用于提高心脏代谢效率的组合物和方法技术

技术编号:24016620 阅读:62 留言:0更新日期:2020-05-02 03:38
提供了用于提高心脏代谢效率的组合物和方法。

Compositions and methods for improving cardiac metabolic efficiency

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高心脏代谢效率的组合物和方法本申请要求于2018年3月26日提交的美国临时专利申请第62/647,926号、于2018年3月2日提交的美国临时专利申请第62/637,434号、于2018年2月16日提交的美国临时专利申请第62/710,316号、于2017年6月23日提交的美国临时专利申请第62/524,237号和于2017年6月20日提交的美国临时专利申请第62/522,214号的权益和优先权,这些美国临时专利申请中的每个美国临时专利申请的内容通过引用并入。
本申请涉及用于提高心脏代谢效率的组合物和方法。
技术介绍
心脏病是全球造成死亡的主要原因,2015年在全球范围内有1500万人死于心脏病。在许多形式的心脏病中,心脏效率的降低由线粒体能量代谢的变化引起。线粒体是源自葡萄糖和脂肪酸的代谢物被氧化以产生高能分子的亚细胞区室。增加心脏中的脂肪酸氧化会减少葡萄糖氧化,并且反之亦然。葡萄糖氧化是更高效的能源,但在某些类型的心脏病(如心力衰竭、缺血性心脏病和糖尿病性心肌病)中,脂肪酸氧化在心脏线粒体中占主导。因此,心脏的泵血能力降低。修复心肌线粒体中的葡萄糖氧化与脂肪酸氧化之间平衡的现有药物存在严重不足之处。其中最重要的是,此类药物只能解决问题的一部分:对脂肪酸氧化而不是葡萄糖氧化的依赖会使能量产生效率降低10%,但是心脏病患者的心脏效率通常降低高达30%。因此,通过改变线粒体代谢来改善心脏功能的现有方法是不令人满意的,并且每年仍有数百万人死于心脏病。
技术实现思路
本专利技术提供了刺激心脏葡萄糖氧化和线粒体呼吸的组合物。这些组合物包含将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的化合物(如曲美他嗪(trimetazidine)),以及促进线粒体呼吸的化合物(如琥珀酸盐)。这些组合物还可以包含如烟酸等充当合成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)(其也促进线粒体呼吸)的前体的分子。优选地,这些组合物包含曲美他嗪衍生物、琥珀酸盐和任选地NAD+前体以单个分子的形式共价连接的化合物。此类化合物可以在体内代谢以使单独的组分发挥独特的生化作用,从而相对于脂肪酸氧化增加葡萄糖氧化并且改善心脏中的整体线粒体呼吸。本专利技术还提供了通过提供本专利技术的组合物来改变心脏代谢的方法。因为这些组合物同时将心脏代谢向葡萄糖氧化改变并增加线粒体呼吸,因此其可用作用于治疗以脂肪酸氧化升高为特征的心脏病(如心力衰竭、缺血性心脏病和糖尿病性心肌病)的治疗剂。通过将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化,这些组合物使能源的使用更高效。此外,这些组合物刺激葡萄糖氧化和脂肪酸氧化两者共用的并且在心脏病患者中还可能受损的代谢途径。一些本专利技术的组合物包含包括共价偶联到一种或多种线粒体呼吸激活剂的曲美他嗪的化合物。此外,曲美他嗪可能对该人群的一部分引起帕金森氏病症状。在不受任何特定理论或作用机制的限制的情况下,据信,以较大分子的组分的形式递送曲美他嗪还可以提高其功效并减轻其副作用。在一个方面,本专利技术包含由式(I)表示的化合物:A-L-B(I),其中A是将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的化合物,L是连接子,并且B是促进线粒体呼吸的化合物。将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的该化合物可以是曲美他嗪、乙莫克舍(etomoxir)、哌克昔林(perhexiline)、PPAR激动剂、丙二酰辅酶A脱羧酶抑制剂或二氯乙酸盐。促进线粒体呼吸的该化合物可以是柠檬酸循环的中间体或可以被代谢以进入柠檬酸循环的分子。例如,该化合物可以是琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、草酰乙酸盐、柠檬酸盐、异柠檬酸盐、α-酮戊二酸盐、丙酮酸盐、丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸、β-酮戊酸盐或β-羟基戊酸盐。该连接子可以是可以在体内切割的任何合适的连接子。该连接子可以是烷氧基。该连接子可以是任何长度的聚乙二醇。优选地,该连接子由(CH2CH2O)X表示,其中x=1-15。该化合物可以包含共价连接到该化合物的另一组分的NAD+前体分子。该NAD+前体分子可以是烟酸、烟酰胺或烟酰胺核糖。该NAD+前体分子可以连接到改变心脏代谢的该化合物、促进线粒体呼吸的该化合物或该连接子。该NAD+前体分子可以通过另外的连接子连接到另一组分。优选地,该NAD+前体分子通过1,3-丙二醇键连接到促进线粒体呼吸的该化合物。该式(I)化合物可以由式(II)表示:其中y=1-3。该式(I)化合物可以由式(III)表示:其中y=1-3。在另一方面,本专利技术包含一种由式(IV)表示的化合物:其中R1、R2和R3独立地为H或(C1-C4)烷基;R4和R5合起来是=O、-O(CH2)mO-或-(CH2)m-,其中m=2-4,或R4是H,并且R5是OR14、SR14或(CH2CH2O)nH,其中R14是H或(C1-C4)烷基,并且n=1-15;并且R6是任选地在一个或多个环位置处被杂原子取代的单环或多环结构,其中每个环位置任选地包括一个或多个取代基。R6的一个或多个环位置可以包含取代基,该取代基包含促进线粒体呼吸的化合物,如琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、草酰乙酸盐、柠檬酸盐、异柠檬酸盐、α-酮戊二酸盐、丙酮酸盐、丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸、β-酮戊酸盐或β-羟基戊酸盐。该取代基可以包含连接子,如(CH2CH2O)X,其中x=1-15。该取代基可以包含NAD+前体分子,如烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖。R6的环位置上的该取代基可以是其中y=1-3。R6的环位置上的该取代基可以是其中y=1-3。R6可以是该式(IV)化合物可以具有由式(IX)或式(X)表示的结构:在另一方面,本专利技术包含由式(V)表示的化合物:其中R1、R2和R3独立地为H或(C1-C4)烷基;R4和R8合起来是=O、-O(CH2)mO-或-(CH2)m-,其中m=2-4,或R4是H,并且R8是H、OR14、SR14或(CH2CH2O)nH,其中R14是H或(C1-C4)烷基,并且n=1-15;R9、R10、R12和R13独立地为H或(CH2CH2O)ZH,其中z=1-6;并且R11包括促进线粒体呼吸的化合物。促进线粒体呼吸的该化合物可以是柠檬酸循环的中间体或可以被代谢以进入柠檬酸循环的分子。例如,该化合物可以是琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、草酰乙酸盐、柠檬酸盐、异柠檬酸盐、α-酮戊二酸盐、丙酮酸盐、丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸、β-酮戊酸盐或β-羟基戊酸盐。R11可以包含连接子,如聚乙二醇。例如,R11可以包含(CH2CH2O)X,其中x=1-15。R11可以是其中y=1-3。R11可以包含NAD+前体分子。例如,R11可以包含烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖。R11可以是其中y=1-3。在一个方面,本专利技术包含由式(VII)表示的化合物:A-C(VII本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由式(VII)表示的化合物:/nA-C(VII),/n其中:/nA包括将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的化合物;并且/nC是NAD

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170620 US 62/522,214;20170623 US 62/524,237;20181.一种由式(VII)表示的化合物:
A-C(VII),
其中:
A包括将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的化合物;并且
C是NAD+前体分子。


2.根据权利要求1所述的化合物,其中C共价连接到A。


3.根据权利要求2所述的化合物,其中A是用乙二醇部分聚乙二醇化的。


4.根据权利要求3所述的化合物,其中所述乙二醇部分包括(CH2CH2O)X,其中x=1-15。


5.根据权利要求4所述的化合物,其中所述共价连接通过所述乙二醇部分进行。


6.根据权利要求4所述的化合物,其中所述共价连接不通过所述乙二醇部分进行。


7.根据权利要求1所述的化合物,其中A选自由以下组成的组:曲美他嗪(trimetazidine)、乙莫克舍(etomoxir)、哌克昔林(perhexiline)、PPAR激动剂、丙二酰辅酶A脱羧酶抑制剂和二氯乙酸盐。


8.根据权利要求1所述的化合物,其中C选自由烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖组成的组。


9.根据权利要求8所述的化合物,其中C是烟酸。


10.根据权利要求5所述的化合物,其中将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的所述化合物是曲美他嗪的聚乙二醇化形式。


11.根据权利要求10所述的化合物,其中C是共价连接到曲美他嗪的所述聚乙二醇化形式的烟酸。


12.根据权利要求11所述的化合物,其中所述烟酸通过聚乙二醇化部分共价连接到曲美他嗪的所述聚乙二醇化形式。


13.根据权利要求12所述的化合物,其中所述化合物由式(X)表示:





14.根据权利要求11所述的化合物,其中所述烟酸通过曲美他嗪部分共价连接到曲美他嗪的所述聚乙二醇化形式。


15.根据权利要求1所述的化合物,其中A是共价连接到C的曲美他嗪,所述C是烟酸。


16.一种由式(VIII)表示的化合物:
A-L-C(VIII),
其中:
A是将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的化合物;
L是连接子;并且
C是NAD+前体分子。


17.根据权利要求16所述的化合物,其中A选自由以下组成的组:曲美他嗪、乙莫克舍、哌克昔林、PPAR激动剂、丙二酰辅酶A脱羧酶抑制剂和二氯乙酸盐。


18.根据权利要求17所述的化合物,其中A是曲美他嗪。


19.根据权利要求16所述的化合物,其中C选自由烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖组成的组。


20.根据权利要求19所述的化合物,其中C是烟酸。


21.根据权利要求16所述的化合物,其中L包括(CH2CH2O)X,其中x=1-15。


22.根据权利要求21所述的化合物,其中A是曲美他嗪。


23.根据权利要求22所述的化合物,其中所述化合物由式(X)表示:





24.一种由式(VI)表示的化合物:



其中:
位置A、B、C、D、E和F中的至少一个被-(CH2CH2O)nH取代,并且n=1-15。


25.根据权利要求24所述的化合物,其中位置F被取代。


26.根据权利要求25所述的化合物,其中所述化合物由式(IX)表示:





27.一种由式(I)表示的化合物:
A-L-B(I),
其中:
A是将心脏代谢从脂肪酸氧化改变为葡萄糖氧化的化合物;
L是连接子;并且
B是促进线粒体呼吸的化合物。


28.根据权利要求27所述的化合物,其中A选自由以下组成的组:曲美他嗪、乙莫克舍、哌克昔林、PPAR激动剂、丙二酰辅酶A脱羧酶抑制剂和二氯乙酸盐。


29.根据权利要求28所述的化合物,其中A是曲美他嗪。


30.根据权利要求29所述的化合物,其中B选自由以下组成的组:琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、草酰乙酸盐、柠檬酸盐、异柠檬酸盐、α-酮戊二酸盐、丙酮酸盐、丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸、β-酮戊酸盐和β-羟基戊酸盐。


31.根据权利要求30所述的化合物,其中B是琥珀酸盐。


32.根据权利要求27所述的化合物,其中L包括(CH2CH2O)X,其中x=1-15。


33.根据权利要求27所述的化合物,其进一步包括C,所述C化学连接到所述式(I)化合物,其中C是NAD+前体分子。


34.根据权利要求33所述的化合物,其中C选自由烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖组成的组。


35.根据权利要求34所述的化合物,其中C是烟酸,并且所述式(I)化合物由式(II)表示:



其中y=1-3。


36.根据权利要求31所述的化合物,其中所述式(I)化合物由式(III)表示:



其中y=1-3。


37.一种由式(IV)表示的化合物:



其中:
R1、R2和R3独立地选自由H和(C1-C4)烷基组成的组;
R4和R5合起来是=O、-O(CH2)mO-或-(CH2)m-,其中m=2-4,或R4是H,并且R5是OR14、SR14或(CH2CH2O)nH,其中R14是H或(C1-C4)烷基,并且n=1-15;并且
R6是任选地在一个或多个环位置处被杂原子取代的单环或多环结构,其中每个环位置任选地包括一个或多个取代基。


38.根据权利要求37所述的化合物,其中R6的至少一个环位置包括包含促进线粒体呼吸的化合物的取代基。


39.根据权利要求38所述的化合物,其中促进线粒体呼吸的所述化合物选自由以下组成的组:琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、草酰乙酸盐、柠檬酸盐、异柠檬酸盐、α-酮戊二酸盐、丙酮酸盐、丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸、β-酮戊酸盐和β-羟基戊酸盐。


40.根据权利要求39所述的化合物,其中促进线粒体呼吸的所述化合物是琥珀酸盐。


41.根据权利要求38所述的化合物,其中所述取代基包括(CH2CH2O)X,其中x=1-15。


42.根据权利要求38所述的化合物,其中所述取代基包括NAD+前体分子。


43.根据权利要求42所述的化合物,其中所述NAD+前体分子选自由烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖组成的组。


44.根据权利要求43所述的化合物,其中所述NAD+前体分子是烟酸,并且所述取代基是



其中y=1-3。


45.根据权利要求40所述的化合物,其中所述取代基是



其中y=1-3。


46.根据权利要求37所述的化合物,其中R6是





47.根据权利要求37所述的化合物,其中所述化合物由选自由式(IX)和式(XO组成的组的结构表示:





48.一种由式(V)表示的化合物:



其中:
R1、R2和R3独立地选自由H和(C1-C4)烷基组成的组;
R4和R8合起来是=O、-O(CH2)mO-或-(CH2)m-,其中m=2-4,或R4是H,并且R8是H、OR14、SR14或(CH2CH2O)nH,其中R14是H或(C1-C4)烷基,并且n=115;
R9、R10、R12和R13独立地选自由H和(CH2CH2O)zH组成的组,其中z=1-6;并且
R11...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·莱文
申请(专利权)人:安布里亚制药公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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