CN110662539A - 三取代的苯并三唑衍生物作为二氢乳清酸加氧酶抑制剂的使用方法 - Google Patents
三取代的苯并三唑衍生物作为二氢乳清酸加氧酶抑制剂的使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
发明背景
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年2月20日提交的美国专利申请号15/899,707和2017年4月24日提交的美国专利申请号15/494,820以及现在的美国专利号9,937,155的优先权,通过引用将其全部内容并入本文。
发明领域
本发明涉及式(I)的新的三取代的苯并三唑衍生物,它们是二氢乳清酸脱氢酶的抑制剂。特别地,本发明涉及抑制DHODH酶活性的新型化合物,涉及它们的制备方法和包含它们的药物组合物,以及涉及它们用于治疗和预防疾病或病症,特别是它们用于其中抑制DHODH具有优势的疾病或病症。
背景技术的描述
DHODH是催化从头(denovo)嘧啶核苷酸生物合成通路中的步骤之一的蛋白质(Greene等人Biochem Pharmacol 1995,50:861-7;Davis J.P等人FASEB J 1996,10(6):Abst C23)。它催化该通路中唯一的氧化/还原反应,其是借助黄素辅因子和电子受体将DHO(二氢乳清酸酯)转化为乳清酸酯的步骤。已经发现二氢乳清酸脱氢酶的抑制剂作为化学治疗剂具有更广泛的应用(Kensler等人1989:Design of Enzyme Inhibitors as Drugs;Sandler,M.和Smith,H.J.编,pp 379-401 Oxford Univ Press,Oxford England;Cody等人Am.J.Clin.Oncol.16,526-528(1993))。
作为DHODH抑制剂的实例,喹啉衍生物布喹那(6-氟-2-(2'-氟[1,1'-联苯]-4-基)-3-甲基-4-喹啉甲酸)表现出对L1210小鼠白血病的抗癌活性(Andreson LW.等人Cancer Commun.1989;1(6),381-7;Chen SF.等人Cancer Res.1986Oct;46(10):5014-9)。还已经显示,布喹那通过尿苷核苷酸池的组织特异性调节来增强小鼠模型结肠38肿瘤中的5-氟尿嘧啶抗肿瘤活性(G Pizzorno等人Cancer Res.1992Apr 1;52:1660-5)。
DHODH抑制剂也可用于治疗病毒介导的疾病(参见US 6,841,561)。此外,已知抑制DHODH是治疗移植排斥、类风湿性关节炎、牛皮癣以及自身免疫性疾病的有希望的靶标(Kovarik,J.M.等人Expert Opin.Emerg.Drugs 2003,8,47;Allison,A.C.Transplantation Proc.(1993)25(3)Suppl.2,8-18);Makowka,L.,Immunolog Rev.(1993)136,51-70;Davis J.P等人Biochemistry 1996,35:1270-3)。
来氟米特(众所周知的DHODH抑制剂)是当前市场上销售的合成药物,一种异噁唑类的低分子量药物(参见EP0527736、JP1993506425、JP1999322700、JP1999343285、US5494911、US5532259、WO19991017748),其用于类风湿性关节炎的治疗,并且也正在评估用于治疗炎症性肠病和慢性同种异体移植排斥。
在体内,来氟米特被迅速转变成其活性代谢物特立氟胺,该药物通过尚未完全了解的机制发挥其抗炎、抗增殖和免疫抑制作用。特立氟胺不仅是体内蛋白酪氨酸激酶的潜在抑制剂,而且是DHODH的100-1,000倍大的抑制剂(Davis J.P等人FASEB J 1996,10(6):Abst C23;Davis J.P等人Biochemistry 1996,35:1270-3)。
随着受自身免疫和相关疾病影响的患者人数上升,对能够更有效地治疗此类疾病的新药物的需求尚未得到满足。仍然迫切需要免疫抑制剂,它们还可用于多种自身免疫和慢性炎症性疾病,包括系统性红斑狼疮、慢性类风湿性关节炎、多发性硬化、I型糖尿病、炎症性肠病、胆汁性肝硬化、葡萄膜炎和其他疾病例如克罗恩病、溃疡性结肠炎、大疱性天疱疮、结节病、牛皮癣、自身免疫性肌炎、韦格纳肉芽肿病、鱼鳞病、格雷夫斯眼病、特应性皮炎和哮喘。它们还可以用作化学疗法的一部分,用于单独或与本领域技术人员众所周知的抗肿瘤化合物组合治疗癌症、淋巴瘤和白血病。
发明概述
本发明涉及在需要这种治疗的受试者中治疗癌症的方法。在一个实施方案中,该癌症选自急性髓样白血病、多发性骨髓瘤、B-幼淋巴细胞白血病、急性淋巴细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、间变性大细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、肺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、黑色素瘤、胶质母细胞瘤、前列腺癌、结肠癌、胰腺癌、骨癌、头颈癌、皮肤癌、皮肤或眼内恶性内膜癌(cutaneousor intraocular malignant endometrium)、子宫颈癌、阴道癌、外阴癌、食道癌、小肠癌、内分泌系统癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、肾上腺癌、软组织肉瘤、尿道癌、阴茎癌、儿童期实体瘤、膀胱的淋巴细胞性淋巴瘤、肾脏或输尿管癌、肾盂癌、中枢神经系统(CNS)肿瘤、原发性中枢神经系统淋巴瘤、肿瘤血管生成、脊柱肿瘤、脑干神经胶质瘤、垂体腺瘤、卡波西肉瘤、表皮样癌、鳞状细胞癌、T细胞淋巴瘤、环境诱发的癌症和PTEN突变癌。在另一个实施方案中,所述癌症选自急性髓样白血病、多发性骨髓瘤、B-幼淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、间变性大细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、三阴性乳腺癌、黑色素瘤、前列腺癌和食道癌。该方法包括将治疗有效量的至少一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐一次或多次地给药于受试者的步骤。
在该结构中,环中的虚线[...]可以代表任选的键,该键可以任何稳定的组合形式存在。R1可为氢和烷基。R2可为-A-R4。A可为亚芳基或四取代的亚芳基,其中该取代基是卤素。R3可为羟基和氨基。R4可为任选取代的芳基和任选取代的杂芳基。该任选的取代基可以是一个或多个R5。R5可以是烷基和-(CH2)nN(Ra)Rb。Ra和Rb可以独立地是氢、烷基和-C(O)烷基,或者Ra和Rb可以与它们所连接的氮原子一起形成任选取代的含0-2个独立地选自O和N的另外杂原子的4-6元杂环基,其中该任选的取代基是烷基,并且“n”可以是整数0和1。
本发明还涉及用于抑制受试者中肿瘤细胞的生长和/或转移的方法。该方法包括将治疗有效量的至少一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐一次或多次地给药于受试者的步骤。
在该结构中,环中的虚线[...]可以代表任选的键,该键可以任何稳定的组合形式存在。R1可为氢和烷基。R2可为-A-R4。A可为亚芳基或四取代的亚芳基,其中该取代基是卤素。R3可为羟基和氨基。R4可为任选取代的芳基和任选取代的杂芳基。该任选的取代基可以是一个或多个R5。R5可以是烷基和-(CH2)nN(Ra)Rb。Ra和Rb可以独立地是氢、烷基和-C(O)烷基,或者Ra和Rb可以与它们所连接的氮原子一起形成任选取代的含0-2个独立地选自O和N的另外杂原子的4-6元杂环基,其中该任选的取代基是烷基,并且“n”可以是整数0和1。
本发明进一步涉及抑制肿瘤细胞中二氢乳清酸加氧酶活性的方法。该方法包括使肿瘤细胞与治疗有效量的至少一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐接触一次或多次的步骤。
在该结构中,环中的虚线[...]可以代表任选的键,该键可以任何稳定的组合形式存在。R1可为氢和烷基。R2可为-A-R4。A可为亚芳基或四取代的亚芳基,其中该取代基是卤素。R3可为羟基和氨基。R4可为任选取代的芳基和任选取代的杂芳基。该任选的取代基可以是一个或多个R5。R5可以是烷基和-(CH2)nN(Ra)Rb。Ra和Rb可以独立地是氢、烷基和-C(O)烷基,或者Ra和Rb可以与它们所连接的氮原子一起形成任选取代的含0-2个独立地选自O和N的另外杂原子的4-6元杂环基,其中该任选的取代基是烷基,并且“n”可以是整数0和1。
附图说明
图1显示了本发明化合物1对一组约400个具有造血和非造血起源的人类癌症细胞系的生长抑制的敏感性。灰色圆圈表示被评为敏感的细胞系(最大生长抑制≥75%,GI50值<1.5μM)。
图2显示本发明化合物1对另一组血红素谱系的人类癌症细胞系的生长抑制的敏感性。
图3显示了生理浓度(5μM)和超生理浓度(25μM,100μM)的外源性尿苷挽救10μM化合物对所示癌症细胞系的细胞毒性作用的能力。
图4A显示了MV411、Kasumi-1、THP-1、DB、Toledo和WSU-DLCL2细胞系相对于不同浓度的化合物1的相对生长速率与浓度敏感性的曲线。
图4B显示了MV411、Kasumi-1、THP-1、DB、Toledo和WSU-DLCL2细胞系相对于不同浓度的阿糖胞苷的相对生长速率与浓度敏感性的曲线。
图4C显示了MV411、Kasumi-1、THP-1、DB、Toledo和WSU-DLCL2细胞系相对于不同浓度的多柔比星的相对生长速率与浓度敏感性的曲线。
图5A显示了经过14天的测量,未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗时,CB17 SCID小鼠中的MOLM-13肿瘤生长曲线。
图5B显示了在研究结束时在最后一次给药后的指定时间点,化合物1(剂量=100mg/kg,BID)在CB17 SCID小鼠的血浆中和植入的MOLM-13肿瘤中的药代动力学曲线。
图5C显示了在研究结束时在最后一次给药后12小时的过程中测量的未治疗的(媒介物)MOLM-13肿瘤和用化合物1治疗的肿瘤中的DHO水平。
图5D显示了在研究结束时在最后一次给药后12小时的过程中测量的未治疗的(媒介物)MOLM-13肿瘤和用化合物1治疗的肿瘤中的尿苷水平。
图6A显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的AML_1肿瘤生长曲线。
图6B显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的AML_2肿瘤生长曲线。
图6C显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的AML_3肿瘤生长曲线。
图6D显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的AML_4肿瘤生长曲线。
图6E显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的AML_5肿瘤生长曲线。
图7A显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的DLBCL_1(三打击模型)肿瘤生长曲线。
图7B显示了未经治疗(媒介物)或用100mg/kg化合物1BID治疗的CB17 SCID小鼠中源自患者的DLBCL_2肿瘤生长曲线。
图8是显示用各种浓度的化合物1治疗96小时的OCILY18、SC-1和CARNAVAL双打击弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)细胞系的相对生长速率的曲线。
图9A显示了未经治疗(媒介物)或用10mg/kg化合物1,BID;30mg/kg化合物1,BID;100mg/kg化合物1,BID和200mg/kg化合物1,QD治疗(全部进行14天的测量)时CB17 SCID小鼠中的OCILY-19双打击弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)肿瘤生长曲线。
图9B显示了在研究结束时在最后一次给药后的指定时间点,在CB17 SCID小鼠的血浆中,以图9A描述的剂量给药的化合物1的药代动力学曲线。
图9C显示了在研究结束时在最后一次给药后12小时的过程中测量的未经治疗的(媒介物)OCILY-19肿瘤和用所示剂量的化合物1治疗的肿瘤中的DHO水平。
图9D显示了在研究结束时在最后一次给药后12小时的过程中测量的未经治疗的(媒介物)OCILY-19肿瘤和用所示剂量的化合物1治疗的肿瘤中的尿苷水平。
图10是显示用各种浓度的化合物1治疗96小时的DU4475三阴性乳腺癌细胞系的相对生长速率的曲线。
发明详述
在一个实施方案中,本发明提供了作为二氢乳清酸加氧酶抑制剂的三取代的苯并三唑衍生物。
这些衍生物可用作治疗自身免疫和炎性疾病如多发性硬化、类风湿性关节炎和如癌症的疾病的药物。
在具体实施方案中,本发明提供式(I)化合物、或其药学上可接受的盐或药学上可接受的区域异构体,
其中:
环中的虚线[....]表示任选的键,该键可以任何稳定的组合形式存在;
R1选自氢和烷基;
R2为-A-R4;
A为亚芳基或四取代的亚芳基;其中该取代基是卤素;
R3选自羟基和氨基;
R4选自任选取代的芳基和任选取代的杂芳基;其中该任选的取代基选自一个或多个R5;
R5选自烷基和-(CH2)nN(Ra)Rb;
Ra和Rb独立地选自氢、烷基和–C(O)烷基;
或者Ra和Rb可以与它们所连接的氮原子一起形成任选取代的含0-2个独立地选自O和N的另外杂原子的4-6元杂环基;其中该任选的取代基是烷基;和
‘n’是选自0和1的整数。
下面的实施方案是对本发明的说明,并不旨在将权利要求限制于所例示的具体实施方案。
根据一个实施方案,特别提供了式(I)化合物,其中R1是烷基;特别地烷基是甲基。
根据另一个实施方案,特别提供了式(I)化合物,其中R2是-A-R4;其中-A-选自亚芳基和四取代的亚芳基。
根据前述实施方案之一,特别提供了式(I)化合物,其中R4选自2,5-二甲基-1H-吡咯。
根据另一个实施方案,特别提供了式(I)化合物,其中R3为-OH和-NH2。
根据又一个具体的实施方案,该式(I)化合物是式(Ia)化合物,
其中,[---]、R1、R3和R4与式(I)中所述的相同。
根据又一个具体的实施方案,该式(I)化合物是式(Ib)化合物,
其中,虚线[---]、R1、R3和R4与式(I)中所述的相同。
在本发明的另一个实施方案中,它提供了制备式(I)的三取代的苯并三唑衍生物的方法。
式(I)化合物的方法在下文的说明书中逐步进行详细描述,包括涉及根据本发明的化合物的制备方法的各种中间体的一般合成。
更特别地,本发明提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐或区域异构体(包括所有比例的混合物)通过抑制二氢乳清酸加氧酶活性作为药物来治疗诸如多发性硬化和其他疾病(例如炎性疾病、类风湿性关节炎和癌症)的病症中用途。
本发明的式(I)的三取代的苯并三唑衍生物具有抑制二氢乳清酸脱氢酶(DHODH或DHOD)酶的治疗作用。式(I)化合物可用于治疗和/或预防但不限于自身免疫和慢性炎症性肠病,包括系统性红斑狼疮、慢性类风湿性关节炎、多发性硬化、I型糖尿病、炎症性肠病、胆汁性肝硬化、葡萄膜炎和其他疾病例如克罗恩病、溃疡性结肠炎、大疱性天疱疮、结节病、牛皮癣、自身免疫性肌炎、韦格纳肉芽肿病、鱼鳞病、格雷夫斯眼病、特应性皮炎和哮喘。式(I)和相关式的化合物还可以用作化学疗法的一部分,用于单独或与本领域技术人员众所周知的经典抗肿瘤化合物组合治疗癌症、淋巴瘤和白血病。
在不限制本发明的范围的情况下,提供以下定义以帮助本领域技术人员理解本发明的详细描述。
“烷基”是指可以是直链或支链的烃链,其包含指定数目的碳原子,例如C1-C6烷基可以具有1至6个(包括1和6个)碳原子。C1-C4和C1-C6烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基和异己基。烷基可以未被取代或被一个或多个合适的基团取代。
“氨基”是指-N-基团,所述基团的氮原子连接至氢、烷基、环烷基、芳基、杂环基或任何合适的基团。氨基的代表性实例包括但不限于-NH2、-NHCH3和-NH-环丙基。氨基可以未被取代或被一个或多个合适的基团取代。
“芳基”是指具有约6至14个碳原子的任选取代的单环、双环或多环芳族碳环系统。C6-C14芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、联苯、蒽基、四氢萘基、芴基、茚满基、联苯基和苊基。芳基可以未被取代或被一个或多个合适的基团取代。
“亚芳基”表示具有6至14个碳原子的二价单环或双环、饱和、不饱和或芳族碳环,其可以未被取代或被一个或多个合适的基团取代。
“卤素”或“卤代”包括氟、氯、溴或碘。
“羟基”是指-OH基团。
术语“杂环基”包括“杂环烷基”和“杂芳基”的定义。术语“杂环烷基”是指具有至少一个选自O、N、S、S(O)、S(O)2、NH和C(O)的杂原子或杂基团的3至10元的非芳族、饱和或部分饱和的单环或多环系统。示例性的杂环烷基基团包括哌啶基、哌嗪基、吗啉基、硫吗啉基、1,3-二氧戊环基、1,4-二氧六环基等。杂环烷基可以是未取代的或被一个或多个合适的基团取代。
“杂芳基”是指包含至少一个选自氧、硫和氮的杂原子的不饱和、单环、双环或多环芳族环系统。C5-C10杂芳基的实例包括呋喃、噻吩、吲哚、氮杂吲哚、噁唑、噻唑、噻二唑、异噁唑、异噻唑、咪唑、N-甲基咪唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、吡咯、N-甲基吡咯、吡唑、N-甲基吡唑、1,3,4-噁二唑、1,2,4-三唑、1-甲基-1,2,4-三唑、1H-四唑、1-甲基四唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、苯并异噁唑、苯并咪唑、N-甲基苯并咪唑、氮杂苯并咪唑、吲唑、喹唑啉、喹啉和异喹啉。双环杂芳基包括其中苯基、吡啶、嘧啶或哒嗪环稠合于5或6元单环杂环基环上的那些环,所述5或6元单环杂环基环具有环中的一个或两个氮原子,环中的与一个氧或一个硫原子连接在一起的一个氮原子,或者一个O或S环原子。杂芳基可以是未取代的或被一个或多个合适的基团取代。
“杂原子”是指硫、氮或氧原子。
如本文所用,“任选的取代或取代的”是指任选被取代的基团中的至少一个氢原子已经被示例性的但不限于下列的合适取代基所取代:卤素、硝基、氰基、羟基、氧代基(=O)、硫代基(=S)、-N(C1-C3烷基)C(O)(C1-C6烷基)、-NHC(O)(C1-C6烷基)、-NHC(O)(环烷基)、-NHC(O)(芳基)、-NHC(O)(杂环基)、-NHC(O)(杂芳基)、-NHC(O)H、-C(O)NH2、-C(O)NH(C1-C6烷基)、-C(O)NH(环烷基)、-C(O)NH(杂环基)、-C(O)NH(杂芳基)、-C(O)N(C1-C6烷基)(C1-C6烷基)、-S(O)NH(C1-C6烷基)、-S(O)2NH(C1-C6烷基)、-S(O)NH(环烷基)、-S(O)2NH(环烷基)、羧基、-C(O)O(C1-C6烷基)、-C(O)(C1-C6烷基)、=N-OH、取代或未取代的烷基、取代或未取代的卤代烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的卤代烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的杂芳基烷基、取代或未取代的杂环。
在下表中总结了本发明的具体化合物,其不超出式(I)化合物和式(I)所衍生的具体化合物给出的定义的范围,其涵盖了整个范围的式(I)化合物中的化合物。
或其药学上可接受的盐或其药学上可接受的区域异构体。
在另一个实施方案中,本发明涉及用于治疗炎性疾病和自身免疫疾病或过度活跃的免疫应答的式(I)化合物。更优选地,本发明涉及式(I)化合物在治疗多发性硬化、类风湿性关节炎和移植排斥中的用途。
本发明的其他实施方案包括式(I)化合物或其药学上可接受的衍生物、盐和区域异构体(包括其所有比例的混合物)作为药物的用途。
如上的化合物及其药学上可用的衍生物、盐和区域异构体(包括其所有比例的混合物)在制备用于治疗和/或预防与二氢乳清酸脱氢酶相关的疾病的药物中的用途。
上述化合物的用途,其中与二氢乳清酸脱氢酶相关的疾病是与过度活跃的免疫应答有关的自身免疫疾病或病症。
如上的化合物及其药学上可用的衍生物、盐和区域异构体(包括其所有比例的混合物)在制备用于治疗和/或预防免疫调节异常的药物中的用途。
上述化合物的用途,其中该免疫调节异常是多发性硬化或类风湿性关节炎。
上述化合物在制备用于治疗和预防癌症、炎性肠病或类风湿性关节炎的药物中的用途。
在另一个实施方案中,本发明涉及药物制剂,其包含至少一种根据式(I)的化合物和/或其药学上可用的衍生物、盐和区域异构体(包括其所有比例的混合物),以及至少一种其他活性成分。
本发明进一步提供了药物组合物,其包含至少一种根据式(I)的化合物和/或其药学上可用的衍生物、盐和区域异构体(包括其所有比例的混合物),以及一种其他活性成分和赋形剂。
术语“药学上可接受的盐”或“药学上可接受的衍生物”是指活性成分,其包括一种盐形式的式(I)化合物,特别是如果该盐形式相对于活性成分的游离形式或较早使用的任何其他盐形式的活性成分具有改善的活性成分药代动力学特性。活性成分的药学上可接受的盐形式还可以首次为该活性成分提供所需的药代动力学特性,这是以前没有的,就其在体内的治疗功效而言,甚至可能对该活性成分的药效学产生积极影响。
术语“区域异构体”是指位置异构体,其是结构异构体的类别,其中位置或取代基在母体结构上的位置发生改变。在本文中,术语区域异构体在不脱离式(I)化合物的范围的情况下固有地包括所有区域异构体,其为纯区域异构体或其两种或更多种区域异构体的混合物。由于本发明化合物的区域异构体的药物活性可能不同,因此可能需要使用区域异构体。在这些情况下,区域异构体可以在任何可能的阶段通过本领域技术人员熟知的方法作为中间产物或作为终产物进行分离,或者其甚至原样用于该合成中。式(I)化合物的区域异构体是指以下结构:
药物制剂可适于通过任何所需的合适方法给药,例如通过口服(包括颊或舌下)、直肠、鼻、局部(包括颊、舌下或透皮)、阴道或肠胃外(包括皮下、肌内、静脉内或皮内)给药方法。可以使用药学领域已知的所有方法,例如通过将活性成分与一种或多种赋形剂或助剂混合来制备此类制剂。
适于口服给药的药物制剂可以作为单独的单元给药,例如胶囊剂或片剂;粉剂或颗粒剂;在水性或非水性液体中的溶液或悬浮液;可食用的泡沫或泡沫食品;或水包油液体乳液或油包水液体乳液。
例如,在以片剂或胶囊剂形式口服给药的情况下,活性成分组分可以与口服、无毒且药学上可接受的惰性赋形剂例如乙醇、甘油、水等混合。通过将化合物粉碎成合适的微小尺寸并将其与以类似方式粉碎的药物赋形剂混合来制备粉末,所述药物赋形剂例如为可食用的碳水化合物,例如淀粉或甘露醇。同样可以存在调味剂、防腐剂、分散剂和着色剂。
通过制备如上所述的粉末混合物并用其填充成型的明胶壳来制备胶囊。在填充操作之前,可以将固体形式的助流剂和润滑剂,例如高分散的硅酸、滑石粉、硬脂酸镁、硬脂酸钙或聚乙二醇加入到粉末混合物中。可以同样地加入崩解剂或增溶剂,例如琼脂、碳酸钙或碳酸钠,以提高服用胶囊后的药物利用率。
另外,如果需要或必要,可以将合适的粘合剂、润滑剂和崩解剂以及着色剂同样掺入混合物中。合适的粘合剂包括淀粉、明胶、天然糖(例如葡萄糖或β-乳糖)、由玉米制成的甜味剂、天然和合成橡胶例如阿拉伯胶、黄蓍胶或海藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙二醇、蜡等。这些剂型中使用的润滑剂包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。崩解剂包括但不限于淀粉、甲基纤维素、琼脂、膨润土、黄原胶等。通过例如制备粉末混合物,将混合物制粒或干压,添加润滑剂和崩解剂并且将整个混合物压制成片剂来配制片剂。通过以合适的方式将粉碎的化合物与如上所述的稀释剂或碱,以及任选地与粘合剂(例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶或聚乙烯吡咯烷酮),溶解延迟剂(例如石蜡),吸收促进剂(例如季盐),和/或吸收剂(例如膨润土、高岭土或磷酸二钙)混合来制备粉末混合物。该粉末混合物可以通过用粘合剂(例如糖浆、淀粉糊、阿拉伯胶或纤维素或聚合物材料的溶液)润湿并将其压过筛子来制粒该粉末混合物。作为制粒的替代方法,可以将粉末混合物通过压片机,得到形状不均匀的块,将其破碎形成颗粒。可以通过添加硬脂酸、硬脂酸盐、滑石粉或矿物油对颗粒进行润滑,以防止粘附到片剂铸模上。然后将润滑的混合物压制成片剂。该活性成分也可以与自由流动的惰性赋形剂混合,然后直接压制成片剂,而无需进行制粒或干压步骤。可以存在由虫胶密封层、糖或聚合物材料层和蜡的光泽层组成的透明或不透明的保护层。可以将着色剂添加到这些包衣中以便能够区分不同的剂量单位。
口服液体例如溶液、糖浆和酏剂可以以剂量单位的形式制备,以使给定量包括预定量的化合物。糖浆可以通过将化合物与合适的调味剂溶解在水溶液中来制备,而酏剂使用无毒的醇媒介物来制备。可以通过将化合物分散在无毒的媒介物中来配制悬浮液。同样可以添加增溶剂和乳化剂例如乙氧基化的异硬脂醇和聚氧乙烯山梨糖醇醚,防腐剂,调味剂,例如薄荷油或天然甜味剂或糖精或其他人工甜味剂等。
如果需要,可以将口服给药的剂量单位制剂封装在微胶囊中。还可以通过例如将颗粒材料涂覆或包埋在聚合物、蜡等中以延长或延迟释放的方式来制备制剂。
式(I)的新的三取代的苯并三唑衍生物及其药学上可接受的盐及其生理功能的衍生物和其他活性成分也可以脂质体递送系统的形式(例如小单层囊泡、大单层囊泡和多层囊泡)给药。脂质体可由合适的脂质或磷脂或两者,例如胆固醇、十八烷基胺或卵磷脂等形成。
适于透皮给药的药物制剂可以以独立的膏药形式给药以与接受者的表皮长期、紧密接触。因此例如,如Pharmaceutical Research,3(6),318(1986)中的一般术语所述,可以通过离子电渗从膏药中递送活性成分。
适于局部给药的药物化合物可以配制成软膏剂、乳膏剂、混悬剂、洗剂、粉剂、溶液剂、糊剂、凝胶剂、喷雾剂、气雾剂或油剂。
为了治疗眼睛或其他外部组织例如口腔和皮肤,优选该制剂以局部软膏或乳膏的形式施用。在配制成软膏剂的情况下,活性成分可以与石蜡或与水混溶的乳膏基质一起使用。或者,可以将活性成分配制成具有水包油乳膏基质或油包水基质的乳膏。
适用于局部施用于眼睛的药物制剂包括滴眼剂,其中将活性成分溶解或悬浮在合适的载体中,特别是水性溶剂中。
适用于口腔局部应用的药物制剂包括锭剂、糖果锭剂和漱口剂。
适用于直肠给药的药物制剂可以栓剂或灌肠剂形式给药。
其中载体物质为固体的适于鼻内给药的药物制剂包含粒径例如在20-500微米范围内的粗粉,其以吸入鼻烟的方式给药,即通过鼻道从装有粉末的容器中紧贴鼻子快速吸入。以液体作为载体物质的鼻喷雾剂或滴鼻剂给药的合适制剂包括在水或油中的活性成分溶液。
适于通过吸入给药的药物制剂包括细颗粒的粉尘或雾,这些粉尘或雾可以由具有气雾剂、喷雾器或吸入器的各种类型的加压分配器产生。
适用于阴道给药的药物制剂可以子宫托、棉塞、乳膏剂、凝胶剂、糊剂、泡沫剂或喷雾剂形式给药。适于肠胃外给药的药物制剂包括含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和溶质的水性和非水性无菌注射溶液(通过该溶液使制剂与待治疗的接受者的血液等渗);和水性和非水性无菌悬浮液(其可包含悬浮介质和增稠剂)。该制剂可以在单剂量或多剂量容器(例如密封的安瓿瓶和小瓶)中施用,并以冷冻干燥(冻干)状态保存,以便只需在使用前立即添加无菌载液,例如注射用水。
根据配方制备的注射溶液和悬浮液可以由无菌粉末、颗粒和片剂制备。
不言而喻,除了上述特别提到的成分之外,该制剂还可以包含就特定类型的制剂而言本领域中常用的其他试剂;因此,例如适合口服给药的制剂可包含调味剂。
式(I)化合物和其他活性成分的治疗有效量取决于许多因素,包括例如动物的年龄和体重,需要治疗的确切疾病状况及其严重程度,制剂的性质和给药方法,并最终由主治医生或兽医确定。然而,化合物的有效量通常在每天0.1至100mg/kg接受者(哺乳动物)体重的范围内,并且特别地通常在每天1至10mg/kg的体重的范围内。因此,体重为70公斤的成年哺乳动物每天的实际量通常在70至700mg之间,其中该量可每天以单独剂量,或者通常每天以一系列分剂量(例如两个、三个、四个、五个或六个)给药,使得每日总剂量是相同的。盐或溶剂化物或其生理功能衍生物的有效量可以确定为化合物本身的有效量的分数。
在又一个实施方案中,本发明涉及在需要该治疗的受试者中治疗癌症的方法,该方法包括向受试者给药一次或多次治疗有效量的本文公开的至少一种化合物或其药学上可接受的盐的步骤。
在又一个实施方案中,本发明涉及用于抑制受试者中肿瘤细胞的生长和/或转移的方法,该方法包括向受试者给药一次或多次治疗有效量的本文公开的至少一种化合物或其药学上可接受的盐的步骤。
在又一个实施方案中,本发明涉及抑制肿瘤细胞中二氢乳清酸加氧酶活性的方法,该方法包括使肿瘤细胞与治疗有效量的至少一种本文公开的化合物或其药学上可接受的盐接触一次或多次的步骤。在该实施方案中,将肿瘤细胞体内、离体或体外接触。
本文公开的化合物、其药学上可接受的盐以及药物制剂和组合物可用于治疗需要该治疗的受试者的癌症。同时,可以抑制肿瘤细胞生长和/或转移或其中的二氢乳清酸加氧酶活性。可以将化合物和药物组合物给药一次或多次以达到治疗效果。如本领域中已知的,技术人员能够根据待治疗的病状和需要治疗的受试者确定剂量、给药方案和给药途径。癌症的代表性实例包括血液系统恶性肿瘤,例如但不限于急性髓样白血病、多发性骨髓瘤、B-幼淋巴细胞白血病、急性淋巴细胞性白血病和慢性淋巴细胞性白血病。癌症的代表性实例包括淋巴瘤,例如但不限于霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、间变性大细胞淋巴瘤和套细胞淋巴瘤。癌症的代表性实例包括实体癌,例如但不限于肺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、黑色素瘤、胶质母细胞瘤、前列腺癌、结肠癌、胰腺癌、骨癌、头颈癌、皮肤癌、皮肤或眼内恶性内膜癌、子宫颈癌、阴道癌、外阴癌、食道癌、小肠癌、内分泌系统癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、肾上腺癌、软组织肉瘤、尿道癌、阴茎癌、儿童期实体瘤、膀胱的淋巴细胞性淋巴瘤、肾脏或输尿管癌、肾盂癌、中枢神经系统(CNS)肿瘤、原发性中枢神经系统淋巴瘤、肿瘤血管生成、脊柱肿瘤、脑干神经胶质瘤、垂体腺瘤、卡波西肉瘤、表皮样癌、鳞状细胞癌、T细胞淋巴瘤、环境诱发的癌症包括石棉引起的那些癌症和PTEN突变癌。
在另一方面,本发明涉及制备式(I)的三取代的苯并三唑衍生物的方法。
式(I)的二氢乳清酸脱氢酶抑制剂可以使用以下一般方法和步骤由容易获得的起始原料制备。应当理解的是,在给出典型或优选的实验条件(即反应温度、时间、试剂的摩尔数、溶剂等)的情况下,除非另有说明,否则也可以使用其他实验条件。最佳反应条件可以随所使用的特定反应物或溶剂而变化,但是该条件可以由本领域技术人员使用常规的优化过程来确定。此外,通过使用详细描述的过程,本领域普通技术人员可以制备本文要求保护的本发明的其他化合物。除非另有说明,否则所有温度均为摄氏度(℃)。
在另一方面,本发明的化合物在构成该化合物的一个或多个原子上还可以包含非自然比例的原子同位素。例如,本发明还包括与本文所述的那些相同的本发明的同位素标记的变体,但事实上该化合物的一个或多个原子被具有原子质量或质量数与自然界中通常发现的原子的主要原子质量或质量数不同的原子所代替。如所指定的任何特定原子或元素的所有同位素均涵盖在本发明的化合物及其用途的范围内。可掺入本发明化合物的示例性同位素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟、氯和碘的同位素,例如2H(“D”)、3H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、32P、33P、35S、18F、36Cl、123I和125I。通常,可以通过下述类似于下文的方案和/或实施例中公开的那些方法,通过用同位素标记的试剂代替非同位素标记的试剂来制备本发明的同位素标记的化合物。
以下缩写分别指的是以下定义:
AcOH(乙酸),ACN(乙腈),ATP(三磷酸腺苷),BSA(牛血清白蛋白),CHCl3(氯仿),Cs2CO3(碳酸铯),DCM(二氯甲烷),DIPEA(二异丙基乙胺),DMSO(二甲基亚砜),DMF(N,N-二甲基甲酰胺),EDCI.HCl(1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐),Et3N(三乙胺),EtOAc(乙酸乙酯),EtOH(乙醇),HOBT(羟基苯并三唑),HCl(氯化氢),K2CO3(碳酸钾),KOAc(乙酸钾),min(分钟),MeOH(甲醇),MeI(碘甲烷),MgSO4(硫酸镁),NH4Cl(氯化铵),NH4(CO3)2(碳酸铵),Pd(dppf)2Cl2([1,1-双(二苯基膦基)-二茂铁]二氯化钯(II)),NaH(氢化钠),NaNO2(亚硝酸钠),NaHCO3(碳酸氢钠),PetEther(石油醚),PBS(磷酸盐缓冲盐水),RT-室温(25℃-35℃),TEA(三乙胺),TFA(三氟乙酸),THF(四氢呋喃),t-BuOK(叔丁醇钾),TMSI(三甲基甲硅烷基碘),TLC(薄层色谱法),H2O–水;mL-毫升;hr/h-小时;N–当量浓度;M–摩尔浓度;s-单峰;d-双重峰;t-三重峰;m-多重峰;1HNMR–质子核磁共振;MS–质谱;LC–液相色谱;HPLC-高效液相色谱,J-偶合常数;1H-质子;MHz–兆赫兹(频率);Hz–赫兹;ppm–百万分之一;bs–宽单峰;ES–电喷雾;Conc.–浓的;g-克;mmol或mM–毫摩尔;μM-微摩尔;nM-纳摩尔;UV-紫外线;℃–摄氏度,M+-分子离子,%-百分比;μ-微米;和δ-Delta;anh.-无水的;pH–氢离子浓度指数(potential of Hydrogen);
本发明的另一个实施方案提供了用于制备式(I)化合物的方法,其在以下实施例中列出并在方案-I中概括。本领域技术人员将认识到,方案-I可适于制备根据本发明的式(I)化合物和式(I)化合物的药学上可接受的盐。除非另有说明,否则所有符号/变量均如前所述。该方法由方案-I表示:
本发明化合物可以使用方案-I所示的合成转化制备。起始原料是可商购的,可以通过本文所述的方法,通过文献方法或通过有机化学领域的技术人员熟知的方法制备。原料5-取代的2,3-二氨基-苯甲酸甲酯通过WO 2010115736A2中描述的方法制备。
步骤-a:使用一般方法-A使化合物i与亚硝酸钠在酸性介质中反应,得到化合物ii。
步骤-b:在碱性条件(例如一般方法-B中所述的那些条件)下,使用碘甲烷进一步对化合物ii进行N-烷基化,得到式iii化合物。
步骤-c:在合适的钯催化剂存在下,使用一般方法-C,在碱性介质中使该式iii化合物与联硼酸频哪醇酯反应,得到式iv化合物。
步骤-d:在合适的钯催化剂存在下,使用诸如一般方法-D中所述的那些条件,用取代的芳基卤化物处理式iv化合物,得到式v化合物。
步骤-e:或者,可以在合适的条件下,例如在一般方法-D中描述的那些条件下,通过使用合适的硼酸由式iii化合物制备式v化合物。
步骤-f:在碱性条件(如一般方法-F中所述的那些条件)下,式v化合物的产物经酯水解得到式(I)化合物(其中R3=OH)。
步骤-g:使用一般方法-G中所述的条件,用氯化铵处理式(I)的甲酸,得到式(I)的相应化合物(其中R3=NH2)。
如果上组一般合成方法不适用于根据式(I)和/或合成式(I)化合物所必需的中间体获得化合物,则应采用本领域技术人员已知的合适的制备方法。通常,式(I)的任何单个化合物的合成途径将取决于每个分子的特定取代基以及随时可用的必要的中间体;这些因素也是本领域普通技术人员所理解的。
本发明的化合物可通过从适当溶剂的蒸发中结晶而与溶剂分子结合来分离。包含碱性中心的式(I)化合物的药学上可接受的酸加成盐可以常规方法制备。例如,可以用纯净的或在合适的溶液中的合适酸处理游离碱的溶液,并将所得盐通过过滤或真空蒸发反应溶剂而分离。药学上可接受的碱加成盐可以以类似的方式通过用合适的碱处理式(I)化合物的溶液而获得。两种类型的盐都可以使用离子交换树脂技术形成或相互转化。
尽管通过以下某些实施例对本发明进行了说明,但本发明并不限于此;而是,本发明涵盖了上文所公开的一般领域。在不脱离其精神和范围的情况下,可以进行各种修改和实施方案。
实施例
一般:
下述实施例中提供的MS数据如下获得:质谱:LC/MS Waters ZMD(ESI)或WatersAcquity SQD(ESI)。
下述实施例中提供的NMR数据如下获得:1H-NMR:Bruker DPX-300MHz或BrukerDPX 400MHz。
下述实施例中提供的HPLC数据如下获得。
条件A:柱Waters XbridgeTM C8 50mm x 4.6mm,流速2mL/min;8min,梯度由0.1%TFA的H2O溶液至0.07%TFA的CH3CN溶液。
条件B:C18 BDS(4.6X250)mm,SC\244,流速0.7mL/min;10min,梯度由0.1%TFA的H2O溶液至CH3CN。
制备型HPLC条件:柱-Zorbax Eclipse XDB C18 PrepHT(150 X 21.2mm,5μ);流动相:(A)0.01%TFA或0.1%TFA;(B)ACN或ACN:MeOH(1:1);流速:20ml/min。
除非另有报告,否则使用配备有Sunfire Prep C18 OBD色谱柱(19x100mm 5μm)的Waters的质量导向的自动纯化Fractionlynx进行制备型HPLC纯化。所有HPLC纯化使用ACN/H2O或ACN/H2O/HCOOH(0.1%)的梯度进行。
本发明化合物已经根据“Advanced Chemistry Development Inc.,ACD/Labs(7.00发布版本)”的程序ACD/Name Batch中所用的标准进行命名。产品版本:7.10build:2003年9月15日。
式(I)化合物的方法在下文一般方法(包括本发明化合物制备过程中涉及的各种中间体的一般合成)中详述。
一般方法-A:取代的[1,2,3]苯并三唑的制备
将含有乙酸中的6-取代的或取代的二氨基酯(1-3当量)的烧瓶搅拌10-20分钟,优选10分钟,随后加入亚硝酸钠、亚硝酸钾(优选亚硝酸钠)(2.5-3.5当量,优选2.5当量)的水溶液。将反应混合物在室温下搅拌1-2小时,优选1小时。通过过滤收集分离的固体,并在真空下干燥以获得目标产物。
一般方法-A的说明性实施例:
制备#A.1:6-溴-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-甲酸甲酯的合成:
将2,3-二氨基-5-溴苯甲酸甲酯(1.0g,4.08mmol)(参考:WO2010/115736A2)的乙酸(15mL)溶液在室温下搅拌10分钟。加入亚硝酸钠(0.309g,4.48mmol)的水(2mL)溶液,将反应混合物在室温搅拌约30分钟。过滤沉淀的固体,用水洗涤并真空干燥,得到所需产物(0.8g,77%);1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ16.19(s,1H),8.70(s,1H),8.14(s,1H),3.99(s,3H)和LC-MS m/z:258(M+H)+。
一般方法-B:取代的苯并三唑的N-烷基化
向搅拌下的取代的苯并三唑-甲酸酯衍生物(1当量)在有机溶剂(例如DMF、THF、二噁烷,优选DMF)中的溶液中加入合适的碱(例如K2CO3、CS2CO3、NaH等,优选K2CO3,2至5当量,优选2当量),随后加入烷基卤化物(2至5当量,优选3当量)。将反应混合物在室温搅拌约1至10小时(优选3小时)。将反应混合物倒入冰冷的水中,并通过过滤收集分离的固体,并在真空下干燥。通过柱色谱分离区域异构体以获得所需产物。
一般方法-B的说明性实施例:
制备#B.1:5-溴-1-甲基-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯、6-溴-2-甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-甲酸甲酯和6-溴-1-甲基-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-甲酸甲酯的合成
向搅拌下的6-溴-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-甲酸甲酯(4.5g,17.5mmol,制备#A.1)的DMF(25mL)溶液中加入碳酸钾(4.85g,35.15mmol),随后加入碘甲烷(7.48g,52.73mmol)。将反应混合物在室温搅拌1小时。用冰冷的水(100mL)淬灭反应混合物,并通过过滤收集分离的固体,在真空下干燥。将所得粗制化合物通过硅胶(100-200目)柱色谱法纯化,使用10%乙酸乙酯的己烷溶液洗脱,得到异构体-I(B.1.a)(1.9g);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.40(s,1H),8.22(s,1H),4.57(s,3H),4.01(s,3H)和LC-MS m/z:272(M+2)+;用15-20%乙酸乙酯的己烷溶液洗脱,得到异构体-II(B.1.b)(1.4g);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.26(s,1H),8.23(s,1H),4.58(s,3H),4.04(s,3H)和LC-MS m/z:272.0(M+2)+;用20-25%乙酸乙酯的己烷溶液洗脱,得到异构体-III(B.1.c)(1.0g);1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.67(s,1H),8.13(s,1H),4.45(s,3H),3.96(s,3H)和LC-MS m/z:272.0(M+2)+.
一般方法-C:硼酸酯的制备
将芳基卤化物衍生物(1.0至3.0当量,优选1.0当量)、合适的无机碱(例如KOAC或Na2CO3或K2CO3或Cs2CO3,优选KOAC)、联硼酸频哪醇酯(1.0至3.0当量,优选1.1当量)在二噁烷中的混合物用氮气脱气约10至15分钟,并加入[1,1-双(二苯基膦基)-二茂铁]二氯化钯(II)(0.001至0.010当量,优选0.05当量)。将反应混合物在回流温度下在氮气下搅拌约3小时至12小时(优选约6小时)。将反应混合物冷却至室温,并在减压下蒸发至干。将获得的残余物重新溶于EtOAc中,依次用水和盐水溶液洗涤。将有机溶液经Na2SO4干燥,过滤并在减压下浓缩。通过从一种或多种合适的溶剂中结晶或研磨或通过制备型HPLC或快速色谱法纯化该产物。
一般方法-C的说明性实施例:
制备#C.1:1-甲基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯的合成
将5-溴-1-甲基-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯(1.0g,3.7mmol,制备#B.1.a)、乙酸钾(0.627g,5.92mmol)、联硼酸频哪醇酯(0.93g,3.7mmol)在二噁烷(60mL)中的混合物用氮气脱气约15分钟,并加入[1,1-双(二苯基膦基)-二茂铁]二氯化钯(II)(0.151g,0.018mmol)。将反应混合物在氮气下在回流温度下搅拌6小时。将反应混合物冷却至室温,并在减压下蒸发至干。将获得的残余物重新溶于EtOAc,依次用水和盐水溶液洗涤并浓缩。将所得粗制化合物通过硅胶(60-120目)柱色谱法纯化,使用30%乙酸乙酯的己烷溶液洗脱,得到所需产物(0.9g,77%);1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.46(s,1H),8.31(s,1H),4.59(s,3H),3.94(s,3H),1.35(s,12H)和LC-MS m/z=318.2(M+H)+。
表C.1说明了使用一般方法C合成的其他化合物。
一般方法-D:Suzuki反应
将乙腈和水(8:2)的混合物用氮气脱气约10至15分钟,然后加入合适的碱(例如Na2CO3或K2CO3或Cs2CO3,优选Na2CO3),随后加入芳基溴衍生物(1.0至3.0当量,优选1.0当量)和合适的硼酸(1.0至3.0当量,优选1.5当量)。将反应混合物再次脱气15分钟,最后加入[1,1-双(二苯基膦基)-二茂铁]二氯化钯(II)(0.001至0.010当量,优选0.05当量)。将反应混合物在氮气下在回流温度下搅拌约3小时至12小时(优选约4小时)。将反应混合物冷却至室温,并在减压下蒸发至干。将获得的残余物重新溶于EtOAc中,依次用水和盐水溶液洗涤。将有机溶液经Na2SO4干燥,过滤并在减压下浓缩。通过从一种或多种合适的溶剂中结晶或研磨或通过制备型HPLC或快速色谱法纯化该产物。
一般方法-D的说明性实施例:
制备#D.1:1-甲基-5-(2'-甲基-[1,1'-联苯]-4-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯的合成
将乙腈(80mL)和水(15mL)的混合物用氮气脱气10分钟。加入碳酸钠(2.74g,25.9mmol),随后加入5-溴-1-甲基-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯(3.5g,12.9mmol)和4,4,5,5-四甲基-2-(2'-甲基-[1,1'-联苯]-4-基)-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(3.81g,12.0mmol)(C.1.5)。再次将反应混合物脱气15分钟。最后加入[1,1-双(二苯基膦基)-二茂铁]二氯化钯(II)(0.526g,0.64mmol)。将反应混合物在氮气下在回流温度下搅拌5小时。将反应混合物冷却至室温,并在减压下蒸发至干。将获得的残余物重新溶于EtOAc,依次用水和盐水溶液洗涤并浓缩。将所得粗制化合物通过硅胶(60-120目)柱色谱法纯化,使用30%乙酸乙酯的己烷溶液洗脱,得到所需的产物(3.6g,77%);1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.52(s,1H),8.31(s,1H),7.76-7.74(d,J=8.0Hz,2H),7.48-7.46(d,J=7.6,2H),7.31-7.28(m,4H),4.63(s,3H),4.08(s,3H),2.34(s,3H)和LC-MS m/z=358.2(M+H)+。
表D.1说明了使用一般方法D合成的其他化合物。
一般方法-E:还原胺化
将合适的醛和胺在有机溶剂(例如DCM、THF、ACN、DMF、DCE或二噁烷)中的混合物在室温下搅拌30分钟至4小时。将得到的反应混合物冷却至0℃,并分几个小份加入还原剂(如三乙酰氧基硼氢化钠),然后加入催化量的乙酸。将得到的反应混合物在室温搅拌2-4小时。通过TLC监测反应进程,并将反应混合物用碳酸氢钠水溶液淬灭。将其进一步用乙酸乙酯萃取,将合并的有机层用硫酸钠干燥,并在真空下浓缩,得到目标化合物。任选地,通过从一种或多种合适的溶剂中结晶或研磨或通过制备型HPLC或快速色谱法可以纯化该目标化合物。
一般方法-E的说明性实施例:
制备#E.1:1-甲基-5-(2'-(吗啉代甲基)-[1,1'-联苯]-4-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯的合成
将5-(2'-甲酰基-[1,1'-联苯]-4-基)-1-甲基-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯(0.300g,0.8mmol,D.1.8)和吗啉(0.070g,0.8mmol)在DCE(15mL)中的溶液在室温下搅拌30分钟。将反应混合物冷却至0℃,加入三乙酰氧基硼氢化钠(0.342g,1.6mmol),然后加入乙酸(0.2mL)。将反应混合物在室温搅拌2小时。将反应混合物用碳酸氢钠水溶液(50mL)淬灭。将其用乙酸乙酯(3×50mL)萃取,合并的有机层经硫酸钠干燥并在减压下浓缩。将所得粗产物不经纯化即用于下一步(0.200g);1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.69(s,1H),8.696(s,1H),8.424-8.422(d,J=8Hz,2H),7.912-7.891(d,J=8Hz,2H),7.607(m,1H),7.531-7.324(m,3H),4.50(s,3H),4.0(s,3H),3.560(m,4H),3.55(s,2H),3.308(m,4H)和LC-MS m/z=443.3(M+H)+。
一般方法-F:酯水解
向含有有机溶剂水溶液(例如THF或甲醇、1,4-二噁烷,优选1,4-二噁烷)中的合适的烷基酯的烧瓶中加入1.5当量的氢氧化钠水溶液,并将反应混合物回流1-8小时(优选4小时)。通过TLC监测反应的完成。在真空下除去过量的溶剂,并将溶液用10%HCl溶液酸化。通过过滤收集分离出的固体,并在真空下干燥以获得目标甲酸衍生物。任选地,可以通过从一种或多种合适的溶剂中结晶或研磨,或通过制备型HPLC或快速色谱法纯化目标化合物。
一般方法-F的说明性实施例:
实施例#1:1-甲基-5-(2'-甲基-[1,1'-联苯]-4-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸(化合物-1)的合成
向搅拌下的1-甲基-5-(2'-甲基-[1,1'-联苯]-4-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸甲酯(1.2g,3.361mmol,D.1)的1,4-二噁烷(15mL)溶液中加入2N NaOH水溶液(15mL)。将反应混合物回流4小时。反应完成后,将反应混合物冷却至室温,在减压下除去过量的溶剂,并用10%HCl溶液(pH~2)酸化该溶液。通过过滤收集分离的固体,并在真空下干燥,得到标题化合物,为灰白色固体(1.1g,95%);1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ13.35(bs,1H),8.52(s,1H),8.38(s,1H),7.89-7.87(d,J=8.0Hz,2H),7.51-7.49(d,J=8.4Hz,2H),7.32-7.25(m,4H),4.58(s,3H)2.30(s,3H)和LC-MS m/z=344.1(M+H)+。
一般方法-G:酰胺形成
向含有有机溶剂(例如DMF、THF或CH2Cl2)中的合适的甲酸衍生物(1.0当量)的烧瓶中加入EDCI.HCl(1.5当量)、HOBT(1.5当量)和N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(3当量)。在约25℃下搅拌约10分钟后,加入合适的胺(1.5当量),并将反应搅拌另外8-12小时(优选12小时)。通过过滤收集加入水后分离的固体,并在真空下干燥以获得酰胺衍生物。任选地,所获得的化合物可以通过从一种或多种合适的溶剂中结晶或研制,或通过制备型HPLC或快速色谱法纯化。
一般方法-G的说明性实施例:
实施例#2:1-甲基-5-(2'-甲基-[1,1'-联苯]-4-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酰胺(化合物-2)的合成
向含有DMF(3mL)中的1-甲基-5-(2'-甲基-[1,1'-联苯]-4-基)-1H-苯并[d][1,2,3]三唑-7-甲酸(0.150g,0.43mmol,化合物-1)的烧瓶中加入EDCI.HCl(0.100g,0.52mmol)、HOBT(0.070g,0.52mmol)和N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(0.168g,1.31mmol)。将混合物在约25℃下搅拌约10分钟,并加入氯化铵(0.070g,1.31mmol)。然后将反应搅拌另外约12小时,并用水(50mL)淬灭。过滤收集分离的固体,并真空干燥,得到所需化合物,为灰白色固体(0.08g,53%);1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.47(s,1H),8.37(s,1H),8.05(s,1H),8.00(s,1H),7.90-7.88(d,J=8.0Hz,2H),7.51-7.49(d,J=7.6Hz,2H),7.35-7.27(m,4H),4.61(s,3H),2.30(s,3H)和LC-MS m/z=343.2(M+H)+。
通过与一般方法-C中所述类似的方法制备以下中间体,其中反应物、试剂的量和反应条件有适当的变化。化合物的理化特征总结于下表C.1中。
表C.1.
通过与一般方法-D中所述类似的方法制备以下中间体,其中反应物、试剂的量和反应条件有适当的变化。化合物的理化特征总结于下表D.1中。
表D.1.
通过与一般方法-E、F和G中所述类似的方法制备以下化合物,其中反应物、试剂的量和反应条件有适当的变化。化合物的理化特征总结于下表中。
药理学活性
DHODH抑制酶活性的测定(体外测定)
DHODH活性测定是一种偶联酶测定,其中DHO的氧化和随后的泛醌的还原在化学计量上等价于DCIP(2,6-二氯苯酚)的还原。DCIP的还原伴随着610nm处吸光度的损失。
溶液/反应物的制备:
缓冲液制备:50mM tris HCl,150mM KCl,和pH 8.0,0.8%triton。
缓冲溶液中的20mM的L-二氢乳清酸储备溶液。
缓冲溶液中的20mM的2,6-二氯靛酚钠盐水合物储备溶液。
缓冲溶液中的20mM的癸基泛醌储备溶液。
DMSO用作媒介物。
操作
将5μL的二甲基亚砜或式(I)化合物的DMSO溶液添加至96孔板的孔中。测量式(I)化合物为10μM。
添加蛋白质和缓冲液,使得包括DMSO在内的总体积为87μL。混合后,将化合物和蛋白质在室温下孵育半小时。将5μL的20mM L-二氢乳清酸溶液、5μL的2mM癸基泛醌溶液和3μL的2mM 2,6-二氯靛酚钠盐水合物溶液添加到上述溶液(总测定体积为100μL)中。将混合物搅拌2分钟,并每10分钟记录一次在610纳米处的吸光度。
抑制百分比计算如下:
100*{(对于包含化合物的反应的Abs610)-(对于阳性对照的Abs610)
(对于非酶反应的Abs610)-(对于阳性对照的Abs610)
包含化合物的反应包括化合物、缓冲液、酶和底物
阳性对照包含DMSO、缓冲液、酶和底物
非酶反应包含DMSO、缓冲液和底物
IC50测定
制备要检测的所选的本发明的式(I)的三取代的苯并咪唑和苯并三唑衍生物的2mM DMSO储备溶液。随后进行1/3稀释。
每100μL测定使用每种5μL的式(I)化合物的储备液。因此,当由缓冲液、蛋白质和底物组成时,5μL的2mM储备液可提供100μL的100μM式(I)化合物的溶液。也参见:Ulrich等人(2001)Eur.J.Biochem.268,1861-1868。
下表提供了所选的本发明化合物的IC50值,IC50值≤0.1μM的化合物归类为‘a’,IC50值在0.101μM至1.0μM范围内的化合物归类为‘b’和IC50值>1.0μM的化合物归类为‘c’。
表:所选化合物的DHODH抑制活性
| 分类 | 化合物编号 |
| a | 1,2,8,12,19,24. |
| b | 3,4,11,13,25,29,33,34,36,38,39,40. |
| c | 15,16,17,20,26,27,30,31,32,35,37. |
基于细胞的活性
Ramos增殖测定(体外测定)
细胞增殖测定是在细胞毒性或增殖测定中定量活细胞的灵敏方法。XTT(2,3-双[2-甲氧基-4-硝基-5-磺基苯基]-2H-四唑鎓-5-羧基苯胺内盐)系统是一种通过线粒体脱氢酶测量活细胞活性的方法。活细胞的线粒体脱氢酶断裂XTT的四唑鎓环,产生可溶于水溶液的橙色甲(formazon)晶体。通过向反应中添加电子偶联剂吩嗪硫酸甲酯(PMS)来增强XTT溶液。在450nm处用分光光度法测量所得的橙色晶体。细胞数目的增加或减少导致形成的甲(formazon)的量随之变化,其表明由测试物质引起的细胞毒性的程度。
溶液/反应物的制备
培养基制备
将17.7g IMDM(Iscove改良的Dulbecco培养基)粉末、1.5g碳酸氢钠pH 7.2-7.4溶于1L MiliQ水中,加入1%青霉素/链霉素和10%FBS。
将10.6g Ham’s F12粉末、1.5g碳酸氢钠pH 7.2-7.4溶于1L MiliQ水中,加入1%青霉素/链霉素。
DMSO用作媒介物。
1X PBS(磷酸盐缓冲盐溶液):将5片PBS(Sigma:Cat#P4417)溶于1L Milli Q水中。
操作(IC50测定)
将Ramos细胞重悬于完全IMDM培养基中,密度为1x105个细胞/ml。将95μL这种细胞悬浮液添加到96孔板中,每孔接种约10,000个细胞。在添加化合物之前,将板在5%CO2的潮湿气氛下于37℃孵育约1小时。
将测试化合物(参见表1)溶解在100%DMSO中,生成2/6/10/20mM储备溶液。在DMSO中制备了200X浓度的所需最终浓度。然后将10μL的每种浓度(200X)在90μL的无血清Ham′sF12培养基中稀释,以在培养基中获得20X的中间浓度。此步骤中的DMSO浓度为10%(中间稀释液)。然后将5μL每种中间稀释液一式三份加到先前接种的96孔板中。在实验孔中的最终DMSO浓度为0.5%。用0.5%DMSO处理的细胞用作阳性对照。将100μL完全IMDM培养基用作数据分析的培养基空白。在测定板的所有角孔中加入200μL 1X PBS。然后将平板在37℃下于5%CO2的培养箱中孵育72小时。在测定板的所有角孔中添加200μL 1X PBS。然后将板在37℃下于5%CO2的培养箱中孵育72小时。
在终止日,将100μl XTT溶液(在Ham′s F12培养基中补充有25μM PMS的1mg/mlXTT)加入到每个孔中。将板孵育2小时。通过使用VICTOR X5多标记酶标仪在450nm波长下读取板的吸光度来确定产生的甲(formazon)的量。将IC50值确定为使细胞活力降低50%的浓度,并用GraphPad Prism 6.0绘制曲线。
抑制百分比计算如下:
使用下式将DMSO对照值标准化为100%,计算抑制百分比(%):
%抑制=100%-(Abs450测试化合物-空白)/(Abs450阳性对照-空白)*100
测试化合物包含细胞、测试化合物、IMDM培养基和0.5%DMSO
阳性对照包含细胞、IMDM培养基和0.5%DMSO
空白包含IMDM培养基
化合物1对多种人类癌细胞系的体外生长抑制
进行了旨在鉴定对用化合物1抑制DHODH特别敏感的肿瘤细胞亚群的肿瘤细胞系组筛选。化合物1由以下结构式表示:
这些细胞系用化合物1处理总共72小时。
如图1和表1所示,对72小时治疗后的肿瘤生长速率进行评估后发现不同亚群的细胞系(在图1中由灰色点表示)对化合物1敏感。尽管一些实体瘤也显示出高敏感性(表1),但大多数对化合物1表现出高敏感性的细胞系是造血起源的。为了生成图1,将敏感细胞系定义为表现出≥75%的最大生长抑制和GI50值<1.5μM。表1列出了一些对化合物1敏感的细胞系,以及GI50值和最大生长反应。最大抑制值100表示完全的生长抑制;最大抑制值>100表示细胞杀死。
在4天的生长测定中,对血红素谱系细胞系的扩展组进行了后续筛选。在第0天和第4天通过Cell-Titer Glo测量来评估生长。如图2所示,筛选出的25%血红素细胞系(20/80)对化合物1表现出敏感性,其中弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)系特别敏感(8/11或73%)。在该后续筛选中对化合物1具有中等敏感(定义为生长速率抑制>50%且<75%)或不敏感(定义为生长速率抑制<50%)的血红素细胞系的亚群进行扩展生长试验以评估增加的治疗时间是否能调节其敏感性。具体而言,将这些血红素细胞系在指定浓度下用化合物1预处理三天,然后重新铺板以在新鲜培养基/药物中进行标准的4天生长试验。用化合物1处理7天后,绝大多数再次测试的血红素细胞系对化合物1表现出强烈的敏感性(表2)。
表1.用化合物1处理的各种细胞系的GI50和最大生长抑制
表2.用化合物1治疗的各种血红素细胞系的4天和7天敏感性
化合物1对癌细胞生长的抑制作用归因于DHODH的抑制作用
DHODH催化从头进行嘧啶生物合成的第四步,在线粒体内膜中将二氢乳清酸酯氧化成乳清酸酯。然后该乳清酸酯与磷酸核糖焦磷酸(PRPP)结合形成乳清酸核苷-5'-单磷酸(OMP)。尿苷单磷酸(UMP)最终是由细胞质中的OMP产生的,它被用于制备嘧啶以进行RNA/DNA生物合成以及其他重要的生物合成功能,例如蛋白质/脂质糖基化和用于膜生物合成的磷脂生成。
为了确认化合物1损害细胞生长/活力的作用是由于DHODH的特异性抑制,在向培养基中添加不同量的尿苷的情况下进行细胞生长测定。尿苷浓度接近生理浓度(5μM)的补充培养基部分地挽救了化合物1的作用,而尿苷浓度为超生理浓度(25μM和100μM)的补充培养基完全地挽救了高达10μM化合物1对生长的作用。这些结果表明化合物1对生长的作用达到了目标(图3)。
化合物1对阿糖胞苷和多柔比星敏感性曲线的敏感性比较
将化合物1对血红素细胞系的亚群的敏感性曲线与在血红素恶性肿瘤中用作护理标准(SOC)的其他药物的敏感性曲线进行了比较。与其不同的作用机理相一致,化合物1显示出与阿糖胞苷(图4B)和多柔比星(图4C)不同的灵敏度曲线(图4A)。
在AML异种移植模型中化合物1在体内有效抑制DHODH并阻断肿瘤生长
用化合物1进行了体内功效研究,以评估对DHODH的阻断和肿瘤细胞生长抑制作用的体外至体内转换。将1×106MOLM-13细胞皮下植入到CB17 SCID小鼠。一旦肿瘤达到平均约150mm3,就以100mg/kg BID PO用媒介物或化合物1治疗小鼠(n=15/组)。在研究结束时,最后一次给药后的指示时间点收集组织以进行药代动力学(PK)和通路生物标志物分析。
以100mg/kg BID给药的化合物1具有良好的耐受性,可导致MOLM-13急性髓样白血病(AML)异种移植模型的肿瘤生长几乎完全被抑制(图5A)。在血浆和肿瘤中测得的药代动力学曲线显示药物浓度下降了12小时,从而支持了BID给药方案(图5B)。通过二氢乳清酸酯(DHO)(DHODH底物)的肿瘤水平显著增加,观察到了明确的靶标接合证据(图5C)。基线DHO水平低于可量化极限(BQL<120ng/g)。根据评估的时间点,肿瘤尿苷池随之减少了约60%(图5D)。
在源自患者的AML和DLBCL异种移植模型中化合物1在体内有效抑制DHODH并阻断肿瘤生长
接下来使用少量小鼠/组进行筛选以评估化合物1在源自患者的AML和DLBCL异种移植模型中的功效。用媒介物或化合物1以100mg/kg BID PO治疗荷瘤小鼠(n=3/组)。
如图6A-6E和7A-7B所示,在所有测试的模型中均观察到化合物1的抗肿瘤活性,其中五个AML模型中的两个(即AML_2和AML_5)和两个DLBCL模型中的一个(DLBCL_1)的TGI>60%。DLBCL_1模型的特征是三打击DLBCL模型。
化合物1对双打击弥漫性大B细胞淋巴瘤人癌细胞系的体外生长抑制
在96小时的生长试验中,发现三种归类为双打击DLBCL的源自患者的DBLCL淋巴瘤细胞系,即OCILY18、SC-1和CARNAVAL对化合物1的抑制高度敏感(图8)。
在源自患者的DLBCL异种移植模型中化合物1有效地阻断了肿瘤的生长
在OCILY-19弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)异种移植模型中,观察到使用化合物1强烈阻断了体内肿瘤生长。将7×106OCILY-19细胞皮下植入到CB17 SCID小鼠。一旦肿瘤达到平均约150mm3,就以指示的剂量/频率用媒介物或化合物1治疗小鼠(n=15-18/组)。在最后一次给药后的指示时间点收集组织以进行PK和生物标志物分析。
通路调节和肿瘤生长抑制的程度被证明是剂量和给药方案依赖性的(图9A)。与10和30mg/kg BID剂量组相比,100mg/kg BID的给药方案产生了卓越的疗效,这与肿瘤DHO的较大增加(图9C)和总肿瘤尿苷池的减少(图9D)相关。由于化合物1在小鼠中的半衰期短,因此200mg/kg QD方案比100mg/kg BID给药方案的疗效差,导致QD给药时更低的谷药物浓度(参见图9B)。
化合物1对多种人三阴性乳腺癌细胞系的体外生长抑制
对一组三阴性癌细胞系(TNBC)进行筛选以评估TNBC的亚群是否可能潜在地受益于化合物1作为单一药物的治疗。用化合物1处理96小时会使DU4475中的细胞活力/生长强烈受损至与血红素来源的细胞系中观察到的相当程度(参见图10),而其他四个TNBC细胞系(HCC1143、HCC38、BTS49和HCC1806)在测试条件下不敏感。
Claims (20)
1.治疗患者中选自下列的癌症的方法:急性髓样白血病、多发性骨髓瘤、B-幼淋巴细胞白血病、急性淋巴细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、间变性大细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、肺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、黑色素瘤、胶质母细胞瘤、前列腺癌、结肠癌、胰腺癌、骨癌、头颈癌、皮肤癌、皮肤或眼内恶性内膜癌、子宫颈癌、阴道癌、外阴癌、食道癌、小肠癌、内分泌系统癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、肾上腺癌、软组织肉瘤、尿道癌、阴茎癌、儿童期实体瘤、膀胱的淋巴细胞性淋巴瘤、肾脏或输尿管癌、肾盂癌、中枢神经系统(CNS)肿瘤、原发性中枢神经系统淋巴瘤、肿瘤血管生成、脊柱肿瘤、脑干神经胶质瘤、垂体腺瘤、卡波西肉瘤、表皮样癌、鳞状细胞癌、T细胞淋巴瘤、环境诱发的癌症和PTEN突变癌,所述方法包括向受试者给药治疗有效量的以下结构式代表的化合物或其药学上可接受的盐;
其中:
环中的虚线[...]代表任选的键,该键可以任何稳定的组合形式存在,
R1选自氢和烷基;
R2为-A-R4;
A为亚芳基或四取代的亚芳基;其中该取代基是卤素;
R3选自羟基和氨基;
R4选自芳基和任选被一个或多个R5取代的杂芳基;
R5选自烷基和-(CH2)nN(Ra)Rb;
Ra和Rb独立地选自氢、烷基和–C(O)烷基;
或者Ra和Rb可以与它们所连接的氮原子一起形成含0-2个独立地选自O和N的另外杂原子、且任选被烷基取代的4-6元杂环基;和
n是选自0和1的整数。
2.根据权利要求1的方法,其中所述癌症选自急性髓样白血病、多发性骨髓瘤、B-幼淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、间变性大细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、三阴性乳腺癌、黑色素瘤、前列腺癌和食道癌。
3.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是急性髓样白血病。
4.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是多发性骨髓瘤。
5.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是B-幼淋巴细胞白血病。
6.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是非霍奇金淋巴瘤。
7.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是弥漫性大B细胞淋巴瘤。
8.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是间变性大细胞淋巴瘤。
9.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是套细胞淋巴瘤。
10.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是三阴性乳腺癌。
11.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是黑色素瘤。
12.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是前列腺癌。
13.根据权利要求1和2中任一项的方法,其中所述癌症是食道癌。
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