作为ssao抑制剂的咪唑并[4,5-c]吡啶和吡咯并[2,3-c]吡啶衍生物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为SSAO活性抑制剂的化合物。本发明还涉及包含这些化合物的药 物组合物和这些化合物在治疗或预防其中抑制SSAO活性是有益的医学病症（如炎性疾病 和免疫障碍）以及抑制肿瘤生长中的用途。
【背景技术】
[0002] 氨基脈-敏感的胺氧化酶（Semicarbazide-sensitive amine oxidase) (SSAO)活 性是由血管粘附蛋白-I (VAP-I)或含铜的胺氧化酶3 (A0C3)〔属于酶的含铜的胺氧化酶家 族（EC. 1. 4. 3. 6)〕表达的活性。因此，SSAO酶的抑制剂也可调节VAP-I蛋白的生物功能。这 些酶家族成员对氨基脲的抑制作用敏感，采用铜离子和蛋白-衍生多巴醌（topa quinone) (TPQ)辅助因子根据以下反应将伯胺氧化脱氨基为醛，过氧化氢和氨：
[0003] R - CH2 - NH2+02- R-CH0+H 202+ΝΗ3
[0004] 人类SSAO酶的已知底物包括内源性甲胺和氨基丙酮以及一些非生物 (xenobiotic)胺，如苄胺[Lyles, Int. J. Biochem. Cell Biol. 1996, 28, 259-274 ; Klinman，Biochim.Biophys. Acta 2003，1647 (1-2) ,131-137 ;M<ityus 等，Curr. Med. Chem. 2004, 11 (10), 1285-1298 ；0' Sullivan 等,Neurotoxicology 2004, 25 (1-2)，303-315]。在类推其它的含铜的胺氧化酶时，DNA序列分析和结构测定 显示组织结合的人类SSAO是由通过单个N-端跨膜区（membrane spanning domain) 将二个90 - IOOkDa的亚基固定于胞质膜构成的均二聚糖蛋白[Morris等，J. Biol. Chem. 1997, 272, 9388 - 9392 ;Smith 等，J.Exp.Med. 1998, 188, 17 - 27 ;Airenne 等，Protein Science 2005, 14, 1964 - 1974 ;Jakobsson 等，Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 2005, 61(Pt 11)，1550-1562]。
[0005] 在包括血管与非血管平滑肌组织，内皮和脂肪组织的多种组织中发现SSAO 活性[Lewinsohn，Braz. J. Med. Biol. Res. 1984, 17, 223 - 256 ;Nakos&Gossrau，Folia Histochem. Cytobiol. 1994, 32, 3 - 10 ;Yu 等，Biochem. Pharmacol. 1994, 47, 1055 - 1059 ; Castillo 等,Neurochem. Int. 1998,33,415 - 423 ；Lyles&Pino, J. Neural. Transm. Suppl. 1998, 52, 239 - 250 ;Jaakkola 等，Am.J.Pathol. 1999，155，1953 - 1965 ; Morin 等,J.Pharmacol.Exp.Ther.2001,297,563 - 572 ；Salmi&Jalkanen,Trends Immunol. 2001，22, 211 - 216]。另外，在血浆中发现SSAO蛋白，其可溶形式表现出与其组织 结合形式相似的性质[Yu 等，Biochem. Pharmacol. 1994, 47, 1055 - 1059 ; KurkijSrvi 等，J. Immunol. 1998, 161，1549 - 1557]。最近的研究显示循环的（circulating)人类和啮齿动 物的 SSAO 源自其组织结合形式[Odktiirk 等，Am. J. Pathol. 2003, 163 (5)，1921 - 1928 ; Abella 等，Diabetologia 2004, 47 (3)，429 - 438 !Stolen 等，Circ. Res. 2004, 95 (1)，50 -57]，而其它哺乳动物中血浆/血清SSAO也是由叫做A0C4的单独基因编码
[Schwelberger, J. Neural. Transm. 2007, 114(6), 757-762] 〇
[0006] 已能确定这种大量存在的酶准确的生理作用，但似乎SSAO及其反应产物在 细胞信号和调节方面具有某些功能。例如，最近的研究显示SSAO在调节葡萄糖吸收 [Enrique-Tarancon 等，J. Biol. Chem. 1998, 273, 8025 - 8032 ;Morin 等，J.Pharmacol. Exp. Ther. 2001，297, 563 - 572]和脂肪细胞分化[Fontana 等，Biochem. J. 2001，356, 769 -777 ;Mercier 等，Biochem. J. 2001，358, 335 - 342]方面起作用。另外，SSAO 作为白细 胞的粘连蛋白涉及炎性过程[Salmi 和 Jalkanen, Trends Immunol. 2001, 22, 211 - 216 ； Salmi 和 Jalkanen，"分子粘附：功能和抑制作用"（"Adhesion Molecules:Functions 和 Inhibition"）Κ· Ley (Ed. )，2007, ρρ· 237-251]，并且可能也在结缔组织基质（matrix)的发 育和保持中起作用[Langford 等，Cardiovasc. Toxicol. 2002, 2 (2)，141 - 150 ; Gdktiirk 等，Am. J. Pathol. 2003, 163(5)，1921 - 1928]。此外，最近还发现了 SSAO与血管生成之间的 联系[Noda等，FASEB J. 2008, 22 (8)，2928-2935]，并基于该联系，人们预期SSAO抑制剂具 有抗血管生成作用。
[0007] 几项对人类的研究证明了血浆中SSAO活性在例如充血性心力衰竭、糖尿病、 阿尔茨海默病和炎症病症中升高[Lewinsohn, Braz. J. Med. Biol. Res. 1984, 17, 223 -256 ;Boomsma 等，Cardiovasc.Res. 1997，33，387 - 391 ;Ekblom，Pharmacol. Res. 1998, 37, 87 - 92 ; ICurkijdrvi:等，J. Immunol. 1998，161，1549 - 1557 ;Boomsma 等，Diabetologia 1999，42，233 - 237 ;Meszaros 等，Eur. J.Drug Metab. Pharmacokinet. 1999, 24, 299 - 302 ;Yu 等，Biochim. Biophys. Acta 2003，1647 (I - 2)，193 - 199 ;M<ityus 等，Curr. Med. Chem. 2004, 11 (10)，1285-1298 ;0, Sullivan 等，Neurotoxicology 2004,25 (1-2) ,303-315 ;del Mar Hernandez 等，Neurosci. Lett. 2005,384(1-2)，183-187]。不清楚这些酶活性改变的机理。有研究显示由内源性 胺氧化酶产生的活性的醛和过氧化氢对心血管病、糖尿病并发症和阿尔茨海默病的进 程起作用[Callingham 等，Prog. Brain Res. 1995, 106, 305 - 321 ;Ekblom, Pharmacol. Res. 1998, 37, 87 - 92 ;Yu 等，Biochim.Biophys. Acta 2003, 1647 (I - 2)，193 - 199 ; Jiang 等，Neuropathol Appl Neurobiol. 2008,34(2)，194-204]。 另外，SSAO 的 酶活性涉及炎性位置的白细胞外渗过程，其中SSAO在血管内皮上显性表达[Salmi 等，Immunity 2001，14 (3)，265 - 276 ;Salmi&Jalkanen，"分子粘附：功能和抑制作用"， K. Ley (Ed. )，2007, pp. 237-251]。相应地，SSAO的抑制作用在糖尿病并发症和炎性疾病 的预防中有治疗价值[Ekblom, Pharmacol. Res. 1998, 37, 87 - 92 ;Salmi 等，Immunity 2001，14 (3)，265 - 276 ;Salter-Cid 等，J. Pharmacol. Exp. Ther. 2005, 315 (2)，553 - 562] 〇
[0008] W02007146188公开了阻断SSAO活性可抑制白细胞募集，降低炎症响应，预期有益 于预防和治疗疾病发作，例如癫痫发作。
[0009] 0'Rourke 等（J Neural Transm. 2007 ; 114 (6) : 845-9)研究了 SSAO 抑制剂在神经 疾病中的潜能，过去已显示在大鼠中风模型中SSAO抑制的功效。在复发-缓解的实验性自 身免疫性脑脊髓炎（EAD)(-种与人多发性硬化共有许多特征的小鼠模型）中测试SSAO抑 制剂。数据证实了该模型中小分子抗SSAO疗法潜在的临床益处，因此可用于治疗人多发性 硬化。
[0010] SSAO敲除动物表型显性正常，但在不同炎性刺激诱发的炎性反应中表现为明显 衰退[Stolen等，Immunity 2005,22(1)，105-115]。另外，通过抗体和/或小分子的使 用在人类疾病的多种动物模型（例如，角叉菜胶诱发的足爪炎症、噁唑酮诱发的结肠炎、 脂多糖诱发的肺炎、胶原诱发的关节炎、内毒素诱发的葡萄膜炎）中的野生型动物中显 示出其功能对抗作用在减少白细胞渗透方面提供保护，降低疾病表型的强度以及炎性细 胞和化学促活的水平[Kirton 等，Eur. J. Immunol. 2005, 35(11), 3119-3130 ；Salter-Cid 等，J. Pharmacol. Exp. Ther. 2005, 315(2)，553 - 562 !McDonald 等，Annual Reports in Medicinal Chemistry 2007, 42, 229-243 ;Salmi&Jalkanen，"分子粘附：功能和抑制作用"， Κ· Ley (编辑），2007, ρρ· 237-251 ;Noda 等，FASEB J. 200822(4)，1094-1103 ;Noda 等，FASEB J. 2008, 22 (8)，2928-2935]。这种抗炎性保护似乎经受得住大范围的具有各自独立病因 机理的炎症模型，而非局限于一种特定的疾病或疾病模型。这表示SSAO是调节炎性反应 的重要节点，因此SSAO抑制剂似乎是对大范围的人类疾病有效的抗炎性药物。VAP-I也 与纤维变性疾病的进程和维持有关，包括那些肝和肺的疾病。Weston和Adams (J Neural Transm. 2011，118(7)，1055-64)总结了肝纤维化中涉及VAP-I的实验数据，Weston等（EASL Poster 2010)报道阻断VAP-I可加速四氯化碳诱导的纤维化的消退。此外，VAP-I与肺部 炎症有关（例如，Singh 等，2003, Virchows Arch 442:491 - 495)，提示 VAP-I 阻断剂可降 低肺部炎症，因而能够通过治疗疾病的促纤维变性和促炎方面而有益于囊性纤维化病的治 疗。
[0011] SSAO(VAP-I)在胃癌中上调并且在人黑色素瘤、肝癌和头颈肿瘤的肿瘤脉管系统 中被鉴定（Yoong KF, McNab G, Hubscher SG, Adams DH. (1998)，J Tmmunol 160, 3978 - 88.； Irjala H, Salmi M1Alanen K1Grer nman R, Jalkanen S (2001), Tmmunol. 166, 6937 - 6943 ； Forster-Horvath C, Dome B, Paku S 等，（2004), Melanoma Res. 14, 135 - 40.)。 一 份 报 道(Marttila-Ichihara F, Castermans K, Auvinen K,Oude Egbrink MG, Jalkanen S，Griffioen AW,Salmi M. (2010) ,J Immunol. 184, 3164-3173.)显示，承载酶失活VAP-I 的 小鼠黑色素瘤生长较缓慢，肿瘤血管的数量和直径降低。这些肿瘤的生长减缓也反映在骨 髓抑制细胞的浸润减少（减少60-70% )。令人鼓舞的是，VAP-I缺失对于正常组织的血管 或淋巴形成没有影响。
[0012] 过去已经公开了不同结构类型的小分子作为SSAO抑制剂，例如WO 02/38153(四 氢咪唑并[4, 5-c]吡啶衍生物），WO 03/006003 (2-茚满基肼衍生物），WO 2005/014530(烯 丙肼和羟胺（氨基氧基）化合物）和WO 2007/120528 (烯丙基氨基化合物）。其他SSAO 抑制剂参见 PCT/EP2009/062011 和 PCT/EP2009/062018。其他 SSAO 抑制剂参见 PCT/ GB2012/052265。
[0013] 专利申请PCT/US2012/066153 (公开号W02013/078254)揭示适合用作丝氨酸/苏 氨酸蛋白激酶抑制剂的化合物。所述化合物与所宣称的化合物结构相关，具有被苯基环丁 胺取代基取代的双环杂芳环体系。
[0014] 本发明涉及一类新的SSAO抑制剂，具有适合在大范围的人炎症疾病和免疫紊乱 用作预防或治疗药剂的生物学、药理学和药代动力学特征。这种治疗能力被设计用于阻断 SSAO酶作用，降低促炎酶产物（醛、过氧化氢和铵）的水平，同时减少免疫细胞的粘附能力 及其相应的激活和最终外渗。这种活性预期具有治疗效果的疾病包括免疫细胞在病理学的 开始、维持或消退中起重要作用的所有疾病，例如多发性硬化、关节炎和血管炎。
[0015] 发明详述
[0016] 惊讶地发现，下式（I)的化合物是SSAO的抑制剂。因此，它们可用于治疗或预防 其中抑制SSAO活性是有益的疾病，例如炎症、炎性疾病、免疫或自身免疫障碍，以及抑制肿 瘤生长。
[0017] 根据本发明的第一方面，提供了式（I)的化合物或其药学上可接受的盐或其N-氧 化物：
[0019] 其中：
[0020] Y选自：氢、羟基、-NH2、-NH-C1 4_烷基、-NH-卤代-C1 4_烷基或-C1 4-烷氧基；
[0021] Z选自：氢、卤素、羟基、氰基、C14-烷基、卤代-C14-烷基、C14-烷氧基、卤 代-C 1 4-烷氧基、_C0NH2、_S02NH2、_NH 2、-NHCi 4_ 烷基或-NH 卤代-C1 4-烷基；
[0022] R1是苯环，或5或6元杂芳环，每个环任选地被一个或多个选自以下的取 代基取代：卤素、氛基、C1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氛基-C1 4-烷基、3_7兀环烷基 环、-OR5、-NR4Vb、-NR 6C (0) OR5、-NR6C (0) R5、-NR6C (0) NR4aR4b、-C (0) NR4aR4b、-C (0) R5、-C (0) OR5 和-NR6S (O)2R5;其中
[0023] R4A，R4b R5和R 6各自独立地选自：氢、C 1 4-烷基或卤代-C1 4-烷基，或
[0024] 1^和R4b与它们连接的氮一起形成3-7元环氨基，任选地被一个或多个选自以下 的取代基取代：卤素、羟基、氰基、C 1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、C1 4-烷氧基、卤代-C1 4-烧氧 基、-CONH2、-SO2NH2、-NH 2、-NHC1 4-烷基、-NH 卤代-C1 4-烷基；
[0025] X 选自：-N =或 _C(R2)=;
[0026] R2选自：氢、卤素、氰基、C 1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4-烷 基、-OR5、-NR4Vb、-NR 6C(O)OR5' -NR6C(O)R5' -NR6C (O)NR4Vb、-C(0)NR4AR4B、-C (O)R5、-C(O) OR5、-SO2R5、-SO2NR4V b和-NR 6S (0) 2R5;
[0027] W是苯环或5或6元杂芳环，各个环任选地被一个或多个选自以下的取代基取 代：卤素、氰基、氧代C1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4_烷基、-OR5、-NR7AR7B、-NR6C(O) OR5、-NR6C(O)R5' -NR6C(O)NR7aR' -C(0)NR7AR7B、-C (O)R5、-C (O)OR5、-SO2R5、-SO2NR 7aR7b 和-NR6S(O)2R5;
[0028] R?和R ?独立地是氢、C丄4-烷基或卤代-C1 4_烷基。
[0029] V 选自：键、_0_、_N(R6)-、_ (C = 0)-、-C0NR6-、-NR6C (0)_ 或-C1 4-亚烷基-，其 中C1 4-亚烷基任选地被卤素取代，其中C1 4-亚烷基基团中的碳原子的任一个可以被- O-或-N (R6)-取代：
[0030] R3选自：氛、-C i「烷基、-C1「烷基-C1「烷氧基或3-7兀杂环基环或3-7 元环烷基环，或5或6元杂芳环，这些环中的任一个可以任选地被一个或多个选自以 下的取代基取代：卤素、氧代、羟基、氰基、C1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4-烧 基、-OR5、-NR4Vb、-NR6C(O)OR 5' -NR6C(O)R5' -NR6C (O) NR4Vb、-C(0)NR4AR4B、-C (O) R5、-C(O) OR5、-SO2R5、-SO2NR4V b和-NR 6S (0) 2R5;
[0031 ]肖LI提是基团-WVR3和/或R 1不是：
[0033] 其特征在于，
[0034] η 是 0、1 或 2;
[0035] R' 和 R"独立地选自：H、-C「C6烷基、-(C = 0) -C「C6烷基和-(C = 0) OC (CH 3) 3; 和
[0036] R"' 是 H、OH 或 C1-C6烷基。
[0037] 根据本发明的第二方面，提供了式（I)的化合物或其药学上可接受的盐或其N-氧 化物：
[0039] 其中：
[0040] Y选自：氢、羟基、-NH2、-NH-C1 4_烷基、-NH-卤代-C1 4_烷基或-C1 4-烷氧基；
[0041] Z选自：氢、卤素、羟基、氰基、C14-烷基、卤代-C14-烷基、C14-烷氧基、卤 代-C 1 4-烷氧基、_C0NH2、_S02NH2、_NH 2、-NHCi 4_ 烷基或-NH 卤代-C1 4-烷基；
[0042] R1是苯环或5或6元杂芳环，各个环任选地被一个或多个选自以下的取代基 取代：卤素、氰基、C1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4_烷基、-OR5、-NR4AR4B、-NR6C(O) OR5、-NR6C (0) R5、-NR6C (0) NR4AR4B、-C (0) NR4aR4b、-C (0) R5、-C (0) OR5和-NR 6S (0) 2R5;其中
[0043] R4A，R4b R5和R 6各自独立地选自：氢、C 1 4-烷基或卤代-C1 4-烷基，或
[0044] R4$P R4b与它们连接的氮一起形成3-7元环氨基，任选地被一个或多个选自以下 的取代基取代：卤素、羟基、氰基、C 1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、C1 4-烷氧基、卤代-C1 4-烧氧 基、-CONH2、-SO2NH2、-NH 2、-NHC1 4-烷基、-NH 卤代-C1 4-烷基；
[0045] X 选自：-N =或-C(R2)=;
[0046] R2选自：氢、卤素、氰基、C 1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4-烷 基、-OR5、-NR4AR?、-NR6C (O)OR5、-NR6C(0)R5、-NR6C (0)NR4AR?、-C(O) NR4AR?、-C (O)R5、-C(O) OR5、-S02R5、-SO2NR4aR*和-NR 6S (0) 2R5;
[0047] W是苯环或5或6元杂芳环，各个环任选地被一个或多个选自以下的取代基 取代：卤素、氰基、C1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4_烷基、-OR5、-NR7AR7B、-NR6C(O) OR5、-NR6C(O)R5' -NR6C (O) NR7aR7b、-C (O) NR7aR7b、-C (O) R5、-C (O) OR5、-SO2R5、-SO2NR7aR 7b 和-NR6S(O)2R5;
[0048] R?和R ?独立地是氢、C丄4-烷基或卤代-C1 4_烷基。
[0049] V 选自：键、-0_、-N(R6)-、-(C = 0)_、-C0NR6-、-NR6C(O)-或-C1 4_ 亚烷基 _，其 中C1 4-亚烷基任选地被卤素取代，其中C1 4_亚烷基基团中的碳原子的任一个可以被_ O-或-N (R6)-取代：
[0050] R3是氢或3-7元杂环基环或3-7元环烷基环，选自：环丙基、环戊基或环己基， 或是5或6元杂芳环，这些环中的任一个任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤 素、氧代、羟基、氰基、C 1 4-烷基、卤代-C1 4-烷基、氰基-C1 4_烷基、-OR5、-NR4aR4b、-NR6C(O) OR5、-NR6C(O)R5' -NR6C(0)NR4AR4B、-C (0) NR4AR4B、-C (0) R5、-C (0) OR5、-S02R5、-SO2NR4aR 4b 和-NR6S (O)2R5。
[0051] 除了式（I)化合物对SSAO受体的意外活性，还意外地发现本发明的化合物对于 hERG离子通道具有出乎意料低的活性。本领域技术人员（例如药物化学家）应理解，低的 hERG活性对于药物化合物而言是重要的性质。不希望受理论束缚，据信权利要求1所限定 的-WVR3基团对于降低的hERG活性尤其有益。
[0052] 预期本发明的化合物可以以水合物或溶剂化物的形式制备。对于"本发明所关注 的化合物"或者"本发明的化合物"或者"本发明化合物"等的任意引用（包括权利要求的 引用）包括这些化合物的盐、水合物和溶剂化物。本文中使用的术语"溶剂合物"描述了一 种包含本发明的化合物和化学计量的一种或多种药学上可接受的溶剂分子（如乙醇）的分 子复合物。当该溶剂是水时，则使用术语"水合物"。
[0053] 本发明的各个化合物可以是无定形形式和/或一些多晶型形式，并且可以以不同 的晶癖获得。对于"本发明所关注的化合物"或者"本发明的化合物"或者"本发明化合物" 等的任意引用（包括权利要求的引用）包括对这些化合物的无定形或多晶型形式的引用。
[0054] 由于本发明的化合物在芳环中具有氮原子，它们可形成N-氧化物，因