申请/专利权人：坦普尔大学

申请日：2017-09-07

公开（公告）日：2023-05-23

公开（公告）号：CN110139644B

主分类号：A61K31/13

分类号：A61K31/13;A61K31/19

优先权：["20160907 US 62/384,390"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.23#授权;2019.11.05#实质审查的生效;2019.08.16#公开

摘要：提供了用于治疗或增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗、预防胰岛素抵抗和治疗胰岛素抵抗障碍的式I的化合物及其药学上有效的盐其中R1‑R14、m、n、o、p、q和r如本文中所定义。

主权项：1.S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸或其药学上可接受的盐在制备用于增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗和或预防胰岛素抵抗的药物中的用途。

全文数据：用于治疗胰岛素抵抗的组合物和方法对政府授权的提及本发明在国立卫生研究院NationalInstitutesofHealth颁布的授权编号RO1-DK090588下在政府支持下完成。美国政府具有本发明的某些权利。对相关申请的交叉引用本申请要求2016年9月7日提交的美国临时申请号62384,390的权益，其整个公开内容通过引用并入本文。序列表本申请含有已经通过EFS-Web以ASCII格式提交的序列表并特此通过引用整体并入。所述ASCII副本创建于2017年9月6日的名称为35926_0495_WO_565205_SL.txt且是1,200字节大小。技术领域本发明涉及代谢疾病的领域。具体地，本发明涉及胰岛素抵抗insulinresistance的治疗。背景技术在I型糖尿病也被称作胰岛素依赖型糖尿病IDDM或青少年糖尿病中，胰腺几乎不产生或根本不产生胰岛素。认为I型糖尿病部分地源自对胰腺的产生胰岛素的β-细胞的自身免疫攻击。II型糖尿病T2DM也被称作非胰岛素依赖型糖尿病NIDDM或成年发作的糖尿病大部分由胰岛素抵抗造成并最终导致β-细胞耗竭，从而导致β-细胞破坏。胰岛素抵抗与对胰岛素的周围组织应答的病损有关。在遗传上易感的人中，T2DM主要是由于肥胖且并非由于缺乏锻炼。它占糖尿病病例的约90％。自1960年以来T2DM的发病率已经与肥胖平行地显著增加。认为它折磨在美国的大约1820万人。T2DM通常开始于中年或老年。但是，作为肥胖流行病的结果，显著更年轻的患者被诊断出该病症。II型糖尿病与短10年的预期寿命有关。胰岛素抵抗通常被视作这样的病理学状况：其中细胞不能对激素胰岛素的正常作用产生应答。当身体在胰岛素抵抗的条件下产生胰岛素时，身体中的细胞是对胰岛素有抗性的resistant且不能有效地使用它，从而导致高血糖。在T2DM的早期阶段，显著的异常是降低的胰岛素敏感性。在该阶段，通过本领域已知的多种措施和药物可以逆转高血糖症。响应于逐渐增加的胰岛素抵抗，β-细胞被迫产生更多的胰岛素，或被触发以增殖和或粒化，从而产生甚至更多的胰岛素。胰岛素的过度产生或β-细胞的过度活性然后可以导致β-细胞耗竭，从而导致β-细胞群体的破坏。胰腺因而不再可以提供适当水平的胰岛素，从而导致在血液中升高的葡萄糖水平。最终，明显的高血糖症和高脂血症发生，从而导致与糖尿病有关的破坏性的长期并发症，包括心血管疾病、肾衰竭和失明。胰岛素抵抗存在于几乎所有的肥胖个体中Paoletti等人,VascHealthRiskManag2:145-152。肥胖有关的胰岛素抵抗极大地增加了T2DM、高血压、血脂异常和非酒精性脂肪肝病的风险，它们一起被称作代谢综合征或胰岛素抵抗综合征Reaven,Diabetes,37:1595-16071988。胰岛素抵抗和T2DM与增加的心脏病发作、中风、截肢术、糖尿病性视网膜病变和肾衰竭风险有关。对于极端病例，肢体的循环受到影响，可能需要截肢术。听力、视力和认知能力的丧失也已经与这些病症关联。在儿童和成年人中的胰岛素抵抗的控制基本上基于饮食和生活方式改变，包括更健康的饮食习惯和增加的锻炼。这些实践在提高胰岛素敏感性方面和在减慢疾病的进展方面可以是非常有效的，但是它们难以应用，且实际上不会被大多数患者遵循。T2DM可以用促进胰岛素敏感性的药物例如，噻唑烷二酮类thiazolidinedionesthes治疗，但是它们在降低该疾病的进展速率方面的效力是非常低的。在该疾病的最晚期阶段需要胰岛素治疗。噻唑烷二酮类诸如曲格列酮、罗格列酮和吡格列酮结合过氧化物酶体增殖物激活受体，即一组在细胞核内的受体分子。这些受体的正常配体是游离脂肪酸FFA和类花生酸。当被激活时，所述受体迁移至DNA，从而激活许多特定基因的转录。这些不同基因的激活导致：1减小胰岛素抵抗，2改变脂肪细胞分化，3抑制VEGF诱导的血管生成，4降低瘦素水平导致增加的食欲，5降低某些白介素例如，IL-6水平，和6增加脂联素水平。但是，噻唑烷二酮摄入经常与重量增加有关。在降低疾病进展速率方面的效力是低的。因而，仍然需要更有效的对胰岛素抵抗的疗法。仍然没有完全理解肥胖如何促进胰岛素抵抗，尽管已经提出了几种可能的机制。游离脂肪酸和促炎细胞因子的血浆浓度、内质网ER应激和氧化性应激都在肥胖中升高，且已经被证实会诱导胰岛素抵抗。但是，它们可能是仅在长期过量营养物摄入以后才发生的晚期事件。在营养过剩中，过量的葡萄糖被消费且大量的葡萄糖经由糖酵解和TCA循环而代谢，从而导致在线粒体电子传递链中增加的NADH和FADH2产生和增加的活性氧类别ROS。当ROS的产生超过它们的解毒时，氧化性应激发生。氧化性应激可以在蛋白中造成可逆的或不可逆的变化。可逆的变化发生在半胱氨酸残基中，且可以被抗氧化蛋白修复。另一方面，氧化性应激可以通过反应性羰基主要是醛类和酮类的形成直接地或间接地诱导对蛋白的不可逆损伤。赖氨酸或精氨酸残基的直接蛋白羰基化通过金属阳离子与过氧化氢的Fenton反应而发生，从而形成谷氨酸半醛。间接羰基化可以通过反应性的α,β-不饱和醛类它们是多不饱和脂肪酸PUFA的氧化修饰的产物发生。最常见的反应性醛是4-羟基壬烯醛4-HNE。4-HNE经由迈克尔加成和希夫碱形成与蛋白的半胱氨酸、赖氨酸和组氨酸残基反应。羰基衍生物即醛类和酮类的引入会改变多肽链的构象，从而导致蛋白的部分或完全灭活。因为蛋白羰基化是不可逆的过程，它对细胞是有害的。已经报道了在T2DM中和在糖尿病大鼠的肝中的4-HNE增加。在2015年报道的研究中，健康男性摄入约6000千卡天的常见美国饮食[约50％碳水化合物CHO、约35％脂肪和约15％蛋白]持续1周。该饮食造成3.5kg的快速重量增加以及全身和脂肪组织胰岛素抵抗和氧化性应激的快速发生2-3天以后，但是没有炎症或ER应激。Boden等人,ScienceTranslationMedicine,7304:304re72015年9月9日。在脂肪组织中，氧化性应激与几种GLUT4翻译后修饰有关，包括广泛的GLUT4羰基化以及紧密靠近葡萄糖运输通道的HNE和谷氨酸半醛的加成。上文出处。GLUT4是脂肪组织中的主要的促进胰岛素的葡萄糖转运蛋白。羰基化通常造成蛋白交联以及蛋白功能的丧失或改变Schaur,Mol.AspectsMed.24:149-1592003且可以靶向受影响的蛋白用于被26S蛋白酶体选择性降解Kastle等人,Curr.Pharm.Des.17:4007-40222011。尽管有这些进步，仍然需要用于预防和治疗胰岛素抵抗的治疗剂，特别是在肥胖患者中，所述肥胖患者通常遭受胰岛素抵抗或最易于发生胰岛素抵抗和最终的II型糖尿病。发明内容在一个实施方案中，一种用于在有此需要的受试者中增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗和或预防胰岛素抵抗的方法包括给所述受试者施用有效量的根据式I的化合物或其药学上有效的盐：其中：R1选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳araC1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳heteroaraC1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-NHC1-C6烷基、-N[C1-C6烷基]2、-OH、卤代haloC1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基thioC1-C6alkyl、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R2选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R3、R4、R7、R8、R9、R10、R13和R14独立地选自氢和-C1-C6烷基；R5和R6独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R5和R6不可以是-OH；R11和R12独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R11和R12不可以是-OH；m是1-4的整数；n是0-4的整数o是0-4的整数；p是1-4的整数；q是0-4的整数；且r是0-4的整数。还提供了一种在有此需要的受试者中治疗胰岛素抵抗的方法，所述方法包括给所述患者施用有效量的根据式I的化合物或其药学上有效的盐。还提供了一种在有此需要的受试者中治疗胰岛素抵抗障碍的方法，所述方法包括给所述个体施用有效量的根据式I的化合物或其药学上有效的盐。还提供了一种在有此需要的受试者中减轻胰岛素抵抗障碍的方法，所述方法包括给所述个体施用有效量的根据式I的化合物或其药学上有效的盐。胰岛素抵抗障碍包括，作为示例且不作为限制，糖尿病、肥胖、代谢综合征、胰岛素抵抗、胰岛素抵抗综合征、X综合征、高血液压力highbloodpressure、高血压hypertension、高血液胆固醇、高脂血症、血脂异常、动脉粥样硬化性疾病、高血糖症、高胰岛素血症、高前胰岛素血症hyperproinsulinemia、葡萄糖耐量降低impairedglucosetolerance、延迟的胰岛素释放、冠心病、心绞痛、充血性心力衰竭、中风、认知功能障碍、视网膜病变、周围神经病、肾病、肾小球肾炎、肾小球硬化症、肾病综合征、高血压肾硬化、子宫内膜癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、妊娠的并发症、月经失调、不育、不规则排卵、多囊卵巢综合征PCOS、脂质营养不良、胆固醇有关的障碍、痛风、阻塞性睡眠呼吸暂停、骨关节炎和骨质疏松症。在某些实施方案中，所述受试者罹患胰岛素抵抗、降低的胰岛素敏感性或胰岛素抵抗障碍。在其它实施方案中，所述患者处于发生这些病症的风险中，并预防性地施用式I的化合物，以延迟这样的病症的发作，或当经历所述病症时降低严重程度severity。还提供了用于在受试者中增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗和或预防胰岛素抵抗的根据式I的化合物及其药学上有效的盐。还提供了用于在受试者中治疗胰岛素抵抗的根据式I的化合物及其药学上有效的盐。还提供了用于在受试者中治疗胰岛素抵抗障碍的根据式I的化合物及其药学上有效的盐。还提供了用于在受试者中减轻胰岛素抵抗障碍的根据式I的化合物及其药学上有效的盐。还提供了一种用于在受试者中增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗和或预防胰岛素抵抗的药物，所述药物含有根据式I的化合物或其药学上有效的盐。还提供了一种用于在受试者中治疗胰岛素抵抗的药物，所述药物含有根据式I的化合物或其药学上有效的盐。还提供了一种用于在受试者中治疗胰岛素抵抗障碍的药物，所述药物含有根据式I的化合物或其药学上有效的盐。还提供了一种用于在受试者中减轻胰岛素抵抗障碍的药物。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，R3、R4、R5、R6、R7和R8中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个也独立地选自氢和-C1-C8烷基。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，m+n+o的总和是在2-10的范围内，且p+q+r的总和是在1-10的范围内。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，m是3；p是4；n、o、q和r中的每一个是0。在某些这样的实施方案中，R3、R4、R9和R10独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1、R2、R3、R4、R9和R10是氢。在某些实施方案中，式I的化合物是S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸或其药学上有效的盐。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，m是4；n是2；o是0；p是3；q是1；且r是0。在某些这样的实施方案中，R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12是氢。在某些实施方案中，式I的化合物是S-2-氨基-5-6-氨基己基氨基戊酸或其药学上有效的盐。在前述方法和根据式I的化合物或其药学上有效的盐的用途的某些实施方案中，m是4；n是1；o是0；p是3；q是1；且r是0。在某些这样的实施方案中，R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12是氢。在某些实施方案中，式I的化合物是S-2-氨基-5-5-氨基戊基氨基戊酸或其药学上有效的盐。还提供了根据式I’的化合物或其药学上有效的盐：其中：R1选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-NHC1-C6烷基、-N[C1-C6烷基]2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R2选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R3、R4、R7、R8、R9、R10、R13和R14独立地选自氢和-C1-C6烷基；R5和R6独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R5和R6不可以是-OH；R11和R12独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R11和R12不可以是-OH；m是1-4的整数；n是0-4的整数o是0-4的整数；p是1-4的整数；q是0-4的整数；且r是0-4的整数；前提条件是：i当p+q+r的总和是1时，那么m+n+o的总和是5或更大；ii当p+q+r的总和是2时，那么m+n+o的总和是5或更大；iii当p+q+r的总和是3时，m+n+o的总和是3，或者是5或更大；且iv当p+q+r的总和是4时，m+n+o的总和是3，或者是6或更大。根据式I’的化合物的某些实施方案，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。根据式I’的化合物或其药学上有效的盐的某些实施方案，R3、R4、R5、R6、R7和R8中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。根据式I’的化合物或其药学上有效的盐的某些实施方案，R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。根据式I’的化合物或其药学上有效的盐的某些实施方案，m+n+o的总和是在2-10的范围内，且p+q+r的总和是在1-10的范围内。根据式I’的化合物或其药学上有效的盐的某些实施方案，m是3；p是4；n、o、q和r中的每一个是0。根据某些这样的实施方案，R3、R4、R9和R10独立地选自氢和-C1-C8烷基。根据某些这样的实施方案，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1、R2、R3、R4、R9和R10是氢。在某些实施方案中，所述式I’的化合物是S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸或其药学上有效的盐。根据式I’的化合物或其药学上有效的盐的某些实施方案，m是4；n是2；o是0；p是3；q是1；且r是0。在某些这样的实施方案中，R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12是氢。在某些实施方案中，所述式I’的化合物是S-2-氨基-5-6-氨基己基氨基戊酸或其药学上有效的盐。根据式I’的化合物或其药学上有效的盐的某些实施方案，m是4；n是1；o是0；p是3；q是1；且r是0。在某些这样的实施方案中，R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。在某些这样的实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11和R12是氢。在某些实施方案中，所述式I’的化合物是S-2-氨基-5-5-氨基戊基氨基戊酸或其药学上有效的盐。如在本发明中关于公开的物质组合物和方法所预见到的，在一个方面，本发明的实施方案包含本文中公开的组分和或步骤。在另一个方面，本发明的实施方案基本上由本文中公开的组分和或步骤组成。在另一个方面，本发明的实施方案由本文中公开的组分和或步骤组成。附图说明图1A呈现的多个反应监测MRM数据表明了在过表达GLUT4的3T3-L1细胞中HNE诱导的K264-HNE加合物adduct的转换transition的增加。将所述细胞用20μM4-HNE处理4小时。然后使用MRM数据计算羰基化GLUT4的量。图1B显示了从图1A中的MRM数据计算的羰基化GLUT4数据。将在人类中发现的GLUT4肽的4个转换用于定量。图2显示了4-HNE和H2O2对胰岛素诱导的3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响。4-HNE和H2O2处理分别使葡萄糖摄取减少了32％和66％。4-HNE和H2O2的组合导致葡萄糖摄取的98％减少。图3A是通过检测脂肪组织中的加合的adductedGLUT4片段LTGWADVSGVLAELKDEK-4HNESEQIDNO:2而确定的GLUT4羰基化水平的图，所述GLUT4片段构成GLUT4氨基酸247-264LTGWADVSGVLAELKDEK,SEQIDNO:1，所述脂肪组织来自瘦个体和来自瘦的lean过度营养的胰岛素抵抗的个体。将HP70-1用作内部对照。图3B是通过检测脂肪组织中的加合的GLUT4片段LTGWADVSGVLAELKDEK-4HNESEQIDNO:2而确定的GLUT4羰基化水平的图，所述脂肪组织来自肥胖的非糖尿病个体、肥胖的前驱糖尿病pre-diabetic个体和肥胖的糖尿病个体。将HP70-1用作内部对照。图3C显示了在图3A-3B的肥胖的非糖尿病的、肥胖的前驱糖尿病的和肥胖的糖尿病的个体集合的脂肪组织中的羰基化的GLUT4的百分比。图3D是通过相对于胰岛素抵抗标志物HOMA-IR的水平检测加合的GLUT4片段LTGWADVSGVLAELKDEK-4HNESEQIDNO:2而确定的GLUT4羰基化的图。图4显示了在口服施用10mgkg天模型化为在12小时中的6个口服剂量以后在血浆中的S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐的预测浓度-时间曲线。图5是3T3L1脂肪细胞的葡萄糖摄取的图。将细胞用指定浓度的药物S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐“APL”处理并通过与100μM的4HNEH2O2一起温育而暴露于氧化性应激，随后进行13C6-葡萄糖摄取测定。所述药物以剂量依赖性的方式阻止了4-HNE和H2O2的葡萄糖摄取减少效应。图6A描绘了在与4-NHE一起温育之前APL的质谱数据。图6B描绘了与4-NHE一起温育1小时以后APL的质谱数据。所述数据表明，APL与4-NHE形成加合物。图7是小鼠中的血糖水平的图，给所述小鼠饲喂常规食物CHOW饮食或高脂肪饮食HFD，随后是不含或含有S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐10μgml“APL”的水。图8A是S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐“APL”的减少经治疗的个体的脂肪组织中的营养过剩诱导的GLUT4羰基化的作用的图。动物接受含有和不含S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐“APL”的高脂肪饮食HFD。误差棒代表平均值±均值标准差。使用双尾Studentst-检验执行统计。显著性水平是**p200μM的溶解度在标准方案中试验的最大浓度。B.肝微粒体稳定性在1μM化合物和0.5mgml大鼠或人微粒体蛋白，在37℃，用2mMNADPH标准体外筛选浓度，试验了在有肝微粒体存在下标题化合物的稳定性。结果如下:a大鼠混合的SpragueDawley；雄性:t1260min；Clint60min；Clint6小时；ii1μM在PBS中，在37℃，t126小时；iii5μM在SGF中，在37℃，t123小时；iv5μM在SIF中，在37℃，t123小时；和v5μM在PBS中，在37℃，t123小时。“t12”值是为各个测定采用的最大时间。在这些测定中在任何时间点没有看到该化合物的显著损失。实施例6S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐静脉内和口服药代动力学研究下述研究证实了S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐的静脉内和口服药代动力学行为。A.方法用小鼠CharlesriverN＝3进行药代动力学研究。所述动物在受控的12小时光照-黑暗循环下自由接近水和标准实验室食物。在至少1周的顺应阶段以后，给小鼠施用如下剂量：5mgkg标题化合物S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐静脉内地，或10mgkg口服地。对于静脉内和口服施用，将所述化合物溶解在盐水中。在静脉内施用以后，在10min、30min、1、2、4、8和24小时收集血液样品。对于经口管饲法，在15min、30min、1、2、4、8和24小时收集血液样品。将血液样品收集在含有100单位mL的肝素钠的塑胶试管中，并在6000×g离心10min以得到血浆，在分析之前将其在-20℃保存。使用LCMSMSAPI4000,ABSCIEX定量小鼠血浆中的标题化合物浓度。简而言之，将50μl小鼠血浆加入100μl含有内部标准品10ngml地尔硫卓的乙腈中。将所述混合物涡旋和离心，并将5μl上清液注射进LCMSMS中用于分析。在WatersC18柱2.1×50mm,3.5μM粒度上执行分离。流动相由0.2％的在水中的五氟丙酸:乙腈组成，梯度洗脱。将处于阳离子多反应监测MRM模式的配备电喷射源的SciexAPI4000质谱法系统用于检测。为标题化合物和地尔硫卓监测的MRM转换分别是mz204.484.2和mz415178。S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸的保留时间是12.5min，且地尔硫卓的保留时间是14min。定量范围为25-1000ngml。B.结果-静脉内药代动力学在表1中总结了S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸的静脉内药代动力学数据。标题化合物具有0.414LKg的分配容积Vss和2.53小时的半衰期T12。表1:体内药代动力学性能C.结果-口服药代动力学在表1中总结了S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸的口服药代动力学数据。在口服定量施用后，标题化合物的生物利用度F是大约100％。清除率CL和半衰期类似于静脉内研究，但是Vss更高2.1LKg相对于0.4LKg。D.在饮用水中的口服定量施用的预测Projected剂量在图4中显示了在饮用水中10mgkg天的预测C-t特性模型化为在12小时中的6个口服剂量。最大预测浓度是0.82μgmL，且最小浓度是0.1μgmL。可以成比例地调节剂量以达到所需浓度。实施例7在3T3-L1脂肪细胞中的葡萄糖摄取的S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐抑制如下确定S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐对脂肪细胞中的葡萄糖摄取病损的影响。A.3T3-L1细胞培养：根据ATCC指南使用化学诱导的分化使3T3-L1MouseEmbryonicFibroblasts,CL-173TM分化成脂肪细胞。将分化的3T3-L1Adipocyte4e6细胞在含有1％透析的胎牛血清参考号26400Gibco的、不含葡萄糖的培养基RPMI参考号11879Gibco中在37℃温育过夜。在化合物暴露之前，将细胞用不含葡萄糖的培养基洗涤并温育1h。将细胞在有和没有递增浓度0.1、1、10和100μM的S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐标题化合物存在下在37℃温育2h，随后是在不含葡萄糖的磷酸盐缓冲液中的3个洗涤步骤。然后通过在不含葡萄糖的培养基中在37℃与100μM的4HNEH2O2一起温育各1h将细胞暴露于氧化性应激。温育以后，将细胞进行洗涤步骤并如以前所报道执行13C6-葡萄糖摄取测定Datta等人,CellCycle.2016年9月；1517:2288-98.doi:10.108015384101.2016.1190054.2016年5月31日电子公开。B.葡萄糖摄取将细胞用PBS洗涤，随后加入含有20mM13C6葡萄糖、10mM2-氟脱氧葡萄糖2-FDG和10pM胰岛素SigmaI5500的、不含葡萄糖的DMEM培养基，在37℃温育1小时。2-FDG是葡萄糖代谢的抑制剂，因而阻止葡萄糖分解并允许其积累以进一步测量和定量。将细胞收获，用1XPBS洗涤3次，并将细胞沉淀物在10μl-PER缓冲液中裂解，在4℃温育10min，并加入90μl缓冲液A20mM氢氧化铵和20mM乙酸铵用于代谢物提取和进一步分析。C.代谢物提取将来自上清细胞培养基或来自细胞裂解物的蛋白用3体积的乙腈沉淀，并将液相在速度真空中浓缩Dietmair等人,AnalBiochem.2010,404:155-64。将含有代谢物的干燥沉淀物重新悬浮在缓冲液A中并用于测量代谢物。D.多反应监测MRM使用WatersXevoTM三重四极杆串联质谱仪WatersCorp.,Manchester,UK进行13C6葡萄糖的检测。将IntelliStart软件用于13C6葡萄糖代谢物的方法开发和质谱仪参数的优化为了最好代谢物转化检测条件。开发了用于检测13C6葡萄糖代谢物的UPLCMSMS方法，将其用于在小于6分钟中完全分离和鉴别每个样品的代谢提取物，包括化合物的快速洗脱和随后MRM。使用代谢物标准品在加热至40℃的ACQUITY100mm×2.1mm,1.7μmBEHAmideC18柱中证实了该方法，其中采用0.4mLmin的流速，流动相A和B分别是20mM氢氧化铵和20mM的乙酸铵在乙腈中的溶液，并使用下述梯度：0％B，0-1min；0％B至50％B，1-2.5min；50％B至90％B，2.5-3.2min；90％B至0％B，3.2-4min；总运行时间5min。收集色谱和质谱图数据，并用WatersMassLynxv4.1软件分析。使用分析物峰面积比相对于浓度的线性回归分析得到定量。前体和碎片离子的比率允许准确定量所有靶代谢物。使用0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、50和100μM的浓度的13C6葡萄糖代谢物执行标准校正曲线。E.结果结果显示在图5中。标题化合物“APL”能够以剂量依赖性的方式阻止由4-HNE和H2O2诱导的葡萄糖摄取病损。实施例8S-2-氨基-6-6-氨基己基氨基己酸三盐酸盐如下制备S-2-氨基-6-6-氨基己基氨基己酸三盐酸盐：AS-1-3-叔丁氧基羰基氨基己基-2-氧代氮杂环庚烷-3-基氨基甲酸叔丁酯的制备将双三甲基硅烷基氨基锂0.8760mmol；876μL的1.0M在THF中的溶液加入S-2-氧代氮杂环庚烷-3-基氨基甲酸叔丁酯0.4380mmol；100mg在无水四氢呋喃1mL中的溶液中。将得到的悬浮液在室温搅拌30分钟。一次性加入N-Boc-6-溴己胺0.8760mmol；245mg。将反应物在室温搅拌48小时，并然后在60℃搅拌18小时。将它浓缩并将残余物在乙酸乙酯和水之间分配。除去水层。将有机层用盐水洗涤，经无水硫酸钠干燥并浓缩。将粗产物使用0-40％的乙酸乙酯在己烷类中的梯度溶剂系统通过硅胶上的柱色谱法纯化以得到作为无色油的标题化合物。1HNMR400MHz,CDCl3δ6.00bd,J＝5.8Hz,1H,4.56bs,1H,4.33m,1H,3.43-3.52m,2H,3.36-3.41m,1H,3.25-3.33m,1H,3.15-3.23m,1H,3.05-3.13m,2H,1.89-1.98m,1H,1.74-1.88m,3H,1.41-1.54m,22H,1.27-1.36m,5H；MSESI:mz428.3[M+H+]。BS-2-氨基-6-6-氨基己基氨基己酸三盐酸盐的制备将S-1-6-叔丁氧基羰基氨基己基-2-氧代氮杂环庚烷-3-基氨基甲酸叔丁酯0.0215mmol；9.2mg溶解在12N盐酸水溶液1mL中。将该溶液在室温搅拌，直到所有起泡已经停止。将它转移至微波反应瓶并在160℃加热90分钟。浓缩后，得到作为淡黄色油的纯标题化合物。1HNMR400MHz,D2Oδ4.08t,J＝6.4Hz,1H,2.98-3.10m,6H,1.92-2.06m,2H,1.64-1.81m,6H,1.40-1.57m,6H；MSESI:mz246.2[M+H+]。实施例9S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐与4-HNE形成加合物下述研究证实，本发明的化合物S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐与4-HNE形成加合物，由此通过通过羰基化使4-HNE从破坏GLUT-4转向。实验设计是将等摩尔量10μM的APL卡匹帕明与4-HNE一起温育并在37℃温育1小时之前和之后通过质谱法测量加合物形成。结果显示在图6A和6B中。如在图6A中所示，在加入4-HNE之前检测APL。如在图6B中所示，在温育1小时以后，APL与4-HNE形成加合物。实施例10过度营养的动物中的葡萄糖摄取病损的逆转如下证实了S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐在逆转营养过剩诱导的葡萄糖摄取病损中的作用。给24只8-周龄C57BL6J小鼠饲喂常规食物饮食或高脂肪饮食HFD,60％的脂肪含量。8只动物接受食物饮食1周，8只动物已经用HFD饲喂2周且连续饲喂相同饮食另外1周共3周饲喂，且8只动物在动物选择时开始HFD2周饲喂。将每个组分成两半，4只动物接受常规水且其它4只接受溶解在水中的S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐10μgmL。将动物禁食5小时，称重，并通过尾巴切断测量血糖。另外，腹膜内地施用葡萄糖1mgg体重。在葡萄糖施用以后20、40和80分钟，测量另外的葡萄糖水平。还腹膜内地施用重葡萄糖heavyglucose以进一步测量从组织的葡萄糖摄取。在140分钟再次获取葡萄糖水平。将动物在麻醉异氟烷下安乐死，并收集血液、肝、脂肪和肌肉。在图7中的结果证实，活性剂S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐有效地抵消细胞中由营养过剩诱导的葡萄糖摄取病损。实施例11在过度营养的动物中的GLUT4羰基化的减少–进一步研究下述进一步研究证实了S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐的减少用高脂肪饮食饲喂的小鼠的脂肪组织中的GLUT4羰基化的作用。A.方法.选择32只8-周龄C57BL6J小鼠并随机分离。给小鼠n＝8随意饲喂2周食物饮食或高脂肪饮食HFD,60％的脂肪含量。将每个组分成两半，8只动物接受常规水且其它8只接受溶解在水中的S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐，从而每天施用约10mg药物kg小鼠体重。作为另一个实验性对照n＝8，一组接受HFD的小鼠也接受吡格列酮10mgkg。吡格列酮是一种众所周知的抗糖尿病剂。它具有增加向细胞中的葡萄糖摄取的能力。还已经证实吡格列酮会减少蛋白羰基化Xu,Q.,Hahn,W.S.和Bernlohr,D.A.2014Detectingproteincarbonylationinadiposetissueandinculturedadipocytes.Methodsinenzymology538,249-261,doi:10.1016B978-0-12-800280-3.00014-1。在2周结束时，将动物禁食5小时，称重，并将它们的尾巴切断以测量禁食血糖水平。此后立即腹膜内地施用葡萄糖1mgg体重。在葡萄糖时间试验GTT中在葡萄糖施用以后20、40、80和140分钟测量葡萄糖水平。将动物在麻醉异氟烷下安乐死。收集血液、肝、脂肪和肌肉组织并快速冷冻用于研究。通过上述的MRM方法测量在HFD饲喂的对照动物和接受S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐的HFD动物中的脂肪组织的GLUT4羰基化水平。在14天中测量在有和没有S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸二盐酸盐10mgkg天存在下饮食诱导的HFD小鼠的体重。B.结果:GLUT4羰基化的水平.如在图8A中所示n＝8；PTempleUniversity-oftheCommonwealthSystemofHigherEducationMerali,SalimBarrero,CarlosA.Childers,WayneE.Morton,GeorgeC.用于治疗胰岛素抵抗的组合物和方法35926-0495-00-WO-565205US62384,3902016-09-072PatentInversion3.5118PRT智人MISC_FEATURE1..18GLUT4的片段氨基酸247-2641LeuThrGlyTrpAlaAspValSerGlyValLeuAlaGluLeuLysAsp151015GluLys218PRT人工序列合成制备的加合物MOD_RES18..18GLUT4-K264-NHE-加合物:连接至末端赖氨酸的4-NHE加合物对应于GLUT4的赖氨酸2642LeuThrGlyTrpAlaAspValSerGlyValLeuAlaGluLeuLysAsp151015GluLys

权利要求：1.一种用于在有此需要的受试者中增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗和或预防胰岛素抵抗的方法，所述方法包括给所述受试者施用有效量的根据式I的化合物或其药学上有效的盐：其中：R1选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-NHC1-C6烷基、-N[C1-C6烷基]2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R2选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R3、R4、R7、R8、R9、R10、R13和R14独立地选自氢和-C1-C6烷基；R5和R6独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R5和R6不可以是-OH；R11和R12独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R11和R12不可以是-OH；m是1、2、3或4；n是0、1、2、3或4；o是0、1、2、3或4；p是1、2、3或4；q是0、1、2、3或4；且r是0、1、2、3或4。2.根据权利要求1所述的方法，其中R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。3.根据权利要求1所述的方法，其中R3、R4、R5、R6、R7和R8中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。4.根据权利要求1所述的方法，其中R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。5.根据权利要求3所述的方法，其中R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。6.根据权利要求1所述的方法，其中m+n+o的总和是在2-10的范围内，且p+q+r的总和是在1-10的范围内。7.根据权利要求1所述的方法，其中m是3；p是4；n、o、q和r中的每一个是0。8.根据权利要求7所述的方法，其中R3、R4、R9和R10独立地选自氢和-C1-C8烷基。9.根据权利要求8所述的方法，其中R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。10.根据权利要求9所述的方法，其中R1、R2、R3、R4、R9和R10是氢。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述式I的化合物是S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸或其药学上有效的盐。12.根据权利要求1所述的方法，其中m是4；n是1或2；p是3；o、q和r中的每一个是0。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述式I的化合物是S-2-氨基-5-6-氨基己基氨基戊酸或其药学上有效的盐、或S-2-氨基-5-6-氨基戊基氨基戊酸或其药学上有效的盐。14.一种在有此需要的受试者中治疗胰岛素抵抗障碍的方法，所述方法包括给所述个体施用有效量的根据式I的化合物或其药学上有效的盐：其中：R1选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-NHC1-C6烷基、-N[C1-C6烷基]2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R2选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R3、R4、R7、R8、R9、R10、R13和R14独立地选自氢和-C1-C6烷基；R5和R6独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R5和R6不可以是-OH；R11和R12独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R11和R12不可以是-OH；m是1、2、3或4；n是0、1、2、3或4；o是0、1、2、3或4；p是1、2、3或4；q是0、1、2、3或4；且r是0、1、2、3或4。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述胰岛素抵抗障碍选自：糖尿病、肥胖、代谢综合征、胰岛素抵抗、胰岛素抵抗综合征、X综合征、高血液压力、高血压、高血液胆固醇、高脂血症、血脂异常、动脉粥样硬化性疾病、高血糖症、高胰岛素血症、高前胰岛素血症、葡萄糖耐量降低、延迟的胰岛素释放、冠心病、心绞痛、充血性心力衰竭、中风、认知功能障碍、视网膜病变、周围神经病、肾病、肾小球肾炎、肾小球硬化症、肾病综合征、高血压肾硬化、子宫内膜癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、妊娠的并发症、月经失调、不育、不规则排卵、多囊卵巢综合征PCOS、脂质营养不良、胆固醇有关的障碍、痛风、阻塞性睡眠呼吸暂停、骨关节炎和骨质疏松症。16.根据式I'所述的化合物或其药学上有效的盐：其中：R1选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-NHC1-C6烷基、-N[C1-C6烷基]2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R2选自氢、-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、未被取代的或被取代的-芳C1-C6烷基、未被取代的或被取代的-杂芳C1-C6烷基，其中在所述被取代的芳C1-C6烷基和被取代的杂芳C1-C6烷基上的取代基选自卤素、-CN、-NO2、-NH2、-OH、卤代C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷氧基、-SH、C1-C6烷硫基、-SONH2、-SO2NH2、-SO-C1-C6烷基、-SO2-C1-C6烷基、-NHSO2C1-C6烷基和-NHSO2NH2；R3、R4、R7、R8、R9、R10、R13和R14独立地选自氢和-C1-C6烷基；R5和R6独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R5和R6不可以是-OH；R11和R12独立地选自氢、-C1-C6烷基和-OH，前提条件是，R11和R12不可以是-OH；m是1-4的整数；n是0-4的整数o是0-4的整数；p是1-4的整数；q是0-4的整数；且r是0-4的整数；前提条件是：i当p+q+r的总和是1时，那么m+n+o的总和是5或更大；i当p+q+r的总和是2时，那么m+n+o的总和是5或更大；ii当p+q+r的总和是3时，m+n+o的总和是3，或者是5或更大；且iii当p+q+r的总和是4时，m+n+o的总和是3，或者是6或更大。17.根据权利要求16所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。18.根据权利要求16所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R3、R4、R5、R6、R7和R8中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。19.根据权利要求16所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。20.根据权利要求18所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R9、R10、R11、R12、R13和R14中的每一个独立地选自氢和-C1-C8烷基。21.根据权利要求16所述的化合物或其药学上有效的盐，其中m+n+o的总和是在2-10的范围内，且p+q+r的总和是在2-10的范围内。22.根据权利要求16所述的化合物或其药学上有效的盐，其中m是3；p是4；n、o、q和r中的每一个是0。23.根据权利要求22所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R3、R4、R9和R10独立地选自氢和-C1-C8烷基。24.根据权利要求23所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R1和R2独立地选自氢和-C1-C8烷基。25.根据权利要求24所述的化合物或其药学上有效的盐，其中R1、R2、R3、R4、R9和R10是氢。26.根据权利要求25所述的化合物，所述化合物是S-2-氨基-6-3-氨基丙基氨基己酸或其药学上有效的盐。27.根据权利要求26所述的方法，其中m是4；n是1或2；p是3；o、q和r中的每一个是0。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述式I的化合物是S-2-氨基-5-6-氨基己基氨基戊酸或其药学上有效的盐、或S-2-氨基-5-6-氨基戊基氨基戊酸或其药学上有效的盐。

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