乙醚。

巴豆基溴(8)的合成

在0℃下，经由注射器向巴豆醇(7)(28.84g,400mmol)于无水乙醚(100mL)中的溶液中添加PBr3(18.8mL,200mmol)。将混合物在0℃下搅拌30min且在室温下再搅拌30min。添加冰以终止反应。使用盐水洗涤乙醚层，通过MgSO₄干燥并蒸发至30mL以提供无色油状物形式的8。¹H NMR(400MHz,CDCl3):δ5.78(m,2H),3.95(d,J＝7.2Hz,1H),1.75(d,J＝6.2Hz,4H)。

4-羟基-2H-苯并[h]

烯-2-酮(4)的合成

将1-萘酚(1)(10g,69.44mmol)、丙二酸(7.22g,69.44mmol)及PPA(100g)的混合物在75℃下加热3h。在反应之后，将冰-水添加至黑色残余物中。过滤固体，溶于10％Na₂CO₃溶液中，并搅拌过夜。过滤碱性溶液，且使用2N HCl溶液酸化滤液直至pH约为4为止。然后过滤沈淀物并通过硅胶层析纯化以产生褐色固体形式的4(5.89g,40％)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.35(m,1H),8.04(m,1H),7.83(s,1H),7.72(m,2H),5.70(s,1H)。

(E)-4-(丁-2-烯-1-基氧基)-2H-苯并[h]

烯-2-酮(5)的合成

使用巴豆基溴(8.5mL,83.34mmol)处理4(5.89g,27.78mmol)及碳酸钾(7.67g,55.56mmol)于DMF(40mL)中的溶液并在N₂及56℃下搅拌3h。在过滤以去除K₂CO₃之后，在真空中浓缩滤液。使用EtOAc(50mL)稀释残余物，使用蒸馏H2O(3×30mL)洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并在真空中浓缩。通过急速层析(硅胶；EtOAc/正己烷，1:7)纯化残余物以得到黄色固体形式的5(3.03g,41％产率)。1H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.57(m,1H),7.89(m,1H),7.85(dd,J＝2.7,8.7Hz,1H),7.67(m,3H),5.98(m,1H),5.83(m,1H),5.80(s,1H),4.83(d,J＝6.4Hz,0.7H),4.68(d,J＝6.2Hz,1.3H),1.82(d,J＝6.4Hz,3H)。

(1R,2S)-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(ST32da)及(1R,2R)-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(ST32db)的合成

使用I2(1.50g,5.91mmol)处理5(3.03g,11.39mmol)于DMF(30mL)中的溶液。将所得混合物在N2及140℃下搅拌30min，然后冷却至室温。使用EtOAc(50mL)稀释混合物，使用蒸馏H2O(3×30mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，过滤并在真空中浓缩。通过急速层析(硅胶；EtOAc/正己烷，1:10)纯化残余物以得到浅黄色固体形式的ST32da(757mg,25％产率)及ST32db(1.51g,50％产率)。ST32da:¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.49(m,1H),7.79(m,1H),7.55(m,4H),4.71(五重峰，J＝6.2,12.68Hz,1H),3.19(五重峰，J＝6.6,13.3Hz,1H),1.55(d,J＝6.3Hz,3H),1.43(d,J＝6.7Hz,3H)。13C NMR(100MHz,CDCl3):δ166.7,160.5,152.6,135.0,128.6,127.9,127.0,123.8,123.0,122.8,118.2,107.9,105.7,91.3,42.2,20.8,18.0。C17H14O3的HRMS(APCI)[M+H]+计算值：266.0943；实验值：267.1022。ST32db:¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.59(m,1H),7.87(m,1H),7.65(m,4H),5.25(五重峰，J＝6.8,14.2Hz,1H),3.60(五重峰，J＝7.2,14.8Hz,1H),1.58(d,J＝6.7Hz),1.31(d,J＝7.1Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl3):δ166.8,160.6,152.6,135.1,128.7,127.9,127.1,123.9,123.1,122.9,118.4,107.9,107.1,86.8,37.3,15.3,12.9.C₁₇H₁₄O₃的HRMS(APCI)[M+H]+计算值：266.0943；实验值：267.1014。

(1R,2S)-5-甲氧基-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(6a)及(1R,2R)-5-甲氧基-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(6a')的合成

遵循关于ST32da的程序以得到浅黄色固体形式的6a(42mg,27％产率)及6a'(80mg,52％产率)。6a:¹H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.52(m,1H),8.26(m,1H),7.64(m,2H),6.82(s,1H),4.75(五重峰，J＝6.0,12.4Hz,1H),4.04(s,3H),3.23(五重峰，J＝6.8,13.2Hz,1H),1.58(d,J＝6.4Hz,3H),1.46(d,J＝6.8Hz,3H)。13C NMR(100MHz,CDCl₃):δ166.6,160.8,151.8,147.4,128.1,127.5,124.0,122.6,122.3,107.6,106.0,94.5,91.3,55.8,42.3,20.8,18.1。C₁₈H₁₇O₄的HRMS(FAB)[M+H]+计算值：297.1127；实验值：297.1121。6a':¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.52(m,1H),8.26(m,1H),7.64(m,2H),6.79(s,1H),5.22(五重峰，J＝6.8,13.5Hz,1H),4.02(s,3H),3.57(五重峰，J＝7.2,14.1Hz,1H),1.57(d,J＝6.8Hz,3H),1.29(d,J＝7.2Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ166.6,160.7,151.7,147.2,128.1,127.6,127.5,123.9,122.6,122.3,107.4,107.2,94.5,86.7,55.8,37.4,15.3,12.8。C₁₈H₁₇O₄的HRMS(FAB)[M+H]+计算值：297.1127；实验值：297.1121。

(1R,2S)-5-氯-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(6b)及(1R,2R)-5-氯-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(6b')的合成

遵循关于ST32da的程序以得到浅黄色固体形式的6b(73mg,24％产率)及6b'(167mg,55％产率)。6b:¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.59(d,J＝8.2Hz,1H),8.27(d,J＝8.3Hz,1H),7.73(m,3H),4.73(五重峰，J＝6.4,12.8Hz,1H),3.24(五重峰，J＝6.4,13.2Hz,1H),1.59(d,J＝6.4Hz,3H),1.46(d,J＝6.8Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ165.7,160.0,151.4,132.0,129.5,127.8,127.4,124.8,124.1,123.3,118.2,108.0,106.4,91.6,42.2,20.7,17.9。C₁₇H₁₃ClO₃的HRMS(EI)[M]+计算值：300.0553；实验值：300.0552。6b':¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.59(d,J＝8.0Hz,1H),8.27(d,J＝8.2Hz,1H),7.73(m,3H),5.27(五重峰，J＝6.8,13.2Hz,1H),3.60(五重峰，J＝7.2,14.4Hz,1H),1.58(d,J＝6.8Hz,3H),1.31(d,J＝7.2Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ165.8,160.0,151.3,132.0,129.5,127.8,127.4,124.8,124.1,123.3,118.2,107.9,107.6,87.1,37.4,15.2,12.7。C₁₇H₁₃ClO₃的HRMS(EI)[M]+计算值：300.0553；实验值：300.0052。

(1R,2S)-5-溴-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(6c)及(1R,2R)-5-溴-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-酮(6c')的合成

遵循关于ST32da的程序以得到浅黄色固体形式的6c(64mg,26％产率)及6c'(120mg,49％产率)。6c:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.57(d,J＝8.0Hz,1H),8.23(d,J＝8.3Hz,1H),7.92(s,1H),7.73(m,2H),4.78(五重峰，J＝6.4,12.8Hz,1H),3.24(五重峰，J＝6.8,13.6Hz,1H),1.59(d,J＝6.4Hz,3H),1.46(d,J＝6.4Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ165.6,160.0,152.0,133.1,129.8,127.8,127.4,124.1,123.2,121.9,117.5,108.5,106.4,91.6,42.2,20.7,17.9。C₁₇H₁₃BrO₃的HRMS(EI)[M]+计算值：344.0048；实验值：344.0046。6c':¹H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.58(d,J＝8.3Hz,1H),8.24(d,J＝8.3Hz,1H),7.93(s,1H),7.73(m,2H),5.27(五重峰，J＝6.8,13.2Hz,1H),3.60(五重峰，J＝7.2,14.4Hz,1H),1.58(d,J＝6.8Hz,3H),1.31(d,J＝7.2Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ165.6,159.9,151.9,133.1,129.8,127.8,127.5,124.2,123.2,121.9,117.6,108.4,107.6,87.1,37.3,15.2,12.7。C₁₇H₁₃BrO₃的HRMS(EI)[M]+计算值：344.0048；实验值：344.0041。

(2S,3R)-2,3-二甲基-6-苯基-2,3-二氢-4H-呋喃并[3,2-c]

烯-4-酮(10)及(2R,3R)-2,3-二甲基-6-苯基-2,3-二氢-4H-呋喃并[3,2-c]

烯-4-酮(10')的合成

遵循关于ST32da的程序以得到浅黄色固体形式的10(94mg,28％产率)及10'(181mg,54％产率)。10:¹H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.64(m,4H),7.48(t,J＝7.3Hz,2H),7.41(d,J＝7.3Hz,1H),7.34(t,J＝7.7Hz,1H),5.21(五重峰，J＝6.8,13.6Hz,1H),3.54(五重峰，J＝7.2,14.4Hz,1H),1.56(d,J＝6.8Hz,3H),1.27(d,J＝7.2Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl3):δ165.9,160.2,151.8,136.1,133.3,130.3,129.5,128.4,127.9,123.7,121.9,113.2,107.6,86.7,37.4,15.2,12.8。C₁₉H₁₇O₃的HRMS(FAB)[M+H]+计算值：293.1178；实验值：293.1172。10':¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ7.64(m,4H),7.49(t,J＝7.4Hz,2H),7.42(d,J＝7.3Hz,1H),7.35(t,J＝7.7Hz,1H),4.75(五重峰，J＝6.4,12.8Hz,1H),3.19(五重峰，J＝6.4,13.2Hz,1H),1.56(d,J＝6.4Hz,3H),1.42(d,J＝6.8Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ165.7,160.2,151.9,136.1,133.3,130.3,129.5,128.4,127.9,123.7,121.9,113.3,106.3,91.2,42.3,20.8,18.1。C₁₉H₁₇O₃的HRMS(FAB)[M]+计算值：293.1178；实验值：293.1184。

(1R,2S)-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-硫酮(11)及(1R,2R)-1,2-二甲基-1,2-二氢-11H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]

烯-11-硫酮(11')的合成

将化合物32da或32db(50mg,0.18mmol)及Lawesson试剂(145mg,0.36mmol)于无水甲苯(5mL)中的混合物加热至回流保持1h。使用EtOAc(50mL)稀释混合物，使用蒸馏H2O(3×30mL)洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并在真空中浓缩。通过急速层析(硅胶；EtOAc/正己烷，1:10)纯化残余物以得到浅黄色固体形式的11(44mg,87％产率)及11'(45mg,89％产率)。11:¹HNMR(400MHz,CDCl₃):δ8.74(d,J＝8.7Hz,1H),7.89(d,J＝6.9Hz,1H),7.70(m,4H),4.85(五重峰，J＝6.2,12.2Hz,1H),3.31(五重峰，J＝6.5,13.0Hz,1H),1.57(d,J＝6.6Hz,6H)。¹³CNMR(100MHz,CDCl₃):δ191.9,161.9,135.1,129.5,127.9,127.5,125.3,123.3,123.0,122.5,118.0,109.5,92.1,43.9,20.9,17.1。C₁₇H₁₄O₂S的HRMS(EI)[M]+计算值：282.0715；实验值：282.0718。11':¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.71(m,1H),7.86(m,1H),7.67(m,4H),5.25(五重峰，J＝6.7,13.6Hz,1H),3.62(五重峰，J＝7.2,14.8Hz,1H),1.62(d,J＝6.7Hz,3H),1.40(d,J＝7.2Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ191.6,162.0,156.8,135.1,129.5,127.9,127.5,125.3,124.8,123.3,122.5,118.0,109.3,87.9,39.5,15.2,11.3。C17H14O2S的HRMS(EI)[M]+计算值：282.0715；实验值：282.0707。

本发明使用ATF3启动子萤光素酶平台来选择AT3诱导剂且证实，这些选择化合物可用作抗肥胖症、抗糖尿病及抗心脏病的药物，此乃因实际上这些化合物对肥胖症及肥胖症诱导性糖尿病具有抑制效应且抑制高血压或低氧诱导性心肌病以由此增加心脏功能。通过以下条件来产生ATF3启动子萤光素酶的平台：将ATF3(pGL4-ATF3)的DNA序列转染至3T3-L1前脂肪细胞及H9C2心肌细胞中；且使用稳定纯系作为用于筛选抗肥胖症、抗动脉粥样硬化、抗心血管疾病药物且促进白褐色脂肪细胞转分化的平台。

组合物及应用

在另一态样中，本发明提供一种医药组合物，其包括本发明化合物及医药上可接受的载剂。

可将化合物调配成可经口、非经肠、通过吸入喷雾、经局部、经直肠、经鼻、经颊、经阴道或经由植入型药盒投与的医药组合物。如本文中所使用，术语“非经肠”包含皮下、静脉内、肌内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、肝内、病灶内及颅内注射或输注技术。医药上可接受的载剂及稀释剂为熟习此项技术者所熟知。对于调配为液体溶液的组合物而言，可接受的载剂及/或稀释剂包含盐水及无菌水，且可视情况包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂及其他常用添加剂。亦可将组合物调配为丸剂、胶囊、粒剂或锭剂，其除本发明化合物外亦含有稀释剂、分散剂及表面活性剂、黏合剂及润滑剂。熟习此项技术者可另外以适当方式且根据公开实践(例如揭示于Remington's Pharmaceutical Sciences,Gennaro,Ed.,MackPublishing Co.,Easton,Pa.1990中者)来调配本发明化合物。

在一优选实施例中，化合物以有效达成其预期治疗目的的量存在于组合物中。尽管个体的需要可有所变化，但熟习此项技术者熟知每一化合物的有效量的最佳范围的测定。

本发明化合物可与一或多种第二治疗剂、尤其适于治疗及/或预防本文所呈现的病状及疾病的治疗剂组合使用。

在另一态样中，本发明提供选择AT3诱导剂作为抗肥胖剂、抗动脉粥样硬化剂或抗心血管剂的方法，其包括使一种化合物与经重组ATF3转染的细胞接触，检测细胞的ATF3表达，及测定在细胞表达自AT3转录的蛋白质时所述化合物是否是AT3诱导剂。在一实施例中，可在3T3-L1前脂肪细胞的pGL4-ATF3稳定纯系中选择ATF3诱导剂。通过量测3T3-L1前脂肪细胞中的ATF3表达来证实所选ATF3诱导剂。

在另一态样中，本发明提供治疗及/或预防肥胖症的方法，其包括向个体投与有效量的本发明化合物。在一实施例中，所述方法可预防或治疗HFD诱导性肥胖症。在另一实施例中，所述化合物可治疗及/或预防肥胖症诱导性糖尿病，抑制高血压或低氧诱导性心肌病以由此增加心脏功能。在另一实施例中，本发明化合物的量介于1mg/kg/天至2,000mg/kg/天之间。

这些方法包含以足以治疗病状的量向个体投与本发明化合物。当然，实际治疗有效量或治疗剂量将取决于熟习此项技术者已知的因素，例如患者的年龄及体重、投与途径及疾病严重程度。在任何情形下，以一定剂量且以容许基于个体的独特病状递送治疗有效量的方式来投与组合。

对于经口投与而言，本发明的适宜医药组合物包含粉剂、粒剂、丸剂、锭剂、菱形锭剂、咀嚼剂、凝胶及胶囊以及液体、糖浆、悬浮液、酏剂及乳液。这些组合物亦可包含抗氧化剂、调料、防腐剂、悬浮剂、增稠剂及乳化剂、着色剂、矫味剂及其他医药上可接受的添加剂。可将用于经口投与的调配物调配为立即释放或改良释放形式，其中改良释放包含延迟释放、持续释放、脉冲释放、受控释放、靶向释放及程式化释放。

对于非经肠投与而言，经由静脉内、动脉内、腹膜腔内、肌内、皮下或其他注射或输注将本发明化合物直接投与血流、肌肉或内部器官中。可将非经肠调配物制备成水性注射溶液，其除本发明化合物外亦可含有缓冲剂、抗氧化剂、抑菌剂、盐、碳水化合物及其他常用于这些溶液中的添加剂。非经肠投与可为立即释放或改良释放形式(例如注射或植入储积物)。

亦可经局部、经真皮(内)或经皮将本发明化合物投与皮肤或黏膜中。典型调配物包含凝胶、水凝胶、洗剂、溶液、乳霜、软膏、敷料、发泡体、皮肤贴剂、薄片、植入体及微乳液。亦可经由吸入或鼻内投与(例如使用干燥粉剂、气溶胶喷雾或滴剂)来投与本发明化合物。本发明化合物的其他投与途径包含阴道内及直肠(藉助栓剂、阴道栓或灌肠剂)、经眼及经耳。

或者，可将本发明化合物与食品级载剂赋形剂、稀释剂及/或盐一起调配为食品、健康食品或膳食补充剂。上文所提及的载剂赋形剂、稀释剂及/或盐可用于本发明的食品、健康食品或膳食补充剂中。食品、健康食品或膳食补充剂可以各种形式存在，包含(但不限于)锭剂、胶囊、囊片、粉剂、饮料(包含奶昔)、固体食品(包含零食棒)等。

熟习相关技术者将易于明了，可对本文所阐述的方法及应用作出其他适宜修改及改变，此并不背离本发明范围或其任一实施例。提供下列实例以阐释而非限制本发明。

实例

材料及方法

超音波心动描记术研究

对于超音波心动描记术而言，使用戊巴比妥钠(pentobarbital)(40mg/kg体重，经腹膜腔内)麻醉小鼠且然后利用超音波设备(ATL Philips IE33,Ultrasound MachineSystem,CA,U.S.A.)使用15-MHz探针来进行量测。在M-模式示踪下以数位方式量测收缩末期及舒张末期的左心室后壁厚度(LVPW)、心室间隔厚度(IVS)及左心室官腔直径并计算三个心脏循环的平均值。然后计算缩短分数(FS)及射血分数(EF)。

实时定量PCR及逆转录酶(RT)-PCR

使用TRIzol(Invitrogen)自经培养细胞或组织提取总RNA，且使用iScriptcDNASynthesis套组(Bio-Rad)根据制造商说明书将1ug总RNA逆转录至cDNA中。使用ABI PRISM 7700序列检测系统(ABI)进行实时定量PCR分析。为检测C/EBPα、C/EBPβ、PPARγ1、PPARγ2、FABP4、脂联素、瘦素、抵抗素、脂滴包被蛋白1、脂滴包被蛋白2、ACC1、ACC2、FAS、DGAT1、DGAT2、SCD1、ChREBP、SREBP1、ATGL、HSL及MGL的相对脂肪生成、脂质生成及脂肪分解mRNA表达，通过特定5’及3’引物进行量测。使用SYBR Green酶检测且使用GAPDH作为mRNA内部对照来实施实时PCR。

携载ATF3的重组腺相关病毒的产生

通过PCR扩增自人类互补cDNA库获得侧接XbaI及HindIII限制切割位点的全长ATF3，并选殖至pAAV-MCS载体中。为产生AAV病毒，使用三质粒共转染方法(Xiao等人，1998)。用于转染的质粒如下：1)具有由CMV启动子驱动的基因的AAV-CMV-ATF3质粒，其携载侧接AAV倒转末端重复单元的经启动子驱动的转基因；2)辅助质粒，其含有来自腺病毒的辅助基因；及3)假型AAV包装质粒，其含有与AAV2rep基因偶合的AAV8血清型衣壳基因。通过氯化铯梯度超离心将AAVGFP(对照)或AAVATF3(实验组)纯化两次，且使用先前所阐述方法(Rabinowitz等人，2002)测定载体基因体颗粒的效价。在TAB治疗后2周，将于30ul PBS中的含有1×10¹²个病毒颗粒的重组病毒注射至小鼠尾部静脉中。

GTT及ITT分析

为评估HFD诱导性葡萄糖耐受不良及胰岛素抗性，在进食NCD(正常混合饲料饮食)或HFD之后12wk实施葡萄糖耐受性测试(GTT)及胰岛素耐受性测试(ITT)，如先前所显示。使小鼠禁食过夜16h，然后经腹膜腔内投与1.5g葡萄糖/kg体重(于盐水中)之前。通过断尾在0、15、30、45、60及120min自尾部静脉收集血样，且自这些试样测定血糖及胰岛素浓度。在禁食1h之后对小鼠实施ITT。向动物经腹膜腔内注射1.0U胰岛素/kg体重(于盐水中)。在0、15、30、45及60min自尾部静脉抽取血样以用于量测血糖浓度。使用市售葡萄糖计(OneTouchUltra血糖计，LifeScan,Milpitas,CA)测定自尾部静脉收集的血样中的血糖浓度。在自血样分离血浆之后，通过ELISA(Mercodia,Winston Salem,NC)测定胰岛素浓度。为评估胰岛素抗性的程度，使用下列评价胰岛素抗性的稳态模型(HOMA-IR)式计算其值：禁食葡萄糖(以mg/dl形式)×禁食胰岛素(以mU/ml形式)/405。)

用于肥胖症的动物模型

向雄性小鼠(在6周龄时重25-30g)进食45％高脂肪饮食(HFD)且经腹膜腔内注射AAV-ATF3病毒或AAV-GFP以作为对照。在其他实验中，使用ST32c、ST32da、ST32db通过腹膜腔内注射在0.5mg/kg/天或1mg/kg/天的剂量下来治疗小鼠。

心脏横向主动脉带的动物模型

通过经腹膜腔内注射水合氯醛(125mg/kg)来麻醉雄性小鼠(重25-30g)。根据Hu等人的阐述(Hu P,Zhang D,Swenson L,Chakrabarti G,Abel ED及Litwin SE(2003)Minimally invasive aortic banding in mice:effects of altered cardiomyocyteinsulin signaling during pressure overload.Am J Physiol Heart Circ Physiol285:H1261-H1269)来实施TAB程序。在TAB或假手术之后第10周实施超音波心动描记术。

实例1 ATF3预防饮食诱导性肥胖症及代谢稳态失衡

在肥胖症动物模型中，向小鼠进食对照或HFD 12或16周。图1展示，ATF3预防饮食诱导性肥胖症及代谢稳态失衡。此处可证实，ATF3可调控小鼠中的正常饮食(ND)及高脂肪饮食(HFD)中的脂质代谢。ATF3-/-小鼠展示，在进食ND 16周之后其体重显著大于WT小鼠(图1A，左图)。另外，ATF3-/-小鼠展示，在进食HFD 9周之后其体重显著大于WT小鼠(图1A，右图)。与WT小鼠相比，在ATF3-/小鼠中观察到升高的血清TG浓度(图1B)。进一步分析白色脂肪组织(WAT)及褐色脂肪组织(BAT)，ATF3-/-小鼠展现，在6、12、16周的HFD之后，其WAT物质显著多于WT小鼠(图1C，左图)，但在6、12、16周的HFD后展示在ATF3-/-小鼠与WT小鼠间并无BAT物质差异(图1C，右图)。亦实施HE染色并量测脂肪细胞大小。ATF3-/-小鼠的脂肪细胞直径及大小大于WT小鼠(图1D)。与WT小鼠相比，ATF3-/-小鼠亦展示肝脂质累积(通过油红O染色剂所染色)(图1E)。

实例2恢复ATF3-/-小鼠中的ATF3表达可减轻肥胖症诱导性代谢症候群

使肥胖ATF3-/-小鼠接受ATF3(AAV8-ATF3)的AAV8-调介的基因转移，其中观察到其体重低于在进食HFD 16周之后接受AAV8-GFP(作为对照组)的ATF3-/-小鼠(AAV8-ATF3:36.5±0.7gm,p＜0.05,n＝6)(图2A)。可通过AAV8-ATF3疗法逆转在ATF3-/小鼠中所观察血清TG浓度升高(图2B)。ATF3-/-小鼠的组织学显示脂肪细胞直径、大小及数量有所增加，其中脂肪细胞的所述增大可通过AAV8-ATF3疗法逆转。亦可通过AAV8-ATF3疗法逆转ATF3-/-小鼠中的性腺周围脂肪垫增加。(图2C及2D)。

实例3 ATF3预防HFD诱导性糖尿病

与WT小鼠相比，ATF3-/-小鼠显示葡萄糖耐受不良(如通过腹膜腔内GTT所判断，图3A)及胰岛素敏感性降低(如通过腹膜腔内ITT所判断，图3B)。另外，数据展示，与AAV-GFP组(对照)相比，在ATF3-/-小鼠中所观察的葡萄糖耐受不良及胰岛素敏感性降低在AAV-ATF3治疗之后得以改良(图3C及3D)。

实例4过度表达ATF3可抑制3T3-L1脂肪细胞的分化并诱导褐变

进一步探究ATF-3在3T3-L1脂肪细胞中的功能。数据展示，ATF3蛋白在3T3-L1前脂肪细胞中的表达程度较低(图4A)。使用过度表达ATF3的稳定纯系来检验ATF3对脂肪细胞分化的效应。与对照细胞相比，在第2天及第8天分化时，过度表达ATF3的脂肪细胞展现较小脂质累积(油红O染色)(图4B)且脂肪生成标记物(包含C/EBPα、PPARγ、FABP4、脂联素、瘦素、抵抗素及脂滴包被蛋白)及脂质生成标记物(包含ACC1、ACC2、FAS、DGAT1、DGAT2、SCD1、ChREBP及SREBP1)的表达有所减弱(图4C及4D)。检验ATF3对活体外白褐色脂肪细胞转变的效应。结果指示，与pcDNA对照细胞相比，在第2天及第8天分化时，BAT标记物(UCP1、Prdm16、Dio2、Zic1、CIDEA、Elovl3)、米色标记物(CD137、Tbx1)、线粒体基因(CytC、Cox4-1、Cox4-2)及β-氧化基因(Mcad、Cpt1α、HSP70)在过度表达ATF3的3T3-L1细胞中上调(图4E)。

实例5 ATF3诱导剂ST32da预防饮食诱导性肥胖症且改良失调代谢

为进一步探究由ATF3诱导剂ST32da诱导的代谢再程式化的生理学意义，评价投与ST32da对肥胖症的效应。如图5A中所展示，ST32da治疗可预防HFD诱导性肥胖症(图5A，左图)且不影响其食物摄入(图5A，右图)。与此减轻一致，据观察，ST32da治疗组中的脂肪蓄积物质(包含iWAT、eWAT、mWAT、rWAT及BAT)有所减少(图5B)。另外，ST32da治疗并不影响肝重量(图5C)。ST32da治疗小鼠的代谢特征有所改良的其他证据是增强的葡萄糖耐受性(图5D)及改良的胰岛素敏感性(图5E)。

实例6 ATF3诱导剂ST32da、ST32db及ST32c改良高血压诱导性心脏衰竭之后的心脏功能

使用ATF3诱导剂ST32da、ST32db及ST32c进行治疗可减弱小鼠中的TAB诱导性LV舒张并增加其收缩性。TAB及ST32da疗法的实验时间线如下。自TAB程序之后第4周至第10周每周两次使用腹膜腔内ST32da(0.2mg/kg)预治疗或后治疗小鼠。在程序组及非程序组中，在ST32da、ST32db、ST32c疗法之前(第4周)及之后(第10周)对小鼠实施超音波心动描记术量测。展示包含以下的参数：舒张期心室间隔厚度(IVSd)及收缩期期心室间隔厚度(IVSs)、舒张期左心室内部直径(LVIDd)及收缩期左心室内部直径(LVIDs)、舒张期左心室后壁厚度(LVPWd)及收缩期左心室后壁厚度(LVPWs)、左心室缩短分数、左心室射血分数(EF)及心率(HR)。

实例7 ATF3诱导剂ST32db预防饮食诱导性肥胖症

为探究由ATF3诱导剂ST32db诱导的代谢再程式化的生理学意义，评价投与ST32db对肥胖症的效应。如图6A中所展示，在1或10mg/kg/天剂量下的ST32db治疗可预防HFD诱导性肥胖症(图6A)，且并不影响其食物摄入(图6B)。

实例8 ATF3诱导剂ST32c预防饮食诱导性肥胖症

为探究由ATF3诱导剂ST32c诱导的代谢再程式化的生理学意义，评价投与ST32c对肥胖症的效应。如图7中所展示，在0.5/mg/kg/天剂量下的ST32c治疗可预防HFD诱导性肥胖症(图7)。

Claims

1.一种化合物，其具有下式(I)：

其中

A是-C(＝O)-、-C(＝S)-、-NH-、-O-或-S-；

当A是-NH-、-O-或-S-时，X是-C(＝O)-或-C(＝S)-；或当A是-C(＝O)-或-C(＝S)-时，X是-NH-、-O-、-S-或-C(＝O)-；

Y不存在或是-C-、-N(R)-、-O-或-S-，R是氢或烷基；

当Y不存在时，Z是-NH-、-O-或-S-；或当Y是-C-、-N(R)-、-O-或-S-时，Z是-C-或-C(＝O)-；

R₁及R₂与其插入原子一起形成选自具有1至3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5至7元饱和或部分地不饱和杂环的视情况经取代的稠合环；

R₃及R₄与其插入原子一起形成选自5至8元饱和或部分地不饱和碳环及6至9元芳香族环或具有1至3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5至10元杂芳基环的视情况经取代的稠合环；且

2.如权利要求1的化合物，其中R₁及R₂各自独立地是C_1-6烷基、经C_1-4烷基取代的C_1-6烷基、卤代C_1-4烷基或未经取代或经取代的芳基。

3.如权利要求2的化合物，其中R₁是甲基、乙基、异丙基或CF₃，且所述未经取代或经取代的芳基是苯基或苄基。

4.如权利要求1的化合物，其中R₁及R₂与其插入原子一起形成氧杂环戊烷(四氢呋喃)环、二氧杂环戊烷环、四氢噻吩环、噻吩环、恶唑环、吡咯啶环、吡咯啉环或吡唑啶环，其中所述环未经取代或经一或多个选自烷基、羟基、胺基、硝基、卤素、卤代烷基、烷氧基或芳基的取代基取代。

5.如权利要求4的化合物，其中所述取代基烷基是C_1-4烷基，所述取代基烷基氧基是C_1-4烷基氧基，所述取代基卤代烷基是卤代C_1-4烷基且/或所述取代基芳基是苯基或苄基。

6.如权利要求1的化合物，其中R₁及R₂与其插入原子一起形成氧杂环戊烷环、吡咯啉环或噻吩环，其中所述环未经取代或经一或两个烷基(优选地C_1-4烷基)、卤代烷基(优选地C_1-4卤代烷基、更佳地-CF₃)或芳基(优选地苯基或苄基)取代。

7.如权利要求1的化合物，其中R₁及R₂与其插入原子一起形成氧杂环戊烷环，所述环未经取代或经一或两个甲基、乙基、CF₃或苄基取代。

8.如权利要求1的化合物，其中R₃及R₄各自独立地是H或苯基。

9.如权利要求1的化合物，其中R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合环戊烷环、稠合环己烷环或稠合环庚烷环；所述稠合环未经取代或经以下基团取代：NH₂、NO₂、卤素、羟基、未经取代或经取代的烷基、未经取代或经取代的卤代烷基、未经取代或经取代的羟基烷基、未经取代或经取代的烷氧基、未经取代或经取代的烷氧基烷基、未经取代或经取代的烯基或未经取代或经取代的炔基。

10.如权利要求1的化合物，其中R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合环戊烷环、稠合环己烷环、稠合环庚烷环，其中所述环经OH、NO₂、NH₂、C_1-4烷基氧基或卤素取代。

11.如权利要求1的化合物，其中R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合苯环、稠合吡咯环、稠合呋喃环、稠合噻吩环、稠合吡啶环、稠合苯并呋喃环、稠合异苯并呋喃环、稠合吲哚环、稠合异吲哚环或稠合苯并噻吩环；所述环未经取代或经以下基团取代：NH₂、卤素、羟基、未经取代或经取代的烷基、未经取代或经取代的卤代烷基、未经取代或经取代的羟基烷基、未经取代或经取代的烷氧基、未经取代或经取代的烷氧基烷基、未经取代或经取代的烯基、未经取代或经取代的炔基、未经取代或经取代的芳基或未经取代或经取代的杂芳基。

12.如权利要求1的化合物，其中R₃及R₄与其插入原子一起形成稠合吡咯环、稠合呋喃环、稠合噻吩环、稠合吡啶环、稠合苯并呋喃环、稠合异苯并呋喃环、稠合吲哚环、稠合异吲哚环、稠合苯并噻吩环或稠合苯环，所述环经OH、NH₂、NO₂、C_1-4烷基氧基、卤素或芳基(优选地苯基)取代。

13.如权利要求1的化合物，其中R₅是OH、C_1-4烷氧基、NO₂、卤素、C_1-4烷基或苯基。

14.如权利要求1的化合物，其选自由以下组成的群：

ST32c:2-甲基-1H-苯并[h]呋喃并[3,2-c]