Polθ抑制剂及其制备方法、药物组合物和应用

本发明涉及一种polθ抑制剂及制备方法、药物组合物和应用，尤其涉及一种可制备为抗肿瘤药物的polθ抑制剂及其制备方法、药物组合物和应用。

背景技术：

1、dna双链断裂(dsb)是dna损伤的一种类型，不及时修复会导致基因组重排或细胞死亡。哺乳动物的dsb修复主要有四种途径：非同源末端连接(nhej)、同源重组(hr)、单链退火(ssa)和微同源介导末端连接(mmej)。在细胞周期g1期，dsb主要由nhej修复，nhej直接连接断裂的dna末端并优先修复未切除的dsb末端，在断裂位点会发生少量插入和缺失。s期和g2期的dsb主要由hr进行准确修复，并依赖于brca1和brca2。nhej和hr主要负责修复大多数dsb。mmej是由dna聚合酶θ(polθ)介导的易出错的修复途径，当nhej或hr受到损害时，mmej是修复dsb的重要备用途径。

2、polθ是由polq基因编码的一种大型多功能dna修复蛋白，由2590个氨基酸组成，包含三个结构域：n端sf2解旋酶结构域、非结构化中心结构域、c端a家族聚合酶结构域。polθ已被发现与包括brca2在内的多种基因存在合成致死效应。此外，polθ在多种人类癌症(如乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌和结直肠癌)中过度表达，而在大多数正常细胞中低水平表达甚至不表达，使该酶成为理想的抗肿瘤靶点。到目前为止，尚未有polθ抑制剂被批准上市。artios pharma已报道art558和art812等polθ聚合酶抑制剂作为体内和体外生物学活性研究的探针分子。其中，art4215(结构未公开)已进入i/ii期临床试验，但art4215目前公开的信息较少，其临床效果有待验证。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的第一目的是提供一种polθ抑制剂，第二目的是提供一种所述polθ抑制剂的制备方法，第三目的是提供一种包含所述polθ抑制剂的药物组合物，第四目的是提供一种所述polθ抑制剂及其药物组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

2、技术方案：本发明的所述的polθ抑制剂具有式(i)的结构，还包含其立体异构体、药学上可接受的盐或它们的混合物：

3、

4、其中：

5、x选自cr5或n；r5选自h、f、cl、br、i、cn、no2、oh、nr6r7、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c1-c3烷氧基、c2-c6烯基、co2h、co2ch3、conr8r9或磺酰基；

6、r6、r7选自h、c1-c6烷基或cor10；

7、r10选自h、c1-c6烷基或c3-c6环烷基；

8、r8、r9选自h、c1-c6烷基或c3-c6环烷基；

9、r1、r2、r3选自h、f、cl、br、i、cn、no2、oh、nr6r7、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c1-c3烷氧基、c2-c6烯基、co2h、co2ch3、conr8r9或磺酰基；

10、a1选自

11、r11选自h、f、cl、br、i、oh、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、nr6r7或c1-c3烷氧基；z选自o、nr12或chr13；

12、r12选自h、c1-c6烷基、乙酰基或甲磺酰基；

13、r13选自h、f、cl、br、i、cn、no2、oh、nr6r7、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c1-c3烷氧基、c2-c6烯基、co2h、co2ch3或conr8r9；

14、r4选自取代的苯基或芳杂环基、取代的c3-c6环烷基、取代的c4-c6杂环烷基或取代的c1-c6烷基；所述的芳杂环基选自含有1～3个o、n或s原子的五元、六元环或8～14元双环芳杂环；所述的c4-c6杂环烷基为四氢呋喃基、六氢吡喃基、吗啉基、四氢吡咯基、哌啶基、哌嗪基或氮杂环丁烷基；所述的取代基选自至少一个h、f、cl、br、i、cn、no2、oh、nr6r7、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c1-c3烷氧基、c2-c6烯基、co2h、co2ch3或conr8r9；

15、l选自

16、a2选自取代的苯基或芳杂环基；所述的芳杂环基选自含有1～3个o、n或s原子的五元、六元环或8～14元双环芳杂环；所述的取代基选自至少一个h、f、cl、br、oh、nhr14、r14、cn、no2、cf3、cf2h、ocf3、c1-c3烷基、c3-c6环烷基、co2h、co2ch3或conr8r9；

17、r14选自以下基团：

18、

19、r15、r16、r17选自h、f、cl、br、cn或取代的c1-c6烷基；所述的取代基选自至少一个h、f、cl、br、i、cn、no2、oh、nr6r7、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c1-c3烷氧基、c2-c6烯基、co2h、co2ch3或conr8r9；

20、r18选自h、f、cl或br；

21、p选自1或2。

22、优选，所述结构中：

23、x选自cr5或n；r5选自h或cn；

24、r1、r2、r3选自h、c1-c6烷基或cf3；

25、a1选自r11选自h或oh；z选自o、nr12或chr13；r12选自h；r13选自h或oh；

26、r4选自取代的苯基或芳杂环基、取代的c3-c6环烷基；所述的芳杂环基选自含有1～3个o、n或s原子的五元或六元芳杂环；所述的取代基选自至少一个h、f、cl、br、i、cn、no2、oh、nr6r7、cf3、cf2h、cf3o、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c1-c3烷氧基、c2-c6烯基、co2h、co2ch3或conr8r9；

27、l选自

28、a2选自取代的苯基或芳杂环基；所述的芳杂环基选自含有1～3个o、n或s原子的五元、六元环或8～14元双环芳杂环；所述的取代基选自至少一个h、f、cl、br、oh、nhr14、r14、cn、no2、cf3、cf2h、ocf3、c1-c3烷基、c3-c6环烷基、co2h、co2ch3或conr8r9；

29、r14选自以下基团：

30、

31、优选，所述结构中：

32、r4选自取代的苯基或环丙基；所述的取代基选自至少一个h、f、cl、br或c1-c3的烷基；

33、l选自

34、a2选自取代的苯基或芳杂环基；所述的芳杂环基选自含有1～3个o、n或s原子的五元或六元芳杂环；所述的取代基选自f、cl、br、nhr14或r14；

35、r14选自以下基团：

36、

37、优选，所述结构中：

38、当r11选自oh时，其所连接的手性碳原子为s构型。

39、优选，所述的polθ抑制剂选自以下任一化合物：

40、

41、

42、

43、

44、

45、本发明设计了一类结构新颖的polθ抑制剂。polθ参与微同源介导的末端连接(mmej)，在许多肿瘤中过度表达，在健康组织中含量较低，是一种新的治疗hr缺陷性肿瘤的药物靶点。

46、进一步地，所述药学上可接受的盐为所述polθ抑制剂与选自以下任一的酸形成的盐：

47、为盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、碳酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、萘磺酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、丙酮酸、乙酸、马来酸、琥珀酸、富马酸、水杨酸、苯基乙酸、杏仁酸或阿魏酸。

48、本发明所述的polθ抑制剂的制备方法选自以下任一方法：

49、(1)当a1为l为时，所述polθ抑制剂的制备方法如下：

50、

51、具体地，由化合物ⅱ与化合物iii制备化合物ⅳ，所用溶剂选自n-甲基吡咯烷酮(nmp)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)、二甲亚砜(dmso)、乙醇、正丁醇、仲丁醇、二氧六环、水或任意两者组成的混合溶剂，优选乙醇和水的混合溶剂；碱选自碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7或n,n-二异丙基乙胺(dipea)，优选碳酸钾；反应温度为25℃～150℃，优选60℃。

52、由化合物ⅳ和化合物ⅴ制备化合物ⅵ，所用缩合剂选自羰基二咪唑(cdi)、二环己基碳二亚胺(dcc)、二异丙基碳二亚胺(dic)、1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(edci)、2-(7-氮杂苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯(hatu)、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷(pybop)或n,n,n',n'-四甲基氯甲脒六氟磷酸盐(tcfh)，优选tcfh；碱选自碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、乙酸钠、n-甲基咪唑(nmi)、dipea或三乙胺，优选nmi；溶剂选自dmf、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃(thf)、1,4-二氧六环或任意两者组成的混合溶剂，优选乙腈；反应温度25℃～80℃，优选25℃。

53、由化合物ⅵ和3-溴丙炔反应制备化合物ⅶ，碱选自氢化钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺、叔丁醇钾或碳酸铯，优选氢化钠；溶剂选自nmp、dmac、dmso、dmf、thf、乙腈、丙酮、甲苯或两种的混合溶剂，优选dmf；反应温度0℃～70℃，优选25℃。

54、由化合物ⅶ和化合物ⅷ反应制备化合物i-a，所用溶剂选自thf、乙腈、nmp、dmac、dmso、dmf或1,4-二氧六环，优选dmf；所用碱选自碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、乙酸钠、三乙胺或dipea，优选三乙胺；所用催化剂选自四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(pd(dppf)cl2)、醋酸钯(pd(oac)2)、三(二亚苄基丙酮)二钯(pd2(dba)3)或双(三苯基磷)二氯化钯(pd(pph3)2cl2)，优选pd(pph3)2cl2；反应温度25℃～150℃，优选100℃。

55、(2)当a1为l为时，所述polθ抑制剂的制备方法如下：

56、

57、具体地，由化合物ⅸ和化合物ⅴ制备化合物ⅹ，所用缩合剂选自cdi、dcc、dic、edci、hatu、pybop或tcfh，优选tcfh；碱选自碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、乙酸钠、nmi、dipea或三乙胺，优选nmi；溶剂选自dmf、乙腈、二氯甲烷、thf、1,4-二氧六环或任意两者组成的混合溶剂，优选乙腈；反应温度25℃～80℃，优选25℃。

58、由化合物ⅹ和化合物xi制备化合物xii，所用催化剂选自碘化亚铜、氧化亚铜、pd(pph3)2cl2、pd(oac)2或pd2(dba)3，优选碘化亚铜；配体选自(1s,2s)-(+)-1,2-环己二胺、1,1’-联萘-2,2’-双二苯膦(binap)、2-二环己基磷-2’,6’-二异丙氧基-1,1’-联苯(ruphos)、2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(xphos)、2-(二叔丁基膦)联苯(johnphos)或4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(xantphos)，优选(1s,2s)-(+)-1,2-环己二胺；碱选自碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、乙酸钠、磷酸钾或碳酸铯，优选碳酸钾；溶剂选自dmf、甲苯、dmac、1,4-二氧六环、thf、dmso或nmp，优选1,4-二氧六环；反应温度60℃～150℃，优选100℃。

59、由化合物xii和3-溴丙炔制备化合物xiii，碱选自氢化钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺、叔丁醇钾或碳酸铯，优选碳酸铯；溶剂选自nmp、dmac、dmso、dmf、thf、乙腈、丙酮、甲苯或两种的混合溶剂，优选dmf；反应温度0℃～70℃，优选25℃。

60、由化合物xiii和化合物ⅷ反应制备化合物i-b，所用溶剂选自thf、乙腈、nmp、dmac、dmso、dmf或1,4-二氧六环，优选dmf；所用碱选自碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、乙酸钠、三乙胺或dipea，优选三乙胺；所用催化剂pd(pph3)4、pd(dppf)cl2、pd(oac)2、pd2(dba)3或pd(pph3)2cl2，优选pd(pph3)2cl2；反应温度25℃～150℃，优选100℃。

61、其中：r1、r2、r3、r4、r11、x、z、a2的定义如权利要求1所述，w选自br或i；

62、将相应的酸与以上方法制备的polθ抑制剂成盐，即得所述的药学上可接受的盐。

63、本发明所述的一种药物组合物包含所述的polθ抑制剂以及药学上可接受的载体。具体地，所述的polθ抑制剂可以添加香料、甜味剂、液体/固体填料、稀释剂等常用药用辅料，制成常见的药用制剂，如片剂、胶囊、糖浆、悬浮剂或注射剂。

64、本发明所述的polθ抑制剂或其药物组合物应用于抗肿瘤药物的制备，具体为治疗卵巢癌、结肠癌、乳腺癌的药物。

65、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

66、该类化合物可有效抑制polθ酶活性，ic50值达纳摩尔水平，用于制备治疗乳腺癌、卵巢癌等癌症的药物，应用广泛；制备方法适用性强，易于结构拓展。