CN102209541A

CN102209541A - 醛脱氢酶活性调节剂和其使用方法

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Publication number: CN102209541A
Application number: CN2009801448667A
Authority: CN
Inventors: W·杨; C-H·陈; D·默克利-罗森
Original assignee: Leland Stanford Junior University
Current assignee: Leland Stanford Junior University
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2029-09-03
Also published as: CN102209541B; EP2337563B1; US8906942B2; US9345693B2; WO2010028175A1; JP2015051983A; EP2337563A4; US8354435B2; TW201022250A; US20130253010A1; JP2012502048A; EP2337563A1; US20150182511A1; US20100063100A1; TWI464161B; ES2477552T3

Abstract

本发明提供用作醛脱氢酶活性调节剂的化合物；和包含该化合物的药物组合物。本发明提供治疗方法，包括给予本发明化合物或本发明药物组合物。

Description

醛脱氢酶活性调节剂和其使用方法

交叉参考

本申请要求2008年9月8日提交的美国临时专利申请号61/095,227的优先权，该申请通过引用全文纳入本文。

背景

醛脱氢酶(ALDH)构成的酶家族在各种细胞毒性外源(xenogenic)醛和生源醛的脱毒过程中起着至关重要的作用。ALDH家族至少有19个成员/同工酶，其中各种同工酶表现出不同于家族其它成员的底物特异性和/或细胞定位。

细胞毒性醛衍生自各种来源。例如，醛的环境(外部)来源包括以下产生的醛：消耗乙醇，消耗食物来源，摄入有害物质如氯乙烯、杀虫剂、除草剂等。可能具有细胞毒性的醛还可由生物产生，例如氧化应激，如缺血、辐射或细胞前体物质，如神经递质和药物代谢或生物转化产生的醛。细胞毒性水平的醛累积和/或ALDH酶缺陷涉及各种疾病和病症，或者产生疾病的风险增加。所涉及的疾病包括神经变性疾病、衰老、癌症、心肌梗塞、中风、皮炎、糖尿病和肝病。

线粒体醛脱氢酶-2(ALDH2)由核基因组编码并运输到线粒体中。ALDH2是由四个相同亚基构成的四聚体蛋白质，各亚基由500个氨基酸残基构成。该四聚体可称为二聚体的二聚体。形成二聚体的单体之间的界面不同，并且比形成四聚体的两个二聚体之间的界面更广。各亚基由三个主要结构域构成：催化域、辅酶或NAD⁺-结合域和寡聚结构域。

本领域需要调节醛脱氢酶活性的调节剂。

参考文献

Larson等.(2005)J.Biol.Chem.280：30550；Li等.(2006)J.Clin.Invest.116：506；美国专利公布号2005/0171043；WO 2005/057213；WO2008/112164。

发明概述

本发明提供用作醛脱氢酶活性的调节剂的化合物；和包含该化合物的药物组合物。本发明提供治疗方法，包括给予本发明化合物或本发明药物组合物。

附图说明

图1A和图1B分别提供人ALDH2的氨基酸序列(SEQ ID NO：1)和人ALDH2的E487K变体的氨基酸序列(SEQ ID NO：2)。

图2A和2B提供示范性ALDH1的氨基酸序列。

图3提供示范性ALDH3的氨基酸序列。

图4示意性地描述荧光醛脱氢酶酶学试验。

定义

本文所用术语“醛脱氢酶”或“ALDH”指在NAD⁺-依赖反应或NADP⁺-依赖反应中，将醛(如外源醛，生源醛，或由摄入、吸入或吸收的化合物产生的醛)氧化成其相应的酸的酶。例如，ALDH氧化在(例如)摄入、吸收、吸入或正常代谢过程中产生的有毒化合物降解产生的醛。生源醛的例子是醇脱氢酶活性作用于摄入的乙醇产生的乙醛。

本文所用的术语“醛脱氢酶”或“ALDH”指能在NAD⁺-依赖性或NADP⁺-依赖性反应中，将醛(如外源醛、生源醛，或由摄入、吸入或吸收的化合物产生的醛)氧化成其相应酸的酶。例如，ALDH能氧化以下化合物分解产生的醛：例如摄入、吸收、吸入或氧化应激产生的毒性化合物，或正常代谢过程，例如视黄醛转化成视黄酸所产生的毒性化合物。生源醛的例子是醇脱氢酶活性作用于摄入乙醇产生的乙醛。醛脱氢酶也显示有酯酶活性和/或还原酶活性。

术语“ALDH”包括在胞质溶胶、线粒体、微粒体或其它细胞腔室中发现的ALDH。术语“ALDH”包括主要在一种或少数几种组织，例如角膜、唾液、肝脏等或干细胞和胚胎中发现的ALDH。术语“ALDH”包括任何已知的ALDH同工酶，包括ALDH1、ALDH2、ALDH3、ALDH4、ALDH5等。

本文所用的术语“线粒体醛脱氢酶-2”或“ALDH2”指在NAD⁺-依赖性反应中，将醛(如外源醛，生源醛，或由摄入、吸入或吸收的化合物产生的醛)氧化成其相应酸的酶。例如，ALDH2能氧化在(例如)摄入、吸收、吸入或正常代谢过程中产生的有毒化合物分解产生的醛。线粒体ALDH2是线粒体中天然发现的。

术语“ALDH2”包括各种物种的ALDH2。各种物种的ALDH2的氨基酸序列公众可获得。例如，人ALDH2的氨基酸序列见GenBank登录号AAH02967和NP_000681；小鼠ALDH2的氨基酸序列见GenBank登录号NP_033786；大鼠ALDH2的氨基酸序列见GenBank登录号NP_115792。术语“ALDH2”包括表现出底物特异性，例如优先氧化脂族醛的醛脱氢酶。术语“ALDH2”包括与SEQ ID NO：1(图1A)或SEQ ID NO：2(图1B)所示氨基酸序列的氨基酸18-517有至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约98％、至少约99％或100％氨基酸序列相同性的酶活性多肽。

本文所用的术语“ALDH2”还包括保留了ALDH2酶活性的片段、融合蛋白和变体(如含有一个或多个氨基酸取代、加入、缺失和/或插入的变体)。可通过调整本文所述方法验证具体的酶活性ALDH2变体、片段、融合蛋白等。ALDH2变体的例子是在以下位置包含Glu-到-Lys取代的ALDH2多肽：人ALDH2的氨基酸487位，如图1B所示(SEQ ID NO：2的氨基酸504)，或对应于人ALDH2的氨基酸487的位置。该突变称为“E487K突变”；“E487K变体”；或“Glu504Lys多态性”。参见，例如Larson等.(2005)J.Biol.Chem.280：30550；和Li等.(2006)J.Clin.Invest.116：506。ALDH2变体保留了相应野生型ALDH2酶的至少约1％酶活性。例如，E487K变体保留了含图1A所示氨基酸序列(SEQ ID NO：1)的酶的至少约1％酶活性。“ALDH2”包括将乙醛转化成乙酸的酶，例如通过醇脱氢酶作用于摄入的乙醇体内形成的乙醛。

本文所用的“ALDH1”指在NAD⁺-依赖性反应中，能将醛(如外源醛，生源醛，或由摄入、吸入或吸收的化合物产生的醛)氧化成其相应酸的胞质醛脱氢酶。

术语“ALDH1”包括各种物种的ALDH1。各种物种ALDH1的氨基酸序列公众可获得。参见，例如GenBank登录号AAC51652(智人(Homo sapiens)ALDH1)；NP_000680(智人ALDH1)；AAH61526(褐鼠(Rattus norvegicus)ALDH1)；AAI05194(牛(Bos taurus)ALDH1)；和NP_036051(小鼠(Musmusculus)ALDH1)。本文所用的术语“ALDH1”还包括保留了ALDH1酶活性的片段、融合蛋白和变体(如含有一个或多个氨基酸取代、加入、缺失和/或插入的变体)。术语“ALDH1”包括能氧化芳族醛，包括萘醛、菲醛和香豆素醛(coumarinaldehyde)系列以及复杂的多聚芳族醛的醛脱氢酶。术语“ALDH1”包括胞质醛脱氢酶。ALDH1不接受辅酶NADP⁺，而是利用辅酶NAD⁺。

术语“ALDH1”包括与SEQ ID NO：3或SEQ ID NO：4(分别示于图2A和2B)所示氨基酸序列有至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约98％、至少约99％或100％氨基酸序列相同性的酶活性多肽。

术语“ALDH3”包括各种物种的ALDH3。各种物种的ALDH3的氨基酸序列公众可获得。参见，例如GenBank登录号AAB26658(智人ALDH3)、NP_000683(智人ALDH3)、P30838(智人ALDH3)、NP_001106196(小鼠ALDH3)和AAH70924(褐鼠ALDH3)。本文所用的术语“ALDH3”还包括保留了ALDH3酶活性的片段、融合蛋白和变体(如含有一个或多个氨基酸取代、加入、缺失和/或插入的变体)。术语“ALDH3”包括对芳族醛表现出特异性的醛脱氢酶，例如氧化2-萘醛系列芳族醛，但对1-萘醛和更高级聚芳族醛无活性。术语“ALDH3”包括可利用NAD⁺和NADP⁺作为协同底物(co-substrate)的醛脱氢酶。术语“ALDH3”包括唾液和角膜中天然发现的醛脱氢酶。

术语“ALDH3”包括与SEQ ID NO：5(示于图3)所示氨基酸序列有至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约98％、至少约99％或100％氨基酸序列相同性的酶活性多肽。

术语“ALDH5”(也称为“琥珀酸半醛脱氢酶”)包括将琥珀酸半醛氧化成琥珀酸的NAD⁺-依赖性酶。ALDH5参与4-氨基丁酸(GABA)的分解代谢。天然产生的ALDH5见于真核细胞的线粒体中。术语“ALDH5”包括与GenBank登录号AAH34321所示氨基酸序列有至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约98％、至少约99％或100％氨基酸序列相同性的酶活性多肽。

术语“分离化合物”指与其天然状态共存的其它化合物基本上相分离的，或相对富集的化合物。以重量计，分离化合物的纯度为至少约80％、至少约90％、至少约95％、至少约98％或至少约99％。应理解本发明包括非对映体以及它们的外消旋和拆分对映体纯形式及它们药学上可接受的盐。

病症或疾病的“处理”或“治疗”包括：(1)预防该病症的至少一种症状，即，使可能接触过或倾向于发生该疾病，但尚未出现或显示该疾病的症状的哺乳动物中不显著发生临床症状，(2)抑制该疾病，即，阻滞或减轻该疾病或其症状的发生，或(3)缓解该疾病，即，导致该疾病或其临床症状消退。

“治疗有效量”或“有效量”表示当与另一药剂组合或单独以单次或多次剂量给予哺乳动物或其它对象以治疗疾病时，化合物的用量足以实现对疾病的治疗。“治疗有效量”视所用化合物、所治疾病及其严重程度和治疗对象的年龄、体重等而不同。

术语“对象”、“个体”和“患者”在本文可互换使用，表示可能需要用本文所述药学方法、组合物和治疗的任何种类哺乳动物或非哺乳动物的一个或多个成员。因此，对象和患者包括但不限于：灵长类(包括人)、犬、猫、有蹄类(例如，马、牛、猪(如家猪(pig)))、禽、和其它对象。特别感兴趣的是人和商业上比较重要的非人哺乳动物(如家畜和家养动物)。

“哺乳动物”指任何种类哺乳动物的一个或多个成员，包括，例如犬；猫；马；牛；绵羊；啮齿目等和灵长类，例如人。非人动物模型，特别是哺乳动物，例如非人灵长类、鼠科(如小鼠、大鼠)、兔类等可用于实验研究。

本文所用的术语“单位剂型”指适合作为人和动物对象所用单位剂量的物理上不连续单位，各单位含有经计算足以产生所需效果的预定量本发明化合物与药学上可接受的稀释剂、载体或运载体。本发明的新型单位剂型的规格取决于所用的具体化合物和在宿主中需要实现的效果以及与各化合物相关的药效学性能。

术语“生理条件”包括与活细胞相容的条件，例如主要是温度、pH、盐度等与活细胞基本上相容的水性条件。

“药学上可接受的赋形剂”、“药学上可接受的稀释剂”、“药学上可接受的载体”和“药学上可接受的辅佐剂”表示可用于制备药物组合物的赋形剂、稀释剂、载体和辅佐剂，它们通常是安全、无毒性，在生物学或其它方面没有不良特性，包括兽医学应用以及人药物应用可接受的赋形剂、稀释剂、载体和辅佐剂。本说明书和权利要求书中采用的“药学上可接受的赋形剂、稀释剂、载体和辅佐剂”包括一种和多种此类赋形剂、稀释剂、载体和辅佐剂。

本文所用的“药物组合物”表示包括适合给予对象，例如哺乳动物，特别是人的组合物。通常，“药物组合物”无菌，不含有能在对象中引发不良应答的污染物(如药物组合物中的化合物为药物级)。可将药物组合物设计成通过不同给药途径，包括口服、口腔含化、直肠、胃肠外、腹膜内、真皮内、气管内等给予有此需要的对象或患者。一些实施方式采用除二甲基亚砜(DMSO)以外的渗透增强剂时，该组合物适合通过透皮途径给药。在其它实施方式中，该药物组合物适合通过透皮给药以外的途径给药。在一些实施方式中，药物组合物包含本发明化合物和药学上可接受的赋形剂。在一些实施方式中，药学上可接受的赋形剂不是DMSO。

本文所用的本发明化合物的“药学上可接受的衍生物”包括其盐、酯、烯醇醚、烯醇酯、缩醛、缩酮、原酸酯、半缩醛、半缩酮、酸、碱、溶剂化物、水合物或前药。本领域技术人员采用已知的这种衍生方法不难制备这类衍生物。可将产生的化合物给予动物或人而没有实质上的毒性作用，所述化合物具有药学活性或是前药。

化合物的“药学上可接受的盐”表示药学上可接受的具有所需的母体化合物药理学活性的盐。此类盐包括：(1)无机酸或有机酸形成的酸加成盐，所述无机酸例如有盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等；所述有机酸例如有乙酸、丙酸、己酸、环戊烷丙酸、乙醇酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、马来酸、延胡索酸盐、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、3-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、1，2-乙二磺酸、2-羟基乙磺酸、苯磺酸、4-氯苯磺酸、2-萘磺酸、4-甲苯磺酸、樟脑磺酸、葡庚糖酸(glucoheptonic acid)、4，4’-亚甲基二-(3-羟基-2-烯-1-羧酸)、3-苯基丙酸、三甲基乙酸、叔丁基乙酸、月桂基硫酸、葡糖酸、谷氨酸、羟萘甲酸、水杨酸、硬脂酸、粘康酸等；或(2)母体化合物中存在的酸性质子被金属离子，例如碱金属离子、碱土金属离子或铝离子替代形成的盐；或与有机碱，例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、缓血酸胺、N-甲基葡萄糖胺等配位形成的盐。

本发明化合物的“药学上可接受的酯”表示药学上可接受的具有所需的母体化合物药理学活性的酯，包括但不限于：酸性基团的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、环烷基和杂环基酯，所述酸性基团包括但不限于：羧酸、磷酸、膦酸(phosphinic acids)、磺酸、亚磺酸和硼酸。

本发明化合物的“药学上可接受的烯醇醚”表示药学上可接受的具有所需的母体化合物药理学活性的烯醇醚，包括但不限于：式C＝C(OR)所示衍生物，其中R是氢、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、环烷基或杂环基。

本发明化合物的“药学上可接受的溶剂化物或水合物”表示药学上可接受的具有所需的母体化合物药理学活性的溶剂化物或水合物络合物，包括但不限于：本发明化合物与一个或多个溶剂分子或水分子，或与1至约100个、或1至约10个或1至约2、3或4个溶剂分子或水分子的络合物。

“前药”表示当将此类前药给予哺乳动物对象时，能在体内释放一种或多种以下通式所示活性母体药物的任何化合物。通过修饰通式化合物中的官能团(可在体内切断这种修饰而释放母体化合物)制备一种或多种以下通式所示化合物的前药。前药包括一种或多种以下通式所示的化合物，其中一种或多种以下通式中的羟基、氨基或巯基结合于可在体内被切断而分别再产生游离羟基、氨基或巯基的任何基团。前药的例子包括但不限于一种或多种以下通式所示化合物中的羟基官能团的酯(如乙酸酯、甲酸酯和苯甲酸酯衍生物)、氨基甲酸酯(如N，N-二甲基氨基羰基)等。

本文所用的术语“有机基团”表示任何含碳基团，包括分类为脂族基团、环状基团、芳族基团、其功能化衍生物和/或其各种组合的烃基团。术语“脂族基团”表示饱和或不饱和的线形或支链烃基，例如包括烷基、烯基和炔基。术语“烷基”表示取代的或未取代的、饱和的线形或支链烃基或链(例如，C₁-C₈)，包括，例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、庚基、异丙基、正-辛基、十二烷基、十八烷基、戊基、2-乙基己基等。合适的取代基包括羧基、受保护的羧基、氨基、受保护的氨基、卤素、羟基、受保护的羟基、硝基、氰基、单取代的氨基、受保护的单取代氨基、二取代的氨基、C₁-C₇烷氧基、C₁-C₇酰基、C₁-C₇酰氧基等。术语“取代的烷基”表示被：羟基、受保护的羟基、氨基、受保护的氨基、氰基、卤素、三氟甲基、单-取代的氨基、二-取代的氨基、低级烷氧基、低级烷硫基、羧基、受保护的羧基；或羧基、氨基和/或羟基的盐取代一到三次的上述定义的烷基。与杂芳环的取代基联用的术语“取代的(环烷基)烷基”和“取代的环烷基”如下文定义用与“取代的烷基”所列相同的基团取代。术语“烯基”表示含一个或多个碳-碳双键的不饱和线形或支链烃基，例如乙烯基。术语“炔基”表示含一个或多个碳-碳三键的不饱和线形或支链烃基。术语“环状基团”表示分类为脂环族基团、芳族基团或杂环基团的闭环烃基。术语“脂环族基团”表示特性类似于脂族基团的环状烃基。术语“芳族基团”或“芳基”表示单环或多环芳族烃基，可包括一个或多个杂原子，下文有进一步的定义。术语“杂环基”表示闭环烃，环中有一个或多个原子是除碳以外的元素(例如，氮、氧、硫等)，下文有进一步的定义。

“有机基团”可功能化或包含与所述有机基团结合的额外官能团，例如羧基、氨基、羟基等，这些官能团可以是受保护或未保护的。例如，短语“烷基”应不仅包括单纯的开链饱和烃烷基取代基，例如甲基、乙基、丙基、叔丁基等，而且包括携带本领域已知的其它取代基，例如羟基、烷氧基、烷基磺酰基、卤素原子、氰基、硝基、氨基、羧基等的烷基取代基。因此，“烷基”包括醚、酯、卤代烷基、硝基烷基、羧基烷基、羟基烷基、磺基烷基等。

术语“卤代”和“卤素”指氟、氯、溴或碘基团。可以有一个或多个相同或不同的卤素。特别感兴趣的卤素包括氯和溴基团。

术语“卤代烷基”指被一个或多个卤素原子取代的以上定义的烷基。所述卤素原子可以相同或不同。术语“二卤代烷基”指被两个相同或不同的卤素基团取代的上述烷基。术语“三卤代烷基”指被三个相同或不同的卤素基团取代的上述烷基。术语“全卤代烷基”指烷基中的各氢原子都被卤素原子替代的上述卤代烷基。术语“全氟烷基”指烷基中各氢原子都被氟基团取代的上述卤代烷基。

术语“环烷基”表示完全饱和或部分不饱和的单-、双-或三环饱和环。这类基团的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、环辛基、顺式-或反式-萘烷、双环[2.2.1]庚-2-烯、环己-1-烯基、环戊-1-烯基、1，4-环辛二烯基等。

术语“(环烷基)烷基”表示取代以上环烷基环之一的上述烷基。此类基团的例子包括(环己基)甲基、3-(环丙基)-正-丙基、5-(环戊基)己基、6-(金刚烷基)己基等。

术语“取代的苯基”指被选自下组的一个或多个部分，在一些情况中被1、2或3个部分取代的苯基，从而得到例如，联苯基或萘基：卤素、羟基、受保护的羟基、氰基、硝基、三氟甲基、C₁-C₇烷基、C₁-C₇烷氧基、C₁-C₇酰基、C₁-C₇酰氧基、羧基、氧基羧基(oxycarboxy)、受保护的羧基、羧基甲基、受保护的羧基甲基、羟基甲基、受保护的羟基甲基、氨基、受保护的氨基、(单取代的)氨基、受保护的(单取代)氨基、(二取代的)氨基、羧酰胺、受保护的羧酰胺、N-(C₁-C₆烷基)羧酰胺、受保护的N-(C₁-C₆烷基)羧酰胺、N，N-二(C₁-C₆烷基)羧酰胺、三氟甲基、N-((C₁-C₆烷基)磺酰基)氨基、N-(苯基磺酰基)氨基或苯基，它们是取代或未取代的。

术语“取代的苯基”的例子包括单-或二(卤代)苯基，例如2、3或4-氯苯基、2，6-二氯苯基、2，5-二氯苯基、3，4-二氯苯基、2、3或4-溴苯基、3，4-二溴苯基、3-氯-4-氟苯基、2、3或4-氟苯基等；单或二(羟基)苯基，例如2、3或4-羟基苯基、2，4-二羟基苯基、其受保护的羟基衍生物等；硝基苯基，例如2、3或4-硝基苯基；氰基苯基，例如2、3或4-氰基苯基；单-或二(烷基)苯基，例如2、3或4-甲基苯基、2，4-二甲基苯基、2、3或4-(异-丙基)苯基、2、3或4-乙基苯基、2、3或4-(正-丙基)苯基等；单或二(烷氧基)苯基，例如2，6-二甲氧基苯基、2、3或4-(异丙氧基)苯基、2、3或4-(叔丁氧基)苯基、3-乙氧基-4-甲氧基苯基等；2、3或4-三氟甲基苯基；单-或二羧基苯基或(受保护的羧基)苯基，例如2、3或4-羧基苯基或2，4-二(受保护的羧基)苯基；单-或二(羟甲基)苯基或(受保护的羟甲基)苯基，例如2、3或4-(受保护的羟甲基)苯基或3，4-二(羟甲基)苯基；单-或二(氨基甲基)苯基或(受保护的氨基甲基)苯基，例如2、3或4-(氨基甲基)苯基或2，4-(受保护的氨基甲基)苯基；或单-或二(N-(甲基磺酰基氨基))苯基，例如2、3或4-(N-(甲基磺酰基氨基))苯基。术语“取代的苯基”还表示取代基不同的二取代的苯基，例如3-甲基-4-羟基苯基、3-氯-4-羟基苯基、2-甲氧基-4-溴苯基、4-乙基-2-羟基苯基、3-羟基-4-硝基苯基、2-羟基-4-氯苯基等。

术语“(取代的苯基)烷基”表示与上述烷基之一结合的一种上述取代的苯基。其例子包括例如2-苯基-1-氯乙基、2-(4’-甲氧基苯基)乙基、4-(2’，6’-二羟基苯基)正-己基、2-(5’-氰基-3’-甲氧基苯基)正-戊基、3-(2’，6’-二甲基苯基)正-丙基、4-氯-3-氨基苄基、6-(4’-甲氧基苯基)-3-羧基(正-己基)、5-(4’-氨基甲基苯基)-3-(氨基甲基)正-戊基、5-苯基-3-氧代-正-戊-1-基、(4-羟基萘-2-基)甲基等基团。

如上所述，术语“芳族”或“芳基”指6元碳环。以上术语“杂芳基”还表示含有1-4个杂原子的任选取代的5-元或6-元环，所述杂原子例如是氧、硫和/或氮原子，特别是单独或与硫或氧环原子结合的氮。

而且，上述任选取代的五元或六元环可任选稠合于芳族五元或六元环系统。例如，该环可任选稠合于芳族5元或6元环系统，如吡啶或三唑系统，优选稠合于苯环。

以下环系统是术语“杂芳基”所指的杂环(无论取代或未取代的)基团的例子：噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡咯烷基、咪唑基、异

唑基、三唑基、噻二唑基、

二唑基、四唑基、噻三唑基、

三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、嗪基、三嗪基、噻二嗪基、四唑并(tetrazolo)，1，5-[b]哒嗪基和嘌呤基以及苯稠合衍生物，例如苯并

唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基和吲哚基。

用于上述任选取代的杂芳环的取代基有：一至三个卤素、三卤代甲基、氨基、受保护的氨基、氨基盐、单取代的氨基、双取代的氨基、羧基、受保护的羧基、羧酸盐、羟基、受保护的羟基、羟基的盐、低级烷氧基、低级烷硫基、烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、(环烷基)烷基、取代的(环烷基)烷基、苯基、取代的苯基、苯基烷基和(取代的苯基)烷基。杂芳基的取代基的定义如前所述，或者在三卤代甲基的情况下，该取代基可以是三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基或三碘甲基。与杂芳基环的以上取代基联用的“低级烷氧基”指C₁-C₄烷氧基，同样，“低级烷硫基”指C₁-C₄烷硫基。

术语“(单取代的)氨基”指含有一个选自下组取代基的氨基：苯基、取代的苯基、烷基、取代的烷基、C₁-C₄酰基、C₂-C₇烯基、C₂-C₇取代的烯基、C₂-C₇炔基、C₇-C₁₆烷基芳基、C₇-C₁₆取代的烷基芳基和杂芳基。(单取代的)氨基还可具有术语“受保护的(单取代的)氨基”所包括的氨基-保护基团。术语“(二取代的)氨基”指含有两个选自下组取代基的氨基：苯基、取代的苯基、烷基、取代的烷基、C₁-C₇酰基、C₂-C₇烯基、C₂-C₇炔基、C₇-C₁₆烷基芳基、C₇-C₁₆取代的烷基芳基和杂芳基。这两个取代基可以相同或不同。

术语“杂芳基(烷基)”指任何位置被上述杂芳基取代的上述烷基。

“任选”或“任选地”表示随后描述的事件、情况、特征或要素可发生但不一定发生，本说明书包括所述事件或情况发生或不发生的例子。例如，“任选被烷基单-取代或双-取代的杂环基”指该烷基可存在但不一定存在，本说明书包括杂环基被烷基单-取代或双-取代的情况和杂环基未被烷基取代的情况。

分子式相同但性质或原子的结合顺序或原子空间排布不同的化合物称为“异构体”。原子空间排布不同的异构体称为“立体异构体”。彼此不呈镜像的立体异构体称为“非对映体”，彼此呈非重叠镜像的那些异构体称为“对映体”。当化合物具有不对称中心时，例如它结合于四种不同基团时，可能形成一对对映体。可通过其不对称中心的绝对构型表征对映体，可用Cahn和Prelog的R-和S-顺序规则描述，或用分子旋转偏振光平面方式描述，称为右旋或左旋(即分别为(+)或(-)异构体)。存在的手性化合物可以是其二种对映体之一或二者的混合物。含有等比例对映体的混合物称为“外消旋混合物”。

本发明化合物可具有一个或多个不对称中心；因此，此类化合物可形成独立的的(R)-或(S)-立体异构体或其混合物。除非另有说明，本说明书和权利要求书中具体化合物的描述和命名应包括两种不同的对映体，二者的混合物或外消旋物。本领域熟知测定立体异构体的立体化学和分离立体异构体的方法(参见，例如“高级有机化学(Advanced Organic Chemistry)”第4章中的讨论，第4版J.March，约翰韦利父子公司(John Wiley and Sons)，纽约，1992)。

本文所用术语“联用”指如下所述的应用，例如在给予第二化合物的整个期间给予第一化合物；给予第一化合物的时间与给予第二化合物相重叠，例如在给予第二化合物之前开始给予第一化合物和在结束给予第二化合物之前结束给予第一化合物；在给予第一化合物之前开始给予第二化合物和在结束给予第一化合物之前结束给予第二化合物；在开始给予第二化合物之前开始给予第一化合物和在结束给予第一化合物之前结束给予第二化合物；在开始给予第一化合物之前开始给予第二化合物和在结束给予第二化合物之前结束给予第一化合物。同样，“联合”也可指包括给予两种或更多种化合物的方案。在本文中，“联合”也指给予两种或更多种化合物，所述化合物可以通过相同或不同途径、采用相同或不同剂型、在同一或不同制剂中给予。

在进一步描述本发明之前，应理解，本发明不限于本文所述的具体实施方式，因为它们当然可能变化。还应理解，本文所用术语目的仅是描述具体实施方式，而非限制本发明，因为本发明的范围仅受所附权利要求的限制。

应理解，当提供数值范围时，除非文中另有明确说明，该范围上下限之间、以下限单位的十分之一为间隔的各间插数值，以及所述范围的任何其它标称或间插数值均包括在本发明内。所述较小范围内可独立地包含这些较小范围的上下限，它们也包括在本发明内，除非明确地排除所述范围的上下限。当所述范围包括一个或两个界限时，除了这一个或两个界限以外的范围也包括在本发明内。

除非另有说明，本文所用的所有科技术语与本发明所属领域普通技术人员共同理解的含义相同。虽然也可采用与本文所述类似或等同的任何方法和材料实施或检验本发明，但以下描述的是优选的方法和材料。本文述及的所有出版物均通过引用纳入本文以公开和描述与所引用出版物相关的方法和/或材料。

应注意，除非另有明确说明，本文和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该种”包括复数形式。因此，例如述及“一种ALDH激动剂”包括多个此类激动剂，述及“该药物组合物”包括述及一个或多个药物组合物以及本领域技术人员已知的其等价形式，等等。还应注意，权利要求书可撰写成排除任何任选的要素。因此，本声明意味着可作为采用这类排除性术语，如“只有”、“唯一”等与引用权利要求元素相结合，或采用“负”限制的前提基础。

提供本文所述的出版物只是因为他们公开早于本申请的提交日期。本文不能解释为承认本发明由于在先发明而不早于其出版。此外，所提供的出版日期可能与实际公开日期不同，可能需要单独确认。

详述

本发明提供用作醛脱氢酶(ALDH)酶活性调节剂的化合物以及包含所述化合物的组合物和制剂。本发明提供治疗方法，包括给予本发明化合物或本发明药物组合物。

ALDH(例如，ALDH1、ALDH2、ALDH3、ALDH4、ALDH5等)的激动剂可用于治疗各种疾病，包括例如，涉及缺血性应激的病症、慢性自由基相关疾病、急性自由基相关疾病、对硝酸甘油不敏感(例如在心绞痛和心力衰竭中)、高血压、糖尿病和骨质疏松。ALDH的激动剂也可用于降低个体中某些化合物如乙醇、甲醇、乙二醇单甲醚、聚氯乙烯、外源醛和生源醛的水平。ALDH激动剂还可用于降低个体中摄入、吸收或吸入时会产生ALDH的醛底物的化合物的水平。本发明提供治疗方法，包括给予本发明化合物或本发明药物组合物。

在一些实施方式中，待治疗个体是人。在一些实施方式中，要按照本发明方法治疗的人是具有两个“野生型”ALDH2等位基因的人，例如，两个野生型ALDH2等位基因编码的ALDH2在487位具有谷氨酸(如图1A所示)。在其它实施方式中，要按照本发明方法治疗的人是具有一个或两个“ALDH2*2”等位基因的人，例如，一个或两个ALDH2等位基因编码的ALDH2在氨基酸487位包含赖氨酸(如图1B所示)。E487K多态性是半显性多态性，导致ALDH2四聚体的酶活性显著低于“野生型”ALDH2。因此，ALDH2*2等位基因杂合或纯合的个体的体内ALDH2活性水平远低于“野生型”ALDH2等位基因纯合个体。预计ALDH2*2等位基因杂合或纯合的个体会获益于本发明ALDH2激动剂的治疗，因为这类个体中ALDH2活性水平特别低，预计ALDH2活性水平的任何提高都能提供疗效。ALDH2活性的任何提高均会有利于治疗某些病症，例如缺血性疾病，提高这类个体对硝酸甘油等的反应性，如下文更详细地讨论。

醛脱氢酶的调节剂

本发明提供用作醛脱氢酶(ALDH)活性调节剂的化合物；和包含该化合物的药物组合物。本发明提供用作线粒体醛脱氢酶-2(ALDH2)活性调节剂的化合物；和包含该化合物的药物组合物。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂提高野生型ALDH2酶的活性。在其它实施方式中，本发明ALDH激动剂提高在成熟酶的氨基酸487位包含E→K取代的变体ALDH2酶的活性。在一些实施方式中，要按照本发明方法治疗的人是具有两种“野生型”ALDH2等位基因的人，例如，所述两种野生型ALDH2等位基因编码的ALDH2在成熟蛋白质的487位(含前导肽的蛋白质的氨基酸504)具有谷氨酸，如图1A所示。在其它实施方式中，要按照本发明方法治疗的人是具有一种或两种“ALDH*2”等位基因的人，例如，一种或两种ALDH2等位基因编码的ALDH2在成熟蛋白质的氨基酸487位(含前导肽的蛋白质的氨基酸504)具有赖氨酸，如图1B所示。E487K多态性是半显性多态性，导致ALDH2四聚体的酶活性显著低于“野生型”ALDH2。因此，ALDH2*2等位基因杂合或纯合个体的体内ALDH2活性远低于“野生型”ALDH2等位基因纯合个体。预计ALDH2*2等位基因杂合或纯合个体可从本发明ALDH2激动剂的治疗中获益，因为这类个体中ALDH2活性水平特别低，预计ALDH2活性水平的任何提高都能提供疗效。ALDH2活性的任何提高均有利于治疗某些疾病，例如缺血性疾病，可提高这类个体对硝酸甘油等的反应性，下文将更详细讨论。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能选择性调节(例如，提高)特定ALDH同工酶的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能选择性提高ALDH1的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能提高ALDH1的酶活性，但不能实质性提高ALDH1以外的ALDH同工酶的同一酶活性，例如，即使这种ALDH激动剂能提高ALDH1以外的ALDH同工酶的酶活性，但不超过约15％，如低于15％、低于10％、低于5％或低于1％。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂选择性调节(例如提高)特定ALDH同工酶的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂选择性提高ALDH2的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂提高ALDH2的酶活性，但不实质性提高ALDH2以外的ALDH同工酶的同一酶活性，例如，即使该ALDH激动剂能提高ALDH2以外的ALDH同工酶的酶活性，但不超过约15％，如低于15％、低于10％、低于5％或低于1％。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂选择性调节(例如提高)特定ALDH同工酶的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂选择性提高ALDH3的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能提高ALDH3的酶活性，但不能实质性提高ALDH3以外的ALDH同工酶的同一酶活性，例如，即使该ALDH激动剂能提高ALDH3以外的ALDH同工酶的酶活性，但不超过约15％，如低于15％、低于10％、低于5％或低于1％。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能同时提高ALDH2和ALDH1的酶活性。在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能同时提高ALDH2和ALDH1的酶活性，但不能实质性提高ALDH2和ALDH1以外的ALDH同工酶的酶活性。在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能同时提高ALDH1和ALDH2的酶活性，其中所述ALDH2成熟蛋白质的氨基酸487位(含前导肽的蛋白质的氨基酸504)为赖氨酸，如图1B所示。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂提高ALDH对特定底物或底物类别的酶活性。例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能提高ALDH3酶对复杂的多聚芳族醛，例如菲醛的酶活性。再例如，本发明的ALDH激动剂提高ALDH1酶对底物，例如苯乙醛的酶活性。再例如，本发明的ALDH激动剂提高ALDH1酶对菲系列的萘醛衍生物的酶活性。再例如，本发明的ALDH激动剂提高ALDH3酶对长链脂族醛(例如6-甲氧基-2-萘醛、2-萘醛、6-二甲基氨基-2-萘醛等)的酶活性。再例如，本发明的ALDH激动剂提高ALDH2酶(野生型或E487K变体，或二者)对乙醛的酶活性。

在一些实施方式中，调节ALDH活性的化合物能调节ALDH的脱氢酶活性，例如，所述化合物调节将醛(例如，外源醛、生源醛或摄入、吸入或吸收化合物产生的醛)氧化成相应酸的脱氢酶活性。在其它实施方式中，调节ALDH活性的化合物调节ALDH的酯酶活性。在其它实施方式中，调节ALDH活性的化合物调节ALDH的还原酶活性。例如，ALDH可通过其还原酶活性使硝酸甘油转变成氧化氮(NO)。

如上所述，在一些实施方式中，调节ALDH活性的化合物能调节ALDH的脱氢酶活性，例如，这种化合物调节将醛(例如，外源醛、生源醛或从摄入、吸入或吸收的化合物产生的醛)氧化成相应酸的脱氢酶活性。

各种化合物可产生ALDH(例如ALDH2)的醛底物。可产生ALDH的醛底物的化合物的非限制性例子包括乙醇；各种杀虫剂；工业毒素如氯乙烯(如聚氯乙烯)；和丙酮酸。例如，哺乳动物摄入、吸收(例如通过皮肤)或吸入化合物，随后在哺乳动物体内转化成ALDH的醛底物。

生源醛包括哺乳动物产生的醛，例如哺乳动物代谢产生的醛。生源醛的非限制性例子包括：ω-6多不饱和脂肪酸，例如丙二醛(MDA)；3，4-二羟基苯乙醛(DOPAL)；3，4-二羟基苯基羟乙醛(DOPEGAL)；己醛；丙烯醛；乙二醛；丁烯醛；反式-2-壬醛(nonenal)；4-氧代-2-壬醛；4-羟基-2-壬醛(HNE)(参见，例如Ellis，Pharmacology&Therapeutics(2007)115：13；Picklo和Montine(2007)J Alzheimers Dis.12：185)；3-氨基丙醛(3-AP)、多胺氧合酶的产物；酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸的醛产物(参见Wood等，BrainRes(2006)1095；190)；和视黄醛(参见，例如Chen等，MolecularPharmacology(1994)46：88)。生源醛的进一步例子是醇脱氢酶活性作用于摄入的乙醇而形成的乙醛。

外源醛包括哺乳动物从哺乳动物以外来源摄入、吸收或吸入的醛。外源醛包括，例如甲醛和戊二醛(例如，McGregor等.，Crit Rev Toxicol(2006)36：821和Pandey等Hum Exp.Toxicol.(2000)19：360)；氯乙醛(参见，例如Richardson等.，Mutat.Research(2007)636：178)；和香烟烟雾中的反应活性醛(参见Simth等.，Inhal.Toxicol.(2006)18：667)。

作为ALDH底物的化合物的非限制性例子包括：3，4-二羟基苯乙醛(DOPAL)；3，4-二羟基苯基羟乙醛(DOPEGAL)；丙烯醛；甲醛；乙醛；丙醛；正-丁醛；己醛；庚醛；戊醛；辛醛；癸醛；视黄醛；3-羟基苯甲醛；2，5-二羟基苯甲醛；苯乙醛；3-苯基丙醛(参见，例如Want等.(2002)DrugMetabolism and Disposition 30：69)；肉桂酰基和氢化肉桂酰基醛及它们的衍生醛(例如，对-硝基肉桂醛、对-(二甲基氨基)肉桂醛、氢化肉桂醛、α-苯基丙醛)；苯甲醛及其衍生醛(例如，2，4-二硝基-苯甲醛、邻-硝基-苯甲醛、对-硝基-苯甲醛、对-甲基-苯甲醛、间-甲基-苯甲醛、对-甲氧基-苯甲醛、对-(二甲基氨基)-苯甲醛、间-甲氧基-苯甲醛、间-羟基-苯甲醛、3，4-二甲氧基-苯甲醛、邻-甲氧基-苯甲醛)；萘醛及其衍生醛(例如，5-溴-1-萘醛、5-硝基-1-萘醛、6-[O-(CH₂)₅-COOH]-2-萘醛、6-(二甲基氨基)-2-萘醛)；香豆素-4-羧醛(carboxaldehyde)及其衍生醛(例如，7-乙酰氧基-香豆素-4-羧醛、7-(二甲基氨基)-香豆素-4-羧醛、7-甲氧基-香豆素-4-羧醛、6，7-二甲氧基-香豆素-4-羧醛)；喹啉、喹啉酮羧醛(quinolinonecarboxaldehyde)和它们的衍生醛(例如，喹啉-3-羧醛、7-(二甲基氨基)-2-喹啉酮-4羧醛、喹啉-4-羧醛、6-甲氧基-2-喹啉酮-4-羧醛)；菲-9-羧醛；吲哚-3-醛、吲哚-3-乙醛；5-甲氧基吲哚-3-羧醛；3-吡啶羧醛(pyridinecarboxaldehyde)；芴-2-羧醛(参见，例如Klyosov，(1996)Biochemstry 35：4457)；4-羟基壬醛；丙二醛；3，4-二羟基苯乙醛；和5-羟基吲哚-3-乙醛。还参见，例如Williams等.(2005)Anal.Chem.77：3383；Marchitti等.(2007)Pharmacol.Rev.59：125；及Hoffman和Maser(2007)Drug Metab.Rev.39：87。

ALDH激动剂

本发明提供ALDH激动剂(也称为“激活剂”)；和包含ALDH激动剂的药物组合物。在其它实施方式中，本发明ALDH激动剂对ALDH2有选择性。在一些实施方式中，除ALDH2以外，本发明ALDH激动剂也是一种或多种ALDH同工酶的激动剂。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂也是ALDH2和ALDH1的激动剂。在其它实施方式中，本发明ALDH激动剂也是ALDH2和ALDH3的激动剂。在一些实施方式中，专门排除WO2008/112164中述及的一种或多种化合物。

本发明的ALDH激动剂可用于治疗各种疾病，包括，例如涉及缺血性应激的疾病，慢性自由基相关疾病，急性自由基相关疾病、对硝酸甘油不敏感(例如心绞痛和心力衰竭)、高血压、糖尿病、癫痫发作、癌症、急性心肌梗塞、中风、皮肤损伤、皮炎、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、帕金森病和骨质疏松症。本发明的ALDH激动剂也可用于酒精滥用、甲醇中毒、乙二醇单甲醚中毒和其它外源或生源醛化合物所致中毒的解毒。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂显示在生理溶液中溶解度升高。“生理溶液”包括各种体液(例如，血液、血清、血浆、脑脊液、尿液等)；缓冲剂，如Tris缓冲剂、N-(2-羟乙基)哌嗪-N′-(2-乙磺酸)(HEPES)、2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)、2-(N-吗啉代)乙磺酸钠盐(MES)、3-(N-吗啉代)丙磺酸(MOPS)、N-三[羟甲基]甲基-3-氨基丙磺酸(TAPS)等；生理盐溶液(例如，0.9％NaCl)；等等。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂在约22℃-约44℃(例如，约22℃-约25℃，约25℃-约30℃、约30℃-约35℃或约35℃-约40℃)的温度下，在0.9％NaCl中的溶解度为约10mM-约100mM或更高(例如，约10mM-约25mM、约25mM-50mM、约50mM-约75mM、约75mM-约100mM或高于100mM)。

在一些实施方式中，与例如WO 2008/112164中所述的化合物相比，本发明ALDH激动剂显示在生理溶液中溶解度升高。例如，在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂在液体(例如，生物学相容液体；药学上可接受的液体)中显示的溶解度比另一ALDH激动剂(例如，WO 2008/112164中描述的化合物)在同一液体中的溶解度高至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约50％、至少约75％、至少约2-倍、至少约2.5-倍、至少约3-倍、至少约5-倍、至少约7-倍或至少约10-倍或高于10-倍。例如，在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂在22℃下，在水中的溶解度为约10mg/ml-约1g/ml，例如，在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂在22℃下，在水中的溶解度为约10mg/ml-约25mg/ml、约25mg/ml-约50mg/ml、约50mg/ml-约100mg/ml、约100mg/ml-约200mg/ml、约200mg/ml-约300mg/ml、约300mg/ml-约400mg/ml、约400mg/ml-约500mg/ml、约500mg/ml-约600mg/ml、约600mg/ml-约700mg/ml、约700mg/ml-约800mg/ml或约800mg/ml-约1g/ml。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂在22℃下，在水性溶液中的溶解度为约10mg/ml-约25mg/ml、约25mg/ml-约50mg/ml、约50mg/ml-约100mg/ml、约100mg/ml-约200mg/ml、约200mg/ml-约300mg/ml、约300mg/ml-约400mg/ml、约400mg/ml-约500mg/ml、约500mg/ml-约600mg/ml、约600mg/ml-约700mg/ml、约700mg/ml-约800mg/ml或约800mg/ml-约1g/ml；22℃下，在有机溶剂中的溶解度为约10mg/ml-约25mg/ml、约25mg/ml-约50mg/ml、约50mg/ml-约100mg/ml、约100mg/ml-约200mg/ml、约200mg/ml-约300mg/ml、约300mg/ml-约400mg/ml、约400mg/ml-约500mg/ml、约500mg/ml-约600mg/ml、约600mg/ml-约700mg/ml、约700mg/ml-约800mg/ml或约800mg/ml-约1g/ml。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂在22℃下在水中、22℃下在水性溶液中、或22℃下在有机溶剂中的溶解度为约1mg/ml-约10mg/ml。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂显示提高的生物利用度，例如升高的口服生物利用度。例如，生物利用度可以高于60％、高于65％、高于70％、高于75％、高于80％、高于85％、高于90％、高于95％、高于98％或高于99％。

与没有激动剂时ALDH多肽的酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将ALDH多肽的酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍或至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH多肽的脱氢酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将ALDH多肽的脱氢酶活性(例如，将醛(如外源醛、生源醛或摄入、吸入或吸收化合物产生的醛)氧化成相应酸的脱氢酶活性)提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、或至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH多肽的酯酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将ALDH多肽的酯酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍或至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH多肽的还原酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将ALDH多肽的还原酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：1所示氨基酸序列(图1A所示)或SEQ ID NO：1的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的脱氢酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：1所示氨基酸序列(图1A所示)或SEQ ID NO：1的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的脱氢酶活性(例如，将醛(如外源醛、生源醛或摄入、吸入或吸收化合物产生的醛)氧化成相应酸的脱氢酶活性)提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的酯酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：1所示氨基酸序列(图1A所示)或SEQ ID NO：1的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的酯酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的还原酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：1所示氨基酸序列(图1A所示)或SEQ ID NO：1的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的还原酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列(图1B所示)或SEQ ID NO：2的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的脱氢酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列(图1B所示)或SEQ ID NO：2的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的脱氢酶活性(例如，将醛(如外源醛、生源醛或摄入、吸入或吸收化合物产生的醛)氧化成相应酸的脱氢酶活性)提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的酯酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列(图1B所示)或SEQ ID NO：2的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的酯酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH2多肽的还原酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列(图1B所示)或SEQ ID NO：2的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的还原酶活性提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH1多肽的酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：3或4所示氨基酸序列(分别如图2A和2B所示)的ALDH1多肽的酶活性(例如，醛脱氢酶活性、还原酶活性或酯酶活性)提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，与没有激动剂时ALDH3多肽的酶活性相比，本发明的ALDH激动剂将包含SEQ ID NO：5所示氨基酸序列(如图3所示)的ALDH3多肽的酶活性(例如，醛脱氢酶活性、还原酶活性或酯酶活性)提高至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％(或两倍)、至少约2.5-倍、至少约5-倍、至少约10-倍、至少约15-倍、至少约20-倍、至少约25-倍、至少约50-倍或高于50-倍。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对ALDH2具有特异性(例如选择性)，例如本发明的ALDH2激动剂提高ALDH2酶的酶活性，但不能实质性提高胞质醛脱氢酶-1(ALDH1)的同一酶活性，例如，当采用能提高ALDH2酶的同一酶活性至少约5％或更高的浓度时，本发明的ALDH2激动剂即使能提高ALDH1酶的酶活性，但低于约15％、低于约10％、低于约5％、低于约2％或低于约1％。在一些实施方式中，本发明的ALDH2激动剂不能显著提高醇脱氢酶(ADH)的酶活性，例如，当采用能提高ALDH2酶的酶活性至少约5％或更高的浓度时，本发明的ALDH2激动剂即使能提高ADH的酶活性，但低于约5％、低于约2％或低于约1％。

例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对ALDH2具有特异性(例如选择性)，例如本发明的ALDH2激动剂可提高ALDH2酶的脱氢酶活性，但不能实质性提高胞质醛脱氢酶-1(ALDH1)的脱氢酶活性，例如，当采用能提高ALDH2酶的脱氢酶活性至少约5％或更高的浓度时，本发明的ALDH2激动剂即使能提高ALDH1酶的脱氢酶活性，但低于约15％、低于约10％、低于约5％、低于约2％或低于约1％。在一些实施方式中，本发明的ALDH2激动剂不能显著提高醇脱氢酶(ADH)的脱氢酶活性，例如，当采用能提高ALDH2酶的脱氢酶活性至少约5％或更高的浓度时，本发明的ALDH2激动剂即使能提高ADH的脱氢酶活性，但低于约5％、低于约2％或低于约1％。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对ALDH1具有特异性(例如选择性)，例如本发明的ALDH1激动剂可提高ALDH1酶的酶活性，但不能实质性提高任何其它ALDH同工酶的同一酶活性，例如，当采用能提高ALDH1酶的同一酶活性至少约15％或更高的浓度时，本发明的ALDH激动剂即使能提高ALDH1以外的ALDH同工酶的酶活性，但低于约15％、低于约10％、低于约5％、低于约2％或低于约1％。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对ALDH3具有特异性(例如选择性)，例如本发明的ALDH激动剂能提高ALDH3酶的酶活性，但不能实质性提高任何其它ALDH同工酶的同一酶活性，例如，当采用能提高ALDH3酶的同一酶活性至少约15％或更高的浓度时，本发明的ALDH激动剂即使能提高ALDH3以外的ALDH同工酶的酶活性，但低于约15％、低于约10％、低于约5％、低于约2％或低于约1％。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂能同时提高ALDH1和ALDH2的酶活性，但不能实质性提高任何其它ALDH同工酶的同一酶活性，例如，当采用能提高ALDH1和ALDH2酶的同一酶活性至少约15％或更高的浓度时，本发明的ALDH激动剂即使能提高ALDH1和ALDH2以外的ALDH同工酶的酶活性，但低于约15％、低于约10％、低于约5％、低于约2％或低于约1％。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对线粒体ALDH2的脱氢酶活性的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

在一些实施方式中，本发明的ALDH2激动剂对包含SEQ ID NO：1所示氨基酸序列(图1A所示)或SEQ ID NO：1的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

例如，在一些实施方式中，本发明的ALDH2激动剂对包含SEQ ID NO：1所示氨基酸序列(图1A所示)或SEQ ID NO：1的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的脱氢酶活性的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

在一些实施方式中，本发明的ALDH2激动剂对包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列(图1B所示)或SEQ ID NO：2的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

在一些实施方式中，本发明的ALDH2激动剂对包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列(图1B所示)或SEQ ID NO：2的氨基酸18-517所示氨基酸序列的ALDH2多肽的脱氢酶活性的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对ALDH1多肽的酶活性(例如，醛脱氢酶活性、酯酶活性、还原酶活性)的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂对ALDH3多肽的酶活性(例如，醛脱氢酶活性、酯酶活性、还原酶活性)的EC₅₀为约1nM-约1mM，例如约1nM-约10nM、约10nM-约15nM、约15nM-约25nM、约25nM-约50nM、约50nM-约75nM、约75nM-约100nM、约100nM-约150nM、约150nM-约200nM、约200nM-约250nM、约250nM-约300nM、约300nM-约350nM、约350nM-约400nM、约400nM-约450nM、约450nM-约500nM、约500nM-约750nM、约750nM-约1μM、约1μM-约10μM、约10μM-约25μM、约25μM-约50μM、约50μM-约75μM、约75μM-约100μM、约100μM-约250μM、约250μM-约500μM或约500μM-约1mM。

在一些实施方式中，本发明ALDH2激动剂是通式I所示化合物或其前药、药学上可接受的盐、类似物或衍生物，如下所示：

式I

式中，R₁、R₂和R₃各自独立选自下组：H；卤素(如溴、氟、氯、碘)；取代或未取代的苯基；脂族基团，烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；取代或未取代的杂环基；取代或未取代的芳基；和取代或未取代的杂芳基；

其中A是C或S，并且当A＝C时a＝1；当A＝S时a＝2；和

Ar₁和Ar₂独立选自取代的芳基、未取代的芳基、取代的杂芳基或未取代的杂芳基。

例如，在一些实施方式中，式I的Ar₁独立为：

式中R₄-R₈各自独立选自下组：H；卤素(如溴、氟、氯、碘)；取代或未取代的苯基；脂族基团，烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；取代或未取代的杂环基；取代或未取代的芳基；和取代或未取代的杂芳基。在其它实施方式中，式I的Ar₁独立为取代或未取代的杂环基，如取代或未取代的吡啶、噻唑、咪唑、噻吩、喹啉、异喹啉或呋喃基。

在式I的示范性实施方式中，式I的Ar₂独立为取代的吡啶氧化物。例如，在式I的示范性实施方式中，式I的Ar₂独立为选自下式的取代吡啶氧化物：

式中R₉-R₁₂各自独立选自：H；卤素(例如，溴、氟、氯、碘)；脂族基团；烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；醚；取代或未取代的胺；酯；和酰胺基团。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂是通式II所示化合物或其前药、药学上可接受的盐、类似物或衍生物，如下所示：

式II

式中X_n和X_y各自独立为H、C、N、O或卤素(如F、Br、Cl或I)；n是整数0或1；y是整数0或1；

(虚线)是任选的键；z是整数0、1或2；

其中A是C或S，并且当A＝C时a＝1；当A＝S时a＝2；

Ar是未取代的或取代的芳基、取代的杂芳基或未取代的杂芳基；和

式中R₁-R₆各自独立选自下组：H；卤素(如溴、氟、氯、碘)；取代或未取代的苯基；脂族基团，烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；取代或未取代的杂环基；取代或未取代的芳基；和取代或未取代的杂芳基。

在式II的示范性实施方式中，Ar独立为取代的吡啶氧化物。例如，在式II的示范性实施方式中，Ar独立为选自下式的取代吡啶氧化物：

式中R₉-R₁₂各自独立选自下组，其包括但不限于：H；卤素(例如，溴、氟、氯、碘)；脂族基团；烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；醚；取代或未取代的胺；酯；和酰胺基团。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂是通式Ia所示化合物或其前药、药学上可接受的盐、类似物或衍生物，如下所示：

式Ia

式中X_n和X_y各自独立为H、C、N、O或卤素(如F、Br、Cl或I)；

(虚线)是任选的键；

z是整数0、1或2，限制条件是1)X＝卤素和

不是键时，z＝0；和2)z＝0、X＝O、

不是键，并且存在一个或多个氧原子(X)时，氧连接于甲基；

n是整数0或1；

y是整数0或1；

其中A＝C或S，并且当A＝C时a＝1；当A＝S时a＝2；

Ar独立为选自下式的取代吡啶氧化物：

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂是式a所示化合物或其前药、药学上可接受的盐、类似物或衍生物，如下所示：

式a：

式中R₁-R₄各自独立选自但不限于：H；卤素(例如，溴、氟、氯、碘)；脂族基团；烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；醚；取代或未取代的胺；酯或酰胺基团。

以下是式a范围内的示范性、非限制性化合物：

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂是式b所示化合物或其前药、药学上可接受的盐、类似物或衍生物，如下所示：

式b：

式中R₁-R₄各自独立选自但不限于下组：H；卤素(例如，溴、氟、氯、碘)；脂族基团；烷基；取代的烷基；烯基；炔基；取代或未取代的环状基团；醚；取代或未取代的胺；酯；和酰胺基团。

以下是式b所示的示范性、非限制性化合物：

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂是式c所示化合物或其前药、药学上可接受的盐、类似物或衍生物，如下所示：

式c：

以下是式c所示的示范性、非限制性化合物：

化合物是否是ALDH激动剂不难确定。本领域知道ALDH脱氢酶活性的试验，可采用任何已知的试验。脱氢酶试验的例子可参见各种出版物，包括，例如Sheikh等.((1997)J.Biol.Chem.272：18817-18822)；Vallari和Pietruszko(1984)J.Biol.Chem.259：4922；和Farres等.((1994)J.Biol.Chem.269：13854-13860)。

脱氢酶活性试验的一个例子是，25℃，在50mM焦磷酸钠HCl缓冲液pH 9.0；100mM磷酸钠缓冲液pH 7.4或50mM磷酸钠缓冲液pH 7.4中，测定ALDH的醛脱氢酶活性，所述缓冲液包含NAD⁺(例如，0.8mM NAD⁺或更高，例如1mM、2mM或5mM NAD⁺)和醛底物，例如14μM丙醛。用分光光度计在340nm处监测NAD⁺的还原，或通过荧光显微光度计测定荧光增量监测NAD⁺的还原。可采用标准分光光度法测定酶活性，例如通过在340nm处检测烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)的氧化形式向其还原形式(NADH)的还原反应，如US 2005/0171043和WO 2005/057213所述，图4是其示意图。在一示范性试验中，反应如下进行：25℃，在0.1焦磷酸钠(NaPPi)缓冲液pH 9.0中含2.4mM NAD⁺和10mM乙醛作为底物。通过NAD⁺向NADH的还原反应，在340nm处检测酶活性，如US 2005/0171043和WO 2005/057213所述。或者，使产生的NADH与消耗NADH的另一酶反应偶联，而提供可检测信号。此类酶反应的一个例子是基于黄递酶的反应，该反应可将刃天青(resazurin)还原成其被氧化的发荧光化合物试卤灵(resorufin)，如US 2005/0171043和WO 2005/057213所述，图4是其示意图。在590nm处检测荧光试卤灵可为ALDH醛脱氢酶活性的任何改变提供放大的更灵敏的信号。该试验可用NADP⁺替代NAD⁺。在一些实施方式中，采用图4所述底物以外的底物。合适的底物包括但不限于：辛醛、苯乙醛、视黄醛和4-羟基壬醛。虽然图4所述反应显示采用了纯化的ALDH2，但可采用其它ALDH多肽(例如，ALDH1、ALDH3、ALDH5等)。可纯化该试验所用的酶(例如，至少约75％纯、至少约80％纯、至少约85％纯、至少约90％纯、至少约95％纯、至少约98％纯或至少约99％纯)。该试验也可采用重组ALDH酶。

另一个例子，可按Wierzchowski等.((1996)Analytica Chimica Acta319：209)所述测定某化合物对ALDH多肽的醛脱氢酶活性的影响，采用合成的荧光底物，例如7-甲氧基-1-萘醛。例如，此反应可包括7-甲氧基-1-萘醛、NAD⁺、ALDH多肽和待测试的ALDH激动剂；检测荧光(激发330nm；发射390nm)作为酶活性的读数。

可采用酯酶活性的任何已知试验测定某化合物是否能提高ALDH的酯酶活性。例如，可在室温下，不加或加入NAD⁺，在含800μM乙酸对-硝基苯基酯作为底物的25mMN，N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸(BES)(pH 7.5)中，通过在400nm处监测对-硝基苯酚形成的速率来测定ALDH2的酯酶活性。可利用硝基苯酚在400nm处的pH-依赖性摩尔消光系数16mM^-1cm^-1。参见，例如Larson等.(2007)J.Biol.Chem.282：12940)。可在含1mM乙酸对-硝基苯基酯作为底物的50mM Pipes(pH 7.4)中，通过在400nm处检测对-硝基苯酚形成的速率来测定ALDH的酯酶活性。可利用对-硝基苯酚盐在400nm处的摩尔消光系数18.3×10³M^-1cm^-1来计算其形成速率。参见，例如Ho等.(2005)Biochemistry 44：8022)。

可采用还原酶活性的任何已知试验测定某化合物是否能提高ALDH的还原酶活性。可采用放射标记底物，用薄层层析(TLC)或液体闪烁光谱法，通过检测1，2-甘油基二硝酸酯和1，3-甘油基二硝酸酯的形成速率来测定ALDH的还原酶活性。例如，在ALDH2存在下，取0.1mM或1mM GTN(甘油基三硝酸酯)与含有100mM KPi(pH 7.5)、0.5mM EDTA、1mMNADH、1mM NADPH的试验混合物(1ml)一起温育。37℃温育约10-30分钟后，终止反应，用3x4ml乙醚萃取GTN及其代谢产物，合并，通过氮气流蒸发溶剂。将最终体积维持在低于100ml乙醇以供随后的TLC分离和闪烁计数。参见，例如Zhang和Stamler(2002)Proc.Natl.Acad.Sci.USA99：8306。

药物组合物、剂量、给药途径

本发明提供包含本发明ALDH激动剂的药物组合物。术语“ALDH激动剂”和“ALDH激活剂”本文也称为“活性剂”。用药学上可接受的一种或多种赋形剂配制本发明的ALDH激动剂。本领域知道各种药学上可接受的赋形剂，本文无需赘述。各种出版物已详细描述了药学上可接受的赋形剂，包括，例如A.Gennaro(2000)“《雷明顿：药学科学和实践》(Remington：The Science and Practice of Pharmacy)”第二十版，Lippincott，Williams，&Wilkins；《药物剂型和药物递送系统》(Pharmaceutical Dosage Forms andDrug Delivery Systems)(1999)H.C.Ansel等编.，第7版.，Lippincott，Williams，&Wilkins；和《药物赋形剂手册》(Handbook of PharmaceuticalExcipients)(2000)A.H.Kibbe等编.，第三版，Amer.Pharmaceutical Assoc。

药学上可接受的赋形剂，如运载体、辅佐剂、载体或稀释剂公众不难获得。而且，药学上可接受的辅助物质，如pH调节剂和缓冲剂、张力调节剂、稳定剂、湿润剂等公众不难获得。

本文所用术语“单位剂型”指适合作为单一剂量用于人或动物对象的物理上不连续的单位，各单位含有预定量的本发明活性剂和药学上可接受的稀释剂、载体或运载体，经计算该预定量足以产生所需效果。本发明活性剂的规格取决于所用的具体化合物和要达到的效果，以及各化合物在宿主中的相关药效学性质。

在本发明方法中，可采用能获得理想结果，例如减轻疾病、减轻症状等任何方便的方法将本发明的ALDH激动剂给予宿主。因此，可将本发明的ALDH激动剂掺入治疗给药的各种制剂中。更具体地说，可通过与合适的药学上可接受的载体或稀释剂混合将本发明的ALDH激动剂配制成药物组合物，可配制成固体、半固体、液体或气体形式的制品，例如片剂、胶囊、粉末、颗粒、软膏、溶液、栓剂、注射剂、吸入剂和气溶胶。

合适的赋形剂运载体是，例如，水、盐水、右旋糖、甘油、乙醇等，和它们的组合。此外，该运载体可视需要含有少量辅助物质，如湿润剂或乳化剂或pH缓冲剂。本领域技术人员知道或明白制备这类剂型的实际方法。参见，例如《雷明顿药物科学》(Remington’s Pharmaceutical Sciences)，马克出版公司(Mack Publishing Company)，伊斯顿，宾夕法尼亚州，第17版，1985。在任何情况下，给予的组合物或制剂应含有足以在所治疗对象中实现所需状态的药物用量。

在药物剂型中，本发明的ALDH激动剂(“活性剂”)可采用其药学上可接受的盐形式给予，或者本发明活性剂可单用或与其它药学活性化合物适当结合以及混合使用。以下方法和赋形剂只是示范，不以任何方式进行限制。

对于口服制剂，本发明活性剂可单用或与合适的添加剂，例如，常规添加剂，如乳糖、甘露醇、玉米淀粉或马铃薯淀粉；粘合剂，如结晶纤维素、纤维素衍生物、阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶；崩解剂，如玉米淀粉、马铃薯淀粉或羧甲基纤维素钠；润滑剂，如滑石粉或硬脂酸镁；如果需要，与稀释剂、缓冲剂、润湿剂、防腐剂和调味剂混合，制成片剂、粉末剂、颗粒剂或胶囊。

可以用水溶剂或非水溶剂，如植物油或其它类似的油、合成的脂肪酸甘油酯、高级脂肪酸的酯或丙二醇溶解、悬浮或乳化本发明活性剂；如果需要，再加入常规添加剂如增溶剂、等渗剂、助悬剂、乳化剂、稳定剂和防腐剂，配制成注射制品。

本发明活性剂可用于气溶胶制剂通过吸入给药。可将本发明活性剂配制到可接受的加压推进剂，如二氯二氟甲烷、丙烷、氮气等中。

而且，可通过与各种基质，如乳化基质或水溶性基质混合将本发明活性剂配制成栓剂。通过栓剂经直肠给予活性剂。栓剂可包含运载体如可可油、碳蜡(carbowax)和聚乙二醇单甲醚，它们在体温下融化，但在室温下固化。

可提供口服或直肠给药的单位剂型，如糖浆剂、酏剂和悬浮剂，其中每个剂量单位，例如一茶匙、一汤匙、一个药片或栓剂可含有预定量的本发明活性剂。类似地，注射或静脉内给药的单位剂型组合物可包含本发明活性剂，用无菌水、生理盐水或另一种药学上可接受的载体将该组合物配制成溶液。

可配制本发明活性剂经注射给药。可注射组合物一般配制成溶液或悬液形式，或适合在注射前用液体载体溶解或悬浮的固体形式。也可乳化该制剂，或将活性成分包裹在脂质体运载体中。

眼用制剂

可将本发明活性剂配制成眼部递送，例如将本发明活性剂配制成液体形式而递送至眼睛(例如，滴眼液)或注射入眼睛或其周围。

可将本发明活性剂配制成眼科药物组合物。眼科药物组合物适合于以溶液、悬液、软膏、乳膏或固体插片形式局部给予眼睛。包含本发明活性剂的眼科制剂可含有0.01-5％，或0.1-2％的本发明活性剂。可采用较高剂量，例如约10％，或较低的剂量，只要该剂量能有效治疗眼睛疾病(例如，白内障)。对于单剂量，可将0.001-5.0mg，例如0.005-2.0mg或0.005-1.0mg的本发明活性剂施加于人眼。

可将本发明活性剂方便地与无毒性有机药物载体或无毒性无机药物载体混合。合适的药学上可接受的载体是，例如水、水和水混溶性溶剂，如低级烷醇或芳烷醇的混合物、植物油、聚亚烷基二醇、石油凝胶、乙基纤维素、油酸乙酯、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、肉豆蔻酸异丙酯和其它常规使用的可接受载体。药物制品还可包含无毒性辅助物质，例如乳化剂、防腐剂、润湿剂、增稠剂等，例如聚乙二醇200、300、400和600，碳蜡1,000、1,500、4,000、6,000和10,000，抗菌组分，例如季铵化合物、已知具有冷灭菌特性和使用时无害的苯基汞盐、硫柳汞、对羟基苯甲酸甲酯和丙酯、苄醇、苯基乙醇、缓冲成分如硼酸钠、乙酸钠、葡糖酸盐缓冲液和其它常规成分，例如失水山梨糖醇单月桂酸酯、三乙醇胺、油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、琥珀酸二辛酯磺酸钠、硫代甘油(monothioglycerol)、硫代山梨糖醇、乙二胺四乙酸等。

此外，合适的眼科运载体可用作该目的的载体介质，包括常规的磷酸盐缓冲运载体系统、等渗硼酸运载体、等渗氯化钠运载体、等渗硼酸钠运载体等。该药物制品也可以是微粒制剂形式。该药物制品还可以是固体插片形式。例如，可采用水溶性固体聚合物作为药物载体。用于形成插片的聚合物可以是任何水溶性无毒聚合物，例如纤维素衍生物，如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、(羟基低级烷纤维素)、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素；丙烯酸酯，例如聚丙烯酸盐、丙烯酸乙酯、聚丙烯酰胺；天然产物，如明胶、藻酸盐、果胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、角叉菜、琼脂、阿拉伯胶；淀粉衍生物，例如乙酸淀粉、羟甲基淀粉醚、羟丙基淀粉、以及其它合成的衍生物，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、中和的聚羧乙烯(carbopol)和黄原胶、结冷胶(gellan gum)、和所述聚合物的混合物。

含有本发明活性剂的药物制品也可包含一种或多种无毒性辅助物质，例如使用时无害的抗菌组分，例如硫柳汞、氯化苯甲烃铵、对羟基苯甲酸甲酯和丙酯、溴化苄基十二烷基

(benzyldodecinium bromide)、苄醇、氯己定或苯基乙醇；缓冲成分，例如硼酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠或葡糖酸盐缓冲剂；和其它常规成分，例如氯化钠、失水山梨糖醇单月桂酸酯、三乙醇胺、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、乙二胺四乙酸等。

局部用制剂

可将本发明活性剂配制成用于局部给药至皮肤。例如，可用一种或多种皮肤可接受的赋形剂配制本发明活性剂。

本文所用的“皮肤可接受的”指所述组合物或其组分适合用于接触人的皮肤而没有过度毒性、不相容性、不稳定性、过敏反应等。

合适的赋形剂包括软化剂；保湿剂；胍；乙醇酸和乙醇酸盐(例如，铵和季烷基铵)；乳酸和乳酸盐(例如，铵和季烷基铵)；多种形式的芦荟(例如，芦荟凝胶)；糖和淀粉衍生物(例如，烷氧基化葡萄糖)；透明质酸；乳酰胺单乙醇胺；乙酰胺单乙醇胺；等等。

可采用各种软化剂以产生本发明的条件化组分。这些软化剂可选自以下一种或多种：甘油三酯，包括但不限于：植物和动物脂肪和油，例如蓖麻油、可可脂、红花油、棉籽油、玉米油、橄榄油、鱼肝油、杏仁油、鳄梨油、棕榈油、芝麻油、角鲨烯、科库油(kikui oil)和大豆油；乙酰甘油酯，例如乙酰化单酸甘油酯；具有10-20个碳原子脂肪酸的烷基酯，包括但不限于脂肪酸的甲酯、异丙酯和丁酯，如月桂酸己酯、月桂酸异己酯、棕榈酸异己酯、棕榈酸异丙酯、油酸癸酯、油酸异癸酯、硬脂酸十六烷酯、硬脂酸癸酯、异硬脂酸异丙酯、己二酸二异丙酯、己二酸二异己酯、己二酸二己基癸基酯、癸二酸二异丙酯、乳酸十二烷酯、乳酸十四烷酯和乳酸十六烷酯；具有10-20个碳原子脂肪酸的烯基酯，例如肉豆蔻酸油酯、硬脂酸油酯和油酸油酯；具有10-20个碳原子的脂肪酸，例如壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、羟基硬脂酸、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、花生酸、二十二烷酸和芥酸；具有10-20个碳原子的脂肪醇，例如月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、十六烷醇、硬脂醇、异硬脂醇、羟基硬脂醇、油醇、蓖麻油醇、二十二烷醇、芥醇和2-辛基十二烷醇；脂肪醇醚，例如10-20个碳原子的丙氧基化脂肪醇，包括但不限于月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇、异硬脂醇、油醇和胆固醇，连接有1-50个环氧丙烷基团；羊毛脂和羊毛脂衍生物，例如羊毛脂、羊毛脂油、羊毛脂蜡、羊毛脂醇、羊毛脂脂肪酸、羊毛脂酸异丙酯(isopropyl lanolate)、乙氧基化羊毛脂、乙氧基化羊毛脂醇、乙氧基化胆固醇、丙氧基化羊毛脂醇、乙酰化羊毛脂醇、羊毛脂醇亚油酸酯、羊毛脂醇蓖麻油酸酯、羊毛脂醇蓖麻油酸酯的乙酸酯、乙氧基化醇-酯的乙酸酯、羊毛脂氢解、乙氧基化山梨糖醇羊毛脂及液体和半固体羊毛脂吸收基料；多元醇酯，例如乙二醇单-和二-脂肪酸酯、二乙二醇单-和二-脂肪酸酯、聚乙二醇(200-6000)单-和二-脂肪酸酯、丙二醇单-和二-脂肪酸酯、聚丙二醇2000单油酸酯、聚丙二醇2000单硬脂酸酯、甘油基单-和二-脂肪酸酯、聚甘油聚脂肪酯、乙氧基化甘油基单硬脂酸酯、1，2-丁二醇单硬脂酸酯、1，2-丁二醇二硬脂酸酯、聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯；蜡酯，例如蜂蜡、鲸蜡、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、硬脂酸十八烷酯；形成醚酯的混合物；和植物蜡，包括但不限于卡那巴蜡(camauba)和小烛树蜡；及胆固醇脂肪酸酯。

宜采用多元醇类型的湿润剂。典型的多元醇包括聚亚烷基二醇，更优选亚烷基多元醇和它们的衍生物，包括丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇和它们的衍生物、山梨糖醇、羟丙基山梨糖醇、赤藓醇、苏糖醇、季戊四醇、木糖醇、葡萄糖醇、甘露醇、己二醇、1，3-丁二醇、1，2，6-己三醇、甘油、乙氧基化甘油、丙氧基化甘油、2-吡咯烷酮-5-羧酸钠、可溶性胶原、明胶和它们的混合物。

本文还可采用胍；乙醇酸和乙醇酸盐(例如，铵和季烷基铵)；乳酸和乳酸盐(例如，铵和季烷基铵)；多种形式的芦荟(例如，芦荟凝胶)；糖和淀粉衍生物(例如，烷氧基化葡萄糖)；透明质酸；乳酰胺单乙醇胺；乙酰胺单乙醇胺；和它们的混合物。

含本发明活性剂的组合物可包含皮肤学可接受的亲水性稀释剂。亲水性稀释剂的非限制性例子是水、有机亲水性稀释剂，例如低级单价醇(如C₁-C₄醇)和低分子量甘醇和多元醇，包括丙二醇、聚乙二醇(例如，分子量200-600克/摩尔)、聚丙二醇(例如，分子量425-2025克/摩尔)、甘油、丁二醇、1，2，4-丁三醇、山梨糖醇酯、1，2，6-己三醇、乙醇、异丙醇、山梨糖醇酯、丁二醇、醚丙醇、乙氧基化醚、丙氧基化醚和它们的组合。含本发明活性剂的组合物可含有约60％-约99.99％的亲水性稀释剂。

含本发明活性剂的组合物可包含皮肤学可接受的载体。合适载体的一个例子是乳液，其包含亲水相和疏水相，亲水相包含亲水性组分，例如水或其它亲水性稀释剂，疏水相包含疏水性组分，例如脂质、油或油性材料。根据组合物的成分，亲水相分散在疏水相中，或反之亦然，分别形成亲水性或疏水性分散相和连续相。在乳化技术中，术语“分散相”是本领域技术人员熟知的术语，表示该相存在悬浮于连续相中和为连续相围绕的小颗粒或液滴。分散相也称为内部相或不连续相。乳液可以是或包含(例如，三相或其它多相乳液中)水包油乳液或油包水乳液，例如硅酮包水乳液。水包油乳液可含约1％-约50％疏水分散相和约1％-约98％亲水连续相；油包水乳液可含约1％-约98％亲水分散相和约1％-约50％疏水连续相。

可用常用赋形剂、稀释剂或载体配制本发明活性剂，形成洗液、乳膏、溶液、混悬液、粉末、气溶胶、乳液、油膏剂、软膏等。适合此类制剂的赋形剂、稀释剂和载体的例子包括缓冲液以及填充剂和扩充剂，例如淀粉、纤维素、糖、甘露醇和硅衍生物。还可包含粘合剂，例如羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和其它纤维素衍生物、藻酸盐、明胶和聚乙烯吡咯烷酮。可包含增湿剂，例如甘油，崩解剂，例如碳酸钙和碳酸氢钠。也可包含延缓溶解剂，例如石蜡。还可包含重吸收加速剂，例如季铵化合物。也可包含表面活性剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯。可加入吸附载体，例如高岭土和膨润土。也可包含润滑剂，例如滑石、硬脂酸钙和镁及固体聚乙二醇。还可加入防腐剂。含本发明ALDH激动剂的组合物可包含增稠剂，例如纤维素和/或纤维素衍生物。含本发明ALDH激动剂的组合物可包含树胶，例如黄原胶、瓜尔胶或卡波胶(carbo gum)或阿拉伯胶，或者聚(乙二醇)、膨润土和蒙脱石等。

含本发明ALDH激动剂的组合物也可包含一种或多种其它的试剂，例如抗氧化剂、表面活性剂、防腐剂、成膜剂、角质层分离剂或粉刺消除性(comedolytic)试剂、香料、调味剂和着色剂。可加入抗氧化剂，例如叔丁基氢醌、丁羟基茴香醚、丁羟甲苯和α-生育酚及其衍生物。

此外，根据，例如所治疗的疾病，含本发明ALDH激动剂的组合物还可包含一种或多种额外治疗剂，例如抗微生物剂、镇痛药、抗炎药等。

连续递送

在一些实施方式中，通过连续递送系统递送本发明活性剂。术语“连续递送系统”在本文中可与“控制递送系统”互换使用，包括与导管、注射装置等相组合的连续(如控释)递送装置(如泵)，本领域知道各种这类装置。

机械或机电输注泵也适合用于本发明。此类装置的例子包括例如美国专利号4,692,147；4,360,019；4,487,603；4,360,019；4,725,852；5,820,589；5,643,207；6,198,966等中所述的装置。通常，可利用各种可重新填充的泵系统递送活性制剂。泵可随时间推移提供均恒的受控释放。在一些实施方式中，该药剂是装在药物不可透过容器中的液体制剂，以连续方式递送给个体。

在一个实施方式中，药物递送系统是至少可部分植入的装置。可用本领域熟知的方法和装置将这种可植入装置植入到任何合适的植入部位。植入部位是对象体内可引入和安置药物递送装置的部位。植入部位包括但不限于：真皮下、皮下、肌肉内或对象体内的其它合适部位。一些实施方式采用皮下植入部位，因为方便植入和取出该药物递送装置。

适合用于本发明的药物释放装置可基于各种操作方式。例如，药物释放装置的基础是扩散系统、对流系统或易腐蚀系统(如腐蚀系统)。例如，药物释放装置可以是电化学泵、渗透泵、电渗泵、汽压泵或渗透破裂基质，例如，可将药物掺入聚合物中，伴随浸渍药物的聚合材料(如可生物降解的、浸渍药物的聚合材料)的降解，聚合物释放出药物制剂。在其它实施方式中，药物释放装置的基础是电扩散系统、电解泵、泡腾泵(effervescent pump)、压电泵、水解系统等。

基于机械或机电灌注泵的药物释放装置也适合用于本发明。这类装置的例子包括如美国专利号4,692,147；4,360,019；4,487,603；4,360,019；4,725,852等中所述的装置。通常，可采用各种可重新填充的不可交换的泵系统实施本发明治疗方法。一般优选采用泵和其他对流系统，因为它们随时间推移的控释通常更均恒。一些实施方式采用渗透泵，因为它们组合了更均恒控释和体积较小的优点(参见，例如PCT公布申请号WO 97/27840及美国专利号5,985,305和5,728,396)。适用于本发明的示范性渗透驱动装置包括但不限于美国专利号3,760,984；3,845,770；3,916,899；3,923,426；3,987,790；3,995,631；3,916,899；4,016,880；4,036,228；4,111,202；4,111,203；4,203,440；4,203,442；4,210,139；4,327,725；4,627,850；4,865,845；5,057,318；5,059,423；5,112,614；5,137,727；5,234,692；5,234,693；5,728,396等中所述的装置。

在一些实施方式中，药物递送装置是可植入装置。可采用本领域熟知的方法和装置，将药物递送装置植入任何合适的植入部位。如上所述，植入部位是对象体内可引入和安置药物递送装置的部位。植入部位包括但不限于：真皮下、皮下、肌肉内或对象体内的其它合适部位。

在一些实施方式中，采用可植入药物递送系统，例如可编程给予本发明活性剂的系统来递送活性剂。可编程的可植入系统的例子包括可植入性灌注泵。可植入灌注泵或与这类泵联用的装置的例子参见例如，美国专利号4,350,155；5,443,450；5,814,019；5,976,109；6,017,328；6,171,276；6,241,704；6,464,687；6,475,180；和6,512,954。适用于本发明的其它示范性装置是麦德托尼克公司的自动定时给药输注泵(Synchromed infusionpump，Medtronic)。

合适的赋形剂运载体是，例如水、盐水、右旋糖、甘油、乙醇等，和它们的组合。此外，该运载体可视需要含有少量辅助物质，如湿润剂或乳化剂或pH缓冲剂。本领域技术人员了解或明白制备这类剂型的实际方法。参见例如，《雷明顿药物科学》，宾夕法尼亚州伊斯顿的马克出版公司，第17版，1985。在任何情况下，给予的组合物或制剂应含有足以在所治疗对象中实现所需状态的药物用量。

口服制剂

在一些实施方式中，将本发明活性剂配制成可口服递送给需要此类药剂的个体。

在一些实施方式中，对于口服递送，含本发明活性剂的本发明制剂包含肠溶包衣材料。合适的肠溶包衣材料包括乙酸琥珀酸羟丙基甲基纤维素(HPMCAS)、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素(HPMCP)、乙酸邻苯二甲酸纤维素(CAP)、聚乙烯基邻苯二甲酸乙酸酯(polyvinyl phthalic acetate)(PVPA)、Eudragit^TM和虫胶。

作为合适的口服制剂的非限制性例子，可用一种或多种药物赋形剂配制本发明活性剂并用肠衣包裹，如美国专利号6,346,269所述。例如，将包含本发明活性剂和稳定剂的溶液包衣在含药学上可接受的赋形剂的核心上，而形成活性剂包衣的核；再将包衣底层(sub-coating layer)涂布于该活性剂包衣的核心，然后用肠包衣层包衣。该核心通常含无药学活性的组分，例如乳糖、淀粉、甘露醇、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、氯化钠、氯化钾、色素、藻酸盐、滑石、二氧化钛、硬脂酸、硬脂酸盐或酯、微晶纤维素、甘油、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、丙烷基三乙酸酯(propanyl triacetate)、磷酸氢钙、磷酸钠、硫酸钙、环糊精和蓖麻油。本发明活性剂的合适溶剂包括水性溶剂。合适的稳定剂包括碱金属和碱土金属、碱性磷酸盐和有机酸盐以及有机胺。包衣底层含有粘合剂、增塑剂和抗粘剂之一种或多种。合适的抗粘剂包括滑石、硬脂酸、硬脂酸盐或酯、硬脂酸延胡索酸钠、甘油基二十二烷酸酯、高岭土和氧相二氧化硅(aerosil)。合适的粘合剂包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明胶、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、乙酸乙烯酯(VA)、聚乙烯醇(PVA)、甲基纤维素(MC)、乙基纤维素(EC)、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素(HPMCP)、乙酸邻苯二甲酸纤维素(CAP)、黄原胶、藻酸、藻酸盐、Eudragit^TM、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯与聚乙烯基邻苯二甲酸乙酸酯的共聚物(PVAP)。合适的增塑剂包括甘油、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、丙烷基三乙酸酯和蓖麻油。合适的肠溶性包衣材料包括乙酸琥珀酸羟丙基甲基纤维素(HPMCAS)、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素(HPMCP)、乙酸邻苯二甲酸纤维素(CAP)、聚乙烯基邻苯二甲酸乙酸酯(PVPA)、Eudragit^TM和虫胶。

合适的口服制剂还包括配制的以下任何一种本发明活性剂：微粒(参见，例如美国专利号6,458,398)；生物可降解大聚体(macromer)(参见，例如美国专利号6,703,037)；生物可降解水凝胶(参见，例如Graham和McNeill(1989)Biomaterials 5：27-36)；生物可降解颗粒运载体(参见，例如美国专利号5,736,371)；生物可吸收内酯聚合物(参见，例如美国专利号5,631,015)；缓释蛋白质聚合物(参见，例如美国专利号6,699,504；佩氏技术公司(PeliasTechnologies，Inc.))；丙交酯-乙交酯/聚乙二醇嵌段共聚物(参见，例如美国专利号6,630,155；阿特里克斯实验室公司(Atrix Laboratories，Inc.))；含有生物相容聚合物和分散在该聚合物内的金属阳离子稳定剂颗粒的组合物(参见，例如美国专利号6,379,701；阿克迈斯控制治疗公司(AlkermesControlled Therapeutics，Inc.))；和微球(参见，例如美国专利号6,303,148；Octoplus，B.V.)。

合适的口服制剂还包含本发明活性剂和以下物质之一：载体，例如

(埃米斯非技术公司(Emisphere Technologies，Inc.))；TIMERx，一种组合了黄原胶和豆角胶的亲水性基质，在右旋糖存在时能在水中形成强效粘合凝胶(彭氏公司(Penwest))；Geminex^TM(彭氏公司)；Procise^TM(葛兰素史克公司(GlaxoSmithKline))；SAVIT^TM(MP公司(Mistral Pharma Inc.))；RingCap^TM(阿扎公司(Alza Corp.))；

(斯迈克斯技术公司(SmartrixTechnologies，Inc.))；SQZgel^TM(MM公司(MacroMed，Inc.))；Geomatrix^TM(SP公司(Skye Pharma，Inc.))；

三-层(阿扎公司)；等等。

适合采用的制剂还有，例如美国专利号6,296,842(阿克迈斯控制治疗公司)；美国专利号6,187,330(斯氏公司(Scios，Inc.))中所述的制剂，等等。

含肠道吸收增强剂的制剂也适合用于此。合适的肠道吸收增强剂包括但不限于：钙螯合剂(例如，柠檬酸盐、乙二胺四乙酸)；表面活性剂(例如，十二烷基硫酸钠、胆盐、棕榈酰肉毒碱和脂肪酸的钠盐)；毒素(例如，密闭小带毒素(zonula occludens toxin))；等等。

吸入制剂

在一些实施方式中，借助吸入途径药物递送系统将本发明的ALDH激动剂给予患者。可将本发明的ALDH激动剂配制成适合通过吸入给药的剂型。给药的吸入途径可提供使吸入药物绕过血脑屏障的优点。此药物递送系统是适合于将本发明的ALDH激动剂递送给支气管粘膜衬里而进行呼吸道治疗。本发明可采用的此系统依赖于压缩气体的功率能否将本发明的ALDH激动剂从容器中喷出。为此目的可采用气溶胶或加压包。

本文所用的术语“气溶胶”以其常规含意使用，指由加压的推进剂气体将非常细的粉末或固体颗粒携带至治疗应用部位。当本发明利用药物气溶胶时，该气溶胶在液体载体和推进剂的混合物中含有溶解的、悬浮的或乳化的本发明ALDH激动剂。气溶胶可以是溶液、悬液、乳液、粉末或半固体制品形式。本发明所用的气溶胶可作为细小的固体颗粒或液体薄雾而通过患者的呼吸道给药。可采用本领域技术人员已知的各种类型的推进剂。合适的推进剂包括但不限于：烃类或其它合适的气体。在加压气溶胶的情况中，可提供递送计量量的数值来确定剂量单位。

也可将本发明的ALDH激动剂配制成用雾化器递送，雾化器是能在气体中产生大小基本上均匀的非常细的液体颗粒的仪器。例如，将含有本发明ALDH激动剂的液体分散成液滴。小液滴可由通过雾化器出口管的空气气流携带。产生的薄雾能渗入患者的呼吸道中。

可将含本发明ALDH激动剂的粉末组合物(含或不含润滑剂、载体或推进剂)给予需要治疗的哺乳动物。可利用常规装置实施本发明的该实施方式以便通过吸入给予粉末药物组合物。例如，可将化合物与合适的粉末基质，如乳糖或淀粉的粉末混合物放在单位剂型，例如胶囊或药筒中，例如明胶或泡罩包装中，借助吸入器给予其中的粉末。

可与本发明联用的吸入方法有数种不同类型。本发明ALDH激动剂基本上可配制成三种不同类型的吸入制剂。首先，用低沸点推进剂配制本发明ALDH激动剂。一般采用常规计量剂量吸入器(MDI)给予此类制剂。然而，可采用检测患者吸入气体的体积和流速的技术改进常规的MDI，以提高获得可重复剂量的能力，例如参见美国专利5,404,871和5,542,410所述。

或者，可将本发明的ALDH激动剂配制成水溶液或醇溶液，通过常规雾化器递送。在一些实施方式中，利用装置和系统雾化此类溶液制剂，如美国专利5,497,763；5,544,646；5,718,222和5,660,166所述。

可将本发明的ALDH激动剂配制成干粉制剂。产生气溶胶粉末薄雾后，可通过简单地吸入干粉制剂而给予此类制剂。实施此类方法的技术描述参见美国专利5,775,320和美国专利5,740,794。

剂量和给药

根据所治疗对象和疾病以及给药途径，本发明化合物的给药剂量可以是，例如每天0.1微克-10毫克/公斤体重。该范围可以很宽，因为不同哺乳动物的疗效差别很大，人的剂量通常比大鼠低20、30、甚至40倍(每单位体重)。类似地，给药方式对剂量影响很大。因此，例如口服剂量可以是注射剂量的约10倍。更高的剂量可用于局部递送途径。

例如，本发明的ALDH活性调节剂的给药量可以是每剂约1mg-约1000mg，例如每剂约1mg-约5mg、约5mg-约10mg、约10mg-约20mg、约20mg-约25mg、约25mg-约50mg、约50mg-约75mg、约75mg-约100mg、约100mg-约125mg、约125mg-约150mg、约150mg-约175mg、约175mg-约200mg、约200mg-约225mg、约225mg-约250mg、约250mg-约300mg、约300mg-约350mg、约350mg-约400mg、约400mg-约450mg、约450mg-约500mg、约500mg-约750mg或约750mg-约1000mg。

示范性剂型可以是适合于静脉内给药的溶液；每日服用2-6次的片；或每日服用一次、含较高比例活性成分的一次性释放胶囊或药片等等。可采用在不同pH值下溶解的胶囊材料、通过渗透压使胶囊缓慢释放，或任何其它已知的控释方法实现时间-释放效应。

本领域技术人员不难明白剂量水平可随具体化合物、症状的严重程度和对象对副作用的敏感程度而有所不同。本领域技术人员通过各种方式不难确定某给定化合物的优选剂量。

虽然所用剂量根据要实现的临床目标而有所不同，但在一些实施方式中，合适的剂量范围是将本发明化合物给予个体24小时后，取自该治疗个体的血液样品中提供最高约1μg-约1,000μg或约10,000μg本发明化合物时的用量。

可提供口服或直肠给药的单位剂型，例如糖浆剂、酏剂和混悬液，其中各单位剂量，例如一茶匙、一汤匙、一片药物或栓剂含有预定量的含一种或多种本发明化合物的组合物。类似地，注射或静脉内给药的单位剂型可在组合物，例如无菌水、生理盐水或另一药学上可接受的载体配制的溶液中包含一种或多种化合物。

在一些实施方式中，给予多个剂量的本发明化合物。本发明化合物(“活性剂”)的给药频率根据各种因素，例如症状的严重程度等而有所不同。例如，在一些实施方式中，本发明化合物每月给予一次、每月两次、每月三次、每隔一周一次(qow)、每周一次(qw)、每周两次(biw)、每周三次(tiw)、每周四次、每周五次、每周六次、每隔一日一次(qod)、每日一次(qd)、每日两次(bid)或每日三次(tid)。如上所述，在一些实施方式中，连续给予本发明化合物。

本发明化合物的给药持续时间，例如本发明化合物的给药时间依据各种因素，例如患者的反应等而有所不同。例如，可在以下时间范围内给予本发明化合物：约1天到约1周、约2周到约4周、约1个月到约2个月、约2个月到约4个月、约4个月到约6个月、约6个月到约8个月、约8个月到约1年、约1年到约2年或约2年到约4年，或更长时间。在一些实施方式中，终身给予个体本发明化合物。

给药途径

可采用适合药物递送的任何可用的方法和途径，包括体内和离体方法，以及全身和局部给药途径将本发明的ALDH激动剂给予个体。给药可以是急性给药(如短期，如一次给药、给药一天至一周)，或慢性给药(如长期，如给药一周以上，给药约2周至1个月、约1个月至3个月、约3个月至6个月、约6个月至1年、或1年以上)。

常规和药学上可接受的给药途径包括鼻内、肌肉内、气管内、皮下、真皮内、透皮、舌下、局部应用、静脉内、眼部、直肠、鼻部、口服和其它肠道和胃肠外给药途径。如果需要，可联合诸给药途径，或者根据药物和/或所需效果进行调节。可给予一个剂量或多个剂量的该化合物。

可采用任何可获得的常规方法以及包括全身途径或局部途径在内的适合递送常规药物的途径给予本发明活性制剂。通常，本发明考虑的给药途径包括但不限于肠道、胃肠外或吸入途径。

除吸入给药外的胃肠外给药途径包括但不限于：局部、透皮、皮下、肌肉内、眶内、囊内、脊柱内、胸骨内、眼部和静脉内途径，即除消化道以外的任何给药途径。可进行胃肠道外给药以实现药物的全身或局部递送。需要全身递送时，给药一般包括药物制剂的侵入性或全身吸收的局部或粘膜给药。

该药剂也可通过肠道给药递送给对象。肠道给药途径包括但不限于：口服和直肠(如采用栓剂)递送。

通过皮肤或粘膜给予本发明ALDH激动剂的方法包括但不限于：局部应用合适的药物制品、透皮传送、注射和表皮给药。就透皮传送而言，吸收促进剂或离子电渗法是合适的方法。可利用商品化购得的“贴片”通过电脉冲透过未破损皮肤在数天或更长时间内连续递送其产品而实施离子电渗传送。

治疗方法

本发明提供各种治疗方法，通常包括给予有需要的个体有效量的本发明激动剂。本发明的ALDH激动剂适合治疗各种疾病，包括，例如涉及缺血性应激的疾病、慢性自由基相关疾病、急性自由基相关疾病、对硝酸甘油不敏感(例如，心绞痛和心力衰竭)、高血压、白内障、糖尿病和骨质疏松症。本发明的ALDH激动剂适合使癌细胞对癌症化疗剂或其它标准癌症治疗敏感；可治疗酒精(例如，乙醇；乙基醇)成瘾；和治疗麻醉品成瘾。

治疗涉及缺血性应激疾病的方法

本发明提供治疗个体的涉及缺血性应激疾病的方法，包括预防方法，所述方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。涉及缺血性应激的疾病包括缺血疾病、缺血事件、可导致缺血的疾病和缺血引起的疾病。可用本发明方法治疗的涉及缺血性应激的疾病包括任何疾病或事件引起的缺血，包括但不限于：心肌梗塞(如急性心肌梗塞)、心脏手术、脑外伤、脑血管疾病、中风、脊髓损伤、蛛网膜下腔出血、导致多器官缺血的大手术、器官移植、四肢缺血(如1型或2型糖尿病所致)，等等。

在一些实施方式中，在预计或预期的缺血事件之前，例如，在缺血事件之前约1小时至1周，如在预计或预期的缺血事件之前约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至8小时、约8小时至12小时、约12小时至16小时、约16小时至24小时、约24小时至36小时、约36小时至48小时、约48小时至72小时或约72小时至1周，给予该药剂。

在某些情况下，例如当对象已发生中风时、当对象正准备接受心脏手术时等等，需要用活性制剂预先治疗。例如，已发生中风的患者发生二次中风的概率增加。易出现短暂性缺血发作的对象发生中风的危险也上升。患有蛛网膜下腔出血的对象可因血管痉挛而血管收缩引起进一步缺血。器官如脑创伤对象也易出现缺血事件。接受长时间手术的对象也易出现缺血事件。上述情况是对象能够从本发明ALDH激动剂预先治疗中获益的示范性情况。

在一些实施方式中，在缺血事件后给予本发明的ALDH激动剂。例如，本发明的ALDH激动剂能有效降低缺血事件如心脏缺血、再灌注损伤、脑血管疾病、急性心肌梗塞、蛛网膜下腔出血和创伤的不良影响。在一些实施方式中，在缺血事件之后1分钟内至15小时内，如约1分钟至5分钟、约5分钟至10分钟、约10分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至60分钟、约60分钟至2小时、约2小时至4小时、约4小时至8小时、约8小时至12小时或约12小时至15小时，给予本发明的ALDH激动剂。在一些实施方式中，在缺血事件后至少数小时至数天内，维持血浆中高浓度的本发明ALDH2激动剂。

例如，在一些实施方式中，在急性心肌梗塞(AMI)之后1分钟至15小时内，如约1分钟至5分钟、约5分钟至10分钟、约10分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至60分钟、约60分钟至2小时、约2小时至4小时、约4小时至8小时、约8小时至12小时或约12小时至15小时内，将本发明ALDH激动剂给予发生AMI的个体。

治疗眼睛疾病的方法

本发明提供治疗眼睛疾病，例如白内障的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，ALDH激动剂是ALDH3激动剂。可将ALDH激动剂配制成用于眼睛给药，例如局部给予眼睛，注射入眼睛(例如，玻璃体内注射)或经某些其它给药途径给予眼睛。可用本发明ALDH激动剂治疗的眼睛疾病包括，例如年龄相关的白内障、继发性白内障、创伤性白内障、先天性白内障、放射性白内障(radiation cataracts)等。

白内障的风险因素有接触紫外光(可产生毒性醛，例如4-羟基-2-壬醛)、接触香烟烟雾(香烟烟雾含有大量反应活性醛，例如丙烯醛)。参见，例如Jia等.，Invest Ophthalmol Vis Sci.2007年1月；48(1)：339-48.PMID：17197552；JDong等.，Neurochem.2007年11月；103(3)：1041-52.PMID：17935603；Papa等.，Free Radic Biol Med.2003年5月1；34(9)：1178-89.PMID：12706498；King等.J Exp Zool.1998年9-10月1；282(1-2)：12-7.PMID：9723161)。本发明提供治疗白内障的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂，例如本发明的ALDH3激动剂。

可将本发明ALDH激动剂给予有此需要的个体以治疗眼睛疾病(例如，白内障)，其中所述ALDH激动剂以，例如滴眼液形式局部给予眼睛。

本发明的ALDH激动剂可每月给予一次、每月两次、每月三次、每隔一周一次(qow)、每周一次(qw)、每周两次(biw)、每周三次(tiw)、每周四次、每周五次、每周六次、每隔一日一次(qod)、每日一次(qd)、每日两次(bid)或每日三次(tid)，以治疗眼睛疾病。可在约3个月到约1年、1年到10年或超过10年期间给予本发明ALDH激动剂。

在一些实施方式中，当给予本发明ALDH激动剂治疗白内障时，在白内障手术之前或之后给予ALDH激动剂。

治疗皮肤疾病的方法

本发明提供治疗皮肤疾病的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。

可用本发明ALDH激动剂治疗的皮肤疾病包括但不限于：皮炎。在一些实施方式中，为治疗皮肤疾病，将本发明ALDH激动剂局部给予皮肤，例如给予受皮肤疾病影响的皮肤区域。

治疗慢性和急性自由基相关疾病的方法

本发明提供治疗个体的慢性和急性自由基相关疾病的方法，该方法通常包括给予有此需要的对象有效量的本发明ALDH激动剂。

急性自由基相关疾病

本发明提供治疗个体的急性自由基相关疾病的方法，该方法通常包括给予有此需要的对象有效量的本发明ALDH激动剂。适合本发明方法治疗的急性自由基相关疾病包括癫痫发作(Patel等.(2001)Journal ofNeurochemistry 79：1065-1069)；接触紫外线导致的皮肤损伤和皮肤光损伤(例如，“晒伤”)(Aldini等.(2007)Chem Res Toxicol.20(3)：416-23)；急性皮肤热烧伤(Pintaudi等.(2000)Free Radical Res.33(2)：139-46)；和组织高氧症(hyperoxia)(例如，高氧症诱导的慢性肺病；和支气管肺发育异常)(Xu等.(2006)Am J.Phsiol.Lung Cell.Mol.Physiol.291(5)：L966-75)。

本发明提供治疗个体晒伤的方法，该方法通常包括给予有此需要的对象有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，治疗晒伤的本发明方法包括将含本发明ALDH激动剂的制剂局部应用于受晒伤影响的皮肤区域。

本发明提供治疗个体癫痫发作的方法，该方法通常包括给予有此需要的对象有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，在癫痫发作发生后，例如，癫痫发作后约1分钟至5分钟内、约5分钟至15分钟内、约15分钟至30分钟内、约30分钟至1小时内或约1小时至4小时内给予本发明的ALDH激动剂。在其它实施方式中，预防性给予本发明的ALDH激动剂，例如，将本发明ALDH激动剂给予过去曾经发生过癫痫发作的个体，以降低再次发生癫痫发作的概率。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的有效量是能有效降低癫痫发作严重性、发作频率和发作持续时间中至少一种的用量。

慢性自由基相关疾病

本发明提供治疗个体慢性自由基相关疾病的方法，该方法通常包括给予有此需要的对象有效量的本发明ALDH激动剂。适合本发明方法治疗的慢性自由基相关疾病包括神经退变性疾病，例如帕金森病和阿尔茨海默病(Burke等.(2003)Neurol.Dis.2(2)：143；Ohta和Ohsawa(2006)J.Alzheimer’sDisease 9(2)：155)；肌萎缩性侧索硬化(ALS)；癌症，例如食道癌(Chen等.(2006)Int J Cancer 2119(12)：2827-31)；上呼吸消化道(upper aerodigestivetract)癌症(Hashibe等.(2006)Cancer Epidemiol Biomarkers Prev.15(4)：696-703)；头颈鳞状细胞癌(Hashimoto等.(2006)Tumour Biol.27(6)：334-8；Yokoyama等.(2005)Alcohol.35(3)：175-85)；心血管疾病，如动脉粥样硬化(Narita等.(2003)Ultrasound in Medicine and Biology29(10)：1415-1419)；等等。在一些实施方式中，用本发明ALDH激动剂长期(如每天)疗法治疗慢性自由基相关疾病。

本发明提供治疗患有阿耳茨海默病(AD)个体AD的方法，该方法通常包括给予所述该对象有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的“有效量”是至少能有效减慢该个体认知功能下降的用量。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的“有效量”是能有效改善所治疗个体记忆力的用量。在一些实施方式中，在约3个月至6个月、约6个月至1年或1年以上的时期将本发明ALDH激动剂全身性给予个体。

本发明提供治疗个体帕金森病的方法，该方法通常包括给予该个体有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的“有效量”是能有效改善帕金森病之一种或多种症状的用量。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的“有效量”是能有效减慢该疾病进程的用量。在一些实施方式中，在约3个月至6个月、约6个月至1年或1年以上的时期将本发明ALDH激动剂全身性给予个体。

治疗心脏病的方法

本发明提供治疗例如心绞痛、心力衰竭、对硝酸甘油不敏感的心绞痛和心力衰竭(Li等.(2006)J.Clin.Invest.116：506-511)、高血压(Asselin等.(2006)Free Radical Biol.and Med.41：97)和心脏病等疾病的方法。该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。

在一些实施方式中，将本发明ALDH激动剂与硝酸甘油治疗联合给予个体。本发明的ALDH激动剂和硝酸甘油可通过相同给药途径(如口服、舌下、透皮、经舌等)给药。或者，本发明ALDH激动剂和硝酸甘油可通过不同途径给药。例如，在一些实施方的式中，舌下、经舌、透皮或口服给予硝酸甘油；通过不同给药途径(如静脉内、肌肉内等)给予本发明ALDH激动剂。可以在给予硝酸甘油之前、期间或之后给予ALDH激动剂。

本发明ALDH激动剂的有效量是与硝酸甘油联合治疗时，在给予ALDH激动剂后约1分钟至2分钟、约2分钟至3分钟、约3分钟至4分钟、约4分钟至5分钟或约5分钟至10分钟的时期内，使心绞痛有效减轻至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％或更多的用量。在一些实施方式中，本发明的ALDH激动剂和硝酸甘油基本上同时，例如彼此在约2分钟内、约1分钟内或约30秒内给药。术语“与硝酸甘油联合治疗”包括本发明ALDH激动剂与硝酸甘油基本上同时给予；在给予硝酸甘油之前给予本发明ALDH激动剂；在给予硝酸甘油之后给予本发明ALDH激动剂；等等。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的有效量是能有效治疗高血压，例如减轻个体高血压之一种或多种症状或指标的用量。例如，在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的有效量是能有效地使个体血压降低至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％或至少约25％或更多或者使个体血压恢复到正常范围内的用量。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的有效量是能有效治疗心脏病，例如减轻个体心脏病之一种或多种症状或指标的用量。可采用评估心脏功能的标准方法，例如心电图、血管造影等确定给定的ALDH激动剂能否有效治疗心脏病。

解毒方法

本发明提供降低个体中毒性化合物水平的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。本发明提供治疗与化合物(例如外源醛、生源醛、或者摄入、吸入或吸收而产生ALDH的底物醛的化合物)的毒性水平相关或所致疾病的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂，将个体中该化合物的水平降低至无毒水平。

可用本发明方法降低个体中水平的有毒化合物包括但不限于：乙醇，甲醇，乙二醇单甲醚，外源醛，生源醛和摄入、吸收或吸入化合物经体内代谢产生的醛。本发明ALDH激动剂的给药量是以一个或多个剂量给药时，能有效降低化合物如乙醇，甲醇，乙二醇单甲醚，外源醛，生源醛或者摄入、吸收或吸入化合物经体内代谢产生的醛的毒性水平的用量。在一些实施方式中，所述醛是乙醛。

例如，将本发明ALDH激动剂给予过量消耗酒精(如乙醇)后的个体；与ALDH激动剂治疗前个体的醇或醛的水平相比，使个体中醇或醛(如，作为乙醇代谢产物的醛)的水平降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％或更多。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性醇或醛水平有效降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多的用量。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性醇或醛水平有效降低至无毒水平的用量。

例如，将本发明的ALDH激动剂给予消耗过量酒精(如乙醇)后的个体；与ALDH激动剂治疗前个体的醇或醛的水平相比，使个体中乙醛水平降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％或更多。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使乙醛水平有效降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多的用量。

本发明提供降低醛毒性的方法，该方法通常包括给予有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，ALDH激动剂的有效量是能有效减轻醛毒性之一种或多种症状的用量。例如，在一些实施方式中，ALDH激动剂的有效量是能有效减轻消耗过量乙醇产生的一种或多种症状的用量，此类症状包括例如，头痛、脱水、疲劳、恶心、呕吐、腹泻、虚弱、焦虑、易激惹、畏光、高声恐怖等。

例如，将本发明ALDH激动剂给予具有毒性水平醛(例如，摄入过量乙醇后)的个体；使得与ALDH激动剂治疗前个体中的醛水平相比，个体中醛的毒性水平降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性醛水平有效降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多的用量。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性醛水平有效降低至无毒水平的用量。

在一些实施方式中，例如，如上所述消耗过量乙醇后，本发明ALDH激动剂能降低乙醇和醛的水平。

再例如，将本发明ALDH激动剂给予具有毒性水平甲醇或乙二醇单甲醚的个体；与ALDH激动剂治疗前个体中的甲醇或乙二醇单甲醚水平相比，甲醇或乙二醇单甲醚的毒性水平降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性甲醇或乙二醇单甲醚水平有效降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多的用量。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性甲醇或乙二醇单甲醚水平有效降低至无毒水平的用量。

再例如，将本发明ALDH激动剂给予出现药物毒性的个体，例如摄入、吸收或吸入药物(如药物化合物、违禁药品等)后具有毒性水平醛的个体。在一些实施方式中，摄入、吸收或吸入药物后通过药物体内代谢产生醛。与ALDH激动剂治疗前个体中醛的水平相比，醛的毒性水平降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性醛水平有效降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多的用量。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时期内，使毒性醛水平有效降低至无毒水平的用量。

降低猪毛菜酚水平的方法

本发明提供降低个体中猪毛菜酚(salsolinol)水平的方法，该方法通常包括给予该个体有效量的本发明ALDH激动剂。猪毛菜酚(1-甲基-6，7-二羟基-1，2，3，4-四氢异喹啉)是多巴胺与乙醛的缩合产物。乙醛是乙醇的代谢产物。与非酗酒者相比，酗酒者的血浆猪毛菜酚水平较高。降低猪毛菜酚水平可用于减轻酒精成瘾。

在一些实施方式中，将有效量的本发明ALDH激动剂给予有此需要的消耗过量酒精(如乙醇)后的个体；与ALDH激动剂治疗前个体的猪毛菜酚水平相比，该有效量使个体中猪毛菜酚水平降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％或更多。在一些实施方式中，可在任何时间(例如不一定在消耗过量乙醇后)，将有效量的本发明ALDH激动剂给予有此需要的个体。在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量是在给予ALDH激动剂后约5分钟至15分钟、约15分钟至30分钟、约30分钟至1小时、约1小时至2小时、约2小时至4小时、约4小时至6小时、约6小时至8小时或更长时间内，使猪毛菜酚水平有效降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多的用量。在一些这样的实施方式中，所述个体是诊断为酒精中毒的个体。酒精中毒的症状和诊断可参见例如，Enoch和Goldman(2002)American Family Physician 65：441。

治疗糖尿病的方法

本发明提供治疗糖尿病的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，治疗糖尿病的本发明方法提供对糖尿病所引起疾病，如糖尿病性肾病、糖尿病性神经病等的治疗。

在一些实施方式中，本发明ALDH激动剂的给药量能有效降低个体的血糖水平，例如，与不用该激动剂治疗时的血糖水平相比，个体的血糖水平降低至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约40％或至少约50％。在一些实施方式中，ALDH激动剂的有效量是使血糖水平有效降低至正常范围的用量。餐前，正常禁食的血糖水平范围一般约70mg/dL至110mg/dL。餐后2小时的正常血糖水平通常低于约120mg/dL。口服葡萄糖耐受试验(包括饮用含有约75g葡萄糖的糖溶液；然后测定饮用糖液后不同时间的血糖水平)期间的正常血糖水平包括：饮用糖液后2小时低于140mg/dL；饮用糖液后0-2小时的所有读数均小于200mg/dL。血糖水平有时也以mmol/L表示。正常血糖水平通常在约4mmol/L-8mmol/L之间。餐后90分钟正常血糖水平通常低于约10mmol/L；餐前为约4mmol/L-约7mmol/L。

在一些实施方式中，本发明治疗方法包括给予本发明ALDH激动剂时共同给予至少一种第二治疗剂(如胰岛素)，以治疗糖尿病。适合用于本发明的胰岛素包括但不限于：常规胰岛素、速效胰岛素锌悬液(semilente)、NPH、纯化猪胰岛素锌悬液(lente)、鱼精蛋白胰岛素锌(PZI)、长效胰岛素锌悬液(ultralente)、甘精胰岛素、速效胰岛素制剂(insulin aspart)、酰化胰岛素、单体胰岛素、超活性胰岛素、肝选择性胰岛素和任何其它胰岛素类似物或衍生物，以及上述任何物质的混合物。适合用于本发明的胰岛素包括但不限于以下专利文件公开的胰岛素形式：美国专利号4,992,417；4,992,418；5,474,978；5,514,646；5,504,188；5,547,929；5,650,486；5,693,609；5,700,662；5,747,642；5,922,675；5,952,297；和6,034,054；和公布的PCT申请WO00/121197；WO 09/010645；和WO 90/12814。胰岛素类似物包括但不限于：超活性胰岛素类似物、单体胰岛素和肝特异性胰岛素类似物。

治疗骨质疏松的方法

本发明提供治疗骨质疏松的方法，该方法通常包括给予有此需要的个体有效量的本发明ALDH激动剂。在一些实施方式中，ALDH激动剂的“有效量”是能有效提高个体骨密度的用量。在其它实施方式中，ALDH激动剂的“有效量”是能有效降低骨密度流失速率的用量。

适合治疗的对象

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括患有上述疾病的个体；有发生上述疾病风险的个体；已用本发明ALDH激动剂以外的药剂治疗上述疾病但对此类治疗没有反应，或最初对此类治疗有反应但随后复发的个体；用本发明ALDH激动剂以外的药剂难以治疗的患上述疾病个体；和不能耐受用本发明ALDH激动剂以外的药剂治疗患上述疾病的个体。适合用本发明化合物治疗的对象包括已诊断患上述疾病的个体。

包括给予ALDH激动剂的方法

包括给予本发明ALDH激动剂的本发明治疗方法适合治疗上述的各种疾病，包括与氧化应激相关或由其导致的疾病或病症；与对硝酸甘油不敏感有关的疾病或病症；与乙醇、醛、甲醇、乙二醇单甲醚、生源醛或外源醛等毒性水平有关的疾病或病症；以及心脏疾病和诸如冠心病、心绞痛等疾病。在一些实施方式中，所述个体是编码具有图1A所示氨基酸序列的ALDH2的ALDH2等位基因纯合的人。在其它实施方式中，所述个体是携带一个或两个ALDH2*2等位基因的人，其中ALDH2*2等位基因编码具有图1B所示E487K变体的ALDH2。

约40％的东亚人群携带半显性ALDH2*2等位基因。此类个体的特征是对乙醇摄入有反应，包括以下一种或多种：脸红、恶心和心动过速。此外，ALDH2*2个体对硝酸甘油治疗例如心绞痛和冠心病等疾病的反应较差。ALDH2*2等位基因杂合或纯合个体适合用本发明方法治疗，包括给予本发明的ALDH激动剂。

治疗缺血性应激相关疾病的方法

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括预定进行心脏外科手术或已经历心脏外科手术的个体；已经历中风的个体；患有脑外伤的个体；进行了长时间外科手术的个体；患心肌梗塞(例如，急性心肌梗塞)的个体；患脑血管疾病的个体；脊髓损伤的个体；蛛网膜下腔出血的个体；和要进行器官移植的个体。适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象还包括患有肢体缺血疾病，例如1型或2型糖尿病导致的肢体缺血疾病的个体。

治疗急性自由基相关疾病的方法

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括正经历或已经历癫痫发作的个体；具有紫外暴露所致皮肤损伤的个体；皮肤光损伤个体；急性皮肤热烧伤个体；和患有组织高氧症的个体。

治疗慢性自由基相关疾病的方法

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括诊断为阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化或其他神经退变性疾病的个体；患动脉粥样硬化个体；患食道癌个体；患头颈鳞状细胞癌个体；和患上呼吸消化道癌症个体。

治疗心脏病的方法

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括患心绞痛个体；心力衰竭个体；在心绞痛或心力衰竭治疗中对硝酸甘油不敏感的个体；患高血压个体；和患心脏病个体。

解毒方法

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括具有毒性水平醛的个体，这些醛是由于，例如，摄入有毒化合物、吸入有毒化合物、摄入或吸入毒性水平的化合物，或正常代谢产生的醛。此类个体包括但不限于：摄入或吸入乙醇、甲醇、乙二醇单甲醚或其它生源醛或外源醛化合物的个体。例如，此类个体包括摄入或吸入杀虫剂、杀真菌剂或其他此类化合物的个体；消耗过量乙醇的个体；等等。

治疗糖尿病的方法

适合用本发明ALDH激动剂治疗的对象包括患有1型或2型糖尿病的个体。适合治疗的对象包括已诊断为1型糖尿病的个体，此类个体包括禁食血糖水平高于约126mg/dL的个体。此类个体包括两小时葡萄糖耐受试验(口服75g无水葡萄糖)后血糖水平高于约200mg/dL的个体。适合治疗的对象包括诊断患有2型糖尿病的个体；尚未诊断患2型糖尿病但有发生2型糖尿病风险的个体，例如，体重指数(体重千克数除以身高(米)的平方)大于25的个体，如体重指数约25-27、约27-30或大于30的个体。

虽然参照具体实施方式描述了本发明，但本领域技术人员应理解可在不背离本发明真实构思和范围的情况下作出各种改变并用其等同形式替代。此外，可根据本发明目的、构思和范围进行许多修改以适应具体情况、材料、物质组成、方法、工艺步骤。所有这些修改均应包括在所附权利要求书的范围之内。