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作为腺苷A2A受体拮抗剂的4‑氨基嘧啶衍生物及其用途

摘要

本发明公开了一种作为腺苷A2A受体拮抗剂的4‑氨基嘧啶衍生物,其结构通式(Ⅰ)如下:其中,R1选自卤素、氰基或三氟甲基;R2选自吡唑基、吡咯烷基,或经一个或多个卤素或C1‑3烷基取代的吡唑基或吡咯烷基;R3选自噁唑基、噁二唑基、三氮唑基,或经一个或多个卤素或C1‑3烷基取代的噁唑基。本发明所提供的4‑氨基嘧啶衍生物对人源腺苷A2A受体具有明显的拮抗作用,可用于治疗对A2A拮抗作用有反应的疾病或病症的组合物或组合产品中,尤其是治疗神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤等疾病。

著录项

  • 公开/公告号CN107286146A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-10-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 上海肇钰医药科技有限公司;

    申请/专利号CN201710542349.1

  • 发明设计人 钟燕;曹西蓉;王永临;

    申请日2017-07-05

  • 分类号C07D413/14(20060101);C07D413/04(20060101);C07D403/14(20060101);A61K31/506(20060101);A61P25/28(20060101);A61P25/00(20060101);A61P25/24(20060101);A61P25/22(20060101);A61P25/14(20060101);A61P25/20(20060101);A61P3/10(20060101);A61P35/00(20060101);

  • 代理机构31249 上海信好专利代理事务所(普通合伙);

  • 代理人周荣芳

  • 地址 201203 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层

  • 入库时间 2023-06-19 03:38:37

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-07-31

    授权

    授权

  • 2017-11-24

    实质审查的生效 IPC(主分类):C07D413/14 申请日:20170705

    实质审查的生效

  • 2017-10-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及药物和有机化学领域,具体涉及一种作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物及其用途。

背景技术

作为中枢(CNS)和外周神经系统中多数生理功能的内源性调节剂,腺苷广泛分布于神经系统、心血管系统、消化系统、呼吸系统等多组织多器官中,起到调节各种重要生理过程的作用。它通过一类膜特异性受体来发挥其生物作用,这些受体属于G蛋白偶联受体超家族,目前已经确定了4种腺苷受体亚型,它们分别是:A1、A2A、A2B和A3。其中A1和A2A是高表达受体,在生理状态下低水平腺苷浓度时就可产生作用,而A2B和A3的表达量较低,仅在病理情况下,腺苷大量增加时才可活化,产生一系列病理效应。A1和A3受体通过它们与抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联来向下调节细胞的水平;相反,A2A和A2B受体与活化腺苷酸环化酶的Gs蛋白偶联,并提高细胞内的水平。通过这些受体的作用,腺苷能够实现广泛的生理功能调节。

A2A受体大多出现在富含多巴胺的区域,例如基底的神经节元件、各种哺乳动物包括人类的纹状体和苍白球。基底神经节与纹状体作为中心元件,参与皮质、丘脑和边缘叶的信息整合以产生运动行为。在纹状体中已经发现A2A受体和多巴胺D2受体紧密地共同集中在纹状体苍白球γ-氨基丁酸能神经元,自纹状体形成所谓的间接输出途径,其与运动性抑制有关。A2A受体通过多种途径调节γ-氨基丁酸、多巴胺、乙酰胆碱和谷氨酸盐的神经传递促进运动行为的控制。通常,A2A通过和D2受体的相互作用,尤其是A2A作为拮抗剂的作用对治疗帕金森病有很大益处,其可以导致多巴胺水平的降低。A2A受体紧密地并且拮抗地与D2受体相互作用,引起D2受体受刺激时对多巴胺亲和力的降低。因此,A2A受体拮抗剂可以增强内源性多巴胺以及临床应用的多巴胺受体激动剂的作用并且增加多巴胺能的药物响应时限。

选择性A2A受体激动剂和拮抗剂在啮齿类和非人类的灵长类的药理学、行为和神经保护的实验中已有广泛描述。在D2受体拮抗剂和A2A受体激动剂诱导的僵住症模型中能够清楚地例证D2和A2A受体在僵住症模型中的紧密相互作用,其被A2A受体拮抗剂和D2受体激动剂反作用。目前,许多研究者已经报道了A2A受体拮抗剂抗震颤麻痹的潜力。例如,腺苷A2A受体拮抗剂SCH58261和KW-6002,均增强在单侧6-羟基多巴胺(6-OHDA)损伤的小鼠和大鼠中由亚域剂量左旋多巴引起的双侧旋转。此外,已经普遍报道了腺苷A2A受体拮抗剂KW-6002显著改善在非人类灵长类中因用多巴胺受体激动剂左旋多巴长期治疗由1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的未引起运动障碍的运动损伤。因此,由于其不仅逆转运动损伤并且能够通过延长细胞寿命减慢或停止疾病进程,A2A受体拮抗剂作为帕金森氏病患者长期用药的未来药物显示出很大潜力。

数个临床前研究表明,腺苷A2A受体拮抗剂对于治疗神经退行性疾病,如帕金森病、亨廷顿病或阿尔茨海默病具有有效性。且已有报道A2A受体拮抗剂在不同神经退行性疾病的体内和体外模型中具有神经保护作用。总而言之,A2A受体拮抗剂能够有效地保护来自各种形式的损伤诱导的神经退行性病变的不同的神经元。

有研究发现A2A受体敲除的小鼠对“抑制药”攻击比它们的野生型同类敏感性更低。与此研究一致,在小鼠尾巴悬浮实验中A2A受体拮抗剂SCH58261和KW6002能减少总的不动时间。也发现当对为了有高不动时间,事先筛选的小鼠给药时,拮抗剂SCH8261和ZM241385减少了不动性,而在这个模型中SCH58261减少了为了它们的“无助”选择性饲养的小鼠的不动性。用A2A敲除的小鼠研究表明这些动物对精神兴奋剂,例如安非他明和可卡因,反应迟钝。因此现有证据可以表明,腺苷A2A受体拮抗剂通过调节中纹状体或中肾上腺皮质的多巴胺能的途径,可能具有抗抑郁和/或抗精神病功能。A2A受体激活可以有助于改善一定范围的神经精神性疾病和障碍,例如抑郁、白天睡眠过多、腿多动综合征(RLS),注意缺陷伴多动障碍和认知疲劳。

锥体外综合征(EPS)是一系列与使用抗精神病药物有关的不利神经反应的通称。有6类不同的EPS-有关神经综合征,其中4种,即张力失常、静坐不能、假性帕金森病(帕金森综合征)及延发性运动障碍在服用抗精神病药物治疗的患者中特别普遍。张力失常是肌肉群,特别是颈部、下颚、背部、咽头及喉头的疼痛痉挛。其最常见于用抗精神病药物治疗的年轻男性,但是也可与使用可卡因、三环类抗抑郁剂、锂盐抗惊厥剂(例如苯英妥和卡马西平)有关。假性帕金森病自身表现为运动不能(强直、僵硬和缓慢随意运动、驼背、曳步行走)和颤抖,以及在疗法开始后数周或数月内发生的这些症状。静坐不能自身表现为运动多动、主观内感觉苦恼或不舒服,常误解为激动或焦虑,此常见的综合征常不能诊断并且对治疗有最小的反应。延发性运动障碍为后期出现的、与长期使用精神安定药物有关的综合征。其更常发生于年长患者,并且特性是脸部、眼睑、口部、舌头、四肢和躯体的刻板、反复、不随意、快速的舞蹈症样运动。

静坐不能也是RLS和PLMS(睡眠期周期性肢体运动)以及PLMD(周期性腿(或肢体)运动障碍)的特征。RLS为一般障碍,其导致患者对于移动其腿有不能抵抗和不愉快的渴望;其常在静止时和/或夜间显现,并且可能会扰乱睡眠。不具典型RLS症状,但会表现间歇性腿移动而对睡眠带来不利影响的患者被诊断为PLMS。RLS和PLMS的治疗已包括左旋多巴/卡比多巴、左旋多巴/苄丝肼、多巴胺激动剂(如普拉克索和罗匹尼罗),苯并二氮杂类药物,阿片类药物,抗惊厥剂及铁(硫酸亚铁)。

在CNS中,数据显示A2A受体以高密度存在于基础神经节中,其在控制良好运动中很重要。此外,A2A受体的选择性拮抗剂在药理上很重要,因为其表现出降低运动损伤的效力,因而改善了神经退行性疾病,例如帕金森病及相关运动障碍(例如亨廷顿舞蹈病)中的功能。与带来治疗指数提高的当前多巴胺能治疗相比,A2A拮抗剂似乎表现出降低副作用的倾向(例如无运动障碍)。A2A拮抗剂还具有抗抑郁性质和刺激认知功能。

因此,人们对发现新型高效且具选择性的腺苷A2A受体拮抗剂的兴趣逐渐增加。制药公司发现的一些有效的腺苷A2A拮抗剂已经进入到临床试验并显示出阳性结果,表明A2A受体拮抗剂不仅有望治疗神经退行性疾病,例如帕金森病、亨廷顿病或阿尔茨海默病,而且也可以用于治疗其他CNS相关的疾病,例如抑郁、多动综合征、睡眠障碍和焦虑症。

此外,腺苷A2A受体也与免疫调节紧密相关。免疫调节是机体保持内环境稳定、抵御外来有害刺激的重要手段。腺苷作为机体的一种重要递质及调质,在代谢障碍及细胞损伤时会大幅升高,激活腺苷受体而发挥生物学效应,参与机体的免疫调节。近年来的研究表明,在缺血低氧、炎症、创伤、移植等诸多病理过程中,腺苷A2A受体的激活可以发挥重要的免疫调节作用,这可能与A2A受体在T细胞、B细胞、单核巨噬细胞、中性粒细胞等多种免疫细胞上表达水平较高有关。

A2A受体与肿瘤密切相关。正常情况下,机体可以依赖完整的免疫机制来有效地监视和排斥癌变细胞,如:在细胞免疫方面,T淋巴细胞、抗体依赖性细胞毒细胞(K细胞)、NK细胞和巨噬细胞对肿瘤细胞均具杀伤作用。但如果癌变细胞本身或上述免疫细胞功能发生改变,则可能逃脱机体免疫系统的清除,恶性增生形成肿瘤。研究已证明,A2A受体的活化可以促使机体产生免疫耐受,密切参与了肿瘤细胞“免疫逃逸”或“免疫抑制”的形成,为肿瘤的发生发展创造了有利条件。A2A受体活化可以通过抑制血管内皮细胞血小板反应蛋白的表达而呈剂量依赖性地促进血管生成,为血管依赖性肿瘤的生长创造有利环境;A2A受体的活化也可以通过升高cAMP,激活PKA抑制自然杀伤细胞对肿瘤细胞的杀伤;可以促进黑色素瘤A375细胞、成纤维瘤NIH3T3细胞及嗜铬细胞瘤PC12细胞等肿瘤细胞的增殖。已有研究表明A2A受体拮抗剂可应用于治疗各种肿瘤,如肺癌,尤其是非小细胞肺癌。

适合A2A受体拮抗剂的候选产品,需要强效的与A2A受体结合但不能与其他腺苷受体强效结合,即需要有较高的A2A受体亚型选择性,这样有助于减少潜在副作用。现已有多个小分子腺苷A2A受体拮抗剂进入到临床I期研究,用于治疗肿瘤。如Corvus公司的CPI-444,显示结合A2A受体的亲和力(Ki)为3.5nm,A1受体的亲和力(Ki)为192nm,对A1受体亚型的选择性达到54倍。基于这些结果,研究者认为在目前预期的剂量水平,CPI-444在合理的剂量范围内具有足够的安全性和潜在疗效。CPI-444在3个生长不同肿瘤的小鼠模型,即EL-4淋巴瘤模型、MC38结肠肿瘤模型和CT26结肠肿瘤模型,中进行了测试,结果显示或癌细胞处淋巴结数量显著性减少,或原发部位肿瘤体积明显降低,或肿瘤体积稳定或消退等良好反应,甚至有些小鼠显示已完全治愈。Heptares公司的AZD4635也进入了临床I期治疗晚期实体瘤。这些结果均显示高选择性的A2A受体拮抗剂可应用于治疗肿瘤。

此外,A2A受体在哮喘、动脉粥样硬化等慢性炎性疾病中的免疫调节作用也逐渐被人们认识和受到重视,A2A受体与伤口愈合或心房颤动也有着密切的关系。很多研究已表明,A2A受体拮抗剂还可应用于治疗糖尿病。

中国发明专利(CN102892761)提供了一种作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物:

其中R1代表任选被一个或两个卤原子取代的或被一个或两个甲基或三氟甲基取代的吡唑、噻唑或三唑环。该化合物对于腺苷A2A受体具有较佳的拮抗作用,表现为其对A2A的亲和力较强,但是其对于A1的选择性也很低,导致在A1受体存在下,其对A2A受体的选择性较低。同时,该发明所述的吡唑类化合物的药代动力学特征较差,血浆清除率较高,在大鼠体内的半衰期也很短。

发明内容

本发明的目的是提供作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,并将其用于治疗对A2A拮抗作用有反应的疾病或病症。

为达到上述目的,本发明提供了一种作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,其结构通式(Ⅰ)如下:

其中:

R1选自卤素、氰基或三氟甲基;

R2选自吡唑基、吡咯烷基,或经一个或多个卤素或C1-3烷基取代的吡唑基或吡咯烷基;

R3选自噁唑基、噁二唑基、三氮唑基,或经一个或多个卤素或C1-3烷基取代的噁唑基。

优选地,上述的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,其中,R2选自吡唑基或吡咯烷基;R3选自噁唑基、噁二唑基、三氮唑基,或经一个C1-3烷基取代的噁唑基。

优选地,上述的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,其中,该4-氨基嘧啶衍生物选自下述化合物:

优选地,该4-氨基嘧啶衍生物选自下述化合物:(1)、(5)、(8)、(10)、(13)、(14)、(17)或(18)。

本发明还提供了一种上述的4-氨基嘧啶衍生物在制备用于治疗对A2A拮抗作用有反应的疾病或病症的药物中的用途。

进一步地,所述疾病或病症包含神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤中的任意一种或多种。

进一步地,所述肿瘤为肺癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、乳腺癌、胶质母细胞瘤、黑色素瘤、肾细胞癌、三阴性乳腺癌、结直肠癌、头颈部癌、膀胱癌、前列腺癌、肝细胞肝癌或胆管癌。

进一步地,所述肺癌为非小细胞肺癌。

本发明还提供了一种药物组合物,其中,其包含上述的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,及其药学上可接受的赋形剂。

本发明还提供了一种复方药物,其中,包含上述的4-氨基嘧啶衍生物以及能够与其联用的药物。

进一步地,所述联用的药物为用于治疗以下疾病或病症的化合物:神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤。

本发明具有以下有益效果:本发明所提供的4-氨基嘧啶衍生物对腺苷A2A受体具有明显的选择性拮抗作用,具有较好的药代动力学特征,可应用于治疗对A2A拮抗作用有反应的疾病或病症的组合物或组合产品中,尤其是用于治疗神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤等疾病或病症。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述,这些实施例仅用于说明本发明,并不是对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,其结构通式(Ⅰ)如下:

其中:

R1选自卤素、氰基或三氟甲基;

R2选自吡唑基、吡咯烷基,或经一个或多个卤素或C1-3烷基取代的吡唑基或吡咯烷基;

R3选自噁唑基、噁二唑基、三氮唑基,或经一个或多个卤素或C1-3烷基取代的噁唑基。

优选地,上述的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,其中,R2选自吡唑基或吡咯烷基;R3选自噁唑基、噁二唑基、三氮唑基,或经一个C1-3烷基取代的噁唑基。

优选地,上述的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,其中,该4-氨基嘧啶衍生物选自下述化合物:

优选地,该4-氨基嘧啶衍生物选自下述化合物:(1)、(5)、(8)、(10)、(13)、(14)、(17)或(18)。

本发明还提供了一种上述的4-氨基嘧啶衍生物在制备用于治疗对A2A拮抗作用有反应的疾病或病症的药物中的用途。

进一步地,所述疾病或病症包含神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤中的任意一种或多种。

进一步地,所述肿瘤为肺癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、乳腺癌、胶质母细胞瘤、黑色素瘤、肾细胞癌、三阴性乳腺癌、结直肠癌、头颈部癌、膀胱癌、前列腺癌、肝细胞肝癌或胆管癌。

进一步地,所述肺癌为非小细胞肺癌。

本发明还提供了一种药物组合物,其中,其包含上述的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物,及其药学上可接受的赋形剂。

本发明还提供了一种复方药物,其中,包含上述的4-氨基嘧啶衍生物以及能够与其联用的药物。

进一步地,所述联用的药物为用于治疗以下疾病或病症的化合物:神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤。

本发明所提供的作为腺苷A2A受体拮抗剂的4-氨基嘧啶衍生物可以通过以下合成路线之一合成:

合成路线1:

试剂和条件:(a)、乙酸酐,回流;(b)、吡唑,碳酸铯,二甲基甲酰胺(DMF),80℃;(c)、反-β-苯乙烯硼酸,碳酸钠,二氧六环,室温;四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4),90℃;(d)、臭氧,甲醇(MeOH)/二氯甲烷(CH2Cl2),-78℃;(e)、对甲基苯磺酰甲基异腈(TOSMIC),碳酸钾(K2CO3),MeOH,80℃;(f)、N-溴代丁二酰亚胺,DMF。

化合物(1)-(3),(6)-(8),(11)-(13),(15)-(17)的制备按合成路线1实施。具体实施方法参见实施例1。其中嘧啶5位氟取代的化合物也可从含氟原子的起始原料开始制备。

合成路线2:

试剂和条件:(a)、间-氯过苯甲酸,二氯甲烷,室温;(b)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS),DMF,室温;(c)、1.噁唑,丁基锂(n-BuLi),四氢呋喃(THF),-78℃~-20℃,2.Pd(PPh3)4,80℃;(d)、1H-吡唑,碳酸铯,DMF,90℃;(e)、吡咯烷,碳酸铯,DMF,90℃。

使用DMF作为溶剂,在碱(例如碳酸铯或丁基锂)存在下,式(G)的亚砜与不同的商业销售的五元杂环(例如,吡唑、噁唑、噁二唑或三氮唑)衍生物在室温或低温下反应,生成2位被五元杂环取代的衍生物。例如,式(G)的中间体与噁唑在这些条件下反应,则得到式(H)的衍生物。

进一步在碱(例如碳酸铯或甲醇钠)存在下使用DMF作为溶剂,通过五元杂环衍生物(例如,吡唑或吡咯烷)来取代嘧啶衍生物的6位氯原子。例如,衍生物(H)与吡唑或吡咯烷在这些条件下反应可制得化合物(19)和(23)。

化合物(19),(20),(23-25)的制备按合成路线2实施。具体实施方法参见实施例15。

合成路线3:

试剂和条件:(a)、氰化亚铜,吡啶,微波(MW),250℃下反应进行20分钟。(b)、氟化钾(KF),双(二亚苄基丙酮)钯(Pd(dba)2),2-(二环己基磷)-3,6-二甲氧基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯,三甲基(三氟甲基)硅烷,二氧六环,20h,140℃。

为了合成如上述定义的其中嘧啶5-位取代基R1是氰基或三氟甲基的嘧啶衍生物,可以采用如化合物(1)所示的类似前体化合物,使用合成路线3中所述的方法分别制备。

化合物(4),(5),(9),(10),(14),(18),(21),(22)的制备按合成路线3实施。具体实施方法参见实施例4和实施例5。

实施例1:

化合物(1)的制备,其结构式如下:

化合物(1)的制备按上述合成路线1实施:

第一步,制备中间体(A)

将4-氨基-2,6-二氯嘧啶(DCAP,4g,24.4mmol)悬浮于乙酸酐(80mL,860mmol)中,搅拌下加热回流4小时。反应液冷却后,真空浓缩,残余的乙酸酐加入甲苯后蒸馏除去。残渣溶于乙酸乙酯和水中,加入10%的NaHCO3溶液至溶液PH为7。有机层用饱和食盐水洗,回收溶剂后残渣溶于乙酸酐(40mL),0-5℃下搅拌2小时,过滤收集沉淀,40℃下真空干燥得到中间体(A)。MS>+。

第二步,制备中间体(B)

将中间体(A)(1g,5mmol)溶于无水DMF(15mL)中,再加入吡唑(340mg,5mmol)和碳酸铯(1.6g,5mmol)。混和物于80℃搅拌2小时后倒入水中,用乙酸乙酯提取。有机层依次用水洗、饱和食盐水洗涤后,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂。残余物经硅胶柱层析(3%甲醇:二氯甲烷)分离纯化得产物(B)。MS m/z(ESI):238.0[M+1]+

第三步,制备中间体(C)

将中间体(B)(0.4g,1.68mmol)、反-β-苯乙烯硼酸(0.5g,3.36mmol)和碳酸钠(1.08g,10.1mmol)加入到二氧六环/水溶液里,通入氮气约30min后,加入Pd(PPh3)4(0.2g,0.16mmol),混和物加热到90℃搅拌20小时后倒入到水里,乙酸乙酯提取。有机层依次用水洗、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂。残余物硅胶柱层析(3%甲醇:二氯甲烷)分离纯化得产物(C)。MS>+。

第四步,制备中间体(D)

将中间体(C)(0.4g,1.6mmol)溶于甲醇/二氯甲烷(4/1,20ml)混和溶液中,冷却到-78℃,通入臭氧10分钟。反应完毕后通入氮气20分钟,加入甲醚,反应液升温到室温后再通入氮气使溶剂挥发完全后得粗品(D)。MS m/z(ESI):232.1[M+1]+

第五步,制备中间体(E)

中间体(D)(460mg,2mmol),TOSMIC(对甲苯磺酰甲基异氰,50mg,4mmol),碳酸钾(860mg,6mmol)混和物加入到甲醇中,加热到80℃,反应16小时后,回收甲醇,残余物倒入水中,乙酸乙酯提取。有机层水洗、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂。残余物硅胶柱层析(5%甲醇:二氯甲烷),得产物(E)。MS m/z(ESI):229.1[M+1]+

第五步,制备化合物(1)

将0.2g(1.25mmol)NBS(N-溴代丁二酰亚胺)缓慢加入到悬浮有0.2g中间体(E)的冷DMF溶液中。室温下搅拌1小时后,减压除去溶剂。残余物倒入水中,乙酸乙酯提取。有机层水洗、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂。残余物用硅胶柱层析(5%甲醇:二氯甲烷)纯化,制得化合物(1)。MS m/z(ESI):307.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.55(d,1H),8.32(s,1H),7.84(d,1H),7.53(s,1H),7.58(s,2H),6.58(dd,1H)。

实施例2:

化合物(2)的制备,其结构式如下:

化合物(2)的制备按合成路线1实施,具体方法参考实施例1。第6步反应时用NCS(N-氯代丁二酰亚胺)替换NBS(N-溴代丁二酰亚胺)进行氯代得到化合物(2)。MS m/z(ESI):263.0[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.53(d,1H),8.26(s,1H),7.82(d,1H),7.49(s,1H),7.54(s,2H),6.55(dd,1H)。

实施例3

化合物(3)的制备,其结构式如下:

按合成路线1实施制得化合物(3)。MS m/z(ESI):247.0[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.51(d,1H),8.27(s,1H),7.83(d,1H),7.48(s,1H),7.55(s,2H),6.54(dd,1H)。

实施例4:

化合物(4)的制备,其结构式如下:

把含11.3mg(20μmol)Pd(dba)2和15.8mg(29.4μmol)2-(二环己基磷)-3,6-二甲氧基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯的混和溶液加入到3ml二氧六环中,然后将混和溶液加入到含0.1g(0.33mmol)化合物(1)(实施例1),0.04g(0.65mmol)氟化钾的混和物中,加入0.093g(0.65mmol)的三甲基(三氟甲基)硅烷,反应液在140℃下搅拌反应20小时后用硅藻土过滤,滤液真空浓缩。残渣用硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇)纯化得到化合物(4)。MS>+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.51(d,1H),8.31(s,1H),7.85(d,1H),7.52(s,1H),7.55(s,2H),6.58(dd,1H)。

实施例5:

化合物(5)的制备,其结构式如下:

按合成路线3制备。将化合物(1)和0.06g(0.72mmol)的氰化亚铜加入到吡啶中,混合物置于微波反应器中250℃反应20分钟。薄层色谱(TLC)监测反应完全后,加入乙酸乙酯后用硅藻土过滤,依次用饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤,有机层用无水硫酸镁干燥,浓缩得产物(5)。MS m/z(ESI):254.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.52(d,1H),8.29(s,1H),7.83(d,1H),7.51(s,1H),7.57(s,2H),6.59(dd,1H)。

实施例6:

化合物(6)的制备,其结构式如下:

按合成路线1制备得到化合物(6),其中第5步反应时用甲基-对甲苯磺酰甲基异氰(Me-TOSMIC)替换对甲苯磺酰甲基异氰(TOSMIC)制备得到化合物(E)的类似物。MS m/z(ESI):261.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.55(d,1H),8.36(s,1H),7.84(d,1H),7.57(s,2H),6.61(dd,1H),2.16(s,3H)。

实施例7:

化合物(7)的制备,其结构式如下:

按合成路线1制备。第5步反应时用Me-TOSMIC替换TOSMIC制备化合物(E)的类似物,然后用NCS(N-氯代丁二酰亚胺)替换NBS(N-溴代丁二酰亚胺)进行氯代得到化合物(7)。MS m/z(ESI):277.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.52(d,1H),8.33(s,1H),7.82(d,1H),7.55(s,2H),6.60(dd,1H),2.14(s,3H)。

实施例8:

化合物(8)的制备,其结构式如下:

按合成路线1制备。第5步反应时用Me-TOSMIC替换TOSMIC制备化合物(E)的类似物,然后用NBS(N-溴代丁二酰亚胺)溴代得到化合物(8)。MS m/z(ESI):321.0[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.53(d,1H),8.34(s,1H),7.82(d,1H),7.56(s,2H),6.59(dd,1H),2.12(s,3H)。

实施例9:

化合物(9)的制备,其结构式如下:

用化合物(8)替换化合物(1),按实施例4的方法制备化合物(9)。MS m/z(ESI):311.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.50(d,1H),8.31(s,1H),7.79(d,1H),7.55(s,2H),6.57(dd,1H),2.13(s,3H)。

实施例10:

化合物(10)的制备,其结构式如下:

用化合物(8)替换化合物(1),按实施例5的方法制备化合物(10)。MS m/z(ESI):268.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.51(d,1H),8.30(s,1H),7.81(d,1H),7.53(s,2H),6.58(dd,1H),2.16(s,3H)。

实施例11:

化合物(13)的制备,其结构式如下:

按合成路线1制备。第二步反应时用吡咯烷替换吡唑得到中间体(B)的类似物,再经偶联、环合、溴代等反应制得化合物(13)。MS m/z(ESI):310.0[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.51(d,1H),7.82(d,1H),6.90(s,2H),3.51-3.74(m,4H),1.82-1.85(m,4H)。

实施例12:

化合物(14)的制备,其结构式如下:

用化合物(13)替换化合物(1),按实施例5的方法制得化合物(14)。MS m/z(ESI):257.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.50(d,1H),7.81(d,1H),6.94(s,2H),3.53-3.75(m,4H),1.83-1.87(m,4H)。

实施例13:

化合物(17)的制备,其结构式如下:

按合成路线1制备。第2步反应用吡咯烷替换吡唑制备中间体(B)的类似物,第5步反应时用Me-TOSMIC替换TOSMIC制备中间体(E)的类似物,然后用NBS(N-溴代丁二酰亚胺)溴代得到化合物(17)。MS m/z(ESI):324.0[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.50(s,1H),7.70(s,2H),3.52-3.76(m,4H),2.16(s,3H),1.82-1.86(m,4H)。

实施例14:

化合物(18)的制备,其结构式如下:

化合物(17)替换化合物(1),按实施例5的方法制得化合物(18)。MS m/z(ESI):271.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.52(d,1H),7.69(s,2H),3.53-3.77(m,4H),1.82-1.86(m,4H)。

实施例15:

化合物(19)的制备,其结构式如下:

按合成路线2制备。

第一步:制备中间体6-氯-2-(甲基亚磺酰基)嘧啶-4-胺(F)

在30分钟里向溶有1.0g(5.7mmol)6-氯-2-(甲硫基)嘧啶-4-胺的50ml二氯甲烷溶液中加入溶于30ml二氯甲烷的1.5g(6.9mmol)间-氯过苯甲酸(77%)溶液。将该反应混合物在室温下搅拌4小时。过滤生成的白色沉淀,用二氯甲烷洗涤数次,干燥,得到1.0g中间体(F)。MS m/z(ESI):192.0[M+1]+

第二步:制备中间体5-溴-6-氯-2-(甲基亚磺酰基)嘧啶-4-胺(G):将1.12g(6.3mmol的N-溴代丁二酰亚胺(NBS)缓慢加入到1.0g(5.3mmol)6-氯-2-(甲基亚磺酰基)嘧啶-4-胺的30ml DMF冷却的混悬液中。室温下搅拌50分钟后,过滤沉淀,用冷DMF洗涤,用冷水洗涤数次,真空干燥得到(G)。MS m/z(ESI):271.9[M+1]+

第三步:制备中间体5-溴-6-氯-2-(噁唑-2-基〕嘧啶-4-胺(H):

-78℃下把噁唑(260mg,3.7mmol)溶于无水THF,加入nBuLi(1.6M,溶于正己烷)搅拌15分钟,自然升温至-20℃。将1g(3.7mmol)中间体(G)和Pd(PPh3)4加入到无水THF中。再加入到上述噁唑溶液中。混和液在80℃下反应2小时后,将溶液倒至1N的盐酸中,乙酸乙酯提取,有机层水洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,硅胶柱层析(5%甲醇的二氯甲烷溶液)得所需产物。MS>+。

第四步:制备化合物(19)

向溶有0.15g中间体(H)的3ml DMF溶液中加入0.11g(1.64mmol)的1H-吡唑和0.18g(0.55mmol)的碳酸铯。将该混合物在90℃下搅拌24小时。减压浓缩溶剂DMF。用水洗涤粗品,干燥得化合物(19)。MS m/z(ESI):307.1[M+1]+

实施例16:

化合物(25)的制备,其结构式如下:

按上述合成路线2制备,具体方法参见实施例15。第三步反应中,中间体(G)和1H-三氮唑改为在碳酸铯作用下,于DMF溶液中室温搅拌反应数小时制备相应中间体(H)类似物。再用实施例15的类似方法用吡唑取代嘧啶6位氯得化合物(25)。MS m/z(ESI):307.1[M+1]+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.14(s,1H),8.60(s,1H),8.45(d,1H),7.64(d,1H),6.55(dd,1H)。

药理学活性:

(1)对腺苷A2A受体结合亲和力分析:

使用标准技术,通过确定人源腺苷A2A受体选择性放射配体

[3H]CGS-21680的转换来测定本发明化合物在体外结合人源腺苷A2A受体的结合亲和力,结果总结在表1中。

用编码人源腺苷A2A受体的质粒在HEK-293细胞上稳定转染,使用该细胞在三(羟甲基)氨基甲烷(Tris-HCl)缓冲液(pH=7.4)中采用标准技术制备膜。约15μg的膜蛋白和50nM放射性配体[3H]CGS-21680、10μM待测化合物混和并在25℃下共孵育90分钟。添加50μMNECA(腺苷-5’-N-乙基羧基酰胺)测定非特异性结合。将膜过滤并洗涤3次以除去未结合的放射性配体。过滤器用闪烁计数器测定结合的配体。通过分析多个不同的浓度来确定浓度-响应结合竞争性曲线。使用非线性拟合程序计算IC50值。通过Cheng-Prusoff等式(Ⅱ)来计算化合物的抑制常数(Ki)。

Ki=IC50/(1+[L]/KD)(Ⅱ)

其中IC50是转换50%的放射性配体结合时的化合物浓度,[L]是放射性配体的游离浓度,KD是放射性配体的解离常数。IC50值是通过Prism软件用非线性回归拟合该数据而得到。Ki数值越小说明化合物对人源腺苷A2A受体的拮抗作用就越明显。

(2)对腺苷A1受体结合亲和力分析:

化合物DPCPX(1,3-二丙基-环戊黄嘌呤)是已知的高活性的腺苷A1受体拮抗剂(文献报道其Ki=0.45nM)。使用标准技术,通过确定人源腺苷A1受体选择性放射配体[3H]DPCPX的转换来测定本发明化合物在体外结合人源腺苷A1受体的结合亲和力,以判断本发明化合物对A2A受体的选择性强度。结果总结在表1中。

用编码人源腺苷A1受体的质粒在CHO细胞上稳定转染,使用该细胞在改良的HEPES缓冲液(pH=7.4)中采用标准技术制备膜。约10μg的膜蛋白和1nM放射性配体[3H]DPCPX、10μM待测化合物混和并在25℃下共孵育90分钟。添加100μM>

(3)对人源腺苷A2A受体抗血小板聚集活性分析:

CGS-21680是腺苷A2A受体的高活性激动剂,能作用于腺苷A2A受体促使血小板聚集。通过测试化合物抑制CGS-21680诱导的血小板聚集可获得本发明化合物在细胞水平上对腺苷A2A受体的拮抗活性。结果总结在表1中。

37℃下,富含人血小板的血浆在血栓素A2受体激动剂U-46619(10μM)作用下,上层富含血小板的血浆(6×108血小板/毫升)产生聚集,以光学凝集计检测。以1μM>2A受体激动剂活性。

当在某一测试物浓度下未观察到明显的激动活性时,其降低CGS-21680(1μM)诱导的抑制反应达到50%或更多(≥50%),则表明测试化合物具有腺苷A2A受体拮抗活性。按前述方法计算化合物的抑制常数(Ki),Ki数值越小说明化合物对人源腺苷A2A受体的拮抗作用就越明显。

表1.化合物(1)-(25)在亲和力分析及对血小板聚集分析中得到的对人源腺苷A2A和A1受体的抑制常数(“/”表示未测试)

由表1可知,本发明所制备的化合物在nM浓度级别上即可对人源腺苷A2A受体具有明显的拮抗作用。且当R1基团的吸电性增强,如卤素原子由溴变为氯,或由卤素原子变为氰基时,本发明化合物对人源腺苷A2A受体的拮抗活性均有明显提高。

此外,上述化合物VI是CN102892761中实施例1化合物,其为吡唑类化合物,结构式如下:

现将其在本发明中作为阳性对照物。在专利CN102892761中,报道了该化合物VI对人源A2A受体的亲和力Ki值为12nM,在CHO-A2A细胞上对cAMP的Ki值为25nM。本发明采用了上述的测试方法,所测化合物VI的拮抗活性比CN102892761专利报道的结果较差(见表1)。

在腺苷的4种受体亚型中,由于A1和A2A是高表达受体,在生理状态下低水平腺苷浓度时就可产生作用,而A2B和A3的表达量较低,仅在病理情况下,腺苷大量增加时才可活化产生病理效应。本发明所述噁唑类化合物相对于A1受体,对A2A受体具有明显的高选择性(选择性系数为表1中化合物对人源腺苷A1受体亲和力的抑制常数和对人源腺苷A2A受体亲和力的抑制常数的比值),且部分化合物的选择性系数3-4倍于CN102892761中报道化合物VI的选择性系数,在本技术领域内即可被认为具有显著的进步。

通过本发明化合物对人源腺苷A2A受体抗血小板聚集活性的分析,验证了它们在细胞水平上的拮抗A2A受体的功能作用。大多数测试的本发明化合物表现出比CN102892761中所述的吡唑类化合物VI更强的细胞活性,如化合物(5)的细胞活性比VI强约4.5倍。

因而,相比于CN102892761中所述的吡唑类化合物VI,本发明所述的噁唑类化合物对人源腺苷A2A受体的拮抗活性和功能活性相当或更优,且对人源腺苷A1受体的亲和力明显降低,表现出对A2A受体的高度选择性。

药代动力学评价:

测试本发明化合物(1)、(5)、(8)、(10)、(13)的药代动力学。

按常规方法,以SD大鼠为受试动物,应用LC/MS/MS法测定大鼠静脉注射给予本发明化合物(1)、(5)、(8)、(10)、(13)后不同时刻血浆中的药物浓度,研究本发明化合物在大鼠体内的药代动力学行为,评价其药动学特征。现将专利CN102892761报道的化合物VI作为阳性对照物,采用上述方法同时测试。其结果总结于表2。

表2.本发明化合物(1)、(5)、(8)、(10)、(13)的药代动力学参数(SD大鼠静脉注射1.0mg/kg)

由表2结果可见,本发明所述的噁唑类化合物具有更好的药代动力学特征,比CN102892761中所述的吡唑类化合物VI具有明显更低的血浆清除率,从而可以维持较高的血药浓度和较长的有效时间;本发明所述的噁唑类化合物在大鼠体内的半衰期是化合物VI的半衰期的3倍以上,而在本技术领域内半衰期延长20%-40%即可认为更优,延长1倍以上即可认为具有显著的进步;因而本发明化合物相较于CN102892761中所述的吡唑类化合物VI在维持更高的血药浓度和更长的有效治疗时间上具有显著的进步。

综上所述,本发明所提供的4-氨基嘧啶衍生物对人源腺苷A2A受体具有明显的拮抗作用,并显示出高度的A2A受体选择性,同时在大鼠体内的代谢吸收良好,可应用于治疗对A2A拮抗作用有反应的疾病或病症的组合物或组合产品中,尤其是用于治疗神经退行性疾病、锥体外综合征、抑郁、多动综合征、睡眠障碍、焦虑症、糖尿病或肿瘤等疾病或病症。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

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