本发明涉及一种用于治疗肿瘤的选择性pi3k抑制剂。
背景技术：
：磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase，pi3k)是细胞内重要的信号传导分子，参与调节细胞的增殖、凋亡与分化等生理过程，可特异地使磷脂酰肌醇环上的3-羟基磷酸化。作为受体酪氨酸激酶(rtk)和g蛋白偶联受体(gpcr)的主要下游效应器，pi3k通过生成可活化丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(akt)及其他下游效应器的磷脂，将来自各种生长因子和细胞因子的信号转导至细胞内信使。pi3k和其下游分子akt所组成的信号通路可以激活下游信号分子，与乳腺癌、胃癌、结肠癌、直肠癌、卵巢癌、前列腺癌等肿瘤的发生发展密切相关。pi3kα和pi3kβ在各种器官中均有表达，而pi3kδ和pi3kγ主要分布在骨髓细胞中。4种亚型的生理功能也有所不同，每种亚型调控着不同的生理功能，pi3kα介导了组织的代谢胰岛素信号传递，pi3kβ参与调控血小板中的整联蛋白信号，pi3kγ和pi3kδ则在白细胞中调控不同蛋白信号，尤其在肥大细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞中发挥重要作用，pi3k信号转导通路不仅直接介导了细胞的生理调控，它还与很多疾病直接相关。在大量实体肿瘤中发现，编码pi3kα的基因pik3ca扩增和活化突变使得pi3kα催化能力增强；血栓的形成与pi3kβ活化密切相关，pi3kβ已被确证是抗血栓治疗的重要靶标，不仅如此，不断有证据显示pi3k治疗自身免疫疾病方面极具潜力，同时pi3kβ在某些肿瘤的发生和发展中也起着一定作用；pi3kδ被发现在广泛的免疫和炎症相关细胞的募集和激活过程中起到核心作用，是治疗急性髓性白血病等血液系统恶性肿瘤的关键靶点；pi3kγ在炎症和免疫疾病中发现表达异常，在炎症的靶向治疗中具有较大的潜力。pi3kα能够整合细胞外生长因子、细胞因子和其他刺激对细胞的作用，继而传递到下游多条信号通路从而参与调节细胞存活、生长、增殖和代谢等生物学功能。研究表明pi3kα参与肿瘤的发生发展，编码pi3kα催化亚基的pik3ca是已经确证的癌基因。此外，pi3kα及其介导的信号通路在乳腺癌、子宫癌、头颈癌、肺癌和结直肠癌等多种肿瘤类型中以高频率发生异常激活。因此，pi3kα是治疗肿瘤的重要药物靶标。pi3k已经被证实是一个潜力巨大的药物治疗靶标，使用选择性pi3k抑制剂作为抗肿瘤药物能增加治疗的选择性，减少不良反应和毒性的发生。目前报道的选择性pi3k抑制剂的数量和化合物结构类型还相当有限，积极开展pi3k及其抑制剂的研究，设计并开发出针对某一亚型具有选择特异性的药物，具有很大的社会意义。随着临床试验的继续深入，选择性pi3k抑制剂用于肿瘤治疗的有效性将会被揭晓。技术实现要素：本发明公开了一种新的结构类型的化合物，具体为如式ⅰ所示的化合物或其药学上可接受的盐、酯、立体异构体、溶剂化合物，其中，r1、r2、r3、r4和r5各自独立的选自h或cf3。所述式ⅰ所示的化合物优选为：在另一方面，本发明公开了式ⅰ所示的化合物的合成方法，其合成路线为：其具体合成步骤为：1)在无机碱的存在下，2-羟基苯并呋喃-3-甲醛(化合物1)与3-溴-4-甲氧基-2-甲基-4-氧代丁-1-基鎓(化合物2)在合适的溶剂中，以i2为催化剂的条件下发生取代反应生成2-((3-甲酰基苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物3)；2)化合物3与苯乙酮发生羟醛缩合反应，生成(z)-2-((3-(3-氧代-3-苯丙烯-1-基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物4)；3)化合物4在raney镍作为催化剂的条件下，高压下发生氢化还原反应，得到的粗产物经合适溶剂提纯生成2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物5)；4)化合物5在碱性条件下发生水解反应生成2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸(化合物6)；5)化合物6中的羧基与相应的胺发生反应生成对应的酰胺产物。进一步地，所述步骤1)中的溶剂可以是苯，甲苯，二甲苯等及其混合物，优选甲苯。进一步地，所述步骤1)中用到的碱可以是碳酸钾，碳酸氢钾，碳酸钠，碳酸钙等，优选碳酸钾。进一步地，所述步骤3)中氢气压力可以是600psi，400psi，优选400psi。进一步地，所述步骤3)中粗产品的提纯可以是甲醇，乙醇，丙醇，优选甲醇。在另一方面，本发明公开了式ⅰ所示的化合物或其药学上可接受的盐、酯、立体异构体、溶剂化合物作为选择性pi3k抑制剂的应用。本发明要求保护的化合物式ⅰ，或其药学上可接受的盐、酯、立体异构体、溶剂化合物在制备治疗和/或预防增殖性疾病的药物中的用途，所述的增殖性疾病包括癌症和非癌性疾病，所述癌症选自脑瘤、肺癌、非小细胞性肺癌、鳞状上皮细胞癌、膀胱癌、胃癌、卵巢癌、腹膜癌、胰腺癌、乳腺癌、人乳腺导管瘤、头颈癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、直肠癌、肝癌、肾癌、食管腺癌、食管鳞状细胞癌、实体瘤、前列腺癌、甲状腺癌、雌性生殖道癌、原位癌、淋巴瘤、神经纤维瘤病、甲状腺癌、骨癌、皮肤癌、脑癌、结肠癌、睾丸癌、小细胞肺癌、胃肠道间质瘤、前列腺肿瘤、肥大细胞肿瘤、多发性骨髓瘤、黑色素瘤、胶质瘤或肉瘤。在另一方面，本发明所述的式ⅰ所示的化合物或其药学上可接受的盐、酯、立体异构体、溶剂化合物还可以进一步与一种或多种抗肿瘤剂和免疫抑制剂组成药物组合物，用于制备治疗和/或预防增殖性疾病的药物，所述的抗肿瘤剂和免疫抑制剂为(1)抗代谢物，选自卡培他滨、吉西他滨、培美曲塞二钠；(2)生长因子抑制剂，选自帕唑帕尼、伊马替尼、埃罗替尼、拉帕替尼、吉非替尼、凡德他尼；(3)抗体，选自赫赛汀、贝伐单抗；(4)有丝分裂抑制剂，选自紫杉醇、长春瑞滨、多西他赛、多柔比星；(5)抗肿瘤激素类，选自来曲唑、他莫西芬、氟维司群、氟他胺、曲普瑞林；(6)烷化剂类，选自环磷酰胺、氮芥、马法兰、瘤可宁、卡莫司汀；(7)金属铂类，选自卡铂、顺铂、奥沙利铂；(8)拓扑异构酶抑制剂，选自拓扑特肯喜树碱、拓扑替康、依立替康；(9)免疫抑制剂类，选自依维莫司、西罗莫司、特癌适；(10)嘌呤类似物，选自6-巯基嘌呤、6-硫鸟嘌呤、硫唑嘌呤；(11)抗生素类，选自菌素d、柔红霉素、阿霉素、米托蒽醌、博来霉素、普卡霉素；(12)肾上腺皮质激素抑制剂，选自氨鲁米特、地塞米松；(13)组蛋白去乙酰化酶抑制剂，选自伏立诺他。在另一方面，当用作药品时，本发明的化合物可以药物制剂的形式施用。这些制剂可以药学技术中熟知的方式制备，并且视是否需要局部治疗抑或全身性治疗和欲治疗的区域而定，可通过多种途径施用。给药可为局部(包括经皮、表皮、经眼和给向黏膜，包括鼻内、阴道和直肠递送)、经肺(例如通过吸入或吹入粉剂或气雾剂，包括使用喷雾器；气管内或鼻内)、经口或肠胃外给药。肠胃外给药包括静脉内、动脉内、皮下、腹膜内或肌肉内注射或输注；或颅内(例如鞘内或脑室内)给药。肠胃外给药可呈单一大丸剂剂量形式，或可例如通过连续灌注泵达成。用于局部给药的药物制剂可包括经皮贴片、软膏剂、洗剂、乳膏剂、凝胶剂、滴剂、栓剂、喷雾剂、液体和粉剂。常规药学载体、水性、粉末状或油性基质、增稠剂等可为必需或合乎需要的。本发明还包括含有作为活性成分的本发明的化合物或其药学上可接受的盐与一种或多种药学上可接受的载体(赋形剂)组合的药物制剂。在制备本发明的制剂时，活性成分通常与赋形剂混合、由赋形剂稀释或封闭在这种载体内呈例如胶囊、药囊、纸或其它容器形式。当赋形剂充当稀释剂时，其可为充当活性成分的媒介物、载体或介质的固体、半固体或液体物质。因此，制剂可以为片剂、丸剂、粉剂、口含锭、药囊、扁囊剂、酏剂、悬浮液、乳液、溶液、糖浆、气雾剂(呈固体形式或于液体介质中)、含有例如多达10重量％活性化合物的软膏剂、软质和硬质明胶胶囊、栓剂、无菌可注射溶液和无菌包装粉剂的形式。具体实施方式实施例1：2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-苯基丁酰胺的合成1、2-((3-甲酰基苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯的合成将2-羟基苯并呋喃-3-甲醛(3.32g，20.50mmol)(化合物1)，k2co3(5.65g，40.90mmol)，甲苯(25ml)，对甲苯磺酸(3.62g，21.0mmol)和碘(2g，作为催化剂)加入到带有机械搅拌器和dean-stark冷凝器的150ml四颈圆底烧瓶中，然后加入3-溴-4-甲氧基-2-甲基-4-氧代丁-1-基鎓(3.98g，20.5mmol)(化合物2)，将反应回流3-4小时，共沸除去水，同时监测tlc上的反应。反应完成后，加入水，分离有机层，水层用甲苯(2*25ml)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤并在真空下浓缩，得到油状物质2-((3-甲酰基苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物3)，5.44g，产率为96％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0.90(d,6h),2.58(m,1h),3.70(s,3h),5.32(d,1h),7.22(t,1h),7.28(t,1h),7.50(d,1h),7.59(d,1h),9.86(s,1h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:18.70,30.24,52.22,80.21,102.44,112.11,117.77,123.70,124.68,125.02,149.24,162.92,170.37,198.16.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:277[m+h]。2、(z)-2-((3-(3-氧代-3-苯丙烯-1-基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯的合成将化合物3(5.44g，19.69mmol)，苯乙酮(19.69mmol)，哌啶(2ml，3.52mmol)，苯甲酸(0.03g，2.37mmol)和甲苯(19.2ml)加入到装有机械搅拌器和dean-stark冷凝器的150ml四颈圆底烧瓶中，然后将反应混合物回流1-2小时，同时在tlc上监测反应。反应完成后，将反应物冷却至10℃，过滤由此得到的固体，用甲苯(2*25ml)洗涤并在80℃干燥1-2小时，得到(z)-2-((3-(3-氧代-3-苯丙烯-1-基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物4)，6.48g，产率87％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0,90(d,6h),2.83(m,1h),3.70(s,3h),5.32(d,1h),6.70(d,1h),7.22-7.28(m,2h),7.49-7.59(m,6h),7.80(m,2h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:18.7,30.24,52.22,80.21,97.53,112.33,118.1,119.52,123.93,124.67,124.85,128.76,128.8,133.34,137.81,138.05,150.28,162.7,170.37,191.87.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:379[m+h]。3、2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯的合成用水(2*25ml)，甲醇(2*15ml)和乙酸乙酯(2*10ml)连续洗涤raney镍之后，将raney镍(6ml)与乙酸乙酯(60ml)一起放置在反应釜容器(2l)中，然后将化合物4(6.48g，17.12mmol)装入容器并加入乙酸乙酯(60ml)。保持该混合物在400psi氢气压力下氢化，在室温下保持10-15小时，并在hplc上监测反应。反应完成后，将催化剂过滤并将滤液减压蒸发，得到油状物，将该油状物保持在高真空下，得到粗品形式的固体2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物5)，5.87-5.99g，产率是94-96％，纯度是86-95％(hplc)。将由此获得的粗品化合物5溶于热甲醇(20ml)中，并转移至装有机械搅拌器和液体加料漏斗的150ml三颈圆底烧瓶中。通过外加漏斗将脱矿质水(40ml)在30分钟内滴加到反应混合物中，并伴随剧烈搅拌，在此期间沉淀出白色化合物。继续搅拌30分钟，并在搅拌下加入第二部分水(20ml)，历时15分钟以确保产物完全沉淀，然后再搅拌1小时。将产物过滤，用水(20ml)洗涤并在真空下干燥，得到纯的2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸甲酯(化合物5)，5.93g，产率91％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0.90(d,6h),2.70(m,3h),3.22(t,2h),3.69(s,3h),5.45(d,1h),7.20-7.26(m,2h),7.47-7.65(m,5h),7.93(m,2h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:200.03,170.37,159.03,148.69,136.89,133.08,129.00,128.77,125.84,123.84,122.26,120.66,111.90,107.10,80.21,52.22,41.86,30.24,21.88,18.70.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:381[m+h]。4、2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸的合成将化合物5(5.93g，15.59mmol)和水(54ml)的悬浮液置于装有机械搅拌器的圆底烧瓶中。在20-25℃下，5-10分钟内缓慢加入氢氧化钠溶液(4.0g氢氧化钠溶解在13.5ml水中)。在环境温度下继续搅拌1-2小时，同时通过tlc监测反应。反应完成后，用浓hcl(温度升至40-45℃)将反应混合物的ph调节至2并使其达到室温。将混合物冷却至10-15℃，过滤所得固体并在60-70℃下真空干燥，得到2-(3-((3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基丁酸(化合物6)，5.43g，产率95％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0.92(d,6h),2.41(m,1h),2.71(t,2h),3.27(t,2h),5.48(d,1h),7.22(m,2h),7.49-7.67(m,5h),7.96(m,2h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:18.7,21.88,29.83,41.86,76.93,107.1,111.9,120.66,122.26,123.84,125.84,128.77,129,133.08,136.89,148.69,159.03,171.87,200.03.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:367[m+h]。5、2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-苯基丁酰胺的合成将化合物6(5.43g，14.81mmol)，苯胺(1.38g，14.85mmol)和对甲苯磺酸(～0.20g)的悬浮液置于装有机械搅拌器，油浴和dean-stark冷凝器的圆底烧瓶中，将反应混合物加热回流(内部温度150-155℃，油浴温度170-180℃)12-15小时，同时通过tlc监测反应。反应完成后，将反应物冷却至80℃，通过滴液漏斗缓慢加入甲醇(17ml)。使反应混合物在搅拌下降至室温，过滤得到的固体并用甲醇(25ml)洗涤，并在100-120℃下干燥1小时，得到白色固体2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-苯基丁酰胺，5.03g，产率77％。1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:0.93(d,6h),2.39(m,1h),2.71(t,2h),3.12(t,2h),5.79(d,1h),7.07(m,1h),7.22-7.30(m,4h),7.47-7.65(m,7h),7.95(dd,2h),8.82(s,1h).13c-nmr(125mhz,cdcl3)δ:18.7,21.88,28.02,41.86,77.51,107.1,111.9,120.66,121.67,122.26,123.84,124.51,125.84,128.77,128.8,129,133.08,136.89,137.33,148.69,159.03,170.14,200.03.lc-ms(esi,pos,ion)m/z:442[m+h]。实施例2：2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-(2-三氟甲基苯基)丁酰胺的合成将化合物6(5.43g，14.81mmol)，2-三氟甲基苯胺(14.85mmol)和对甲苯磺酸(～0.20g)的悬浮液置于装有机械搅拌器，油浴和dean-stark冷凝器的圆底烧瓶中，将反应混合物加热回流(内部温度150-155℃，油浴温度170-180℃)12-15小时，同时通过tlc监测反应。反应完成后，将反应物冷却至80℃，通过滴液漏斗缓慢加入甲醇(17ml)。使反应混合物在搅拌下降至室温，过滤得到的固体并用甲醇(25ml)洗涤，并在100-120℃下干燥1小时，得到白色固体2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-(2-三氟甲基苯基)丁酰胺，6.04g，产率80％。lc-ms(esi,pos,ion)m/z:510[m+h]。实施例3：2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-(2,3-二三氟甲基苯基)丁酰胺的合成将化合物6(5.43g，14.81mmol)，2,3二三氟甲基苯胺(14.85mmol)和对甲苯磺酸(～0.20g)的悬浮液置于装有机械搅拌器，油浴和dean-stark冷凝器的圆底烧瓶中，将反应混合物加热回流(内部温度150-155℃，油浴温度170-180℃)12-15小时，同时通过tlc监测反应。反应完成后，将反应物冷却至80℃，通过滴液漏斗缓慢加入甲醇(17ml)。使反应混合物在搅拌下降至室温，过滤得到的固体并用甲醇(25ml)洗涤，并在100-120℃下干燥1小时，得到白色固体2-((3-(3-氧代-3-苯丙基)苯并呋喃-2-基)氧基)-3-甲基-n-(2,3-二三氟甲基苯基)丁酰胺，7.27g，产率85％。lc-ms(esi,pos,ion)m/z:578[m+h]。试验例1：pi3k酶活性测定采用promega公司的adp-glo技术进行pi3k激酶活性生化分析。adp-glo激酶检测试剂盒和pi3kβ激酶购自promega公司，pi3kα、pi3kδ、pi3kγ激酶购自millipore公司。所有实验均在室温下于384孔板中完成。激酶混合物用激酶缓冲液进行稀释，激酶缓冲液包括50mmhepes(ph7.5)，3mmmgcl2，100mmnacl，1mmegta，0.03％chaps和2mmdtt。atp/底物混合物含有5μmpip2/ps和25μmatp。待测化合物用100％dmso溶解，并用ddh2o稀释至终浓度。将2μl稀释待测化合物和4μlatp/底物混合物加入384孔分析板各孔内。反应开始时，每孔加入4μl激酶混合物。反应终体积为10μl，pip2/ps终浓度为2μm，pi3kα、pi3kβ、pi3kδ和pi3kγ激酶终浓度分别为0.2、0.6、0.25和0.4nm，对应的atp终浓度分别为40、40、40和25μm。每孔加入10μl的激酶adp-glo试剂后孵育1h，然后每孔加入20μl激酶检测剂，孵育30min后用envision酶标仪检测发光读数，计算化合物对激酶的抑制率，并用xlfit5软件计算出ic50(50％抑制浓度)值。待测化合物对pi3k激酶活性的抑制结果：由上表可以得出，所列化合物对pi3kα的选择活性高于pi3kβ、pi3kγ和pi3kδ，为pi3kα的选择性抑制剂，可以用于预防和治疗pi3kα活性相关的疾病，如增殖性疾病，增殖性疾病包括癌症和非癌性疾病，所述癌症选自脑瘤、肺癌、非小细胞性肺癌、鳞状上皮细胞癌、膀胱癌、胃癌、卵巢癌、腹膜癌、胰腺癌、乳腺癌、人乳腺导管瘤、头颈癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、直肠癌、肝癌、肾癌、食管腺癌、食管鳞状细胞癌、实体瘤、前列腺癌、甲状腺癌、雌性生殖道癌、原位癌、淋巴瘤、神经纤维瘤病、甲状腺癌、骨癌、皮肤癌、脑癌、结肠癌、睾丸癌、小细胞肺癌、胃肠道间质瘤、前列腺肿瘤、肥大细胞肿瘤、多发性骨髓瘤、黑色素瘤、胶质瘤或肉瘤。实验例2：本发明化合物的体外细胞学抑制活性采用celltitergloassay法对本发明化合物进行bt474(人乳腺导管瘤细胞株)的体外抑制活性研究，采用buparlisib(bkm120)作为对照药。试验方法简述如下：1)将处于对数生长期的bt474计数，用培养基调整细胞浓度至每100μl中3000个细胞，然后100μl/孔接种到96孔板上，5％co2细胞培养箱中培养24h。2)将待测化合物梯度稀释后，加入50μl/孔。设立溶剂对照孔和空白对照孔(只加培养基，不接种细胞)，5％co2细胞培养箱中培养72h。3)每孔移除80μl培养基，培养板在室温放置30分钟，每孔加入60μl试剂(celltitergloassaykit)，振荡器震摇2min混匀(避光)，室温孵育10分钟(避光)。4)多功能酶标仪读取光信号值。5)数据处理抑制率(％)＝(溶剂对照孔读数–测试物孔读数)/(溶剂对照孔读数–空白对照孔读数)×100％；采用graphpadprism5.0作图，得到曲线及ic50。compdic50(μm)hxjg-d0010.75hxjg-d0020.57hxjg-d0040.55hxjg-d0050.69buparlisib1.1由上表可以得出，所列化合物对bt474具有体外抑制活性，说明本发明化合物可以作为乳腺癌药物进行更加深入的研究。显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。当前第1页12