CN105130984A

CN105130984A - 一种咪唑并吡啶类化合物与在制备pi3k抑制剂中的应用

Info

Publication number: CN105130984A
Application number: CN201510612734.XA
Authority: CN
Inventors: 刘忠
Original assignee: Front Bay Medical Technology (shenzhen) Co Ltd
Current assignee: Best Beauty Biotechnology (Zhejiang) Co.,Ltd.
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2035-09-23
Also published as: CN105130984B

Abstract

本发明属于药物领域，具体涉及一种咪唑并吡啶类化合物与在制备PI3K抑制剂中的应用。所述咪唑并吡啶类化合物为式I化合物或其药学上可接受的盐，以及所述的式I化合物或其药学上可接受的盐的溶剂化合物、对映异构体、非对映异构体、互变异构体或其任意比例的混合物，包括外消旋混合物；该类化合物可以抑制PI3K的活性，可以应用于制备适用于治疗与PI3K活性相关的疾病，包括(例如)炎性病症、免疫基病症、癌症以及其它疾病。

Description

一种咪唑并吡啶类化合物与在制备PI3K抑制剂中的应用

技术领域

本发明属于药物领域，具体涉及一种咪唑并吡啶类化合物与在制备PI3K抑制剂中的应用。

背景技术

PI3K是一个脂激酶家族。根据其功能和序列同源性，PI3K被分为三种类型(I、II和III)，其中了解最为全面的为I型PI3K。基于信号通路和调节蛋白的不同，I型PI3K又可以进一步分为IA型和IB型。IA型PI3K包括PI3Kα、PI3Kβ、和PI3Kδ，它们以异二聚体存在，每一个异二聚体由一个催化亚基(p110α、p110β、或p110δ)和一个调节亚基组成，其信号转导通常由受体络氨酸激酶(RTK)介导。而IB型PI3Kγ信号通过G蛋白偶联受体介导，并由能与不同于IA亚型的调节亚基联系的p110γ催化域组成。P13K在包括细胞周期调节、增殖、存活、凋亡和迁移等多个细胞过程的调节中起着重要作用，是癌症、糖尿病和免疫炎症等疾病的分子机理的重要组成部分。

PI3K基因突变和扩增在癌症中频繁发生以及PTEN在癌症中缺失等都提示PI3K与肿瘤发生的密切关系。由于PI3K位于多个重要信号转导通路的关键性信号位置，已成为抗癌药物研发的新靶点。在癌症中主要的P13K同工型为I型P13K。IA型P13K被RTK或Ras激活后催生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸

(phosphatidylinosnol-3,4,5-triphosphate，PIP3)，从而作为细胞内第二信使激活下游靶标Akt，对肿瘤细胞发展、增殖、存活和生长起着重要的调控作用。

PI3Kγ与PI3Kδ这两个亚型主要表达于免疫相关细胞中，并参与炎症应答进程，在获得性免疫和固有免疫***中各自发挥着关键的调控作用。P13Kδ在B细胞成熟、T细胞激活、嗜中性粒细胞迁移中发挥着重要作用，并参与巨噬细胞、树突细胞和NKT-细胞等自身免疫疾病相关的白细胞的激活。P13Kδ突变型小鼠的B细胞信号传导具有特定缺陷，其导致B细胞发育障碍以及抗原刺激后的抗体反应降低。P13Kγ参与趋化因子信号转导调控，其活性对T细胞激活与分化至关重要。此外，P13Kγ在嗜中性粒细胞中调节ROS的生成，并调节巨噬细胞和嗜中性粒细胞的迁移，其缺失会导致巨噬细胞和嗜中性粒细胞朝向发炎位点的募集障碍以及T细胞活化障碍。基于PI3K和炎症及自身免疫性疾病的密切关系，PI3K已成为令人瞩目的抗炎药物研发的新靶点。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种咪唑并吡啶类化合物。

本发明的另一目的在于提供上述咪唑并吡啶类化合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述咪唑并吡啶类化合物在制备PI3K抑制剂中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种咪唑并吡啶类化合物，为式I化合物或其药学上可接受的盐，以及所述的式I化合物或其药学上可接受的盐的溶剂化合物、对映异构体、非对映异构体、互变异构体或其任意比例的混合物，包括外消旋混合物；

其中，Ar为取代或未取代的芳基或者芳杂基，所述的取代的芳基或者芳杂基可任意地被一个或者多个独立地选自以下的取代基取代：卤素、羟基和氰基；

R₁为-H、卤素、羟基、氰基或C₂～C₆炔基；

R₂为-H或C₁～C₆烷基；

所述的芳基是指有一个环或者多个稠环组成的含有6～14个环碳原子的碳环烃基，其中至少一个环是芳族环，例如苯基；

所述的杂芳基是指具有6个环原子的单环芳族烃基，例如吡啶基；

所述的卤素或卤代是指氟、氯、溴或碘；

所述的羟基是指-OH基团；

所述的氰基是指-CN基团；

所述的C₂～C₆炔基是指具有2～6个碳原子的炔基，炔基的例子包括但不限于乙炔基、2-丙炔基和2-丁炔基；

所述的C₁～C₆烷基是指具有1～6个碳原子的烷基，烷基的例子包含但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基；

所述的咪唑并吡啶类化合物优选为具有A、B或C所示结构的化合物：

或其药学上可接受的盐，以及所述的具有A、B或C所示结构的化合物或其药学上可接受的盐的溶剂化合物、对映异构体、非对映异构体、互变异构体或其任意比例的混合物，包括外消旋混合物；

所述的咪唑并吡啶类化合物的制备方法，包含如下步骤：

(1)在催化剂对甲苯磺酸的作用下，2-氨基-5-溴-异烟酸甲酯和2,5-己二酮反应，得到5-溴-2-(2,5-二甲基吡咯-1-基)-异烟酸甲酯；

(2)在催化剂四(三苯基膦)钯的作用下，步骤(1)制得的5-溴-2-(2,5-二甲基吡咯-1-基)-异烟酸甲酯与Ar-B(OH)₂进行suzuki反应，得到产物1；

(3)在碱性条件下，步骤(2)制得的产物1进行水解反应，得到产物2；

(4)在缩合剂EDCI的作用下，步骤(3)制得的产物2与N，O-二甲基羟胺盐酸盐进行缩合反应，制得产物3；

(5)步骤(4)制得的产物3与格式试剂R₂MgBr反应，得到产物4；

(6)在催化剂钛酸四乙酯的作用下，步骤(5)制得的产物4与(R)-叔丁基亚磺酰胺进行催化缩合反应，得到产物5；

(7)在还原剂L-三仲丁基硼氢化锂的作用下，步骤(6)制得的产物5进行还原反应，得到产物6；

(8)步骤(7)制得的产物6与盐酸羟胺和三乙胺反应，得到产物7；

(9)在碱性条件下，步骤(8)制得的产物7与氯乙醛进行环化反应，得到产物8；

(10)在酸性条件下，步骤(9)制得的产物8脱掉叔丁基亚磺酰基，得到产物9；

(11)在DIPEA的作用下，步骤(10)制得的产物9与4-氨基-6-氯-吡啶-5-氰基反应，制得产物10，即为R₁为-H的咪唑并吡啶类化合物；

(12)步骤(11)制得的产物10与含有卤素、羟基、氰基或C₂～C₆炔基的化合物进行反应，得到化合物11，即为R₁为卤素、羟基、氰基或C₂～C₆炔基的咪唑并吡啶类化合物；

所述的咪唑并吡啶类化合物的合成路线如下所示：

所述的咪唑并吡啶类化合物在制备PI3K抑制剂中的应用；

所述的咪唑并吡啶类化合物在制备治疗PI3K介导的疾病的药物中的应用；

优选的，所述的咪唑并吡啶类化合物在制备治疗癌症、糖尿病和/或免疫炎症药物中的应用；

所述的药物可含有一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂；

所述的药物包括多种临床药物剂型，如片剂、注射液、脂质体纳米粒、控释剂等；

一种PI3K抑制剂，包含上述咪唑并吡啶类化合物；

一种治疗PI3K介导的疾病的药物，包含上述咪唑并吡啶类化合物；

本发明的化合物对PI3Kδ具有选择性，该化合物为PI3Kδ的选择性抑制剂；所述的“PI3Kδ的选择性抑制剂”，意指化合物结合或抑制PI3Kδ亚型的亲和力或效能相较于PI3K其它亚型(即PI3Kα、PI3Kβ或PI3Kγ)较大。本发明的化合物对PI3Kδ的选择性可为至少约400倍、至少约800倍或至少约1000倍。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明中的化合物可以抑制PI3K的活性，可以应用于制备适用于治疗与PI3K活性相关的疾病，包括(例如)炎性病症、免疫基病症、癌症以及其它疾病。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

化合物A：(S)-4-氨基-6-【1-(3-氯-6-本机-咪唑并【1,2-a】吡啶-7-基)-乙基氨】-嘧啶-5-氰基，合成路线如下所示：

(1)5-溴-2-(2,5-二甲基吡咯-1-基)-异烟酸甲酯

2-氨基-5-溴-异烟酸甲酯(10克，43.2毫摩尔)和2,5-己二酮(5.4克，47.5毫摩尔)溶解在100毫升甲苯(Toluene)中，加入对甲苯磺酸(TsOH，93毫克，0.43毫摩尔)后用分水器回流过夜。冷却至室温后浓缩干，残留物加入水中，室温搅拌15分钟，过滤得到棕色固体标题产物(12.05克)。收率：90.22％，MS(m/z)＝311.0[M+H]⁺312.1[M+2H]⁺。

(2)2-(2,5-二甲基-吡咯-1-基)-5-苯基-异烟酸甲酯

取步骤(1)所得产物(12.05克，38.98毫摩尔)，苯硼酸(7.13克，58.46毫摩尔)溶解在100毫升二氧六环(Dioxane)和5毫升水混合溶剂中，氮气保护条件下加入四(三苯基膦)钯(0.45克，0.39毫摩尔)和碳酸钾(10.77克，77.96毫摩尔)，100℃反应过夜，浓缩后通过柱层析分离得到棕色固体标题产物(8.4克)，收率：70.35％，MS(m/z)＝307.1[M+H]⁺。

(3)2-(2,5-二甲基-吡咯-1-基)-5-苯基-异烟酸

取步骤(2)所得产物(8.4克，27.42毫摩尔)溶解在40毫升甲醇(MeOH)和10毫升水中，加入氢氧化钠(3.29克，82.25毫摩尔)，室温反应4小时。反应液用水稀释，用3摩尔/升盐酸调节pH至酸性，过滤后所得固体即为标题产物(6.2克)。收率：77.35％，MS(m/z)＝293.1[M+H]⁺。

(4)2-(2,5-二甲基-吡咯-1-基)-N-甲氧基-N-甲基-5-苯基-吡啶甲酰胺

取步骤(3)所得产物(6.2克，21.21毫摩尔)，N，O-二甲基羟胺盐酸盐(3.1克，31.81毫摩尔)和EDCI(4.88克，25.45毫摩尔)溶解在二氯甲烷(DCM)中，零度下加入三乙胺(Et₃N，8.58克，84.84毫摩尔)，室温反应过夜，浓缩后通过柱层析分离得到棕色油状物(5.8克)，收率：81.57％，MS(m/z)＝336.1[M+H]⁺。

(5)1-【2-(2,5-二甲基-吡咯-1-基)-5-苯基-吡啶-4-基】乙酮

取步骤(4)所得产物(5.8克，17.29毫摩尔)溶解在40毫升干燥四氢呋喃(THF)中，0℃下加入甲基溴化镁(MeMgBr，12.68毫升，38.04毫摩尔)。室温反应3小时，饱和氯化铵水溶液淬灭后用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后浓缩，柱层析分离得到棕色固体标题产物(3.0克)，收率：59.76％，MS(m/z)＝291.1[M+H]⁺。

(6)(R)-2-甲基-丙烷-2-亚磺酸{1-【2-(2,5-二甲基-吡咯-1-基)-5-苯基-吡啶-4-基】亚乙级}-酰胺

取步骤(5)所得产物(3.0克，10.33毫摩尔)和(R)-叔丁基亚磺酰胺(1.5克，12.39毫摩尔)溶解在20毫升干燥四氢呋喃(THF)中，加入钛酸四乙酯(Ti(OEt)₄)。回流反应过夜，反应液冷却至室温，乙酸乙酯稀释后倒入水中，过滤，浓缩干后柱层析分离得到黄色油状物标题产物(3.5克)，收率：86.10％，MS(m/z)＝394.2[M+H]⁺。

(7)(R)-{(S)-1-【2-(2,5-二甲基-吡咯-1-基)-5-苯基-吡啶-4-基】-乙基}-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺

取步骤(6)所得产物(3.5克，8.89毫摩尔)溶解在30毫升干燥四氢呋喃(THF)中，-78℃加入L-三仲丁基硼氢化锂(L-selectride，17.78毫摩尔)，-78℃反应2小时，饱和氯化铵水溶液淬灭，乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤后，无水硫酸钠干燥，浓缩后通过柱层析分离得到黄色油状物标题产物(3.0克)，收率：85.22％，MS(m/z)＝396.2[M+H]⁺。

(8)(R)-【(S)-1-(2-氨基-5-苯基-吡啶-4-基)-乙基】-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺

取步骤(7)所得产物(3.0克，7.58毫摩尔)和盐酸羟胺(7.91克，75.8毫摩尔)溶解在20毫升乙醇(EtOH)和20毫升水中，加入三乙胺(Et₃N，7.67克，75.8毫摩尔)，回流反应过夜，冷却至室温，乙酸乙酯稀释后倒入水中，有机相分离后浓缩，柱层析分离得到黄色油状物标题产物(1.1克)，收率：45.7％，ee％＝99.5％，MS(m/z)＝318.1[M+H]⁺。

(9)(R)-【(S)-1-(6-苯基-咪唑并【1,2-a】吡啶-7-基)-乙基】-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺

取步骤(8)所得产物(1.1克，3.46毫摩尔)和氯乙醛(3.4克，17.33毫摩尔)溶解在20毫升乙醇(EtOH)中，加入碳酸氢钠(2.32克，27.68毫摩尔)，回流反应过夜，浓缩，柱层析分离得到标题产物(0.85克)，收率：72.03％，MS(m/z)＝342.2[M+H]⁺。

(10)(S)-1-(6-苯基-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-基)-乙基胺

取步骤(9)所得产物(0.85克，2.49毫摩尔)溶解在10毫升乙酸乙酯(EA)和5毫升甲醇(MeOH)混合溶液中，加入5毫升4MHCl乙酸乙酯溶液，室温反应1小时，浓缩得到标题灰色标题产物(0.8克)，收率：100％，MS(m/z)＝238.1[M+H]⁺。

(11)(S)-4-氨基-6-[1-(6-苯基-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-基)-乙基氨]-嘧啶-5-氰基

取步骤(10)所得产物(80毫克，0.29毫摩尔)和4-氨基-6-氯-吡啶-5-氰基(67毫克，0.43毫摩尔)溶解在正丁醇(n-BuOH)中，加入二异丙基乙胺(DIPEA，112毫克，0.87毫摩尔)，120℃反应过夜，反应液冷却至室温后柱层析分离得到白色固体标题产物(64毫克)，收率：62.13％，MS(m/z)＝356.1[M+H]⁺.。

(12)(S)-4-氨基-6-[1-(3-氯-6-苯基-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-基)-乙基氨]-嘧啶-5-氰基

取步骤(11)所得产物(64毫克，0.18毫摩尔)溶解在5毫升氯仿中，加入N-氯代丁二酰亚胺(NCS，24毫克，0.18毫摩尔)，回流反应过夜，浓缩后柱层析分离得到白色固体标题产物(47毫克)，收率：66.98％，MS(m/z)＝390.1[M+H]⁺；¹HNMR(400MHz,cdcl₃)δ8.03(s,1H),7.91(s,1H),7.63(s,1H),7.55(s,1H),7.51-7.49(m,2H),7.47-7.45(m,1H),7.43-7.41(m,1H),5.43–5.36(m,2H),5.29(s,2H),1.36(d,J＝6.5,3H)。

实施例2

化合物B：(S)-4-氨基-6-[1-(3-氯-6-吡啶-2-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-)-乙胺]嘧啶-5-氰基，合成路线如下所示：

(1)(S)-4-氨基-6-[1-(-6-吡啶-2-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-)-乙胺]嘧啶-5-氰基

将(S)-1-(6-吡啶-2-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-)乙胺盐酸盐(购买自苏州岚云医药科技有限公司)(100毫克，0.36毫摩尔)和4-氨基-6-氯-5-氰基嘧啶(85毫克，0.55毫摩尔)加入到正丁醇(n-BuOH，5毫升)中，加入二异丙基乙胺(DIPEA，93毫克，0.72毫摩尔)，加热回流反应过夜。反应结束后，冷却至室温，减压蒸除溶剂，残留物通过柱层析分离，得到白色固体产物(100毫克)，收率：71.07％；MS(m/z)＝357.1[M+H]⁺。

(2)(S)-4-氨基-6-[1-(3-氯-6-吡啶-2-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-)-乙胺]嘧啶-5-氰基

将(S)-4-氨基-6-[1-(-6-吡啶-2-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-)-乙胺]嘧啶-5-氰基(100毫克，0.28毫摩尔)和N-氯代丁二酰亚胺(NCS，38毫克，0.28毫摩尔)加入到氯仿(5毫升)中，回流反应2小时。反应结束后，冷却至室温，减压蒸除溶剂，残留物通过柱层析分离，得到白色固体产物标题产物(75毫克)，收率：68.53％；MS(m/z)＝391.1[M+H]+。¹HNMR(400MHz,cdcl3)δ8.90-8.88(m,1H),8.52(d,J＝8.0,1H),8.14(s,1H),8.07(d,J＝0.5,1H),7.92-7.88(m,1H),7.73(s,1H),7.63-7.61(m,1H),7.59(s,1H),7.43-7.40(m,1H),5.82-5.75(m,1H),5.27(s,2H),1.19(d,J＝7.1,3H).

实施例3

化合物C：(S)-4-氨基-5-[1-(3-氟-6-吡啶-2-基-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-基)-乙基氨]-嘧啶-5-氰基，合成路线如下所示：

将(S)-4-氨基-6-[1-(6-吡啶-2-基-咪唑并[1,2-a]吡啶-7-)-乙氨]-嘧啶-5-氰基(30毫克，0.08毫摩尔，实施例2制备)溶解在5毫升氯仿中，加入N-氟代双苯磺酰胺(NCS，27毫克，0.08毫摩尔)，回流反应过夜，浓缩后柱层析分离得到白色固体产物(10毫克)，收率：31.73％，MS(m/z)＝375.1[M+H]⁺；¹HNMR(400MHz,cdcl₃)δ8.87(dd,J＝4.9,0.9,1H),8.50(d,J＝7.3,1H),8.13(s,1H),7.92(s,1H),7.89-7.85(m,1H),7.63(d,J＝1.5,1H),7.58(d,J＝7.8,1H),7.44–7.38(m,1H),7.21(d,J＝7.1,1H),5.77-5.71(m,1H),5.36(s,2H),1.17(d,J＝7.1,3H)。

实施例4PI3K酶活性测定

采用Promega公司的ADP-Glo技术进行PI3K激酶活性生化分析。ADP-Glo激酶检测试剂盒和PI3Kβ激酶购自Promega公司，PI3Kα、PI3Kδ、PI3Kγ激酶购自Millipore公司。所有实验均在室温下于384孔板中完成。激酶混合物用激酶缓冲液进行稀释，激酶缓冲液包括50mMHEPES(pH7.5)，3mMMgCl₂，100mMNaCl，1mMEGTA，0.03％CHAPS和2mMDTT。ATP/底物混合物含有5μMPIP2/PS和25μMATP。待测化合物(A、B和C)用100％DMSO溶解，并用ddH₂O稀释至终浓度。将2μL稀释待测化合物和4μLATP/底物混合物加入384孔分析板各孔内。反应开始时，每孔加入4μL激酶混合物。反应终体积为10μL，PIP2/PS终浓度为2μM，PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kδ和PI3Kγ激酶终浓度分别为0.2、0.6、0.25和0.4nM，对应的ATP终浓度分别为40、40、40和25μM。每孔加入10μL的激酶ADP-Glo试剂后孵育1h，然后每孔加入20μL激酶检测剂，孵育30min后用Envision酶标仪检测发光读数，计算化合物对激酶的抑制率，并用XLFIT5软件计算出IC₅₀(50％抑制浓度)值。测定的化合物对PI3K激酶活性的抑制数据列于表1。结果表明所列化合物为PI3Kδ的选择性抑制剂，其对PI3Kδ的IC₅₀与对PI3K其它亚型(即PI3Kα、PI3Kβ或PI3Kγ)相比至少低400倍，此类化合物可以作为PI3K抑制剂，用于治疗与PI3K活性相关的疾病，包括(例如)炎性病症、免疫基病症、癌症以及其它疾病。

表1待测化合物对PI3K激酶活性的抑制结果分析

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种咪唑并吡啶类化合物，其特征在于为式I化合物或其药学上可接受的盐，以及所述的式I化合物或其药学上可接受的盐的溶剂化合物、对映异构体、非对映异构体、互变异构体或其任意比例的混合物，包括外消旋混合物；

其中，Ar为取代或未取代的芳基或者芳杂基；

R₁为-H、卤素、羟基、氰基或C₂～C₆炔基；

R₂为-H或C₁～C₆烷基。

2.根据权利要求1所述的咪唑并吡啶类化合物，其特征在于：

所述的取代的芳基或者芳杂基可任意地被一个或者多个独立地选自以下的取代基取代：卤素、羟基和氰基。

3.根据权利要求1或2所述的咪唑并吡啶类化合物，其特征在于：

所述的芳基为苯基。

4.根据权利要求1或2所述的咪唑并吡啶类化合物，其特征在于：

所述的杂芳基为吡啶基。

5.根据权利要求1所述的咪唑并吡啶类化合物，其特征在于：

所述的C₂～C₆炔基为乙炔基、2-丙炔基或2-丁炔基。

6.根据权利要求1所述的咪唑并吡啶类化合物，其特征在于：

所述的C₁～C₆烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。

7.根据权利要求1所述的咪唑并吡啶类化合物，其特征在于：

所述的咪唑并吡啶类化合物为具有A、B或C所示结构的化合物：

或其药学上可接受的盐，以及所述的具有A、B或C所示结构的化合物或其药学上可接受的盐的溶剂化合物、对映异构体、非对映异构体、互变异构体或其任意比例的混合物，包括外消旋混合物。

8.权利要求1～7任一项所述的咪唑并吡啶类化合物在制备PI3K抑制剂中的应用。

9.权利要求1～7任一项所述的咪唑并吡啶类化合物在制备治疗PI3K介导的疾病的药物中的应用。

10.根据权利要求9所述的咪唑并吡啶类化合物在制备治疗PI3K介导的疾病的药物中的应用，其特征在于：

所述的药物可含有一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。