4-α,β不饱和酰胺基喹啉类化合物及制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属药物领域，涉及一类4-α，β不饱和酰胺基喹啉类化合物及其制备方法 和用途。 技术背景
[0002] P13K/Akt/mTOR信号通路作为细胞内重要的信号传导途径，在细胞的生长、存活、 增殖、凋亡等过程中发挥着重要的生物学功能，然而该通路的紊乱会引起一系列的疾病，包 括癌症、免疫系统和造血系统等疾病。相关研宄表明该通路上的关键调控位点PI3K与肿瘤 的发生、发展密切相关，因此抑制PI3K的活性已成为当前抗肿瘤药物开发的重要策略之一 (Vanhaesebroeck B, Stephens L, Hawkins P, Nature Reviews Molecular Cell Biology 2012, 13:195-203)。
[0003] 磷脂酰肌醇3激酶（Phosphoinositide 3-kinase, PI3K)是一类包括多个成员的 脂质激酶。根据结构特征、活化机制和对脂类底物选择型的不同，PI3K激酶可主要分为I、 II、III三类，其中I类PI3K激酶包含ΡΙ3Κα、ΡΙ3Κβ、ΡΙ3Κδ和ΡΙ3Κγ四个亚型。I类 PI3K 激酶可磷酸化磷脂酰 _4, 5-二磷酸脂（phosphatidylinositol _4, 5-bisphosphate, PtdIns (4, 5)P2) 3 位上的羟基生成磷脂酰-3, 4, 5-三磷酸脂（phosphatidylinositol-3, 4 ,5-triphosphate, PtdIns (3, 4, 5) P3)，后者作为细胞内重要的第二信使作用与下游的丝/ 苏氨酸蛋白激酶Akt (也称蛋白激酶B，PKB)。被激活的Akt进一步作用于包括哺乳动物 雷帕霉素革巴蛋白mTOR (mammalian target of rapamycin)在内的下游效应蛋白来调节细 胞内的多种生命活动（Liu PX, Cheng HL, Roberts TM, et al·，Tfeiare TfeFier1S 价叹 Discovery 2009, 8:627-644)〇
[0004] 大量研宄结果表明，人体内肿瘤的发生发展和PI3K/Akt/mT0R信号通路的异常活 化密切相关（Samuels Y, Wang ZH, Bardelli A, et al·，2004，304:554-554; Bader AG, Kang SY, Vogt PK, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2006, 103:1475-1479; Huang CH, Mandelker D, Schmidt-Kittler 0, etal·, 2007, 318:1744-1748)。I 类 PI3K 的四种亚型和 肿瘤的形成均有一定关系，其中ΡΙ3Κα和肿瘤的联系最为密切。ΡΙ3Κα是由一个催化亚 基PllOa和一个调节亚基组成的二聚体。多种恶性肿瘤中广泛存在着编码PllOa的基因 /YUU的突变、扩增和过表达，其突变主要发生在三个突变频率最高的位点：配体螺旋域 PI3Ka上谷氨酸Ε542和Ε545以及激酶催化域PI3Kc上组氨酸Η1047,这三个突变位点所引 起的肿瘤约占了所有实体瘤的30%。而肿瘤抑制因子PTEN的功能性缺失是引起肿瘤的另一 个重要原因。正常情况下肿瘤抑制因子PTEN可使PtdIns (3, 4, 5)P3去磷酸化而拮抗PI3K 的活性，而在病理条件下，功能缺失的PTEN则不能进行上述过程，导致PI3K信号通路被过 度激活，从而引起肿瘤的发生。
[0005] 正因为PI3K在肿瘤的发生发展过程中起着关键性的作用，因此研发PI3K抑制剂 是非常具有前景的。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一类新化合物：4-α，β不饱和酰胺基喹啉类化合物及其药 学上可接受的盐，具有如下所示结构通式V : 其中：
R1选自H，D，羟基，烷氧基，胺基，C _胺烷基，C 5_6芳胺基，C 5_6芳杂胺基，其中所述各烷 氧基，胺基，Cp1J安烷基，C 5_6芳胺基，C 5_6芳杂胺基，任选地被1、2、3、或4个独立选自D，F， Cl，Br，CN，CV6烷基，OR a，SRa和NR aRb的取代基所取代； R2选自羟基，C η烷基，C 5_6芳基或C 5_6杂芳基；其中所述各C η烷基，C 5_6芳基或C 5_6杂芳基任选地被1、2、3、或4个独立选自D，F，Cl，Br，CN，Cp6烷基，OR % SRlP NR aRb的取代 基所取代； R3选自H，D，C1，甲氧基，乙氧基； RlP Rb独立选自H，C η烷基，C η卤代烷基，C η杂烷基，C 3_6环烷基，C 3_6杂环烷基，C 5_6芳基，C5_6杂芳基，其中所述各C η烷基，C ^卤代烷基，C η杂烷基，C 3_6环烷基，C 3_6杂环烷 基，C5_6芳基，C 5_6杂芳基还可以任选地被羟基，烷基，烷氧基，胺基，胺烷基，酰胺，黄酰胺，酯 基，氟，氯，三氟甲基，三氟甲氧基取代。当1^和Rb与同一个氮原子连接时，R % Rb和与他们 连接的氮原子一起还可以任选地形成取代或非取代的3-7个原子组成的杂环基。
[0007] 本发明提供了下述优选化合物： (功环丙基-3- (6- (5- (2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基） 丙烯酰胺（9a) (功环丁基-3- (6- (5- (2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基） 丙烯酰胺（9b) (功-2, 4-二氟-，(2-甲氧基-5-(4-(3-羰基-3-(四氢吡咯-1-基）丙-1-烯基）喹 啉-6-基）吡啶-3-基）苯磺酰胺（9c) (功-2,4-二氟-，(2-甲氧基-5-(4-(3-羰基-3-(哌啶-1-基）丙-1-烯基）喹 啉-6-基）吡啶-3-基）苯磺酰胺（9d) (功叔丁基-3- (6- (5- (2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基） 丙烯酰胺的制备（9e) (功-3-(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基）-，(2-羟 乙基）-，甲基丙烯酰胺（9f) (功-3-(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-y 1)喹啉-4-基）-，(2-甲 氧乙基）丙烯酰胺（9g) (功-3-(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基）-，(2-(二 甲氨基）乙基）丙烯酰胺（9h) (功-2, 4-二氟-，(2-甲氧基-5-(4-(3-吗啉-3-羰丙基-1-烯基）喹啉-6-基）吡 啶-3-基）苯磺酰胺（9i) (功-2,4-二氟-，(5-(4-(3-(4-羟基哌啶-1-基）-3-羰丙基-1-烯基）喹 啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）苯磺酰胺（9 j) (功-2,4-二氟-，(5-(4-(3-(3-羟基哌啶-1-基）-3-羰丙基-1-烯基）喹 啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）苯磺酰胺（9k) (功-2,4-二氟-，(5-(4-(3-(4-(羟甲基）哌啶-1-基）-3-羰丙基-1-烯基）喹 啉-6-基）-2-甲氧基吡基-3-基）苯磺酰胺（91) (功-3-(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基）-，(2-吗 啉乙基）丙烯酰胺（9m) (功-2, 4-二氟-，(2-甲氧基-5-(4-(3-(4-甲基哌嗪-1-基）-3-羰丙基-1-烯基） 喹啉-6-基）吡啶-3-基）苯磺酰胺（9n) (功-2,4-二氟-，(5-(4-(3-(4-异丙基哌嗪-1-基）-3-羰丙基-1-烯基）喹 啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）苯磺酰胺（9〇) (功-3- (6- (5- (2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基）-，苯基 丙烯酰胺（9p) (功-3-(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）喹啉-4-基）-，(4-甲 氧基苯基）丙烯酰胺（9q) 本发明的另一个目的是提供上述4-α，β不饱和酰胺基喹啉类化合物及其药学上可 接受的盐的制备方法，通过以下步骤实现： 反应式：
首先4-醛基-6-溴喹啉（I )与三乙基膦酰乙酸酯反应得到丙烯酸乙酯衍生物II，经 碱性条件（NaOH)水解生成丙烯酸衍生物III，该衍生物在缩合试剂如1-乙基-(3-二甲基氨 基丙基）碳酰二亚胺盐酸盐（EDCI)，1-羟基苯并三唑（HOBt)存在的条件下与R1H反应得到 化合物IV。最后与硼酯衍生物在合适的Pd催化剂如[1，Γ-双（二苯基膦）二茂铁]二氯 化钯（Pd (dppf) 2C12)存在下发生Suzki偶联，生成目标化合物V。所得的目标化合物经过 层析柱可得纯品，然后再制备成盐酸盐，醋酸盐，草酸盐等生理条件下可接受的盐。其中R1, R2，和R3的定义与上述通式相同。
[0008] 本发明的再一个目的是提供所述的4-α，β不饱和酰胺基喹啉类化合物及其药 学上可接受的盐在制备抗肿瘤(特别是乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、头颈部癌症、肺癌、甲状 腺癌、子宫癌、食管癌、、卵巢癌、肝细胞癌、胶质母细胞癌和胃癌等）药物中的应用，所制备 的药物还含有制剂允许的药物赋形剂、载体或其他抗肿瘤药物。
[0009] 本发明化合物经药理活性筛选试验证明这类结构全新的化合物对ΡΙ3Κα显示 了极强的抑制活性，部分化合物IC5tl达到了 0. 5 ηΜ左右，且所有化合物均优于阳性对照 ΒΕΖ235,为癌症治疗药物的研宄提供了新的思路。本发明中化合物制备方法设计合理，所需 原料易得，操作简便，适于工业化生产。
【具体实施方式】
[0010] 本发明结合实施例作进一步的说明。以下的实施例是说明本发明，而不是以任何 方式限制本发明。
[0011] 实施例1 :⑶-乙基3-(6-溴喹啉-4-基）丙烯酸酯的制备（1)
将NaH溶于无水THF (60 mg，2. 50 mmol)中，0 ° C下缓慢滴加三乙基膦酰乙酸酯 (350 mg，1. 56 mmol)的THF溶液，反应30分钟，再缓慢滴加4-醛基-6-溴喹啉（300 mg， 1.28 mmol)的THF溶液，继续反应1小时。反应结束后加入适量冰水至反应混合物中，搅 拌10分钟，乙酸乙酯萃取，有机层以NaHCCV冼涤3次，水洗3次，有机层无水硫酸钠干燥后 减压浓缩，所得残余物经硅胶层析柱（20% EA/PE)纯化得白色固体（342 mg，1.12 mmol)。
[0012] 产率：88% NMR (500 MHz, DMSO-4) S 8· 98 (d，/ = 4· 5 Hz, IH Ar-H)， 8.48 (d, J = 2. Q Hz, 1H, Ar-H), 8. 36 (d, J- 16.0 Hz, 1H, alkene hydrogen), 8. 03 (d, / = 9. 0 Hz, 1H, Ar-H), 7. 97 - 7. 95 (dd, / = 9. 0, 2. 0 Hz, 1H, Ar-H), 7.93 (d, / = 4. 5 Hz, 1H, Ar-H), 6.90 (d, J- 16.0 Hz, 1H, alkene hydrogen), 4.28 (q, /= 7.0 Hz, 2H, CH2), 1.32 (t, / = 7.0 Hz, 3H, CH3) ；ESI-MS: m/z = 306
[M+H] +〇
[0013] 实施例2 :⑶-3-(6-溴喹啉-4-基）丙烯酸的制备（2)
将⑶-乙基3-(6-溴喹啉-4-基）丙烯酸酯（306 mg，1.0 mmol)悬浮与2N NaOH溶 液中，加热至100° C反应2小时，冷却至室温，调稀盐酸PH = 5时产生大量沉淀，过滤，滤 饼水洗干燥得白色固体化合物（241 mg，0. 87 mmol)。
[0014] 产率：87% NMR (500 MHz, DMSO-4) S 12.89 (s，1H，COOH), 8· 97 (d，/ =4. 5 Hz, 1H, Ar-H), 8. 45 (d, / = 2. 0 Hz, 1H, Ar-H), 8. 29 (d, J= 16. 0 Hz, 1H, alkene hydrogen), 8.02 (d, / = 9.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.95 (dd, / = 9.0, 2.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.90 (d, / = 4. 5 Hz, 1H, Ar-H), 6.80 (d, J= 16.0 Hz, 1H, alkene hydrogen) ;ESI_MS: m/z = 278 [M+H]+〇
[0015] 实施例3 :(功-3-(6-溴喹啉-4-基）-展环丙基丙稀酰胺的制备（3a)
将⑶-3-(6-溴喹啉-4-基）丙烯酸（100mg，0.36mmol)，EDCI (103mg，0.54mmol) 和HOBt (73 mg，0. 54 mmol)置于圆底烧瓶中，加入无水CH2Cl2 (10 mL)，反应两小时后， 加入三乙胺（150 μL，1.08 mmol)，反应5分钟，加入环丙胺（41 mg，0.72 mmol)，继续反应 1小时。反应结束后再加入适量CH2Cl2, IN NaOH洗涤两次，水洗两次，所得有机层用无水硫 酸钠干燥后减压浓缩，残余物经硅胶层析柱（1% CH30H/CH2C12)纯化得白色固体（93 mg， 0. 29 mmol)。
[0016] 产率：81% NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8. 95 (d，/= 4. 5 Hz, 1H，Ar-H), 8. 50 (brs, 1H, NH), 8.42 (d, / = 2.0 Hz, 1H, Ar-H), 8.07 (d, J= 15.5 Hz, 1H, alkene hydrogen), 8.01 (d, / = 9.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.97 - 7.91 (dd, /=9.0, 2.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.71 (d, / = 4. 5 Hz, 1H, Ar-H), 6.77 (d, J= 15.5 Hz, 1H, alkene hydrogen), 2.82 (m, 1H, CH), 0.73 (m, 2H, CH2), 0.53 (m, 2H, CH2) ；ESI-MS: m/z = 317 [M+H].〇
[0017] 实施例4 :(功-3-(6-溴喹啉-4-基）-展环丙基丙稀酰胺的制备（3b)
实验方法同实施例3,由⑶-3-(6-溴喹啉-4-基）丙烯酸（100 mg，0.36 mmol)和 环丁胺（51 mg，0. 72 mmol)反应制得，经硅胶层析柱（1% CH30H/CH2C12)纯化得白色固体 (102 mg,0. 31 mmol)〇
[0018] 产率：86% NMR (500 MHz, DMSO-4) S 8· 96 (d，/ = 4· 5 Hz, 1H，Ar-H)， 8.64 (d, /= 7.0 Hz, 1H, NH), 8.41 (brs, 1H, Ar-H), 8.07 (d, J= 15.5 Hz, 1H, alkene hydrogen), 8. 02 (d, / = 9. 0 Hz, 1H, Ar-H), 7. 94 (brd, / = 9. 0 Hz, 1H, Ar-H), 7.71 (d, / = 4. 5 Hz, 1H, Ar-H), 6.80 (d, J= 15.5 Hz, 1H, alkene hydrogen), 4.35 (m, 1H, CH), 2.31 - 2.18 (m, 2H, CH2)