一种氘代的苯并咪唑类化合物的制备方法和用途与流程

文档序号:17847981发布日期:2019-06-11 21:56阅读:295来源:国知局
本发明涉及药物化学领域,具体涉及一种氘代的苯并咪唑类化合物或其可药用盐的制备方法,及其在制备抗肿瘤药物方面用途。
背景技术
:磷脂酰肌醇3-激酶(pi3k)通路是调控细胞存活、生长、增殖、代谢和血糖稳态等多种细胞功能的主要通路之一。许多癌症研究表明,在癌症病人中,参与p13k/akt信号转导的蛋白较其他蛋白有更高的表达变化、突变和易位。在癌症患者中,该通路是最过度活跃的通路之一,成为治疗该疾病的明显靶点。pi3k家族包含具有不同底物特异性、表达模式和调节方式的15种激酶。其中研究较多的i类pi3k(p110α、p110β、p110δ、p110γ)通常通过酪氨酸激酶或者g蛋白偶联受体活化以产生磷脂酰肌醇-3,4,5-p3(pip3),而pip3结合下游效应物来实现调控蛋白合成和细胞生长等功能。p13k信号转导途径的下游介质包括丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(akt)和雷帕霉素的哺乳动物靶标(mtor)。pip3与细胞内含有ph结构域的信号蛋白akt和pdk1结合,促使pdk1磷酸化akt蛋白的ser308导致akt的活化。活化的akt通过磷酸化作用激活mtor信号通路。mtor通过整合生长因子和营养信号来调节蛋白质翻译、营养摄取、自吞噬和线粒体等生物功能。因此,p13k-akt-mtor通路作为细胞内非常重要的信号转导途径,在细胞的生长、存活、增殖、凋亡、血管生成、自吞噬等过程中发挥着极其重要的生物学功能,该通路的紊乱会引起一系列的疾病,包括癌症、神经病变、自身免疫性疾病和造血型疾病。gsk2636771是pi3kβ特异性的抑制剂,原研公司是葛兰素史克制药公司,目前处于临床ii期研究。结构如下:氘代修饰是改进药物代谢性质的一种非常有潜力的新药开发技术。在该方法中,设法通过将一个或多个氢原子用氘原子取代从而减慢cyp介导的药物代谢或减少不期望的代谢物的生成。氘是安全、稳定、不具有放射性的同位素,与氢相比,氘与碳可以形成更强的键。在某些情况下,由氘形成的增加的键强度可以积极影响药物的adme性质,结果可能会明显地延长药物代谢循环、减少有毒代谢物的产生和药物间的相互作用、提高安全性以及获得更佳的疗效。现有技术中,氘代的gsk2636771类化合物还未见报道。技术实现要素:本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种氘代苯并咪唑类化合物或其可药用盐。本发明的第二个方面,提供一种药物组合物,所述药物组合物包含第一方面所述的氘代苯并咪唑类化合物。本发明的第三个方面,提供一种所述的氘代苯并咪唑类化合物或其可药用盐的制备方法。本发明的第四方面,本发明提供了如第二方面所述的药物组合物在制备抗肿瘤药物方面的用途。为了达到上述目的,本发明提供了一种氘代的苯并咪唑类化合物或其可药用盐,化学结构如式(i)所示:其中:r1-r12各自独立地代表h或d;r13代表cooh或coor20;r20代表1-4个碳原子的烷基或1-4个氘代的烷基;r14代表1-4个碳原子的烷基或1-4个氘代的烷基;r15-r19各自独立地代表h,d,卤素,甲基,氘代甲基,三氟甲基;优选地,氘在氘取代位置的氘同位素含量大于天然氘同位素含量(0.015%),较佳地大于30%,更佳地大于50%,更佳地大于75%,更佳地大于95%,更佳地大于98%。更优选地,所述的氘代氮唑醇类化合物选自:其中,所述的可药用盐包括但不限于碱金属盐,如钠盐、钾盐、锂盐等;碱土金属盐,如钙盐、镁盐等;其他金属盐,如铝盐、铁盐、锌盐、铜盐、镍盐、钴盐等;无机碱盐,如铵盐;有机碱盐,如叔辛基胺盐、二苄基胺盐、吗啉盐、葡糖胺盐、苯基甘氨酸烷基酯盐、乙二胺盐、n-甲基葡糖胺盐、胍盐、二乙胺盐、三乙胺盐、二环己基胺盐、n,n-二苄基乙二胺盐、氯普鲁卡因盐、普鲁卡因盐、二乙醇胺盐、n-苄基-苯乙基胺盐、哌嗪盐、四甲基胺盐、三(羟甲基)胺基甲烷盐;氢卤酸盐,如氢氟酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐等;无机酸盐,如硝酸盐、高氯酸盐、硫酸盐、磷酸盐等;低级烷磺酸盐,如甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐、乙磺酸盐等;芳基磺酸盐,如苯磺酸盐、对苯磺酸盐等;有机酸盐,如醋酸盐、苹果酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、草酸盐、马来酸盐等;氨基酸盐,如甘氨酸盐、三甲基甘氨酸盐、精氨酸盐、鸟氨酸盐、谷氨酸盐、天冬氨酸盐。在本发明的第二方面,提供了一种药物组合物,所述药物组合物包含有第一方面所述的氘代苯并咪唑类化合物或其可药用盐;所述的可药用盐包括其晶型、药学上可接受的盐、前药、水合物或溶剂合物;在一优选例中,所述药物组合物进一步包含至少一种药学上可接受的载体;在另一优选例中,所述的药物组合物为注射剂、囊剂、片剂、丸剂、散剂或颗粒剂。在另一优选例中,所述药物组合物进一步包含至少一种另外的抗肿瘤药物,所述的另外的抗肿瘤药物。优选地,所述的抗肿瘤药物包括但并不限于:紫杉醇、长春碱、长春新碱、多因他赛、顺铂、卡铂、环磷酰胺、卡莫司汀、达卡巴嗪、更生霉素、柔红霉素、博来霉素、鬼臼毒素类、尿氟嘧啶、甲氨蝶呤、阿糖胞苷、喜树碱类、他莫昔芬、雷洛昔芬、受体或非受体酪氨酸激酶。为实现上述第三个目的,本发明提供了一种氘代苯并咪唑类化合物或其可药用盐的制备方法,包括以下步骤:具体包括以下步骤:步骤一:将化合物a溶于有机溶剂中,加入b,碱试剂,在氮气保护下,加热反应得到目标产物化合物c。步骤二:将化合物c溶于有机溶剂中,加入水,碱试剂,在氮气保护下,加热反应得到目标产物化合物d。优选地,所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺,四氢呋喃,二甲基亚砜,甲苯,n-甲基吡咯烷酮,二氧六环。优选地,所述的碱试剂为k2co3,na2co3,cs2co3,k3po4,三乙胺,n,n-二异丙基乙胺。为实现上述第四个目的,本发明提供了一种包含所述氘代苯并咪唑化合物的组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明优点在于合成了一种氘代的苯并咪唑类化合物,该类化合物对pi3kβ酶选择性抑制活性较好,不低于甚至优于对照物gsk2636771。氘代后使得药物的代谢变得困难,这导致首过效应的降低,在这种情况下,可以改变剂量并形成长效制剂,其也可以以长效制剂的形式改善适用性。具体实施方式以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例一化合物d1的合成:步骤一:在氮气和冰浴条件下,将化合物1(10mmol)和甲氧胺盐酸盐(20mmol)的n,n-二甲基甲酰胺的溶液滴加到叔丁醇钾(70mmol)和醋酸铜(1mmol)的n,n-二甲基甲酰胺(50ml)的溶液中,冰浴下反应3小时,加入水淬灭反应,用盐酸调ph3-4,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后得粗品直接用于下一步。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ6.88(s,1h,j=2.4hz),6.91(d,1h,j=2.4hz),8.08(brs,2h)。步骤二:将化合物2(10mmol)和hatu(12mmol)溶于四氢呋喃中,加入甲醇(30mmol)和三乙胺(2mmol),室温下反应至完全,旋干,加入乙酸乙酯后用饱和氯化钠洗两次,有机相用无水硫酸钠干燥后旋干柱层析得化合物3。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ3.90(s,3h),5.85(brs,2h),6.80(d,1h,j=2.4hz),6.90(d,1h,j=2.4hz)。步骤三:将化合物3(1mmol)和化合物4(1.2mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),110度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后得粗品直接用于下一步。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ3.82(s,4h),3.89(s,3h),6.03(d,1h,j=2.4hz),6.34(d,1h,j=2.4hz)。步骤四:将化合物5(1mmol)溶于醋酸(10ml)中,再加入铁粉(5mmol),室温下反应得化合物6,然后回流反应至反应完全。将醋酸旋干,用碳酸钠水溶液调ph至中性,然后用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物7。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ2.67(s,3h),3.17(s,4h),3.98(s,3h),7.44(d,1h,j=1.8hz),7.54(d,1h,j=1.8hz)。步骤五:将化合物7(1mmol)和化合物8(1mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),80度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物9。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.39(s,3h),2.54(s,3h),3.72(s,4h),3.89(s,3h),5.57(s,2h),6.27(d,1h,j=7.5hz),7.22(t,1h,j=7.5hz),7.27(d,1h,j=2.4hz),7.38(d,1h,j=2.4hz)7.60(d,1h,j=7.5hz)。步骤六:将化合物9(1mmol)溶于四氢呋喃中,加入氢氧化锂(5mmol)水溶液,50度下反应至反应完全,将四氢呋喃旋除,用盐酸调ph值到酸性,析出固体过滤得终产物d1。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.46(s,3h),2.54(s,3h),3.73(s,4h),5.63(s,2h),6.37(d,1h,j=7.8hz),7.26(t,1h,j=7.8hz),7.35(d,1h,j=2.4hz),7.44(d,1h,j=2.4hz),7.62(d,1h,j=7.8hz)。实施例二化合物d2的合成:步骤一:将化合物3(1mmol)和化合物10(1.2mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),110度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后得粗品直接用于下一步。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ3.31(3,4h),3.89(s,3h),6.03(d,1h,j=2.4hz),6.34(d,1h,j=2.4hz);步骤二:将化合物11(1mmol)溶于醋酸(10ml)中,再加入铁粉(5mmol),室温下反应得化合物12,然后回流反应至反应完全。将醋酸旋干,用碳酸钠水溶液调ph至中性,然后用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物13。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ2.67(s,3h),3.17(s,4h),3.98(s,3h),7.44(d,1h,j=1.8hz),7.54(d,1h,j=1.8hz)。步骤三:将化合物13(1mmol)和化合物8(1mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),80度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物14。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.39(s,3h),2.54(s,3h),3.08(s,4h),3.89(s,3h),5.57(s,2h),6.27(d,1h,j=7.5hz),7.22(t,1h,j=7.5hz),7.27(d,1h,j=2.4hz),7.38(d,1h,j=2.4hz)7.60(d,1h,j=7.5hz)。步骤四:将化合物14(1mmol)溶于四氢呋喃中,加入氢氧化锂(5mmol)水溶液,50度下反应至反应完全,将四氢呋喃旋除,用盐酸调ph值到酸性,析出固体过滤得终产物d2。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.46(s,3h),2.54(s,3h),3.10(s,4h),5.63(s,2h),6.37(d,1h,j=7.8hz),7.26(t,1h,j=7.8hz),7.35(d,1h,j=2.4hz),7.44(d,1h,j=2.4hz),7.62(d,1h,j=7.8hz)。实施例三化合物d3的合成:步骤一:将化合物3(1mmol)和化合物15(1.2mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),110度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后得粗品直接用于下一步。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ3.89(s,3h),6.03(d,1h,j=2.4hz),6.34(d,1h,j=2.4hz)。步骤二:将化合物16(1mmol)溶于醋酸(10ml)中,再加入铁粉(5mmol),室温下反应得化合物17,然后回流反应至反应完全。将醋酸旋干,用碳酸钠水溶液调ph至中性,然后用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物18。1hnmr(300mhz,cdcl3):δ2.67(s,3h),3.98(s,3h),7.44(d,1h,j=1.8hz),7.54(d,1h,j=1.8hz)。步骤三:将化合物18(1mmol)和化合物8(1mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),80度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物19。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.39(s,3h),2.54(s,3h),3.89(s,3h),5.57(s,2h),6.27(d,1h,j=7.5hz),7.22(t,1h,j=7.5hz),7.27(d,1h,j=2.4hz),7.38(d,1h,j=2.4hz)7.60(d,1h,j=7.5hz)。步骤四:将化合物19(1mmol)溶于四氢呋喃中,加入氢氧化锂(5mmol)水溶液,50度下反应至反应完全,将四氢呋喃旋除,用盐酸调ph值到酸性,析出固体过滤得终产物d3。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.46(s,3h),2.54(s,3h),5.63(s,2h),6.37(d,1h,j=7.8hz),7.26(t,1h,j=7.8hz),7.35(d,1h,j=2.4hz),7.44(d,1h,j=2.4hz),7.62(d,1h,j=7.8hz)。实施例四化合物d4的合成:步骤一:将化合物20(1mmol)和化合物21(1mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),80度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物22。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.39(s,3h),2.54(s,3h),3.08(t,4h,j=4.8hz),3.72(t,4h,j=4.8hz),3.89(s,3h),6.27(d,1h,j=7.5hz),7.22(t,1h,j=7.5hz),7.27(d,1h,j=2.4hz),7.38(d,1h,j=2.4hz)7.60(d,1h,j=7.5hz)。步骤二:将化合物22(1mmol)溶于四氢呋喃中,加入氢氧化锂(5mmol)水溶液,50度下反应至反应完全,将四氢呋喃旋除,用盐酸调ph值到酸性,析出固体过滤得终产物d4。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.46(s,3h),2.54(s,3h),3.10(t,4h,j=4.8hz),3.73(t,4h,j=4.8hz),6.37(d,1h,j=7.8hz),7.26(t,1h,j=7.8hz),7.35(d,1h,j=2.4hz),7.44(d,1h,j=2.4hz),7.62(d,1h,j=7.8hz)。实施例五化合物d5的合成:步骤一:将化合物23(1mmol)加到重水(10ml)中,加入甲醇钠(1mmol),80度条件下进行氢氘交换,反应完全后,低温下用盐酸调至酸性,析出固体过滤得化合物d5。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.46(s,3h),3.10(t,4h,j=4.8hz),3.73(t,4h,j=4.8hz),5.63(s,2h),6.37(d,1h,j=7.8hz),7.26(t,1h,j=7.8hz),7.35(d,1h,j=2.4hz),7.44(d,1h,j=2.4hz),7.62(d,1h,j=7.8hz)。实施例六化合物d9的合成:步骤一:将化合物d1(1mmol)和hatu(1.2mmol)溶于四氢呋喃中,加入氘代甲醇(d4)(3mmol)和三乙胺(2mmol),室温下反应至完全,旋干,加入乙酸乙酯后用饱和氯化钠洗两次,有机相用无水硫酸钠干燥后旋干柱层析得化合物d9。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.39(s,3h),2.54(s,3h),3.72(s,4h),5.57(s,2h),6.27(d,1h,j=7.5hz),7.22(t,1h,j=7.5hz),7.27(d,1h,j=2.4hz),7.38(d,1h,j=2.4hz)7.60(d,1h,j=7.5hz)。实施例七化合物d10的合成:步骤一:将化合物20(1mmol)和化合物24(1mmol)溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入碳酸钾(2mmol),80度下反应至完全,倒入水中,用乙酸乙酯萃取两次,有机相用饱和氯化钠洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干后柱层析得化合物25。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.54(s,3h),3.08(t,4h,j=4.8hz),3.72(t,4h,j=4.8hz),3.89(s,3h),5.57(s,2h),6.27(d,1h,j=7.5hz),7.22(t,1h,j=7.5hz),7.27(d,1h,j=2.4hz),7.38(d,1h,j=2.4hz)7.60(d,1h,j=7.5hz)。步骤二:将化合物25(1mmol)溶于四氢呋喃中,加入氢氧化锂(5mmol)水溶液,50度下反应至反应完全,将四氢呋喃旋除,用盐酸调ph值到酸性,析出固体过滤得终产物d10。1hnmr(300mhz,dmso-d6):δ2.54(s,3h),3.10(t,4h,j=4.8hz),3.73(t,4h,j=4.8hz),6.37(d,1h,j=7.8hz),7.26(t,1h,j=7.8hz),7.35(d,1h,j=2.4hz),7.44(d,1h,j=2.4hz),7.62(d,1h,j=7.8hz)。实施例八化合物d1的盐的合成步骤一:将化合物d1溶于甲醇中,加入一个当量的氨丁三醇水溶液,60度条件下反应3小时,冷却至室温,然后再搅拌8小时,析出固体过滤得化合物d11。实施例九本发明化合物的体外酶学抑制活性实验方法:1.将化合物用dmso配制为1mm的母液保存,实验时,将母液用100%的dmso稀释100倍至10μm。10μm为本次实验的最高浓度,然后连续4倍稀释,共10个浓度,分别为2.5μm,0.625μm,0.156μm,0.039μm,0.009μm,0.00244μm,0.61nm,0.15nm,0.04nm;2.取4μl稀释好的化合物溶液于96孔板中;3.取1μl1×激酶缓冲液加入到96孔板中。1×激酶缓冲液:50mmhepes,ph7.5;3mmmgcl2,1mmegta,100mmnacl,0.03%chaps,2mmdtt;4.将步骤2和步骤3两溶液混匀,孵育10min;5.取2.5μl上述混合液于384孔板中,复孔,备用;6.取2.5μl激酶溶液于384孔板中,震荡,pi3kβ酶的最终浓度为5.7nm;7.取5μl于384孔板中的底物溶液(pip2)和atp反应缓冲液于384孔板中,震荡;8.在室温下孵育2h;9.取10μl反应液于384孔板中终止反应,震荡15min,caliper读数。10.ic50计算计算抑制率(%)=(最大转换率-转换率)/(最大转换率-最小转换率)×100,采用xlfit软件进行曲线拟合,得出ic50值。实验结果:表1本发明化合物的体外酶学抑制活性化合物编号pi3kβ酶学抑制活性ic50(nm)gsk26367718.3d18.3d28.5d38.5从实施例九结果可以看出,氘代后的苯并咪唑类化合物d1和d3对pi3kβ酶的选择性抑制活性不低于甚至优于对照物gsk2636771,且氘代后的苯并咪唑类化合物使得药物的代谢变得困难,首过效应降低,使得氘代后的苯并咪唑类化合物具有更好的药效学和药物代谢动力学性质。在这种情况下,可以通过改变剂量并形成长效制剂,也可以以长效制剂的形式改善适用性。氘代后的苯并咪唑类化合物具有广阔的市场前景。综上所述,尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。当前第1页12
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