本发明属于化学医药领域，涉及一种含金刚烷取代基的吡啶类化合物式（ⅰ）及其在制备抗肿瘤药物中的用途。
背景技术
癌症是一种死亡率极高的恶性疾病，治疗难度高，死亡率，给患者和家庭带来沉重的负担。近年来，我国癌症发生率明显增加，使癌症防治面临着严峻的形势。近些年来，我国癌症发生率呈逐渐上升趋势，受到社会各界人士的广泛关注。据相关研究报道显示，在20世纪70年代，我国癌症由10.13%增加至22.32%，死亡增加率为82.11%。癌症是排在城市死亡的第一位，在农村排列为第二位。尤其是现今老龄化日益加重，吸烟、饮食结构变化、微生物感染、肥胖、活动减少、作息不良等因素是导致癌症发生的主要原因。尤其是我国超重率及肥胖率明显超过50%。目前排在我国癌症前十位的是：肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、食管癌、女性乳腺癌、胰腺癌、淋巴癌、膀胱癌与甲状腺癌。肺癌是城市男性常见病症，乳腺癌是城市女性常见癌症；胃癌是农村男女发病首位，肺癌死亡率占据最高位。癌症药物的开发长期以来一直是研发的热点，化学类药物和生物类药物争相角逐，但是新的有效的恶性肿瘤治疗药物依然需求迫切。
mnk全称为有丝分裂原激活的蛋白激酶作用激酶（mapkinase-interactingkinaseormapkinasesignal-integratingkinase），是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，1997年作为细胞外调节蛋白激酶（erk）底物或者结合因子首次被发现。蛋白质的翻译过程受细胞信号通路的严格调控，这些通路中的相关因子在癌症治疗中都是很好的靶标，激活的mnk随后磷酸化下游底物eif4e。另外，生长因子激活pi3k/akt/mtor通路，mtor可以磷酸化4e结合蛋白p-4e-bp1随后释放结合的eif4e，促进eif4f复合物的组装，在各种翻译因子的作用下起始蛋白质的翻译过程。在肿瘤细胞中蛋白质的翻译过程高度活化，相关信号通路中的酶高度表达，因此，抑制mnk的活性即可以抑制肿瘤细胞的蛋白质翻译过程。mnk在肿瘤的发生发展中发挥着重要功能，但其缺失对正常细胞影响不大，这意味着开发mnk抑制剂可以选择性地针对于肿瘤细胞。
技术实现要素：
本发明公开了一种含金刚烷取代基的吡啶类化合物式（ⅰ），其结构为：
进一步地，一些优选的方案中所述含金刚烷的吡啶类化合物式（ⅰ）为：
本发明的另一目的公开了所述的含金刚烷的吡啶类化合物式（ⅰ）的合成路线为：
具体合成方法为：
1)合适温度下，化合物1与化合物2发生布赫瓦尔德取代反应生成(1r，3r，5r，7r)-2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-2-甲基金刚烷(化合物3)；2)在无机碱和催化剂存在下，化合物3与硼酸发生suzuki交叉偶联反应，生成2-氯-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶(化合物4)；3)在无机碱和催化剂存在下，化合物4进一步与硼酸发生suzuki交叉偶联反应，生成相对应的吡啶类衍生物。
进一步地，所述步骤1)中的反应温度为0-30℃，加料过程中温度为0-10℃，优选0-5℃。
进一步地，所述步骤2)和步骤3)中的碱可以是碳酸钠，碳酸钾，醋酸钾等，优选碳酸钠。
本发明的另一目的公开了所述含金刚烷的吡啶类化合物式（ⅰ）及其药学上可接受的盐和/或溶剂化物作为有丝分裂原激活的蛋白激酶作用激酶（mnk）抑制剂的应用。
本发明的另一目的公开了所述含金刚烷的吡啶类化合物式（ⅰ）及其药学上可接受的盐和/或溶剂化物作为抗肿瘤药物的应用。
本发明药理活性实验部分对本发明化合物对mnk1激酶抑制作用和对人胰腺癌细胞系miapaca2体外抑制活性进行评价，发现本发明化合物具有很好的mnk1激酶抑制活性，其中，jmnk-d002～jmnk-d004对mnk1激酶抑制活性的ic50小于10nm，jmnk-d001～jmnk-d004对miapaca2抑制活性的ic50小于10μm，并且对miapaca2具有很好的体外抑制活性。
本发明化合物可显著抑制人类map激酶相互作用激酶（mnk或mknk）。mnk是一组由两个基因（基因符号：mknk1和mknk2）编码的四种蛋白质（布萨德m.（buxadem.）等人，生物科学前沿（frontiersinbioscience）5359-5373，2008）。mnk是普遍表达的蛋白质-丝氨酸/苏氨酸激酶。mnk1b和mnk2b变体缺乏可以位于mnk1a和mnk2a的c-末端的map激酶结合结构域。mnk1a/b和mnk2a/b的催化结构域是高度保守的典型激酶结构域，它展示出三种不寻常的特性。mnk激酶以在atp结合区中具有dfd-三肽而非在所有其他激酶中发现的典型dfg-三肽为特征（耀科r.（jauchr.）等人，结构（strcture）13，1559-1568，2005和耀科r.等人，欧洲分子生物学学会杂志（emboj.），25，4020-4032，2006）。另外，与其他蛋白激酶相比，mnk具有两个短的插入片段。上游激酶erk可以结合并激活mnk1a和mnk2a两者。相比之下，p38map激酶仅仅激活mnk1a。mnk1b在所有条件下都具有次要活性，而mnk2b具有独立于p38map或erk激酶的基础活性（卡尔涅洛m.（cargnellom.）和鲁p.p.（rouxp.p.），微生物学和分子生物学评论（microbiol.mol.biol.rev.），75，50-83，2011）。
mnk已经被证明可磷酸化若干蛋白质底物。在mnk磷酸化的靶标之中，最广泛表征的是真核起始因子eif4e。另外，据报道mnk磷酸化以下蛋白质：异质性核糖核蛋白a1（hnrnpa1）、sprouty2、多聚嘧啶序列结合蛋白相关剪接因子（psf）以及胞质磷脂酶a2（cpla2）（乔希s.（joshis.）和普拉塔尼亚斯l.c.（plataniasl.c.），世界生物化学杂志（worldj.biol.chem.），5.321-333，2014）。
真核翻译起始因子eif4e是在许多癌症中被过表达的癌基因（马马内y.（mamaney.）等人，癌基因（oncogene），23，3172-3179，2004；德贝内代蒂a.（debenedettia.）和格拉夫j.r.（graffj.r.），癌基因，23，3189-3199，2004以及布约恩斯蒂m.a（bjornstim.a）和霍顿p.j.（houghtonp.j.），癌细胞（cancercell），5，519-523，2004）。它被mnk在丝氨酸209上排他地磷酸化，如通过在mnk1/2基因敲除小鼠中完全不存在磷酸化所证明的（上田t（uedat）等人分子与细胞生物学（mol.cellbiol.），24，6539-6549，2004）。eif4e与eif4g和eif4a一起形成eif4f复合物，该复合物有助于细胞mrna的翻译（素恩伯格n.（sonenbergn.）和赫恩布什，a.g.（hinnebusch,a.g.），分子细胞（mol.cell），28，721-729，2007）。eif4f复合物的eif4e亚单位结合至在mrna的5’端发现的7-甲基鸟苷帽，从而将mrna递送至核糖体（普斯特娃t.v.（pestovat.v.）等人，美国国家科学院院刊（proc.natl,acad.sci.usa），98，7029-7036，2001）。mrna子集尤其依赖于增加的eif4e活性进行翻译。这些mrna具有长且复杂的5’非翻译区；其中的许多对在肿瘤发生和肿瘤增殖中发挥重要作用的蛋白质进行编码，例如c-myc、细胞周期素d1、vegf、bcl-2、生存素等（克鲁米拉斯a.e.（koromilasa.e.）等人，欧洲分子生物学学会杂志（emboj.），11，4153-4158，1992以及海伊n.（hayn.）和素恩伯格n.（sonenbergn.），基因与发育（genesdev.）,18，1926-1945，2004）。在许多实体肿瘤中检测到eif4e的过表达，包括乳腺肿瘤、前列腺肿瘤、膀胱肿瘤、头颈肿瘤和宫颈肿瘤以及白血病（齐默尔s.g.（zimmers.g.）等人，抗癌研究（anticancerres.），20，1343-1351，2000以及比特曼p.b（bittermanp.b）和普鲁诺维斯凯v.a.（polunovskyv.a.），生物化学与生物物理学学报（biochim.biophys.acta），2014）。eif4e的活性和表达被癌基因和生长因子在多个水平上严格调控，表明eif4e位于许多转换信号传导途径汇聚的点（劳福特b.（raughtb.）和金格拉斯a.c.（gingrasa.c.），生物化学与细胞生物学国际杂志（theint.j.biochem.&cellbiol.），31，43-57，1999）。这通过以下事实加以说明，即eif4e的过表达导致细胞系的致瘤性转化（素恩伯格n.（sonenbergn.）和赫恩布什a.g.（hinnebuscha.g.），细胞（cell），136，731-745，2009）。通过降低eif4e的活性，或者通过用反义rna降低其水平（洪d.d.（hongd.d.）等人，临床癌症研究（clin.cancerres.），17，6582-6591，2011）或者通过过表达抑制性4e结合蛋白，可以抑制许多肿瘤细胞系的生长（阿兰·t.（alaint.）等人癌症研究（cancerres.），72，6468-6476，2012）。
本发明所述的药学上可接受的盐是指本发明化合物的有机盐和无机盐。药学上可接受的无毒的酸形成的盐包括，但并不限于，无机酸盐，如盐酸盐，氢溴酸盐，磷酸盐，硫酸盐，高氯酸盐；有机酸盐，如乙酸盐，草酸盐，马来酸盐，酒石酸盐，柠檬酸盐，琥珀酸盐，丙二酸盐；或通过书籍文献上所记载的其他方法如离子交换法来得到这些盐。其他药学上可接受的盐包括，己二酸盐，藻酸盐，抗坏血酸盐，天冬氨酸盐，苯磺酸盐，苯甲酸盐，重硫酸盐，硼酸盐，丁酸盐，樟脑酸盐，樟脑磺酸盐，环戊基丙酸盐，二葡萄糖酸盐，十二烷基硫酸盐，乙磺酸盐，甲酸盐，反丁烯二酸盐，葡庚糖酸盐，甘油磷酸盐，葡萄糖酸盐，半硫酸盐，庚酸盐，己酸盐，氢碘酸盐，2-羟基-乙磺酸盐，乳糖醛酸盐，乳酸盐，月桂酸盐，月桂基硫酸盐，苹果酸盐，甲磺酸盐，2-萘磺酸盐，烟酸盐，硝酸盐，油酸盐，棕榈酸盐，扑酸盐，果胶酸盐，过硫酸盐，3-苯基丙酸盐，苦味酸盐，特戊酸盐，丙酸盐，硬脂酸盐，硫氰酸盐，对甲苯磺酸盐，十一酸盐，戊酸盐，等等。通过与适当的碱反应得到的盐包括碱金属，碱土金属，铵和n+(c1-4烷基)4的盐。水溶性或油溶性或分散产物可以通过季铵化作用得到。可以形成盐的碱金属或碱土金属包括钠，锂，钾，钙，镁，等等。药学上可接受的盐进一步包括适当的、无毒的铵，季铵盐和抗平衡离子形成的胺阳离子，如卤化物，氢氧化物，羧化物，硫酸化物，磷酸化物，硝酸化物，c1-8磺酸化物和芳香磺酸化物。
本发明所述的溶剂化物是指一个或多个溶剂分子与本发明的化合物所形成的缔合物。形成溶剂化物的溶剂包括，但并不限于，水，异丙醇，乙醇，甲醇，二甲亚砜，乙酸乙酯，乙酸和氨基乙醇。
具体实施方式
实施例1：2-(1-环己基乙烯基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶的合成
1.1、(1r，3r，5r，7r)-2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-2-甲基金刚烷的合成
在0-5℃下，向溶解在dmf(6.7ml)中的(1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚-2-醇(化合物1)(111.4mg，0.67mmol)的溶液中加入质量分数60%的nah(34.8mg，0.87mmol)，然后将上述溶液在室温下搅拌30分钟，加入1,4-二氯-2-甲基苯(化合物2)(107.9mg，0.67mmol)并将反应物搅拌1小时。将得到的粗产品用etoac稀释。转移至分液漏斗中，分层并分离出有机层，将有机层用水(30ml)，盐水洗涤，经na2so4干燥，过滤并减压浓缩，得到(1r，3r，5r，7r)-2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-2-甲基金刚烷(化合物3)，146.1mg，产率75%。粗产品无需进一步纯化，直接用于下一步合成步骤中。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0.79-0.83(m,4h),1.07(t,1h),1.36(s,3h),1.72(t,1h),1.91(m,2h),1.97-2.07(m,4h),2.15(s,3h),2.21(t,2h),6.82(d,1h),7.29(d,1h),7.34(s,1h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:16.02,19.97,31.45,34.71,35.26,37.62,80.50,116.76,127.30,127.66,130.07,133.31,153.28.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:291[m+h]。
1.2、2-氯-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶的合成
将(6-氯吡啶-3-基)硼酸(78.68mg，0.50mmol)，化合物3(146.1mg，0.50mmol)，na2co3(159.0mg，1.50mmol)，dme(0.81ml)和h2o(0.20ml)加入到5ml微波小瓶中。小瓶用n2脱气15分钟，然后加入pdcl2(dppf)ch2cl2(44.1mg，0.06mmol)加合物。通过微波照射将反应混合物在120℃加热60分钟。得到的混合物用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土过滤，然后真空浓缩。通过快速色谱法纯化，用0-100%乙酸乙酯/庚烷作为洗脱剂，得到黄色粉末状2-氯-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶(化合物4)，137.97mg，产率75%。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0.79-0.83(m,4h),1.07(t,1h),1.36(s,3h),1.72(t,1h),1.96(m,2h),2.01-2.07(m,4h),2.15(s,3h),2.21(t,2h),7.07(d,1h),7.49(d,1h),7.61(d,1h),7.78(s,1h),8.16(d,1h),8.99(s,1h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:16.02,19.97,31.45,34.71,35.26,37.62,80.50,112.21,123.03,126.59,129.90,130.11,133.47,134.18,134.21,147.40,150.98,154.81.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:368[m+h].
1.3、2-(吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶的合成
将吡啶-2-硼酸(0.375mmol)，化合物4(137.97mg，0.375mmol)，na2co3(119.8mg，1.13mmol)，dme(0.61ml)和h2o(0.15ml)加入到5ml微波小瓶中。小瓶用n2脱气11分钟，然后加入pdcl2(dppf)ch2cl2(33.1mg，0.045mmol)加合物。通过微波照射将反应混合物在120℃加热50分钟。得到的混合物用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土过滤，然后真空浓缩。通过快速色谱法纯化，用0-100%乙酸乙酯/庚烷作为洗脱剂，得到亮黄色粉末状2-(吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶，110.7mg，产率72%。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.20(t,3h),1.70-1.80(m,10h),2.07(m,2h),2.22-2.29(m,5h),6.97(d,1h),7.25(m,1h),7.53(m,2h),7.74(td,1h),7.90-7.95(m,3h),8.65(dd,1h),8.85(s,1h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:15.98,21.14,30.29,32.25,32.28,36.26,38.93,78.7,116.85,120.64,121.08,123.98,127.49,127.97,129.09,132.35,133.81,134.08,136.98,146.42,148.99,151.37,152.25,156.11.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:411[m+h]。
实施例2：2-(6-氟-吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶的合成
将6-氟-吡啶-2-硼酸(0.375mmol)，化合物4(137.97mg，0.375mmol)，na2co3(119.8mg，1.13mmol)，dme(0.61ml)和h2o(0.15ml)加入到5ml微波小瓶中。小瓶用n2脱气11分钟，然后加入pdcl2(dppf)ch2cl2(33.1mg，0.045mmol)加合物。通过微波照射将反应混合物在120℃加热50分钟。得到的混合物用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土过滤，然后真空浓缩。通过快速色谱法纯化，用0-100%乙酸乙酯/庚烷作为洗脱剂，得到亮黄色粉末状2-(6-氟-吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶，138.03mg，产率86%。lc-ms(esi,pos,ion)m/z:429[m+h]。
实施例3：2-(6-甲基-吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶的合成
将6-甲基-吡啶-2-硼酸(0.375mmol)，化合物4(137.97mg，0.375mmol)，na2co3(119.8mg，1.13mmol)，dme(0.61ml)和h2o(0.15ml)加入到5ml微波小瓶中。小瓶用n2脱气11分钟，然后加入pdcl2(dppf)ch2cl2(33.1mg，0.045mmol)加合物。通过微波照射将反应混合物在120℃加热50分钟。得到的混合物用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土过滤，然后真空浓缩。通过快速色谱法纯化，用0-100%乙酸乙酯/庚烷作为洗脱剂，得到亮黄色粉末状2-(6-甲基-吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶，143.1mg，产率90%。lc-ms(esi,pos,ion)m/z:425[m+h]。
实施例4：2-(4,5,6-三氟-吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶的合成
将4,5,6-三氟-吡啶-2-硼酸(0.375mmol)，化合物4(137.97mg，0.375mmol)，na2co3(119.8mg，1.13mmol)，dme(0.61ml)和h2o(0.15ml)加入到5ml微波小瓶中。小瓶用n2脱气11分钟，然后加入pdcl2(dppf)ch2cl2(33.1mg，0.045mmol)加合物。通过微波照射将反应混合物在120℃加热50分钟。得到的混合物用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土过滤，然后真空浓缩。通过快速色谱法纯化，用0-100%乙酸乙酯/庚烷作为洗脱剂，得到亮黄色粉末状2-(4,5,6-三氟-吡啶-2-基)-5-(3-甲基-4-(((1r，3r，5r，7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧基)苯基)吡啶，160.08mg，产率92%。lc-ms(esi,pos,ion)m/z:465[m+h]。
本发明化合物的药理活性实验：
一、对mnk1激酶抑制作用
本发明使用z-lyte激酶测定系统测量mnk1激酶的活性，更加具体的mnk1的激酶活性采用z-lyte激酶测定试剂盒ser/thr7肽（lifetechnologiespv3180）进行定量。具体方法参见供应商的试剂盒说明书，方法简要描述如下：
重组gst-mnk1融合蛋白（gst-mnk1生命技术pv6023）为杆状病毒感染的昆虫细胞中产生并纯化。在384孔圆底黑色微量滴定板（康宁（corning）3676）中进行mnk1酶测定。将激酶反应在31℃下进行3小时。如由试剂盒的供应商所指示的选择酶量，以使得约30%的底物肽在仅包含缓冲液的对照孔中被磷酸化。通过将化合物以10000、5000、2000、1000、500、200、100、50nm的浓度添加至激酶反应中来测试这些化合物的mnk1抑制活性。另外在20、10、5、2、1以及0.5nm下对具有强mnk1抑制的化合物进行测试。至少一式两份地测试每个化合物浓度。如在测定手册中描述地计算底物肽在每个化合物浓度下的百分数磷酸化。在biotekcytation3酶标仪上记录荧光信号。用grafit6软件（erythacus软件公司）计算ic50（如果与仅有缓冲液的孔相比将底物磷酸化减少50%的浓度）。
二、对人胰腺癌细胞抑制作用
通过将人胰腺癌细胞系miapaca2（atcccrl-1420）向化合物暴露来测试化合物对细胞生长的抑制。在384孔透明底白色微量滴定板（greiner#781098）中进行测定。将每个孔用20μl的杜尔贝科改良伊格尔培养基（dulbecco’smodifiedeagle’smedium）（sigmad6796）中的103个细胞接种，该培养基补充有10%胎牛血清（sigmaf7524）、2.5%马血清（sigmah0146）、1%青霉素-链霉素sigmap0781）、1%mem非必需氨基酸溶液100x（sigmam71459）及1%200mml-谷氨酰胺（sigmag7513）培养基。在37℃下在5%co2中孵育过夜之后，按以下浓度添加化合物：100、50、20、10、5、2、1、0.5、0.2以及0.1μm。一式四份地测试每个化合物浓度。然后将孵育继续72小时。72小时之后，如由供应商所指示的，通过添加celltiterglo试剂（普洛麦格（promega）g9242）评估细胞的生长。在spectramaxm2酶标仪上记录发光信号。在减去在仅有培养基的孔中获得的信号之后，将在包含不存在化合物的情况下培养的细胞的孔中获得的信号设为100%生长。通过减去仅有培养基的值并且除以100%生长值计算每个孔中的%生长。用grafit6软件（erythacus软件）计算细胞生长的ic50（将细胞生长减少至50%的化合物的浓度）。
三、实验结果
由药理实验结果可知，本发明化合物具有mnk1激酶抑制作用，其中jmnk-d002～jmnk-d004对mnk1激酶抑制活性的ic50小于10nm，并且本发明化合物对人胰腺癌细胞系miapaca2具有较好的体外抑制活性，其中，jmnk-d001～jmnk-d004对miapaca2抑制活性的ic50小于10μm。说明本发明化合物可以用于抗癌药物进行研究。