倍半萜类化合物的制作方法

文档序号:12284426阅读:2133来源:国知局

进化保守的核因子-κB(NF-κB)信号通路通过调节众多目的基因的转录1-4,在炎性、免疫反应和细胞存活中起关键作用。NF-κB转录因子家族包括五个成员,包括p50,p52,p65(RelA),c-Rel和RelB,它们形成多种二聚复合物。NF-κB二聚体通常通过与IκB抑制因子家族的一个成员(如IκBα,IκBβ,IκBε)或前体蛋白p100和p105结合,游离在细胞质中。NF-κB激活通常通过NF-κB二聚体的细胞核移位发生,在IκB的可诱导降解或前体蛋白响应多种刺激包括如TNF-α或IL-1的细胞因子、生长因子、微生物感染和化疗药物的过程之后。

经典的NF-κB激活依赖于IκB的降解,其被活化IκB激酶(IKK)复合物快速磷酸化,IKK复合物由两个催化亚基组成,IKKα和IKKβ,以及一个调节亚基,IKKγ/NEMO(NF-κB必须调控物)5。IKKβ为主要亚基,负责IκB蛋白的磷酸化。例如,IκBα在Ser-32和Ser-366被磷酸化,而IκBβ在Ser-19和Ser-237被磷酸化。磷酸化的IκB随后进行蛋白酶体介导的降解,从而释放游离的NF-κB二聚体易位入核并促进基因转录8。此外,一个命名为非经典NF-κB的替换通路依赖于p100的可诱导过程9。该通路主要激活IKKα,进而磷酸化p100触发其蛋白水解成p52,导致含有NF-κB二聚体的p52的核易位。

NF-κB信号通路的异常激活涉及在各种人类疾病包括癌症、自身免疫疾病和慢性炎性疾病2,10,11。通过调节包括于细胞增殖、细胞存活、侵润、血管生成、转移中的多种目标基因12,NF-κB通路对癌症发生和发展至关重要。持续激活NF-κB是多数人类癌症(包括实体和血液系统恶性肿瘤)的共同特征。激活的NF-κB触发包括抗凋亡基因的表达,包括凋亡蛋白抑制子(IAP)家族14,抗凋亡Bcl-2家族15,16和细胞FLICE-抑制蛋白(cFILP)17,cFILP与癌细胞对化疗的抗性增加有关。此外,近来IKK还被显示磷酸化BAD进而阻断BAD介导的凋亡18。除了其在癌症中的决定性作用,增强的NF-κB活性还是许多自身免疫和炎性疾病的标志。慢性炎性病症显示会增加癌症风险,像是结肠炎相关的结肠癌和肝炎相关的肝癌19,20.大量证据表明抑制NF-κB能抑制癌细胞存活、肿瘤生长以及炎性病症。因此,用特殊小分子抑制剂减少NF-κB活性的集中策略能为治疗这些疾病提供重要的价值。

在过去的十年中,因为IKKβ在经典NF-κB通路中的核心作用,人们一直努力识别IKKβ的小分子抑制剂。一些小分子抑制剂在许多肿瘤和炎症疾病的实验模型中被识别并表现出有前途的的抑制作用12,21。然而他们的效果和安全性尚有有限的临床经验。因此识别具有独特的结合特性、高效和低毒的新型IKKα/β抑制剂仍然十分重要,以开发抑制经典和非经典NF-κB激活的治疗药剂,并揭开IKK调节NF-κB信号通路的作用机制。

在此,我们公开了一种天然产物(+)-ainsliadimer A(223)和合成衍生物,通过保守半胱氨酸残基46紧密结合IKKα和IKKβ,导致多种刺激物触发下的经典和非经典NF-κB信号通路失活。这些是首批以IKKα/IKKβ的功能性Cys46为目标并通过新的变构效应导致其失活的小分子。并且这些小分子在活体内阻断LPS介导的炎性反应和肿瘤生长。我们的数据表明(+)-ainsliadimer A和合成衍生物可作为IKKα/β的有效抑制剂起作用,通过选择性作用于IKKα/β的保守半胱氨酸介导NF-κB抑制、抗炎和抗肿瘤作用,并提供治疗肿瘤和炎性疾病的有效药物。

介绍

本发明提供了抑制IKKα/β的方法和组合物,包括治疗与IKKα/β活性相关的障碍,包括癌症、自身免疫和炎性障碍。

在一方面,本发明提供了结构I的化合物,或其盐:

其中R是取代或非取代的胺、羟基或巯基。

另一方面,本发明提供了结构II的化合物,或其盐:

其中每个R1独立地为取代或非取代的胺、羟基或巯基;每个R2独立地为氢或取代或非取代的烷基或酰基,或与另一R2相连以形成环状酯(环状羰基氧基)或环状醚。

在实施方案中:

R或R1是烷基或芳基取代的,具有0-3个杂原子;

R或R1是烷基巯基、芳基巯基、烷氧基或芳氧基;

R或R1是苯巯基或甲氧基;

R或R1是烷基胺、二烷基胺、芳基胺、二芳基胺、烷基芳基胺,或环状胺;

R或R1是二甲基胺、二乙基胺、哌啶、吡咯烷或吗啉;

R2是氢、C1-C8烷基、包含C1-C8烷基的酰基、或与另一R2相连以形成C3-C9环状酯、环状羰基氧基或C4-C9环状醚;和/或

R2是氢、乙酰基、甲基,或每个R2与另一R2相连以形成二甲缩酮。

一方面,本发明提供了一种包括公开的新型化合物或其盐,和药学上可接受的赋形剂的药物组合物,尤其是药学上可接受的盐,尤其是以单位剂量。

一方面本发明提供了一种治疗癌症的方法,该方法包含给确定对其有需要的人施用公开的新型化合物或结构223的化合物或其盐的步骤:

一方面,本发明提供了一种治疗自身免疫或炎性障碍的方法,该方法包含给确定对其有需要的人施用公开的新型化合物或其盐的步骤。

在实施方案中,治疗方法还包含确定所取得的治疗结果的后续步骤。

在一方面,本发明提供了一种药物组合物,其包含成分:(a)公开的新型化合物或结构223的化合物,或其盐,和(b)不同的抗癌药剂,这些成分可以共同包装或共同配制,和/或以单位剂量。

在一方面,本发明提供了一种药物组合物,其包含成分:(a)公开的新型化合物或其盐,和(b)不同的抗自身免疫或抗炎药剂,这些成分可以共同包装或共同配制,和/或以单位剂量。

一方面,本发明提供了一种用于制备化合物或结构223的化合物的合成方法,该方法包含步骤(a)和/或步骤(b):

其中:

(a)使去氢木香内酯6与SeO2和t-BuOOH反应(通常在如二氯甲烷的有机溶剂中),形成3-表-中美菊素C7;和

(b)3-表-中美菊素C7与戴斯-马丁过碘烷反应(通常在如二氯甲烷的有机溶剂中),形成去氢中美菊素C8。

在实施方案中,该合成方法进一步包含后续步骤(c),、(d)和(e):

其中:

(c)使去氢中美菊素C8与联苯酚试剂反应(如:(+)-BINOL(1,1′-联-2-萘酚)在乙酸乙酯中),形成去氢中美菊素C的二聚体9;

(d)使去氢中美菊素C的二聚体9与酸(如:HCl在THF/水中)反应,形成二酮10;和

(e)使二酮10与有机碱(如:三乙胺、二乙基异丙胺,或脒类碱,如,DBU(1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯)或DBN(1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯),通常在有机溶剂中)反应,形成223。

本发明包含所述具体实施方案的所有组合。

本发明具体实施方案的描述

以下具体实施方案和实施例的描述以说明而非限制方式提供。本领域技术人员将容易地认识到可以被改变或更改以产生基本上类似的结果的各种非关键参数。除非有相反指示或另外说明,在这些描述和整个说明书中,术语″一个″指一个或者多个,术语″或″意指和/或,且多核苷酸序列被理解为包括相对链以及本文所述的可选择骨架。此外,类为该种类所有成员引述的简写;例如(C1-C3)烷基的引述是所有C1-C3烷基引述的简写:甲基、乙基和丙基,包括其异构体。

在一方面,本发明提供了结构I的化合物或其盐,其中R是取代或非取代的胺、羟基或巯基。

取代基通常是任选取代的,任选的含有杂原子的有机部分,通常是烃基部分,包括烷基、烯基、炔基和芳基部分。

本文所述术语″杂原子″通常意指碳或氢之外的任何原子。优选的杂原子包括氧(O)、磷(P)、硫(S)、氮(N)和卤素,且优选的杂原子官能团为卤代甲酰基、羟基、醛、胺、偶氮基、羧基、氰基、硫氰基、羰基、卤素、过氧氢基、亚胺、醛亚胺、异氰、异氰酸酯、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基、亚硝基、磷酸酯、膦酰基、硫化物、磺酰基、磺基和巯基。

除非另有说明,术语″烷基″,本身或作为另一取代基的一部分,意指直链或支链或者环状烃基,或其组合,其为完全饱和的,具有指定的碳原子数(即,C1-C8意指1至8个碳)。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、环己基、(环己基)甲基、环丙基甲基,其同系物和异构体,例如,正戊基、正己基、正庚基、正辛基等。优选的烷基是C1-C24,C1-C12,C1-C8或C1-C4。

术语″烯基″,本身或作为另一取代基的一部分,意指直链或支链或者环状烃基,或其组合,其可以是单不饱和的或多不饱和的,具有指定的碳原子数(即,C2-C8意指2至8个碳)和一个或多个双键。烯基的实例包括乙烯基、2-丙烯基、巴豆基、2-异戊烯基、2-(丁二烯基)、2,4-戊二烯基、3-(1,4-戊二烯基)及其更高级的同系物和异构体。优选的烯基是C2-C24,C2-C12,C2-C8或C2-C4。

术语″炔基″,本身或作为另一取代基的一部分,意指直链或支链烃基,或其组合,其可以是单不饱和的或多不饱和的,具有指定的碳原子数(即,C2-C8意指2至8个碳)和一个或多个三键。炔基的实例包括乙炔基、1-和3-丙炔基,3-丁炔基及其更高级的同系物和异构体。优选的炔基是C2-C24,C2-C12,C2-C8或C2-C4。

术语″烷氧基″、″烷基氨基″和″烷硫基″(或硫代烷氧基)以其常规含义使用,且分别指的是通过氧原子、氨基或硫原子与分子的剩余部分连接的那些烷基。

除非另作说明,术语″杂烷基″,本身或与另一术语的结合,意指稳定的直链或支链或环状烃基,或其组合,由规定数目的碳原子和1至3个选自O、N、P、Si和S的杂原子组成,其中氮、硫合磷原子可任选地被氧化,且氮杂原子可任选地被季铵化。杂原子O、N、P和S可置于杂烷基的任意内部位置。杂原子Si可置于杂烷基的任意位置,包括烷基与分子的剩余部分连接的位置。实例包括-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2、-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH=CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH=N-OCH3和-CH=CH-N(CH3)-CH3。最多两个杂原子可以是连续的,例如,-CH2-NH-OCH3和-CH2-O-Si(CH3)3

类似地,术语″杂亚烷基″,本身或作为另一取代基的一部分,意指衍生自杂烷基的二价基团,其实例是-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-。对于杂亚烷基,杂原子还可占据一个或两个链端(例如,亚烷基氧基、亚烷基二氧基、亚烷基氨基、亚烷基二氨基等)。此外,对于亚烷基和杂亚烷基连接基团,不指明连接基团的取向。

除非另作说明,术语″环烷基″和″杂环烷基″,本身或与其他术语结合,分别代表″烷基″和″杂烷基″的环状形式。因此,环烷基具有指定的碳原子数(即,C3-C8意指3至8个碳)且还可具有一个或两个双键。杂环烷基由指定数目的碳原子和1至3个选自O、N、Si和S的杂原子组成,且其中氮和硫原子可任选地被氧化且氮杂原子可任选地被季铵化。此外,对于杂环烷基,杂原子可占据杂环与分子的剩余部分连接的位置。环烷基的实例包括环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基、环庚基等。杂环烷基的实例包括1-(1,2,5,6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等。

除非另作说明,术语″卤代″和″卤素″,本身或作为另一取代基的一部分,意指氟、氯、溴或碘原子。此外,术语如″卤代烷基″意指包括被1至(2m′+1)(其中m′为烷基中碳原子的总数)个卤素原子取代的烷基,所述卤素原子可以是相同的或不同的。例如,术语″卤代(C1-C4)烷基″意指包括三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-氯丁基、3-溴丙基等。因此,术语″卤代烷基″包括单卤代烷基(被一个卤素原子取代的烷基)和多卤代烷基(被2至(2m′+1)个卤素原子取代的烷基,其中m′为烷基中碳原子的总数)。除非另作说明,术语″全卤代烷基″意指被(2m′+1)(其中m′为烷基中碳原子的总数)个卤素原子取代的烷基。例如,术语″全卤代(C1-C4)烷基″意指包括三氟甲基、五氯乙基、1,1,1-三氟-2-溴-2-氯乙基等。

术语″酰基″指的是通过除去酸的羟基部分而衍生自有机酸的那些基团。因此,酰基意指包括,例如,乙酰基、丙酰基、丁酰基、癸酰基、新戊酰基、苯甲酰基等。

除非另作说明,术语″芳基″意指多不饱和的、通常为芳香族的烃取代基,其可为稠合在一起或共价连接的单环或多环(最高达三环)。芳基的非限制性实例包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基和1,2,3,4-四氢化萘。优选的芳基是C5-C24,C5-C18或C5-C9。

术语″杂芳基″指的是含有0至4个选自N、O和S的杂原子的芳基(或环),其中氮和硫原子任选地被氧化且氮杂原子任选地被季铵化。杂芳基可通过杂原子连接至分子的剩余部分。杂芳基的非限制实例包括1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基和6-喹啉基。

简便起见,术语″芳基″,当与其他术语结合使用时(例如,芳基氧基、芳基硫氧基、芳基烷基),包括如上所限定的芳环和杂芳环两者。因此,术语″芳基烷基″意指包括芳基连接至烷基的那些基团(例如,苄基、苯乙基、吡啶基甲基等),所述烷基包括碳原子(例如,亚甲基)被例如氧原子替代的那些烷基(例如,苯氧甲基、2-吡啶氧基甲基、3-(1-萘氧基)丙基等)。

每个上述术语(例如,″烷基″、″杂烷基″、″芳基″和″杂芳基″)意指包括所述基团的取代形式和未取代形式两种。每种类型的基团的优选取代基提供如下。

烷基和杂烷基基团(以及被称为亚烷基、烯基、杂亚烷基、杂烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、环烯基和杂环烯基的那些基团)的取代基可以是选自下列的多种基团:-OR′、=O、=NR′、=N-OR′、-NR′R″、-SR′、卤素、-SiR′R″R″′、-OC(O)R′、-C(O)R′、-CO2R′、-CONR′R″、-OC(O)NR′R″、-NR″C(O)R′、-NR′-C(O)NR″R″′、-NR′-SO2NR″′、-NR″CO2R′、-NH-C(NH2)=NH、-NR′C(NH2)=NH、-NH-C(NH2)=NR′、-S(O)R′、-SO2R′、-SO2NR′R″、-NR″SO2R、-CN和-NO2,取代基的数目为0至3个,特别优选具有0、1或2个取代基的那些基团。R′、R″和R″′各自独立地指氢、未取代的(C1-C8)烷基和杂烷基、未取代的芳基、被1至3个卤素取代的芳基、未取代的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或芳基-(C1-C4)烷基。当R′和R″连接至相同的氮原子时,其可与氮原子结合形成5、6或7元环。例如,-NR′R″意指包括1-吡咯烷基和4-吗啉基。通常,烷基或杂烷基具有0至3个取代基,本发明优选具有两个或更少取代基的那些基团。更优选地,烷基或杂烷基是未取代的或单取代的。最优选地,烷基或杂烷基是未取代的。从上述对取代基的讨论中,本领域技术人员应理解术语″烷基″意指包括诸如三卤代烷基的基团(例如,-CF3和-CH2CF3)。

烷基和杂烷基的优选取代基选自:-OR′、=O、-NR′R″、-SR′、卤素、-SiR′R″R″′、-OC(O)R′、-C(O)R′、-CO2R′、-CONR′R"、-OC(O)NR′R″、-NR″C(O)R′、-NR″CO2R′、-NR′-SO2NR"R″′、-S(O)R′、-SO2R′、-SO2NR′R"、-NR″SO2R、-CN和-NO2,其中R′和R″如上定义。进一步优选的取代基选自:-OR′、=O、-NR′R″、卤素、-OC(O)R′、-CO2R′、-CONR′R"、-OC(O)NR′R″、-NR″C(O)R′、-NR″CO2R′、-NR′-SO2NR"R″′、-SO2R′、-SO2NR′R"、-NR″SO2R、-CN和-NO2

类似地,芳基和杂芳基的取代基是各种不同的并选自:卤素、-OR′、-OC(O)R′、-NR′R″、-SR′、-R′、-CN、-NO2、-CO2R′、-CONR′R"、-C(O)R′、-OC(O)NR′R″、-NR″C(O)R′、-NR″CO2R′、-NR′-C(O)NR″R″′、-NR′-SO2NR"R″′、-NH-C(NH2)=NH、-NR′C(NH2)=NH、-NH-C(NH2)=NR′、-S(O)R′、-SO2R′、-SO2NR′R"、-NR″SO2R、-N3、-CH(Ph)2、全氟(C1-C4)烷氧基和全氟(C1-C4)烷基,取代基的数目为0至芳香环体系的开放化合价的总数;且其中R′、R″和R″′独立地选自氢、(C1-C8)烷基和杂烷基、未取代的芳基和杂芳基、(未取代的芳基)-(C1-C4)烷基和(未取代的芳基)氧基-(C1-C4)烷基。当芳基为1,2,3,4-四氢萘时,其可被取代或未取代的(C3-C7)螺环烷基取代。(C3-C7)螺环烷基可以与本文限定的″环烷基″相同的方式被取代。通常,芳基或杂芳基具有0至3个取代基,本发明优选具有两个或更少取代基的那些基团。在本发明的一个实施方案中,芳基或杂芳基为未取代的或单取代的。在另一实施方案中,芳基或杂芳基是未取代的。

芳基和杂芳基的优选取代基选自:卤素、-OR′、-OC(O)R′、-NR′R″、-SR′、-R′、-CN、-NO2、-CO2R′、--CONR′R"、-C(O)R′、-OC(O)NR′R"、-NR″C(O)R′、-S(O)R′、-SO2NR′R"、-NR″SO2R、-N3、-CH(Ph)2、全氟(C1-C4)烷氧基和全氟(C1-C4)烷基,其中R′和R″如上定义。进一步优选的取代基选自:卤素、-OR′、-OC(O)R′、-NR′R"、-R′、-CN、-NO2、-CO2R、-CONR′R"、-NR″C(O)R,、-SO2R′,、-SO2NR′R"、-NR″SO2R、全氟(C1-C4)烷氧基和全氟(C1-C4)烷基。

本文使用的取代基-CO2H包括其生物电子等排置换,参见例如,The Practice of Medicinal Chemistry;Wermuth,C.G.,Ed.;Academic Press:New York,1996;p.203。

芳环或杂芳环的相邻原子上的两个取代基可任选地被式-T-C(O)-(CH2)q-U-的取代基替代,其中T和U独立地为-NH-、-O-、-CH2-或单键,且q为0至2的整数。或者,芳环或杂芳环的相邻原子上的两个取代基可任选地被式-A-(CH2)r-B-的取代基替代,其中A和B独立地为-CH2-、-O-、-NH-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2NR′-或单键,且r为1至3的整数。所形成的新环的单键之一可任选地被双键替代。或者,芳环或杂芳环的相邻原子上的两个取代基可任选地被式-(CH2)s-X-(CH2)t--的取代基替代,其中s和t独立地为0至3的整数,且X为-O-、-NR′-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-或-S(O)2NR′-。-NR′-和-S(O)2NR′-中的取代基R′选自氢或未取代的(C1-C6)烷基。

在特定的实施方案中,适当的取代基独立地为取代或未取代的杂原子,取代或未取代的、任选的杂原子C1-C6烷基,取代或未取代的、任选的杂原子C2-C6烯基,取代或未取代的、任选的杂原子C2-C6炔基,或取代或未取代的、任选的杂原子C6-C14芳基,其中每个杂原子独立地为氧、磷、硫或氮。

在更特定的实施方案中,适当的取代基独立地为醛、醛亚胺、烷酰氧基、烷氧基、烷氧羰基、烷氧基、烷基、胺、偶氮基、卤素、氨基甲酰基、羰基、甲酰胺基、羧基、氰基、酯、卤素、卤代甲酰基、过氧羟基、羟基、亚胺、异氰基、异氰酸酯、N-叔丁氧羰基、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基、亚硝基、磷酸酯、膦酰基、硫化物、磺酰基、磺基、巯基、硫醇、硫氰基、三氟甲基或三氟甲醚(OCF3)。

典型的活性化合物结构包括:

一方面,本发明提了药物组合物,其包括公开的新型化合物或其盐,特别是药学上可接受的盐,和药学上可接受的的赋形剂,特别是以单位剂量。

在一个实施方案中,组合物包括组分:公开的新型化合物或其盐,和不同的抗自身免疫或抗炎药剂,其中组分可能共同包装或共同配制,和/或以单位剂量。另一个实施方案中,组合物包括组分:公开的新型化合物或结构223的化合物,或其盐,和不同的抗癌药剂,其中组分可能共同包装或共同配制,和/或以单位剂量。

在实施方案中,第二种药剂用于自身免疫或炎性障碍,并优选地被标记或被政府(如FDA)批准用于该用途;例子包括乙酰水杨酸,布洛芬,萘普生,强的松,甲氨蝶呤,来氟米特,羟化氯喹,柳氮磺胺吡啶,咪唑硫嘌呤,环磷酰胺,苯丁酸氮芥,环孢霉素,金盐(gold salts),D-青霉胺,依那西普,英夫利昔单抗,阿那白滞素,阿达木单抗,利妥昔单抗,阿巴西普,格里木单抗,塞妥珠单抗,托珠单抗,托法替尼。

在实施方案中,第二种药剂用于癌症(包括肿瘤、瘤形成、恶性肿瘤等),并优选地被标记或被政府(如FDA)批准用于该用途;例子包括氟尿嘧啶,贝伐单抗,盐酸伊立替康,卡培他滨,西妥昔单抗,甲酰四氢叶酸钙,奥沙利铂,帕尼单抗,瑞格非尼,阿柏西普。

术语″药学上可接受的盐″意指包括用相对无毒的酸或碱制备的活性化合物的盐,这取决于本文所述的化合物上所发现的具体取代基。当本发明的化合物含有相对酸性的官能团时,通过使中性形式的此类化合物接触足够量的所需碱(纯的或在合适的惰性溶剂中)可获得碱加成盐。药学上可接受的碱加成盐的实例包括钠、钾、钙、铵、有机胺或镁盐,或类似盐。当本发明的化合物含有相对碱性的官能团时,通过使中性形式的此类化合物接触足够量的所需酸(纯的或在合适的惰性溶剂中)可获得酸加成盐。药学上可接受的酸加成盐的实例包括从无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸、一氢碳酸、磷酸、一氢磷酸、二氢磷酸、硫酸、一氢硫酸、氢碘酸或亚磷酸及类似物,以及从相对无毒的有机酸如乙酸、丙酸、异丁酸、草酸、马来酸、丙二酸、苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、富马酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对-甲苯磺酸、柠檬酸、酒石酸、甲磺酸及类似物,衍生得到的盐。还包括氨基酸如精氨酸等的盐,以及如葡萄糖醛酸或半乳糖醛酸等的有机酸的盐。本发明的某些特定化合物同时含有碱性和酸性官能团,其使化合物可转化成碱加成盐或酸加成盐。

化合物的中性形式可通过盐与酸或碱接触并按通常方式分离出母体化合物而再生成。化合物的母体形式在某些物理特性,例如在极性溶剂中的溶解度方面,不同于各种盐的形式,但对于本发明的目的而言这些盐与化合物的母体形式是等同的。

除盐形式外,发明提供了前药形式的化合物。这里所指化合物前药是指在生理条件下经历化学改变而提供本发明化合物的那些化合物。此外,前药能在离体环境中通过化学或生化方法转变成本发明的化合物。如,当与合适酶或化学试剂共同置于透皮贴剂贮存器中,前药能缓慢转变为本发明的化合物。前药常常是有效的,因为它们可能比母体药物更容易给药,可能比母体药物有更好的口服生物利用度、并可能在药物组合物中有超过母体药物的提高的溶解度。本领域已知各种各样的前药衍生物,例如依赖于其水解分裂或氧化活化的那些前药。前药的一个不受限制的实例,是本发明的化合物作为酯(“前药”)给药,但是然后被水解代谢成羧酸活性体。

本发明的某些化合物可以以非溶剂化以及溶剂化的形式存在,包括水合物形式。一般来说,溶剂化形式与非溶剂化形式等同,且包括在本发明的范围内。本发明的某些化合物可以以多晶型或无定型的形式存在。一般来说,所有物理形式对于本发明所考虑的用途都是等价的,均包含在本发明的范围内。

一些题述化合物具有不对称碳原子(光学中心)或双键;外消旋体、非对映体、几何异构体,和特殊设计或描述的手性是优选的,并在很多情况下对最佳活性是决定性的;但是所有这些异构体均旨在包含在本发明的范围内。

术语“治疗有效量”指引起组织、系统、动物或人的生物学或医学反应至一定显著程度的目标化合物的量,这些反应是研究者、兽医、医生或其它临床医生所寻求的,例如给药时,足以阻止其发展、或一定程度上减轻所治疗病症或障碍中的一种或多个症状。治疗有效量会根据化合物、疾病及其严重程度,以及被治疗哺乳动物的年龄、体重等的不同而变化。

服用的组合物可制成散装溶液、悬浮液或散装粉末。然而,更常见的是组合物以单位剂型呈现,以便于精准计量。术语“单位剂型”是指物理上分离的单位,其适用于人类受治疗者和其他哺乳动物的单位剂量,每个单位包括预定量的活性材料,其经计算以产生所期望的治疗效应,以及合适的药物赋形剂。典型的单位剂型包括预装预测的液体组合物的安瓿或注射器,或者在固体组合物的情况下包括丸剂、片剂、胶囊剂、囊片剂等。在这些组合物中,化合物通常为少量组分(占重量约0.1到50%或优选占重量约1到约40%),其余为各种赋形剂和处理助剂以帮助形成所需剂量形式。

制备可施药组分的合适的赋形剂或载体与方法为本领域的技术人员了解或掌握在一些出版物中有详尽描述,如Remington′s Pharmaceutical Science,Mack Publishing Co,NJ(2013)。此外,这种化合物可有利地与其他本文中描述或其他本领域所知的治疗试剂结合使用,特别是其他抗坏死的药剂。因此这些药物可以单独、联合或组合在一个单独的剂量单位里给药。

本发明提供治疗与IKKα/β活动相关障碍的方法,包括癌症、自身免疫和炎性障碍。一方面本发明提供包含给确定对其有需要的人施用公开的新型化合物或结构223的化合物或其盐或其组合物的步骤的方法。一方面本发明提供包含给确定对其有需要的人施用公开的新型化合物或其盐或其组合物的步骤的方法。在实施方案中,治疗方法进一步包括确定所取得的治疗效果的后续步骤。

给药量取决于化合物的配方、给药方式等,通常在常规试验经验性地确定,并且根据目标、宿主和给药方式等,将必须发生变化。通常地,根据具体的应用,活性化合物在单位剂量的制剂中的量可以从约1,3,10或30到约30,100,300或1000mg之间变化或调节。在具体的实施方案中,单位剂型可以包装在适合于先用使用的一包多件的包装中,例如气泡包装,包含至少6、9或12个单位剂型的片剂。实际使用的剂量可根据患者需求和所治疗病症的严重程度而变化。确定特定情况下的正确剂量属于本领域的技术范畴。通常,治疗是从较小的剂量开始,该剂量少于该化合物的最佳剂量。此后,剂量可不断小量增加至达到该情况下的最佳效果。如果需要,为方便起见,总的每日剂量可以分开,在当天内分次给药。

化合物可通过多种方式给药,包括但不限于非肠道、体表、口服,或局部给药,如通过气溶胶或经皮地,用于预防和/或治疗。并且按照有经验临床医师的知识,治疗方案(如给药剂量和给药次数)会视观察到的所给予的治疗剂对患者的效果,和观察到的该疾病对所给治疗剂的反应而变化。

本发明中的治疗法可以在对患者实施治疗有效方案的过程中,给药治疗有效的剂量和总量。对于更加有效的化合物,患者微克(ug)每公斤的量可能已足够,例如,按照病人体重从约1,、10或100ug/kg至约0.01、0.1、1、10或100mg/kg,尽管最佳剂量是化合物特有的,且通常被经验性地决定。

一般来说,临床试验的常规实验将决定达到理想治疗效果的特定范围,每一次治疗、每一个给药方案以及特定患者的给药也将根据患者的病症和对首次给药的反应,在有效和安全范围内调整。然而最终的给药方案会根据参与的临床医生的判断调整,考虑到诸如患者的年龄、病情和体重,以及化合物的效力和被治疗疾病的严重程度等因素。如,化合物的给药方案可以是从10mg到2000mg/天的剂量口服,优选地从10到1000mg/天,更优选地从50到600mg/天,分成2-4个(优选2个)分剂量施用。还可以使用间歇疗法(如,3周中的1周或4周中的3周)治疗。

应理解,本文所述的实施例和实施方案仅是为了说明的目的,其各种修改和变化将是本领域所属技术人员所能预见到的,并包含在本申请的精神和范围,以及所附的权利要求的保护范围内。本文引用的所有出版物、专利和专利申请,包括其中引用的,在此以其全文并入作为参考用于所有目的。

实施例

天然产物(+)-ainsliadimer A(223)在活体内抑制LPS刺激产生的炎症因子

(+)-ainsliadimer A(223)是一种结构独特且复杂的倍半萜内酯二聚物,有前所未见的碳链骨架,其最初分离自兔儿风属白术,一种用于治疗多种疾病的传统中药,包括心绞痛和类风湿性关节炎22。瞄准在系统化学遗传学中使用生物活性天然产物,我们成功的完成了第一个对映选择性的223全合成以及其他相关二聚和三聚倍半萜类化合物23-25,这给我们提供了充足的材料来广泛调查它们的生物活性和潜在的治疗用途。223在此前已经被显示对被脂多糖(LPS)(一种格兰阴性细菌细胞壁的主要成分)刺激22的小鼠巨噬细胞系RAW264.7中NO的生成有抑制活性。。作为一种内毒素,LPS当注射到小鼠体内已知能够导致系统性炎症反应和急性组织损伤。因此我们尝试用LPS触发的的体内炎症反应来检测223的作用。小鼠预注射有/没有载体或223,然后接着给药PBS或LPS。与PBS处理的小鼠相比,血清炎性细胞因子包括TNF-α,IL-6和IL-1β在用LPS攻击的小鼠体内高度诱导,而这些细胞因子的上调在用223预处理的小鼠中大为衰减,但在用载体预处理的小鼠体内不减弱。这些数据说明223在体内提供消炎药剂。

223担当NF-κB通路的有效抑制剂

223的有效抗炎活性促使我们研究它如何调节促炎性细胞因子反应。作为定义明确的TLR4激动剂12,13,LPS特定激活TLR4并随后导致NF-κB的激活和I型干扰素(IFN)响应。我们接着评估了223对LPS介导的NF-κB激活的作用。磷酸化IκB是激活经典NF-κB通路的关键步骤。正如所预期的,接触到LPS10或20分钟后在RAW264.7细胞中能检测到磷酸化的IκBα。显著地,用约8μM浓度的223预处理能有效阻断IκBα的磷酸化。与知名的NF-κB抑制剂BMS-34554126相比,223展示出对LPS介导的NF-κB激活的更强的抑制作用。同时,我们通过评估IFR3磷酸化,发现223对LPS介导的I型干扰素(IFN)反应不起作用,表明223特异性的以LPS触发的的NF-κB信号通路为目标。并且,223显著抑制由合成的dsRNA poly(I:C)(一种TLR3配体27)触发的的IκBα磷酸化。这些结果暗示223影响TLR3-和TLR4-介导的NF-κB信号共享的共同信号组件。除了TLRs,包括TNF等的相应配体结合死亡受体也能触发NF-κB的激活。我们发现223在多种细胞系中显著抑制TNF诱导的IκBα磷酸化。综上,这些数据确立了223担当多种刺激物诱导的NF-κB通路的有效抑制剂。

TNF受体相关因子(TRAFs)是NF-κB信号通路中的重要中间体。如,TRAF2和TRAF5能调控TNF-α受体触发的IKK激活,而TRAF6在IL-1诱导的IKK激活过程中是必需的2。后一通路能通过加入重组TRAF6蛋白到无细胞提取物而重构。当用重组TRAF6孵育293T细胞后,磷酸化的IKKα/β能从S100细胞裂解物中检测到。特别地,而添加223完全废除了TRAF6诱导的IKKα/β磷酸化,表明(+)-ainsliadimer A通过介入IKK复合物或其上游激活剂中断了NF-κB通路。

基于223的化学探针的合成和生物学评估

为探究与NF-κB通路关联的223的功能性目标,我们力求制备用于亲和纯化的化学探针。用全合成得到的初始结构和活性关系(SAR)研究表明了羟基类似物224能完全保有生物活性。此外,如无活性的类似物225所示,α,β-不饱和羟基部分表现出其对于生物活性至关重要。我们假定羟基部分可能是作为Michael受体与半胱氨酸残基的功能性硫基形成共价键。可以想象地,无活性的类似物225可用于制备阴性探针。因此,我们分别用224和225连接了生物素和乙二醇,合成了阳性探针(Probe)与阴性探针(NC)。Probe和NC的生物学评估表明,生物素标记的阳性探针在50μM浓度下保有有效阻断NF-κB活性的能力,而生物素标记的阴性探针在同等浓度下完全丧失活性。

223直接以IKKα与IKKβ作为目标

为鉴定与223相互作用的细胞蛋白,我们分别用Probe与NC作为阳性和阴性探针进行了下拉实验。293T细胞裂解物先与阳性或阴性探针结合,再与链霉亲和素琼脂糖珠一起孵育。然后将链霉亲和素琼脂糖珠沉淀下来的蛋白溶在SDS-PAGE中,并进行银染。在大约78kDa与80kDa位置上观察到的两条清晰的带,是特异性的被阳性探针而不是阴性探针沉淀。蛋白质谱分析显示这两种蛋白是IKKα和IKKβ。我们进一步用免疫印迹法检测沉淀中IKKα和IKKβ的存在。相一致地,IKKα与IKKβ都特异性的被阳性探针而不被阴性探针拉下。这些数据表明223的以IKKα和IKKβ作为目标,或者是含有IKKα和IKKβ的复合物。

为确定是否223直接结合IKKα和IKKβ,我们生成了重组IKKα和IKKβ蛋白用于下一步的分析。293T细胞用Flag-IKKα或Flag-IKKβ质粒转染,然后重组Flag-IKKα或Flag-IKKβ被抗Flag琼脂糖珠捕获,然后用Flag肽洗脱珠。纯化的Flag-IKKα或Flag-IKKβ与DMSO或渐增浓度的Probe孵育,然后将混合物溶解在SDS-PAGE中,用链霉亲和素或抗Flag抗体进行免疫印迹。在Probe存在下,在约80kDa分子量的地方能用链霉亲和素抗体检测到一条清晰的条带,并且信号强度随Probe的浓度升高而增强。表明Probe与重组IKKα之间存在强相互作用。此外我们还观察到Probe与重组IKKβ之间的相似相互作用模式,然而这种结合能被过量的未被标记的223而不是225竞争掉。特别地,223与IKKγ/NEMO(IKK复合体的另一亚单位)以及NF-κB通路中的其他分子(如TAK1和TAB1)没有关联。综上,这些数据证明223能有效并特异性的与IKKα和IKKβ相互作用,且双键对于其与IKKα和IKKβ的结合至关重要。

IKKα/β的Cys 46对于结合223至关重要

当不饱和羰基部分被饱和或出现过量的还原剂二硫苏糖醇(DTT),223完全失去了其对NF-κB激活的抑制活性,表明223的α,β-不饱和羰基部分是反应性的Michael受体,与其目标蛋白的半胱氨酸残基形成共价键,导致靶标酶失活,如之前的天然产物如腺华素所证实的28。我们推测IKKα和IKKβ中的保守半胱氨酸残基可能是223的结合位点。我们BLASTIKKα和IKKβ的序列并发现了9个保守半胱氨酸残基。为了评估它们之中哪些对与223结合是决定性的,我们分别将IKKβ的这9个半胱氨酸残基突变为丙氨酸。在这些突变中,C64A是唯一一个完全丧失与223相互作用能力的突变体,而其他8个突变体都保有与野生型IKKβ相似的对223的高亲和性结合,表明Cys46对其与223结合至关重要。正如所预期的,IKKα或IKKβ的Cys46突变为丝氨酸废除了其与223的相应的相互作用。

为了进一步阐明Cys46是否是223的确切结合位点,我们合成了一段肽段(#1),其包含了人IKKβ的第41-53个氨基酸。这个肽段用MALDI-TOF(基体-辅助光脱附/离子化飞行时间)检测与223和探针结合.2,047.978和2,479.259段的m/z值与#1+223和#1+探针的计算重量分别良好匹配。这些结果表明223和探针能与含有IKKβC46的肽段结合。正如所预期的,含有人IKKβ的第41-53个氨基酸的肽段#2与223和探针均有相互作用。当#1和#2的半胱氨酸46被丙氨酸或丝氨酸取代,分别称之为肽段1A,2A,1S和2S,这些肽段都丧失了与223或探针结合的能力。此外,合成的含有IKKβC215的肽段#3和#4,分别由残基202-220和残基212-231组成,也与223或探针显示无关联。除了在前的突变结合试验,这些结果直接证实了223通过半胱氨酸46与IKKβ结合。

已知223通过在C46的Michael加成对IKKβ进行共价修饰。为证实这一结合事件的功能性意义,我们进行了体外激酶试验,用WT-IKKβ或C46A IKKβ重组蛋白作为激酶,纯化的Flag-IκBα蛋白作为底物。如此处所示,重组WT-IKKβ和C46A-IKKβ磷酸化的IκBα和IκBα磷酸化的信号强度相似,表明用丙氨酸取代Cys46不影响IKKβ的激酶活性。在223存在下,WT-IKKβ诱导的IκBα磷酸化被显著抑制,而C46A-IKKβ触发的IκBα磷酸化对223有抗性。总之,这些结果表明223通过对其C46位点的直接修饰抑制IKKβ。

223是一种新型的IKKα/β变构抑制剂

为进一步探究(+)-ainsliadimer A如何使IKKα/β失活,我们用IKKβ的第一个晶体结构29取样IKKβ结合在223上的构象态进行了分子动态学(MD)模拟。根据计算研究,这种结合模式显示,在模拟期间稳定的氢键在Cys46的主链酰胺基与223的Michael受体羰基间形成,稳定了Michael加成反应的过渡态。此外,223与残基包括Trp58,Ile62,Val79,Leu91,Pro92和Leu94,形成有利的疏水性相互作用,其中变构结合口袋在3-磷脂酰肌醇依赖性激酶1(PDK1)中30被识别出来。另外IKKβ中Cys46突变为丙氨酸失去了诱发自激活和下游IκBα磷酸化的能力。总之这些数据表明IKKα/β的Cys46担当这些酶的新型变构位点。我们接下来探寻是否223能直接影响IKKβ的激酶活性。特别地,我们注意到223表现出对IKKβ极大的有效激酶抑制作用,其IC50为76nM,相对于阳性对照全激酶抑制剂星形孢菌素(IC50137nM)。此外,223对结构相关的激酶也表现出优异的选择性。这些数据表明一种模式,其中结合223与IKKα/β的Cys46触发了IKKα/β的构象变化,导致这些酶失活。

因为IKKα磷酸化p100对于NIK介导的非经典NF-κB激活是决定性的,我们进一步研究了223对非经典NF-κB激活的作用。NIK的异常表达触发p100转变为p52,同时加入223能阻断NIK介导的p52生成,表明233通过破坏IKKα的活性而阻断非经典NF-κB的激活。

223抑制癌细胞和异种移植肿瘤生长

除了在免疫反应的控制中的决定性作用,NF-κB通路还显示出负调节凋亡和正调节肿瘤的发病与进程12。异常或组成型的NF-κB激活在多种癌细胞中可见,这通常产生对化疗的增强抗性。NF-κB的抑制引起癌细胞对治疗剂增强的化疗敏感性和细胞死亡。为评估223对癌细胞存活的效果,我们用不同浓度的223处理包括宫颈癌HeLa细胞、成胶质细胞瘤T98G细胞和胃腺癌BCG-823细胞在内的人类癌细胞。在223作用下,这些癌细胞系都观察到显著的细胞死亡。正如所预期的,223引起的细胞存活抑制在破坏α,β-不饱和部分或添加DTT后被完全废除。这些数据表明223的α,β-不饱和部分对于其抑制NF-κB信号和细胞存活的生物活性必不可少。

然后我们进一步在体内检测223的抗肿瘤效果。带有BGC-823人胃腺癌异种移植肿瘤的裸鼠用载体或223(25mg/kg,qdx8)或10-羟基喜树碱(HCPT),一种广泛使用的抗肿瘤药物,进行治疗。12天后,与载体处理的老鼠相比,8只被223治疗的小鼠全部观察到显著的异种移植肿瘤缓解。特别地,223产生不亚于治疗剂HCPT的抗肿瘤效果。重要的是,与HCPT治疗组的显著体重下降相比较,在给药223期间小鼠没有显示出任何可辨别的不良反应或显著的体重变化。总而言之,这些数据证实了223的NF-κB抑制以最小非期望毒性引起人癌细胞的显著死亡和肿瘤生长的抑制,表明了一种抗癌和抗炎疗法的新型IKK抑制剂。

223类似物是NF-κB通路的有效抑制剂,阻断IκBα的磷酸化,并抑制癌细胞和异种移植肿瘤的生长。

我们设计并合成了223的一组胺基、羟基或硫基类似物,包括1,2,3,4,5,6,7,并评价了他们对LPS诱导的NF-κB激活的作用。用4μM类似物或223预培养Raw 264.7细胞2小时后,用20ng/ml LPS刺激。20分钟后收获细胞,并用蛋白质印迹实验测试全细胞提取物中IκBα磷酸化的发生。223和类似物预处理有效阻断了IκBα的磷酸化。我们也证实了223和类似物诱导不同癌细胞中的细胞死亡。特别地,(a)HeLa细胞和(b)胃腺癌BCG-823细胞用DMSO和类似物或223处理48小时,然后通过测量ATP水平确定细胞活力。对于223和每种被测类似物,数据显示细胞存活的剂量反应性抑制。所有实验都重复了至少三次,得到相似结果。

合成流程;基本信息:

1H NMR谱在Varian 400MHz分光计上记录,除非另有说明在室温下使用CDCl3作溶剂。13C NMR谱在Varian 100MHz分光计(用全质子去偶)上在室温下记录。化学位移是以相对于氯仿(1H,δ7.26;13C,δ77.00)的百万分之份数报道的。1HNMR的数据如下报道:化学位移,多峰形(s=单峰,d=双重峰,t=三重峰,q=四重峰,m=多重峰,br=宽峰),偶合常数和积分。红外光谱在Thermo Fisher FT-IR200分光光度计上记录。高分辨质谱在北京大学质谱分析中心用Bruker APEX Flash色谱分析获得。旋光值在AUTOPOL III数字旋光仪,589nm光下记录为[α]D20,(浓度为克/100mL溶剂)。快速色谱层析使用200目到400目硅胶进行,除非另有说明,产率为色谱和光谱纯材料。

所有试剂购买自Sigma-Aldrich,J&K以及Alfa Aesar Chemicals。除非另有说明,所有反应皆在烘干玻璃器皿中在氩气氛下进行。

3-表-中美菊素C(7).向去氢木香内酯(6,11.7g,50.9mmol)的二氯甲烷溶液(1.17L)中加入二氧化硒(2.82g,25.4mmol)和过氧叔丁醇(5.5M在水中,101.7mmol),搅拌。1小时后缓慢加入30%的硫代硫酸钠水溶液(500mL)至反应混合物中。分离有机层,水层用二氯甲烷进一步萃取(500mL×2)。合并的有机层用盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,并在真空中浓缩。残余物用快速色谱法纯化(PE∶EtOAc=4∶1)得到无色固体3-表-中美菊素C(7,10.9g,47%)。光谱数据与文献报道值一致(Ando,M.et al.,Org.Chem.1989,54,1952)。

去氢中美菊素C(8).在0℃下向3-表-中美菊素C(7,10.9g,44.1mmol)的二氯甲烷溶液(220mL)中加入戴斯-马丁过碘烷(24.3g,57.3mmol)的二氯甲烷溶液(220mL)。反应混合物升至室温并搅拌1小时后向所得混合物中加入30%的硫代硫酸钠水溶液(150mL)和10%碳酸氢钠水溶液(150mL)。所的混合物室温搅拌15分钟,分离有机层,用水(500mL)和盐水(500mL)洗涤,随后水层进一步用二氯甲烷萃取。合并的有机层用无水硫酸钠干燥,经硅胶过滤,真空浓缩得到淡黄色固体去氢中美菊素C(8,9.60g,90%)。光谱数据与文献报道值一致(Bohlman,F.;Le Van,N.Phytochemistry 1977,16,487)。

去氢中美菊素C二聚体(9).将去氢中美菊素C(8,63mg,0.26mmol)和(+)-BINOL(37mg,0.13mmol,0.5equiv)的乙酸乙酯溶液(5mL)在真空中浓缩,将所得混合物在50℃静置60小时。经快速色谱法纯化(PE∶EtOAc=2∶1)得到无色油状去氢中美菊素C二聚体(9,45mg,71%)和去氢中美菊素C(8,10mg,14%).光谱数据与文献报道值一致(Li,C.;Yu,X.;Lei,X.Org.Lett.2010,12,4284)。

二酮(10).向二聚体9(29mg,0.06mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)加入1N HCl(0.3mL,0.3mmol),所得混合物在50℃搅拌5小时。向反应混合物中缓慢加入饱和碳酸氢钠水溶液(2mL),用乙酸乙酯(10mL)萃取。有机层分离,用盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥,并在真空中浓缩。用快速色谱法纯化(PE∶EtOAc=1∶4)得到无色油状物10(22mg,73%)。光谱数据与文献报道值一致。

(+)-Ainsliadimer A(223).向化合物10(10.5mg,0.021mmol)的无水二氯甲烷溶液(20mL)中加入DBU(38μL,0.25mmol,13equiv)的无水二氯甲烷溶液(5mL)。所得混合物在20℃搅拌15小时,加入0.05M盐酸(40mL)。分离有机层并用饱和碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后真空浓缩。经快速色谱法纯化(CHCl3∶MeOH=100∶1)得到无色固体223(9.4mg,89%)。光谱数据与文献报道值一致。(Wu et al.Org.Lett.2008,10,2397).

基本流程:

0℃下,向ainsliadimerA(0.032mmol,1eq)的乙醇(1mL)和二氯甲烷(0.5mL)溶液中加入二烷基胺(0.29mmol,9eq),在相同温度下继续搅拌反应混合物并用TLC监测直到反应完全。直接浓缩所得混合物得到目标产物。

1:熔点.102-103℃;[α]22D+98.5(c1.0,CH2Cl2);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.22-1.33(m,1H),1.36-1.48(m,1H),1.81-1.90(m,2H),1.98-2.26(m,18H),2.30-2.62(m,12H),2.67-2.75(m,2H),2.86-3.14(m,4H),3.16(s,br,1H),3.80(s,br,1H),4.04(dd,J=9.6Hz,11.2Hz,1H),4.09(t,J=8.8Hz,1H),4.55(s,1H),4.92(s,1H),4.96(s,1H),5.08(s,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ26.2,33.2,33.4,38.0,38.2,38.7,39.3,41.8,44.8,45.2,45.2,45.8,45.8,46.8,50.4,50.5,53.0,58.8,58.9,62.1,82.7,83.9,89.3,90.3,112.8,113.0,148.2,150.5,176.4,177.2,225.1;IR(neat)vmax1002,1180,1460,1716,1769,2771,2822,2861,2932,3446cm-1;HRMS(ESI)[M+H+]计算值:C34H49N2O7:597.3534,检测值:597.3537.

3:熔点.100-101℃;[α]23D+80.0(c0.48,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.83-0.89(m,2H),0.95-1.02(m,12H),1.22-1.42(m,2H),1.78-1.91(m,2H),1.99-2.74(m,24H),2.83-2.98(m,4H),3.03-3.16(m,3H),3.78(s,br,1H),4.03(dd,J=10.0Hz,11.2Hz,1H),4.07(t,J=9.6Hz,1H),4.56(s,1H),4.91(s,1H),4.96(s,1H),5.08(s,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.6,11.8,26.2,38.3,38.8,41.8,45.0,45.5,45.8,46.9,47.1,51.0,53.1,53.1,62.2,82.7,84.0,89.3,90.3,112.7,113.0,148.4,150.6,176.7,177.5,225.1;IR(neat)vmax773,903,1005,1179,1385,1638,1717,1771,2809,2871,2928,2967,3444cm-1;HRMS(ESI)[M+H+]计算值:C38H57N2O7:653.4160,检测值:653.4148.

4:熔点.115-116℃;[α]24D+100.6(c0.61,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.83-0.89(m,2H),1.21-1.60(m,12H),1.81-1.90(m,2H),1.98-2.60(m,26H),2.73-2.78(m,2H),2.86-2.97(m,2H),3.03-3.11(m,3H),3.79(s,br,1H),4.02(dd,J=9.6Hz,11.6Hz,1H),4.07(t,J=9.6Hz,1H),4.55(s,1H),4.91(s,1H),4.96(s,1H),5.07(s,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.2,24.2,24.9,25.9,26.0,26.2,26.9,33.2,38.3,38.8,41.8,44.6,44.8,45.4,50.6,51.0,53.0,54.8,54.9,58.7,58.7,62.1,82.8,83.9,89.3,90.4,112.7,112.9,148.3,150.6,176.6,177.4,225.0;IR(neat)vmax991,1005,1178,1456,1637,1717,1771,2778,2852,2931,3431cm-1;HRMS(ESI)[M+H+]计算值:C40H57N2O7:677.4160,检测值:677.4158.

5:熔点.137-138℃;[α]23D+88.9(c0.68,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.22-1.33(m,1H),1.36-1.42(m,1H),1.81-1.90(m,2H),1.98-2.66(m,26H),2.77-2.98(m,4H),3.05-3.17(m,3H),3.65-3.71(m,8H),3.80(s,br,1H),4.04(dd,J=9.6Hz,11.2Hz,1H),4.09(t,J=10.4Hz,1H),4.57(s,1H),4.93(s,1H),4.97(s,1H),5.07(s,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ26.2,33.2,38.1,38.1,38.8,41.8,44.6,45.4,50.5,50.7,53.0,54.0,54.0,58.0,58.3,62.1,66.8,82.7,83.9,89.3,90.3,112.8,113.1,148.2,150.3,176.1,177.0,224.9;IR(neat)vmax772,1000,1117,1457,1717,1771,2817,2851,2920,3457cm-1;HRMS(ESI)[M+H+]计算值:C38H52N2O9:681.3746,检测值:681.3741.

2:向甲醇(4mL)中加入乙酰氯(150μL),反应溶液搅拌20分钟后冷却至0℃。向该冷却溶液中加入二甲胺-223(36mg,0.06mmol),并将反应溶液在0℃搅拌。20分钟后,反应混合物直接浓缩。将残余物溶于去离子水(10mL)中并用乙醚(10mL)洗涤,将水层浓缩后得到二甲胺盐酸盐223(30mg,74%)。

2:熔点.152-153℃;[α]22D+25.6(c0.64,MeOH);1H NMR(400MHz,MeOH)δ1.38-1.48(m,1H),1.55-1.65(m,1H),1.87-1.92(m,2H),2.03-2.39(m,9H),2.46-2.68(m,6H),2.86-3.22(m,18H),3.37-3.47(m,2H),3.54-3.65(m,2H),4.60(dd,J=9.6Hz,11.6Hz,1H),4.51(s,1H),4.56(t,J=9.2Hz,1H),5.00(s,1H),5.05(s,1H),5.07(s,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ26.8,32.1,32.3,33.8,37.6,38.6,38.8,39.0,41.6,42.3,42.6,42.7,42.8,44.3,45.5,45.6,47.2,49.0,50.0,52.2,56.4,56.7,62.7,85.5,86.5,90.3,91.8,112.9,113.3,149.6,151.3,178.2,178.7,228.6;IR(neat)vmax997,1187,1463,1641,1764,2856,2923,3416cm-1;HRMS(ESI)[M-Cl2]计算值:C34H50N2O7:597.3525,检测值:597.3538.

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223衍生物是NF-κB通路的有效抑制剂,阻断IκBα的磷酸化,并抑制癌细胞和异种移植肿瘤的生长

我们设计并合成了223的一组胺基,羟基和巯基衍生物,并评价了他们对LPS诱导的NF-κB激活的作用。如上所述,用4μM衍生物预培养RAW 264.7细胞2小时后,用20ng/ml LPS刺激。20分钟后收获细胞,并用蛋白质印迹实验检测全细胞提取物中IκBα磷酸化的发生。衍生物预处理有效的阻断了IκBα磷酸化。我们也证实了该衍生物诱导不同癌症细胞中的细胞死亡。特别地,(a)HeLa细胞或(b)胃腺癌BCG-823细胞用DMSO,和衍生物处理48小时,再通过测量ATP水平确定细胞活力。对于每个所测的衍生物,数据显示细胞存活的剂量反应性抑制。

(+)-Ainsliadimer A衍生物的合成。试剂和条件:a)不同的取代氨基,EtOH,室温;b)CH3COCl,MeOH,0℃;c)(CH3)2C(OCH3)2,PPTS,苯,100℃;d)OsO4,NMO,丙酮/水,12小时;然后NaIO4,丙酮/水。

缩酮的合成路线:

环状羰基氧基合成的基本流程:向ainsliadimer A的无水苯的溶液中加入(CH3)2C(OCH3)2和PPTS。然后反应在100℃搅拌14小时。反应完成后,除去溶剂苯,然后用二氯甲烷萃取反应混合物,用盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,真空浓缩并经硅胶柱层析纯化得到所需的环状缩酮。

有代表性的实施例:

酯的合成路线:

酯合成的基本流程:向ainsliadimer A的无水吡啶溶剂中加入乙酰氯。然后反应在室温下搅拌24小时。反应完成后除去吡啶,用二氯甲烷萃取反应混合物,用盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,真空浓缩并经硅胶柱层析纯化得到所需的酯。

有代表性的实施例:

醚的合成路线:

醚合成的基本流程:

向ainsliadimer A的无水二氯甲烷溶液中加入碘甲烷和二异丙基一季胺。然后反应在40℃搅拌24小时。反应通过加入饱和氯化铵水溶液淬灭。反应混合物用二氯甲烷萃取,用盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,真空浓缩并经硅胶柱层析纯化得到所需的醚。

有代表性的实施例:

(+)-Ainsliadimer A衍生化合物

(+)-Ainsliadimer A衍生物在癌细胞中诱导细胞死亡。化合物1-16证明剂量反应性抑制高达95%;17与DMSO对照没有显著差异。

(+)-Ainsliadimer A衍生物抑制IKKβ

实验流程;基本信息:

1H NMR谱在Bruker 400MHz分光计上记录,除非另有说明在室温下使用CDCl3作溶剂。13C NMR谱在Bruker 100和125MHz分光计(用全质子去偶)上在室温下记录。化学位移是以相对于氯仿(1H,δ7.26;13C,δ77.00)的百万分之份数报道的。1HNMR的数据如下报道:化学位移,多峰性(s=单峰,d=双重峰,t=三重峰,q=四重峰,m=多重峰,br=宽峰),偶合常数和积分。红外光谱在Thermo Fisher FT-IR200分光光度计上记录。高分辨质谱在北京大学质谱分析中心用Bruker APEX Flash色谱分析获得。旋光值在AUTOPOL III数字旋光仪,589nm光下记录为[α]D20(浓度为克/100mL溶剂)。快速色谱层析使用200目到300目硅胶进行。除非另有说明,产率为色谱和光谱纯材料。

化学。化合物A1-1的合成以类似于文献流程的方式进行(Org.Lett.,2010,12,4284-4287)。基本流程和代表性化合物2,3,7,9和10的特性化数据如下所列。

基本流程:

化合物2的合成。向(+)-Ainsliadimer A(50mg,0.0987mmol,1eq)的苯溶液中加入(CH3)2C(OCH3)2(0.121mL,0.987mmol,10eq)和PPTS(2.48mg,0.1eq)。然后反应液在100℃搅拌14小时。反应完成后,除去苯并用二氯甲烷萃取,用盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥,浓缩后用柱层析纯化(PE/EA 4/1)得到目标产物(35mg,65%)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ1.23-1.27(m,1H),1.42(s,3H),1.47(s,3H),1.77-1.95(m,3H),2.01-2.05(m,1H),2.10-2.56(m,10H),2.76-2.85(m,3H),2.95-3.02(m,3H),3.53-3.60(m,1H),3.95-4.00(m,1H),4.53-4.85(dd,J1=11.6Hz,J2=8.4Hz,1H),4.86(s,1H),4.87(s,1H),4.93(s,1H),5.02(s,1H),5.46(d,J=3.2Hz,1H),5.58(d,J=3.2Hz,1H),6.17(d,J=3.2Hz,1H),6.25(d,J=3.2Hz,1H).

化合物3的合成。二甲胺盐酸盐(22mg,0.274mmol,10eq)和二异丙基乙基胺(48μL,0.274mmol,10eq)的混合物在乙醇中室温搅拌30分钟后。然后加入化合物2(15mg,0.027mmol,1eq),混合物搅拌10小时。反应完成后,除去溶剂并经柱层析纯化(DCM∶MeOH/10∶1+0.1%NH3-H2O)得到目标产物(8mg,51%)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ1.25-1.36(m,3H),1.42(s,3H),1.47(s,3H),1.69-1.91(m,3H),2.04-2.19(m,4H),2.24(s,6H),2.27(s,6H),2.29-2.54(m,11H),2.60-2.72(m,3H),2.76-2.82(m,1H),2.86-2.90(m,1H),2.96-3.02(m,1H),3.50-3.57(m,1H),3.95-4.00(m,1H),4.46-4.51(dd,J1=11.2Hz,J2=8.8Hz,1H),4.84(s,1H),4.85(s,1H),4.90(s,1H),4.98(d,J=1.6Hz,1H).

化合物7的合成。合成方法类似于化合物3的合成。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ1.20-1.30(m,2H),1.36-1.45(m,1H),1.81-1.90(m,2H),1.99-2.28(m,7H),2.29(s,3H),2.30(s,3H),2.33-2.68(m,25H),2.78-2.84(m,2H),2.87-2.98(m,2H),3.03-3.18(m,3H),3.80(s,1H),4.01-4.11(m,2H),4.56(s,1H),4.92(s,1H),4.97(s,1H),5.08(s,1H).

化合物9的合成。合成方法类似于化合物3的合成。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ1.22-1.64(m,3H),1.81-1.94(m,10H),1.99-2.23(m,5H),2.27-2.48(m,12H),2.50-2.67(m,8H),2.76-2.83(m,2H),2.87-2.98(m,2H),3.01-3.19(m,3H),3.81(s,1H),4.01-4.11(m,2H),4.57(s,1H),4.58-4.63(br,1H),4.68-4.76(br,1H),4.92(s,1H),4.97(s,1H),5.08(s,1H).

化合物10的合成。向甲醇(2mL)中加入乙酰氯(10μL),所得溶液搅拌20分钟后冷却至0℃。向该冷却溶液中加入化合物9(11mg,0.02mmol),并在0℃搅拌所得溶液。20分钟后,将反应混合物直接浓缩。残余物溶于去离子水(3mL)中,并用乙醚(10mL)洗涤。水层浓缩后得到盐酸盐。1H NMR(400MHz,CD3OD):δ1.24-1.59(m,3H),1.83-1.93(m,2H),1.99-2.40(m,19H),2.49-2.66(m,4H),2.88-2.95(m,1H),3.07-3.22(m,5H),3.34-3.50(m,7H),3.57-3.69(m,5H),4.26-4.40(m,2H),4.55(s,1H),4.94-4.96(br,3H),5.06(s,1H),5.13(s,1H).

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