专利名称：Hif-1蛋白积聚的抑制剂的制作方法
HIF-1蛋白积聚的抑制剂本发明涉及可用于治疗和/或预防血管生成相关病症(优选肺动脉高压)的环戊烷并苯并呋喃衍生物。缺氧诱导因子I(HIF-I)是调节一些基因表达的转录因子，这些基因参与对缺氧的适应性反应的关键方面，包括细胞永生化、维持干细胞储备、细胞去分化、红细胞生成、遗传不稳定性、血管形成、代谢重整、自分泌生长因子信号和侵入/转移病变。HIF-I转录因子是由氧调节的HIF-I α和结构性表达的HIF-I β以杂二聚体形式形成的。后者还与调节靶基因重叠组(overlapping battery)的、结构上和功能上相关的 HIF-2 α蛋白进行二聚；HIF-I复合物介导许多基因的表达，例如VEGF，EP0，LDH，PDKl等等， 人们认为其是上述生物过程内的关键介质(mediator)。HIF-I的转录活性由缺氧刺激紧密地控制。在含氧量正常的(normoxic)( 20% O2)条件下，作为氧气介导的脯氨酰羟基化(通过脯氨酰羟基酶(PHD))的目标(subject) 的HIF-I α (以及HIF-2 α)构成(underlies)高度周转(turn-over)的基础(半衰期大约5分钟)。von Hippel-Lindau肿瘤抑制蛋白(VHL)的结合需要由PHD进行修饰，其还与 Elongin C结合，由此补充靶向HIF-I α的泛肽连接酶(Iinase)复合物，用于普遍蛋白化作用。然后，普遍蛋白化的HIF-I α蛋白被蛋白酶体复合物降解。与此相反，在缺氧的条件下，羟基化和普遍蛋白化的速率降低，通过例如HIF-I α的亚硝基化，导致积聚和稳定作用 (参见图Ia 由于缺氧或VEGF刺激造成的HIF-I蛋白介导的(促血管生成)活性的示意图)。特异性调节HIF-I蛋白依赖性转录可以造成血管形成和血管重新塑造的特异性调节/治疗。病理性的血管形成和血管重新塑造与许多的人病症例如癌症(即肿瘤血管形成)或肺动脉高压有关，并且可以通过例如氧气的缺乏来诱导(缺氧；比较图la)。在对连续缺氧、周期性缺氧、生长因子刺激的响应的过程中诱导HIF-I活性，并且介导例如对长期连续和周期性缺氧的不良适应反应，这导致肺部和系统高血压症的形成(Semenza GL. Physiology (Bethesda), 2009;24:97-106)。最近，HIF-1、EPO 和 VEGF 活性与幼儿的肺动脉高压有关(Lemus-Varela ML 等人，Expression of HIF-lalpha, VEGF and EPO in peripheral blood from patients with two cardiac abnormalities associated with hypoxia. Clin Biochem. 2009)。已经报道了氧气依赖性地调节HIF-1，由此介导对组织氧化中变化的适应 t生口向应，# JAL J. J. Haddad, Oxygen-sensing mechanisms and the regulation of redox-responsive transcription factors in development and pathophysiology. Respir Res 2002, 3:26 and G. Semenza, Targeting HIF-1 for Cancer Therapy. NatRevCancer 2003, 3: 721—732。还报道了 HIF-1可以刺激血管内皮生长因子(VEGF)的转录激活，血管内皮生长因子是VEGF受体家族的配体，其也刺激细胞增殖和血管生成。参见J.M.G. Larkin and Τ. Eisen, Renal cell carcinoma and the use of Sorafenib. 2006, Therapeutics and Clinical Risk Management, 2(1) : 87 - 98。据报道，HIF-1的抑制和功能丧失与降低肿瘤生长、血管形成和转移病变有关，参见G. Semenza, Evaluation of HIF-I inhibitors as anticancer agents. Drug Discovery Today 2007, 12(19/20): 853-859。在与肿瘤生长、血管形成增加和转移病变有关的动物模型中，还观察到HIF-I超表达。大部分局部晚期实质固态瘤包括氧气利用降低的区域。这种瘤内缺氧导致肿瘤细胞达不到功能性血管，这会阻碍足够数量氧气的扩散，结果使癌细胞增殖加快，并使血管形成紊乱。同时，在活检部分中，HIF-I α超表达的免疫组织化学检测已经变成许多癌症的预测因素。越来越多的新的抗癌剂已经显示可通过各种分子机制来抑制HIF-I (kmenza G. L.； 2007，Drug Discovery Today, Vol. 12，19/20, 853-859)。对于提高癌症治疗结果来说， 确定给予任何给定患者何种药物组合物仍然是主要障碍。与这些发现相反，抑制HIF-I介导的转录已经显示具有相反的效果，由此验证了 HIF-I作为缺氧和血管生成(新血管形成)相关病症的治疗的靶向。在通过例如缺氧及其它刺激(例如VEGF-受体信号)所引起的调节途径之内，由于HIF-I作用位于更下游，所以，相比于例如销售的VEGF-受体抑制剂(例如舒尼替尼、索拉非尼和阿瓦斯汀)，本发明化合物所靶向的介入点导致更加多的特异性的作用(参见图 lb)。此外，与VEGF或其它受体酪氨酸激酶(RTK)抑制剂相比，本发明的化合物能够更直接和精确地影响或修饰缺氧诱导的生理学信号。由此，使用本发明的化合物，通过将治疗方法组合，可以设计新的治疗方法，可以使疗法最佳化(个性化)，并可以降低副作用。此外，相比于生物学实体(例如抗体)，本发明的化合物显示更优良的效果，这是由于本发明化合物的药理学有效作用能够渗入细胞膜中。因此，本发明的化合物能够在哺乳动物细胞之内获得它们的效果，而基于抗体的效应子通常不能达到甚至细胞内部。本领域还已知更具体的疾病是依赖于HIF-I的表达以及相关Hif蛋白的产生 子宫内膜异位是指在子宫腔的外边存在异位的子宫内膜组织，其是在女性生殖年龄期
间影响女性的常见疾病。已经报道Hif-I具有调节子宫内膜异位的作用，参见Becker等人， 2-Methoxyestradiol Inhibits Hypoxia-Inducible Factor-lalpha and Suppresses Growth of Lesions in a Mouse Model of Endometriosis. Am J Pathol 2008， 172:534 - 544o本领域已经描述了作为VEGF表达的介质的VEGF和/或HIF-I (信号) 的抑制剂可以作为治疗肺部病症(例如慢性阻塞性肺病OXPD))和肺动脉高压的潜在治疗方法，参见 H. Kanazawaj Role of vascular endothelial growth factor in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease. MedSciMonit 2007， 13(11): RA189-195。在本领域中，已经描述HIF-I与缺氧和血管紧张素受体表达所造成的炎性过程有关，参见G.R· Smith, Cancer, inflammation and the ATI and AT2 receptors. Journal of Inflammation 2004， 1:3。本领域已经描述HIF-I可以作为缺氧诱导的肾脏纤维化和ESRD的治疗方法的靶向，参见M. Nangaku等人，Role of chronic hypoxia and hypoxia inducible factor in kidney Disease. Chinese Medical Journal 2008; 121(3):257-264 257。本领域已经描述了上调HIF-I与派罗尼疾病有关，参见M. Lucattelli等人，A new mouse model of Peyronie's disease: an increased expression of hypoxia-induciblefactor-1 target genes during the development of penile changes. Int J Biochem Cell Biol. 2008, 40 (11):2638-48。本领域中，Hif-I α超表达与勃起功能障碍有关，参见
Μ. Lee 等人，Efficient gene expression system using the RTP801 promoter in the corpus cavernosum of high-cholesterol diet-induced erectile dysfunction rats for gene therapy. J Sex Med. 2008 Jun;5(6):1355—64。本领域已经描述了 HIF-I超表达可以促进纤维化，参见V. H. Haase, Pathophysiological Consequences of HIF Activation: HIF as a modulator of fibrosis. Ann N Y Acad Sci. 2009,1177:57-65。在本领域中，已经将缺氧诱导的HIF-I描述为硬皮病发展的因素，参见K.H. Hong 等人，Hypoxia induces expression of connective tissue growth factor in scleroderma skin fibroblasts. Clin Exp Immunol. 2006，146 (2):362-70。由于缺氧造成的HIF-I超表达已在临床上与ARDS发展相关联，参见N. Hirmi， The regulation of interleukin—8 by hypoxia in human macrophages—a potential role in the pathogenesis of the acute respiratory distress syndrome (ARDS). Mol Med. 2001，7 (10) : 685—97。在本领域，HIF-I已与动脉粥样硬化相关联；参见N. Adhikari等人， Transcription factor and kinase-mediated signaling in atherosclerosis and vascular injury. Curr Atheroscler Rep. 2006，8 (3):252-60 禾口 J. C. Sluimer and M. J. Daemenj Novel concepts in atherogenesis: angiogenesis and hypoxia in atherosclerosis. J Pathol. 2009，218(1) :7_29。HIF-1 表达已与成血管细胞瘤相关 K ^JaL D. Zagzag ^A Expression of hypoxia-inducible factor lalpha in brain tumors: association with angiogenesis, invasion, and progression. Cancer. 2000，88(11) :2606-18和M. Krieg等人，Up-regulation of hypoxia-inducible factors HIF-Ialpha and HIF_2alpha under normoxic conditions in renal carcinoma cells by von Hippel-Lindau tumor suppressor gene loss of function. Oncogene. 2000， 19(48) : 5435-43。在本领域中，已经描述HIF-I表达是肿瘤细胞的转移表现型的起作用因素，参见 N. Simiantonaki 等人，Hypoxia-inducible factor 1 alpha expression increases during colorectal carcinogenesis and tumor progression. BMC Cancer. 2008, 8:320。本领域已经描述HIF-I可以作为黄斑变性的治疗靶向，参见0. Arjamaa 0， Regulatory role of HIF-Ialpha in the pathogenesis of age-related macular degeneration(AMD). Ageing Res Rev. 2009, 8(4):349—58。已知血管生成抑制剂已经用作人使用的药物。本领域已经描述索拉非尼 (Nexavar ,Bayer HealthCare的商标)通过抑制血管内皮生长因子(VEGF)受体而用作显著降低血管生成(例如肿瘤血管形成)的激酶抑制剂，还有其它。参见J.M.G. Larkin and Τ. Eisenj Renal cell carcinoma and the use of Sorafenib. 2006， Therapeutics and Clinical Risk Management, 2(1): 87—98。
本领域已经描述舒尼替尼(Sutent ，Pfizer商标；以前以SU11248销售)作为抗生成血管的效应子，其通过抑制受体酪氨酸激酶血小板衍生生长因子受体、血管内皮生长因子受体、KIT和FLT3而显示直接抗癌和抗生成血管的活性，参见P. Marzola P等人，Early anti-angiogenic activity of SUl1248 evaluated in vivo by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in an experimental model of colon carcinoma. Clin Cancer Res 2005，11 (16) : 5827-32 禾口 S. de Boiiard 等人， Anti-angiogenic and anti-invasive effects of sunitinib on experimental human glioblastoma. Neuro Oncol. 2007，9 : 412-23。先前已经报道，PTK787/ZK 222584 ( Vatalanib，collaboration Novartis and Bayer Schering AG)可以充当抗生成血管的 VEGF 受体抑制剂，参见 A. Alajati 等人，Spheroid-based engineering of a human vasculature in mice. Nat Methods 2008， 5， 439-445。其它VEGF受体抑制剂是凡德他尼(Vandetanib) (Zactima ，AstraZeneca商标；以前以 ZD6474 销售)、AZD2171 (Recentin , AstraZeneca 商标)和抗体贝伐单抗(Avastin ， Genentech/Roche 商标)。然而，在各方面没有满足已知的VEGF和RTK抑制剂用作HIF抑制剂的性能，由此， 还需要进一步的HIF抑制剂，尤其是可有效用于治疗缺氧和血管生成(新血管形成)相关病症的HIF-I抑制剂。本发明的一个目标是提供比现有技术的化合物具有优点的化合物。该化合物应该以相对低的剂量来有效地抑制HIF，并且应该可用于治疗和/或预防血管生成相关的病症。通过专利权利要求的主题内容，已经解决了该目标。已经意外地发现，某些环戊烷并苯并呋喃显示了 HIF抑制活性。这些环戊烷并苯并呋喃可以衍生自天然产物类别，这些天然产物称为洛克米兰醇(rocaglaols)或楝酰胺 (rocaglamides)，即其可以从各种植物物种中提取。由现有技术已知许多环戊烷并(cyclopenta)苯并呋喃衍生物，其针对在炎性过程和致癌作用中具有主要作用的NF-KB转录因子显示抑制活性。例如，已知环戊烷并苯并呋喃是有效的抗癌剂(King, Μ. Α.等人，J. Chem. Soc.，Chem. Commun. 1982: 1150-1151)，即作为抗血癌药剂(Lee, S. K.等人，Chem. Biol. Interaet. 1998，115: 215-228; US 4，539，414)。此外，还已知环戊烷并苯并呋喃衍生物可有效用于治疗疼痛 (W0 2008/014066)和治疗炎症和 / 或自身免疫疾病(EP 1 693 059 ；WO 2005/113529 ；WO 2006/129318)。WO 01/12592公开了用作基质金属蛋白酶抑制剂的氧肟酸化合物。EP 1 016 408涉及某些C-C趋化因子产生抑制剂用于制备药物的用途，这种药物用于某些病症，包括慢性难治的炎症和慢性类风湿性关节炎。本发明的化合物具有论证的、非常有效的(低nM)HIF_l依赖性荧光素酶转录的抑制作用和HIF-I依赖性靶基因转录(例如PDK1)的单位数纳摩尔抑制作用。据证实，这些作用在转录(mRNA)水平不被介导，而以治疗方式(信号诱导之后应用化合物)可以达到的。 此外，据证实，HIF-依赖性作用是由HIF-I α蛋白本身的有效抑制引发的。这种作用被证明是Hif-Ia蛋白特异性的，并且不是转译过程的非特异抑制的结果。在体外，本发明的化合物显示了 HUVEC生长(sprouting)(血管生成；血管塑造)的有效抑制作用，具有两位数的纳摩尔IC5tl值。在这种体外模型中，与销售的标准化合物例如舒尼替尼(Sutent )和索拉非尼(Nexavar )相比，本化合物表现的更好。在VEGF诱导的HUVEC生长试验中，本发明的化合物的 IC5tl 值比 Sutent 的 IC5tl 值好(低)(by a factor of)2· 5 至 6 倍，比 Nexavar 好(by a factor of) 50至100倍。当通过去铁胺(缺氧)诱导HUVECs时，这些数值提高的甚至更多。在这些情况下，本发明化合物的IC5tl值比Sutent 的IC5tl值好(by a factor of)33-100倍，而Nexavar 根本不显示任何活性。这些发现说明，缺氧和VEGF刺激(途径； 参见图Ia和b)共有一些特征，但还具有重大差别，证明与VEGF受体抑制剂(例如舒尼替尼(Sutent )和索拉非尼(Nexavar ))相比，本发明的化合物能够成为治疗例如血管形成和/或血管重新塑造的完全新的方法。这种VEGF/受体酪氨酸激酶抑制剂或HIF-I信号的其它上游调节剂的常见副作用为例如腹泻，湿疹，脱发，出血，高血压症，甲状腺机能减退，恶心，呕吐，红斑，发痒，疲劳， 疼痛和淀粉酶与脂肪酶活性增加。然而，文献中没有报道显示HIF抑制活性的环戊烷并苯并呋喃。本发明的第一个方面涉及通式(I)的化合物
其中
R1、R2、R3 和 R4 彼此独立地表示-H ；-F ；-Cl ；-Br ；-I ；-NO2 ；-CN ；-OH ；-O-C1^8-烃基；-0-苯基；-O-CV8-烃基-苯基；-O-C(=0)-CV8-烃基；-o-c(=o)苯基；通过它的一个氧原子结合的_C5_12-碳水化合物键；6- (1，2- 二羟基-乙基)-3-甲氧基-2-羟基-1，4- 二噁烧-2-基；
或R1和R2或R2和R3或R3和R4与它们结合的两个碳原子一起形成具有-O-CH2-O-的五员环或具有-O-CH2-CH2-O-的六元环，而其它原子团R1至R4独立地选自上述那些； R5和R6是苯基；
R7 是-OH ；-O-Ch2-烃基；-O-苯基；-O-CB-烃基-苯基；_0_C (=0)-(^8-烃基；-O-C (=0)-苯基；
R8 是"H ；-OH ；-O-Cb-烃基；"O"苯基；-NH2 ；-NH-CV8-烃基；"N (C1^8-烃基)2 ； R9 是-H ；-C (=0)-OH ；-C (=0)-O-CV8-烃基；-C (=0)-0-苯基；-C (=0)-(V8-烃基； C (=0)-O-CV8-烃基；-C (=0)-NH2 ；-C(ZO)-NH-Ch8-烃基；-C (=0)-N-((^8-烃基)2 ；或表示-C (=0)-杂环基，其中所述杂环基包括至少一个与C (=0)-基团结合的N原子； R10 和 R11 是-H ；
或R8和Riq —起表示=0、=S或=NR15，
其中R15是-CV8-烃基；-OH ；-O-CV8-烃基；或"O"苯基；
或Rki和R11 —起形成单键，R8和R9 —起形成式(II)的基团
10
权利要求
1.按照通式(I)的化合物
2.按照权利要求1的化合物，其中与血管生成相关病症选自泌尿生殖道的疾病。
3.按照权利要求2的化合物，其中泌尿生殖道的疾病选自女性生殖道的非炎性疾病， 子宫的子宫内膜异位，卵巢子宫内膜异位，输卵管子宫内膜异位，肠管子宫内膜异位，瘢痕子宫内膜异位，直肠阴道隔的子宫内膜异位，阴道的子宫内膜异位和骨盆腹膜的子宫内膜异位。
4.按照权利要求1的化合物，其中与血管生成相关病症选自眼病。
5.按照权利要求4的化合物，其中眼病选自黄斑变性，卵黄样黄斑营养不良(Best疾病)，视网膜病，糖尿病性视网膜病，青光眼，新生血管型青光眼，脉络膜新生血管，隐匿性脉络膜新生血管，角膜的新生血管，新生儿晶体后纤维组织形成和虹膜发红。
6.按照权利要求1的化合物，其中与血管生成相关病症选自肺病。
7.按照权利要求6的化合物，其中肺疾病选自气道重新塑造，COPD(慢性梗阻性呼吸病症)，ARDS (急性呼吸困难综合征)，婴儿呼吸困难综合征，肺动脉高压，肺结节病和特发性肺纤维化。
8.按照权利要求1的化合物，其中与血管生成相关病症选自肾脏疾病。
9.按照权利要求8的化合物，其中肾脏疾病选自肾病，慢性缺氧诱导的疾病，ESRD，肾纤维化，肾动脉狭窄和肾小球肾炎。
10.按照权利要求1的化合物，其中与血管生成相关病症选自骨关节炎。
11.按照权利要求10的化合物，其中骨关节炎选自膝关节病，髋关节病，多关节病，腕关节病和其它关节病。
12.按照权利要求1的化合物，其中与血管生成相关病症选自风湿病症。
13.按照权利要求12的化合物，其中风湿病症选自类风湿性关节炎。
14.按照前述权利要求的任一项的化合物，其中R1至R7如权利要求1所定义；R8 是 H ；-OH ；-O-Cb-烃基；"O"苯基；-NH2 ；-NH-CV8-烃基；"N (C1^8-烃基)2 ；R9 是 H ；-C (=0)-OH ；-C (=0)-O-CV8-烃基；-C (=0)-0-苯基；-C(=0) -C1^8-烃基； C (=0) -O-CV8-烃基；-C (=0) -NH2 ；-C (=0) -NH-CV8-烃基厂C (=0) -N- (C1^8-烃基)2 ；或表示 C (=0)-杂环基，其中所述杂环基含有至少一个与C (=0)-基团结合的N原子；R10 和 R11 是-H ；或R8和Riq —起表示=0、=S或=NR15，其中R15是-CV8-烃基；-OH ；-O-CV8-烃基；或"O"苯基；该化合物用于治疗和/或预防按照权利要求1-13的任一项的与血管生成相关的病症。
15.按照前述权利要求的任一项的化合物，其中R1、R2、R3 和 R4 彼此独立地表示-H ；-F ；-Cl ；-Br ；-I ；-NO2 ；-CN ；OH ；-O-Cb-烃基；_0_ 苯基；-O-Ch8-烃基-苯基；-O-C(ZO)-CV8-烃基；-O-C (=0)苯基； R5和R6是苯基；R7和R8彼此独立地是-OH或-O-CV8-烃基； R\ R10 和 R11 是-H;该化合物用于治疗和/或预防按照权利要求1-13的任一项的与血管生成相关的病症。
16.按照前述权利要求的任一项的化合物，其中R1和R3彼此独立地表示-H ；-OH ；-O-C1^8-烃基；-0-苯基；-O-CV8-烃基-苯基；-O-C (=0) -C1^8-烃基；-O-C (=0)-苯基；条件是，原子团R1和R3中的至少一个不是-H ； R2 禾口 R4 是 H ； R5和R6是苯基，R7和R8彼此独立地是-OH或-O-CV8-烃基； R\ R10 和 R11 是-H;该化合物用于治疗和/或预防按照权利要求1-13的任一项的与血管生成相关的病症。
17.按照前述权利要求的任一项的化合物，其中R1和R3彼此独立地表示-H ；-OH ；-O-Ch-烃基；0-苯基；-O-Ch8-烃基_苯基；条件是，原子团R1和R3中的至少一个不是-H ；R2 禾口 R4 是-H ；R5和R6是苯基，R7 和 R8 是-OH ；R\ R10 和 R11 是-H;该化合物用于治疗和/或预防按照权利要求1-13的任一项的与血管生成相关的病症。
18.按照前述权利要求的任一项和按照通式(Ie)的化合物
全文摘要
本发明涉及用于治疗和/或预防血管生成相关病症的环戊并苯并呋喃衍生物。
文档编号A61K31/343GK102300568SQ200980155746
公开日2011年12月28日 申请日期2009年12月3日 优先权日2008年12月5日
发明者L. 施米茨 M., 格林 M., 瓦布尼茨 P., 亨克尔 T. 申请人:赢泰医药科技发展有限公司