本申请要求35 U.S.C.§119(e)中的2013年3月14日提交的美国临时专利申请号US61/785,460的利益，将该文献完整地引入本文参考。
技术领域
本发明一般性涉及具有作为ALK2和/或JAK2激酶抑制剂的活性的新化合物及其在治疗各种癌症中的用途。
背景技术：
Janus激酶(JAKs)是激酶家族，其中哺乳动物中存在4种(JAK1、JAK2、JAK3和TYK2)，它们作为整体来自胞外细胞因子的信号传导中，包括白细胞介素、干扰素和大量激素(Aringer,M.等人,Life Sci,1999.64(24):p.2173-86；Briscoe,J.等人,Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci,1996.351(1336):p.167-71；Ihle,J.N.,Semin Immunol,1995.7(4):p.247-54；Ihle,J.N.,Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci,1996.351(1336):p.159-66；Firmbach-Kraft,I.等人,Oncogene,1990.5(9):p.1329-36；Harpur,A.G.等人,Oncogene,1992.7(7):p.1347-53；Rane,S.G.和E.P.Reddy,Oncogene,1994.9(8):p.2415-23；Wilks,A.F.,Methods Enzymol,1991.200:p.533-46)。这些非受体酪氨酸激酶与不同的细胞因子受体结合并且提供使STAT(信号转导物和转录激活物)分子磷酸化起将来自胞外配体-受体结合的信号转导入胞质的作用，所述STAT分子随后进入细胞核并且指导牵涉生长和增殖的不同靶基因的直接转录(Briscoe,J.等人；Ihle,J.N.(1995)；Ihle,J.N.(1996)；Rawlings,J.S.,K.M.Rosier和D.A.Harrison,J Cell Sci,2004.117(Pt 8):p.1281-3.)。4种JAK同种型通过特异性地结合一些细胞因子受体并且激活下游基因亚组来转导不同信号。例如，JAK2结合对白细胞介素-3(Silvennoinen,O.等人,Proc Natl Acad Sci U S A,1993.90(18):p.8429-33)、红细胞生成素(Witthuhn,B.A.等人,Cell,1993.74(2):p.227-36)、粒细胞集落刺激因子(Nicholson,S.E.等人,Proc Natl Acad Sci U S A,1994.91(8):p.2985-8)和生长激素(Argetsinger,L.S.等人,Cell,1993.74(2):p.237-44)具有特异性的细胞因子受体。
JAK家族的酶已经成为一组不同血液病和免疫障碍的靶标。目前处于研究中的JAK2为肿瘤疾病、尤其是白血病和淋巴瘤(Benekli,M.等人,Blood,2003.101(8):p.2940-54；Peeters,P.等人,Blood,1997.90(7):p.2535-40；Reiter,A.等人,Cancer Res,2005.65(7):p.2662-7；Takemoto,S.等人,Proc Natl Acad Sci U S A,1997.94(25):p.13897-902)以及实体瘤(Walz,C.等人,J Biol Chem,2006.281(26):p.18177-83)和其它骨髓增殖性疾病例如真性红细胞增多症(Baxter,E.J.等人,Lancet,2005.365(9464):p.1054-61；James,C.等人,Nature,2005.434(7037):p.1144-8；Levine,R.L.等人,Cancer Cell,2005.7(4):p.387-97；Shannon,K.和R.A.Van Etten,Cancer Cell,2005.7(4):p.291-3)的富有活力的靶标，这归因于牵涉增殖的其下游效应基因活化。由于其与肿瘤性疾病和骨髓增殖性疾病相关并且在这些疾病中失调，所以用于治疗人恶性肿瘤的小分子JAK2抑制剂具有重要意义。
骨形态发生蛋白质类(BMPs)是在协调体内遍在的不同器官的组织结构中起主要作用的多向性生长因子。BMP配体与骨形态发生蛋白受体(BMPRs)发生相互作用，所述骨形态发生蛋白受体属于丝氨酸/苏氨酸激酶受体的转化生长因子β(TGF-b)超家族(Ikushima,H.和K.Miyazono,Biology of Transforming Growth Factor-beta Signalin.Curr Pharm Biotechnol,2011)。配体结合II型受体，其然后募集I型受体，形成异聚化复合物。作为复合物，II型受体使I型受体磷酸化，使I型受体变成具有活性的，并且使下游信号传导分子磷酸化。激活这些受体的下游作用主要由SMAD家族蛋白进行。SMADs变成磷酸化的并且将来自细胞膜的信号转导至细胞核，在这里它们作为转录因子对调节的基因表达起作用(Massague,J.,J.Seoane和D.Wotton,Smad transcription factors.Genes Dev,2005.19(23):p.2783-810)。
在具有慢性病的个体中，例如癌症和炎症，BMP信号传导以组成型方式被活化，导致贫血。这种病症通常称作慢性病性贫血(ACD)并且是与癌症患者相关的细弱症状(Cullis,J.O.,Diagnosis and management of anaemia of chronic disease:current status.Br J Haematol,2011.154(3):p.289-300)。癌症患者中的慢性贫血导致极端虚弱和疲劳，这造成这些个体的生活质量差。在这些患者中，通过两种BMP I型受体ALK2(也称作ACVR1)和ALK3的BMP信号传导诱导肽激素称作铁调素的肝表达(Steinbicker,A.U.等人,Perturbation of hepcidin expression by BMP type I receptor deletion induces iron overload in mice.Blood,2011.118(15):p.4224-30)。铁调素通过下列步骤降低血清铁水平：促进铁输出者膜铁转运蛋白(ferroportin)降解、导致巨噬细胞和其它细胞类型中储存的铁增加和使得铁不被利用于血红蛋白和红细胞(RBC)功能。补充患者的铁摄取不会逆转ACD，因为摄入的铁因活化的BMP途经和高血清铁调素水平而单纯地被储存。目前，通过限制患者的身体活动处置癌症中的ACD并且输血用于最严重病例。抑制这些患者中的BMP信号传导具有在起生活质量方面提供确切差异的潜能，且最终可以积极地影响他们对于疗法、辐射或手术的响应如何(Steinbicker,A.U.等人,Inhibition of bone morphogenetic protein signaling attenuates anemia associated with inflammation.Blood,2011.117(18):p.4915-23；Coyne,D.W.,Hepcidin:clinical utility as a diagnostic tool and therapeutc target.Kidney Int,2011.80(3):p.240-4；Theurl,I.等人,Pharmacologic inhibition of hepcidin expression reverses anemia of chronic disease in rats.Blood,2011)。
除其在ACD中的作用外，BMP信号传导还在癌细胞生长和转移方面起中枢作用，特别是在乳腺癌、前列腺癌和其它通常转移至骨的癌症中(Ye,L.,M.D.Mason和W.G.Jiang,Bone morphogenetic protein and bone metastasis,implication and therapeutic potential.Front Biosci,2011.16:p.865-97)。BMPs和BMPRs在转移性乳腺癌细胞中更为高度表达，与之相比，在转移癌细胞和生成骨硬化性骨转移的前列腺癌细胞中表达较少(Bobinac,D.等人,Expression of bone morphogenetic proteins in human metastatic prostate and breast cancer.Croat Med J,2005.46(3):p.389-96)。除对癌细胞的侵入性和转移性方面起作用外，还显示BMP途经影响骨的微环境。癌细胞与骨微环境之间通过BMP信号传导途经的交叉沟通促进癌细胞转移至骨。研究已经证实抑制BMP信号传导显著地减少了骨肿瘤负荷和溶骨疾病(在前列腺癌骨转移的前期临床模型中)。这些结果启示BMP抑制剂除了其对慢性病诱发的贫血具有活性外，还可以应用于预防骨转移。
此外，BMP抑制剂在治疗除了癌症的适应征的多种疾病方面具有潜能。ACD是一种破坏性病症，其影响患有其它疾病的个体，所述其它疾病包括类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、慢性肾病和许多其它炎性疾病。另外，已经证实罕见的儿童遗传疾病、称作骨化性纤维发育不良(FOP)是因alk2基因中的活化突变导致的(Kaplan,F.S.等人,Investigations of activated ACVR1/ALK2,a bone morphogenetic protein type I receptor,that causes fibrodysplasia ossificans progressiva.Methods Enzymol,2010.484:p.357-73)。这种疾病中的ALK2的突变导致纤维组织(肌肉、腱、韧带等)在受到损伤时骨化。换句话说，当具有该病症的患者经历肌肉或关节组织损伤时，修复的组合被转化成骨，导致关节持久僵硬。到青少年时，这些儿童失去了其关节的大部分功能。在FOP动物模型中进行的研究启示抑制ALK2减少了与FOP相关的“突发”并且预防了该模型中的修复组织的骨化。BMP抑制剂(即ALK2)的这种医学和商业有益性是十分广泛的且扩展至除癌症之外的多种适应征。
尽管本领域中取得了进展，但是对于设计特异性和选择性抑制剂存在需求，该抑制剂用于治疗癌症和ALK2和/或JAK2(包括JAK2V617F)蛋白激酶介导和/或与之相关的病症。本发明满足了这些需求并且提供了其它相关的优势。
技术实现要素：
简言之，本发明涉及具有作为ALK2和/或JAK2激酶抑制剂的活性的化合物，包括其立体异构体、互变异构体、药学上可接受的盐和前药以及这类化合物在治疗各种癌症中的用途。
在一个实施方案中，提供具有如下结构(I)的化合物：
或其立体异构体、药学上可接受的盐、互变异构体或前药，其中X、A、z、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8如本文所定义。
在另一个实施方案中，提供药物组合物，其包含具有结构(I)的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、互变异构体或前药和药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。在一些实施方案中，本发明涉及所述药物组合物在抑制哺乳动物的ALK2和/或JAK2激酶中的用途。
在另一个实施方案中，提供用于抑制哺乳动物的ALK2和/或JAK2激酶的方法，该方法包括对所述哺乳动物施用有效量的具有结构(I)的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、互变异构体或前药。在一些实施方案中，该方法用于治疗癌症。在其它实施方案中，该方法用于治疗贫血和/或与贫血相关的病症。
还提供结构(I)的化合物在治疗ALK2和/或JAK2激酶-相关病症例如癌症中的用途。在其它实施方案中，该用途是用于治疗贫血和/或与贫血相关的病症。
本发明的这些和其它方面在参照如下详细描述时显而易见。
附图说明
在图中，相同的参引号确定类似的要素。图中要素的大小和相对位置不一定按比例画出，且这些要素的一些可以任意放大和定位以改善图的清晰度。如所画出的要素的具体形状并不预以传达有关特定要素的实际形状的任何信息且选择它们仅为了易于图中的识别。
图1提供铁调素表达数据。
图2是4号化合物(左侧棒形图)和12号化合物(右侧棒形图)的铁调素表达的浓度函数棒形图。
图3显示在BMP-2的存在下和无其存在下的铁调素表达数据。
图4是显示小鼠中对有代表性的化合物和对比化合物的铁调素表达的棒形图。
图5显示LPS-诱导的小鼠模型中的体内铁调素表达。
图6提供有代表性的化合物的剂量响应数据。
图7A和7B分别显示不同剂量的对比化合物和有代表性的化合物的IL-5体内水平。
图8提供药代动力学数据。
图9是显示作为时间函数的示例性化合物的血浆浓度水平的示意图。
发明详述
在如下描述中，列出了一些具体的详细描述，以便提供对本发明不同实施方案的透彻理解。然而，本领域技术人员可以理解，可以在没有这些详细描述的情况下实施本发明。
除非上下文中另有要求，否则在本说明书和权利要求的上下文中，措词“包含”及其变化形式例如“含有”和“包括”预以为开放式的包含在内的含义，即为“包括、但不限于”。
本说明书中通篇涉及的“一种实施方案”或“一个实施方案”是指与该实施方案相关描述的具体特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇的不同位置中出现的措词“在一种实施方案中”或“在一个实施方案中”不一定都是指同一实施方案。此外。所述具体特征、结构或特性可以以任意适合的方式与一种或多种实施方案组合。
I.定义
“氨基”是指-NH2基团。
“氰基”或“腈”是指-CN基团。
“羟”或“羟基”是指-OH基团。
“亚氨基”是指＝NH取代基。
“硝基”是指-NO2基团。
“氧代”是指＝O取代基。
“硫代”是指＝S取代基。
“烷基”是指仅由碳和氢原子组成的直链或支链烃链基团，其为饱和的或不饱和的(即包含一个或多个双(烯基)键和/或三(炔基)键)，具有1－12个碳原子(C1-C12烷基)，优选1－8个碳原子(C1-C8烷基)或1－6个碳原子(C1-C6烷基)，并且通过单键连接至分子的其余部分，例如甲基、乙基、正-丙基、1-甲基乙基(异-丙基)、正-丁基、正-戊基、1,1-二甲基乙基(叔-丁基),3-甲基己基、2-甲基己基、乙烯基、丙-1-烯基、丁-1-烯基、戊-1-烯基、戊-1,4-二烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基等。包含一个或多个碳-碳双键的烷基是烯基。包含一个或多个碳-碳三键的烷基是炔基。除非本说明书中另外有描述，否则烷基可以是任选取代的。
“亚烷基”或“亚烷基链”是指仅由碳和氢原子组成的使分子其余部分连接至基团的直链或支链二价烃链基团，其为饱和的或不饱和的(即包含一个或多个双键和/或三键)，并且具有1－12个碳原子，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚正-丁基、亚乙烯基、亚丙烯基、亚正-丁烯基、亚丙炔基、亚正-丁炔基等。亚烷基链通过单键或双键连接至分子的其余部分并且通过单键或双键连接至基团。亚烷基链与分子其余部分和基团的连接点可以通过链内的一个碳或任意两个碳。除非本说明书中另外有描述，否则亚烷基链可以是任选取代的。
“烷氧基”是指式-ORa的基团，其中Ra是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则烷氧基可以是任选取代的。
“烷氧基烷基”是指式-RbORa的基团，其中Ra是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团，且Rb是如上述所定义的亚烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则烷氧基烷基可以是任选取代的。
“烷氨基”是指式-NHRa或-NRaRa的基团，其中Ra各自独立地是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则烷氨基可以是任选取代的。
“烷氨基烷基”是指式-RbNHRa或-NRaRa的基团，其中Ra各自独立地是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团，且Rb是如上述所定义的亚烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则烷氨基烷基可以是任选取代的。
“烷基砜”是指式–S(O)2Ra的基团，其中Ra是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团，且Rb是如上述所定义的亚烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则烷基砜基团可以是任选取代的。
“羟基烷基”是指如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团，所述碳原子已经被一个或多个羟基取代。除非本说明书中另外有描述，否则羟基烷基基团可以是任选取代的。
“硫代烷基”是指式-SRa的基团，其中Ra是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则硫代烷基基团可以是任选取代的。
“芳基”是指包含氢、6－18个碳原子和至少一个芳族环的烃环系基团。对于本发明的目的，芳基基团可以是单环、双环、三环或四环环系，其可以包括稠合或桥连的环系。芳基基团包括、但不限于衍生自苊、苊烯、萤蒽(acephenanthrylene)、蒽、甘菊环、苯、草屈、荧蒽、芴、不对称引达省、对称引达省、茚满、茚、萘、非那烯、菲、七曜烯(pleiadene)、芘和苯并菲的芳基基团。除非本说明书中另外有描述，否则术语“芳基”或前缀“芳-“(例如“芳烷基”中)是指包括被任选取代的芳基基团。
“芳烷基”是指式-Rb-Rc的基团，其中Rb是如上述所定义的亚烷基链，且Rc是一个或多个如上述所定义的芳基基团，例如，苄基、二苯基甲基等。除非本说明书中另外有描述，否则芳烷基基团可以是任选取代的。
“环烷基”或“碳环”是指仅由碳和氢原子组成的稳定的非芳族单环或多环烃基团，其可以包括稠合或桥连的环系，具有3－15个碳原子，优选具有3－10个碳原子，并且是饱和或不饱和的且通过单键连接至分子的其余部分。单环基团包括，例如，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。多环基团包括，例如，金刚烷基、降冰片基、十氢萘基、7,7-二甲基-双环[2.2.1]庚烷基等。除非本说明书中另外有描述，否则环烷基基团可以是任选取代的。
“环烷基烷基”是指式-RbRd的基团，其中Rb是如上述所定义的亚烷基链，且Rd是如上述所定义的环烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则环烷基基团可以是任选取代的。
“环烷氧基”是指式-ORa的基团，其中Ra是如上述所定义的环烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则环烷氧基基团可以是任选取代的。
“环烷氧基烷基”是指式-RbORa的基团，其中Ra是如上述所定义的环烷基基团，且Rb是如上述所定义的包含1－12个碳原子的烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则环烷氧基烷基基团可以是任选取代的。
“稠合的”是指本文所述的任意环结构，其与本发明化合物中存在的环结构稠合。当稠合环是杂环基环或杂芳基环时，变成稠合杂环基环或稠合杂芳基环的组成部分的存在的环结构上的任意碳原子可以被氮原子替代。
“卤代”或“卤素”是指溴、氯、氟或碘。
“卤代烷基”是指如上述所定义的烷基基团，其被一个或多个如上述所定义的卤素基团取代，例如三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基、2,2,2-三氟乙基、1,2-二氟乙基、3-溴-2-氟丙基、1,2-二溴乙基等。除非本说明书中另外有描述，否则卤代烷基基团可以是任选取代的。
“杂环基”或“杂环”是指由2－12个碳原子和1－6个选自氮、氧和硫的杂原子组成的稳定的3-－18-元非芳族环基团。除非本说明书中另有描述，否则杂环基基团可以是单环、双环、三环或四环环系，其可以包括稠合或桥连环系；且杂环基基团上的氮、碳或硫原子可以任选地被氧化；氮原子可以任选地被季铵化；且杂环基基团可以是部分或完全饱和的。这种杂环基基团的实例包括、但不限于二氧戊环基、噻吩基[1,3]二噻烷基、十氢异喹啉基、咪唑啉基、咪唑烷基、异噻唑烷基、异噁唑烷基、吗啉基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基、噁唑烷基、哌啶基、哌嗪基、4-哌啶子基、吡咯烷基、吡唑烷基、奎宁环基、噻唑烷基、四氢呋喃基、三噻烷基、四氢吡喃基、硫吗啉基、噻吗啉基、1-氧代-硫吗啉基和1,1-二氧代-硫吗啉基。除非本说明书中另外有描述，否则杂环基基团可以是任选取代的。
“N-杂环基”是指如上述所定义的杂环基基团，其包含至少一个氮，且其中杂环基基团与分子其余部分的连接点通过该杂环基基团上的氮原子。除非本说明书中另外有描述，否则N-杂环基基团可以是任选取代的。
“杂环基烷基”是指式-RbRe的基团，其中Rb是如上述所定义的亚烷基链，且Re是如上述所定义的杂环基基团，且如果杂环基是含氮的杂环基，则该杂环基可以连接至在氮原子上的烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则杂环基烷基基团可以是任选取代的。
“杂芳基”是指5-－14-元环系基团，其包含氢原子、1－13个碳原子、1－6个选自氮、氧和硫的杂原子和至少一个芳族环。对于本发明的目的，杂芳基基团可以是单环、双环、三环或四环环系，其可以包括稠合或桥连环系；且杂芳基基团上的氮、碳或硫原子可以任选地被氧化；氮原子可以任选地被季铵化。实例包括、但不限于吖庚因基、吖啶基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并吲哚基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、苯并[b][1,4]二噁庚因基、1,4-苯并二噁烷基、苯并萘并呋喃基、苯并噁唑基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并二噁英基、苯并吡喃基、苯并吡喃酮基、苯并呋喃基、苯并呋喃酮基、苯并噻吩基(苯并噻吩基(benzothiophenyl))、苯并三唑基、苯并[4,6]咪唑并[1,2-a]吡啶基、咔唑基、噌啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、呋喃基、呋喃酮基、异噻唑基、咪唑基、吲唑基、吲哚基、吲唑基、异吲哚基、二氢吲哚基、异二氢吲哚基、异喹啉基、吲嗪基、异噁唑基、萘啶基、噁二唑基、2-氧代吖庚因基、噁唑基、环氧乙烷基、1-氧化吡啶基、1-氧化嘧啶基、1-氧化吡嗪基、1-氧化哒嗪基、1-苯基-1H-吡咯基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、酞嗪基、蝶啶基、嘌呤基、吡咯基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、奎宁环基、异喹啉基、四氢喹啉基、噻唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、三嗪基和噻吩基(thiophenyl)(即thienyl)。除非本说明书中另外有描述，否则杂芳基基团可以是任选取代的。
“N-杂芳基”是指如上述所定义的杂芳基基团，其包含至少一个氮，且其中杂芳基基团与分子其余部分的连接点通过该杂芳基基团上的氮原子。除非本说明书中另外有描述，否则N-杂芳基基团可以是任选取代的。
“杂芳基烷基”是指式-RbRf的基团，其中Rb是如上述所定义的亚烷基链，且Rf是如上述所定义的杂芳基基团。除非本说明书中另外有描述，否则杂芳基烷基基团可以是任选取代的。
“腈基烷基”是如上述所定义的烷基，其包含一个或多个-CN取代。除非本说明书中另外有描述，否则腈基烷基基团可以是任选取代的。
“腈基环烷基”是如上述所定义的环烷基，其包含一个或多个-CN取代。除非本说明书中另外有描述，否则腈基环烷基基团可以是任选取代的。
“腈基环烷基烷基”是指式-RbRd的基团，其中Rb是如上述所定义的亚烷基链，且Rd是如上述所定义的腈基环烷基基团。除非本说明书中另外有描述，否则腈基环烷基烷基基团可以是任选取代的。
“氨基酸酯”是指酯基替代酸基团的氨基酸。除非本说明书中另外有描述，否则氨基酸酯基团可以是任选取代的。
本文所用的术语“取代的”是指任意上述基团(即烷基、亚烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氨基、烷氨基烷基、烷基砜、羟基烷基、硫代烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、环烷氧基、环烷氧基烷基、卤代烷基、杂环基、N-杂环基、杂环基烷基、杂芳基、N-杂芳基、杂芳基烷基、腈基烷基、腈基环烷基、腈基环烷基烷基和/或氨基酸酯)，其中至少一个氢原子被价键替代为非氢原子，例如、但不限于：卤原子，例如F、Cl、Br和I；基团上的氧原子，例如羟基、烷氧基和酯基；基团上的硫原子，例如硫氢基、硫代烷基、砜基、磺酰基和亚砜基团；基团上的氮原子，例如胺类、酰胺类、烷胺类、二烷胺类、芳胺类、烷基芳胺类、二芳胺类、N-氧化物、亚胺类和烯胺类；基团上的硅原子，例如三烷基甲硅烷基、二烷基芳基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基；和不同其它基团上的其它杂原子。“取代的”还指任意上述基团，其中一个或多个氢原子被高级键(例如双键或三键)替代为杂原子，例如氧代、羰基、羧基和酯基上的氧；和基团上的氮，例如亚胺类、肟类、腙类和腈类。例如，“取代的”包括任意上述基团，其中一个或多个氢原子被-NRgRh、-NRgC(＝O)Rh、-NRgC(＝O)NRgRh、-NRgC(＝O)ORh、-NRgSO2Rh、-OC(＝O)NRgRh、-ORg、-SRg、-SORg、-SO2Rg、-OSO2Rg、-SO2ORg、＝NSO2Rg或-SO2NRgRh替代。“取代的”还指任意上述基团，其中一个或多个氢原子被-C(＝O)Rg、-C(＝O)ORg、-C(＝O)NRgRh、-CH2SO2Rg、-CH2SO2NRgRh替代。在上述中，Rg和Rh相同或不同且独立地是氢、烷基、烷氧基、烷氨基、硫代烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、卤代烷基、杂环基、N-杂环基、杂环基烷基、杂芳基、N-杂芳基和/或杂芳基烷基。“取代的”还指任意上述基团，其中一个或多个氢原子被价键替代为氨基、烷氨基、氰基、羟基、亚氨基、硝基、氧代、硫代、卤素、烷基、烷氧基、烷氨基、硫代烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、卤代烷基、杂环基、N-杂环基、杂环基烷基、杂芳基、N-杂芳基和/或杂芳基烷基。此外，上述取代基各自还可以任选地被上述取代基的一个或多个取代。
“前药”意在表示可以在生理条件下或通过溶剂解被转化成本发明的生物活性化合物的化合物。因此，术语“前药”是指为药学上可接受的本发明化合物的代谢前体。前药在施用于有此需要的受试者时是无活性的，但在体内被转化成本发明的活性化合物。前药在体内被典型地快速地转化成本发明的母体化合物，例如，通过在血液中的溶剂解。前药化合物通常提供溶解性、组织相容性或在哺乳动物生物体内延迟释放的优势(参见Bundgard,H.,Design of Prodrugs(1985),pp.7-9,21-24(Elsevier,Amsterdam))。前药的讨论提供在Higuchi,T.等人,A.C.S.Symposium Series,第14卷和Bioreversible Carriers in Drug Design,Ed.Edward B.Roche,American Pharmaceutical Association and Pergamon Press,1987中。
术语“前药”还指包括任意共价键合的载体，当这类前药被施用于哺乳动物受试者时，其在体内释放本发明的活性化合物。本发明的化合物的前药可以通过下列方式制备：修饰本发明的化合物中存在的官能团，按照这种方式可以按照常规操作或在体内裂解修饰物，得到本发明的母体化合物。前药包括本发明的化合物，其中羟基、氨基或巯基键合任意的基团，当将本发明的化合物的前药施用于哺乳动物受试者时，其裂解以分别形成游离羟基、游离氨基或游离巯基。前药的实例包括、但不限于本发明化合物中胺官能团的醇或酰胺衍生物的乙酸酯、甲酸酯和苯甲酸酯衍生物等。
本文公开的本发明还指包括结构(I)的所有药学上可接受的化合物，其通过具有一个或多个被具有不同原子量或原子数的原子梯度的原子而被同位素标记。可以掺入所公开的化合物的同位素的实例分别包括氢、碳、氮、氧、磷、氟、氯和碘的同位素，例如2H、3H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、31P、32P、35S、18F、36Cl、123I和125I。这些放射性标记的化合物可以用于辅助测定或测量化合物的有效性，例如，通过表征作用部位或模式与药理学重要的作用部位的结合亲和力来进行。一些同位素标记的结构(I)的化合物(例如掺入放射性同位素的那些)用于药物和/或底物组织分布研究。鉴于其易于掺入和易于检测的方式放射性同位素氚(即3H)和碳-14(即14C)特别用于该目的。
使用重同位素例如氘(即2H)取代因较大的代谢稳定性可以提供一些治疗优势，例如，体内半衰期增加或剂量需求降低且由此可以在一些情况中优选。
用发射正电子的同位素(例如11C、18F、15O和13N)取代可以用于检查底物受体占有率的正电子发射体层摄影术(Topography)(PET)研究。一般可以通过本领域技术人员公知的常规技术或通过与如下举出的制备和实施例中所述类似的方法、使用适合的同位素标记的试剂梯度在先使用的未标记的试剂制备同位素标记的结构(I)的化合物。
本文公开的化合物还指包括所公开的化合物的体内代谢产物。例如，这样的产物可以得自所施用的化合物的氧化、还原、水解、酰胺化、酯化等，主要是酶过程的结果。因此，本发明包括通过一种方法生产的化合物，该方法包括给哺乳动物施用本发明的化合物足以产生其代谢产物的时间期限。典型地通过给动物(例如大鼠、小鼠、豚鼠、猴子或人)施用可检测到的剂量的放射性标记的本发明的化合物、允许代谢发生足够的时间并从尿、血或其它生物样品中分离其转化产物鉴定这样的产物。
“稳定的化合物”和“稳定的结构”是指表示足以稳定地从反应混合物中分离至有用的纯度并且配制成有效的治疗剂的化合物。
“哺乳动物”包括人和家养动物例如实验室动物和家庭宠物(例如猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马、家兔)和非-家养动物例如野生动物等。
“任选的”或“任选地”是指随后所述的情况可能发生，也可能不发生，且该描述包括其中所述事件或情况发生的例子和其中它不发生的例子。例如，“任选取代的芳基”是指可以被取代或不被取代的芳基基团，且该描述包括取代的芳基基团和不具有取代的芳基基团。
“药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂”包括、但不限于任意的辅料、载体、赋形剂、助流剂、甜味剂、稀释剂、防腐剂、染料/着色剂、香味增强剂、表面活性剂、湿润剂、分散剂、助悬剂、稳定剂、等渗剂、溶剂或乳化剂，它们已经由美国食品与药品监督管理局批准为人或家养动物可接受的。
“药学上可接受的盐”包括酸加成的盐和碱加成的盐。
“药学上可接受的酸加成的盐”是指保留游离碱的生物有效性和特性的那些盐，它们非生物学或另外不期望的并且与无机酸和有机酸形成，所述无机酸例如、但不限于盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等，且所述有机酸例如、但不限于乙酸、2,2-二氯乙酸、己二酸、藻酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、4-乙酰氨基苯甲酸、樟脑酸、樟脑-10-磺酸、癸酸、己酸、辛酸、碳酸、肉桂酸、柠檬酸、环拉酸、十二烷基硫酸、乙-1,2-二磺酸、乙磺酸、2-羟基乙磺酸、甲酸、富马酸、半乳糖二酸、龙胆酸、葡庚糖酸、葡糖酸、葡糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、2-氧代-戊二酸、磷酸甘油、乙醇酸、马尿酸、异丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、萘-1,5-二磺酸、萘-2-磺酸、1-羟基-2-萘甲酸、烟酸、油酸、乳清酸、草酸、棕榈酸、扑酸、丙酸、焦谷氨酸、丙酮酸、水杨酸、4-氨基水杨酸、癸二酸、硬脂酸、琥珀酸、酒石酸、硫氰酸、对-甲苯磺酸、三氟乙酸、十一烯酸等。
“药学上可接受的碱加成的盐”是指保留游离酸的生物有效性和特性、无生物学的或另外的不期望的那些盐。这些盐可以通过向游离酸中添加无机碱或有机碱制备。衍生自无机碱的盐包括、但不限于钠、钾、锂、铵、钙、镁、铁、铜、锰、铝的盐等。衍生自有机碱的盐包括、但不限于伯、仲和叔胺类的盐；取代的胺类，包括天然存在的取代的胺类、环胺类和碱性离子交换树脂，例如氨、异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、二乙醇胺、乙醇胺、丹醇、2-二甲氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、二环己胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、咖啡因、普鲁卡因、海巴明(hydrabamine)、胆碱、甜菜碱、苯乙苄胺、苄星青霉素、乙二胺、葡糖胺、甲基葡糖胺、可可碱、三乙醇胺、氨丁三醇、嘌呤类、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶、聚胺树脂等。特别优选的有机碱是异丙胺、二乙胺、乙醇胺、三甲胺、二环己胺、胆碱和咖啡因。
通常结晶产生本发明的化合物的溶剂合物。本文所用的术语“溶剂合物”是指包含本发明化合物的一个或多个分子与溶剂的一个或多个分子的聚集物。溶剂可以是水，在这种情况中，溶剂合物是水合物。或者，溶剂可以是有机溶剂。因此，本发明的化合物可以作为水合物存在，包括一水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物等，以及相应的溶剂化形式。本发明的化合物可以是真溶剂合物，而在其它情况中，本发明的化合物可以仅保留获得的水或可以是水与一些获得的溶剂的混合物。
“药物组合物”是指本发明的化合物和本领域中一般可接受的介质的制剂，其用于将生物活性化合物递送至哺乳动物，例如人。这样的介质包括所有所用的药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
“有效量”或“治疗有效量”是指在适合于哺乳动物、优选人时足以进行如下文所定义的对哺乳动物、优选人的癌症的治疗的本发明的化合物的用量。构成“治疗有效量”的本发明的化合物的用量根据病症及其严重性、施用方式和待治疗的哺乳动物的年龄的不同而改变，但通常由本领域技术人员根据其自身拥有的知识和本公开文本确定。
本文所用的“治疗”涵盖对具有所关注的疾病或病症的哺乳动物(优选人)的所关注的疾病或病症的治疗，且包括：
(i)预防哺乳动物(特别是人)发生疾病或病症，此时这类哺乳动物倾向于所述病症，但尚未倍诊断尾具有这种病症；
(ii)抑制疾病或病症，即阻止其发生；
(iii)缓解疾病或病症，即导致疾病或病症消退；或
(iv)缓解因疾病或病症导致的症状，即缓解疼痛，但不会解决潜在的疾病或病症。本文所用的术语“疾病”和“病症”可以互换使用，或可以有所不同，不同之处在于具体症状或病症可能没有已知的病原体(使得病因尚未检查出来)，且由此尚未被识别为疾病，但仅为不期望的病症或综合征，其中或多或少组的症状已经被临床医师鉴定。
本发明的化合物或其药学上可接受的盐或互变异构体可以包含一个或多个不对称中心且由此可以产生对映体、非对映异构体和其它立体异构体形式，它们在绝对立体化学方面被定义为氨基酸的(R)-或(S)-或(D)-或(L)-。本发明是指包括所有这类可能的异构体及其光学纯的形式。旋光(+)和(-)、(R)-和(S)-或(D)-和(L)-异构体可以使用手性合成子制备或可以使用常规技术拆分，例如色谱法和分级结晶。用于制备/分离各对映体的常规技术包括由适合的光学纯前体的手性合成或使用例如手性高压液相色谱法(HPLC)拆分外消旋体(或盐或衍生物的外消旋体)。当本文所述的化合物包含烯属双键或其它几何不对称中心时，除非另有指定，预期所述化合物包括E和Z几何异构体。同样，还预以包括所有的互变异构体形式。
“立体异构体”是指由通过相同键键合、但具有不同的三维结构的不可互变的相同原子构成的化合物。本发明涵盖各种立体异构体及其混合物，且包括“对映体”，其是指两种立体异构体，其分子为彼此不可重叠的镜像。
“互变异构体”是指从分子的一个原子到同一分子的另一个原子的质子移动，例如，酮通过质子移动转化成烯醇。本发明包括任意所述化合物的互变异构体。
“化疗剂”是根除、终止或减缓癌细胞生长的化学物质。
II.化合物
如上所述，在本发明的一个实施方案中，提供具有作为ALK2和/或JAK2激酶抑制剂的活性的化合物，该化合物具有如下结构(I)：
或其立体异构体、药学上可接受的盐、互变异构体或前药，
其中：
A表示6-元芳族环或5或6-元杂芳基环；
X是-NH-、-O-、-S(O)m-、-CH2-、-CHOH-或–C(＝O)-；
R1是H、卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、-S(O)mC1-C6烷基、C1-C6羟基烷基、-OCH2CH2R9、-(CH2)nNRaRb或-CONRaRb；
R2是卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、-S(O)mC1-C6烷基、C1-C6羟基烷基、-OCH2CH2R9、-(CH2)nNRaRb或-CONRaRb；
R3是卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、-S(O)mC1-C6烷基、C1-C6羟基烷基、-OCH2CH2R9、-(CH2)nNRaRb、-CONRaRb或-NHCHRaRb；
R4是H或C1-C6烷基；
R5在每次出现时独立地是H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C3-C6环烷氧基、–CN、C1-C6腈基烷基或C3-C6腈基环烷基；
R6和R7各自独立地是H、卤素、羟基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C3-C6环烷氧基、C1-C6腈基烷基、C3-C6腈基环烷基、C3-C6腈基环烷基烷基或-(CH2)nNRaRb；
R8是H、卤素、羟基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C3-C6环烷氧基、C1-C6腈基烷基、C3-C6腈基环烷基、C3-C6腈基环烷基烷基、-(CH2)nNRaRb,芳基或杂芳基；
R9是-H、-F、-Cl,C1-C4烷基、C2-C3烯基、C2-C3炔基、C3-C4环烷基、-CH2OH、-OCH3、-OCH2CH3、-S(O)mCH3、-CH2CN、-CH2OCH3、-CH2S(O)mCH3、-CN、-CHCH3CN、-C(CH3)2CN或
Ra和Rb各自独立地是-H、C1-C6烷基、C1-C6羟基烷基或Ra和Rb与它们所连接的氮或碳原子一起形成任选取代的5或6元饱和碳环或杂环；
m是0、1或2；且
n是0、1、2或3。
在化合物(I)的一些实施方案中，当X是NH，且R1、R2或R3之一是4-甲基哌嗪-1-基，而R1、R2或R3的另一个是F时，R5不是H或R6或R7都不是-CH2CN。
在化合物(I)的其它实施方案中：
当X是NH，A是6-元芳族环和R1、R2或R3之一是4-甲基哌嗪-1-基，而R1、R2或R3的另一个是F或CF3时，任一R5不是H或R6、R7或R8无一是-CH2CN；且
C1-C6烷氧基不被杂环基取代。
在多个实施方案中，z是1，且R5是H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C3-C6环烷氧基或–CN。
在这方面，应当理解，包括上述条件的一个或多个的实施方案不包括PCT公开号WO 2008/106635中公开的具体化合物。
在化合物(I)的其它实施方案中，R8是选自吡啶基、吡咯基和噻唑基的杂芳基。
在上述一些其它的实施方案中，所述化合物具有如下结构(II)：
其中：
X是-NH-；
Y是N或CH；
R1是H或C1-C6烷氧基；
R2是卤素或C1-C6烷氧基；
R3是C1-C6烷氧基或-NHCHRaRb；
R4是H；
R5在每次出现时独立地是H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、–CN或C1-C6腈基烷基；
R6和R7各自独立地是H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6腈基烷基、C3-C6腈基环烷基；
R8是H或杂芳基；且
z是0、1或2。
在结构(II)的化合物的一些实施方案中，R6是H、C1-C6烷基、C1-C6腈基烷基、C3-C6腈基环烷基，且R7是H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6腈基烷基或C3-C6腈基环烷基。
在结构(II)的化合物的一些其它实施方案中，R5是H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基或–CN。在这些实施方案的一些中，z是0。
在一些实施方案中，R8是选自吡啶基、吡咯基和噻唑基的杂芳基。
在上述的其它实施方案中，X是–NH-。在多个实施方案中，Y是CH。在进一步的一些实施方案中，Y是N。
在上述结构(I)或(II)的化合物的其它实施方案中，R1是H。在一些不同的实施方案中，R1是C1-C6烷氧基。在其它实施方案中，R1是甲氧基。
在一些另外的实施方案中，R1和R2各自是C1-C6烷氧基。例如，在一些实施方案中，R1和R2各自是甲氧基。
在一些另外的实施方案中，R1、R2和R3各自是C1-C6烷氧基。例如，在一些实施方案中，R1、R2和R3各自是甲氧基。
在上述结构(I)或(II)的化合物的其它实施方案中，R2是卤素。例如，在一些实施方案中，R2是F或Cl。在其它实施方案中，R2是C1-C6烷氧基。例如，在一些实施方案中，R2是甲氧基。
在上述结构(I)或(II)的化合物的多个实施方案中，R3是-NHCHRaRb，且Ra和Rb一起形成杂环。在一些实施方案中，所述杂环是取代或未取代的哌嗪环。例如，在一些实施方案中，取代的哌嗪环是N-取代的哌嗪环，且取代的基团选自C1-C6烷基、C1-C6羧基烷基羰基和C1-C6羟基烷基。在一些实施方案中，不包括这样的化合物，其中R3是未取代的哌嗪-1-基。
在多个实施方案中，R3是-NHCHRaRb，且Ra和Rb一起形成杂环，且R1和R2的一个或多个是C1-C6烷氧基。例如，在一些实施方案中，R3是哌嗪基，且R1是C1-C6烷氧基，例如甲氧基。在一些实施方案中，哌嗪基是N-甲基哌嗪基。在上述另外的实施方案中，R2是H。
在任意上述结构(I)或(II)的化合物的其它实施方案中，R3是C1-C6烷氧基。例如，在一些实施方案中，R3是甲氧基。
在任意上述化合物的其它实施方案中，所述化合物具有如下结构之一：
在上述实施方案的一些中，R5是H。在其它实施方案中，R5是甲基。在多个实施方案中，R5是氯或氟。在多个实施方案中，R5是腈基。在其它方面，R5是甲氧基。
在上述结构(I)或(II)的化合物的其它实施方案中，R6和R7的至少一个是H。
在任意上述结构(I)或(II)的化合物的多个实施方案中，R6或R7的至少一个是氟或氯。
在任意上述结构(I)或(II)的化合物的其它实施方案中，R6或R7的至少一个是C1-C6烷基。例如，在一些实施方案中，C1-C6烷基是甲基。
在上述结构(I)或(II)的化合物的其它多个实施方案中，R6或R7之一是C1-C6腈基烷基。例如，在一些实施方案中，C1-C6腈基烷基是-CH2CN。在这些实施方案的一些中，R3是哌嗪基。在另外的实施方案中，R2是卤素，例如氯或氟，且R1是H。在这些实施方案的其它方面，R3是哌嗪基，R2是C1-C6烷氧基，例如甲氧基，且R1是H。
在上述结构(I)或(II)的化合物的其它实施方案中，R6或R7是C3-C6腈基环烷基。例如，在一些实施方案中，C3-C6腈基环烷基是
在一些另外的实施方案中，A是苯基、R6是C3-C6腈基环烷基，且R2是C1-C6烷氧基。在上述其它实施方案中，R3是哌嗪基，且R1是H。
在一些另外的实施方案中，A是苯基、R6是C3-C6腈基环烷基和R2是卤素，例如氟或氯。在上述另外的实施方案中，R3是哌嗪基，且R1是H。
在一些另外的实施方案中，A是苯基、R6是C3-C6腈基环烷基，且R2是C1-C6烷氧基，例如甲氧基。在上述另外的实施方案中，R3和R1各自是C1-C6烷氧基，例如甲氧基。
在一些实施方案中，R8是H。在其它实施方案中，R8是杂芳基。例如，在一些实施方案中，杂芳基是取代或未取代的吡啶基。在这些实施方案的一些中，A是杂芳基，例如吡啶基。在甚至其它实施方案中，A是吡啶基，R8是吡啶基，且例如，R1、R2或R3的一个或多个是C1-C6烷氧基，例如甲氧基。
在上述不同的实施方案中，所述化合物具有如下结构之一：
在其它一些实施方案中，所述化合物选自表1中的化合物。
表1
示例性化合物
*IC50以nM计，其中：+是大于1,000nM；++是1,000nM-10nM；且+++是小于10nM
应当理解，如上所述的结构(I)的化合物的任意实施方案和如本文举出的如上所述的结构(I)和(II)化合物中的任意具体取代基(例如R1-R9)可以独立地与结构(I)和(II)的化合物的其它实施方案和/或取代基组合，形成上文未具体举出的本发明的实施方案。此外。在对于具体实施方案和/或权利要求中的任意具体R基团列出的取代基清单的情况中，应当理解，每个取代基各自可以从具体的实施方案和/或权利要求中删除，且剩余的取代基清单被视为在本发明的范围内。应当理解，在本说明书中，所示通式的取代基和/或变量的组合仅在这类贡献产生稳定的化合物的情况下才被允许。
本发明的化合物可以根据本领域公知的任意多种方法制备，包括下文实施例中具体描述的那些方法。如下通用反应方案I示例制备本发明化合物即结构(I)的化合物的方法，其中R1-R8、A和X如上述所定义，且LG和LG’独立地是离去基。
通用反应方案I
就通用反应方案I而言，可以根据本领域公知的方法制备结构(i)、(ii)和(iv)的化合物(例如如实施例中所示例的)或购自商品来源。(i)与(ii)在适合的条件下(例如在碱的存在下)反应，得到结构(iii)的化合物。(iii)与(iv)在适合的条件下(例如在碱的存在下)进一步反应，得到结构(I)的化合物。
应当理解，本领域技术人员能够通过类似方法或通过组合本领域技术人员公知的其它方法制备这些化合物。还应当理解，本领域技术人员能够按照与如下所述类似的方式制备下文未具体示例的结构(I)的其它化合物，通过使用适合的原料成分并且根据需要改变合成参数来进行。通常，原料成分可以得自例如Sigma Aldrich、Lancaster Synthesis,Inc.、Maybridge,Matrix Scientific、TCI和Fluorochem USA等这样的来源或根据本领域技术人员公知的来源合成(参见，例如，Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms and Structure,第5版(Wiley,December 2000))或如本发明中所述制备。
本领域技术人员可以理解，可以进行通用反应方案I中示例的步骤顺序(以及其它改变)，以得到结构(I)的化合物。本领域技术人员还应当理解，在本文所述的方法中，中间体的官能团可能需要被适合的保护基保护。这类官能团包括羟基、氨基、巯基和羧酸。适合的羟基保护基包括三烷基甲硅烷基或二芳基烷基甲硅烷基(例如，叔-丁基二甲基甲硅烷基、叔-丁基二苯基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基)、四氢吡喃基、苄基等。适合的氨基、脒基和胍基保护基包括叔-丁氧羰基、苄氧羰基等。适合的巯基保护基包括-C(O)-R”(其中R”是烷基、芳基或芳基烷基)、对-甲氧基苄基、三苯甲基等。适合的羧酸保护基包括烷基、芳基或芳基烷基酯类。可以根据本领域技术人员公知和如本文所述的标准技术添加或除去保护基。保护基的应用详细描述在Green,T.W.和P.G.M.Wutz,Protective Groups in Organic Synthesis(1999),第3版,Wiley中。正如本领域技术人员可以理解的。保护基还可以是聚合物树脂，例如Wang树脂、Rink树脂或2-氯三苯甲基氯树脂。
本领域技术人员还应当理解，尽管本发明的这类被保护的衍生物不具有这样的药理学活性，但是可以将它们施用于哺乳动物，且此后在体内被代谢成具有药理学活性的本发明的化合物。因此，这类衍生物被描述为“前药”。本发明化合物的所有前药都包括在本发明范围内。
此外，可以通过本领域技术人员公知的方法用适合的无机或有机碱或酸处理将以游离碱或酸形式存在的本发明的所有化合物转化成其药学上可接受的盐。可以通过标准技术将本发明的化合物的盐转化成其游离碱或酸的形式。
III.组合物和施用
在其它实施方案中，本发明涉及药物组合物，其包含结构(I)或(II)的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、互变异构体或前药和药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
为了施用目的，可以将本发明的化合物作为原料化学物质施用，或可以将其配制成药物组合物施用。本发明的药物组合物包含结构(I)的化合物和药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。存在于组合物中的结构(I)的化合物以有效治疗所关注的具体疾病或病症的用量-即足以治疗不同癌症的且优选对于患者具有可接受的毒性用量存在。结构(I)的化合物的JAK2和/或ALK2激酶活性可以由本领域技术人员测定，例如，如下文实施例中所述。本领域技术人员易于确定适合的浓度和剂量。
可以通过用于类似用途的可接受的活性剂施用模式施用纯形式或适合的药物组合物形式的本发明化合物或其药学上可接受的盐。可以通过合并本发明的化合物与适合的药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂制备本发明的药物组合物，且可以将它们配制成固体、半固体、液体或气体形式，例如片剂、胶囊、粉末、颗粒、软膏剂、溶液、混悬液、注射剂、吸入剂、凝胶、微球和气雾剂。这类药物组合物的典型施用途径包括、但不限于口服、局部、透皮、吸入、胃肠外、舌下、直肠、阴道和鼻内。本文所用的术语胃肠外包括皮下注射、静脉内、肌内、胸骨内注射或输注技术。可以配制本发明的药物组合物，以便在将组合物适合于患者时允许其中包含的活性成分是生物可利用的。施用于受试者或患者的组合物可以采取一个或多个剂量单元的形式，例如，其中片剂可以是单一剂量单元，且气雾剂形式的本发明的化合物的容器可以承载多个剂量单元。制备这类剂型的确切方法是已知的或对于本领域技术人员而言显而易见；例如，参见Remington:The Science and Practice of Pharmacy,第20版(Philadelphia College of Pharmacy and Science,2000)。在任何情况下，所施用的组合物包含治疗有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗根据本发明的教导所关注的疾病或病症。
本发明的药物组合物可以为固体或液体形式。在一个方面，载体是颗粒，使得组合物例如是片剂或粉末形式。载体可以是液体，其中组合物为，例如口服糖浆剂、可注射液体或气雾剂，例如，其用于吸入施用。
当欲用于口服施用时，所述药物组合物优选是固体或液体形式，其中在本文认可为固体或液体的形式中包括半固体、半液体、混悬液和凝胶形式。
作为用于口服施用的固体组合物，可以将药物组合物配制成粉末、颗粒、压制片、丸剂、胶囊、口香糖、糯米纸囊剂等形式。这类固体组合物典型地包含一种或多种惰性稀释剂或可食用载体。此外，可以存在如下成分的一种或多种：粘合剂，例如羧甲基纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素、黄蓍树胶或明胶；赋形剂，例如淀粉、乳糖或糊精；崩解剂，例如藻酸、藻酸钠、Primogel、玉米淀粉等；润滑剂，例如硬脂酸镁或氢化植物油；助流剂，例如胶体二氧化硅；甜味剂，例如蔗糖或糖精；矫味剂，例如薄荷、水杨酸甲酯或橙香精；和着色剂。
当药物组合物是胶囊形式时，例如，明胶胶囊，它除包含上述类型的物质外，还可以包含液体载体，例如聚乙二醇或油。
药物组合物可以是液体形式，例如，酏剂、糖浆剂、溶液、乳剂或混悬液。作为两个实例，液体可以用于口服施用或通过注射递送。当欲用于口服施用时，除本发明的化合物外，优选的组合物还包含甜味剂、防腐剂、染料/着色剂和增味剂的一种或多种。在欲通过注射施用的组合物中，可以包括表面活性剂、防腐剂、湿润剂、分散剂、助悬剂、缓冲剂、稳定剂和等渗剂的一种或多种。
本发明的液体组合物，无论它们是溶液、混悬液还是其它类似形式，都可以包括如下辅料的一种或多种：无菌稀释剂，例如注射用水、盐水溶液，优选生理盐水、林格液和等渗氯化钠，固定油，例如可以充当溶剂或助悬介质的合成单酸甘油酯类或二脂酰甘油酯类、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其它溶剂；抗菌剂，例如苄醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂，例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；鳌合剂，例如乙二胺四乙酸；缓冲剂，例如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐；和用于调整张度的试剂，例如氯化钠或葡萄糖。可以将胃肠外制剂包封在安瓿、一次性注射器或多剂量玻璃或速率制成的小瓶中。生理盐水是优选的辅料。可注射药物组合物优选是无菌的。
欲用于胃肠外或口服施用的本发明液体药物组合物应当包含一定量的本发明的化合物，使得可以得到适合的剂量。
本发明的药物组合物预先用于局部施用，在这种情况中，载体可以适当地包含溶液、乳剂、软膏剂或凝胶基质。例如，所述基质可以包含如下成分的一种或多种：凡士林油、羊毛脂、聚乙二醇、蜂蜡、矿物油、稀释剂例如水和醇和乳化剂和稳定剂。药物组合物中可以存在增稠剂，以便局部施用。如果预期透皮施用，则组合物可以包括透皮贴剂或离子透入装置。
本发明的药物组合物欲用于例如可以以栓剂形式直肠施用，它在直肠中融化并且释放药物。用于直肠施用的组合物可以包含作为适合的无刺激性赋形剂的含油基质。这种基质包括、但不限于羊毛脂、可可脂和聚乙二醇。
本发明的药物组合物可以包括各种材料，其改变固体或液体剂型的物理形式。例如，该组合物可以包括在活性成分周围形成包衣壳的材料。形成包衣壳的材料典型地是惰性的且可以选自，例如糖、虫胶和其它肠溶包衣衣料。或者，可以将活性成分包装在明胶胶囊中。
固体或液体形式的本发明的药物组合物可以包括结合本发明的化合物且由此有助于化合物递送的试剂。可以在这种能力方面起作用的适合的试剂包括单克隆抗体或多克隆抗体、蛋白质或脂质体。
本发明的药物组合物可以由可以作为气雾剂施用的剂量单元组成。术语气雾剂用于表示从胶体性质的那些到由加压包装组成的系统的范围的各种系统。递送可以通过液化或加压气体或通过分配活性成分的适合的泵系统进行。本发明化合物的气雾剂可以以单相、双相或三相系统的形式递送，以便递送活性成分。所递送的气雾剂包括必要的容器、启动器、阀、子容器(subcontainer)等，它们一起可以形成药盒。本领域技术人员无需过度实验可以确定优选的气雾剂。
可以通过制药领域众所周知的方法制备本发明的药物组合物。例如，欲以通过注射施用的药物组合物可以通过合并本发明的化合物与无菌蒸馏水以形成溶液来制备。可以加入表面活性剂以有利于均匀溶液或混悬液形成。表面活性剂是与本发明化合物非共价相互作用的化合物，以有利于所述化合物在水性递送系统中溶解或均匀分散。
可以以治疗有效量施用本发明的化合物或其药学上可接受的盐，这将根据各种因素改变，包括所用具体化合物的活性；该化合物的代谢稳定性和期限；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和膳食；施用模式和时间；排泄速率；药物组合；具体障碍或病症的严重性；和进行疗法的受试者。
还可以将本发明的化合物或其药学上可接受的衍生物与一种或多种另外的治疗剂同时施用，在其施用之前或之后施用。这种联合疗法包括施用包含本发明化合物和一种或多种另外的活性剂的单一药物制剂和施用在各自单独的药物制剂中的本发明的化合物和每种活性剂。例如，可以将本发明的化合物和另一种活性剂在单一口服剂量组合物例如片剂或胶囊中一起施用于患者，或可以将每种活性剂在单独的口服剂型中施用。如果使用单独的剂型，则可以基本上同时即伴随施用本发明的化合物和一种或多种另外的活性剂，或在单独的交错时间即依次施用；联合疗法应当被理解为包括所有这些方案。
对于用于本发明的任何化合物，治疗有效量或剂量可以在开始根据细胞培养试验进行评估。然后可以配制用于动物模型的剂量，以便达到包括在细胞培养物中测定的IC50的循环浓度的范围(即达到蛋白激酶活性的半数最大抑制的测试化合物浓度)。这类信息随后可以用于更精确地确定在人体中的有用剂量。
可以通过细胞培养物或实验动物中的标准药物方法测定本文所述的化合物的毒性和治疗效能，例如通过测定针对主题化合物的IC50和LD50(两者均在本文另外部分中讨论)。从这些细胞培养试验和动物研究中得到的数据可以用于配制应用于人体的剂量范围。剂量可以根据所用的剂型和所用的施用途经的不同而改变。确切的制剂、施用途径和剂量可以由各临床医师根据患者病情选择(参见，例如GOODMAN&GILMAN'S THE PHARMACOLOGICAL BASIS OF THERAPEUTICS,Ch.3,第9版，Hardman,J.和Limbard,L.,McGraw-Hill,New York City,1996,p.46.)
可以根据个体情况调整剂量和间隔，以提供足以维持激酶调节作用的活性剂种类的血浆水平。这些血浆水平称作最低有效浓度(MEC)。MEC对于每种化合物而言可变，但可以根据体外数据计算，例如使用本文所述的测定法确定达到激酶50-90％抑制所必需的浓度。达到MEC所必需的剂量取决于个体特征和施用途径。HPLC测定法或生物测定法可以用于测定血浆浓度。
还可以使用MEC值测定剂量间隔。应当使用一种方案施用化合物，该方案可以将血浆水平维持高于MEC 10-90％的时间，优选30-90％且最优选50-90％。
目前，本发明化合物的治疗有效量可以在约2.5mg/m2－1500mg/m2/天的范围。另外的示例剂量为0.2-1000mg/qid、2-500mg/qid和20-250mg/qid。
在局部施用或选择性摄取的情况中，药物的有效局部浓度与血浆浓度无关，且本领域公知的其它方法可以用于测定校正的剂量和间隔。
所施用的组合物的量当然取决于所治疗的受试者、疾病的严重性、施用方式、主治医师的判断等。
如果期望，则可以将组合物提供在药包或调配器装置中，例如FDA批准的药盒，其可以包含一个或多个包含活性成分的单位剂型。例如，药包的实例包含金属或塑料箔，例如泡罩包。所述药包或调配器装置可以附带施用说明书。所述药包或调配器装置还可以附带贴附在容器上的通告，为政府管理部门为了规定药物的制备、使用或销售开据的形式，该通告反映出人或兽施用的组合物形式得到管理部门批准。例如，这类通告可以具有美国食品与药品监督管理局为处方药批准的标记或具有经批准的产品插页。还可以制备用相容性药用载体配制的包含本发明的化合物的组合物，将其放入适合的容器并且标记用于治疗所示的病症。标签上所示的适合的病症可以包括治疗肿瘤、抑制血管发生、治疗纤维化、糖尿病等。
IV.治疗方法
在不同的其它实施方案中，本发明涉及抑制ALK2激酶或JAK2激酶或其组合的方法，该方法包括对有此需要的哺乳动物施用有效量的任意上述化合物(即结构(I)或(II)的化合物)或请求保护的包含该化合物的药物组合物。
在一些实施方案中，所述方法用于抑制ALK2激酶。在其它实施方案中，所述方法用于抑制JAK2激酶。
在多个实施方案中，所述抑制用于治疗癌症。在多个实施方案中，所述抑制用于治疗慢性病性贫血、慢性炎症性贫血、癌症贫血或骨化性纤维发育不良。
在另一个实施方案中，本公开文本涉及用于治疗癌症的方法，该方法包括对有此需要的哺乳动物施用有效量的任意上述化合物(即结构(I)或(II)的化合物)或请求保护的包含该化合物的药物组合物。
在上述方法的一些实施方案中，所述癌症是骨髓增生性疾病、淋巴瘤或实体瘤。例如，在一些实施方案中，骨髓增生性疾病是骨髓纤维化、真性红细胞增多症或特发性血小板增多症。
在其它实施方案中，所述实体瘤是乳腺、前列腺或胰腺的肿瘤。
在多个实施方案中，所述癌症是前列腺癌、卵巢癌或头颈癌。
本发明还提供治疗各种其它癌症的方法，通过施用如下所述的结构(I)或(II)的化合物来进行。
有利地，本发明的化合物应用于治疗和缓解癌症症状的方法中。因此，在一些实施方案中，为有需要的癌症患者(即受试者，例如人体受试者，其被针对为患有癌症)提供支持性医护的方法，该方法包括对所述受试者施用有效量的任意上述化合物(即结构(I)或(II)的化合物)或请求保护的包含该化合物的药物组合物。例如，在一些实施方案中，该方法用于治疗贫血和与癌症相关的疲劳。
如上所述，本发明的化合物和组合物可以应用于由ALK2和/或JAK2蛋白激酶介导的广泛的疾病和病症。这类疾病可以包括，作为实例、但不限于：癌症，例如血癌(例如急性髓性白血病(AML)和慢性髓性白血病(CML))、肺癌、NSCLC(非小细胞肺癌)、燕麦形细胞癌、骨癌、胰腺癌、皮肤癌、隆凸性皮肤纤维肉瘤、头颈癌、皮肤或眼内黑素瘤、子宫癌、卵巢癌、结肠直肠癌、肛门区癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌、妇科肿瘤(例如子宫肉瘤、输卵管癌、子宫内膜癌、宫颈癌、阴道癌或外阴癌)、霍奇金病、肝细胞癌、食道癌、小肠癌、内分泌系统癌(例如甲状腺、胰腺、甲状旁腺和肾上腺的癌症)、软组织肉瘤、尿道肿瘤、阴茎肿瘤、睾丸癌、前列腺癌(特别是激素顽固性)、慢性或急性白血病、儿童实体瘤、嗜伊红细胞增多症、淋巴细胞性淋巴瘤、膀胱癌、肾癌或输尿管癌(例如肾细胞癌、肾盂癌)、儿科恶性肿瘤、中枢神经系统肿瘤(例如原发性CNS淋巴瘤、脊柱轴肿瘤、髓母细胞瘤、脑干胶质瘤或垂体腺瘤)、Barrett食管(恶变前综合征)、瘤形成皮肤病、银屑病、蕈样真菌病和良性前列腺肥大、糖尿病相关疾病例如糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视网膜新生血管化、肝硬化、血管发生、心血管疾病例如动脉粥样硬化、免疫疾病例如自身免疫疾病和肾病。
在一些实施方案中，本发明的化合物和组合物可以用于治疗癌症例如血液恶性肿瘤的方法中。例如，在一些实施方案中，本发明的化合物和组合物可以用于治疗急性髓性白血病(AML)的方法中。其它方法包括治疗膀胱癌或治疗前列腺癌。
本发明的化合物(即结构(I)的化合物)可以与一种或多种另外的化疗剂联用。本发明化合物的剂量可以因任何药物-药物反应而调整。在一个实施方案中，所述化疗剂选自有丝分裂抑制剂、烷化剂、抗代谢药、细胞周期抑制剂、酶、拓扑异构酶抑制剂例如CAMPTOSAR(伊立替康)、生物应答调节剂、抗激素药、抗血管生成因子例如MMP-2、MMP-9和COX-2抑制剂、抗雄激素药、铂配合物(顺铂等)、取代的脲类例如羟基脲；甲基肼衍生物，例如丙卡巴肼；肾上腺皮质抑制剂，例如米托坦、氨鲁米特、激素和激素拮抗剂例如肾上腺皮质类固醇(例如泼尼松)、孕激素类(例如己酸羟孕酮)、雌激素(例如己烯雌酚)、抗雌激素药例如他莫昔芬、雄激素类例如丙酸睾酮和芳香酶抑制剂例如阿那曲唑和AROMASIN(依西美坦)。
可以与上述方法组合的烷化剂的实例包括、但不限于：单独的氟尿嘧啶(5-FU)或与亚叶酸的另外的组合；其它嘧啶类似物，例如UFT、卡培他滨、吉西他滨和阿糖胞苷，烷基磺酸酯类，例如白消安(用于治疗慢性粒细胞白血病)、英丙舒凡和哌泊舒凡；氮丙啶类，例如苯佐替派、卡巴醌、美妥替哌和乌瑞替派；乙烯亚胺类和甲基蜜胺类，例如六甲蜜胺、三乙烯三聚氰胺、三亚乙基磷酰胺、三亚乙基硫代磷酰胺和三羟甲蜜胺；和氮芥，例如苯丁酸氮芥(用于治疗慢性淋巴细胞白血病、原发性巨球蛋白血症和非何杰金淋巴瘤)、环磷酰胺(用于治疗霍奇金病、多发性骨髓瘤、神经母细胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、Wilms瘤和横纹肌肉瘤)、雌氮芥、异环磷酰胺、novembrichin、泼尼莫司汀和乌拉莫司汀(用于治疗原发性血小板增多症、非何杰金淋巴瘤、霍奇金病和卵巢癌)；和三嗪类，例如达卡巴嗪(用于治疗软组织肉瘤)。
可以与上述方法组合的抗代谢药化疗剂的实例包括、但不限于：叶酸类似物，例如甲氨蝶呤(用于治疗急性淋巴细胞白血病、绒毛膜癌、蕈样真菌病、乳腺癌、头颈癌和成骨性肉瘤)和蝶罗呤；和嘌呤类似物，例如巯嘌呤和硫鸟嘌呤，其应用于治疗急性粒细胞性白血病、急性淋巴细胞白血病和慢性粒细胞白血病。
可以与上述方法组合的基于天然产物的化疗剂的实例包括、但不限于：长春花生物碱类，例如长春碱(用于治疗乳腺癌和睾丸癌)、长春新碱和长春地辛；表鬼臼毒素，例如依托泊苷和替尼泊苷，两者均用于治疗睾丸癌和卡波西肉瘤；抗生素化疗剂，例如柔红霉素、多柔比星、表柔比星、丝裂霉素(用于治疗胃癌、宫颈癌、结肠癌、乳腺癌、膀胱癌和胰腺癌)、更生霉素、替莫唑胺、普卡霉素、博来霉素(用于治疗皮肤癌、食道癌和泌尿生殖道癌)；和酶化疗剂，例如L-天冬酰胺酶。
有用的COX-II抑制剂的实例包括Vioxx、CELEBREX(塞来昔布)、伐地考昔、paracoxib、罗非昔布和Cox 189。
有用的基质金属蛋白酶抑制剂的实例描述在如下文献中：WO 96/33172(1996年10月24日公布)；WO 96/27583(1996年3月7日公布)；欧洲专利申请号EP97304971.1(1997年7月8日提交)；欧洲专利申请号EP99308617.2(1999年10月29日提交)；WO 98/07697(1998年2月26日公布)；WO 98/03516(1998年1月29日公布)；WO 98/34918(1998年8月13日公布)；WO 98/34915(1998年8月13日公布)；WO 98/33768(1998年8月6日公布)；WO 98/30566(1998年7月16日公布)；欧洲专利公开号EP606,046(1994年7月13日公布)；欧洲专利公开号EP931,788(1999年7月28日公布)；WO 90/05719(1990年5月31日公布)；WO 99/52910(1999年10月21日公布)；WO 99/52889(1999年10月21日公布)；WO 99/29667(1999年6月17日公布),PCT国际申请号PCT/IB98/01113(1998年7月21日提交)；欧洲专利申请号EP99302232.1(1999年3月25日提交),英国专利申请号GB9912961.1(1999年6月3日提交)；美国专利US 5,863,949(1999年1月26日颁布)；美国专利US5,861,510(1999年1月19日颁布)；和欧洲专利公开号EP780,386(1997年6月25日公布)，将所有这些文献完整地引入本文参考。优选的MMP-2和MMP-9抑制剂是几乎没有或无抑制MMP-1活性的那些。更优选相当于其它基质-金属蛋白酶(即MMP-1、MMP-3、MMP-4、MMP-5、MMP-6、MMP-7、MMP-8、MMP-10、MMP-11、MMP-12和MMP-13)选择性地抑制MMP-2和/或MMP-9的那些。
用于本发明的MMP抑制剂的一些具体实例是AG-3340、RO 32-3555、RS 13-0830和选自如下的化合物：3-[[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基]-(1-羟基氨基甲酰基-环戊基)-氨基]-丙酸；3-外-3-[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-8-氧杂-双环[3.2.1]辛烷-3-甲酸羟基酰胺；(2R,3R)1-[4-(2-氯-4-氟-苄氧基)-苯磺酰基]-3-羟基-3-甲基-哌啶-2-甲酸羟基酰胺；4-[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-四氢-吡喃-4-甲酸羟基酰胺；3-[[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基]-(1-羟基氨基甲酰基-环丁基)-氨基]-丙酸；4-[4-(4-氯-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-四氢-吡喃-4-甲酸羟基酰胺；(R)3-[4-(4-氯-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-四氢-吡喃-3-甲酸羟基酰胺；(2R,3R)1-[4-(4-氟-2-甲基苄氧基)-苯磺酰基]-3-羟基-3-甲基-哌啶-2-甲酸羟基酰胺；3-[[(4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基]-(1-羟基氨基甲酰基-1-甲基-乙基)-氨基]-丙酸；3-[[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基]-(4-羟基氨基甲酰基-四氢-吡喃-4-基)-氨基]-丙酸；3-外-3-[4-(4-氯-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-8-氧杂-双环[3.2.1]辛烷-3-甲酸羟基酰胺；3-内-3-[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-8-氧杂-双环[3.2.1]辛烷-3-甲酸羟基酰胺；和(R)3-[4-(4-氟-苯氧基)-苯磺酰基氨基]-四氢-呋喃-3-甲酸羟基酰胺；和这些化合物的药学上可接受的盐和溶剂合物。
其它抗血管生成药、其它COX-II抑制剂和其它MMP抑制剂也可以用于本发明。
本发明的化合物还可以与信号转导抑制剂联用，例如可以抑制EGFR(表皮生长因子受体)响应的活性剂，例如EGFR抗体、EGF抗体和为EGFR抑制剂的分子；VEGF(血管内皮生长因子)抑制剂；和erbB2受体抑制剂，例如有机分子或结合erbB2受体的抗体，例如HERCEPTIN(Genentech,Inc.,South San Francisco,CA)。EGFR抑制剂描述在如下文献中：WO 95/19970(1995年7月27日公布)；WO 98/14451(1998年4月9日公布)；WO 98/02434(1998年1月22日公布)和美国专利US5,747,498(1998年5月5日颁布)，且这类物质可以用于如本文所述的本发明。
EGFR-抑制剂包括、但不限于单克隆抗体C225和抗-EGFR 22Mab(ImClone Systems,Inc.,New York,NY)、化合物ZD-1839(AstraZeneca)、BIBX-1382(Boehringer Ingelheim)、MDX-447(Medarex Inc.,Annandale,NJ)和OLX-103(Merck&Co.,Whitehouse Station,NJ)和EGF融合毒素(Seragen Inc.,Hopkinton,MA)。
这些和其它EGFR-抑制剂可以用于本发明。VEGF抑制剂，例如SU-5416和SU-6668(Sugen Inc.,South San Francisco,CA)也可以与本发明的化合物联用。VEGF抑制剂描述在如下文献中：例如，WO 01/60814A3(2001年8月23日公布)；WO 99/24440(1999年5月20日公布)；PCT国际申请PCT/IB99/00797(1999年5月3日提交)；WO 95/21613(1995年8月17日公布)；WO 99/61422(1999年12月2日公布)；美国专利US5,834,504(1998年11月10日颁布)；WO 01/60814；WO 98/50356(1998年11月12日公布),美国专利US5,883,113(1999年3月16日颁布),美国专利US 5,886,020(1999年3月23日颁布)；美国专利US 5,792,783(1998年8月11日颁布)；WO 99/10349(1999年3月4日公布)；WO 97/32856(1997年9月12日公布)；WO 97/22596(1997年6月26日公布)；WO 98/54093(1998年12月3日公布)；WO 98/02438(1998年1月22日公布)；WO 99/16755(1999年4月8日公布)；和WO 98/02437(1998年1月22日公布)，将所有这些文献完整地引入本文参考。用于本发明的一些特异性VEGF抑制剂的其它实例是IM862(Cytran Inc.,Kirkland,WA)；Genentech,Inc.的抗-VEGF单克隆抗体；和angiozyme，即来自Ribozyme的合成核酶(Boulder,CO)和手性子(Emeryville,CA)。这些和其它VEGF抑制剂可以用于如本文所述的本发明。pErbB2受体抑制剂、例如GW-282974(Glaxo Wellcome plc)和单克隆抗体AR-209(Aronex Pharmaceuticals Inc.,The Woodlands,TX)和2B-1(Chiron)也可以与本发明的化合物联用，例如，如下文献中所示的那些：WO 98/02434(1998年1月22日公布)；WO 99/35146(1999年7月15日公布)；WO 99/35132(1999年7月15日公布)；WO 98/02437(1998年1月22日公布)；WO 97/13760(1997年4月17日公布)；WO 95/19970(1995年7月27日公布)；美国专利US 5,587,458(1996年12月24日颁布)；和美国专利US 5,877,305(1999年3月2日颁布)，将所有这些文献完整地引入本文参考。用于本发明的ErbB2受体抑制剂还描述在美国专利US 6,284,764(2001年9月4日颁布)中，将该文献完整地引入本文参考。根据本发明，描述在上述举出的PCT申请、美国专利和美国临时申请中的erbB2受体抑制剂化合物和物质以及抑制erbB2受体的其它化合物和物质可以与本发明的化合物联用。
本发明的化合物还可以与用于治疗癌症的活性剂联用，包括、但不限于能够增强抗肿瘤免疫应答的活性剂，例如CTLA4(细胞毒性淋巴细胞抗原4)抗体和能够阻断CTLA4的其它活性剂；和抗增殖剂，例如其它法尼酯蛋白转移酶抑制剂，例如描述在美国专利US6,258,824 B1的"背景"部分中引述的参考文献中的法尼酯蛋白转移酶抑制剂。
上述方法还可以与放疗组合进行，其中与放疗组合的本发明化合物的量有效地治疗上述疾病。
用于施用放疗的技术是本领域公知的且这些技术可以用于本文所述的联合疗法中。本发明化合物在联合疗法中的施用可以如本文所述确定。
具体实施方式
提供下列实施例的目的在于示例，而非限定。
实施例1
化合物的合成
2-(4-(4-氨基-2-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)乙醇(苯胺A)的制备
方案1
在密封试管中将方案1化合物1(5.0g,31.4mmol)和方案1化合物2(70mL,628.0mmol)的混合物加热至100℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，用(20mL)水稀释该反应混合物，用EtOAc(5x 100mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到方案1化合物3(3.0g,62％收率)，为黄色固体，将其不经进一步纯化使用。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.09-7.71(m,2H),6.90(t,J＝8.8Hz,1H),3.31(dd,J＝5.9,3.9Hz,4H),2.73-2.52(m,4H),2.35(s,3H).MS[ESI,MH+]＝240.15.
将Pd/C(10％,200mg)加入到在乙醇(10mL)中的方案1化合物3(1.0g,4.18mmol)，在H2气氛中(气囊压力)搅拌得到的混合物12h。TLC显示原料完全耗尽后，使该反应混合物通过硅藻土垫，用EtOAc(30mL)洗涤固体。用Na2SO4干燥滤液，过滤，浓缩，得到苯胺A(600mg,69％收率)，为棕色半固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.75(dd,J＝10.0,8.3Hz,1H),6.50-6.21(m,2H),4.97(s,2H),2.81(t,J＝4.9Hz,4H),2.41(s,4H),2.19(s,3H).MS[ESI,MH+]＝210.13.
3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯胺(苯胺B)的制备:
方案2
将方案2化合物1(2.00g,11.68mmol)和方案2化合物2(1.17g,11.68mmol)在无水DMSO(5mL)中的混合物加热至120℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(5x 50mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到方案2化合物3(2.00g,69％收率)，为棕色固体，将其不经进一步纯化使用。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.87(dd,J＝8.8,2.6Hz,1H),7.71(d,J＝2.5Hz,1H),6.90(d,J＝8.8Hz,1H),3.95(s,3H),3.26(d,J＝4.9Hz,4H),2.61(t,J＝4.9Hz,4H),2.37(s,3H).MS[ESI,MH+]＝252.13.
将粗的方案2化合物3(1.00g,3.98mmol)、Fe(0.89g,15.93mmol)和NH4Cl(2.70g,39.80mmol)在EtOAc/H2O(20mL,1/1)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，使该反应混合物通过硅藻土垫，用EtOAc(50mL)洗涤固体。减压蒸发滤液，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 99/1逐步增加至80/20洗脱)，得到苯胺B(0.70g,79％收率)，为棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.60(dd,J＝8.4,2.0Hz,1H),6.21(d,J＝2.3Hz,1H),6.06(m,1H),4.71(s,2H),3.67(d,J＝2.0Hz,3H),2.78(s,4H),2.46-2.33(m,4H),2.19(d,J＝2.1Hz,3H).MS[ESI,MH+]＝222.16.
2-(4-(4-氨基-2-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)乙醇(苯胺C)的制备:
按照与苯胺B类似的方式、在第一步中使用2-(哌嗪-1-基)乙醇合成标题化合物。得到苯胺C，为棕色固体(5.0g,2步内34％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.60(d,J＝8.3Hz,1H),6.22(d,J＝2.4Hz,1H),6.07(dd,J＝8.3,2.4Hz,1H),4.73(s,3H),3.68(s,3H),3.53(d,J＝27.0Hz,2H),2.84(s,4H),2.54(s,6H).MS[ESI,MH+]＝252.17.
2-(4-(4-氨基-2-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)乙醇(苯胺D)的制备:
按照与苯胺B类似的方式、在第一步中使用2-氯-1-氟-4-硝基苯和2-(哌嗪-1-基)乙醇合成标题化合物.得到苯胺D，为棕色固体(1.5g,51％收率2步内)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.91(d,J＝8.6Hz,1H),6.65(d,J＝2.5Hz,1H),6.51(dd,J＝8.6,2.5Hz,1H),5.34(s,1H),5.18(s,2H),3.78(d,J＝5.0Hz,2H),3.52(s,2H),3.15(d,J＝46.2Hz,10H).MS[ESI,MH+]＝256.12.
2-(3-((5-氯-2-((3-氟-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)乙腈(化合物1)的制备
按照方案3中所示的方法合成标题化合物。
方案3
将Et3N(0.16mL)加入到方案3化合物1(100mg,0.55mmol)和方案3化合物2(76mg,0.57mmol)在iPrOH(4mL)中的混合物中，将得到的混合物加热至90℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，蒸发溶剂，通过硅胶快速色谱法纯化残余物，得到方案3化合物3(91mg,59％收率)。
将Et3N(0.5mL)加入到方案3化合物3(50mg,0.179mmol)和苯胺A(49mg,0.234mmol)在iPrOH(5mL)中的混合物中，将得到的混合物在密封试管中加热至90℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，蒸发溶剂，通过硅胶快速色谱法纯化残余物，得到化合物1(63mg,77％收率)。MS[ESI,(M-CH3+H)+]＝438.16.
2-(3-((2-((3-氟-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-5-甲基嘧啶-4-基)氨基)苯基)乙腈(化合物2)的制备
按照与化合物1类似的方式、在第一步中使用2,4-二氯-5-甲基嘧啶合成标题化合物。得到化合物2，为白色固体(18mg,2步内5％收率).MS[ESI,(M-CH3+H)+]＝418.29.
4-((3-(氰基甲基)苯基)氨基)-2-((3-氟-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)嘧啶-5-腈(化合物3)的制备
按照与化合物1类似的方式、在第一步中使用2,4-二氯嘧啶-5-腈并且在该步骤中使温度降至室温(RT)合成标题化合物。得到化合物3，为白色固体(47mg,2步内39％收率)。MS[ESI,(M-CH3+H)+]＝429.21.
1-(3-(2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)苯基)环丙烷腈(化合物4)的制备
按照方案4中所示的方法合成标题化合物。1-(3-氨基苯基)环丙烷腈(方案4化合物1)的制备如方案5中所示。
方案4
在密封试管中将方案4化合物1(400mg,2.53mmol)、方案4化合物2(450mg,3.03mmol)和Na2CO3(536mg,5.06mmol)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至100℃16h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，将其与Et2O和正-戊烷(20mL,1/4)的混合物一起研磨，得到方案4化合物3(300mg,44％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ10.15(s,1H),8.19(m,1H),7.78-7.47(m,2H),7.49-7.23(m,1H),7.14-6.92(m,1H),6.77(m,1H),1.79(d,J＝5.0Hz,2H),1.51(t,J＝3.9Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝271.05.
将方案4化合物3(150mg,0.55mmol)和苯胺B(200mg,0.83mmol)溶于无水二噁烷(10mL)。在氮气气氛中向该混合物中加入t-BuONa(160mg,1.66mmol)、X-PHOS(64mg,0.11mmol)和Pd2(dba)3(50mg,0.05mmol,5mol％)。将该反应混合物在80℃搅拌14h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(10mL)使该混合物猝灭，用乙酸乙酯(30mL)萃取。用盐水(10mL)洗涤有机层，用无水Na2SO4干燥，然后过滤，浓缩，得到残余物，通过制备型-HPLC纯化，得到化合物4(70mg,28％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.07(d,J＝5.7Hz,1H),7.43(s,1H),7.40-7.27(m,2H),7.16(d,J＝2.4Hz,1H),7.06(m,1H),6.98(m,1H),6.94-6.86(m,2H),6.58(s,1H),6.13(d,J＝5.8Hz,1H),3.80(s,3H),3.07(s,4H),2.63(s,4H),2.36(s,3H),1.72(d,J＝5.0Hz,2H),1.38(d,J＝5.1Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝456.20.
如方案5中所示合成1-(3-氨基苯基)环丙烷腈(方案4化合物1)。
方案5
将PBr3(38.9g,270.7mmol)滴加到冷的(0℃)方案5化合物1(55.0g,359.4mmol)在Et2O(500mL)中的溶液中，将该反应混合物在0℃搅拌2h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(50mL)稀释该混合物，用Et2O(2x 200mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到方案5化合物2(55.0g,71％收率)，为黄白色固体，将其不经进一步纯化使用。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.27(t,J＝2.0Hz,1H),8.17(dd,J＝8.6,2.0Hz,1H),7.74(m,1H),7.55(t,J＝8.0Hz,1H),4.54(s,2H).MS[ESI,MH+]＝215.96.
向方案5化合物2(55.0g,254.6mmol)在MeOH/水(250mL,4/1)中的溶液中加入KCN(21.5g,331.0mmol)，将该反应混合物在RT搅拌12h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(50mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(200mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc从100/0逐步增加至40/60洗脱)，得到方案5化合物3(38.0g,91％收率)，为淡黄色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.31-8.12(m,2H),7.78-7.69(m,1H),7.68-7.51(m,1H),3.91(s,2H).MS[ESI,MH+]＝163.05.
将方案5化合物3(20.00g,123.0mmol)和1,2-二溴乙烷(23.08g,123.0mmol)在DMSO/Et2O(60mL,1/2)中的混合物滴加到NaH(5.41g,271.4mmol)在DMSO(20mL)中的溶液中，将得到的混合物在RT搅拌1h。TLC显示原料完全耗尽后，用iPrOH(20mL)、然后用水(20mL)使该反应混合物猝灭，用EtOAc(30mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc从100/0逐步增加至80/20洗脱)，得到方案5化合物4(13.0g,56％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.22-8.13(m,1H),8.05(t,J＝2.2Hz,1H),7.75(d,J＝7.9Hz,1H),7.57(t,J＝8.0Hz,1H),1.88(d,J＝2.7Hz,2H),1.54-1.50(m,2H).MS[ESI,MH+]＝189.04.
将方案5化合物4(10.0g,52.6mmol)、Zn粉(13.7g,210.5mmol)和NH4Cl(28.1g,526.3mmol)在EtOAc/H2O(60mL,1/1)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，使该反应混合物通过硅藻土垫，用EtOAc(200mL)洗涤固体。蒸发滤液，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc从100/0逐步增加至70/30洗脱)，得到方案5化合物5(6.0g,71％收率)，为棕色液体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.99(t,J＝7.8Hz,1H),6.57(t,J＝2.1Hz,1H),6.47(dd,J＝8.0,2.1Hz,1H),6.39-6.34(m,1H),5.21(s,2H),1.66(m,2H),1.36(q,J＝4.7Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝159.09
1-(3-(2-(3,4,5-三甲氧基苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)苯基)环丙烷腈(化合物5)的制备
按照与化合物4类似的方式、在最终的偶合步骤中使用3,4,5-三甲氧基苯胺合成标题化合物。
将方案4化合物3(120mg,0.440mmol)和3,4,5-三甲氧基苯胺(122mg,0.660mmol)溶于无水二噁烷(10mL)。在氮气气氛中向该混合物中加入t-BuONa(126mg,1.320mmol)、X-PHOS(50mg,0.088mmol)和Pd2(dba)3(40mg,0.044mmol,10mol％)。将该反应混合物在80℃搅拌14h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(10mL)使该混合物猝灭，用乙酸乙酯(30mL)萃取。用盐水(10mL)洗涤有机层，用无水Na2SO4干燥，然后过滤，浓缩，得到残余物，通过制备型-HPLC纯化，得到化合物5(120mg,66％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.09(d,J＝5.7Hz,1H),7.50(s,1H),7.44-7.28(m,2H),7.03-6.88(m,2H),6.85(s,2H),6.56(s,1H),6.15(d,J＝5.7Hz,1H),3.82(d,J＝7.9Hz,9H),1.74(d,J＝5.1Hz,2H),1.39(d,J＝5.0Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝418.15.
1-(3-(2-(4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)-3-甲氧基苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)苯基)环丙烷腈(化合物6)的制备
按照方案6中所示的方法合成标题化合物。
方案6
将方案6化合物1(2.0g,7.38mmol)、苯胺C(2.2g,8.56mmol)和pTsOH(1.2g,7.38mmol)在2-戊醇(40mL)中的混合物加热至90℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 50mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物6(1.3g,36％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.94(s,1H),8.00(d,J＝5.6Hz,1H),7.90(d,J＝8.1Hz,1H),7.40(t,J＝2.1Hz,1H),7.32-7.19(m,3H),6.91(d,J＝7.7Hz,1H),6.78(d,J＝8.4Hz,1H),6.18(d,J＝5.7Hz,1H),4.40(s,1H),3.65(s,3H),3.53(s,2H),2.91(s,4H),2.46(s,4H),1.70(d,J＝4.8Hz,2H),1.42(d,J＝4.7Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝486.25.
1-(3-((2-((3-氯-4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)苯基)氨基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)环丙烷腈(化合物7)的制备
按照方案7中所示的方法合成标题化合物。
方案7
将方案7化合物1(50.0mg,0.185mmol)、苯胺D(47.3mg,0.185mmol)和TFA(0.5mL)在iPrOH(10mL)的混合物加热至90℃16h。TLC显示原料完全耗尽后，减压除去溶剂，通过制备型HPLC纯化残余物，得到化合物7(7.6mg,22％收率)。1H NMR(400MHz,CD3OD):δ8.31(s,2H),7.95(d,J＝6.0Hz,1H),7.81(d,J＝2.4Hz,1H),7.66(d,J＝8.4Hz,1H),7.49(s,1H),7.46(dd,J＝8.8,2.4Hz,1H),7.35(t,1H),7.12(d,J＝8.8Hz,1H),7.05(d,J＝7.6Hz,1H),6.24(d,J＝6.0Hz,1H),3.92(t,2H),3.45(s,4H),3.28(m,6H),1.67-1.64(m,2H),1.42-1.38(m,2H).MS[ESI,MH+]＝490.2.
1-(3-((2-((3-氟-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)环丙烷腈(化合物8)的制备
按照方案8中所示的方法合成标题化合物。
方案8
将方案8化合物1(50.0mg,0.185mmol)、方案8化合物2(54.6mg,0.185mmol)和TFA(0.5mL)在iPrOH(10mL)中的混合物加热至90℃16h。LCMS显示反应完成后，减压除去溶剂，得到粗的方案8化合物3(100mg)，将其不经进一步纯化使用。MS[ESI,MH+]＝530.0.
向方案8化合物3(100.0mg,0.19mmol)在EtOAc(5mL)中的溶液中加入HCl的EtOAc溶液(10％,5mL)，将该混合物在RT搅拌3h。LCMS显示反应完成后，蒸发溶剂，将残余物溶于MeOH(5mL)，加入HCHO(5.7mg,0.19mmol)和AcOH(0.05mL)。将该混合物在RT搅拌30min，此后，加入NaBH3CN(15.7mg,0.25mmol)，在RT持续搅拌1h。LCMS显示反应完成后，蒸发溶剂，得到残余物，通过制备型-HPLC纯化，得到化合物8(7.9mg,18％收率)。1H NMR(400MHz,CD3OD):δppm:8.30(s,2H),7.95(d,J＝6.0Hz,1H),7.63-7.57(m,2H),7.52(s,1H),7.34(t,1H),7.24(d,J＝8.0Hz,1H),7.05-6.98(m,2H),6.23(d,J＝6.0Hz,1H),3.30(m,8H),2.87(s,3H),1.68-1.64(m,2H),1.43-1.39(m,2H).MS[ESI,MH+]＝444.2
1-(3-(2-(3-氯-4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)苯基氨基)-5-甲氧基嘧啶-4-基氨基)苯基)环丙烷腈(化合物9)的制备
按照方案9中所示的方法合成标题化合物。
方案9
在密封试管中将方案9化合物1(400mg,2.53mmol)、方案9化合物2(678mg,3.79mmol)和Na2CO3(804mg,7.59mmol)在nBuOH(10mL)中的混合物加热至100℃16h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc从100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案9化合物3(180mg,27％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CD3OD):δ8.96(d,J＝8.6Hz,1H),8.72-8.63(m,1H),8.51(d,J＝8.2Hz,1H),7.96(m,2H),7.42(m,1H),7.28(d,J＝2.3Hz,1H),7.18(d,J＝8.5Hz,1H),7.08(m,1H),6.95(d,J＝8.6Hz,1H),6.28(d,J＝5.9Hz,1H),3.79(s,3H),3.15(s,4H),2.93(s,4H),2.56(d,J＝8.0Hz,6H).MS[ESI,MH+]＝301.05.
将方案9化合物3(180mg,0.59mmol)、苯胺D(183mg,0.72mmol)和pTsOH(100mg,0.59mmol)在3-戊醇(10mL)中的混合物加热至100℃16h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH从100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物9(100mg,32％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.96(s,1H),8.85(s,1H),8.02(d,J＝8.0Hz,1H),7.88(d,J＝2.4Hz,2H),7.54(t,J＝2.0Hz,1H),7.48(m,1H),7.34(t,J＝7.9Hz,1H),7.05-6.97(m,2H),4.41(t,J＝5.3Hz,1H),3.86(s,3H),3.52(d,J＝6.0Hz,2H),2.89(t,J＝4.6Hz,4H),2.56(s,4H),2.44(t,J＝6.2Hz,2H),1.72(d,J＝4.9Hz,2H),1.58-1.30(m,2H).MS[ESI,MH+]＝520.12.
2-(4-(4-(4-(2,2'-联吡啶-3-基氨基)嘧啶-2-基氨基)-2-氯苯基)哌嗪-1-基)乙醇(化合物10)的制备
按照与方案10中所示的方法合成标题化合物。2,2'-联吡啶-3-胺(方案10化合物1)的制备如方案11中所示。
方案10
在密封试管中将方案10化合物1(400mg,2.33mmol)、方案10化合物2(410mg,2.80mmol)和Na2CO3(500mg,4.68mmol)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃24h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至80/20洗脱)，得到方案10化合物3(320mg,48％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ13.16(s,1H),8.86(dd,J＝8.4,1.6Hz,1H),8.82-8.76(m,1H),8.53(d,J＝8.2Hz,1H),8.48-8.40(m,1H),8.29(d,J＝5.8Hz,1H),8.07(m,1H),7.65-7.49(m,2H),7.13(d,J＝5.9Hz,1H).MS[ESI,MH+]＝284.07.
将方案10化合物3(150mg,0.53mmol)、苯胺D(148mg,0.58mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH＝100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物10(50mg,19％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.88(s,1H),9.39(s,1H),9.14(s,1H),8.88–8.73(m,1H),8.58(d,J＝8.2Hz,1H),8.37(dd,J＝4.4,1.5Hz,1H),8.15(d,J＝5.6Hz,1H),8.09–8.00(m,1H),7.95(d,J＝2.3Hz,1H),7.61–7.38(m,3H),7.11(d,J＝8.7Hz,1H),6.50(d,J＝5.7Hz,1H),5.76(s,1H),4.43(t,J＝5.3Hz,1H),3.53(d,J＝6.1Hz,2H),2.93(s,4H),2.58(s,4H),2.47(d,J＝9.4Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝503.10.
如方案11中所示合成2,2'-联吡啶-3-胺(方案10化合物1)。
方案11
将nBuLi(1.6M己烷溶液,7.9mL,12.7mmol)加入到冷的(-78℃)方案11化合物1(2.00g,12.7mmol)在无水THF(20mL)中的溶液中。搅拌30min后，滴加氯化三丁基锡(4.14g,12.7mmol)，将得到的溶液在-78℃搅拌1h，此后，将其温热至RT，再搅拌1h。TLC显示原料完全耗尽后，用NH4Cl水溶液(20mL)使该反应混合物猝灭，用Et2O(50mL)萃取，然后用Na2SO4干燥，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至80/20洗脱)，得到方案11化合物2(3.20g,68％收率)，为棕色液体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.73(d,J＝4.7Hz,1H),7.49(m,1H),7.40(d,J＝7.6Hz,1H),7.16-7.04(m,1H),1.56(t,J＝7.7Hz,6H),1.33(d,J＝7.3Hz,6H),1.18-1.08(m,6H),0.88(t,J＝7.3Hz,9H).MS[ESI,MH+]＝370.12.
将PdCl2(PPh3)3(27mg,0.04mmol)加入到搅拌的脱气的方案11化合物2(1.56g,4.23mmol)、方案11化合物3(600mg,3.84mmol)和CuI(7.3mg,0.038mmol)在干DMF(20mL)中的溶液中，在密封试管中将得到的混合物加热至115℃18h。TLC显示原料完全耗尽后，将该反应混合物冷却至RT，用1N KF水溶液(6mL)猝灭，搅拌30min。通过用硅藻土垫过滤除去固体，用Et2O(20mL)洗涤。浓缩滤液，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至50/50洗脱)，得到方案11化合物4(400mg,52％收率)，为棕色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.84(m,1H),8.70-8.52(m,1H),8.08(m,2H),7.89(m,1H),7.49(m,1H),7.37(m,1H).MS[ESI,MH+]＝202.06.
将方案11化合物4(400mg,1.99mmol)、Fe(445mg,7.96mmol)和NH4Cl(1.06g,19.90mmol)溶于EtOAc/水(20mL,1/1)，在80℃搅拌3h。TLC显示原料完全耗尽后，将该反应混合物冷却至RT，通过硅藻土垫过滤。用EtOAc(20mL)洗涤固体，浓缩滤液，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至0/100洗脱)，得到方案11化合物5(260mg,77％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.65-8.58(m,1H),8.44(d,J＝8.2Hz,1H),7.91(d,J＝3.9Hz,2H),7.40-7.28(m,1H),7.23(s,2H),7.15(m,2H).MS[ESI,MH+]＝172.08.
N4-(2,2'-联吡啶-3-基)-N2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)嘧啶-2,4-二胺(化合物11)的制备
按照与化合物10类似的方式、在最终偶合步骤中使用3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯胺合成标题化合物。
将方案10化合物3(150mg,0.543mmol)、苯胺B(160mg,0.630mmol)和TFA(1.5mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物11(60mg,24％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.87(s,1H),9.24(d,J＝7.5Hz,1H),9.18(s,1H),8.79(d,J＝4.4Hz,1H),8.58(d,J＝8.3Hz,1H),8.36(dd,J＝4.4,1.6Hz,1H),8.12(d,J＝5.7Hz,1H),8.04-8.08(m,1H),7.55(m,1H),7.40-7.30(m,1H),7.27(d,J＝8.8Hz,1H),6.84(d,J＝8.3Hz,1H),6.45(d,J＝5.7Hz,1H),3.72(s,3H),2.98(m,4H),2.67-2.55(m,4H),2.36(s,3H).MS[ESI,MH+]＝470.25.
N4-(2,2'-联吡啶-3-基)-N2-(3,4,5-三甲氧基苯基)嘧啶-2,4-二胺(化合物12)的制备
按照与化合物10类似的方式、在最终偶合步骤中使用3,4,5-三甲氧基苯胺合成标题化合物。
将方案10化合物3(150mg,0.53mmol)、3,4,5-三甲氧基苯胺(116mg,0.630mmol)和TFA(1mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物12(50mg,22％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.91(s,1H),9.25(d,J＝12.3Hz,2H),8.79(dd,J＝4.9,1.8Hz,1H),8.58(d,J＝8.1Hz,1H),8.36(dd,J＝4.4,1.6Hz,1H),8.15(d,J＝5.7Hz,1H),8.06(m,1H),7.55(m,1H),7.40(dd,J＝8.6,4.4Hz,1H),7.13(s,2H),6.49(d,J＝5.7Hz,1H),3.72(s,6H),3.63(s,3H).MS[ESI,MH+]＝430.18.
2-(4-(4-(4-(2,2'-联吡啶-3-基氨基)-5-甲氧基嘧啶-2-基氨基)-2-氯苯基)哌嗪-1-基)乙醇(化合物13)的制备
按照与方案12中所示的方法合成标题化合物。
方案12
在密封试管中将方案12化合物1(400mg,2.33mmol)、方案12化合物2(502mg,2.80mmol)和Na2CO3(493mg,4.66mmol)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃48h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至80/20洗脱)，得到方案12化合物3(200mg,27％收率)，为棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ13.95(s,1H),9.20(d,J＝8.4Hz,1H),8.79(d,J＝4.7Hz,1H),8.60(d,J＝8.1Hz,1H),8.43(d,J＝4.4Hz,1H),8.08(d,J＝6.8Hz,2H),7.57(dd,J＝8.0,4.6Hz,2H),4.10(s,3H).MS[ESI,MH+]＝314.08.
将方案12化合物3(200mg,0.63mmol)、苯胺D(178mg,0.70mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃48h。TLC显示原料完全耗尽后，用水稀释该反应混合物(20mL)，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物13(100mg,30％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ13.48(s,1H),9.48(m,1H),9.17(s,1H),8.95-8.65(m,1H),8.70-8.48(m,1H),8.38(m,1H),8.08(m,1H),7.99(d,J＝2.5Hz,1H),7.97(s,1H),7.55(m,1H),7.48(m,2H),7.10(d,J＝8.8Hz,1H),4.43(t,J＝5.3Hz,1H),4.00(s,3H),3.53(d,J＝6.0Hz,2H),2.92(t,J＝4.5Hz,4H),2.56(d,J＝15.6Hz,4H),2.45(t,J＝6.3Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝533.21.
N4-([2,2'-联吡啶]-3-基)-5-甲氧基-N2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)嘧啶-2,4-二胺(化合物14)的制备
按照与化合物13类似的方式、在最终偶合步骤中使用苯胺B合成标题化合物。
将方案12化合物3(130mg,0.41mmol)、苯胺B(125mg,0.49mmol)和TFA(1.5mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH＝100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物14(40mg,20％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ13.45(s,1H),9.61-9.47(m,1H),8.92(s,1H),8.82-8.71(m,1H),8.60(d,J＝8.2Hz,1H),8.37(m,1H),8.07(m,1H),7.93(s,1H),7.55(m,1H),7.43(m,1H),7.34(d,J＝2.4Hz,1H),7.26(m,1H),6.81(d,J＝8.5Hz,1H),3.99(s,3H),3.74(s,3H),2.92(s,4H),2.46(s,4H),2.22(s,3H).MS[ESI,MH+]＝499.13.
2-(4-(2-氯-4-(4-(6-甲基-2,2'-联吡啶-3-基氨基)嘧啶-2-基氨基)苯基)哌嗪-1-基)乙醇(化合物15)的制备
按照方案13中所示的方法合成标题化合物。6-甲基-2,2'-联吡啶-3-胺(方案13化合物1)的制备如下所示。
方案13
在密封试管中将方案13化合物1(400mg,2.18mmol)、方案13化合物2(488mg,3.27mmol)和Na2CO3(462mg,4.36mmol)在nBuOH(10mL)中的混合物加热至100℃16h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案13化合物3(230mg,35％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.88(s,1H),8.75(m,1H),8.69(d,J＝8.5Hz,1H),8.49(m,1H),8.24(d,J＝5.8Hz,1H),8.05(m,1H),7.52(m,1H),7.40(d,J＝8.6Hz,1H),7.07(d,J＝5.9Hz,1H),2.54(s,3H).MS[ESI,MH+]＝298.08.
将方案13化合物3(200mg,0.67mmol)、苯胺D(188mg,0.74mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物15(50mg,15％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.62(s,1H),9.35(s,1H),8.97(d,J＝8.4Hz,1H),8.77(d,J＝4.7Hz,1H),8.55(d,J＝8.2Hz,1H),8.11(d,J＝5.7Hz,1H),8.04(t,J＝7.7Hz,1H),7.96(d,J＝2.6Hz,1H),7.51(m,2H),7.32(d,J＝8.6Hz,1H),7.10(d,J＝8.7Hz,1H),6.45(d,J＝5.8Hz,1H),4.44(t,J＝5.4Hz,1H),3.54(d,J＝6.0Hz,2H),2.93(s,4H),2.56(d,J＝16.1Hz,7H),2.46(t,J＝9.0Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝517.08.
按照与方案11化合物5类似的方式、在第二步中使用2-氯-6-甲基-3-硝基吡啶并且分离合成6-甲基-2,2'-联吡啶-3-胺(方案13化合物1)，为棕色固体(700mg,2步内32％收率，来自方案11化合物2)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.76-8.66(m,1H),8.65-8.55(m,1H),8.44(d,J＝8.2Hz,1H),8.40(d,J＝8.1Hz,1H),7.99-7.92(m,1H),7.92-7.86(m,1H),7.47(m,1H),7.35-7.27(m,1H),7.11(d,J＝8.3Hz,1H),7.05(s,2H),7.01(d,J＝8.4Hz,1H),2.38(s,3H).MS[ESI,MH+]＝186.09.
N2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-N4-(6-甲基-2,2'-联吡啶-3-基)嘧啶-2,4-二胺(化合物16)的制备
按照与化合物15类似的方式、在最终偶合步骤中使用苯胺B合成标题化合物。
将方案13化合物3(90mg,0.30mmol)、苯胺B(114mg,0.45mmol)和TFA(1mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃12h。TLC显示原料完全耗尽后，用水稀释该反应混合物(20mL)，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物16(35mg,24％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CD3OD):δ8.96(d,J＝8.6Hz,1H),8.72-8.63(m,1H),8.51(d,J＝8.2Hz,1H),7.96(m,2H),7.42(m,1H),7.28(d,J＝2.3Hz,1H),7.18(d,J＝8.5Hz,1H),7.08(m,1H),6.95(d,J＝8.6Hz,1H),6.28(d,J＝5.9Hz,1H),3.79(s,3H),3.15(s,4H),2.93(s,4H),2.56(d,J＝8.0Hz,6H).MS[ESI,MH+]＝482.01.
N4-(6-甲基-2,2'-联吡啶-3-基)-N2-(3,4,5-三甲氧基苯基)嘧啶-2,4-二胺(化合物17)的制备
按照与化合物15类似的方式、在最终偶合步骤中使用3,4,5-三甲氧基苯胺合成标题化合物。
将方案13化合物3(90mg,0.30mmol)、3,4,5-三甲氧基苯胺(55mg,0.30mmol)和TFA(1mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃6h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物17(24mg,19％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ12.67(s,1H),9.19(s,1H),9.07(d,J＝8.4Hz,1H),8.81-8.68(m,1H),8.56(d,J＝8.1Hz,1H),8.12(d,J＝5.7Hz,1H),8.07-7.98(m,1H),7.58-7.44(m,1H),7.26(d,J＝8.6Hz,1H),7.12(s,2H),6.44(d,J＝5.6Hz,1H),3.71(s,6H),3.63(s,3H),2.54(s,3H).MS[ESI,MH+]＝445.12.
2-(2-(2-(3-氯-4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)-5-甲基苯基)乙腈(化合物18)的制备
按照与方案14中所示的方法合成标题化合物。2-(2-氨基-5-甲基苯基)乙腈(方案14化合物1)的制备如下方案15中所示。
方案-14
在密封试管中将方案14化合物1(420mg,2.87mmol)、方案14化合物2(640mg,4.31mmol)和Na2CO3(608mg,5.74mmol)在nBuOH(10mL)中的混合物加热至100℃48h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案14化合物3(200mg,27％收率)，为棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.62(s,1H),8.10(d,J＝5.9Hz,1H),7.47-7.00(m,3H),6.53(s,1H),3.90(s,2H),2.34(s,3H).MS[ESI,MH+]＝259.07
将方案14化合物3(180mg,0.69mmol)、苯胺D(195mg,0.76mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(8mL)中的混合物加热至80℃6h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过制备型-HPLC纯化，得到化合物18(50mg,15％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.07(s,1H),8.89(s,1H),7.97(d,J＝5.5Hz,1H),7.79(d,J＝2.7Hz,1H),7.50-7.36(m,1H),7.30(d,J＝8.4Hz,2H),7.20(m,1H),6.94(d,J＝8.7Hz,1H),6.10(d,J＝5.8Hz,1H),4.44(s,1H),3.90(s,2H),3.52(d,J＝5.8Hz,2H),2.87(s,3H),2.50(d,J＝1.7Hz,6H),2.35(s,3H).MS[ESI,MH+]＝478.10.
如方案15中所示合成2-(2-氨基-5-甲基苯基)乙腈(方案14化合物1)。
方案-15
向冷的(0℃)搅拌的方案15化合物1(5.0g,27.6mmol)在无水THF(20mL)中的溶液中滴加BH3.DMS(1M的THF溶液,110mL,110.0mmol)，将该反应化合物在80℃搅拌2h。TLC显示原料完全耗尽后，用冰水(30mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 50mL)萃取。用盐水(20mL)洗涤有机层，用Na2SO4干燥，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至30/70洗脱)，得到方案15化合物2(3.5g,76％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.97(d,J＝8.3Hz,1H),7.65(d,J＝2.3Hz,1H),7.37-7.14(m,1H),5.53(s,1H),4.81(s,2H),2.43(s,3H).MS[ESI,MH+]＝168.06.
向冷的(0℃)搅拌的方案15化合物2(1.0g,5.98mmol)在干CH2Cl2(10mL)中的溶液中加入PPh3(2.5g,9.76mmol)和CBr4(3.2g,9.76mmol)，将该反应混合物在RT搅拌12h。TLC显示原料完全耗尽后，减压浓缩该反应混合物，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案16化合物3(900mg,69％收率)，为棕色液体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.99(d,J＝8.3Hz,1H),7.35(d,J＝1.9Hz,1H),7.28(d,J＝1.9Hz,1H),4.83(s,2H),2.45(s,3H).MS[ESI,MH+]＝229.98.
向方案15化合物3(900mg,3.9mmol)在MeOH/水(8mL,3/1)中的溶液中加入KCN(330mg,5.1mmol)，将该反应混合物在RT搅拌4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(30mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至40/60洗脱)，得到方案15化合物4(350mg,51％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.13(d,J＝8.4Hz,1H),7.62-7.46(m,1H),7.41-7.30(m,1H),4.21(s,2H),2.50(s,3H).MS[ESI,MH+]＝177.06.
将方案15化合物4(350mg,1.98mmol)、Zn粉(297mg,4.54mmol)和NH4Cl(607g,11.36mmol)在EtOAc/H2O(10mL,1/1)中的混合物加热至80℃3h。TLC显示原料完全耗尽后，使该反应混合物通过硅藻土垫，用EtOAc洗涤固体。减压蒸发滤液，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案15化合物5(220mg,76％收率)，为棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.91(d,J＝2.2Hz,1H),6.84(dd,J＝8.1,2.1Hz,1H),6.59(d,J＝8.0Hz,1H),4.93(s,2H),3.73(s,2H),2.15(s,3H).MS[ESI,MH+]＝147.09.
2-(2-(2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)-5-甲基苯基)乙腈(化合物19)的制备
按照与化合物18类似的方式、在最终偶合步骤中使用苯胺B合成标题化合物。
将方案14化合物3(170mg,0.65mmol)、苯胺B(125mg,0.78mmol)和TFA(1mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃3h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物19(25mg,9％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.00(d,J＝5.8Hz,1H),7.34(s,1H),7.19(dd,J＝8.2,1.8Hz,3H),6.98(dd,J＝8.4,2.4Hz,1H),6.92-6.79(m,2H),6.28(s,1H),5.80(d,J＝5.7Hz,1H),3.78(s,3H),3.68(s,2H),3.11(s,4H),2.72(s,4H),2.43(s,3H),2.41(s,3H).MS[ESI,MH+]＝444.12.
2-(2-(2-(3-氯-4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)-5-甲基苯基)乙腈(化合物20)的制备
按照方案16中所示的方法合成标题化合物。2-(5-氨基-2-甲基苯基)乙腈(方案16化合物1)的制备如下所述。
方案-16
在密封试管中将方案16化合物1(700mg,4.79mmol)、方案16化合物2(851mg,5.75mmol)和Na2CO3(952mg,8.98mmol)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃48h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至70/30洗脱)，得到方案16化合物3(350mg,47％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ10.06(s,1H),8.15(d,J＝5.9Hz,1H),7.60(s,1H),7.52(d,J＝8.4Hz,1H),7.24(d,J＝8.2Hz,1H),6.74(d,J＝5.9Hz,1H),4.01(s,2H),2.25(s,3H).MS[ESI,MH+]＝259.07.
将方案16化合物3(200mg,0.77mmol)、苯胺D(237mg,0.93mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(10mL)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物20(66mg,18％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.42(s,1H),9.16(s,1H),8.01(d,J＝5.7Hz,1H),7.90(d,J＝2.6Hz,1H),7.72(d,J＝7.5Hz,1H),7.59-7.51(m,2H),7.18(d,J＝8.3Hz,1H),7.07(d,J＝8.7Hz,1H),6.21(d,J＝5.7Hz,1H),4.43(t,J＝5.3Hz,1H),3.97(s,2H),3.53(d,J＝6.0Hz,2H),2.95-2.87(m,4H),2.57(s,4H),2.45(t,J＝6.3Hz,2H),2.26(s,3H).MS[ESI,MH+]＝478.12.
按照与方案15化合物5类似的方式、在第一步中使用2-甲基-5-硝基苯甲酸并且分离合成2-(5-氨基-2-甲基苯基)乙腈(方案16化合物1)，为棕色固体(700mg,4步内25％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.91(d,J＝2.2Hz,1H),6.80(s,1H),6.59(d,J＝8.0Hz,1H),4.93(s,2H),3.80(s,2H),2.25(s,3H).MS[ESI,MH+]＝147.05.
2-(5-(2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)-2-甲基苯基)乙腈(化合物21)的制备
按照与化合物20类似的方式、在最终偶合步骤中使用苯胺B合成标题化合物。
将方案15化合物3(150mg,0.58mmol)、苯胺B(160mg,0.63mmol)和TFA(1mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水稀释该反应混合物(20mL)，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物21(20mg,8％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.05(d,J＝5.7Hz,1H),7.53(d,J＝8.8Hz,1H),7.21-7.15(m,2H),7.08(dd,J＝8.5,2.4Hz,1H),6.92(d,J＝8.5Hz,1H),6.84(s,1H),6.49(s,1H),6.10(d,J＝5.8Hz,1H),3.83(s,3H),3.65(s,2H),3.09(s,4H),2.66(s,4H),2.38(s,3H),2.32(s,3H).MS[ESI,MH+]＝444.12.
2-(2-(2-(3-氯-4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)-5-氟苯基)乙腈(化合物22)的制备
按照方案17中所示的方法合成标题化合物。
方案-17
将方案17化合物1(0.80g,4.45mmol)、Zn粉(1.12g,17.77mmol)和NH4Cl(2.40g,44.5mmol)在EtOAc/H2O(20mL,1/1)中的混合物加热至80℃4h。TLC显示原料完全耗尽后，使该反应混合物通过硅藻土垫，用EtOAc洗涤固体。减压浓缩滤液，得到残余物，通过硅胶色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案17化合物2(0.50g,72％收率)，为棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.00-6.86(m,2H),6.68(m Hz,1H),5.05(s,2H),3.79(s,2H).MS[ESI,MH+]＝151.02.
在密封试管中将方案17化合物2(500mg,3.34mmol)、方案17化合物3(740mg,5.00mmol)和Na2CO3(708mg,6.68mmol)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至100℃48h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过硅胶色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至50/50洗脱)，得到方案17化合物4(280mg,32％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.16(d,J＝5.8Hz,1H),7.33(m,2H),7.20-7.12(m,1H),6.81-6.72(m,1H),6.20(d,J＝5.9Hz,1H),3.71(s,2H).MS[ESI,MH+]＝263.04.
将方案17化合物4(200mg,0.76mmol)、苯胺D(213mg,0.85mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃3h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物22(45mg,12％收率)，为淡黄色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.11(s,1H),8.96(s,1H),8.00(d,J＝5.7Hz,1H),7.76(s,1H),7.46(m,1H),7.43-7.29(m,2H),7.25(m,1H),6.95(d,J＝8.8Hz,1H),6.13(d,J＝5.7Hz,1H),4.41(d,J＝6.2Hz,1H),3.96(s,2H),3.52(d,J＝6.0Hz,2H),2.86(s,4H),2.56(s,4H),2.44(d,J＝5.9Hz,2H).MS[ESI,MH+]＝482.03.
2-(5-氟-2-(2-(3-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)苯基)乙腈(化合物23)的制备
按照与化合物22类似的方式、在最终偶合步骤中使用苯胺B合成标题化合物。
将方案17化合物4(200mg,0.76mmol)、苯胺B(229mg,0.91mmol)和TFA(2mL)在nBuOH(5mL)中的混合物加热至80℃3h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物23(60mg,17％收率)，为淡黄色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.03(d,J＝5.7Hz,1H),7.34-7.28(m,2H),7.12(d,J＝2.9Hz,2H),6.98(dd,J＝8.5,2.4Hz,1H),6.90-6.81(m,2H),6.21(s,1H),5.81(d,J＝5.7Hz,1H),3.79(s,3H),3.71(s,2H),3.09(s,4H),2.69(s,4H),2.40(s,3H).MS[ESI,MH+]＝448.02.
2-(6-(2-(3-氯-4-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)苯基氨基)嘧啶-4-基氨基)-2,3-二甲基苯基)乙腈(化合物24)的制备
按照方案18中所示的方法合成标题化合物。2-(6-氨基-2,3-二甲基苯基)乙腈(方案18化合物1)的制备如下方案19中所述。
方案18
在密封试管中将方案18化合物1(500mg,3.12mmol)、方案18化合物2(925mg,6.25mmol)和Na2CO3(662mg,6.25mmol)在nBuOH(10mL)中的混合物加热至100℃16h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至50/50洗脱)，得到方案18化合物3(200mg,24％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.07(d,J＝5.9Hz,1H),7.56(s,1H),7.16(s,2H),6.48(d,J＝5.9Hz,1H),4.76(s,3H),2.36(s,3H),2.32(s,3H).MS[ESI,MH+]＝273.01.
将方案18化合物3(150mg,0.55mmol)、苯胺D(168mg,0.66mmol)和TFA(1mL)在nBuOH(5mL)中加热至80℃3h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用NaHCO3水溶液(pH 8)中和，用EtOAc(2x 20mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过中性氧化铝快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到化合物24(25mg,9％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.99(d,J＝5.7Hz,1H),7.68(d,J＝2.6Hz,1H),7.26-7.24(m,1H),7.18(d,J＝7.9Hz,1H),7.09(s,1H),6.96(d,J＝8.80Hz,1H),6.76(s,1H),6.05(d,J＝5.7Hz,1H),4.76(s,2H),3.66(t,J＝5.3Hz,2H),3.03(m,4H),2.71(m,4H),2.64(t,J＝5.3Hz,2H),2.35(s,3H),2.32(s,3H).MS[ESI,MH+]＝492.10.
如方案19中所示合成2-(6-氨基-2,3-二甲基苯基)乙腈(方案18化合物1)。
方案19
将NaNO2(4.98g,72.28mmol)的(30mL)水溶液滴加到方案19化合物1(10.00g,60.24mmol)在AcOH(25mL)和6N HCl(30mL)中的溶液中，然后加入NaHCO3(30.00g,35.71mmol)和甲苯(25mL)，将得到的混合物在0℃搅拌30min。然后在0℃该溶液加入到搅拌的KCN(31.30g,481.90mmol)和CuCN(11.79g,132.50mmol)在EtOAc(50mL)和水(70mL)中的混合物中，将该反应混合物在3h过程中缓慢地温热至RT。TLC显示原料完全耗尽后，用EtOAc(60mL)稀释该反应混合物。分离有机层，用Na2SO4干燥，然后过滤，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案19化合物2(6.60g,62％收率)，为黄色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.15(d,J＝8.4Hz,1H),7.76(d,J＝8.4Hz,1H),2.54(s,3H),2.43(s,3H).MS[ESI,MH+]＝177.06.
将方案19化合物2(6.60g,37.5mmol)在水(60mL)、AcOH(60mL)和H2SO4(60mL)中的溶液在160℃搅拌6h。TLC显示原料完全耗尽后，用冰水(30mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 100mL)萃取。用盐水(20mL)洗涤有机层，用(Na2SO4)干燥，浓缩，得到残余物，将其溶于25％H2SO4水溶液，加热至160℃。将NaNO2(3.98g,56.7mmol)的水(30mL)溶液滴加到该溶液中，将其在4h过程中冷却至RT。TLC显示原料完全耗尽后，用水(30mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 100mL)萃取。用盐水(20mL)洗涤有机层，用(Na2SO4)干燥，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用CH2Cl2/MeOH 100/0逐步增加至90/10洗脱)，得到方案19化合物3(3.00g,55％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ13.67(s,1H),7.92(d,J＝8.4Hz,1H),7.47(d,J＝8.4Hz,1H),2.36(s,3H),2.24(s,3H).MS[ESI,(M-H)-]＝194.07.
向冷的(0℃)搅拌的方案19化合物3(3.0g,15.38mmol)在无水THF(30mL)中的溶液中滴加BH3.DMS(2M的THF溶液,30.7mL,61.53mmol)，将该反应混合物在80℃搅拌2h。TLC显示原料完全耗尽后，用冰水(30mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(2x 50mL)萃取。用盐水(20mL)洗涤有机层，然后用(Na2SO4)干燥，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至30/70洗脱)，得到方案19化合物4(2.5g,89％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.52(d,J＝8.2Hz,1H),7.30(d,J＝8.2Hz,1H),5.18(t,J＝5.4Hz,1H),4.61(d,J＝3.3Hz,2H),2.33(s,3H),2.31(s,3H).MS[ESI,MH+]＝182.05.
向冷的(0℃)搅拌的方案19化合物4(2.5g,13.81mmol)在无水CH2Cl2(25mL)中的溶液中加入PPh3(7.2g,27.62mmol)和CBr4(9.2g,27.62mmol)，将该反应混合物在RT搅拌12h。TLC显示原料完全耗尽后，减压浓缩该反应混合物，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40洗脱)，得到方案19化合物5(2.3g,67％收率)，为棕色液体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.72(d,J＝8.3Hz,1H),7.41(d,J＝8.3Hz,1H),4.79(s,2H),2.36(s,3H),2.35(s,3H).MS[ESI,MH+]＝243.96.
向方案19化合物5(2.30g,9.23mmol)在MeOH(20mL)和水(6mL)中的溶液中加入NaCN(0.59g,12.00mmol)，将该反应混合物在RT搅拌4h。TLC显示原料完全耗尽后，用水(20mL)稀释该反应混合物，用EtOAc(30mL)萃取。用Na2SO4干燥有机层，过滤，浓缩，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至40/60洗脱)，得到方案19化合物6(1.10g,64％收率)，为黄白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.79(d,J＝8.4Hz,1H),7.32(d,J＝8.4Hz,1H),3.96(s,2H),2.43(d,J＝1.9Hz,6H).MS[ESI,MH+]＝191.08.
将方案19化合物6(1.10g,5.78mmol)、Zn粉(1.51g,23.15mmol)和NH4Cl(3.09g,57.8mmol)在EtOAc/H2O(20mL,1/1)中的混合物加热至80℃3h。TLC显示原料完全耗尽后，使该反应混合物通过硅藻土垫，用EtOAc洗涤固体。减压蒸发滤液，得到残余物，通过硅胶快速色谱法纯化(用洗脱石油醚/EtOAc 100/0逐步增加至60/40)，得到方案19化合物7(0.60mg,65％收率)，为黄色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ6.82(d,J＝8.1Hz,1H),6.47(d,J＝8.0Hz,1H),4.96(s,2H),3.76(s,2H),2.14(s,3H),2.10(s,3H).MS[ESI,MH+]＝161.10.
按照与上述类似的方式制备结构(I)(或结构(II))的其它化合物。
实施例2
化合物的测试
由Drug Discovery and Development Services在Life Technologies(Madison,WI)进行测定化合物抑制作用的生化测定。使用Z'-技术进行JAK2激酶测定，而使用结合测定法测试ALK2抑制。结果如下表1中所示。
测试用本发明示例性化合物处理的HEPG2细胞的铁调素表达。结果展示在图1-3中。参考文献：在PNAS第103卷第27期10289-10293中，显示在HepG2细胞中，BMP2在100ng/μL诱导铁调素高于IL-6、BMP4和BMP9。BMP2和BMP4结合ALK2、ALK3和ALK6。为了观察化合物对基线铁调素表达作用的影响能力，用化合物将HEPG2(肝细胞癌)细胞处理6小时，然后通过实时RT-PCR测定铁调素表达(对β-肌动蛋白校正)。铁调素表达以剂量依赖性方式减少。化合物12在3μM浓度下将铁调素表达抑制90％。第二种方法评价化合物抑制BMP2诱导的铁调素表达的能力。BMP2通过结合并且活化ALK2诱导铁调素表达。用化合物处理HEPG2细胞，然后用BMP2100ng/μL处理。添加BMP2导致铁调素增加>20-倍。相反，在0.3μM处理时，化合物7处理的细胞产生50％的诱导减少。正如图3中所示，阻断BMP2信号传导的能力是剂量依赖性的。
将用化合物4和12治疗的小鼠的铁调素表达与用化合物A治疗的小鼠的铁调素表达比较。在该实验中，通过口服单剂量的测试化合物治疗小鼠。6小时后，从安乐死动物中取出肝，提取RNA。如上所述通过实时RT-PCR测定铁调素mRNA水平。正如图4中观察到的，化合物4和12抑制铁调素表达的程度高于测试剂量下(250mg/kg)的化合物A。
化合物A
与上述研究类似，在LPS-诱导的小鼠模型中评价化合物4和12。LPS常用于动物研究，以引起细胞因子-驱动的对相关贫血的免疫应答。在该实验中，口服施用作为250mg/kg单剂量的化合物4或12，然后腹膜内施用1mg/kg LPS。6小时后，如上所述通过RT-PCR分析铁调素表达。结果如图5中所示。
为了测定化合物4和12在低于250mg/kg的剂量水平的体内活性，用单剂量的75、150或300mg/kg的测试化合物处理小鼠。再如上所述测定肝铁调素水平的增加。图6显示化合物4和12在小鼠模型中的剂量响应研究结果。
除降低铁调素水平外，这些化合物还显示出在体外调节细胞因子水平下富有希望的活性。LPS还用于诱导细胞因子响应，且评价测试化合物以确定通过用化合物4或12治疗是否可以逆转或预防诱导的细胞因子响应。在本研究中包括几种细胞因子，且图7比较了化合物4和12和化合物A对IL-5细胞因子(作为实例)的调节。还使用IV和PO施用对化合物4进行了药代动力学特性研究。将结果制成表2。数据显示可以通过使用化合物4的盐形式增加生物利用度。在雌性大鼠中测定化合物4的药代动力学特性。图8显示在指定时间点I.V.和口服给药的大鼠的血浆水平(示意图表示3次的平均值)和口服给药的化合物的药代动力学参数。数据显示甚至在24小时之后，化合物4的血浆浓度仍然较高。
表2.化合物4的药代动力学特性
在雌性大鼠中对化合物12的药代动力学特性进行定量。图9显示在指定时间点对于IV和口服给药的大鼠的血浆水平(示意图显示3次的平均值)和口服给药的化合物的药代动力学参数。甚至在24hrs时口服剂量的化合物12的化合物水平在血浆中保持较高。化合物12的口服生物利用度格外地高，为95％。
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