含有哌嗪结构的四氢苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶类化合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药技术领域，涉及含有哌嗪结构的四氢苯并[4, 5]噻吩并[2, 3-d] 嘧啶类化合物及其制备方法，还涉及其作为表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂中的应 用。
【背景技术】
[0002] 根据癌细胞的分化程度和形态特征，肺癌可分为非小细胞肺癌和小细胞肺癌。研 究发现，肺癌患者中存在着大量的表皮生长因子信号转导的失调和表皮生长因子受体酪氨 酸激酶的过度表达。
[0003]表皮生长因子受体（EGFR)是具有膜外配体受体结合域和细胞内酪氨酸激酶活性 域的一种跨膜蛋白。EGFR有4种类型HER-l、HER-2、HER-3和HER-4,当小分子配体与EGFR 结合，使EGFR活化，进而EGFR的酪氨酸激酶区激活，识别蛋白的底物酶，就会将信号传入 细胞内，同时EGFR活化后还可激活许多下游信号分子的磷酸化，启动信号转导通路，最终 影响细胞存活和细胞增殖。由于受体型酪氨酸激酶主要差异为胞外配体结合区，而胞内的 酪氨酸激酶结构域具有较高的同源性，本发明旨在合成胞外配体结合区结合良好的小分子 配体，从而抑制胞内酪氨酸激酶活性区，抑制酶的催化活性和酪氨酸自磷酸化，进而抑制细 胞周期进程、血管生成和肿瘤的转移等。
[0004] 现有的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂，如吉非替尼、厄洛替尼、拉帕替尼 等，均存在着腹泻、皮疹、瘙痒等皮肤反应，及可能的头痛、心脏QT间期延长和生物利用度 降低等。
[0005] 本发明所述化合物作为全新结构类型的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂，具 有结构类型新颖，药效作用明显的特点。可用于治疗或预防与表皮生长因子受体信号转导 失调引起的相关疾病如小细胞肺癌，鳞癌，腺癌，大细胞癌，结肠直肠癌、乳腺癌，卵巢癌，肾 细胞癌，支气管哮喘，具有良好的应用价值和开发应用前景。
【发明内容】
[0006] 本发明所解决的技术问题是提供一种如式I所示的化合物、其前体药物和药物活 性代谢物以及其药学上可接受的盐，并提供了其在制备预防和治疗EGFR信号转导失调相 关的疾病的药物中的应用。
[0007]
[0008] 其中
[0009] Ri、R2分别独立地选自氢、C「C4烷基、卤素取代或未取代的苯基、或R^私与它们相 连的氮原子一起组成吡咯烷基，哌啶基，吗啉基；
[0010] R3为H、卤素。
[0011] 优选地，
[0012] &、R2分别独立地选自氢、乙基、苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基，或Ri、私与 它们相连的氮原子一起组成吡咯烷基，哌啶基，吗啉基；
[0013] 更优选地，
[0014] R3为H、氟或氯。
[0015] "药物可接受的盐"指保留了式I化合物的生物效力和性质，并与合适的非毒性有 机或无机酸或有机或无机碱形成的常规酸加成盐或碱加成盐。酸加成盐的实例包括醋酸 盐，己二酸盐，藻酸盐，天冬氨酸盐，苯甲酸盐，苯磺酸盐，硫酸氢盐，丁酸盐，柠檬酸盐，樟脑 酸盐，樟脑磺酸盐，环戊丙酸盐，二葡萄糖酸盐，十二烷基硫酸盐，乙磺酸盐，富马酸盐，葡庚 糖酸盐，甘油磷酸盐，半硫酸盐，庚酸盐，己酸盐，氢氯酸盐，氢溴酸盐，氢碘酸盐，2-羟基乙 磺酸盐，乳酸盐，马来酸盐，甲磺酸盐，2-萘磺酸盐，烟酸盐，硝酸盐，草酸盐，扑酸盐，果胶酯 酸盐，过硫酸盐，3-苯基丙酸盐，苦味酸盐，新戊酸盐，丙酸盐，琥珀酸盐，硫酸盐，酒石酸盐， 硫氰酸盐，甲苯磺酸盐和十一酸盐。碱盐包括铵盐，碱金属盐，例如钠和钾盐，碱土金属盐， 例如钙和镁盐，有机碱的盐，例如二环己胺盐，N-甲基-D-葡糖胺盐，和氨基酸的盐，例如 精氨酸，赖氨酸等，而且，碱性含氮基团可以用这样的试剂季铵化，例如低级烷基卤化物，如 甲基，乙基，丙基和丁基的氯，溴和碘化物；硫酸二烷基酯，如硫酸二甲酯，二乙酯，二丁酯和 二戊酯；长链卤化物，如癸基，月桂基，肉豆蔻基和硬脂酰基的氯，溴和碘化物；芳烷基卤化 物，如苄基和苯乙基的溴化物等。优选用于生成酸加成盐的酸包括盐酸和醋酸。
[0016] "药学上可接受的"如药学上可接受地载体、赋性剂、前体药物等，指药理学上可接 受的、并对给药具体化合物的患者基本上无毒性。
[0017] "药学活性代谢物"指药学上可接受并有效的式I化合物的代谢产物。
[0018] 本发明也涉及抑制表皮生长因子受体酪氨酸激酶的药用组合物，该组合物含有式 I化合物或衍生物或其药学上适用的酸加成盐以及药学上适用的载体。
[0019] 本发明化合物可以通过不同的方法给患者服用，例如以胶囊剂或片剂口服，以无 菌溶液剂或混悬剂给药，并且在某些情况下，可以以溶液剂形式静脉注射。可以将本发明的 游离碱化合物以其药学上适用的酸加成盐形式进行配制和服用。
【具体实施方式】
[0020] 反应流程1概括了制备本发明化合物的合成步骤。
[0021]
[0022] 反应流程1
[0023] 以下述实例详细叙述本发明。但是，应当明确，本发明不限于具体叙述的下述实 例。
[0024] 实施例1 :7-[4-(4_吗啉基）甲酰基甲氧基苯基]-4-(4-苯基哌 嗪-1-基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻吩并[2, 3-d]嘧啶（化合物编号01)的制备
[0025] 步骤A:4_ (4-乙氧基苯基）环己酮的制备
[0026] 依次将4_(4_羟基苯基）环己酮15. 0g(79.Ommol)，无水碳酸钾 109. 0g(789. 5mmol)，丙酮 200mL，硫酸二乙酯 24. 4g(157. 9mmol)放入 500mL茄型瓶中，加 热回流搅拌6h后，减压蒸干溶剂，向剩余物中加入水500mL，于室温下搅拌2h，抽滤，水洗2 次，干燥后得白色固体16. 6g，收率96. 5%，m.p. :70-72°C。
[0027] 步骤B:2-氨基-6-(4-乙氧基苯基）-4, 5, 6, 7-四氢苯并[b]噻吩-3-甲酰胺的 制备
[0028] 向100mL三颈瓶中依次加入4-(4_乙氧基苯基）环己酮2. 0g(9. 2mmol)，氰乙 酰胺〇. 8g(9. 2mmol)、硫粉（升华）0. 3g(9. 2mmol)，无水乙醇6.OmL，然逐滴滴加哌啶 0. 8g(9. 2mmol)，并控温45-50°C，滴加完后于上述温度下搅拌反应5h。反应完毕后，将反 应液冰冻2h，抽滤析出的固体，乙醇洗涤2次，石油醚洗涤1次，自然风干后得橙红色固体 1.6g，收率 56. 1%。m.p. :219-221。(： ；IR: (KBAcmiUASSOiOjSgUcOjguOn)，1632(s)， 1559 (s)，1510 (s)，1474 (s)，1414 (s)，1234 (s)，1179 (s)，1114 (s)，1043 (s)，824 (s)JH-NMR(400MHz,DMS0-d6) : 8 1. 31 (t, 3H,CH3),1. 73-1. 84 (m, 1H,CH2),1. 91-1. 95 (m, 1H,CH2),2. 53 -2. 58 (m, 1H,CH2),2. 63-2. 80 (m, 3H,CH2),2. 81-2. 90 (m, 1H,CH),3. 99 (m, 2H,CH2-〇),6. 53(b rs, 2H,NH2),6. 85 (d, 2H,Ar-H,J= 8. 8Hz),6. 94 (s, 2H,NH2),7. 19 (d, 2H,Ar-H,J= 8. 8Hz)； ESI-MS(m/z) :317. 3([M+H]+)〇
[0029] 步骤C:7-(4-乙氧基苯基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻吩并[2, 3-d]嘧 啶-4 (3H)-酮的制备
[0030] 向50mL茄形瓶中加入2-氨基-6-(4-乙氧基苯基）-4,5,6,7_四氢苯并[b]噻 吩-3-甲酰胺1. 0g(3. 2mmol)和甲酰胺5. 7g(126. 4mmol)，于165°C下搅拌反应6h后，冷 却至室温，待其析出大量固体后加入异丙醇5mL，于室温下搅拌lh，抽滤，异丙醇洗涤1次， 自然风干后得棕色固体〇.7g，收率66.0%。m.p. :239-240°C;IR: (KBr,cm1) 3430 (m), 292 5(s)，2880(s)，1657(s)，1592(s)，1511(s)，1370(s)，1247(d)，1175 (s)，834 (s)JH-NMR(40 0MHz，DMS0-d6) :S1. 31 (t，3H，CH3)，1. 87-1. 94 (m，1H，CH2)，1. 97-2. 03 (m，1H，CH2)，2. 78-2. 86 (m，2H，CH2)，2. 96-3. 01 (m，2H，CH2)，3. 12-3. 18 (m，1H，CH2)，4. 00 (m，2H，CH2-0)，6. 87 (d，2 H,Ar-H,J= 8. 8Hz),7. 23 (d, 2H,Ar-H,J= 8. 8Hz),8. 02 (s, 1H,Ar-H),12. 34 (brs, 1H,NH)； ESI-MS(m/z) : 327. 4 ([M+H]+)〇
[0031] 步骤D:4-氯-7-(4-乙氧基苯基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻吩并[2, 3-d]嘧 啶的制备
[0032] 向100mL茄形瓶中依次加入7-(4-乙氧基苯基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻 吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)_ 酮 10. 0g(31.0mmol)和三氯氧磷 30mL(315. 3mmol)，加热回流 搅拌，待固体全部溶解后，再回流lOmin，减压蒸干溶剂，得棕黑色油状粗品。经柱层析分 离（石油醚：乙酸乙酯=2:1)得到淡黄色晶体9.4g，收率88. 3%。m.p. :166-169°C;IR :(KBr,cm) 3442(m)，2974(s)，2924(d)，2875(s)，1515(s)，1493 (s)，1428 (s)，1383 (s)，12 53(s)，1122(s)，1046(s)，838(s) ^H-NMRGOOMHz，CDC13) :S1. 42(t，3H，CH3)，1. 96-2. 06( m，1H，CH2)，2. 23-2. 29 (m，1H，CH2)，2. 98-8. 15 (m，4H，CH2)，3. 36-3. 42 (m，1H，CH)，4. 04 (m，2 H,CH2-0),6. 89 (d, 2H,Ar-H,J= 8. 4Hz),7. 19 (d, 2H,Ar-H,J= 8. 4Hz),8. 74 (s, 1H,Ar-H)； ESI-MS(m/z) : 345. 3 ([M+H]+)。
[0033] 步骤E:7-(4-乙氧基苯基）-4-(4-苯基哌嗪-1-基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4,5] 噻吩并[2, 3-d]嘧啶的制备
[0034] 将4-氯-7- (4-乙氧基苯基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻吩并[2, 3-d]嘧啶 0. 5g(l. 5mmol)与1-苯基哌嗪盐酸盐0. 4g(l. 7mmol)投入50mL前形瓶，加入正丁醇4. 8mL， 加入三乙胺0. 4g(4. 5mmol)，加热回流反应5h，冷却析出固体，抽滤，用水10mL和乙醇5mL 各洗涤1次，自然风干后即得到黄绿色固体〇.6g，收率88.2%。m.p. :180-182°C;IR:(KB r，cm3 3425 (m)，2924 (m)，2677 (s)，1534 (s)，1513 (s)，1495 (s)，1436 (s)，1368 (s)，1266 (s) ，826(s)，768(s)，697(s)jH-NMRGOOMHz，CDC13) :S1. 42(t，3H，CH3)，1. 84-1. 94(m，1H，CH2) ，2. 15-2. 20 (m，1H，CH2)，2. 94-3. 00 (m，2H，CH2)，3. 10-3. 25 (m，3H，CH2，CH)，3. 30-3. 35 (m，2H，CH2-N)，3. 40-3. 45 (m，2H，CH2-N)，3. 49-3. 54 (m，2H，CH2-N)，3. 62-3. 68 (m，2H，CH2-N)，4. 04( m, 2H,CH2-0),6. 87-6. 92 (m, 3H,Ar-H),6. 99 (d, 2H,Ar-H,J= 8.OHZ),7. 19 (d, 2H,Ar-H,J= 8. 8HZ),7. 28-7. 32 (m, 2H,Ar-H),8. 59 (s, 1H,Ar-H) ;ESI-MS(m/z) : 471. 6 ([M+H]+)。
[0035] 步骤F:7-(4-羟基苯基）-4-(4-苯基哌嗪-1-基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻 吩并[2, 3-d]嘧啶的制备
[0036] 将7-(4-乙氧基苯基）-4-(4-苯基哌嗪-1-基）-5, 6, 7, 8-四氢苯并[4, 5]噻吩并 [2, 3_d]啼啶0? 5g(l.lmmol)，和无水三氯化错0? 7g(5. 5mmol)投入100mL前形瓶，加入甲 苯8mL，加热回流搅拌，反应lh后，停止反应，向反应体系中加入水30mL，室温下搅拌3h，抽 滤，自然风干，产物经柱层析（甲醇：二氯甲烷=1:30)得到类白色固体0. 4g，收率87. 2%。 m.p. ：190-192〇C；IR: (KBr,cm:) 3454 (m),2920 (s),2850 (s),1534 (s), 1500 (s), 1445 (s), 13 84(s), 1233 (s), 1116 (m), 829 (s), 761 (s), 693 (s) ^H-NMR(4