专利名称：2-吗啉代-吡啶并[3,2-d]嘧啶的制作方法
技术领域：
本发明涉及通式(I)及相关结构式所示的化合物，它们作为药物的用途以及它们在治疗自身免疫性疾病、炎症性疾病、多发性硬化症以及其他疾病如癌症中的用途。
背景技术：
磷酸肌醇3-激酶(PI3K)在细胞增殖、细胞存活、血管形成、膜运输、葡萄糖转运、 神经轴突生长、膜皱缩、过氧化物产生、肌动蛋白重组织和趋化中具有重要的信号转导作用 (Cantley, 2000，Science,296，1655—1657)。术语PII指哺乳动物的一个由8个已鉴定的PI3Ks组成的脂激酶家族，根据它们的结构和底物特异性可分为三个亚家族。第I类PII包括两个亚类IA类和IB类。IA类包含一个85KDa (千道尔顿)的调节单元(负责Src同源结构域2 (SH2)与其它蛋白磷酸酪氨酸残基相互作用的蛋白质之间相互作用)和一个IlOkDa的催化亚基，该催化亚基在络氨酸激酶下游产生第二信使信号，从而控制细胞代谢、生长、增殖、分化、运动和存活。此类存在三种催化形式(ρΙΟΟ α、ρ110 β、ρ110 δ )和五种调节同工型(ρ85 α、ρ85 β、 ρ55 γ、ρ55 α 禾口 ρ50 α ) 0IB类由G蛋白异二聚体的G蛋白bg亚基激活。IB类唯一的特征性成员是 PI3KY (由pllO γ催化亚基与IOl-KDa的调节蛋白plOl复合组成)。IA类PII包括α、β和γ同工型，约170KDa，以C末端存在C2结构域为特征。III类PII包括磷酸肌醇(磷脂酰肌醇)特异性激酶_3。进化上保守的同工型PllO α和β表达广泛，而δ和Υ较特异性表达于造血细胞系统、平滑肌细胞、肌细胞和内皮细胞内(Vanhaesebroeck et al.，2001，Annu. Rev. Biochem.，70，535-602)。它们的表达以可诱导方式受到调节，取决于细胞类型、组织类型、 刺激因素和疾病状态。PI3K是参与磷脂信号转导的酶，在对各种胞外信号，例如生长因子、有丝分裂原、 整合素(细胞之间相互反应)、激素、细胞因子、病毒和神经递质的应答中被激活；也受到其它信号转导分子，例如小GTP酶、激酶或者磷酸酯酶的细胞内交叉调节(即交叉对话，此种初始信号可激活几个平行通路，在第二步中通过细胞内信号转导将信号传递给PI3Ks)。磷酸肌醇(PtcHns)是组成真核细胞内肌醇脂的基础结构块，含有通过磷酸基团与甘油二酯相连的D-肌原-肌醇-1-磷酸酯anslP)。PtdIns的头部肌醇有五个自由羟基，发现其中三个以不同组合在细胞内被磷酸化。PtdIns及其磷酸化产物统称为肌醇磷脂或磷酸肌醇(PI)。已证明真核细胞中存在八种PI (Vanhaesebroeck et al，2001，同上)。 所有PI都存在于细胞膜上，是激酶、磷酸酯酶和脂酶的底物。在体外，PII可使三种不同底物磷酸肌醇(PtcHns)、磷酸肌醇-4-磷酸酯(PI (4) P)和磷酸肌醇-4，5-二磷酸酯(PI (4，QP2)中肌醇环的3羟基磷酸化，分别产生三种脂产物，即磷酸肌醇-3-单磷酸酯(PI (3) P)、磷脂酰-3，4-二磷酸酯(PI(3，4)P2)和磷脂酰_3， 4，5-三磷酸酯(PI (3，4，5) P3)
I类PII酶的优选底物是PI 0，5) P2。II类PIK对底物PtdIns的偏爱强于底物 PI⑷P和PI (4，5) P2。III类PI3K在体内只能利用PtdIns作为底物，可能负责产生细胞内大多数的 PI (3) P (Vanhaesebroec et al，2001，同上)。磷酸肌醇细胞内信号转导通路开始于信号转导分子(细胞外配体、刺激因子、受体二聚化、异源受体(如酪氨酸激酶受体)引起的转录激活)与整合在细质膜中的G蛋白偶联跨膜受体结合，而导致激活PUKs。PI3K 一旦被激活，能将膜磷脂PI (4，5) P2转变成PI (3,4, 5) P3,进而可通过5’ -磷酸肌醇特异性磷酸酶进一步转变成磷酸肌醇的另一种磷酸化形式，因此PI3K的酶活性可直接或间接导致产生两种亚型的3’ -磷酸肌醇，它们起胞内信号转导的第二信使作用 (Toker et al，2002，Cell Mol Life Sci. 59(5)761-79)。PtdIns的磷酸化产物作为第二信使参与了各种信号转导通路，包括那些对细胞增殖、细胞分化、细胞生长、细胞大小、细胞存活、细胞凋亡、细胞粘附、细胞运动、细胞迁移、 趋化、入侵、细胞骨架重构、细胞变形、囊泡运输和代谢途径所必须的通路，在其中发挥作用(Stein, 2000, Mol. Med. Today 6(9)347-57)。趋化现象指细胞沿着化学诱导剂浓度梯度方向移动。化学诱导剂也称为趋化因子，参与了许多重要的疾病，如炎症/自身免疫疾病、神经退变、新血管生成、入侵/转移和伤口愈合(Wyman et al. ,2000, Immunol Today 21 (6)260-4 和 Gerard et al·，2001，Nat Immunol. 2(2)108-15) 因此，认为PI3激酶的活化参与了许多细胞应答反应，包括细胞生长、分化和凋亡(Parker et al. ,1995, Current Biology, 5, 577-99 ；Yao et al. ,1995, Science,267, 2003-05)。近年来的生物化学研究表明，I类PI3Ks (如IB类PII γ同工型)是双特异性激酶，即它们显示具有脂激酶活性(磷酸肌醇的磷酸化)及蛋白激酶活性，因为它们能诱导其它蛋白磷酸化作为底物，包括作为细胞内调节机制的自身磷酸化。PI3Ks似乎参与了白细胞活化的许多方面。已证明ρ85相关的ΡΙ3激酶活性在生理上与抗原应答反应中T细胞活化至关重要的协同刺激因子⑶观的胞质结构域相关。这些作用与提高包括白介素-2 (—种重要的T细胞生长因子)在内的许多基因的转录增强相关(Fraser et al. ,1991, Science, 251，313-16)。C拟8 突变后不再与 PI3 激酶相互作用， 将导致不能诱导IL-2产生，提示PI3激酶在T细胞活化中具有重要作用。在细胞活动中PII起着重要作用，包括抑制细胞凋亡、肌动蛋白骨架重组织、心肌细胞生长、胰岛素对糖原合酶的激活、肿瘤坏死因子α介导的嗜中性粒细胞引发、过氧化物的产生、以及白细胞迁移和粘于附内皮细胞。近年来，报导了 PIlY可通过各种G (i)蛋白偶联受体转达炎症信号(LafTargue et al. ,2002, Immunity 16(3)441-51)和例如在肥大细胞功能、激活白细胞、免疫应答包括细胞因子、趋化因子、腺苷、抗体，整联蛋白、凝聚因子、生长因子，病毒或激素中起着关键作用(Lawlor et al. ,2001, J. Cell. Sci. , 114(Pt 16)2903-10) 两种化合物，LY294002和沃特曼宁(wortmannin)(参看下文)已经广泛用作 PI3-激酶抑制剂。这两种化合物是PI3K的非特异性抑制剂，因为它们不能区分I类PI3激酶的四个成员。沃特曼宁对各种I类PI3-激酶的IC5tl为I-IOnM ；LY^4002对任何一种I类PI3-激酶的 IC5tl 约为 15-20 μ M(Fruman et al. , 1998, Ann. Rev. Biochem.，67，481-507)，对 CK2 蛋白激酶的IC5tl为5-10mM，对磷酸酯酶也有一定的抑制活性。沃特曼宁是一种真菌代谢产物，它通过共价结合PUK酶的催化功能域而不可逆地抑制该酶的活性。沃特曼宁对PI3K活性的抑制消除了随后对细胞外因子的细胞应答反应(Thelen et al. ,1994, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91,4960-64) 用沃特曼宁做的实验表明，PI3K在造血谱系细胞、尤其是中性粒细胞、单核细胞和其它类型白细胞中具有活性， 并参与许多与急慢性炎症相关的非记忆性免疫应答反应。根据对沃特曼宁的研究，证明PI3-激酶的功能也为通过G-蛋白偶联受体进行白细胞信号转导的某些方面所必须(Thelen et al，1994，同上)。此外，已证明沃特曼宁和 LY294002能阻断嗜中性粒细胞迁移和过氧化物释放。一些结果显示，PII抑制剂(如可提高体内某些细胞毒药物(如紫彬醇)的抗肿瘤活性(Grant，2OO3，Current Drugs, 6 (10), 946-948) 不过，由于这些化合物无法区分各种PII同工型，所以哪一种或哪几种PII同工型参与这些现象尚不清楚。酶家族各成员的特异性抑制剂为解读各酶的功能提供了有价值的工具，根据疾病的应用，改变对PI3K选择性程度可能十分有趣的。pllO δ主要表达在造血细胞如白细胞中。要评价PII的pllO催化亚基的δ同工型的作用，最近研究了 PII δ缺陷型小鼠(Jou et al.，2002，Molecular和Cellular biology，22 ) ,8580-8591)，并且很好地表征了它们的特异性免疫表型(Vanhaesebroeck et al. ,2005, Trends in Biochemical Sciences，30 )，194-204)。这些实验表明，PI3K δ 缺陷型动物是能存活的，ΡΙ3Κ5缺陷导致B细胞抗原特异性受体复合物的功能丧失，而通过细胞因子受体复合物的信号传导则不受影响(Jou et al.，2002，同上)。也已表明，肥大细胞的PII的pllO δ同工型的失活可导致缺陷型干细胞因子介导的体外增殖、粘附和迁移以及受损抗原IgE诱导的脱粒和细胞因子释放。pllO δ失活保护小鼠免受过敏性过敏反应，提示PllO δ是治疗性干预过敏症和肥大细胞相关的病理的标靴(Ali. et al. ,2004，Nature,431，1007-1010)。肥大细胞的出现是作为能够参与神经系统(例如多发性硬化症)、皮肤、关节以及心肺、肠和尿道系统的各种炎性疾病的唯一免疫细胞(Theoharides et al. ,2004, J. of Neuroimmunology,146,1-12)。PII通路与某些广泛传播的疾病高度相关，使开发PIKs酶抑制剂(包括选择性抑制剂)的需要更为迫切，以便可以更好地表征各同工酶的功能。近年来，已开发了以下化合物作为PII抑制剂噻唑衍生物(W02005/021519 ；和 WO 04/0787 )、噻唑烧衍生物(W0 2004/007491和W02004/056820)以及喹唑啉酮衍生物 (W0 03/035075)。已经研究了具有特定取代模式的吡啶并[3，2-d]嘧啶衍生物。EP 1277738描述了在2、6和7位上取代的4-吗啉代-吡啶并[3，2-d]嘧啶衍生物，在治疗癌症上参与了抑制Pil。但该专利申请没有提供任何关于这些化合物选择性的教导。W02008/023161提供了作为MTOR抑制剂的甲基吗啉代吡啶并[3，2-d]嘧啶衍生物。专利申请W02006/069805 公开了在2、4、6和/或7位上取代的吡啶并[3，2-d]嘧啶衍生物用于治疗中枢神经系统疾病和自身免疫性疾病。WO 2006/0872 提供了 2，4，6-三取代的吡啶并[3，2_d]嘧啶衍生物，它们具有抗自身免疫性疾病、中枢神经系统疾病和心血管疾病的活性。其他各种吡啶并 [3,2-d]嘧啶衍生物已在 W02008/009076、W02008/077651 和 WO 2009/003669 中公开。本发明提供在2、6和8位上取代的吗啉代吡啶并[3，2_d]嘧啶衍生物，它们可用作PiI调制剂。
发明内容
本发明的一方面提供吡啶并嘧啶化合物。本发明的另一方面提供适合用于治疗和/或预防与磷酸肌醇-3-激酶(PI3Ks)，例如ΡΙ3Κα、ΡΙ3Κγ、ΡΙ3Κδ或ΡΙΙβ有关的疾病的嘧啶并嘧啶化合物。本发明的另一方面提供能够调节，特别是抑制哺乳动物尤其是人在疾病状态的磷酸肌醇-3-激酶(PI3Ks)的活性或功能的吡啶并嘧啶化合物。本发明的另一方面提供用于治疗和/或预防选自以下的疾病的方法，所述疾病是自身免疫、炎症性疾病、心血管疾病、神经退行性疾病、细菌和病毒感染、变态反应、哮喘、胰腺炎、多器官衰竭、肾脏疾病、血小板聚集、癌症、移植、精子运动、红细胞缺乏症、移植排斥反应、肺损伤、呼吸系统疾病和局部缺血症状。本发明的另一方面提供一种试剂盒或试剂套装，它包括至少一种如通式(I)所示的化合物，优选与免疫调节剂联用。或者，所述试剂盒由以下独立包装组成(a)有效量的通式(I)所示的化合物和/或其药学上可用的衍生物、溶剂化物、及立体异构体，包括它们的各种比例的混合物，和(b)有效量的另一种药物活性成分。本发明的另一方面提供吡啶并嘧啶化合物的合成方法。
具体实施例方式本发明一实施例提供通式(I)所示的化合物
权利要求
1.通式⑴所示的化合物
2.如权利要求1所述的通式(I)化合物，其中R3选自以下基团
3.通式(I’)所示的化合物
4.通式(I”)所示的化合物
5.如权利要求1至5中任一项所述的通式(I)化合物，选自以下结构式1至67所示的那些
6.如权利要求1至5中任一项所述的通式(I)化合物，用作药物。
7.如权利要求1所述的通式(I)化合物，用于预防和/或治疗与磷酸肌醇3-激酶异常相关的疾病。
8.如权利要求7所述的化合物，其中所述疾病是多发性硬化症、癌症、自身免疫性疾病及相关疾病。
9.如权利要求7所述的通式(I)化合物，其中所述疾病选自以下组内肌萎缩侧索硬化症(ALS)，系统性红斑狼疮，慢性类风湿性关节炎，炎性肠道疾病，牛皮癣，自身免疫性肌炎，Wegener' s肉芽肿，鱼鳞病，骨髓或器官移植排斥反应或移植物抗宿主病， Hashimoto' s甲状腺炎，重症肌无力，葡萄膜炎，后葡萄膜炎，风湿热，炎性和过度增殖性皮肤病，特应性皮炎，接触性皮炎，斑秃，角膜结膜炎，自身免疫性溶血性贫血，粒细胞缺乏症，皮肤T细胞淋巴瘤，慢性淋巴细胞白血病，动脉硬化，动脉粥样硬化，主动脉炎综合征， 结节性多动脉炎，肺癌，癌变，癌转移和低气压病，组胺或白三烯-C4释放引发的疾病，自身免疫性肝炎，原发性胆汁性肝硬化，帕金森氏病。
10.一种试剂盒，所述试剂盒由以下独立包装组成(a)有效量的通式(I)所示的化合物和/或其药学上可用的衍生物、溶剂化物、及立体异构体，包括它们的各种比例的混合物，和(b)有效量的另一种药物活性成分。
11.一种药物组合物，包含至少一种权利要求1至5中任一项所述的通式(I)化合物。
12.如权利要求11所述的药物组合物，其中通式(I)化合物与至少一种用于治疗多发性硬化症的其它药物联用。
13.如权利要求12所述的药物组合物，其中通式(I)化合物与至少一种其它免疫调节试齐Ll联用°
14.一种制备如权利要求1至5中任一项所述的通式(I)化合物的方法，其中R1是 CO2 (C1-C8)烷基或H，R2是Hal或H，以及R3是SA，Ar或Het，所述方法包括使中间体M，
15. 一种制备如权利要求1所述的通式⑴化合物的方法，其中R1是CO2(C1-C8)烷基或H，R2是Hal或H，以及R3是SA，Ar或Het，所述方法包括使吗啉与中间体M反应，
全文摘要
本发明涉及作为Pi3k抑制剂的通式(I)所示的化合物，它们可用于治疗自身免疫性疾病、炎症性疾病、多发性硬化症以及其他疾病如癌症。
文档编号C07D471/04GK102388041SQ201080016859
公开日2012年3月21日 申请日期2010年2月4日 优先权日2009年2月12日
发明者A·夸特特罗尼, A·邦布伦, C·蒙塔涅, G·法福尔热-博斯凯利, P·盖拉德 申请人:默克雪兰诺有限公司