一组2,3-二取代的苯并喹唑啉类的肝x受体的激动剂及用途
【专利摘要】一组2，3-二取代的苯并喹唑啉类的肝X受体的激动剂及用途。本发明涉及一组作为肝X受体的激动剂的新型化合物及含有该类化合物或其可药用盐的药物组合物，还涉及制备该类化合物及其组合物的方法。本发明公开了该类化合物作为药理活性物质的用途，特别是在治疗动脉粥样硬化、高血压、高血脂、高胆固醇血症、冠心病等心血管疾病，和肥胖、糖尿病、代谢综合征，阿尔茨海默等神经退行性疾病以及免疫相关疾病等方面具有重要用途。
【专利说明】-组2,3-二取代的苯并喹唑啉类的肝X受体的激动剂及用 途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一组2,3-二取代的苯并喹唑啉类化合物及制备方法，特别涉及其作 为肝X受体的激动剂及用途。
[0002] 本发明还涉及所述化合物的药物组合物。
【背景技术】
[0003] 肝X受体（Liver X receptors, LXRs)是由配体激活的转录因子，属于核受体超 家族成员。LXRs最初由Willy于1994年从人肝cDNA文库中分离得到（P.J. Willy等人， LXR,a nuclear receptor that defines a distinct retinoid response pathway,Genes Dev9 (1995) :1033-1045.)，其与视黄醇类 X 受体（Retinoid X rec印tor, RXR)形成异源 二聚体，在与配体结合时，通过与靶基因的调控区域结合，激活靶基因的表达。由于起初没 有发现LXRs的天然配体，LXRs也被称为"孤儿受体"。LXR亚家族包括LXRa (NR1H3)和 LXR0(NR1H2)两个异构体，二者功能相似并且无论在DNA结合域（DNA binding domain， DBD)还是在配体结合域（ligand binding domain, LBD)，氨基酸序列上均具有78%的相 似性（S.M.Ulven 等人，LXR is crucial in lipid metabolism， Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids73(2005) :59-63.)。
[0004] LXR的内源性激动剂是氧化类胆固醇的衍生物，也称作氧固醇（oxysterol)，如 24 (S)，25_EC 和 22 (R)-HC(J.M. Lehmann 等人，Activation of the nuclear receptor LXR by oxysterols defines a new hormone response pathway, J Biol Chem272(1997)： 3137-3140.和 J. L. Collins等人，Identification of a nonsteroidal liver X receptor agonist through parallel array synthesis of tertiary amines,J Med Chem45(2002)： 1963-1966.)。大部分氧固醇具有LXRa和LXRi3二者的激动剂性质。除了天然的激动 剂之外，合成类化合物如T0901317和GW3965,它们在LXRa和LXR0上同样具有激动活 性（J.R. Schultz 等人，Role of LXRs in control of lipogenesis，Genes Devl4(2000): 2831-2838.和 J. L. Collins 等人，Identification of a nonsteroidal liver X receptor agonist through parallel array synthesis of tertiary amines, J Med Chem45(2002)： 1963-1966.)。LXR调控参与多种细胞中胆固醇代谢相关的诸多靶基因的表达，已成为细胞 内固醇水平的关键感应元件。在胆固醇过载的时候，LXR触发各种适应机制来调节体内的 胆固醇水平，包括促进胆固醇逆转运，促进胆汁胆固醇的分泌，抑制肠内对于食物中胆固醇 的吸收，以及抑制胆固醇的从头合成等方面，对于维持机体胆固醇内环境稳态起到重要的 作用。另外，LXRs还参与调节机体其他生理活动，包括糖代谢、脂肪酸代谢、巨噬细胞的天 然免疫和炎症反应等。
[0005] LXR对胆固醇转运及代谢的调节
[0006] 在机体内使胆固醇消除几乎全部依靠肝脏来完成，其他组织中多余的胆固醇必须 由高密度脂蛋白（HDL)和不携带脂质的载脂蛋白转运至肝脏进而分泌到胆汁中，这个过 程被称作胆固醇逆转运（reverse cholesterol transport, RCT)。最初发现LXR能够维 持机体胆固醇稳态，就表明了 LXR可以调控胆固醇逆转运过程（S.M.Ulven等人，LXR is crucial in lipid metabolism, Prostaglandins Leukot Essent FattyAcids73 (2005)： 59-63.)。大量结果证实，LXR的调控几乎涉及整个RCT过程。首先，ATP-结合盒转运蛋白 A1 (ABCA1)和ABCG1两个转运蛋白将胆固醇从细胞中外排，ABCA1主要将胆固醇和磷脂从细 胞膜转运至无脂质的载脂蛋白A-l(apolipoproteinA-I，apoA-I)，这个过程对于肝脏中新 生的HDL颗粒的形成至关重要。另外，ABCG1可以将胆固醇转运至HDL(C. Cavelier等人， Lipid efflux by the ATP-binding cassette transporters ABCAland ABCG1, Biochim Biophys Actal761(2006) :655-666)。在人类和啮齿动物中，LXRa和LXRP均可以通过 LXRE上调ABCA1 和ABCG1 基因的表达（Ρ· Costet 等人，Sterol-dependent transactivation of the ABClpromoter by the liver X receptor/retinoid X receptor, J Biol Chem275(2000) :28240-28245.)。在人类中，ABCA1基因的突变导致高度致动脉粥样化的 脂蛋白特征（Singaraja RR，Burnham LR，Visscher H，Kastelein JJ，Hayden MREfflux and atherosclerosis ：the clinical and biochemical impact of variations in the ABCAlgene.Arterioscler Thromb Vase Biol23 (2003) :1322-1332),其在最严重的情况 中引起丹吉尔病和相关的早期动脉粥样硬化。这种罕见的遗传病症的特征在于高密度脂 蛋白（HDL)的水平极低、胆固醇酯类的巨噬细胞蓄积、以及动脉粥样硬化疾病的危险显著 增力口（M. Bodzioch 等人，The gene encoding ATP-binding cassette transporter 1 is mutated in Tangier disease，Nat Genet22 (1999) :352-355)。在动脉粥样硬化病理过程 中，巨噬细胞大量吞噬低密度脂蛋白ox-LDL，造成细胞内大量的胆固醇以胆固醇酯形式储 存的脂质蓄积，从而形成泡沫化细胞（J. W. Gofman，F. Lindgren，The role of lipids and lipoproteins in atherosclerosis，Sciencelll (1950) :166-171.)。研究结果表明通过激 活LXRa，上调膜转运蛋白ABCA1和ABCG1的表达能够加速巨噬细胞中胆固醇外流，抑制巨 噬细胞泡沫化，从而抑制动脉粥样硬化的形成。
[0007] 转运蛋白ABCG5, G8主要在肝细胞小管的膜上表达，LXR的激活可以通过上调肝 脏中ABCG5, ABCG8的表达，促使胆固醇分泌，从而驱动胆固醇向胆汁中转运（L.Yu等人， Stimulation of cholesterol excretion by the liver X receptor agonist requires ATP-binding cassette transporters G5and G8,J Biol Chem278(2003) :15565-15570.)。
[0008] ABCG5和ABCG8对饮食中胆固醇在肠内的吸收同样具有重要意义。在小肠内，这 两个蛋白定位在肠细胞的顶膜上，它们负责将吸收的胆固醇转运回到肠腔（D.Q. Wang等 人，Regulation of intestinal cholesterol absorption, Annu Rev Physiol69 (2007)： 221-248.)。有研究证明，在人的肠细胞Caco-2和小鼠的小肠中，LXR的激活可以很大程 度上调 ABCG5 和 ABCG8 的表达（J.J.Repa 等人，Regulation of ATP-binding cassette sterol transporters ABCG5and ABCG8by the liver X receptors alpha and beta, J Biol Chem277 (2002) :18793-18800.)。除此之外，NPC1L1 (Niemann-Pick Cllikel)是一个 肠内胆固醇吸收的关键蛋白，其表达在小鼠的肠内和Caco-2细胞中均可被LXR激动剂抑 制（C. Duval 等人，Niemann-Pick Cllikelgene expression is down-regulated by LXR activators in the intestine, Biochem Biophys Res Commun340(2006) : 1259-1263.)〇 因此，LXR的激活能够抑制肠内胆固醇的吸收。
[0009] 载脂蛋白E(ApoE)对于维持胆固醇稳态也非常重要，同样受到LXRa和LXRi3的 直接调控。该蛋白在血浆中脂蛋白的表面存在，并且是低密度脂蛋白（LDL)受体的高亲和 力的配体。ApoE是肝脏摄取乳糜微粒，超低密度脂蛋白和某些亚型的HDL所必需的，并且同 样可以作为ABCA1将胆固醇外排的受体 [3°]。因此，LXRs对胆固醇逆转运过程的激活，不仅 可以通过ABC蛋白家族，也可以通过提高胞外胆固醇载体如ApoE的利用度来完成。
[0010] LXR对脂肪酸代谢的调节
[0011] LXRs除了参与胆固醇代谢外，同样参与脂肪酸合成的调控。这个过程主要由固 醇调节元件结合蛋白l-c(SREBP-lc)主要控制，它可以作为转录因子调控这条通路的相关 蛋白，如乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC)，脂肪酸合成酶（fatty acid synthase，FAS)，硬脂醜基辅酶 A 脱氢酶（stearoyl-CoA desaturase，SCD)等（D.Eberle 等人，SREBP transcription factors ：master regulators of lipid homeostasis, Biochimie86 (2004) :839-848.)。FAS，ACC，SCD-1 不仅受到 SREBP-lc 的调控，而且在其启 动子区域同样有LXRE，可以通过不依赖于SREBP-lc而直接受到LXR的激活（S. B. Jos印h 等人，Direct and indirect mechanisms for regulation of fatty acid synthase gene expression by liver X receptors，J Biol Chem277(2002) :11019_11025·)。但 是LXR的激动剂对脂肪酸合成基因的过度调节，会导致肝脏内脂肪酸的过量积累，而造 成高甘油三脂血症和甘油三酯的升高等副作用。Peet等人研究发现，LXRa是主要调控 肝内脂肪生成的亚型，而不是LXR0(E.M.Quinet等人，Liver X receptor (LXR)-beta regulation in LXRalpha-deficient mice ：implications for therapeutic targeting, Mol Pharmacol70(2006) ： 1340-1349.)〇
[0012] LXR对糖类代谢的调节
[0013] 除了脂肪代谢和胆固醇代谢外，葡萄糖代谢也受到LXRs活性的调节。研究表 明，在不同的糖尿病和胰岛素抵抗的动物模型中，LXR激动剂还可以降低血液中葡萄糖 浓度，增加胰岛素敏感性。比如对于患有严重肥胖和胰岛素抵抗的小鼠模型，LXR激动 剂T0901317能够有效降低其体内血糖浓度（E.P.Calandre等人，lipoproteins and apolipoproteins A and B in epileptic patients treated with valproic acid, carbamazepine or phenobarbital, Acta Neurol Scand83(1991)250-253.和 M. Loffler, 等人，Blood glucose-lowering nuclear receptor agonists only partially normalize hepatic gene expression in db/db mice, J Pharmacol Exp Ther316(2006)797-804. ) 〇 而与之相反，在正常的动物却没有发现这样的现象。另外一个LXR激动剂GW3965,在缺乏 瘦素的〇b/ob糖尿病小鼠中，同样可以降低血液中葡萄糖浓度和胰岛素浓度（A. Grefhorst 等人，Differential effects of pharmacological liver X receptor activation on hepatic and peripheral insulin sensitivity in lean and ob/ob mice,Am J Physiol Endocrinol Metab289(2005)E829-838.)〇
[0014] 这种效应主要在于，在肝脏中LXRs激动剂能够下调糖合成酶的表达，包括过氧化 物酶体增生物激活受体共激活因子-1 (PGC-1)、磷酸烯醇式丙酮酸酯羧化激酶（PEPCK)、葡 萄糖 _6_ 憐酸酶（G-6-Pase)、果糖 1，6_ 二憐酸酶（fructose-1，6-bisphosphatase，F-1， 6-BP)等，进而影响了葡萄糖的内源性生成，有效地减少了肝脏内葡萄糖的输出，增加了葡 萄糖的利用率。
[0015] LXRs与炎症反应
[0016] 不同巨噬细胞基础免疫功能是激活炎症信号和释放炎症递质。2003年，Jos印h等 人发现LXR的激动剂T09013171和GW3965,在小鼠的腹膜巨噬细胞中，能够抑制通过脂多糖 (lipopolysaccharide，LPS)诱导的多种促炎性蛋白的表达，如可诱导的一氧化氮合成酶 (inducible nitric oxidesynthase，iNOS)，环氧化酶 _2 (cyclooxygenase-2，C0X_2)，白介 素-6 (interleukin-6, IL-6),白介素（interleukin-1 β , IL-1 β )，和单核细胞化学趋化蛋 白 1和 3(monocyte chemoattractant proteins 1 and3，MCP_land MCP-3)等（S.B. Joseph 等人，Reciprocal regulation of inflammation and lipid metabolism by liver X receptors, Nat Med9(2003)213-219.)〇
[0017] LXRs的配体可以抑制野生型（WT)、LXR α敲除、LXRβ敲除小鼠巨噬细胞中这些 基因的表达，但不能抑制LXRa /β敲除的巨噬细胞的相关炎症基因的表达，说明两种LXRs 亚型都具有抗炎症作用。不同的模型均证实LXRs有抗炎症作用，给予LXRa/β敲除小 鼠 LPS刺激，小鼠出现严重的全身炎症反应，肝细胞表达iN0S、TNF-a、IL-10增多等反应 (A. J. Fowler等人，Liver X receptor activators display anti-inflammatory activity in irritant and allergic contact dermatitis models ：liver-X-receptor-specific inhibition of inflammation and primary cytokine production, J Invest Dermatol120(2003)246-255.)〇
[0018] 综上所述，目前，核受体LXRs信号途径的重要性已受到广泛关注，但仍有许多方 面机制尚未阐明。LXRs在维持机体胆固醇稳态，调节胆固醇代谢，维持脂代谢的稳定，抑制 局部的炎症反应和对糖代谢的调节均有作用，这使我们有理由充分相信，以LXRs为靶点的 药物，在未来治疗动脉粥样硬化，高脂血症和II型糖尿病等疾病方面将具有很好的应用前 旦 -5^ 〇
[0019] 在此背景下，寻找LXR受体的活性调节剂化合物用于作为以下特定病理的治疗， 包括LXR活性相关的动脉粥样硬化，糖尿病，高胆固醇血症，高甘油三酯症，肥胖，癌症，炎 症，免疫病症，脂代谢紊乱，神经退行性疾病，具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0020] 经过大量研究，发明人发明了化合物（I) (II)，并发现其对LXR表现出很好的激动 活性。
[0021] 本申请中所述化合物（I)与化合物"L-G11"为同一化合物，两者可以互换的使用。
[0022] (1)本发明所述2,3_二取代的苯并喹唑啉类化合物，其结构如式⑴或如通式 (II)所示：
[0023]
【权利要求】
1. 一组2,3_二取代的苯并喹唑啉类的肝X受体的激动剂，其结构如下式所示：
其中式（Π )所示化合物中： X，Y代表-CH =或-N =，当代表-N =时，其上的取代基不存在； R1独立地代表卤原子（F，Cl，Br，或I); R2独立地代表C1-C3烷（氧）基或卤素取代的苯环，1，3-苯并二氧环戊烷，1，4-苯并 二氧六环，四氢萘，C1-C6的直链烃基，或C3-C6的环烷基； R3独立地代表C1-C3的烷氧基，或卤原子； R4, R5, R6均可独立地代表卤原子，羟基，或C1-C3烷（氧）基。 式（Π )所示化合物中，X，Y优选的-CH =，R1优选的是Br，R2优选的是1，3_苯并二 氧环戊烷或1，4-苯并二氧六环，R3优选的是苯氧乙酸基取代，R4, R5, R6优选的是羟基或 甲氧基。
2. 制备权利要求1中化合物（I)的方法，其步骤是： 用靛红酸酐、3，4-亚甲二氧基苯胺和2-甲醛基苯氧乙酸在EDDA催化下，在水中回流反 应，停止反应后用二氯甲烷萃取，在有机层干燥浓缩后，用甲醇重结晶。
3. 制备权利要求1所述化合物（II)的方法步骤是： 即用取代的靛红酸酐、胺和芳基甲醛在EDDA催化下，在水中回流反应得到目标产物。 通式合成路线如下：
4. 权利要求1所述化合物的组合物。
5. 权利要求1所述化合物用于制备肝X受体调节剂的用途。
6. 权利要求1所述的化合物，其对核受体LXRi3和RXRa的激动活性。
7. 权利要求1所述的化合物用于制备抑制巨噬细胞泡沫化的药物的用途。
8. 权利要求1所述的化合物用于制备增强巨噬细胞胆固醇流出的药物的用途。
9. 权利要求1所述的化合物用于制备对ATP结合盒蛋白ABCG5和ABCG8的上调并且抑 制NCP1L1蛋白的表达作用的药物的用途。
10. 权利要求1所述的激动剂用于制备调节肠内胆固醇吸收和肝脏内胆固醇分泌的药 物的用途。
11. 权利要求1所述化合物用于制备对ATP结合盒蛋白ABCA1和ABCG1的上调的药物 的用途。
12. 权利要求1所述的化合物用于制备对胆固醇外排具有促进作用的药物的用途。
13. 权利要求1所述的化合物用于制备对载脂蛋白E(ApoE)的上调的药物的用途。
14. 权利要求1所述的激动剂用于制备具有对胆固醇稳态的调节作用的药物的用途。
15. 包含权利要求1所述化合物的药物组合物。
16. 权利要求15所述化合物的药物组合物，其特征在于它以含有治疗有效量的上述化 合物为活性成分，并含有一种或多种药学上可接受的载体。
17. 如权利要求1所述化合物和权利要求3所述组合物在制备抗动脉粥样硬化药物中 的用途。
18. 如权利要求1所述化合物和权利要求3所述组合物在制备心血管疾病药物中的应 用。
19. 如权利要求1所述化合物和权利要求3所述组合物在制备治疗动脉粥样硬化、高血 压、高血脂、高胆固醇血症、冠心病等心血管疾病，和肥胖、糖尿病、代谢综合征，阿尔茨海默 等神经退行性疾病以及免疫相关疾病的药物中的应用。
【文档编号】A61P3/06GK104151300SQ201310178164
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】司书毅, 李霓, 李永臻, 许艳妮, 刘畅, 冯婷婷, 贺晓波, 刘伟, 巫晔翔, 王潇 申请人:中国医学科学院医药生物技术研究所