一类结构新颖的高活性ALK激酶抑制剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一类结构新颖的高活性ALK激酶抑制剂及其合成方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一类高活性ALK激酶抑制剂及其合成方法。

背景技术

间变性淋巴瘤激酶（ALK）在60%-80%原发系统性间变性大细胞淋巴瘤中表达，被认为是间变性大细胞淋巴瘤（ALCL）比较特异的标记物。2007年Soda等在非小细胞肺癌（NSCLC）标本中首次发现了ALK与棘皮微管相关蛋白Ⅳ（EML4）的融合基因（EML4-ALK）。ALK蛋白属于胰岛素受体超家族，能和多种基因融合，一旦融合后能提高ALK表达水平，激活ALK和异常活化下游磷脂酰肌醇3激酶蛋白激酶B信号传导通路，引起肿瘤细胞生长、增殖、抗凋亡。EML4属于棘皮动物微管相关类蛋白家族，在NSCLC中，EML4与ALK基因序列在染色体2p上相隔12mb，现已经能检测到多种EML4-ALK融合基因型，大部分被证实有促进肿瘤生成活性。如果以此作为药物阻断肿瘤生长的靶点即可以成为另外一种新的靶向治疗药物。

最早在间变性大细胞淋巴瘤(ALCL)中被发现，是ALCL的重要分子标志，近年来研究人员亦发现ALK基因在肿瘤的发生和发展过程中发挥着重要作用。由辉瑞公司开发的Crizotinib(代号:PF-02341066，CAS:877399-52-5,商品名:Xalkori,其化学结构式如下所示)为肝细胞生长因子受体c-Met蛋白、ALK以及它们的致癌变异体的小分子ATP竞争性抑制剂。因此Crizotinib作为第一个靶向ALK的抑制剂,它的应用标志着NSCLC的治疗由传统模式向生物标记物决策的个性化治疗模式转变。Crizotinib已于2011年8月26日获美国FDA批准用于治疗局部晚期或转移性的、ALK为阳性非小细胞肺癌(NSCLC)，推荐剂量为每次250mg，每日2次，可空腹或随餐服用。

虽然Crizotinib作为治疗阳性非小细胞肺癌提供了一种新的途径，但是其存在如下的缺陷：1）患者服用后副作用明显，最常见的不良反应为1度视觉障碍(62%)，表现为周边视野光“拖尾”感、复视、畏光、视觉模糊等，随着使用时间延长或停药后不适感消失。其他需要引起重视的不良反应还包括消化道反应(恶心53%、腹泻43%、呕吐40%和便秘27%)、水肿28%、乏力20%(3～4度2%)、食欲减退19%、头晕16%、神经病变13%和皮疹10%。13%的患者转氨酶升高，常在开始治疗的2个月内出现，5%的患者3～4度升高，但仅1.5%的患者需要永久停药。1.6%的患者出现治疗相关的危及生命的肺炎，常在开始治疗的2个月内出现，如果出现应立即停药。1.3%的患者出现QTcF＞500ms。这些毒副作用与Crizotinib的日用量大直接相关(每次250mg，每日2次);2)Crizotinib价格十分昂贵，国内普通患者根本不能承受使用该药。据报道，服用30天的成本是4689英镑，每名患者一个疗程的治疗费用高达51579英镑。根据英国国家卫生医疗质量标准署（NICE）的质量调整生命年分析（QALY），Crizotinib的成本为5-10万英镑(折合人民币高达40万-80万)，远远超过3万英镑的最高临终治疗价格。为此，英国国家卫生医疗质量标准署发布了对Crizotinib的最终使用指导方案，因其不具成本效益，在方案中不推荐使用该药物。3）该化合物价格昂贵一个重要因素是其结构复杂，含有两个杂原子芳环和一个多卤代苯放环手性中心。这些都给Crizotinib的工业化生产带来巨大的成本花费。

基于上述原因，开发具有自主知识产权的靶向激酶ALK抗肿瘤药物是目前研究的热点。本发明涉及一类结构新颖的高活性ALK激酶化合物及其合成方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在新发现一类结构新颖的高活性ALK激酶抑制剂及其合成方法。

一类高活性ALK激酶抑制剂的结构通式如下：

该类化合物的制备方法如下：

5-氧-[1,3]噻嗪-6-羧酸化合物首先和对溴苄胺进行缩合，得到中间体A;缩合条件为常规对羧酸的酰胺化反应，包括但不局限于使用缩合剂进行缩合、羧酸酰氯化后进行胺化反应，反应式如下：

随后化合物A和苯并呋喃硼酸进行Suzuki偶联反应，得到高活性的ALK激酶抑制剂化合物。

式中R可以为碳原子数为1-3个的烷基、甲氧基、乙氧基、F、Cl、Br、腈基；

Suzuki偶联反应所用的催化剂为Pd催化剂;所述的催化剂的用量为化合物A的0.01-0.2倍当量。通常Pd催化剂为Pd(OAc)₂、Pd(PPh₃)₄、PdCl₂、[3-(1,3-(MeO)₂-C6H₃-)C₆H₄-Cy₂P]₂PdCl₂、CuI/PdCl₂(PPh₃)₂、PdCl₂(dppf)·CH₂Cl₂、Pd₂(dba)₃、Pd₂(dba)₃·CHCl₃和(t-Bu₃P)₂Pd中的一种或多种；其中，dppf代表双(二苯基瞵基)二茂铁；dba代表二亚苄基丙酮；OAc表示醋酸根；

Suzuki偶联反应所用的碱为N,N-二甲基甲酰胺、NaHCO₃、KF、KHCO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃、Et₃N、CsF、Cs₂CO₃、NaOH、KOH、LiOH、(i-Pr)₂NEt和K₃PO₄中的一种或多种；所述的碱的用量为化合物(9)的1.0-5.0倍当量；

Suzuki偶联反应所采用的反应温度为40-150℃；Suzuki偶联反应所使用的有机溶剂为现有的Suzuki偶联反应中常用的溶剂，较佳的为甲醇、异丙醇、苯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、甲基吡咯烷酮、二氧六环、甲苯、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更具体的理解本发明，但其是举例说明而不是限制本发明的范围。

实施例

1、制备5-氧-5H-咪唑[2,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸乙酯

化合物1(202g,2.01mol),化合物2(431g,2.0mmol)以及丙酸（7.4g,0.1mmol）依次加入到2L二甲苯中，然后体系加热反应过夜。随后体系自然降温至室温，减压浓缩至干；残余物柱层析纯化(CH₂Cl₂:MeOH=15:1)得黄色固体2(50g)。

2、制备5-氧-5H-咪唑[2,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸

化合物3(49g)和LiOH.H₂O(11g)依次加入到乙醇（500mL）和水(100mL)的混合溶剂中，体系然后加热回流至原料3完全消失。混合物自然冷却至室温后减压浓缩至干，残余物加入200mL水溶解，然后用浓盐酸调节Ph值至2.5-3。产生的沉淀用布氏漏斗进行过滤，所得固体真空干燥得化合物4(31g).

¹HNMR(300MHz,D₂O)δ7.37(s,1H),7.12(s,2H);ES-IMS,m/z195[M-H]^-。

3、制备N-(4-溴苄基)-5-氧5H-咪唑[2,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸酰胺6

化合物4(5.0g,25.5mmol)加入到100ml无水甲苯中，体系室温下慢慢滴加二氯亚砜（30mL），滴加完毕后加入0.5mLDMF催化。随后，体系慢慢加热至80℃后反应3小时。体系用冰水降至室温，减压下蒸出溶剂，然后参与无加入无水THF溶解，所得溶液降至0℃后，逐滴加入化合物5（10.4g）溶液THF的溶液，体系自然升至室温反应过夜。随后体系减压除去溶剂，残余物柱层析纯化得浅黄色化合物6(6.24g)。

4、制备N-(4-苯并呋喃-2-基)苄基-5-氧-5H-咪唑[2,1-b][1,3]噻嗪-6-羧酸酰胺8

化合物6(1.2g,3.3mmol)溶于Benzene(60mL)中，依次加入硼酸7(0.64g,3.9mmol),Pd(PPh₃)₄(76mg,0.065mmol)以及K₂CO₃(0.7g,5.06mmol)的H₂O(15mL)溶液。所得反应混合物用氮气进行脱气处理后加热回流过夜。减压移除所有溶剂，残余物柱层析纯化得化合物8(972mg).MS(ESI)m/z424(M+Na⁺)。

5、制备7-氧-7H-[1,2,4]三唑[5,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸乙酯10

化合物9(202g,2.01mol),化合物2(432g,2.0mmol)以及丙酸（7.4g,0.1mmol）依次加入到二甲苯(2000mL)中，然后体系加热反应过夜。随后体系自然降温至室温，减压浓缩至干；残余物柱层析纯化得黄色固体10(75g)。¹HNMR(500MHz,DMSO-D₆)δ9.22(s,1H),8.62(s,1H),4.32(q,J=7.5Hz,2H),1.31(d,J=7.5Hz,3H)。

6、制备7-氧-7H-[1,2,4]三唑[5,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸11

化合物10(46g)和LiOH.H₂O(11g)依次加入到乙醇（500mL）和水(100mL)的混合溶剂中，体系然后加热回流至原料10完全消失。混合物自然冷却至室温后减压浓缩至干，残余物加入200mL水溶解，然后用浓盐酸调节Ph值至2-3。产生的沉淀用布氏漏斗进行过滤，所得固体真空干燥得化合物11(32g).¹HNMR(500MHz,DMSO-D₆)δ9.17(s,1H),8.74(s,1H)。

7、制备N-(4-溴苄基)-7-氧-7H-[1,2,4]三唑[5,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸酰胺12

参考化合物6的合成方法，以3.2g化合物11为起始原料，过柱纯化得到黄色化合物12(2.8g)。

8、制备N-(4-溴苄基)-7-氧-7H-[1,2,4]三唑[5,1-b][1,3]噻唑-6-羧酸酰胺12

参考化合物8的合成方法，以1.5g化合物12和0.87g6-甲基苯基呋喃-2-硼酸13为起始原料，过柱纯化得到化合物14(0.96g).MS(ESI)m/z439(M+Na⁺)。

通过类似合成化合物8以及14的方法，如下化合物得以合成：

。

上述合成的8,14-24的化合物可有效地抑制过表达人Tel-ALK的鼠BaF3细胞的生长。Tel-ALK的表达可以通过用编码Tel-ALK的表达载体pClneo?转染BaF3细胞系、随后选择抗G418细胞而获得。未转染的BaF3细胞依赖于IL-3进行细胞存活。本发明化合物的抑制活性可如下确定。一般而言，将BaF3-Tel_ALK细胞(15，000/微量滴定板孔)转移至96-孔微量滴定板。将溶于二甲基亚砜(DMSO)的测试化合物以一系列浓度(稀释系列)、以DMSO的终浓度不大于I%(v/v)的方式加入。加入后，将板孵育2天，期间无测试化合物的对照培养基能够经历两次细胞分裂周期。向各孔加入25uL溶解缓冲液，其包含20mM柠檬酸钠，pH4.0,26.8mM氯化钠、20mMEDTA和20mM。细胞溶解在室温下于60分钟内完成，结合至DNA的Y0PR0?的总量通过使用CytofluorII96-孔读数仪测量而确定,所述读数仪的设定如下:激发(nm)485/20,发射(nm)530/25。

IC₅₀可通过计算机辅助系统、使用以下公式确定:

IC₅₀=[(ABS测试-ABS起始)/(ABS对照-ABS起始)]xl00.(ABS=吸收)

在所进行的试验中IC₅₀值表示为导致细胞计数较使用无抑制剂的对照所获得的计数低50%的所讨论测试化合物的浓度。游离形式或药学可接受盐形式的本发明化合物可显示有价值的药理学特性，例如如该申请所描述的体外试验所示。一般而言，本发明化合物的IC₅₀值为50nM至20uM。在一些实施例中，本发明化合物的IC₅₀值为20nM至5μΜ。