本发明属于药物化学领域，具体涉及一种三氟甲基取代的咪唑二酮类衍生物及其药学上可接受的盐的制备方法、药物组合物及其用途。
技术背景
在欧美发达国家，前列腺癌是男性中常见的恶性肿瘤，在肿瘤的相关死亡事件中居第二位，仅次于肺癌。2015年，仅美国就有超过180890名男性被新诊断为前列腺癌。在我国，前列腺癌的发病率近年来也呈现出显著增长的趋势。根据国家癌症中心的数据显示，自2008年起前列腺癌已经成为我国泌尿系统中发病率最高的肿瘤。
传统治疗前列腺癌的方法是通过手术或者雄性激素拮抗剂如比卡鲁胺进行治疗。但是患者在经过2-4年治疗后，会产生抗药性，同时比卡鲁胺还有刺激癌症增生的副作用，患者必须停止使用比卡鲁胺。最近研究发现，比卡鲁胺具有激活雄性激素受体的作用，从而刺激癌症增生。
因此，本领域仍需要开发对前列腺癌有更好药效学性能的化合物。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种针对前列腺癌具有良好药效学性能的新型化合物及其用途。
本发明第一方面提供了一种式(i)所示的三氟甲基取代的咪唑二酮类衍生物及其药学上可接受的盐，
其中，r1～r5独立地为氢，c1-4烷基，羟基，氟，氯，溴，碘，氰基，c1-4烷氧基，氨基，硝基，巯基，氨基甲酰基，三氟甲基，或卤代c1-4烷基。
式(i)化合物的结构选自如下之一：
或其药学上可接受的盐。
本发明第二方面提供了一种式(i)化合物的制备方法，路线如图1所示，其中，r1、r2、r3、r4、r5的定义同式(i)所示。
以化合物1a为原料与三光气反应得到化合物2a。以化合物3a为原料与丙二酸在吡啶中，加入哌啶做催化剂的条件下反应得到化合物4a。化合物4a与氯化亚砜反应得到5a。化合物6a通过在tmscn存在下与三氟甲基丙酮脱水反应得到7a。化合物7a与化合物2a在酸性条件下缩合得到化合物10a。化合物10a与n-(3-氨丙基)吗啉在碱性条件下反应得到化合物(i)。
本发明第三方面提供一种药物组合物。该药物组合物包括式(i)所代表的化合物与至少一种药学上可接受的载体，辅剂或稀释剂的结合所需的有效治疗用量。
除非其他方面表明，本发明的化合物所有的立体异构体，几何异构体，互变异构体，氮氧化物，水合物，溶剂化物，代谢产物，盐和药学上可接受的前药都属于本发明的范围。
药学上可接受的盐包括无机酸盐和有机酸盐，无机酸盐包括亚硫酸氢盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、磷酸盐、高氯酸盐，硼酸盐，重硫酸盐，半硫酸盐，烟酸盐，硝酸盐；有机酸如对甲苯磺酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、乙酸盐，草酸盐，琥珀酸盐，丙二酸盐、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，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，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，甲磺酸盐，2-萘磺酸盐，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，十一酸盐，戊酸盐，等等。
药学上可接受的盐还包括具有酸性基团如羧基的化合物通过与适当的碱包括碱金属，如锂、钠、钾；碱土金属氢氧化物，如钙、镁；及其他金属氢氧化物，如氢氧化钙、氢氧化锌；氨、有机胺，如吡啶、二环己胺、三丁胺、二乙胺、三乙胺、n,n-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、葡甲胺、硫代吗啉、哌啶、吡咯；氨基酸如甘氨酸、赖氨酸等形成的盐。本发明也拟构思了任何所包含n的基团的化合物所形成的季铵盐。水溶性或油溶性或分散产物可以通过季铵化作用得到。碱金属或碱土金属盐包括钠，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铵阳离子，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。
当可用于治疗时，治疗有效量的式(i)化合物及其药学上可接受的盐可作为未加工的化学药品给予，还可作为药物组合物的活性成分提供。因此，本公开内容还提供药物组合物，该药物组合物包括治疗有效量的式(i)化合物或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
药物制剂可呈单位剂型，每个单位剂量含有预定量的活性成分。本公开内容的化合物的剂量水平介于约0.01毫克/千克(mg/kg)体重/天和约250毫克/千克体重/天之间，优选介于约0.05mg/kg体重/天和约150mg/kg体重/天之间，常常以单一疗法用于预防或治疗前列腺癌。通常可按每天约1至约5次或者作为连续给予本公开内容的药物组合物。这类给药法可用作长期或短期疗法。与载体材料混合以制备单一剂型的活性成分的量将根据待治疗的疾病、疾病的严重程度、给药时间、给药途径、所用化合物的排泄速率、治疗时间和患者年龄、性别、体重和情况而改变。优选的单位剂型是含有本文上述活性成分的日剂量或分剂量或其适宜分数的单位剂型。可用显然低于化合物最佳剂量的小剂量开始治疗。此后，以较小的增量来加大剂量直到在这种情况下达到最佳效果。一般而言，最理想地给予化合物的浓度水平是通常可在抗病毒方面提供有效结果而又不至于引起任何有害或有毒的副作用。
当本公开内容的组合物包含本公开内容的化合物和一种或多种其他治疗药物或预防药物的组合时，化合物和另外的药物的剂量水平通常在单一疗法方案中，占正常给药剂量的约10-15％，更优选占正常给药剂量的约10％至80％。药物制剂适于通过任何合适的途径给药，例如通过口服(包括口腔或舌下)、直肠、鼻、局部(包括口腔、舌下或经皮)、或胃肠外(包括皮下、皮内、肌内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、病灶内、静脉内或者真皮下注射或输注)途径。可按药剂学领域的任何已知方法制备这类制剂，例如通过将活性成分与载体或赋形剂混合。优选口服给药或注射给药。
适于口服给药的药物制剂按独立的单位提供，例如胶囊剂或片剂；散剂或颗粒剂；水性或非水性液体中的溶液剂或混悬剂；可食用泡沫制剂或起泡制剂(whip)；或水包油乳液剂或油包水乳液剂。
通过制备如上所述的粉状混合物，并装填到成形的明胶壳内，来制备胶囊剂。在装填操作之前，可将助流剂和润滑剂(例如胶态二氧化硅、滑石粉、硬脂酸镁、硬脂酸钙或固态聚乙二醇)加到粉状混合物中。还可加入当服下胶囊剂时将改进药物可利用性的崩解剂或增溶剂(例如琼脂、碳酸钙或碳酸钠)。
此外需要或必需时，也可将合适的粘合剂、润滑剂、崩解剂和着色剂掺到混合物中。合适的粘合剂包括淀粉、明胶、天然糖(例如葡萄糖或β-乳糖)、玉米甜味剂、天然和合成树胶(例如阿拉伯树胶、西黄蓍胶或藻酸钠)、羧甲基纤维素、聚乙二醇等。用于这些剂型的润滑剂包括油酸钠、氯化钠等。崩解剂包括但并不限于淀粉、甲基纤维素、琼脂、皂土、黄原胶等。例如，通过制成粉状混合物，制粒或预压片，加入润滑剂和崩解剂，压制成片，从而制成片剂。将适当粉碎的化合物与如上述所述的稀释剂或基料、任选与粘合剂(例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶或聚乙烯吡咯烷酮)、溶解阻止剂(例如石蜡)、吸收加速剂(季盐)和/或吸收剂(例如皂土、高岭土或磷酸二钙)混合，来制备粉状混合物。可用粘合剂(例如糖浆、淀粉浆、阿拉伯胶浆(acadiamucilage)或纤维素材料或聚合材料溶液)润湿后加压过筛，将粉状混合物制粒。制粒的一个替代方法是，可将粉状混合物通过压片机，结果是将形成不佳的团块再击碎制成颗粒。可通过加入硬脂酸、硬脂酸盐，滑石粉或矿物油使颗粒润滑以防止粘到压片机的冲模上。然后将经润滑的混合物压制成片。本公开内容的化合物还可与自由流动的惰性载体混合，无需通过制粒或预压片步骤便可压制成片。可提供透明或不透明的由虫胶密封衣、糖衣或聚合材料衣和蜡质抛光衣(polishcoatingofwax)组成的保护性包衣材料。可将染料加到这些包衣材料中以区分不同的单位剂量。
口服液体制剂例如溶液剂、糖浆剂和酏剂可以剂量单位形式制备，从而给定量含有预定量的化合物。糖浆剂可通过将化合物溶于适当调味的水溶液中来制备，而酏剂可通过使用无毒溶媒来制备。还可加入增溶剂和乳化剂(例如乙氧基化异硬脂醇和聚氧乙烯山梨醇醚)、防腐剂、矫味添加剂(例如薄荷油或天然甜味剂或糖精或其他人造甜味剂)等。
如果适当的话，可将用于口服给药的剂量单位制剂微胶囊化。也可将制剂制成延时或持续释放，例如通过包衣或包埋在聚合物、蜡等微粒材料中。
式(i)化合物及其药学上可接受的盐还可以脂质体递药系统给予，例如小单层脂质体、大单层脂质体和多层脂质体。脂质体可由多种磷脂(例如胆固醇、十八烷基胺或磷脂酰胆碱)构成。
式(i)化合物及其药学上可接受的盐也可通过使用单克隆抗体作为单独的载体(化合物分子与之偶联)递药。化合物也可与作为可靶向药物载体的可溶性聚合物偶联。这类聚合物可包括聚乙烯吡咯烷酮、吡喃共聚物、聚羟丙基甲基丙烯酰胺苯酚、聚羟乙基天冬酰胺苯酚或被棕榈酰残基取代的聚氧化乙烯聚赖氨酸。此外，化合物可与一类生物可降解的聚合物偶联，用于达到药物的控释，这类聚合物例如聚乳酸、聚ε-己内酯、聚羟基丁酸、聚原酸酯、聚缩醛、聚二氢吡喃、聚氰基丙烯酸酯和水凝胶的交联共聚物或两亲性嵌段共聚物。
本发明第四方面提供一种所述式(i)化合物在治疗前列腺癌的用途。
附图说明
图1是式(1)化合物的制备流程。
具体实施方式
实施例1：化合物1
步骤1：化合物2a的合成
将化合物1a(20.5g，115.8mmol)加入到二氯甲烷(150ml)中，用冰水浴降温至10℃，分批加入三光气(38.3g，130.4mmol)，搅拌反应4h,点板监控反应完全，加水(3x60ml)搅拌20min,静置，收集有机层，干燥，浓缩，剩余物用乙酸乙酯结晶，得到白色固体化合物2a-1(20.7g，收率90％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm8.34(s，1h)，8.62(s,1h)。esi/ms：m/z＝201(m+h)+。
步骤2：化合物4a-1的合成
将化合物3a-1(17.5g,112.1mmol)加入到吡啶(30ml)中,再加入丙二酸(11.67g,112.1mmol)和哌啶(5.5g,64mmol),加热至100℃搅拌反应过夜，减压浓缩除去部分吡啶，加入0.5n稀盐酸(50ml),析出白色固体，过滤，水洗，乙醇洗，烘干，得到白色固体化合物4a-1(19.1g，收率86％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm11.5(brs,1h),7.61(d,1h),7.23(s,1h),7.08(s,1h),6.71(d,1h),6.42(d,2h),5.28(brs,1h)。esi/ms：m/z＝199(m+h)+。
步骤3：化合物5a-1的合成
将化合物4a-1(18.2g，91.9mmol)加入到氯化亚砜(60ml)中,回流搅拌反应6h,减压浓缩，除去多余的氯化亚砜，剩余物直接用于下一步反应。
步骤4：化合物7a的合成
将化合物6a(12g,112.1mmol)和tmscn(44.4g,448.4mmol)溶解在醋酸(90ml)中，再加入三氟甲基丙酮(60ml),85℃下封管反应12h。冷却至室温，减压浓缩除去三氟甲基丙酮，加入水(100ml),用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，干燥，浓缩，用乙醚打浆，过滤，得到棕色固体化合物7a(20.2g，收率79％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm7.16～7.05(m,5h),3.92(s，2h),3.51(brs,1h),1.57(s,3h)。esi/ms：m/z＝229(m+h)+。
步骤5：化合物8a的合成
将化合物7a(16.4g，71.9mmol)和化合物2a(14.3g,71.9mmol)加入到dmf(190ml)中，加热至130℃反应15h。冷却至室温，加入乙醇(150ml),水(150ml)和浓盐酸(30ml)加热回流1h。用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，干燥，浓缩，剩余物用硅胶柱分离得到白色固体化合物8a(7.1g，收率23％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm8.01(s,1h),7.95(s,1h),7.15～7.07(m,5h),4.35(s,2h),1.62(s,3h)。esi/ms：m/z＝429(m+h)+。
步骤6：化合物9a的合成
将化合物8a(5.4g，12.6mmol)加入到甲醇(50ml)中，再加入催化剂10％湿pd/c(0.5g),在氢气压力为0.2mpa条件下进行反应，10h后停止反应，过滤，滤液浓缩，得到类白色固体化合物9a(4.04g，收率95％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm7.95(s,1h),7.91(s,1h),5.94(brs,1h),1.64(s,3h)。esi/ms：m/z＝339(m+h)+。
步骤7：化合物10a-1的合成
将化合物9a(3.86g,11.4mmol)和三乙胺(1.2g,11.6mmol)加入到四氢呋喃(25ml)中,冷却至0℃，滴加化合物5a-1(2.7g,12.5mmol),滴加完成后，室温搅拌2h,加热至回流搅拌反应4h,冷却至室温，过滤，滤液浓缩，加入水和乙酸乙酯萃取两遍，收集有机相，干燥，浓缩，剩余物用硅胶柱分离纯化得到白色固体化合物10a-1(4.9g，收率74％)
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm7.98(s,1h),7.94(s,1h),7.65(d,2h),7.16(s,1h),7.03(d,2h),6.87(d,2h),6.72(d,1h),5.13(brs,1h),1.63(s,3h)。esi/ms：m/z＝519(m+h)+。
步骤7：化合物1的合成
将化合物10a-1(3.2g,6.1mmol)加入到dmf(26ml)中，再加入无水碳酸钾(1.2g,8.3mmol)和n-(3-氨丙基)吗啉(0.88g，6.1mmol)，加热至130℃搅拌反应7h,浓缩除去部分dmf，冷却至室温，把反应物倒入水(150ml)中,析出固体，过滤，滤饼用甲醇打浆，过滤，滤饼再用硅胶柱进行纯化得到白色固体化合物1(3.55g，收率62％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm8.01(s,1h),7.96(s,1h),7.66(d,2h),7.17(s,1h),7.04(d,2h),6.88(d,2h),6.73(d,1h),5.14(brs,1h),4.38(brs,1h),3.62(t,4h),3.08(m，2h)，2.44(t,2h),2.36(t,4h),1.64(m,5h)。esi/ms：m/z＝583m+h)+。
实施例2：化合物2
其中，化合物9a由实施例1的方法制得。
步骤1：化合物4a-2的合成
将化合物3a-2(15.25g,112.1mmol)加入到吡啶(30ml)中,再加入丙二酸(11.67g,112.1mmol)和哌啶(5.5g,64mmol),加热至100℃搅拌反应过夜，减压浓缩除去部分吡啶，加入0.5n稀盐酸(50ml),析出白色固体，过滤，水洗，乙醇洗，烘干，得到白色固体化合物4a-2(16.76g，收率84％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm11.6(brs,1h),7.61(d,1h),7.23(s,1h),7.09(s,1h),6.72(d,1h),6.43(d,2h),5.29(brs,1h)，2.30(s,3h)。esi/ms：m/z＝179(m+h)+。
步骤2：化合物5a-2的合成
将化合物4a-1(14.9g，83.7mmol)加入到氯化亚砜(55ml)中,回流搅拌反应6h,减压浓缩，除去多余的氯化亚砜，剩余物直接用于下一步反应。
步骤3：化合物10a-2的合成
将化合物9a(3.86g,11.4mmol)和三乙胺(1.2g,11.6mmol)加入到四氢呋喃(25ml)中,冷却至0℃，滴加化合物5a-2(2.45g,12.5mmol),滴加完成后，室温搅拌2h,加热至回流搅拌反应6h,冷却至室温，过滤，滤液浓缩，加入水和乙酸乙酯萃取两遍，收集有机相，干燥，浓缩，剩余物用硅胶柱分离纯化得到白色固体化合物10a-2(4.03g，收率71％)
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm7.99(s,1h),7.93(s,1h),7.64(d,2h),7.15(s,1h),7.04(d,2h),6.88(d,2h),6.71(d,1h),5.14(brs,1h),1.98(s,3h),1.64(s,3h)。esi/ms：m/z＝499(m+h)+。
步骤3：化合物2的合成
将化合物10a-1(3.2g,6.1mmol)加入到dmf(26ml)中，再加入无水碳酸钾(1.2g,8.3mmol)和n-(3-氨丙基)吗啉(0.88g，6.1mmol)，加热至130℃搅拌反应7h,浓缩除去部分dmf，冷却至室温，把反应物倒入水(150ml)中,析出固体，过滤，滤饼用甲醇打浆，过滤，滤饼再用硅胶柱进行纯化得到白色固体化合物1(3.55g，收率62％)。
1hnmr(400mhz，dmso-d6):δppm7.65(d,1h),7.51(s,1h),7.47(s,1h),7.32～7.29(m,2h),7.04(d,1h),6.58(d,1h),5.74(brs,1h),4.15(brs,1h),3.75～3.73(m,4h),3.18(t,2h),2.42～2.40(m,4h),2.37(t,2h),2.24(s,3h),1.69(s,3h),1.58(m,2h)。esi/ms：m/z＝563m+h)+。
实施例3
下列实施例是以类似实施例2的方法，以不同的3a-i(i＝3～32)为原料，通过两步反应制得5a-i,然后用化合物9a与化合物5a-i为原料通过两步反应制得化合物3～32。制得的化合物如表1所示。
表1
实施例4
化合物活性测试：
采用mtt法评价本发明化合物对人前列腺癌细胞的生长抑制作用。方法：处于生长对数期的人前列腺癌细胞lncap以1.5×104浓度种于96孔板中。细胞培养24h贴壁后吸去原来的培养基。试验分为空白对照组、药物处理组。空白组更换含10％胎牛血清的1640培养基；药物处理组更换含浓度为100μm，50μm，10μm，1μm，0.1μm，0.01μm，0.001μm，0.0001μm和0.00001μm待测化合物的培养基。培养96h后，加入浓度5mg/ml的mtt，继续放于co2培养箱培养4h，然后沿着培养液上部吸去100μl上清，加入100μldmso，暗处放置10min，利用酶标仪测定吸光值(波长570nm)，并根据吸光值计算细胞存活情况，每个处理设6个重复孔。细胞存活率(％)＝δ0d药物处理/δ0d空白对照×100。
采用sigmaplot10.0软件分别计算32种化合物抑制多种人前列腺癌细胞生长的ic50值见表2。
表2本发明化合物对人前列腺癌细胞株的ic50值
上述实验结果表明，本发明的化合物对人前列腺癌细胞lncap有显著的抗增殖活性，这些实验结果表明本发明化合物可用于治疗癌症，特别是前列腺癌。
实施例5
药物组合物
化合物2210g
淀粉60g
微晶纤维素35g
按常规方法，将上述物质混合均匀后装入普通明胶胶囊，制得1000颗胶囊。