前列腺素激動劑及其治療骨疾病的用途的製作方法

2023-07-21 22:32:31 2

專利名稱：前列腺素激動劑及其治療骨疾病的用途的製作方法
背景技術：
本發明涉及前列腺素激動劑、含這些激動劑的藥物組合物以及這些激動劑預防骨損失或恢復或增加骨質並增進骨癒合的用途，包括治療脊椎動物，特別是哺乳動物包括人的低骨質和/或骨缺損病症。
骨質疏鬆症是系統性骨骼疾病，其特徵是低骨質和骨組織的退化，結果造成了骨脆性的增加並易於骨折。在美國，患此疾病的超過兩千五百萬人並每年引起超過一百三十萬人骨折，其中包括500000脊柱骨折、250000髖骨骨折和240000腕骨骨折。髖骨骨折是骨質疏鬆的最嚴重的後果，其中5-20％的患者在一年內死亡，並且50％以上的倖存者殘廢。
年長者患骨質疏鬆的危險性最大，因此隨著人口的老齡化此問題更為顯著。在今後的60年中，世界骨折的發病率預計會增加三倍，並且一個研究估計在2050年世界髖骨骨折的患者為四百五十萬人。
婦女比男性患骨質疏鬆的危險性更大。在絕經後五年中婦女的骨損失急劇加速。增加此危險性的其它因素包括吸菸、酗酒、久坐的生活方式和鈣攝入低。
對於治療骨質疏鬆流行兩種主要的藥物治療。第一種用抗吸收化合物以降低骨組織的吸收。
雌激素是抗吸收劑的一個實例。已知雌激素降低骨折。此外，Black等在EP 0605193A1中報告雌激素特別是當口服時，降低血漿LDL水平並升高有利的高密度脂蛋白(HDL′s)的水平。但是，對於已形成骨質疏鬆的骨骼，雌激素不能將骨恢復到年輕成人的水平。此外，長期雌激素治療，已牽涉了多種疾病，包括子宮癌、子宮內膜癌及乳腺癌(可能)危險性的增加，造成很多婦女拒絕此治療。與雌激素治療有關的這些顯著的副作用要求開發對於骨質疏鬆的另一種治療方法，其對血清LDL具有需要的作用但不引起副作用。
治療骨質疏鬆的第二種藥物治療方法是用合成代謝劑來促進骨形成並增加骨質。此類藥劑預計會將形成骨質疏鬆的骨骼復原。
美國專利4,112,236公開了某些間亞苯基8-氮雜-9-二氧代硫雜-11，12-司可前列腺素(secoprostaglandins)，用於治療腎損傷患者。
某些前列腺素激動劑描述於GB1478281、GB1479156和美國專利4,175,203、4,055,596、4,175,203、3,987,091和3,991,106，例如，作為腎血管擴張劑。
美國專利4,033,996描述了某些8-氮雜-9-氧代(和二氧代)-硫代-11，12-司可前列腺素，它們用作腎血管擴張劑，來預防血栓的形成，引起生長激素釋放，並作為免疫反應的調節劑。
法國專利897,566描述了某些胺基酸衍生物，用來治療神經、精神和心血管疾病。
有機化學雜誌(J.Org.Chem.)26；1961；1437描述了N-乙醯基-N-苄基-對氨基苯基巰基乙酸。
美國專利4,761,430描述了某些芳基苯磺醯胺化合物，它們是降脂劑。
美國專利4,443,477描述了某些磺醯氨基苯基羧酸，它們是降脂劑。
美國專利3,528,961描述了某些ε-己內醯胺衍生物染料。
美國專利3,780,095公開了某些醯化苯氨基羧酸利膽劑。
美國專利4,243,678公開了某些醯基烴基氨基烷酸，它們用於治療胃潰瘍，作為皮質腺分泌抑制劑並用於抗皮膚感染。
美國專利4,386,031公開了某些N-苯甲醯基-ω-苯氨基烷酸抗過敏劑、血栓凝集抑制劑、抗炎劑和降脂劑。
除了骨質疏鬆，作為骨質降低的後果，約二百萬至二百五十萬婦女和不斷增加的男性患有可檢查到的椎骨骨折，就在美洲每年報告了額外的二十五萬人髖骨骨折。後種情況與骨折後頭兩年內12％的死亡率有關，並且30％的患者需要家庭護理。儘管這已很顯著了，由於這些骨折治癒慢或難，恢復期的經濟和醫療的重要性也會增加，這是由於總人口的老齡化造成的。
已表明雌激素改善了附件骨折治癒的質量(Bolander等，第38屆矯形外科研究協會年會，1992)。因此，雌激素替代治療似乎是治療骨折的方法。但是，患者對雌激素治療的順從性因其副作用而非常差，這些副作用包括月經的恢復、乳房痛、子宮癌危險性的增高、乳腺癌危險性的增高以及孕激素的伴隨使用。此外，男性同樣反對使用雌激素治療。需要一種治療，它對骨折患者有利並增加患者的順從性。
雖然存在多種骨質疏鬆治療方法，但是在替代骨質疏鬆治療的領域仍存在需要並仍應繼續探索。此外，存在骨折治癒治療的需要。也需要提高骨再生進入存在缺損的骨骼的治療方法，這種缺損可能是，例如，骨中的腫瘤引起或造成的。此外，需要能提高骨再生進入骨骼區的治療方法，該區域存在骨移植物。
發明概述本發明涉及式I的化合物、其前藥以及所述化合物及前藥的藥用鹽，式I 其中A是SO2或CO；G是Ar、Ar1-V-Ar2、Ar-(C1-C6)亞烷基、Ar-CONH-(C1-C6)亞烷基、R1R2-氨基、氧(C1-C6)亞烷基、被Ar取代的氨基、或被Ar(C1-C4)亞烷基及R11取代的氨基，其中R11是H或(C1-C8)烷基，R1和R2可以分別並獨立地選自H和(C1-C8)烷基，或者R1和R2與氨基的氮原子一起形成五或六元氮雜環烷基，所述氮雜環烷基選擇性地含有氧原子並獨立地被最多兩個氧代基團、羥基、(C1-C4)烷基、氟或氯選擇性地單、二或三取代；B是N或CH；Q是-(C2-C6)亞烷基-W-(C1-C3)亞烷基-，所述亞烷基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C4-C8)亞烷基-，所述亞烷基選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-X-(C1-C5)亞烷基-，所述亞烷基選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C1-C5)亞烷基-X-，所述亞烷基選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C1-C3)亞烷基-X-(C1-C3)亞烷基-，所述亞烷基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C2-C4)亞烷基-W-X-(C0-C3)亞烷基-，所述亞烷基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C0-C4)亞烷基-X-W-(C1-C3)亞烷基-，所述亞烷基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C2-C5)亞烷基-W-X-W-(C1-C3)亞烷基-，其中出現兩次的W彼此獨立，所述亞烷基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C1-C4)亞烷基-亞乙烯基-(C1-C4)亞烷基-，所述亞烷基和所述亞乙烯基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C1-C4)亞烷基-亞乙烯基-(C0-C2)亞烷基-X-(C0-C5)亞烷基-，所述亞烷基和所述亞乙烯基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C1-C4)亞烷基-亞乙烯基-(C0-C2)亞烷基-X-W-(C1-C3)亞烷基-，所述亞烷基和所述亞乙烯基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-(C1-C4)亞烷基-亞乙炔基-(C1-C4)亞烷基-，所述亞烷基和所述亞乙炔基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，或-(C1-C4)亞烷基-亞乙炔基-(C0-C3)亞烷基-，所述亞烷基和所述亞乙炔基各自選擇性地被不超過4個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基；Z是羧基、(C1-C6)烷氧羰基、四唑基、1，2，4-噁二唑基、5-氧代-1，2，4-噁二唑基、5-氧代-1，2，4-噻二唑基、(C1-C4)烷基磺醯基氨基甲醯基或苯基磺醯基氨基甲醯基；K是價鍵、(C1-C9)亞烷基、硫代(C1-C4)亞烷基、(C1-C4)亞烷基硫代(C1-C4)亞烷基、(C1-C4)亞烷基氧(C1-C4)亞烷基或氧(C1-C4)亞烷基，所述(C1-C9)亞烷基選擇性地單不飽和，且其中當K不是價鍵時，K選擇性地被單、二或三取代，取代基獨立地是氯、氟、羥基或甲基；M是-Ar3、-Ar4-V1-Ar5、-Ar4-S-Ar5、-Ar4-SO-Ar5-Ar4-SO2-Ar5或-Ar4-O-Ar5；Ar是部分飽和或全不飽和的五至八元環，其中選擇性地含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氧原子、硫原子和氮原子，或者是由兩個稠合的、獨立地部分飽和、完全飽和或全不飽和的五或六元環組成的雙環，它們各自獨立地選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，或者是由三個稠合的、獨立地部分飽和、完全飽和或全不飽和的五或六元環組成的三環，它們各自獨立地選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，所述部分或完全飽和的環、雙環或三環選擇性含有一個或兩個在碳原子上取代的氧代基團，或一個或兩個在硫原子上取代的氧代基團；或Ar是完全飽和的五至七元環，其中含有一個或兩個雜原子，雜原子獨立地選自氧原子、硫原子和氮原子；Ar1和Ar2彼此獨立地是部分飽和、完全飽和或全不飽和的五至八元環，其中選擇性地含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氧原子、硫原子和氮原子，或者是由兩個稠合的、獨立地部分飽和、完全飽和或全不飽和的五或六元環組成的雙環，它們各自獨立地選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，或者是由三個稠合的、獨立地部分飽和、完全飽和或全不飽和的五或六元環組成的三環，它們各自獨立地選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，所述部分或完全飽和的環、雙環或三環選擇性含有一個或兩個在碳原子上取代的氧代基團，或一個或兩個在硫原子上取代的氧代基團；所述Ar、Ar1和Ar2部分，如果是單環則在一個環的碳原子或氮原子上選擇性取代，如果是雙環則在一個或兩個環的碳原子或氮原子上選擇性取代，如果是三環則在一個、兩個或三個環的碳原子或氮原子上選擇性取代，每部分取代基不超過3個，取代基獨立地選自R3、R4和R5，其中R3、R4和R5獨立地是羥基、硝基、滷素、羧基、(C1-C7)烷氧基、(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧羰基、(C1-C7)烷基、(C2-C7)鏈烯基、(C2-C7)炔基、(C3-C7)環烷基、(C3-C7)環烷基(C1-C4)烷基、(C3-C7)環烷基(C1-C4)烷醯基、甲醯基、(C1-C8)烷醯基、(C1-C6)烷醯基(C1-C6)烷基、(C1-C4)烷醯基氨基、(C1-C4)烷氧羰基氨基、羥基磺醯基、氨基羰基氨基或單-N-、二-N，N-、二-N，N′-或三-N，N，N′-(C1-C4)烷基取代的氨基羰基氨基、磺醯氨基、(C1-C4)烷基磺醯氨基、氨基、單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基氨基、氨基甲醯基、單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基氨基甲醯基、氰基、巰基、(C1-C6)烷硫基、(C1-C6)烷基亞硫醯基、(C1-C4)烷基磺醯基或單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基氨基亞磺醯基；Ar3、Ar4和Ar5彼此獨立地是部分飽和、完全飽和或全不飽和的五至八元環，其中選擇性地含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氧原子、硫原子和氮原子，或者是由兩個稠合的、獨立地部分飽和、完全飽和或全不飽和的五或六元環組成的雙環，它們各自獨立地選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，或者是由三個稠合的、獨立地部分飽和、完全飽和或全不飽和的五或六元環組成的三環，它們各自獨立地選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，所述部分或完全飽和的環、雙環或三環選擇性含有一個或兩個在碳原子上取代的氧代基團，或一個或兩個在硫原子上取代的氧代基團；所述Ar3、Ar4和Ar5部分，如果是單環則在一個環的碳原子或氮原子上選擇性取代，如果是雙環則在一個或兩個環的碳原子或氮原子上選擇性取代，如果是三環則在一個、兩個或三個環的碳原子或氮原子上選擇性取代，每部分取代基不超過3個，取代基獨立地選自R31、R41和R51，其中R31、R41和R51獨立地是羥基、硝基、滷素、羧基、(C1-C7)烷氧基、(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧羰基、(C1-C7)烷基、(C2-C7)鏈烯基、(C2-C7)炔基、(C3-C7)環烷基、(C3-C7)環烷基(C1-C4)烷基、(C3-C7)環烷基(C1-C4)烷醯基、甲醯基、(C1-C8)烷醯基、(C1-C6)烷醯基(C1-C6)烷基、(C1-C4)烷醯基氨基、(C1-C4)烷氧羰基氨基、羥基磺醯基、氨基羰基氨基或單-N-、二-N，N-、二-N，N′-或三-N，N，N′-(C1-C4)烷基取代的氨基羰基氨基、磺醯氨基、(C1-C4)烷基磺醯氨基、氨基、單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基氨基、氨基甲醯基、單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基氨基甲醯基、氰基、巰基、(C1-C6)烷硫基、(C1-C6)烷基亞硫醯基、(C1-C4)烷基磺醯基或單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基氨基亞磺醯基；W是氧基、硫代、亞磺基、磺醯基、氨基磺醯基-、-單-N-(C1-C4)亞烷基氨基磺醯基-、磺醯基氨基、N-(C1-C4)亞烷基磺醯基氨基、甲醯氨基、N-(C1-C4)亞烷基甲醯氨基、甲醯氨基氧基、N-(C1-C4)亞烷基甲醯氨基氧基、氨基甲醯基、-單-N-(C1-C4)亞烷基氨基甲醯基、氨基甲醯基氧基或-單-N-(C1-C4)亞烷基氨基甲醯基氧基，其中所述W烷基在碳原子上選擇性被一個至三個氟原子取代；X是五或六元芳環，其中選擇性含有一或兩個雜原子，雜原子獨立地選自氧原子、氮原子和硫原子；所述環選擇性單、二或三取代，取代基獨立地選自滷素、(C1-C3)烷基、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基、羥基、(C1-C4)烷氧基或氨基甲醯基；R1、R2、R3、R4、R5、R11、R31、R41和R51，當含有烷基、亞烷基、亞鏈烯基或炔基部分時，在碳原子上選擇性被滷素或羥基單、二或三取代；且V和V1彼此獨立地為價鍵、硫代(C1-C4)亞烷基、(C1-C4)亞烷基硫基、(C1-C4)亞烷基氧基、氧基(C1-C4)亞烷基或(C1-C3)亞烷基，它們選擇性被羥基或氟獨立地單或二取代；其條件是a.當K是(C2-C4)亞烷基而M是Ar3且Ar3是環戊-1-基、環己-1-基、環庚-1-基或環辛-1-基時，所述(C5-C8)環烷基取代基不在帶有羥基的位置取代；及b.當K是價鍵；G是苯基、苯甲基、取代的苯基或取代的苯甲基；Q是(C3-C8)亞烷基；而M是Ar3或Ar4-Ar5時，A是磺醯基。
一組優選的化合物，命名為A組，包括上述式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中B是N；Z是羧基、(C1-C6)烷氧羰基或四唑基；Ar是苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、2H-吡咯基、3H-吡咯基、吡咯基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、吡咯烷基、1，3-二氧戊環基、2H-咪唑基、2-咪唑啉基、咪唑烷基、2-吡唑啉基、吡唑烷基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、1，3，4-噁二唑基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、2H-吡喃基、4H-吡喃基、吡啶基、哌啶基、1，4-二噁烷基、嗎啉基、1，4-二噻烷基、硫代嗎啉基、哌嗪基、1，3，5-三嗪基、1，2，4-三嗪基、吖庚因基、噁庚因基、噻庚因基、環戊烯基、環己烯基、苯並(b)噻吩基、苯並噁唑基、苯並咪唑基、苯並噻唑基、喹啉基、異喹啉基、2，3-二氮雜萘基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘基、四氫萘基、十氫萘基、2H-1-苯並吡喃基和1，4-苯並二噁烷基；Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5彼此獨立地為環戊基、環己基、環庚基、環辛基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、2H-吡咯基、3H-吡咯基、吡咯基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、吡咯烷基、1，3-二氧戊環基、2H-咪唑基、2-咪唑啉基、咪唑烷基、2-吡唑啉基、吡唑烷基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、1，3，4-噁二唑基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、2H-吡喃基、4H-吡喃基、吡啶基、哌啶基、1，4-二噁烷基、嗎啉基、1，4-二噻烷基、硫代嗎啉基哌嗪基、1，3，5-三嗪基、1，2，4-三嗪基、吖庚因基、氧雜環庚三烯基、硫雜環庚三烯基、1，2，4-二氮雜環庚三烯基、環戊烯基、環己烯基、環庚烯基、環辛烯基、環辛二烯基、吲嗪基、吲哚基、異吲哚基、3H-吲哚基、1H-異吲哚基、二氫吲哚基、環戊並(b)吡啶基、吡喃並(3，4-b)吡咯基、苯並呋喃基、異苯並呋喃基、苯並(b)噻吩基、苯並(c)噻吩基、1H-吲唑基、吲哚並噁嗪基、苯並噁唑基、氨茴基、苯並咪唑基、苯並噻唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、喹啉基、異喹啉基、1，2-二氮雜萘基、2，3-二氮雜萘基、喹唑啉基、喹喔啉基、1，8-二氮雜萘基、喋啶基、茚基、異茚基、萘基、四氫萘基、十氫萘基、2H-1-苯並吡喃基、1，4-苯並二噁烷基、吡啶並(3，4-b)吡啶基、吡啶並(3，2-b)吡啶基、吡啶並(4，3-b)吡啶基、2H-1，3-苯並噁嗪基、2H-1，4-苯並噁嗪基、1H-2，3-苯並噁嗪基、4H-3，1-苯並噁嗪基、2H-1，2-苯並噁嗪基和4H-1，4-苯並噁嗪基；而X是四氫呋喃基、苯基、噻唑基、噻吩基、吡啶基、吡唑基、呋喃基或嘧啶基，其中X選擇性單、二或三取代，取代基獨立地為氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基；且其中所述Ar、Ar1和Ar2基團各選擇性在碳原子上或氮原子上獨立地被不超過三個取代基取代，取代基獨立地選自R3、R4和R5；所述Ar、Ar1和Ar2基團各選擇性地在碳原子或硫原子上獨立地被一個或兩個氧代基團取代；所述Ar3、Ar4和Ar5基團各選擇性地在碳原子或氮原子上獨立地被不超過三個R31、R41和R51基團取代，且所述Ar3、Ar4和Ar5基團選擇性地在碳原子或硫原子上獨立地被一個或兩個氧代基團取代。
A組化合物中的一組，定義為B組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中A是CO；G是氧基(C1-C6)亞烷基；Q是-(C2-C6)亞烷基-O-(C1-C3)亞烷基-，-(C4-C8)亞烷基-，所述-(C4-C8)亞烷基-選擇性地被不超過四個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-X-(C2-C5)亞烷基-，-(C1-C5)亞烷基-X-，-(C1-C3)亞烷基-X-(C1-C3)亞烷基-，-(C2-C4)亞烷基-O-X-(C0-C3)亞烷基-，或-(C0-C4)亞烷基-X-O-(C1-C3)亞烷基-；而X是苯基、噻吩基、呋喃基或噻唑基，其中X被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性地單、二或三取代。
在A組中優選的另一組化合物，定義為C組，包括式I的化合物、其前藥和所述化合物及所述前藥的藥用鹽，其中A是CO；G是Ar；Q是-(C2-C6)亞烷基-O-(C1-C3)亞烷基-，-(C4-C8)亞烷基-，所述-(C4-C8)亞烷基-選擇性地被不超過四個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-X-(C2-C5)亞烷基-，-(C1-C5)亞烷基-X-，-(C1-C3)亞烷基-X-(C1-C3)亞烷基-，-(C2-C4)亞烷基-O-X-(C0-C3)亞烷基-，或-(C0-C4)亞烷基-X-O-(C1-C3)亞烷基-；而X是苯基、噻吩基、呋喃基或噻唑基，其中X被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性地單、二或三取代。
在A組中優選的另一組化合物，定義為D組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中A是CO；G是R1R2-氨基或被Ar取代的氨基，或是被Ar(C1-C4)亞烷基及R11取代的氨基，其中R11是H；Q是
-(C2-C6)亞烷基-O-(C1-C3)亞烷基-，-(C4-C8)亞烷基-，所述-(C4-C8)亞烷基-選擇性地被不超過四個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-X-(C2-C5)亞烷基-，-(C1-C5)亞烷基-X-，-(C1-C3)亞烷基-X-(C1-C3)亞烷基-，-(C2-C4)亞烷基-O-X-(C0-C3)亞烷基-，或-(C0-C4)亞烷基-X-O-(C1-C3)亞烷基-；而X是苯基、噻吩基、呋喃基或噻唑基，其中X被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性地單、二或三取代；其中R1和R2可分別並獨立地選自H和(C1-C8)烷基，或者R1和R2一起形成五或六元氮雜環烷基，所述氮雜環烷基選擇性含有氧原子。
在D組中，優選的另一組化合物，定義為E組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中A是SO2；G是R1R2-氨基或被Ar和R11取代的氨基；Q是-(C2-C6)亞烷基-O-(C1-C3)亞烷基-，-(C4-C8)亞烷基-，所述-(C4-C8)亞烷基-選擇性地被不超過四個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-X-(C2-C5)亞烷基-，-(C1-C5)亞烷基-X-，-(C1-C3)亞烷基-X-(C1-C3)亞烷基-，-(C2-C4)亞烷基-O-X-(C0-C3)亞烷基-，或-(C0-C4)亞烷基-X-O-(C1-C3)亞烷基-；而X是苯基、噻吩基、呋喃基或噻唑基，其中X被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性地單、二或三取代；且其中R1和R2可分別並獨立地選自H和(C1-C8)烷基，或者R1和R2一起形成五或六元氮雜環烷基，所述氮雜環烷基選擇性含有氧原子。
在A組中，優選的另一組化合物，定義為F組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中A是SO2；G是Ar、Ar(C1-C2)亞烷基或Ar1-V-Ar2；Q是-(C2-C6)亞烷基-O-(C1-C3)亞烷基-，-(C4-C8)亞烷基-，所述-(C4-C8)亞烷基-選擇性地被不超過四個取代基取代，取代基獨立地選自氟或(C1-C4)烷基，-X-(C2-C5)亞烷基-，-(C1-C5)亞烷基-X-，-(C1-C3)亞烷基-X-(C1-C3)亞烷基-，-(C2-C4)亞烷基-O-X-(C0-C3)亞烷基-，或-(C0-C4)亞烷基-X-O-(C1-C3)亞烷基-；而X是苯基、嘧啶基、吡啶基、噻吩基、四氫呋喃基、呋喃基或噻唑基，其中X被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性地單、二或三取代。
在F組中，特別優選的化合物，定義為FA組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中G是Ar或Ar-(C1-C2)-亞烷基；Ar是苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、異噁唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、異噻唑基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基或1，3，4-噻二唑基，其中所述Ar基團各在碳原子或氮原子上被R1、R2或R3選擇性取代；Ar4為環戊基、環己基、環庚基、環辛基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯烷基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、吡喃基、硫代嗎啉基、哌嗪基、1，3，5-三嗪基、1，2，4-三嗪基、1，2，3-三嗪基、吖庚因基、氧雜環庚三烯基或硫雜環庚三烯基，其中所述Ar4基團在碳原子或氮原子上被R31、R41或R51選擇性單、二或三取代；Ar5為環戊基、環己基、環庚基、環辛基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯烷基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、吡喃基、1，4-二噁烷基、硫代嗎啉基、哌嗪基、1，3，5-三嗪基、1，2，4-三嗪基、1，2，3-三嗪基、吖庚因基、噁庚因基或噻庚因基，其中所述Ar5基團在碳原子或氮原子上被R31、R41或R51選擇性單、二或三取代；Q是-(C5-C7)-亞烷基-，-(C1-C2)-亞烷基-X-(C1-C2)-亞烷基-、-(C1-C2)-X-O-(C1-C2)-亞烷基-，-(C2-C4)-亞烷基-噻吩基-、-(C2-C4)-亞烷基-呋喃基-或-(C2-C4)-亞烷基-噻唑基-；而X是苯基、吡啶基、嘧啶基或噻吩基；並且所述X基團被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性地單、二或三取代；所述-(C2-C4)-亞烷基-呋喃基-和-(C2-C4)-亞烷基-噻吩基-具有2，5-取代模式，例如， 在FA組中，優選的一組化合物，定義為FB組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中K是亞甲基，M是Ar4-Ar5、Ar4-O-Ar5或Ar4-S-Ar5，其中Ar是苯基、吡啶基、吡唑基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基或噻唑基，其中Ar在碳原子或氮原子上被R3、R4或R5選擇性地單、二或三取代。
在FB組中，優選的一組化合物，定義為FC組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中M是Ar4-Ar5；Ar是苯基、吡啶基或咪唑基；Ar4是苯基、呋喃基或吡啶基；而Ar5是環戊基、環己基、環庚基、苯基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基、噠嗪基、吡嗪基、咪唑基、吡唑基或噻唑基，其中Ar、Ar4和Ar5在碳原子或氮原子上獨立地被氯、氟、甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基選擇性地取代。
在FC組中，特別優選的一組化合物，定義為FD組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C5-C7)亞烷基-。
在FC組中，特別優選的另一組化合物，定義為FE組，包括式I的化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是CH2-X-CH2-而X是被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性單或二取代的間亞苯基。
在FE組中，優選的一組化合物為那些化合物、及其藥用鹽和前藥，它們選自(3-(((吡啶-3-磺醯基)-(4-嘧啶-5-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；(3-(((5-苯基-呋喃-2-基甲基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；(3-(((吡啶-3-磺醯基)-(4-嘧啶-2-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；3-(((吡啶-3-磺醯基)-(4-噻唑-2-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；和(3-(((4-吡嗪-2-基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸。
FE組中，特別優選的化合物是其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是Ar4-Ar5，其中Ar4是呋喃環而Ar5是苯基，其中所述苯基部分在所述呋喃環的5位取代；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基的化合物。
FE組中，另一特別優選的化合物是其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是Ar4-Ar5，其中Ar4是苯基而Ar5是嘧啶-2-基，其中所述嘧啶-2-基部分在所述苯環的4位取代；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基的化合物。
FE組中，另一特別優選的化合物是Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是Ar4-Ar5，其中Ar4是苯基而Ar5是噻唑-2-基，其中所述噻唑-2-基在所述苯環的4位取代；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基的化合物。
FE組中，另一特別優選的化合物是Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是Ar4-Ar5，其中Ar4是苯基而Ar5是嘧啶-5-基，其中所述嘧啶-5-基在所述苯環的4位取代；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基的化合物。
FE組中，另一特別優選的化合物是Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是Ar4-Ar5，其中Ar4是苯基而Ar5是吡嗪-2-基，其中所述吡嗪-2-基在所述苯環的4位取代；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基的化合物。
在FC組中優選的一組化合物，定義為G組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C2-C4)-亞烷基-噻吩基-、-(C2-C4)-亞烷基-呋喃基-或-(C2-C4)-亞烷基-噻唑基-。
在G組中，特別優選的化合物是5-(3-((吡啶-3-磺醯基)-(4-噻唑-2-基-苄基)-氨基)-丙基)-噻吩-2-羧酸。
在G組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是正丙烯基；X是噻吩基；Z是羧基；Ar是3-吡啶基；Ar4是苯基；而Ar5是2-噻唑基；所述2-噻唑基在所述苯基的4位取代。
在FC組中，特別優選的另一組化合物，定義為H組，包括那些化合物、前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-CH2-X-O-CH2-；Ar4是苯基或吡啶基；所述苯基和吡啶基選擇性被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基和甲基取代；而X是間亞苯基。
在H組中，優選的一組化合物為(3-(((4-環己基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸；(3-(((吡啶-3-磺醯基)-(4-吡啶-2-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸；(3-(((吡啶-3-磺醯基)-(4-吡啶-3-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸；(3-(((吡啶-3-磺基)-(4-吡啶-4-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸；和(3-(((吡啶-3-磺醯基)-(4-噻唑-2-基-苄基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸。
在H組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；Ar4是苯基；Ar5是環己基；而所述環己基部分在所述苯環的4位取代。
在H組中，特別優選的化合物是其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；Ar4是苯基；Ar5是噻唑-2-基；而所述噻唑-2-基部分在所述苯環的4位取代的化合物。
在H組中，特別優選的化合物是其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；Ar4是苯基；Ar5是2-吡啶基；而所述2-吡啶基部分在所述苯環的4位取代的化合物。
在H組中，特別優選的化合物是其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；Ar4是苯基；Ar5是3-吡啶基；而所述3-吡啶基部分在所述苯環的4位取代的化合物。
在H組中，特別優選的化合物是其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；Ar4是苯基；Ar5是4-吡啶基；而所述4-吡啶基部分在所述苯環的4位取代的化合物。
在FA組中，優選的一組化合物，定義為I組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中K是亞甲基，G是Ar；Ar是苯基、噠嗪基、吡唑基、吡嗪基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基或噻唑基，Ar選擇性被R3、R4或R5單、二或三取代，而M是Ar3，其中所述Ar3是環戊基、環己基、苯基、噻吩基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吲哚基、苯並呋喃基、苯並(b)噻吩基、苯並噁唑基、苯並噻唑基、喹啉基、異喹啉基、萘基、四氫萘基、2H-1-苯並吡喃基或1，4-苯並二噁唑基，且其被R31、氯、氟、甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基單、二或三取代。
在I組中，特別優選的化合物為(3-(((2，3-二氫-苯並[1，4]二噁因-6-基甲基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；及(3-((苯並呋喃-2-基甲基-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸。
在I組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和前藥的藥用鹽，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是6-(1，4-苯並二噁烷)；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在I組中，特別優選的化合物是那些化合物烷，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是2-苯並呋喃基；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在I組中，特別優選的另一種化合物，定義為J組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是苯基、吡啶基或咪唑基，所述苯基、吡啶基和咪唑基獨立地被氯、氟、甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基選擇性取代；Ar3是被R31取代的苯基，其中R31是(C1-C7)烷基、單-N-或二-N，N-(C1-C4)烷基胺，或(C1-C5)烷氧基，所述(C1-C7)烷基或(C1-C5)烷氧基獨立地被羥基或氟選擇性單、二或三取代；並且Ar3還被氯、氟、甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或三氟甲基選擇性單或二取代。
在J組中，優選的一組化合物，定義為K組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C5-C7)亞烷基在J組中，優選的另一組化合物，定義為L組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-CH2-X-CH2-，且X是苯基，該苯基被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性單、二或三取代。
在L組中，特別優選的一組化合物為(3-(((4-丁基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；(3-((苯磺醯基-(4-丁基-苄基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；(3-(((4-丁基-苄基)-(1-甲基-1H-咪唑-4-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸；和(3-(((4-二甲基氨基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸。
在L組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是在4位被正丁基取代的苯基；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在L組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是苯基；Z是羧基；M是在4位被正丁基取代的苯基；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在L組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是4-(1-甲基-咪唑基)；Z是羧基；M是在4位被正丁基取代的苯基；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在L組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是在4位被二甲基氨基取代的苯基；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在J組中，優選的另一組化物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C2-C4)亞烷基-噻吩基、-(C2-C4)亞烷基-呋喃基或-(C2-C4)亞烷基-噻唑基。
在J組中，優選的化合物，定義為M組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C1-C2)亞烷基-X-O-(C1-C2)亞烷基-，而X是間亞苯基，所述X被氯、氟、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟甲基或甲基選擇性單、二或三取代。
在M組中，特別優選的一組化合物為(3-(((4-二甲基氨基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸；及(3-(((4-叔丁基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸。
在M組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是在4位被二甲基氨基取代的苯基；而Q是-CH2-X-O-CH2-，其中X是間亞苯基。
在M組中，另一特別優選的化合物是此化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar是吡啶-3-基；Z是羧基；M是在4位被叔丁基取代的苯基；而Q是-CH2-X-O-CH2-，其中X是間亞苯基。
在FA組中，另一組優選的化合物，定義為N組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中G是Ar；K是(C2-C4)亞烷基或正亞丙烯基；Ar是苯基、吡唑基、噠嗪基、吡嗪基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基或噻唑基，其中Ar被R3、R4或R5選擇性單、二或三取代；且M是Ar3，其被氯、氟、甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基和三氟甲基選擇性單、二或三取代。
在N組中，特別優選的化合物是反式-(3-(((3-(3，5-二氯-苯基)-烯丙基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯基)-乙酸。
在N組中，特別優選的化合物是此化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中K是反式-正亞丙烯基，所述M基團連接於此正亞丙烯基的1位而所述N原子連接於所述正亞丙烯基的3位；Ar是吡啶-3-基；M是被氯3，5-二取代的苯基；Z是羧基；而Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在N組中，優選的一組化合物，定義為O組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar3是苯基，該苯基被氯、氟、甲基、甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或三氟甲基選擇性取代。
在O組中，優選的一組化合物，定義為P組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C5-C7)亞烷基-。
在O組中，優選的一組化合物，定義為Q組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-CH2-X-CH2-，其中X是間亞苯基。
在O組中，另一組優選的化合物，定義為R組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C2-C4)亞烷基-X-，而X是呋喃基、噻吩基或噻唑基。
在O組中，另一組優選的化合物，定義為S組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C1-C2)亞烷基-X-O-(C1-C2)亞烷基-，而X間亞苯基。
在FA組中，優選的另一組化合物，定義為T組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中G是Ar；K是硫代亞乙基或氧亞乙基，Ar是苯基、吡唑基、噠嗪基、吡嗪基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基或噻唑基，其中Ar被不超過3個的R3、R4或R5選擇性取代；且M是Ar3，其被氯、氟、甲基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或三氟甲基選擇性單、二或三取代。
在T組中，優選的一組化合物，定義為U組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Ar3是苯基。
在U組中，優選的一組化合物，定義為V組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C5-C7)亞烷基-。
在U組中，優選的一組化合物，定義為W組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-CH2-X-CH2-，而X是間亞苯基。
在U組中，另一組優選的化合物，定義為X組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C2-C4)亞烷基-X-，而X是呋喃基、噻吩基或噻唑基。
在U組中，另一組優選的化合物，定義為Y組，包括那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中Q是-(C1-C2)亞烷基-X-O-(C1-C2)亞烷基-，而X是間亞苯基。
在Y組中，特別優選的化合物是(3-(((2-(3，5-二氯-苯氧基)-乙基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-甲基)-苯氧基)-乙酸。
在Y組中，特別優選的化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中K是亞乙基氧基；所述M基團連接於此亞乙基氧基的氧原子而所述N原子連接於所述亞乙基氧基的2位；Ar是吡啶-3-基；M是被氯3，5-二取代的苯基；Z是羧基；而Q是-CH2-X-O-CH2-，其中X是第二個苯環，所述CH2和OCH2在所述第二個苯環的間位取代。
優選的另一組化合物，定義為Z組，包括式I那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中B是CH。
在Z組中，優選的一組化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中A是CO；G是Ar，K是亞甲基，亞丙基、亞丙烯基或氧基乙烯基；M是Ar3或Ar4-Ar5；Ar3是苯基或吡啶基；Ar4是苯基、噻吩基、吡啶基或呋喃基；Ar5是(C5-C7)環烷基、苯基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基、噠嗪基、吡嗪基、咪唑基、吡唑基或噻唑基；Ar是苯基、吡唑基、噠嗪基、吡嗪基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基或噻唑基，其中Ar、Ar3、Ar4和Ar5獨立地被不超過3個的氯、氟、甲基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或三氟甲基選擇性取代。
在Z組中，特別優選的一組化合物是那些化合物、其前藥及所述化合物和所述前藥的藥用鹽，其中A是CO；G是Ar，K是亞甲基，亞丙基、亞丙烯基或氧基乙烯基；M是Ar3或Ar4-Ar5；Ar3是苯基或吡啶基；Ar4是苯基、噻吩基、吡啶基或呋喃基；Ar5是(C5-C7)環烷基、苯基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基、噠嗪基、吡嗪基、咪唑基、吡唑基或噻唑基；Ar是苯基、吡唑基、噠嗪基、吡嗪基、吡啶基、咪唑基、嘧啶基、噻吩基或噻唑基，其中Ar、Ar3、Ar4和Ar5獨立地被不超過3個的氯、氟、甲基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或三氟甲基選擇性取代。
本發明還涉及治療患有低骨質病症的脊椎動物，例如，哺乳動物的方法，包括給所述患有低骨質病症的脊椎動物，例如，哺乳動物，施用治療有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。優選治療絕經後婦女和60歲以上的男性。也包括不論年齡如何、骨質顯著降低，即低於年輕正常水平的1.5或大於1.5個標準偏差的個體。
本發明的另一個方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的骨質疏鬆、骨折、截骨術、與牙周炎有關的骨損失或假體向內生長的方法，包括給患有骨質疏鬆、骨折、截骨術、與牙周炎有關的骨損失或假體向內生長的脊椎動物，例如哺乳動物施用治療骨質疏鬆、骨折、截骨術、與牙周炎有關的骨損失或假體向內生長有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的骨質疏鬆的方法，包括給患有骨質疏鬆的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的截骨術的方法，包括給實施了截骨術的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用骨修復治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽，其中骨修復治療量是足以在因所述截骨術而有骨缺損的區域中進行骨修復的所述式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽的量。在一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽局部施用於截骨術的部位。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的牙槽或下頜骨損失的方法，包括給患有牙槽或下頜骨損失的脊椎動物，例如，哺乳動物施用牙槽或下頜骨損失治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的與牙周炎有關的骨損失的方法，包括給患有與牙周炎有關的骨損失的所述脊椎動物，例如哺乳動物，施用與牙周炎有關的骨損失治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療兒童患有的兒童自發性骨損失的方法，包括給患有兒童自發性骨損失的兒童施用兒童自發性骨損失治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的「繼發性骨質疏鬆」的方法，該骨質疏鬆包括糖皮質激素誘發的骨質疏鬆、甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆、固定術引起的骨質疏鬆、肝素引起的骨質疏鬆或免疫抑制引起的骨質疏鬆，包括給患有「繼發性骨質疏鬆」的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用「繼發性骨質疏鬆」治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的糖皮質激素引起的骨質疏鬆的方法，包括給患有糖皮質激素引起的骨質疏鬆的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用糖皮質激素引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆的方法，包括給患有甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的固定術引起的骨質疏鬆的方法，包括給患有固定術引起的骨質疏鬆的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用固定術引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的肝素引起的骨質疏鬆的方法，包括給患有肝素引起的骨質疏鬆的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用肝素引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的免疫抑制引起的骨質疏鬆的方法，包括給患有免疫抑制引起的骨質疏鬆的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用免疫抑制引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的骨折的方法，包括給患有骨折的脊椎動物，例如哺乳動物，施用骨折治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。在本發明的一方面，為了治療骨折，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽局部施用於骨折部位。在本發明的另一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽進行系統給藥。
本發明的另一方面涉及在脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)面部整形術、上頜整形術或下頜整形術後，增進骨癒合的方法，包括給進行了面部整形術、上頜整形術或下頜整形術的所述脊椎動物，例如哺乳動物，施用骨增強量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。此方法的一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽局部施用於骨整形術的部位。
本發明的另一方面涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的假體向內生長的方法，例如，加速骨向內生長進入骨假體中，包括給患有假體向內生長的脊椎動物，例如哺乳動物，施用假體向內生長治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及在脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)中引起椎骨骨性聯接的方法，包括給進行椎骨骨性聯接手術的所述脊椎動物，例如，哺乳動物，施用治療有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及增進脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)長骨延伸的方法，包括給患有長骨未充分生長的所述脊椎動物，例如，哺乳動物，施用長骨增進量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及在脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)中加固骨移植物的方法，包括給接受骨移植的所述脊椎動物，例如，哺乳動物，施用骨移植物加固量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。此外，式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽可以選擇性用於骨移植手術。在此方法的一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽局部施用於骨移植的部位。在此方法的另一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽通過注射或直接施用於骨表面直接給骨施用。
式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽優選的劑量約為0.001至100mg/kg/天。式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽特別優選的劑量是約0.01至10mg/kg/天。
本發明還涉及藥物組合物，其中含有治療有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及增進骨質的藥物組合物，其中含有骨質增進量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的存在低骨質病症的藥物組合物，其中含有低骨質症狀治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及局部或系統治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的骨質疏鬆、骨折、截骨術、與牙周炎有關的骨損失，或假體向內生長的藥物組合物，其中含有治療有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的「繼發性骨質疏鬆」的藥物組合物，該骨質疏鬆包括糖皮質激素誘發的骨質疏鬆、甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆、固定術引起的骨質疏鬆、肝素引起的骨質疏鬆或免疫抑制引起的骨質疏鬆，該組合物含有「繼發性骨質疏鬆」治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)骨質疏鬆的藥物組合物，其中含有骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及增進脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)骨折癒合的藥物組合物，其中含有骨折治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)截骨術的藥物組合物，包括給實施了截骨術的所述脊椎動物，例如，哺乳動物施用骨修復治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽，其中骨修復治療量是足以在因所述截骨術而有骨缺損的區域中進行骨修復的所述式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽的量。在一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽局部施用於截骨術的部位。
本發明還涉及在脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)中加速截骨術後骨癒合的藥物組合物，包括給進行截骨術的所述脊椎動物，例如哺乳動物，施用骨癒合量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。在一方面，將式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽局部施用於截骨術部位。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的牙槽或下頜骨損失的藥物組合物，其中含有牙槽或下頜骨損失治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療兒童患有的兒童自發性骨損失的藥物組合物，其中含有兒童自發性骨損失治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及在脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)面部整形術、上頜整形術或下頜整形術後，增進骨癒合的藥物組合物，其中含有骨癒合有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的與牙周炎有關的骨損失的藥物組合物，其中含有與牙周炎有關的骨損失治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的假體向內生長的藥物組合物，其中含有假體向內生長治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及在脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)中引起椎骨骨性聯接或脊柱融合的藥物組合物，其中含有治療有效量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及增進脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)長骨延伸方法中骨癒合的藥物組合物，其中含有骨質增進治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的糖皮質激素引起的骨質疏鬆的藥物組合物，其中含有糖皮質激素引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆的藥物組合物，其中含有甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的固定術引起的骨質疏鬆的藥物組合物，其中含有固定術引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的肝素引起的骨質疏鬆的藥物組合物，其中含有肝素引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明還涉及治療脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的免疫抑制引起的骨質疏鬆的藥物組合物，其中含有免疫抑制引起的骨質疏鬆治療量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑。
本發明的另一方面涉及式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及其它如下所述化合物的聯合形式。
本發明的另一方面涉及藥物組合物，其中含有式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽和抗吸收劑、其前藥或所述藥劑或所述前藥的藥用鹽，以及這些組合物治療或預防脊椎動物，例如，哺乳動物(包括人)的存在低骨質病症的用途，或這些組合物增加骨質的其它用途。
本發明的此聯合形式含有治療有效量的第一種化合物，所述第一種化合物是式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽；以及治療有效量的第二種化合物，所述第二種化合物是抗吸收劑、其前藥或者所述藥劑或所述前藥的藥用鹽，例如雌激素激動劑/拮抗劑或雙膦酸類。
本發明的另一方面涉及治療存在低骨質的脊椎動物，例如哺乳動物的方法，包括給患有存在低骨質病症的脊椎動物，例如哺乳動物施用a.一定量的第一種化合物，所述第一種化合物是式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽；及
b.一定量的第二種化合物，所述第二種化合物是抗吸收劑、其前藥或者所述藥劑或所述前藥的藥用鹽，如雌激素激動劑/拮抗劑或雙膦酸類。
這些組合物和方法也可用於其它增加骨質的用途。
此方法優選的方面是其中存在低骨質的病症是骨質疏鬆。
此方法另一優選的方面是其中第一種化合物和第二種化合物基本上同時給藥。
此方法另一優選的方面是其中第一種化合物給藥約一周至約五年的時間。
此方法特別優選的方面是其中第一種化合物給藥約一周至約三年的時間。
選擇性地，第一種化合物給藥後施用第二種化合物，其中第二種化合物是雌激素激動劑/拮抗劑，施用時間約三個月至約三年，在第二個約三個月至約三年的時期內不施用第一種化合物。
或者，第一種化合物給藥後施用第二種化合物，其中第二種化合物是雌激素激動劑/拮抗劑，施用時間超過約三年，在超過約三年期間不施用第一種化合物。
本發明的另一方面是一種試劑盒，其中包括a.一定量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑，作為第一單位劑型。
b.一定量的抗吸收劑、其藥物或者所述藥劑或所述前藥的藥用鹽，如雌激素激動劑/拮抗劑或雙膦酸類，以及藥用載體或稀釋劑，作為第二單位劑型；及c.用來裝第一和第二劑型的容器。
本發明的另一方面涉及藥物組合物，其中含有式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及其它骨合成代謝劑(儘管其它骨合成代謝劑可能與式I化合物不同)、其前藥或者所述藥劑或所述前藥的藥用鹽，以及這些組合物治療脊椎動物如哺乳動物(包括人，尤其是婦女)的存在低骨質的病症(包括骨質疏鬆)的用途，或者這些組合物的其它增加骨質的用途。這些組合物含有治療有效量的第一種化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽，所述第一種化合物是式I化合物；及治療有效量的第二種化合物，所述第二種化合物是其它骨合成代謝劑、其前藥或者所述藥劑或所述前藥的藥用鹽。
本發明的另一方面涉及治療患有低骨質病的脊椎動物如哺乳動物的方法，包括給患骨質低病的所述脊椎動物如哺乳動物施用a.一定量的第一種化合物，所述第一種化合物是式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽；及b.一定量的第二種化合物，所述第二種化合物是其它骨合成代謝劑、其前藥或者所述藥劑或所述前藥的藥用鹽。
這些組合物和方法也可用於其它增加骨質的用途。
此方法優選的方面是其中存在低骨質的病症是骨質疏鬆。
此方法另一優選的方面是其中第一種化合物和第二種化合物基本上同時給藥。
本發明的另一方面是一種試劑盒，其中包括a.一定量的式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及藥用載體或稀釋劑，作為第一單位劑型；b.一定量的第二種化合物，所述第二種化合物是其它骨合成代謝劑、其藥物或者所述試劑或所述前藥的藥用鹽作為第二單位劑型；及c.用來裝所述第一和第二劑型的容器。
當用於上述任何方法、試劑盒和組合物時，某些骨合成代謝劑、雌激素激動劑/拮抗劑和雙膦酸類是優選的或特別優選的。
優選的骨合成代謝劑包括IGF-1、前列腺素、前列腺素激動劑/拮抗劑、氟化鈉、甲狀旁腺激素(PTH)、甲狀旁腺激素的活性片段、甲狀旁腺激素相關肽及甲狀旁腺激素相關肽的活性片段和類似物、生長激素或生長激素促分泌劑及其藥用鹽。
優選的雌激素激動劑/拮抗劑包括屈洛昔芬，雷洛昔芬，他莫昔芬；4-羥基-他莫昔芬；託瑞昔芬；星克羅曼；左莫洛昔芬(levormeloxifene)；艾多昔芬；6-(4-羥基-苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苄基)-萘-2-醇；(4-(2-(2-氮雜-雙環[2.2.1]庚-2-基)-乙氧基)-苯基)-(6-羥基-2-(4-羥基-苯基)-苯並[b]噻吩-3-基)-甲酮；3-(4-(1，2-二苯基-丁-1-烯基)-苯基)-丙烯酸；2-(4-甲氧基-苯基)-3-[4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯氧基]-苯並[b]噻吩-6-醇；順式-6-(4-氟-苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；(-)-順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；順-1-(6′-吡咯烷基乙氧基-3 ′-吡啶基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫化萘；1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-(4″-氟苯基)-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉；順-6-(4-羥基苯基)-5-(4-(2-吡啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；及1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉及其藥用鹽。
特別優選的雌激素激動劑/拮抗劑包括屈洛昔芬；3-(4-(1，2-二苯基-丁-1-烯基)-苯基)-丙烯酸；2-(4-甲氧基-苯基)-3-[4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯氧基]-苯並[b]噻吩-6-醇；順式-6-(4-氟-苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；(-)-順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；順-1-(6′-吡咯烷基乙氧基-3′-吡啶基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫化萘；1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-(4 ″-氟苯基)-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉；順-6-(4-羥基苯基)-5-(4-(2-吡啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫化萘-2-醇；及1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉及其藥用鹽。
優選的雙膦酸類包括替魯膦酸，阿侖膦酸(alendronic)，唑拉膦酸(zoledronic)，阿巴膦酸(ibandronic)，利塞膦酸，依替膦酸，氯膦酸和帕米膦酸及其藥用鹽。
應理解可以由在本發明聯合形式中用作第二種化合物的化合物形成前藥及藥用鹽。所有這樣形成的這些前藥和藥用鹽都在本發明的範圍內。特別優選的鹽形式包括屈洛昔芬枸櫞酸鹽、雷洛昔芬鹽酸鹽、他莫昔芬枸櫞酸鹽和託瑞昔芬替枸櫞酸鹽。
術語「存在低骨質的病症(一種或多種)」指骨質水平低於特定年齡組正常水平的病症，該正常水平在世界衛生組織「骨折危險性評價及其對絕經後骨質疏鬆篩選中的應用(1994)。世界衛生組織研究小組的報告。世界衛生組織技術系列843」中定義。包括在「存在低骨質的病症(一種或多種)」中的為原發和繼發骨質疏鬆。繼發骨質疏鬆包括糖皮質激素引起的骨質疏鬆、甲狀腺機能亢進引起的骨質疏鬆、固定術引起的骨質疏鬆、肝素引起的骨質疏鬆和免疫抑制引起的骨質疏鬆。還包括牙周炎疾病、牙槽骨損失、截骨術後和兒童骨損失。術語「存在低骨質的病症(一種或多種)」還包括骨質疏鬆的長期症候群如脊柱彎曲、高度降低和假體手術。
術語「存在低骨質的病症(一種或多種)」還指已知患有比平均發病率顯著高如上所述的疾病，包括骨質疏鬆的脊椎動物，例如哺乳動物(例如，絕經後婦女、超過60歲的男性)。
其它增加或提高骨質的用途包括骨恢復、提高骨折後癒合率、完全置換骨移植物手術、提高骨移植成功率、面部整形術或上頜整形術或下頜整形術後骨癒合、假體向內生長、脊柱骨性聯接或長骨延伸。
本發明的化合物和組合物還可以與矯形器具聯合使用，例如，脊柱融合護架、脊柱融合金屬器具、內或外骨固定器具、螺絲和釘。
本領域技術人員會領會術語骨質實際上指每單位面積骨質，有時(雖然並不完全準確)將其稱為骨鹽密度。
本文中使用的術語「治療」包括防止(例如，預防)、減輕及治癒的治療。
術語「藥用」指載體、稀釋劑、賦形劑和/或鹽必須與製劑的其它成分相容，並對其接受者無害。
術語「前藥」指作為藥物前體的化合物，它在給藥後，通過一些化學或生理過程在體內釋放藥物(例如，前藥在其所處生理pH或通過酶作用轉變為所需的藥物形式)。典型的前藥一旦裂解即釋放相應的游離酸，式I化合物的這樣可水解的成酯殘基，包括但不限於如下取代基，其中Z部分獨立地為羧基，且游離的氫原子被(C1-C4)烷基、(C2-C7)烷醯氧基甲基、含有4至9個碳原子的1-(烷醯氧基)乙基、具有5至10個碳原子的1-甲基-1-(烷醯氧基)-乙基、具有3至6個碳原子的烷氧羰基氧基甲基、具有4至7個碳原子的1-(烷氧羰基氧基)乙基、具有5至8個碳原子的1-甲基-1-(烷氧羰基氧基)乙基、具有3至9個碳原子的N-(烷氧羰基)氨基甲基、具有4至10個碳原子的1-(N-(烷氧羰基)氨基)乙基、3-2-苯並[c]呋喃酮基、4-巴豆內酯基、γ-丁內酯-4-基、二-N，N-(C1-C2)烷基氨基(C2-C3)烷基(如b-二甲基氨基乙基)、氨基甲醯基-(C1-C2)烷基、N，N-二(C1-C2)烷基氨基甲醯基-(C1-C2)烷基和哌啶子基、吡咯烷基或嗎啉代(C2-C3)烷基替代。
選擇性含有一或兩個雜原子，雜原子選自氧原子、氮原子和硫原子的五或六元芳環(即X環)的實例為苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基和吡嗪基。
選擇性含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氧原子、硫原子和氮原子的部分飽和、完全飽和或完全不飽和的五至八元環(即Ar、Ar1和Ar2)的實例為環戊基、環己基、環庚基、環辛基和苯基。五元環的其它實例為呋喃基、噻吩基、2H-吡咯基、3H-吡咯基、吡咯基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、吡咯烷基、1，3-二氧戊環基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、2H-咪唑基、2-咪唑啉基、咪唑烷基、吡唑基、2-吡唑啉基、吡唑烷基、異噁唑基、異噻唑基、1，2-二硫酚基、1，3-二硫酚基、3H-1，2-噁硫酚基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、1，3，4-噁二唑基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、1，3，4-噻二唑基、1，2，3，4-噁三唑基、1，2，3，5-噁三唑基、3H-1，2，3-二噁唑基、1，2，4-二噁唑基、1，3，2-二噁唑基、1，3，4-二噁唑基、5H-1，2，5-噁噻唑基和1，3-噁硫酚基。
六元環的其它實例為2H-吡喃基、4H-吡喃基、吡啶基、哌啶基、1，2-二噁因基、1，3-二噁因基、1，4-二噁烷基、嗎啉基、1，4-二噻烷基、硫代嗎啉基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、哌嗪基、1，3，5-三嗪基、1，2，4-三嗪基、1，2，3-三嗪基、1，3，5-三噻烷基、4H-1，2-噁嗪基、2H-1，3-噁嗪基、6H-1，3-噁嗪基、6H-1，2-噁嗪基、1，4-噁嗪基、2H-1，2-噁嗪基、4H-1，4-噁嗪基、1，2，5-噁噻嗪基、1，4-噁嗪基、鄰-異噁嗪基、對-異噁嗪基、1，2，5-噁噻嗪基、1，2，6-噁噻嗪基、1，4，2-噁二嗪基和1，3，5，2-噁二嗪基。
七元環的實例為吖庚因基、噁庚因基、噻庚因基和1，2，4-二吖庚因基。
八元環的實例為環辛基、環辛烯基和環辛二烯基。
由兩個稠合的、獨立地部分飽和、全飽和或全不飽和的五和/或六元環組成的雙環，其中各獨立地、選擇性地含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，它們的實例為吲嗪基、吲哚基、異吲哚基、3H-吲哚基、1H-異吲哚基、二氫吲哚基、環戊並(b)吡啶基、吡喃並(3，4-b)吡咯基、苯並呋喃基、異苯並呋喃基、苯並(b)噻吩基、苯並(c)噻吩基、1H-吲唑基、吲哚並噁嗪基、苯並噁唑基、氨茴基、苯並咪唑基、苯並噻唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、喹啉基、異喹啉基、1，2-二氮雜萘基、2，3-二氮雜萘基、喹唑啉基、喹喔啉基、1，8-二氮雜萘基、喋啶基、茚基、異茚基、萘基、四氫萘基、十氫萘基、2H-1-苯並吡喃基、1，4-苯並二噁烷基、吡啶並(3，4-b)吡啶基、吡啶並(3，2-b)吡啶基、吡啶並(4，3-b)吡啶基、2H-1，3-苯並噁嗪基、2H-1，4-苯並噁嗪基、1H-2，3-苯並噁嗪基、4H-3，1-苯並噁嗪基、2H-1，2-苯並噁嗪基和4H-1，4-苯並噁嗪基。
由三個稠合的、獨立地部分飽和、全飽和或全不飽和的五和/或六元環組成的雙環，其中各獨立地、選擇性地含有一至四個雜原子，雜原子獨立地選自氮原子、硫原子和氧原子，它們的實例為引達省基，亞聯苯基，苊烯基，芴基，1H-非那烯基，菲基，蒽基，萘噻吩基，噻蒽基，呫噸基，吩氧硫雜環己二烯基，咔唑基，咔啉基，菲啶基，吖啶基，啶基，菲咯啉基，吩嗪基，吩噻嗪基和吩噁嗪基。應理解這些環的全飽和及所有部分不飽和的形式都在本發明的範圍內。此外，應理解氮原子可以作為雜原子在此雜環的任何位置，包括橋頭的位置取代。此外，還應理解硫原子和氧原子可以作為雜原子在此雜環的任何非橋頭位置取代。
亞烷基指飽和的烴(直鏈或支鏈)，其中從每個末端碳上除去一個氫原子。這些基團的實例(假定指定長度包括特定實施例)為亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基和亞庚基。
亞烯基指含單不飽和雙鍵的烴，其中所述烴是直鏈或支鏈且從每個末端碳上除去一個氫原子。這些基團的實例(假定指定長度包括特定實施例)為亞乙烯基(或1，2-亞乙烯基)、亞丙烯基、亞丁烯基、亞戊烯基、亞己烯基和亞庚烯基。
亞炔基指含單不飽和三鍵的烴，其中所述烴是直鏈或支鏈且從每個末端碳上除去一個氫原子。這些基團的實例(假定指定長度包括特定實施例)為亞乙炔基、亞丙炔基、亞丁炔基、亞戊炔基、亞己炔基和亞庚炔基。
滷素指氯、溴、碘或氟。
烷基指直鏈飽和烴或支鏈飽和烴。這樣的烷基的實例(假定指定長度包括特定實施例)為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、己基、異己基、庚基和辛基。
烷氧基指通過氧基鍵接的直鏈飽和烷基或支鏈飽和烷基。這樣的烷氧基的實例(假定指定長度包括特定實施例)為甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、己氧基、異己氧基、庚氧基和辛氧基。
在本文中，術語單-N-或二-N，N-(C1-Cx)烷基…指當其是二-N，N-(C1-Cx)烷基…時獨立的(C1-Cx)烷基部分(其中x是整數並當兩個(C1-Cx)烷基存在時x是獨立的，例如，甲基乙基氨基在二-N，N-(C1-Cx)烷基的範圍內)。
除非特別說明，定義如上的「M」部分選擇性被取代(例如，在亞類或從屬權利要求中列出的取代基如R1取代基，不是指M總被R1部分取代，除非說明M部分確被R1取代)。但是，在式I化合物中，當K是價鍵而M是苯基時，所述苯基被一至三個取代基取代。此外，在式I化合物中，當Ar或Ar1是完全飽和的五至八元環時，所述環無取代。
應理解如果碳環或雜環部分可以鍵合連接或以其它方式連接於指定的反應物上，該連接可通過不同的環原子而並未表明特定的連接點，那麼指所有可能的點，不論是通過碳原子或例如三價的氮原子。例如，術語「吡啶基」指2-、3-或4-吡啶基，術語「噻吩基」指2-或3-噻吩基，如此類推。
術語「藥用鹽」指無毒含陰離子的陰離子鹽，如(但不限於)氯化物、溴化物、碘化物、硫酸鹽、硫酸氫鹽、磷酸鹽、乙酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、草酸鹽、乳酸鹽、酒石酸鹽、枸櫞酸鹽、葡萄糖酸鹽、甲磺酸鹽和4-甲苯磺酸鹽。該術語還指無毒陽離子鹽如(但不限於)鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銨鹽或質子化苄星N，N′-二苄基亞乙基二胺))、膽鹼、乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、葡甲胺(N-甲基-葡糖胺)、苯乙苄胺N-苄基苯乙基胺)、哌嗪或氨丁三醇(2-氨基-2-羥基甲基-1，3-丙二醇)。
在本文中，術語「反應惰性溶劑」和「惰性溶劑」指不以對所需產物產生不利影響的方式與起始物質、試劑、中間體或產物相互作用的溶劑。
普通技術領域的化學工作者會領會本發明的某些化合物會含有一個或多個可以以特殊立體化學或幾何構型存在的原子，產生立體異構體如對映體和非對映異構體；及構型異構體如順式和反式烯烴以及在飽和脂環上順式和反式的取代模式。本發明包括了所有這些異構體及其混合物。
本發明也包括本發明化合物的水合物和溶劑化物。
DTT指二硫蘇糖醇。DMSO指二甲亞碸。EDTA指乙二胺四乙酸。
本發明的方法和化合物造成了骨形成，降低了骨折率。本發明通過提供增加骨形成以預防、延緩和/或減輕骨質疏鬆及有關骨疾病的化合物和方法對本領域作出了突出貢獻。
其它特徵和優點從描述本發明的說明書和權利要求書中顯而易見。
本發明還涉及治療哺乳動物患有的青光眼的方法，包括給所述哺乳動物施用治療有效量的權利要求1的化合物、其前藥或者所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
本發明還涉及治療哺乳動物患有的眼壓高的方法，包括給所述哺乳動物施用治療有效量的權利要求1的化合物、其前藥或者所述化合物或所述前藥的藥用鹽。
發明詳述總的來說，本發明的化合物可以通過包括化學領域已知的方法，特別是本文中描述的方法製備。製備本發明化合物的某些方法作為本發明的進一步特徵提供並通過如下反應方案說明。其它方法描述於實驗部分。
一些取代基(如羧基)最好通過在合成過程的後期由另一種官能團的轉化製備(例如，通過將如羥基或醛基的轉化可以製備羧基取代基)。
其中B是氮原子的式I的化合物，可以用方案1-5描述的方法製備。這些方法包括(a)用兩種適宜的烷基化劑，一般是烷基滷化物或烷基磺酸酯將磺醯胺或醯胺依次烷基化；(b)用烷基滷化物或烷基磺酸酯將磺醯胺或醯胺烷基化；或(c)將醛還原氨基化後，與醯化劑如醯氯、氯甲酸酯、異氰酸酯或氯羰基醯胺；或磺醯化劑如磺醯氯反應。當進行依次烷基化時，一種烷基化劑含有Q-Z部分，如果需要其中Z部分被適當地保護，而另一種烷基化劑含K-M部分，其中需要保護的任何官能團被適當地保護。烷基化的次序，即含Q-Z部分的烷基化劑是先加入還是後加入，將依賴於親電側鏈的反應性。當進行還原氨基化時，Q-Z部分可以連接於胺試劑或醛試劑，這根據製備此試劑的容易程度以及在還原氨基化反應中該試劑的反應性。還原氨基化反應後，用適當的醯化劑或磺醯氯進行醯化或磺醯化反應，並如果需要將此產物水解。起始物質，包括胺、醛和烷基化劑，優選用本領域技術人員熟知的方法製備。製備它們的某些優選的方法在本文中描述。
例如，如下方案1和2中給出了製備B是氮原子的式I化合物的方法。總的來說，這些系列反應包括適當的式I的磺醯胺或式I的醯胺與適當的烷基滷化物或烷基磺酸酯反應依次烷基化。方案1和2的不同之處僅在加入兩種烷基化劑的順序。此烷基化順序一般根據親電側鏈的反應性選擇。一般優先使反應性較小的親電側鏈反應。這樣可降低在第一烷基化步驟中雙烷基化反應的量，因此得到較大收率的單烷基化物質，進行下一步烷基化反應。在方案1和2中，一種烷基化劑含有羧酸或羧酸等排物，如果需要，它們被適宜的保護基適當地保護。此外，在方案1和2中，式3的羧酸前體是羧酸酯，其中R是適宜的羧基保護基。一般，此保護基是直鏈烷基，優選甲基或乙基，或是叔丁基或苯基。在本領域技術人員熟知的適當改良的方案1和2中，可以使用其它酸等排物(例如，見方案6，其給出了四唑的製備方法)。典型的烷基化劑為伯、仲、苄型或烯丙型滷化物和磺酸酯，並優選烷基溴化物或烷基碘化物。
用強鹼如氫化鈉、二異丙基氨化鋰、雙(三甲基甲矽烷基)氨化鋰、雙(三甲基甲矽烷基)氨化鉀、叔丁醇鉀等，在質子惰性溶劑如二甲基甲醯胺、四氫呋喃或N，N-二甲基甲醯胺/苯中，在溫度為約-78℃至約100℃，將式1的磺醯胺或醯胺轉變為其陰離子。用式2或3的適宜的烷基滷化物或者式2或3的適宜的烷基磺酸酯，其中X′是烷基化劑的滷化物或磺酸酯部分，在溫度為約0℃至約100℃將所得陰離子烷基化，得到相應的式4或5的單烷基化化合物。在一些情況下，得到不同量的得自醯胺或磺醯胺烷基化反應的副產物，並可以通過色譜技術，優選快速色譜除去(W.C.Still，M.Kahn，A.Mitra，有機化學雜誌43，2923，1978)。第一烷基化反應完成後，用適宜的鹼如氫化鈉、雙(三甲基甲矽烷基)氨化鋰、二異丙基氨化鋰、雙(三甲基甲矽烷基)氨化鉀、叔丁醇鉀或碳酸鉀，在質子惰性溶劑如二甲基甲醯胺、四氫呋喃或N，N-二甲基甲醯胺/苯或丙酮中，在溫度為約-78℃至約100℃，將式4或5的化合物轉變為其陰離子。用式3或2適宜的第二種烷基滷化物或者式3或2的烷基磺酸酯將此陰離子烷基化，得到相應的式6的二烷基化化合物。當R是甲基或乙基時，用稀鹼水溶液將式6的酯水解為相應的式I的羧酸。此水解優選用存在於含水甲醇或乙醇中的氫氧化鈉或氫氧化鉀、存在於含水醇溶劑或含水四氫呋喃中的氫氧化鋰，在溫度約0℃至約80℃下進行。或者，此水解可以用本領域技術人員熟知的方法，如在「《有機合成中的保護基》，第二版，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，John Wiley and Sons，Inc，1991」中描述的方法進行。
方案1 方案2 其中B是N的式I化合物還可由胺製備，見方案3-4。一般來說，式9和10的適宜的胺起始物可商購或可用本領域技術人員熟知的方法製備(見「胺基酸、亞硝基和硝基化合物及其衍生物的化學」，Ed.S.Patai，J.Wiley，New York，1982)。例如，由式7或8相應的腈製備胺起始物。所述腈可商購或可以用本領域技術人員熟知的方法製備(見Rappaport，「氰基化學」，Interscience，New York，1970或Patai and Rappaport，「官能團化學」，pt.2，Wiley，New York，1983)。在質子惰性溶劑如四氫呋喃或乙醚中，在溫度為約-78℃至約60℃，用還原劑如硼烷-四氫呋喃複合物、硼烷-二甲硫複合物或氫化鋰鋁將式7或8的腈還原。或者，在質子惰性溶劑如甲醇或乙醇中，在溫度為約0℃至約50℃，在阮內鎳或鉑或鈀催化劑存在下，一般在0至50psi氫氣氛中，將該腈氫化。可能需要加入等量的酸，如氯化氫，來完成還原反應。所得式9或10的胺通過用磺醯氯磺醯化轉變為式11或12的磺醯胺，或者通過用適宜的醯氯醯化將所述胺轉變為式11或12的醯胺。磺醯化反應和醯化反應一般在弱鹼如三乙胺、吡啶或4-甲基嗎啉的存在下，在質子惰性溶劑如二氯甲烷或乙醚中，在溫度為約-20℃至約50℃下進行。或者，式9或10的胺與羧酸的偶聯可藉助偶聯劑如1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC)或1，3-二環己基碳化二亞胺(DCC)，在1-羥基苯並三唑水合物(HOBT)的存在下，在惰性溶劑如二氯甲烷或N，N-二甲基甲醯胺中，方便地進行，生成了式11或12的化合物。其中胺以鹽酸鹽或其它鹽的形式存在，優選向此反應混合物中加入一個當量的適宜的鹼如三乙胺。或者，此偶聯可用偶聯劑如苯並三唑-1-基氧基-三(二甲基氨基)-六氟磷酸鏻(BOP)，在惰性溶劑如甲醇中進行。此偶聯反應一般在溫度約-30℃至約80℃，優選0℃至約25℃下進行。用於偶聯肽的其它條件的討論見Houben-Weyl，Vol.XV，Part II，E.Wunsch，Ed.，Geoge TheimeVerlg，1974，Stuttgart。如方案1和2所述，式11或12的化合物的烷基化並如果需要進行脫保護，得到式13和14化合物的相應酸。式11和12的化合物以類似於上述方案1和2中式1、4和5的化合物的烷基化反應方式進行烷基化。如果需要，將烷基化產物脫保護，得到式13和14的化合物。
還可通過還原式15和16的適宜的胺製備式9和10的胺。此還原反應用試劑如硼烷-四氫呋喃複合物、硼烷-二甲硫複合物或二異丁基氫化鋁，在質子惰性溶劑如四氫呋喃或乙醚中，在溫度約-78℃至約60℃下進行。
式9和10的胺還可以從相應的硝基前體，通過用還原劑如鋅/HCl將硝基還原，在阮內鎳，鈀或鉑催化劑以及P.N.Rylander在「氫化方法」，Academic Press，New York，1985中描述的其它試劑進行氫化而得到。
方案3
方案4 用於上述合成的胺和烷基化劑在以下標題「製備」部分描述並給出製備方法。
或者，其中B是N的式I化合物通過將含有適宜保護的酸官能團的醛用胺還原氨基化製備。此過程見方案5。或者，胺可以含有適宜的適當保護的酸官能團。
此還原氨基化反應一般在pH為6至8條件下，用還原劑如氰基硼氫化鈉或三乙醯氧基硼氫化鈉進行。此反應一般在質子惰性溶劑如甲醇或乙醇中，在溫度為-78℃至約40℃下進行(例如，見，A.Abdel-Magid，C.Maryanoff，K.Carson，Tetrahedron Lett.39，31，5595-5598，1990)。此還原氨基化反應還可以用異丙醇鈦和氰基硼氫化鈉進行(R.J.Mattson等，有機化學雜誌(J.Org.Chem.)1990，55，2552-4)或通過在脫水條件下先形成亞胺，隨後還原來進行。所得式42和42A的胺通過與醯氯、磺醯氯或羧酸偶聯轉變為所需的醯胺或磺醯胺，如方案3和4。如果需要，式42或42A的胺中間體可以用氯甲酸酯處理轉變為尿烷，或用氯羰基醯胺處理轉變為四取代的脲。這些反應在弱鹼如三乙胺、吡啶或4-甲基嗎啉的存在下，在質子惰性溶劑如二氯甲烷或乙醚中，在溫度約-20℃至50℃下進行。式42或42A的胺向四取代的脲的轉變，是通過用異氰酸酯在質子惰性溶劑如二氯甲烷或乙醚中在溫度為-20℃至50℃下處理完成的(例如，見方案5A)。在胺以鹽酸鹽的形式存在的情況下，優選向此反應中加入等當量的適宜的鹼如三乙胺。如果需要，將所得磺醯胺或醯胺水解得到相應的酸。
方案5
方案5A 用於上述方案5的醛在以下標題為「製備」部分描述並給出製備方法。
B是N而Z是四唑基的式I化合物按照方案6製備。用適宜的烷基滷化物或磺酸酯(其中X′是滷化物或磺酸酯)將式4的磺醯胺或醯胺烷基化，優選用伯、仲、苄型或烯丙型烷基溴化物、碘化物或磺酸酯，其中含有腈以提供式59的腈。此烷基化反應通過用鹼如氫化鈉、二異丙基氨化鋰、雙(三甲基甲矽烷基)氨化鋰、雙(三甲基甲矽烷基)氨化鉀、叔丁醇鉀或碳酸鉀，在質子惰性溶劑如二甲基甲醯胺、二甲基甲醯胺/苯或丙酮中進行，隨後將所得陰離子與適宜的烷基化劑反應。此烷基化反應在溫度為約-78℃至約100℃進行。將所得式59的腈轉變為式60的四唑的優選方法是用二丁基氧化錫和三甲基甲矽烷基疊氮化物，在回流的甲苯中處理烷基化的腈(S.J.Wittenberger和B.G.Donner，有機化學雜誌(J.Org.Chem.)1993，58，4139-4141，1993)。四唑的其它製備方法見R.N.Butler，「四唑類」，《綜合雜環化學》；Potts，K.T.Ed.；Pergamon PressOxford，1984，Vol.5，pp791-838。
方案6 或者，B是N的某些式I化合物製備如方案7。用上述方案1和2的方法製備式46的酯。隨後將此中間體Heck偶聯到芳基滷化物(優選芳基溴化物或芳基碘化物)、芳基三氟甲基磺酸酯或含乙烯基溴化物、碘化物或三氟甲基磺酸酯的環繫上，這是通過用鈀催化劑如醋酸鈀或四(三苯基膦)鈀(O)，在三烷基胺如三乙胺的存在下完成的。在一些情況下，可向此反應中加入添加劑如三芳基膦或三芳基砷。此反應一般在質子惰性溶劑如二甲基甲醯胺或乙腈中，在溫度為約0℃至約150℃下進行(見R.F.Heck，Comp.Org.Syn.，Vol.4，Ch.4.3，p.833或Daves和Hallberg，化學年鑑(Chem.Rev.)1989，89，1433)。如果需要，式47的化合物可水解為相應的酸。或者，式47的化合物可以氫化，如果需要，再水解為式49的相應酸。氫化反應優選在一般為0至50psi的氫氣氛中，在鈀或鉑催化劑的存在下，在醇溶劑如乙醇或甲醇中，在溫度為約0至約50℃下進行。在M表示部分飽和環系的情況下，氫化將生成完全飽和的環系。
方案7 或者，B是N的式I化合物按照方案8所述製備。按照方案1和2，用在M環上含有適當官能團的式2親電子試劑將式5的化合物烷基化，製備式51的化合物。M環上的至少一個取代基必須適於隨後轉變為醛。例如，在M環上含有被保護的醇的式2親電子試劑可以被烷基化，並再脫保護，然後用本領域技術人員熟知的試劑將其氧化為醛，得到式51的化合物。另一種方法是用其中M含有乙烯基的式2親電子試劑烷基化。烷基化後，將雙鍵氧化裂解，得到所需的式51醛。此氧化裂解是通過用催化劑四氧化鋨和N-甲基嗎啉將雙鍵轉變為1，2-二醇，隨後用過碘酸鈉將其氧化裂解為醛。或者，通過臭氧分解來完成氧化裂解，隨後用試劑如二甲硫、三苯基膦、鋅/乙酸或硫脲還原，生成所需的式51醛。在溫度為約-78℃至約80℃加入存在於質子惰性溶劑中的L金屬，其中L金屬是任何有機金屬試劑如有機鋰或Grignard試劑，隨後如上所述將酯水解，得到所需式50化合物。
方案8 或者，其中B是N的某些式I化合物如方案9所述製備。用方案1和2描述的條件將式5的適宜的磺醯胺或醯胺烷基化。烷基化劑是含芳香溴化物或碘化物的親電子試劑或者是含乙烯基溴或碘的環系(Ar1)，得到式53的化合物。將式53的化合物與芳基硼酸(Ar2)進行Suzuki型偶聯得到式53a的化合物。有關Suzuki反應的綜述見A.R.Martin和Y.Yang，Acta Chem.Scand，1993，47，221。用兩個當量的鹼如碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉈或磷酸鉀，在鈀催化劑如四(三苯基膦)鈀(O)、醋酸鈀、氯化鈀、三(二亞苄基丙酮)二鈀(O)或[1，4-雙(二苯基膦)丁烷]鈀(O)的存在下，完成此偶聯反應。此反應可以溫度為約0至約120℃，在含水醇溶劑如甲醇或乙醇中進行，或在其它含水溶劑如含水四氫呋喃、含水丙酮、含水乙二醇二甲醚或含水苯中進行。當Ar1是部分飽和環時，如果需要，在此時可以將此環還原得到飽和環系。此轉變是通過在催化劑如鈀或鉑的存在下，在醇溶劑(乙醇或甲醇)和/或乙酸乙酯中，將部分飽和的環氫化達到的。如果需要，式53或53a化合物的酯水解提供相應的酸。所得酸可含有每個環系(Ar1或Ar2)上的官能基，用本領域技術人員已知的方法可對它們進行修飾。這些修飾反應的實例見方案10。
方案9 用方案8和9描述的方法製備含醛官能團的式54化合物。在方案10中，用適當的有機金屬試劑(L金屬)如有機鋰或Grignard試劑，在質子惰性溶劑如乙醚或四氫呋喃中，在溫度為約-78℃至約80℃下，處理式54的化合物，然後將酯水解，得到式56的化合物。或者，將醛還原，隨後水解得到式55的化合物。
方案10
或者，B是N的某些式I化合物按照方案11所述製備。用本領域技術人員熟知的方法，例如，通過使用方案1和2中描述的方法，製備式58的起始醇。本領域普通技術人員應領會在這些醇的合成中有時會需要保護基。用Mitsonobu偶聯條件將中間體58與不同芳基醇(M如上所述)偶聯(綜述見O.Mistsonobu，合成(Synthesis)，1，1981)。一般來說，此偶聯通過加入偶聯劑如三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯或偶氮二羧酸二異丙基酯，在惰性溶劑如二氯甲烷或四氫呋喃中，在溫度為約0℃至約80℃下完成。如果需要，隨後水解得到相應的酸。
方案11 或者，B是N的某些式I化合物按照方案12所述製備。在Lewis酸如四氯化鈦或無機酸如鹽酸的存在下，將式102的化合物加入到式105的化合物(其中X定義如上述式I)中。如果需要，式106的酯可以通過水解或脫保護轉變為相應的酸。
方案12 或者，B是N的某些式I的化合物可按照方案13所述製備。用適當取代的芳香環系，M，如4-乙氧基苯或噻吩，在Lewis酸如四氯化鈦或無機酸如鹽酸的存在下，在質子惰性溶劑如氯仿中，在約0至約80℃的溫度下，處理式104的氯甲基化合物，得到式107的化合物，其可隨後如上所述水解或脫保護得到相應的羧酸。或者可以用Lewis酸如四氯化鈦和適當取代的乙烯基矽烷，在質子惰性溶劑如二氯甲烷中，在約-50℃至約50℃的溫度下，處理式104的氯甲基化合物，得到式108的化合物。如果需要，式108的化合物可隨後如上所述水解或脫保護得到相應的酸。如果需要，可以用方案7描述的條件完成雙鍵的還原。
方案13 或者，B是N的某些式I化合物按照方案14所述製備。用Lewis酸如四氯化鈦和適當取代的烯丙基矽烷，在質子惰性溶劑如氯仿中，在約0至約80℃的溫度下，處理式104的氯甲基化合物，得到式109的化合物，其可隨後如上所述水解或脫保護得到相應的羧酸。
方案14 或者，B是N的某些式I的化合物按照方案15所述製備。用式111的亞磺酸，在鹼如三乙胺的存在下，在質子惰性溶劑如氯仿中，在約-30℃至約50℃的溫度下，處理式104的氯甲基化合物，得到式112的化合物，將其隨後如上所述水解或脫保護得到相應的酸。
方案15 B是C(H)而Q、G、M和K如發明概述中所述的式I化合物，可以按照方案16製備。用式114的化合物將式113的β-酮基酯烷基化形成式115化合物，隨後用式116化合物烷基化得到式117的化合物(藥物化學雜誌)(J.Med.Chem.)26，1993，p335-41)。烷基化反應可以在適宜的溶劑如DMF、THF、乙醚或苯中，用適當的鹼如氫化鈉、LDA或碳酸鉀，在約-78℃至約80℃的溫度下進行。適當式117的二取代的酮基酯水解並脫羧基化得到相應的式118的化合物，其中用鹼如氫氧化鈉的水溶液水解該酯，隨後用酸如鹽酸停止反應以進行脫羧基化。
方案16 或者，B是C(H)而G、Q、M和K如發明概述中所述的式I化合物，可以按照方案17製備。將式119的丙二酸酯衍生物依次烷基化得到式121的二烷基化化合物。用強酸如TFA或HCl在乙醇中在約-20℃至約50℃溫度下處理，將該酯基脫保護得到式122的脫羧基產物。用亞硫醯氯或草醯氯，在質子惰性溶劑中，在約-78℃至約50℃的溫度下將此酸轉變為醯氯，或用甲氧基甲基胺，在適宜的偶聯劑DCC或DEC存在下，在質子惰性溶劑中，在約-30℃至約50℃的溫度下處理將此酸轉變為Weinreb醯胺，得到式123化合物。式123化合物是加入不同有機金屬類如Grignard試劑和有機鎘試劑並與其反應的適宜的反應物，最終酯水解後得到式118的酮基-酸化合物。
或者，可用上述方案7-11的方法製備式118的化合物，其中一個或兩個側鏈在與烷醯基片斷連接後進一步官能團化。
方案17
製備胺、醯胺和磺醯胺式21、22和23描述的某些醯胺或磺醯胺，其中W和Z如發明概述中所述且X和M是芳香或飽和環系，方案18給出了它們的製備方法。式25、26及27的炔基醯胺或磺醯胺是通過將式24的炔基磺醯胺或炔基醯胺與芳香或乙烯基滷化物偶聯製備的，其中優選芳香或乙烯基溴或碘，其中W和Z定義如上且X和M表示芳香環或部分飽和的環系。此偶聯一般在碘化銅、鈀催化劑如氯化鈀、雙(三苯基膦)鈀二氯化物或四(三苯基膦)鈀(O)，以及胺如三乙胺、二異丙基胺或丁胺的存在下，在質子惰性溶劑如乙腈中，在約0℃至約100℃的溫度下完成。在鈀或鉑催化劑的存在下，在溶劑如甲醇、乙醇和/或乙酸乙酯中，在約0℃至約50℃的溫度下，通過氫化將式25、26及27的炔轉變為式21、22或23的相應的烷。在其中M表示部分飽和的環系的情況下，氫化會將M轉變為完全飽和的環系。或者，用Lindlar催化劑(Pd-CaCO3-PbO)或其它適宜的催化劑，將這些炔轉變為順式-烯。按照方案1和2所述烷基化和脫保護得到相應的式I化合物。
方案18 方案19
由適宜的式32的胺(例如，甲氧基芳基烷基胺)製備式33的化合物。式32的化合物可商購或通過本領域技術人員熟知的方法(例如，見方案4)製備。例如，用方案3和4的方法將式32的胺轉變為式31的磺醯胺或醯胺。用試劑如三溴化硼、鹽酸吡啶、溴化氫/乙酸或其它描述於《有機合成》，第二版，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，John Wileyand Sons，Inc.，1991中「保護基」部分的試劑，將所得式31的芳基甲基酯脫保護。用溫和的鹼如碳酸鉀，在質子惰性溶劑如二甲基甲醯胺或丙酮中，在約0℃至約100℃的溫度下，用溴代烷基酯烷基化，得到式33的醯胺或磺醯胺。
方案20 烷基化試劑存在一些用於上述步驟中的所需烷基化試劑的合成方法，它們是本領域技術人員已知的(見「碳-滷素鍵化學」，Ed.S.Patai，J.Wiley，New York，1973和「滷化物、擬滷化物和疊氮化物化學」，EdS.S.Patai和Z.Rappaport，J.Wiley，New York，1983)。一些實施例見方案20-24。如方案20所示，甲苯基或烯丙基反應物可通過滷化轉變為苄基型或烯丙基型溴化物，其中M、X、W和Z定義如本發明概述所述。此反應一般在基團引發劑如2，2′-偶氮雙異丁腈(AIBN)或過氧化物，優選過氧化苯甲醯的存在下，與N-溴代琥珀醯亞氨(NBS)進行反應。或者，此反應可以用光引發。此反應在惰性溶劑如四氯化碳或氯仿中，在約50℃至約100℃的溫度下進行。
方案21 方案21給出了用於製備M表示雙苯基或芳基環基團的式I化合物的烷基化試劑的合成。用方案9所述的條件，芳基碘化物或溴化物或含乙烯基溴或碘(Ar2)的環系與甲基芳基硼酸(Ar1)進行Suzuki型偶聯，得到了式34的化合物。當使用乙烯基溴化物或碘化物時，式34的化合物可以還原生成完全飽和的環。此還原反應是通過在鈀或鉑催化劑的存在下，一般在質子惰性溶劑如甲醇或乙醇或者在四氫呋喃或乙酸乙酯中氫化完成的。用方案20描述的試劑和條件將甲基滷化得到式35的烷基化試劑。
方案22 得到烷基滷化物的另一種常用的方法是通過將醇或醇的衍生物滷化。醇可商購或用本領域技術人員熟知的方法製備。例如，方案22給出了將羧酸或酯還原為相應的醇，該反應使用試劑如，但不限於，硼氫化鈉、氫化鋰鋁、硼烷-四氫呋喃複合物、硼烷-二甲硫複合物等。一般由醇與試劑如氯化氫、亞硫醯氯、五氯化磷、三氯氧磷或三苯基膦/四氯化碳反應製備相應的烷基氯化物。為了製備烷基溴化物，常用試劑如溴化氫、三溴化磷、三苯基膦/溴或羰基二咪唑/烯丙基溴處理此醇(Kami jo，T.，Harada，H.，Lizuka，L.Chem.Pharm.Bull.1983，38，4189)。為了得到烷基碘化物，一般讓使用的醇與試劑如三苯基膦/碘/咪唑或碘化氫反應。或者，烷基氯化物可通過與無機鹽如溴化鈉、溴化鋰、碘化鈉或碘化鉀，在如丙酮或甲基乙基酮中反應轉變為更活潑的烷基溴化物或烷基碘化物。烷基磺酸酯也可用作親電子試劑或可被轉變為烷基滷。由相應的醇用溫和的鹼如三乙胺或吡啶和磺醯氯，在惰性溶劑如二氯甲烷或乙醚中，製備烷基磺酸酯。如果需要，通過無機滷化物(碘化鈉、溴化鈉、碘化鉀、溴化鉀、氯化鋰、溴化鋰等)或四丁基滷化銨處理此烷基磺酸酯，完成向滷化物的轉變。
方案23 肉桂酸或酯一般可商購或可以轉變為式37或38的烷基化試劑如下(見方案23)。通過在鈀或鉑催化劑的存在下，一般在質子惰性溶劑(如甲醇或乙醇)、四氫呋喃或乙酸乙酯中，將肉桂酸或酯衍生物氫化。向烷基滷化物或磺酸酯的還原和轉變見方案22，提供了式38的化合物。適當時，通過用試劑如氫化鋰鋁在惰性溶劑如四氫呋喃和乙醚中處理這些肉桂酸或酯，這些肉桂酸或酯直接轉變為式39的醇。或者，此肉桂酸或者酯可用試劑如氫化鋰鋁/氯化鋁、二異丁基氫化鋁或硼氫化鋰還原為式40的烯丙基醇。向烯丙基滷化物或磺酸酯的轉變描述於方案22，得到了式37的化合物。
方案24 W和M如發明概述中定義的式41的烷基化試劑的製備見方案24。用不同的鹼可將式42的化合物烷基化。鹼的選擇依賴於W和M的性質。一些優選的鹼包括但不限於氫氧化鈉、氫化鈉、二異丙基氨化鋰、雙(三甲基矽烷基)氨化鋰、雙(三甲基矽烷基)氨化鉀和叔丁醇鉀。用多種二烷基滷化物處理所得的陰離子生成了式41的所需烷基化試劑。為了製備W是氧而M是芳香環的化合物，優選用氫氧化鈉形成烷氧化物陰離子，接著加入二滷代烷，例如，二溴代烷。此反應一般在水中在約75℃至約125℃下進行。
方案25 用於方案5所述方法中的醛可商購或可以用本領域技術人員熟知的方法由可提供的中間體製備(參見「羰基化學」，Ed.S.Patai，Intersicence，New York(1966-70))。方案25顯示了製備式43的羥基醛的方法實例，其中在方案5中M含有羥基取代的烷基。用有機金屬試劑(L金屬)，優選有機鋰或Grignard試劑，在惰性溶劑如四氫呋喃或乙醚中，處理二醛，其中一個醛基保護為式44的縮醛，其中OR基團是用於縮醛保護基中的常規取代基，得到了式45的化合物。隨後在溫和酸性條件下，例如，稀鹽酸、Amberlyst-15樹脂、矽膠或其它描述於「有機合成中的保護基」，第二版，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，John Wiley and Sons，Inc，1991中的其它試劑，將縮醛水解得到了所需的式43的羥基醛。
用於方案5方法中的醛可以用方案26-28描述的方法製備。例如，在方案26中，用方案9描述的Suzuki方法，含醛基的芳基硼酸可以與芳基溴化物、芳基碘化物或含有乙烯基溴或碘的環系偶聯，得到式60的醛。
方案27描述了式62的醛的製備，其中含有適當保護的酸部分，並可以用於方案5中所述的式42A的化合物的製備。將式61的腈(製備見方案3-4)選擇性還原得到式62的醛。此還原反應優選的方法包括將此腈與鋁-鎳(阮內)合金，在酸如甲酸的存在下加熱。用於製備式42的化合物(方案5)的式64的醛，可以通過用多種還原劑如二異丁基氫化鋁、氯化錫(II)/氯化氫或三乙氧基鋁氫化鋰處理，由式63的起始腈製備。
製備式65丙醛的方法描述於方案28，並按照Kang描述的方法(J.Org.Chem.1996，61，2604)和Jeffery描述的方法(J.Chem.Soc.Chem.Commun.1984，19，1287)製備。在適宜的鈀催化劑，優選醋酸鈀的存在下，芳基碘化物或溴化物與烯丙基醇偶聯。此反應在適宜的極性、質子惰性溶劑，優選二甲基甲醯胺中進行，加入鹼如碳酸氫鈉和銨鹽如四丁基氯化銨，並得到了式65的丙醛。
方案26 方案27 方案28 氯甲基中間體可以按照方案29和30所述製備中間體氯甲基化合物。一般來說，用甲醛等同物如聚甲醛，在惰性有機溶劑如二氯甲烷或氯仿中，用適宜的催化劑如HCl、氯化鋅或三甲基矽烷基氯化物，在約0℃至約60℃的溫度下，處理適宜的式66或68的磺醯胺或羧醯胺，分別得到了式67和69的氯甲基衍生物。
方案29 方案30 方案31給出了式60的聯芳基醛。將式70的氟代苄腈與親核基團如吡唑或咪唑在適宜的溶劑優選DMF中加熱，進行氟基團的置換，得到中間體式71。通過將此腈用阮內鎳合金在甲酸中氫化，或用氫化物源如二異丁基氫化鋁還原，得到所需的式60的聯芳基醛。
應理解本發明的式I化合物可以以標記的形式存在，即所述化合物可以含有一個或多個原子，該原子含有的原子量或原子質量數與自然界發現的普通原子量或原子質量數不同。氫原子、碳原子、磷、氟和氯的放射性同位素分別包括3H、14C、32P、35S、18F和36Cl。含有這些放射性同位素和/或其它原子的其它放射性同位素的本發明的式I化合物在本發明的範圍內。氚即3H和碳-14即14C放射性同位素由於其易於製備和檢測而特別優選。本發明的放射性標記的式I化合物一般可按照本領域技術人員熟知的方法製備。這些方式標記的化合物可便利地按照上述方案和/或下述實施例和製備例中描述的方法進行製備，只是用易於提供的放射性標記試劑代替非放射性標記試劑。
本領域技術人員會意識到抗吸收劑(例如孕激素、多膦酸類、雙膦酸類、雌激素激動劑/拮抗劑、雌激素、雌激素/孕激素聯合製劑、Premarin、雌酮、雌二醇或17α-或17β-乙炔基雌二醇)可以與本發明的化合物結合。
實例性孕激素可商購併包括醋苯阿爾孕酮，烯丙孕素，醋酸阿馬地酮，醋酸阿那孕酮，醋酸氯地孕酮，烯孕醇，醋酸氯孕酮，醋酸氯美孕酮，醋酸地馬孕酮，去氧孕烯，地美炔酮，地屈孕酮，去氫氯炔諾酮，雙醋炔諾醇，etonogestrel，醋酸氟孕酮，孕氯酮，孕二烯酮，己酸孕諾酮，孕三烯酮，滷孕酮，己酸羥孕酮，左炔諾孕酮，利奈孕酮，美屈孕酮，醋酸甲炔孕酮，醋酸美侖孕酮，雙醋甲異炔諾酮，炔諾酮，醋酸炔諾酮，異炔諾酮，諾孕酮，諾孕美特，炔諾孕酮，苯丙酸奧索孕酮，黃體酮，醋酸奎孕醇，奎孕酮和替孕醇。
優選的孕激素是甲羥孕酮、炔諾酮和異炔諾酮。
骨吸收抑制劑多膦酸鹽的實例包括美國專利3,683,080公開多膦酸鹽，將其公開內容引入作為參考。優選的多膦酸鹽是成對的二磷酸鹽(還稱作雙膦酸類)。替魯膦酸二鈉是特別優選的多膦酸鹽。阿巴膦酸是特別優選的多膦酸鹽。阿侖膦酸是特別優選的多膦酸鹽。唑拉膦酸是特別優選的多膦酸鹽。其它優選的多膦酸鹽為6-氨基-1-羥基-亞己基雙膦酸和1-羥基-3-(甲基戊基氨基)-亞丙基-雙膦酸。多膦酸類可以以酸或可溶性鹼金屬或鹼土金屬鹽的形式給藥。同樣包括多膦酸的可水解酯。特定的實施例包括乙烷-1-羥基-1，1-雙膦酸，甲烷雙膦酸，戊烷-1-羥基-1，1-雙膦酸，甲烷二氯雙膦酸，甲烷羥基雙膦酸，乙烷-1-氨基-1，1-雙膦酸，乙烷-2-氨基-1，1-雙膦酸，丙烷-3-氨基-1-羥基-1，1-雙膦酸，丙烷-N，N-二甲基-3-氨基-1-羥基-1，1-雙膦酸，丙烷-3，3-二甲基-3-氨基-1-羥基-1，1-雙膦酸，苯基氨基甲烷雙膦酸，N，N-二甲基氨基甲烷雙膦酸，N-(2-羥基乙基)氨基甲烷雙膦酸，丁烷-4-氨基-1-羥基-1，1-雙膦酸，戊烷-5-氨基-1-羥基-1，1-雙膦酸，己烷-6-氨基-1-羥基-1，1-雙膦酸及其藥用酯和藥用鹽。
具體地講，本發明的化合物可以與哺乳動物雌激素激動劑/拮抗劑聯合。任何雌激素激動劑/拮抗劑都可作為本發明第二種化合物使用。術語雌激素激動劑/激動劑指與雌激素受體結合的化合物，其抑制骨更新和/或預防骨損失。具體地講，雌激素激動劑在本文中定義為可與哺乳動物組織中雌激素受體位點結合併在一種或多種組織中模擬雌激素作用的化合物。雌激素拮抗劑在本文中定義為能與哺乳動物組織中的雌激素受體位點結合併在一種或多種組織中阻斷雌激素作用的化合物。這些活性是本領域技術人員用標準檢測容易確定的，包括雌激素受體結合實驗、標準骨組織形態檢測和密度檢測方法，以及Eriksen E.F.等，骨組織形態測定(BoneHistomorphometry)，Raven出版社，New York，1994，1-74頁；Grier S.J.等，雙能量X-射線吸收測定在動物中的應用，Inv.Radiol.，1996，31(1)50-62；Wahner H.W.和Fogelman I.，對骨質疏鬆的評價雙能量X-射線吸收測定用於臨床實踐，MartinDuntitz Ltd.，London 1994，1-296頁)。其中多種化合物描述如下。
優選的雌激素激動劑/拮抗劑為屈洛昔芬((E)-3-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基-1-丁烯基)-酚)及相關化合物，它們公開於美國專利5,047,431，將其公開內容引入本文作為參考。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是3-(4-(1，2-二苯基-丁-1-烯基)-苯基)-丙烯酸，其公開於Willson等，內分泌學(Endocrinology)，1997，138，3901-3911。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是他莫昔芬(2-(4-)1，2-二苯基-1-丁烯基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺，(Z)-2，2-羥基-1，2，3-丙基三甲酸酯(1∶1)及相關化合物，它們公開於美國專利4,536,516，其公開內容引入本文作為參考。
另一種相關化合物是4-羥基他莫昔芬，其公開於美國專利4,623,660，其公開內容引入本文作為參考。
優選的雌激素激動劑/拮抗劑是雷洛昔芬((6-羥基-2-(4-羥基苯基)苯並[b]噻吩-3-基)(4-(2-(1-哌啶基)乙氧基)苯基)甲酮鹽酸鹽)，其公開於美國專利4,418,068，其公開內容引入本文作為參考。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是託瑞昔芬(2-(4-(4-氯-1，2-二苯基-1-丁烯基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺，(Z)-2-羥基-1，2，3-丙基三甲酸酯(1∶1)，其公開於美國專利4,996,225，其公開內容引入本文作為參考。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是星克羅曼1-(2-((4-(-甲氧基-2，2-二甲基-3-苯基-苯並二氫吡喃-4-基)-苯氧基)-乙基)-吡咯烷，其公開於美國專利3,822,287，其公開內容引入本文作為參考。還優選左莫洛昔芬。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是艾多昔芬(E)-1-(2-(4-(1-(4-碘-苯基)-2-苯基-丁-1-烯基)-苯氧基)-乙基)-吡咯烷酮，其公開於美國專利4,839,155，其公開內容引入本文作為參考。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是2-(4-甲氧基-苯基)-3-[4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯氧基]-苯並[b]噻吩-6-醇，其公開於美國專利5,488,058，其公開內容引入本文作為參考。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是6-(4-羥基-苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苄基)-萘-2-醇，其公開於美國專利5,484,795，其公開內容引入本文作為參考。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑是(4-(2-(2-氮雜-雙環[2.2.1]庚-2-基)-乙氧基)-苯基)-(6-羥基-2-(4-羥基-苯基)-苯並[b]噻吩-3-基)-甲酮，其以及其製備方法公開於PCT申請WO95/10513，申請人為Pfizer Inc。
另一種優選的雌激素激動劑/拮抗劑包括美國專利5,552,412一般性指定的化合物，其公開內容引入本文作為參考。其中特別優選的化合物為順-6-(4-氟-苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫萘-2-醇；(-)-順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫萘-2-醇；順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫萘-2-醇；順-1-(6′-吡咯烷基乙氧基-3′-吡啶基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫萘；1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-(4″-氟苯基)-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉；順-6-(4-羥基苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫萘-2-醇；和1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉。
其它雌激素激動劑/拮抗劑描述於美國專利4,133,814(其公開內容引入本文作為參考)。美國專利4,133,814公開了2-苯基-3-芳醯基-苯並噻吩和2-苯基-3-芳醯基苯並噻吩-1-氧化物的衍生物。
本領域技術人員會意識到其它骨合成代謝劑，也稱為骨質促進劑，可以與本發明的化合物結合。骨質促進劑是促進骨質達到骨折閾值以上的化合物，詳見世界衛生組織「骨折危險性評價及對絕經後骨質疏鬆篩選中的應用(1994)，世界衛生組織研究小組的報告。世界衛生組織技術系列843」。
在本發明的某些方面，任何前列腺素或前列腺素激動劑/拮抗劑可以作為第二種化合物。這包括用本發明的兩種不同的式I化合物。本領域技術人員會意識到也可使用IGF-1、氟化鈉、甲狀旁腺激素(PTH)、甲狀旁腺激素的活性片斷、生長激素或生長激素促分泌劑。以下部分詳細描述了本發明的第二種化合物的實例。
在本發明的某些方面中，任何前列腺素可以用作第二種化合物。術語前列腺素指作為天然前列腺素PGD1、PGD2、PGE2、PGE1和PGF2的類似物的化合物，它們用於治療骨質疏鬆。這些化合物與前列腺素受體結合。此結合是本領域技術人員通過標準檢測易於確定的(例如，AnS等，人的前列腺素E2受體的EP2亞型的克隆和表達，生物化學和生物物理研究通訊，1993，197(1)263-270)。
前列腺素是與基本化合物前列腺烷酸有關的脂環化合物。基本前列腺素的碳原子是從羧基碳原子通過環戊基環向相鄰側鏈上的末端碳原子依次定位的。一般來說，相鄰的側鏈為反式取向。在環戊基部分的C-9位存在氧代基團被分為E類前列腺素，而PGE2在C13-C14具有反式不飽和鍵，而在C5-C6位具有順式雙鍵。
以下描述了多種前列腺素。但是，其它前列腺素對本領域技術人員將是已知的。前列腺素的實例公開於美國專利4,171,331和3,927,197，其公開內容引入本文作為參考。
Norrdin等，前列腺素在骨中的體內作用，前列腺素白三烯必需脂肪酸41，139-150，1990對骨合成代謝前列腺素進行了綜述。
在本發明的某些方面，任何前列腺素激動劑/拮抗劑可用作第二種化合物。術語前列腺素激動劑/拮抗劑指結合前列腺素受體(例如，An S等，Cloning and Expression of the EP2Subtype of HumanReceptors for Prostaglandin E2，Biochemical and BiophysicalResearch Communications，1993，197(1)263-270)並在體內模擬前列腺素作用(例如，刺激骨形成並增加骨質)的化合物。這些作用是本領域技術人員通過標準檢測容易確定的。Eriksen E.F.等，骨組織形態測定，Raven出版社，New York，1994，1-74頁；Grier S.J.等，雙能量X-射線吸收測定在動物中的應用，Inv.Radiol.，1996，31(1)50-62；Wahner H.W.和Fogelman I.，對骨質疏鬆的評價雙能量X-射線吸收測定用於臨床實踐，Martin Dunitz Ltd.，London 1994，1-296頁)。其中多種化合物描述如下。但是，其它前列腺素激動劑/拮抗劑對本領域技術人員來說將是已知的。前列腺素激動劑/拮抗劑的實例描述如下。
美國專利3,932,389公開了有利於骨形成活性的2-脫羧基-2-(四唑-5-基)-11-脫氧-15-取代的-Ω-戊醯基前列腺素，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利4,018,892公開了有利於骨形成活性的16-芳基-13，14-二氫-PGE2對聯苯基酯，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利4,219,483公開了有利於骨形成活性的2，3，6-取代的-4-吡喃酮，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利4,132,847公開了有利於骨形成活性的2，3，6-取代的-4-吡喃酮，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利4,000,309公開了有利於骨形成活性的16-芳基-13，14-二氫-PGE2對聯苯基酯，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利3,982,016公開了有利於骨形成活性的16-芳基-13，14-二氫-PGE2對聯苯基酯，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利4,621,100公開了有利於骨形成活性的取代的環戊烷，其公開內容引入本文作為參考。
美國專利5,216,183公開了有利於骨形成活性的取代的環戊烷酮，其公開內容引入本文作為參考。
在本發明的某些方面，氟化鈉可以用作第二種化合物。術語氟化鈉指氟化鈉的所有形式(例如，緩釋氟化鈉、持續釋放氟化鈉)。持續釋放氟化鈉公開於美國專利4,904,478，其公開內容引入本文作為參考。本領域技術人員通過生物實驗容易測定氟化鈉的活性(例如，見Eriksen E.F.等，骨組織形態測定，Raven出版社，New York，1994，1-74頁；Grier S.J.等，雙能量X-射線吸收測定在動物中的應用，Inv.Radiol.，1996，31(1)50-62；Wahner H.W.和Fogelman I.，對骨質疏鬆的評價雙能量X-射線吸收測定用於臨床實踐，Martin Dunitz Ltd.，London 1994，1-296頁)。
骨形態形成蛋白可以用作本發明的第二種化合物(例如，見Ono等，前列腺素E1提高重組人骨形態形成蛋白的骨形成活性(Promotion of the Osteogenetic Activity of Recombinat HumanBone Morphogenetic Protein by Prostaglandin E1)，骨(Bone)，1996，19(6)，581-588)。
甲狀旁腺激素(PTH)可以用作本發明的第二種化合物。術語甲狀旁腺激素指甲狀旁腺激素、其片斷或代謝物以及其結構類似物，它們可刺激骨形成並增加骨質。還包括甲狀旁腺激素相關肽以及甲狀旁腺相關肽的活性片斷和類似物(見PCT申請WO 94/01460號)。本領域技術人員用標準檢測易於確定這種骨合成代謝功能活性(例如，見Eriksen E.F.等，骨組織形態測定，Raven出版社，New York，1994，1-74頁；Grier S.J.等，雙能量X-射線吸收測定在動物中的應用，Inv.Radiol.，1996，31(1)50-62；Wahner H.W.和Fogelman I.，對骨質疏鬆的評價雙能量X-射線吸收測定用於臨床實踐，Martin Dunitz Ltd.，London 1994，1-296頁)。其中多種化合物描述如下。但是，其它甲狀旁腺激素對本領域技術人員來說是已知的。甲狀旁腺激素的實例描述如下。
「用人甲狀旁腺肽治療脊椎動物骨質疏鬆」，OsteoporosisInt.，3，(增刊1)199-203。
「藉助於激素替代治療用PTH1-34治療骨質疏鬆生化、動力學及組織學反應」，Osteoporosis Int.，1162-170。
在本發明的某些方面中，任何生長激素或生長激素促分泌劑可用作第二種化合物。術語生長激素促分泌劑指刺激生長激素釋放或模擬生長激素作用(例如，增加骨形成，導致骨質的增加)的化合物。這些作用對本領域技術人員來說可用標準檢測容易地確定。其中多種化合物描述於以下PCT專利申請WO95/14666；WO 95/13069；WO 94/19367；WO 94/13696及WO 95/34311。但是，其它生長激素或生長激素促分泌劑對本領域技術人員將是已知的。
特別優選的生長激素促分泌劑是N-[1(R)-[1，2-二氫-1-甲磺醯基螺[3H-吲哚-3，4′-哌啶]-1′-基)羰基]-2-(苯基甲氧基)乙基]-2-氨基-2-甲基丙醯胺MK-667。
另一個優選的生長激素促分泌劑包括2-氨基-N-(2-(3a-(R)-苄基-2-甲基-3-氧代-2，3，3a，4，6，7-六氫-吡唑並[4，3-c]吡啶-5-基)-1-(R)-苄氧基甲基-2-氧代-乙基)-異丁醯胺或其L-酒石酸鹽；2-氨基-N-(1-(R)-苄氧基甲基-2-(3a-(R)-(4-氟-苄基)-2-甲基-3-氧代-2，3，3a，4，6，7-六氫-吡唑並[4，3-c]吡啶-5-基)-2-氧代-乙基)異丁醯胺；2-氨基-N-(2-(3a-(R)-苄基-3-氧代-2，3，3a，4，6，7-六氫-吡唑並[4，3-c]吡啶-5-基)-1-(R)苄氧基甲基-2-氧代-乙基)異丁醯胺；和2-氨基-N-(1-(2，4-二氟-苄氧基甲基)-2-氧代-2-(3-氧代-3a-吡啶-2-基甲基-2-(2，2，2-三氟-乙基)-2，3，3a，4，6，7-六氫-吡唑並[4，3-c]吡啶-5-基)-乙基)-2-甲基-丙醯胺。
製備本文所述化合物的一些製備方法可能需要保護遠端官能團(例如，式I前體中的伯胺、仲胺、羧基)。對這種保護的需要將取決於遠端官能團的性質和該製備方法的反應條件。本領域技術人員易於確定對這種保護的需要。這種保護/脫保護方法的使用也是本領域技術人員的一般知識。對保護基及其用途的一般描述見T.W.Greene，有機合成中的保護基(Protective Groups in OrganicSynthesis)，John Wiley Sons，New York，1991。
上述化合物的起始物和試劑也易於得到或可以用有機合成的常規方法由本領域技術人員容易地合成。例如，本文中所用的很多化合物與天然化合物有關，或可由其衍生，其中存在重大的科學重要性和商業需要，並因此很多這樣的化合物可商購或在文獻中報導，或者可通過文獻中報導的方法由其它常規可得到的物質容易地製備。例如，這樣的化合物包括前列腺素。
本領域的普通技術人員應意識到本發明的一些化合物具有至少一個不對稱碳原子並因此為對映體或非對映異構體。通過本領域已知方法，例如，色譜和/或分級結晶，根據其物理化學性質的不同，可以將非對映異構體混合物分離為它們的單個非對映異構體。通過與適當光學活性化合物(如醇)反應將對映體混合物轉變為非對映異構體混合物，將非對映異構體分離並將單個的非對映異構體轉變(如，水解，包括化學水解方法和微生物脂酶水解方法，例如，酶催化水解)成相應的純對映體，這樣可將對映體分離。所有這些異構體，包括非對映異構體、對映體及其混合物都被認為是本發明的一部分。本發明的一些化合物也是阻轉異構體(例如，取代的聯芳基)，並將其看作是本發明的一部分。
本發明的很多化合物，包括式I化合物、抗吸收劑、骨合成代謝劑、前列腺素激動劑/拮抗劑、甲狀旁腺激素、生長激素和生長激素促分泌劑，是酸性的並與藥用陽離子形成鹽。本發明的一些化合物，包括式I化合物、抗吸收劑、骨合成代謝劑、前列腺素激動劑/拮抗劑、甲狀旁腺激素、生長激素和生長激素促分泌劑，是鹼性的並可與藥用陰離子形成鹽。所有的這些鹽都在本發明範圍內，並可以通過常規方法製備。例如，如果適當，可簡單地通過與酸性和鹼性物質通常以化學計量的比例接觸，在水、非水或含部分水的介質中製備它們。如果適當，通過過濾、用非溶劑沉澱後過濾、蒸發溶劑或對於水溶液通過凍幹回收這些鹽。
此外，當本發明化合物，包括式I化合物、抗吸收劑、骨合成代謝劑、前列腺素激動劑/拮抗劑、甲狀旁腺激素、生長激素和生長激素促分泌劑，形成水合物或溶劑化物時，它們也在本發明的範圍內。
此外，本發明的化合物，包括式I化合物、抗吸收劑、骨合成代謝劑、前列腺素激動劑/拮抗劑、甲狀旁腺激素、生長激素和生長激素促分泌劑，其所有前藥都在本發明的範圍內。
本發明的化合物、其前藥及所述化合物和前藥的藥用鹽都適於治療用途，它們作為在脊椎動物，例如，哺乳動物，並特別是人中刺激骨形成並增加骨質的藥劑。由於骨形成與骨質疏鬆和骨有關疾病的發展緊密相關，根據其對骨的作用，這些化合物、其前藥及這所述化合物和所述前藥的藥用鹽，預防、減緩和/或治癒了骨質疏鬆。
本發明化合物作為藥物製劑在治療脊椎動物，例如，哺乳動物(如人，特別是女性)患有的存在低骨質的病症(例如，骨質疏鬆)中的用途，在常規測定，包括體內測定、受體結合測定、環AMP測定和骨折癒合測定(所有都描述如下)中，通過本發明化合物的活性說明。體內測定(在本領域普通技術人員知識範圍內作了適當改變)可用於測定本發明的其它合成代謝劑及前列腺素激動劑的活性。雌激素激動劑/拮抗劑方案可用於測定特別是雌激素激動劑/拮抗劑以及其它抗吸收劑的活性(在本領域普通技術人員知識範圍內作了適當改變)。如下所述的聯合或依次治療方案用於說明本文中描述的合成代謝劑(例如，本發明的化合物)和抗吸收劑(例如，雌激素激動劑/拮抗劑)的組合的用途。這些測定還為本發明的化合物(或本文中描述的其它合成代謝劑和抗吸收劑)的活性相互比較以及與其它已知化合物的活性進行比較提供了手段。這些比較的結果對於確定在脊椎動物，例如，哺乳動物，包括人中治療這些疾病的劑量水平是有利的。
合成代謝劑的體內測定可以在無傷雄性或雌性大鼠、性激素缺乏雄性(睪丸切除)或雌性(卵巢切除)大鼠中，試驗骨合成代謝劑在刺激骨形成和增加骨質中的活性。
此實驗中可以使用不同年齡(如3個月)的雄性或雌性大鼠。這些大鼠是無傷的或被去生殖腺(卵巢切除或睪丸切除)，並以不同劑量(如1、3或10mg/kg/天)皮下注射或管飼30天前列腺素激動劑。在去生殖腺大鼠中，在手術後第二天開始治療(以防止骨損失)，或者在已發生骨損失時開始治療(以恢復骨質)。在此實驗中，讓所有大鼠自由飲水並食用市售的粒狀飼料(Teklad Rodent Diet # 8064，Harlan Teklad，Madison，WI)，其中含1.46％鈣、0.99％磷和4.96IU/g維生素D3。在處死前12和2天，給所有大鼠皮下注射10mg/kg鈣黃綠素。處死大鼠。測定下列終點股骨鹽的測定從每隻大鼠的屍體中移出右股骨並用雙能X-射線吸收比色法(DXA，QDR 1000/W，Hologic Inc.，Waltham，MA)掃描，其配有「局部高解析度掃描」軟體(Hologic Inc.，Waltham，MA)。掃描區域為5.08×1.902cm，解析度為0.0254×0.0127cm，掃描速度為7.25mm/秒。分析股骨掃描圖像並確定整個股骨(WF)，遠端股骨幹骺端(DFM)，股骨體(FS)和近端股骨(PF)的骨面積、骨鹽含量(BMC)和骨鹽密度(BMD)。
脛骨組織形態檢測分析從屍體中移出右脛骨，除去肌肉，並切成3部分。將近端脛骨和脛骨體在70％乙醇中固定，在乙醇濃度梯度中脫水，在丙酮中脫脂，然後埋植於甲基丙烯酸甲酯(Eastman Organic Chemicals，Rochester，NY)中。
用Reichert-Jung Polycut S切片機將近端脛骨幹骺端的正面部分切成4和10μm厚。4μm切片用改良的Masson′s三色染劑染色而10μm切片保持不染色。用得自每隻大鼠的一個4μm和一個10μm切片進行網狀骨組織形態檢測。
用Reichert-Jung Polycut S切片機將脛骨體的橫截面切為10μm厚。這些切片用於骨皮質組織形態檢測分析。
網狀骨組織形態檢測將Bioquant OS/2組織形態檢測系統(RM Biometrics，Inc.，Nashville，TN)用於近端脛骨幹骺端(距生長面-骺接點1.2至3.6mm)的次級骨松質的靜態和動態組織形態檢測。脛骨幹骺端區域的第一個1.2mm需要忽略以便將檢測限制在次級骨松質。4μm切片用來確定與骨容積、骨結構和骨吸收有關的指數，而10μm切片用來確定與骨形成和骨更新有關的指數。
I)與小梁骨容積和結構相關的檢測和計算(1)總幹骺端面積(TV，mm2)距生長面-幹骺接點1.2至3.6mm的幹骺端面積。(2)小梁骨面積(BV，mm2)在TV中小梁骨的總面積。(3)小梁骨周長(BS，mm)小梁骨總周長。(4)小梁骨容積(BV/TV，％)BV/TV×100。(5)小梁骨數(TBN，#/mm)1.199/2×BS/TV。(6)小梁骨厚度(TBT，μm)(2000/1.199)×(BV/BS)。(7)小梁骨缺口(TBS，μm)(2000/1.199)×(TV-BV)。
II)有關骨吸收的檢測和計算(1)破骨細胞數(OCN，#)在總幹骺端面積中的破骨細胞數。(2)破骨細胞周長(OCP，mm)破骨細胞覆蓋的小梁骨周長。(3)破骨細胞數/mm(OCN/mm，#/mm)OCN/BS。(4)破骨細胞周長百分數(％OCP，％)OCP/BS×100。
III)有關骨形成和更新的檢測和計算(1)單-鈣黃綠素標記的周長(SLS，mm)用一個鈣黃綠素標記物標記小梁骨周長的總長度。(2)雙-鈣黃綠素標記的周長(DLS，mm)用兩個鈣黃綠素標記物標記的小梁骨周長的總長度。(3)內-標記的寬度(ILW，μm)兩個鈣黃綠素標記物之間的平均距離。(4)礦化周長百分率(PMS，％)(SLS/2+DLS)/BS×100。(5)礦物附著率(MAR，μm/天)ILW/標記間隔。(6)骨形成速率/參考表面(BFR/BS，μm2/d/μm)(SLS/2+DLS)×MAR/BS。(7)骨更新速度(BTR，％/y)(SLS/2+DLS)×MAR/BV×100。
骨皮質組織形態檢測將Bioquant OS/2組織形態檢測系統(RM Biometrics，Inc.，Nashville，TN)用於脛骨體骨皮質的靜態和動態組織形態檢測。檢測總組織面積、骨髓腔面積、骨膜周長、內皮質周長、單標記的周長、雙標記的周長和骨膜和內皮質表面的內標記寬度，並計算骨皮質面積(總組織面積-骨髓腔面積)、骨皮質面積百分數(皮質面積/總組織面積×100)、骨髓面積百分數(骨髓腔面積/總組織面積×100)、骨膜和內皮質百分標記的周長[(單標記的周長/2+雙標記的周長)/總周長×100]、礦物附著率(內標記寬度/間隔)和骨形成速率[礦物附著率×[(單標記的周長/2+雙標記的周長)/總周長]。
統計學可以用StatView 4.0軟體包(Abacus Concepts，Inc.，Berkeley，CA)進行統計學計算。方差分析(ANOVA)檢驗後，進行Fisher′s PLSD(Stat View，Abacus Concepts Inc.，1918 BonitaAve，Berkeley，CA 94704-1014)以比較組之間的不同。
在穩定地超表達重組人EP2和EP4受體的293-S細胞系中確定cAMP升高代表人EP2和EP4受體的完整可讀框的cDNAs，用基於公開的序列(1，2)的低聚核苷酸引物並用得自初級人腎細胞(EP2)或初級人肺細胞(EP4)的RNA作為模板，通過逆轉錄酶聚合酶鏈反應生成。cDNAs被克隆進入pcDNA3(Invitrogen公司，3985B Sorrento ValleyBlvd.，San Diego，CA 92121)的多克隆位點，並通過磷酸鈣共沉澱用來轉染293-S人胚腎細胞。將G418抗性集落擴增並檢測特異性[3H]PGE2結合。顯示了高水平的特異性[3H]PGE2結合的轉染子通過Scatchard分析進一步定性以確定PGE2的Bmax和Kds。用於化合物篩選的細胞系對於PGE2(EP2)具有約338400受體每細胞而Kd＝12nM，對於PGE2(EP4)具有約256400受體每細胞而Kd＝2.9nM。在親本293-S細胞中兩種受體的組成表達可忽略不計。細胞保持於補充有胎牛血清(最終濃度10％)和G418(最終濃度700μg/ml)的RPMI中。
在293-S/EP2和293-S/EP4細胞系中的cAMP反應通過以下方法測定在裝有1ml缺乏鈣離子和鎂離子的PBS的培養瓶中經猛烈敲打使細胞脫附，加入無血清的RPMI至最終濃度為1×106細胞/ml，並加入3-異丁基-1-甲基黃嘌呤(IBMX)至最終濃度為1mM。將1ml細胞懸浮液立即等分加入到各2ml帶螺旋蓋的微量離心管中並在37℃，5％二氧化碳，相對溼度95％的條件下開蓋溫育10分鐘。然後，以1∶100的稀釋度將被測化合物加入到細胞中，使得最終DMSO或乙醇的濃度為1％。加入化合物後立即將這些試管蓋上，反轉兩次混合，並在37℃下溫育12分鐘。然後，在100℃溫育10分鐘將樣品溶解並立即在冰上冷卻5分鐘。通過在1000×g下離心5分鐘使細胞碎片沉澱，並將清澈的溶解液轉移至新試管中。用商購的cAMP射免疫檢測試劑盒RIA(NEK-033，DuPont/NEN Research Products，549 Albany St.，Boston，MA 02118)，在將清澈的溶解液用cAMPRIA檢測緩衝液(包裝在試劑盒中)以1∶10稀釋後，檢測cAMP濃度。一般來說，用6-8個濃度的被測化合物以1log增量處理細胞。用線性回歸分析對此劑量反應曲線的線性部分進行分析在計算機上進行EC50計算。
參考文獻1.Regan，J.W.Bailey，T.J.Pepperl，D.J.Pierce，K.L.Bogardus，A.M.Donello，J.E.Faribairn，C.E.Kedzie，K.M.Woodward，D.F.和Gil，D.W.1994，具有藥物學限定的EP2亞型特徵的人前列腺素新受體的克隆，分子藥物學(Mol.Pharmacology)46213-220。
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與前列腺素E2受體的結合測定膜製備所有的操作在4℃下進行。收穫表達前列腺素E21型(EP1)、2型(EP2)、3型(EP3)或4型(EP4)受體的轉染細胞並以2百萬細胞每毫升懸浮於緩衝液A[50mM Tris-HCl(pH7.4)，10mM氯化鎂，1mMEDTA，1mM Pefabloc 肽(Boehringer Mannheim Corp.，Indianapolis，IN)，10μM磷醯二肽(Sigma，St.Louis，MO)，1μM胃蛋白酶抑制劑A肽(Sigma，St.Louis，MO)，10μM彈性蛋白酶抑制劑肽(Sigma，St.Louis，MO)，100μM抗蛋白酶肽(Sigma，St.Louis，MO)]。通過用Branson超聲波儀(Model#250，BransonUltrasonics Corporation，Danbury，CT)，以兩次15秒的猝發進行超聲處理將細胞溶解。未溶解的細胞和碎片通過以100×g離心10分鐘除去。然後通過45000×g離心30分鐘收集膜。將顆粒狀的膜以3-10mg蛋白每毫升再懸浮，蛋白濃度用Bradford的方法[Bradford，M.，分析生物化學(Anal.Biochem.)，72，248(1976)]測定。然後將再懸浮的膜在-80℃冷凍保存備用。
結合測定將上述製備的冷凍膜解凍並在上述緩衝液A中稀釋為1mg蛋白每毫升。將1個體積的膜製劑與0.05體積的被測化合物或緩衝液以及1個體積的在緩衝液A中的3nM3H-前列腺素E2(#TRK 431，Amersham，Arlington Heights，IL)合併。將此混合物(總體積205μl)在25℃下溫育1小時。然後，通過GF/C玻璃纖維過濾器(#1205-401，Wallac，Gaithersburg，MD)過濾用Tomtec收集器(Model Mach II/96，Tomtec，Orange，CT)收集膜。用過濾器收集與3H-前列腺素E2結合的膜，同時緩衝液和未結合的3H-前列腺素E2通過過濾器棄去。然後將每個樣品用3ml[50mM Tris-HCl(pH7.4)，10mM氯化鎂，1mM EDTA]洗滌3次。再於微波爐中加熱將過濾器乾燥。為了測定與膜結合的3H-前列腺素的量，將乾燥的過濾器置於裝有閃爍液的塑膠袋中並在LKB 1205 Betaplate讀數器(Wallac，Gaithersburg，MD)中計數。由置換50％的特異性結合的3H-前列腺素E2所需要的被測化合物的濃度確定IC50。
全長的EP1受體的製備公開於Funk等，生物化學雜誌(Journalof Biological Chemistry)，1993，268，26767-26772。全長的EP2受體的製備公開於Regan等，分子藥理學(MolecularPharmacology)，1994，46，213-220。全長的EP3受體的製備公開於Regan等，英國藥理學雜誌(British Journal ofPharmacology)，1994，112，337-385。全長的EP4受體的製備公開於Bastien，生物化學雜誌(Journal of Biological Chemistry)，1994，269，11873-11877。這些全長受體用於製備表達EP1、EP2、EP3和EP4受體的293S細胞。
表達人EP1、EP2、EP3或EP4前列腺素E2受體的293S細胞按照本領域技術人員已知的方法生成。一般來說，相應於公開的全長受體的5′和3′末端的PCR(聚合酶鏈反應)引物按照上述公開的熟知方法製備並用於RT-PCR反應，其中使用得自人腎(EP1)、人肺(EP2)、人肺(EP3)或人淋巴細胞(EP4)來源的總RNA。PCR產物由TA突出端方法克隆進入pCR2.1(Invitrogen，Carlsbad，CA)並由DNA測序鑑定克隆的受體。
用克隆的受體在pcDNA3中通過電穿孔法轉染293S細胞(Mayo，西北大學，生物化學系(Dept.of Biochemistry，NorthwesternUniv.))。在用G418選擇轉染的細胞後，建立表達該受體的穩定的細胞系。
在全細胞3H-PGE2結合測定後用未標記的PGE2作為競爭劑選擇表達最大數量受體的克隆細胞系。
骨折癒合測定測定系統給藥後對骨折癒合的作用骨折技術用氯胺酮麻醉3月齡的Sprage-Dawley大鼠。在右脛骨或股骨的近端部分的前正中部分上切1cm的口。下面描述了脛骨手術技術。將此切割進行到骨，並在距脛骨粗隆的遠端部分4mm，距前嵴2mm處鑽一個1mm孔。用0.8mm不鏽鋼管(最大負荷36.3N，最大硬度61.8N/mm，在與骨同樣條件下檢測)進行髓內插釘術。不進行髓腔擴孔。通過三點彎曲用特殊設計的帶鈍爪的可調鉗在脛腓接合處以上2mm製造與標準接近的骨折。為了減少軟組織損傷，注意不要將骨折錯位。將皮膚用單層尼龍縫線縫合。手術是在無菌條件下進行的。插釘後立即對所有骨折放射拍照，排除所有骨折超出了特定骨幹區或釘子易位的大鼠。將剩下的動物隨機分為下列組，骨折癒合試驗的每個時間點每個亞組有10-12隻動物。第一組每天以1ml/大鼠管飼載體(水∶100％乙醇＝95∶5)，而其它每天管飼0.01至100mg/kg/天被測化合物(1ml/大鼠)，管飼10、20、40和80天。
在第10、20、40和80天，將每組10-12隻動物用氯胺酮麻醉並通過放血處死。通過解剖移出兩個脛腓骨並除去所有的軟組織。將得自每組中5-6隻大鼠的骨保存於70％乙醇中以進行組織學分析，得自每組另5-6隻大鼠的骨保存於緩衝的Ringer′s溶液中(+℃，pH7.4)，以進行放射拍照和生物力學試驗。
組織學分析對骨折骨的組織學分析方法已由Mosekilde和Bak在先公開(生長激素對大鼠骨折癒合的作用組織學描述，骨(Bone)，1419-27，1993)。簡言之，距骨折線每側8mm鋸骨折邊，未脫鈣埋植於甲基丙烯酸甲酯中，並在Reichert-Jung Polycut切片機上切為8μm厚的前部切片。將Masson-三色染色的中前切片(包括脛骨和腓骨)用於目測在治療和不治療的情況下細胞和組織對骨折癒合的反應。天狼星紅染色的切片用來顯示骨痂結構的特點並在骨折位點區分編織骨和板層骨。進行下列檢測(1)骨折縫檢測骨折的骨皮質末端之間最短的距離，(2)骨痂長度和骨痂直徑，(3)骨痂的總骨容積區域，(4)在骨痂區域每單位面積組織中的骨組織，(5)骨痂中的纖維組織及(6)骨痂中的軟骨區域。
生物力學分析生物力學分析方法已由Bak和Andreassen先期公開(衰老對大鼠骨折癒合的作用，Calcif Tissue Int 45292-297，1989)。簡言之，在生物力學試驗前對所有骨折進行放射拍照。通過破壞性三或四點彎曲方法分析骨折癒合的機械性質。檢測最大負荷、硬度、最大負荷時的能量、最大負荷時的挺度和最大應力。
測定局部給藥後對骨折癒合的作用骨折技術本實驗中使用麻醉的雌性或雄性小獵犬，年齡約2歲。通過在三點彎曲中慢慢連續負載製造橫向橈骨骨折，如Lenehan等所述(Lenehan，T.M.；Balligand，M；Nunamaker，D.M.；Wood，F.E.EHDP對狗骨折癒合的作用，J Orthop Res 3499-507，1985)。將金屬線從骨折點引出以確保骨的完全的解剖破壞。此後，通過由緩釋顆粒轉運的化合物的緩釋或以適宜的製劑如糊狀凝膠溶液或懸浮液施用這些化合物10、15或20周，將前列腺素激動劑局部輸送到骨折點。
組織學分析對骨折骨的組織學分析方法已由Peter等先期公開(Peter，C.P.；Cook，W.O.；Nunamaker，D.M.；Provost，M.T.；Seedor，J.G.；Rodan，G.A.阿侖膦酸鹽對狗骨折癒合和骨改形的作用，J.Orthop.Res.1470-74，1996)以及Mosekilde and Bak的(生長激素對大鼠骨折癒合的作用組織學描述，骨(Bone)，1419-27，1993)。簡言之，處死後，距骨折線每側3mm鋸骨折邊，未脫鈣埋植於甲基丙烯酸甲酯中，並在Reichert-Jung Polycut切片機上切為8μm厚的前部切片。用Masson-三色染色的中前切片(包括脛骨和腓骨)用於目測在治療和不治療的情況下細胞和組織對骨折癒合的反應。天狼星紅染色的切片用來顯示骨痂結構的特點並在骨折位點區分編織骨和板層骨。進行下列檢測(1)骨折縫檢測骨折的骨皮質末端之間最短的距離，(2)骨痂長度和骨痂直徑，(3)骨痂的總骨容積區域，(4)在骨痂區域每單位面積組織中的骨組織，(5)骨痂中的纖維組織及(6)骨痂中的軟骨區域。
生物力學分析生物力學分析方法已由Bak和Andreassen(衰老對大鼠骨折癒合的作用，Calcif Tissue Int 45292-297，1989)和Peter等(Peter，C.P.；Cook，W.O.；Nunamaker，D.M.；Provost，M.T.；Seedor，J.G.；Rodan，G.A.阿侖膦酸鹽對狗骨折癒合和骨改形的作用，J.Orthop.Res.1470-74，1996)先期公開。簡言之，在生物力學試實驗前對所有骨折進行放射拍照。通過破壞性三或四點彎曲方法分析骨折癒合的機械性質。檢測最大負荷、硬度、最大負荷時的能量、最大負荷時的挺度和最大應力。
雌激素激動劑/拮抗劑方案雌激素激動劑/拮抗劑是一類抑制骨更新並預防雌激素缺乏引起的骨損失的化合物。卵巢切除大鼠骨損失模型已被廣泛用作絕經後骨損失的模型。用此模型，人們可以檢測雌激素激動劑/拮抗劑化合物預防骨損失和抑制骨吸收的功效。
這些實驗中使用不同年齡(如5月齡)的Sprague-Dawley雌性大鼠(Charles River，Wilmington，MA)。在實驗期內，將這些大鼠單個關在20釐米×32釐米×20釐米的籠中。讓所有大鼠自由飲水並食用市售的粒狀飼料(Agway ProLab 3000，Agway County Food，Inc.，Syracuse，NY)，其中含0.97％鈣、0.85％磷和1.05IU/g維生素D3。
在一定時間(如4周)內，對一組大鼠(8至10隻)進行假手術並用載體(10％乙醇和90％鹽水，1ml/天)口服處理，而其餘大鼠雙側卵巢切除(OVX)並用載體(口服)、17β-雌二醇(Sigma，E-8876，E2，30μg/kg，每天皮下注射)或雌激素激動劑/拮抗劑(如屈洛昔芬每天口服5、10或20mg/kg)處理。在處死前12和2天，給所有大鼠皮下注射10mg/kg鈣黃綠素(螢光染料骨標記物)以檢查骨組織的動力學變化。治療4周後，處死大鼠並屍解。檢測以下終點體重增加屍解時體重減去手術時的體重。
子宮重量和組織學屍解時，從每隻大鼠中移出子宮，並立即稱重。此後，對此子宮進行組織學檢查，例如，子宮橫截面組織面積、基質厚度和腔上皮厚度。
總血清膽固醇通過心臟穿刺得到血液並使之在4℃凝集，然後以2000g離心10分鐘。用高效膽固醇量熱測定(Boehringer MannheimBiochemicals，Indianapolis，IN)分析血清樣品中的總血清膽固醇。
股骨鹽的測定從每隻大鼠的屍體中移出右股骨並用雙能X-射線吸收比色法(DEXA，QDR 1000/W，Hologic Inc.，Waltham，MA)掃描，其配有「局部高解析度掃描」軟體(Hologic Inc.，Waltham，MA)。掃描區域為5.08×1.902cm，解析度為0.0254×0.0127cm，掃描速度為7.25mm/秒。分析股骨掃描圖像並確定整個股骨(WF)、遠端股骨幹骺端(DFM)、股骨體(FS)和近端股骨(PF)的骨面積、骨鹽含量(BMC)和骨密度(BMD)。
近端脛骨幹骺端網狀骨組織形態檢測分析從屍體中移出右脛骨，除去肌肉，並切成3部分。將近端脛骨和脛骨體在70％乙醇中固定，在乙醇濃度梯度中脫水，在丙酮中脫脂，然後埋植於甲基丙烯酸甲酯(Eastman Organic Chemicals，Rochester，NY)中。用Reichert-Jung Polycut S切片機將近端脛骨幹骺端的正面部分切成4和10μm厚。用得自每隻大鼠的一個4μm和一個10μm切片進行網狀骨組織形態檢測。4μm切片用改良的Masson′s三色染劑染色而10μm切片保持不染色。
將Bioquant OS/2組織形態檢測系統(RM Biometrics，Inc.，Nashville，TN)用於近端脛骨幹骺端(距生長面-骺接點1.2至3.6mm)的次級骨松質的靜態和動態組織形態檢測。脛骨幹骺端區域的第一個1.2mm需要忽略以便將檢測限制在次級骨松質。4μm切片用來確定與骨容積、骨結構和骨吸收有關的指數，而10μm切片用來確定與骨形成和骨更新的指數。
I.與小梁骨容積和結構相關的檢測和計算1.總幹骺端面積(TV，mm2)距生長面-骺接點1.2至3.6mm的幹骺端面積。
2.小梁骨面積(BV，mm2)在TV中小梁骨的總面積。
3.小梁骨周長(BS，mm)小梁骨總周長。
4.小梁骨容積(BV/TV，％)BV/TV×100。
5.小梁骨數(TBN，#/mm)1.199/2×BS/TV。
6.小梁骨厚度(TBT，μm)(2000/1.199)×(BV/BS)。
7.小梁骨缺口(TBS，μm)(2000/1.199)×(TV-BV)。
II.有關骨吸收的檢測和計算1.破骨細胞數(OCN，#)在總幹骺端面積中的破骨細胞數。
2.破骨細胞周長(OCP，mm)破骨細胞覆蓋的小梁骨周長。
3.破骨細胞數/mm(OCN/mm，#/mm)OCN/BS。
4.破骨細胞周長百分數(％OCP，％)OCP/BS×100。
III.有關骨形成和更新的檢測和計算1.單一鈣黃綠素標記的周長(SLS，mm)用一個鈣黃綠素標記物標記的小梁骨周長的總長度。
2.雙一鈣黃綠素標記的周長(DLS，mm)用兩個鈣黃綠素標記物標記的小梁骨周長的總長度。
3.內-標記的寬度(ILW，μm)兩個鈣黃綠素標記物之間平均距離。
4.礦化周長百分率(PMS，％)(SLS/2+DLS)/BS×100。
5.礦物附著率(MAR，μm/天)ILW/標記間隔。
6.骨形成速率/參考表面(BFR/BS，μm2/d/μm)(SLS/2+DLS)×MAR/BS。
7.骨更新速度(BTR，％/y)(SLS/2+DLS)×MAR/BV×100。
統計學可以用StatView 4.0軟體包(Abacus Concepts，Inc.，Berkeley，CA)進行統計學計算。方差分析(ANOVA)檢驗後，進行Fisher′s PLSD(Stat View，Abacus Concepts Inc.，1918 BonitaAve，Berkeley，CA 94704-1014)以比較組之間的不同。
聯合及依次治療方案下列方案當然可由本領域技術人員改變。例如，可以使用無傷雄性或雌性大鼠、缺乏性激素的雄性(睪丸切除)或雌性(卵巢切除)大鼠。此外，此實驗中可以使用不同年齡(如12月齡)的大鼠。大鼠可以是無傷的或被閹割(卵巢切除或睪丸切除)，並以不同劑量(如1，3或6mg/kg/天)，在一定時期(如兩周至兩個月)內，施用合成代謝劑如本發明的化合物，並隨後以不同劑量(如1、5、10mg/kg/天)，在一定時期(如兩周至兩個月)內，施用抗吸收劑如屈洛昔芬，或以不同劑量，在一定時期(兩周至兩個月)內，聯合施用骨合成代謝劑和抗吸收劑。對於閹割的大鼠，在手術後第二天可以開始治療(為了防止骨損失)，或在已發生骨損失時治療(為了恢復骨質)。
用氯胺酮麻醉處死大鼠。檢測以下終點。
股骨鹽檢測按照雌激素激動劑/拮抗劑方案中所述進行。
腰椎骨鹽測定在麻醉大鼠中用配有「局部高解析度掃描」軟體(Hologic Inc.，Waltham，MA)的雙能X-射線吸收比色法(QDR 1000/W，HologicInc.，Waltham，MA)檢測整個腰椎骨和六個腰椎(LV1-6)中的每一個的骨面積、骨鹽含量(BMC)和骨鹽密度(BMD)。通過注射(i.p.)1ml/kg氯胺酮/甲苄噻嗪(比例為4∶3)的混合物麻醉大鼠，然後將大鼠置於平臺上。掃描區域為6×1.9cm，解析度為0.0254×0.0127cm，掃描速度為7.25mm/秒。可得到整個腰椎的掃描圖像並進行分析。測定骨面積(BA)和骨鹽含量(BMC)，並計算整個腰椎和六個腰椎(LV1-6)中的每個的骨鹽密度(MBC除以BA)。
按照上面對雌激素激動劑/拮抗劑方案所述進行近端脛骨幹骺端網狀骨組織形態測定分析。
按照上面對雌激素激動劑/拮抗劑方案所述進行有關小梁骨容積的檢測和計算。此外，按照上面對雌激素激動劑/拮抗劑方案所述進行有關骨吸收的檢測和計算。另外，按照上面對雌激素激動劑/拮抗劑方案所述進行有關骨形成和更新的檢測和計算。此外，按照上面對雌激素激動劑/拮抗劑方案所述的統計學操作分析所得數據。
腎再生測定通過前列腺素E2(PGE2)或前列腺素激動劑在野生型293S細胞和用EP2轉染的293S細胞中誘發骨形態形成蛋白7(BMP-7)的能力，研究在腎再生中前列腺素激動劑的作用。
方法293S和EP2 293S細胞生長於Dulbecco′s改良Egale培養基(DMEM，Gibco，BRL；Gaithersburg，MD)。用PGE2或前列腺素激動劑處理前一天，以1.5×106細胞/10釐米皿的密度平板培養細胞。一般在約16至24小時後，在存在或不存在載體(DMSO)、PGE2(10-6M)或前列腺素拮抗劑(10-6M)的條件下，用OptiMEM(Gibco，BRL；Gaithersburg，MD)將單層細胞洗滌一次，隨後加入10mlOptiMEM/皿。收集細胞並在8、16和24小時提取RNA。對總RNA(20mg/泳道)的Northern印跡分析通過用32P-標記的BMP-7探針探查這些印跡進行。通過與32P-標記的18s核糖體RNA探針雜交將印跡的RNA負荷正常化。PGE2和前列腺素激動劑以時間依賴的方式誘發在EP2293S細胞中的BMP-7表達。表達的這種誘發一般在親本細胞系中觀察不到。BMP-7在腎再生中的已知作用及前列腺素激動劑以時間和受體特異性方式誘發BMP-7在293S腎細胞中表達的能力表明了前列腺素激動劑在腎再生中的作用。
本發明的化合物可以通過系統和/或局部轉運本發明化合物的任何方法(例如，在骨折位點、截骨術或矯形手術)施用本發明的化合物。這些方法包括口服、非腸道、十二指腸內等途徑。一般來說，本發明的化合物口服給藥，但是可以使用非腸道給藥(例如，靜脈、肌肉、透皮、皮下、直腸或髓內給藥)，例如，當口服對於靶向不適當或患者不能攝入藥物時。
通過局部施用(例如，在骨折或截骨術位點)用於治療和促進骨折和截骨術癒合的本發明的化合物或其組合物。例如，或者通過在軟骨生長面上注射存在於適當溶劑(例如，油性溶劑如花生油)中的化合物，或對於開放性手術，通過將存在於適當載體或稀釋劑如骨蠟、去礦化骨粉、聚合骨粘固粉、骨密封劑等中的這些化合物局部施用將本發明的化合物施用於骨折或截骨術位點。或者，可以通過將此化合物在適當的載體或稀釋劑中的溶液或分散液施用於在矯形手術中常規使用的固體或半固體植入物的(例如滌綸網、凝膠泡沫和帶接頭的骨(kiel bone)或假體)的表面，或將其摻入植入物中完成局部施用。
本發明的化合物還可以在適當載體或稀釋劑中與上述一種或多種合成代謝劑或骨抗吸收劑組合局部施用於骨折或截骨術部位。
本發明範圍內的這些組合可同時給藥，或以任何順序依次給藥，或以在藥用載體或稀釋劑中含上述式I化合物、其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及上述第二種化合物的獨立藥物組合物的方式給藥。
例如，骨合成代謝劑可以單獨或與抗吸收劑組合三個月至三年用於本發明，隨後單獨使用抗吸收劑三個月至三年，可選擇性地重複整個治療周期。或者，例如，骨合成代謝劑可單獨或與抗吸收劑組合使用三個月至三年，隨後在患者的餘生中單獨使用抗吸收劑。例如，在優選的給藥方式中，上述式I的化合物、或其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽可以每天給藥一次，而上述第二種化合物(例如，雌激素激動劑/拮抗劑)可以以單劑量或多劑量每天給藥。或者，例如，在另一個優選的給藥方式中，這兩種化合物可以依次給藥，其中上述式I的化合物、或其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽可以每天給藥一次，其給藥時間足以將骨質提高到高於骨折閾值的水平(世界衛生組織「骨折危險性評價及其對絕經後骨質疏鬆篩選中的應用(1994)。世界衛生組織研究小組的報告。世界衛生組織技術系列843」)，隨後如上所述施用第二種化合物(例如，雌激素激動劑/拮抗劑)，每天單劑量或多劑量給藥。優選上述第一種化合物以快速給藥形式如口服每天給藥一次。
在任何情況下，化合物給藥的量和時間，當然依賴於被治療對象、病情的嚴重性、給藥的方式和主治醫師的診斷。因此，由於患者與患者的不同，下面給出的劑量是原則性的，且醫生考慮對患者的可行性，可確定達到治療效果(如骨質增加)的藥物劑量。考慮到需要治療的程度，醫生必須平衡多種因素如骨質的起始水平、患者的年齡、先前存在疾病的出現以及其它疾病的出現(例如，心血管疾病)。
一般來說，本發明的化合物的用量足以將骨質提高到高於骨折閾值水平(詳見上文中引用的世界衛生組織研究)。
總之，如上所述用於本發明的合成代謝劑的有效劑量為0.001至100mg/kg/天，優選0.01至50mg/kg/天。
下面提供了對於不同抗吸收劑的優選劑量。
抗吸收劑用量是通過其作為骨損失抑制劑的活性來確定的。此活性通過單一化合物的藥代動力學及其在上述方案(如雌激素激動劑/拮抗劑方案)中抑制骨損失的最小對最大有效劑量來確定。
一般來說，抗吸收劑的有效劑量為約0.001mg/kg/天至約20mg/kg/天。
一般來說，孕激素的有效劑量為約0.1至10mg每天；優選劑量為約0.25至5mg每天。
一般來說，多膦酸鹽的有效劑量通過其作為標準測定中骨吸收抑制劑的藥效確定。
一些多膦酸鹽的日給藥劑量範圍為約0.001mg/kg/天至約20mg/kg/天。
一般來說，用於本發明治療中，例如，用於本發明的骨吸收治療的本發明的雌激素激動劑/拮抗劑的有效劑量為0.01至200mg/kg/天，優選0.5至100mg/kg/天。
具體地講，屈洛昔芬的有效劑量為0.1至40mg/kg/天，優選0.1至5mg/kg/天。
具體地講，雷洛昔芬的有效劑量為0.1至100mg/kg/天，優選0.1至10mg/kg/天。
具體地講，他莫昔芬的有效劑量為0.1至100mg/kg/天，優選0.1至5mg/kg/天。
具體地講，2-(4-甲氧基-苯基)-3-[4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯氧基]-苯並[b]噻吩-6-醇的有效劑量是0.001至1mg/kg/天。
具體地講，下列藥物的有效劑量順式-6-(4-氟-苯基)-5-(4-(2-哌啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫-萘-2-醇；(-)-順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫-萘-2-醇；順-6-苯基-5-(4-(2-吡咯烷-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫-萘-2-醇；順-1-(6′-吡咯烷基乙氧基-3′-吡啶基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫化萘；1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-(4″-氟苯基)-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉；順-6-(4-羥基苯基)-5-(4-(2-吡啶-1-基-乙氧基)-苯基)-5，6，7，8-四氫-萘-2-醇；或1-(4′-吡咯烷基乙氧基苯基)-2-苯基-6-羥基-1，2，3，4-四氫異喹啉為0.0001至100mg/kg/天，優選0.001至10mg/kg/天。
具體地講，4-羥基他莫昔芬的有效劑量為0.0001至100mg/kg/天，優選0.001至10mg/kg/天。
本發明的化合物一般以藥物組合物的形式給藥，其中含有至少一種本發明的化合物及藥用載體或稀釋劑。因此，本發明的化合物可以單獨或一起以任何常規口服、非腸道、直腸或透皮製劑的形式給藥。
口服給藥的藥物組合物可以是溶液、懸浮液、片劑、丸劑、膠囊、粉劑等形式。片劑含有多種賦形劑如枸櫞酸鈉、碳酸鈣和磷酸鈣、多種崩解劑如澱粉並優選馬鈴薯或木薯澱粉、某些複合矽酸鹽、粘合劑如聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、明膠和阿拉伯膠。此外，對於製片來說，潤滑劑如硬脂酸鎂、十二烷基硫酸鈉和滑石經常是非常有利的。相似類型的固體組分在軟或硬明膠膠囊中也用作填充劑；此方面優選物質還包括乳糖以及高分子量聚乙二醇。當口服給藥需要的是含水懸浮液和/或酏劑時，本發明的化合物可以與多種甜味劑、矯味劑、著色劑、乳化劑和/或懸浮劑以及稀釋劑如水、乙醇、丙二醇、甘油和其多種混合形式混合。
對於非腸道給藥，可以使用芝麻油或花生油或含水丙二醇溶液，以及相應水溶性鹽的無菌水溶液。如果需要，這些水溶液可以適當地緩衝，並且該液體稀釋劑先變成與足夠的生理鹽水或葡萄糖等滲。這些水溶液特別適用於靜脈、肌肉、皮下和腹膜內注射。就此而言，所用無菌含水介質都是可通過本領域技術人員熟知的標準技術容易得到的。
對於透皮(例如局部)給藥，製備稀無菌水溶液或部分含水溶液(一般濃度為約0.1％至5％)，或類似於上述非腸道給藥溶液。
用一定量的活性組分製備不同藥物組合物的方法對本領域技術人員來說是已知的，或基於本公開是顯而易見的。例如製備藥物組合物的方法，見Remington′s Pharmaceutical Sciences，MackPublishing Company，Easter，Pa.，15版(1975)。
本發明的藥物組合物可以含有0.1％-95％的本發明化合物(一種或多種)，優選1％-70％。在任何情況下，所用組合物或製劑將含有治療接受治療的對象所患有的疾病/病症如骨疾病有效量的本發明化合物(一種或多種)。
因為本發明的一個方面涉及通過可以單獨給藥的活性組分的聯合治療增加和維持骨質，因此，本發明還涉及在試劑盒中將獨立的藥物組合物組合在一起。該試劑盒包括兩個獨立的藥物組合物式I的化合物、或其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽以及上述第二種化合物。該試劑盒包括用於裝獨立的組合物的容器，如獨立的瓶或可分的箔片包裝，但是，這些獨立的組合物也可以包含在單一的、不可分的容器中。該試劑盒一般包括這些獨立組分的使用說明。當這些獨立組分優選以不同劑型(例如，口服和非腸道)給藥、以不同的給藥間隔給藥時或當有必要由主治醫師確定此組合中各組分的用量時，該試劑盒是特別有利的。
該試劑盒的實例是所謂的凸泡包裝(blister pack)。凸泡包裝是包裝工業中熟知的並廣泛用於包裝藥物的單位劑型(片劑、膠囊等)。凸泡包裝一般由較硬物薄片和覆蓋在其上的一層箔片組成，該箔片優選為透明塑料箔。在包裝過程中在塑料箔片中形成凹穴。此凹穴的大小和形狀同被包裝的片劑或膠囊。接著，將片劑或膠囊放置在凹穴中並將較硬物薄片密封於塑料箔片表面，在凹穴形成的相反方向。結果，片劑或膠囊被密封於塑料箔片和薄片之間。優選薄片的強度使得通過用手施壓於凹穴可以將片劑或膠囊從凸泡包裝中取出，此時在該薄片上的凹穴位置形成開口。通過所述開啟可取出片劑或膠囊。
可能需要在試劑盒上提供備忘錄，例如，毗鄰片劑或膠囊寫明數目，其中該數目相應於應攝入此劑型的治療方案的天數。這種備忘錄的另一個實例是印在卡片上的日曆，例如，「第一周，星期一、星期二等，第二周，星期一、星期二……」等。備忘錄的其它變化形式是顯而易見的。「日劑量」可以是單一片劑或膠囊，或者在當天服用的若干片劑或膠囊。另外，式I的化合物、或其前藥或所述化合物或所述前藥的藥用鹽的日劑量可以由一個片劑或膠囊組成，而第二種化合物的日劑量可以由幾個片劑或膠囊組成，反之亦然。此備忘錄應反映此內容。
在本發明的另一個特定實施方案中，提供了按照其用途次序一次分配日劑量的分配器。優選，該分配器裝有備忘錄，以便進一步有利於對該治療方案的依從。此備忘錄的一個實例是機械計數器，其指明了已經分配的日服藥次數。此備忘錄的另一個實例是與液晶讀出裝置耦合的電池驅動的微片存儲器，或語音提示信號，例如，其讀出已服用最後日劑量的日期和/或提醒人們何時要服用下一個劑量。
本發明的化合物單獨或以互相之間聯合或者與其它化合物聯合的形式，一般以方便的製劑形式給藥。下列製劑實施例只是舉例說明，而不是以限制本發明的範圍為目的。在下列製劑中，「活性組分」指本發明的化合物(一種或多種)。
製劑1明膠膠囊用下列組分製備硬明膠膠囊組分 量(mg/膠囊)活性組分 0.25-100澱粉，NF 0-650澱粉可流動粉末 0-50矽氧烷流體，350釐沲0-15用下列組分製備片劑製劑2片劑組分 量(mg/片)活性組分 0.25-100微晶纖維素 200-650煅制二氧化矽 10-50硬脂酸 5-15將這些組分混合併壓制為片劑。
或者，各含0.25-100mg活性組分的片劑製備如下製劑3片劑組分 量(mg/片)活性組分 0.25-100澱粉 45微晶纖維素 35
聚乙烯吡咯烷酮4(10％水溶液)羧甲基纖維素鈉4.5硬脂酸鎂 0.5滑石 1將活性組分、澱粉和纖維素通過45號篩目美國篩並徹底混合。將聚乙烯吡咯烷酮溶液與所得粉末混合，然後通過14號篩目美國篩。所得顆粒在50-60℃下乾燥並通過18號篩目美國篩。將羧甲基纖維素鈉、硬脂酸鎂和滑石先通過60號美國篩，然後加入到上述顆粒中，混合後，在製片機上壓制為片劑。
每5ml劑量各含0.25-100mg活性組分的懸浮劑製備如下製劑4懸浮劑組分 量(mg/5ml)活性組分 0.25-100mg羧甲基纖維素鈉50mg糖漿 1.25mg苯甲酸溶液0.10ml矯味劑適量著色劑適量純水加至 5ml將活性組分通過45號篩目美國篩並與羧甲基纖維素鈉和糖漿徹底混合形成光滑的膏。將苯甲酸溶液、矯味劑和著色劑用一些水稀釋並攪拌下加入。然後，加入足量的水到所需的體積。
含下列組分的氣霧劑溶液製備如下製劑5氣霧劑組分 量(％重量)活性組分 0.25乙醇 25.75推進劑22(氯代二氟代甲烷) 70.00將活性組分與乙醇混合併將此混合物加入到部分拋射劑中，冷卻至30℃，並轉移至填充裝置中。然後，將所需量加入到不鏽鋼容器中並用剩餘的推進劑稀釋。再將閥裝在容器上。
栓劑製備如下製劑6栓劑組分量(mg/栓劑)活性組分250飽和脂肪酸甘油酯2,000將活性組分通過60號篩目美國篩並懸浮於先已用最小需要熱量熔化的飽和脂肪酸甘油酯中。然後，將此混合物倒入2g容量的栓劑模中並放置冷卻。
靜脈用製劑製備如下製劑7靜脈用溶液組分 量活性組分 20mg等滲生理鹽水 1,000ml將上述組分的溶液給患者靜脈使用，速度為每分鐘約1ml。
上述活性組分也可以是製劑的聯合。
本文中，縮寫「Me」，「Et」，「iPr」，「Tf」，「Bu」，「Ph」，「EDC」和「Ac」分別為術語「甲基」、「乙基」、「異丙基」、「三氟甲磺酸基」、「丁基」、「苯基」、「1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基-碳化二亞胺鹽酸鹽」和「乙醯基」。
總實驗方法除非特別說明，所有反應都在惰性氣氛如氮氣(N2)中進行。
NMR光譜在Varian XL-300(Varian Co.，Palo Alto，California)、Bruker AM-300光譜儀(Bruker Co.，Billerica，Massachusetts)或Varian Unity 400中，在約23℃，對於質子在300或400MHz而對於碳核在75.4MHz。化學位移以相對於三甲基矽烷低磁場的ppm表示。峰形表示如下s，單峰；d，雙重峰；t，三重峰；q，四重峰；m，多重峰；bs＝寬單峰。共振指定為在獨立NMR實驗中不出現的變化，其中樣本在相同溶劑中與幾滴D2O一起振搖。氣壓化學電離(APCI)質譜在Fisons Platform II分光計上得到。化學電離質譜在Hewlett-Packard 5989儀(Hewlett-Packard Co.，Palo Alto，California)(氨電離，PBMS)得到。其中觀察到含氯或溴離子的強度用預期強度比例描述(對於含35Cl/37Cl離子約3∶1，而對於含79Br/81Br離子約1∶1)，且只給出了低質量離子的強度。
柱色譜用Baker Silica Gel(40μm)(J.T.Baker，Phillipsburg，N.J.)或Silica Gel 60(EM Sciences，Gibbstown，N.J.)，在玻璃柱中，在低氮氣壓下進行。徑向色譜法用Chromatotron(7924T型，Harrison Research)進行。中壓色譜在Flash 40 BiotageSystem(Biotage Inc.，Dyax Corp.，Charlottesville，Virginia)進行。除非特別說明，所用試劑是商購的。二甲基甲醯胺、2-丙醇、乙腈、甲醇、四氫呋喃和二氯甲烷，作為反應溶劑時，是無水級的，由Aldrich化學公司(Milwaukee，Wisconsin)供給。術語「濃縮」和「共蒸發」指在水抽真空旋轉蒸發器中用低於45℃的溫浴除去溶劑。在「0-20℃」或「0-25℃」下進行的反應，開始在處於絕緣冰浴中的容器中冷卻，在幾小時內允許升溫至室溫。縮寫「min」和「h」分別表示「分鐘」和「小時」。
實施例17-((4-丁基-苄基)-(吡啶-3-磺醯基)-氨基)-庚酸步驟A還原氨基化7-(4-丁基-苄基氨基)-庚酸甲酯將�