新型化合物的制作方法

发明领域本发明涉及作为线粒体通透性转换孔(mptp)抑制剂的新型化合物。本发明还特别涉及用作药物、特别是用于治疗或预防变性疾病、神经变性疾病或线粒体病或抑制mptp提供治疗或预防效果的其他疾病或病症的此类化合物。

背景技术：

0、发明背景

1、线粒体通透性转换孔(mptp)是位于线粒体内膜上的高电导通道，在某些细胞应激条件、特别是ca2+过载和氧化应激条件下被激活。它可渗透分子量<1.5kda的溶质，为电压和ca2+依赖性的，并表现出特有的大电导。一旦被激活，氧化磷酸化就会解偶联，导致线粒体膜电位丧失并破坏线粒体代谢。此外，溶质进入线粒体基质导致肿胀，外膜最终破裂，随后释放凋亡因子以及隔离的ca2+，并且取决于细胞的类型和生理学，最终通过细胞凋亡或坏死导致细胞死亡。因此，它被认为是多种变性和代谢性疾病的关键病理事件。

2、在正常生理条件下，线粒体在调节细胞ca2+稳态中起着关键作用。通过细胞表面通道进入细胞的ca2+(这是细胞信号传导的一种常见机制)被线粒体迅速隔离，防止细胞质中过量和有毒的ca2+积累。在经历高水平ca2+通量的细胞类型例如神经元、骨骼肌肌纤维和心肌细胞中，线粒体的这种ca2+“缓冲”作用对于维持细胞健康至关重要。然而，线粒体隔离ca2+的能力是有限的，如果线粒体内ca2+水平达到某个阈值，ca2+敏感的mptp就会被激活，导致线粒体崩溃并引发细胞死亡。取决于疾病，变性疾病中mptp的激活可能以多种方式发生，例如：1)过多的ca2+进入细胞和线粒体中ca2+过载，2)功能失调的线粒体ca2+外排机制，特别是ca2+外排转运蛋白nclx的活性降低导致ca2+过载，3)线粒体中ca2+摄取机制的过度活跃或上调，4)氧化应激，5)由于线粒体功能受损导致mptp敏感，即mptp在较低的线粒体内ca2+浓度下激活，6)在称为线粒体相关膜的两个细胞器之间的接触点处，ca2+从内质网过度转移到线粒体中。

3、虽然可以在分离的线粒体中通过简单的体外试验研究mptp的特性和功能，但mptp的分子生物学定型尚不清楚。已经提出了多种构成孔形成复合物的蛋白质，包括atp合酶和腺嘌呤核苷酸转运蛋白(ant)蛋白质家族，但没有一种蛋白质被广泛接受为负责孔的形成。然而，肽基脯氨酰顺反异构酶f(ppif)，也称为亲环蛋白d，被公认为是孔的关键调节剂，尽管它本身并不形成跨膜通道。ppif的遗传或药理学抑制显著降低了响应于ca2+过载和其他mptp激活剂的孔开放的敏感性。因此，ppif的遗传消融或药理学抑制已被用于评估mptp在细胞和动物疾病模型的病理通路中的参与。通过这种方式，mptp的抑制已被证实在许多疾病模型中具有保护作用，特别是那些已知ca2+失调和氧化应激会导致细胞变性的疾病模型。值得注意的是，ppif的基因敲除在神经变性疾病(包括阿尔茨海默病、帕金森病和运动神经元疾病)的各种临床前体内转基因模型中显示出保护作用，证明了mptp抑制的治疗潜力。在这些疾病中的每一种中，导致遗传形式疾病并在小鼠模型中表达的特定蛋白质(分别为淀粉样蛋白前体蛋白、α-突触核蛋白和超氧化物歧化酶1)的基因突变已被证明会导致线粒体ca2+过载或mptp致敏。最近的证据表明，其在阿尔茨海默病、帕金森病和弗里德赖希氏共济失调症中可能是通过共同的机制发生的。在每种情况下，据报道，在表达突变的疾病相关蛋白(分别为淀粉样蛋白前体蛋白、pink1和frataxin)的细胞中，线粒体ca2+外排转运蛋白nclx的活性或表达降低，导致线粒体ca2+过载。在帕金森病的病例中，α-突触核蛋白的病理聚集形式(一种常见于散发性和遗传性帕金森病病例中的错误折叠蛋白)也被证明可以使mptp敏感并激活。

4、ppif的基因消融已被证实在许多其他的变性疾病临床前模型中是有益的，因此证明了mptp抑制剂在杜氏和先天性肌营养不良症、缺血再灌注损伤、骨修复、胰腺炎和其他相关疾病中的潜力。

5、除了在临床前模型中证明了ppif抑制的益处外，已在多种其他疾病适应症中证实了mptp功能的失调。特别是，在许多疾病中，响应ca2+过载的mptp激活阈值似乎变得敏感，表明mptp激活可能在生理条件下异常发生并驱动组织退化。例如，在来自老年人肌肉活检的肌肉线粒体中，与健康对照相比，mptp激活的阈值降低。在这些疾病中，这种mptp活性的敏化构成了mptp抑制剂治疗潜力的其他理论基础。

6、mptp抑制剂也可能在疾病发病过程中发生线粒体功能障碍、氧化应激、炎症应激或ca2+失调的其他疾病中具有治疗潜力。

7、mptp抑制剂的发现和开发主要集中在ppif抑制剂的鉴别上。最初因其对钙调神经磷酸酶的抑制活性而被确定为免疫抑制剂的环孢菌素a(csa)还被发现可抑制ppif以及肽基脯氨酰顺反异构酶(ppi)酶家族的其他成员。随后开发了几种保留了针对ppi酶家族的广泛活性但不抑制钙调神经磷酸酶的环孢菌素a衍生物，例如debio-25、nim811，但他们都没能进入市场。迄今为止，尚未报道有效的脑渗透选择性ppif抑制剂。其他更新的发现mptp抑制剂的方法在分离的线粒体中使用了表型筛选。这些方法已成功鉴定出具有ppif非依赖性作用模式的有效小分子mptp抑制剂。

8、yu等人(2020,cell,183,1-14)涉及mptp激活与tdp-43蛋白质病，例如tar dna结合蛋白43(tdp-43)相关神经变性的机制之间的联系。正常核蛋白tdp-43的细胞质神经元积聚是几乎所有als病例和40-50％的额颞叶变性(ftld)病例的疾病标志，一些家族病例是由该蛋白质的突变形式引起的。这两种疾病都与与nf-κb和i型ifn通路上调相关的神经炎症细胞因子谱相关，直接表明tdp-43在神经炎症中的作用。神经元中突变或过表达的wt tdp-43错误定位到线粒体并诱导线粒体dna(mtdna)释放到细胞质中。然后，该mtdna激活免疫传感器cgas-sting，触发先天免疫基因(例如il-6、tnfα和干扰素β)的诱导。用环孢菌素a或通过cypd敲除抑制mptp，可防止tdp-43诱导的mtdna释放和随后诱导先天免疫反应基因。此外，抑制cgas-sting可延长表达突变tdp-43的突变小鼠的存活期。数据暗示mptp激活在als以及其中tdp-43基因突变导致疾病或在其中观察到tdp-43蛋白质病的其他疾病中介导tdp-43的毒性作用。

9、jang等人(2021 american journal of physiology:renal physiology,doi:10.1152/ajprenal.00171.2021。在纸质印刷之前提前在网上发表pmid:34396791.)强调了在肾纤维化小鼠模型中mptp抑制(通过cypd敲除)的潜在治疗益处。采用单侧输尿管阻塞在wt和cypd ko小鼠中诱导肾纤维化。与wt相比，cypd ko小鼠的炎症、近端小管萎缩和纤维化标志物减少。纤维化的测量包括胶原蛋白沉积、α-sma和tgfβ表达以及间质细胞增殖。这突出了mptp在细胞损伤/死亡介导的组织重构和纤维化中的潜在作用。因此，mptp抑制剂可能对纤维化是关键病理机制的疾病有益，例如慢性肾病、特发性肺纤维化、非酒精性脂肪性肝炎、原发性胆汁性胆管炎和系统性硬化症。

10、wo2010/049768涉及丙烯酰氨基衍生物及其作为治疗剂的用途，特别是用于预防和/或治疗与mptp活性相关的疾病(也参见plyte等人，j.med chem.2014,57,5333-47)。chen等人(assay and drug development technologies,2018,16,445-455)涉及使用血小板的mptp调节剂的表型筛选，并公开了更多的丙烯酰氨基衍生物，包括(e)-n-(3-氟-2-甲基苯基)-3-(1h-吲唑-6-基)丙烯酰胺。ca2884607a1涉及丙烯酰胺和马来酰亚胺化合物，据称所述化合物可用于治疗线粒体病。

11、当口服给药时，药物的口服生物利用度和全身暴露在很大程度上取决于胃肠道的吸收程度和肝脏中的首过代谢程度。高溶解度(在磷酸盐缓冲盐水(pbs)或更具生物学相关性的禁食状态模拟肠液(fassif)中测量)和高代谢稳定性(在大鼠和人的离体肝微粒体或肝细胞中体外测量)等特性因此可以预测患者口服生物利用度和全身暴露的改善。

12、仍然需要找到作为mptp抑制剂的其他化合物，特别是那些将mptp的抑制与其他所需的药理学特性(例如改善的口服生物利用度和/或改善的全身暴露)相结合的化合物。

技术实现思路

0、发明概述

1、本发明涉及式(i)的化合物：

2、

3、其中：

4、r1a是h或甲基；

5、r1b是h或氟；

6、a是基团(aa)、(ab)、(ac)或(ad)：

7、其中基团(aa)是：

8、

9、其中：

10、r2是h、c1-4烷基、c1-4亚烷基(芳基)、c1-4亚烷基(oh)、c1-4亚烷基(c3-6环烷基)、c1-4亚烷基(4-7元杂环烷基)、c1-4烷氧基、oc1-4亚烷基(芳基)、c1-4亚烷基oc1-4烷基、c1-4亚烷基oc3-6环烷基、c1-4亚烷基o(4-7元杂环烷基)、c1-4亚烷基o(芳基)、c3-6炔基或c1-4亚烷基o(c3-6炔基)；其中所述的芳基、杂环烷基和环烷基任选地被1、2或3个各自独立地选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、卤代、cn、oh、nr2ar2b、so2r2c和nhso2r2c的取代基取代；

11、r2a选自h和c1-4烷基；

12、r2b选自h、c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、芳基和4-7元杂环烷基；

13、r2c选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、芳基和4-7元杂环烷基；

14、各r3彼此独立地是卤代、甲基、乙基或正丙基；

15、m是0、1、2、3或4；

16、其中基团(ab)是：

17、

18、其中：

19、r4是h、c1-4烷基或c1-4亚烷基(芳基)；其中所述的芳基任选地被1、2或3个各自独立地选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、卤代、cn、oh、nr4ar4b、so2r4c和nhso2r4c的取代基取代；

20、r4a选自h和c1-4烷基；

21、r4b选自h、c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、芳基和4-7元杂环烷基；

22、r4c选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、芳基和4-7元杂环烷基；

23、r5是h或c1-4烷基；

24、各r6彼此独立地是c1-4烷基或卤代；

25、n是0、1、2或3；

26、其中基团(ac)是：

27、

28、其中：

29、r7是c1-4烷基、c1-4亚烷基(oh)或c1-4亚烷基oc1-4烷基；

30、o是1或2；

31、其中基团(ad)是：

32、

33、其中：

34、x是键、o或ch2；

35、各r8彼此独立地是卤代、c1-4烷基、c1-4烷氧基oc1-4卤代烷基、oc1-4亚烷基(c3-6环烷基)、oc1-4亚烷基(4-7元杂环烷基)或oh；其中所述的杂环烷基和环烷基任选地被1、2或3个独立地选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、卤代、cn、oh、nr8ar8b、so2r8c和nhso2r8c的取代基取代；

36、r8a选自h和c1-4烷基；

37、r8b选自h、c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、芳基和4-7元杂环烷基；

38、r8c选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、芳基和4-7元杂环烷基；

39、各r9彼此独立地是卤代或c1-4烷基；

40、p是0、1或2；

41、q是0、1、2、3或4；

42、其中b是：

43、

44、其中：

45、r10是h、卤代或c1-4烷基；

46、d、e和f各自独立地是c(r10)；或者d、e和f之一是n并且d、e和f基团中的剩余两个独立地是c(r10)；并且

47、条件是式(i)化合物不是(e)-n-(3-氟-2-甲基苯基)-3-(1h-吲唑-6-基)丙烯酰胺；

48、或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物。

49、本发明还提供了式(i)的化合物：

50、

51、其中：

52、r1a是h或甲基；

53、r1b是h或氟；

54、a是基团(aa)、(ab)、(ac)或(ad)：

55、其中基团(aa)是：

56、

57、其中：

58、r2是h、c1-4烷基、c1-4亚烷基(芳基)、c1-4亚烷基(oh)、c1-4亚烷基(c3-6环烷基)、c1-4亚烷基(4-7元杂环烷基)、c1-4烷氧基、oc1-4亚烷基(芳基)、c1-4亚烷基oc1-4烷基、c1-4亚烷基oc3-6环烷基、c1-4亚烷基o(4-7元杂环烷基)、c1-4亚烷基o(芳基)、c3-6炔基或c1-4亚烷基o(c3-6炔基)；其中所述的芳基、杂环烷基或环烷基可以任选地被最多3个各自独立地选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、卤代和cn的取代基取代；

59、各r3彼此独立地是卤代、甲基、乙基或正丙基；

60、m是0、1、2、3或4；

61、其中基团(ab)是：

62、

63、其中：

64、r4是h、c1-4烷基或c1-4亚烷基(芳基)；其中所述的芳基可以任选地被最多3个各自独立地选自c1-4烷基、c3-6环烷基、c1-4烷氧基、c1-4卤代烷基、卤代和cn的取代基取代；

65、r5是h或c1-4烷基；

66、各r6彼此独立地是c1-4烷基或卤代；

67、n是0、1、2或3；

68、其中基团(ac)是：

69、

70、其中：

71、r7是c1-4烷基、c1-4亚烷基(oh)或c1-4亚烷基oc1-4烷基；

72、o是1或2；

73、其中基团(ad)是：

74、

75、其中：

76、x是键、o或ch2；

77、各r8彼此独立地是卤代、c1-4烷基、c1-4烷氧基或oh；

78、各r9彼此独立地是卤代或c1-4烷基；

79、p是0、1或2；

80、q是0、1、2、3或4；

81、其中b是：

82、

83、其中：

84、r10是h、卤代或c1-4烷基；

85、d、e和f各自独立地是c(r10)；或者d、e和f之一是n并且d、e和f基团中的剩余两个独立地是c(r10)；并且

86、条件是式(i)化合物不是(e)-n-(3-氟-2-甲基苯基)-3-(1h-吲唑-6-基)丙烯酰胺；

87、或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物。

88、在一个实施方案中，式(i)化合物以药学上可接受的盐的形式提供。在一个实施方案中，式(i)化合物以溶剂化物的形式提供。在一个实施方案中，提供了式(i)的化合物。

89、本发明还提供了药物组合物，其包含式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，以及药学上可接受的载体或赋形剂。

90、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于治疗或预防其中mptp的抑制提供治疗或预防效果的疾病或病症。

91、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于制备治疗或预防其中mptp的抑制提供治疗或预防效果的疾病或病症的药物。

92、本发明还提供了预防或治疗其中mptp的抑制在个体中提供治疗或预防效果的疾病的方法。

93、合适地，所述疾病或病症选自变性或神经变性疾病、中枢神经系统病症、缺血和再灌注损伤、代谢疾病、炎性或自身免疫性疾病、衰老疾病和肾病。

94、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于治疗或预防线粒体病。

95、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于制备治疗或预防线粒体病的药物。

96、本发明还提供了预防或治疗个体的线粒体病的方法，所述方法包括向有此需要的个体施用有效量的式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物。

97、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于治疗或预防与tdp-43蛋白质病例如tdp-43相关性神经变性相关的疾病或病症。

98、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于制备治疗或预防与tdp-43蛋白质病例如tdp-43相关性神经变性相关的疾病或病症的药物。

99、本发明还提供了治疗或预防与tdp-43蛋白质病例如tdp-43相关性神经变性相关的疾病或病症的方法，其包括向有此需要的个体施用有效量的式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物。

100、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于治疗或预防与纤维化相关的疾病或病症。

101、本发明还提供了式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物，其用于制备治疗或预防与纤维化相关的疾病或病症的药物。

102、本发明还提供了治疗或预防与纤维化相关的疾病或病症的方法，其包括向有此需要的个体施用有效量的式(i)化合物或其药学上可接受的盐和/或溶剂化物。