胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶抑制剂及其制备方法和用途

摘要

本发明提供了作为人纤溶酶和血浆激肽释放酶有效抑制剂的化合物，并且所述化合物能用于预防失血，以及作为纤维蛋白粘合剂的成分。本发明进一步提供了制备和使用所述化合物的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学、丝氨酸蛋白酶(特别是纤溶酶和血浆激肽释放酶) 和止血领域，以及凝血级联系统和纤维蛋白溶解的治疗性调节。

背景技术

纤溶酶(EC3.4.21.7，溶纤维蛋白溶酶)是胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶，其 影响精氨酸或赖氨酸残基处的蛋白质裂解；其主要底物为纤维蛋白和细胞外基质 (ECM)蛋白样纤连蛋白。其他的纤溶酶底物包括多种基底膜蛋白，例如层粘 连蛋白和IV型胶原蛋白，以及酶原，例如尿激酶和基质金属蛋白酶的前体。血 液中，纤溶酶主要负责纤维蛋白溶解，其将纤维蛋白裂解为可溶性片段。纤溶酶 由其前体酶原即纤溶酶原，在纤溶酶原激活剂的裂解作用下被激活，纤溶酶原激 活剂主要为丝氨酸蛋白酶，如尿激酶、组织型纤溶酶原激活剂(tPA)和血浆激 肽释放酶(EC 3.4.21.34；激肽释放酶，PK)。

内源性纤溶酶抑制剂，如α₂-巨球蛋白和α₂-抗纤溶酶，通过减弱纤溶酶 原激活剂的抗凝血作用，对纤维蛋白溶解的调节起关键作用。某些病理情况(高 纤维蛋白溶酶血症)的特征为纤溶酶调节异常和纤维蛋白溶解的自发激活，这所 导致的使创伤闭合的纤维蛋白的降解，会因纤维蛋白原降解产物的抗凝血特性而 加剧，并导致凝血系统严重损伤。

临床上使用抗纤维蛋白溶解药物治疗如上状况，其中常用的试剂为合成 的氨基被取代的羧酸，例如对氨甲基苯甲酸、ε-氨基己酸、反-4-(氨甲基)-环己甲 酸(凝血酸)。这些化合物阻碍纤溶酶原与纤维蛋白结合，从而抑制纤溶酶产生， 但它们不是纤溶酶的直接抑制剂，并不抑制已经生成的纤溶酶的活性。直接抗纤 维蛋白溶解的是抑肽酶(TRASYLOL^TM，Bayer AG，Leverkusen)，这是一种取 自牛肺的58个氨基酸的多肽。抑肽酶对纤溶酶的抑制常数为1nM，但相对无特 异性：它可有效抑制胰蛋白酶(K_i=0.1 nM)、血浆激肽释放酶(K_i=30 nM)， 并在较小程度上抑制其他多种酶。

抑肽酶主要用于减少失血，特别是在心肺转流(CPB)术下的心脏外科 手术中，其中抑肽酶显著减少了围手术期输血的需要(Sodha et al.,Expert Rev. Cardiovasc.Ther.,4,151-160，2006)。抑肽酶也在其他手术中用于预防失血，其 他手术例如器官移植；其也和纤维蛋白粘合剂联合使用。

抑肽酶的使用存在一些缺点。由于抑肽酶分离自牛肺，所以原则上存在 病原体污染和过敏反应的风险。首次给予抑肽酶时过敏性休克的发生率明显较低 (<0.1%)，但200天内重复给药后比率增加至4-5%。已有报道显示与ε-氨基己 酸或凝血酸直接相比较，给予抑肽酶将导致更多的副作用(Mangano et al.,New  Engl.J. Med.,354,353-365,2006)。与对照组相比，给予抑肽酶导致肾损伤而需 要透析的情况加倍，且心肌梗死和类中风的发病率增加。使用纤维蛋白溶解剂保 存血液的随机试验(BART)研究显示，与使用赖氨酸类似物相比，高危心脏外 科患者使用抑肽酶的致死风险增加(Fergusson et al.,New Engl.J.Med.,358, 2319-2331,2008)，该药物已从市场撤回。

现已公开许多纤溶酶的合成抑制剂。Sanders(Sanders and Seto,J.Med. Chem.,42,2969-2976,1999)描述了具有相对低活性的4-杂环己酮衍生物，对纤 溶酶的抑制常数为≥50μM。Xue(Xue and Seto,J.Med.Chem.,48,6908-6917, 2005)已报道肽环己酮衍生物的IC₅₀值≥2μM，但未报道进一步的研究结果。 Okada(Okada et al.,Chem.Pharm.Bull.,48,1964-1972,2000；Okada et aL.,Bioorg. Med.Chem.Lett.,10,2217-2221,2000)和Tsuda(Tsuda et al.Chem.Pharm.Bull.,49, 1457-1463,2001)描述了4-氨甲基-环己酸衍生物，其抑制纤溶酶的IC₅₀值≥0.1 μM，但未报道这些抑制剂的临床使用情况。

Stürzebecher等描述了一系列N-端磺酰化的苯甲脒类肽对丝氨酸蛋白酶 存在多种作用。其中包括Xa因子抑制剂，其用作抗凝剂和抗血栓剂(美国专利 号6841701)；尿激酶，其用作肿瘤抑制剂(美国专利申请公开号2005/0176993， 美国专利号6624169)；血浆激肽释放酶(PK)抑制剂、XIa因子和XIIa因子， 其用作抗凝剂和抗血栓剂(美国专利申请公开号2006/0148901)；以及蛋白裂解 酶抑制剂，其用作肿瘤抑制剂(美国专利申请公开号2007/0055065)。

对凝血蛋白酶抑制剂的若干研究已公开了一些化合物对纤溶酶活性的抑 制常数。所讨论的所述化合物目前被作为抗血栓剂在研究，并且低水平的纤溶酶 抑制更受关注。例如，凝血酶抑制剂美拉加群抑制纤溶酶的K_i值为0.7μM，且 其结构相关化合物H317/86的抑制常数为0.22μM(Gustafsson et al.,Thromb. Haem.,79,110-118,1998)。但是，由于这两种化合物合用对蛋白酶凝血酶的抑制 作用更强(K_i≤2nM)，其给药净效应为抑制凝固。这些文献中并未提到使用上 述化合物作为促凝血剂用于在例如心脏外科手术中减少失血的可能性。

如上所述，抑肽酶不仅抑制纤溶酶还抑制血浆激肽释放酶(PK)。已知 PK是多功能胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶，其多种生理底物已知。因此，通过蛋白 水解切割，PK可从高分子量激肽原释放血管活性肽缓激肽，并激活如凝血因子 XII、前尿激酶、纤溶酶原和前-MMP 3的酶原。因此，假定PK/激肽系统在许多 病理状况中起重要作用，例如血栓栓塞、弥散性静脉内凝血、感染性休克、过敏、 胃切除后综合症、关节炎和ARDS(成人呼吸窘迫综合症)(Tada et al.,Biol.Pharm. Bull,24,520-524,2001)。

因此，抑肽酶通过抑制PK的作用来抑制肽激素缓激肽的释放，继而通 过激肽B2受体的激活产生多种作用。缓激肽诱导的tPA、NO和前列环素从内皮 细胞的释放(Schmaier,J.Clin.Invest.,109,1007-1009,2002)影响纤维蛋白溶解、 血压和炎症。现已提出通过抑制缓激肽的释放，能够减少系统性炎症过程，其为 外科手术中可能发生的不良反应。

多种苯甲脒，例如戊双脒和相关化合物，以及ω-氨基酯和ω-胍基烷基羧 酸酯被报道为具有微摩尔K_i值的PK抑制剂(Asghar et al.,Biochim BioPhys Acta, 438,250-264,1976;Muramatu and Fuji,Biochim.BioPhys.Acta,242,203-208,1971; Muramatu and Fuji,Biochim.BioPhys.Acta,268,221-224,1972;Ohno et al., Thromb.Res.,19,579-588,1980;Muramatu et al.,Hoppe-Seyler′s Z. Physiol.Chem., 363,203-211,1982;Satoh et al.,Chem.Pharm.Bull.,33,647-654,1985;Teno et al., Chem.Pharm.Bull.,39,2930-2936,1991)。

报道的首选竞争性PK抑制剂(Okamoto et al.,Thromb.Res.,Suppl.VIII, 131-141,1988)衍生自精氨酸或苯丙氨酸，且抑制PK的K_i值约为1μM。Okada 小组公开了对于竞争性PK抑制剂开发的多篇文献，其中报道的活性最好的化合 物衍生自反式-4-氨甲基环己羰基-苯丙氨酸-4-羧甲基苯胺，其抑制常数为约 0.5μM(Okada et al.,Biopolymers,51,41-50,1999;Okada et al.,2000,Tsuda et al., 2001)。这些PK抑制剂的特点为具有相对高的K_i值。

Aliagas-Martin等人在美国专利号6472393中描述了很多种4-脒基苯胺化 合物，其均为有效的PK抑制剂，抑制常数约为1nM。Antonsson等同样在美国 专利号5602253中描述了较广范围的脒类和胍类PK抑制剂。Stürzebecher等描 述了作为PK抑制剂的4-脒基-和4-胍基苄胺，其中有些为因子Xa抑制剂(美国 专利申请公开号2005/0119190))，其中有些对纤溶酶具有轻微抑制作用(美国专 利申请公开号2006/0148901)，且其中有些为双重纤溶酶/PK抑制剂(PCT公开 号2008/049595)。这些抑制剂与本申请描述的抑制剂相关，但结构区别于本申请。

Dyax公司已研发出一种选择性血浆激肽释放酶抑制剂，即DX-88(艾卡 拉肽(ecallantide)，Kalbitor^TM)，其用于治疗遗传性血管水肿的急性发作。艾卡 拉肽为重组小蛋白，其利用噬菌体展示技术，通过基于人组织因子途径抑制剂 (TFPI)的第一Kunitz结构域被鉴别。艾卡拉肽现处于II期临床试验，用于在 体外循环心胸外科手术中减少失血(Lehmann,Expert Opin.Biol.Ther.,8, 1187-1199,2008)。

现仍需要这样一种低分子量的物质，即适于治疗的需要，能高活性和特 异性地，可逆且竞争性地抑制纤溶酶和血浆激肽释放酶，本发明即提供了这种化 合物。因此，本发明化合物适用于调节和/或维持多种状况下的凝血系统，特别 是在涉及心肺转流术的外科手术、器官移植和其他大型外科手术过程中或手术 后。可以预期作为血浆激肽释放酶抑制剂的本发明化合物，还将减少激肽释放， 从而同时抑制激肽介导的炎症反应和激肽诱导的tPA从内皮细胞释放。后者为下 调纤维蛋白溶解提供了新的机制。

发明简述

已发现通式I的化合物，

为有效的选择性纤溶酶和血浆激肽释放酶抑制剂，其中X、R和n的定义如下。 本发明提供了通式I化合物、通式I化合物的制备方法，和通式I化合物组成的 药物组合物。

本发明进一步提供了这些化合物在药物制备中的用途，所述药物用于抑 制患者纤溶酶和/或PK、治疗性调节凝血级联系统和纤维蛋白溶解，特别是预防 和治疗患者失血。用本发明组合物治疗的患者包括，但不限于，纤维蛋白过度溶 解、器官移植和心脏外科手术，特别是涉及心肺转流术的患者。

上述通式I的化合物，其中X选自H、CO₂H和CO₂R′，n的范围为0到 3，R选自苯基、吡啶基、四唑基和哌啶基；并且其中R可未被取代或被一个或 多个如下详述的取代基取代。

本发明还提供了包含本发明化合物的纤维蛋白粘合剂，以及使用本发明 化合物制备纤维蛋白粘合剂的方法。

发明详述

本发明提供具有如下通式(I)的化合物及其药学上可接受的盐；

I

其中X选自H、CO₂H、和CO₂R′，n的范围为0到3，R选自苯基、吡啶基、四 唑基和哌啶基；R基团可未被取代或被一个或多个以下基团取代：卤素、R′、OR′、 SR′、S=(O)R′、S(=O)₂R′、S(=O)₂NHR′、S(=O)2NR′₂、CN、NH₂、NHR′、NR′₂、 NHS(=O)₂R′、NHC(=O)R′、NHC(=O)OR′、NHC(=O)NHR′、NHC(=O)NR′₂、 C(=O)R′、C(=O)CH₂OR′、CO₂R′、C(=O)NHR′或C(=O)NR′₂，并且其中R为吡 啶基时，其可以是吡啶-N-氧化物。上述所有化合物中，每个R′独立的为C₁至 C₄的支链或直链低级烷基或CF₃，除非特别指出为未被取代，本文使用的术语“苯 基”、“吡啶基”、“四唑基”、“哌啶基”指的是未被取代和取代的基团。

在优选实施方式中，n为2或3。R优选为苯基、4-吡啶基或4-哌啶基。 特别优选这样的化合物，即其中R为未被取代的苯基、未被取代的4-吡啶基、 未被取代的4-吡啶-N-氧化物、1-乙酰基-4-哌啶基、1-四唑基、1-异丙酰基-4-哌 啶基或1-环丙羰基-4-哌啶基。

另一个优选实施方式中，n为0且R为未被取代的苯基。在另一实施方 式中，n为2或3，R为4-哌啶基，哌啶基的氮具有选自C(=O)R′、C(=O)CH₂OR′、 CO₂R′、C(=O)NHR′和C(=O)NR′₂的取代基。

本发明化合物的代表性示例如表1所示。

表1

优选通过加入任意已知的用于生成可药用盐的酸，来形成本发明化合物 在药学上可接受的盐。优选成盐的酸包括HCl、HBr、硫酸、磷酸、醋酸、柠檬 酸、甲磺酸、三氟乙酸和对-甲苯磺酸。

芳香环或杂环R的取代基包括，但不限于，一个或多个F、Cl、Br、I、 CF₃、R'、苯基、OH、OR'、OCF₃、CO₂H、CO₂R'、CONHR'、CONR'₂、NH₂、 NHR'、NR'₂、NHSO₂'、NR'SO₂R'、NO₂、SOR'、SO₂R'、SO₂NH2、SO₂NHR'、 SO₂NR'₂、CN、OCO₂R'、OCONHR'、OCONR'₂、NHCOR'、NHCO₂R'、NHCONHR'、 NHCONR'₂、NHCO₂R'、NR'CO₂R'、NR'CONHR'和NR'CONR'₂，其中每个R′为 独立的C₁至C₄支链或直链低级烷基，以及环烷基。

通式I化合物可通过将氨基酸连续偶合至4-脒基苯胺来制备，其中4-脒 基苯胺的脒基为N-保护的。可以理解本领域任意已知的合适的N-保护基团均可 用于上述脒基。脒基基团合适的N-保护基团包括，但不限于，1，2，4-噁二唑-5- 酮、N-Boc、N-Cbz、N-苄氧基和N-乙酰氧基。优选1，2，4-噁二唑-5-酮、N- 苄氧基和N-乙酰氧基脒基，因为它们易于从相应的腈制备得到。

本发明化合物可由多种途径制备。优选在预合成的组分间形成酰胺键和 磺酰胺键的合成方法。PCT公开号2008/049595描述的方法和步骤适用于本发明 化合物的合成，其通过整体引用并入本文。

本文中使用的“活性羧酸衍生自”给定的酸的表述是指可与胺进行反应 的羧酸衍生物，包括但不限于肽合成领域公知的活性酯、混合酸酐和卤化酰基。 合适的例子包括但不限于，N-羟基苯并三唑酯、O-酰化异脲、五氯和五氟苯酯、 酰氯和具有碳酸单酯的混合酸酐。优选的活性羧酸为从异丁基氯甲酸反应得到的 混合酸酐，或N-羟基苯并三唑酯。

第一种代表性的合成方法中，由市售的4-氰基苯胺(Showa Denko K.K., 日本)通过Schweinitz et al.,J.Biol.Chem.,279:33613-33622(2004)附录所描述 的方法，制备脒基保护的4-(氨甲基)-苯甲脒，例如4-(氨甲基)-N-乙酰氧基 苯甲脒(i)。可选的脒基保护的4-(氨甲基)苯甲脒包括下述的(ii)、(iii)或 (iv)。原料用衍生自化合物A的活性羧酸N-酰化。

其中P¹为氨基保护基团，且X、n和R如上所述。P¹可为本领域公知的任意氨 基保护基团，包括但不限于Fmoc、Alloc、Boc、苄氧羰基(Cbz)、4-硝基苯氧 羰基(4-NO₂-Cbz)、三氟乙酰基、三苯甲基和二苯甲基。优选Boc和Cbz基团。 酰化反应后，以任意顺序脱去氨基保护基团P¹和苯甲脒的保护基团。如P¹为苄 氧羰基或二苯甲基，则可通过一步氢解反应脱去两个保护基团。优选采用制备型 反相HPLC对抑制剂进行最终的小规模纯化。更大规模制备中采用本领域常规的 重结晶方法，对化合物或适宜结晶盐进行纯化。

第二种代表性合成方法包括4-(氨甲基)-N-乙酰氧基苯甲脒(i)(或， 可选的(ii)、(iii)或(iv))与衍生自化合物B的活性羧酸进行乙酰化反应，

其中P¹和P²为氨基保护基团且n和R如上所述。同样，P¹和P²可为本领域公 知的任意氨基保护基团，包括但不限于Fmoc、Alloc、Boc、苄氧羰基(Cbz)、 4-硝基苯氧羰基(4-NO₂-Cbz)、三氟乙酰基、三苯甲基和二苯甲基。在该方案中， P¹和P²最好是相互正交的，因而可在不影响P¹的情况下脱去P²。

酰化反应后，脱去氨基保护基团P²得到去保护的α-氨基基团，并用通式 C的磺酰化试剂对其磺酰化：

其中X′为离去基团，优选为Cl，且X定义如上。磺酰化反应后可同时或任意次 序地按上述方法脱去氨基保护基团P¹和苯甲脒上的保护基团。

第三种也是优选的合成方法包括4-(氨甲基)-N-乙酰氧基苯甲脒(i)(或， 可选的(ii)、(iii)或(iv))与衍生自化合物D的活性羧酸进行乙酰化反应，

其中P¹和P²为如上所述的氨基保护基团。

同样，P¹和P²优选为相互正交的，因而可在不影响P¹的情况下脱去P²， 乙酰化反应后，脱去氨基保护基团P²，生成如下E所示的中间体：

如此，使用上述起始原料(ii)-(v)，本发明还提供如下类似E的化合 物：

其中P¹为如上所述的氨基保护基团。

用衍生自化合物F的活性羧酸衍生物与中间体E进行乙酰化反应

其中X、n和R的定义如上。如上所述脱去P¹和脒基的保护基团，得到结构I 的化合物。

第四种合成方法包括N-乙酰化的脒基保护的4-(氨甲基)苯甲脒，如结 构式E，

与衍生自结构式G的活性羧酸进行的乙酰化反应

其中P¹、P²、n和R的定义如上。

本发明提供多种通式G的化合物及其前体化合物，包括但不限于如下示 例：

其中P¹和P²独立地为H或氨基保护基团，例如Boc、Fmoc、Cbz和三氟乙酰基， 且R²可为H、甲基、乙基、正丁基或苯甲基。优选地，P¹和P²相互正交，因而 可在不影响P¹的情况下脱去P²。特别有用的是作为中间体的具有如下通式的化 合物

其中P¹为H、苄氧羰基或4-硝基苄氧羰基，且R²为H、甲基、乙基、正丁基或 苄基。

化合物E与衍生自结构式G的活性酸进行乙酰化反应，得到如结构式H 的中间体。

氨基保护基团P²优选与P¹正交，中间体H脱去氨基保护基团P²得到去 保护的α-氨基基团，用如上所述的通式C的磺酰化试剂对其进行磺酰化。磺酰 化反应后，按照上述方法同时或任意次序地脱去氨基保护基团P¹、R上的保护基 团和苯甲脒上的保护基团。

在本发明其它实施方式中，上述任意制备方法可以通过使用可替代脒基 官能团功能的其它保护基团来进行。合适的保护基团包括，但不限于，取代或未 被取代的N-苄氧基、N-苯酰氧基和N-苄氧羰基基团，以及1，2，4-噁二唑-5- 酮杂环，所述保护基团可以通过用如下(ii)-(v)所示的起始原料代替(i)的 方式被引入：

本发明化合物可用于凝血级联系统和纤维蛋白溶解的治疗性调节。本文 中使用的“治疗性调节”包括预防凝血和抗凝血的活性，以及稳定或提高体内固 有的止血或纤溶活性。特别地，本发明的化合物可用于预防或治疗失血。需要所 述治疗的患者包括进行手术(特别是例如涉及心肺转流术的心脏外科手术)和凝 血或纤维蛋白溶解获得性或先天性紊乱的患者。

本发明还提供了包括一种或多种本发明化合物的药物组合物，所述化合 物可与一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂组合使用。所述赋形剂包括，但 不限于，填料、粘合剂、润滑剂、防腐剂、水、缓冲剂和崩解剂。组合物可以是 固体或液体，制成用于口服给药的形式，或者是适于胃肠外给药的溶液或悬浊液 形式。本发明特别提供了一种适于胃肠外给药的缓冲盐溶液，其为粉末或冻干的 组合物，适于复溶于缓冲盐溶液。

本发明还提供纤维蛋白粘合剂，在所述纤维蛋白粘合剂的至少一个组分 中包含，一种或多种通式I的化合物。纤维蛋白粘合剂的制备方法和组分为本领 域公知，参见Sierra,J.Biomater.Appl.,7:309-352(1993)。纤维蛋白粘合剂通常由 生理学双组分粘合剂组成，其包括作为第一组分的纤维蛋白原、因子XIII和抑 肽酶，以及作为第二组分的凝血酶和活化凝血因子XIII的氯化钙。这些组分中， 现有技术原料抑肽酶可被增强，或者被本发明合适的纤溶酶抑制剂取代。制备纤 维蛋白粘合剂的方法和原料记载于美国专利7572769，其通过整体引用并入本文。 也可制备不包含纤维蛋白原的组合物，如美国专利6410260所述，其通过整体引 用并入本文。

本发明还提供预防患者失血的方法，即包括给予需要的患者有效剂量的 至少一种通式I的化合物。所述患者包括，但不限于，具有纤维蛋白过度溶解状 况的个体，或接受器官移植或心脏外科手术的个体，特别是手术中涉及心肺转流 术的患者。优选以上述药物组合物的形式给予本发明的一种或多种化合物。本领 域技术人员可以理解，合适的给药剂量将根据具体使用的化合物、给药途径、治 疗情况和患者止血状况不同而不同。一般地，每日剂量1mg至500mg可以有效。 可通过剂量范围研究来确定有效剂量水平，所述剂量范围研究是本领域常规方法 并且不超出本领域技术人员能力范围。给药可以是连续的(例如，经由静脉注射)， 或以单位剂量每日给药一次或数次，以维持体内有效浓度。在需要预防失血的过 程中，优选地，调节给药剂量使血浓度维持在0.01至10μg/ml范围内。

本发明进一步提供了在需要的患者中，抑制人纤溶酶和/或PK的方法， 包括向所述患者给予有效剂量的一种或多种通式I的化合物。按照上述方法确定 有效剂量。

本发明还提供通式I化合物在制备药物和纤维蛋白粘合剂中的用途，所 述药物用于预防失血、抑制纤溶酶和/或PK。

通过举例给出以下实施例，其旨在对发明进行详细解释和说明。本发明 的范围并不限于以下所述实施例。

实施例

分析型HPLC

制备型HPLC

手性HPLC

薄层色谱法

最终所得抑制剂的薄层色谱分析在硅胶板(硅胶60F254，默克公司，达 姆施塔特，德国)上进行，使用下述流动相系统(溶剂体积比)：

质谱法

质谱记录于Esquire HCT ESI-MS(布鲁克道尔顿公司)。

缩写

4-Amba            4-脒基苄胺

Ac                乙酰基

Boc               tert.叔丁氧羰基

BSA               牛血清白蛋白

Bzls              苄磺酰

Cbz               苄氧羰基

Cbz(4-NO₂)        (4-硝基)苄氧羰基

DCM                二氯甲烷

_DGly(Tzlpr)       (R)-2-氨基-5-(1H-四唑-1-基)戊酸

_DGly(4-Pippr)     (R)-2-氨基-5-(哌啶-4-基)戊酸

_DGly(4-Pyrpr)     (R)-2-氨基-5-(嘧啶-4-基)戊酸

_DGly(4-Pyrpren)   (R，E)-2-氨基-5-(嘧啶-4-基)戊烯酸

_DhAla(4-Pip)      (R)-2-氨基-4-(哌啶-4-基)丁酸

_D/LhAla(4-Pyr)    (R，S)-2-氨基-4-(嘧啶-4-基)丁酸

_DPhg              (R)-2-氨基-2-苯乙酸

_DPpg              (R)-2-氨基-5-苯戊酸

DIEA              二异丙基乙胺

DMF               N，N-二甲基甲酰胺

DMSO              二甲亚砜

FC                急骤层析

HPLC              高效液相色谱

m-CPBA            3-间氯过氧苯甲酸

MS        质谱法

NMM       N-甲基吗啡啉

PyBop     六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷

TEA       三乙胺

TFA       三氟乙酸

THF       四氢呋喃

TLC       薄层色谱法

TMS-Cl    三甲基氯硅烷

前体化合物的合成

(E)-甲基-2-(叔丁氧基甲酰氨基)-4-(1-苄氧羰基-哌啶-4-基)丁烯酸

在-78°C下，向Boc-α-膦酰基甘氨酸三甲基脂(20g，67mmol)的THF 溶液(80ml)中，加入1，1，3，3-四甲基胍(8ml，64mmol)，持续搅拌20 分钟。再加入2-(4-苄氧羰基哌啶)-乙醛(16g，61mmol)，-78°C下将混合溶 液搅拌1小时，然后于0°C搅拌2小时。溶液用乙酸乙酯稀释，并用5%KHSO₄溶液和卤水清洗。干燥有机层(Na₂SO₄)并真空蒸发。用硅胶60(40-63μm) 急骤层析纯化剩余物并用梯度洗脱得到标题化合物，其中梯度为溶于环己烷中0 至70%的乙酸乙酯。

产率：24.7g(93%，白色固体)。

分析型HPLC：79.8%B；薄层色谱：R_f=0.58(PE/EE 1:1)；质谱计算值:432.2， 实测值455.0(M+Na)⁺

Boc-hAla(4-Pip[Cbz])-OMe

将[Rh(COD)(S，S)-Et-duPhos)]OTf(167mg，0.231mmol)加入预 先置于氩气保护下的100ml shenk烧瓶中。再加入脱气甲醇(50ml)，将溶液搅 拌5分钟。将化合物3.1(10.0g，23.1mmol)加入1L烧瓶中溶于甲醇(450ml)， 并室温搅拌10分钟。将底物和催化剂溶液通过套管转移至预先设置于氩气保护 下的1L不锈钢反应器中。反应器密封，并用氩气净化三次(1bar/20bar)然后 替换为氢气(4次1bar/20bar)。反应压力设置为4bar氢气并开始搅拌。18.5小 时后，释放压力并真空蒸发溶剂。将剩余物通过一个SiO₂短垫(20g；乙酸乙酯 /正庚烷=1:3)过滤，真空蒸发溶剂得到标题化合物。

产率：9.7g(97%)。

分析型HPLC：78.1%B薄层色谱：R_f=0.74(BAE)；质谱计算值：434.2，实 测值435.0(M+H)⁺

对映异构体纯度(ee)：>99.5%(手性HPLC)。

Boc-hAla(4-Pip-[Cbz])-OH

将溶于二氧六环的甲酯3.2(1.7g，3.9mmol)和1N LiOH溶液(10ml) 的混合物于室温下搅拌2小时，加入1N HCl溶液中和。溶剂真空蒸发，剩余物 用乙酸乙酯溶解，溶液用5%KHSO₄溶液和卤水清洗。干燥有机层(Na₂SO₄)， 真空蒸发得到标题化合物。

产率：1.65g(97%，白色固体)

分析型HPLC：77.1%B，薄层色谱：R_f＝0.4(BAE)，质谱计算值：420.2，实测 值419.1(M-H)^-

Boc-hAla(4-Pip)-OMe

在氮气保护及室温条件下，在化合物3.2(2.2g，5mmol)的甲醇(350ml) 溶液中加入10%Pd/C(20mg)，用氢气取代氮气，混合物于室温搅拌2小时。 混合物充氮，随后用Celite^TM滤过，真空蒸发溶剂得到标题化合物。

产率：1.5g(99.8%，油状)

薄层色谱：R_f=0.49(4:1:1)；质谱计算值：300.2；实测值301.0(M+H)⁺

Boc-hAla(4-Pip-[Cbz-4-NO₂])-OMe

室温条件下，向化合物3.4(1.5g，4.9mmol)的四氢呋喃(25ml)溶 液中加入4-硝基苄氧羰基氯(1.1g，4.9mmol)和三乙胺(0.85ml，6mmol)， 将混合物搅拌1.5小时，期间通过加入三乙胺维持反应体系pH值在8-9之间。 真空蒸发溶剂，剩余物用乙酸乙酯溶解，5%KHSO₄溶液和卤水清洗，干燥有机 层(Na₂SO₄)，真空蒸发得到标题化合物。

产率：2.35g(100%，油状)。

分析型HPLC：76.7%B；薄层色谱：R_f=0.89(5:1)；质谱计算值：479.2，实 测值480.0(M+H)⁺

Boc-hAla(4-Pip-[Cbz-4-NO₂])-OH

根据上述化合物3.3的制备方法，将化合物3.5(2.5g，5.2mmol)反应 为标题化合物。

产率：2.1g(85%)

分析型HPLC：73.8%B；薄层色谱：R_f=0.6(5:1)；质谱计算值：465.2，实测 值465.9(M+H)⁺

Boc-_DGly(4-Pyrpren)-OH

在Boc-烯丙基甘氨酸(1.65g，7.7mmol)和4-碘吡啶(1.38g，6.75mmol) 的DMF(40ml)溶液中加入NaHCO₃(1.7g，20.5mmol)的水溶液(20ml)， 混合物在70°C孵育10分钟。加入醋酸钯(160mg，0.7mmol)，混合物于70°C 搅拌4小时，随后于室温搅拌过夜。滤除催化剂，真空蒸发溶剂。用硅胶60(40-63 μm)急骤层析纯化剩余物和梯度洗脱得到标题化合物，所述梯度为溶于二氯甲 烷中0至38%的甲醇。

产率：2.1g(94.6%，黄色固体)。

分析型HPLC：36.1%B；薄层色谱：R_f=0.45(1:1:1:1)；质谱计算值：292.1， 实测值292.9(M+H)⁺

H-_DGly(4-Pyrpr)-OH x AcOH

在氩气保护下，化合物4.1(5g，17mmol)的90%乙酸乙酯(300ml) 中加入Pd/C(500mg)。以氢气替换氩气，室温搅拌过夜。滤除催化剂，真空蒸 发溶剂。油状中间体溶于1N HCl的醋酸溶液(5ml)并室温搅拌1小时。真空 蒸发溶剂，将剩余物溶于少量甲醇。加入乙醚并滤过得到标题化合物。

产率：3.8g(83.1%，白色固体)。

薄层色谱：R_f＝0.12(1:1:1:1)；质谱计算值：194.2，实测值194.6(M+H)⁺

Boc-_DGly(4-Pippr)-OH xAcOH(AW3-34)

在氩气保护下，化合物4.1(2g，6.8mmol)溶于90%醋酸(50ml)和 乙醇(100ml)，加入10%Pt₂O(200mg)。氢气取代氩气，室温搅拌过夜。滤除 催化剂，真空蒸发溶剂，剩余物溶于少量甲醇。加入乙醚并滤过得到标题化合物。

产率：1.5g(62.1%，无定形固体)

薄层色谱：R_f=0.43(1:1:1:1)；质谱计算值：300.2；实测值301.1(M+H)⁺)。

H-_DGly(4-Pippr[Cbz-4-NO₂])-OH x HCl

化合物4.3(200mg，0.55mmol)溶于1N NaOH(2ml，2mmol)、二氧 六环(8ml)和水(5ml)，混合物中加入4-硝基苄氧羰基氯(120mg，0.55mmol)， 于0°C搅拌。通过加入1M NaOH水溶液维持体系pH值8-9。室温持续搅拌2 小时。真空除去溶剂，剩余物分配于乙酸乙酯和5%KHSO₄溶液。有机层用5% KHSO₄溶液和卤水清洗。干燥有机层(Na₂SO₄)，真空蒸发。油状中间体溶于1N HCl和醋酸(5ml)并室温搅拌1小时。真空蒸发溶剂，将剩余物溶于少量甲醇。 加入乙醚并滤过得到标题化合物。

产率：79mg(41.3%，白色固体)。

分析型HPLC：55.0%B；质谱计算值：379.2，实测值380.0(M+H)⁺

H-_DGly(Tzlpr)-OH

在Cbz-_DOrn-OH(1.33g，5mmol)的醋酸(40ml)溶液中，加入叠氮 钠(1.5g，23mmol)和三甲基原甲酸酯(9.8ml，90mmol)，混合物于80°C搅 拌2小时。真空蒸发溶剂，剩余物溶于乙醇(3ml)。加入2N NaOH水溶液，混 合物室温搅拌15分钟。加入2N HCl水溶液将反应混合物pH值调节至3，随后 用乙酸乙酯萃取。分离有机层、干燥(NaSO₄)、真空蒸发溶剂。将中间体粗产 物溶于甲醇(75ml)和乙醇(75ml)，在氩气保护下加入10%Pd/C(50mg)。 用氢气取代氩气，将混合物室温搅拌过夜。滤除催化剂，用水清洗。真空蒸发有 机溶剂，冻干剩余物得到标题化合物。

产率：740mg(80%，白色粉末)

质谱计算值：185.2，实测值186.1(M+H)⁺

Boc-_DhAla(4-Pip-[Cbz])-OMe

根据上述化合物3.2的制备方法，以[Rh(COD)(R，R)-Et-duPhos)]OTf 为催化剂用化合物3.1(10.0g，23.1mmol)制备标题化合物。

产率：9.8g(98%，油状)

分析型HPLC：78.1%B；薄层色谱：R_f=0.74(BAE)；质谱计算值：434.2，实 测值435.0(M+H)⁺

对映体纯度(ee)：>99.5%(手性HPLC)

Boc-_DhAla(4-Pip)-OMe

根据上述化合物3.4的制备方法，从化合物4.6(3.2g，7.3mmol)制备 标题化合物。

产率：2g(92%，油状)。

薄层色谱：R_f=0.67(1:1:1:1)；质谱计算值：300.2，实测值301.1(M+H)⁺

Boc-_DhAla(4-Pip-[Cbz-4-NO₂])-Ome

根据上述化合物3.5的制备方法，从化合物4.7(2g，6.7mmol)制备标 题化合物。

产率：3.2g(100%)。

分析型HPLC：76.5%B；薄层色谱：质谱计算值：479.2，

实测值478.6(M-H)^-

H-_DhAla(4-Pip-[Cbz-4-NO₂])-OMe x HCl

在化合物4.8(3.2g，6.7mmol)的醋酸(7ml)溶液中，加入1N HCl 的醋酸(15ml)溶液，并将混合物于室温搅拌1小时。真空蒸发部分溶剂，然 后加入乙醚。滤过固体，用乙醚清洗，真空干燥得到标题化合物。

产率：2.2g(81%，白色固体)

分析型HPLC：52.8%B；质谱计算值：379.2，实测值380.0(M+H)⁺

H-hAla(4-Pip-[Cbz-4-NO₂])-4-oxadiazolon-苄氨x TFA

化合物3.6(1.7g，3.7mmol)溶于DMF(10ml)，于-20°C条件下加入 NMM(0.37ml，3.7mmol)和氯甲酸异丁酯(0.48ml，3.7mmol)。搅拌混合物 10分钟，加入3-[4-(氨甲基)苯基]-1，2，4-噁二唑-5-酮HCl(1.2g，4.1mmol； CAS 1097196-63-8，WO/2009/005076)和NMM(0.41ml，4.1mmol)。在-15°C 条件下搅拌混合物1小时，期间加入NMM维持pH值8-9。室温搅拌反应混合 物过夜，真空蒸发溶剂。剩余物溶于乙酸乙酯，依次用5%KHSO₄溶液、NaHCO₃饱和水溶液和卤水连续清洗。干燥有机层(Na₂SO₄)，真空蒸发溶剂。所得产物 悬于二氯甲烷(5ml)，加入TFA(3ml)室温搅拌1小时。真空除去部分溶剂， 然后加入乙醚。滤过化合物，乙醚清洗，真空干燥得到标题化合物。 产率：1.8g(74%，白色固体)

分析型HPLC：59.2%B；质谱计算值：538.2，实测值539.0(M+H)⁺

根据上述化合物5.1的制备方法，制备表2所列化合物：

表2

Bzls-_DPpg-OH

将DPpg(3g，15mmol)溶于1M NaOH(15ml，15mmol)、二氧六环 (100ml)和水(30ml)，在0°C条件下和60分钟内，向混合物中平行加入Bzls- 氯(4.4g，23mmol)的二氧六环溶液(10ml)和1M NaOH(25ml，25mmol) 水溶液。通过加入1M NaOH水溶液保持pH值8-9。将混合物室温搅拌过夜。在 0°C条件下加入部分Bzls-氯(6g，31mmol)和1M NaOH(31ml，31mmol) 水溶液，并加入1M NaOH水溶液保持pH值8-9。持续搅拌直至薄层色谱检测不 到起始原料。真空蒸发溶剂，剩余物分配于乙酸乙酯和5%KHSO₄溶液。用5% KHSO₄溶液和卤水清洗、干燥(Na₂SO₄)、真空蒸发得到标题化合物。

产率：4g(75%，白色固体)。

分析型HPLC：69.3%B；质谱计算值：347.1，实测值346.3(M-H)^-

(3-MeOOC)Bzls-_DPpg-OH

室温条件下，向_DPpg(1.3g，6.7mmol)的无水二氯甲烷(90ml)混悬 液中加入TMS-Cl(2ml，15.7mmol)和DIEA(2.6ml，15mmol)，在搅拌下将 混合物回流1小时。澄清液冷却至0°C，加入(3-MeOOC)Bzls-Cl(2g，8mmol) 和DIEA(2.6ml)。混合物在0°C下搅拌15分钟，然后于室温搅拌1.5小时。真 空蒸发溶剂，并将剩余物溶于半饱和NaHCO₃水溶液(700ml)，随后用乙酸乙 酯萃取。水层用HCl水溶液酸化(pH约2-3)，乙酸乙酯萃取。有机层用5%KHSO₄溶液和卤水清洗、干燥(Na₂SO₄)，真空蒸发得到目标化合物。

产率：2.4g(88%，无定形黄色固体)。

分析型HPLC：69.2%B；质谱计算值：405.1，实测值404.3(M-H)^-

根据上述化合物6.1或6.2的制备方法，制备表3所列化合物：

表3

Bzls-_DhAla(4-Pip[Cbz-4-NO₂])-OH

在0°C搅拌条件下，向化合物4.9(2.2g，5.3mmol)和DIEA(2ml， 11.7mmol)的DMF(40ml)溶液中加入Bzls-Cl(1.1g，5.8mmol)，加入DIEA 维持pH值8-9。混合物室温搅拌过夜，真空蒸发溶剂。剩余物分配于乙酸乙酯 和5%KHSO₄溶液，有机层用5%KHSO₄溶液和卤水清洗、干燥(Na₂SO₄)、 真空蒸发。所得剩余物的大部分用于化合物6.10的合成。剩余物的其余部分(100 mg)根据上述化合物3.3的制备方法水解得到标题化合物。

产率：80mg

分析HPLC：73.9%B；质谱计算值：519.2，实测值520.0(M+H)⁺

Bzls-_DhAla(4-Pip)-OMe

根据上述化合物3.4的方法在1N HCl(5ml)水溶液中氢解剩余物6.9 的大部分。剩余物溶于少量甲醇。加入乙醚并过滤得到标题化合物。

产率：2.3g(>100%，淡红色固体)

分析型HPLC：39.8%B；质谱计算值：354.2，实测值355.0(M+H)⁺

粗产物6.10用于进一步与酸性氯化合物、异氰酸盐或酸酐反应，例如， 对化合物6.11所描述的方法和下文表4中所概括。

Bzls-_DhAla(4-Pip[CO-Et])-OH

在0°C搅拌条件下，向化合物6.10(100mg，0.21mmol)和DIEA(0.08 ml，0.46mmol)的THF(5ml)溶液中加入丙酰氯(0.02ml，0.23mmol)，通过 加入DIEA维持pH值8-9。混合物室温搅拌3小时，真空蒸发溶剂。剩余物分 配于乙酸乙酯和5%KHSO₄溶液，有机层用5%KHSO₄溶液和卤水清洗、干燥 (Na₂SO₄)、真空蒸发。根据上述化合物3.3的方法，水解中间体粗产物得到标 题化合物。

产率：74mg(88%，油状)

分析型HPLC：59.3%B，质谱计算值：396.5，实测值397.3(M+H)⁺

表4：

抑制剂的合成

Bzls-_DPpg-hAla(4-Pip)-4-Amba x 2TFA

于0°C条件下，在化合物6.1(160mg，0.46mmol)和化合物5.2(280 mg，0.46mmol)的无水DMF(4ml)溶液中，加入PyBop(265mg，0.5mmol) 和DIEA(220μl，1.2mmol)。混合物于0°C搅拌15分钟，随后室温搅拌1.5 小时。真空蒸发溶剂，剩余物溶于乙酸乙酯，依次用5%KHSO₄溶液、饱和 NaHCO₃水溶液和卤水清洗。干燥有机层(Na₂SO₄)，真空蒸发溶剂。在氮气保 护下，将中间体粗产物溶于90%醋酸(80ml)，并加入10%Pd/C(50mg)。用 氢气取代氮气，室温搅拌过夜。滤除催化剂，真空蒸发溶剂。加入1N HBr的醋 酸(3ml)溶液，混合物室温搅拌1小时。加入乙醚，粗产物过滤分离，反相 HPLC纯化，冻干得到标题化合物。

产率：125mg(31%，白色粉末)

分析HPLC：54.7%B；质谱计算值：646.3，实测值647.2(M+H)⁺

Bzls-_DGly(4-Pyrpr)-hAla(4-Pip)-4-Amba x 3TFA

根据上述化合物1.1的方法偶合化合物6.4(260mg，0.56mmol)和化合 物5.1(365mg，0.56mmol)。饱和NaHCO₃水溶液处理和过滤后得到中间体粗 产物。根据上述化合物1.1的方法水解得到标题化合物。

产率：215mg(39%，白色粉末)

分析HPLC：31.6min%B；质谱计算值：647.3，实测值648.1(M+H)⁺

Bzls-_DGly(4-Pyrpr[NO])-hAla(4-Pip)-4-Amba x 2TFA

根据上述方法将化合物6.4和化合物5.1偶合。向粗产物(100mg)的二 氯甲烷(10ml)溶液中加入m-CPBA(27mg，0.15mmol)，混合物于室温搅拌 4小时。加入m-CPBA(15mg，0.075mmol)，持续搅拌1小时。加入39%亚硫 酸氢钠水溶液(0.2ml)，真空蒸发溶剂。剩余物溶于乙酸乙酯并用饱和NaHCO₃水溶液和卤水清洗。干燥(Na₂SO₄)有机层，真空蒸发溶剂。根据1.1所述的方 法氢化和纯化保护的中间体。过滤分离粗产物，通过反相HPLC纯化，最后冻干 得到标题化合物。

产率：7mg

分析型HPLC：33.4min%B；质谱计算值：663.3，实测值664.1(M+H)⁺

根据上述化合物1.1的方法，制备表5所列的化合物：

表5

人纤溶酶(人纤溶酶)和人血浆激肽释放酶(h PK)抑制常数的测定

按照类似上述的方法测定对各个酶的抑制作用(Stürzebecher et al.,J. Med.Chem.,40,3091-3099(1997))。测定对人纤溶酶和人血浆激肽释放酶的抑制 作用的反应，在25°C条件下的以下混合物中进行。

200μl TBS(0.05M三羟甲基氨基甲烷；0.154M NaCI，2%乙醇，pH 8.0)

25μl底物(4mM、2mM和1mM来自LOXO的tosyl-Gly-Pro-Lys-pNA =Chromozym PL，其为纤溶酶底物，以及3mM、1.5mM和1mM来自色原体 的H-D-Pro-Phe-Arg-pNA=S2302，其为PK底物，溶于水)

2μL溶于50%v/v DMSO/水的测试化合物溶液

50μl酶溶液(纤溶酶，来自Calbiochem：1.7mU/ml溶于0.154M NaCl+ 0.1%BSAm/v；血浆激肽释放酶，来自Enzyme ResearchLab：62ng/ml溶于0.154 MNaCl+0.1%BSAm/v)

根据零级动力学，在反应进行了20分钟后，通过加入15μl醋酸(80%v/v) 终止反应，用酶标仪测定405nm处的吸光度(Thermo的MultiscanAscent^TM)。 如果是伪一级反应动力学，则连续记载405nm处的吸光度变化以测定平衡态的 反应速率。使用版本4的GraFit软件，通过竞争性抑制的速率方程进行参数拟合 以计算Ki值。Ki值为至少三次测定的平均值。

相关酶抑制常数的测定

人活化蛋白C(h aPC)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用2.2nM来自 Enzyme Research Lab的人活化蛋白C，以2mM、1mM和0.5mM的H-D-Lys (Cbo)-Pro-Arg-pNA(Pefachrome PCa)为底物，测定对人aPC的抑制作用， 结果以Ki值(纳摩尔级)表示。

人尿血管舒缓素(h uKK)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用7.5nM 来自Lee Biosolutions的人尿血管舒缓素，以1mM、0.5mM和0.25mM的 H-D-Val-Leu-Arg-pNA(S-2266)为底物，测定对人uKK的抑制作用，结果以 Ki值(纳摩尔级)表示。

人补体成分1的亚成分“s”(h C1s)：按照[0092]-[0098]描述的方法， 用29nM来自Calbiochem的天然人活性C1s补体成分，以8mM、6mM和4mM 的Val-Ser-Arg-pNA(S2314)为底物，测定对人C1s的抑制作用，结果以Ki值 (纳摩尔级)表示。

人补体成分1的亚成分“r”(h C1r)：按照[0092]-[0098]描述的方法， 用100nM来自Calbiochem的天然人活性C1r补体成分，以16mM、12mM和8 mM的Val-Ser-Arg-pNA(S2314)为底物，测定对人C1r的抑制作用，结果以 Ki值(纳摩尔级)表示。

人因子IIa(h FIIa)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用0.1NIH U/mL 来自Enzyme Research Laboratories的人alPha-凝血酶，以2mM、1mM和0.5mM 的Mes-d-Cha-Gly-Arg-pNA(Pefachrome tPA)为底物，测定对人FIIa的抑制作 用，结果以Ki值(纳摩尔级)表示。

人因子Xa(h FXa)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用5mIU/mL来自 Enzyme Research Laboratories的活化人因子X，以2mM、1Mm和0.5mM的 MeOCO-d-Cha-Gly-Arg-pNA(Pefachrome FXa)为底物，测定对人FXa的抑制 作用，结果以Ki值(纳摩尔级)表示。

人因子XIa(h FXIa)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用96ng/mL来 自Enzyme Research Laboratories的活化人因子XI，以5mM、4mM和2mM的 H-D-Lys(Cbo)-Pro-Arg-pNA(Pefachrome PCa)为底物，测定对人FXIa的抑 制作用，结果以Ki值(纳摩尔级)表示。

人因子XIIa(h FXIIa)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用50mPEU/mL 来自Enzyme Research Laboratories的活化人alpha-凝血因子XII(活化哈格曼因 子)，以2mM、1mM和0.5mM的CHA-Gly-Arg-pNA为底物，测定对人alpha- FXIIa的抑制作用，结果以Ki值(纳摩尔级)表示。

人组织型纤溶酶原激活剂(h t-PA)：按照[0092]-[0098]描述的方法，用 290U/mL来自Boehringer Ingelheim的重组人组织型纤溶酶原激活剂 以4mM、2mM和1mM的Mes-d-Cha-Gly-Arg-pNA(Pefachrome  tPA)为底物，测定对人t-PA的抑制作用，结果以Ki值(纳摩尔级)表示。

表6所示为本发明示例化合物的测定结果。

表6

其他参考文献

以下参考文献提供了背景信息，以帮助理解在本发明之前的现有技术：

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