抑制Src非受体酪氨酸激酶的小分子化合物及其药物用途

摘要

本发明属生物制药领域，涉及抑制Src非受体酪氨酸激酶的新骨架类型小分子化合物及其药物用途。本发明通过使用Accelrys Discovery Studio 3.5构建Src激酶抑制剂的药效团模型，并以此药效团模型为提问结构搜寻已知化学品库，获得式I-V的化合物；进一步通过生物活性测试，结果证实，所获得的小分子化合物对Src非受体酪氨酸激酶具有较强抑制作用；本发明所述的化合物及其药盐或水合物可用于制备抗肿瘤药物，特别是在治疗与Src相关的肿瘤疾病中的应用。所述的化合物可作为先导化合物，进行结构改造，制备和合成新的Src激酶抑制剂。

说明书

技术领域

本发明属生物制药领域，涉及抑制Src非受体酪氨酸激酶的新骨架类型小分子化合物及其药物用途。所述的小分子化合物对Src非受体酪氨酸激酶具有较强抑制作用可制备抗肿瘤药物，特别是在制备治疗与Src相关的肿瘤疾病药物中的应用。

背景技术

现有技术公开了Src基因是第一个被发现的癌基因，其表达产物Src蛋白是一种酪氨酸激酶，主要功能为催化下游信号蛋白的酪氨酸残基磷酸化，从而激活信号转导通路。尽管Src最初被发现存在于Rous肉瘤逆转录病毒（retrovirus Rous sarcoma virus），但后续研究发现细胞中存在与其高度同源的c-Src蛋白激酶。近年来的研究表明Src激酶过表达与人类多种肿瘤的发生于转移有关，如慢性髓样白血病、肺癌、结肠癌、乳腺癌和胰腺癌等（Rosalyn B.Irbyand Timothy J.Yeatman,Oncogene(2000)19,5636-5642）。因此，抑制Src的过高酪氨酸激酶活性从而阻断Src介导的肿瘤信号转导通路是一种有潜力的抗肿瘤方法。

目前，由美国百时美施贵宝公司研制的Src小分子抑制剂，其通用名为dasatinib，于2006年被美国FDA批准上市用于治疗慢性髓样白血病（CML）。另据报道，有关Src小分子抑制剂分别是bosutinib和saracatinib已进入临床研究阶段。尽管已有大量的Src激酶抑制剂报道，然而这些化合物的结构多样性仍然不高，因此，较难以克服肿瘤的耐药性问题。本发明旨在运用计算机辅助药物设计的方法发现具有新骨架类型的Src激酶抑制剂。

发明内容

本发明的目的是提供对Src非受体酪氨酸激酶具有较强抑制作用的新骨架类型小分子化合物，具体涉及2-（喹唑啉-4-氨基）-5-噻唑甲酰胺类衍生物及其药物用途。尤其涉及所述的新骨架类型小分子化合物在制备抗肿瘤药物，特别是在制备治疗与Src相关的肿瘤疾病药物中的应用。

本发明基于药效团的虚拟筛选为高效的基于结构的药物设计方法。此方法以计算化学基本原理为基础，高速度的计算机软件及硬件为工具，并结合生物活性测试来快速发现先导化合物，且具有低成本、高效率等优点。本发明通过使用Accelrys Discovery Studio 3.5构建Src激酶抑制剂的药效团模型，并以此药效团模型为提问结构搜寻已知化学品库，获得了新骨架类型小分子化合物，并经试验证实，所述的新骨架类型小分子化合物对Src非受体酪氨酸激酶具有较强抑制作用，可进一步制备抗肿瘤药物，特别用于制备因Src激酶信号转导系统调节紊乱而引起的肿瘤的药物。

具体的，本发明的2-（喹唑啉-4-氨基）-5-噻唑甲酰胺类衍生物化合物具有式I，式II，式III，式IV或式V的结构。

更具体的，本发明所述式I结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、C₁-C₄烷基、C₁-C₄取代烷基、C₁-C₄烷氧基、芳基、取代芳基、含1-4个碳的酰基；

本发明所述式II结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、卤素、C₁-C₄烷基、C₁-C₄取代烷基，

R₂：氢、卤素、芳基、取代芳基，

R₃：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基，

R₃：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基；

本发明所述式III结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

III

式中

R₁：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基、芳基、杂芳基，

R₂：氢、卤素、羟基、氰基，

R₃：氢、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基；

本发明所述式IV结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基、芳基、杂芳基，

R₂：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基、芳基、杂芳基；

本发明所述式V结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、含1-4个碳的酰基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基，

R₂：氢、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、含1-4个碳的酰基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基。

本发明通过使用Accelrys Discovery Studio 3.5构建Src激酶抑制剂的药效团模型，并以此药效团模型为提问结构搜寻已知化学品库，获得式I-V的化合物；进一步通过生物活性测试，结果证实，所获得的式I-V的新骨架类型小分子化合物对Src非受体酪氨酸激酶具有较强抑制作用；进一步的，本发明所述的式I-V化合物及其药盐或水合物可用于制备抗肿瘤药物，特别是在治疗与Src相关的肿瘤疾病中的应用。更进一步的本发明所述的式I-V化合物可作为先导化合物，进行结构改造，制备和合成新的Src激酶抑制剂。

为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本发明的范围内。

附图说明

图1为Src激酶晶体结构及其结合口袋（PDB Code：2H8H）。

图2为Src激酶抑制剂的药效团模型。

具体实施方式

实施例1基于DOCK程序和GOLD程序的虚拟筛选

Src激酶的晶体结构取自Protein Data Bank蛋白数据库（PDB Code：2H8H），并用Chimera程序对复合物晶体结构预处理，即删除水分子和添加氢原子。通过Accelrys DiscoveryStudio程序基于晶体复合物构建药效团模型并添加排除体积；

获得本发明具有式I，式II，式III，式IV或式V的结构的2-（喹唑啉-4-氨基）-5-噻唑甲酰胺类衍生物化合物。

其中，所述式I结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、C₁-C₄烷基、C₁-C₄取代烷基、C₁-C₄烷氧基、芳基、取代芳基、含1-4个碳的酰基；

式II结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、卤素、C₁-C₄烷基、C₁-C₄取代烷基，

R₂：氢、卤素、芳基、取代芳基，

R₃：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基，

R₃：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基；

式III结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基、芳基、杂芳基，

R₂：氢、卤素、羟基、氰基，

R₃：氢、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基；

式IV结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基、芳基、杂芳基，

R₂：氢、卤素、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、氰基、含1-4个碳的酰基、芳基、杂芳基；

式V结构的化合物，包括其可用药盐及水合物：

式中

R₁：氢、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、含1-4个碳的酰基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基，

R₂：氢、羟基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄磺酰基、含1-4个碳的酰基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基。

实施例2生物活性测试

从Enamine小分子数据库（http://www.asinex.com）中挑选7个候选化合物，购买并进行活性测试。

所有化合物均采用Electrophoretic Mobility Shift Assay（EMSA)测试其对Src激酶活性的抑制情况，实验在384孔板上进行。

试验中，Src激酶抑制剂的阳性对照品为Staurosporine，受试药物和阳性药物均用DMSO溶解并与激酶缓冲液（20mM HEPES,pH 7.5,0.01%Triton X-100,5mM MnCl2,2mM DTT）混合，在振荡器上混合10min，然后将Src激酶加入孔中并于室温条件下孵育10min；将含有酪氨酸的phosphoacceptor peptide FAM-P4和ATP加入孔中，最终得到25uL/孔的酶反应体系，并于28℃孵育60min。孵育结束，没空孔加入25uL终止缓冲液（100mM HEPES,pH 7.5,0.015%Brij-35,0.2%Coating Reagent#3）；用Caliper检测系统读取数据，每浓度测定两副管，每个化合物进行两次独立试验。所述候选化合物中的化合物1-5显示出对Src激酶的高抑制活性，其化学机构及IC₅₀值如表1所示。

表1化合物1-5的化学结构及IC₅₀值

结果显示，所述的化合物1-5对Src激酶具有明显的抑制作用。基于Src激酶与多种肿瘤疾病密切相关，因此，本发明所涉及的化合物可进一步制备抗肿瘤药物，通过抑制Src的过高酪氨酸激酶活性从而阻断Src介导的肿瘤信号转导通路，达到治疗肿瘤的目的；本发明所述的肿瘤包括慢性髓样白血病、肺癌、结肠癌、乳腺癌和胰腺癌等。