专利名称：温和的阳离子线粒体解偶联剂的制作方法大多数真核细胞包含专门化的细胞器——线粒体。线粒体通常被称为细胞的发电厂，因为其主要功能是合成通用的能量载体分子三磷酸腺苷(ATP)，其有助于几乎所有的细胞功能。ATP的生物合成通过氧化磷酸化而发生。该过程的本质是沿线粒体电子传递链从NADH分子转移电子至分子氧，导致水分子的形成和电化学质子梯度的建立，后者被ATP合成酶用于合成ATP。在恒温动物中，以电化学质子梯度形式储存的一部分能量用于维持恒定的体温，而不与ATP的合成相偶联。使氧化磷酸化与ATP合成解偶联，是以位于细胞质中的游离脂肪酸为代价而发生的。在线粒体膜的外表面，脂肪酸阴离子(RC00-)与通过呼吸链酶从线粒体泵出的H+离子结合。所产生的脂肪酸的中性质子化形式(RCOOH)穿过膜，并在其内表面解离产生RC00_和H+。后者补偿线粒体内通过呼吸链从中移除而缺乏的H+离子。所产生的1 0)0_阴离子通过线粒体蛋白质阴离子转运蛋白回到外部，所述阴离子转运蛋白尤其是ATP/ADP逆向转运蛋白或被称为UCP(解偶联蛋白质)的特殊解偶联蛋白。通常，温血动物总代谢的20 25%直接用于维持恒定的体温，且产热机制与以提高质子传导性为代价的ATP合成中呼吸的解偶联相关联。质子传导性的提高或“温和解偶联”均可用于因糖类和脂质代谢的刺激而引起的生热作用和体重控制。解偶联的天然机制不总是应对其功能。已描述了许多病理症状，其中伴有线粒体中活性氧簇(&ΚΤΗΒΗυχ φ ο P μ KHCJiopoAa(AC>K), reactiveoxygen species ( ROS))水平升高的线粒体超极化发生,导致整体细胞功能退化。此情况发生于肥胖、受损的糖代谢，并且还发生于与发生氧化应激相关的病理状况:缺血性组织损伤、帕金森病、阿尔茨海默病、自身免疫病。使用能够将线粒体质子传导性可调节性升高的解偶联剂可消除由所述病理状况(尤其是通过控制由线粒体产生的ROS水平)引起的负面作用(Korshunov SS, SkulachevVP, Starkov AA, High protonic potential actuates a mechanism of production ofreactive oxygen species in mitochondria.FEBS Lettl997 ;416 ; 15-18.)。阴离子解偶联剂2,4-二硝基苯酹(2,4- A ΗΗΗτροφθΗοπΕ(,Π；ΗΦ),2,4-dinitrophenol (DNP))的临床作用已在肥胖的人中显示。(Parasc和olaj,Dinitrophenol 和bioenergetics:a historical perspective.Mol Cell Biocheml974 ；5:69-77.)。截至1934年，用DNP治疗了超过十万例患者。治疗后，事实上所有患者都有有效程度不同的体重减轻，但是他们中许多显示了严重的副作用。小的过量给药引起患者肌无力、高烧，在一些情况中导致死亡。另外，在许多患者中，制剂的长期施用导致发生白内障和视力丧失。在1938年，所有这些事实导致严格禁止该制剂用于治疗任何疾病。然而，用DNP治疗实际上弓I起患者体重减轻的事实表明该方法的确定性。 因此，开发增强线粒体膜质子传导性的无毒制剂是创建新种类药物和组合物的有前景的途径。为避免质子载体(προτοΗοφορ U，protonophore)具有毒性作用以及当细胞需要合成ATP时仍有活性的情况，所述质子载体的活性必需依赖于线粒体的功能状态，例如，依赖于跨内膜的电位。在超极化状态，质子载体仅应释放过量的电位而不应使其过度降低(这可不可避免地引起呼吸抑制)。理想的质子载体即使在相对高浓度下也不应抑制线粒体呼吸。进行了合成可具有“温和”线粒体解偶联剂性质之物质的早期尝试，但它们都失败了 (Blaikie FH, Brown SE, Samuelsson LM, Br 和 MD, Smith RA, Murphy MP,Targeting dinitroph enol to mitoch ondria !limitations to the development of aself-limiting mitochondrial protonophore.Biosci Rep.2006 ;26 ;231_43.)。包括DNP的绝大多数质子载体是带负电的分子、阴离子，并且其解偶联的机制与脂肪酸阴离子(RC00-)的机制相似。阴离子质子载体的质子化产生中性化合物，其穿透进入线粒体(无论线粒体电位如何)，而“温和解偶联剂”应优选地仅穿透进入超极化的线粒体。上述所有对于使用引起线粒体温和解偶联的化合物来说有远大的前景。但是，直到现在仍没能获得具有所述性质的化合物。定义:在以下详细描述本发明之前，应理解本发明不限于在此描述的具体方法、方案和试剂，因为其是可变的。另外，应理解的是，在本发明中，术语仅用于描述具体的实施方案，并不限制本发明的范围，其仅受所附权利要求的限制。除非另有指明，在此使用的所有技术和科学术语具有与本领域技术人员可理解的相同含义。 质子载体是能够跨线粒体内膜电致运输质子的、导致膜电位降低以及氧化与磷酸化解偶联的化合物。解偶联剂是弓I起线粒体中呼吸与氧化磷酸化解偶联的化合物。解偶联的机制与由化合物的质子载体活性或诱导膜的内源性质子传导性引起的线粒体膜电位降低相关。自调节解偶联剂是其解偶联能力取决于线粒体膜电位值的化合物。温和解偶联或适度解偶联是线粒体膜电位的可逆性降低，其不引起抑制呼吸、破坏呼吸链组分或妨碍线粒体膜的物理化学性质。线粒体靶向性质子载体是靶向性地在线粒体中积聚并提高线粒体内膜之质子传导性的化合物(即降低跨该膜的质子电化学电位)。在对本发明的通篇描述中，引用了多个文件。每个在此引用的上述或下述文件(包括所有专利、专利申请、科学出版物、说明书和生产商的使用说明)通过引用整体引入在本发明。其他术语的定义:取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、饱和或部分不饱和的多环体系。在说明书的其余部分中每个使用实例的这些术语可具有相应定义的含义和优选的含义。然而，在对本发明的整个描述中使用它们的一些实例中给出了这些术语的优选含义。术语“取代或未取代的烷基”是指取代或未取代的饱和或不饱和的直链、支链或环状碳链。优选地，该链含有I至14个(即，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14个)碳原子，例如，甲基、乙基甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戍基、己基、庚基、羊基、壬基、癸基、十二烷基、十八烷基。另外，本发明中的术语“取代或未取代的烷基”还包括杂烷基，其是饱和或不饱和的直链或支链的碳链。优选地，该链含有被相同或不同的杂原子插入一次或数次(例如，1、2、3、4、5 次)的 I 至 14 个(即，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14个)碳原子，例如，甲基、乙基甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戍基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十八烷基。优选地，所述杂原子选自0、S和N，例如CH2-O-CH3、CH2-O-C2H5、C2H4-O-CH3、C2H4-O-C2H5 等。术语“取代或未取代的芳基”优选地指含6个碳原子的芳香单环、含10个碳原子的芳香双环体系或含14个碳原子的芳香环的三环体系。实例为苯基、萘基或蒽基。另外，本发明中的术语“取代或未取代的芳基”还包括取代或未取代的芳烷基。术语“取代或未取代的芳烷基”是指被芳基取代的烷基部分，且烷基和芳基如上文所定义。实例是苯基。优选地，在本上下文中，烷基链含有I至8个(即，1、2、3、4、5、6、7或8个)碳原子，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁稀基、叔丁基、戍基、己基、庚基、羊基。芳基烧基任选地在烷基和/或芳基部分取代。优选地，与烷基相连的芳基是苯基、萘基和蒽基。除非另作说明，术语“取代或未取代的杂环基”单独或与其他术语组合分别代表环状形式的“烷基”和“杂烷基”，优选地具有3、4、5、6、7、8、9或10个成环原子，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。这表明术语“环烷基”和“杂环烷基”还包括其双环、三环和多环形式。如果形成双环、三环或多环，优选相应的环通过两个相邻的碳原子连接在一起，但作为替代，两个环可通过同一碳原子连接，即，它们形成螺环体系或它们形成“桥”环体系。术语“取代或未取代的杂环基”优选地指含有5个原子的饱和环，其中至少一个是N、0或S原子，并且其任选地包含一个额外的O原子或一个额外的N原子；含6个原子的饱和环，其中至少一个是N、0或S原子，并且其任选地包含一个额外的O原子或一个额外的N原子或两个额外的N原子；或者含9或10个原子的饱和双环，其中至少一个是N、O或S原子，并且其任选地包含一个、两个或 三个额外的N原子。“环烷基”和“杂环烷基”任选地被取代。另外对于杂环烷基，杂原子可在杂环与分子的其余部分相连接的位置上。优选的环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基、环庚基、螺庚基、螺[3，4]辛基、螺[4，3]辛基、螺[3，5]壬基、螺[5，3]壬基、螺[3，6]癸基、螺癸基、螺[4，5]癸基、螺[5，4]癸基、双环[2.2.1]庚基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基等等。杂环烷基的实例包括1-(1，2，5，6-四氢吡啶基)、1_哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、I，8-二氮杂螺-[4，5]癸基、I，7-二氮杂螺[4，5]癸基、I，6-二氮杂螺[4，5]癸基、2，8-二氮杂螺[4，5]癸基、2，7-二氮杂螺[4，5]癸基、2，6-二氮杂螺[4，5]癸基、I，8-二氮杂螺[5，4]癸基、I，7-二氮杂螺[5，4]癸基、2，8-二氮杂螺-[5，4]癸基、2，7-二氮杂螺[5，4]癸基、3，8-二氮杂螺[5，4]癸基、3，7-二氮杂螺[5，4]癸基、1_氮杂_7，11-二氧代-螺[5，5] i^一烷基、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛_2_基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等等。术语“多环体系”是指包含至少一个双键和/或三键的双环、三环或多环环烷基或杂环烷基变体。然而，脂环体系不是芳香性的或杂芳性的，即没有共轭双键系统或自由电子对。因此，在脂环体系中双键和/或三键的最大数目取决于环上原子数，例如，在含有最多5个原子的环体系中，脂环体系包含一个双键，在含有6个原子环体系中，脂环体系含有最多两个双键。因此，以下定义的术语“环烯基”是脂环体系的优选实施方案。脂环体系任选地被取代。术语“取代或未取代的杂芳基”优选地指5或6元芳香单环，其中碳原子中的至少一个被1、2或3个(对于5元环)或1、2、3或4个(对于6元环)相同或不同的优选地选自O、N和S的杂原子替代；芳香双环体系，其中8、9、10、11或12个碳原子中的1、2、3、4、5或6个被同一或不同的优选地选自0、N和S的杂原子替代；或者三环芳香环体系，其中13、14、15或16个碳原子中的1、2、3、4、5或6个被相同或不同的优选地选自0、N和S的杂原子替代。实例包括呋喃基、噻吩基、嚅唑基、异》恶唑基、I，2，5-嚅二唑基、I，2，3- ,二唑基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、I，2，3-三唑基、噻唑基、异噻唑基、I，2，3-噻二唑基、I，2，5-噻二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、I，2，3-三嗪基、I，2，4-三嗪基、I，3，5-三嗪基、1-苯并呋喃基、2-苯并呋喃基、吲哚基、异吲哚基、苯并噻吩基、2-苯并噻吩基、IH-吲唑基、苯并咪唑基、苯并.嘌唑基、吲哚嗪基>2,1-苯并异.喝唑基、苯并噻唑基、1，2_苯并异噻唑基、2，1-苯并异噻唑基、苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、2，3-苯并二嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、I，2，3-苯并三嗪基或1，2，4-苯并三嗪基。另外，本发明中术语“取代或未取代的杂芳基”还包括取代或未取代的杂芳烷基。术语“杂芳烷基”是指被杂芳基取代的烷基部分，其中术语烷基和杂芳基如上文所定义。一个实例是(2-吡啶基)乙基、(3-吡啶基)乙基或(2-吡啶基)甲基。本上下文中优选的烷基链包含I至8个(即，1、2、3、4、5、6、7或8个)碳原子，例如甲基、乙基甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁稀基、叔丁基、戍基、己基、庚基、羊基。杂芳烷基任选地在烷基和/或杂芳基部分中取代。优选地，与烷基部分相连的杂芳基是.喝唑基、异嚅唑基、I, 2, 5-.喁二唑基、I, 2, 3-喁二唑基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、I，2，3-三唑基、噻唑基、异噻唑基、I，2，3-噻二唑基、I，2，5-噻二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、I，2，3-三嗪基、1，2，4-三嗪基、1，3，5-三嗪基、1-苯并呋喃基、2-苯并呋喃基、卩引哚基、异吲哚基、苯并噻吩基、2-苯并噻吩基、IH-吲唑基、苯并咪唑基、苯并.嚅唑基、吲哚.喷嗪基、2，1-苯并异.喝唑基、苯并噻唑基、1，2-苯并异噻唑基、2，1-苯并异噻唑基、苯并三唑基、2，3-苯并二嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、1，2，3-苯并三嗪基或1，2，4-苯并三嗪基。一些实施方案包括基团:烷氧基、环烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烯氧基、环烯氧基、块氧基、烧硫基、环烧硫基、芳硫基、芳烧硫基、稀基疏基、环稀硫基、块硫基、烧氣基、环烧氣基、芳氨基、芳烷氨基、烯氨基、环烯氨基、炔氨基。另一些实施方案包括基团:羟基烷基、羟基环烷基、羟基芳基、羟基芳烷基、羟基烯基、轻基环稀基、轻基块基、疏基烧基、疏基环烧基、疏基芳基、疏基芳烧基、疏基稀基、疏基环烯基、巯基炔基、氨基烷基、氨基环烷基、氨基芳基、氨基芳烷基、氨基烯基、氨基环烯基、氨基炔基。在另一个实施方案中，烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烯基、环烯基、炔基基团中的氢原子可彼此独立地被一个或更多个卤素原子取代。所述基团之一是三氟甲基。如果可彼此独立地选择两个或更多个基团，那么术语“独立地”表示这些基团可相同或不同。术语“可药用盐”是指本发明化合物的盐。本发明化合物的合适的可药用盐包括酸加成盐，其可例如通过将本发明化合物的溶液与可药用酸的溶液混合而得到，所述酸如盐酸、硫酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、醋酸、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、碳酸或磷酸。另夕卜，当根据本发明的化合物具有酸部分时，其合适的可药用盐可包括碱金属盐(例如，钠盐或钾盐)；碱土金属盐(例如，钙盐或镁盐)；以及与合适的有机配体形成的盐(例如，使用反离子形成的铵、季铵和胺阳离子，例如，卤化物、氢氧化物、羧酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、烷基磺酸盐和芳基磺酸盐)。可药用盐的示例性实例包括(但不限于):醋酸盐、己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、酒石酸氢盐、硼酸盐、溴化物、丁酸盐、乙二胺四乙酸的钙盐(乙二胺四乙酸盐)、樟脑酸盐、樟脑横酸盐(KaM(J)OpcyjTi3(J)OHaTjCa mphor sulfonate)、樟脑横酸盐(KaMCHJiaT，camsilate)、碳酸盐、氯化物、朽1檬酸盐、克拉维酸盐、环戊烧丙酸盐、二葡萄糖酸盐、二盐酸盐、十二烷基磺酸盐、乙二胺四乙酸盐、乙二磺酸盐、丙酸酯月桂硫酸盐 O c τ ο Ji a τ，estolate)、乙磺酸盐(3 c H jt a τ，esilate)、乙磺酸盐OTaHcyjibtiiOHaT，ethanesulfonate)、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐(rjrioouejTTaT，gluceptate)、葡庚糖酸盐(Γπιοκ o r e π τ ο η a τ ,glucoheptonate)、葡糖酸盐、谷氨酸盐、甘油磷酸盐、轻乙酰基对氨基苯肿酸盐(rjTHKOJTHJiapcaHHJTaT, glycoly larsani late)、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、己基间苯二酹盐、海巴明盐(rHflpa 6 a μ η η , hydrobamine)、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、羟基萘甲酸盐、碘化物、异硫代硫酸盐、乳酸盐、乳糖醛酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、扁桃酸盐、甲磺酸盐(Me3HJiaT，mesylate)、甲磺酸盐(TeTaHcyjiLtiiOHaT，methanesulfonate)、甲基硫酸盐、粘酸盐(MyK a τ，mucate)、2_萘磺酸盐、萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、N-甲葡胺铵盐、油酸盐、草酸盐、扑酸盐(双羟萘酸盐)、棕榈酸盐、泛酸盐、果冻酸盐(neKTHHaT，pectinate)、 过硫酸盐、3_苯基丙酸盐、磷酸盐/ 二磷酸盐、苦味酸盐、三甲基乙酸盐(π H B a Ji a t，pivalate)、聚半乳糖醛酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、硫酸盐、次醋酸盐、琥珀酸盐、鞣酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐(τ e Q K Ji a τ，theoclate)、甲苯磺酸盐、三乙基碘化物、^--烧酸盐、戍酸盐等(例如，参见文章BergeS.M.等，“Pharmaceutical salts，，，Journal of Pharmaceutical Science, 1977, v.66,p.1-19)。本发明一些具体的化合物包含碱性和酸性官能团，其允许将这些化合物转化为碱加成盐或酸加成盐。可通过使盐与碱或酸相接触来回收化合物的中性形式，通过传统方法释放原化合物。原形式的化合物在某些物理性质方面与多种盐不同，例如在极性溶剂中的溶解度，但在另一些方面，对于本发明的目的而言，这些盐与原形式的化合物等同。除了盐的形式之外，本发明提供前药形式的化合物。所述化合物的前药形式是这样的化合物，其在生理条件下很容易发生化学变化以形成结构(I)的化合物。前药是药理学活性的或无活性化合物，在给患者施用前药后，其被体内生理作用(例如，水解、代谢等)化学修饰以形成本发明的化合物。另外，前药可通过化学或生化方法体外转化为本发明的化合物。例如，在位于贮库型透皮贴剂中各酶的影响下，前药可缓慢地转化为本发明的化合物。在获得和使用前药中所应用的方法和技术的适用性是本领域技术人员公知的。对包含酯的前药的综合考虑在综述 Svensson 和 Tunek, Drug Metabolism Reviewsl6.5 (1988)和书籍 Bundgaard, Design of Prodrugs, Elsevier (1985)中给出。可使用本领域技术人员所已知的传统方法和技术(即，如以下文献所述(例如，在传统著作中，如 Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of OrganicChemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart)),在本领域技术人员已知的并且适合于这些反应的反应条件下合成根据本发明的化合物以及用于其生产的原材料。另外，在本发明中，可使用在此没有更详提及述的任何其他变化形式。本发明的一些化合物可以非溶剂化形式以及溶剂化形式(包括水化形式)存在。通常来说，溶剂化形式等同于非溶剂化形式，并且认为它们在本发明的范围内。本发明的一些化合物可以多种晶体或无定形形式存在。通常在本发明的预期用途中，所有物理形式是等同的，并且认为它们在本发明的范围内。本发明的一些化合物含有不对称碳原子(光学中心)或双键。认为所有外消旋体、对映体、非对映体、几何异构体和个体异构体在本发明的范围内。因此，本发明的化合物包含立体异构体的混合物，尤其是对映体的混合物，以及纯化的立体异构体，尤其是纯化的对映体或立体异构体富集的混合物，尤其是对映体富集的混合物。另外，本发明的范围包括以下式(I)至(5)所示化合物的个体异构体，及其任何全部或部分平衡的混合物。另外，本发明包含通过以下式所示化合物的个体异构体，作为与其异构体(其中一个或更多个手性中心反转)的混合物。另外，应理解的是，式⑴ (5)化合物的所有互变异构体以及互变异构体的混合物在式(I) (5)化合物的范围内，并且优选地与满足该目标的式和部分式相匹配。得到的外消旋体可通过基本上已知的机械或化学方法拆分为异构体。非对映体优选地由外消旋 体混合物通过与光学活性拆分剂相互作用而形成。通过使用填充有光学活性拆分剂的柱来拆分对映体也是有利的。另外，可通过使用标准纯化方法(例如色谱法或分级结晶)来实现对非对映体的拆分。对于作为这种化合物之一部分的一种或更多种原子，本发明的化合物还可具有非天然的原子同位素比例。例如，可用放射性同位素(例如，氚(3H)、碘-125(12 或碳-14 (14C))标记这些化合物。认为本发明化合物的所有同位素变体(放射性或非放射性)都在本发明的保护范围内。
开发了能够使线粒体温和解偶联的通用结构⑴所描述的若干化合物。本发明基于以下原理:以电化学电位能量为代价，在活细胞的线粒体中自调节靶向递送生物学活性化合物。所提出的自调节机制如下:在细胞的细胞质中结构(I)的化合物与质子相互作用并带有了正电。由于该电荷以及这些化合物的亲脂性，它们被递送至带有负电的线粒体，在其中它们根据能斯特方程(ypaBHeHHio H e P η c τ a , Nernst equation)积聚。重要的是要注意线粒体的功能状态(即，其电位)将决定结构(I)化合物的浓度。化合物的所述性质决定其温和的解偶联活性，其提供对仅带有高膜电位的线粒体的有效解偶联。穿透线粒体内膜后，所述化合物提高了线粒体内膜的质子传导性，这刺激了线粒体膜电位的下降。在线粒体基质中，所述化合物被去质子化，并且解偶联剂的中性形式从线粒体扩散回到细胞质。偶然地，当用结构⑴的化合物进行实验时，发现它们具有适度解偶联活性(参见实验实施例)。我们实验的结果表明，所观察到的解偶联过程取决于线粒体电位，而不取决于脂肪酸阴离子(RCOO—，位于线粒体外表面的解偶联过程的潜在参与者)的存在。结构(I)的化合物与其他种类的阳离子解偶联剂化合物相似。但是，目前已知的阳离子解偶联剂引起线粒体膜通透性非特异性地升高，这导致线粒体肿胀、细胞和整个生物体的功能破坏(Shinohara Y, B 和 ou S, KoraS, Kitamura S, Inazumi S, Terada
H.(1998)，FEBS Lett.428，89-92.)。请求保护的结构的出乎意料的和根本性的差异是其温和解偶联作用取决于线粒体电化学电位，并且显著地胜过去污剂作用或其他不期望的副作用。化合物⑴的通式如下:(X-Z)n+(A)n-结构(I)和/或其还原形式，其中《X》-基团，其包含长度为最多20个碳原子的取代或未取代的烃链，任选地包含双键或三键、杂原子如-S-、-N-、-0-，或任选地包含-C (O) O-、-C (O)-和/或-C (O) N (H)-基团；《Z》_基团，其可在生理pH值下质子化，并且能够提供整个化合物向线粒体中的靶向递送；《A》-反离子《η》-1至3的整数 ，和/或其互变异构形式、溶剂化物、盐、异构体或前药形式，以及可药用载体。前提是在一个化合物中的X与Z的组合应当:a)具有在典型的细胞质pH值下质子化的能力，并且具有4至11的pK ;b)具有足够的亲脂性，从而以质子化形式穿透线粒体；c)提供在线粒体中电化学电位依赖性的穿透；d)具有在典型的线粒体基质弱碱性pH条件下去质子化的能力；e)具有以去质子化形式从线粒体基质离开的能力。一种优选的通式⑴化合物是以下组的结构(II)化合物和/或其还原形式:


本发明涉及生物学和医学，并且尤其可在医学上用于制备用于线粒体特异性自调节解偶联的药物组合物。本发明可用于治疗与细胞代谢失调相关的疾病和病症，用于治疗肥胖(包括其病理形式)，并且还用于治疗与自由基和活性氧簇形成增多相关的疾病。