CN108484606B

CN108484606B - 一种嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类化合物及其应用

Info

Publication number: CN108484606B
Application number: CN201810219619.XA
Authority: CN
Inventors: 唐春雷; 胡小霞; 赵辉; 冯柏年; 马欣宇; 高越颖; 廖含悦; 陈晓燕; 刘战
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2020-03-06
Anticipated expiration: 2038-03-16
Also published as: CN108484606A

Abstract

本发明公开了一种嘧啶并[4,5‑f]喹唑啉类化合物及其应用，属于医药领域。本发明的多数嘧啶并[4,5‑f]喹唑啉类化合物对CDK2,4,6的抑制活性达到70％以上，因此，本发明的化合物呈现很好的CDK2,4,6的抑制活性，可以被用作CDK2,4,6的抑制剂。本发明要求保护的化合物具有很强的药效和对CDK2/4/6的选择性。对于开发适于用作CDK2/4/6抑制剂的药物方面具有重要的指导意义。

Description

一种嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类化合物及其应用

技术领域

本发明涉及一种嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类化合物及其应用，属于医药领域。

背景技术

恶性肿瘤的发生、发展是一个复杂的过程，传统的治疗药物主要分烷化剂、抗代谢类药物、天然产物和抗生素等几类，这几类药物的缺点是疗效不明显，毒副作用大。目前小分子激酶抑制剂作为潜在的癌症疗法，它的发展是一个让人感兴趣的领域，突变和某些CDKs的异常表达以及它们控制的相对应的部位与不受控制的肿瘤发生和增殖有关。

CDKs是一类丝氨酸(serine)/苏氨酸(threonine)激酶，在细胞周期调控、转录、分化和细胞死亡过程中发挥着重要作用。目前已经确认有13个CDK成员(CDK1-13)以及与其相对应的有12个细胞周期蛋白(cyclin)(A-L)。根据功能可将CDK家族分为两大类。一类CDK是与相应的cyclin结合形成复合体而被激活进而参与细胞周期各个时相的转化。根据经典的细胞周期模型，D类细胞周期蛋白和CDK4或CDK6结合调控着早期G1期，CDK2和cyclin E能触发细胞周期进入S期，而CDK2-cyclinA和CDK1-cyclinA调控着S期的完成，CDK1-cyclin B负责细胞的分裂。而另外一类CDK家族成员包括CDK7、CDK8、CDK9、CDK10和CDK11等则参与了细胞的转录调控并在转录调节中发挥着重要作用。此外，某些CDK还具有特殊的功能，如CDK5具有调节神经系统的功能。目前认为，在细胞周期中起调节作用的主要是CDK1-4和CDK6-7。但近来许多遗传学证据揭示细胞分裂间期相的CDK如CDK2、CDK4和CDK6并不是正常细胞增殖所必需的，而是某些特定细胞增殖所依赖的。CDK1则是细胞分裂过程中所必需的。同时，越来越多的研究也表明，肿瘤细胞的增殖依赖某些特定的分裂间期相的CDK。这无疑为CDK抑制剂的研发提供了理论基础，即通过抑制肿瘤细胞增殖所依赖的某些特定相的CDK达到抗肿瘤作用而又不影响正常细胞的增殖。

由于CDK活性在调节细胞中的重要性以及该途径在癌症中被激活的机制，CDK抑制剂成为一种有吸引力的治疗手段。一个主要的理论问题是，CDKs在正常细胞以及癌细胞的增殖中起关键作用，可能造成治疗窗口狭窄，其毒性将影响临床治疗水平。迄今为止，研究最全面的泛CDK抑制剂是flavopiridol，其临床效果有限，部分原因是其复杂的药代动力学和副作用。在正常细胞周期中，cyclinD1通过与CDK4协同作用，通过pRb途径和P53途径共同影响细胞周期进程，P53-P21-pRb途径和P16-pRb途径是两条已知的细胞衰老相关信号途径。然而，CCND1-基因的过度表达有可能导致细胞周期混乱与细胞生长失控，进而导致肿瘤发生。cyclinD1是CCND1-基因编码的重要蛋白。P16基因是细胞周期中的一种基本基因，表达的蛋白负调节细胞增殖，因此它是体内的一种抗癌基因。它编码的蛋白可与cyclinD1竞争性结合CDK，抑制蛋白激酶活性，使pRb不能磷酸化而保持活化状态，对细胞周期起负调控作用，P16基因的变异或其他蛋白失活会导致cyclinD-CDK4/6-pRb-E2F调节途径的失控，导致肿瘤发生。CDK抑制剂不同于以往研究的作用于信号传导上游分子的靶向抗肿瘤药物，没有从源头位置调控细胞周期，而是在G1期就阻止细胞增殖，从而达到抑制肿瘤增殖的目的,所以将cdk作为靶标具有很好的前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物，其结构如式I所示的化合物或其药学上可接受的盐，具有抑制细胞周期蛋白依赖性酶家族(CDKs)的生物学功能，从而为寻找新的治疗癌症、代谢与免疫疾病、心血管病以及神经性疾病等开辟新途径。

本发明的第一个目的是提供一种嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物，结构式如式1；

其中，式1：

其中，R₁选自H、未取代或卤素取代的C₁～C₈直链或支链烷基或者未取代或卤素取代的C₃～C₆环烷基；R₂选自H、C₁～C₈直链或支链烷基；R₃选自-X-R₅，其中R₅包括H、CN、C₁～C₈烷基，C₁～C₈芳环及芳杂环，X包括H、O、S、N、磺酰基；R₄包括H或C₁～C₅烷基、胺基、杂环基。

在本发明的一种实施方式中，R₁选自H、未取代或卤素取代的C₁～C₆直链或支链烷基，或者未取代或卤素取代的C₃～C₅环烷基；R₂选自H、未取代或卤素取代的C₁～C₃直链或支链烷基或者未取代或卤素取代的C₃～C₅环烷基；其中，卤素表示氟、氯、溴或碘。

在本发明的一种实施方式中，R₃包括-CN、-OH、-NH₂、-卤素、-C₁～C₆-烷基、C₁～C₆-烷氧基、C₁～C₆-卤代烷基、C₁～C₆-羟基烷基、-(C₁～C₆-亚烷基)n-C₁～C₆-烷氧基，未取代的或者被一个或多个选自C₃～C₆-环烷基、杂环基、芳基和杂芳基中的取代基取代的基团；或-C₁～C₆-羟基烷基、C₁～C₆-卤代烷基、-C₁～C₆-卤代烷氧基、-(C₁～C₆-亚烷基)n-C(O)O-C₁～C₆-烷基、-C(O)-C₁～C₆-烷基、-O-R’，其中R’是C₃～C₆-环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基，其中的每个未被取代或者被一个或多个H、OH、卤素、NH取代。

在本发明的一种实施方式中，R₁选自H、甲基、乙基、异丙基、环戊基或三氟甲基。

在本发明的一种实施方式中，R₂选自H或甲基。

在本发明的一种实施方式中，R₃选自羧基、甲氧羰基、乙氧羰基、氨基甲酰基、甲氨基甲酰基、二甲氨基甲酰基、氰基氨基甲酰基或甲氧基氨基甲酰基、苯基、吡啶基。

在本发明的一种实施方式中，R₄为H、甲基或乙基。

本发明的第二个目的是提供一种组合物，含有所述嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物或其盐。

在本发明的一种实施方式中，所述组合物含有所述化合物或其衍生物，以及药学上可接受的载体。

在本发明的一种实施方式中，所述组合物包含通式I的化合物或其药学可接受的盐以及至少一种药学可接受的赋形剂、载体和/或稀释剂。

本发明的第三个目的是提供一种制备所述化合物的方法，所述方法通过以下反应式进行

其中，以上反应式中，R₁、R₂、R₃、R₄与上文定义相同。

本发明的第四个目的是提供所述通式I的化合物或其药学可接受的盐在制备用作CDK抑制剂的药物中的用途。

本发明的第五个目的是提供所述通式I的化合物或其药学可接受的盐在制备用于预防或治疗癌症的药物中的用途。

在本发明的一种实施方式中，所述癌症选自膀胱癌、乳腺癌、结肠癌、直肠癌、肾癌、表皮癌、肝癌、肺癌、食道癌、胆囊癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、宫颈癌、甲状腺癌、鼻癌、头颈癌、前列腺癌、皮肤癌、淋巴系的造血细胞肿瘤、髓系造血细胞肿瘤、甲状腺滤泡癌、源于间质细胞肿瘤、中枢或周围神经系统肿瘤、黑素瘤、神经胶质瘤、精原细胞瘤、畸胎瘤、骨肉瘤、着色性干皮病、角化棘细胞瘤、甲状腺滤泡癌或卡波西肉瘤。

在本发明的一种实施方式中，所述淋巴系的造血细胞肿瘤选自白血病、急性淋巴性白血病、慢性淋巴细胞白血病、B-细胞淋巴瘤、T-细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、毛细胞淋巴瘤或伯基特氏淋巴瘤。

本发明的第六个目的是提供所述通式I的化合物在制备食品、保健品方面的应用。

有益效果：本发明的多数化合物对CDK2,4,6的抑制活性达到70％以上，因此，本发明的化合物呈现很好的CDK2,4,6的抑制活性，可以被用作CDK2,4,6的抑制剂。本发明要求保护的化合物具有很强的药效和对CDK2/4/6的选择性。这在开发适于用作CDK2/4/6抑制剂的药物方面是有利的。

具体实施方式

本文所用的“烷基”是指直链或支链饱和烃基基团。在一些实施方案中，烷基基团可具有1至10个碳原子(例如1至8个碳原子)。烷基基团的实例包括甲基(Me)、乙基(Et)、丙基(例如，正丙基和异丙基)、丁基(例如，正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基)、戊基基团(例如，正戊基、异戊基、新戊基)、己基(例如，正己基及其异构体)等。低级烷基基团一般最多有4个碳原子。低级烷基基团的实例包括甲基、乙基、丙基(例如正丙基和异丙基)和丁基基团(例如正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基)。在一个实施方案中一个烷基基团或两个或多个烷基基团可形成桥连的烷基基团。即其中烷基基团经另一个基团连接(特别显示于环状基团)，通过烷基链桥连形成环，即，形成桥连的稠合环。

如本文所用，“环烷基”是指非芳香碳环基团，包括环状烷基、链烯基和炔基基团。环烷基基团可以是单环(例如环己基)或多环(例如，包含稠合、桥连和/或螺环体系)，其中碳原子位于环体系内部或外部。环烷基基团作为整体可具有3至14个环原子(例如，3至8个碳原子用于单环环烷基基团和7至14个碳原子用于多环环烷基基团)。环烷基基团的任何适宜环上位置可与所定义的化学结构共价连接。环烷基基团的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、环己二烯基、环庚三烯基、冰片基、norpinyl、norcaryl、金刚烷基和螺[4.5]癸基，及其同系物、异构体等。

本发明包括本发明的通式I化合物的全部药学上可接受的同位素标记化合物，其中一个或多个原子被有相同原子数的原子替换，但原子质量或质量数与通常见于自然中的原子质量或质量数不同。

适于包含在本发明化合物中的同位素实例包括氢的同位素，例如²H和³H，碳，例如¹¹C、¹³C和¹⁴C氮例如¹³N和¹⁵N，氧例如¹⁵O、¹⁷O和¹⁸O。

用较重的同位素例如氘即²H取代可提供某些治疗优势，其有更好的代谢稳定性，例如，体内半衰期增加或降低了剂量需求，并因此在某些情况下优选。

以下将通过实施例详细描述本发明的以上化合物1-90的合成方法。

实施例1中间体2-甲氧基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的制备

向2-[(二甲氨基)亚甲基]-1，3-环己二酮(10g，41.7mmol)的甲醇溶液(50ml)中逐滴加入O-甲基异脲硫酸盐(6.225g，41.7mmol)和碳酸钠(6.81g，83.4mmol)，加热回流反应2h。加入水(18ml)和乙酸乙酯(15ml)，分液，水层用乙酸乙酯(15×2ml)萃取，合并有机层，经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，滤液减压浓缩，剩余物经柱色谱(洗脱剂：二氯甲烷：无水甲醇＝20：1)分离，得淡黄色固体(4.9g，49.8％)。MS(ESI)(m/z):237.4(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：4.62(q,J＝7.2Hz,2H)，4.43(q,J＝7.12Hz,2H)，3.04(t,J＝6.12Hz,2H)，2.58(t,J＝6.16Hz,2H)，2.15(m,2H)，1.43(q,J＝7.32,5H)。

实施例2中间体(B1)6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的制备

将2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(4g，16.94mmol)、二甲基甲酰胺(40ml)加入100ml反应瓶中，搅拌溶解后加入N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(7.6ml，67.78mmol)，80下反应8h。减压蒸除溶剂，剩余物经抽滤，滤饼用无水甲醇、石油醚洗涤，得淡黄色固体(4.4g，89％)。MS(ESI)(m/z):300.5(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.59(s,1H)，4.70(m,2H)，4.42(q,J＝7.08,2H),3.14(s,6H)，2.95(t,J＝3.24,4H)，1.58(s,2H)，1.42(m,6H)。

实施例3中间体(B2)6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲氧基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的制备

除了使用(3-甲氧基-6,6-二甲基-2-氧代环己-3-烯-1-基)(氧代)乙酸甲酯代替(3-甲氧基-6,6-二甲基-2-氧代环己-3-烯-1-基)(氧代)乙酸乙酯以外，以与6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的合成方法类似的方法合成中间体B2。

实施例4 2-[(二甲基氨基)甲基]-环己烷-1，3-二酮的制备

在250ml反应瓶中加入1,3-环己二酮(8.4g，54.5mmol)、无水THF溶液(50ml)，氮气保护，搅拌溶解后加入N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(7.6ml，67.78mmol)，80下反应8h。将反应液缓慢加入冰水(100ml)中，用乙酸乙酯(100ml×2)萃取，分液。合并有机层，经无水硫酸镁干燥后抽滤，滤液减压浓缩得粗品。用乙酸乙酯：石油醚(1:1，50ml)对粗品进行重结晶，抽滤得到黄色固体(9.7g，80％)。MS-ESI(m/z):226.2(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.58(s,1H),4.4(q,J＝7.13Hz,2H),4.22(s,3H),3.12(s,6H),2.77(s,2H),1.40(t,3H)。

实施例5 2-甲氧基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的制备

向2-[(二甲基氨基)甲基]-环己烷-1，3-二酮(10.3g，46.0mmol)的醋酸溶液(65ml)中逐滴加入S-甲基异硫脲硫酸盐(2.44ml，46.0mmol)和碳酸钠(6.81g，83.4mmol)，加热回流反应2h。加入水(100ml)和乙酸乙酯(100ml)，分液，水层用乙酸乙酯(100×2ml)萃取，合并有机层，经无水硫酸镁干燥后抽滤，滤液减压浓缩，剩余物经乙醇：水(1:1，50ml)重结晶，得黄色固体(6.85g，60.2％)。MS-ESI(m/z):250.3(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：4.43(q,J＝7.03Hz,2H),4.19(s,3H),2.61(t,J＝6.45Hz,2H),1.98(t,J＝6.45Hz,2H),1.42(t,J＝7.18Hz,3H)。

实施例6中间体(B3)6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲氧基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的制备

将2-氨基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(6.85g，27.4mmol)、二氧六环((30ml)加入100ml反应瓶中，搅拌溶解后加入N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(13.1ml，54.8mmol)，室温下反应8h。减压蒸除溶剂，剩余物经柱色谱(洗脱剂：石油醚：乙酸乙酯＝1：1)分离，得淡黄色固体(7.27g，90％)。MS-ESI(m/z):305.2(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.60(s,1H),4.39-4.43(m,2H),4.24(s,3H),3.14(s,6H),2.96(s,1H),2.89(s,1H),2.78(s,2H),1.42(s,6H),1.40-1.44(m,3H)。

实施例7中间体(B4)6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲氧基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的制备

实施例8 2-[[5-(N，N-二乙基)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物2)的合成

将中间体A1(0.25g,1.0mmol)、中间体B3(0.37g，1.0mmol)、碳酸钠(0.136g，1.0mmol)1,4-二氧六环(5ml)加入25ml反应瓶中，加热回流至90℃反应2h。冷却至室温，将反应液转移到100ml锥形瓶，缓慢滴加水(40ml)，过滤收集所得沉淀，干燥，得淡黄色固体(0.41g，90％)。MS(ESI)m/z：463.9(M+H)⁺。

实施例9 2-[[5-(N，N-二甲基)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物1)的合成

除了使用中间体B4代替中间体B3以外，以与化合物2的合成方法相同的方法合成化合物1(3.90g,80％)(通过0-10％MeOH/二氯甲烷洗脱的SiO₂色谱纯化)。MS(ESI)(m/z):449.0(M+H)⁺。

实施例10 2-[[5-(N，N-二乙基)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉的合成

将8-[[5-(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]吡啶-2-基氨基]-1-甲基-4,5-二氢-1H-吡唑并[4,3-h]喹唑啉-3-甲酸乙酯(化合物2)(1.5g，3.2mmol)、95％无水乙醇(40ml)加入100ml反应瓶中，搅拌溶解后加入氢氧化钠(0.4g，1mmol)，90℃加热回流反应3h。冷却至室温，析出固体，抽滤，滤饼用无水乙醇(10ml)、石油醚(1ml)洗涤，干燥，得白色固体。

实施例11 2-[[5-(N-乙基哌啶)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物3)的合成

将2-[[5-(N-乙基哌啶)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲硫基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(0.02g,0.04mmol)、二甲基甲酰胺(1.6ml)加入10ml反应瓶中，向反应瓶中加入50％甲醇钠(0.024g，0.44mmol)的甲醇(0.4ml)溶液，搅拌混匀，最后加入甲酰胺(0.06g，1.33mmol)，室温搅拌过夜。向反应液中缓慢滴加水(2ml)，过滤收集所得沉淀，干燥，得淡黄色固体(3.90g,80％)(通过0-10％MeOH/二氯甲烷洗脱的SiO₂色谱纯化)。MS(ESI)(m/z):434.0(M+H)⁺。

实施例11 2-[[5-(4-乙基哌嗪-1-基)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物4)的合成

将6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(9.5g，19.561mmol)加入到无水四氢呋喃和二甲基甲酰胺(1:1，50ml)中；2M甲胺的THF溶液(21.12ml，42.24mmol)，1-羟基苯并三唑(5.332g，39.458mmol)和二氯甲烷(7.567g，39.473mmol)依次加入到上述溶液中，反应混合物在室温下反应10h。反应混合物倒入水(100ml)中然后用二氯甲烷(250ml)萃取4次。有机层用饱和食盐水洗，用硫酸钠干燥后旋干。粗产物通过柱层析纯化(极性：二氯甲烷:甲醇＝90:5)得到产物(3.90g,80％)(通过0-10％MeOH/二氯甲烷洗脱的SiO₂色谱纯化)。MS(ESI)(m/z):448.0(M+H)⁺。

实施例12 2-[[5-(4-甲醚乙基哌嗪-1-基)氨基基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物5)的合成

将6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(0.2g，0.44mmol)、二甲基甲酰胺(5ml)加入50ml反应瓶，搅拌溶解后加入二氯乙烷(0.2mg,1mmol)，1-羟基苯并三唑(HOBT)(0.2g，1.4mmol)。反应2h后，向瓶中加入二甲胺(3ml),继续反应3h。加入水(5ml)、二氯甲烷(2ml)，分液，水层再用二氯甲烷(2ml)萃取，合并有机层，经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后粗产物通过柱层析纯化(极性：二氯甲烷:甲醇＝90:5)得到产物，获得固体产物(3.90g,80％)(通过0-10％MeOH/二氯甲烷洗脱的SiO₂色谱纯化)。MS(ESI)(m/z):462.0(M+H)⁺。

实施例13化合物6-47的合成

分别采用不同的中间体，按照与上述化合物1或2类似的合成方法，合成以下表1中的化合物。

其中，中间体A1为

中间体A2为

A3为

A4为

A5为

A6为

表1

按照与上述化合物3-5类似的合成方法，对表1中的化合物进行成嘧啶环得到其对应的环化产物(化合物8-10，13-15，18-20，22-24，26-27，30-32，35-37，40-42以及45-47)。

实施例14 2-[[5-(乙酰基)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-甲基亚磺酰基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物48)的合成

将6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(0.2g，0.44mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(2ml)加入10ml反应瓶，搅拌溶解后加入二氯甲烷(0.2mg,0.10mmol)，HOBT(0.2g，0.14mmol).反应1.2h后，向瓶中加入氰胺(0.028mg,0.67mmol)，继续反应3h。加入水(2ml)、二氯甲烷(2ml)，分液，水层再用二氯甲烷(2ml)萃取，合并有机层，经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后粗产物通过柱层析纯化(极性：二氯甲烷:甲醇＝90:5)得到产物。获得产物11(0.17g，0.84％产率)。MS(ESI)m/z：459.6(M+H)⁺。

实施例15 2-[5-(羧基)吡啶-2-基氨基]-8-氨基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物49)的合成

将6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(0.2g，0.44mmol)、二甲基甲酰胺(2ml)加入10ml反应瓶，搅拌溶解后加入二氯乙烷(0.2mg,1.0mmol)，HOBT(0.2g，1.4mmol).反应1,2h后，向瓶中加入调碱后的甲氧胺盐酸盐(22mg，26mmol),继续反应3h。加入水(2ml)、二氯甲烷(2ml)，分液，水层再用二氯甲烷(2ml)萃取，合并有机层，经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后粗产物通过柱层析纯化(极性：二氯甲烷:甲醇＝90:5)得到产物获得产物(0.014g，69％)。MS(ESI)464.9m/z：(M+H)⁺。

实施例16 2-[5-(甲酰胺)吡啶-2-基氨基]-8-氨基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物50)的合成

将6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(0.2g，0.44mmol)、二甲基甲酰胺(5ml)加入10ml反应瓶，搅拌溶解后加入二氯乙烷(0.2mg,0.10mmol)，HOBT(0.2g，1.4mmol).反应1,2h后，向瓶中加入乙胺(3ml),继续反应3h。加入水(5ml)、二氯甲烷(5ml)，分液，水层再用二氯甲烷(2ml)萃取，合并有机层，经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后粗产物通过柱析纯化(极性：二氯甲烷:甲醇＝90:5)得到产物(0.015g，74％)。MS(ESI)464.9m/z：(M+H)⁺。

实施例17 2-[[5-(哌嗪-1基)甲基]吡啶-2-基氨基]-8-甲氧基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物70)的合成

(1)2-[(二甲氨基)亚甲基]-1，3-环己二酮的制备：将5-甲基-1,3-环己二酮(50g，0.36mol)、甲醇(400ml)加入1000ml三颈瓶中，搅拌溶解后滴加N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(2.0g，0.01mol)的二氯甲烷溶液(10.75ml)，滴毕，室温反应8h。缓慢加水(300ml)淬灭反应，

再滴加5％的NaHCO₃溶液(约80ml)，用乙酸乙酯(200ml×3)萃取，分液。合并有机层，经无水硫酸镁干燥后抽滤，滤液减压浓缩，得淡黄色油状液体(49.8g，93％)，直接用于下步反应。MS-ESI(m/z):140.2(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ:5.34(s,1H),3.67(s,3H),2.25(s,2H),2.18(s,2H),1.05(d,3H)。

实施例17 2-甲硫基-7-甲基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的合成

将2-[(二甲氨基)亚甲基]-1，3-环己二酮(40g，0.26mol)、无水THF(135ml)加入500ml三颈瓶中，氮气保护，冰浴下缓慢滴加S-甲基异硫脲(3.4g,0.09mol)的无水THF溶液(91ml)，保持温度在0-5℃，滴毕升至室温反应2h。用乙酸乙酯(100ml)稀释，冰浴条件下缓慢滴加2M的稀盐酸(约150ml)淬灭反应，控制ph在8-9之间，加入乙酸乙酯(100ml)和水(100ml)，分液，水层用乙酸乙酯(100×2ml)萃取，合并有机层，经无水硫酸镁干燥后抽滤，滤液减压浓缩，得淡黄色油状液体(27.1g，85％)，直接用于下步反应。MS-ESI(m/z):111.2(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：6.85(dt,J＝9.96Hz,J＝4.10Hz,1H),6.01(dt,J＝9.96Hz,J＝2.05Hz,1H),2.26(s,2H),2.22(dd,J＝4.10Hz,J＝2.05Hz,2H),1.05(d,3H)。

实施例18 6-[(二甲氨基)亚甲基]-2-甲硫基-7-甲基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮的合成

将2-甲硫基-7-甲基-7，8-二氢喹唑啉-5(6H)-酮(25g，0.20mol)、甲醇(200ml)加入500ml三颈瓶中，冰浴下滴加30％的双氧水(100ml，1.0mol)，搅拌30min。再缓慢滴加2％的NaOH溶液(55ml，0.027mol)，滴毕于4℃下反应过夜。加入甲基叔丁基醚(100ml)和水(100ml)(100×2ml)，分离有机层。减压蒸除溶剂，剩余物(约80ml)中加入5％的Na₂S₂O₅溶液(250ml，0.80mol)于室温搅拌30min。加入甲基叔丁基醚(100ml)和水(100ml)，分液，水层用甲基叔丁基醚(100×2ml)萃取，合并有机层。有机层经无水硫酸镁干燥后抽滤，滤液减压浓缩，得无色油状液体(22g，78.5％)。MS-ESI(m/z):126.1(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：3.48(t,J＝4.10Hz,1H),3.21(dt,J＝3.74Hz,J＝0.92Hz,1H),2.63(d,J＝13.77Hz,1H),2.02(d,J＝15.53Hz,1H)，1.81(m,2H),1.11(s,3H),0.92(d,3H)。

实施例19 6-[(二甲氨基)亚甲基]-1,4-二甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吲唑-3-羧酸乙酯

将1,4-二甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1-H-吲唑-3-羧酸乙酯(6.85g，27.4mmol)、四氢呋喃(30ml)加入100ml反应瓶中，搅拌溶解后加入N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(13.1ml，54.8mmol)，室温下反应8h。减压蒸馏除去溶剂，剩余物经柱色谱(洗脱剂：石油醚：乙酸乙酯＝1：1)分离，得淡黄色固体(7.27g，90％)。MS-ESI(m/z):292.2(M+H)⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz)δ：7.60(s,1H),4.39-4.43(m,2H),4.24(s,3H),3.14(s,6H),2.96(s,1H),2.89(s,1H),2.78(s,2H),1.42(d,3H),1.40-1.44(m,3H)。

实施例20终产物(化合物70)的合成

将6-[(二甲氨基)亚甲基]-1,4-二甲基-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吲唑-3-羧酸乙酯(5.01g,16.4mmol)、中间体A5(3.82g，16.4mmol)、二氧六环(40ml)加入100ml反应瓶中，加热至90℃反应4h。冷却至室温，向反应液中缓慢滴加水(50ml)，过滤收集所得沉淀，干燥，得淡黄色固体(6.75g，90％)。MS(ESI)m/z：463.6(M+H)⁺。

实施例21 2-[5-(N，N-二甲基甲酰胺基)吡啶-2-基氨基]-8-苯基氨基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物51)的合成

除了使用5,5-二甲基-1,3-环己二酮代替5-甲基-1,3-环己二酮以外，以与化合物54的合成方法相同的方法进行合成。

实施例22 2-[5-(N-乙基甲酰胺基)吡啶-2-基氨基]-8-苯基氨基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物52)的合成

除了使用5,5-二甲基-1,3-环己二酮代替5-甲基-1,3-环己二酮以及使用异丙基肼代替甲基肼以外，以与化合物54的合成方法相同的方法进行合成。

实施例23 2-[[5-(乙酰基)氨基]吡啶-2-基氨基]-8-苯基氨基-5,6-二氢嘧啶并[4,5-f]喹唑啉(化合物53)的合成

将化合物51(6.25g，13.2mmol)、无水乙醇(40ml)加入100ml反应瓶中，搅拌溶解后加入1.5M氢氧化钾的95％乙醇溶液(13.2ml)，加热回流反应3h。冷却至室温，析出固体，抽滤，滤饼用冷95％乙醇(5ml×3)洗涤，将滤饼溶于50ml水中，滴加1M的盐酸，pH为3-4，搅拌1h有白色固体析出，抽滤，滤饼用水洗涤3次，烘干得到目标化合物(4.5.0g，85.3％)。MS(ESI)m/z：448.8(M+H)⁺。

实施例24化合物55的合成

除了使用1,3-环戊二酮代替5-甲基-1,3-环己二酮，以及使用异丙基肼代替甲基肼以外，化合物55的合成参照前述化合物54的合成方法。

实施例25化合物56的合成

除了使用环戊基肼代替异丙基肼以外，化合物56的合成参照前述化合物55的合成方法。最终得到淡黄色固体(6.75g，90％)。MS(ESI)m/z：489.26(M+H)⁺。

在以下表2中列出通过以上方法制备的化合物的氢谱数据。

表2化合物对应的氢谱数据

实施例26化合物活性的验证

1.配制1x激酶碱基缓冲液以及终止缓冲液

1)用于CDK2、CDK6的1x激酶碱基缓冲液：用纯化水配制10ml溶液，包括50mMHEPES,pH 7.5，0.0015％Brij-35，10mM MgCl₂以及2mM DTT。

2)用于CDK4的1x激酶碱基缓冲液：用纯化水配制10ml溶液，包括20mM HEPES,pH7.5，0.01％Triton X-100，10mM MgCl₂以及2mM DTT。

3)终止缓冲液：用纯化水配制10ml溶液，包括100mM HEPES,pH 7.5，0.015％Brij-35以及50mM EDTA。

2.激酶反应

1)配制2.5x酶溶液：将5ug的cdk激酶加入2.5ml的1x激酶碱基缓冲液中配制成酶溶液。

2)配制2.5x酶溶液：取50ug Rb和10mgATP加至5.0ml 1x激酶碱基缓冲液中。

3)配制500nM的待测化合物的DMSO缓冲液溶液：先配制25uM化合物的DMSO溶液，取10ul的化合物的DMSO溶液，向其中加入90ul的1x激酶碱基缓冲液。混合10min得到化合物在10％DMSO中的溶液。在96孔板上加入5μl的化合物在10％DMSO中的溶液。

4)将2.5x酶溶液转移到测定板上：向96孔分析板的每个孔中加入10μl 2.5x酶溶液。

5)在室温下孵育10分钟。

6)将2.5x肽溶液转移到测定板。向96孔测定板的每个孔中加入10μl的2.5x肽溶液。

7)激酶反应终止

在28℃烘箱中孵育1h。加入25μl终止缓冲液终止反应。用Caliper仪器检测。

在以下表3中显示化合物1-56(浓度为500nM)对CDK2、CDK4以及CDK6的抑制率。

表3

从以上表3可以看出，本发明的多数化合物对CDK2,4,6的抑制活性达到70％以上，因此，本发明的化合物呈现很好的CDK2,4,6的抑制活性，可以被用作CDK2,4,6的抑制剂。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物，其特征在于，为如下化合物1～化合物86所示结构：

2.一种组合物，其特征在于，含有权利要求1所述的嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物或其盐。

3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，含有权利要求1所述的嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物或其盐，以及药学上可接受的载体。

4.一种制备权利要求1所述化合物的方法，其特征在于，所述方法通过以下反应式进行：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、X分别与化合物1～化合物86中相应的基团相同。

5.权利要求1所述的嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物或其盐、或权利要求2～3任一所述的组合物在制备用作CDK抑制剂的药物方面的应用。

6.权利要求1所述的嘧啶并[4,5-f]喹唑啉类似物或其盐、或权利要求2～3任一所述的组合物在制备用于预防或治疗癌症的药物中的应用；所述癌症选自膀胱癌、乳腺癌、结肠癌、直肠癌、肾癌、肝癌、肺癌、食道癌、胆囊癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、宫颈癌、甲状腺癌、头颈癌、前列腺癌、皮肤癌、淋巴系的造血细胞肿瘤、髓系造血细胞肿瘤、源于间质细胞肿瘤、中枢或周围神经系统肿瘤、精原细胞瘤、畸胎瘤、骨肉瘤、卡波西肉瘤。