基于稠合嘧啶的异羟肟酸盐衍生物的制作方法

文档序号:11141176阅读:617来源:国知局
基于稠合嘧啶的异羟肟酸盐衍生物的制造方法与工艺

概括地,本发明涉及作为组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)和激酶的抑制剂的基于稠合嘧啶的异羟肟酸盐化合物。更特定地,本发明涉及异羟肟酸盐取代的嘌呤或5H-吡咯并[3,2-d]嘧啶衍生物、其制备方法、含有这些化合物的药物组合物,以及这些化合物于治疗涉及具有组蛋白脱乙酰基酶活性、非组蛋白脱乙酰基酶活性和激酶活性的酶、与所述酶相关或有关的病症/病况/疾病的用途。



背景技术:

人们普遍对设计、合成和开发杂合药物或多靶点药物感兴趣,所述药物可通过作用于两个或更多个被证实的途径或已验证的靶点而增加治疗概率或功效。例如,癌细胞的存活依赖于许多关键的途径,因此,一种途径的阻断或抑制可能仅具有低的杀死癌细胞或抑制癌细胞生长的概率。癌细胞可以补偿或绕过被阻断的功能或途径,甚至协同其功能。这一原理已被验证,并且已用在例如用于癌症治疗的组合化学疗法中,在所述组合化学疗法中,一起施用药物的组合,所述药物例如组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)抑制剂伏林司他以及在临床试验中的各种已知的药物、用于HIV治疗的鸡尾酒药物(cocktail drug)和用于抗菌治疗的力百汀(augmentin)(阿莫西林和克拉维酸的混合物)。市场上也有成功的多靶点药物,例如多激酶抑制剂舒尼替尼和索拉非尼。组合疗法和多靶点药物两者均旨在通过调节或抑制与疾病进展有关的多个靶点、途径或网络来增强功效和/或克服抗药性。组合疗法或多药疗法使用一种以上的药物,因此,其优点在于,存在许多可用于组合的单一药剂并且可选择性地测试许多种药物组合以用于研究和开发。然而,组合疗法具有缺点。例如,一般来说,单一药剂仅开发用于单一药剂疗法,并不一定针对组合疗法进行了优化。此外,并非所有的单一药剂均适合组合疗法或者与组合疗法相容。确定组合中的两种或更多种药剂的给药方案是一个非常复杂的过程,需要对剂量水平、施用顺序和在临床环境中潜在的药物-药物相互作用进行考虑。此外,除了须使用多种药物的代价以外,组合疗法可常常导致不希望的不良影响或危险的药物-药物相互作用。例如,在I期临床试验中将依维莫司与索拉非尼组合用于治疗晚期肝细胞癌(HCC),但其剂量因不良事件不能被升高至生物学有效浓度。

相比之下,作为单一药剂的多靶点药物分子作用于至少两个靶点。多靶点药物的优点在于,单一药剂可同时实现多个(激酶)靶点的调节。然而,可以做到这一点的药物的数量仍然有限。由于多靶点药物通常包括两种母体药物的骨架的化学特征,因此,药物的分子量或尺寸通常较大,并且这往往导致药物由于毒性或药物代谢而不能实现充分暴露。基于母体药物的两个骨架设计新分子并不是一项简单的任务。通常不能获得所需的功效或者存在新的不希望的副作用。因此,如何组合两个骨架以实现新的多靶点药物是不可预测的。因此,观察到良好活性而无不希望的副作用是令人惊讶的发现。

因此,需要提供克服或至少改善上述缺点中的一个或多个的化合物。也需要提供包含所述化合物的药物组合物、使用所述化合物治疗疾病的方法和合成所述化合物的方法。



技术实现要素:

已设计并合成一系列基于稠合嘧啶的小分子,其靶向组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-AKT-哺乳动物雷帕霉素(mTOR)靶途径。这些分子含有抑制组蛋白脱乙酰基酶和其它脱乙酰基酶的活性的锌结合基团(异羟肟酸)以及含有取代基修饰的以调节PI3K-AKT-mTOR途径的稠合嘧啶核心。每个分子都具有针对每个靶点的独特的效能分布(potency profile),并且整个系列涵盖了对于各种适应症或应用的每个靶点所需要的广泛效能范围的大部分可能组合。这些分子作为多靶点药物用于癌症的治疗和非肿瘤学应用。

在第一方面中,提供式(I)的化合物:

其中X、Y和Z独立地选自N、CHR3或CR3,其中X、Y或Z中的至少一个是N;是单键或双键,只要化合价允许;R1和R2独立地选自由以下组成的组:键、卤素、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基;R3和R4独立地选自由以下组成的组:键、氢、卤素、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基;R1、R2、R3或R4中的至少一个进一步独立地被异羟肟酸盐基团-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb取代,其中,Ra和Rb独立地选自由以下组成的组:键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的酰基和任选地被取代的氨基酸残基;L1、L2和L3独立地选自由以下组成的组:键、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基和任选地被取代的炔基;R5和R6独立地选自由以下组成的组:键、O、S、NRc、S(O)n、任选地被取代的酰胺、任选地被取代的脲、任选地被取代的羰基脲、任选地被取代的硫脲、任选地被取代的磺酰胺、任选地被取代的氨基磺酰胺、任选地被取代的磺酰基脲、任选地被取代的肟、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基;其中,Rc独立地选自由以下组成的组:键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的炔基和任选地被取代的酰基;并且n是0至2的整数;或者其药学上可接受的形式或前药。

在第二方面中,提供包含如上文所定义的化合物或者其药学上可接受的形式或前药以及药学上可接受的赋形剂的药物组合物。

在本公开的其它实施方案中,公开抑制脱乙酰基酶和/或选自由以下组成的组的激酶的方法:脂质激酶/蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物以及PI3K或Akt激酶或mTOR激酶或其片段或复合物或其功能等效物,所述方法包括使所述蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物和/或其辅因子暴露于有效量的如上文所定义的化合物。

在一些实施方案中,脱乙酰基酶是组蛋白脱乙酰基酶或其片段或复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,组蛋白脱乙酰基酶或其片段或复合物是HDAC1或HDAC2或HDAC3或HDAC6或HDAC8或其片段、或其复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,HDAC是HDAC1或HDAC6或其片段或复合物或其功能等效物。

在一些实施方案中,脂质激酶/蛋白激酶是PI3K激酶或其片段或其复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,PI3K激酶或其片段或其复合物或其功能等效物是I类PI3K或其片段或其复合物或其功能等效物。

在一些实施方案中,蛋白激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或脂质激酶或其片段或复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物是mTOR蛋白激酶或其片段、或其复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶是mTORC1或其片段或复合物或其功能等效物。

有利的是,所述化合物可含有抑制组蛋白脱乙酰基酶和其它脱乙酰基酶的活性的锌结合基团(异羟肟酸)以及有取代基修饰以调节PI3K-AKT-mTOR途径的稠合嘧啶核心。有利的是,所述化合物可含有锌结合基团和稠合嘧啶核心两者,以便它可以同时抑制组蛋白脱乙酰基酶和其它脱乙酰基酶的活性以及调节PI3K-AKT-mTOR途径。进一步有利的是,由于所述化合物含有锌结合基团,因此,其可以抑制任何在其活性位点含有锌的酶。更有利的是,所述化合物可以用作组蛋白脱乙酰基酶和其它脱乙酰基酶的活性的抑制剂。所述化合物可以用作PI3K-AKT-mTOR途径的调节剂。

更有利的是,针对每个靶点,即针对HDAC或激酶的组分在同一分子内,从而使其彼此相容。这克服了不良药物-药物相互作用的问题。此外,针对每个靶点的每个组分可以分别在其纳入位置和其可具有的取代基方面进行优化。这又可实现对药物的活性和物理化学性质的调节。进一步有利的是,所述化合物可以通过靶向两个单独的靶点以叠加或协同方式起作用。因此,可将对每个靶点最有效的基团置于同一分子内。另外,对物理化学性质的相容性、结构-活性关系和化合物功效的测试的优化可以对单一药剂进行,而不必测试多种药剂。

进一步有利的是,所述化合物以每个分子都具有针对每个靶点的独特的效能分布(从低至高不等)的方式设计和产生。这表明,可对化合物进行微调,以便它可以经调整而对不同靶点具有不同功效以用于各种适应症或应用。例如,用于HDAC/PI3K抑制的效能组合可以描述为:高/高、高/中、高/低、中/高、中/中、中/低、低/高、低/中和低/低。根据效能组合,可以靶向靶酶的任何组合。此外,通过具有宽范围的具有各种效能组合的化合物,可模拟用于组合疗法的组合文库。进一步有利的是,对于特定的癌症或病况,最好的化合物可通过在体外和/或体内对其进行评估来选择。

更有利的是,所述化合物是小尺寸的。已发现,这些小尺寸分子的毒性较低并且不良药物影响的发生率较低,同时保持高水平的活性。

实际上,通过杂合或合并或从头设计来设计和合成起作用的多靶点分子并不是一项易于实现的任务。

在一些实施方案中,使所述一种或多种蛋白激酶暴露于所述化合物的方法包括向含有所述一种或多种蛋白激酶的哺乳动物施用所述化合物。

在其它实施方案中,提供治疗或预防哺乳动物病况的方法,其中抑制一种或多种选自由丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物以及PI3K激酶或其片段或复合物或其功能等效物组成的组的蛋白激酶预防、抑制或改善所述病况的病状或症状,所述方法包括施用治疗有效量的如上文所定义的化合物。

在一些实施方案中,所述病况是癌症、血管发生病症或病理性血管发生、纤维化、炎性病况、哮喘、神经病症、神经变性病症、肌肉变性病症、自身免疫性病症、血液病症或骨髓病症。在一些实施方案中,癌症选自由以下组成的组:血液学癌症和实体瘤,例如骨髓增殖性病症(特发性骨髓纤维化、真性红细胞增多症、原发性血小板增多症、慢性髓样白血病)、髓样化生、慢性髓单核细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、急性成红细胞白血病、霍奇金病和非霍奇金病、B细胞淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、急性T细胞白血病、骨髓增生异常综合征、浆细胞病症、多毛细胞白血病、卡波西氏肉瘤、淋巴瘤;妇科癌症,例如乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、阴道和外阴癌、子宫内膜增生;胃肠道癌症,例如结肠直肠癌、息肉、肝癌、胃癌、胰腺癌、胆囊癌;泌尿道癌,例如前列腺癌、肾癌和肾脏癌、膀胱癌、尿道癌、阴茎癌;皮肤癌,例如黑色素瘤;脑肿瘤,例如胶质母细胞瘤、神经母细胞瘤、星形细胞瘤、室管膜瘤、脑干胶质瘤、髓母细胞瘤、脑膜瘤、星形细胞瘤、少突神经胶质瘤;头颈癌,例如鼻咽癌、喉癌;呼吸道癌症,例如肺癌(NSCLC和SCLC)、间皮瘤;眼部疾病,例如视网膜母细胞瘤;肌肉骨骼疾病,例如骨肉瘤、肌肉骨骼肿瘤;鳞状细胞癌和类纤维瘤。

在其它实施方案中,提供如上文所定义的化合物抑制一种或多种选自由HDAC和非组蛋白脱乙酰基酶或其片段或复合物或其功能等效物组成的组的脱乙酰基酶的用途。

在甚至其它实施方案中,提供如上文所定义的化合物抑制一种或多种选自由丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物以及Akt或mTOR激酶或其片段或复合物或其功能等效物组成的组的蛋白激酶的用途。

在一些实施方案中,蛋白激酶是PI3K激酶或其片段或其复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,PI3K激酶或其片段或其复合物或其功能等效物是I类PI3K或其片段或其复合物或其功能等效物。

在第三方面中,提供抑制细胞中的HDAC和/或PI3K的方法,所述方法包括向细胞施用如上文所定义的化合物或者其药学上可接受的形式或前药。

在一些实施方案中,提供预防或治疗个体增殖性病况的方法,所述方法包括施用治疗有效量的如上文所定义的化合物。

在第四方面中,提供治疗HDAC或PI3K相关病症的方法,所述方法包括向需要治疗的个体施用如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物。

在第五方面中,提供治疗HDAC和PI3K相关病症的方法,所述方法包括向需要治疗的个体施用如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物。

在第六方面中,提供调节干细胞的自我更新或分化的方法,所述方法包括向需要治疗的个体施用如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物。

在其它实施方案中,提供如上文所定义的化合物于制备用于治疗动物病况的药剂的用途,其中抑制一种或多种选自由HDAC和非组蛋白脱乙酰基酶或其片段或复合物或其功能等效物组成的组的脱乙酰基酶预防、抑制或改善所述病况的病状或症状。

在其它实施方案中,提供如上文所定义的化合物于制备用于治疗动物病况的药剂的用途,其中抑制一种或多种选自由丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物以及PI3K激酶或其片段或复合物或其功能等效物组成的组的蛋白激酶预防、抑制或改善所述病况的病状或症状。

在第七方面中,提供如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物于制备用于治疗HDAC或PI3K相关病症的药剂的用途。

在第八方面中,提供如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物于制备用于治疗HDAC和PI3K相关病症的药剂的用途。

在第九方面中,提供如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物于制备用于调节干细胞的自我更新或分化的药剂的用途。

在其它实施方案中,提供如上文所定义的化合物或其药学上可接受的盐、N-氧化物或前药于治疗病况的用途,其中抑制一种或多种选自由丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物以及PI3K激酶或其片段或复合物或其功能等效物组成的组的蛋白激酶预防、抑制或改善所述病况的病状或症状。

在一些实施方案中,蛋白激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物是mTOR蛋白激酶或其片段、或其复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶是mTORC1或其片段或复合物或其功能等效物。

在一些实施方案中,蛋白激酶是PI3K激酶或其片段或其复合物或其功能等效物。在一些实施方案中,PI3K激酶或其片段或其复合物或其功能等效物是I类PI3K或其片段或其复合物或其功能等效物。

在一些实施方案中,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或其片段或复合物是Akt蛋白激酶或其片段、或其复合物或其功能等效物。

在其它实施方案中,提供将细胞重新编程为诱导性多能干细胞(iPS细胞)的方法。所述方法包括向从个体分离的细胞施用治疗有效量的如上文所定义的化合物。

在其它实施方案中,提供如上文所定义的化合物于制备用于治疗个体增殖性病况的药剂的用途。

在一些实施方案中,所述病况是癌症、血管发生病症或病理性血管发生、纤维化、炎性病况、哮喘、神经病症、神经变性病症、肌肉变性病症、自身免疫性病症、血液病症或骨髓病症。在一些实施方案中,癌症选自由以下组成的组:血液学癌症和实体瘤,例如骨髓增殖性病症(特发性骨髓纤维化、真性红细胞增多症、原发性血小板增多症、慢性髓样白血病)、髓样化生、慢性髓单核细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、急性成红细胞白血病、霍奇金病和非霍奇金病、B细胞淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、急性T细胞白血病、骨髓增生异常综合征、浆细胞病症、多毛细胞白血病、卡波西氏肉瘤、淋巴瘤;妇科癌症,例如乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、阴道和外阴癌、子宫内膜增生;胃肠道癌症,例如结肠直肠癌、息肉、肝癌、胃癌、胰腺癌、胆囊癌;泌尿道癌,例如前列腺癌、肾癌和肾脏癌、膀胱癌、尿道癌、阴茎癌;皮肤癌,例如黑色素瘤;脑肿瘤,例如胶质母细胞瘤、神经母细胞瘤、星形细胞瘤、室管膜瘤、脑干胶质瘤、髓母细胞瘤、脑膜瘤、星形细胞瘤、少突神经胶质瘤;头颈癌,例如鼻咽癌、喉癌;呼吸道癌症,例如肺癌(NSCLC和SCLC)、间皮瘤;眼部疾病,例如视网膜母细胞瘤;肌肉骨骼疾病,例如骨肉瘤、肌肉骨骼肿瘤;鳞状细胞癌和类纤维瘤。

有利的是,如上文所定义的化合物对HDAC酶和PI3K激酶表现出抑制活性并且对多种人肿瘤细胞系表现出抗增殖活性。大多数如上文所定义的化合物表现出良好的药物样性质,即,体外代谢稳定性、溶解性和期望的亲脂性。进一步有利的是,所述化合物也对肿瘤细胞中的多个靶点显示出活性,即,由于抑制HDAC而使组蛋白和α-微管蛋白超乙酰化;PI3K-AKT-mTOR途径:减少磷酸化Akt(Ser473)或抑制mTORC2的活性,以及减少磷酸化P70S6K(Thr389)/磷酸化P85S6K(Thr412)、磷酸化S6(Ser240/244)和磷酸化4E-BP1(Thr37/46)或抑制mTOCR1的活性。更有利的是,这些化合物也诱导PC-3细胞和MV-4-11细胞的细胞凋亡、MV-4-11细胞的细胞死亡,比PI3k抑制剂GDC-0941更加有效。

有利的是,这些化合物也调节肿瘤模型中的生物药物靶点。所述化合物当在荷瘤小鼠中口服给药时诱导PC-3前列腺肿瘤中的组蛋白超乙酰化,并通过不同的施用途径诱导MV4-11异种移植物肿瘤中的组蛋白超乙酰化。所述化合物还在HCC模型,例如NCr裸小鼠HepG2异种移植物模型和CB17 scid小鼠HepG2异种移植物模型以及HuH-7 HCC异种移植物模型中表现出优良的抗肿瘤活性。所述化合物还被证实当在4T1小鼠转移性乳腺癌模型、NCI-H460肺癌异种移植物模型和MV4-11白血病异种移植物模型中口服给药时在许多种异种移植物模型中具有广泛的抗肿瘤活性。

本公开进一步涉及用于合成式(I)的化合物和其前体的方法。

在第十方面中,提供用于合成式(I)的化合物的方法,所述方法包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)使步骤(a)的化合物中的胺(-NH-基团)烷基化;(c)选择性地或依序地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(b)的中间化合物的卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(d)选择性地使步骤(c)的中间化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸前体)偶合;以及(e)将步骤(d)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

在第十一方面中,提供用于合成式(I)的化合物的方法,所述方法包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换所述化合物的一个卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(c)使步骤(b)的中间化合物中的胺(-NH-基团)烷基化;(d)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(c)的中间化合物的其余卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(e)选择性地使步骤(d)的中间化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸前体)偶合;以及(f)将步骤(e)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

在第十二方面中,提供用于合成式(I)的化合物的方法,

所述方法包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)使步骤(a)的化合物中的胺烷基化;(c)选择性地或依序地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(b)的中间化合物的卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(d)使步骤(c)的中间化合物中的对应于式(I)的Y位置的碳原子烷基化;(e)选择性地使步骤(d)的中间化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸酯前体)偶合;以及(f)将步骤(e)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

在第十三方面中,提供用于合成式(I)的化合物的方法,所述方法包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换所述化合物的一个卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(c)使步骤(b)的中间化合物中的胺(-NH-基团)烷基化;(d)使步骤(c)的中间化合物中的对应于式(I)的Y位置的碳原子烷基化;(e)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(d)的中间化合物的其余卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(f)选择性地使步骤(e)的化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸前体)偶合;以及(g)将步骤(f)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

本教导的这些和其它特征在本文中阐述。

具体实施方式

定义

在本说明书中使用了许多为本领域技术人员所熟知的术语。然而,出于清楚的目的,将对许多术语进行定义。本文所用的以下词语和术语应当具有所指示的含义:

在下文许多取代基的定义中,指出“所述基团可以是末端基团或桥连基团”。此举旨在表明该术语的使用意在包括其中基团是分子的两个其它部分之间的连接体以及其中基团是末端部分的情况。使用术语烷基作为实例,一些出版物使用术语“亚烷基”用于桥连基团,因此在这些其它出版物中,术语“烷基”(末端基团)与“亚烷基”(桥连基团)之间有所区别。在本申请中,未作出这样的区别,并且大多数基团可以是桥连基团或末端基团。

“酰基”是指R-C(=O)-基团,其中R基团可以是如本文所定义的任选地被取代的烷基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂芳基。酰基的实例包括乙酰基、苯甲酰基和氨基酸衍生的氨基酰基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过羰基碳键合到分子的其余部分。

“酰基氨基”是指R-C(=O)-NH-基团,其中R基团可以是如本文所定义的烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

作为基团或基团的一部分的“烯基”表示含有至少一个碳-碳双键的在正链中优选具有2-12个碳原子、更优选2-10个碳原子、最优选2-6个碳原子的可以是直链或支链的脂族烃基。所述基团可以在正链中含有多个双键,并且每个双键的取向独立地为E或Z。示例性烯基包括但不限于乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基和壬烯基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“烯氧基”是指烯基-O-基团,其中烯基如本文所定义。优选的烯氧基是C1-C6烯氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

除非另有说明,否则作为基团或基团的一部分的“烷基”是指直链或支链脂族烃基,优选C1-C12烷基,更优选C1-C10烷基,最优选C1-C6烷基。合适的直链和支链C1-C6烷基取代基的实例包括甲基、乙基、正丙基、2-丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、己基等。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

除非说明,否则“烷基氨基”包括单烷基氨基和二烷基氨基两者。“单烷基氨基”是指烷基-NH-基团,其中烷基如本文所定义。“二烷基氨基”是指(烷基)2N-基团,其中每个烷基可相同或不同并且各自如本文对于烷基所定义。烷基优选为C1-C6烷基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

“烷基氨基羰基”是指式(烷基)x(H)yNC(=O)-的基团,其中烷基如本文所定义,x为1或2,并且X+Y的和=2。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过羰基碳键合到分子的其余部分。

“烷氧基”是指烷基-O-基团,其中烷基如本文所定义。优选地,烷氧基是C1-C6烷氧基。实例包括但不限于甲氧基和乙氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“烷氧基烷基”是指烷氧基-烷基-基团,其中烷氧基和烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烷基键合到分子的其余部分。

“烷氧基芳基”是指烷氧基-芳基-基团,其中烷氧基和芳基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过芳基键合到分子的其余部分。

“烷氧基羰基”是指烷基-O-C(=O)-基团,其中烷基如本文所定义。烷基优选为C1-C6烷基。实例包括但不限于甲氧基羰基和乙氧基羰基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过羰基碳键合到分子的其余部分。

“烷氧基环烷基”是指烷氧基-环烷基-基团,其中烷氧基和环烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过环烷基键合到分子的其余部分。

“烷氧基杂芳基”是指烷氧基-杂芳基-基团,其中烷氧基和杂芳基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过杂芳基键合到分子的其余部分。

“烷氧基杂环烷基”是指烷氧基-杂环烷基-基团,其中烷氧基和杂环烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过杂环烷基键合到分子的其余部分。

“烷基亚磺酰基”是指烷基-S-(=O)-基团,其中烷基如本文所定义。烷基优选为C1-C6烷基。示例性烷基亚磺酰基包括但不限于甲基亚磺酰基和乙基亚磺酰基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过硫原子键合到分子的其余部分。

“烷基磺酰基”是指烷基-S(=O)2-基团,其中烷基如上文所定义。烷基优选为C1-C6烷基。实例包括但不限于甲基磺酰基和乙基磺酰基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过硫原子键合到分子的其余部分。

作为基团或基团的一部分的“炔基”是指含有碳-碳三键的在正链中优选具有2-12个碳原子、更优选2-10个碳原子、更优选2-6个碳原子的可以是直链或支链的脂族烃基。示例性结构包括但不限于乙炔基和丙炔基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“炔氧基”是指炔基-O-基团,其中炔基如本文所定义。优选的炔氧基是C1-C6炔氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

作为基团或基团的一部分的“氨基酸”是指具有至少一个伯氨基、仲氨基、叔氨基或季氨基以及至少一个酸基团,其中所述酸基团可以是羧酸、磺酸或膦酸,或者它们的混合物。相对于酸基团,氨基可以是“α”、“β”、“γ”…至“ω”位。氨基酸可以是天然或合成的,并且可以包括它们的衍生物。“氨基酸”的主链可以被一个或多个选自卤素、羟基、胍基、杂环基团的基团取代。因此,术语“氨基酸”在其范围内还包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸和组氨酸、牛磺酸、甜菜碱、N-甲基丙氨酸等。氨基酸的(L)和(D)形式都包括在本公开的范围内。另外,适合用于本公开的氨基酸可以衍生化,以包括被羟基化、磷酸化、磺酸化、酰化和糖基化的氨基酸,此处仅举几例。

“氨基酸残基”是指缺少氨基的氢原子(-NH-CHR-COOH)、或者羧基的羟基部分(NH2-CHR-CO-)、或者两者(-NH-CHR-CO-)的氨基酸结构。

“氨基”是指形式-NRaRb的基团,其中Ra和Rb分别选自包括但不限于以下的组:氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的炔基和任选地被取代的芳基。

“氨基烷基”是指NH2-烷基-基团,其中烷基如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烷基键合到分子的其余部分。

“氨基磺酰基”是指NH2-S(=O)2-基团。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过硫原子键合到分子的其余部分。

作为基团或基团的一部分的“芳基”表示(i)任选地被取代的单环或稠合多环芳族碳环(环原子全部为碳的环结构),优选每个环具有5至12个原子。芳基的实例包括苯基、萘基等;(ii)任选地被取代的部分饱和的二环芳族碳环部分,其中苯基和C5-7环烷基或C5-7环烯基稠合在一起以形成环状结构,例如四氢萘基、茚基或茚满基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。典型地,芳基是C6-C18芳基。

“芳基烯基”是指芳基-烯基-基团,其中芳基和烯基如本文所定义。示例性芳基烯基包括苯基烯丙基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烯基键合到分子的其余部分。

“芳基烷基”是指芳基-烷基-基团,其中芳基和烷基如本文所定义。优选的芳基烷基含有C1-5烷基部分。示例性芳基烷基包括苄基、苯乙基、1-萘甲基和2-萘甲基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烷基键合到分子的其余部分。

“芳基烷氧基”是指芳基-烷基-O-基团,其中烷基和芳基如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

除非说明,否则“芳基氨基”包括单芳基氨基和二芳基氨基两者。单芳基氨基是指式芳基NH-的基团,其中芳基如本文所定义。二芳基氨基是指式(芳基)2N-的基团,其中每个芳基可相同或不同并且各自如本文对于芳基所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

“芳基杂烷基”是指芳基-杂烷基-基团,其中芳基和杂烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过杂烷基键合到分子的其余部分。

“芳氧基”是指芳基-O-基团,其中芳基如本文所定义。优选地,芳氧基是C6-C18芳氧基,更优选C6-C10芳氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

“芳基磺酰基”是指芳基-S(=O)2-基团,其中芳基如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过硫原子键合到分子的其余部分。

“键”是化合物或分子中的原子之间的键联。键可以是单键、双键或三键。

“环烯基”是指含有至少一个碳-碳双键并且优选每个环具有5至10个碳原子的非芳族单环或多环环系统。示例性单环环烯基环包括环戊烯基、环己烯基或环庚烯基。环烯基可被一个或多个取代基取代。典型地,环烯基是C3-C12烯基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

除非另有说明,否则“环烷基”是指优选每个环含有3至9个碳的饱和单环、或稠合、或螺多环碳环,例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。它包括单环系统,例如环丙基和环己基;双环系统,例如萘烷;以及多环系统,例如金刚烷。典型地,环烷基是C3-C12烷基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“环烷基烷基”是指环烷基-烷基-基团,其中环烷基和烷基部分如本文所定义。示例性单环烷基烷基包括环丙基甲基、环戊基甲基、环己基甲基和环庚基甲基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烷基键合到分子的其余部分。

“环烷基烯基”是指环烷基-烯基-基团,其中环烷基和烯基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烯基键合到分子的其余部分。

“环烷基杂烷基”是指环烷基-杂烷基-基团,其中环烷基和杂烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过杂烷基键合到分子的其余部分。

“环烷氧基”是指环烷基-O-基团,其中环烷基如本文所定义。优选地,环烷氧基是C1-C6环烷氧基。实例包括但不限于环丙氧基和环丁氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

“环烯氧基”是指环烯基-O-基团,其中环烯基如本文所定义。优选地,环烯氧基是C1-C6环烯氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

“环氨基”是指在至少一个环中含有至少一个氮的饱和单环、双环或多环的环。每个环优选为3至10元,更优选为4至7元。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

“卤代烷基”是指其中一个或多个氢原子已被替换为选自由氟、氯、溴和碘组成的组的卤素原子的如本文所定义的烷基。典型地,卤代烷基具有式CnH(2n+1-m)Xm,其中每个X独立地选自由F、Cl、Br和I组成的组。在这种类型的基团中,n典型地为1至10,更优选1至6,最优选1至3。m典型地为1至6,更优选1至3。卤代烷基的实例包括氟甲基、二氟甲基和三氟甲基。

“卤代烯基”是指其中一个或多个氢原子已被替换为独立地选自由F、Cl、Br和I组成的组的卤素原子的如本文所定义的烯基。

“卤代炔基”是指其中一个或多个氢原子已被替换为独立地选自由F、Cl、Br和I组成的组的卤素原子的如本文所定义的炔基。

“卤素”表示氯、氟、溴或碘。

“杂烷基”是指优选在链中具有2至12个碳、更优选2至6个碳并且其中一个或多个碳被选自S、O、P和N的杂原子替换的直链或支链烷基。示例性杂烷基包括烷基醚、仲烷基胺和叔烷基胺、酰胺、烷基硫醚等。杂烷基的实例还包括羟基C1-C6烷基、C1-C6烷氧基C1-C6烷基、氨基C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基C1-C6烷基和二(C1-C6烷基)氨基C1-C6烷基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“杂烷氧基”是指杂烷基-O-基团,其中杂烷基如本文所定义。优选地,杂烷氧基是C1-C6杂烷氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

单独或作为基团的一部分的“杂芳基”是指含有在芳环中具有一个或多个杂原子作为环原子且其余环原子为碳原子的芳环(优选5元或6元芳环)的基团。合适的杂原子包括氮、氧和硫。杂芳基的实例包括噻吩、苯并噻吩、苯并呋喃、苯并咪唑、苯并唑、苯并噻唑、苯并异噻唑、萘并[2,3-b]噻吩、呋喃、异吲嗪、二苯并哌喃(xantholene)、氧硫杂蒽(phenoxatine)、吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、四唑、吲哚、异吲哚、1H-吲唑、嘌呤、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、噌啉、咔唑、菲啶、吖啶、吩嗪、噻唑、异噻唑、吩噻嗪、唑、异唑、呋咱、吩嗪、2-、3-或4-吡啶基、2-、3-、4-、5-或8-喹啉基、1-、3-、4-或5-异喹啉基、1-、2-或3-吲哚基以及2-或3-噻吩基。典型地,杂芳基是C1-C18杂芳基。杂芳基可以包含3至8个环原子。杂芳基可以包含1至3个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“杂芳基烷基”是指杂芳基-烷基-基团,其中杂芳基和烷基部分如本文所定义。优选的杂芳基烷基含有低级烷基部分。示例性杂芳基烷基包括吡啶基甲基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烷基键合到分子的其余部分。

“杂芳基烯基”是指杂芳基-烯基-基团,其中杂芳基和烯基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烯基键合到分子的其余部分。

“杂芳基杂烷基”是指杂芳基-杂烷基-基团,其中杂芳基和杂烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过杂烷基键合到分子的其余部分。

“杂芳基氨基”是指含有在芳环中具有至少一个氮和至少另一个杂原子作为环原子,优选在至少一个环中具有1至3个杂原子的芳环(优选5元或6元芳环)的基团。合适的杂原子包括氮、氧和硫。芳基氨基和芳基如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

“杂芳氧基”是指杂芳基-O-基团,其中杂芳基如本文所定义。优选地,杂芳氧基是C1-C18杂芳氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

“杂环”是指含有至少一个选自由氮、硫和氧组成的组的杂原子作为环原子的饱和的、部分不饱和的或完全不饱和的单环、双环或多环环系统。杂环部分的实例包括杂环烷基、杂环烯基和杂芳基。

“杂环烯基”是指如本文所定义但含有至少一个双键的杂环烷基。典型地,杂环烯基是C2-C12杂环烯基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“杂环烷基”是指在至少一个环中含有至少一个选自氮、硫、氧的杂原子,优选1至3个杂原子的饱和单环、双环或多环的环。每个环优选为3至10元,更优选为4至7元。合适的杂环烷基取代基的实例包括吡咯烷基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、哌啶基、哌嗪基、四氢吡喃基、吗啉基、1,3-二氮杂环庚烷、1,4-二氮杂环庚烷、1,4-氧氮杂环庚烷和1,4-氧硫杂环庚烷。典型地,杂环烷基是C2-C12杂环烷基。杂环烷基可以包含3至8个环原子。杂环烷基可以包含1至3个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“杂环烷基烷基”是指杂环烷基-烷基-基团,其中杂环烷基和烷基部分如本文所定义。示例性杂环烷基烷基包括(2-四氢呋喃基)甲基、(2-四氢噻吩基)甲基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烷基键合到分子的其余部分。

“杂环烷基烯基”是指杂环烷基-烯基-基团,其中杂环烷基和烯基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过烯基键合到分子的其余部分。

“杂环烷基杂烷基”是指杂环烷基-杂烷基-基团,其中杂环烷基和杂烷基部分如本文所定义。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过杂烷基键合到分子的其余部分。

“杂环烷氧基”是指杂环烷基-O-基团,其中杂环烷基如本文所定义。优选地,杂环烷氧基是C1-C6杂环烷氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

“杂环烯氧基”是指杂环烯基-O-基团,其中杂环烯基如本文所定义。优选地,杂环烯氧基是C1-C6杂环烯氧基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氧原子键合到分子的其余部分。

“杂环氨基”是指在至少一个环中含有至少一个氮以及至少另一个选自氮、硫、氧的杂原子,优选1至3个杂原子的饱和单环、双环或多环的环。每个环优选为3至10元,更优选为4至7元。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

“羟基烷基”是指其中一个或多个氢原子已被替换为OH基的如本文所定义的烷基。典型地,羟基烷基具有式CnH(2n+1-x)(OH)x。在这种类型的基团中,n典型地为1至10,更优选1至6,最优选1至3。x典型地为1至6,更优选1至4。

除非另有说明,否则作为基团的“低级烷基”是指在链中具有1至6个碳原子、更优选1至4个碳的直链或支链脂族烃基,例如甲基、乙基、丙基(正丙基或异丙基)或丁基(正丁基、异丁基或叔丁基)。所述基团可以是末端基团或桥连基团。

“个体”是指人或动物。

“亚磺酰基”是指R-S(=O)-基团,其中R基团可以是如本文所定义的OH、烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过硫原子键合到分子的其余部分。

“亚磺酰基氨基”是指R-S(=O)-NH-基团,其中R基团可以是如本文所定义的OH、烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

“磺酰基”是指R-S(=O)2-基团,其中R基团可以是如本文所定义的OH、烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过硫原子键合到分子的其余部分。

“磺酰基氨基”是指R-S(=O)2-NH-基团。所述基团可以是末端基团或桥连基团。如果所述基团是末端基团,则它通过氮原子键合到分子的其余部分。

应了解,式(I)的化合物家族包括异构体形式,包括非对映异构体、对映异构体、互变异构体以及作为“E”或“Z”构型异构体或E和Z异构体的混合物的几何异构体。还应了解,诸如非对映异构体、对映异构体和几何异构体等一些异构体形式可由本领域技术人员通过物理和/或化学方法进行分离。

所公开实施方案的一些化合物可作为单一立体异构体、外消旋体、和/或对映异构体和/或非对映异构体的混合物存在。所有此类单一立体异构体、外消旋体及其混合物拟属于所描述和主张的主题的范围内。

另外,若适用,则式(I)拟涵盖所述化合物的溶剂化以及未溶剂化的形式。因此,各式包括具有所指示结构的化合物,包括水合以及非水合的形式。

此外,可能的是,本发明的化合物可含有一个以上不对称碳原子。在这些化合物中,使用实线示出与不对称碳原子的键意欲表示所有可能的立体异构体都意欲包括在内。使用实线示出本发明的化合物中与一个或多个不对称碳原子的键并且使用实楔形或虚楔形示出相同化合物中与其它不对称碳原子的键意欲表示存在非对映异构体的混合物。

如本文所用的术语“任选地被取代的”是指该术语提及的基团可以是未被取代的,或者可以被一个或多个独立地选自以下的基团取代:烷基、烯基、炔基、硫代烷基、环烷基、环烷基烷基、环烯基、环烷基烯基、杂环烷基、环烷基杂烷基、环烷氧基、环烯氧基、环氨基、卤代、羧基、卤代烷基、卤代炔基、炔氧基、杂烷基、杂烷氧基、羟基、羟基烷基、烷氧基、硫代烷氧基、烯氧基、卤代烷氧基、卤代烯基、卤代炔基、卤代烯氧基、硝基、氨基、硝基烷基、硝基烯基、硝基炔基、硝基杂环基、烷基氨基、二烷基氨基、烯基胺、氨基烷基、炔基氨基、酰基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷氧基羰基、烷氧基环烷基、烷氧基杂芳基、烷氧基杂环烷基、烯酰基、炔酰基、酰基氨基、二酰基氨基、酰氧基、烷基磺酰基氧基、杂环基、杂环烯基、杂环烷基、杂环烷基烷基、杂环烷基烯基、杂环烷基杂烷基、杂环烷氧基、杂环烯氧基、杂环氧基(heterocycloxy)、杂环氨基、卤代杂环烷基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、烷基硫基(alkylsulfenyl)、烷基羰基氧基、烷基硫代、酰基硫代、氨基磺酰基、含磷基团例如膦酰基和氧膦基、亚磺酰基、亚磺酰基氨基、磺酰基、磺酰基氨基、芳基、杂芳基、杂芳基烷基、杂芳基烯基、杂芳基杂烷基、杂芳基氨基、杂芳氧基、芳基烯基、芳基烷基、烷基芳基、烷基杂芳基、芳氧基、芳基磺酰基、氰基、氰酸根、异氰酸根、-C(O)NH(烷基)和-C(O)N(烷基)2

术语“药学上可接受的盐”是指保留以上鉴定的化合物的所需生物活性的盐,并且包括药学上可接受的酸加成盐和碱加成盐。式(I)的化合物的合适的药学上可接受的酸加成盐可从无机酸或有机酸制备。此类无机酸的实例是盐酸、硫酸和磷酸。适当的有机酸可选自有机酸的脂族、环脂族、芳族、杂环羧酸和磺酸类,其实例为甲酸、乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、葡糖酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸、马来酸、烷基磺酸、芳基磺酸。关于药学上可接受的盐的其它信息可参见Remington's Pharmaceutical Sciences,第19版,Mack Publishing公司,Easton,PA 1995。在药剂为固体的情况下,本领域技术人员应了解,本发明的化合物、药剂和盐可以不同结晶或多晶型形式存在,所有这些均拟属于本公开和所示式的范围内。

“前药”是指通常通过代谢手段(例如通过水解、还原或氧化)在生物系统内转化为式(I)的化合物的化合物。例如,含有羟基的式(I)的化合物的酯前药可通过在体内水解转化为母体分子。含有羟基的式(I)的化合物的合适的酯是例如甲酸酯、乙酸酯、柠檬酸酯、乳酸酯、酒石酸酯、丙二酸酯、草酸酯、水杨酸酯、丙酸酯、琥珀酸酯、富马酸酯、马来酸酯、亚甲基-双-β-羟基萘甲酸酯、龙胆酸酯(gestisate)、羟乙磺酸酯、二-对甲苯酰基酒石酸酯、甲磺酸酯、乙磺酸酯、苯磺酸酯、对甲苯磺酸酯、环己基氨基磺酸酯和奎尼酸酯。作为另一实例,含有羧基的式(I)的化合物的酯前药可通过在体内水解转化为母体分子。(酯前药的实例是F.J.Leinweber,Drug Metab.Res.,18:379,1987所述的那些)。类似地,含有氨基的式(I)的化合物的酰基前药可通过在体内水解转化为母体分子(这些和其它官能团,包括胺的前药的许多实例描述于Prodrugs:Challenges and Rewards(第1和2部分);V.Stella,R.Borchardt,M.Hageman,R.Oliyai,H.Maag和J Tilley编;Springer,2007中)。

术语“治疗有效量”或“有效量”是足以实现有益或所需临床结果的量。可以分一次或多次施用来施用有效量。有效量通常足以使疾病状态的进程减轻、改善、稳定、逆转、减缓或延迟。

术语“功能等效物”意欲包括本文所述的具体蛋白激酶种类的变体。应了解,激酶可具有同种型,使得虽然给定激酶同种型的一级、二级、三级或四级结构不同于原型激酶,但该分子保留作为蛋白激酶的生物活性。同种型可从群体内正常等位基因变异产生,并且包括诸如氨基酸取代、缺失、插入、截短或重复等突变。术语“功能等效物”还包括在转录水平产生的变体。酶(包括HDAC和PI3K)具有自转录变异产生的同种型。其它功能等效物包括具有改变的翻译后修饰(例如糖基化)的激酶。

术语“重新编程的细胞”意欲包括在哺乳动物发育期间擦除和重构表观遗传标记,例如DNA甲基化。

词语“基本上”不排除“完全地”,例如“基本上不含”Y的组合物可完全不含Y。必要时,词语“基本上”可以从本发明的定义中省略。

除非另有说明,否则术语“包含(comprising和comprise)”和其语法变体意欲表示“开放”或“包括性”用语,使得它们不仅包括所列举的要素,而且还允许包括其它未列举的要素。

如本文所用,术语“约”在制剂的组分的浓度的背景下,通常意指所述值的±10%,更通常所述值的±7.5%,更通常所述值的±5%,更通常所述值的±4%,更通常所述值的±3%,更通常所述值的±2%,甚至更通常所述值的±1%,并且甚至更通常所述值的±0.5%。

在本公开通篇内,某些实施方案可以范围形式公开。应了解,呈范围形式的描述仅仅是为了方便和简洁且不应当被解释为对所公开范围的范畴的不可改变的限制。因此,对一个范围的描述应当被认为已经具体地公开了所述范围内的所有可能的子范围以及单个数值。例如,范围诸如从1至6的描述应被认为具体地公开了子范围,诸如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等,以及该范围内的单个数值,例如1、2、3、4、5和6。这无关于范围的广度而适用。

某些实施方案在本文中也可以被广泛地和一般性地进行描述。落在一般性公开范围内的每个较狭义的物种和亚属群也构成本公开的一部分。这包括具有附带条件或否定限制的实施方案的一般性描述,以从类属中除去任何主题而不管删除的材料在本文中是否进行了具体叙述。

图式说明

附图说明了所公开的实施方案并且用于解释所公开的实施方案的原理。然而,应了解,附图设计为仅用于说明的目的,而不是作为本发明限制的定义。

图1是示出已知HDAC抑制剂的典型种类的图解,并且典型的HDAC抑制剂(伏林司他)包含三个部分:锌结合基团(ZBG)、连接体以及亲脂性和表面识别“CAP”基团。CAP位于HDAC酶的结合口袋的外部,因此,CAP基团可以被激酶抑制剂骨架替换,以获得新颖的HDAC激酶双重抑制剂。

图2示出PI3K/mTOR抑制剂的实例。

图3示出制备关键中间体7的典型程序的图解,所述关键中间体7可以进一步衍生化为化合物8、9、11和12。

图4示出绘示化合物1或3中的两个氯原子的替代置换顺序以及化合物17、19和21的制备的图解。

图5示出绘示当R3是氢并且X是氮时如何进一步改变化合物7(方案1,图3)和化合物18(方案2,图4)的R3基团的图解。

图6示出绘示当R3是氢并且X是氮时改变化合物14(方案2,图4)的R3基团的替代方法的图解。

图7示出绘示进一步衍生化容易得到或商购的原材料(例如,4)的一般合成途径以及制备受保护或取代的异羟肟酸(38)的程序的图解。

图8示出用于合成N-羟基-4-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯氧基)丁酰胺的反应方案。

图9示出用于合成N-羟基-7-(2-(3-(羟基甲基)苯基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酰胺的反应方案。

图10示出用于合成7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)-N-羟基庚酰胺的反应方案。

图11示出用于合成N1-羟基-N8-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯基)辛二酰胺的反应方案。

图12示出用于合成(E)-N-羟基-3-(4-(((2-(2-(6-甲氧基吡啶-3-基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙基)氨基)甲基)苯基)丙烯酰胺的反应方案。

图13示出用于合成6-((6-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)氨基)-N-羟基己酰胺的反应方案。

图14示出用于合成4-((((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)-N-羟基苯甲酰胺(35h)和化合物35a-f的反应方案。

图15示出在用化合物处理的PC-3细胞中HDAC的抑制和PI3k-Akt-mTOR途径的调节。

图16示出在用化合物处理的MCF7细胞中PI3K-AKT-mTOR途径的调节。

图17示出在用化合物处理的细胞中由HDAC的抑制引起的组蛋白3(Lys 9)的超乙酰化。

图18示出在用化合物处理的细胞中由HDAC的抑制引起的α-微管蛋白的超乙酰化。

图19示出在用化合物处理的细胞中PI3K-AKT-(mTOR)途径:p-Akt(Ser473)水平和mTORC2的活性的调节。

图20示出在用化合物处理的细胞中PI3K-AKT-(mTOR)途径:mTORC1活性的调节。

图21示出在用化合物处理的细胞中半胱天冬酶活性的诱导。

图22示出化合物诱导的MV-4-11细胞的死亡。

图23示出在用化合物处理的PC-3肿瘤中的组蛋白超乙酰化。

图24示出在用化合物处理的MV4-11肿瘤中的组蛋白超乙酰化。

图25示出化合物在NCr裸小鼠HepG2异种移植物模型中的功效。

图26示出化合物在CB17 scid小鼠HepG2异种移植物模型中的功效。

图27示出化合物在NCr裸小鼠HuH-7异种移植物模型中的功效。

图28示出化合物在4T1小鼠转移性乳腺癌模型中的的功效。

图29示出化合物在NCI-H460肺癌异种移植物模型中的功效。

图30示出化合物在MV4-11异种移植物模型中的功效。

具体实施方式

杂合药物或多靶点药物可通过作用于两个或更多个被证实的途径或已验证的靶点而增加治疗概率或治疗功效。例如,癌细胞的存活依赖于许多关键的途径,因此,一种途径的阻断或抑制可能仅具有低的杀死靶细胞或抑制靶细胞生长的概率。举例来说,如果对于每个途径,成功的概率被认为是0.4或40%,则失败的概率是1-0.4=0.6。如果靶向两种途径(或靶点),则失败的概率会变成0.6×0.6=0.36,而成功的概率会大幅增加(1-0.36=0.64)。如果靶向三个途径,则成功的机会将是0.784,并且如此类推地增加。

生物系统并不简单,因为它们可以互相补偿并且协同其功能。然而,靶向多个途径的原理已被验证,并且已用在例如用于癌症治疗的组合化学疗法中。实例包括药物的组合,所述药物例如组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)抑制剂伏林司他以及在临床试验中的各种已知的药物、用于HIV治疗的鸡尾酒药物和用于抗菌治疗的力百汀(阿莫西林和克拉维酸的混合物)。市场上也有成功的多靶点药物,例如多激酶抑制剂舒尼替尼和索拉非尼。然而,代替使用两种或更多种药物用于组合或偶然发现一些多靶点药物,可设计新颖的多靶点药物分子以靶向已验证的和/或新的药物靶点的组合,所述多靶点药物分子通过纳入每个靶点所需要的关键化学结构基序以及全局修饰靶点分布和药物样性质以叠加或协同方式起作用。这种类型的药物的设计和开发可能更具挑战性,但其优点在于,所述分子是新的化学实体,而不是两种或更多种药物的物理混合物或化学结合物,因此它们具有可专利性,并且更重要的是,它们具有新的药理学性质。

表观遗传学可以被认为是对控制基因使用的DNA的化学修饰。组蛋白分子的氨基酸残基,特别是位于其氨基(N)末端尾巴的那些经历各种翻译后修饰,包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、SUMO化、瓜氨酸化和ADP核糖基化。几种类型的共价修饰(例如乙酰化和赖氨酸甲基化)是可逆的,而各种残基的乙酰化被认为更具结构作用,使得核小体的结构“更松散”并且更易为转录因子所接近。组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)是已验证的抗癌药物靶点(图1),并且对HDAC抑制剂的研究正在进行。另外,HDAC抑制剂由于其抑制促炎细胞因子例如TNFα的表达的能力而在自身免疫性病症和炎性病症例如类风湿性关节炎和糖尿病中具有潜在用途。HDAC抑制剂也可具有非肿瘤学适应症,例如在干细胞的自我更新和分化中。

HDAC抑制剂(HDACi)已被批准与许多化学治疗剂和激酶抑制剂以叠加或协同方式使用。例如,用HDACi帕比司他与索拉非尼组合的治疗在肝细胞癌(HCC)模型的治疗中展示最高临床前功效,从而为用该新颖组合的临床研究提供理论基础。mTOR抑制剂显著增强HCC细胞的HDACi诱导的细胞凋亡。mTORC1/2的抑制不仅有效地阻断mTORC1信号传导,而且消除了由选择性mTORC1抑制引起的AKT反馈活化。体内研究表明,mTOR抑制剂AZD8055和HDACi伏林司他的组合几乎完全抑制肿瘤生长,而无明显的不良影响,这表明,mTOR抑制剂和HDACi的组合方案可以是用于治疗HCC的有效治疗策略。此外,已经显示靶向PI3K/AKT/mTOR和Ras/Raf/MAPK途径的双重PI3K/mTOR抑制剂PKI-587(PF-05212384)和索拉非尼协同抑制HCC细胞增殖。因此,只要适当地选择HDAC基序和激酶骨架两者,HDAC激酶抑制剂,特别是多重抑制HDAC/PI3K-Akt-mTOR途径的抑制剂将达到两种或三种用于治疗HCC和其它适用疾病的单独药剂的目的。

伊马替尼是在科学和销售两个领域均取得巨大成功的第一个激酶。自那时以来,激酶抑制剂的研究已成为非常有吸引力的领域,并且许多激酶候选药物现已在临床试验中。磷脂酰肌醇3-激酶-AKT-哺乳动物雷帕霉素靶点(PI3K-Akt-mTOR)信号传导途径的广泛调控各种不同的生理过程,并且对细胞生长和存活的许多方面至关重要,包括细胞周期进展、分化、转录、翻译和细胞凋亡。失调,无论是通过扩增或者作为突变的直接结果,一直与广泛范围的癌症的发生和发展紧密联系,从而促使对该级联中的关键蛋白质的小分子调节剂的开发产生浓厚兴趣。已直接靶向PI3K、Akt和其它激酶,例如3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶-1(PDK1)、mTOR,并且迄今获得了不同程度的临床成功(图2)。

PI3K-mTOR途径也在细胞迁移和血管发生中起着重要作用。p110α在调控内皮细胞运动性方面的独特功能支持这种蛋白质在血管重构和血管发生中优于p110β和p110δ的重要性。II类PI3K同种型PI3K-C2α在血管形成和屏障完整性方面具有至关重要的作用,并且代表血管疾病的新治疗靶点。坦罗莫司是被批准用于治疗肾细胞癌(RCC)的mTOR抑制剂,其通过mTOR抑制来抑制视网膜色素上皮细胞和内皮细胞的增殖和迁移,并降低VEGF和PDGF的表达。CCI-779通过与靶向mTOR/Hif-1α/VEGF信号传导相关的抗血管发生机制来抑制横纹肌肉瘤异种移植物的生长。HDAC/PI3K-Akt-mTOR途径多靶点抑制剂将对富血管性肿瘤例如HCC、RCC和甲状腺癌以及视网膜血管发生疾病的治疗有益。

血管发生抑制剂已经成功地用于癌症的治疗。HDAC抑制剂被用于靶向肿瘤血管发生,因为它们可以改变血管内皮细胞生长因子的信号传导。IIb类HDAC6可以通过皮层肌动蛋白的脱乙酰化调控内皮细胞迁移和血管发生,并以EB1依赖性方式调控细胞迁移。因此,HDAC6是用于抑制内皮细胞迁移和血管发生的靶点。

肝纤维化和肾纤维化的医疗需求远未得到满足。HDAC抑制剂已在实验性肝纤维化和肾纤维化中进行了研究。组蛋白脱乙酰基酶2在正常瘢痕和瘢痕疙瘩中上调。II类HDAC抑制通过诱导微RNA-29来阻碍肝星状细胞活化,并且微RNA-29b通过减弱肝星状细胞活化和通过靶向PI3K/AKT途径诱导细胞凋亡来防止肝纤维化。此外,HS-173,一种新的PI3K抑制剂减弱肝纤维化中肝星状细胞的活化。所有这些不断增长的证据支持开发HDAC/PI3K-Akt-mTOR途径多靶点抑制剂用于治疗病理性纤维化。

本发明提供式(I)的化合物或者其药学上可接受的形式或前药:

其中X、Y和Z可独立地选自N、CHR3或CR3,其中X、Y或Z中的至少一个是N;

可为单键或双键,只要化合价允许;

R1和R2可独立地选自由以下组成的组:键、卤素、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基;

R3和R4可独立地选自由以下组成的组:键、氢、卤素、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基;

R1、R2、R3或R4中的至少一个可进一步独立地被异羟肟酸盐基团-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb取代,其中,

Ra和Rb可独立地选自由以下组成的组:键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的酰基和任选地被取代的氨基酸残基;

L1、L2和L3可独立地选自由以下组成的组:键、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基和任选地被取代的炔基;

R5和R6可独立地选自由以下组成的组:键、O、S、NRc、S(O)n、任选地被取代的酰胺、任选地被取代的脲、任选地被取代的羰基脲、任选地被取代的硫脲、任选地被取代的磺酰胺、任选地被取代的氨基磺酰胺、任选地被取代的磺酰基脲、任选地被取代的肟、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基;其中,

Rc可独立地选自由以下组成的组:键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的炔基和任选地被取代的酰基;并且

n可为0至2的整数。

X、Y和Z可独立地选自N、CHR3或CR3,其中X、Y或Z中的至少一个是N。X可为N、CHR3或CR3。Y可为N、CHR3或CR3。Z可为N、CHR3或CR3。X、Y和Z可全部为N。X和Z两者可为N并且Y可为CR3。X可为CR3,Y可为CR3并且Z可为N。X可为CH,Y可为CR3并且Z可为N。X可为N,Y可为CR3并且Z可为CR3。X可为N,Y可为CR3并且Z可为CH。

X可为CH2,Y可为CHR3并且Z可为N。X和Z两者可为N并且Y可为CHR3。X可为CHR3,Y可为CHR3并且Z可为N。X可为CH2,Y可为CHR3并且Z可为N。X可为N,Y可为CHR3并且Z可为CHR3。X可为N,Y可为CHR3并且Z可为CH2

可为单键或双键,只要化合价允许。X和Y可通过双键连接。X和Y可通过单键连接。

所述化合物可具有以下式(Ib)、(Ic)或(Id)中的任一个:

R1和R2可独立地选自由以下组成的组:键、卤素、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基。R1和R2可独立地为键、卤素、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷基氨基、任选地被取代的环氨基、任选地被取代的杂环氨基、任选地被取代的烷基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂芳基。R1和R2可独立地为键、卤素、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷基氨基、任选地被取代的环氨基、任选地被取代的杂环氨基、任选地被取代的芳基氨基、任选地被取代的杂芳基氨基、任选地被取代的烷基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂芳基。R1可为任选地被取代的杂环氨基、任选地被取代的杂芳基或任选地被取代的芳基。

R1可为任选地被取代的苯基、任选地被取代的嘧啶基、任选地被取代的吡啶基、任选地被取代的吡嗪基、任选地被取代的硫代吗啉基或任选地被取代的吗啉基。

R2可为卤素、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷基氨基、任选地被取代的环氨基、任选地被取代的杂环氨基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂芳基。R2可为Cl、Br、F、NH2、二甲基氨基、二乙基氨基、任选地被取代的吡咯烷基、任选地被取代的哌啶基、任选地被取代的吗啉基、任选地被取代的苯基、任选地被取代的吡啶基、任选地被取代的嘧啶基、任选地被取代的吡嗪基或任选地被取代的苯并咪唑基。

R3和R4可独立地选自由以下组成的组:键、氢、卤素、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基。R3和R4可独立地为键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷基氨基、任选地被取代的环氨基、任选地被取代的杂环氨基、任选地被取代的芳基氨基、任选地被取代的杂芳基氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的芳氧基、任选地被取代的杂芳氧基或任选地被取代的环烷基。R3和R4可独立地为键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷基氨基、任选地被取代的环氨基、芳基氨基、任选地被取代的杂芳基氨基、任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的芳氧基、任选地被取代的杂芳氧基或任选地被取代的环烷基。

R3可为键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烷基氨基或任选地被取代的环氨基。R3可为键、氢、NH2、二乙基氨基、任选地被取代的吡咯烷基或任选地被取代的哌啶基。

R4可为键或任选地被取代的烷基。R4可为键、乙基、1-丙基、2-丙基、2-丁基、3-戊基或环戊基。

R1、R2、R3或R4中的至少一个可进一步独立地被异羟肟酸盐基团-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb取代。

Ra和Rb可独立地选自由以下组成的组:键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的酰基和任选地被取代的氨基酸残基。Ra和Rb可为氢。氨基酸残基可改善前药的溶解性和生物利用度。

L1、L2和L3可独立地选自由以下组成的组:键、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基和任选地被取代的炔基。L1、L2和L3可独立地具有C1至C10的碳链长度。

R5和R6可独立地选自由以下组成的组:键、O、S、NRc、S(O)n、任选地被取代的酰胺、任选地被取代的脲、任选地被取代的羰基脲、任选地被取代的硫脲、任选地被取代的磺酰胺、任选地被取代的氨基磺酰胺、任选地被取代的磺酰基脲、任选地被取代的肟、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的杂环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂芳基。R5和R6可独立地为键、-O-、-S-、-NH-、-N(Me)-、-N(Ac)-、-S(O)-、-S(O)2-、-CONH-、-NHCO-、-NHCONH-、-S(O)2NH-、NHS(O)2-、-NHS(O)2NH-、任选地被取代的杂环烷基或任选地被取代的芳基。R5和R6可独立地为键、-O-、-NH-、-N(Me)-、-NHCO-、1,3-亚哌啶基、1,4-亚哌啶基、2,4-亚嘧啶基、2,5-亚嘧啶基、1,2-亚苯基、1,3-亚苯基或1,4-亚苯基。

Rc可独立地选自由以下组成的组:键、氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的炔基和任选地被取代的酰基。

n可为0至2的整数。

任选地被取代的烷基可为任选地被取代的C1-C12烷基、任选地被取代的C1-C2烷基、任选地被取代的C1-C4烷基、任选地被取代的C2-C5烷基、任选地被取代的C1-C6烷基、任选地被取代的C1-C8烷基、任选地被取代的C1-C10烷基、任选地被取代的C2-C4烷基、任选地被取代的C2-C6烷基、任选地被取代的C2-C8烷基、任选地被取代的C2-C10烷基、任选地被取代的C1-C12烷基、被取代的C4-C6烷基、任选地被取代的C4-C8烷基、任选地被取代的C4-C10烷基、任选地被取代的C4-C12烷基、任选地被取代的C6-C8烷基、任选地被取代的C6-C10烷基、任选地被取代的C6-C12烷基、任选地被取代的C8-C10烷基、任选地被取代的C8-C12烷基或任选地被取代的C10-C12烷基。任选地被取代的烷基可为任选地被取代的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11或C12烷基。

任选地被取代的烷氧基可为任选地被取代的C1-C16烷氧基、任选地被取代的C1-C2烷氧基、任选地被取代的C1-C4烷氧基、任选地被取代的C1-C6烷氧基、任选地被取代的C1-C8烷氧基、任选地被取代的C1-C10烷氧基、任选地被取代的C1-C12烷氧基、任选地被取代的C1-C14烷氧基、任选地被取代的C2-C4烷氧基、任选地被取代的C2-C6烷氧基、任选地被取代的C2-C8烷氧基、任选地被取代的C2-C10烷氧基、任选地被取代的C2-C12烷氧基、任选地被取代的C2-C14烷氧基、任选地被取代的C2-C16烷氧基、任选地被取代的C4-C6烷氧基、任选地被取代的C4-C8烷氧基、任选地被取代的C4-C10烷氧基、任选地被取代的C4-C12烷氧基、任选地被取代的C4-C14烷氧基、任选地被取代的C4-C16烷氧基、任选地被取代的C6-C8烷氧基、任选地被取代的C6-C10烷氧基、任选地被取代的C6-C12烷氧基、任选地被取代的C6-C14烷氧基、任选地被取代的C6-C16烷氧基、任选地被取代的C8-C10烷氧基、任选地被取代的C8-C12烷氧基、任选地被取代的C8-C14烷氧基、任选地被取代的C8-C16烷氧基、任选地被取代的C10-C12烷氧基、任选地被取代的C10-C14烷氧基、任选地被取代的C10-C16烷氧基、任选地被取代的C12-C14烷氧基、任选地被取代的C12-C16烷氧基或任选地被取代的C14-C16烷氧基。任选地被取代的烷氧基可为任选地被取代的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16烷氧基。

任选地被取代的环烷基可为任选地被取代的C3-C9环烷基、任选地被取代的C3-C6环烷基或任选地被取代的C3-C9环烷基。任选地被取代的环烷基可为任选地被取代的C3、C4、C5、C6、C7、C8或C9环烷基。

任选地被取代的杂环烷基可为任选地被取代的环原子数为3至8的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为3至4的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为3至5的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为3至6的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为3至7的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为4至5的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为4至6的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为4至7的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为4至8的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为5至6的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为5至7的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为5至8的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为6至7的杂环烷基、任选地被取代的环原子数为6至8的杂环烷基或任选地被取代的环原子数为7至8的杂环烷基。任选地被取代的杂环烷基可为具有环原子数为3、4、5、6、7或8的任选地被取代的杂环烷基。任选地被取代的杂环烷基可具有1至3个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。任选地被取代的杂环烷基可具有1至2个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。任选地被取代的杂环烷基可具有2至3个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。

任选地被取代的芳基可为任选地被取代的C6-C18芳基、任选地被取代的C6-C10芳基、任选地被取代的C6-C12芳基、任选地被取代的C6-C14芳基、任选地被取代的C6-C16芳基、被取代的C8-C10芳基、任选地被取代的C8-C12芳基、任选地被取代的C8-C14芳基、任选地被取代的C8-C16芳基、任选地被取代的C8-C18芳基、任选地被取代的C10-C12芳基、任选地被取代的C10-C14芳基、任选地被取代的C10-C16芳基、任选地被取代的C10-C18芳基、任选地被取代的C12-C14芳基、任选地被取代的C12-C16芳基、任选地被取代的C12-C18芳基、任选地被取代的C14-C16芳基、任选地被取代的C14-C18芳基或任选地被取代的C14-C18芳基。任选地被取代的芳基可为任选地被取代的C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17或C18芳基。

任选地被取代的杂芳基可为环原子数为3至8的杂芳基、任选地被取代的环原子数为3至4的杂芳基、任选地被取代的环原子数为3至5的杂芳基、任选地被取代的环原子数为3至6的杂芳基、任选地被取代的环原子数为3至7的杂芳基、任选地被取代的环原子数为4至5的杂芳基、任选地被取代的环原子数为4至6的杂芳基、任选地被取代的环原子数为4至7的杂芳基、任选地被取代的环原子数为4至8的杂芳基、任选地被取代的环原子数为5至6的杂芳基、任选地被取代的环原子数为5至7的杂芳基、任选地被取代的环原子数为5至8的杂芳基、任选地被取代的环原子数为6至7的杂芳基、任选地被取代的环原子数为6至8的杂芳基或任选地被取代的环原子数为7至8的杂芳基。任选地被取代的杂芳基可为具有环原子数为3、4、5、6、7或8的任选地被取代的杂芳基。任选地被取代的杂芳基可具有1至3个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。任选地被取代的杂芳基可具有1至2个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。任选地被取代的杂芳基可具有2至3个独立地选自由N、O和S组成的组的杂原子。

任选地被取代的烯基可为任选地被取代的C2-C12烯基、任选地被取代的C2-C4烯基、任选地被取代的C2-C6烯基、任选地被取代的C2-C8烯基、任选地被取代的C2-C10烯基、任选地被取代的C1-C12烯基、被取代的C4-C6烯基、任选地被取代的C4-C8烯基、任选地被取代的C4-C10烯基、任选地被取代的C4-C12烯基、任选地被取代的C6-C8烯基、任选地被取代的C6-C10烯基、任选地被取代的C6-C12烯基、任选地被取代的C8-C10烯基、任选地被取代的C8-C12烯基或任选地被取代的C10-C12烯基。任选地被取代的烯基可为任选地被取代的C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11或C12烯基。

任选地被取代的炔基是任选地被取代的C2-C12炔基、任选地被取代的C2-C4炔基、任选地被取代的C2-C6炔基、任选地被取代的C2-C8炔基、任选地被取代的C2-C10炔基、任选地被取代的C1-C12炔基、被取代的C4-C6炔基、任选地被取代的C4-C8炔基、任选地被取代的C4-C10炔基、任选地被取代的C4-C12炔基、任选地被取代的C6-C8炔基、任选地被取代的C6-C10炔基、任选地被取代的C6-C12炔基、任选地被取代的C8-C10炔基、任选地被取代的C8-C12炔基或任选地被取代的C10-C12炔基。任选地被取代的炔基可为任选地被取代的C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11或C12炔基。

异羟肟酸盐基团-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb可选自以下结构中的任一个:

R7可选自由以下组成的组:键、任选地被取代的烷基、任选地被取代的芳基、任选地被取代的杂芳基、O、S、任选地被取代的氨基、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S(O)n-、-S(O)nCH2-、-S(O)n-、-CH2N(Rc)-、-N(Rc)CH2-、-N(Rc)-、-CO-、-C(=NORa)-、-CON(Ra)-、-N(Rc)CO-、-N(Rc)CON(Rc)CO-、-CON(Rc)CONH-、-N(Rc)CON(Rb)-、-S(O)2N(Rc)-、-S(O)2N(Ra)CON(Rc)-、-N(Rc)CON(Ra)S(O)2-、-N(Rc)S(O)2N(Ra)-和-N(Rc)S(O)2-;并且

m可为0至10的整数。

R2或R4可含有异羟肟酸盐基团-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb

当R2或R3含有异羟肟酸盐基团时,R1可不为吗啉。

当R2或R3含有异羟肟酸盐基团时,R1可为被取代的氨基。所述被取代的氨基可为吗啉。

所述化合物可具有下式(Ib):

其中R1可为任选地被取代的苯基、任选地被取代的嘧啶基、任选地被取代的吡啶基、任选地被取代的吡嗪基、任选地被取代的硫代吗啉基或任选地被取代的吗啉基;

R2可为Cl、Br、F、NH2、二甲基氨基、二乙基氨基、任选地被取代的吡咯烷基、任选地被取代的哌啶基、任选地被取代的吗啉基、任选地被取代的苯基、任选地被取代的吡啶基、任选地被取代的嘧啶基、任选地被取代的吡嗪基或任选地被取代的苯并咪唑基;

R3可为键、氢、NH2、二乙基氨基、任选地被取代的吡咯烷基或任选地被取代的哌啶基;并且

R4可为键、乙基、1-丙基、2-丙基、2-丁基、3-戊基或环戊基。

本公开的具体化合物包括以下:

或者其药学上可接受的盐或前药。

当R2或R3含有异羟肟酸盐基团,R1不为吗啉时的具体化合物可包括以下:

或者其药学上可接受的盐或前药。

其中当R2或R3含有异羟肟酸盐基团时,R1是被取代的氨基并且所述被取代的氨基是吗啉的具体化合物可包括以下:

或者其药学上可接受的盐或前药。

如上文所定义的化合物可为酶抑制剂。如上文所定义的化合物可具有抑制某些脱乙酰基酶和蛋白激酶的活性的能力。脱乙酰基酶可为组蛋白脱乙酰基酶。抑制脱乙酰基酶活性的能力可为化合物直接和单独作用于组蛋白脱乙酰基酶和/或非组蛋白脱乙酰基酶分子以抑制生物活性的结果。激酶可为脂质激酶或蛋白激酶。激酶可为脂质激酶和蛋白激酶。激酶可为磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)。抑制激酶活性的能力可为化合物直接和单独作用于激酶分子以抑制生物活性的结果。然而,应了解,所述化合物也可至少部分作用于所讨论激酶的参与磷酸化过程的辅因子。

本文所公开的化合物可直接和单独作用于脱乙酰基酶分子或者其复合物或片段以抑制生物活性。然而,应了解,所述化合物也可至少部分作用于参与脱乙酰化过程的辅因子。已知的激酶辅因子包括离子物质(例如锌)。

本文所公开的化合物可直接和单独作用于激酶分子或者其复合物或片段以抑制生物活性。然而,应了解,所述化合物也可至少部分作用于参与磷酸化过程的辅因子。已知的激酶辅因子包括离子物质(例如锌和钙)、脂质(例如磷脂酰丝氨酸)和二酰甘油。

如上文所定义的化合物可对HDAC和/或PI3K激酶或者其片段或复合物或功能等效物具有活性。如上文所定义的化合物可为组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)抑制剂或磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂。如上文所定义的化合物可为组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)抑制剂和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂。如上文所定义的化合物可为PI3K-AKT-mTOR途径的抑制剂。如上文所定义的化合物可为多靶点抑制剂。如上文所定义的化合物可同时抑制组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)。

如上文所定义的化合物可对某些丝氨酸/苏氨酸激酶,例如mTOR或Akt或者其片段或复合物或功能等效物具有活性。

脂质激酶和蛋白激酶的抑制可以本领域熟知的许多种方式中的任一种进行。例如,如果希望体外蛋白激酶抑制,则可将适当量的所述化合物添加至含有激酶的溶液中。在其中希望抑制哺乳动物中的激酶活性的情况下,激酶的抑制通常可涉及将化合物施用至含有激酶的哺乳动物。

抑制细胞中的HDAC和/或PI3K的方法可包括向细胞施用如上文所定义的化合物或者其药学上可接受的形式或前药。HDAC和/或PI3K的抑制可进一步包括细胞增殖的抑制。HDAC和/或PI3K的抑制可进一步包括将细胞重新编程为诱导性多能干细胞(iPS细胞)。

所述细胞可在体外。所述细胞可来自细胞系。细胞系可为永生化细胞系、遗传修饰的细胞系或原代细胞系。细胞系可选自由以下组成的组:MV4-11、MOLT-4、PC-3、MCF7、SUP-B15、HL-60、K-562、RPMI-8226、Daudi、Raji、Ramos、Pfeiffer、A431、ACHN、A549、COLO 205、HCT116、HEL92.1.7、NCI-H522、A375、NCI-H460、BxPC-3、PANC-1、SK-OV-3、U87MG、U138MG、HpeG2、SK-HEP1、HuH-7、HCCLM3、PLC/PRF/5、HeLa、BT 474、MDA-MB-231、MDA-MB-436和MDA-MB-468。

所述细胞可来自个体的组织。所述细胞可在个体中。

这些如上文所定义的化合物可用作用于肿瘤学适应症以及非肿瘤学适应症和应用例如自身免疫性病症和炎性病症、干细胞的自我更新和分化的调节剂或抑制剂。

因此,如上文所定义的化合物可适用于其中可利用其抑制上述类型的脂质激酶和蛋白激酶的能力的诸多种应用。例如,如上文所定义的化合物可用于抑制丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。所述化合物也可用于治疗或预防哺乳动物病况,其中抑制蛋白激酶和/或其辅因子预防、抑制或改善所述病况的病状或症状。

如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物可用于治疗。

治疗HDAC或PI3K相关病症的方法可包括向需要治疗的个体施用如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物。治疗HDAC和PI3K相关病症的方法可包括向需要治疗的个体施用如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物。

所述方法可进一步包括在所述个体中施用另外的治疗剂的步骤。调节干细胞的自我更新或分化的方法可包括向需要治疗的个体施用如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物。

如上文所定义的化合物也可用于制备用于治疗动物病况的药剂,其中蛋白激酶的抑制可预防、抑制或改善所述病况的病状或症状。如上文所定义的化合物也可用于制备用于治疗或预防激酶相关病症的药剂。

如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物可用于制备用于治疗HDAC或PI3K相关病症的药剂。如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物可用于制备用于治疗HDAC和PI3K相关病症的药剂。

如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、或者如上文所定义的组合物可用于制备用于调节干细胞的自我更新或分化的药剂。

所述用途可进一步包括与另外的治疗剂一起施用所述药剂,其中所述药剂可与所述另外的治疗剂组合或交替施用。

所述病况或病症可选自由以下组成的组:癌症、血管发生病症或病理性血管发生、纤维化、炎性病况、哮喘、神经病症、神经变性病症、肌肉变性病症、自身免疫性病症、血液病症或骨髓病症。所述病况或病症可为淋巴瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤或霍奇金淋巴瘤、宫颈癌、卵巢癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、结肠直肠癌、肉瘤、肝细胞癌、白血病或骨髓瘤、视网膜血管发生病、肝纤维化、肾纤维化、阿尔茨海默氏病或亨廷顿氏病、脊髓性肌萎缩、HIV/AIDS、真性红细胞增多症或原发性血小板增多症或骨髓纤维化。

预计如上文所定义的化合物可用于治疗各种癌症,包括但不限于骨癌、脑和CNS肿瘤、乳腺癌、结肠直肠癌、内分泌癌,包括肾上腺皮质癌、胰腺癌、垂体癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、胸腺癌、胃肠癌、肝癌、肝外胆管癌、胃肠类癌肿瘤、胆囊癌、泌尿生殖系统癌症、妇科癌症、头颈癌、白血病、骨髓瘤、血液病症、肺癌、淋巴瘤、眼癌、皮肤癌、软组织肉瘤、成人软组织肉瘤、卡波西氏肉瘤、泌尿系统癌症。

可用如上文所定义的化合物治疗的例示性癌症包括血液学癌症和实体瘤,例如骨髓增殖性病症(特发性骨髓纤维化、真性红细胞增多症、原发性血小板增多症、慢性髓样白血病)、髓样化生、慢性髓单核细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、急性成红细胞白血病、霍奇金病和非霍奇金病、B细胞淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、急性T细胞白血病、骨髓增生异常综合征、浆细胞病症、多毛细胞白血病、卡波西氏肉瘤、淋巴瘤;妇科癌症,例如乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、阴道和外阴癌、子宫内膜增生;胃肠道癌症,例如结肠直肠癌、息肉、肝癌、胃癌、胰腺癌、胆囊癌;泌尿道癌,例如前列腺癌、肾癌和肾脏癌、膀胱癌、尿道癌、阴茎癌;皮肤癌,例如黑色素瘤;脑肿瘤,例如胶质母细胞瘤、神经母细胞瘤、星形细胞瘤、室管膜瘤、脑干胶质瘤、髓母细胞瘤、脑膜瘤、星形细胞瘤、少突神经胶质瘤;头颈癌,例如鼻咽癌、喉癌;呼吸道癌症,例如肺癌(NSCLC和SCLC)、间皮瘤;眼部疾病,例如视网膜母细胞瘤;肌肉骨骼疾病,例如骨肉瘤、肌肉骨骼肿瘤;鳞状细胞癌和类纤维瘤。

施用至人类如上文所定义的化合物可通过用于经肠施用的任何可接受的方式(例如口服或经直肠),或者通过胃肠外施用,例如皮下、肌肉内、静脉内和真皮内途径来进行。注射可为推注或者经由持续或间歇输注。如上文所定义的活性化合物通常可以足以向患者递送治疗有效剂量的量包含于药学上可接受的载体或稀释剂中。在各种实施方案中,与正常细胞相比,所述抑制剂化合物对例如癌性肿瘤的快速增殖细胞可具有选择性毒性或更具毒性。

如上文所定义的化合物在使用时可以使得所述化合物生物可利用的任何形式或方式施用。制备制剂领域的技术人员可根据所选化合物的特定特征、待治疗的病况、待治疗病况的阶段和其它相关状况容易地选择适当的施用形式和方式。

如上文所定义的化合物可单独施用或者以与药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂组合成药物组合物的形式施用。虽然所述化合物本身是有效的,但通常以其药学上可接受的盐形式配制和施用,因为这些形式通常更稳定、更容易结晶并且具有更高的溶解度。

然而,如上文所定义的化合物通常以根据所需施用方式而配制的药物组合物的形式使用。药物组合物可包含如上文所定义的化合物、或者其药学上可接受的形式或前药、以及药学上可接受的赋形剂。因此,在一些实施方案中,本发明提供包含式(I)的化合物以及药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。所述组合物可以本领域熟知的方式来制备。

在其它实施方案中,本发明提供包含一个或多个容器的药物包装或试剂盒,所述容器填充有药物组合物的一种或多种成分。在这种包装或试剂盒中,可发现具有单位剂量的药剂的容器。所述试剂盒可装有包含有效药剂的组合物,所述组合物可以是浓缩物(包括冻干组合物),其可先作进一步稀释再使用,或者可提供使用浓度的组合物,其中小瓶可装有一份或多份剂量。为便利起见,在试剂盒中,可在无菌小瓶中提供单一剂量,从而使得医师可直接利用这些小瓶,其中这些小瓶装有所需量和浓度的药剂。这些容器可贴有各种书面材料,例如使用说明书或者管理药物或生物产品的生产、使用或销售的政府机构规定形式的公告,该公告反映该机构批准生产、使用或销售用于人类施用。

所述化合物可与一种或多种其他药物组合使用或施用,以治疗所述病症/疾病。可用同一制剂或用不同制剂施用诸组分。如果用不同制剂施用,则所述化合物可与其它药物依序或同时施用。

除了能够与一种或多种其它药物组合施用外,所述化合物还可用于组合疗法中。此时,通常彼此组合施用这些化合物。因此,可同时(作为组合制剂)或依序施用一种或多种所述化合物以实现所需效果。如果各化合物的治疗特性不同,尤其需要这样,以使该两种药物的组合效果提供改善的治疗结果。

用于胃肠外注射的药物组合物可包含药学上可接受的无菌水性或非水性溶液、分散剂、混悬剂或乳剂以及用于临用前重构成无菌可注射溶液或分散剂的无菌粉末。合适的水性和非水性载体、稀释剂、溶剂或媒介物的实例包括水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)、及其合适的混合物、植物油(例如橄榄油)以及可注射有机酯例如油酸乙酯。可保持适当的流动性,例如,通过使用包衣材料例如卵磷脂、在分散剂的情况下通过保持所要求的粒度、以及通过使用表面活性剂。

这些组合物还可含有佐剂,例如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。可通过包含各种抗菌剂和抗真菌剂,例如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚山梨酸等来确保防止微生物的作用。也可能希望包含等渗剂,例如糖、氯化钠等。可注射药物形式的延长吸收可通过包含延迟吸收的试剂例如单硬脂酸铝和明胶来实现。

如果需要,并且出于更有效分布的目的,可将化合物掺入诸如聚合物基质、脂质体和微球体等缓释或靶向递送系统中。

可以例如通过经细菌截留过滤器过滤,或通过掺入呈无菌固体组合物形式的灭菌剂来对可注射制剂进行灭菌,可以在临用之前将所述无菌固体组合物溶解或分散于无菌水或其它无菌可注射介质中。

用于经口施用的固体剂型可包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在这样的固体剂型中,可将活性化合物与以下物质混合:至少一种惰性的、药学上可接受的赋形剂或载体,例如柠檬酸钠或磷酸二钙,和/或a)填充剂或增量剂,例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸,b)粘合剂,例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶,c)保湿剂,例如甘油,d)崩解剂,例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠,e)溶液阻滞剂,例如石蜡,f)吸收促进剂,例如季铵化合物,g)润湿剂,例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯,h)吸收剂,例如高岭土和膨润土粘土,以及i)润滑剂,例如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠,以及其混合物。在胶囊剂、片剂和丸剂的情况下,剂型还可包含缓冲剂。

在使用诸如乳糖(lactose sugar或milk sugar)以及高分子量聚乙二醇等赋形剂的软填充和硬填充明胶胶囊剂中也可使用类似类型的固体组合物作为填充剂。

用包衣剂和壳例如肠溶包衣剂和药物配制领域众所周知的其它包衣剂,可以制备片剂、糖衣丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂的固体剂型。它们可以任选地含有遮光剂,并且可以是如下的组合物:它们仅或者优先在肠道的某一部分中,任选地以延迟的方式释放活性成分。可以使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡。

如果适当,活性化合物也可以呈与一种或多种上述赋形剂的微胶囊形式。

用于经口施用的液体剂型可包括药学上可接受的乳剂、溶液、混悬剂、糖浆剂和酏剂。除活性化合物以外,液体剂型还可含有本领域中常用的惰性稀释剂,例如水或其它溶剂;增溶剂和乳化剂,例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、 HS 15、Cremophor EL、聚乙二醇以及脱水山梨醇的脂肪酸酯,以及其混合物。

除惰性稀释剂以外,口服组合物还可包含佐剂,例如润湿剂、乳化剂和助悬剂、甜味剂、矫味剂和芳香剂。

除活性化合物以外,混悬剂还可含有助悬剂,例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂和黄蓍胶,以及它们的混合物。

用于直肠或阴道施用的组合物优选为栓剂,所述栓剂可通过以下方式制备:将化合物与合适的非刺激性赋形剂或载体混合,所述赋形剂或载体是例如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡,它们在室温下为固体而在体温下为液体,并且因此在直肠或阴道腔内熔化并释放活性化合物。

用于化合物的局部施用的剂型包括粉剂、贴剂、喷雾剂、软膏剂和吸入剂。活性化合物可以在无菌条件下与药学上可接受的载体以及可能需要的任何防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。

化合物的施用量优选可治疗和减轻或缓解病况。治疗有效量可以通过使用常规技术并且通过观察在类似情况下获得的结果由主治诊断医生容易地确定。在确定治疗有效量时,许多因素要考虑,包括但不限于动物的种类、其体格、年龄和总体健康状况、所涉及的具体病况、病况严重程度、患者对治疗的反应、所施用的特定化合物、施用方式、所施用制剂的生物利用度、所选剂量方案、其它药剂的使用和其它相关情况。

优选的剂量可在每天每公斤体重约0.01至400mg的范围内。更优选的剂量可在每天每公斤体重0.1至200mg的范围内,更优选在每天每公斤体重0.2至100mg的范围内,甚至更优选在每天每公斤体重0.2至50mg的范围内。合适的剂量可每天分多个亚剂量施用。

用于合成式(I)的化合物的方法可包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)使步骤(a)的化合物中的胺(-NH-基团)烷基化;(c)选择性地或依序地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(b)的中间化合物的卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(d)选择性地使步骤(c)的中间化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸前体)偶合;以及(e)将步骤(d)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

用于合成式(I)的化合物的方法可包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换所述化合物的一个卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(c)使步骤(b)的中间化合物中的胺(-NH-基团)烷基化;(d)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(c)的中间化合物的其余卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(e)选择性地使步骤(d)的中间化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸前体)偶合;以及(f)将步骤(e)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

用于合成式(I)的化合物的方法

可包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)使步骤(a)的化合物中的胺烷基化;(c)选择性地或依序地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(b)的中间化合物的卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(d)使步骤(c)的中间化合物中的对应于式(I)的Y位置的碳原子烷基化;(e)选择性地使步骤(d)的中间化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸酯前体)偶合;以及(f)将步骤(e)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

用于合成式(I)的化合物的方法可包括以下步骤:(a)提供卤素二取代的基于嘌呤的化合物或卤素二取代的基于稠合嘧啶的化合物;(b)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换所述化合物的一个卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(c)使步骤(b)的中间化合物中的胺(-NH-基团)烷基化;(d)使步骤(c)的中间化合物中的对应于式(I)的Y位置的碳原子烷基化;(e)选择性地分别用任选地被取代的硼酸酯或任选地被取代的胺置换步骤(d)的中间化合物的其余卤化物原子以形成取代的芳族化合物或取代的胺;(f)选择性地使步骤(e)的化合物与具有结构-L1-R5-L2-R6-L3-CON(Ra)ORb的被保护的异羟肟酸基团或酯(异羟肟酸前体)偶合;以及(g)将步骤(f)的中间化合物的被保护的异羟肟酸盐或酯在反应条件下转化为异羟肟酸以形成式(I)的化合物。

实施例

将进一步参照具体实施例更详细地描述本公开的非限制性实施例和比较实施例,其不应被解释为以任何方式来限制本发明的范围。

所用缩写的列表

名称/术语 缩写 名称/术语 缩写

二氯乙烷(1,2-) DCE N-溴琥珀酰亚胺 NBS

二氯甲烷 DCM N-甲基-2-吡咯烷酮 NMP

二甲基甲酰胺(N,N-) DMF 核磁共振 NMR

二甲亚砜 DMSO 三氟乙酸 TFA

当量 equiv 四氢呋喃 THF

高效液相色谱法或高压

HPLC

液相色谱法

高分辨率质谱法 HRMS

实施例1:材料和方法

在下文所述的实施例中,除非另外指出,否则以下描述中的所有温度均按摄氏度计,并且除非另外指出,否则所有份和百分数均按重量计。可用于合成化合物的试剂可从商业供应商购得,例如Sigma-Aldrich Pte有限公司(Singapore 117528,Singapore)、Boron Molecular公司(Raleigh,NC 27616,USA)或Combi-Blocks公司(San Diego,CA 92126,USA),并且除非另外指出,否则未经进一步纯化即使用,或者根据本领域已知的技术来获得或制备。

下文所述的反应在氮气、氩气的正压力下或采用干燥管在环境温度下(除非另外说明)在无水溶剂中进行,并且反应烧瓶配备有橡胶隔垫,用于经由注射器引入基质和试剂。玻璃器皿为烘箱干燥和/或加热干燥的。分析型薄层色谱法(TLC)在玻璃布底的硅胶60F 254板(E Merck(0.25mm))上进行,并用适当的溶剂比(v/v)洗脱,并通过UV吸收可视化。反应通过TLC和/或LC-MS进行测定,并且如通过起始材料的消耗或期望产物的形成所判断予以终止。

通常通过用反应溶剂或萃取溶剂使反应体积加倍,接着使用以体积计25%萃取体积(除非另外指出)的所示水性溶液洗涤进行后处理。产物溶液用无水硫酸钠(Na2SO4)或硫酸镁(MgSO4)干燥,然后过滤,并在减压下在旋转蒸发器上蒸发溶剂,并记录为在真空中移除溶剂。快速柱色谱法使用硅胶60(Merck KGaA,0.040-0.063mm,230-400目ASTM)进行。

反相制备型高效液相色谱法(RPHPLC)在Gilson HPLC系统(331/332泵,GX-271液体处理器,172二极管阵列检测器(DAD),Trilution LC软件)上使用Phenomenex柱(Luna,5μm,C18 100A,150mm×21.2mm)以可调节的溶剂梯度,通常为在15min或20min梯度内在水+0.05%TFA中的5-95%乙腈以20mL/min的流速进行,并且用于常规纯化。所有化合物的初步纯度和身份在Waters 2795分离模块上分离后在纯化后通过LC-MS分析在Waters Micromass ZQ质谱仪上以电喷雾电离(ESI)正模式进行评估。HPLC分离在Phenomenex柱(Luna,5μm,C18 100A,50mm×2.00mm)上以0.8mL/min的流速和在水+0.05%TFA中的X-95%(X=5、30或50)乙腈的4min梯度,使用Waters 2996光电二极管阵列检测器进行。纯度和身份在集成UV色谱图(220-400nm)和质谱上进行评估。最终纯度使用Shimadzu LC-20AD UFLC系统在Phenomenex柱(Luna,5μm,C18 100A,50mm×2.00mm)上以0.8mL/min的流速和6min内在水+0.05%TFA中的5-95%乙腈的梯度进行测定。所有最终产物均具有大于90%的纯度(在220nm和254nm的波长下通过HPLC测定)。

关于1H(400.13MHz)、13C(100.61MHz)、15N(40.55MHz)和19F(376.47MHz)原子核的所有1D和2D NMR实验均在Bruker AVANCE-400数字NMR光谱仪上进行。NMR谱参照内部四甲基硅烷标准(对于1H和13C,0.00ppm)或者CDCl3(7.26ppm和77.1ppm)、CD3OD(3.31ppm和49.0ppm)或DMSO-d6(2.50ppm和39.5ppm)的溶剂峰以ppm报告。根据需要使用其它NMR溶剂。当报告峰多重性时,使用以下缩写:s=单峰,d=双峰,t=三重峰,q=四重峰,m=多重峰,br=宽峰,dd=双重双峰,dt=双重三重峰,bs=宽单峰。当给出时,偶合常数以赫兹报告。

CHN的元素分析在Perkin-Elmer 2400 CHN/CHNS元素分析仪上进行。HRMS结果在直接注射纯化的化合物下从Bruker micrOTOF-Q II(ESI,正模式)获得。

各种实施方案的试剂可使用如下文所述的反应途径和合成方案,采用本领域中可用的技术使用容易得到的原材料来制备。实施方案的特定化合物的制备在下面的实施例中详细说明,但技术人员应认识到,所述化学反应可容易地进行调整以制备各种实施方案的许多其它试剂。例如,非例示性化合物的合成可以通过本领域技术人员显而易见的修改,例如通过适当地保护干扰基团、通过改变为本领域已知的其它合适的试剂或者通过对反应条件进行常规修改成功地进行。有机合成中合适的保护基团的列表可参见T.W.Greene和P.G.Wuts的Protective Groups in Organic Synthesis,第3版,John Wiley&Sons,New York,1991以及P.J.Kocienski的Protecting Groups,第3版,Georg Thieme Verlag,New York,2005。或者,本文所公开或者本领域已知的其它反应会被认为适用于制备各种实施方案的其它化合物。

实施例2:一般反应方案

实际上,通过杂合、合并或从头设计来设计和合成起作用的多靶点分子并不是一项易于实现的任务。第一步是实现HDAC和激酶的双重抑制。将HDAC抑制剂部分引入各种位置以探索结构活性关系(SAR),并通过针对效能和同种型选择性探索各种基团组合对PI3K抑制进行同样的操作。具有各种性质的取代基基团,包括芳族和非芳族的、环状和无环的、极性和亲脂性的、酸性、碱性和中性的基团用于阐明SAR。由于没有已知的最好的HDAC/PI3K组合分布可用,因此分子被设计为具有广泛的效能,以在体外和体内评价中实现最好的结果。

方案1

各种取代的嘌呤和吡咯并[2,3-d]嘧啶可以简单的四步或五步程序从可自许多来源商购的2,6-二氯嘌呤或2,4-二氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶开始制备。如图3中所示,典型的程序使用烷基卤化物在合适的碱例如碳酸钾存在下使化合物1的NH基烷基化。或者,在Mitsunobu反应条件下,可使醇与1在膦和活化剂例如偶氮二甲酸二乙酯存在下反应,以获得类似的烷基化产物2。两个氯原子可在最佳反应条件下选择性地或依序地置换。在Suzuki反应条件下,使用硼酸酯(4)来替换更具活性的氯原子并形成单氯化合物5。第2个氯原子可在升高的温度下在合适的溶剂例如1,4-二烷、DMF、NMP或THF中用胺(6)例如吗啉置换,以得到所需的化合物7。7的官能团P2或R2b或P3可含有酯,即异羟肟酸的前体,或者受保护的异羟肟酸盐,其可容易地转化为异羟肟酸8或9或12。如果7的P3基团含有羟基(酚或醇)或醛,则化合物7可通过用卤化物(例如,P5-P1,P1=Br)使羟基烷基化或用胺(例如,P5-P1,P1=-NH2或-NH-)使醛还原胺化而进一步改变,以获得11,其随后则转化为异羟肟酸12。

在图3中,所用的试剂和条件如下:(a)对于P1=Br,NaI/K2CO3;(b)对于P1=OH,Mitsunobu反应,Ph3P/DEAD;(c)Suzuki偶合,Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2,K2CO3/二烷,微波辐照或加热;(d)置换;(e)NH2OH·HCl(10当量)/NaOMe(20当量)/MeOH,0℃至室温;(f)5-50%TFA/二氯甲烷;(g)还原胺化,P5-P1(10),P1=-NH-或-NH2并且P3含有-CHO,NaBH(OAc)3,DCE,室温。

方案2

图4绘示化合物1或3中的两个氯原子的替代置换顺序。首先用胺6置换更具活性的氯原子以经由1得到13或经由3得到14。稍后使13的NH基烷基化以形成14。在14的P2基团是腈的情况下,将腈基还原成胺,后者然后通过用卤化物烷基化或者用醛还原胺化而转化为进一步取代的胺15。胺15通过Suzuki偶合反应进一步改变以获得16,其随后被转化为异羟肟酸17。对同样衍生自单氯化合物14的化合物18有两个选择:如果P2或P3基团含有酯或受保护的异羟肟酸盐,则将其转化为异羟肟酸19或21;如果P3基团含有羟基(酚或醇)或醛,则以与方案1中的化合物7类似的方式对其进行处理,即羟基的烷基化或醛的还原胺化以形成20,其随后被转化为异羟肟酸21。

在图4中,所用的试剂和条件如下:(a)置换,胺(6),纯态或在二烷中,加热;(b)对于P1=卤化物,K2CO3/DMF;c)对于P1=OH,Mitsunobu反应,Ph3P/DEAD;(d)P2含有末端腈基:还原,NaBH4/NiCl2,THF-MeOH(1:2),室温;(e)用P2CH2P1烷基化,P1是卤化物或离去基团;(f)用P7CHO还原胺化,NaBH(OAc)3,DCE,室温;(g)Suzuki偶合,Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2,K2CO3/二烷,微波或加热;(h)NH2OH·HCl(10当量)/NaOMe(20当量)/MeOH,-20℃至室温;(i)5-50%TFA/二氯甲烷。

方案3

图5绘示当R3是氢并且X是氮时如何进一步改变化合物7(方案1)和化合物18(方案2)的R3基团。嘌呤7和18均用NBS溴化以分别获得溴化物22和26。然后,用胺置换8位的溴原子。酯或受保护的异羟肟酸可存在于23和27的P2或R3b基团中,从而可在后续转化后形成四种类型的异羟肟酸24、25、27和28。

在图5中,所用的试剂和条件如下:(a)NBS,CHCl3;(b)NMP或DMSO,130℃,12h;(c)NH2OH·HCl(10当量)/NaOMe(20当量)/MeOH,-20℃至室温。

方案4

图6绘示当R3是氢并且X是氮时改变化合物14(方案2)的R3基团的替代方法。首先,在嘌呤14的8位引入醛29,然后将后者转化为胺30。如果30的Rf基团含有酯或受保护的异羟肟酸盐,则经由Suzuki产物31将其转化为异羟肟酸32。当30是仲胺(Rf=H)时,则其可通过用卤化物烷基化或用醛还原胺化进一步改变以获得胺33。单氯胺33经由Suzuki反应产物34最终被转化为异羟肟酸35。

在图6中,所用的试剂和条件如下:(a)DMF,n-BuLi;b)用胺RdNH2还原胺化,NaBH4,DCE-MeOH;(c)Suzuki偶合,Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2,K2CO3/二烷,微波或加热;(d)NH2OH·HCl(10当量)/NaOMe(20当量)/MeOH,0℃至室温;(e)5-50%TFA/DCM;(f)用P12CH2P1烷基化,P1是卤化物或离去基团,Et3N;(g)用P12CHO还原胺化,NaBH(OAc)3,DCE,室温。

方案5

图7绘示进一步衍生化容易得到或商购的原材料(例如,4)的一般合成途径以及制备受保护或取代的异羟肟酸(38)的程序。硼酸酯(4)是用于方案1和2所用的Suzuki偶合反应的关键材料,它可在经历Suzuki反应之前进行改性。例如,使硼酸酯(4a)的氨基与酸偶合以形成酰胺(4b),其具有酯基并且是异羟肟酸的前体。异羟肟酸可通过用过量的羟胺[即,NH2OH·HCl(10当量),NaOMe(20当量),在MeOH中]处理相应的甲基酯或乙基酯容易地产生。制备受保护或取代的羟胺的其它方法描述于方案5中。酸(37)可通过以下方法转化为异羟肟酸(36)。(i)将酸在更温和的条件下通过用ClCOCOCl、或SOCl2、或其它试剂在中性条件下(例如含有CBr4的Ph3P、或2,4,6-三氯-[1,3,5]三嗪)处理而转化为酰氯;或者(ii)将酸通过使其与氯甲酸异丁酯反应而转化为活性酯;(iii)使酰氯或活性酯与羟胺或受保护的羟胺RgNHORh[例如,O-苄基羟胺、O-(2,4-二甲氧基-苄基)-羟胺、O,N-双-(2,4-二甲氧基-苄基)-羟胺、O-(四氢吡喃-2-基)-羟胺、O-(叔丁基-二甲基-甲硅烷基)-羟胺]反应,以得到异羟肟酸或受保护的异羟肟酸;iv)使酸与羟胺或受保护的羟胺RgNHORh在偶合试剂存在下偶合。保护基可通过文献中已知的方法来移除,例如氢解以移除(取代的)苄基或酸性裂解(例如,在有或无阳离子清除剂下,在DCM中的TFA)以裂解酸性不稳定的保护基。

在图7中,所用的试剂和条件如下:(a)EDCI-HOBT/DCM;b)i)酰氯形成,ii)羟胺RiNHORj;c)EDCI-HOBt,RiNHORj

实施例3:N-羟基-4-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯氧基)丁酰胺(图3,化合物12a)的合成

用于合成N-羟基-4-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯氧基)丁酰胺的反应方案示于图8中。

步骤1:3-(2-氯-9-异丙基-9H-嘌呤-6-基)苯酚(5a)的合成

向2,6-二氯-9-异丙基-9H-嘌呤3a(230mg,1.0mmol)、(3-羟基苯基)硼酸4c(152mg,1.1mmol)在二烷(10mL)中的预搅拌溶液中添加K2CO3(345mg,2.5mmol)在去离子水(1.0mL)中的溶液。将混合物脱气30min,然后添加Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2(41mg),并将所得混合物在70℃下加热5小时。LC-MS显示反应完成。在简单后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的20%至50%乙酸乙酯)获得产物5a(215mg,75%)。

步骤2:3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯酚(7a)的合成

将3-(2-氯-9-异丙基-9H-嘌呤-6-基)苯酚5a(300mg,1.04mmol)溶解于吗啉(5mL)中。将所得混合物在80℃下加热10小时。LC-MS显示反应完成。在简单后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,乙酸乙酯/己烷=1:2)对粗物质进行纯化以获得7a(290mg,82%)。

步骤3:4-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯氧基)丁酸乙酯(11a)的合成

向7a(80mg,0.24mmol)、6-溴丁酸乙酯(69mg,0.35mmol)在DMF(2mL)中的预搅拌溶液中添加无水碳酸钾(98mg,0.79mmol)。将所得混合物在100℃下加热过夜(16h)。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的17%至25%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得11a(86mg,80%)。LC-MS m/z 454.2([M+H]+)。1HNMR(CDCl3)δ8.32(d,J=7.6Hz,1H),8.20(s,1H),7.96(s,1H),7.43(t,J=8.0Hz,1H),7.02(dd,J=8.0,2.4Hz,1H),4.80(septet,J=6.8Hz,1H),4.14(m,4H),3.93(t,J=4.8Hz,4H),3.84(t,J=4.8Hz,4H),2.56(t,J=7.4Hz,2H),2.15(quintet,J=6.8Hz,2H),1.61(d,J=6.8Hz,6H),1.25(t,J=7.2Hz,3H)。13C NMR(CDCl3)δ173.3,159.0,158.7,154.4,153.9,139.2,137.6,129.5,124.3,122.3,117.0,115.0,67.0,66.7,60.4,46.8,45.1,30.8,24.6,23.4,14.3。

步骤4:N-羟基-4-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯氧基)丁酰胺(12a)的合成

向11a(55mg,0.12mmol)、羟胺盐酸盐(85mg,1.2mmol)在无水MeOH(1.5mL)中的在干冰上预冷却的预搅拌溶液中缓慢添加甲醇钠(0.7mL,3.0mmol)。将所得混合物在-20℃下搅拌1小时,然后使其升温至室温。2小时后,LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过RPHPLC对混合物进行纯化,以在冻干HPLC流份后获得作为白色固体的12a(25mg,作为TFA盐计算为49%)。LC-MS m/z 441.1([M+H]+)。HPLC纯度(254nm):94.7%。

12a的游离碱的制备。将TFA盐溶解于乙腈和水中,然后使用饱和NaHCO3水溶液碱化至pH约为8。在减压下移除乙腈后,用乙酸乙酯(×3)萃取水溶液。将合并的有机层干燥并蒸发以获得粗游离碱,通过在MeOH中重结晶对其进行进一步纯化。LC-MS m/z 441.2([M+H]+)。HPLC纯度(254nm):99.8%。1H NMR(DMSO-d6)δ10.44(s,1H),8.72(s,1H),8.38(d,J=2.4Hz,1H),8.36(d,J=8.0Hz,1H),8.36(s,1H),7.46(t,J=8.0Hz,1H),7.10(dd,J=7.8,2.2Hz,1H),4.75(septet,J=6.6Hz,1H),4.05(t,J=6.2Hz,2H),3.81(t,J=4.8Hz,4H),3.74(t,J=4.8Hz,4H),2.18(t,J=7.0Hz,2H),1.99(quintet,J=7.0Hz,2H),1.55(d,J=6.8Hz,6H)。13C NMR(DMSO-d6)δ169.1,159.0,158.4,154.3,152.9,142.1,137.9,130.0,125.2,121.9,116.9,115.8,67.8,66.5,45.7,45.2,29.3,25.3,22.3。HRMS(ESI)m/z[M+H]+C22H28N6O4的计算值为441.2245;实验值为441.2256。

实施例4:N-羟基-7-(2-(3-(羟基甲基)苯基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酰胺(图4,化合物19f)的合成

用于合成N-羟基-7-(2-(3-(羟基甲基)苯基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酰胺的反应方案示于图9中。

步骤1:7-(2,6-二氯-9H-嘌呤-9-基)庚酸乙酯(3d)的合成

向2,6-二氯-9H-嘌呤1a(376mg,2.0mmol)、7-溴庚酸乙酯(521mg,2.2mmol)在DMF(15mL)中的预搅拌溶液中添加无水碳酸钾(552mg,4.0mmol)和NaI(64mg,0.4mmol)。将所得混合物在40℃下搅拌12小时。LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,乙酸乙酯/己烷为1:3至1:2)对粗物质进行纯化以获得3d(480mg,69%)。

步骤2:7-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酸乙酯(14b)的合成

向3d(344mg,1.0mmol)在二烷(10mL)中的预搅拌溶液中添加吗啉(435mg,5.0mmol)。将所得混合物在60℃下搅拌3小时。LC-MS显示反应完成。在简单后处理后,获得14b的粗产物(404mg,100%),并且未经进一步纯化即用于下一反应步骤。LC-MS m/z 397.2([M+H]+)。1HNMR(CDCl3)δ7.70(s,1H),4.00-5.60(m,8H),3.82(t,J=4.6Hz,4H),2.27(t,J=7.2Hz,2H),1.85(m,2H),1.60(quintet,J=7.0Hz,2H),1.34(m,4H),1.24(t,J=7.0Hz,3H)。13C NMR(CDCl3)δ173.6,153.94,153.93,152.2,118.6,66.9,60.3,45.7(br),43.8,34.1,29.8,28.5,26.3,24.7,14.3。

步骤3:7-(2-(3-(羟基甲基)苯基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酸乙酯(18f)的合成

向粗14b(100mg,0.254mmol)、硼酸4c(76mg,0.5mmol)在二烷(5.0mL)中的预搅拌溶液中添加碳酸钾(86mg,0.62mmol)和Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2(10mg)。将所得混合物在150℃下在微波辐照下搅拌1小时。1小时后,LC-MS显示反应完成。移除溶剂后,将粗物质悬浮于DCM中,并通过快速色谱法(二氧化硅,在DCM中的1%至2%MeOH)进行纯化,以获得18f(30mg,52.6%)。LC-MS m/z 468.3([M+H]+)。1HNMR(DMSO-d6)δ8.34(s,1H),8.27(dt-like,J=7.2Hz,1H),8.22(s,1H),7.44-7.37(m,2H),5.28(t,J=5.0Hz,1H),4.58(d,J=4.4Hz,2H),4.30(br s,4H),4.23(t,J=6.8Hz,2H),4.01(q,J=7.2Hz,2H),3.77(t,J=4.8Hz,4H),2.24(t,J=7.2Hz,2H),1.86(quintet,J=7.2Hz,2H),1.49(quintet,J=7.4Hz,2H),1.22-1.38(m,4H),1.14(t,J=7.0Hz,3H)。13C NMR(DMSO-d6)δ173.3,157.3,153.5,152.3,142.9,141.1,138.6,128.4,128.3,126.7,126.2,118.7,66.7,63.5,60.1,45.6,43.2,33.8,29.5,28.2,26.1,24.7,14.5。

步骤4:N-羟基-7-(2-(3-(羟基甲基)苯基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酰胺(19f)的合成

向18f(30mg,0.064mmol)、羟胺盐酸盐(67mg,0.96mmol)在无水MeOH(1.0mL)中的在干冰上预冷却的预搅拌溶液中缓慢添加甲醇钠(0.37mL,1.6mmol)。将所得混合物在-20℃下搅拌1小时,然后使其升温至室温。2小时后,LC-MS显示反应完成。在简单后处理后,通过RPHPLC对混合物进行纯化,以获得作为白色固体的N-羟基-7-(2-(3-(羟基甲基)苯基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酰胺19f(8mg,作为TFA盐计算为22%)。将TFA盐溶解于乙腈和水中,然后使用饱和NaHCO3水溶液碱化至pH约为8。在减压下移除乙腈后,用乙酸乙酯(×3)萃取水溶液。将合并的有机层干燥并蒸发以获得粗游离碱,通过在MeOH中重结晶对其进行进一步纯化。19f的游离碱:LC-MS m/z 455.1([M+H]+)。HPLC纯度(254nm):97.4%。1H NMR(DMSO-d6)δ10.33(s,1H),8.66(s,1H),8.35(s,1H),8.27(dt-like,J=7.6Hz,1H),8.23(s,1H),7.44(t,J=7.6Hz,1H),7.40(dt-like,J=7.6Hz,1H),5.29(t,J=7.6Hz,1H),4.59(d,J=5.6Hz,2H),4.31(m,4H),4.23(t,J=7.0Hz,2H),3.78(t,4H),1.93(t,J=7.4Hz,2H),1.87(quintet,2H),1.48(quintet,2H),1.29(m,4H);13C NMR(DMSO-d6)δ169.0,156.9,153.0,151.8,142.5,140.6,138.2,128.0,127.9,126.2,125.8,118.2,66.3,63.0,45.1,42.8,32.2,29.1,28.0,25.7,25.0。HRMS(ESI)m/z[M+H]+C23H30N6O4的计算值为455.2402;实验值为455.2405。

实施例5:7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)-N-羟基庚酰胺(图3,化合物8a)的合成

用于合成7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)-N-羟基庚酰胺的反应方案示于图10中。

步骤1:7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-氯-9H-嘌呤-9-基)庚酸乙酯(5d)的合成

向3d(来自实施例2,步骤1)(344mg,1.0mmol)、5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺4d(240mg,1.1mmol)在二烷(15mL)中的预搅拌溶液中添加K2CO3(345mg,2.5mmol)在DI水(2.0mL)中的溶液。将混合物脱气30min,然后向其中添加Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2(41mg,0.05当量)。将所得混合物在82℃下加热6小时。LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的33%至50%至100%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得5d(150mg,37%)。

步骤2:7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)庚酸乙酯(7b)的合成

向5d(150mg,0.37mmol)在DMF(5mL)中的预搅拌溶液中添加吗啉(0.70mL,3.0mmol)。将所得混合物在80℃下加热12小时。LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过将粗物质在DCM中的10%MeOH中重结晶获得7b(120mg,72%)。

步骤3:7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)-N-羟基庚酰胺(8a)的合成

向7b(70mg,0.155mmol)、羟胺盐酸盐(108mg,15.5mmol)在无水MeOH(1.5mL)中的在干冰上预冷却的预搅拌溶液中缓慢添加甲醇钠(901uL,3.9mmol)。将所得混合物在-20℃下搅拌1小时,然后使其升温至室温。3小时后,LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过RPHPLC对粗物质进行纯化,以获得7-(6-(2-氨基嘧啶-5-基)-2-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)-N-羟基庚酰胺8a(15mg,作为TFA盐计算为21%)。LC-MS m/z 442.1([M+H]+)。HPLC纯度(254nm):96.6%。1H NMR(DMSO-d6)δ10.34(s,1H),9.54(s,2H),8.25(s,1H),7.45(s,2H),4.12(t,J=6.8Hz,2H),3.78(m,4H),3.72(m,4H),1.93(t,J=7.2Hz,2H),1.85(m,2H),1.48(m,2H),1.26(m,4H)。HRMS(ESI)m/z[M+H]+C20H27N9O3的计算值为442.2310;实验值为442.2308。

实施例6:N1-羟基-N8-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯基)辛二酰胺(图3,化合物12f)的合成

用于合成N1-羟基-N8-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯基)辛二酰胺的反应方案示于图11中。

步骤1:8-氧代-8-((3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)苯基)氨基)辛酸甲酯(方案5,4b)的合成

向(3-氨基苯基)硼酸酯(164mg,0.75mmol)、辛二酸单甲酯(155mg,0.83mmol)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI)(159mg,0.83mmol)在无水DCM(15mL)中的预搅拌溶液中添加羟基苯并三唑(HOBT,112mg)。将混合物在室温下搅拌4小时。LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的20%至25%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得产物4b(149mg,46%)。

步骤2:8-((3-(2-氯-9-异丙基-9H-嘌呤-6-基)苯基)氨基)-8-氧代辛酸甲酯(5c)的合成

向2,6-二氯-9-异丙基-9H-嘌呤3a(59mg,0.26mmol)、4b(100mg,0.26mmol)在二烷(10mL)中的预搅拌溶液中添加K2CO3(88mg,0.64mmol)在DI水(1.0mL)中的溶液。将混合物脱气30min,然后向其中添加Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2(10mg,0.05当量)。将所得混合物在82℃下加热6小时。LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的25%至33%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得5c(100mg,85%)。

步骤3:8-((3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯基)氨基)-8-氧代辛酸甲酯(7c)的合成

向5c(75mg,0.16mmol)在DMF(2mL)中的预搅拌溶液中添加吗啉(140mg,1.6mmol)。将所得混合物在80℃下加热16小时。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的33%至50%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得7c(46mg,55%)。

步骤4:N1-羟基-N8-(3-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)苯基)辛二酰胺(12f)的合成

向7c(46mg,0.09mmol)、羟胺盐酸盐(70mg,0.9mmol)在无水MeOH(1mL)中的在干冰上预冷却的预搅拌溶液中缓慢添加甲醇钠(520μL,2.2mmol)。将所得混合物在-20℃下搅拌1小时,然后使其升温至室温。2小时后,LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过RPHPLC对粗物质进行纯化,以获得12f(20mg,作为TFA盐计算为35%)。LC-MS m/z 510.2([M+H]+)。1H NMR(DMSO-d6)δ10.34(s,1H),10.07(s,1H),8.75(s,1H),8.51(d,J=8.0Hz,1H),8.37(s,1H),7.92(d,J=8.8Hz,1H),7.45(t,J=8.0Hz,1H),4.75(m,J=6.4Hz,1H),3.81(m,4H),3.74(m,4H),2.34(t,J=7.2Hz,2H),1.94(t,J=7.2Hz,2H),1.61(m,2H),1.54(d,J=6.8Hz,6H),1.50(m,2H),1.29(m,4H)。HPLC纯度(254nm):98.4%;HRMS(ESI)m/z[M+H]+C26H35N7O4的计算值为510.2824;实验值为510.2835。

实施例7:(E)-N-羟基-3-(4-(((2-(2-(6-甲氧基吡啶-3-基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙基)氨基)甲基)苯基)丙烯酰胺(图4,化合物17a)的合成

用于合成(E)-N-羟基-3-(4-(((2-(2-(6-甲氧基吡啶-3-基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙基)氨基)甲基)苯基)丙烯酰胺的反应方案示于图12中。

步骤1:4-(2-氯-9H-嘌呤-6-基)吗啉(13a)的合成

将吗啉(1.39mL,15.87mmol)添加至1a(1.0g,5.29mmol)在THF(26mL)中的溶液中。将所得混合物在室温下搅拌16小时。在添加吗啉后立即观察到白色沉淀。将白色沉淀过滤出来,并用水(×2)和甲醇(×2)洗涤以获得13a(1.13g,90%)。

步骤2:2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙腈(14c)的合成

向13a(1.18g,4.94mmol)在乙腈/DMSO(19:1)中的溶液中添加2-碘乙腈(0.71mL,9.87mmol)和K2CO3(1.36g,9.87mmol)。将所得混合物在60℃下加热3小时。然后,在真空中移除溶剂并添加水。用DCM(×2)萃取水层,并将合并的有机层用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,并在真空中蒸发。通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的50%乙酸乙酯)对粗油状物进行纯化,以获得作为淡褐色固体的14c(1.31g,95%)。

步骤3:2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙胺(14d)的合成。

向14c(1.23g,4.42mmol)和NiCl2·6H2O(105mg,0.44mmol)在MeOH/THF(2:1)中的搅拌溶液中分份添加硼氢化钠(1.17g,30.97mmol)。将所得混合物在室温下搅拌1小时。然后,在真空中移除溶剂并添加饱和碳酸氢钠溶液。用DCM(×2)萃取水层,并将合并的有机层用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,并在真空中蒸发。通过快速色谱法(二氧化硅,在DCM中的10%甲醇)对粗物质进行纯化,以获得作为无色油状物的14d(577mg,46%)。

步骤4:(E)-3-(4-(((2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙基)氨基)甲基)苯基)丙烯酸甲酯(15a)的合成

向14d(576mg,2.04mmol)在DCE(10mL)中的搅拌溶液中依序添加(E)-3-(4-甲酰基苯基)丙烯酸甲酯(466mg,2.45mmol)、乙酸(0.12mL,2.04mmol)和三乙酰氧基硼氢化钠(649mg,3.06mmol)。将所得混合物在室温下搅拌5小时。添加饱和碳酸氢钠溶液以猝灭反应,并用二氯甲烷(×2)萃取水层。将合并的有机层用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,并在真空中蒸发。通过快速色谱法(二氧化硅,在DCM中的4%甲醇)对粗物质进行纯化,以获得作为灰白色固体的15a(414mg,44%)。

步骤5和6:通过遵循与实施例4,步骤3和4类似的程序获得作为TFA盐的标题化合物(E)-N-羟基-3-(4-(((2-(2-(6-甲氧基吡啶-3-基)-6-吗啉基-9H-嘌呤-9-基)乙基)氨基)甲基)苯基)丙烯酰胺(17a)。LC-MS m/z 531([M+H]+)。1HNMR(DMSO-d6)δ10.82(br s,1H),9.16(d,J=2.4Hz,1H),9.07(br s,2H),8.54(dd,J=2.4Hz,8.8Hz,1H),8.20(s,1H),7.56(d,J=8.0Hz,2H),7.46(d,J=8.0Hz,2H),7.42(重叠,1H),6.88(d,J=8.8Hz,1H),6.50(d,J=16Hz,1H),4.60(t,J=5.2Hz,2H),4.34-4.28(m,6H),3.92(s,3H),3.77(t,J=4.8Hz,4H),3.60(t-like,2H)。HRMS(ESI)m/z[M+H]+C27H31N8O4的计算值为531.2463;实验值为531.2473。

实施例8:6-((6-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)氨基)-N-羟基己酰胺(图5,化合物24a)的合成

用于合成6-((6-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)氨基)-N-羟基己酰胺的反应方案示于图13中。

步骤1:5-(8-溴-9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)嘧啶-2-胺(22a)的合成

在冰水浴中,向5-(9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-6-基)嘧啶-2-胺7d(400mg,1.13mmol)在CHCl3(15mL)中的预搅拌溶液中缓慢添加NBS(362mg,2.03mmol)。将所得混合物升温至室温,保持2小时。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在DCM中的25%至33%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得22a(225mg,44%)。

步骤2:6-((6-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)氨基)己酸甲酯(23a)的合成

向22a(52mg,0.12mmol)在NMP(1mL)中的预搅拌溶液中添加6-氨基己酸甲酯盐酸盐(380mg,1.88mmol)。将所得混合物在130℃下加热12小时。在后处理后,通过快速色谱法(二氧化硅,在己烷中的20%至80%乙酸乙酯)对粗物质进行纯化以获得23a(44mg,73%)。

步骤3:6-((6-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-异丙基-2-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)氨基)-N-羟基己酰胺(24a)的合成

向23a(35mg,0.072mmol)、羟胺盐酸盐(51mg,0.72mmol)在无水MeOH(1.0mL)中的在干冰上预冷却的预搅拌溶液中缓慢添加甲醇钠(334μL,1.44mmol)。将所得混合物在-20℃下搅拌1小时,然后使其升温至室温。2小时后,LC-MS显示反应完成。在后处理后,通过RPHPLC对粗物质进行纯化,以获得24a(30mg,以TFA盐计算为69%)。LC-MS m/z 485.3([M+H]+)。1H NMR(DMSO-d6)δ10.40(s,1H),9.21(s,2H),7.78(s,1H),7.41(s,2H),4.65(m,J=6.8Hz,1H),3.43(m,4H),1.98(m,2H),1.65(m,2H),1.58(d,J=6.8Hz,6H),1.33(m,2H)。HPLC纯度(254nm):99.2%。HRMS(ESI)m/z[M+H]+C22H32N10O3的计算值为485.2732;实验值为485.2749。

实施例9:4-((((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)-N-羟基苯甲酰胺(图6,化合物35h)的合成

用于合成4-((((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)-N-羟基苯甲酰胺的反应方案示于图14中。

步骤1:2-氯-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-甲醛(29a)的合成

在-78℃下,向4-(2-氯-9-乙基-9H-嘌呤-6-基)吗啉14a(600mg,2.25mmol)在THF(11mL)中的溶液中添加n-BuLi在己烷中的溶液(2.5M,1.08ml,2.7mmol)。将所得混合物在-78℃下搅拌1小时,然后历时10min逐滴添加DMF(0.26mL,3.37mmol)。然后,将反应混合物在室温下再搅拌2小时,然后用冰猝灭反应混合物。将水层用乙酸乙酯(×2)萃取,并用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,过滤并在真空中浓缩,以获得粗黄色油状物。通过用己烷/乙酸乙酯(7:3)洗脱的快速色谱法对粗物质进行纯化,以获得作为灰白色固体的29a(398mg,60%)。LC-MS m/z 296([M+H]+)。1HNMR(CDCl3)δ9.88(s,1H),4.70(br s,2H),4.59(q,J=7.1Hz,2H),4.06(br s,2H),3.86(s,4H),1.41(t,J=7.1Hz,3H)。

步骤2:1-(2-氯-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)-N-甲基甲胺(30a)的合成

向2-氯-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-甲醛29a(300mg,1.02mmol)在DCE/MeOH(2:1)中的溶液中添加甲胺在甲醇中的溶液(9.8M,0.83mL,8.14mmol)。在室温下搅拌30min后观察到白色沉淀。随后,将所得混合物再搅拌5小时,并在真空中移除溶剂以获得灰白色固体。随后,将粗固体溶解于DCM/MeOH(4:1)的溶液中,并分份添加硼氢化钠(115mg,3.05mmol)。将所得混合物在室温下搅拌15小时。将反应混合物在真空中蒸发,并添加水。将水层用二氯甲烷(×2)萃取,用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,过滤并在真空中浓缩,以获得粗灰白色固体。通过用二氯甲烷/甲醇(24:1)洗脱的快速色谱法对粗物质进行纯化,以获得作为白色固体的30a(256mg,82%)。

步骤3A:(E)-3-(4-((((2-氯-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)苯基)丙烯酸甲酯(33a)的合成

向30a(242mg,0.78mmol)在DCE(4.0mL)中的搅拌溶液中依序添加(E)-3-(4-甲酰基苯基)丙烯酸甲酯(163mg,0.86mmol)、乙酸(47μL,0.78mmol)和三乙酰氧基硼氢化钠(248mg,1.17mmol)。将所得混合物在室温下搅拌5小时。添加饱和碳酸氢钠溶液以猝灭反应,并用二氯甲烷(×2)萃取水层。将合并的有机层用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,并在真空中蒸发。通过用己烷/乙酸乙酯(3:2)洗脱的快速色谱法对粗物质进行纯化,以获得作为白色固体的33a(328mg,87%)。LC-MS m/z 485([M+H]+)。1HNMR(CDCl3)δ7.68(d,J=16Hz,1H),7.49(d,J=8.0Hz,2H),7.33(d,J=8.0Hz,2H),6.43(d,J=16Hz,1H),4.27(q,J=7.2Hz,2H),4.27(掩蔽峰,4H),3.81(s,3H),3.83-3.80(掩蔽峰,4H),3.70(s,2H),3.59(s,2H),2.23(s,3H),1.34(t,J=7.2Hz,3H)。

步骤3B:4-((((2-氯-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)苯甲酸甲酯(33b)的合成

向1-(2-氯-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)-N-甲基甲胺30a(485mg,1.57mmol)在THF(7.8mL)中的溶液中添加4-(溴甲基)苯甲酸甲酯(466mg,2.03mmol)和三乙胺(0.28mL,2.03mmol)。将所得混合物在室温下搅拌16小时,并在真空中移除溶剂。随后添加饱和碳酸氢钠,并将水层用乙酸乙酯(×2)萃取,并用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,过滤并在真空中浓缩,以获得粗黄色油状物。通过用己烷/乙酸乙酯(3:2)洗脱的快速色谱法对粗物质进行纯化,以获得作为无色油状物的33b(703mg,98%)。

步骤4:4-((((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)苯甲酸甲酯(34h)的合成

向33b(203mg,0.44mmol)在二烷(0.9mL)中的溶液中添加K2CO3(122mg,0.89mmol)的水溶液,随后添加5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺4a(147mg,0.66mmol)和Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2(18mg,0.02mmol)。随后,将反应混合物在微波反应器中在150℃下加热20min的时间。移除二烷,并用乙酸乙酯(×3)萃取水层。将合并的有机萃取物用MgSO4干燥,并在真空中蒸发。通过用己烷/乙酸乙酯(2:3)至DCM/MeOH(24:1)洗脱的快速色谱法对褐色残渣进行纯化,以获得作为淡褐色固体的34h(168mg,70%)。LC-MS m/z 518([M+H]+)。1HNMR(CDCl3)δ9.26(s,2H),7.99(d,J=8.0Hz,2H),7.40(d,J=8.0Hz,2H),5.25(s,2H),4.37-4.32(m,6H),3.91(s,3H),3.86(t,J=4.8Hz,4H),3.75(s,2H),3.65(s,2H),2.25(s,3H),1.41(t,J=7.2Hz,3H)。

步骤5:4-((((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-9-乙基-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)甲基)(甲基)氨基)甲基)-N-羟基苯甲酰胺(35h)的合成

在-78℃下,将NaOMe(1.23mL,5.36mmol)逐滴添加至34h(79mg,0.15mmol)和羟胺盐酸盐(106mg,1.53mmol)在DCM/MeOH(4.2mL,2:3v/v)中的溶液中。随后,将反应混合物升温至室温,并搅拌30min。然后,将反应混合物用水稀释以获得澄清溶液,并用6N HCl中和。通过RPHPLC对粗混合物进行纯化,以提供标题化合物35h(60mg,53%,作为双TFA盐)。或者,在真空中移除RPHPLC流份的溶剂,并向纯化的化合物中添加饱和碳酸氢钠溶液并用乙酸乙酯(×3)萃取。将合并的有机层用盐水(×1)洗涤,用MgSO4干燥,并在真空中浓缩以获得作为白色固体的35h(17mg,22%,作为游离碱)。35h的TFA盐:LC-MS m/z 519([M+H]+)。1HNMR(DMSO-d6)δ11.32(br s,1H),9.14(s,2H),7.84(d,J=8.0Hz,2H),7.58(d,J=7.6Hz,2H),7.20(br s,2H),4.63(br s,2H),4.30-4.27(m,8H),3.79(t,J=4.4Hz,4H),2.78(br s,3H),1.35(t,J=7.2Hz,3H)。35h的游离碱:LC-MS m/z 519([M+H]+)。1HNMR(DMSO-d6)δ11.20(s,1H),9.10(s,2H),9.03(s,1H),7.73(d,J=8.4Hz,2H),7.41(d,J=8.0Hz,2H),7.07(s,2H),4.34-4.25(m,6H),3,79(s,2H),3.76-3.74(m,4H),3.64(s,2H),2.11(s,3H),1.36(t,J=6.8Hz,3H)。HRMS(ESI)m/z[M+H]+C25H31N10O3的计算值为519.2575;实验值为519.2593。

以下表1中的化合物通过使用方案1至5中所述的合成途径以及与实施例3至9中的程序类似的程序而制备。

表1:显示所选化合物的表

以下异羟肟酸盐通过使用方案1至5中所述的合成途径以及与实施例3至9中的程序类似的程序而制备。所述化合物已被指定任意标识号(由EX表示),并且实施例2中的方案中所见的对应化合物以及其结构和分析数据显示于下表2中。

表2:显示所选异羟肟酸盐化合物的表

实施例10:酶测定法

HDAC酶测定法

HeLa细胞核提取物被用作常规HDAC抑制测定法中的HDAC源。重组HDAC酶,即HDAC1(Cat#5005)、HDAC3/NcoR2(Cat#50003)、HDAC4(Cat#50004)、HDAC6(Cat#50006)、HDAC8(Cat#50008)购自BPS Bioscience公司,United States。HDAC4(#H86-31G-10)、HDAC5(Cat#H87-31G)、HDAC9(Cat#H91-31G)、HDAC10(Cat#H92-31G)和HDAC11(Cat#H93-30G)购自SignalChem,Canada。所述测定法以96孔格式(黑色NBS半区96孔板,Corning#3993)使用基于荧光的HDAC活性测定法进行。用于HeLa细胞核提取物HDAC 1、2、3、6和10的底物Boc-Lys(Ac)-AMC(Cat#I-1875)、用于HDAC 4、5、7、8、9和11的Boc-Lys(Tfa)-AMC(Cat#I-1985)购自Bachem AG,Switzerland。反应混合物(50μL/孔)由测定缓冲液、测试化合物、适当浓度的酶和50μM底物组成,并在室温下孵育2h,所述测定缓冲液含有25mM Tris pH 8.0、137mM NaCl、2.7mM KCl、1mM MgCl2、0.1mg/mL BSA。通过添加显影剂[50μL/孔,含有2mg/mL胰蛋白酶(Cat#T4799,Sigma-Aldrich)、50mM tris pH 8.0和4.5μM LAQ824(CAS404951-53-7)]终止反应,并在37℃下孵育30min。荧光在360nm的激发波长和460nm的发射波长下使用BioTek Synergy H4混合多模式酶标仪来检测,并且原始数据使用BioTek的Gen5(v2.03.01)软件进行处理。IC50报告于表1中,伏林司他(SAHA)用作阳性对照,其如我们先前所报道的来制备(Wang等人,J.Med.Chem.2011,54,4694-4720)。

激酶酶测定法。

脂质激酶PI3Kα:在ADP-GloTM激酶测定法(Promega)中使用来自Invitrogen的Cat#PV4788、或来自BPS Bioscience公司,United States的Cat#40620或者来自SignalChem,Canada的Cat#P27-18H;来自BPS的p110α(H1047R)/p85α(Cat#40641)、来自SignalChem的p110α(E545K)/p85α(Cat#P27-15H);PI3Kβ:Cat#P28-10H(SignalChem)、Cat#40622(BPS);PI3Kδ:Cat#P30-10H(SignalChem)。PI3K抑制剂GDC-0941和渥曼青霉素作为粉剂购自LC Laboratories(165New Boston Street Woburn,MA 01801,United States),并且随后在DMSO中制备为10mM原液。PI3k和mTOR的双重抑制剂GDC-0980作为在DMSO中的10mM原液购自Selleck Chemicals(2626S Loop W#225,Houston,TX 77054,United States)。将连续稀释的化合物溶液(5μL/孔,3倍,8个浓度)添加至白色NBS半区96孔板(Corning#3992)中。将在脂质稀释缓冲液(25mM HEPES,pH 7.5,0.5mM EGTA)中的脂质PIP2:PS(1:3)混合物(0.167mg/mL:0.5mg/mL)用反应缓冲液(3.33×)(159mM HEPES,pH7.5,87mM NaCl,9.5mM MgCl2,0.08mg/mL BSA)稀释(1:1)以制备1.67×工作溶液,将PI3K酶用1.67×工作溶液稀释,并使用15μL/孔进行反应。添加在DI水中的ATP(125μM,5μL/孔)以引发反应。在室温下反应1小时后,通过添加ADP-Glo溶液(25μL/孔)终止反应,并在室温下孵育40min,随后添加激酶检测溶液(50μL/孔),并孵育40min,发光在Biotek Synergy H4混合多模式酶标仪上读取,并且原始数据使用BioTek的Gen5(v2.03.01)软件进行处理。IC50报告于表1中,GDC-0941、GDC-0980和渥曼青霉素用作阳性对照。

IC50定义为酶活性的50%抑制所需的化合物浓度。效能的定义:“I”:1μM<IC50≤10μM。“II”:0.1μM<IC50≤1μM。“III”:0.01μM<IC50≤0.1μM。“IV”:IC50≤0.01μM。

表3.体外酶促IC50(μM)

实施例11:细胞培养和抗增殖测定法(细胞IC50)

细胞测定法中使用的代表性人类肿瘤细胞系是乳腺癌(BT-474、MCF7、MDA-MB-231、MDA-MB-436和MDA-MB-468)、结肠癌(COLO 205和HCT116)、胶质母细胞瘤(U87MG)、白血病(HL-60、K-562、MOLT-4、MV-4-11、RPMI-8226、SUP-B15)、肺癌(A549、NCI-H460和NCI-H522)、黑色素瘤(A-375)、卵巢癌(SK-OV-3)、胰腺癌(BxPC-3和PANC-1)、前列腺癌(PC-3和DU145)以及肾癌(A-498和ACHN)细胞系。细胞系COLO 205、HCT 116、MOLT-4、MV-4-11、K-562、RPMI8226、SUP-B15、U87MG、SK-OV-3、PC-3、DU-145、NCI-H460、NCI-H522、A375、HepG2、SK-HEP1、BxPC-3和PANC-1购自ATCC,并使用ATCC推荐的培养基进行扩增。细胞系MCF7、TB474、T-47D、MDA-MB-231、MDA-MB-468、MDA-MB-436、A549、A-498、AHCN和HeLa也来自ATCC。将细胞在37℃、5%CO2下在含有10%FBS和2mM谷氨酰胺的培养基中进行培养。细胞用MycoAlertTMPLUS支原体检测试剂盒(Lonza Walkersville公司)进行常规监测,以确保它们不含支原体。抗生素(100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素)仅添加至用于化合物稀释的培养基和96孔测定板中的细胞中。DMEM(4.5g/L葡萄糖)和RPMI1640从Biopolis Shared Facilities(BSF),Singapore获得。对于细胞测定法,BxPC-3、PC-3、HCT 116、COLO 205、MV-4-11、RPMI8226、HL-60、SUP-B15、T-47D在RPMI1640中进行培养;A-498、ACHN、DU145、MCF7、PANC-1、U-87MG、NCI-H460、NCI-H522、HeLa和A-375在DMEM中进行培养;BT-474、MDA-MB-231、MDA-MB-468、MDA-MB-436在DMEM/F12(1:1)中进行培养。

对于典型的筛选实验,取决于各细胞系的倍增时间和测定线性度,将细胞(100μL/孔)以2,000至30,000个细胞/孔的铺板密度接种至96孔微量滴定板中。透明的96孔组织培养板(Corning#3596或Nunc 167008)用于比色测定法和监测细胞的生长状态,而白色96孔组织培养板(Corning#3917)用于发光和荧光测定法。对于粘附细胞,在细胞接种后,将微量滴定板在37℃、5%CO2、95%空气和100%相对湿度下孵育过夜(直至24小时),随后添加化合物。悬浮细胞在细胞接种后立即用测试化合物进行处理。

将测试化合物使用相同的培养基连续稀释(3倍或4倍,8个浓度),并添加至板中(15至25μL/孔)。培养72小时后,通过使用以下两种方法针对细胞的细胞毒性/生存力对板进行测定。对于所选化合物,也测定了药物处理24小时和48小时后的IC50

磺酰罗丹明B(SRB)方法

将板中的细胞用冷的三氯乙酸(TCA)(50%w/v,在DI水中,每个孔中1/4体积的培养基)固定,并在4℃下孵育1小时(粘附细胞)或2小时(悬浮细胞)。将板洗涤5次(自来水×3,DI水×2),并风干。将在1%乙酸中的0.4%(w/v)SRB溶液添加至每个孔中(60μL/孔),并将板在室温下孵育30min,然后用1%乙酸溶液洗涤4次,并风干。通过添加Tris碱溶液(10mM,100μL/孔)使结合的染料溶解,并在515nm的波长下在BioTek Synergy H4混合多模式酶标仪上读取吸光度。

发光细胞生存力测定法

向板中添加试剂(95μL/孔),并在BioTek H4酶标仪上按照制造商的方案读取发光。

原始数据使用BioTek的软件Gen5(v2.03.01)进行处理以生成抑制IC50值。伏林司他和GDC-0941用作阳性对照。

IC50定义为与未经处理的细胞相比细胞的50%抑制所需的化合物浓度。IC50数据示于下面的表4和表5中。

效能的定义如下:

“I”:IC50>10μM。“II”:2μM<IC50≤10μM。“III”:0.5μM<IC50≤2μM。“IV”:IC50≤0.5μM。

表4.体外细胞IC50(μM)

实施例12:蛋白质印迹分析

培养细胞,并如上文细胞培养和抗增殖测定法部分(实施例11)中所述用测试化合物进行处理。将细胞用冷的DPBS洗涤两次并在冰上冷却,并用裂解缓冲液[50mM Tris(pH7.4)、2.5mMβ-甘油磷酸酯、150mM NaCl、1%Np-40、0.5%脱氧胆酸钠、0.1%SDS、2mM原钒酸钠、10mM氟化钠、1mM EDTA以及新添加的蛋白酶抑制剂PMSF(0.1mM)和蛋白酶抑制剂混合物((Cat#03969,Nacalai Tesque公司或Cat.#539134,Calbiochem)进行处理。在20,000×g下使裂解物澄清20×2min,并使用BCA蛋白质测定法K(Cat#71285-3,Novagen,USA)测定蛋白质的浓度。通过SDS-PAGE对细胞裂解物中的蛋白质进行解析,并转移至PVDF,并用适当的一级抗体和二级抗体进行探测。组蛋白H3(乙酰基K9)(Cat#9649)、组蛋白H3(Cat#9715)、乙酰基-α-微管蛋白(Lys40)(Cat#5335)、α-微管蛋白(Cat#2125)、pAkt(Ser473)(Cat#4060)、pAkt(Thr308)(Cat#4056、#2965)、抗-Akt(pan)(Cat#4685)、pS6核糖体蛋白(Ser240/244)(Cat#5364)、S6核糖体蛋白(Cat#2217)、pS6核糖体蛋白(S240/244)、磷酸化PRAS40(Thr246)(Cat#2997)、p-mTOR(S2448)(Cat#5536)、pErk1/2(T202/y204)(Cat#4376)、磷酸化4E-BP1(Thr37/46)(Cat#2855)、p70S6激酶(Cat#2708)、磷酸化p70S6激酶(Thr389)(Cat#9234)、磷酸化p70S6激酶(Thr421/Ser424)(Cat#9204)、磷酸化p70S6激酶(Ser371)(Cat#9208)、pPDK1(Ser241)(Cat#3438)和HRP连接的抗兔IgG(Cat#7074)抗体购自Cell Signaling Technology公司,USA。抗β-肌动蛋白(Cat#ab8227)来自Abcam,并且抗GAPDH-HRP(Cat#sc-25778-HRP)来自Santa Cruz Biotechnology公司。蛋白质带使用Pierce ECL蛋白质印迹法底物(Cat#3229)检测,并使用FUJI Super RX-N胶片捕获,随后扫描并使用ImageJ(1.47V)软件进行分析。代表性蛋白质印迹图像示于图15中,并且分析结果由图17至20呈现。

在图15中,示出了PC-3细胞中的HDAC和PI3k-Akt-mTOR途径的抑制。将PC-3细胞用以下浓度的测试化合物(均含有0.1%DMSO)在37℃下处理24小时,并随后根据蛋白质印迹分析部分进行处理。

对于所测试的化合物实例,观察到组蛋白3(Lys 9)和α-微管蛋白的超乙酰化(图15A、15B、15C和15D),并且如EX1和EX2(图15A)所展示,超乙酰化效果是剂量依赖性的。所测试的实例也以广泛范围的活性抑制PI3K-Akt-mTOR途径。除了EX40和EX41以外,它们全部抑制Akt(Ser473)的磷酸化或mTORC2的活性(图15A和15B)。它们也抑制S6(Ser240/244)的磷酸化或mTORC1的活性(EX2、EX40和EX41除外,图15C和15D)。DMSO(0.1%)用作蛋白磷酸化的空白对照,并在通过ImageJ进行分析时标准化为100%。PC-3细胞也用胰岛素(100μg/mL)处理30min,并且pAkt和pS6磷酸化均显著增强。将凝胶数字化,并通过ImageJ进行分析,详细信息参见图17至20。

在图16中,示出了MCF7细胞中的PI3K-AKT-mTOR途径的调节。将MCF7细胞血清饥饿过夜,并用测试化合物处理2小时,包括30min的胰岛素刺激(20μg/mL)。V=作为空白对照的媒介物DMSO(0.1%),并且在ImageJ分析中将其磷酸化水平标准化为100%。将凝胶数字化,并通过ImageJ进行分析;详细信息参见图17至20。

在图17中,示出了由于HDAC的抑制而引起的组蛋白3(Lys 9)的超乙酰化。图17A示出了用上文所示浓度的测试化合物处理24小时的PC-3细胞(图15)。该图表示来自两个蛋白质印迹分析的结果。伏林司他(10μM)用作阳性对照,并且在ImageJ分析中将其乙酰化水平标准化为100%。图17B示出了血清饥饿过夜并用测试化合物处理2小时,包括对于所有样品在最后30分钟胰岛素(20μg/mL)刺激的MCF7细胞。媒介物DMSO(0.1%)用作空白对照,并且将其acH3水平标准化为1。如果适用,Y轴表示为平均值±SD。

在图18中,示出了由于HDAC6的抑制而引起的α-微管蛋白的超乙酰化。图18A示出了用上文所示浓度的测试化合物处理24小时的PC-3细胞(图15),该图表示来自两个蛋白质印迹分析的结果。伏林司他(10μM)用作阳性对照,并且在ImageJ分析中将其乙酰化水平标准化为100%。图17B示出了血清饥饿过夜并用测试化合物处理2小时,包括对于所有样品在最后30分钟胰岛素(20μg/mL)刺激的MCF7细胞。媒介物DMSO(0.1%)用作空白对照,并且将其乙酰化水平标准化为1。如果适用,Y轴表示为平均值±SD。

在图19中,示出了PI3K-AKT-(mTOR)途径:p-Akt(Ser473)水平和mTORC2的活性的调节。图19A示出了用上文所示浓度的测试化合物处理24小时的PC-3细胞(图15),该图表示来自两个蛋白质印迹分析的结果。媒介物DMSO(0.1%)用作空白对照,并且在ImageJ分析中将其磷酸化水平标准化为100%。在胰岛素(100μg/mL,30min)处理的细胞中,pAkt水平显著增强。图19B示出了血清饥饿过夜并用测试化合物处理2小时,包括对于所有样品在最后30分钟胰岛素刺激(20μg/mL)的MCF7细胞。媒介物DMSO(0.1%)用作空白对照,将其磷酸化水平标准化为100%。如果适用,Y轴表示为平均值±SD。

在图20中,示出了PI3K-AKT-(mTOR)途径:mTORC1活性的调节。将MCF7细胞血清饥饿过夜并用测试化合物处理2小时,包括对于所有样品在最后30分钟胰岛素刺激(20μg/mL)。媒介物DMSO(0.1%)用作空白对照,将其磷酸化水平标准化为100%。在图20A中,示出了MCF7细胞中的p-P70S6K(Thr389)/p-P85S6K(Thr412)水平。在图20B中,示出了MCF7细胞中的p-S6(Ser240/244)水平。在图20C中,示出了MCF细胞中的p-4E-BP1(Thr37/46)水平。在图20D中,将PC-3细胞用上文所示浓度的测试化合物处理24小时(图15)。在胰岛素(100μg/mL,30min)处理的细胞中,pS6水平增强。如果适用,Y轴表示为平均值±SD。

实施例13:半胱天冬酶活性测定法

培养细胞,并如上文细胞培养和抗增殖测定法部分中所述在96孔板中用测试化合物进行处理。将半胱天冬酶测定缓冲液[100mM HEPES(pH7.5)、200mM NaCl、4mM EDTA、0.1%CHAPS以及新添加的5mM DTT和50μM半胱天冬酶底物Z-DEVD-R110或(Z-Asp-Glu-Val-Asp)2-罗丹明110(Cat#M-2615,Bachem,Switzerland)]添加至细胞中(100μL/孔),并将板在室温下孵育,并针对半胱天冬酶活性在BioTek Synergy H4酶标仪(激发:496/9nm,发射:521/9nm)上进行监测。如果半胱天冬酶活性低,孵育时间可以延长至过夜(18小时)。星形孢菌素用作阳性对照。代表性结果示于图21中。

图21示出了测试实例的半胱天冬酶活性。将细胞用EX1、EX2、GDC-0941、伏林司他和星形孢菌素(作为阳性对照)处理,并在不同时间点监测半胱天冬酶活性。图21A示出了MV-4-11细胞,在6、24、48和72小时监测半胱天冬酶活性,并且在24小时观察到最大活性。EX2和EX1与伏林司他相比在半胱天冬酶活性诱导方面更有效。GDC0941显示非常弱的活性和效能。分别地,对于EX1、EX2、伏林司他和GDC-0941,EC50=0.52、0.50、1.16和12.7μM。图21B示出了在24、48和72小时时间点监测的PC-3细胞。在48小时观察到最大半胱天冬酶活性。EX1和EX2与伏林司他相比在半胱天冬酶活性诱导方面更有效。GDC-0941在两种肿瘤细胞中均显示非常弱的活性。如果适用,Y轴表示为平均值±SD。

实施例14:细胞生存力/细胞毒性测定法

培养细胞,并如上文细胞培养和抗增殖测定法部分中所述在96孔板中用测试化合物进行处理,使用CytoTox-GloTM细胞毒性测定试剂盒(Promega)按照制造商的方案测量死细胞和活细胞的含量。简言之,将CytoTox-GloTM细胞毒性测定试剂(48μL/孔)添加至96孔板中的细胞中,并使用BioTek Synergy H4酶标仪记录发光信号,然后添加裂解试剂(48μL/孔),并记录由死细胞和活细胞产生的发光信号。生存力可通过从总发光值减去由实验性细胞死亡造成的发光信号来计算。星形孢菌素用作阳性对照。代表性结果示于图22中。

图22示出化合物诱导的MV-4-11细胞的死亡。将细胞用EX1、EX2、GDC-0941、伏林司他和星形孢菌素(作为阳性对照)进行处理,并使用CytoTox-GloTM细胞毒性测定试剂盒来评估细胞死亡。在不同时间点监测经处理对未经处理细胞死亡的倍数。最大细胞死亡发生在添加测试化合物后48小时时。图22A示出了EX1,即化合物实例1。图22B示出了EX2,即化合物实例2。图22C示出了GDC-0941。图22D示出了对于EX1、EX2、GDC-0941和伏林司他48小时时的细胞死亡。分别地,对于EX1、EX2、伏林司他和GDC-0941,细胞死亡效能EC50估计为0.19、0.069、0.58和2.75μM。如果适用,Y轴表示为平均值±SD。

实施例15:微粒体稳定性

GIBIO合并的人肝微粒体(HLM)(Cat#HMMCPL)、小鼠肝微粒体(MLM)(Cat#BCMCPL)和大鼠肝微粒体(RLM)(Cat#RTMCPL)购自Life Technologies。孵育由测试化合物(5μM)或对照化合物(维拉帕米和右美沙芬)、0.5mg/mL微粒体、3.3mM MgCl2、1.3mMβ-NADPH和100mM磷酸钾缓冲液(pH 7.4)组成。将样品孵育30min、45min或60min。用含有0.3%甲酸的冰冷乙腈终止反应。随后,将样品在4℃下在20,000×g下离心15min。上清液通过LC-MS进行分析。代表性结果示于表6中。

表6.微粒体稳定性

化合物的体外代谢稳定性使用肝微粒体(LM)在0.5mg/mL的蛋白质下孵育30min(小鼠,MLM)、45min(大鼠,RLM)、30min或45min(人类,HLM)进行评估。使用LC-MS来测量剩余母体化合物的百分比。维拉帕米和右美沙芬用作阳性对照。

实施例16:药物代谢动力学(PK)

所有动物研究按照机构动物护理和使用委员会批准的方案在新加坡在生物资源中心(BRC)进行。给BALB/c小鼠(8-12周龄,BRC,Biopolis,新加坡)经i.v.、p.o.和i.p.给药化合物实例的各种配制溶液或混悬液。在连续放血后采集血液并离心,并将血浆冷冻在-80℃下。将组织(例如,肝、肺和肾)快速冷冻在干冰或液氮中,并保持在-80℃下,直至分析。向血浆样品中添加内标卡马西平(CBZ),并如先前所述(Jayaraman等人,Drug Metab.Dispos.2011,39,2219-2232)进行处理。定量分析在装备有Waters2996光电二极管阵列(PDA)检测器和micromass Quattro微质谱仪的Waters 2795分离模块上进行。将样品在具有SecurityGuard芯柱(C18 4×2.0mm)的Phenomenex Luna C18(2),2.0×50mm柱上以0.5mL/min的流速以6-min梯度(x%至95%B,溶剂A:具有0.1%甲酸(FA)的超纯水,溶剂B:具有0.1%FA的甲醇,x选自5至50)进行解析,并且数据使用多反应监测获取并通过MasLynx软件(V 4.1,Waters公司)中的QuanLynx来量化。PK参数使用Microsoft Excel 2010基于由Summit PK网站(http://www.summitpk.com/equations/equations.htm)定义的PK公式来估计。使用曲线下面积计算和多指数曲线剥离。所述方法可为先前的数据提供与WinNonlin(Pharsight,Mountain View,CA)相当的结果。

实施例17:体内药效学(PD)和功效研究

所有动物研究按照机构动物护理和使用委员会批准的方案在新加坡在生物资源中心(BRC)进行。给雌性BALB/c裸小鼠(7周龄和10周龄,BRC,Biopolis,新加坡)或雌性NCr裸小鼠(5-6周龄和7-9周龄,InVivos Pte Ltd,新加坡)在右胁腹中接种约5×106个肿瘤细胞,所述肿瘤细胞悬浮于无血清的DMEM或RPMI1640生长培养基和Matrigel(Cat.No:354234,Corning Discovery Labware)(1:1)中,并以100μL至150μL的总体积注射。肿瘤使用数字卡尺来测量,并且肿瘤体积通过使用下式来估计:肿瘤体积=长度×宽度2×0.5。肿瘤生长抑制(TGI%)=[1-(Tt-T0)/(Ct-C0)×100,C0和Ct分别为在第0天和第t天对照组(媒介物)的平均肿瘤体积;T0和Tt分别为在第0天和第t天治疗组的平均肿瘤体积。进行的所有统计均使用GraphPad Prism(v4.00或v6.04,GraphPad Software公司)进行,使用双尾非配对t检验来比较两个组,并且使用单因素方差分析随后Dunnett多重比较检验来比较三个和更多个组。

实施例18:靶点调节

在PC-3前列腺癌异种移植物中

给PC-3荷瘤BALB/c裸小鼠口服给药媒介物、伏林司他(200mg/kg)、EX1(150mg/kg)和EX78(100mg/kg)。在指定的时间点(每个时间点两只小鼠)采集血液样品、肿瘤和其它组织用于PK/PD研究。PC-3肿瘤中的H3的超乙酰化通过EX1和EX78治疗小鼠中的肿瘤的蛋白质印迹分析来证实,伏林司他用作阳性对照(图23)。

图23示出在PC-3肿瘤中的组蛋白超乙酰化。图23A示出肿瘤组织的蛋白质印迹分析。泳道和所使用的浓度如下:

在治疗的小鼠中观察到PC-3肿瘤中的显著组蛋白超乙酰化。图23B示出了数字化和标准化的蛋白质印迹分析结果。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

在MV4-11急性髓样白血病异种移植物中

MV4-11荷瘤小鼠也经由静脉内(IV)(50mg/kg)、腹膜内(IP)(100mg/kg)和口服(PO)(150mg/kg)途径用EX2、经由IV(25mg/kg)和PO(100mg/kg)两种途径用EX78进行处理,以用于药效学(PD)评估。EX2的所有三种给药途径均导致MV4-11肿瘤中的H3的超乙酰化(图24)。EX78也经由两种给药途径诱导H3的超乙酰化。

图24示出在MV4-11肿瘤中的组蛋白超乙酰化。给MV4-11荷瘤BALB/c裸小鼠给药媒介物[DMSO/PEG400/无菌水(10:40:50)]、EX2和EX78。在指定的时间点采集肿瘤。图24A示出肿瘤组织的蛋白质印迹分析。

泳道和所使用的浓度如下:

在治疗的小鼠中观察到MV4-11肿瘤中的显著组蛋白超乙酰化。图24B示出了数字化和标准化的蛋白质印迹分析结果。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

实施例19:功效

在NCr裸小鼠HepG2异种移植物模型中

给雌性NCr裸小鼠(CrTac:NCr-Foxn1nu,5周龄,InVivos Pte Ltd,Singapore)在右胁腹中接种6×106个HepG2细胞。当HepG2肿瘤大小平均为275mm3时(植入后13天),将小鼠随机分组,并口服给药媒介物、EX2(150mg/kg)和甲苯磺酸索拉非尼(98mg/kg),持续4周(每周QD×5)。媒介物组的小鼠由于肿瘤负荷在第3个周期的最后一次给药后在第18天安乐死。EX2展示显著的肿瘤抑制,在第18天(最后一次给药后)TGI=96%(图25)。参照物甲苯磺酸索拉非尼(98mg/kg)同样有效,但TGI=71%(第18天)。

图25示出在NCr裸小鼠HepG2异种移植物模型中的功效。HepG2荷瘤雌性NCr裸小鼠从第0天(平均肿瘤体积约为275mm3)用媒介物或EX2(150mg/kg)进行治疗,持续4个周期:给药5天停药2天(每周或每个周期QD×5)。图25A示出从第4天达成显著的肿瘤生长抑制(TGI)。在第3个周期的最后一次给药后在第18天,TGI=96%,p=0.0034。治疗持续至第4个周期,而媒介物组的小鼠由于肿瘤负荷在第18天安乐死。图25B示出EX2在NCr裸小鼠中耐受良好,在这个剂量水平下未观察到显著毒性。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

在CB17 scid小鼠HepG2异种移植物模型中

由于EX2在HepG2荷瘤NCr裸小鼠中显示优良的抗肿瘤活性,因此在CB17 scid小鼠中进一步评价剂量反应。给雌性C.B-17 scid小鼠(C.B-Igh-1b/IcrTac-Prkdcscid,5周龄,InVivos Pte Ltd,Singapore)在右胁腹中接种5×106个HepG2细胞。当HepG2肿瘤大小平均为约240mm3时,将荷瘤小鼠随机分组(每组5只小鼠),并在第0天口服给药媒介物、EX2(150mg/kg、75mg/kg和37.5mg/kg)和甲苯磺酸索拉非尼,持续4周(每周QD×5)。EX2展示剂量依赖性方式的显著肿瘤抑制。所有剂量水平均耐受良好并达成显著的肿瘤生长延迟(图26)。

在图26中,示出了在CB17 scid小鼠HepG2异种移植物模型中的功效。HepG2荷瘤CB17 scid小鼠从第0天(平均肿瘤体积约为240mm3)用媒介物、EX2(150mg/kg、75mg/kg和37.5mg/kg)和甲苯磺酸索拉非尼(100mg/kg QD×5×2,随后80mg/kg,QD×5×2)进行治疗,持续4周(每周QD×5)。图26A示出从第4天达成显著的肿瘤生长抑制(TGI)。在第4个周期的最后一次给药后,在第26天,分别地,对于EX2(150mg/kg、75mg/kg和37.5mg/kg)和甲苯磺酸索拉非尼,TGI=117%、82%、38%和98%。图26B示出,在第26天,治疗组的肿瘤大小显著小于媒介物组,对于EX2 150mg/kg和75mg/kg组以及索拉非尼组,p<0.01,但对于37.5mg/kg组,p>0.05。图26C示出EX2在所有剂量水平下均耐受良好,没有显著体重(BW)损失。媒介物组由于增加的肿瘤负荷而具有BW损失。甲苯磺酸索拉非尼(100mg/kg)耐受性不佳;在第3个周期和第4个周期中,将其剂量降低至80mg/kg。图26D示出将肿瘤大小针对初始值(作为100%)标准化。在最后一次给药(第25天)后,肿瘤在长时间的生长延迟之后开始再生长,但150mg/kg的EX2似乎比索拉菲尼更有效。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

在NCr裸小鼠HuH-7异种移植物模型中

给雌性NCr裸小鼠(CrTac:NCr-Foxn1nu,8周龄,InVivos Pte Ltd,Singapore)在右胁腹中接种6.2×106个HuH-7细胞。当HuH-7肿瘤大小平均为约103mm3时,将小鼠随机分组,并分别口服给药媒介物[ HS15/无菌水(10:36:54)]和EX2(150mg/kg),持续两周(每周QD×5,每组5只小鼠)。EX2展示良好的肿瘤生长抑制,在第12天(最后一次给药后),TGI=102%,并且再次,EX2在这个剂量水平下耐受良好(相对于媒介物组,最大体重损失小于5%)。用大的良好建立的肿瘤重复实验。当HuH-7肿瘤大小平均为约363mm3时,将小鼠随机分组(每组5只小鼠),并口服给药媒介物[ HS15/无菌水(10:36:54)]和EX2(150mg/kg)。EX2展示良好的肿瘤生长抑制,在一个治疗周期(每周QD×5)后在第6天,TGI=88%(p=0.0016),并且在两个治疗周期(QD×5×2)后在第12天,TGI=67%(p=0.0082)(图27)。

在图27中,示出了在NCr裸小鼠HuH-7异种移植物模型中的功效。HuH-7荷瘤NCr裸小鼠从第0天用媒介物或EX2(150mg/kg)进行治疗(每周或每个周期,QD×5,或者给药5天停药2天)。图27A示出良好的肿瘤生长抑制,在用EX2(QD×5×2)治疗小鼠(在第0天,平均肿瘤体积为103mm3)后,在第12天,TGI=102%。图27B示出EX2对良好建立的肿瘤(在第0天,平均肿瘤大小为363mm3)同样有效,在一个治疗周期后,TGI=88%(p=0.0016)并且在第12天,TGI=67%(p=0.0082)。在图27B中,将肿瘤大小针对初始体积(第0天作为100%)标准化。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

在4T1小鼠转移性乳腺癌模型中

给雌性NCr裸小鼠(CrTac:NCr-Foxn1nu,13周龄,InVivos Pte Ltd,Singapore)在第四乳腺脂肪垫中植入1.1×106个4T1( CRL-2539TM)细胞。当4T1肿瘤大小平均为70-74mm3时(肿瘤植入后5天),将荷瘤小鼠随机分组(每组n=5),并在第0天口服给药媒介物和EX2(150mg/kg),持续3个周期(QD×5,每个周期给药5天停药1天),第16天是3个周期的最后一次给药。EX2展示显著的肿瘤抑制,在第17天,TGI=53%,p=0.0063(图28)。

在图28中,示出了在4T1小鼠转移性乳腺癌模型中的功效。4T1荷瘤雌性NCr裸小鼠用媒介物和EX2治疗3个周期(QD×5,每个周期给药5天停药1天,每组5只小鼠)。在图28A中,示出了肿瘤生长曲线。在图28B中,示出了第17天的肿瘤大小,p=0.0063。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

在NCI-H460肺癌异种移植物模型中

给雌性C.B-17 scid小鼠(C.B-Igh-1b/IcrTac-Prkdcscid,7周龄,InVivos Pte Ltd,Singapore)在右胁腹中接种6.8×106个NCI-H460细胞。当肿瘤大小平均介于150mm3和160mm3之间时,将小鼠随机分组,并在第0天口服给药媒介物和EX2(150mg/kg),持续两周(每周QD×5)。EX2展示显著的肿瘤生长抑制,在两个治疗周期后,在第12天,TGI=46%(p=0.0292)。EX2在这个剂量水平下也耐受良好(图29)。

在图29中,示出了在NCI-H460肺癌异种移植物模型中的功效。给雌性NCI-H460荷瘤CB17 scid小鼠口服给药媒介物和EX2(150mg/kg),持续两周(每周QD×5)。图29A示出EX2展示显著的肿瘤生长抑制,在两个治疗周期后,在第12天,TGI=46%(p=0.0292)。图29B示出EX2在这个剂量水平下也耐受良好。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

在MV4-11异种移植物模型中

给雌性BALB/c裸小鼠(C.Cg/AnNTac-Foxn1nu[cc]NE9,5周龄,InVivos Pte Ltd,Singapore)在右胁腹中接种11×106个MV4-11细胞。当肿瘤大小平均为173mm3时,将小鼠随机分组(每组6只小鼠),并在第0天口服给药媒介物和EX2(150mg/kg和75mg/kg),持续3周(每周QD××5)。从第12天至第20天,对于150mg/kg组(两组,在第6天,一例非治疗相关性死亡,最终n=11),EX2展示平均TGI=52%(p<0.05),但对于75mg/kg组,TGI=23%(p>0.05)(图30)。

在图30中,示出了在MV4-11异种移植物模型中的功效。给荷瘤雌性BALB/c裸小鼠口服给药媒介物和EX2(150mg/kg和75mg/kg),持续3周(每周QD×5)。图30A示出了肿瘤生长曲线:将肿瘤大小针对初始值(第0天作为100%)标准化,EX2展示显著肿瘤抑制,在第12天与第20天之间,对于150mg/kg组,平均TGI=51%(p<0.05),但75mg/kg不显著有效。图30B示出了第20天的肿瘤大小,分别地,对于150mg/kg和75mg/kg,TGI=51%(p<0.05)和TGI=20%(p>0.05)。如果适用,Y轴表示为平均值±SEM。

实施例19:总结

如上文所定义的化合物对HDAC酶和PI3K激酶表现出抑制活性(表3)并且对多种人肿瘤细胞系表现出抗增殖活性(表4和表5)。大多数如上文所定义的化合物表现出良好的药物样性质,即,体外代谢稳定性、溶解性和期望的亲脂性(表6)。所选化合物也对肿瘤细胞中的多个靶点显示出活性(图15和图16),即,由于抑制HDAC而使组蛋白(图17)和α-微管蛋白(图18)超乙酰化;PI3K-AKT-mTOR途径:减少磷酸化Akt(Ser473)或抑制mTORC2的活性(图19),以及减少磷酸化P70S6K(Thr389)/磷酸化P85S6K(Thr412)、磷酸化S6(Ser240/244)和磷酸化4E-BP1(Thr37/46)或抑制mTOCR1的活性(图20)。这些化合物也诱导PC-3细胞和MV-4-11细胞的细胞凋亡(图21)、MV-4-11细胞的细胞死亡(图22),比PI3k抑制剂GDC-0941或HDAC抑制剂伏林司他更加有效。

这些化合物也调节肿瘤模型中的生物药物靶点。例如,EX1和EX78当在荷瘤小鼠中口服给药时诱导PC-3前列腺肿瘤中的组蛋白超乙酰化(图23),EX2和EX78通过不同的施用途径诱导MV4-11异种移植物肿瘤中的组蛋白超乙酰化(图24)。EX2还在HCC模型,例如NCr裸小鼠HepG2异种移植物模型(图25)和CB17 scid小鼠HepG2异种移植物模型(图26)以及HuH-7 HCC异种移植物模型(图27)中表现出优良的抗肿瘤活性。化合物EX2还被证实当口服给药时在许多种异种移植物模型中具有广泛的抗肿瘤活性:4T1小鼠转移性乳腺癌模型(图28)、NCI-H460肺癌异种移植物模型(图29)和MV4-11白血病异种移植物模型(图30)。

工业实用性

如上文所定义的化合物可适用于其中可利用其抑制上述类型的脱乙酰基酶、脂质激酶和蛋白激酶的能力的诸多种应用。例如,如上文所定义的化合物可用于单独地或同时抑制脱乙酰基酶和激酶。所述化合物也可用于治疗或预防哺乳动物病况或病症,其中抑制脱乙酰基酶和/或蛋白激酶和/或其辅因子和/或经由非特定的机制预防、抑制或改善所述病况的病状或症状。所述病况或病症是癌症、血管发生病症或病理性血管发生、纤维化、炎性病况、哮喘、神经病症、神经变性病症、肌肉变性病症、自身免疫性病症、血液病症或骨髓病症。所述化合物特别可用于治疗癌症,例如白血病或骨髓瘤、淋巴瘤、乳腺癌、肺癌、肝细胞癌和其它富血管性肿瘤以及视网膜血管发生疾病。如上文所定义的化合物也可应用于诱导细胞重新编程以产生iPS细胞。

显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域技术人员在阅读上述公开内容后,将显而易见本发明的各种其它修改和改进,并且所有此类修改和改进意欲在所附权利要求的范围内。

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