甲基修饰酶的调节剂、其组合物及用图
【专利说明】甲基修饰酶的调节剂、其组合物及用途
[0001] 相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请要求2013年2月11日提交的国际申请第PCT/US2013/025639号的优先 权。国际申请第PCT/US2013/025639号要求2012年2月10日提交的美国临时申请第 61/597, 695号及2012年7月03日提交的美国临时申请第61/667, 821号的优先权。前述 申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003] 发明背景
[0004] 真核染色质由称为核小体的高分子复合物构成。核小体具有围绕一个蛋白质八聚 体缠绕的147个DNA碱基对，该蛋白质八聚体具有组蛋白H2A、H2B、H3及H4中的每一个的 两个亚单元。组蛋白经受转译后修饰，该修饰反过来影响染色质结构及基因表达。在组蛋 白上发现的一类转译后修饰为赖氨酸及精氨酸残基的甲基化。组蛋白甲基化在调控真核生 物中的基因表达中起关键作用。甲基化影响染色质结构且与转录的活化和抑制两者相关联 (Zhang和Reinberg,GenesDev. 15:2343-2360,2001)。催化甲基与组蛋白的附接及移除的 酶牵涉在基因沉默、胚胎发育、细胞增殖及其他过程中。
【发明内容】
[0005] 本发明涵盖以下认知：鉴于其在调控不同生物过程中的作用甲基修饰酶是一种用 于调节的具有吸引力的靶标。目前已发现本发明的化合物和其药学上可接受的组合物有效 用作刺激组蛋白甲基修饰酶（包括组蛋白甲基化酶和组蛋白去甲基酶）的活性的药剂。该 化合物具有通式II:
[0006]
[0007] 或其药学上可接受的盐，其中各变量如本文所定义。
[0008] 本发明的化合物和其药学上可接受的组合物适用于治疗与甲基修饰酶相关的多 种疾病、病症或病状。该类疾病、病症或病状包括本文所描述的那些。
[0009] 本发明所提供的化合物还适用于生物和病理性现象中甲基修饰酶的研究；由甲基 修饰酶介导的细胞内信号转导路径的研究和新甲基修饰酶调节剂的比较评估。
[0010] 附图简要说明
[0011] 图1 :式11的示例性化合物。
[0012] 发明详述
[0013] 1.本发明的化合物的一般描述
[0014] 在某些实施方式中，本发明提供一种式II化合物，
[0015]
[0016] 或其药学上可接受的盐，其中：
[0017] A为CH或N;
[0018] Rla选自-C「C2烷基和-0- (C「C2烷基），其中Rla任选地被一或多个氟取代；
[0019] R4a选自_(CfC4亚烷基）(CfC3烷基）、I-取代-呢陡基、任选地被一或多 个氟取代的(： 3_(：6环烷基和四氢吡喃基；且
[0020] R13选自氢、卤代、苯基、吡啶基和-0_(C「(：4烷基）。
[0021] 2.化合物和定义
[0022] 下文更详细地描述特定官能基团和化学术语的定义。出于本发明的目的，根据 化学和物理学手册（HandbookofChemistryandPhysics),第75版里封，元素周期表 (CAS版本）来鉴别化学元素，且特定官能基团一般如其中所描述来定义。另外，有机化学 的一般原理以及特定官能性部分和反应性描述于OrganicChemistry(有机化学），Thomas Sorrell,UniversityScienceBooks,Sausalito,1999 ;Smith和MarchMarch'sAdvanced OrganicChemistry(高等有机化学），第 5 版，JohnWiley&Sons公司，NewYork, 2001 ; Larock,ComprehensiveOrganicTransformations(综合有机车专换），VCHPublishers公 司，NewYork, 1989 ;Carruthers,SomeModernMethodsofOrganicSynthesis(有机合成 的一些现代方法），第3版，CambridgeUniversity出版社，Cambridge, 1987中；其中每一 个的全部内容通过引用并入本文。
[0023] 除非另外陈述，否则本文所示出的结构还意图包括该结构的所有异构（例如对映 异构、非对映异构和几何异构（或构型异构））形式；例如，对各不对称中心的R和S构型、 Z和E双键异构体、和Z和E构型异构体。因此，本发明化合物的单一立体化学异构体以及 对映异构、非对映异构和几何异构（或构型异构）混合物处于本发明的范围内。除非另外 陈述，否则本发明的化合物的所有互变异构型式均处于本发明的范围内。另外，除非另外 陈述，否则本文所示出的结构还意图包括仅在存在一或多个同位素富集的原子不同的化合 物。例如，包括氢由氘或氚替换或碳由 13C-或14C-富集的碳替换的具有本发明的结构的化 合物处于本发明的范围内。该类化合物适用作例如分析工具，用作生物分析中的探针，或用 作本发明的治疗剂。
[0024] 在其中优选特定对映异构体的情况下，在一些实施方式中，可提供基本上不 含相应对映异构体的特定对映异构体，且还可称为"光学富集"。如本文所用的"光学 富集"意味着化合物由比例明显更大的一个对映异构体组成。在某些实施方式中，化 合物由至少约90重量％的优选的对映异构体组成。在其他实施方式中，化合物由至 少约9 5重量％、9 8重量％或9 9重量％的优选的对映异构体组成。优选的对映异构体 可通过本领域技术人员已知的任何方法（包括手性高压液相色谱（HPLC)和手性盐的 形成和结晶）从外消旋混合物分离，或通过不对称合成来制备。参见例如Jacques等 人,Enantiomers,RacematesandResolutions(WileyInterscience,NewYork, 1981)； Wilen等人,Tetrahedron33:2725 (1977) ；Eliel,E.L.StereochemistryofCarbon Compounds(McGraw-Hi11,NY, 1962) ；ffilen,S.H.TablesofResolvingAgentsand OpticalResolutions第 268 页（E.L.Eliel编，Univ.ofNotreDame出版社，Notre Dame,IN1972)〇
[0025] 在化学结构中手性中心处的波浪键（)用于表示光学纯的本发明的化合物， 但其旋光度尚未被测定。手性中心处的直线键指示外消旋混合物，尽管如以上所述，本发明 还包括该外消旋体的所有可能异构形式。
[0026] 如本文所用的术语"卤代"和"卤素"是指选自氟（氟代，-F)、氯（氯代，-C1)、溴 (溴代，-Br)和碘（碘代，-I)的原子。
[0027] 术语"亚烷基"是指二价烷基。"亚烷基链"为聚亚甲基，即-(CH2)n-,其中n为正 整数，优选1至6、1至4、1至3、1至2、或2至3。被取代的亚烷基链为其中一个或多个亚 甲基氢原子由取代基替换的聚亚甲基。适合的取代基包括下文为被取代的脂族基团所描述 的那些。
[0028] 本文所用的术语"烷基"是指通过移除单个氢原子而衍生自含有一至六个碳原子 的脂族部分的单价饱和直链或支链烃基。在一些实施方式中，烷基含有1-5个碳原子。在 另一个实施方式中，烷基含有1-4个碳原子。在其他实施方式中，烷基含有1-3个碳原子。 在又一个实施方式中，烷基含有1-2个碳。烷基的实例包括（但不限于）甲基、乙基、正丙 基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、仲戊基、异戊基、叔丁基、正戊基、新戊基、正己基、仲己 基等。
[0029] 如本文所描述，本发明的化合物可含有"任选地被取代的"部分。通常，术语"被取 代的"不论是否在术语"任选地"之后均意味着指定部分的一或多个氢被适合的取代基替 换。除非另外指示，否则"任选地被取代的"基团在该基团的各可取代的位置处均可具有适 合的取代基，且当任何既定结构中一个以上位置可被选自指定基团的一个以上取代基取代 时，该取代基在各位置处可为相同或不同的。根据本发明所预想的取代基的组合优选为促 使形成稳定或化学可行的化合物的那些组合。本文所用的术语"稳定的"是指化合物在经 受被允许其生产、检测和（在某些实施方式中）其回收、纯化和用于本文所公开的一或或多 种目的的条件时不发生实质上改变。
[0030] 在"任选地被取代的"基团的可取代的碳原子上的适合的单价取代基独立地 为：卤素；-(CH2)。4R0 ; -(CH2)。40Ro ; -0-(CH2)0-4C(0)OR0 ; -(CH2)。4CH(0Ro ) 2; -(CH2) 0 4SR° ;可被R°取代的-(CH2) q4Ph;可被R°取代的-(CH2) q40(CH2)。种；可被R°取代 的-CH=CHPh;-N02;-CN;-N3;-(CH2)〇4N(Ro )2;-(CH2)〇4N(R0 )C(0)Ro;-N(Ro )C(S) R0 ;-(CH2)04N(R。)C(O)NR02;-N(R0 )C(S)NR02;-(CH2)04N(R0 )C(O)OR0 ;-N(R0 )N(R0 ) C(0)Ro;-N(Ro )N(R0 )C(O)NR02;-N(R0 )N(R0 )C(O)OR0 !-(CH2)04C(O)R0;-C(S) R° ；-(CH2) 〇4C(O) 0R° ；-(CH2) 〇4C(0)SR0 ；-(CH2) 〇4C(0)OSiR03；-(CH2) 〇 40C(0)R° ；-〇C(0) (CH2)。4SR-;-SC(S)SR0(CH2)。4SC(0)R0(CH2)。4C(0)NR0 2;_C(S)NR0 2;_C(S) SR0;-SC(S)SR0(CH2)。40C(0)NR02;-C(0)N(OR0 )R0;-C(0)C(0)R0;-C(0)CH2C(0) R°；-C(NOR° )R° ；-(CH2) 〇 4SSR° ；-(CH2) 〇4S(O) 2R° ；-(CH2) 〇4S(O) 20R° ；-(CH2) 〇 40S(O) 2R° ； -S(O)2NR02;-(CH2) 04S(0)Ro;-N(R〇 )S(O)2NR02;-N(R〇 )S(O)2R0;-N(OR。）R〇;-C(NH) NR02;-P(O) 2R0;-P(O)R02;-0P(O)R02;-0P(O)(OR0 ) 2「SiR03;-(C丨 4直链或支链亚烷基） O-N(R° ) 2;或-(Ci4直链或支链亚烷基）C(O)O-N(R° ) 2，其中各R°可如下文所定义被取代 且独立地为氢、C1 6脂族基团、-CH2Ph、-O(CH2)qfh或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂 原子的5-6元饱和环、部分不饱和环或芳基环；或不管以上定义，两个独立出现的Rq与其中 间原子结合在一起形成可如下文所定义被取代的具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原 子的3-12元饱和环、部分不饱和环或芳基单环或双环。
[0031] 在"任选地被取代的"基团的可取代氮上的适合的取代基包括
中各Rt;独立地为氢、可如下文所定义的可被取代的C1 6脂族基团、未被取代的-OPh、或未 被取代的具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-6元饱和环、部分不饱和环或芳 基环；或不管以上定义，两个独立出现的R与其中间原子结合在一起形成未被取代的具有 0- 4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-12元饱和环、部分不饱和环或芳基单环或双环。
[0032] 脂族基团M上的适合的取代基独立地为卤素、-RV-(卤代 R* )、-OH、-OR*、-0(卤代R* )、-CN、-C (0) OH、-C (0) OR?、-NH2、-NHR?、-NR* 2或-NO2,其中 各P为未被取代的或在"卤代"之后的情况下仅被一或多个卤素取代，且独立地为C14脂族 基团、-CH2Ph、-0(CH2)。A或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-6元饱和环、 部分不饱和环或芳基环。
[0033] 如本文所用，术语"抑制剂"定义为利用具有可测量的亲和性的酶结合和/或抑制 靶标S-腺苷甲硫氨酸（SAM)的化合物。在某些实施方式中，抑制剂的IC5。和/或结合常数 小于约50yM，小于约IyM，小于约500nM，小于约IOOnM或小于约10nM。
[0034] 本文所用术语"可测量的亲和性"和"可测量地抑制"意味着在不存在该化合物或 其组合物的情况下在包含所提供的化合物或其组合物和至少一种SAM依赖性酶的样品与 包含至少一种SAM依赖性酶的等效样品之间的至少一种SAM利用酶的活性中可测量的变 化。
[0035] 3.示例性化合物的描述
[0036]在式II的一些实施方式中，1^选自-OCH 3、-CH3、-OCHFjP -CH 2CH3。
[0037] 在式II的一些实施方式中，R4a选自-CH20CH3、-CH(CH3)0CH3、4, 4-二氟环己基、环 丙基、四氢吡喃-4-基、1-(叔丁氧羰基）-哌啶-4-基、1-(异丁氧羰基）-哌啶-4-基、1-(异 丙氧羰基）-哌啶-4-基、1-(2-氟乙基）-哌啶-4-基、1-(2, 2-二氟乙基）-哌啶-4-基、 1- (2, 2, 2-三氟乙基）-哌啶-4-基、1-(2-羟基异丁基）-哌啶-4-基、1-(羟基异丙基羰 基）-哌啶-4-基、1-(乙氧基羰基甲基）哌啶-4-基、1-(异丙基羰基）-哌啶-4-基、1-甲 基哌啶-4-基、I-(甲基磺酰基）-哌啶-4-基、I-(乙基磺酰基）-哌啶-4-基、I-(异丙基磺 酰基）-哌啶-4-基、1-(苯基）-哌啶-4-基、1-(氧杂环丁烷-3-基）哌啶-4-基、1-(吡 啶-2-基）-哌啶-4-基和1-(嘧啶-2-基）-哌啶-4-基。
[0038] 在式II的一些实施方式中，R13选自氢、氯代、氟代、-OCH(CH3)2、苯基和吡 啶_2_基。
[0039] 式II的示例性化合物阐述于图1中。在一些情况下，图1中具有一个（或多个） 波浪键的化合物中的两个（或多个）具有完全相同的结构。因为波浪键表示未测定旋光性 的手性中心，该类化合物应理解为彼此分离且截然不同的光学异构体。图1注释为指示所 示出的结构相同但立体化学不同的两种或更多种化合物的那些集合。
[0040] 4?用途、制剂和给药
[0041] 药学上可接受的组合物
[0042] 根据另一个实施方式，本发明提供一种组合物，其包含本发明的化合物或其药学 上可接受衍生物、和药学上可接受的载体、佐剂或媒剂。本发明的组合物中的化合物的量使 得有效地在生物样品中或在患者中可测量地调节组蛋白甲基修饰酶或其突变体。在某些实 施方式中，本发明的组合物中的化合物的量使得有效地在生物样品中或在患者中可测量地 调节组蛋白甲基修饰酶或其突变体。
[0043] 在某些实施方式中，配制本发明的组合物以用于向需要该组合物的患者给药。在 一些实施方式中，配制本发明的组合物以用于向患者口服给药。
[0044] 本文所用的术语"患者"是指动物，优选为哺乳动物，且最优选为人。
[0045] 术语"药学上可接受的载体、佐剂或媒剂"是指不破坏与其一起配制的化合物的药 理学活性的无毒载体、佐剂或媒剂。可在本发明的组合物中使用的药学上可接受的载体、佐 剂或媒剂包括但不限于：离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白如人类血清白蛋 白、缓冲物质如磷酸盐、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、 水、盐或电解质如鱼精蛋白硫酸盐、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐，硅胶、三硅酸镁、 聚乙烯基吡咯烷酮、基于纤维素的物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜡、聚乙 烯-聚氧丙烯_嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。
[0046] "药学上可接受的衍生物"是指在向接受者给药时能够直接或间接提供本发明的 化合物或其抑制活性的代谢物或残余物的本发明化合物的任何无毒盐、酯、酯的盐或其他 衍生物。
[0047] 本发明的组合物可经口、非肠道、通过吸入喷雾、局部、直肠、鼻、颊、阴道或借助于 植入式贮器而给药。本文所用的术语"非肠道"包括皮下、静脉内、肌肉内、关节内、滑液内、 胸骨内、鞘内、肝内、病灶内和颅内注射或输注技术。优选地，组合物经口、腹膜内或静脉内 给药。本发明的组合物的无菌可注射形式可为水性或油性悬浮液。此类悬浮液可根据本领 域中已知的技术使用适合的分散剂或湿润剂和悬浮剂来配制。无菌可注射制剂还可为无毒 非肠道可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液，例如1，3_ 丁二醇溶液。水、 林格氏溶液（Ringer'ssolution)和等张氯化钠溶液为可采用的可接受的媒剂和溶剂。另 外，无菌不挥发性油常规地用作溶剂或悬浮介质。
[0048] 出于此目的，可采用任何温和不挥发性油，包括合成单甘油酯或二甘油酯。脂肪酸 如油酸和其甘油酯衍生物适用于制备可注射制剂，天然的药学上可接受的油如橄榄油或蓖 麻油尤其其聚氧乙烯化形式也一样适用。此类油溶液或悬浮液还可含有长链醇稀释剂或 分散剂，如羧甲基纤维素或常用于配制药学上可接受的剂型包括乳液和悬浮液的类似分散 剂。其他常用表面活性剂如吐温、Span和其他乳化剂或常用于制造药学上可接受的固体、 液体或其他剂型中的生物可用性增进剂也可用于配制的目的。
[0049] 本发明的药学上可接受的组合物可以任何经口可接受的剂型口服给药，包括但不 限于：胶囊、片剂、水性悬浮液或溶液。在用于口服使用的片剂的情况下，常用载体包括乳糖 和玉米淀粉。通常还添加润滑剂，如硬脂酸镁。对以胶囊形式口服给药而言，适用的稀释剂 包括乳糖和干燥玉米淀粉。当需要水性悬浮液用于口服使用时，活性成分与乳化剂和悬浮 剂组合。若需要，还可添加某些甜味剂、调味剂或着色剂。
[0050] 或者，本发明的药学上可接受的组合物可为以用于经直肠给药的栓剂形式给药。 可通过将药剂与适合的非刺激性赋形剂混合来制备此类栓剂，该赋形剂在室温下为固体但 在直肠温度下为液体且因此将在直肠中熔融以释放药物。该类材料包括可可脂、蜂蜡和聚 乙二醇。
[0051] 本发明的药学上可接受的组合物还可局部给药，尤其当治疗靶标包括通过局部施 用容易进入的区域或器官（包括眼睛、皮肤或低位肠道的疾病）时。容易制备用于此类区 域或器官中的每一个的适合的局部制剂。
[0052] 用于低位肠道的局部施用可以直肠栓剂制剂（参见上文）形式或以适合的灌肠制 剂形式实现。还可使用局部经皮贴片。
[0053] 对局部施用而言，所提供的药学上可接受的组合物可以含有悬浮或溶解于一或多 种载体中的活性组分的适合的软膏形式配制。用于本发明化合物的局部给药的载体包括但 不限于：矿物油、液体石蜡脂、白石蜡脂、丙二醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。 或者，所提供的药学上可接受的组合物可以含有悬浮或溶解于一或多种药学上可接受的载 体中的活性组分的适合的洗剂或乳膏形式配制。适合的载体包括但不限于：矿物油、脱水山 梨糖醇单硬