嘧啶衍生物pim激酶抑制劑及其制備方法與在制藥中的應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及藥物化學，具體涉及P頂激酶抑制劑及其制備方法與在制藥中的應 用。
【背景技術】
[0002] P頂激酶是三個同系絲氨酸/蘇氨酸激酶，同屬鈣調蛋白依賴型蛋白激酶 (CAMK) -族。研究證明，P頂激酶在造血組織中有著廣泛的表達（J.Biol.Chem.，280， 14168-14176, 2005 ;Blood，105,4477-4483, 2005)，并且對細胞生存和擴散有著重要的作 用，并在人體癌癥腫瘤中以及炎癥狀態(tài)下有過度表達（J.Exp.Med.，201，259-266,2005 ; Biochem.Soc.Trans.，32, 315-319, 2004)。因此，P頂激酶被越來越多的用于研究治療腫瘤 和免疫調節(jié)藥物的革巴標。PIM_l(ProvimsIntegrationofMaloney1)基因是莫洛尼鼠白 血病病毒誘導的T細胞淋巴瘤中原病毒頻繁插入的部位，P頂-1激酶也因此而得名（Cell， 37,141-150,1984)。此后發(fā)現(xiàn)，編碼PIM_2(ProvimsIntegrationofMaloney2)的基因 也有同樣的弱點（J.Clin.Invest.，115, 2679-2688, 2005)。P頂-3 最初名為KID-1(Kinase InducedbyDepolarization1)，后因其蛋白序列與PIM-1高度一致（71 %氨基酸重復度） 而更名（Nature，428,332-337,2005 ;Cell，56,673-682,1989)。P頂_1，2,3 在很多血液腫 瘤中有過度表達（PNASUSA，86,8857-8861，1989)。P頂-1被發(fā)現(xiàn)在前列腺癌發(fā)展過程中會 有更多表達（J.Clin.Pathol.，59, 285-288, 2006)，P頂-2在人體慢性淋巴細胞白血病和非 霍奇金淋巴瘤白血病中的表達會有增加（Leuk.Lymph.，45,951-955,2004)，而P頂-3的異 常表達則被認為對肝纖維瘤（Int.J.Cancer，114, 209-218, 2005)和胰腺癌（CancerRes.， 66,6741-6747, 2006)的發(fā)展和擴散起了重要的作用。
[0003] P頂-1，2, 3通常對生長因子和細胞因子的刺激產(chǎn)生反應，因而對造血細胞的生存 和擴散產(chǎn)生作用。剔除PM_1，2,3基因的小鼠能正常存活，但個子較小，而且在造血細胞 擴散過程中對生長因子的反應也有所減弱。如果只剔除三種PM中的一種，對小鼠沒有明 顯的影響，可見三種P頂?shù)墓δ苡兴丿B（Cell，56,673-682,1989)。P頂激酶的作用底 物包括調節(jié)細胞凋亡的Bcl-2族成員BAD(FEBSLetters，571，4349, 2004)，調節(jié)細胞周期 的p21(Biochim.Biophys.Acta，1593,45-55,2002)，CDC25A，C-TA，（J.Biol.Chem.，279， 48319-48328, 2004)，以及調節(jié)蛋白質合成的 4EBP1 (Blood，105,4477-4483, 2005)。PIM激 酶的這些作用顯示其有防止細胞凋亡和促進細胞生長和擴散的功能。因此，PIM激酶在腫 瘤中的過度表達助長了癌細胞的生存活與擴散。所以，抑制腫瘤中過度表達PM激酶是治 療癌癥的新的有效方法。
[0004] 由于P頂激酶在許多液體腫瘤和實體腫瘤有關，不少P頂激酶抑制劑被用于 開發(fā)新一代的抗腫瘤藥物。在一系列的細胞和動物模型實驗顯示，PM激酶抑制劑能顯 著地抑制液體腫瘤細胞的擴散及腫瘤的生長，這些液體腫瘤包括急性淋巴細胞白血病 (ALL)，急性髓系白血病（AML)，慢性粒細胞白血?。–ML)，非霍奇金淋巴瘤（NHL)，和多 發(fā)性骨髓瘤（MM)(Clin. Cancer Res. 20 (7)，1834-1845, 2014 ;Blood 123 (6)，905-913，2014 ;Blood 122(21)，4435,2013)。實驗結果還顯示，P頂激酶抑制劑對P頂激酶過度表 達的固體腫瘤也有良好的效果，這些腫瘤包括胰腺癌（Cancer Biol. Ther. 7 (9)，1352-9， 2008Cancer Res. 2006 ;66 (13) :6741-7 ;Cancer Res. 70 (24)，10288-10298, 2010)，前列腺 癌（Prostate，65(3)，276-86,2005;Prostate，73(13)，1462-1469,2013)，肝癌（J.Surg. Res.，153(l)，17-22,2009;Int.J.Cancer，114(2)，209-18,2005)， Clin.Oncol.，134 (4)，481-8, 2008)和膀胱癌（J.Exp.Clin.CancerRes.，29,161，2010)。
[0005] 抗癌藥物耐藥性的產(chǎn)生一直是化療和分子靶向藥物的主要障礙（Drug ResistanceUpdat. 12,114-126. 2009)，解決抗癌藥物的耐藥性是癌癥治療的重要課題。許 多研究顯示，PIM激酶對兩個最重要的藥物轉運子（drugeffluxtransporters)，MDR_1 和BCRP的表達和活動有關（DrugResistanceUpdates，14,203-211，2011)。實驗表明，PIM 激酶抑制劑與化療藥物合用能顯著提高對耐藥性前列腺癌的療效（Mol.CancerTher. 8， 2882-2893, 2009)。因此，P頂抑制劑還能用于逆轉對化療的抗藥性。
[0006] 實驗顯示，P頂激酶表達伴隨著T-細胞的激活發(fā)生，P頂-1/3抑制劑能有效治療 CD4+T-細胞引起的腸炎?？诜R床試驗藥物AR452530至少能降低直腸炎癥，腺體損失， edema和粘膜增生 80%(CellularImmunology，272,200-213,2012)。因此P頂抑制劑還可 用于治療炎癥性腸病等T-細胞介導的疾病。
[0007] 根據(jù)已發(fā)表的激酶抑制劑文獻（美國專利US8592455B2):
[0008]
[0009]通式A和通式B都是P頂抑制劑，當它們的取代基Ra，Rb和R。都是一樣的時候，它 們唯一的區(qū)別是吡啶環(huán)1上的5-位取代基，通式A是氫原子，通式B是氟原子。該文獻數(shù) 據(jù)顯示，在所有29對化合物中，5-位取代基是H還是F對這些化合物的P頂活性幾乎沒有 影響，不會改變該化合物抑制PIM-1酶活性的能力。

【發(fā)明內容】

[0010] 在研究新一代PM激酶抑制劑過程中，我們出乎意料地發(fā)現(xiàn)，和已知的知識不同， 在一組符合通式I的化合物中，在其它結構完全一樣時，由于R6為環(huán)狀結構，將R3從H換成 其他取代基時，由于空間位阻增大，阻礙了R6環(huán)的自由轉動，從而提高了它們的活性。當R3 換成F或0匕時，由于提高了分子這一部位的親脂性，從而進一步提高化合物抑制P頂-1活 性的能力，最高的活性提高近6倍，平均4. 19倍。具體數(shù)據(jù)見實施例57的表2。
[0011]
[0012] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于研究P頂激酶抑制劑新化合物，設計制備治療癌 癥，多向性耐藥性和炎癥性腸病等T-細胞介導的炎癥的藥物。
[0013] 本發(fā)明提供了P頂激酶抑制劑，結構式為以下通式I化合物：
[0014]
[0015] 本發(fā)明式I化合物為嘧啶類化合物結構的P頂激酶抑制劑。
[0016] 本發(fā)明還提供了式I化合物的立體異構體，互變異構體和藥用鹽。
[0017] 上述式I中
[0018] 札為-H，-NHR4,鹵素（F，Cl，Br，I)，-0H，-0Q3烴基，-SH，-SC丨 3烴基，C丨 3烴基， 鹵代甲基，鹵代乙基，-CN和-N02;
[0019] 私為-H，-NHR4，鹵素（F，Cl，Br，I)，-0H，-SH，帶有或不帶有取代基的-0Q3烴 基、-SCi3烴基、Ci3烴基和C3 7環(huán)烴基，鹵代甲基，鹵代乙基，-CN和-N0 2;
[0020] R3為_NHR5,鹵素仉(：1，811)，-011，-311，帶有或不帶有取代基的-0(： 13經(jīng)基、-3(：13 烴基、Q3經(jīng)基和C3 7環(huán)烴基，鹵代甲基，鹵代乙基，-CN和-N0 2;
[0021] 心為-H，-C( = 0)-R5，帶有或不帶有取代基的C1S烴基、C37環(huán)烴基、4-7元雜環(huán) 基、5-10元芳基和雜環(huán)芳基；
[0022] R5為帶有或不帶有取代基的Cis烴基、Cis烴氧基、C3 7環(huán)烴基；
[0023] R6為帶有或不帶有取代基的C3 7環(huán)烴基、4-7元雜環(huán)基、5-10元芳基和雜環(huán)芳基； 所述環(huán)烴基，芳基和雜環(huán)芳基上的取代基可以分別是鹵素（F，Cl，Br，I)，-CN，-NH2, -NHR7， Q4經(jīng)基，C丨 4鹵代烴基，C3 7環(huán)烴基，-OR7, -N02, -C( = 0)0R7, -C( = 0)R7, -C( = 0) N(R7)2, -C( = 0)NH2, -C( = 0)NHR7;
[0024] 馬為_H或帶有或不帶有取代基Ci4經(jīng)基；
[0025] R22為帶有或不帶有取代基的Cis烴基或為下式定義的基團：
[0026]
[0027] 其中R23，R24和R25各自為鹵素（F，Cl，Br，I)，-0R15，-NR16R17，-C( = 0)NR1SR19或帶 有或不帶有取代基的C1S烴基；
[0028] R15、R16、R17、R1S、R19各自為-H或帶有或不帶有取代基的Cis經(jīng)基
[0029] 6丨為CH2或N;
[0030] 62為冊28、〇11?29或0 ;
[0031] B1 和B2 為 0、1、2 或 3 ;
[0032] B3 為 0，1，2;
[0033] B4 為 0，1;
[0034] R26和R27各自為-H或帶有或不帶有取代基的Cis烴基；
[0035] R2S為_H，帶有或不帶有取代基的C1S烴基、C37環(huán)烴基、C37雜環(huán)烴基，-C( = 0) r30, -c( =o)or3?；?c( =o)nhr30;
[0036] R29為_H，-0H，帶有或不帶有取代基的Cis烴基、C3 7環(huán)烴基、C3 7雜環(huán)烴 基，-NHR3。、-c( = 0) 0R3?；?c( = 0)NHR30;
[0037] R3。為_H或帶有或不帶有取代基的Cis經(jīng)基；
[0038] 本發(fā)明中所述取代基，如無特殊說明，可選自羥基、硝基、氨基、亞氨基、氰基、鹵 素、硫代基團、磺?；⒘虼０被╰hioamido)、脒基、亞脒基、氧代脒基（oxamidino)、甲 氧基脒基（methoxamidino)、胍基、磺酰氨基、羧基、甲酰基、低級烷基、鹵代低級烷基、低級 烷基氣基、鹵代低級烷基氣基、低級烷氧基、鹵代低級烷氧基、低級烷氧基烷基、烷基幾基、 氨基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、雜芳基。
[0039] 所述"低級"，如無特殊說明，根據(jù)限定的取代基不同，分別指Qs的直鏈或支鏈基 團，3-7元的非芳香環(huán)狀基團，或5-12元的芳香基團，或帶有C1S的直鏈或支鏈取代基團的 5-12元的芳香基團。
[0040] 在本發(fā)明部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和它們的 藥用鹽，札為-H，-NHR4，鹵素（F，Cl，Br，I)，-0H，-SH，帶有或不帶有取代基的-0C13jg 基、-SC! 3經(jīng)基、C! 3烴基和C3 7環(huán)烴基，-CN和-N02;優(yōu)選RA-H，-NH2，鹵素（F，Cl，Br， I)，-0H，-CN和-N02;進一步優(yōu)選R丨為-H，-NH2, -F。
[0041] 在本發(fā)明另一部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和它 們的藥用鹽，私為-H，-NHR4，鹵素（F，Cl，Br，I)，-0H，-SH，帶有或不帶有取代基的-OCi3烴 基、-SQ3烴基、C丨3烴基和C3 7環(huán)烴基，-CN和-N0 2;優(yōu)選R2為-H，鹵素（F，Cl，Br，I)，-CN; 進一步優(yōu)選私為-H，鹵素（F，Cl，Br，I)。
[0042] 在本發(fā)明另一部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和它 們的藥用鹽，R3S-NHR5，鹵素（F，Cl，Br，I)，-0H，-SH，帶有或不帶有取代基的_0(：13烴 基、-SQ3烴基、q3烴基和C37環(huán)烴基，鹵代甲基，鹵代乙基，-CN和-N02;優(yōu)選R3為鹵素（F， Cl，Br，I)，帶有或不帶有取代基的Q3烴基和-0Ci3烴基，鹵代甲基，-CN和-N0 2;進一步優(yōu) 選私為鹵素仉(：1，811)，-0?3，和-01再進一步優(yōu)選1?3為鹵素仉(：1，811)和-0?3。 [0043] 在本發(fā)明另一部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體 和它們的藥用鹽，R6為帶有或不帶有取代基的C37環(huán)烴基、4-7元雜環(huán)基、5-10元芳 基和雜環(huán)芳基；所述環(huán)烴基，芳基和雜環(huán)芳基上的取代基可以分別是鹵素（F，Cl，Br， I)，-CN，-NH2, -NHR7,C14烴基，C丨 4鹵代烴基，C3 7環(huán)烴基，-OR7, -N02,-C( = 0) 0R7,-C( = 0) R7, -C( = 0)N(R7)2, -C( = 0)NH2, -C( = 0)NHR7;優(yōu)選R6為苯基，哌嗪基和吡啶基，所述苯 基，哌嗪基和吡啶基可以被1-3個選自-F，-Cl，-Br，-1，-0H，-NH2,Q3烴基，q3烴氧基， 鹵代Q3烴基的基團所取代；進一步優(yōu)選R6為苯基，吡啶基，2-F-6-0CH3-苯基，2,6-二氟苯 基。
[0044] 在本發(fā)明的另一部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和 它們的藥用鹽中，優(yōu)選R22為帶或不帶取代基的環(huán)丁烷基，環(huán)戊烷基，環(huán)己烷基，環(huán)庚烷基， 氮雜環(huán)丁烷基，吡咯烷基，哌啶基，氮雜環(huán)庚烷基，環(huán)氧丁烷基，四氫呋喃基，四氫吡喃基；進 一步優(yōu)選R22為環(huán)己烷基，吡咯烷基，哌啶基，氮雜環(huán)庚烷基；在所述帶取代基的基團上，可 以有1-4個取代基，可以分別選自鹵素（F，Cl，Br，I)，-NH2, -0H，甲胺基，乙胺基，丙胺基， 二甲胺基，二乙胺基，甲基，乙基，丙基，甲氧基，乙氧基，丙氧基，單鹵代甲基，多鹵代甲基， 單鹵代乙基，多鹵代乙基；優(yōu)選取代基為鹵素（F，Cl，Br，I)，-NH2，-0H，甲胺基，甲基和甲氧 基；進一步優(yōu)選取代基為_NH2, -0H和甲基
[0045] 在本發(fā)明的另一部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和 它們的藥用鹽，其r22為帶或不帶取代基的環(huán)丁烷基甲基，環(huán)戊烷基甲基，環(huán)己烷基甲基，環(huán) 庚基甲基，氮雜環(huán)丁烷基甲基，吡咯烷基甲基，哌啶基甲基，氮雜環(huán)庚烷基甲基，環(huán)氧丁烷基 甲基，四氫呋喃基甲基，四氫吡喃基甲基；進一步優(yōu)選r22為環(huán)己烷基甲基，吡咯烷基甲基， 哌啶基甲基，氮雜環(huán)庚烷基甲基；在所述帶取代基的基團上，可以有1-4個取代基，可以分 別選自鹵素（F，Cl，Br，I)，-NH2, -0H，甲胺基，乙胺基，丙胺基，二甲胺基，二乙胺基，甲基， 乙基，丙基，甲氧基，乙氧基，丙氧基，單鹵代甲基，多鹵代甲基，單鹵代乙基，多鹵代乙基； 優(yōu)選取代基為鹵素（F，Cl，Br，I)，-NH2, -0H，甲胺基，甲基和甲氧基；進一步優(yōu)選取代基 為-NH2, -0H和甲基
[0046] 在本發(fā)明的另一部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和 它們的藥用鹽，其R22為帶或不帶取代基的C2 5烴基，這些烴基上最多可以有4個取代基，它 們分別可以是鹵素（F，Cl，Br，I)，NH2，甲胺基，乙胺基，丙胺基，二甲胺基，二乙胺基，羥基， 甲基，乙基，丙基，_CH20H，-CH2 (OH)CH3，-CH2CH20H，單鹵代甲基，多鹵代甲基，單鹵代乙基，多 鹵代乙基，Q4烴基-0-，Ci4烴基-S-;
[0047] 在本發(fā)明部分實施方案中，通式I化合物及其立體異構體，互變異構體和它們的 藥用鹽，其優(yōu)選實施方案列于表2。
[0048] 本文所用的術語的定義：
[0049] 本文所用的術語"烷基"是指不含有雜原子的烷基。因此，該術語包括直鏈 烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、已基、庚基、辛基、壬基、癸基、i^一烷基、十二烷基 等。該術語還包括直鏈烷基的支鏈異構體，包括但不限于例如下面的基團：-ch(ch3)2、 ch(ch3) (ch2ch3)、ch(ch2ch3)2、-c(ch3)3、-c(ch2ch3)3、-ch2ch(ch3)2、-ch2ch(ch3) (ch2ch3)、 -ch2ch(ch2ch3)2、-ch2c(ch3)3、-ch2c(ch2ch3)3、-ch(ch3)ch(ch3) (ch2ch3)、-ch2ch2ch(ch3)2、 -ch2ch2ch(ch3) (ch2ch3)、-ch2ch2ch(ch2ch3)2、-ch2ch2c(ch3)3、-ch2ch2c(ch2ch3)3、-ch(ch3) CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH(CH3)CH(CH3)2、CH(CH2CH3)CH(CH3)CH(CH3) (CH2CH3)等。因此，術語 烷基包括伯烷基、仲烷基和叔烷基。優(yōu)選的烷基包括具有1至12個碳原子的直鏈和支鏈烷 基。一種優(yōu)選的"烷基"定乂涉及Ci4直鏈烷基如甲基、乙基、正丙基和正丁基。優(yōu)選的燒 基定義還包括c3 5 支鏈烷基，包括-ch(ch3)2、-ch2ch(ch3)2、-ch(ch3)ch2ch3、-c(ch3)3、-CH( CH3)CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH(CH3) 2、-CH2CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH2CH(CH3) 2和-CH(CH2CH3) 2等。
[0050] 本文所用的術語"烯基"是指其中有至少一個不飽和點，g卩，其中兩個相鄰碳原 子通過雙鍵連接的上面所定義的烷基。
[0051] 本文所用的術語"炔基"涉及其中兩個相鄰碳原子通過三鍵連接的烷基。
[0052] 本文所用的術語"烷氧基"是指-0R，其中R是烷基。
[0053] 本文所用的術語"烴基"是烷基、烯基和炔基的統(tǒng)稱。