一类具有嘧啶并六元环结构的化合物、包含其的药物组合物及其应用的制作方法

本发明属于药物化学领域。具体地，本发明涉及一类具有嘧啶并六元环结构的化合物、其立体异构体、外消旋物、几何异构体、互变异构体、前药、水合物、溶剂化物或其药学上可接受的盐，以及含有它们的药物组合物，它们具有sos1抑制剂活性。

背景技术：

1、ras蛋白包括kras(v-ki-ras2 kirsten rat sarcoma viral oncogenehomolog)、hras(neuroblastoma ras viral oncogene homolog)和nras(harvey murinesarcoma virus oncogene)，其中kras有两个可变剪切异构体kras4a和kras4b。ras蛋白主要分布在细胞膜内侧，膜定位是激活ras的关键步骤。ras蛋白的膜定位需要其c末端发生异戊烯化和棕榈酰化，但kras4b由于缺少棕榈酰化位点，其膜定位依赖于赖氨酸组成的多碱区与质膜之间的静电作用(ahearn et al.,2011；wright and philips,2006)。ras蛋白属于小gtpase家族，在细胞中以gtp结合方式或者是gdp结合方式存在。ras蛋白的激活需要其从gdp结合状态转变为gtp结合状态，这一过程由鸟苷酸交化因子gefs(guaninenucleotide exchange factors)，比如sos1(son of sevenless 1)来催化(chardin etal.,1993)。ras激活会促进下游效应分子raf、pi3k(phosphoinositide3-kinase)及ralgds(ral guanine nucleotide dissociation stimulator)的活化来影响细胞的增殖、生长、代谢、迁移、血管生成等生物学过程(rodriguez-viciana and mccormick,2005；young etal.,2009)。ras蛋白具有内在水解活性，可使gtp转化为gdp。gtpase激活蛋白gaps(gtpaseactivating proteins)，比如nf1可增加其水解速率来使ras失活。在正常条件下，gaps和gefs严格调控ras蛋白失活和激活，但是ras蛋白发生突变后，调控机制失调。在肿瘤细胞中ras突变主要发生在g12、g13和q61位，这些位点的突变减弱内源和gaps介导的水解活性，g13和q61位点突变还会增加gefs介导的gtp交换速率(simanshu et al.,2017；smith etal.,2013)。近几年的生化数据分析显示，突变的ras仍然具有一定的内在水解活性，而且ras突变蛋白的内在水解活性越强，其上游蛋白shp2抑制对其活性的阻碍就越强(hunteret al.,2015；mainardi et al.,2018)。

2、sos1蛋白有两个重要的基序，ras exchanger motif(rem)和cdc25同源结构域(homology domain)，分别为变构结合位点和催化结合位点。其中cdc25结合ras-gdp来促进gdp和gtp的交换，rem结合ras-gtp进一步增加sos1的催化活性(freedman et al.,2006；pierre et al.,2011)。sos1在kras突变肿瘤具有关键作用，敲低sos1会使kras突变肿瘤细胞增殖和生存能力下降，但是对kras野生型细胞则无影响(jeng et al.,2012)。sos1在激活ras信号通路上发挥重要作用。酪氨酸激酶受体rtks活化后会激活shp2，使其与衔接蛋白grb2结合，促进grb2与sos1复合物形成激活sos1，从而激活ras蛋白(baltanas et al.,2020)。肿瘤细胞中存在sos1突变，比如胚胎性横纹肌肉瘤、肺腺癌等(denayer et al.,2010)，而膀胱癌和前列腺癌中则存在sos1高表达(timofeeva et al.,2009；watanabe etal.,2000)。除此之外，sos1在努南综合征noonan syndrome(ns)、心面皮肤综合征cardio-facio-cutaneous syndrome(cfc)和hereditary gingival fibromatosis遗传性牙龈纤维瘤病及其相关综合征中也存在着突变(pierre et al.,2011)。

3、sos1的同源物sos2也作为gef来激活ras蛋白，两者存在功能冗余。在老鼠中敲除sos1会导致胚胎致死(qian et al.,2000)，在成年鼠中条件性敲除sos1则可以存活(baltanas et al.,2013)。而在老鼠中敲除sos2没有明显的表型(esteban et al.,2000)。如果在成年小鼠中同时敲除sos1和sos2，小鼠很快死亡(baltanas et al.,2013)。选择性抑制单个sos亚型比如sos1，可能会更有效治疗sos1-ras激活的疾病。抑制sos1催化位点与ras结合，能够阻止sos1介导的ras-gtp的产生来抑制ras信号通路。在ras依赖的肿瘤中，这样的化合物理论上能够破坏ras和sos的结合，抑制细胞erk的磷酸化起到抗肿瘤的效果。抑制sos1和ras相互作用的化合物，能够抑制ras活性，可用来治疗头颈癌、肺癌、纵隔肿瘤、胃肠道肿瘤、前列腺癌、睾丸癌、妇科肿瘤、乳腺癌、肾脏和膀胱癌、内分泌系统肿瘤、软组织肉瘤、骨肉瘤、横纹肌样瘤、间皮细胞瘤、皮肤癌、外周神经系统肿瘤、中枢神经系统肿瘤、淋巴瘤、白血病，未知原发癌、努南综合征、心面皮肤综合征、遗传性牙龈纤维瘤病及其相关综合征。

技术实现思路

1、本发明提供了一种式(i)的化合物，其对映异构体、非对映异构体、外消旋体、前药、水合物、溶剂化物或其药学上可接受的盐：

2、

3、在式i中，环a表示c6-10芳基、5-10元杂芳基或4-10元饱和或不饱和杂环基；特别地，环a为苯基；

4、n为0～5的整数；

5、每个r3独立地选自：无取代或取代的c1-4烷基、无取代或取代的c1-4烷氧基、无取代或取代的c2-4炔基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-6元饱和或不饱和杂环基、羟基、卤素、氰基、氨基、或氧代基团(＝o)；所述取代是指被选自卤素、羟基、氰基和氨基中的一种或多种取代基所取代；当环a为c6-10芳基或5-10元杂芳基时，r3不为氧代基团(＝o)；

6、r1选自氢、卤素、羟基、无取代或取代的c1-6烷基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-10元饱和或不饱和杂环基、无取代或取代的c1-6烷氧基、-cn、-cooh、-conh2、-conh-c1-6烷基、氨基、-nh-c1-6烷基；特别地，r1选自氢、卤素、羟基、无取代或取代的c1-4烷基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的c1-4烷氧基、-cn、-cooh、氨基；优选地，r1选自氢、卤素、羟基、-cn、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氨基、环丙基；

7、r2为氢、无取代或取代的c1-6烷基、无取代或取代的c3-6环烷基；特别地，r2为甲基或乙基；

8、r4为氢、无取代或取代的c1-10烷基、无取代或取代的c6-10芳基、无取代或取代的5-10元杂芳基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-10元饱和或不饱和杂环基、无取代或取代的5-10元杂芳基并4-10元杂环基、卤素、-cn、-cooh、-or5、-nh-r5、-conh-r5、-nhco-r5、-so2-r5、-so2nh-r5；优选地，r4选自无取代或取代的c1-10烷基、无取代或取代的c6-10芳基、无取代或取代的5-6元杂芳基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-10元杂环基；

9、r5选自氢、无取代或取代的c1-10烷基、无取代或取代的c6-10芳基、无取代或取代的5-10元杂芳基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-10元饱和或不饱和杂环基；

10、r1、r2、r4、r5中的取代是指被选自如下a组取代基中的一种或多种所取代，a组取代基包括：无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基、氧代基团(＝o)、-nh-c1-6烷基、-nh-c3-6环烷基、无取代或被b组取代基中一种或多种取代的c6-10芳基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的5-10元杂芳基、无取代或被b组取代基中一种或多种取代的c3-6环烷基、无取代或被b组取代基中一种或多种取代的4-10元饱和或不饱和杂环基、-c(o)-r6、-c(o)-nh-r6、-nh-c(o)-r6、-so2-r6、-so2nh-r6；r6选自氢、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-10烷基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的c6-10芳基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的5-10元杂芳基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的c3-6环烷基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的4-10元饱和或不饱和杂环基；b组取代基包括：c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基。

11、在具体实施方式中，r2为甲基或乙基。

12、在具体实施方式中，环a为苯基。在具体实施方式中，n为1或2；

13、每个r3独立地选自：取代或无取代的c1-4烷基、取代或无取代的c2-4炔基、取代或无取代的4-6元饱和或不饱和杂环基、卤素、氰基或氨基；所述取代是指被选自卤素、羟基、氰基、氨基中的一种或多种取代基所取代；其他取代基定义同上。

14、在具体实施方式中，r1为氢、卤素、羟基、无取代或取代的c1-4烷基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的c1-4烷氧基、-cn、-cooh、氨基；所述取代是指被选自羟基、卤素、氰基、氨基中的一种或多种所取代；优选地，r1为氢、卤素、羟基、-cn、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氨基、环丙基；更优选地，r1为氢、卤素、-cn、甲基、甲氧基、环丙基；其他取代基定义同上。

15、在具体实施方式中，r4选自无取代或取代的c1-10烷基(例如c1-6烷基)、无取代或取代的c6-10芳基、无取代或取代的5-10元杂芳基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-10元饱和或不饱和杂环基；r4中的取代是指被选自如下a组取代基中的一种或多种所取代，a组取代基包括：无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基、氧代基团(＝o)、-c(o)-r6、-c(o)-nh-r6；r6选自氢、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-10烷基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的c3-6环烷基；b组取代基包括：c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基；

16、优选地，r4选自无取代或取代的c1-10烷基、无取代或取代的c6-10芳基、无取代或取代的5-6元杂芳基、无取代或取代的c3-6环烷基、无取代或取代的4-10元杂环基；

17、其中，

18、所述5-6元杂芳基选自：优选地，所述5-6元杂芳基选自

19、所述4-10元杂环基选自：优选地，所述4-10元杂环基选自

20、r4中的取代是指被选自如下a组取代基中的一种或多种所取代，a组取代基包括：无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基、-c(o)-r6、-c(o)-nh-r6；r6选自氢、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-10烷基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的c3-6环烷基；b组取代基包括：c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基。

21、更优选地，r4选自无取代或被m个取代基r7取代的c1-10烷基、及如下结构：

22、

23、m为1、2或3；

24、r7和r8各自独立地选自h、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基、-c(o)-r9；r9选自氢、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-10烷基、无取代或被b组取代基中的一种或多种所取代的c3-6环烷基；b组取代基包括：c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基、羧基；

25、优选地，

26、m为1或2；

27、r7选自h、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基；b组取代基包括：羟基、卤素、氰基、氨基；

28、r8选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、-c(o)-r9；r9选自c1-6烷基、c3-6环烷基；

29、更优选地，

30、m为1或2；

31、r7选自h、无取代或被b组取代基中一种或多种所取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基；b组取代基包括：羟基、卤素、氰基、氨基；

32、r8选自h、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、-c(o)-r9；r9选自甲基、乙基、环丙基；

33、其他取代基定义同上。

34、在具体实施方式中，r4选自羟基取代的c1-6烷基及如下结构：

35、

36、其中，r7、r7’选自h、羟基、氨基、甲基、乙基、甲氧基、羟甲基、羟乙基，r8选自h、甲基、乙基、甲氧基、-c(o)-r9；r9选自甲基、乙基、环丙基；

37、其他取代基定义同上。

38、在具体实施方式中，所述式(i)的化合物由下式ii表示：

39、

40、在上式ii中，各取代基的定义分别如上文所定义。

41、在具体实施方式中，所述式(i)的化合物由下式iii表示：

42、

43、在上式iii中，r4的定义分别如上文所定义。

44、在具体实施方式中，所述的式(i)的化合物选自如下化合物：

45、

46、

47、

48、

49、本发明的另一方面，提供一种药物组合物，包括：

50、(1)治疗有效量的所述式(i)的化合物，其对映异构体、非对映异构体、外消旋体、前药、水合物、溶剂化物或其药学上可接受的盐作为活性成分；和

51、(2)药学上可接受的载体。

52、本发明的另一方面，提供所述的式(i)的化合物，其对映异构体、非对映异构体、外消旋体、前药、水合物、溶剂化物或其药学上可接受的盐，或所述的药物组合物在制备sos1抑制剂中的用途。

53、本发明的又一方面，提供所述的式(i)的化合物，其对映异构体、非对映异构体、外消旋体、前药、水合物、溶剂化物或其药学上可接受的盐，或所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗与sos1突变、活性或表达量相关的疾病的药物中的用途。

54、其中，所述与sos1突变、活性或表达量相关的疾病包括头颈癌、肺癌、纵隔肿瘤、胃肠道肿瘤、前列腺癌、睾丸癌、妇科肿瘤、乳腺癌、肾脏和膀胱癌、内分泌系统肿瘤、软组织肉瘤、骨肉瘤、横纹肌样瘤、间皮细胞瘤、皮肤癌、外周神经系统肿瘤、中枢神经系统肿瘤、淋巴瘤、白血病，未知原发癌、努南综合征、心面皮肤综合征、遗传性牙龈纤维瘤病及其相关综合征。

55、有益效果

56、本技术的化合物表现出显著优异的kras-g12c/sos1相互作用抑制活性，因此，具备作为sos1抑制剂的潜力，可以被开发成用于与此相关的疾病的治疗药物。