嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及药物制备技术领域，特别是涉及一种嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物及 其应用。
【背景技术】
[0002] 周期蛋白依赖性蛋白激酶（eye1in-dependentkinase，Q)K)和周期蛋白 (cyclin)是细胞周期调控中的重要因子。CDK可以和cyclin结合形成异二聚体，其中CDK 为催化亚基，eye1in为调节亚基，形成各种eye1in-⑶K复合物，使不同底物磷酸化，对细 胞周期不同的时相起推进和转化作用。
[0003] 在哺乳动物中至少存在9种⑶K。细胞由G1期向S期转化主要受G1期⑶K激 酶控制。与G1期细胞周期蛋白（cycling)结合的⑶K激酶主要包括⑶K2、⑶K4和⑶K6。 cyclinD主要与⑶K4和⑶K6结合并调节后者活性；cyclinE在G1/S期与⑶K2结合，呈 现⑶K2的激酶活性促进细胞进入S期。G2/M期主要受⑶K1激酶调控，CyclinA、cyclin B与CDK1结合，CDK1使底物蛋白磷酸化，如将组蛋白HI磷酸化则导致染色体凝缩，如将核 纤层蛋白磷酸化则使核膜解体。在M期，M期促发因子（MPF)激活后期促进因子APC，将泛 素连接在cycliA和cyclinB上，通过多泛素化作用，使它们被蛋白酶体降解，完成一个细 胞周期（MalumbresM.etal.NatCellBiol11:1275, 2009;MalumbresM.etal.NatRev Cancer9:153, 2009)〇
[0004] 细胞周期失控是人体肿瘤的一大共同特征。肿瘤细胞通常发生非常规增殖，基因 组不稳定性（DNA突变增加和染色体畸变）和染色体不稳定性（增加染色体数量）。细胞 周期受CDKs家族激酶调控。肿瘤细胞由于CDKs本身或它们的调制物或促有丝分裂的上游 通路相关基因和表格遗传基因改变，导致⑶Ks活性异常（CicenasJ.J.CancerResClin Oncol147:1409, 2011；RizzolioF.etal.CurrDrugTargets11:279,2010)〇
[0005] 过去十年来，CDK抑制剂作为抗肿瘤新药开发成为全球药业的一个热点，有超过 20个CDK抑制剂进入临床开发。尽管CDK抑制剂抗肿瘤临床前药效学结果显著，但是早前 多数临床试验结果不尽人意。主要问题包括在实体瘤缺乏疗效和毒性较大。（GuhaM.Nat RevDrugDis11:892,2012)。CDK抑制剂AG-24322、ZK-304709、SNS-032、R547、 Seliciclib和AZD5438因为疗效和毒性原因导致临床研究终止。而在分析产生严重毒副作 用的原因后发现，这些药物对CDK亚型抑制缺乏选择性，因此产生了严重的毒副作用。
[0006] 近年来研究表明，⑶K1参与正常细胞周期调控。在其它⑶Ks被抑制的情况下，保 留⑶K1活性足以维持正常细胞周期。⑶K抑制剂的毒副作用与⑶K1和⑶K2的抑制有关。 与此相反，CDK4和CDK6亚型不是哺乳细胞周期所必需，它们仅仅在特殊细胞类型增殖起重 要作用，其成为抑制肿瘤的关键靶点（GuhaM.NatRevDrugDis11:892,2012)。
[0007] CDK4和CDK6是两个密切相关的激酶，在肿瘤细胞周期中与CyclinD结合促使G1 期进入S期，是DNA复制和细胞分裂的细胞周期进程所必需的。而超过90%的人类肿瘤中， 均发现通过各种的基因和生化适应导致G1-S期的过渡控制机制改变。P16和人视网膜母细 胞瘤抑制蛋白（retinoblastoma，Rb)是重要的肿瘤抑制蛋白，其能调控细胞周期。P16基 因蛋白抑制⑶K4、CyclinDl和Rb的反馈回路，并通过调节Rb的蛋白活性，从而防止细胞过 度增殖，以达到抑制肿瘤的目的。已经证明在人体肿瘤中（如乳腺癌和骨髓瘤），CDK4和 CDK6激活导致细胞周期改变发生。而抑制CDK4和CDK6,可阻止肿瘤抑制蛋白Rb的失活和 干扰肿瘤细胞周期进展（ChoiYJandAndersL，Oncogene33 :1890_903,2014)〇
[0008] 最近的研究还发现，⑶K6作为转录复合物的一部分诱导肿瘤抑制基因pl6INK4lP 促血管生成因子VEGF-A的表达。⑶K6可以通过增强细胞增殖和血管生成刺激发挥其肿瘤 的促进作用（KollmannK.etal.CancerCell24:167,2013)。
[0009] Palbociclib(PD-0332991)能够选择性的抑制CDK4和CDK6,恢复细胞周期控制， 从而阻断肿瘤细胞增殖。辉瑞（Pfizer)公司于今年5月根据其中期临床试验结果向美国 食品药品监督管理局（FDA)提出申请NDA。根据辉瑞II期研究，在绝经后女性雌激素受体 阳性（ER+)、人表皮生长因子受体2阴性（HER2)局部晚期或转移性乳腺癌患者中，与标准治 疗药物曲唑（letrozole)治疗组相比，palbociclib和letrozole联合用药组的疾病无进 展生存期（PFS)取得了统计学意义上的显著延长（20. 2个月vs10. 2个月，p= 0. 0004)， 达到了研究的主要终点。与非选择性⑶K抑制剂不同，⑶K4/6抑制剂H)-0332991的副作 用较少。主要包括白细胞减少和疲劳（PfizerPressRelease2014. 4. 6)的副作用较少。 在药代动力学方面，palbociclib口服吸收血液暴露量较低。一期临床结果显示，单次口 服剂量25-150mg后血液浓度为10-91mg/ml和AUC为58-641ngh/ml。由于消除半衰期 长（平均值25. 9小时），重复每天给药导致药物蓄积（KeithT，etal.ClinCancerRes 18:568, 2011)〇
[0010] 选择性CDK4和CDK6抑制剂Palbociclib、LY2835219和LEE011进入用于治疗 晚期乳腺癌的三期临床试验。由于CDK4/6在各种实体肿瘤和血液肿瘤的细胞周期控制失 调中起关键作用。目前，这些药物的临床评价还包括转移性乳腺癌，脂肪肉瘤，非小细胞肺 癌，肝癌，卵巢癌，胶质母细胞瘤，黑素瘤，多发性骨髓瘤和淋巴瘤等。
【发明内容】
[0011] 基于此，本发明的目的在于克服现有技术中CDK抑制剂缺乏选择性的缺陷，提供 一种嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物，该类化合物能够选择性的抑制细胞周期依赖性激酶 (Cdks)⑶K4和⑶K6,而对⑶K2激酶几乎无抑制活性，因此，该类化合物可用于⑶K4和⑶K6 所参与的细胞周期控制失调导致的各种疾病，特别是恶性肿瘤的治疗中。
[0012] 式I所示的嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物或者其药学上可接受的盐或立体异构 体：
[0013]
[0014] 其中：Y选自：C或N，且当Y选取N，则无R6取代；
[0015] &选自：C1-C6烷基，C3-C6环烷基，C3-C6环烷基取代甲基；
[0016] R2选自：卤素，C0R5,C00R5;
[0017] R3选自：H，C1-C6 烷基；
[0018] R4选自：C1-C6烷基，羟基取代C1-C6烷基，烷氧基取代C1-C6烷基，苯基，卤素取 代苯基；
[0019] R5选自：H，C1-C6烷基，C1-C6含氟烷基；C3-C6环烷基；
[0020] R6选自：H，F，CN，CH3;
[0021] m选自：0，1 或 2;
[0022] n选自：1，2 或 3;
[0023] p选自：1，2 或 3。
[0024] 在其中一些实施例中，R4选自：C1-C6烷基，羟基取代C1-C6烷基，烷氧基取代 C1-C6烷基。其中，羟基取代C1-C6烷基优选羟基取代乙基。
[0025] 在其中一些实施例中，R4选自：甲基，乙基，丙基，异丙基。R4优选甲基。
[0026] 在其中一些实施例中，m选自：1 ;n选自：2 ;p选自：1或2。
[0027] 在其中一些实施例中，Y选自：N。
[0028] 在其中一些实施例中，札选自：C3-C6环烷基；R2选自：C0R5;R3选自：C1-C6烷基； R5选自：C1-C6烷基；R6选自：H。
[0029] 在其中一些实施例中，札选自：环戊基；R2选自：C0R5;R3选自：甲基；1?5选自：甲 基，乙基；R5优选甲基；R6选自：H。
[0030] 在其中一些实施例中，选自如下化合物：
[0031]
[0032] 本发明还公开了上述的嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物或者其药学上可接受的盐 或立体异构体在制备防治肿瘤药物中的应用。
[0033] 在其中一些实施例中，所述肿瘤为实体肿瘤和血液肿瘤。
[0034] 在其中一些实施例中，所述实体肿瘤和血液肿瘤包括乳腺癌，脂肪肉瘤，非小细胞 肺癌，肝癌，卵巢癌，胶质母细胞瘤，黑素瘤，多发性骨髓瘤和套细胞淋巴瘤。
[0035] 在其中一些实施例中，所述乳腺癌包括：在绝经后女性雌激素受体阳性和/或人 表皮生长因子受体2阴性的局部晚期或转移性乳腺癌。
[0036] 本发明还公开了一种防治肿瘤的药物组合物，包括作为活性成份的权利要求1-9 任一项所述的嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物或者其药学上可接受的盐或立体异构体，以及 药学上可接受的载体。
[0037] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0038] 本发明的式I所示的嘧啶或吡啶并吡啶酮类化合物，是一系列新的化合物，该类 化合物可以选择性抑制CDK4和CDK6，能够用于CDK4和CDK6所参与细胞周期控制失调导致 各种疾病，特别适用于恶性肿瘤的治疗。
[0039] 本发明中的当R4基团烷基时，化合物的⑶K6和⑶K4的活性高；当R4基团是芳香 基时，化合物则失去CDK6的活性。
[0040] 特别是其中部分化合物具有选择性高、活性高和抗肿瘤细胞增殖作用强的特点， 在酶活性抑制实验中，对CDK4和CDK6抑制的IC5。能达到10nM(10纳摩尔/升）以下，而 对CDK2抑制的IC5。大于500nM，几乎无抑制活性。在肿瘤细胞增殖抑制实验中，对SW620、 ZR-75-UMDA-MB-231肿瘤细胞株的IC5。能达到0. 5yM，甚至0. 1yM以下。在细胞周期抑 制实验中，以浓度依赖方式使G1期细胞生长停止和S期细胞减少，其IC5。约为40nM，稍优 于阳性对照物。在蛋白免疫印迹（WesternBlot)实验中，作用于MDA-MB-231乳腺癌细胞 后，能有效降低Rb在Ser780位点的磷酸化。
[0041] 并且，其中部分化合物在药代动力学实验中显示出了非常优越的特性，给予受试 动物相同剂量的药物后，本发明的化合物的AUC值高于阳性对照物，特别是其中的化合物 2,其AUC约为阳性对照物的9倍，具有非常好的口服吸收效果。
【附图说明】
[0042] 图1为实施例6中⑶K4/6抑制剂阻止MDA-MB-231乳腺癌细胞Rb磷酸化示意图；
[0043] 图2为实施例7中H)-0332991在大鼠口服给药后血药浓度随时间变化的药时曲 线图；
[0044] 图3为实施例7中化合物1在大鼠口服给药后血药浓度随时间变化的药时曲线 图；
[0045] 图4为实施例7中化合物2在大鼠口服给药后血药浓度随时间变化的药时曲线 图；
[0046] 图5为实施例8中小鼠口服给药后肿瘤体积大小变化曲线图；
[0047] 图6为实施例8中小鼠口服给药后体重变化曲线图。
【具体实施方式】
[0048] 除在文献中已知的或在实验室程序中例证的标准方法外，可采用如下列方案中显 示的反应制备本发明化合物。因此，下列说明性方案是为说明的目的而不是局限于所列化 合物或任何特定的取代基，所述的方法仅仅意在进行描述，并且并不构成对本发明所具有 的范围的限制。
[0049] 方案一
[0050]
[0052] 方案二
[0053]
[0056]
[0057] 实施例1
[0058] 6-乙酰基-8-环戊基-5-甲基-2-(5-(1-(2-(甲磺酰基）乙基）哌啶-4-基）吡 啶-2-胺基）P比啶并[2,3_d]啼啶 _7(8H)_ 酮，（6-acetyl-8-cyclopentyl-5-methyl_2-(( 5-(1-(2-(methylsulfonyl)ethyl)piperidin-4-yl)pyridin-2-yl)amino)pyrido[2, 3-d]pyrimidin-7(8H)-〇ne)(化合物 1)的制备。
[0059] 步骤la: 5_ 鹏 _2_ 氯 _4_ 环戊胺基啼啶（5-iodine-2-chlor〇-4-cyclopentyl-am inopyrimidine)(化合物 102)的制备。
[0060] 将2, 4-二氯-5-碘嘧啶（化合物101) (80. 00克，0? 291摩尔，1. 0当量）溶解在 乙醇（800毫升）中，加入三乙胺（88. 18