3,4-二取代-6-吡啶基喹啉类化合物及制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属化学领域，涉及3, 4-二取代-6-吡啶基喹啉类化合物，及其制备方法和 制药用途。 技术背景
[0002] PI3K/Akt/mT0R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。相关研究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（Phosphoinositide3-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PI3Ka、PI3K0、PI3KS和PI3Ky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, Ptdlns(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,Ptdlns(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(mammaliantargetofrapamycin)在内的下游效应蛋白来调节细 胞内的多种生命活动（LiuPX,ChengHL,RobertsTM,etal.，TfeKiers价收 Discovery2009, 8:627-644)〇
[0004] 大量研究结果表明，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（SamuelsY,WangZH,BardelliA,etal.，Science2004，304:554-554;BaderAG,KangSY,VogtPK,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America2006, 103:1475-1479;HuangCH,MandelkerD, Schmidt-KittlerO,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PI3Ka和肿瘤的联系最为密切。PI3Ka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 尤U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E542和E545以及激酶催化域PI3Kc上组氨酸H1047,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Ptdlns(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 是非常具有应用前景。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一类3, 4-二取代-6-吡啶基喹啉类化合物，具有如下所示结 构通式（I):
其中： 札选自Cii。烷氧基，C1i。胺烷基，C5 6芳胺基，C5 6杂芳胺基，C5 6芳基或C5 6杂芳基，其 中，所述各Qi。烷氧基，Cii。胺烷基，C5 6芳胺基，C5 6杂芳胺基，C5 6芳基或C5 6杂芳基，任 选地被1、2、3或4个独立选自D，F，Cl，CN，0Ra，SRa和NRaRb的取代基所取代； R2选自羟基，C16烷基，C56芳基或C56杂芳基，其中所述各C16烷基，C56芳基或C56 杂芳基，任选地被1、2、3、或4个独立选自D，F，Cl，Br，CN，Q6烷基，0Ra，SRa和NRaRb的取 代基所取代； R3选自H，D，C1，甲氧基，乙氧基； R4选自羟甲基，胺基，。胺烷基，-酯基-(C^。烷基），-酯基_(C17环烷基），-酯 基-(c5 6芳基），-酯基-(c3 7杂环基），酰胺，-酰胺-(cii。烷基）-，-酰胺-(ci7环烧 基），_酰胺_(c5 6芳基），酰胺-(c3 7杂环基），其中所述各cii。胺烷基，-酯基-(cii。烧 基），_酯基_(Q7环烷基），-酯基-(C5 6芳基），-酯基-(C3 7杂环基），酰胺，-酰胺-(ci1Q 烷基）-，-酰胺_(Q7环烷基），-酰胺-(C5 6芳基），酰胺-(C3 7杂环基），任选地被1、2、3、 或4个独立选自D，F，Cl，Br，CN，Q6烷基，0Ra，SRa和NRaRb的取代基所取代； 各Ra和Rb独立选自H，Ci6烷基，Ci6卤代烷基，Ci6杂烷基，C3 6环烷基，C3 6杂环烷基，C5 6芳基，C5 6杂芳基，其中所述各Ci6烷基，Ci6卤代烷基，Ci6杂烷基，C3 6环烷基，C3 6杂环 烷基，C5 6芳基，C5 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Ra和Rb与同一个氮原子连接时，Ra，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： 6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-，(2-羟基基）-4-甲氧基喹 啉-3-甲酰胺（6a) 6-(5-(2,4_二氟苯磺酰胺基）-6_甲氧基吡啶-3-基）-A(2-羟乙基）-4_甲氧 基甲基喹啉-3-甲酰胺（6b) 2,4_二氟-A(2-甲氧基-5-(4-甲氧基-3-(四氢吡咯-1-羰基）喹啉-6-基）吡 啶-3-基）苯磺酰胺（6c) 2, 4-二氟-A(2-甲氧基-5-(4-甲氧基-3-(哌啶-1-羰基）喹啉-6-基）吡啶-3-基） 苯磺酰胺（6d) 2, 4-二氟-A(2-甲氧基-5-(4-甲氧基-3-(吗啉-4-羰基）喹啉-6-基）吡啶-3-基） 苯磺酰胺（6e) 2, 4-二氟-A(2-甲氧基-5-(4-甲氧基-3-(4-甲基哌嗪-1-羰基）喹啉-6-基）吡 啶-3-基）苯磺酰胺（6f) 2, 4-二氟-A(5- (3- (4-羟基哌啶-1-羰基）-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基吡 啶-3-基）苯磺酰胺（6g) 2, 4-二氟-A(5- (3- (3-羟基哌啶-1-羰基）-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基吡 啶-3-基）苯磺酰胺（6h) (5) -1- (6- (5- (2, 4-二氟苯环酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基喹啉-3-羰 基）四氢吡咯-2-甲酰胺（6i) 6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基苯基喹啉-3-甲酰 胺（6j) 6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基-A(4-甲氧基苯基） 喹啉-3-甲酰胺（6k) 6- (5- (2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基-A(4-(三氟甲氧 基）苯基）喹啉-3-甲酰胺（61) 甲基6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基喹啉-3-甲酸 酯（7) 2, 4-二氟(5-(3-(羟甲基）-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基喹啉-3-基）苯磺 酰胺（8) 6- (5- (2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基喹啉-3-甲酰胺（10) A(5- (3-胺基-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）-2, 4-二氟苯磺酰胺 (13) A(5-(3-(乙基胺）-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）-2, 4-二氟苯磺酰 胺（15a) A(5- (3-(环已基甲基胺）-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）-2, 4-二氟 苯磺酰胺（15b) A(5- (3-(苄基胺）-4-甲氧基喹啉-6-基）-2-甲氧基吡啶-3-基）-2, 4-二氟苯磺酰 胺（15c) 2,4_二氟-A(2-甲氧基-5-(4-甲氧基-3-(4-甲氧基苄基胺）喹啉-6-基）吡 啶-3-基）苯磺酰胺（15d) 2, 4-二氟-A(2-甲氧基-5- (4-甲氧基-3- (4-(三氟甲基）苄基胺）喹啉-6-基）吡 啶-3-基）苯磺酰胺（15e) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基喹啉-3-基）乙 酰胺（17a) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基喹啉-3-基）环己 基甲酰胺（17b) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6_甲氧基吡啶-3-基）-4_甲氧基喹 啉-3-基）-2-吗啉基乙酰胺（19a) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6_甲氧基吡啶-3-基）-4_甲氧基喹 啉-3-基）-2-(4-甲基哌啶-1-基）乙酰胺（19b) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6_甲氧基吡啶-3-基）-4_甲氧基喹 啉-3-基）-2-(4-羟基哌啶-1-基）乙酰胺（19c) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6_甲氧基吡啶-3-基）-4_甲氧基喹 啉-3-基）-2-(3_羟基哌啶-1-基）乙酰胺（19d) A(6-(5-(2, 4-二氟苯磺酰胺基）-6_甲氧基吡啶-3-基）-4_甲氧基喹 啉-3-基）_2_ ((2-轻乙基）（甲基）胺基）乙酰胺（19e) A(6- (5- (4-氟苯磺酰胺基）-6-甲氧基吡啶-3-基）-4-甲氧基喹啉-3-基）-2-吗啉 基乙酰胺（19f) AK4-甲氧基-6-(6-甲氧基-5-(4-(三氟甲基）苯磺酰胺基）吡啶-3-基）喹 啉-3-基）-2-吗啉基乙酰胺（19g) A(4-甲氧基-6-(6-甲氧基-5-(4-(三氟甲氧基）苯磺酰胺基）吡啶-3-基）喹 啉-3-基）-2-吗啉基乙酰胺（19h) 本发明的另一个目的是提供上述3, 4-二取代-6-吡啶基喹啉类化合物的制备方法，通 过以下步骤实现： 合成方案1反应式：
&，R2，和私分别如权利要求1中所述； 6-溴-4-氯喹啉-3-羧酸乙酯（1)与适当的亲核试剂(如CH30Na，吗啉，哌啶等）反应， 得到结构通式如2所示的化合物，进一步水解得到结构通式如3所示的羧酸类化合物，在缩 合剂如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) 存在的条件下与胺类化合物(如吗啉，哌啶等）反应得到结构通式如4所示的化合物，最后 在合适的Pd催化剂如[1，1'-双（二苯基膦）二茂铁]二氯化钯（Pd(dppf)2Cl2)存在下， 与3-磺酰胺基吡啶硼酸酯类化合物5发生Suzuki偶联反应，得到结构通式如6所示的化 合物，即式（I)定义的化合物。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。
[0008] 合成方案2反应式：
首先结构通式如2所示的化合物在合适的Pd催化剂(如Pd(dppf) 2C12)存在下，与3-磺 酰胺基吡啶硼酸酯类化合物5发生Suzuki偶联反应，得到结构通式如7所示的化合物，而 后，在适当的还原剂，如二异丁基氢化铝（DIBAL)的存在下发生还原反应得到结构通式如8 所示的化合物，即式（I)定义的化合物。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。
[0009] 合成方案3反应式：
首先结构通式如3所示的化合物先后与氯乙酰氯，氨水反应得到结构通式如9所示的 化合物，然后在合适的Pd的催化剂(如Pd(dppf) 2C12)存在下，与3-磺酰胺基吡啶硼酸酯类 化合物5发生Suzuki偶联反应，得到结构通式如10所示的化合物，即式（I)定义的化合 物。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。
[0010] 合成方案4反应式：
首先结构通式如3所示的化合物先后与叠氮磷酸二苯酯（DPPA)，叔丁醇反应得到结构 通式如11所示的化合物，然后在合适的条件下，如CF3C00H的存在下，脱去叔丁氧基，得到 结构通式如12所示的化合物，该化合物在三乙酰氧基硼氢化钠存在的条件下与醛进行还 原胺化反应得到结构通式如14所示的化合物。结构通式如12和14所示的化合物，分别 在合适的Pd催化剂(如Pd(dppf) 2C12)存在下，与3-磺酰胺基吡啶硼酸酯类化合物5发生 Suzuki偶联反应，得到结构通式如13和15所示的化合物，即式（I)定义的化合物。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。
[0011] 合成方案5反应式：
首先结构通式如12所示的化合物先后与氯乙酰氯，胺类化合物反应得到结构通式如 18所示的化合物，然后在合适的Pd催化剂(如Pd(dppf) 2C12)存在下，与3-磺酰胺基吡啶 硼酸酯类化合物5发生Suzuki偶联反应，得到结构通式如19所示的化合物，即式（I)定义 的化合物。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。
[0012]本发明的再一个目的是提供所述3, 4-二取代-6-吡啶基喹啉类化合物及其生理 条件下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。药理研究证实，本发明提 供的这类化合物可用来抑制PI3K的活性，也可以用来治疗癌症。
[0013] 本发明提供的化合物对PI3Ka显示了强抑制活性，部分化合物IC5。达到了 2nM左右，优于阳性对照BEZ235,为癌症治疗药物的研究提供了新的思路。本发明中化合物合成 所需原料易得，操作简便，适于工业化生产。
【具体实施方式】
[0014] 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。
[0015] 制备实施例1 6-溴-4-甲氧基喹啉-3-甲酸甲酯（2)
将6-溴-4-氯喹啉-3-甲酸乙酯（1) (8.0g，25.56mmol)溶于无水甲醇中，0 °C下加入甲醇钠（2.76g，51. 12mmol)，室温条件下反应12小时。反应结束后减压除去甲醇， 加水抽滤，滤饼水洗4次，干燥后得白色固体（6. 53g，22. 14mmol)。
[0016] 产率：87% ;ESI-MS:m/z= 296 [M+H] +。
[0017] 制备实施例2 6-溴-4-甲氧基喹啉-3-甲酸（3)
将6-溴-4-甲氧基喹啉-3-甲酸甲酯（2) (6. 0g，19. 42mmol)悬浮与2NNaOH溶 液中，加热至100°C反应2小时，冷却至室温，稀盐酸调PH= 5时产生大量沉淀，过滤，滤 饼水洗干燥得白色固体（5.12g，18. 22mmol)。 产率 NMR (500 MHz, DMSO-4) S 13.69 (s，1H，COOH), 9.03 (s，1H， Ar-H), 8.38 (m, Ar-H), 7.97 (m, 2H, Ar-H), 4.11 (s, 3H, 0CH3)；ESI-MS: m/z = 282 [M+H]+〇
[0018] 制备实施例3 6-溴-A(2-羟乙基）-4-甲氧基喹啉-3-甲酰胺（4a)
将 3 (100mg，0? 36mmol),EDCI(103mg, 0.54mmol)和HOBt(73mg，0? 54mmol) 置于圆底烧瓶中，加入无水CH2C12 (10mL)，反应两小时后，加入三乙胺（150ML，1.08 mmol)，反应5分钟，加入乙醇胺（44mg，0. 72mmol)，继续反应1小时。反应结束后再加 入适量CH2C12，1NNaOH洗涤两次，水洗两次，所得有机层无水硫酸钠干燥后减压浓缩，残余 物经硅胶层析柱（4%CH30H/CH2C12)纯化得白色固体（92mg，28. 40mmol)。 产率JQQ/ojHNMR(500 MHz，DMSO-4) S 8.74 (s，1H，Ar-H), 8.71 (t，/= 5. 5 Hz, 1H, NH), 8. 33 (m, 1H, Ar-H), 7.94 - 7.90 (m, 2H, Ar-H), 4. 78 (t, / = 5. 5 Hz, 1H, OH), 4.10 (s, 3H, 0CH3), 3.55 (q, / = 5. 5 Hz, 2H, CH2), 3.37 (q, / = 5. 5 Hz, 2H, CH2) ;ESI-MS: m/z = 325 [M+H]+。
[0019] 制备实施例4 6-溴-A(2-羟乙基）-4-甲氧基-A甲基喹啉-3-甲酰胺（4b)
制备方法同制备实施例3,由3 (100mg，0. 36mm