本发明涉及药物化学领域；具体地说，本发明涉及新型的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮衍生物，其合成方法及其作为egfr抑制剂在制备肿瘤相关疾病的药物中的应用。
背景技术：
癌症亦称噁性肿瘤，是以细胞异常增殖及转移为特点的一大类疾病，具有发病率高和死亡率高的特点，是威胁人类健康，导致死亡的噁性疾病之一。研究数据表明，2008年全球有1270万癌症患者，其中死亡人数高达700余万。而全世界20％的新发肿瘤病人在中国，24％的肿瘤死亡病人在中国。如果不采取有效措施预防，或拿出更优的治疗方案，预计到2030年，世界范围内每年将出现2600万新增癌症病例，癌症死亡人数将达到1700万。在现有的癌症中，肺癌是目前世界范围内发病率和死亡率最高的噁性肿瘤，其中非小细胞肺癌(nsclc)占肺癌患者的80％以上。据世界卫生组织(who)预测，到2025年，我国每年新增肺癌病例将超过100万。一旦被确诊为肺癌，患者便只有渺茫的生存前景，5年生存率不到15％。
从20世纪80年代开始，随着肿瘤分子生物学研究的深入，肿瘤发生、发展的分子机制日益清晰。在诸多诱发癌症的因素中，癌细胞中由基因突变引起的高表达的某些蛋白激酶是导致其信号转导通路异常的主要因素之一。蛋白质酪氨酸激酶是信号传递过程中的重要因子，参与一系列细胞活动，与细胞生长、分化、增殖密切相关。它催化atp的γ磷酸基转移到许多重要蛋白质的酪氨酸残基上，使酚羟基磷酸化，从而传递信号。因此，发展选择性的蛋白激酶抑制剂来阻断或者调控由于这些信号通路异常产生的疾病已经被视为抗肿瘤药物开发的一个有效的研究策略。在众多的酪氨酸激酶中，表皮生长因子受体酪氨酸激酶(epidermalgrowthfactorreceptortyrosinekinase,egfr)是不可或缺的重要组成部分。egfr由1186个氨基酸组成，编码一个分子量为170-kda的跨膜糖蛋白。egfr能够介导多条信号转导通路，将胞外信号传递到胞内，对正常细胞和肿瘤细胞的增殖、分化和凋亡均发挥重要的调节作用(cell,2000,100,113-127)。egfr是许多正常上皮组织(如皮肤和毛囊)的组成性表达成分，而在大部分实体瘤中，egfr存在过表达或者高表达。例如，在肺癌中，egfr的表达率达到40～80％。因此选择性地抑制egfr，干扰其介导的信号转导途径，可以达到治疗肺癌的目的，为靶向治疗肺癌开辟了一条可行之路。
临床治疗上，结合传统的放疗、化疗，以egfr靶向药物如吉非替尼(iressa)、厄洛替尼(tarceva)等进行一线药物在肺癌治疗中被证明是非常有效的。然而，临床实践表明：大部分非小细胞肺癌患者在使用吉非替尼或厄洛替尼治疗之后，会在6-12月内出现获得性耐药。其中大约60％病例的耐药性与egfr激酶结构域中一个氨基酸残基的突变(790位苏氨酸残基突变为甲硫氨酸，t790m)有关(thenewenglandjournalofmedicine,2005,352,786-792)。t790m突变导致抑制剂与egfr结合时产生空间位阻或者增加egfr与atp的亲和力，使得这类可逆性结合的竞争性抑制剂的抗癌效果大大减弱。耐药性的产生不但降低了病人对药物的敏感性，也大大降低了肿瘤患者的生存质量。为了克服t790m突变引起的耐药性，一系列不可逆atp竞争性抑制剂(如ci-1033、hki-272、pf00299804等)已进入临床研究阶段。不可逆抑制剂含有一个迈克尔受体片段，能与egfr的atp结合位点的一个保守氨基酸残基(cys797)形成共价键，从而获得了比可逆性抑制剂更强的egfr结合亲和力。尽管如此，由于此类药物对野生型和突变型egfr选择性较差，因此其最大耐受量(mtd)较低，临床实验效果并不明显。
因此，研究开发选择性抑制t790m突变，克服临床耐药的第三代egfr靶向药物具有重大的临床意义和应用前景。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种结构全新的、能够选择性抑制t790m突变并克服临床耐药性的第三代egfr抑制剂。
在第一方面，本发明提供通式i所示的化合物或其光学异构体或药学上可接受的盐：
式中，a为苯环、五元或六元杂环、c3-c8环烷基；
r1各自独立选自氢、卤素、c1-c3烷氧基、c1-c3烷基、c1-c4烷基酰胺基、取代哌嗪基、取代高哌嗪基、取代吗啉基、取代硫代吗啉基、4-n-甲基哌嗪基、4-n-乙酰基哌嗪基、4-n,n-二甲基哌啶基、取代哌啶基、n,n,n'-三甲基乙二胺基、n,n-二甲基乙醇胺基、1-甲基-4-(哌啶)哌嗪基、-nrarb，其中，ra和rb可选自烷基和含氮烷基；
r2各自独立选自以下基团：
r3、r4各自独立选自下组：氢、c1-c10烷基，取代的c1-c10烷基、任选取代的c3-c8环烷基、任选取代的苄基、任选取代的杂环基；
b选自下组：
m为0-7的整数。
在具体的实施方式中，所述化合物如通式ii所示：
式中，b、r1、r2、r3、r4如权利要求1所限定；
m为0-5的整数。
在进一步的具体实施方式中，所述化合物如通式iii所示：
式中，
r2选自
r3、r4各自独立选自h或c1-c6烷基，优选甲基或乙基；
r5、r6、r7、r8和r9独立选自下组：
在进一步的具体实施方式中，r6、r8和r9为h。
在第二方面，本发明提供选自下组的化合物或其光学异构体或药学上可接受的盐：
在具体的实施方式中，本发明提供选自下组的化合物：
在第三方面，本发明提供一种药物组合物，所述药物组合物含有本发明第一方面所述的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体或赋形剂。
在优选的实施方式中，所述药物组合物是适于口服的剂型，包括但不限于片剂、溶液剂、混悬液、胶囊剂、颗粒剂、粉剂。
在第四方面，本发明提供本发明第一方面所述的化合物在制备治疗或预防egfr介导的疾病，或抑制egfr的药物中的用途。
在具体的实施方式中，所述egfr介导的疾病为癌症。
在进一步的具体实施方式中，所述癌症选自下组：非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肺腺癌、肺鳞癌、乳腺癌、前列腺癌、神经胶质细胞瘤、卵巢癌、头颈部鳞癌、宫颈癌、食管癌、肝癌、肾癌、胰腺癌、结肠癌、皮肤癌、白血病、淋巴瘤、胃癌、多发性骨髓癌和实体瘤。
在第五方面，本发明提供利用本发明第一方面所述的化合物治疗或预防egfr介导的疾病方法。
在优选的实施方式中，所述egfr介导的疾病为癌症；优选地，所述癌症选自下组：非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肺腺癌、肺鳞癌、乳腺癌、前列腺癌、神经胶质细胞瘤、卵巢癌、头颈部鳞癌、宫颈癌、食管癌、肝癌、肾癌、胰腺癌、结肠癌、皮肤癌、白血病、淋巴瘤、胃癌、多发性骨髓癌和实体瘤。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究，出乎意料地发现一批结构全新的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮衍生物，这些衍生物能够选择性抑制egfrt790m突变，对egfrt790m/l858r激酶抑制活性的ic50值达到nm级别；对癌细胞(egfrl858r/t790m突变)增殖的抑制活性ic50值也达到nm级别。在此基础上完成了本发明。
本发明人合成了具有egfr抑制活性的候选化合物。对得到的候选化合物进行结构优化，设计并合成了一系列未见文献报道的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮类化合物，并进行了结构表征。对此系列化合物进行了分子水平和细胞水平的活性测试，得到一批具有选择性抑制egfrt790m突变的化合物。其中化合物006对egfrt790m/l858激酶抑制活性ic50为4.5nm，h1975(非小细胞肺癌细胞，egfrl858r/t790m)细胞增殖抑制活性ic50为100nm；此外，本发明的化合物对于egfr野生型的细胞与egfr突变型的细胞显示不同的抑制活性，其中化合物002对于egfr野生型的细胞与egfr突变型的细胞的ic50值之比大于20，化合物006的上述ic50值之比接近10，意味着该化合物在体内可能具备非常优异的差异毒性。
术语定义
本文中涉及到的一些基团定义如下：
本文中，“烷基”指碳链长度为1-10个碳原子的饱和的支链或直链烷基，优选的烷基包括长2-8个、1-6个、1-4个、3-8个、1-3个碳原子不等的烷基。烷基的例子包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、庚基等。烷基可以被1个或多个取代基取代，例如被卤素或卤代烷基取代。例如，烷基可以是被1-4个氟原子取代的烷基，或者烷基可以是被氟代烷基取代的烷基。
本文中，“环烷基”是指以碳原子作为环原子的饱和的环状烷基。在优选的实施方式中，所述环烷基包括具有3-8个碳原子作为环原子的环烷基，例如(但不限于)环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基。
本文中，“烷氧基”指被烷基取代的氧基。优选的烷氧基是长1-6个碳原子的烷氧基，更优选为长1-4个碳原子的烷氧基。烷氧基的例子包括但不限于：甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
本文中，“卤素”指氟、氯、溴和碘。
本文所用“杂环基”包括但不限于含有1-3个选自o、s或n的杂原子的5元或6元杂环基团，包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡咯烷基、吡唑基、咪唑基、三唑基、噁唑基、吡喃基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哌啶基、吗啉基等。
本文中，“酰氨基”指结构式为“-r’-nh-c(o)-r”的基团，其中，r’可选自氢或烷基，r可选自烷基、链烯基、炔基、被nrcrd取代的烷基、被nrcrd取代的链烯基和nrcrd取代的炔基、被卤素取代的烷基、被氰基取代的链烯基，其中，rc和rd可选自烷基和链烯基。
本文中，“任选取代的”指其所修饰的取代基可任选地被1-5个(例如，1、2、3、4或5个)选自以下的取代基取代：卤素、c1-4醛基、c1-6直链或支链烷基、氰基、硝基、氨基、羟基、羟甲基、卤素取代的烷基(例如三氟甲基)、卤素取代的烷氧基(例如三氟甲氧基)、羧基、c1-4烷氧基、乙氧甲酰基、n(ch3)和c1-4酰基。
本发明的化合物
本发明的化合物是以下通式i所示的化合物或其药学上可接受的盐：
式中，a为苯环、五元或六元杂环、c3-c8环烷基；
r1各自独立选自氢、卤素、c1-c3烷氧基、c1-c3烷基、c1-c4烷基酰胺基、取代哌嗪基、取代高哌嗪基、取代吗啉基、取代硫代吗啉基、4-n-甲基哌嗪基、4-n-乙酰基哌嗪基、4-n,n-二甲基哌啶基、取代哌啶基、n,n,n'-三甲基乙二胺基、n,n-二甲基乙醇胺基、1-甲基-4-(哌啶)哌嗪基、-nrarb，其中，ra和rb可选自烷基和含氮烷基；
r2各自独立选自以下基团：
r3、r4各自独立选自下组：氢、c1-c10烷基，取代的c1-c10烷基、任选取代的c3-c8环烷基、任选取代的苄基、任选取代的杂环基；
b选自下组：
m为0-7的整数。
在具体的实施方式中，a环为苯环，从而本发明的化合物如以下通式ii所示：
式中，b、r1、r2、r3、r4如上所述；和m为0-5的整数。
在优选的实施方式中，本发明的化合物中的上述苯环可以是取代或未取代的，例如，本发明的化合物可以如以下通式iii所示：
式中，
r2选自
r3、r4各自独立选自h或c1-c6烷基，优选甲基或乙基；
r5、r6、r7、r8和r9独立选自下组：
在进一步的实施方式中，本发明的化合物中的上述苯环可以作邻位取代、间位取代和/或对位取代。在优选的实施方式中，本发明的化合物中的上述苯环是邻位取代和对位取代的。在具体的实施方式中，以上通式iii中的r6、r8和r9为h。
本发明人合成得到了一系列结构未见文献报道的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮类化合物，具体的化合物如下所示：
在本发明提供的具体化合物中，随着取代基的不同，有些化合物中存在手性碳原子，即，有些化合物存在光学异构体。本发明人进一步拆分了这些光学异构体，如下表所示：
在本发明的化合物的基础上，本发明提供一种药物组合物，该组合物含有治疗有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体或赋形剂。
本发明化合物的药学上可接受的盐的例子包括但不限于无机和有机酸盐，例如盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、富马酸盐、扁桃酸盐和草酸盐；以及与碱例如钠羟基、三(羟基甲基)胺基甲烷(tris，胺丁三醇)和n-甲基葡糖胺形成的无机和有机碱盐。
虽然每个人的需求各不相同，本领域技术人员可确定本发明药物组合物中每种活性成分的最佳剂量。一般情况下，本发明的化合物或其药学上可接受的盐，对哺乳动物每天口服给药，药量按照约0.0025到50毫克/公斤体重。但最好是每公斤口服给药约0.01到10毫克。例如，单位口服剂量可以包括约0.01到50毫克，最好是约0.1到10毫克的本发明化合物。单位剂量可给予一次或多次，每天为一片或多片，每片含有约0.1到50毫克，合宜地约0.25到10毫克的本发明化合物或其溶剂化物。
本发明的药物组合物可被配制成适合各种给药途径的制剂形式，包括但不限于被配制成用于肠外，皮下，静脉，肌肉，腹腔内，透皮，口腔，鞘内，颅内，鼻腔或外用途径给药的形式，用于治疗肿瘤和其他疾病。给药量是有效地改善或消除一个或多个病症的药量。对于特定疾病的治疗，有效量是足以改善或以某些方式减轻与疾病有关的症状的药量。这样的药量可作为单一剂量施用，或者可依据有效的治疗方案给药。给药量也许可治愈疾病，但是给药通常是为了改善疾病的症状。一般需要反复给药来实现所需的症状改善。药的剂量将根据病人的年龄，健康与体重，并行治疗的种类，治疗的频率，以及所需治疗效益来决定。
本发明的药物制剂可以给予任何哺乳动物，只要他们能获得本发明化合物的治疗效果。在这些哺乳动物中最为重要的是人类。
本发明的化合物或其药物组合物可用于治疗各种由表皮生长因子受体激酶(egfr)介导的疾病。本文中，由egfr介导的疾病为各种癌症。所述癌症包括但不限于：非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肺腺癌、肺鳞癌、乳腺癌、前列腺癌、神经胶质细胞瘤、卵巢癌、头颈部鳞癌、宫颈癌、食管癌、肝癌、肾癌、胰腺癌、结肠癌、皮肤癌、白血病、淋巴瘤、胃癌、多发性骨髓癌及实体瘤。
本发明的药物制剂可用已知的方式制造。例如，由传统的混合，制粒，制锭，溶解，或冷冻干燥过程制造。制造口服制剂时，可结合固体辅料和活性化合物，选择性研磨混合物。如果需要或必要时加入适量助剂后，加工颗粒混合物，获得片剂或锭剂芯。
合适的辅料特别是填料，例如糖类如乳糖或蔗糖，甘露醇或山梨醇；纤维素制剂或钙磷酸盐，例如磷酸三钙或磷酸氢钙；以及粘结剂，例如淀粉糊，包括玉米淀粉，小麦淀粉，大米淀粉，马铃薯淀粉，明胶，黄芪胶，甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羧甲基纤维素钠，或聚乙烯吡咯烷酮。如果需要，可增加崩解剂，比如上面提到的淀粉，以及羧甲基淀粉，交联聚乙烯吡咯烷酮，琼脂，或褐藻酸或其盐，如海藻酸钠。辅助剂特别是流动调节剂和润滑剂，例如，硅石，滑石，硬脂酸盐类，如镁硬脂酸钙，硬脂酸或聚乙二醇。如果需要，可以給锭剂核芯提供可以抵抗胃液的合适包衣。为此，可以应用浓缩糖类溶液。这个溶液可以含有阿拉伯树胶，滑石，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇和/或二氧化钛，漆溶液和合适的有机溶剂或溶剂混合物。为了制备耐胃液的包衣，可使用适当的纤维素溶液，例如醋酸纤维素邻苯二甲酸或羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸。可向药片或锭剂核芯的包衣加入染料或色素。例如，用于识别或为了表征活性成分剂量的组合。
基于上述化合物和药物组合物，本发明进一步提供一种治疗egfr介导的疾病的方法，该方法包括给予需要的对象以本发明的化合物或药物组合物。
给药方法包括但不限于本领域周知的各种给药方法，可根据患者的实际情况加以确定。这些方法包括但不限于肠外、皮下、静脉、肌肉、腹腔内、透皮、口腔、鞘内、颅内、鼻腔或外用途径给药。
本发明也包括本发明化合物在制备预防或治疗egfr介导的疾病或抑制egfr活性的药物中的用途。
本发明的优点：
1.本发明提供的化合物是一种结构全新的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮化合物；
2.本发明提供的化合物对突变型egfr或egfr突变的癌细胞具有优异的抑制活性；
3.本发明提供的化合物为开发能选择性抑制t790m突变的，能克服临床耐药的egfr靶向药物奠定了基础，具备极大的产业化和商品化前景以及市场价值，经济效益显著。
以下结合具体实施案例对本发明的技术方案进一步描述，但以下实施案例不构成对本发明的限制，所有依据本发明的原理和技术手段采用的各种施用方法，均属于本发明范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
材料与方法
本发明的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮类化合物的合成如下所示：
试剂和条件：(a)(3-氨基苯基)氨基甲酸叔丁酯,dipea,ch3cn,回流,6h；(b)lialh4,thf,0℃,4h；(c)mno2,ch2cl2,室温,过夜；(d)格氏试剂,thf,0℃,5h；(e)cdi,k2co3,thf,回流,过夜；(f)芳基胺,三氟乙酸,三氟乙醇,回流,24h；(g)三氟乙酸,ch2cl2,室温,5h；(h)丙烯酰氯,et3n,ch2cl2,0℃到室温,过夜。
实施例1
上述步骤a-h的具体合成方法如下：
1.4-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)氨基)-2-氯嘧啶-5-甲酸乙酯的合成
称取2,4-二氯-5-嘧啶甲酸乙酯(22.100g,100mmol)、dipea(12.900g,100mmol)于500ml单口烧瓶，加入100ml乙腈溶解。另取(3-氨基苯基)氨基甲酸叔丁酯(20.800g,100mmol)溶于100ml乙腈，滴加到上述反应液中，滴加完回流6h。tlc跟踪至原料转化，冷却至室温，抽滤，乙腈洗涤，滤饼烘干，得4-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)氨基)-2-氯嘧啶-5-甲酸乙酯33.710g。1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ10.23(s,1h),9.50(s,1h),8.80(s,1h),7.70(s,1h),7.35(d,j＝8.0hz,1h),7.29(t,j＝8.0hz,1h),7.23(d,j＝8.0hz,1h),4.38(q,j＝7.2hz,2h),1.49(s,9h),1.36(t,j＝7.2hz,3h).lc-ms:m/z:393.1(m+h)+.
2.(3–((2-氯-5-(羟甲基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取4-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)氨基)-2-氯嘧啶-5-甲酸乙酯(31.360g,80mmol)于5000ml两口烧瓶，加入100ml无水四氢呋喃溶解，冰浴搅拌10分钟。另取氢化锂铝(12.160g,320mmol)溶于150ml无水四氢呋喃中，缓慢滴加到上述反应液中，滴加完冰浴搅拌4小时。tlc跟踪原料转化，将反应液分批滴入250ml饱和nh4cl水溶液中，乙酸乙酯萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝2:1,v/v)。得(3-((2-氯-5-(羟甲基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯3.638g。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.38(s,1h),7.87(s,1h),7.70(s,1h),7.34(d,j＝8.4hz,1h),7.25(t,j＝8.0hz,1h),7.05(d,j＝8.0hz,1h),6.66(s,1h),4.65(s,2h),1.52(s,9h).lc-ms:m/z:351.1(m+h)+.
3.(3–((2-氯-5-甲酰基嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取(3-((2-氯-5-(羟甲基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(3.500g,10mmol)于100ml单口烧瓶，加入40ml二氯甲烷溶解。分批加入二氧化锰(58％,15.000g,100mmol)，室温搅拌过夜。tlc跟踪原料转化，垫硅藻土抽滤，滤液旋干，粗品经硅胶柱层析分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝4:1,v/v)。得(3-((2-氯-5-甲酰基嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯2.850g。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ10.60(s,1h),9.89(s,1h),8.56(s,1h),7.82(t,j＝2.0hz,1h),7.39(d,j＝8.8hz,1h),7.31(t,j＝8.0hz,1h),7.20(d,j＝8.0hz,1h),6.58(s,1h),1.53(s,9h).lc-ms:m/z:349.1(m+h)+.
4.(3-((2-氯-5-(1-羟乙基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取(3-((2-氯-5-甲酰基嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(1.044g,3mmol)于50ml两口烧瓶，加入20ml无水四氢呋喃溶解，氩气保护，冰浴搅拌10分钟。另取甲基溴化镁(1minthf,9ml)，缓慢加入到上述反应液中，滴加完冰浴搅拌5小时。tlc跟踪原料转化，将反应液倒入30ml饱和nh4cl水溶液中，乙酸乙酯萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝2:1,v/v)。得(3-((2-氯-5-(1-羟乙基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯0.831g。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.83(s,1h),7.77(s,1h),7.70(s,1h),7.29(d,j＝8.4hz,1h),7.23(t,j＝8.0hz,1h),7.05(d,j＝8.0hz,1h),6.67(s,1h),4.87(q,j＝6.4hz,1h),1.55(d,j＝6.4hz,3h),1.52(s,9h).lc-ms:m/z:365.1(m+h)+.
5.(3-(7-氯-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取(3-((2-氯-5-(1-羟乙基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(0.815g,2.2mmol)、碳酸钾(0.455g,3.3mmol)、1,1'-羰基二咪唑(1.069g,6.6mmol)于25ml单口烧瓶，加入10ml无水四氢呋喃，回流过夜。tlc跟踪原料转化，加入冰水，二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝2:1,v/v)。得(3-(7-氯-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯0.754g。1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.59(s,1h),8.54(s,1h),7.61(s,1h),7.41-7.36(m,2h),6.98(d,j＝6.8hz,1h),5.86(q,j＝6.4hz,1h),1.74(d,j＝6.4hz,3h),1.47(s,9h).lc-ms:m/z:391.1(m+h)+.
6.(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取(3-(7-氯-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(0.737g,1.89mmol)、2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯胺(0.502g,2.27mmol)于50ml两口烧瓶，加入15ml三氟乙醇溶解，滴加三氟乙酸(210μl,2.84mmol)，氩气保护，升温回流24小时。tlc跟踪原料转化，冷却至室温，加入饱和nahco3水溶液中和至碱性。二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(二氯甲烷/甲醇＝30:1,v/v)。得(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯0.294g％。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.46(s,1h),8.18(d,j＝8.8hz,1h),7.79(s,1h),7.74(s,1h),7.24-7.20(m,3h),6.69(s,1h),6.54(d,j＝2.4hz,1h),6.50(dd,j＝8.8hz,j＝2.4hz,1h),4.52(q,j＝6.8hz,1h),3.85(s,3h),3.17(t,j＝4.4hz,4h),2.60(t,j＝4.8hz,4h),2.36(s,3h),1.51(s,9h),1.49(d,j＝6.0hz,3h).lc-ms:m/z:576.3(m+h)+.
7.n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(001)
称取(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(0.277g,0.48mmol)于25ml单口烧瓶，加入6ml二氯甲烷溶解，滴加1ml三氟乙酸，室温搅拌5小时。tlc跟踪原料转化，加入饱和nahco3水溶液中和至碱性。二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂，粗品未经分离纯化直接用于下一步反应。
将上一步脱boc产物(0.187g,0.39mmol)溶于5ml二氯甲烷，加入三乙胺(0.060g,0.6mmol)，冰浴搅拌10分钟。另取丙烯酰氯(42μl,0.51mmol)，溶于1ml二氯甲烷，加入到上述反应液中，室温搅拌过夜。tlc跟踪原料转化，加入饱和nahco3水溶液中和至碱性。二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离纯化(二氯甲烷/甲醇＝20:1,v/v)。得n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺0.091g。1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ10.46(s,1h),8.23(s,1h),7.85(d,j＝8.0hz,1h),7.81(s,1h),7.67(s,1h),7.47(t,j＝8.0hz,1h),7.27(d,j＝8.4hz,1h),7.10(d,j＝8.0hz,1h),6.56(d,j＝1.2hz,1h),6.48(dd,j＝16.8hz,j＝9.6hz,1h),6.27(dd,j＝17.2hz,j＝1.6hz,1h),6.11-6.09(m,1h),5.77(dd,j＝16.8hz,j＝1.6hz,1h),5.73(q,j＝6.4hz,1h),3.76(s,3h),3.22-3.20(m,4h),3.02-2.99(m,4h),2.61(s,3h),1.70(d,j＝6.4hz,3h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc28h32n7o4530.2516,found,530.2512.
发明人对所得化合物作了进一步的手性拆分，从而得到以下对映异构体：
以下002-005化合物均按照上述步骤a-g的方法合成得到：
n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-乙基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(002)
1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ10.46(s,1h),8.22(s,1h),7.85(d,j＝8.4hz,1h),7.81(s,1h),7.66(s,1h),7.47(t,j＝8.0hz,1h),7.26(d,j＝8.4hz,1h),7.09(d,j＝8.0hz,1h),6.55(d,j＝2.0hz,1h),6.48(dd,j＝16.8hz,j＝6.8hz,1h),6.27(dd,j＝16.8hz,j＝1.6hz,1h),6.10-6.09(m,1h),5.77(dd,j＝10.0hz,j＝1.6hz,1h),5.55(t,j＝6.8hz,1h),3.76(s,3h),3.19(t,j＝4.4hz,4h),2.92(t,j＝4.4hz,4h),2.56(s,3h),2.09-1.95(m,2h),1.03(t,j＝7.2hz,3h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc29h34n7o4544.2672,found,544.2654.
发明人对所得化合物作了进一步的手性拆分，从而得到以下对映异构体：
n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-丙基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(003)
1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ10.45(s,1h),8.22(s,1h),7.85(d,j＝8.0hz,1h),7.80(s,1h),7.66(s,1h),7.47(t,j＝8.0hz,1h),7.25(d,j＝8.4hz,1h),7.08(d,j＝8.0hz,1h),6.54(d,j＝2.0hz,1h),6.48(dd,j＝16.8hz,j＝10.0hz,1h),6.26(dd,j＝16.8hz,j＝1.6hz,1h),6.10-6.09(m,1h),5.77(dd,j＝9.6hz,j＝1.6hz,1h),5.60(t,j＝7.2hz,1h),3.76(s,3h),3.14(t,j＝4.4hz,4h),2.79(t,j＝4.4hz,4h),2.47(s,3h),2.00-1.92(m,2h),1.56-1.44(m,2h),0.99(t,j＝7.2hz,3h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc30h36n7o4558.2829,found,558.2836.
发明人对所得化合物作了进一步的手性拆分，从而得到以下对映异构体：
n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4-异丙基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(004)
1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ10.52(s,1h),8.22(s,1h),7.87(d,j＝8.0hz,1h),7.85(s,1h),7.64(s,1h),7.47(t,j＝8.0hz,1h),7.26(d,j＝7.6hz,1h),7.05(d,j＝7.6hz,1h),6.57(d,j＝1.6hz,1h),6.50(dd,j＝16.8hz,j＝10.0hz,1h),6.26(dd,j＝16.8hz,j＝1.6hz,1h),6.14-6.10(m,1h),5.77(dd,j＝10.0hz,j＝1.6hz,1h),5.40(d,j＝4.8hz,1h),3.77(s,3h),3.18(t,j＝4.4hz,4h),2.74(s,3h),2.27-2.22(m,1h),1.04(d,j＝6.8hz,3h),0.99(d,j＝6.8hz,3h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc30h36n7o4558.2829,found,558.2831.
发明人对所得化合物作了进一步的手性拆分，从而得到以下对映异构体：
n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(005)
1hnmr(400mhz,cdcl3+cd3od)δ8.09(s,1h),7.89(s,1h),7.75(d,j＝8.4hz,1h),7.47(t,j＝8.0hz,1h),7.42-7.39(m,1h),7.07(d,j＝7.6hz,1h),6.42-6.38(m,2h),6.15(d,j＝7.2hz,1h),5.71(dd,j＝9.2hz,j＝2.8hz,1h),5.36(s,2h),3.80(s,3h),3.37(t,j＝4.8hz,4h),3.24(t,j＝4.8hz,4h),2.82(s,3h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc27h30n7o4516.2359,found,516.2364.
化合物006-008的具体合成方法如下：
试剂和条件：(a)格氏试剂,thf,0℃,6h；(b)cdi,k2co3,thf,回流,过夜；(c)芳基胺,三氟乙酸,三氟乙醇,回流,24h；(d)三氟乙酸,ch2cl2,室温,5h；(e)丙烯酰氯,et3n,ch2cl2,0℃到室温,过夜。
1.(3-((2-氯-5-(2-羟基丙-2-基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取4-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)氨基)-2-氯嘧啶-5-甲酸乙酯(2.352g,6mmol)于50ml两口烧瓶，加入20ml无水四氢呋喃溶解，氩气保护，冰浴搅拌10分钟。另取甲基溴化镁(1minthf,24ml)，缓慢加入到上述反应液中，滴加完冰浴搅拌6小时。tlc跟踪原料转化，将反应液倒入50ml饱和nh4cl水溶液中，乙酸乙酯萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝2.5:1,v/v)。得(3-((2-氯-5-(2-羟基丙-2-基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯1.586g。1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ10.01(s,1h),9.41(s,1h),8.12(s,1h),7.62(t,j＝2.0hz,1h),7.40(dd,j＝8.0hz,j＝1.2hz,1h),7.25(t,j＝8.4hz,1h),7.13(d,j＝8.8hz,1h),6.43(s,1h),1.56(s,6h),1.48(s,9h).lc-ms:m/z:379.1(m+h)+.
2.(3-(7-氯-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取(3-((2-氯-5-(2-羟基丙-2-基)嘧啶-4-基)氨基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(1.512g,4mmol)、碳酸钾(0.828g,6mmol)、1,1'-羰基二咪唑(1.296g,8mmol)于25ml单口烧瓶，加入10ml无水四氢呋喃，回流过夜。tlc跟踪原料转化，加入冰水，二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝2.5:1,v/v)。得(3-(7-氯-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯1.049g。1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.57(s,1h),8.64(s,1h),7.57(s,1h),7.41-7.36(m,2h),7.01-6.99(m,1h),1.79(s,6h),1.47(s,9h).lc-ms:m/z:405.1(m+h)+.
3.(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯
称取(3-(7-氯-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(1.010g,2.5mmol)、2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯胺(0.663g,3mmol)于50ml两口烧瓶，加入15ml三氟乙醇溶解，滴加三氟乙酸(280μl,3.77mmol)，氩气保护，升温回流24小时。tlc跟踪原料转化，冷却至室温，加入饱和nahco3水溶液中和至碱性。二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂。粗品经硅胶柱层析分离纯化(二氯甲烷/甲醇＝25:1,v/v)。得(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯0.516g。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.07(s,1h),7.51(d,j＝8.4hz,2h),7.47-7.43(m,2h),7.01(d,j＝7.2hz,1h),6.45(s,1h),6.44(d,j＝2.4hz,1h),6.18-6.16(m,1h),3.82(s,3h),3.16(t,j＝4.4hz,4h),2.67(t,j＝4.4hz,4h),2.42(s,3h),1.80(s,6h),1.49(s,9h).lc-ms:m/z:590.4(m+h)+.
4.n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(006)
称取(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)氨基甲酸叔丁酯(0.500g,0.85mmol)于25ml单口烧瓶，加入6ml二氯甲烷溶解，滴加1ml三氟乙酸，室温搅拌5小时。tlc跟踪原料转化，加入饱和nahco3水溶液中和至碱性。二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂，粗品未经分离纯化直接用于下一步反应。
将上一步脱boc产物(0.335g,0.68mmol)溶于5ml二氯甲烷，加入三乙胺(0.102g,1.02mmol)，冰浴搅拌10分钟。另取丙烯酰氯(72μl,0.88mmol)，溶于1ml二氯甲烷，加入到上述反应液中，室温搅拌过夜。tlc跟踪原料转化，加入饱和nahco3水溶液中和至碱性。二氯甲烷萃取，收集有机层，无水na2so4干燥，旋转蒸发除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离纯化(二氯甲烷/甲醇＝20:1,v/v)。得n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二甲基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺0.165g。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.08(s,1h),7.79(d,j＝8.0hz,1h),7.74(s,1h),7.47(t,j＝8.0hz,1h),7.38-7.36(m,1h),7.05(d,j＝7.6hz,1h),6.41(d,j＝2.0hz,1h),6.36-6.33(m,2h),6.13(s,1h),5.70(dd,j＝9.2hz,j＝2.4hz,1h),3.80(s,3h),3.17(t,j＝4.4hz,4h),2.80(t,j＝4.4hz,4h),2.50(s,3h),1.80(s,6h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc29h34n7o4544.2672,found,544.2698.
以下007和008化合物均按照上述步骤a-e的方法合成得到：
n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二乙基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(007)
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ9.42(s,1h),7.96(s,1h),7.89(s,1h),7.81(d,j＝5.6hz,1h),7.53(s,1h),7.42(t,j＝8.0hz,1h),7.33-7.31(m,1h),6.99(d,j＝7.6hz,1h),6.55-6.49(m,1h),6.36-6.32(m,2h),6.12(d,j＝7.6hz,1h),5.65(d,j＝10.4hz,1h),3.78(s,3h),3.41(t,j＝4.4hz,4h),3.21(t,j＝4.4hz,4h),2.80(s,3h),2.11-1.96(m,4h),1.00(t,j＝7.2hz,6h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc31h38n7o4572.2985,found,572.2981.
n-(3-(7–((2-甲氧基-4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)氨基)-4,4-二异丙基基-2-氧代-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-1(4h)-基)苯基)丙烯酰胺(008)
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.06(s,1h),7.96(s,1h),7.77(d,j＝4.8hz,1h),7.49(s,1h),7.41(t,j＝8.0hz,1h),6.97(d,j＝8.0hz,1h),6.40(d,j＝2.0hz,1h),6.36(dd,j＝16.8hz,j＝1.2hz,1h),6.18-6.12(m,2h),5.68(dd,j＝10.4hz,j＝1.2hz,1h),3.79(s,3h),3.09(t,j＝4.4hz,4h),2.58(t,j＝4.8hz,4h),2.36(s,3h),2.07-2.00(m,2h),1.96-1.89(m,2h),1.54-1.38(m,4h),0.97(t,j＝7.2hz,6h).hrms(esi)(m/z):(m+h)+calcdforc33h42n7o4600.3298,found,600.3297.
实施例2.生物活性测试
本发明提供的化合物对egfr激酶活性的体外抑制效果实验如下进行：
体外酶活性分析：野生型及突变型(l858/t790m)egfr均购自于invitrogen。为所有的待测试化合物设置了从5.1×10-11mol/l到1.0×10-6mol/l的10个浓度梯度。
不同激酶的浓度由优化实验决定，相应的浓度为：egfr(pv3872,invitrogen)0.287μg/μl,egfr-l858r/t790m(pv4879,invitrogen)0.055μg/μl。化合物在dmso中从5.1x10-9m到1x10-4m稀释三倍。4μl化合物溶于96μl水，得到4x的化合物溶液。40μmatp溶于1.33x激酶缓冲液，激酶/肽混合物包含2x激酶、4μm酪氨酸4肽准备好待用。10μl激酶反应包括2.5μl化合物溶液，5μl激酶/肽混合物，2.5μlatp溶液。5μl磷酸化肽溶液代替激酶/肽混合物用作100％磷酸化对照。2.5μl1.33x激酶缓冲液代替atp溶液用作100％抑制对照，2.5μl4％dmso代替化合物溶液用作0％抑制对照。板内溶液充分混合后在室温下培养1.5小时。每孔加入5μldevelopmentsolution后继续在室温下培养1小时，非磷酸化肽在此时间内被裂解。最后，加入5μl终止制剂(stopreagent)结束反应。孔板用envisionmultilabelreader(perkinelmer)进行测量。实验数据使用graphpadprismversion4.0进行计算。每次实验均重复3次以上。
细胞增殖及生长抑制分析：h1975(非小细胞肺癌细胞，egfrl858r/t790m)、a431(非小细胞肺癌细胞，egfr野生型)，细胞均从atcc获得。细胞增殖活性采用mts分析法进行评估。细胞暴露在处理条件下72小时，各细胞系每次实验所使用的细胞数根据吸光度值(490nm处的吸光度值为1.3-2.2)进行调整。为待测试化合物设置了6个浓度梯度(0.1nm-10μm)，每个浓度值至少使用6组平行对照。
h1975、a431细胞在相应的培养基中培养，细胞在复苏后至少传代两次，然后用于实验使用。对数期的细胞受胰蛋白酶作用并在培养基中再悬浮。h1975(每孔1000细胞)、a431(每孔2000细胞)播种于96孔板中，体积100μl；设置6组平行及7列。孔板放于37℃5％二氧化碳的培养箱中过夜。将化合物溶于dmso，配制浓度为每升10μm，随后将化合物浓度逐步稀释得到的化合物浓度分别为每升10μm、1μm、0.1μm、0.01μm、0.001μm、0.0001μm。2μl化合物溶液加到998μl的培养基中，混合物经充分混合。100μl的混合物加入96孔板中。2μldmso代替化合物溶液用作0％抑制对照。培养68小时之后，加入20μlmtt(5mg/ml)。4小时候，抛弃上清液并加入150μldmso。摇振10分钟之后，孔板用synergyht(biotek)(od490)读取数据。数据使用graphpadprismversion4.0进行计算，ic50值通过使用剂量反应曲线的非线性回归模型调整得到。
测试结果如下表1所示。
表1
讨论：
发明人经过广泛而深入的研究，设计并合成得到了一系列结构未见文献报道的1,4-二氢-2h-嘧啶并[4,5-d][1,3]噁嗪-2-酮类化合物，对得到的化合物进行了分子水平和细胞水平的活性测试，得到一批能够选择性抑制egfrt790m突变的化合物。本发明人进一步发现，本发明的化合物对egfr突变型癌细胞(h1975)和egfr野生型癌细胞(a431)的增殖抑制能力差异高于对突变型egfr和野生型egfr激酶活性抑制能力差异，从而提示本发明的化合物在体内有更好的差异毒性，有可能成为选择性抑制t790m突变，克服临床耐药的第三代egfr靶向药物，或者作为经进一步修饰得到活性更佳和/或差异毒性更佳的化合物的基础。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。