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可抑制蛋白激酶的噻唑并、噁唑并和咪唑并喹唑啉化合物

摘要

式1化合物或其可药用盐,其中:X是S、O或NH;“a”是单键;或“a”是双键以及R3和R4之一以及R5和R6之一不存在;R1是H;或选自烷基、环烷基、杂芳基、芳烷基、CO-烷基、SO2-烷基、CO2R13和芳基,其各自任选包含一个或多个杂原子,且任选被一个或多个选自R8和R9的基团取代;R2是H、R8或任选被一个或多个R8基团取代的烷基;R3、R4、R5和R6各自独立选自H、R8、烷基和烯基,其中所述烷基和烯基任选被一个或多个R8基团取代;或R3和R4,和/或R5和R6一起代表=O;R7是H、R8、NH(CH2) nR9、CO(CH2) nR9、NHCO(CH2) nR9、O(CH2) nR9或者烷基或苯基,其各自任选被一个或多个选自R8和R9的基团所取代;R8是OR10、NR10R11、卤原子、CF3、NO2、COR10、CN、COOR10、CONR10R11、SO2R10或SO2NR10R11;R9是饱和或不饱和的5-或6-元环基团,其任选包含一个或多个选自N、O或S的杂原子,并任选被一个或多个R8基团取代;R10、R11、R12和R13各自独立是H或烃基;以及n是0、1、2或3。本发明的另一方面涉及包含式(1)化合物的药物组合物,以及其在治疗增生性病症、病毒病症、CNS病症、糖尿病、中风和心血管病症中的治疗用途。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2011-09-21

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C07D513/04 授权公告日:20080723 终止日期:20100707 申请日:20040707

    专利权的终止

  • 2008-07-23

    授权

    授权

  • 2006-12-20

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2006-10-18

    公开

    公开

说明书

本发明涉及受约束的噻唑并、噁唑并和咪唑并嘧啶化合物以及它们的治疗用途。更具体地,但不排他的,本发明涉及可抑制一种或多种蛋白激酶的化合物。

发明背景

在真核生物中,所有生物功能包括DNA复制、细胞周期进程、能量代谢以及细胞生长和分化均通过可逆的蛋白磷酸化调控。蛋白的磷酸化状态不仅决定其功能、亚细胞分布和稳定性,还决定其与何种其它蛋白或细胞成分相关联。因此,在生物化学途径中,全部蛋白质组或个别成员的特定磷酸化的平衡被生物体用作维持稳态的手段,从而适应千变万化的环境。实现这些磷酸化和脱磷酸化步骤的酶分别是蛋白激酶和磷酸酶。

真核蛋白激酶家族是人基因组内最大的家族之一,包含约500个基因[1,2]。大多数激酶包含一个250-300个氨基酸残基的具有保守核结构的催化区域。该区域包含对于ATP(少数时候是GTP)的结合口袋(binding pocket),激酶将其末端磷酸酯基共价键地转移至其大分子底物。磷酸供体总是作为络合物与二价离子(通常是Mg2+或Mn2+)结合。催化区域的另一重要功能是结合并定位大分子底物的磷酸转移子。存在于大多数激酶中的催化区域或多或少是同源的。

本领域已知许多可通过拮抗ATP结合而抑制蛋白激酶功能的分子[3-7]。例如,本申请人先前公开了具有激酶抑制性质特别是抑制细胞周期蛋白-依赖激酶(CDK)的2-苯胺基-4-杂芳基-嘧啶化合物[8-12]。CDK是与各种细胞周期蛋白亚单位相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。这些络合物对于调节真核细胞周期进程和调节转录都起到重要作用[13,14]。

本发明寻求提供新型被称为“受约束的”杂芳基-取代嘧啶衍生物,其中杂芳基取代基的自由转动被阻碍。更具体地,本发明涉及4,5-二氢-噻唑并-、噁唑并-和咪唑并-[4,5-h]喹唑啉-8-基胺,其在治疗大量不同疾病中具有广泛的治疗用途和/或其可抑制一种或多种蛋白激酶。

发明概述

本发明第一方面涉及式1化合物或其可药用盐

其中

X是S、O或NH;

“a”是单键;或

“a”是双键以及R3和R4之一和R5和R6之一不存在;

R1是H;或选自烷基、环烷基、杂芳基、芳烷基、CO-烷基、SO2-烷基、CO2R13和芳基,其各自任选包含一个或多个杂原子,且任选被一个或多个选自R8和R9的基团取代

R2是H、R8或任选被一个或多个R8基团取代的烷基;

R3、R4、R5和R6各自独立选自H、R8、烷基和烯基,其中所述烷基和烯基任选被一个或多个R8基团取代;或

R3和R4,和/或R5和R6一起代表=O;

R7是H、R8、NH(CH2)nR9、CO(CH2)nR9、NHCO(CH2)nR9、O(CH2)nR9或者烷基或苯基,其各自任选被一个或多个选自R8和R9的基团所取代;

R8是OR10、NR10R11、卤原子、CF3、NO2、COR10,CN、COOR10、CONR10R11、SO2R10或SO2NR10R11

R9是饱和或不饱和的5-或6-元环基团,任选包含一个或多个选自N、O或S的杂原子,并任选被一个或多个R8基团取代;

R10、R11、R12和R13各自独立是H或烃基;以及

n是0、1、2或3。

本发明第二方面涉及一种药物组合物,其包含一种或多种如上定义的式1化合物并混合有可药用稀释剂、赋形剂或载体。

本发明另一方面涉及一种或多种式1化合物在制备用于治疗一种或多种如下病情的药物中的用途:

增生病症;

病毒病症;

CNS病症;

糖尿病;

心血管病症;

中风;以及

脱发。

本发明的另一方面涉及制备如上定义式1化合物的方法。

本发明的另一方面涉及根据本发明的化合物在测定法中的用途,其中该测定法用于鉴别可用于抑制一种或多种细胞周期蛋白依赖激酶、aurorakinase、GSK和PLK酶的其它候选化合物。

发明详述

化合物

在第一方面中,本发明涉及如上式1所述的4,5-二氢-噻唑并-、噁唑并-和咪唑并-[4,5-h]喹唑啉-8-基胺。Fravolini等公开结构相关化合物2-甲基-8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉[15],但是,没有说明该化合物的生物学性质。

如本文所述,术语“烃基”是指包含至少C和H的饱和或不饱和的、直链、支链或环状基团,其任选包含一个或多个其它适宜的取代基。这样的取代基例如包括卤素、烷氧基、羟基、CF3、CN、氨基、硝基或环状基团。除了取代基是环状基团外,取代基的组合可形成环状基团。如果烃基包含多于一个C,那么那些碳不需要彼此相连。例如,至少其中两个碳可通过适宜元素或基团连接。由此,该烃基可包含杂原子。适宜的杂原子对于本领域技术人员而言是显而易见的,并包括例如硫、氮、氧、磷和硅。优选地,烃基是芳基或烷基。

如本文所用,术语“烷基”包括饱和的直链和支链烷基,其可被(单-或多-)取代或未取代。优选地,烷基是C1-20烷基,更优选C1-15,更加优选C1-12烷基,更加优选C1-6烷基,更加优选C1-3烷基。特别优选的烷基包括例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基和己基。适宜的取代基包括例如一个或多个选自如上定义的R8和R9

如本文所用,术语“环烷基”是指环状烷基,其可被(单-或多-)取代或未取代。优选地,环烷基是C3-12环烷基。适宜的取代基包括例如一个或多个选自如上定义的R8和R9基团。

如本文所用,术语“芳基”是指C6-12芳香基团,其可被(单-或多-)取代或未取代。典型的例子包括苯基和萘基等。适宜的取代基包括例如一个或多个选自如上定义的R8和R9基团。

术语“芳烷基”用作表示上述术语烷基和芳基的结合。

如本文所用,术语“杂芳基”是指C3-12芳香的、(单-或多-)取代或未取代的基团,其包含一个或多个杂原子。优选的杂芳基包括吡咯、吡唑、嘧啶、吡嗪、吡啶、喹啉、噻吩和呋喃。此外,适宜的取代基包括例如一个或多个选自如上定义的R8和R9基团。

如本文所用,术语“烯基”是指包含一个或多个碳-碳双键的基团,其可以是直链或支链的、(单-或多-)取代或未取代。优选地,烯基是C2-20烯基,更优选C2-15烯基,更优选C2-12烯基,或优选C2-6烯基,更优选C2-3烯基。适宜的取代基包括例如一个或多个选自如上定义的R8和R9基团。

本发明一个优选的实施方案涉及式1a化合物,或其可药用盐,其中:

X是S、O或NH;

R1是H、烷基、环烷基、杂芳基或芳基,其中所述烷基、环烷基、杂芳基或芳基任选包含一个或多个杂原子,且任选被一个或多个选自R8和R9的基团取代;

R2是H、R8或任选被一个或多个R8基团取代的烷基;

R3、R4、R5和R6各自独立选自H、R8、烷基和烯基,其中所述烷基和烯基任选被一个或多个R8基团取代;或

R3和R4,和/或R5和R6一起代表=O;

R7是H、R8、NH(CH2)nR9、CO(CH2)nR9、NHCO(CH2)nR9、O(CH2)nR9或者烷基或苯基,各基团任选被一个或多个选自R8和R9的基团取代;

R8是OR10、NR10R11、卤素、CF3、NO2、COR10、CN、COOR10、CONR10R11、SO2R10或SO2NR10R11

R9是饱和或不饱和的5-或6-员环状基团,任选包含一个或多个选自N、O或S的杂原子,并任选被一个或多个R8基团取代;

R10、R11各自独立是H或烃基;以及

n是0、1、2或3。

在本发明一个特别优选的实施方案中,X是S。

优选地,R10、R11和R12各自独立是H或烷基。

优选地,R13是烷基或烯基。

在一个优选的实施方案中,R1是H、C1-C12烷基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基或C3-12杂芳基,其中所述烷基、环烷基、杂芳基和芳基任选包含一个、两个或三个选自N、O或S的杂原子,并任选被一个、两个或三个选自R8和R9的基团取代。

在另一个优选的实施方案中,R1是H;或选自CO2R13、C1-C12烷基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、(C1-C12烷基)-(C6-C12芳基)、C3-12杂芳基、SO2-(C6-C12芳基)和CO-(C6-C12芳基),其中所述烷基、环烷基、杂芳基和芳基任选包含一个、两个或三个选自N、O或S的杂原子,并任选被一个、两个或三个选自R8和R9的基团取代。

在一个更加优选的实施方案中,R1是苯基、吡啶-2-基或吡啶-3-基,各基团可任选被一个或多个选自R8和R9的取代基取代。

在另一个优选的实施方案中,R1是H,或选自苯基、吡啶-2-基、吡啶-3-基、CH2-苯基、CO-苯基、SO2-苯基、CO2-烷基和CO2-烯基,各基团可任选被一个或多个选自R8和R9的取代基取代。

更加优选地,R1是苯基,任选被一个或多个选自NO2、CF3、OH、吗啉代(morpholino)和NMe2的取代基取代。

在一个更加优选地实施方案中,R1是H,或选自苯基、CO-苯基、SO2-苯基、CH2-苯基和CO2-CH2CH2CH=CH,各基团可任选被一个或多个选自NO2、CF3、OH、吗啉代和NMe2的取代基取代。

在本发明一个特别优选的实施方案中,R1是苯基,任选在3-或4-位被选自NO2、CF3、OH、吗啉基或NMe2的取代基取代。

在另一个优选的实施方案中,R1是H;或是苯基,任选在3-或4-位被选自NO2、CF3、OH、吗啉基或NMe2的取代基取代;或R1是CO-苯基、CH2-苯基、SO2-苯基或CO2-CH2CH2CH=CH。

优选地,R2是H、R8或任选被一个或多个R8基团取代的C1-C3烷基。

在一个特别优选地实施方案中,R2是H。

优选地,R3、R4、R5和R6各自独立选自H、R8、任选被一个或多个R8基团取代的C1-C3烷基,以及任选被一个或多个R8基团取代的C2-C3烯基。

更优选地,R2、R3、R4、R5和R6各自独立是H或任选被一个或多个羟基取代的C1-3烷基。

在一个特别优选的实施方案中,R3、R4、R5和R6各自独立选自H、CH3、CH2OH和CH2CH2OH。

在本发明一个特别优选的实施方案中,R3、R4、R5和R6均是H。

优选地,R7是H、R8、苯基、NH(CH2)nR9、CO(CH2)nR9、NHCO(CH2)nR9、O(CH2)nR9或任选被一个或多个选自R8和R9的基团取代的C1-C6烷基。

更优选地,R7是C1-C6烷基或R8

在一个特别优选的实施方案中,R7选自CH3、NH2、NHCH3、OCH3和OCH2CH3

在本发明一个特别优选的实施方案中,R7是NH2或CH3

更加优选地,R8是OH、OMe、OEt、OiPr、NH2、NHMe、NMe2、NHEt、NHiPr、CF3、F、Cl、Br、I、NO2、COMe、COEt、COiPr、CN、COOH、COOMe、CONH2、CONHMe、CONMe2、SO2Me或SO2NH2

更加优选地,R8是OH、OMe、OEt、OiPr、NH2、NHMe、NMe2、NHEt、NHiPr、CF3或NO2

更加优选地,R9是吗啉基。

在本发明一个优选的实施方案中,“a”是单键。

在本发明另一个优选的实施方案中,“a”是双键,以及R3或R4之一与R5或R6之一不存在。

在本发明一个特别优选的实施方案中,式1化合物选自:

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-三氟甲基-苯基)-胺;

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-吗啉-4-基-苯基)-胺;

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

N,N-二甲基-N′-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯-1,4-二胺;

(6-氯-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

(6-甲氧基-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

甲基-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

甲基-(2-甲基-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

(2-甲基-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

N8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺;

N8-(3-硝基-苯基)-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺;

2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺;

N-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯甲酰胺;

苄基-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-氨基甲酸丁-3-烯酯;以及

N-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯磺酰胺。

在本发明一个更优选的实施方案中,式1化合物选自:

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-三氟甲基-苯基)-胺;

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-吗啉-4-基-苯基)-胺;

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

N,N-二甲基-N’-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯-1,4-二胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-吗啉-4-基-苯基)-胺;

(6-甲氧基-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

(6-氯-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

甲基-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

(2-甲基-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

N8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺;以及

N8-(3-硝基-苯基)-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺。

本发明更加优选的化合物是:

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺,

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-三氟甲基-苯基)-胺,

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚,

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-吗啉-4-基-苯基)-胺,

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚,以及

N,N-二甲基-N′-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯-1,4-二胺。

在一个特别优选的实施方案中,本发明化合物能够抑制一种或多种下列蛋白激酶:CDK1、CDK2、CDK3、CDK4、CDK6、CDK7、CDK8、CDK9、糖原合成酶激酶3、马球-样(polo-like)激酶、aurora kinases。更加优选地,这些化合物可以在亚-微摩尔(sub-micromolar)IC50值抑制一种或多种前述蛋白激酶。

治疗用途

已经发现,式1化合物具有抗增生活性,因此据信可用于治疗增生性病症,例如癌症、白血病和其它与失控细胞增生有关的疾病,例如牛皮癣和再狭窄。如本文定义,在本发明的范围内的抗增生效果可以由在体外全细胞测定法中抑制细胞增生的能力得到证明,例如使用A549、HT29或Saos-2中的任何一种细胞系。利用这些测定法,可以确定一种化合物在本发明的意义上是否具有抗增生活性。

本发明的一种优选实施方案涉及一种或多种式1化合物在制备用于治疗增生性病症的药物中的用途。

如本文所用短语“药物制备”,除了包括式1化合物在对于其它治疗药物的筛选程序中的用途,或在制造这样药物的任一步骤中的用途之外,还包括式1化合物直接作为药物的用途。

优选地,增生性病症是癌症或白血病。本文所用术语增生性病症广义上包括任意一种需要控制细胞周期的病症,例如心血管病症比如再狭窄、心肌症和心肌梗塞,自身免疫疾病比如肾小球肾炎和类风湿性关节炎,皮肤学病症比如牛皮癣,抗炎、抗真菌、抗寄生物疾病比如疟疾、肺气肿、脱毛症,以及慢性阻塞性肺病。在这些病症中,本发明化合物可在合意的细胞内如所希望的那样诱导凋亡或维持停滞(stasis)。

本发明的化合物可以抑制细胞周期中的任意步骤或阶段,例如核被膜的形成、从细胞周期的静止期(G0)退出、G1进程、染色体去浓缩、核被膜破裂(nuclear envelope breakdown)、START、DNA复制的引发、DNA复制的进程、DNA复制的终止、中心体复制、G2进程、有丝分裂或减数分裂功能的激活、染色体聚集、中心体分离、微管成核、纺锤体生成与功能、与微管动力蛋白的相互作用、染色单体分开(separation)与分离(segregation)、有丝分裂功能的失活、收缩环的生成和胞质分裂功能。特别地,本发明的化合物可以影响某些基因功能,例如染色质结合、复制复合体的生成、复制许可、磷酸化或其它二次修饰活性、蛋白水解性降解、微管结合、肌动蛋白结合、septin结合、微管组织中心成核活性核与细胞周期信号通路组分的结合。

在一种实施方案中,式1化合物以足以抑制至少一种CDK酶的量进行给药。

优选地,式1化合物以足以抑制CDK2和/或CDK4中至少一种的量进行给药。

本发明另一方面涉及式1化合物在制备治疗病毒病症比如人巨细胞病毒(HCMV)、1型单纯疱疹病毒(HSV-1)、1型人免疫缺陷病毒(HIV-1)和水痘-带状疱疹病毒(VZV)的药物中的用途。

在本发明更加优选的实施方案中,式1化合物以足以抑制一种或多种涉及病毒复制的宿主细胞CDKs,即CDK2、CDK7、CDK8和CDK9[23]的量进行给药。

如本文定义,本发明范围内的抗病毒作用可由抑制CDK2、CDK7、CDK8或CDK9的能力所证明。

在一个特别优选的实施方案中,本发明涉及一种或多种式1化合物在治疗CDK依赖型或敏感型病毒病症中的用途。CDK依赖型病症与一种或多种CDK酶的活性超过正常水平相关。这样的病症优选与CDK2、CDK7、CDK8和/或CDK9异常活性水平相关。在CDK敏感型病症中CDK水平的异常不是主要原因,其主要原因是主要代谢下游的异常。在这样的情况下,可认为CDK2、CDK7、CDK8和/或CDK9是敏感代谢途径的一部分,且因此CDK抑制剂具有治疗这样病症的活性。

本发明另一方面涉及式1化合物或其可药用盐在制备治疗糖尿病的药物中的用途。

在特别优选的实施方案中,糖尿病是II型糖尿病。

GSK3是磷酸化糖原合成酶(GS)的几种蛋白激酶之一。在骨骼肌内由胰岛素刺激的糖原合成是由GS的脱磷酸化和激活引起的。因此GSK3对于GS的作用导致后者失活并由此抑制肌肉内葡萄糖向糖原的转化。

II型糖尿病(非胰岛素依赖型糖尿病mellitus)是多因素疾病。高血糖症是由于肝脏、肌肉和其它组织内的胰岛素抑制,并伴有胰岛素分泌的损害。骨骼肌是胰岛素刺激葡萄糖摄入的主要位点,在那里其或者被排出循环或转化为糖原。肌糖原沉积是葡萄糖体内平衡的主要决定因素,II型糖尿病患者缺乏肌糖原存储。已证明GSK3活性提高对于II型糖尿病是重要的[24]。此外,已证明GSK3在II型糖尿病患者肌肉细胞内过表达,并且骨骼肌GSK3活性和胰岛素活性之间存在逆相关[25]。

因此,GSK3在治疗糖尿病特别是II型和糖尿病性神经病变中具有治疗意义。

值得注意的是,已知GSK3磷酸化许多除GS外的底物,并由此涉及调节多种生化途径。例如,GSK在中枢和外周神经系统高度表达。

本发明另一方面因此涉及式1化合物或其可药用盐在制备治疗CNS病症例如神经变性病症的药物中的用途。

优选地,该CNS病症是阿尔茨海默病。

Tau是GSK-3底物,其牵涉阿尔茨海默病的病因学。在健康神经细胞中,Tau与微管蛋白一起装配成微管。但是,在阿尔茨海默病中,tau形成大的细丝缠结,其破坏了神经细胞中的微管结构,从而损害养分的转运以及神经元信息的传递。

不希望受限于理论,据信GSK3抑制可预防和/或逆转微管-相关蛋白tau的异常的高磷酸化,该异常的高磷酸化是阿尔茨海默病和大量其它神经变性疾病比如进行性核上性麻痹、corticobasal退化和皮克氏病的恒定特征。Tau基因的变异导致遗传型额颞痴呆,进一步强调了tau蛋白功能障碍与神经变性过程的相关性[26]。

本发明另一方面涉及式1化合物或其可药用盐在制备治疗双相性精神障碍的药物中的用途。

本发明另一方面还涉及式1化合物或其可药用盐在制备治疗中风的药物中的用途。

在头部创伤、中风、癫痫、和运动神经元疾病领域,降低神经元凋亡是重要的治疗目标[27]。因此,作为神经元细胞内的前-凋亡因子的GSK3,使得这一蛋白激酶成为设计治疗这些疾病的抑制性药物的有吸引力的治疗靶点。

本发明另一方面还涉及式1化合物或其可药用盐在制备治疗脱发的药物中的用途。

毛发的生长受Wnt信号传导途径特别是Wnt-3控制。在皮肤的组织培养模型体系中,β-连环蛋白的非降解突变体的表达导致具有更高增生潜能的推定的干细胞的群体(population)猛增[28]。这个干细胞群体表达更高水平的与非钙粘着蛋白相关的β-连环蛋白[29],这可能有助于它们的高增生潜能。此外,在皮肤中过度表达截短的(truncated)β-连环蛋白的转基因小鼠重新经历毛囊形态发生,而该毛囊形态发生通常只是在胚胎形成过程中建立。因此,GSK3抑制剂的这种异位应用在治疗脱发以及在因化疗引起脱发症之后恢复毛发生长方面具有治疗上的用途。

本发明再一方面涉及一种治疗GSK3依赖型疾病的方法,所述方法包括向需要接受该治疗的患者按照如上所定义的足以抑制GSK3的用量给予本发明的化合物或其可药用盐。

优选地,本发明的化合物或其可药用盐以足以抑制GSK3β的量进行给药。

在本发明一个实施方案中,本发明的化合物以足以抑制至少一种PLK酶的量进行给药。

Polo样激酶(PLK)构成了丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族。有丝分裂的黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)在polo部位的突变体显示纺锤体异常[30],并且还发现polo编码有丝分裂激酶[31]。人类存在三种密切相关的PLK[32]。它们含有高度同源的氨基末端催化激酶域,并且它们的羧基末端含有两个或三个保守区即polo盒(polo boxes)。对于polo盒的功能目前尚未完全理解,但是它们显示出由PLK向亚细胞间隔的靶向作用[33,34]、调节与其它蛋白的相互作用[35]、或者它们还可以构成部分自调节区[36]。此外,polo盒依赖性PLK1活性对于适当的中期/后期转换和胞质分裂也是必需的[37,38]。

已有研究表明,人类PLK调节有丝分裂的某些基本方面[39,40]。特别地,据认为PLK1活性对于处于G2晚期/早前期(early prophase)的中心体功能成熟以及随后两极纺锤体的建立是必需的。通过这种小干扰RNA(siRNA)技术对细胞PLK1的消耗,已经证实了这种蛋白对于多重有丝分裂过程以及胞质分裂的完成是必需的[41]。

在本发明更优选的实施方案中,本发明化合物以足以抑制PLK1的量进行给药。

在三种人类PLK中,PLK1是最具特点的;它调节大量细胞分裂周期效应,包括有丝分裂的启动[42,43]、DNA损伤检测点活化[44,45]、后期促进复合体(anaphase promoting complex)的调节[46-48]、蛋白酶体的磷酸化[49]、以及中心体复制和成熟[50]。

具体地说,有丝分裂的启动需要M期促进因子(MPF)的活化,依赖周期蛋白的激酶CDK1与B型细胞周期蛋白之间的复合物的活化[51]。后者在细胞周期的S和G2期产生积累,通过WEE1、MIK1和MYT1激酶促进对MPF复合物磷酸化的抑制。在G2期未期,通过与双特异性磷酸酶CDC25C相对应的脱磷酸化引发MPF的活化[52]。在分裂间期,细胞周期蛋白B定位于细胞质[53],然后使其在前期被磷酸化,这一活动导致核易位[54,55]。活性MPF在前期产生核积累被认为对于启动M期活动是重要的[56]。然而,除非受CDC25C阻碍,核MPF可以保持不被WEE1活化。在分裂间期使定位于细胞质的磷酸酶CDC25C自身,在分裂前期堆积于细胞核中[57-59]。细胞周期B[60]以及CDC25C[61]进入细胞核均通过由PLK1的磷酸化得到加强[43]。这种激酶是启动M期的重要调节剂。

在一特别优选的实施方案中,本发明化合物是PLK1的ATP拮抗性抑制剂。

在本发明上下文中,ATP拮抗作用是指抑制剂化合物降低或者抑止PLK催化活性的能力,也就是为了修补或消除ATP结合的方式,通过可逆或不可逆地结合于酶活性位点而将磷酸从ATP转移至大分子PLK底物上的能力。

在另一优选的实施方案中,本发明化合物以足以抑制PLK2和/或PLK的量进行给药。

哺乳动物PLK2(又被称作SNK)和PLK3(又被称作PRK和FNK)最初被认为是直接的早期基因产物。PLK3激酶活性似乎在S和G2晚期达到最大。它在DNA损伤检测点活化期间也具有活性以及显著的氧化应激。PLK3在调节微管动力学和细胞中心体功能方面也具有重要作用,而PLK3表达异常会导致细胞周期休止和细胞凋亡[62]。PLK2是三种PLKs中最没有得到清楚认识的同族体。PLK2和PLK3都还具有其它重要的有丝分裂后功能[35]。

在一个优选的实施方案中,式1化合物可以以亚-微摩尔级IC50值抑制一种或多种下列蛋白激酶:CDK1、CDK2、CDK3、CDK4、CDK6、CDK7、CDK8、CDK9、糖原合成酶3、polo-样激酶、aurora激酶。

更优选地,所述式1化合物显示了对于一种或多种上述蛋白激酶的低于0.1μM的IC50值。

由此,在一个优选的实施方案中,所述化合物选自:

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

N,N-二甲基-N′-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯-1,4-二胺;

(6-甲氧基-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

(6-氯-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

(2-甲基-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

N8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺;以及

N8-(3-硝基-苯基)-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺。

更优选地,所述式1化合物显示的对于一种或多种上述蛋白酶的低于0.01μM的IC50值。

由此,在一个优选的实施方案,所述化合物选自:

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺;

N8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺;以及

N8-(3-硝基-苯基)-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺。

更加优选地,所述式1化合物显示的对于一种或多种上述蛋白酶的低于0.001μM的IC50值。

由此,在一个优选的实施方案中,所述化合物是N8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺。

在一个优选的实施方案中,式1化合物可显示对于人细胞系的抗增生作用,如标准的72h MTT细胞毒测定所测量的。

优选地,式1化合物显示了低于10μM的IC50值。

由此,在本发明一个特别优选的实施方案中,式1化合物选自:

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-三氟甲基-苯基)-胺;

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚;

N,N-二甲基-N’-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯-1,4-二胺;

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-吗啉-4-基-苯基)-胺;

(6-甲氧基-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺;以及

(6-氯-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺。

更优选地,如通过所述MTT测定法,式1化合物显示了低于5μM的IC50,更优选低于1μM。

由此,在本发明一个特别优选的实施方案中,式1化合物是(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺。

药物组合物

本发明另一方面涉及一种药物组合物,包含上述式1化合物并混合有一种或多种可药用稀释剂、赋形剂或载体。即使本发明的化合物(包括它们的可药用盐、酯和可药用溶剂化物)能够被单独给药,一般地将它们与药物载体、赋形剂或稀释剂混合给药,特别是用于人类治疗。该药物组合物可在人类医学或兽医学中应用于人或动物。

这类适合于本文所述各种不同形式药物组合物的赋形剂实例可以参见“Handbook of Pharmaceutical Excipients,2nd Edition,(1994),Edited by A Wadeand PJ Weller。

用于治疗用途的可接受载体或稀释剂在药学领域是熟知的,并描述于例如“Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro edit.1985)”中。

可接受的载体例如包括乳糖、淀粉、葡萄糖、甲基纤维素、硬脂酸镁、甘露醇、山梨醇等。适宜的稀释剂例如包括乙醇、甘油和水。

药学上的载体、赋形剂或稀释剂的选择可依据预期的给药途径和标准药学实践进行选择。该药物组合物可包含作为载体、赋形剂或稀释剂的(或者此外,还含有)任何适宜的粘合剂、润滑剂、悬浮剂、包衣剂、增溶剂。

粘合剂例如包括淀粉、明胶、天然糖比如葡萄糖、无水乳糖、自由流动的乳糖、β-乳糖、玉米甜味剂、天然或合成树胶比如阿拉伯胶、黄芪胶或藻酸钠、羧甲基纤维素和聚乙二醇。

适宜的润滑剂例如包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。

在该药物组合物中还可含有防腐剂、稳定剂、染料以及矫味剂。防腐剂例如包括苯甲酸钠、山梨酸和对羟基苯甲酸酯。还可使用抗氧化剂和悬浮剂。

盐/酯

式1化合物可以以盐或酯存在,特别是可药用盐或酯。

本发明化合物可药用盐包括其适当的酸加成或碱盐。适当的药学上盐的综述见于Berge et al,J Pharm Sci,66,1-19(1977)。与各种酸形成盐,例如与强酸比如矿酸如硫酸、磷酸或卤酸;与强有机羧酸比如未取代或取代(如,被卤素取代)的1至4个碳原子的烷羧酸比如乙酸;与饱和或不饱和的二羧酸例如草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸或四酞酸(tetraphthalic);与羟基羧酸例如抗坏血酸、羟基乙酸、乳酸、苹果酸、酒石酸或柠檬酸;与氨基酸例如天冬氨酸或谷氨酸;与苯甲酸;或与有机磺酸比如未取代或取代(例如,被卤素)的(C1-C4)-烷基-或芳基-磺酸比如甲磺酸或对甲苯磺酸形成盐。

根据被酯化的官能团,可使用有机酸或醇/氢氧化物形成酯。有机酸包括羧酸比如未取代或取代(例如,被卤素)的1至12个碳原子的烷羧酸比如乙酸;饱和或不饱和的二羧酸例如草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸或四酞酸;羟基羧酸例如抗坏血酸、羟基乙酸、乳酸、苹果酸、酒石酸或柠檬酸;氨基酸例如天冬氨酸或谷氨酸;苯甲酸;或有机磺酸比如未取代或取代(例如,被卤素)的(C1-C4)-烷基-或芳基-磺酸比如甲磺酸或对甲苯磺酸。适宜的氢氧化物包括无机氢氧化物比如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铝。醇包括未取代或取代(例如,被卤素)的1-12个碳原子的烷醇。

对映体/互变异构体

在本发明前述所有方面,适当的话,本发明包括式1化合物的所有对映体和互变异构体。本领域技术人员将识别具有光学性质(一个或多个手性碳原子)或互变特征的化合物。可通过本领域已知的方法分离/制备相应的对映异构体和/或互变异构体。

立体与几何异构体

本发明的一些化合物可以作为立体异构体和/或几何异构体存在,例如他们可以具有一种或多种不对称和/或几何中心并由此可存在一种或多种立体异构和/或几何形式。本发明包括那些抑制剂药物所有的各立体异构体和几何异构体以及其混合物的应用。如果所述形式保留适当的功能活性(尽管不必相同的程度),权利要求书所用的术语包括这些形式。

本发明还包括药物或其药学上可接受盐的所有适宜的同位素异体。本发明将药物或其药学上可接受盐的同位素异体定义为其中至少一个原子被具有相同原子序数但在自然界中原子量不同的原子替代的药物或其盐。可合并入药物和其可药用盐的同位素例如包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟和氯的同位素比如分别是2H、3H、13C、14C、15N、17O、18O、31P、32P、35S、18F和36Cl。某些药物和其可药用盐的同位素异体,例如具有放射性同位素比如3H或14C的那些,适用于药物和/或底物的组织分布研究。特别优选氚代(即,3H)和碳-14(即,14C)同位素,因为它们易于制备和检测。此外,同位素比如氘(即,2H)取代可提供某些治疗优势导致更好的代谢稳定性,例如提高体内半衰期或降低所需剂量并由此在一些情况下优选。本发明药物的同位素异体通常可通过常规方法使用适宜试剂的适当同位素异体制备。

溶剂合物

本发明还包括本发明化合物的溶剂合物的应用。权利要求书中所用术语包括这些形式。

多晶型

本发明还涉及本发明化合物的各种结晶形式、多晶型和无水/水合形式。在药学工业中众所周知的是,略微改变纯化和/或分离方法,可以从用于合成制备这类化合物的溶剂中分离化合物的任意这类形式。

前药

本发明进一步包括本发明化合物的前药形式。这类前药一般是这样的式I化合物,其中一个或多个适当的基团已被修饰,以便在对人或哺乳动物受试者给药后可以逆转该修饰。这种逆转作用通常是由天然存在于受试者中的酶进行的,不过也有可能将第二种药物与这种前体药物一起给药,目的是进行体内逆转作用。这类修饰的实例包括酯(例如任何一种上述那些酯),其中逆转作用可以由酯酶等实施。其它这类系统将是本领域技术人员所熟知的。

给药

本发明的药物组合物适于经口服、直肠、阴道、肠胃外的、肌肉注射、腹膜内、动脉内、鞘内、支气管内、皮下注射、皮内、静脉注射、经鼻、口腔或舌下等途径给药。

为了口服给药,具体使用了压制片、丸剂、片剂、gellules、滴剂和胶囊。优选地,这些组合物的每一剂量包含1至250mg且更优选10-100mg的活性成分。

其它的给药形式包括溶液剂或乳剂,其可静脉内、动脉内、鞘内、皮下、皮内、腹膜内或肌内注射,且其由无菌或可灭菌的溶液制备。本发明的药物组合物还可以是栓剂、子宫托、悬浮液、乳剂、洗剂、软膏剂、乳剂、凝胶剂、喷雾剂、溶液剂或扑粉剂(dusting powders)。

一种透皮给药的可替代装置是利用皮肤补片(skin patch)。例如,可将活性成分并入包含聚乙二醇或液体石蜡的含水乳液的乳膏中。还可将活性成分以1至10%重量份的浓度合并入包含白蜡或白色软石蜡基质,以及如果需要时还同时包含稳定剂和防腐剂的软膏中。

每一剂量的注射剂型可包含10-1000mg优选10-250mg的活性成分。

组合物可以被配制成单元剂型,也就是含有单元剂量离散部分或单元剂量的多重或亚单位。

剂量

本领域普通技术人员在对受试者给药时,不需要额外实验,能够容易地确定本发明组合物之一的适当剂量。通常,医师将确定最适合于个体患者的实际剂量,这将取决于许多因素,包括:所应用的具体化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用长短、年龄、体重、一般健康、性别、饮食、给药方式和时间、排泄率、药物联合、特定病情的严重程度以及个体所经受的治疗。本文所公开的剂量是一般情况的例证。当然可以存在个别情况,其中更高或更低的剂量范围也是合理的,也属于本发明的范围。

根据需要,可以以0.01至30mg/kg体重的剂量,比如0.1至10mg/kg,更优选0.1至1mg/kg体重给药。

在一个例示性实施方案中,将向患者给予一剂或多剂的10至150mg/天的剂量。

联合

在特别优选的实施方案中,本发明的一种或多种化合物与一种或多种其它治疗活性药物联合给药,该其它治疗活性药物例如市场上可购得的现有药物。在这些情况下,本发明化合物可以与一种或多种其它抗癌药连续、同时或相继给药。

当联合使用时,通常的抗癌药更加有效。特别地,为了避免主要毒性、作用机理和耐药性机理的重叠,联合疗法是合意的。此外,最好以大多数药物的最大耐受剂量,两次给药之间的时间间隔最小进行给药。联合化疗药的主要优点是,它可以通过生化相互作用促进加和或者可能的协同效果,还可以减少早期肿瘤细胞耐药性的出现,后者用单一药物进行初始化疗时将出现应答。生化相互作用在选择药物联合中的用途实例由下列事实而得到证明,亚叶酸的给药将增加5-氟尿嘧啶的活性细胞内代谢产物与其靶胸苷酸合酶的结合,从而增加其细胞毒性效果。

在目前癌症和白血病的治疗中使用大量联用(combination)。更广泛的医疗实践评论可以参见由Springer出版、E.E.Vokes和H.M.Golomb编辑的“Oncologic Therapies”。

可以通过将受试化合物与已知或怀疑可用于最初的特定癌症或源于该癌症的细胞系治疗的药物一起而进行的生长抑制活性研究,提示出有益的联用。这种方法还可以用来确定药物给药的顺序,即在给药之前、同时或之后。这类时序安排可以是所有在这里鉴别的作用于细胞周期的药物的特征。

测定方法

本方面另一方面涉及如上定义的本发明化合物在鉴别可影响一种或多种蛋白激酶活性的其它候选化合物的测定方法中的应用。

优选地,该测定方法能鉴别可抑制一种或多种CDK酶、aurora激酶、GSK或PLK酶的候选化合物。

更优选地,该测定是竞争性结合测定方法。

优选地,候选化合物是通过对本发明化合物的常规SAR修饰生成的。

如本文所用,术语“常规SAR修饰”是指本领域已知的通过化学衍生法改变给定化合物的标准方法。

由此,在一方面,所鉴别的化合物可用作开发其它化合物的模型(例如,模板)。在该测试中所用的化合物可游离于溶液中、固定于固体载体、荷载于细胞表面上、或定位于细胞内。可以对活性消除,或者该化合物与被测试物之间的结合复合物的形成进行测试。

本发明的测定方法可以是筛选,其中测试大量药物。在一方面中,本发明的测定方法是高通量筛选。

本发明还关注了竞争性药物筛选测定方法在中和能够结合化合物,特别是能够与测试化合物竞争结合化合物的抗体中的用途。

另一筛选技术提供了对底物具有合适的结合亲和力的化合物的高通量筛选(HTS),该技术基于WO 84/03564中所具体描述的方法。

据期望,本发明的测定方法可适合于小规模和大规模筛选测试化合物以及定量分析。

优选地,该竞争性结合测定方法包括在所述蛋白激酶的已知底物存在下,使式1化合物与蛋白激酶接触,并检测所述蛋白激酶和所述已知底物之间的相互作用中所出现的任何变化。

本发明另一方面提供了一种检测配体对蛋白激酶结合力的方法,所述方法包括下述步骤:

(i)在所述蛋白激酶的已知底物存在下,使配体与蛋白激酶接触;

(ii)检测所述蛋白激酶与所述已知底物之间的相互作用中所出现的任何变化;

并且其中所述配体是本发明的化合物。

本发明一方面涉及一种包括下述步骤的方法:

(a)进行上面所述的测定方法;

(b)鉴别出能够结合配体结合区域的一种或多种配体;以及

(c)制备一定量的所述一种或多种配体。

本发明另一方面提供了一种包括下述步骤的方法:

(a)进行上文所述的测定方法:

(b)鉴别出能够结合配体结合区域的一种或多种配体;以及

(c)制备含有所述一种或多种配体的药物组合物。

本发明另一方面提供了一种包括下述步骤的方法:

(a)进行上文所述的测定方法;

(b)鉴别出能够结合配体结合区域的一种或多种配体;

(c)对所述一种或多种能够结合配体结合区域的配体进行修饰;

(d)进行上文所述的测定方法;

(e)任选制备含有所述一种或多种配体的药物组合物。

本发明还涉及通过上文所述方法鉴别得到的配体。

本发明再一方面涉及包含通过上文所述方法鉴别出来的配体的药物组合物。

本发明另一方面涉及通过上文所述方法鉴别出来的配体在制备用于治疗增生性疾病的药物组合物中的用途。

上述方法可用于筛选用作一种或多种蛋白激酶酶抑制剂的配体。

合成

通式1化合物可以通过本领域已知的任何方法制备。在下面流程图1中描述了方便的合成路线。

                           流程图1

可烯醇化的甲基酮2(或来源于甲基酮的烯醇化物)与活化的烯烃3(其中Z是吸电子基团比如CHO、COOR、CONH2、CN、NO2、SOR、SO2R等)的Michael反应提供酮4,其Z基团转化为1,5-二羰基化合物5中的羧酸酯基团(例如,R=Me)。然后在碱性条件下环化成环己烷-1,3-二酮6[16-18]。溴化得到2-溴-环己烷-1,3-二酮7[19,20],其随后与羧酰胺(8,X=O)、硫代酰胺(8,X=S)或脒(8,X=NH)反应分别生成5,6-二氢-4H-苯并噁唑-7-酮(9,X=O),5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(9,R=S)和3,5,6,7-四氢-苯并咪唑-4-酮(9,R=NH)。然后这些化合物可与羰基化合物10(其中X是离去基团比如Cl)酰化生成1,3-二羰基化合物11;例如在文献中已描述了5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮的甲酰基化(R2=H)[21]。酰化衍生物11可与脒[15]或胍13直接缩合。可替代地,酰化衍生物11首先转化为烯胺酮(enaminones)12[22],由此可得到4,5-二氢-噁唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(1,X=O)、4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(1,X=S)和4,5-二氢-咪唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(1,X=NH)。脒基化(guanylation)后,根据1中R1的性质可酰化、烷基化或芳基化氨基吡啶的N-H官能团。当R1是芳基时,可发生所述的杂芳基胺的Pd催化的N-芳基化[63]。通过氧化可以得到1的完全芳香化类似物,即结构14的化合物。

本发明另一方面因此涉及制备式1化合物的方法,所述方法包括下列步骤:

(i)使式7化合物与式8化合物反应形成式9化合物

(ii)将所述的式9化合物转化为式1化合物。

优选地,该方法进一步包括如下步骤:

(i)使式9化合物与式10化合物反应形成式11化合物;

(ii)将所述的式11化合物转化为式12化合物;

(iii)使所述的式12化合物与式13化合物反应形成式1a化合物。

在一个优选的实施方案中,本发明的方法进一步包含氧化所述式1a化合物形成式14化合物的步骤。

本发明进一步通过下面的实施例举例说明。

实施例

缩写

NMR:核磁共振光谱;r.t.:室温;DMSO:二甲基亚砜。

本发明所选择的化合物示于表2中。

概述

化合物和溶剂通过商业途径购得且除非另有说明直接使用。THF和Et2O在N2下通过使用二苯甲酮钠加热回流进行干燥并经蒸馏收集。甲苯在N2下通过使用钠加热回流进行干燥。CH2Cl2在N2下通过使用CaH2加热回流进行干燥。所用的微波发生器是CEM″Discover″型,具有环形单模腔设计,使得微波辐射集中于样品试管上。TLC(薄层色谱法)使用铺有硅胶G60(0.25cm)的玻璃板进行。展开后的板经空气干燥并在UV灯(254/365nm)下分析。除非另有说明,使用无水MgSO4作为有机溶剂的标准干燥剂。快速柱色谱法使用Fluorochem硅胶(35-70μm)进行。使用Electrothermal 9100毛细熔点仪测定熔点(mp),且熔点未校正。缩写(dec)表示分解点。1H-NMR光谱通过Bruker Avance 300(300.1MHz)或Varian Gemini 2000(300MHz)光谱仪记录,任何时候均使用氘代溶剂作为固定并将残留溶剂作为内参照。使用PENDANT序列的13C-NMR谱记录在Bruker Avance 300(75.5MHz)光谱仪上。所有其它13C-谱使用组合物加1H脱偶合,记录于Varian Gemini 2000(75.5MHz)光谱仪上。偶合常数(J)被引证为最接近的0.1Hz。使用如下缩写:s,单峰;d,双重峰;t,三重峰;q,四重峰;qu,五重峰;m,多重峰以及br,宽峰。元素微量分析由Mrs S Williamson,School of Chemistry,Purdie Building,University of St.Andrews,UK.进行。所得结果在计算值的0.4%之内。电喷雾质谱(ESI)通过Micromass LCT质谱仪记录,并且被偶联于Waters 2975 HPLC上。分析型RP-HPLC使用偶联于Dionex P580泵的Dionex ASI-100自动进样器进行。为了分析的目的,使用了Phenomenex column(150×4.60mm,Synergi 4μ hydro-RP 80埃),保持25℃温度。使用Chromeleon软件控制HPLC单元。使用H2O/MeCN系统(包含0.1%CF3COOH)进行梯度洗脱,流速为1mL/min。通过色谱图归一化方法评价纯度(λ=254nm)。

2-溴-环己烷-1,3-二酮

于5℃搅拌1,3-环己二酮(50g,0.45mol)的CH2Cl2(111mL)溶液。在5-10分钟内逐滴加入溴(18mL,56.3g,0.35mol)的CH2Cl2(17mL)溶液。室温搅拌该反应混合物1h。经过滤收集所形成的棕色沉淀,用CH2Cl2/甲苯(100mL)洗涤,空气干燥随后从H2O中结晶得到标题产物,为浅黄色结晶(42.6g,50%):mp 167-168℃。

Anal.RP-HPLC:tR 7.9min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ2.49(t,4H,J 6.1,2×CH2),1.85(qu,2H,J 6.1,CH2).MS(ESI-):m/z 190.90/188.90(M-H)+.

2-甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮

向2-溴-环己烷-1,3-二酮(20g,0.105mol)的吡啶(150mL)溶液中加入硫代乙酰胺(7.9g,0.105mol)并于50℃搅拌该混合物。16h后真空除去溶剂。加入10%NaCl水溶液(150mL),并使用CH2Cl2(4×100mL)萃取产物。有机萃取物经额外的10%NaCl水溶液(2×100mL)洗涤后干燥、过滤并真空浓缩。将得到的黑色粘稠油状物使用Kugelrohr蒸馏单元得到产物,为黄色油状物(6.97g,40%):

1H-NMR(CDCl3):δ3.02(t,2H,J 6.1,CH2),2.75(s,3H,CH3),2.61(t,2H,J 6.1,CH2),2.21(qu,2H,J 6.1,CH2).13C-NMR(CDCl3):δ192.1,173.3,166.8,130.9,37.8,27.1,23.1,20.0.MS(ESI+):m/z 168.03(M+H)+.

2-氨基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮

将2-溴-环己烷-1,3-二酮(1.0g,5.2mmol)和硫脲(0.4g,5.2mmol)在无水EtOH(7mL)中的溶液加热回流3h。冷却该反应混合物,真空浓缩,使用Et2O(20mL)洗涤。将残留物溶解于H2O(10mL)并逐滴加入6M NH4OH(4mL)水溶液。收集黄色沉淀,干燥并从EtOH中结晶得到标题产物,为黄色结晶(0.41g,47%):mp280-282℃。分析RP-HPLC:tR 7.2min(0-60%MeCN,纯度100%)。

Anal.RP-HPLC:tR 7.2min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ8.10(s,2H,NH2),2.65(t,2H,J 6.1,CH2),2.34(t,2H,J 6.1,CH2),1.97(qu,2H,J 6.1,CH2).

13C NMR(DMSO-d6):δ189.8,173.8,168.5,118.8,37.1,27.0,22.8.MS:(ESI-)m/z 166.99(M-H)+.

2-甲基氨基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮

于室温混合2-溴-环己烷-1,3-二酮(8.0g,41.9mmol)和甲基硫脲的吡啶(63mL)溶液16h。真空浓缩该反应混合物,使用CH2Cl2/10%NaCl水溶液萃取、干燥、过滤,并真空浓缩。使用EtOAc结晶得到标题产物,为黄色结晶(3.26g,43%):mp180-182℃。

Anal.RP-HPLC:tR 8.4min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ7.90(s,1H,NH),2.99(s,3H,CH3),2.72(t,2H,J 6.1,CH2),2.49(t,2H,J 6.1,CH2),2.10(qu,2H,J 6.1,CH2).13C-NMR(CDCl3):δ191.0,176.6,168.0,120.0,37.5,32.5,27.7,23.2.MS:(ESI+)m/z 183.07(M+H)+.

2-甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑-6-甲醛

向己烷-洗涤的NaH(1.1g,44.8mmol)的干燥Et2O(70mL)中加入干燥MeOH(6.1mL)。当释放H2平息后,加入新鲜蒸馏的甲酸乙酯(7.3mL,6.7g,89.7mmol),随后加入2-甲基-5,6-二氢-4H苯并噻唑基-7-酮(3.0g,17.9mmol)的干燥Et2O(12mL)溶液。室温搅拌该反应混合物16h。加入10%HCI水溶液(150mL)并使用EtOAc(5×150mL)萃取产物。干燥合并的有机萃取物,过滤,真空浓缩得棕色油状粗产物。经快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)纯化得到纯的标题产物,为黄色固体(2.30g,66%):mp107-108℃。

Anal.RP-HPLC:tR 12.6min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ9.90(s,CHO),7.20(s,1H,CH),2.91(t,2H,J 7.1,CH2),2.67(s,3H,CH3),2.58(t,2H,J 7.1,CH2).13C-NMR(CDCl3):δ198.6,186.3,174.2,165.7,162.6,131.0,108.4,27.0,24.5,20.7.MS:(ESI-)m/z 193.98(M-H)+.

2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮

向2-甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑-6-甲醛(2.0g,10.2mmol)的干燥甲苯(8.1mL)溶液中加入吗啉(1.0mL,1.0g,11.3mmol)。该反应混合物回流加热2h。冷却时形成棕色沉淀。真空除去溶剂并通过快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)分馏该棕色固体残留物得到黄色固体,其进一步通过从EtOH中结晶得到纯的标题产物,为黄色结晶(2.4g,87%):mp 186-187℃。

Anal.RP-HPLC:tR 12.7min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ7.50(s,1H,CH),3.80(t,4H,J 4.6),3.55(t,4H,J 4.6),3.00(m,4H,CH2-CH2),2.80(s,3H,CH3).13C-NMR(CDCl3):δ182.0,171.6,162.3,147.9,133.2,103.3,67.0,51.4,26.7,24.9,20.2.MS(ESI+):m/z 287.05(M+Na)+,265.07(M+H)+.Anal.(C13H16N2O2S)C,H,N.

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺

将2-甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑-6-甲醛(200mg,1mmol)、间-硝基-苯基胍硝酸盐(248mg,1)、NaOH(41mg,1mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)的混合物加热回流至16h。真空浓缩该反应混合物。通过快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)得到标题产物,为黄色固体(18mg,5%):mp227-228℃。

Anal.RP-HPLC:tR 21.9min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ10.00(s,1H,NH),8.89(t,1H,J 2.3,Ph-H),8.30(s,1H,Py-H),7.92(ddd,1H,J 8.3,2.3,0.7,Ph-H),7.66(ddd,1H,J 8.3,2.3,0.7,Ph-H),7.44(t,1H,J 8.3,Ph-H),2.90(m,4H,CH2-CH2),2.66(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ169.16,159.27,158.42,156.05,155.39,148.04,142.02,129.57,127.56,124.22,117.13,115.16,111.91,24.56,23.06,19.48.MS(ESI-):m/z 337.94(M-H)+.

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-三氟甲基苯基)-胺

将2-甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑-6-甲醛(200mg,1.02mmol)、N-(4-三氟甲基-苯基)-胍硝酸盐(273mg,1.02mmol)、NaOH(41mg,1.02mmol)和2-甲氧基乙醇(1.25mL)的混合物加热回流16h。真空浓缩该反应混合物。进行快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)后,从EtOAc结晶得到纯的标题产物,为白色结晶状固体(30mg,8%):mp212-213℃。

Anal.RP-HPLC:tR 21.8min(10-70%MeCN,纯度95%).1H-NMR(CDCl3):δ8.17(s,1H,Py-H),7.71(d,2H,J 8.4,Ph-H),7.52(d,2H,J 8.4,Ph-H),7.16(s,1H,NH),3.04(t,2H,J 6.6,CH2),2.94(t,2H,J 6.6,CH2),2.72(s,3H,CH3).MS(ESI-):m/z 360.95(M-H)+.

3-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(210mg,7.94mmol)、N-(3-羟基-苯基)-胍硝酸盐(170mg,7.94mmol)、NaOH(32mg,7.94mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)的混合物加热回流16h。真空浓缩该反应混合物。通过快速柱色谱法(10%MeOH:EtOAc)得到纯的标题产物,为黄色固体(20mg,8%):mp 310℃(dec)。

Anal.RP-HPLC:tR 10.3min(0-60%MeCN,纯度92%).1H-NMR(DMSO-d6):δ9.50(s,1H,OH/NH),9.28(s,1H,OH/NH),8.38(s,1H,Py-H),7.37(t,1H,J 2.3,Ph-H),7.27(ddd,1H,J 8.3,2.3,0.7,Ph-H),7.08(t,1H,J 8.3,Ph-H),6.40(ddd,1H,J 8.3,2.3,0.7,Ph-H),3.05(m,4H,CH2-CH2),2.78(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ168.71,159.05,158.88,157.42,155.97,155.20,141.75,128.81,127.83,115.89,109.69,108.35,105.87,24.72,23.09,19.38.MS(ESI+):m/z 311.06(M+H)+.

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(4-吗啉-4-基-苯基)-胺

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(200mg,7.6mmol)、N-4-吗啉-4-基-苯基)-胍硝酸盐(215mg,7.6mmol)、NaOH(30mg,7.6mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)的混合物加热回流20h。真空浓缩该反应混合物。进行快速柱色谱法(5%MeOH:CH2Cl2)后,从EtOAc结晶得到纯的标题产物,为暗桔色结晶状固体(60mg,21%):mp 236-237℃。

Anal.RP-HPLC:tR 13.4min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ9.26(s,1H,NH),8.20(s,1H,Py-H),7.58(d,2H,J 9.2,Ph-H),6.84(d,2H,J 9.2,Ph-H),3.70(t,4H,J 4.8,2×CH2),2.99(t,4H,J 4.8,2×CH2),2.90(m,4H,CH2-CH2),2.66(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ168.99,159.53,159.19,155.75,146.24,133.60,120.14,115.97,115.61,66.52,49.67,25.12,23.45,19.80.MS(ESI+):m/z 380.10(M+H)+.

4-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基氨基)-苯酚

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(200mg,7.6mmol)、N-(4-羟基-苯基)-胍硝酸盐(163mg,7.6mmol)、NaOH(30mg,7.6mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)于120℃加热24h。真空浓缩该反应混合物。通过快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)得到纯的标题产物,为黄色固体(70mg,30%):mp 268-269℃。

Anal.RP-HPLC:tR 12.4min(10-70%MeCN,纯度95%).1H-NMR(DMSO-d6):δ9.28(s,1H,OH/NH),9.07(s,1H,OH/NH),8.30(s,1H,Py-H),7.58(d,2H,J 8.9,Ph-H),6.75(d,2H,J 8.9,Ph-H),3.02(m,4H,CH2-CH2),2.80(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ168.94,159.64,159.13,156.26,155.73,152.35,132.70,120.94,115.44,115.19,25.13,23.45,19.79.MS(ESI+):m/z 311.06(M+H)+.

N,N-二甲基-N′-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-1,4-二胺

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(119mg,4.5mmol)、N-(4-二甲基氨基-苯基)-胍硝酸盐(137mg,4.5mmol)、NaOH(18mg,4.5mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)于100℃加热5h。真空浓缩该反应混合物。快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)得到标题产物,为暗黄色固体(140mg,92%):mp 176-177℃。

Anal.RP-HPLC:tR11.9min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ9.23(s,1H,NH),8.28(s,1H,Py-H),7.60(d,2H,J 9.2,Ph-H),6.75(d,2H,J 9.2,Ph-H),3.02(m,4H,CH2-CH2),2.88(s,6H,NMe2),2.75(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ168.90,159.67,159.08,155.77,146.32,131.16,120.65,115.25,113.32,41.14,25.15,23.45,19.79.MS(ESI+):m/z 338.10(M+H)+.

(6-氯-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(200mg,0.76mmol)、N(6-氯-吡啶-3-基)-胍硝酸盐(196mg,0.84mmol)、NaOH(34mg,0.84mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)于100℃加热24h。真空浓缩该反应混合物。通过快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)得到纯的标题产物,为白色固体(40mg,16%):mp 252-253℃。

Anal.RP-HPLC:tR 16.8min(10-70%MeCN,纯度92%).1H-NMR(DMSO-d6)δ9.98(s,1H,NH),8.90(d,1H,J 2.9,Ph-H),8.44(s,1H,Py-H),8.29(dd,1H,J 8.7,2.4,Ph-H),7.50(d,1H,J 8.7,Ph-H),3.10(m,4H,CH2-CH2),2.82(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ169.08,159.26,158.47,156.22,155.35,141.23,139.69,137.05,128.55,127.52,123.55,117.05,24.60,23.07,19.39.MS(ESI+):m/z 330.06(M+H)+.

(6-甲氧基-吡啶-3-基)-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(200mg,0.76mmol)、N-(6-甲氧基-吡啶-3-基)-胍硝酸盐(192mg,0.84mmol)、NaOH(34mg,0.84mmol)和2-甲氧基乙醇(2mL)于100℃加热24h。真空浓缩该反应混合物。通过快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)得到纯的标题产物,为白色固体(20mg,8%):mp 210-211℃。

Anal.RP-HPLC:tR11.6min(10-70%MeCN,纯度93%).1H-NMR(CDCl3):δ8.42(d,1H,J2.4,Ph-H),8.26(s,1H,Py-H),8.08(dd,1H,J 9.1,2.9,Ph-H),7.19(brs,1H,NH),6.86(d,1H,J 9.1,Ph-H),4.04(s,3H,OMe),3.13(m,4H,CH2-CH2),2.87(s,3H,CH3).13C-NMR(CDCl3):δ169.47,159.97,159.38,159.12,157.10,155.16,137.95,131.90,130.45,128.62,116.48,110.33,53.49,25.29,23.92,19.84.MS(ESI+):m/z 326.08(M+H)+.

甲基-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺

在无水条件下向(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺(100mg,0.3mmol)的干燥DMF(2mL)溶液中加入NaH(7.8mg,0.3mmol)。当停止冒出H2时,逐滴加入碘甲烷(22μL,50mg,0.4mmol)并室温搅拌该混合物过夜。然后经真空浓缩并加入H2O(20mL)。产物用CH2Cl2(3×30mL)萃取。干燥合并的萃取物、过滤、真空浓缩。通过快速柱色谱法(10%EtOAc:己烷)得到纯的标题产物,为黄色固体(40mg,38%):mp203-204℃。

Anal.RP-HPLC:tR 17.1min(10-70%MeCN,纯度85%).1H-NMR(CDCl3):δ8.30(t,1H,J 2.3,Ph-H),8.11(s,1H,Py-H),7.95(ddd,1H,J 8.2,2.3,1.0,Ph-H),7.65(ddd,1H,J 8.2,2.3,1.0,Ph-H),7.44(t,1H,J 8.2,Ph-H),3.58(s,3H,N-CH3),2.98(m,4H,CH2-CH2),2.69(s,3H,CH3).13C-NMR(CDCl3):δ169.86,160.70,159.30,157.05,155.27,148.71,146.74,131.42,129.33,120.81,119.36,116.63,38.18,25.68,24.22,20.17.MS(ESI+):m/z 354.09(M+H)+.

甲基-(2-甲基-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-萃基)-胺

在干燥条件下,将甲基-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-(3-硝基-苯基)-胺(16mg,0.045mmol)和2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ)(10.2mg,0.045mmol)在干燥甲苯(2mL)中混合物加热回流16h。真空蒸发溶剂并经快速柱色谱法(10%EtOAc:己烷)纯化残留物,得到标题产物,为黄色固体(10mg,68%).mp 209-210℃。

Anal.RP-HPLC:tR 23.4min(10-70%MeCN,纯度98%).1H-NMR(CDCl3):δ9.09(s,1H,Py-H),8.41(t,1H,J 2.3,Ph-H),8.09(ddd,1H,J 8.2,2.3,1.0,Ph-H),7.85(d,1H,J 8.7,Ph-H),7.79(ddd,1H,J 8.2,2.3,1.0,Ph-H),7.72(d,1H,J 8.7,Ph-H),7.58(t,1H,J 8.2,Ph-H),3.78(s,3H,N-CH3),2.94(s,3H.Me).13C-NMR(CDCl3):δ171.04,161.09,158.53,157.16,148.54,148.04,146.25,131.74,129.31,125.29,121.01,119.85,119.30,116.97,38.39,20.48 missing 1 quat signal.MS(ESI+):m/z 352.08(M+H)+.

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(300mg,1.1mmol)、N-苯基-胍硝酸盐(449mg,2.3mmol)、NaOH(109mg,2.7mmol)和2-甲氧基乙醇(5mL)于100℃加热8h。真空浓缩该反应混合物。进行快速色谱法后,从EtOH中结晶得到标题产物,为白色固体(154mg,46%):mp223-224℃。

Anal.RP-HPLC:tR 17.1min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ8.19(s,1H,Py-H),7.64(d,2H,J 7.4,Ph-H),7.33(t,2H,J 7.4,Ph-H),7.27(brs,1H,NH),7.02(t,1H,J 7.4,Ph-H),3.02(m,4H,CH2-CH2),2.76(s,3H,CH3).13C-NMR(CDCl3):δ169.47,159.20,159.10,157.05,155.22,139.82,128.96,128.84,122.22,118.89,116.57,25.38,24.03,19.93.MS(ESI+):m/z 295.08(M+H)+.

(2-甲基-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺

使用无水条件,将(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯基-胺(52mg,0.18mmol)和DDQ(48mg,0.21mmol)在甲苯(10mL)中加热回流16h。该反应混合物经稀释、过滤、真空浓缩。经快速色谱法(20%EtOAc:己烷)纯化残留物得到标题产物,为黄色固体(22mg,43%):mp 216℃(dec)。

Anal.RP-HPLC:tR 15.1min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ10.11(s,1H,NH),9.38(s,1H,Py-H),7.98(d,2H,J 7.7,Ph-H),7.93(d,1H,J 8.7,CH),7.84(d,1H,J 8.7,CH),7.36(t,2H,J 7.7,Ph-H),7.02(t,1H,J 7.7,Ph-H),2.91(s,3H,CH3).MS(ESI+):m/z 293.07(M+H)+.

N′-(6-二甲基氨基亚甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑基-2-基)-N,N-二甲基-甲酰胺

在微波辐射下(300W,150℃),加热2-氨基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(0.5g,3mmol)和N,N-二甲基甲酰胺二甲基乙缩醛(1.96mL,1.76g,14.8mmol)在EtOH(2mL)中的混合物30分钟。真空浓缩该混合物后经快速色谱法(50%EtOAc:己烷)纯化得到标题产物,为棕褐色的固体(0.49g,59%):mp185-186℃。

Anal.RP-HPLC:tR 9.3min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ8.23(s,1H,CH),7.44(s,1H,CH),3.13(s,3H,CH3),3.11(s,3H,CH3),3.08(s,6H,N(CH3)2),3.00(t,2H,J 6.6,CH2),2.83(t,2H,J 6.6,CH2).MS(ESI+):m/z 279.15(M+H)+.

N8-苯基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺

在微波辐射下(300W,100℃),加热N’-(6-二甲基氨基亚甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑基-2-基)-N,N-二甲基-甲酰胺(200mg,0.72mmol)、N-苯基-胍硝酸盐(142mg,0.72mmol)、NaOH(57mg,1.44mmol)和2-甲氧基乙醇(4mL)的混合物30分钟。真空浓缩该混合物后经快速色谱法(20%EtOAc:己烷)纯化得到标题产物,为暗黄色的固体(16mg,8%):mp240℃(dec)。

1H-NMR(DMSO-d6):δ9.42(s,1H,NH),8.23(s,1H,Py-H),7.77(d,2H,J 7.7,Ph-H),7.26(t,2H,J 7.7,Ph-H),6.91(t,1H,J 7.2,Ph-H),2.93(s,4H,CH2-CH2).MS(ESI+):m/z 296.07(M+H)+.

N8-(3-硝基-苯基)-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-2,8-二胺

将N’-(6-二甲基氨基亚甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-苯并噻唑基-2-基)-N,N-二甲基-甲酰胺(188mg,0.68mmol)、间-硝基-苯基胍硝酸盐(328mg,1.35mmol)、NaOH(54mg,1.35mmol)和2-甲氧基乙醇(5mL)的混合加热回流24h。真空浓缩该混合物后经快速色谱法(20%EtOAc:己烷)纯化得到标题产物,为暗黄色的固体(25mg,11%):mp 320℃(dec)。

Anal.RP-HPLC:tR 14.7min(0-60%MeCN,纯度100%).

1H-NMR(DMSO-d6):δ9.86(s,1H,NH),8.99(t,1H,J 2.3,Ph-H),8.14(s,1H,Py-H),8.00(ddd,1H,J 8.2,2.3,0.7,Ph-H),7.86(brs,2H,NH2),7.73(ddd,1H,J 8.2,2.3,0.7,Ph-H),7.51(t,1H,J 8.2,Ph-H),2.82(m,4H,CH2-CH2).13C-NMR(DMSO-d6):δ171.80,159.94,158.36,157.39,152.89,148.11,142.40,129.49,124.08,115.88,114.81,114.59,111.77,25.22,23.02.MS(ESI+):m/z 340.94(M+H)+.

2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺

将2-甲基-6-吗啉-4-基亚甲基-5,6-二氢-4H-苯并噻唑基-7-酮(2.24g,8.47mol)、胍盐酸盐(0.89g,9.32mol)和NaOH(0.37g,9.32mol)在EtOH(150mL)中的混合物加热回流4h。真空浓缩该混合物。经快速色谱法(50%EtOAc:己烷)纯化得到标题产物,为黄色的固体(1.66g,90%):mp241-243℃。

Anal.RP-HPLC:tR 8.7min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ8.06(s,1H,Py-H),5.01(brs,2H,NH2),2.99(m,4H,CH2-CH2),2.76(s,3H,CH3).MS(ESI+):m/z 219.02(M+H)+.

N-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯甲酰胺

向2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(0.2g,0.92mmol)的吡啶(7mL)中加入苯甲酰氯(117μL,142mg,1mmol)。室温搅拌该混合物2h。加入水(100mL)并将产物萃取入EtOAc(3×50mL)。合并有机萃取物、干燥、过滤并真空浓缩。快速柱色谱法(50%EtOAc:己烷)后从EtOH中结晶得到标题产物,为黄色结晶(173mg,59%):mp 229-231℃。

Anal.RP-HPLC:tR 13.5min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ8.59(s,1H,NH),8.44(s,1H,Py-H),7.95(m,2H,Ph-H),7.54(m,3H,Ph-H),3.09(m,4H,CH2-CH2),2.77(s,3H,CH3).13C-NMR(CDCl3):δ170.70,165.50,160.05,158.04,157.02,155.77,134.89,132.66,129.15,128.92,127.89,121.44,25.39,24.50,20.31.MS(ESI+):m/z 323.05(M+H)+.Anal.(C17H14N4OS)C,H,N.

苄基-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-胺

向冷却至-78℃的2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(100mg,0.46mmol)的干燥THF(10mL)中加入LiHMDS(458μL,0.46mmol)。搅拌该混合物15分钟后加入溴苄(65μL,94mg,0.55mmol)。于搅拌该溶液并允许在16h内升至室温。加入氯化铵溶液(100mL)并使用CH2Cl2(3×50mL)萃取产物。合并有机萃取物、干燥、过滤并真空浓缩。快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)后从EtOH中结晶得到标题产物,为桔色结晶(28mg,20%):mp152-154℃。

1H-NMR(CDCl3):δ8.07(s,1H,Py-H),7.40-7.25(m,5H,Ph-H),5.47(brs,1H,NH),4.64(d,2H,J 5.8,CH2),2.98(m,4H,CH2-CH2),2.75(s,3H,CH3).MS(ESI+):m/z309.11(M+H)+.Anal.(C17H16N4S)C,H,N.

(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-氨基甲酸丁-3-烯酯

向2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(100mg,0.46mmol)的吡啶(3mL)中加入3-丁烯基氯甲酸酯(68μL,74mg,0.55mmol)。将混合物在室温中搅拌16h。加入氯化铵(50mL)并使用CH2Cl2(3×50mL)萃取产物。合并有机萃取物、干燥、过滤并真空浓缩得到黄色固体。从EtOH中结晶得到纯的标题产物,为黄色结晶(122mg,84%):mp204℃(dec)。

Anal.RP-HPLC:tR 14.1min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(CDCl3):δ8.36(s,1H,Py-H),7.49(brs,1H,NH),5.90-5.75(m,1H,CH),5.19-5.07(m,2H,CH2),4.27(t,2H,J 6.6,CH2),3.06(m,4H,CH2-CH2),2.77(s,3H,CH3),2.45(m,2H,CH2).MS(ESI+):m/z 339.00(M+Na)+.

N-(2-甲基-4,5-二氢-噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基)-苯磺酰胺

无水条件下,将吡啶(5mL)加入到2-甲基-4,5-二氢噻唑并[4,5-h]喹唑啉-8-基胺(148mg,0.68mmol)中。于60℃搅拌该混合物1h后加入苯磺酰氯(121μL,168mg,0.95mmol)。16h后冷却该混合物并蒸发至干。通过快速柱色谱法(20%EtOAc:己烷)得到标题化合物,为棕褐色固体(86mg,35%):mp265℃(dec)。

Anal.RP-HPLC:tR15.5min(0-60%MeCN,纯度100%).1H-NMR(DMSO-d6):δ8.25(s,1H,Py-H),8.03-7.98(m,2H,Ph-H),7.62-7.55(m,3H,Ph-H),2.92(m,4H,CH2-CH2),2.73(s,3H,CH3).13C-NMR(DMSO-d6):δ170.15,160.04,156.92,155.66,153.95,140.76,132.51,128.60,127.70,126.97,118.96,24.35,22.94,19.51.MS(ESI+):m/z 380.97(M+Na)+.

生物活性

在如前述的对于人肿瘤细胞系(72-h MTT测定)细胞周期蛋白-CDK激酶测定和细胞毒测定中测试了化合物[9]。结果概述于下表1中。

本发明进行各种修饰和变型对于本领域技术人员而言是显而易见的,只要其没有偏离本发明范围和主旨。尽管结合具体优选的实施方案对本发明进行了描述,但是应该理解的是,本发明并不仅仅限于这些具体的实施方案。实际上,为了完成本发明而对所述方案进行于相关领域技术人员而言显而易见的各种变型也是被包括在本发明范围之内的。

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                                                                     表1:生物活性概要

  化合物                                    在[ATP]=100μM时激酶抑制率IC50(μM)              72-h MTT IC50              (μM)  细胞周期蛋白  B-CDK1  细胞周期蛋白  A-CDK2  细胞周期蛋白  E-CDK2  细胞周期蛋白  D1-CDK4  细胞周期蛋白  H-CDK7  细胞周期蛋白  T-CDK9  GSK-3  A549  HT29  Saos-2  1  1.0±0.2  0.56±    0.04  0.05±    0.04  3.8±0.6  1.7±0.5  0.008  n/d  0.68  ±    0.23  1.4±    0.3  1.2±    0.7  2  2.8±0.7  4.2±0.9  0.4±0.1  9.2±1.3  >100  6.1  n/d  2.8±    1.0  7.1±    1.3  4.4±    1.8  3  1.1±0.4  0.002±    0.001  0.02±    0.01  1.1±0.7  0.11±    0.03  0.013±    0.006  1.5±    0.9  2.5±    1.2  9.4±    5.6  2.3±    1.8  5  0.60±    0.12  0.009±    0.003  0.002±    0.001  1.0±    0.001  0.64±    0.23  1.6±0.8  20±4  4.2±    1.2  9.9±    1.2  6.6±    5.8  6  7.5±6.3  0.058±    0.007  0.021±    0.001  0.07±    0.02  0.13±    0.03  2.1±0.7  14±2  8.0±    4.0  3.6±    1.0  5.3±    1.9  4  45±25  0.91±    0.59  0.4±0.1  >100  2.2±0.5  0.52±    0.06  >100  3.5±    1.4  2.1±    2.0  5.0±    0.8  8  0.23±    0.19  0.014±    0.012  0.089±    0.016  0.22±    0.19  2.3±0.4  3.3±1.6  1.2±    0.5  6.0±    5.1  4.7±    3.8  5.0±    2.7  7  0.058±    0.046  0.014±    0.006  0.049±    0.002  0.075±    0.054  2.8±0.6  4.1±1.7  0.64±    0.49  3.3±    0.3  4.0±    0.1  4.9±    3.4  10  22±8  47±20  3.2±0.8  >40  44±11  >100  5.9±    0.8  >40  >40  >40  9  8±2  14±6  1.18±    0.03  >80  3.9±1.4  39±19  3.1±    0.1  >20  >20  >20  11  2.2±0.7  1.7  0.001±    0.001  1.68±    0.04  >20  n/d  n/d  n/d  n/d  n/d  12  5.2±1.3  4.3±2.5  0.048±    0.013  5±4  >20  n/d  n/d  n/d  n/d  n/d  13  1.9±0.7  0.92±    0.47  0.0007±    0.0003  0.61±    0.09  2.5±1.0  0.36±    0.14  2.9±    0.3  n/d  n/d  n/d  14  0.054±    0.016  0.022±    0.010  0.001±    0.001  0.25±    0.12  n/t  n/d  0.17±    0.07  n/d  n/d  n/d

                   表2:本发明选择的化合物

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