CN108697713A - 用于制备三环pi3k抑制剂化合物的方法及用其治疗癌症的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了在含水溶剂体系中制备高收率和高纯度的三环PI3K抑制剂化合物的方法。

Description

用于制备三环PI3K抑制剂化合物的方法及用其治疗癌症的 方法
技术领域
本发明大致涉及制备抑制PI3激酶活性的化合物的方法。本发明还涉及使用所述化合物在体外、原位和体内诊断或治疗哺乳动物细胞或相关病理状况的方法。本发明还涉及治疗以PI3激酶的过表达为特征的癌症的方法。
背景技术
在整个说明书中对现有技术的任何讨论决不应该被认为是承认这样的现有技术是众所周知的或者构成本领域公知常识的一部分。磷脂酰肌醇是在细胞膜中发现的许多磷脂之一，其在细胞内信号转导中起重要作用。通过3'-磷酸化磷酸肌醇的细胞信号传导与多种细胞过程有关，例如恶性转化、生长因子信号传导、炎症和免疫(Rameh et al.(1999)J.Biol Chem,274:8347-8350)。负责产生这些磷酸化信号产物磷脂酰肌醇3-激酶(也称为PI 3-激酶或PBK)的酶最初被认为是与病毒癌蛋白和生长因子受体酪氨酸激酶相关的活性，磷酸化磷脂酰肌醇(PI)和其在肌醇环的3'-羟基处的磷酸化衍生物(Panayotou et al.(1992)Trends Cell Biol 2:358-60)。
磷酸肌醇3-激酶(PI3K)是在肌醇环的3-羟基残基处磷酸化脂质的脂质激酶(Whitmane et al.(1998)Nature,332:664)。由PI3-激酶产生的3-磷酸化磷脂(PIP3s)充当具有脂质结合结构域(包括plekstrin同源(PH)区)的激酶募集的第二信使，例如AKT和磷酸肌醇依赖性激酶-1(PDK1)。AKT与膜PIP3s的结合导致AKT易位至质膜，使AKT与负责激活AKT的PDK1接触。肿瘤抑制因子磷酸酶PTEN使PIP3去磷酸化，因此作为AKT活化的负调节剂。PI3-激酶AKT和PDK1在许多细胞过程(包括细胞周期调控、增殖、存活、细胞凋亡和运动性)的调节中是重要的，并且是诸如癌症、糖尿病和免疫炎症的疾病的分子机制的重要组分(Vivanco et al.(2002)Nature Rev.Cancer 2:489；Phillips et al.(1998)Cancer 83:41)。
癌症中的主要PI3-激酶同种型是I类PI3-激酶，p110α(alpha)(参见例如美国专利号5,824,492、美国专利号5,846,824、美国专利号6,274,327)。其它同种型涉及心血管疾病和免疫-炎症疾病(Workman P(2004)Biochem Soc Trans 32:393-396；Patel et al.(2004)Proceedings ofthe American Association ofCancer Research(Abstract LB-247)95th Annual Meeting,March 27-31,Orlando,Fla.,USA；Ahmadi K and WaterfieldM D(2004)Encyclopedia of Biological Chemistry(Lennarz W J,Lane M D eds)Elsevier/Academic Press)。PI3激酶/Akt/PTEN途径是癌症药物开发的有吸引力的目标，因为预计这些调节剂或抑制剂将抑制增殖、逆转细胞凋亡的抑制并克服对癌细胞中细胞毒性药物的抵抗(Folkes et al.(2008)J.Med.Chem.51:5522-5532；Yaguchi et al.(2006)Jour.ofthe Nat.Cancer Inst.98(8):545-556)。
恶性神经胶质瘤是成人中最常见的原发性脑肿瘤。在最具攻击性的胶质瘤亚型胶质母细胞瘤(GBM)中，肿瘤形成和生长似乎是由与生长因子启动的信号转导有关的基因产物的扩增或过表达驱动的，该生长因子启动的信号转导与基因改变协同作用破坏细胞周期控制(Holland E C(2001)Nat Rev Genet 2:120-129)。在GBM中描述的基因组改变中，PTEN突变和/或缺失是最常见的，估计频率为70-90％(Nutt C，Louis D N(2005)Cancer oftheNervous System(McGraw-Hill,New York),2nd Ed,pp 837-847)。这些发现以及PTEN状态在GBM病例中的预后价值(Phillips H S,et al.(2006)Cancer Cell 9:157-163)表明磷酸肌醇3-激酶(PI3K)/Akt途径在促进高度侵袭性的神经胶质恶性肿瘤以及用具有血脑屏障渗透特性的PI3K抑制剂治疗的重要性。
已经发现在美国专利号8,883,799中公开的某些式III的三环PI3K抑制剂化合物(下文)具有PI3激酶调节或抑制活性、抗癌特性、抗炎特性和/或免疫调节特性。
美国专利8,883,799的式III的化合物可用于治疗过度增殖性疾病，例如以调节PI3激酶功能为特征的癌症，例如以蛋白质的突变或过表达为特征的癌症。用于制备式III的有用方法是已知的。但是，需要以高收率和高纯度制备式III的化合物的改进方法。
发明内容
在一些实施方式中，本发明涉及根据以下反应式从在反应混合物中的式II的化合物制备式III的化合物的方法，
所述方法包括：(i)形成包含式II的化合物、有机硼-R4、包含至少5v/v％水的溶剂体系、碱和催化剂的反应混合物；(ii)使所述反应混合物在小于100℃的温度下反应以形成包含式III的化合物的反应产物混合物；(iii)从所述反应产物混合物中分离式III的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐。所述催化剂包含钯，所述反应混合物包含小于0.05当量的催化剂每当量的式II的化合物。
进一步地，X1为S、O、N、NR6、CR1、C(R1)2或-C(R1)2O-。X2为C、CR2或N。X3为C、CR3或N。X4为卤素。A为与X2和X3稠合的5、6或7元碳环基或杂环基环，任选地被一个或多个R5、R10和/或R15基团取代。R1、R2和R3独立地选自H、F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2、-CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基。
更进一步地，R6为H、C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)(-C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(＝O)-(C2-C20杂环基)、(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代。
更进一步地，R4选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-1-基的一个或多个基团取代。
每个R5、R10和R15独立地选自C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)-(C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(O)-(C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5或6元碳环基或杂环基环；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CH2F、-CHF2、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NH-COCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代。
进一步地，mor选自：
其中，mor任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代。
在一些其它实施方式中，本发明涉及一种根据以下反应式从式I的化合物制备式IIa的化合物的方法，
所述方法包括：(i)形成包含式I的化合物、有机卤化物、溶剂体系、相转移催化剂和碱的反应混合物；(ii)使所述反应混合物反应以形成包含式IIa的化合物、其立体异构体、其几何立体异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐的反应产物混合物；和(iii)从所述反应产物混合物中分离式IIa的化合物。
进一步地，所述溶剂体系包含至少5v/v％的水。X为卤化物。每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-C10的烃基或选自C1-C5的烃基，其中每个烃基任选地被取代，两个偕位R5、R10和/或R15基团为氧代，或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代。mor选自：
其中，mor任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代。在式I中，R20为-OH或-NHR21，R21如对R5所定义的，并且在式IIa中，R20为-O-或-NR21-。
在一些其它实施方式中，本发明涉及一种根据以下反应式从式IIa的化合物制备式IIIa的化合物的方法，其中根据上面刚刚描述的方法制备化合物式IIa，
所述方法包括：(i)形成反应混合物，其包含式IIa的化合物、有机硼-R4、包含至少5v/v％水的溶剂体系、碱和催化剂；(ii)使所述反应混合物反应以形成包含式IIIa的化合物的反应产物混合物；和(iii)通过固液分离从所述反应产物混合物中分离式IIIa的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体、或其药学上可接受的盐，其中式IIIa的化合物的收率为至少75％。
所述催化剂包含钯且所述反应混合物包含至少0.05当量的催化剂每当量的式IIa的化合物。
R4选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-基的一个或多个基团取代。每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-C10的烃基或选自C1-C5的烃基，其中每个烃基任选地被取代，两个偕位R5、R10和/或R15基团为氧代，或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代。
在一些其它实施方式中，本发明涉及一种治疗患者中癌症的方法，其中所述癌症以PI3激酶的过表达为特征，所述方法包括向需要这种治疗的人施用治疗有效量的如前所限定的式III的PI3激酶抑制剂化合物。
附图说明
图1示出了从乙酸-水溶剂体系中以1:1v/v％、4:1v/v％、9:1v/v％和98:2v/v％的乙酸与水的比例结晶的过程中5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪(oxazino)并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺的酰胺杂质图。
图2示出了5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺的剂量对正常脑组织中服用pAKT后的时间的效果图，表示为磷酸化AKT(pAKT)与总AKT(tAKT)的比率。
图3示出了在剂量递增研究中在皮下肿瘤-携带Taconic雌性NCR裸鼠中，5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺的体内疗效对U87MG Merchant(MG/M)人胶质母细胞瘤异种移植物，并描述了肿瘤体积对给药方案(剂量率和给药时间)。
图4示出了在剂量率为0.5mg/kg、3mg/kg、10mg/kg和18mg/kg的连续给药24天后，5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺对在U87MG/M人胶质母细胞瘤异种移植物模型中的磷酸化AKT(pAKT)与总AKT(tAKT)的比率的影响，其中在第24天在最后一次施用剂量后1小时和4小时从动物切除肿瘤。
图5为2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)异丙-2-醇(化合物5)的1H NMR(500MHz，CDCl3)光谱。
图6为2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)异丙-2-醇(化合物5)的13C NMR(125MHz，CDCl3)光谱。
图7为2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[4,3-e]嘌呤(化合物7)的1H NMR(500MHz，CDCl3)光谱。
图8为2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[4,3-e]嘌呤(化合物7)的13C NMR(125MHz，CDCl3)光谱。
图9为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺(硼酸频哪醇酯)的1H NMR(500MHz，CDCl3)光谱。
图10为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺(硼酸频哪醇酯)的13C NMR(125MHz，CDCl3)光谱。
图11为5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[4,3-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺(GDC-0084)的1H NMR(500MHz，CDCl3)光谱。
图12为5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[4,3-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺(GDC-0084)的13C NMR(125MHz，CDCl3)光谱。
图13为单剂量后平均±单日血浆浓度vs.GDC-0084时间曲线的图。
图14为多次剂量后的±单日血浆浓度vs.GDC-0084时间曲线的图。
图15为单剂量和多剂量方案的剂量(mg)对Cmax(μM)的GDC-0084剂量比例图。
图16为单剂量和多剂量方案的剂量(mg)对AUC24(μM*hr)的GDC-0084剂量比例图。
图17为血浆GDC-0084平均单剂量浓度对时间对数标度图。
图18为血浆GDC-0084平均单剂量浓度对时间线性标度图。
图19为血浆GDC-0084平均单剂量浓度对时间对数标度图。
图20为血浆GDC-0084平均单剂量浓度对时间线性标度图。
图21为单剂量和多剂量方案的GDC-0084的AUC0-24(μM*hr)对剂量(mg)的对数标度图。
图22为单剂量和多剂量方案的GDC-0084的Cmax(μM)对剂量(mg)的对数标度图。
图23为用针对pAkt、总Akt、pS6、总S6和肌动蛋白的抗体探测的小鼠大脑的蛋白质印迹。
图24为在CD-1小鼠中在给药后1小时和6小时时pAkt对总Akt和pS6对总S6的定量。
图25A描绘了在GS2胶质母细胞瘤颅内肿瘤(glioblastoma intracranialtoumers)的原位模型中口服施用15mg/kg的GDC-00841小时后的GDC-0084小鼠脑分布图像。展示了通过甲酚紫染色和在MALDI MS图像中的药物分布定位肿瘤。
图25B描绘了在U87胶质母细胞瘤颅内肿瘤的原位模型中口服施用15mg/kg的GDC-00841小时后的GDC-0084小鼠脑分布图像。展示了通过甲酚紫染色和在MALDIMS图像中的药物分布定位肿瘤。
图26A描绘了在原位小鼠模型U87颅内肿瘤和非肿瘤脑区域中GDC-0084的MALDI成像信号强度的实际和高斯分布。
图26B描绘了在原位小鼠模型GS2颅内肿瘤和非肿瘤脑区域中GDC-0084的MALDI成像信号强度的实际和高斯分布。
图26C描绘了在U87和GS2原位小鼠模型的非肿瘤区域中GDC-0084的MALDI成像信号强度的实际和高斯分布。
图26D描绘了在U87原位GBM模型中GDC-0084的信号强度的实际和高斯分布和pictilisib的实际分布。
图27A描绘了与用对照治疗(GDC-0084载体)相比，在每天口服施用15mg/kg GDC-0084两周后，反映在U87原位小鼠模型中GDC-0084的肿瘤大小(疗效)的显微CT-影像。
图27B描绘了与对照小鼠相比，在U87原位模型中每天口服施用15mg/kg GDC-0084治疗的小鼠的肿瘤体积(以mm3计)，其中结果以十个动物的平均值±S.E.表示。
图27C描绘了代表性的T-2加权的MRI图像，其显示与对照动物相比，在每天口服施用15mg/kg GDC-0084四周后的GDC-0084在GS2神经球肿瘤小鼠模型中的疗效。
图27D描绘了与对照小鼠相比，在U87原位模型中每天口服施用15mg/kg GDC-0084治疗的小鼠的肿瘤体积(以mm3计)，其中结果以十个动物的平均值±S.E.表示。
图28A描绘了在每天口服施用15mg/kg GDC-0084四周后，颅内GS2异种移植物中PI3K途径标记物pAkt、pS6和p4EBP1的蛋白质印迹，其中GS2肿瘤中PI3K途径的调节为在4周给药期结束时和最终给药15mg/kg GDC-0084后2和8小时通过蛋白质印迹评估。
图28B描绘了在最后15mg/kg剂量的GDC-0084后2小时和6小时时pAkt/总Akt、p4EBP1/总4EBP1和pS6/总S6的定量。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的某些实施方式，其实施例在所附的结构和公式中示出。尽管将结合所列举的实施方式描述本发明，但将理解的是，它们不旨在将本发明限制于那些实施方式。相反，本发明旨在覆盖可以被包括在由权利要求所限定的本发明的范围内的所有替代、修改和等同物。本领域技术人员将认识到许多与本文所述相似或等同的方法和材料，其可用于本发明的实施。本发明决不限于所描述的方法和材料。如果所引用的文献、专利和相似材料中的一个或多个与本申请不同或矛盾，包括但不限于定义的术语、术语使用、所描述的技术等，则以本申请为准。
本发明提供了通过根据反应式(1)的Suzuki偶联从式II的化合物制备式III的三环PI3K抑制剂化合物的改进方法：
其中X1、X2、X3、A、mor、X4、有机硼、R4、溶剂体系、碱和催化剂在本文其它地方定义。A环可以任选被一个或多个在本文其它地方定义的R5、R10和/或R15基团取代。与已知方法相比，从包含Pd的催化剂、碱性物质、溶剂体系和/或反应温度范围中适当选择至少一个方法变量或者适当选择2、3或全部4个这些方法变量，提供了式III的提高的收率和/或纯度，从而能够消除一个或多个方法步骤和/或纯化步骤。
本发明进一步提供了根据反应式(2)通过式I的双环化合物前体化合物与烷基卤化物缩合环化来形成式IIa的三环化合物的方法：
其中R5、R20、mor、X、含水溶剂体系和碱在本文其它地方定义。卤代-C1-3可任选地被一个或多个如本文其它地方所定义的R10或R15基团取代。所形成的环可以任选地被一个或多个如本文其它地方所定义的R5、R10和/或R15基团取代。与已知方法相比，从溶剂体系、相转移催化剂、两种或多种反应物的当量比和/或反应温度范围中适当选择至少一个方法变量或者适当选择2、3或全部4个这些方法变量，提供了式IIa的化合物的提高的收率和/或纯度，从而能够消除一个或多个方法步骤和纯化步骤。
本发明更进一步提供了根据反应式(3)从式IIa的化合物制备式IIIa的三环PI3K抑制剂化合物的改进方法：
其中R5、R10、R15、R20、mor、X和R4如本文其它地方所定义。反应式(3)通常根据反应式(1)进行。
如下面进一步详述的，本发明更进一步提供了使用上述三环PI3K抑制剂化合物的治疗方法。
A.SUZUKI偶联
在反应式(1)和反应式(3)的Suzuki偶联反应中，从包含式II的化合物或IIa的化合物、包含水的溶剂体系、有机硼-R4、碱和少于0.05当量的包含钯的催化剂/当量的式II的化合物或式IIa的化合物的反应混合物形成包含式III的化合物或式IIIa的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体、或其药学上可接受的盐的反应产物混合物。
在反应式(1)中：X1为S、O、N、NRa、CR1、C(R1)2或-C(R1)2O-，其中R1如下文进一步所定义；X2为C、CR2或N，其中R2如下文进一步所定义；X3为C、CR3或N，其中R3如下文进一步所定义；X4为卤素；虚线表示可选的双键；R4为任选取代的C6-C20芳基、C2-C20的杂环或C1-C20杂芳基；A为与X2和X3稠合的5、6或7元碳环基或杂环基环，任选地被一个或多个R5、R10和/或R15基团取代，其中每个R5、R10和R15独立地选自H、卤素、氧代、羟基、硝基、氨基、烃基或取代的烃基，两个偕位R5、R10和/或R15基团为氧代，或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代；mor为吗啉环，其任选地被一个或多个在本文其它地方定义的R7基团取代。
在本发明一些方面，X1为N、NRa、CR1、C(R1)2或-C(R1)2O-，X3为C或CR3。在其它一些方面，X1和X2为N，X3为C。
在本发明的一些方面，A为包含选自N和O的至少一个杂原子的任选取代的6元杂环。在其它一些方面，A为任选取代的吗啉。
在本发明的一些方面，R6为H、C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)(-C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(＝O)-(C2-C20杂环基)、(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代。在一些方面，R6为H或C1-4烷基。在其它方面，R6为H或甲基。
在一些方面，R1、R2和R3独立地选自H、F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2、-CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基。
在反应式(3)中，每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-10烃基或选自C1-5烃基，其中每个烃基任选地被取代，两个偕位R5、R10和/或R15基团一起为氧代，两个偕位R5、R10和/或R15基团一起形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代。环A中的R20为-O-或-NR21-，R21如对R5所定义的。
在反应式(1)和(3)中，有机硼通常是适于实现本文公开的所需收率和/或纯度的任何物质。有机硼的实例被包括在A.Lennox and G Lloyd-Jones,Selection ofboronreagents for Suzuki-Miyaura coupling,Chem.Soc.Rev.，2014,412-443。有机硼的非限制性实例包括5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)、硼酸频哪醇酯、频哪醇硼酸酯、硼酸和有机三氟硼酸酯。在一些特定方面，所述有机硼为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)。
在本发明的一些方面，在反应式(1)和(3)中，R4独立地选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-1-基的一个或多个基团取代。在其它方面，R4为包含一个或两个N杂原子的任选取代的C6杂芳基，或为任选取代的嘧啶。在其它方面，R4为被选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3和-S(O)2CH3的一个或多个基团取代的苯基。在其它方面，R4为选自1H-吲唑、1H-吲哚、2-吲哚酮、1-(吲哚啉-1-基)乙酮、1H-苯并[d][1,2,3]***、1H-吡唑并[3,4-b]吡啶、1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶、1H-苯并[d]咪唑、1H-苯并[d]咪唑-2(3H)-酮、1H-吡唑并[3,4-c]吡啶、1H-吡咯并[2,3-c]吡啶、3H-咪唑并[4,5-c]吡啶、7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶、7H-嘌呤、1H-吡唑并[4,3-d]嘧啶、5H-吡咯并[3,2-d]嘧啶、2-氨基-1H-嘌呤-6(9H)-酮、喹啉、喹唑啉、喹喔啉、异喹啉、异喹啉-1(2H)-酮、3,4-二氢异喹啉-1(2H)-酮、3,4-二氢喹啉-2(1H)-酮、喹唑啉-2(1H)-酮、喹喔啉-2(1H)-酮、1,8-萘啶、吡啶并[3,4-d]嘧啶和吡啶并[3,2-b]吡嗪的任选取代的双环杂芳基。在其它方面，R4为选自2-呋喃基、3-呋喃基、2-咪唑基、4-咪唑基、3-异恶唑基、4-异恶唑基、5-异恶唑基、2-恶唑基、4-恶唑基、5-恶唑基、3-吡唑基、4-吡唑基、2-吡嗪基、3-吡嗪基、4-吡嗪基、5-吡嗪基、2-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-噻吩基、3-噻吩基、5-四唑基、1-四唑基、2-四唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-***基和1-***基的任选取代的单环杂芳基。在一些方面，R4为选自吡啶基、嘧啶基和吡唑基的任选取代的单环杂芳基。在其它一些方面，R4为任选取代的单环嘧啶基。在一些方面，R4为1H-咪唑-4-基或2-氨基嘧啶-基。在一些特定方面，R4为下面描述的任选取代的部分R4cb。
R4部分的非限制性实例包括以下各项，其中每个可任选地被取代，并且其中波浪线表示连接位点：
在一些方面，每个R5、R10和R15独立地选自C1-12烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、-(C1-12亚烷基)-(C3-12碳环基)、-(C1-12亚烷基)-(C2-20杂环基)、-(C1-12亚烷基)-C(O)-(C2-20杂环基)、-(C1-12亚烷基)-(C6-20芳基)和-(C1-12亚烷基)-(C1-20杂芳基)；或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5或6元碳环基或杂环基环；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CH2F、-CHF2、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NH-COCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代。
在一些方面，R5、R10和R15独立地为C1-12烷基，其任选被选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CH2F、-CHF2、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代。在一些方面，R10和R15为氢，R5为甲基，其任选地被一个或多个如在此所定义的基团取代，并且特别地可以被一个或多个选自F、OH和＝O的取代基取代。
在一些其它方面，一个或多个R5、R10和/或R15基团独立地选自H、F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CH2F、-CHF2、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基。
mor的非限制性的实例包括以下，其中波浪线表示连接位点：
在这方面，应注意的是，上面所示环中的一个或多个碳原子可以任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代。在一些方面，mor为如上描述的mor-a。
应该理解，涉及如本文公开的具体残基X1、X2、X3、A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R10、R15和mor的每个实施方案可以与如本文公开的涉及另一残基X1、X2、X3、A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R10、R15和mor的任何其它实施方案相结合。
包含钯的催化剂通常是适于实现本文公开的收率和纯度的任何此类催化剂。在一些方面，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)(例如，“Xphos PdG1”、“Xphos PdG2”和“Xphos PdG3”)；1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物(“PdCl2(dppf)·CH2Cl2”)；双(二叔丁基(4-二甲基氨基苯基)膦)二氯化钯(II)(“Pd(amphos)Cl2”)；双(二叔丁基苯基膦)二氯化钯(II)；双(二叔丁基苯基膦)二氯化钯(II)(“PdCl2[(tBu2Ph)P]2”)；PdCl2(PPh3)2、结构为
的氯(2-二环己基膦-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2'-氨基-1,1'-联苯)]钯(II)(Xphos pD G2)；Pd(t-Bu)3；Pd(PPh3)4；Pd(OAc)/PPh3；Cl2Pd[(Pet3)]2；Pd(DIPHOS)2；Cl2Pd(Bipy)；[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2；Cl2Pd[P(o-tol)3]2；Pd2(dba)3/P(o-tol)3；Pd2(dba)/P(furyl)3；Cl2Pd[P(furyl)3]2；Cl2Pd(PmePh2)2；Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2；Cl2Pd[P(C6F6)3]2；Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2；Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2；和胶囊化催化剂Pd EnCatTM 30(乙酸钯，在多尿基质中微胶囊化，包含0.4mmol/gPd)、Pd EnCatTM TPP30(乙酸钯和三苯基膦，在多尿基质中微胶囊化，包含0.4mmol/g Pd和0.3mmol/g磷)，和Pd(II)EnCatTM BINAP30(乙酸钯和BINAP，在多尿基质中微胶囊化，包含0.4mmol/g Pd，参见例如美国专利申请公开号2004/0254066，其通过引用并入本文中)。在其它一些方面，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，或者为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)。在一些方面，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物。在其它方面，包含钯的催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)。
包含钯的催化剂与式II或IIa的化合物的当量比通常为约0.003:1至约0.05:1，约0.003:1至约0.03:1或约0.004:1至约0.02:1。在一些特定方面，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，并且包含钯的催化剂与式II或IIa的化合物的当量比为约0.005:1至约0.04:1，约0.005:1至约0.03:1，约0.01:1至约0.03:1，或约0.02:1。在其它一些特定方面，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)，且包含钯的催化剂与式II或IIa的化合物的当量比为约0.004:1至约0.015:1，约0.004:1至约0.01:1，约0.004:1至约0.007:1，或约0.005:1。
所述碱通常可以选自任何可溶于溶剂体系并且适于实现本文所公开的所需收率和纯度的碱。在一些方面，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3、K2CO3、KOAc、NaOAc、Na2CO3和KOH。在一些其它方面，所述碱为K3PO4。碱与式II或IIa的化合物的当量比通常为至少1:1，并且可以在约1:1至约3:1或约1.5:1至约2.5:1的范围内。在一个特定方面，该比率可以为约2:1。
在本发明的各个方面的任一方面，Suzuki偶联溶剂体系通常包含约5v/v％的％，约10v/v％的水，约15v/v％的水，约20v/v％的水，约25v/v％的水或更多，并且在一些方面可落入约5v/v％至约25v/v％或约10v/v％至约20v/v％的范围内。
所述溶剂体系进一步包含通常选自非极性溶剂、极性质子溶剂和极性非质子溶剂的至少一种共溶剂。合适的极性非质子溶剂包括但不限于N-甲基吡咯烷酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、四氢呋喃(“THF”)、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和二甲基亚砜。合适的极性质子溶剂包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇和乙酸。合适的非极性溶剂包括二恶烷、甲苯、己烷、环己烷和***。
在一些方面，所述溶剂体系包含水和至少一种极性非质子溶剂。在其它一些方面，溶剂体系基本上由水和至少一种极性非质子溶剂组成。在另外一些方面，水与所述至少一种极性非质子溶剂的比例为约1:10v/v至约5:1v/v，约1:1v/v至约1:10v/v或约1:3v/v至约1:7v/v。在其它一些方面，所述溶剂体系基本上由水和至少一种极性非质子溶剂组成。
在一些方面，所述溶剂体系包含水和THF。
反应的温度通常小于100℃，并且在一些方面可以为约40℃至100℃，约40℃至约90℃，约40℃至约80℃，约50℃至约80℃或约55℃至约75℃。反应完成的时间通常为约4小时至约48小时，约4小时至约36小时，或约4小时至约24小时。
式III和/或IIIa的化合物的非限制性的化合物的实例包括以下，其中R1、R2、R3和R4如本文其它地方所定义：
在任何上述式III的化合物中，A环可以任选地被一个或多个R5、R10和/或R15基团(未显示)取代，其可以独立地选自在本文其它地方详述的那些选项。
式III和IIIa化合物的进一步的非限制性实例包括以下，其中R4和R5如本文其它地方所定义：
式III和/或IIIa化合物的进一步的非限制性实例包括：
在一些特定方面，式III和IIIa的化合物为
在一些方面，已经发现，通过向反应混合物中加入水、甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇可以诱导来自所述反应混合物的式III和IIIa(统称为式III)的沉淀或结晶，以形成式III晶体或沉淀物，其可以使用例如本领域已知的固液分离技术来干净地分离。在一些特定方面，所述极性质子溶剂为水。在这些方面，将极性质子溶剂加入到反应混合物中至终浓度为至少25v/v％，至少40v/v％，至少50v/v％，至少60v/v％，或至少70v/v％。在这些方面，反应混合物中溶剂体系与添加到反应产物混合物中的极性质子溶剂的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1.5v/v至约1.5:1v/v，或约1:1v/v。在各个方面的任一方面，可以在反应温度下或在较低温度下将极性质子溶剂(例如水)加入到反应混合物中。加入后，反应混合物-极性质子溶剂混合物可以任选地保持在反应温度下或比反应温度低约10℃至约20℃的温度下约0.5小时至约8小时或约1小时至约4个小时。然后可以将混合物进一步冷却至约0℃至约10℃并保持约0.5小时至约8小时或约1小时至约4小时，以完成式III的结晶。在一些方面，在第一步中，温度可以降低至约10℃至约30℃并保持约0.5小时至约8小时或约1小时至约4小时，然后在第二步冷却至0℃至约10℃保持约0.5小时至约8小时或约1小时至约4小时。在一些其它方面，可以加入式III晶种以诱导结晶。式III固体可以通过本领域公知的固液分离技术例如过滤和离心来分离。任选地，收集的式III固体可以用另外的极性非质子溶剂洗涤。
可以从反应混合物中分离式II、IIa、III和IIIa并通过本领域公知的各种方法进行纯化。式III反应混合物可以包含一些量的副产物(例如实施例中公开的杂质1至5)，未反应的式II和钯。在本发明的一些方面，式II、IIa、III和IIIa反应混合物和/或分离的化合物可以通过一种或多种纯化方法纯化。通过本领域常用的技术将每个步骤或一系列步骤的所需产物分离和/或纯化(下文中为分离)至期望的纯度。式II、IIa和III可以从反应混合物中分离和/或通过各种方法纯化，纯化方法包括：(i)沉淀或结晶，例如通过蒸发、冷却和/或添加反溶剂，任选地进一步与晶种的添加结合；(ii)提取，例如多相提取；(iii)蒸发或蒸馏以形成包含式II、IIa或III的固体残余物；(iv)超滤；(v)色谱法；(vi)反相HPLC；(vii)升华；(viii)螯合；和/或(ix)它们的组合。色谱法可以涉及许多方法，包括例如：反相和正相，体积排阻，离子交换，高、中和低压液相色谱方法和装置，小规模分析，模拟移动床(SMB)和制备薄层或厚层色谱，以及小规模薄层和快速色谱技术。
在螯合方法中，将式III与选择的试剂混合，所述试剂与所需产物、未反应原料、反应副产物等结合或使其分离。这些试剂包括吸附剂或吸附剂，例如活性炭、分子筛、离子交换介质等。或者，所述试剂在碱性物质的情况下可以为酸，在酸性物质的情况下为碱，结合试剂如抗体，结合蛋白，选择性螯合剂如冠醚，液/液离子提取试剂(LIX)等。在一种螯合纯化方法中，在式III可溶于其中的溶剂体系中，通过将式III与金属清除剂混合的方法处理式III以除去残留的钯。提高混合物的温度以溶解式III的化合物，将溶液保持一段时间，并且将溶液过滤以除去螯合的钯。然后可以如本文其它地方描述的从过滤后的溶液中结晶式III。在一些方面：(i)溶剂体系包含水和乙酸，或基本上由水和乙酸组成，其中乙酸与水的体积比为约1:1至约10:1，约1:1至约5:1或约1:1至约3:1，或约3:1；(ii)金属清除剂为二氧化硅-硫醇；和(iii)溶解的温度为约80℃至约100℃，在约70℃至约80℃的温度下将晶种与滤液合并，并且结晶的温度为约0℃至约10℃。
在本发明的各个方面的任一方面，式III的化合物的收率为至少75％，至少80％，至少85％或至少90％。式III的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％或至少98％(通过HPLC测定的面积％)。
在一个或多个上述反应中，溶剂可以合适地为水和THF，水与THF的比率为约1:5w/w，有机硼-R4可以合适地为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺，催化剂可以合适地为Xphos(例如，Xphos PdG1、Xphos PdG2和Xphos PdG3)，碱可以合适地为K3PO4，并且反应的温度可以合适地为约55℃至约75℃。基于反应混合物体积的约0.8至约1.2体积的水可以适当地与反应产物混合物混合，并且可以适当地将混合物冷却至约10℃至约30℃以形成结晶的或沉淀的反应产物。
本发明的式III的化合物可以含有不对称或手性中心，因此以不同的立体异构形式存在。意图是本发明化合物的所有立体异构形式(包括但不限于非对映异构体、对映异构体和阻转异构体，以及它们的混合物如外消旋混合物)构成本发明的部分。
此外，本发明包含所有几何和位置异构体。例如，如果式III的化合物包含双键或稠环，则顺式和反式形式以及其混合物包含在本发明的范围内。单一位置异构体和位置异构体的混合物也在本发明的范围内。
在本文所示的结构中，在未指定任何特定手性原子的立体化学的情况下，所有立体异构体均被考虑并包括为本发明的化合物。当立体化学通过表示特定构型的实心楔形或虚线指定时，该立体异构体如此指定和定义。
通过本领域技术人员熟知的方法，例如通过色谱法和/或分级结晶，非对映异构体混合物可以基于其物理化学差异分离成它们各自的非对映异构体。对映异构体可通过将对映异构体混合物与适当的光学活性化合物(例如手性助剂，如手性醇或Mosher's酰氯)反应而转化成非对映异构体混合物，分离非对映异构体并转化(例如水解)单独的非对映异构体为相应的纯对映异构体。而且，本发明的一些化合物可以是阻转异构体(例如取代的联芳基)并且被认为是本发明的部分。对映异构体也可以通过使用手性HPLC柱来分离。
基本上不含其立体异构体的单一立体异构体例如对映异构体可通过使用诸如使用光学活性拆分剂形成非对映异构体的方法拆分外消旋混合物来获得(Eliel,E.andWilen,S.“Stereochemistry of Organic Compounds,”John Wiley&Sons,Inc.,New York,1994；Lochmuller,C.H.,(1975)J.Chromatogr.,113(3):283-302)。本发明的手性化合物的外消旋混合物可以通过任何合适的方法分开和分离，包括：(1)与手性化合物形成离子非对映异构体盐并通过分步结晶或其它方法分离，(2)与手性衍生试剂形成非对映体化合物，分离非对映异构体并转化为纯立体异构体和(3)在手性条件下直接分离基本上纯的或富集的立体异构体。参见:“Drug Stereochemistry,Analytical Methods and Pharmacology,”Irving W.Wainer,Ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York(1993).
在上述方法(1)中，非对映异构体盐可以通过光学纯的手性碱(如马钱子碱、奎宁、麻黄碱、***、α-甲基-β-苯乙胺(***)等)与带有酸性官能团的不对称化合物(如羧酸和磺酸)的反应形成。可以通过分步结晶或离子色谱诱导非对映异构体盐分离。为了分离氨基化合物的旋光异构体，加入手性羧酸或磺酸(如樟脑磺酸、酒石酸、扁桃酸或乳酸)可导致非对映异构体盐的形成。
或者，通过上述方法(2)，将要拆分的底物与手性化合物的一种对映异构体反应以形成非对映异构体对(E.and Wilen,S.“Stereochemistry ofOrganic Compounds”,JohnWiley&Sons,Inc.,1994,p.322)。非对映体化合物可以通过使不对称化合物与光学纯的手性衍生试剂例如甲基衍生物反应，然后分离非对映体并水解产生纯的或富集的对映体来形成。测定光学纯度的方法包括在碱或Mosher酯(α-甲氧基-α-(三氟甲基)乙酸苯酯)存在下，制备外消旋混合物的手性酯，如甲酯，例如用(-)氯甲酸甲酯(Jacob III.J.Org.Chem.(1982)47:4165)，并分析1H NMR光谱中两种阻转异构对映异构体或非对映异构体的存在。阻转异构化合物的稳定的非对映异构体可以按照用于分离阻转异构的萘基-异喹啉(WO1996/015111)的方法的正相和反相色谱来分开和分离。通过上述方法(3)，两种对映异构体的外消旋混合物可以通过使用手性固定相的色谱分离(“Chiral Liquid Chromatography”(1989)W.J.Lough,Ed.,Chapman and Hall,New York；Okamoto,J.Chromatogr.,(1990)513:375-378)。富含或纯化的对映异构体可以通过用于区分具有不对称碳原子的其它手性分子的方法来区分，例如旋光性和圆二色性。
本发明的化合物可以以非溶剂化形式以及与药学上可接受的溶剂例如水、乙醇等的溶剂化形式存在，并且本发明旨在包括溶剂化和非溶剂化形式。
本发明的化合物还可以以不同的互变异构形式存在，并且所有这些形式都包含在本发明的范围内。术语“互变异构体”或“互变异构形式”是指可通过低能障相互转化的不同能量的结构异构体。例如，质子互变异构体(也称为质子异构互变异构体)包括通过质子迁移(例如酮-烯醇和亚胺-烯胺异构化)的相互转化。价键互变异构体包括通过重组一些键合电子而相互转化。
本发明还包括本发明的同位素标记的化合物，其与本文所记载那些相同，尽管一个或多个原子被原子质量或质量数不同于通常在自然界发现的原子质量或质量数的原子替代。所指定的任何特定原子或元素的所有同位素均被考虑在本发明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、36C1、123I和125I。本发明的某些同位素标记的化合物(例如用和14C标记的那些)可用于化合物和/或底物组织分布测定。氚化(3H)和碳-14(14C)同位素因其易于制备和检测而有用。此外，用更重的同位素例如氘(即2H)取代可以提供由更高的代谢稳定性(例如，增加的体内半衰期或降低的剂量需求)导致的某些治疗优势，因此在某些情况下可能是优选的。正电子发射同位素如15O、13N、11C和18F可用于正电子发射断层扫描(PET)研究以检查底物受体占有率。同位素标记的本发明的化合物通常可以按照与本文的图式和/或实施例中公开的通过用同位素标记的试剂取代非同位素标记的试剂的类似方法来制备。
B.成环
在反应式(2)的成环(环的形成)反应中，每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-C10的烃基或选自C1-C5的烃基，其中每个烃基任选地被取代，两个偕位R5、R10和/或R15基团一起为氧代，或一起形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代。R20为-OH或-NHR21；R21如对R5所定义的；并且在式IIa中形成的环中，R20为-O-或-NR21-。Mor为任选取代的吗啉环。X为卤素(例如，Br、I或Cl)。在本发明的一些方面，式IIa的化合物由式I的双环化合物前体化合物通过与衍生自1,2-乙二醇和环氧化物的亲核试剂如有机卤化物缩合成环而形成。在任何各种这样的反应中，形成包含式I化合物、卤代烷基、溶剂体系、相转移催化剂和碱的反应混合物。使反应混合物在高温下反应以形成包含式IIa的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐的反应产物混合物，然后从所述反应产物混合物中分离出式IIa的化合物。在本发明的一些方面，式IIa的化合物可以在一个或多个纯化步骤中纯化。
在本发明的一些方面，所述溶剂体系包含至少一种极性质子溶剂。这样的溶剂的实例包括但不限于水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇和乙酸(“HOAc”)。在这些方面，所述溶剂体系包含至少5v/v％的水，至少25v/v％的水，至少50v/v％的水，至少75v/v％的水，至少90v/v％的水，或基本上由水组成。
在本发明的一些方面，所述溶剂体系包含至少一种极性非质子溶剂。这样的溶剂的实例包括但不限于二氯甲烷、四氢呋喃(“THF”)、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺(“DMF”)、乙腈(“MeCN”)、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮(“NMP”)、甲基异丁基酮和甲基乙基酮。在这些方面，所述溶剂包含DMF或主要包含DMF。
在本发明的其它方面，所述溶剂体系包含至少一种极性质子溶剂和至少一种极性非质子溶剂，总极性质子溶剂与总极性非质子溶剂的比例为约1:10至约10:1，约1:5至约5:1，约1:10至约1:1，约1:5至约1:1，约10:0至约1:1，或约5:1至约1:1。在一些这样的方面，所述溶剂体系包含水和THF或水和DMF。
以基于式I的体积计，总溶剂负载量为约2、约3、约4、约5、约6、约7、约8、约9、约10、约15或约20及其范围，例如约2至约20，约2至约15，约2至约10，约5至约15，约2至约7，约3至约7，或约3至约5。
通过缩合反应成环的亲核试剂可以是衍生自(i)1,2-乙二醇或其甲磺酸盐、甲苯磺酸盐或其三氟甲烷磺酸盐衍生物或(ii)环氧化物的亲核试剂。在一些方面，所述亲核试剂为卤化物或假卤化物，例如有机卤化物。在一些方面，所述有机卤化物为卤代烷基。在一些特定方面，所述卤化物为Cl、Br或I卤代的C1-C3烷基。在一些方面，所述有机卤化物为任选取代的。在一些方面，所述烷基在末端被卤素二取代。一种这样的有机卤化物的例子是1,2-二溴乙烷。有机卤化物与式I的化合物的当量比为大于2:1，约2.5:1，约3:1，约3.5:1，约4:1，约4.5:1或约5:1及其范围，例如2:1至约5:1，2:1至约4:1，约2.5:1至约4:1，约2.5:1至约3.5:1或约3:1。有机卤化物可以在一个或多个添加步骤中与反应混合物结合。
在本发明的一些方面，所述反应混合物包含相转移催化剂。在一些这样的方面，所述相转移催化剂可以选自季铵盐和季鏻盐。这种相转移催化剂的实例包括但不限于四正丁基溴化铵(“TBAB”)、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、甲基三丁基氯化铵和甲基三辛基氯化铵。在特定方面，所述相转移催化剂为TBAB。所述相转移催化剂与式I的化合物的当量比为约0.1:1，约0.2:1，约0.3:1，约0.4:1，约0.5:1或约0.6:1及其范围，如约0.1:1至约0.6:1，约0.2:1至约0.5:1，约0.2:1至约0.4:1，或约0.3:1。
在本发明的各种成环方面的任何一个中，所述反应混合物包含碱。合适的碱的实例包括但不限于KOH、NaOH、K3PO4、K2CO3、NaHCO3和Cs2CO3。在一些方面，所述碱为KOH、NaOH或K3PO4，而在其它方面，所述碱为KOH。所述碱与式I的化合物的当量比为大于2:1，约2.5:1，约3:1，约3.5:1，约4:1，约4.5:1或约5:1及其范围，例如2:1至约5:1，2:1至约4:1，约2.5:1至约4:1，约2.5:1至约3.5:1，或约3:1。在一些方面，所述碱与有机卤化物以约等摩尔量存在。所述碱可以在一个或多个添加步骤中与所述反应混合物结合。
反应的温度合适地为约40℃至约90℃，约40℃至约70℃，约40℃至约60℃，或约50℃。基于迄今为止的实验证据，已经发现式IIa的纯度分布与反应温度呈反向变化，因此与较高的反应温度相比，较低的反应温度提供了通过HPLC测量的改善的纯度分布。实现充分转化所需的反应时间随反应混合物和反应温度的定量和定性特征而变化，并且通常为约4小时，约8小时，约12小时，约16小时，约20小时，约24小时或约28小时及其范围，如约4小时至约28小时，约4小时至约20小时或约4小时至约12小时。
可以通过包括沉淀、结晶和萃取的各种方法从反应混合物中分离式IIa的化合物。在第一种萃取方法的例子中，可将反应混合物冷却例如至室温，用水(例如5至15体积的水)稀释并在搅拌下保持(例如5至15小时)。然后可将式IIa从稀释的反应混合物中萃取到有机溶剂(例如1至3体积的合适溶剂，如极性非质子溶剂，如乙酸乙酯)中，随后通过相分离从反应混合物中分离出有机溶剂。多个这样的萃取在第一种方法的范围内。有机相可适当地用NaCl洗涤并浓缩(例如通过蒸馏)以得到式IIa的粗固体。粗式IIa可以任选地结晶，例如通过在升高的温度下(例如，在65℃的异丙醇中)溶解在合适的溶剂中，随后通过冷却结晶。在第二种萃取方法的实例中，可将水(例如5至10体积)和有机溶剂(例如2至6体积的乙酸乙酯)加入到冷却的反应混合物中，然后通过相分离除去有机层。在一些方面，可将另外的水(例如2至6体积)和有机溶剂(例如2至6体积的乙酸乙酯)加入到水相中，然后通过相分离除去有机层。可以浓缩合并的有机层(例如通过蒸馏)以产生式IIa的粗固体。式IIa可以任选地与溶剂(例如异丙醇)混合，随后进行第二浓缩步骤。粗式IIa可以任选地结晶，例如通过在升高的温度下溶解在合适的溶剂中(例如，在65℃的异丙醇中)，随后通过冷却结晶。在其中反应混合物溶剂体系包含水的本发明的方面，可以将醇(例如乙醇)加入到反应产物混合物中并且可以降低混合物的温度以诱导式IIa的化合物结晶。在一些任选的方面，可以将式IIa的化合物晶种加入到混合物中。在这些方面，反应混合物溶剂体系与醇的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1v/v至约1:2v/v，或约1:1.3v/v。结晶的式IIa的化合物可以通过本领域已知的固液分离技术分离。
在各个方面的任何一个中，式IIa的化合物的收率为至少65％，至少70％或至少75％。式IIa的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，至少98％，至少98.5％或至少99％(通过HPLC测定的面积％)。
在本发明范围内的反应的非限制性实例包括：
在一个或多个上述反应中，溶剂可以合适地为水，碱可以合适地为KOH，相转移催化剂可以合适地为四正丁基溴化铵，并且反应的温度可以合适地为约50℃。可以将乙醇适当地与反应产物混合物混合，并且可以在反应产物晶种存在下将混合物适当地冷却至约0℃至约10℃以形成结晶的反应产物。
C.示例性实施方式
在本发明的第一个示例性实施方式中，式IIIat的化合物(GDC-0084)：
或其盐通过包含如下方法制备，所述方法包括在含有至少5v/v％水的溶剂体系中，在小于100℃的反应温度下，在碱存在下，在小于0.05当量的Suzuki偶联钯催化剂/当量的式IIa的化合物存在下，使式IIa的化合物(其中X为氯或溴)：
或其盐与有机硼-嘧啶-2-胺接触。
在第一示例性实施方式的一个方面，溶剂体系包含水和四氢呋喃，其中水与四氢呋喃的比例为约1:3v/v至约1:7v/v，或约1:5v/v。在第一个示例性实施方式的其它一些方面，有机硼-嘧啶-2-胺为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺。在第一个示例性实施方式的其它方面，碱为K3PO4，碱与式IIa的化合物的当量比为约1:1至约3:1，或约2:1。在第一实施方式的其它方面，催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)，且包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.004:1至约0.007:1，或约0.005:1。在第一实施方式的其它方面，催化剂为1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯钯(II)与二氯甲烷的复合物，且包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.01:1至约0.03:1，或约0.02:1。在第一实施方式的其它方面，反应温度为约55℃至约75℃。在第一实施方式的各个方面中的任何一个中，将水加入到反应产物混合物中形成包含大于25v/v％水的混合物以形成沉淀或结晶的式IIIa的化合物，其可以从反应产物混合物中分离。在一些这样的方面，溶剂体系与加入的水的体积比为约1:1.5v/v至约1.5:1v/v，或约1:1v/v。
在本发明的第二个示例性实施方式中，式IIa的化合物
或其盐通过以下方法制备，所述方法包括：(a)形成反应混合物，其包括含有至少5v/v％水的溶剂体系、1,2-二溴乙烷、相转移催化剂、碱和式I的化合物：
或其盐，其中X为溴、氯或碘；和(b)使反应混合物反应以形成包含式IIa的化合物的反应产物混合物。
在第二示例性实施方式中的一个方面，溶剂体系包含至少90v/v％的水或基本上由水组成。在第二示例性实施方式的其它一些方面，碱为KOH，相转移催化剂为四正丁基溴化铵。在其它方面，1,2-二溴乙烷与式I的化合物的摩尔比为约2:1至约4:1，或约3:1，并且1,2-二溴乙烷与碱的摩尔比为约1:1。在其它方面，反应温度为约40℃至约60℃，例如约50℃。在其它方面，乙醇与反应产物混合物混合，然后冷却混合物以形成结晶的式IIa的化合物，其中溶剂体系与乙醇的体积比为约1:1v/v至约1:2v/v，或约1:1.3v/v％。在其它方面，式IIa的化合物晶种与乙醇-反应产物混合物结合。
D.治疗方法
本发明的式III的化合物可以通过适合于待治疗病症的任何途径施用。合适的途径包括口服、肠胃外(包括皮下、肌内、静脉内、动脉内、皮内、鞘内和硬膜外)、经皮、直肠、鼻、局部(包括口腔和舌下)、***、腹膜内、肺内和鼻内。对于局部免疫抑制治疗，化合物可以通过病灶内施用来施用，包括在移植前灌注或以其它方式使移植物与抑制剂接触。可以理解的是，优选的途径可以根据例如接收者的状况改变。当化合物通过口服给药时，可以将其与药学上可接受的载体或赋形剂一起配制成丸剂、胶囊剂、片剂等。当化合物经胃肠外给药时，其可以与药学上可接受的胃肠外载体配制成如下详述的单位剂量的注射剂型。
在一个实施方式中，将包含式III的化合物或其盐的组合物配制成用于口服给药的固体剂型。用于口服给药的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、粉剂和颗粒剂。在某些实施方式中，包含式III的化合物或其盐的固体口服剂型进一步包含(i)惰性的药学上可接受的赋形剂或载体，例如柠檬酸钠或磷酸二钙，和(ii)填充剂或增量剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇或硅酸；(iii)粘合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖或***树胶，(iv)湿润剂，例如甘油，(v)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐或碳酸钠，(vi)溶液阻滞剂，例如石蜡，(vii)吸收促进剂，例如季铵盐，(viii)湿润剂，例如鲸蜡基醇或单硬脂酸甘油酯，(ix)吸收剂，例如高岭土或膨润土，和(x)润滑剂，例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙二醇或十二烷基硫酸钠中的一种或多种。在某些实施方式中，将固体口服剂型配制成胶囊、片剂或丸剂。在某些实施方式中，固体口服剂型还包含缓冲剂。在某些实施方式中，用于固体口服剂型的这种组合物可以配制成软和硬填充明胶胶囊中的填充剂，胶囊包含一种或多种赋形剂如乳糖(lactose)或乳糖(milksugar)、聚乙二醇等。
在某些实施方式中，包含式III的化合物或其盐的组合物的片剂、糖衣丸、胶囊、丸剂和颗粒剂任选地包含涂层或外壳，例如肠溶衣。它们可以任选地包含遮盖剂，并且还可以为这样的组合物，其仅在或优先在肠道的某个部分释放活性成分，任选地以延迟的方式释放活性成分。包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡，它们也可以在使用这种赋形剂作为乳糖(lactose)或乳糖(milk sugar)和高分子量聚乙二醇等的软和硬填充明胶胶囊中用作填充剂。
在另一个实施方式中，组合物包含微囊化的式III的化合物或其盐，任选地还包含一种或多种赋形剂。
在另一个实施方式中，组合物包含用于口服给药的包含式III的化合物或其盐的液体剂型，任选地还包含一种或多种药学上可接受的乳剂、微乳剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂和酏剂。在某些实施方式中，所述液体剂型任选地还包含一种或多种惰性稀释剂如水或其它溶剂，增溶剂，和乳化剂如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇或脱水山梨糖醇的脂肪酸酯，以及它们的混合物。在某些实施方式中，液体口服组合物任选地还包含一种或多种佐剂，例如润湿剂、悬浮剂、甜味剂、调味剂和芳香剂。
可注射制剂，例如无菌可注射水性或油性悬浮液可根据已知技术使用合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂来配制。无菌注射制剂也可以为在无毒肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌注射溶液、悬浮液或乳液，例如为在1,3-丁二醇中的溶液。在可接受的载体和溶剂中可以使用的是水、林格氏溶液，U.S.P.和等渗氯化钠溶液。另外，无菌的固定油通常用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可以使用任何温和的固定油，包括合成的甘油一酯或甘油二酯。此外，脂肪酸如油酸用于制备注射剂。
注射制剂可以例如通过留有细菌的过滤器过滤或通过掺入以无菌固体组合物形式的灭菌剂来灭菌，所述无菌固体组合物可以在使用前溶解或分散于无菌水或其它无菌可注射介质中。
为了延长式III的化合物的作用，通常需要减缓化合物从皮下或肌内注射的吸收。这可以通过使用水溶性差的结晶的或非晶的材料的液体悬浮液来完成。化合物的吸收速率取决于其溶解速率，而溶解速率又取决于晶体大小和结晶形式。或者，肠胃外给药的化合物形式的延迟吸收通过将化合物溶解或悬浮于油性载体中来完成。通过在可生物降解的聚合物例如聚丙交酯-聚乙交酯中形成化合物的微胶囊基质来制备可注射储库形式。根据化合物与聚合物的比例和所用特定聚合物的性质，可以控制化合物释放的速率。其它生物可降解聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。储库可注射制剂也可以通过将化合物包埋在与身体组织相容的脂质体或微乳液中来制备。
在某些实施方式中，用于直肠或***给药的组合物被配制为栓剂，其可通过将式III的化合物或其盐与合适的无刺激性赋形剂或载体(如可可脂、聚乙二醇)或栓剂蜡混合来制备，所述栓剂蜡为例如在环境温度下为固体但在体温下为液体并因此在直肠或***腔中融化并释放式III化合物的那些。
用于式III的化合物的局部或经皮给药的示例剂型包括软膏剂、糊剂、乳膏剂、洗剂、凝胶剂、粉剂、溶液剂、喷雾剂、吸入剂或贴剂。式III的化合物或其盐在无菌条件下与药学上可接受的载体和任选的防腐剂或缓冲剂混合。另外的制剂实例包括眼用制剂、滴耳剂、滴眼剂、透皮贴剂。经皮剂型可以通过将式III的化合物或其盐溶解或分散在介质例如乙醇或二甲基亚砜中来制备。吸收促进剂也可用于增加化合物穿过皮肤的通量。速率可以通过提供速率控制膜或通过将化合物分散在聚合物基质或凝胶中来控制。
式III的化合物或其盐的鼻用气雾剂或吸入制剂可以制备成在盐水中的溶液，使用苯甲醇或其它合适的防腐剂、增强生物利用度的吸收促进剂、碳氟化合物和/或其它常规增溶剂或分散剂。
在某些实施方式中，药物组合物可与食物一起或不与食物一起施用。在某些实施方式中，药学上可接受的组合物在没有食物的情况下施用。在某些实施方式中，本发明的药学上可接受的组合物与食物一起施用。
任何特定患者的具体剂量和治疗方案将取决于多种因素，包括年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药时间、***速率、药物组合、治疗医师的判断和被治疗的特定疾病的严重程度。所提供的式III的化合物或其盐在组合物中的量也取决于组合物中的特定化合物。
在一个实施方式中，每剂量肠胃外施用的本发明的化合物的治疗有效量在每天约0.01-100mg/kg，或者约0.1-20mg/kg患者体重的范围内，所用的化合物的通常初始范围为约0.1至15mg/kg/天，约0.1至10mg/kg/天，约0.1至5mg/kg/天，约0.1至3mg/kg/天，约0.3至1.5mg/kg/天或约0.4至1mg/kg/天。在另一个实施方式中，口服单位剂型如片剂和胶囊剂含有约5至约100mg，约10至75mg，约25至75mg，或约25至50mg的本发明的化合物。
示例性片剂口服剂型包含约2mg、约5mg、约25mg、约50mg、约100mg、约250mg或约500mg的式III的化合物或其盐，并且还包含约5-30mg无水乳糖，约5-40mg交联羧甲基纤维素钠，约5-30mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30和约1-10mg硬脂酸镁。配制片剂的方法包括将粉末成分混合在一起并进一步与PVP溶液混合。得到的组合物可以干燥、造粒，与硬脂酸镁混合并使用常规设备压制成片剂形式。气雾剂制剂的实例可以通过将约2-500mg的式III的化合物或其盐溶解在合适的缓冲溶液(例如，磷酸盐缓冲液)中并加入张度剂(如果需要的话，例如盐如氯化钠)来制备。该溶液可以被过滤，例如使用0.2微米的过滤器来去除杂质和污染物。
治疗人类患者的剂量可以为约10mg至约1000mg，约10mg至约500mg，约10mg至约100mg，约25mg至约100mg，或约25mg至约75mg的式III的化合物。典型的剂量可以为约100mg至约300mg的化合物。根据药代动力学和药效学性质，包括特定化合物的吸收、分布、代谢和***，剂量可以每天一次(QID或QD)、每天两次(BID)或更频繁地给药。另外，毒性因素可以影响剂量和给药方案。当口服给药时，丸剂、胶囊剂或片剂可以在特定的时间段每天摄入或不太频繁地摄入。该方案可以重复多次治疗周期。
在一些实施方式中，总共约0.2mg/kg/天至约1.5mg/kg/天，约0.3mg/kg/天至约1mg/kg/天，或约0.4mg/kg/天至约0.75mg/kg/天的式III的化合物以每天一次或每天两次的给药方案给药。在一些这样的实施方式中，在这样的给药方案下，在剂量周期的第一天的单剂量获得了以下药代动力学结果。T1/2(h)为约10至约24小时，约12至约22小时，或约15至约20小时。Tmax(h)为约1至约8小时，约2至约6小时，约2至约4小时，或约2至约3小时。Cmax(μM)为约0.01至约0.5μM，约0.05至约0.4μM或约0.1至约0.3μM。AUCinf(μM*hr)为约0.2至约10μM*hr，约0.5至约10μM*hr，约1至约8μM*hr，或约2至约6μM*hr。AUC0-24(μM*hr)为约0.1至约10μM*hr，约0.5至约5μM*hr，约1至约5μM*hr，或约2至约4μM*hr。在其它一些这样的实施方式中，在2mg至30mg每天单剂量的给药方案的第15天后或45mg至65mg每天单剂量的给药方案的第8天后，获得了以下药代动力学结果。Tmax(h)为约1至约5小时，约1至约3小时，或约2至约4小时。Cmax(μM)为约0.03至约1μM，约0.1至约1μM，约0.3至约0.8μM，或约0.3至约0.6μM。Cmin(μM)为约0.005至约0.5μM，约0.01至约0.4μM，约0.05至约0.3μM，或约0.1至约0.3μM。AUC0-24(μM*hr)为约0.1至约15μM*hr，约0.5至约15μM*hr，约3至约15μM*hr，或约5至约10μM*hr。积累率为约1至约4或约1.5至约3。如本文所用，T1/2指末端半衰期；Tmax指达到最大血浆浓度的时间；Cmax指观测的最大血浆浓度；AUCinf指从时间0到无穷大的浓度-时间曲线下的面积；AUC0-24指从时间0到24小时的浓度-时间曲线下的面积；Cmin指最低浓度；积累率指AUC0-24小时多次剂量/AUC0-24小时单剂量。在一些特定的实施方式中，式III的化合物为GDC-0084(式IIIat)。
式III的化合物可用于治疗需要穿过血脑屏障的脑和中枢神经***的病症。某些式III的化合物，例如本文其它地方公开的化合物式IIIat(GDC-0084)，具有穿过血脑屏障的有利的渗透剂特性以传递至脑。可以用式III的化合物有效治疗的脑部障碍包括转移性和原发性脑肿瘤，如神经胶质瘤(多形性胶质母细胞瘤)和黑素瘤。
式III的化合物或其盐可以单独使用或与其它治疗剂组合使用。例如，药物组合制剂或给药方案的第二药剂可以具有对式III的化合物的互补活性，使得它们不会相互不利地影响。化合物可以在单一药物组合物中一起施用或分开施用。在一个实施方式中，化合物或药学上可接受的盐可与细胞毒素剂共同给药以治疗增殖性疾病和癌症。
术语“共同给药”是指式III的化合物或其盐以及其它包括细胞毒素剂的活性药物成分同时给药或任何方式的分开顺序给药。如果给药不同时，则化合物在彼此接近的时间给药。此外，这些化合物是否以相同的剂型给药也没关系，例如，一种化合物可以局部给药，另一种化合物可以口服给药。
这些另外的药剂可以作为多次给药方案的一部分从本发明的含组合物的化合物中分开给药。或者，那些药剂可以是单剂型的一部分，与本发明的化合物一起混合在单一组合物中。如果作为多次给药方案的一部分给药，则两种活性剂可以同时递送、顺序递送或在通常彼此相隔5小时的时间内彼此递送。
如本文所用，术语“组合”(名词)、“组合”(动词)和相关术语是指根据本发明同时或顺序施用治疗剂。例如，本发明的化合物可以与另一种治疗剂同时或依次以单独的单位剂型或一起以单一单位剂型给药。因此，本发明提供了包含式III的化合物、另外的治疗剂和药学上可接受的载体、佐剂或媒介物的单一单位剂型。
可以与载体材料组合产生单一剂型的本发明化合物和另外的治疗剂(在包含如上所述的另外的治疗剂的那些组合物中)的量根据所治疗的宿主和特定的施用模式而改变。在某些实施方式中，配制本发明的组合物使得可以施用0.01-100mg/kg体重/天的本发明的剂量。
通常，可以共同施用任何具有针对正在治疗的疾病或病症的活性的药剂。这些药剂的例子可以在Cancer Principles and Practice of Oncology by V.T.Devita andS.Hellman(editores),6th edition(February 15,2001),Lippincott Williams&WilkinsPublishers中找到。本领域普通技术人员将能够基于所涉及的药物和疾病的特定特征辨别哪些药剂组合是有用的。
在一个实施方式中，治疗方法包括共同施用式III的化合物或其药学上可接受的盐和至少一种细胞毒素剂。如本文所用的术语“细胞毒素剂”是指抑制或防止细胞功能和/或引起细胞死亡或破坏的物质。细胞毒素剂包括但不限于放射性同位素(例如，At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32、Pb212和Lu的放射性同位素)，化学治疗剂，生物抑制剂，酶及其片段如核酸分解酶，和毒素如小分子毒素或细菌、真菌、植物或动物来源的酶促活性毒素，包括其片段和/或变体。在一些实施方式中，向患者施用本发明的PI3激酶抑制剂与另外的治疗剂，所述另外的治疗剂选自化学治疗剂、抗血管生成治疗剂、抗炎剂、免疫调节剂、嗜神经因子、心血管疾病治疗剂、肝病治疗剂、抗病毒剂、血液病治疗剂、糖尿病治疗剂和免疫缺陷病治疗剂。在一些这样的实施方式中，另外的治疗剂为贝伐单抗。在其它一些这样的实施方式中，另外的治疗剂为替莫唑胺。
示例性的细胞毒性剂可选自抗微管剂、铂配位复合物、烷化剂、抗生素剂、拓扑异构酶II抑制剂、抗代谢剂、拓扑异构酶I抑制剂、激素和激素类似物、信号转导通路抑制剂、非受体酪氨酸激酶血管生成抑制剂、免疫治疗剂、促凋亡剂、LDH-A抑制剂；脂肪酸生物合成抑制剂；细胞周期信号抑制剂；HDAC抑制剂，蛋白酶体抑制剂；和癌症代谢抑制剂。
“化学治疗剂”包括用于治疗癌症的化学化合物。化学治疗剂的实例包括埃罗替尼(Genentech/OSI Pharm.)、硼替佐米(Millennium Pharm.)、戒酒硫、表没食子儿茶素没食子酸酯、salinosporamide A、卡非佐米、17-AAG(格尔德霉素)、根赤壳菌素、乳酸脱氢酶A(LDH-A)、氟维司群(AstraZeneca)、sunitib(Pfizer/Sugen)、来曲唑(Novartis)、甲磺酸伊马替尼(Novartis)、finasunate(Novartis)、奥沙利铂(Sanofi)、5-FU(5-氟尿嘧啶)、甲酰四氢叶酸、雷帕霉素(Sirolimus，Wyeth)、拉帕替尼(GSK572016，Glaxo Smith Kline)、罗纳法米(SCH 66336)、索拉非尼(Bayer Labs)、吉非替尼(AstraZeneca)、AG1478，烷化剂如噻替派和环磷酰胺；烷基磺酸盐如白消安、英病舒凡和嗪消安；氮丙啶类如苯并二氢吡喃、卡波醌、美妥替派(meturedopa)和乌雷多巴；亚乙基亚胺和甲基三聚氰胺，包括六甲蜜胺、三亚乙基三聚氰胺、三亚乙基磷酰胺、三亚乙基硫代磷酰胺和三甲基三聚氰胺；acetogenins(特别为bullatacin和bullatacinone)；喜树碱(包括托泊替康和伊立替康)；抑素；开立斯达汀(callystatin)；CC-1065(包括它的阿多来新(adozelesin)、卡折来新(carzelesin)和比折来新(bizelesin)合成类似物)；隐藻菌素(特别为cryptophycin 1和cryptophycin 8)；肾上腺皮质类固醇(包括强的松和强的松龙)；环丙氯地孕酮；包括非那雄胺和度他雄胺的5α-还原酶)；伏立诺他，罗米地辛，帕比司它(panobinostat)，丙戊酸，莫西诺司他多拉司他汀；重组人白介素-2(aldesleukin)，滑石多卡霉菌素(duocarmycin)(包括合成类似物，KW-2189和CB1-TM1)；eleutherobin；pancratistatin；sarcodictyin；软海绵素；氮芥如苯丁酸氮芥、氯苯磺嗪、氯磷酰胺、雌莫司汀、异环磷酰胺、氮芥、盐酸甲氧氮芥、盐酸美扎仑、马法兰、新恩比兴(novembichin)、苯芥胆甾醇(phenesterine)、苯丁酸氮芥酯(prednimustine)、曲磷胺(trofosfamide)、尿嘧啶芥末；亚硝基脲如卡莫司汀、氯脲霉素、福莫司汀、洛莫司汀、尼莫司汀和雷莫司汀(ranimnustine)；抗生素如烯二炔抗生素(例如，加利车霉素，特别是加利车霉素γ1I和加利车霉素ω1I(Angew Chem.Intl.Ed.Engl.199433:183-186)；达美霉素，包括达美霉素A；双膦酸盐，如氯膦酸盐；埃斯培拉霉素(esperamicin)；以及新制癌菌素生色团和相关色蛋白烯二炔抗生素生色团)，阿克拉霉素(aclacinomysins)，放线菌素，氨茴霉素(authramycin)，重氮丝氨酸，博来霉素，放线菌素C(cactinomycin)、卡柔比星(carabicin)、洋红霉素，嗜癌素(carzinophilin),色霉素(chromomycini)，放线菌素D，柔红霉素，地托比星(detorubicin)，6-重氮-5-氧代-L-正亮氨酸，(多柔比星)，吗啉代多柔比星，氰基吗啉代-多柔比星(cyanomo holino-doxorubicin)，2-吡咯啉基-多柔比星(2-pyrrolino-doxorubicin)和脱氧多柔比星(deoxydoxorubicin)，表柔比星，依索比星(esorubicin)，伊达比星，麻西罗霉素(marcellomycin)，丝裂霉素例如丝裂霉素C，霉酚酸，诺加霉素(nogalamycin)，橄榄霉素(olivomycin)，培洛，泊非霉素，嘌呤霉素，奎那霉素(quelamycin)，罗多比星(rodorubicin)，链黑菌素，链脲霉素，结核菌素，乌苯美司，净司他丁，佐柔比星；抗代谢药如甲氨蝶呤和5-氟尿嘧啶(5-FU)；叶酸类似物如二甲叶酸，甲氨蝶呤，蝶罗呤，三甲曲沙；嘌呤类似物如氟达拉滨，6-巯基嘌呤，硫胺素，硫鸟嘌呤；嘧啶类似物如安西他滨，阿扎胞苷，6-氮尿苷，卡莫氟，阿糖胞苷，双脱氧尿苷，去氧氟尿苷，依诺他滨，氟尿苷；雄激素如卡鲁司琼，丙酸达克罗酮，表氯醇，美替亭，睾内酯；抗肾上腺素如氨鲁米特，米托坦，曲洛司坦；叶酸补充剂如弗洛林酸，醋葡醛内酯，醒磷酰胺糖苷，氨基乙酰丙酸，恩尿嘧啶，安吖啶，贝斯布西(bestrabucil)，比生群，依达曲沙(edatraxate)，地磷酰胺(defofamine)，美可辛，亚丝醌，依洛尼塞(elfomithine)，依利醋铵(elliptiniumacetate)，埃博霉素，乙环氧啶(etoglucid)，硝酸镓，羟基脲，香菇多糖，氯尼达明(lonidainine)；美登木素生物碱如美登素和安沙霉素，米托胍腙，米托蒽醌，莫哌达醇(mopidanmol)，二胺硝吖啶(nitraerine)，喷司他丁，蛋氨氮芥(phenamet)，吡柔比星，洛索，鬼臼酸，2-乙酰肼(2-ethylhydrazide)，甲基苄肼，多糖复合物(JHS NaturalProducts,Eugene,Oreg.)，雷佐生(razoxane)，根霉素，西佐喃(sizofuran)，螺环锗，替奴佐酸(tenuazonicacid)，三亚胺，2,2',2”-三氯三乙胺，单端孢菌素(特别是T-2毒素，verracurin A，绿脓杆菌素A和angiidine)，尿烷，长春碱，达卡巴嗪，甘露莫司汀，二溴甘露醇，二溴卫矛醇(mitolactol)，哌泊溴烷(pipobroman)，加西托星(gacytosine)，***糖苷(“Ara-C”)，环磷酰胺，噻替派；紫杉烷类，例如TAXOL(紫杉醇，Bristol-Myers SquibbOncology,Princeton,NJ)，(无Cremophor)，紫杉醇的白蛋白工程纳米颗粒制剂(American Pharmaceutical Partners,Schaumberg,111)，和(多西他赛，doxetaxe；Sanofi-Aventis)，苯丁酸氮芥，(吉西他滨)，6-硫鸟嘌呤，巯嘌呤，甲氨蝶呤；铂类似物如顺铂和卡铂，长春碱，依托泊苷(VP-16)，异环磷酰胺，米托蒽醌，长春新碱，(长春瑞滨)，减瘤，替尼泊苷，依达曲沙，柔红霉素，氨基蝶呤，卡培他滨()，伊班膦酸钠，CPT-11，拓扑异构酶抑制剂RFS 2000，二氟甲基鸟氨酸(DMFO)；类维生素A如视黄酸，以及上述任一种的药学上可接受的盐、酸和衍生物。
化学治疗剂还包括(i)用于调节或抑制肿瘤激素行为的抗激素药物，例如抗***和选择性***受体调节剂(SERMs)，包括例如他莫昔芬(包括他莫昔芬柠檬酸盐)、雷洛昔芬、屈洛昔芬、碘克沙芬、4-羟基他莫昔芬、曲沃昔芬、考昔芬、LY117018、奥那司酮和(托瑞米芬柠檬酸盐)；(ii)抑制芳香酶的芳香酶抑制剂，其调节肾上腺中***的产生，例如4(5)-咪唑、氨鲁米特、(醋酸甲地孕酮)、(依西美坦，辉瑞)、福美斯坦(formestanie)、法屈唑、(伏氯唑)、(来曲唑，诺华公司)和(阿那曲唑，阿斯利康)；(iii)抗雄激素物质，如氟他胺、尼鲁米特、比卡鲁胺、亮丙瑞林和戈舍瑞林、布舍瑞林、三苯乙烯醇、醋酸甲羟孕酮、己烯雌酚、倍美力、氟***、全反式维甲酸、芬维A胺、以及曲沙他滨(1,3-二氧戊环核苷胞嘧啶类似物)；(iv)蛋白激酶抑制剂；(v)脂质激酶抑制剂；(vi)反义寡核苷酸，特别是抑制牵涉异常细胞增殖的信号传导途径中的基因表达的反义寡核苷酸，例如PKC-α，Ralf和H-Ras；(vii)核酶如VEGF表达抑制剂(例如)和HER2表达抑制剂；(viii)疫苗，例如基因治疗疫苗，例如和 rIL-2；拓扑异构酶1抑制剂如rmRH；和(ix)上述任一种的药学上可接受的盐、酸和衍生物。
化学治疗剂还包括抗体，如阿仑单抗(Campath)、贝伐单抗(Genentech)、西妥昔单抗(Imclone)、帕妥珠单抗(Amgen)，利妥昔单抗(Genentech/Biogen Idee)、帕妥珠单抗(2C4，Genentech)、曲妥珠单抗(Genentech)、托西莫单抗(Bexxar，Corixia)和抗体药物结合物，吉姆单抗奥佐米星(Wyeth)。具有治疗潜力的另外的人源化单克隆抗体作为与本发明化合物组合的药剂包括：阿波单抗、阿塞珠单抗、阿利珠单抗、巴匹珠(bapineuzumab)、莫-比伐珠单抗、莫-坎妥珠单抗、西利珠单抗、西利珠单抗、妥珠单抗、西地伏珠单抗(cidfusituzumab)、西地土珠单抗(cidtuzumab)、达克珠单抗、依库丽单抗、依法利珠单抗、依帕珠单抗、厄利珠单抗(erlizumab)、泛维珠单抗(felvizumab)、芳妥珠单抗(fontolizumab)、吉妥珠单抗奥佐米星、伊珠单抗奥佐米星、易普利姆玛、拉贝珠单抗(labetuzumab)、林妥珠单抗、马妥珠单抗、美泊利单抗、莫维珠单抗、莫妥维珠单抗(motovizumab)、那他珠单抗、尼妥珠单抗、诺拉维珠单抗(nolovizumab)、努马维珠单抗(numavizumab)、奥瑞、奥马珠单抗、帕利珠单抗、帕考珠单抗、派克伐斯图珠单抗(pecfusituzumab)、派克土珠单抗(pectuzumab)、培克珠单抗、瑞立维珠单抗(ralivizumab)、兰尼单抗、瑞立珠单抗(reslivizumab)、瑞利珠单抗(reslizumab)、resyvizumab、罗维珠单抗(rovelizumab)、芦利珠单抗(ruplizumab)、sibrotuzumab、西利珠单抗(siplizumab)、索土珠单抗、替珠单抗(tacatuzumab tetraxetan)、他度珠单抗、他利珠单抗、呔非巴珠单抗(tefibazumab)、托珠单抗、托瑞立珠单抗(toralizumab)、吐克图珠单抗西莫白介素(tucotuzumab celmoleukin)、土库斯图珠单抗(tucusituzumab)、尤玛维珠单抗(umavizumab)、乌珠单抗(urtoxazumab)、优特克单抗、抗CD3单抗(visilizumab)和抗白细胞介素12(ABT-874/J695,Wyeth Research和雅培实验室(AbbottLaboratories))，其是经遗传修饰以识别白细胞介素-12p40蛋白的重组专有人类序列全长IgG1λ抗体。
化学治疗剂还包括“EGFR抑制剂”，其指的是与EGFR结合或直接相互作用并且阻止或降低其信号传导活性的化合物，或者也称为“EGFR拮抗剂”。这种药剂的实例包括与EGFR结合的抗体和小分子。与EGFR结合的抗体的实例包括MAb 579(ATCC CRL HB 8506)、MAb455(ATCC CRL HB8507)、MAb 225(ATCC CRL 8508)、MAb 528(ATCC CRL 8509)(参见美国专利号4,943,533，Mendelsohn et al.)及其变体，如嵌合225(C225或西妥昔单抗；)和重构人225(H225)(参见WO 96/40210,Imclone Systems Inc.)；IMC-11F8，一种完全人类EGFR靶向的抗体(Imclone)；结合II型突变EGFR的抗体(美国专利号5,212,290)；如美国专利号5,891,996中所述的结合EGFR的人源化和嵌合抗体；和结合EGFR的人抗体，如ABX-EGF或帕尼单抗(参见WO98/50433,Abgenix/Amgen)；EMD 55900(Straghotto etal.Eur.J.Cancer 32A:636-640(1996))；EMD7200(马妥珠单抗)针对与EGF和TGF-α竞争EGFR结合(EMD/默克公司)的EGFR的人源化EGFR抗体；人类EGFR抗体，HuMax-EGFR(GenMab)；在US 6,235,883中描述的称为E.1、E2.4、E2.5、E6.2、E6.4、E2.11、E6.3和E7.6.3的完全人类抗体；MDX-447(Medarex公司)；和mAb 806或人源化mAb 806(Johns et al.,J.Biol.Chem.279(29):30375-30384(2004))。抗EGFR抗体可以与细胞毒剂偶联，从而产生免疫偶联物(参见例如EP659,439A2，Merck Patent GmbH)。EGFR拮抗剂包括小分子，例如描述在下列美国专利号中的化合物：5,616,582、5,457,105、5,475,001、5,654,307、5,679,683、6,084,095、6,265,410、6,455,534、6,521,620、6,596,726、6,713,484、5,770,599、6,140,332、5,866,572、6,399,602、6,344,459、6,602,863、6,391,874、6,391,874、6,344,455、5,760,041、6,002,008和5,747,498以及以下PCT公开中的化合物：WO98/14451、WO98/50038、WO99/09016和WO99/24037。具体的小分子EGFR拮抗剂包括OSI-774(CP-358774，厄洛替尼，Genentech/OSI制药公司)、PD 183805(CI 1033,2-丙烯酰胺、N-[4-[(3-氯-4-氟苯基)氨基]-7-[3-(4-吗啉基)丙氧基]-6-喹唑啉基]-,二盐酸盐，辉瑞公司)、ZD1839、吉非替尼()4-(3'-氯-4'-氟苯胺基)-7-甲氧基-6-(3-吗啉代丙氧基)喹唑啉，阿斯利康)、ZM 105180((6-氨基-4-(3-甲基苯基-氨基)-喹唑啉，Zeneca)、BIBX-1382(N8-(3-氯-4-氟-苯基)-N2-(1-甲基-嘧啶-2,8-二胺，Boehringer Ingelheim)、PKI-166((R)-4-[4-[(1-苯乙基)氨基]-1H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-6-基]-苯酚)、(R)-6-(4-羟基苯基)-4-[(1-苯基乙基)氨基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶)、CL-387785(N-[4-[(3-溴苯基)氨基]-6-喹唑啉基]-2-丁炔基)、EKB-569(N-[4-[(3-氯-4-氟苯基)氨基]-3-氰基-7-乙氧基-6-喹啉基]-4-(二甲氨基)-2-丁烯酰胺)(Wyeth)、AG1478(辉瑞制药)、AG1571(SU 5271，Pfizer)、双重EGFR/HER2酪氨酸激酶抑制剂如拉帕替尼(GSK572016或N-[3-氯-4-[(3-氟苯基)甲氧基苯基]-6[5[[[2-甲基磺酰基]乙基]氨基]甲基]-2-呋喃基]-4-喹唑啉胺)。
化学治疗剂还包括“酪氨酸激酶抑制剂”，包括前段所述的EGFR靶向药物；小分子HER2酪氨酸激酶抑制剂如可得自Takeda的TAK165；CP-724,714，一种ErbB2受体酪氨酸激酶的口服选择性抑制剂(Pfizer和OSI)；双HER抑制剂，例如EKB-569(可从Wyeth获得)，其优先结合EGFR但抑制HER2和EGFR过表达细胞；拉帕替尼(GSK572016；可从Glaxo-SmithKline获得)，一种口服HER2和EGFR酪氨酸激酶抑制剂；PKI-166(可从Novartis获得)；pan-HER抑制剂，例如卡奈替尼(CI-1033，Pharmacia)；Raf-1抑制剂，如可从ISIS制药公司获得的抑制Raf-1信号传导的反义剂ISIS-5132；非HER靶向TK抑制剂，例如甲磺酸伊马替尼(可从Glaxo SmithKline获得)；多靶向酪氨酸激酶抑制剂，例如舒尼替尼(可从Pfizer获得)；VEGF受体酪氨酸激酶抑制剂如瓦他拉尼(PTK787/ZK222584，可从Novartis/Schering AG获得)；MAPK细胞外调节激酶I抑制剂CI-1040(可从Pharmacia获得)；喹唑啉，例如PD 153035,4-(3-氯苯胺基)喹唑啉；吡啶并嘧啶；嘧啶并嘧啶；吡咯并嘧啶，如CGP 59326，CGP 60261和CGP 62706；吡唑并嘧啶，4-(苯基氨基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶；姜黄素(diferuloyl甲烷，4,5-双(4-氟苯胺基)邻苯二甲酰亚胺)；含有硝基噻吩部分的酪氨酸；PD-0183805(Warner-Lamber)；反义分子(例如与HER-编码核酸结合的那些)；喹喔啉(美国专利号5,804,396)；tryphostins(美国专利号5,804,396)；ZD6474(AstraZeneca)；PTK-787(Novartis/Schering AG)；pan-HER抑制剂，例如CI-1033(Pfizer)；Affinitac(ISIS 3521，Isis/Lilly)；甲磺酸伊马替尼()；PKI 166(Novartis)；GW2016(Glaxo SmithKline)；CI-1033(辉瑞制药)；EKB-569(惠氏)；Semaxinib(辉瑞)；ZD6474(阿斯利康)；PTK-787(Novartis/Schering AG)；INC-1Cl1(Imclone)，雷帕霉素(西罗莫司，)；或者如以下任何专利公开中所述的物质：美国专利号5,804,396、WO 1999/09016(American Cyanamid)、WO 1998/43960(American Cyanamid)、WO1997/38983(Warner Lambert)、WO 1999/06378(Warner Lambert)、WO 1999/06396(WarnerLambert)、WO 1996/30347(Pfizer，Inc)、WO 1996/33978(Zeneca)、WO 1996/3397(Zeneca)和WO 1996/33980(Zeneca)。
化学治疗剂还包括***、干扰素、秋水仙碱、氯苯氨啶、环孢霉素、两性霉素、甲硝唑、阿仑单抗、阿利维A酸、别嘌呤醇、氨磷汀、三氧化二砷、天冬酰胺酶、卡介苗活、bevacuzimab、蓓萨罗丁、克拉屈滨、氯法拉滨、达贝泊汀α、地尼白介素(denileukin)、右丙亚胺、阿法依泊汀、厄洛替尼(elotinib)、非格司亭、乙酸组胺瑞林、替伊莫单抗、干扰素α-2a、干扰素α-2b、来那度胺、左旋咪唑、美司钠、甲氧沙林、诺龙、奈拉滨、nofetumomab、奥普瑞白介素、帕利夫明、帕米膦酸、培加酶、培门冬酶、乙二醇化非格司亭、培美曲塞二钠、普瑞霉素、卟菲尔钠、奎纳克林、拉布立酶、沙格司亭、替莫唑胺、VM-26、6-TG、托瑞米芬、维甲酸、ATRA、戊柔比星、唑来膦酸盐和唑来膦酸，及其药学上可接受的盐。
化学治疗剂还包括氢化可的松、醋酸氢化可的松、醋酸可的松、醋酸可待松酮、巯氢可的松、曲安奈德、去炎松醇、莫米松、安西奈德、布***、地索奈德、氟轻松、醋酸氟轻松、倍他米松、倍他米松磷酸钠、***、***磷酸钠、氟可龙、丁酸氢化可的松、戊酸氢化可的松、丙酸二丙酸酯、倍他米松戊酸酯、二丙酸倍他米松、泼尼卡酯、氯倍他松丁酸酯、氯倍他索丙酸酯、氟可龙己酸酯、氟可龙新戊酸酯和醋酸氟泼尼定；免疫选择性抗炎肽(ImSAIDs)如苯丙氨酸-谷氨酰胺-甘氨酸(FEG)及其D-异构体形式(feG)(IMULANBioTherapeutics，LLC)；抗风湿药物如硫唑嘌呤、环孢素(环孢菌素A)、D-青霉胺、金盐、羟氯喹、来氟米特胺米诺环素、柳氮磺胺吡啶、肿瘤坏死因子α(THFα)阻断剂如依那西普(Enbrel)、英夫利昔单抗(Remicade)、阿达木单抗(Humira)、妥珠单抗(Cimzia)、戈利木单抗(Simponi)、白细胞介素1(IL-1)如阿那白滞素(Kineret)、T细胞共刺激阻断剂如阿巴西普(Orencia)、白细胞介素6(IL-6)阻断剂如托珠单抗()；白细胞介素13(IL-13)阻断剂如lebrikizumab；干扰素α(IFN)阻断剂如Rontalizumab；7整合素β-受体阻断剂如rhuMAb Beta7；IgE通路阻断剂如Anti-Mi素；分泌的同源三聚体LTa3和膜结合异源三聚体LTal/2阻断剂如抗淋巴毒素α(LTa)；放射性同位素(例如，At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32、Pb212和Lu的放射性同位素)；各种试验药物如硫铂、PS-341、苯丁酸、ET-18-OCH3或法尼基转移酶抑制剂(L-739749，L-744832)；多酚如槲皮素、白藜芦醇、白皮杉醇、表没食子儿茶素没食子酸酯、theafiavins、黄烷醇、原花青素、桦木酸及其衍生物；自噬抑制剂如氯喹、δ-9-四氢***酚(屈***酚，)；β-拉帕醌；拉帕醇；秋水仙碱；桦木酸；乙酰喜树碱，scopolectin和9-氨基喜树碱)；鬼臼毒素；替加氟()；贝沙罗汀()；二膦酸盐如氯膦酸盐(例如或)，依替膦酸盐()，NE-58095，唑来膦酸/唑来膦酸盐)，阿仑膦酸盐()，帕米膦酸盐()，替鲁膦酸盐()，或利塞膦酸盐()；和表皮生长因子受体(EGF-R)；疫苗如疫苗；哌立福新，COX-2抑制剂(例如塞来考昔或艾托考昔)，蛋白体抑制剂(例如PS341)；CCI-779；替比法尼(R11577)；奥拉非尼，ABT510；Bcl-2抑制剂如奥利默森钠()；匹杉琼；法尼基转移酶抑制剂如洛那法(SCH 6636，SARASARTM)；以及上述任一种的药学上可接受的盐、酸或衍生物；以及上述两种或多种的组合，例如CHOP，为环磷酰胺、多柔比星、长春新碱和***龙的组合疗法的缩写；和FOLFOX，为奥沙利铂(ELOXATINTM)与5-FU和甲酰四氢叶酸组合治疗方案的缩写。
化学治疗剂还包括具有镇痛、退热和抗炎作用的非甾体类抗炎药。非甾体抗炎药NSAIDs包括环氧合酶的非选择性抑制剂。NSAIDs的具体实例包括阿司匹林，丙酸衍生物如布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬、氟比洛芬、奥沙普秦和萘普生，乙酸衍生物如吲哚美辛、舒林酸、依托度酸、双氯芬酸，烯醇酸衍生物如吡罗昔康、美洛昔康、替诺昔康、droxicam、氯诺昔康和伊索昔康，芬那酸衍生物如甲芬那酸、甲氯芬那酸、氟芬那酸、托芬那酸，和COX-2抑制剂如塞来考昔、依托考昔、罗美昔布、帕瑞考昔、罗非考昔、罗非考昔和伐地考昔。NSAIDs可用于症状缓解，如类风湿性关节炎、骨关节炎、炎性关节病、强直性脊柱炎、银屑病性关节炎、莱特氏综合征、急性痛风、痛经、转移性骨痛、头痛和偏头痛、术后疼痛、轻度至中度由炎症和组织损伤引起的疼痛、发热、肠梗阻和肾绞痛。
在某些实施方式中，化学治疗剂包括但不限于多柔比星、***、长春新碱、环磷酰胺、氟尿嘧啶、拓扑替康、干扰素、铂衍生物、紫杉烷类(例如紫杉醇、多西他赛)、长春花生物碱类(例如长春碱)、蒽环类(例如依托泊苷)、顺铂、mTOR抑制剂(例如雷帕霉素)、甲氨蝶呤、放线菌素D、多拉司他汀10、秋水仙碱、三甲曲沙、氯苯氨啶、环孢菌素、柔红霉素、替尼泊苷、两性霉素、烷化剂(例如苯丁酸氮芥)、5-氟尿嘧啶、喜树碱、顺铂、甲硝唑和甲磺酸伊马替尼等。在其它实施方式中，本发明化合物与生物制剂例如贝伐单抗或帕尼单抗组合施用。
在某些实施方式中，本发明的化合物或其药学上可接受的组合物与选自以下任一种或多种的抗增殖剂或化学治疗剂组合施用：阿巴瑞克、阿地白介素、阿仑单抗、阿利维A酸，别嘌呤醇、六甲蜜胺、氨磷汀、阿那曲唑、三氧化二砷、门冬酰胺酶、阿扎胞苷、卡介苗活、bevacuzimab、氟尿嘧啶、蓓萨罗丁、博来霉素、硼替佐米、白消安、卡普睾酮、卡培他滨、喜树碱、卡铂、卡莫司汀、西妥昔单抗、苯丁酸氮芥、克拉屈滨、氯法拉滨、环磷酰胺、阿糖胞苷、放线菌素D、阿法达贝泊汀、柔红霉素、denileukin、右丙亚胺、多西他赛、多柔比星(中性)、盐酸多柔比星、屈他雄酮丙酸酯、表柔比星、阿法依泊汀、厄洛替尼、雌莫司汀、依托泊苷磷酸盐、依托泊苷、依西美坦、非格司亭、氟尿苷、氟达拉滨、氟维司群、吉非替尼、吉西他滨、吉妥珠单抗、醋酸戈舍瑞林、组氨瑞林醋酸盐、羟基脲、替伊莫单抗、伊达比星、异环磷酰胺、甲磺酸伊马替尼、干扰素α-2a、干扰素α-2b、伊立替康、来那度胺、来曲唑、甲酰四氢叶酸、醋酸亮丙瑞林、左旋咪唑、洛莫司汀、醋酸甲地孕酮、美法仑、巯嘌呤、6-MP、美司钠、氨基喋呤、甲氧沙林、丝裂霉素C、米托坦、米托蒽醌、诺龙、奈拉滨、nofetumomab、奥普瑞白介素、奥沙利铂、紫杉醇、帕利夫明、氨羟二磷酸二钠、培加酶、天门冬酰胺酶、乙二醇化非格司亭、培美曲塞二钠、喷司他丁、哌泊溴烷、普卡霉素、卟菲尔钠、丙卡巴肼、奎纳克林、拉布立酶、利妥昔单抗、沙格司亭、索拉非尼、链脲霉素、马来酸舒尼替尼、滑石粉、他莫昔芬、替莫唑胺、替尼泊苷、VM-26、睾内酯、硫鸟嘌呤、6-TG、噻替派、托泊替康、托瑞米芬、托西莫单抗、曲妥珠单抗、维A酸、ATRA、尿嘧啶芥末、戊柔比星、长春碱、长春新碱、长春瑞滨、唑来膦酸盐或唑来膦酸。
E.定义
本文所用术语“烃基”描述了仅由元素碳和氢组成的有机化合物或基团。这些部分包括但不限于烷基、烯基、炔基和芳基部分。这些部分还包括被其它脂族或环状烃基取代的烷基、烯基、炔基和芳基部分，如烷芳基、烯芳基和炔芳基。除非另外指明，否则这些部分优选包含1至20个碳原子。
本文所述的“取代的烃基”部分是被至少一个除碳以外的原子取代的烃基部分，包括其中碳链原子被杂原子如氮、氧、硅、磷、硼、硫或卤素原子取代的部分。这些取代基包括但不限于卤素、杂环、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、羟基、酮基、酰基、酰氧基、硝基、叔氨基、酰氨基、硝基、氰基、硫代、亚磺酸酯、磺酰胺、缩酮、缩醛、酯和醚。
本文所用术语“烷基”是指1-12个碳原子(C1-12)的饱和直链或支链的一价烃基，其中烷基可以任选独立地被一个或多个下述取代基取代。在另一个实施方式中，烷基为1至8个碳原子(C1-8)，或1至6个碳原子(C1-6)。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-甲基-1-丙基、2-丁基、2-甲基-2-丙基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-1-丁基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基、2-甲基-3-戊基、2,3-二甲基-2-丁基、3,3-二甲基-2-丁基、1-庚基、1-辛基等。
本文所用术语“亚烷基”是指1至12个碳原子(C1-12)的饱和直链或支链的二价烃基，其中亚烷基可以任选独立地被一个或多个下述取代基取代。在另一个实施方式中，亚烷基为1至8个碳原子(C1-8)，或1至6个碳原子(C1-6)。亚烷基的实例包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚丙基等。
术语“烯基”是指具有至少一个不饱和位点(即碳-碳，sp2双键)的2-8个碳原子(C2-8)的直链或支链的一价烃基，其中烯基可以任选独立地被一个或多个本文所述的取代基取代，并且包括具有“顺”和“反”取向，或者“E”和“Z”取向的基团。实例包括但不限于乙烯基(ethylenyl)或乙烯基(vinyl)、烯丙基等。
术语“亚烯基”是指具有至少一个不饱和位点(即碳-碳sp2双键)的2至12个碳原子(C2-12)的直链或支链的二价烃基，其中烯基可以被任选取代，并且包括具有“顺”和“反”取向，或者“E”和“Z”取向的基团。实例包括但不限于亚乙烯基(ethylenylene)或亚乙烯基(vinylene)，烯丙基等。
术语“炔基”是指具有至少一个不饱和位点(即碳-碳sp三键)的2至8个碳原子(C2-8)的直链或支链的一价烃基，其中炔基可以任选独立地被一个或多个本文所述的取代基取代。实例包括但不限于乙炔基、丙炔基等。
术语“碳环”(carbocycle)、“碳环基”、“碳环”(carbocycilc ring)和“环烷基”是指具有3至12个碳原子(C3-12)作为单环或7至12个碳原子作为双环的单价非芳族、饱和或部分不饱和环。具有7至12个原子的双环碳环可以例如排列为双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]体系，具有9或10个环原子的双环碳环可以排列为双环[5,6]或[6,6]体系，或桥连体系如双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.2.2]壬烷。单环碳环的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊-1-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、环己基、1-环己-1-烯基、1-环己-2-烯基、1-环己-3-烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基等。
“芳基”是指通过从母体芳族环体系的单个碳原子除去一个氢原子而衍生的6-20个碳原子(C6-20)的一价芳族烃基。一些芳基在示例性结构中表示为“Ar”。芳基包括包含与饱和的、部分不饱和的环或芳族碳环稠合的芳环的双环基团。典型芳基包括但不限于由苯(苯基)、取代的苯、萘、蒽、联苯、茚基、茚满基、1,2-二氢萘基、1,2,3,4-四氢萘基衍生的基团等。芳基任选独立地被一个或多个本文所述的取代基取代。
术语“杂环”(herocycle)、“杂环基”和“杂环”(herocyclic ring)在本文中可互换使用，并且指饱和或部分不饱和(即，在环内具有一个或多个双键和/或三键)的3至约20个环原子的碳环基团，其中至少一个环原子为选自氮、氧、磷和硫的杂原子，其余的环原子为C，其中一个或多个环原子任选独立地被一个或多个下述取代基取代。杂环可以为具有3至7个环成员(2至6个碳原子和1至4个选自N、O、P和S的杂原子)的单环或具有7至10个环成员(4至9个碳原子和1至6个选自N、O、P和S的杂原子)的双环，例如双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]体系。杂环在Paquette,Leo A.；“Principles ofModern Heterocyclic Chemistry”(W.A.Benjamin,New York,1968)中描述，特别是第1、3、4、6、7和9章；“The ChemistryofHeterocyclic Compounds,A series ofMonographs”(John Wiley&Sons,New York,1950至今)，特别是第13、14、16、19和28卷；和J.Am.Chem.SOC.(1960)82:5566。“杂环基”还包括其中杂环基团与饱和环、部分不饱和环、或芳族碳环或杂环稠合的基团。杂环的实例包括但不限于吗啉-4-基、哌啶-1-基、哌嗪基、哌嗪-4-基-2-酮、哌嗪-4-基-3-酮、吡咯烷-1-基、硫代吗啉-4-基、S-二氧硫代吗啉-4-基、氧杂环辛烷-1-基、氮杂环丁烷-1-基、八氢吡啶并[1,2-a]吡嗪-2-基、[1,4]二氮杂环庚烷-1-基、吡咯基、四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、四氢吡喃基、二氢吡喃基、四氢噻喃基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、硫杂氧杂环己基、哌嗪基、高哌嗪基、氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基、硫杂环丁烷基、高哌啶基、氧杂环庚烷基、硫杂环庚烷基、氧氮杂环庚烷基、二氮杂环庚烷基、硫氮杂环庚烷基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、二氢吲哚基、2H-吡喃基、4H-吡喃基、二恶烷基、1,3-二氧戊环基、吡唑啉基、二噻烷基、二硫戊环基、二氢吡喃基、二氢噻吩基、二氢呋喃基、吡唑烷基咪唑啉基、咪唑烷基、3-氮杂双环[3.1.0]己烷基、3-氮杂二环[4.1.0]庚烷基、氮杂二环[2.2.2]己烷基、3H-吲哚基喹嗪基和N-吡啶基脲。螺环部分也包括在该定义的范围内。其中2个环原子被氧代(＝O)部分取代杂环基团的实例为嘧啶酮基和1,1-二氧代-硫代吗啉基。本文中杂环基团任选独立地被一个或多个本文所述的取代基取代。
术语“杂芳基”是指5元、6元或7元环的单价芳族基团，并且包括5-20个含有一个或多个独立地选自氮、氧和硫杂原子的原子的稠环体系(其中至少一个是芳族的)。杂芳基的实例为吡啶基(包括例如2-羟基吡啶基)、咪唑基、咪唑并吡啶基、嘧啶基(包括例如4-羟基嘧啶基)、吡唑基、***基、吡嗪基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异恶唑基、噻唑基、恶二唑基、恶唑基、异噻唑基、吡咯基、喹啉基、异喹啉基、四氢异喹啉基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、噌啉基、吲唑基、中氮茚基、酞嗪基、哒嗪基、三嗪基、异吲哚基、蝶啶基、嘌呤基、恶二唑基、***基、噻二唑基、噻二唑基、呋咱基、苯并呋咱基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、苯并恶唑基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基和呋喃并吡啶基。杂芳基任选独立地被一个或多个本文所述的取代基取代。
在可能的情况下，杂环或杂芳基可以为碳(碳连接的)、或氮(氮连接的)键合的。作为实例而非限制，碳键合的杂环或杂芳基键合在吡啶的位置2、3、4、5或6位，在哒嗪的3、4、5或6位，在嘧啶的2、4、5或6位，在吡嗪的2、3、5或6位，在呋喃、四氢呋喃、噻吩(thiofuran)、噻吩(thiophene)、吡咯或四氢吡咯的2、3、4或5位，在恶唑、咪唑或噻唑的2、4或5位，在异恶唑、吡唑或异噻唑的3、4或5位，在氮丙啶的2或3位，在氮杂环丁烷的2、3或4位，在喹啉的2、3、4、5、6、7或8位，在异喹啉的1、3、4、5、6、7或8位。
作为实例而非限制，氮键合的杂环或杂芳基键合在氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、哌啶、哌嗪、吲哚、吲哚啉、1H-吲唑的1位，在异吲哚或异吲哚啉的2位，在吗啉的4位，和在咔唑或β-咔啉的9位。
术语“有机硼”是指硼的有机衍生物。有机硼化合物的实例包括以下结构的酯：
其中R'合适地为烃基、取代的烃基、烷基、亚烷基、碳环、杂环、芳基、杂芳基和芳基-烷基。R'的实例包括亚乙基(-CH2CH2-)、新戊基(-CH2C(CH3)(CH3)CH2-)和频哪醇(-C(CH3)(CH3)C(CH3)(CH3)C-)。R”合适地为任选取代的烃基、取代的烃基、烷基、亚烷基、碳环、杂环、芳基、杂芳基和芳基-烷基。R”的实例包括取代杂芳基化合物，包括2-羟基吡啶和2-氨基嘧啶。在一些特定方面，R'为频哪醇并且R”为2-氨基嘧啶。有机硼化合物的其它实例包括三有机硼烷和氢化物、硼酸和硼酸和酯、碳硼烷和硼烷化合物。
术语“体积”是指第一种液体化合物相对于与它结合的第二种化合物或第二种化合物的混合物的体积的量。例如，加入到第二种化合物(1体积)中的四倍体积的第一种液体与通过下式计算的80％的第一种液体的体积百分数相关：(4体积第一种液体)/(4体积第一种液体+1体积第二种化合物)*100＝80v/v％。
术语“手性”是指具有镜像伴侣的不可重叠性质的分子，而术语“非手性”是指可在其镜像伴侣上重叠的分子。
术语“立体异构体”是指具有相同化学组成但在空间中的原子或基团的排列方面不同的化合物。
“非对映异构体”是指具有两个或更多个手性中心且其分子彼此不是镜像的立体异构体。非对映异构体具有不同的物理性质，例如熔点、沸点、光谱性质和反应性。非对映异构体的混合物可以在高分辨率分析程序例如电泳和色谱法下分离。
“对映体”是指化合物的两个立体异构体，它们是彼此不可重叠的镜像。
术语“互变异构体”或“互变异构形式”是指可通过低能障互相转化的不同能量的结构异构体。例如，质子互变异构体(也称为质子异构互变异构体)包括通过质子迁移(例如酮-烯醇和亚胺-烯胺异构化)的相互转化。价键互变异构体包括通过一些键合电子的重组而相互转化。
本文所用的短语“药学上可接受的盐”是指本发明的化合物的药学上可接受的有机或无机盐。示例性的盐包括但不限于硫酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物，碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸式柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、鞣酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐(methanesulfonate)“甲磺酸盐”(mesylate)、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐(即1,1'-亚甲基-(2-羟基-3-萘甲酸酯))盐。药学上可接受的盐可能涉及包含另一种分子，例如乙酸根离子、琥珀酸根离子或其它抗衡离子。抗衡离子可以为使母体化合物上的电荷稳定的任何有机或无机部分。此外，药学上可接受的盐在其结构中可以具有多于一个的带电荷的原子。其中多个带电原子是药学上可接受的盐的一部分的实例可以具有多个抗衡离子。因此，药学上可接受的盐可以具有一个或多个带电荷的原子和/或一个或多个抗衡离子。
短语“药学上可接受的”表示物质或组合物必须在化学上和/或毒理学上与包含制剂的其它成分和/或用其治疗的哺乳动物相容。
“溶剂化物”是指一种或多种溶剂分子与本发明化合物的缔合或复合物。形成溶剂化物的溶剂的实例包括但不限于水、异丙醇、乙醇、甲醇、DMSO、乙酸乙酯、乙酸和乙醇胺。
术语“发明的化合物”和“本发明的化合物”和“式II、IIa、III和IIIa的化合物”包括式II、IIa、III和IIIa的化合物和其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体、其溶剂化物、其代谢物及其药学上可接受的盐和前药。
术语“治疗”(动词)和“治疗”(名称)是指治疗性治疗和防病措施或预防措施，其中目的是预防或减缓(减少)不期望的生理变化或紊乱，例如癌症的发展或扩散。为了本发明的目的，有益的或期望的临床结果包括但不限于症状的缓解、疾病程度的减少、疾病状态的稳定(即不恶化)、疾病进展的延迟或减缓、疾病状态的改善或缓和和缓解(无论是部分还是全部)，无论是可检测的还是不可检测的。如果不接受治疗，“治疗”也意味着与预期的生存期相比，延长生存期。需要治疗的患者包括那些已经患有病症或障碍的患者以及那些容易患有该病症或障碍的患者或者需要预防该病症或障碍的患者。
短语“治疗有效量”是指(i)治疗或预防特定疾病、病症或障碍，(ii)减弱、改善或消除特定疾病、状况或病症的一种或多种症状，或(iii)预防或延迟本文所述的特定疾病、病症或障碍的一种或多种症状的发作的本发明的化合物的量。在癌症的情况下，药物的治疗有效量可以减少癌细胞的数量、减小肿瘤的大小、抑制(即，一定程度减慢并且优选停止)癌细胞渗透到外周器官中、抑制(即，一定程度减慢并且优选停止)肿瘤转移、在一定程度上抑制肿瘤生长和/或在一定程度上减轻与癌症相关的一种或多种症状。就药物可防止生长和/或杀死现有癌细胞而言，它可能是细胞抑制性和/或细胞毒性的。对于癌症治疗，可通过例如评估疾病进展时间(TTP)和/或确定响应率(R)来测定疗效。
术语“癌症”是指或描述哺乳动物的生理状况，其典型特征在于不受调节的细胞生长。“肿瘤”包含一种或多种癌细胞。癌症的实例包括但不限于癌、淋巴瘤、母细胞瘤、肉瘤和白血病或淋巴恶性肿瘤。此类癌症的更具体实例包括鳞状细胞癌(例如上皮鳞状细胞癌)、包括小细胞肺癌的肺癌、非小细胞肺癌(“NSCLC”)、肺的腺癌和肺的鳞状癌、腹膜癌、肝细胞癌、包括胃肠癌的胃癌(gastroc cancer)或胃癌(stomach cancer)、胰腺癌、胶质母细胞瘤、***、卵巢癌、肝癌、膀胱癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、子宫内膜癌或子宫癌、唾液腺癌、肾癌(kidney cancer)或肾癌(renal cancer)、***癌、外阴癌、甲状腺癌、肝癌、***癌、***癌以及头颈癌。
实施例
方法
实施例中描述的化学反应可以容易地适用于制备本发明的许多其它PI3K抑制剂，并且制备本发明化合物的替代方法被认为在本发明的范围内。例如，根据本发明的非示例性化合物的合成可以通过对本领域技术人员显而易见的修改而成功地进行，例如通过利用本领域已知的除了所描述的那些之外的其它合适的试剂，和/或通过反应条件的常规改变。或者，本文公开的或本领域已知的其它反应将被认为具有制备本发明其它化合物的适用性。
在下面描述的实施例中，除非另有说明，所有温度均以摄氏度表示。除非另有说明，试剂购自商业供应商，如Sigma Aldrich Chemical Company,J.T.Baker，BoronMolecular，Mallinckrodt，并且不经进一步纯化即可使用。下面列出的反应一般在氮气或氩气的正压下或用干燥管(除非另有说明)在无水溶剂中进行，并且反应烧瓶通常装有橡胶隔片以通过注射器引入底物和试剂。将玻璃器皿烘干和/或加热干燥。柱层析在具有硅胶柱的Biotage***(制造商：Dyax Corporation)或硅胶SEP(Waters)上进行。使用氯仿作为参考标准(7.25ppm)，在氘代CDCl3、d6-DMSO、CH3OD或d6-丙酮溶液(以ppm记录)中于400MHz获得1H NMR谱。当记录峰值多重性时，使用以下缩写：s(单峰)，d(双峰)，t(三峰)，m(多峰)，br(变宽)，dd(双峰的双峰)，dt(三峰的双峰)。当给出时，偶合常数以赫兹(Hz)记录。
HPLC可以通过以下示例性方法进行：
2-(2-氯-6-吗啉基-9H-吡喃-嘌呤-8-基)丙-2-醇(化合物5)、2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤(化合物7)和5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺(GDC-0084)的HPLC分析可以按照如下进行。稀释剂：乙腈。流动相A：0.05％TFA/水。流动相B：0.05％TFA/乙腈。柱：Ace3C18HL柱，3×50mm 3.0μm。柱温：35℃。检测器波长：220nm。进样量：2μL。流速：1mL/min。样品浓度：0.5-1.0mg/mL在50％乙腈/水中。程序：0.0min 5.0％B，0.3min 5.0％B，2.0min60.0％B，4.0min 90％B，5.0min 90％B，5.1min 5.0％B，6.5min 5.0％。典型的保留时间：5(RT 2.61min)，7(RT 2.20min)，GDC-0084(RT 2.67min)。
化合物5的结构通过NMR证实(参见图5和6)。化合物7的结构通过NMR证实(参见图7和8)。GDC-0084的结构通过NMR证实(参见图11和12)。
实施例1：2,6-二氯-9-(四氢-2H-吡喃-2-基)-9H-嘌呤(化合物2)的制备如下：
向反应器中加入2,6-二氯-9H-嘌呤(化合物1)(28.50kg，150.79mol，100mol％)，EtOAc(285.00L，10vol)和对甲苯磺酸吡啶盐(PPTS)(568.5g，2.26mol，1.5mol％)，随后在20至25℃下缓慢加入3,4-二氢-2H-吡喃(34.25kg，407.16mol，270mol％)。将混合物缓慢加热至50至55℃并保持直至HPLC分析显示化合物1不超过1.0A％(3h)。然后将反应混合物冷却至20℃，用饱和NaHCO3水溶液(81L，2.8vol)和盐水(81.00L，2.8vol)洗涤，用Na2SO4(14.30kg)干燥，过滤并真空蒸馏以除去EtOAc(230L)。将粗产物过滤并装入反应器中。加入己烷(142L)并将混合物搅拌15min。过滤混合物，然后在55℃下真空干燥8小时，得到39.90kg为绿色固体的化合物2(收率97％，HPLC 99A％)：熔点116℃；1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.92(s,1H)，5.72(dd,1H)，4.01(m,1H)，3.72(m,1H)，2.25(m,1H)，1.98(m,2H)，1.74(m,1H)，1.58(m,2H)；13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ153.2，151.7，150.4，146.9，131.1，82.2，68.2，30.2，24.8，22.5。HRMS[M+H]+计算为C10H10Cl2N4O 273.0304；发现273.0300。
实施例2：4-(2-氯-9-(四氢-2H-吡喃-2-基)-9H-嘌呤-6-基)吗啉(化合物3)的制备如下：
向反应器中加入化合物2(39.90kg，146.09mol，100mol％)和MeOH(399L)，然后冷却至0℃。在0-5℃下加入吗啉(38.20kg，438.48mol，300mol％)。将反应混合物升温至20至25℃直至HPLC分析显示化合物2不超过1.0A％(24h)。然后将反应混合物冷却至0至5℃，保持1h，然后过滤。用己烷(200L，5vol)洗涤滤饼并在55℃下真空干燥14h，得到44.40kg为绿色固体的化合物3(收率94％，HPLC 99A％)：熔点139℃；1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.39(s,1H)，5.60(dd,1H)，4.20(bs,4H)，4.01(m,1H)，3.71(m,4H)，2.17(m,1H)，1.94(m,2H)，1.74(m,1H)，1.58(m,2H)；13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ153.9，153.2，151.6，139.0，118.4，83.3，68.2，66.5，45.8，30.6，24.9，22.7。HRMS[M+H]+计算为C14H18ClN5O2324.1222；发现324.1222。
实施例3：2-(2-氯-6-吗啉基-9-(四氢-2H-吡喃-2-基)-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇的制备
如下所示，由4-(2-氯-9-(四氢-2H-吡喃-2-基)-9H-嘌呤-6-基)吗啉(化合物3)制备2-(2-氯-6-吗啉基-9-(四氢-2H-吡喃-2-基)-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇(化合物4)。
将化合物3(310g，100mol％)和四氢呋喃(4.0L，13vol.)加入到12L圆底烧瓶中并形成反应溶液。将该溶液冷却至-10℃，加入i-PrMgCl(287mL，2.0M在THF中)，同时保持温度低于或等于-5℃。通过将n-BuLi(421mL，2.5M在己烷中)与反应溶液合并，同时保持温度低于或等于-5℃来形成反应混合物。将反应混合物保持在小于或等于-5℃直至通过HPLC分析表明化合物3通过HPLC测定不超过5面积百分比(“A％”)。向反应混合物中加入酸，然后通过加入H2O(8.0L，0℃)进行淬灭。分层，水相用MTBE(1.5L)萃取。将合并的有机萃取物用饱和NaCl水溶液(1.5L)洗涤，然后浓缩至接近干燥。将i-PrOH(1.5L)与有机萃取物合并，将混合物浓缩至接近干燥。将浓缩物转移到2L圆底烧瓶中，与2-丙醇(1L)合并，并在50℃下加热3h。将混合物冷却至25℃，通过结晶形成浆液并在该温度下保持12h。然后将浆液冷却至0℃，在该温度下保持3h，过滤以分离滤饼，并用冷的2-丙醇(200mL)洗涤。将滤饼在50℃下真空干燥12h。该方法得到329g为灰白色固体的化合物4(收率90％)。在结晶过程中注意到约损失3％的化合物4。
在放大评估中，在N2中，在-15℃下，向化合物3(40.80kg，126.01mol，100mol％)在无水THF(408L，10vol)中的溶液中加入i-PrMgCl(1.0M在THF溶液中，82L，82.00mol，65mol％)，然后在-10℃和-5℃之间加入n-BuLi(2.5M在己烷中，55L，137.50mol，109mol％)。在该温度下30min后，将丙酮(16.20kg，278.92mol，221mol％)缓慢加入到溶液中。将反应混合物在-10±5℃下搅拌2h直至HPLC分析显示化合物3不超过1.0A％(2h)。然后在0至5℃下将混合物转移至含有水(40.80kg，1vol)的反应器中，搅拌混合物5min，分离各层。水相用MTBE(136L，3.3vol)萃取。将合并的有机萃取物用盐水(119L，2.9vol)洗涤，用Na2SO4(34kg)干燥，过滤并蒸发以提供粗产物。将黄色残余物悬浮于2-丙醇(204L，5vol)中，并将所得浆液加热至50℃保持60分钟。经2h将浆液冷却至25℃，然后经1h冷却至0至5℃。通过过滤收集产物，用冷的2-丙醇(40.8L，1vol)洗涤，并在55℃下真空干燥12h，得到42.50kg为灰白色粉末的化合物4(收率91％)：熔点181℃；1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ6.27(dd,1H)，5.81(s,1H)，4.15(vbs,4H)，4.05(m,1H)，3.69(m,4H)，3.55(m,1H)，1.97(m,1H)，1.70(m,1H)，1.60(m,3H)，1.56(m,3H)，1.53(s,3H)；13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ155.2，154.0，153.7，152.3，117.1，84.3，70.0，68.5，66.5，45.8，30.5，29.7，28.0，25.0，23.5。HRMS[M+H]+计算为C17H24ClN5O3382.1640；发现382.1644。
实施例4：2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇的制备
如下所示，由2-(2-氯-6-吗啉基-9-(四氢-2H-吡喃-2-基)-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇(化合物4)制备2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇(化合物5)。
将化合物4(327g，100mol％)、对甲苯磺酸一水合物(4.88g，3mol％)和甲醇(2.6L，8vol)在5L圆底烧瓶中合并以形成溶液。将该溶液加热到50℃，然后在该温度下保持3h，因此通过HPLC测定的化合物4的含量不超过1A％。将溶液冷却至环境温度，浓缩至干并与水(1.0L)合并。通过过滤分离固体产物，并用水(2×500mL)然后用庚烷(2×500mL)洗涤，然后在50℃下真空干燥12h。该方法得到246g为淡黄色蓬松固体的化合物5。
实施例5：2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤的制备
如下所示，由2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇(化合物5)制备2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤(化合物7)。
将化合物5(240g，100mol％)、DMF(806mL，3.6vol)，碳酸铯(303g，115mol％)和1,2-二溴乙烷(139mL，200mol％)在5L圆底烧瓶中合并。将得到的非均相混合物加热至90℃保持3小时，因此HPLC分析表明化合物5为30A％且化合物7为49A％。加入另外的1,2-二溴乙烷(69.4mL，100mol％)并反应3小时，因此HPLC分析显示化合物5为28A％且化合物7为54A％。然后加入另外的碳酸铯(355g，135mol％)和1,2-二溴乙烷(34.7mL，50mol％)并反应3小时，因此HPLC分析表明化合物5为2A％且化合物7为87A％。将混合物冷却至环境温度，加入水(2.2L)，并将混合物搅拌12h。试图在加入水后结晶产物以淬灭反应是不成功的，因为产生了胶状固体。加入EtOAc(1.3L)，分层，有机相用饱和NaCl水溶液(3×1.2L)洗涤。将有机相浓缩至最小搅拌体积以产生粘性固体。将异丙醇(300mL)加入到固体中，将混合物加热到65℃并在此温度下保持2小时，然后将混合物冷却至环境温度。过滤得到的固体，并在50℃下真空干燥12h。该方法得到147g为黄色结晶固体的化合物7。
实施例6：5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺(GDC-0084)的制备
如下所示，由2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤(化合物7)制备5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺(GDC-0084)。
在Suzuki交叉偶联反应中，将化合物7(138g，100mol％)、5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-胺(“频哪醇硼酸酯”)(113g，120mol))、二恶烷(1.7L)和磷酸钾(3.0M溶液，284mL，200mol％)在3L圆底烧瓶中合并。松香硼酸酯的结构通过NMR证实(参见图9和10)。将内容物用N2鼓泡30min，然后加入PdCl2dppf·CH2Cl2(6.96g，2mol％)，并将混合物用N2鼓泡10min。将混合物加热至80℃，然后在该温度下保持2h，然后通过HPLC分析显示化合物7完全消耗。将混合物转移到12L圆底烧瓶中，加入水(6.8L)，将混合物冷却至5℃，过滤，滤饼用水(2×500mL)洗涤。将滤饼在50℃下真空干燥12h。将所得的粗GDC-0084转移至5L圆底烧瓶并与THF(3.2L)、HOAc(1.6L)和水(480mL)合并。将混合物加热至50℃，并向所得溶液中加入Si-(CH2)3SH(“Si-Thiol”)(80g)。将混合物在50℃下保持3h，冷却至环境温度并保持12h。将混合物通过硅藻土/硅胶垫过滤并将滤液浓缩至干燥。将所得浅棕色固体转移至5L圆底烧瓶中并与THF(3.2L)、HOAc(1.6L)和水(480mL)合并。将混合物加热至50℃并加入THF(100mL)以获得澄清溶液。为了改善溶液的颜色，加入Si-硫脲(80g)，将混合物在50℃下保持2h，然后趁热通过2mm Teflon过滤器过滤。将得到的淡黄色溶液蒸馏至干，用正丁醇(3L)浆化，过滤，并用庚烷(2×1L)洗涤。洗涤后的滤液在70℃下真空干燥24h。该方法得到149g为黄色结晶固体的GDC-0084(两步收率为91％)。通过HPLC的纯度为98.9A％，主要杂质确定为如下所示的杂质-1和杂质-2，并且残留的Pd水平为12ppm。
实施例1至4的系列反应步骤的GDC-0084总收率为44％，杂质-1以0.52A％存在(HPLC)和杂质-2以0.18A％存在(HPLC)。
实施例7：氨基醇化合物5成环生成稠合的吗啉化合物7
评估了溶剂、碱和反应温度对用1,2-二溴乙烷烷基化化合物5以形成化合物7的影响。下表1列出了实验1至10的方法参数和试剂以及相关的反应转化的组合，其中实验1至8以0.3g规模进行，实验9以60g规模进行，实验10以100g规模进行。通过将试剂(1.0mmol的化合物5)与1.5mL溶剂在小瓶中组合，在环境温度下用搅拌棒混合，然后升高至反应温度来进行实验1至8。实验9和10的反应通过在环境温度下混合试剂并进行机械混合，然后升高至反应温度来完成。对于实验9，将1,2-二溴乙烷在1小时内逐滴加入到加热的反应混合物中并观察到放热。对于实验10，将化合物5分两部分加入到加热的反应混合物中，加入之间间隔1小时。每个实验的总反应时间为12小时。结果在下表5中记录，其中“Exp”是指实验编号，“DBU”是指二氮杂双环十一烯，“Temp”是指反应温度，“A％sub”是指底物2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇的面积百分比(HPLC)，“A％产品”是指2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤的面积百分比(HPLC)，“A％Imp.3”是指杂质3的面积百分比(HPLC)(如下描述-12小时反应时间后通过HPLC测定的面积百分比)和“A％Imp.4”是指杂质4的面积百分比(HPLC)(如下描述-通过HPLC测定的面积百分比)。
表1
Exp 碱 溶剂 Temp A％Sub A％prob A％Imp.3 A％Imp.4
1 Cs2CO3 DMF 90℃ 1 86 13 0
2 K2CO3 DMF 90℃ 1 87 12 0
3 Cs2CO3 MIBK 90℃ 4 82 13 1
4 K2CO3 MIBK 90℃ 33 56 7 4
5 Cs2CO3 THF 90℃ 5 79 15 1
6 K2CO3 THF 90℃ 46 36 7 11
7 Cs2CO3 CH3CN 90℃ 3 84 14 0
8 K2CO3 CH3CN 90℃ 4 81 11 4
9 K2CO3 DMF 100℃ 0 85 11 0
10 K2CO3 DMF 110℃ 0 85 11 0
发现碳酸铯和碳酸钾在转化率方面具有类似的作用，后者提供稍低的杂质3的量。产物与杂质3的比例对碱、溶剂和温度相对不敏感。发现该反应在较大规模时是放热的，并且调查了剂量控制的添加物以减轻潜在的安全风险。向化合物5和K2CO3的混合物中缓慢加入1,2-二溴乙烷(实验9)不会不利地影响转化率，但确实导致杂质5的形成(见下文)。将化合物5分批加入到1,2-二溴乙烷和K2CO3的混合物中(实验10)抑制杂质5的形成至小于1面积％(通过HPLC)，而没有负面影响转化率。
通过反应量热法进一步检测放热的成环反应。在第一个实验中，高级反应***筛选工具(ARSSTTM)发现在45℃的反应放热和为185℃的放热分解温度(TD24-达到最大速率的时间为24小时的温度)。ARSTT方法学在本领域中是已知的并且可以从Fauske&Associates,Inc.获得。例如参见James P.Burlebach,“Advanced Reactive System Screening Tool(ARSST)”,North American Thermal Analysis Society,28th Annual Conference,Orlando,Oct.4-6,2000。在第二个量热实验中，反应热流曲线在90℃等温反应热量计中的积分显示76.5℃的绝热温度升高，这是通过分批添加化合物5来剂量控制的放热。总之，量热数据表明可以通过使用剂量控制的添加来有效控制放热。
实施例8：Suzuki偶联方法参数的研究
研究了化合物7与频哪醇硼酸酯的Suzuki交叉偶联反应生产GDC-0084的各种方法参数。每个实验的反应通过在环境温度下混合表2中所示的试剂并随后在混合下加热来完成。通过在小瓶中在环境温度下以10:1的溶剂比例将试剂(0.9mmol的化合物7)混合在溶剂(3.9mL)中来进行反应，抽空并用氮气填充，密封小瓶，然后加热密封的小瓶。实验1、2和4至7中的每一个在80℃下反应2小时。实验3反应进行10小时。结果记录在下表2中，其中“Exp”是指实验编号，“Cat％”是指催化剂的摩尔百分比，“Ratio”是指产物与底物的摩尔比。
表2
110小时后，实验9的产物与底物的比例为99:1。
就催化剂负载而言，发现转化率在1mol％时较慢。在大多数溶剂中发现转化率高。
实施例9：溶解度测试
在50℃测量GDC-0084在各种单一和三元溶剂体系中的溶解度，其中每种三元溶剂混合物以体积作为基准具有67:24:9的溶剂比。溶解度结果以wt％(mg/g)示于下表3中。
表3
结果表明甲苯/HOAc/水(67:24:9)是GDC-0084溶解度的最佳溶剂体系。选择69:30:1的比例进行放大评估。
实施例10：Pd去除的研究
发现根据实施例8制备的粗GDC-0084含有升高水平的残余钯。在该实施例中，调查了从粗GDC-0084中除去钯。在一系列实验中，将5g含有2400ppm Pd的GDC-0084的THF/HOAc(2:1比例)溶液在55℃下暴露于各种金属清除剂(在20wt％的负载下)下14小时，随后过滤并浓缩滤液，并分析所得纯化的GDC-0084的钯含量。清除剂包括：具有1200m2/g表面积的0.3-0.8mm的多孔碳珠(“Quadrapure C”)、100目活性炭(Darco G-60)、大于45μm的活性炭(“Darco KB-G”)、(“SiTAACoNa”)、Si-(CH2)3NHC(＝S)NHCH3(“Si-Thiourea”)、Si-硫醇(Si-Thiol)和粉末状合成镁-硅(“Si-Thiol/Florisil”)。Si-硫醇和Si-硫脲是获自Silicycle的专有固载树脂。结果列于下表4中，其中Si-硫脲和Si-硫醇是最有效的清除剂。
表4
清除剂 ppmPd 清除剂 ppmPd
无(对照) 2400 SiTAAcONa 900
QuadrapureC 2200 Si-Thiourea 16
DarcoG-60 1600 Si-Thiol 6
DarcoKB-G 900 Si-Thiol/Florisil 7
实施例11：纯GDC-0084的制备
如下所示，以三步法由化合物5制备纯GDC-0084：
在第一步中，由化合物5制备化合物7。向100L反应器中加入DMF(20.0L，3.43vol)、1,2-二溴乙烷(7.36kg，39.2mol，200mol％)、碳酸钾(6.76kg，48.9mol，250mol％)和第一部分化合物5(3.01kg，10.1mol，52mol％)(1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ13.02(s,1H)，5.55(s,1H)，4.44-3.91(m,4H)，3.83-3.57(m,4H)，1.52(s,6H).13C NMR(125MHz,DMSO-d6)：δ157.7，153.4，153.0，151.7，117.2，68.4，66.0，45.3，29.3)。将混合物加热至103℃，在该温度下保持2h，然后冷却至50℃。HPLC IPC显示化合物5为0.05A％，杂质4为3.9A％。将第二部分化合物5(2.82kg，9.47mol，48mol％)装入反应器中。将混合物加热至85℃，在该温度下保持16h，然后冷却至53℃。HPLC IPC显示化合物5为0.05A％且杂质4为0.05A％。将反应冷却至21℃，加入乙酸乙酯(19.5L)和纯化水(40.0L)。除去水层并将另外的乙酸乙酯(19.5L)和纯化水(20.0L)加入到反应器中。除去第二水相。GC IPC显示DMF在有机溶液中为0.7wt％。将该溶液与乙酸乙酯冲洗液(1.0L)一起从100L反应器转移至50L反应器中。进行蒸馏至最小搅拌体积(9L)，并加入2-丙醇(12L)。再次进行蒸馏至最小搅拌体积(9L)并加入2-丙醇(30L)。GCIPC显示乙酸乙酯为0.06wt％。然后将2-丙醇悬浮液(39L)加热至65℃，在该温度下保持2h，经1h冷却至5℃，并将混合物在降低的温度下保持2h。HPLC IPC显示上清液中的产物浓度为14mg/g。用Aurora过滤器过滤混合物，并用异丙醇(16L)洗涤滤饼。从过滤器中不能再收集滤液后，将滤饼在氮气吹扫的室内真空下在50±5℃(水套内冷却水温度)下的过滤器上干燥。HPLC IPC显示杂质3为<1.0A％。继续干燥直至GC IPC显示2-丙醇为0.91wt％。该方法得到4.27kg为淡黄色固体的化合物7产物(收率67％；通过HPLC为97.8A％)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ4.75-4.00(m,8H)，3.73-3.71(m,4H)，1.56(s,6H)。13C NMR(125MHz,DMSO-d6)：δ152.9，151.7，151.6，151.5，117.3，73.6，66.0，57.6，45.3，41.6，27.2。
在第二步中，由化合物7制备粗GDC-0084。向玻璃酸瓶中装入在纯化水(8.45L)中的K3PO4·H2O(5.84kg，24.8mol，200mol％)。将内容物搅拌至均匀，然后用氮气鼓泡≥1h。向100L反应器中加入K3PO4水溶液，来自第一步的化合物7(4.10kg，12.7mol，100mol％)、频哪醇硼酸酯(3.36kg，15.2mol，120mol％)(1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ8.38(s,2H)，7.02(s,2H)，1.27(s,12H)。13C NMR(125MHz,DMSO-d6)：δ164.6，163.9，107.8，83.4，24.6)和THF(55.8L)。内容物用N2鼓泡45min，然后加入PdCl2dppf·CH2Cl2催化剂(0.207kg，0.25mol，2mol％)。将混合物用N2鼓泡10min，加热至≥61℃，并在该温度下保持4h。HPLC IPC显示化合物7为0.027mg/mL。加入纯化水(45.8L)并将反应混合物冷却至7℃并在该温度下保持1h。用Aurora过滤器过滤反应混合物，滤饼用纯化水(4×30.0L)洗涤。在从过滤器中不能再收集滤液后，将滤饼在N2吹扫的室内真空下在70℃(水套内冷却水温度)下在过滤器上干燥。继续干燥8h。HPLC IPC杂质2为0.4A％。将Aurora过滤器(粗GDC-0084)的内容物转移到100L反应器中并与Si-Thiol(2.22kg)、Si-Thiourea(2.22kg)、乙酸(17.5L)、甲苯(7.5L)和纯水(0.25L)混合以形成混合物。将混合物加热至90℃并在该温度下保持3h。将混合物与乙酸(7.5L)/甲苯(3.5L)漂洗液(2x)一起转移到Nutsche过滤器中，并将热滤液(约70℃)通过在线过滤器(抛光过滤)直接进入50L反应器中。金属分析IPC显示残余Pd≤3ppm。进行蒸馏至最小搅拌体积(10L)，然后将内容物加热至70℃。通过在线过滤器(抛光过滤)将2-丙醇(40.0L)加入到反应器中，并将所得悬浮液加热至70℃，在该温度下保持1h，经4h冷却至18℃，并在降低的温度下保持9h。HPLC IPC显示上清液中GDC-0084的浓度为1.5mg/g。将混合物通过过滤器干燥器过滤，滤饼用异丙醇(48L)洗涤。在从过滤器不能再收集滤液后，将滤饼在N2吹扫的室内真空下在70℃(水套内冷却水温度)的过滤器干燥器中干燥。GC IPC显示异丙醇为0.52wt％，乙酸为0.44wt％。该方法得到3.87kg为淡黄色固体的GDC-0084(步骤2中收率80％；HPLC 99.4A％)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ9.09(s,2H)，7.03(s,2H)，4.32-4.17(m,4H)，4.17-4.04(m,4H)，3.84-3.65(m,4H)，1.58(s,6H)。13C NMR(125MHz,DMSO-d6)：δ163.8，157.6，154.2，152.5，151.3，151.0，120.3，117.3，73.7，66.2，57.8，45.2，41.5，27.3。
第一步和第二步的组合的总合成得到了3.87kg(99.6％纯度)的GDC-0084，收率为55％。测得的杂质包括杂质2(0.08A％)和杂质6(0.24A％)(如下所示)；总的未确定杂质<0.05A％。最终的溶剂含量为1wt％，包括0.57wt％(i-PrOH)和0.43wt％的HOAc，最终水含量为0.09wt％，并且最终残留Pd水平<3ppm。
实施例12：2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤的制备
使用相转移催化剂评估化合物5转化成化合物7的方法。更特别地，通过化合物5与1,2-二溴乙烷在甲苯/碱性水溶剂体系中在相转移催化剂Aliquat 336(包含C8和较少量C10链的混合物的季铵盐；1-辛胺鎓，N-甲基-N,N-二辛基氯)的存在下缩合制备化合物7，并且实现了约50％转化为化合物7。
然后通过化合物5与1,2-二溴乙烷在氯苯、THF、Me-THF、DCM和DCE的每种中的缩合制备化合物7，完成溶剂筛选。在DCE中没有实现转化，在氯苯中实现了部分转化，对于其余溶剂，转化低于在甲苯/碱性水中的转化。
评估了通过化合物5与1,2-二溴乙烷在碱性水溶剂中在不存在有机溶剂的情况下以及在相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)的存在下缩合制备化合物7。发现缩合反应在没有有机共溶剂的情况下在含水溶剂中反应完全。使用碱KOH、NaOH、K2CO3和NaHCO3进行碱筛选实验，发现每种碱显示相似的反应性并且提供具有类似纯度谱的完全转化。由于最高的水溶性，选择KOH作进一步评估。
试剂化学计量评估如下表5中总结的那样进行，在TBAB相转移催化剂存在下通过与在碱性水溶剂中的1,2-二溴乙烷缩合将1当量的化合物5转化为化合物7。在反应中，在环境温度下，将0.34mmol的化合物5、KOH、TBAB和1,2-二溴乙烷与10mL溶剂在小瓶中合并，并将反应混合物在剧烈搅拌下加热至90℃并保持17小时。转化率通过HPLC测定。在表5中，“Exp”是指实验，“1,2-DBE”是指1,2-二溴乙烷，“equiv”是指当量，“Conv.％”是指2-(2-氯-6-吗啉基-9H-嘌呤-8-基)丙-2-醇的转化率。
表5
数据显示用等摩尔量的1,2-二溴乙烷和KOH与催化量的TBAB(0.3当量)的组合实现了完成转化。试剂化学计量的优化有助于促使反应完成。一组优化条件被确定为等量的1,2-二溴乙烷和KOH(各300mol％)和催化量的TBAB(30mol％)在90℃水中反应17小时。据信使用过量的碱和1,2-二溴乙烷使乙烯基溴的竞争性生成降至最低。
实施例13：反应温度研究
反应温度评估如下表6中总结的那样进行，在碱性水溶剂(400mol％KOH)中与1,2-二溴乙烷(400mol％)缩合，在TBAB相转移催化剂(30mol％)存在下通过与在碱性水溶剂中的1,2-二溴乙烷缩合反应22小时将化合物5转化为化合物7。结果也记录在下表6中，其中“Exp”是指实验，“A％”是指通过HPLC分析的2-氯-6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤的面积％。
表6
Exp. 温度 A％ Exp. 温度 A％
1 90.0 80.9 4 60.0 92.9
2 80.0 89.9 5 50.0 96.0
3 70.0 91.2 --- --- ---
结果表明反应温度从90℃至50℃的降低带来了改善的杂质分布。
实施例14：结晶溶剂研究
实施例12和13的相转移催化剂反应导致化合物7产物作为含有显著1,2-二溴乙烷浓度的油从含水层中分离。在那些反应中，加入2-丙醇以促进产物沉淀(结晶)。用1％的产物晶种进行接种略微改善了结晶，但观察到一些产物中出现油状物。发现用乙醇替换异丙醇允许从产物混合物中基本清洁分离固体形式的产物，其中1.3:1的水与乙醇的比例提供了最清洁的分离。
实施例15：反应条件研究
通过化合物5(480g)、1,2-二溴乙烷(300mol％)、KOH(300mol％)、TBAB(30mol％)和H2O(5vol)的反应评价了提供相对高转化率的实施例12至14中发现的制备化合物7的反应条件，其中反应物的当量的量基于原料的当量。反应在50℃下进行12小时，之后加入EtOH(5.5vol)以使产物结晶。形成化合物7，收率为64％，通过HPLC测定的纯度为99.4A％。
实施例16：Pd催化剂研究
评估了由化合物7制备GDC-0084的各种包含钯的催化剂。对于每个实验反应，将3mmol的化合物7与THF(8mL)、水(1.2mL)、K3PO4(6mmol-200mol％)和频哪醇硼酸酯(4.0mmol-130mol％)混合。反应在65℃下进行5小时。对于产物结晶，在50℃下将水(7.1mL)加入反应产物混合物中，在此温度下固化1小时，并冷却至20℃。通过过滤分离反应产物并用1体积的水洗涤3次。每次用水。结果记录在表7中，其中“Exp”是指实验编号；“Cat.Eq.”是指催化剂的当量；“Add.Lig.”是指添加的配体的mol％；“Lig.Eq.”是指配体的当量；“BaseEq.”是指碱的当量；和“Cov.％”是指通过HPLC测定的化合物7的转化百分比。
表7
PdXPhos是最活跃的催化剂，提供了完全转化，并且即使在没有添加配体的情况下(实验6)，催化活性也保持在0.5mol％(0.5mol％)的浓度。PdXPhos催化剂负载减少至0.3mol％(0.3mol％)降低了转化率。Pd(amphos)C12(实验2)和PdCl2(t-Bu2PhP)2催化剂在评估的浓度下是无活性的。
实施例17：催化剂优化研究
评价了由包含化合物7(78g)起始原料、频哪醇硼酸酯(120mol％)、THF(8v ol)、H2O(1.2vol)、PdXphos(0.5mol％)和K3PO4(200mol％)的反应混合物制备GDC-0084的提供最高转化率的实施例16中发现的反应条件。反应在65℃下进行4小时。通过实施例6的Si-硫醇纯化方法纯化反应混合物，但仅使用10g Si-Thiol。实施例6的Si-Thiourea纯化步骤在该实施例中未进行。形成GDC-0084，收率为94％，通过HPLC测定的纯度为99.3A％，其中残余Pd为815ppm。
与实施例6相比，该实施例用更具反应性的PdXPhos催化剂代替PdCl2dppf·CH2Cl2催化剂，将钯负载量从2mol％(2mol％)减少至0.5mol％(0.5mol％)，消除了Si-Thiourea清除剂，总清除剂负荷减少约90％，总溶剂减少71％，同时提供了相当的收率和纯度。
实施例18：通过结晶纯化
通过结晶纯化粗GDC-0084可适当地通过从乙酸-水溶剂中结晶来完成。但是，GDC-0084可能与乙酸反应形成乙酰胺杂质6。在第一次评估中，评估了随着时间的推移，在90℃下用GDC-0084(2.6mmol)、乙酸(3.6mL)、甲苯(1.6mL)和痕量水(0.01mL)在溶液中的杂质6的形成。结果记录在下表8中，其中“％Acet.”指乙酰胺百分比。
表8
时间(h) ％Acet. 时间(h) ％Acet.
0 0 9 0.9
1 0.25 23 1.25
2 0.4 26 1.25
3 0.5 29 1.3
6 0.8 ---- ----
在第二次评估中，除去甲苯并评估在11体积的乙酸和水的溶液中在70℃下GDC-0084的杂质6随时间的形成。评估了四种乙酸与水的比率，包括98:2、9:1、4:1和1:1。结果如图1所示，并且表明随着水量的增加，6小时后形成的乙酰胺(杂质6)的量减少了6倍，从0.6面积％(通过HPLC)降低到0.1面积％。结果进一步表明，在70℃下乙酸与水的比例小于4:1时，乙酰胺杂质小于0.15A％。
进一步的发展表明GDC-0084在90℃下完全溶于10体积的乙酸:水(3:1)中并在60℃下结晶出来。亚稳区的30℃温度宽度被认为足以在90℃下进行抛光过滤。基于从2至0.5mol％的Pd负载的减少，发现仅用10wt％的Si-硫醇处理足以将残余Pd减少至10ppm以下。
在由化合物5制备GDC-0084的实施例12-18中得到的条件下，包括(i)使用相转移催化剂在水中使化合物5与1,2-二溴乙烷成环生成化合物7，(ii)通过使用0.5mol％的XPhos Pd G2催化剂与频哪醇硼酸酯的Suzuki交叉偶联以提供粗GDC-0084；和(iii)最终从乙酸/水中清除/重结晶，得到GDC-0084，收率为52％，纯度为99.7面积％，呈多晶型。通过调节结晶溶剂组成，乙酰胺杂质6从0.25面积％降低至小于0.05面积％(HPLC)。
与根据实施例5和6由化合物5制备GDC-0084相比，在实施例12至18中由化合物5制备GDC-0084的条件下：(i)在阶段1(由化合物5制备化合物7)中，从该过程中除去DMF和EtOAc，总溶剂体积减少54％，并且所有萃取和溶剂交换被消除；(ii)在阶段2(从化合物7中补偿粗GDC-0084)中，总溶剂体积从58减少到17体积(减少71％)；和(iii)在阶段3(粗GDC-0084纯化过程)中，除去甲苯并且重结晶的总溶剂体积从33降至21体积(减少37％)。总的来说，单位运行总量从21个减少到7个，三个阶段的溶剂总体积减少了64％，消除了甲苯和DMF。因此，过程质量强度(PMI-参见Concepcion.J.,et al.,“Using the Right GreenYardstick:Why Process Mass Intensity is Used in the Pharmaceutical Industryto Drive More Sustainable Processes”,Org.Process Res.Dev.,2011,912-917(参见Henderson，RK等人，“Lessons Learned through Measuring Green ChemistryPerformance：The Pharmaceutical Experience”，American，Dev。，2011,912-917)从140减少到70，这在商业过程的实际范围内(参见Henderson R.K.,et al.,“Lessons Learnedthrough Measuring Green Chemistry Performance:The Pharmaceutical Experience”,American Chemical Society,Green Chemistry Institute,PharmaceuticalRoundtable:www.acs.org/green-chemistry,2008)。
实施例19：5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺的制备
在如下所示的三步法中由化合物5制备纯化的GDC-0084：
在第一步中，向100L反应器中加入水(45.1kg，4.8体积)、氢氧化钾(5.4kg，96.2mol，304mol％)、化合物5(9.40kg，31.6mol，100mol％)、四丁基溴化铵(2.92kg，9.06mol，28.7mol％)和1,2-二溴乙烷(17.7kg，94.2mol，298mol％)。将该混合物加热至47℃并在该温度下保持20h。HPLC IPC显示化合物5为3.1A％。加入乙醇(46.2kg，6.2vol)和在乙醇(0.60kg，0.06体积)中的化合物7晶种(96.6g，1wt％)。将反应器内容物保持2h，然后经2h冷却至5℃并保持1h。将混合物通过过滤干燥器过滤并用水(27.4kg，2.9体积)洗涤。从过滤器中不能再收集滤液后，将滤饼在氮气吹扫的室内真空下在60℃(水套内冷却水温度)下的过滤器上干燥。该方法得到6.85kg为浅黄色固体的化合物7(6.85kg，收率67％；通过HPLC测定为98.5A％)。检测到如下低水平的杂质：化合物5(0.43A％)；杂质-3(0.22A％)；杂质-4(0.1A％)；和杂质-3(0.22A％)。熔点147℃；1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ4.75-4.00(m,8H)，3.73-3.71(m,4H)，1.56(s,6H)；13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ152.9，151.7，151.6，151.5，117.3，73.6，66.0，57.6，45.3，41.6，27.2。HRMS[M+H]+计算为C14H18ClN5O2324.1222；发现324.1225。
在第二步中，向100L反应器中加入水(8.00kg，1.2体积)、THF(39.2kg，6.5体积)、磷酸钾单水合物(9.51kg，40.4mol，194mol％)、化合物7(6.75kg，20.85mol，100mol％)和频哪醇硼酸酯(5.50kg，24.88mol，119mol％)以形成混合物。将混合物从真空至氮气循环三次，然后加入Xphos Pd G2(82.0g，0.104mol，0.5mol％)。将混合物从真空至氮气循环三次，加热至≥67℃，并在该温度下保持5h。HPLC IPC分析表明完全转化。加入纯水(48.1kg，7.1体积)并在50℃下保持1h。经2h将反应冷却至20℃，在20℃下保持2h以上，冷却至5℃，并在该温度下保持2h。将混合物在过滤器干燥器上过滤并将滤饼用水(37.1kg，5.5体积)洗涤。从过滤器中不能再收集滤液后，将滤饼在氮气吹扫的室内真空下在60℃(水套内冷却水温度)下的过滤器上干燥。得到为灰白色固体的粗GDC-0084(7.49kg，收率94％，通过HPLC测定为99.4A％)。
在第三步中，向100L反应器中加入水(7.75kg，1体积)、乙酸(60.8kg，7.5体积)、粗GDC-0084(7.70kg，20.13mol，100mol％)和硅-硫醇(Si-Thiol)(770g，10wt％)以形成混合物。将混合物加热至90℃，然后在该温度下保持3h。将内容物通过Aurora过滤器然后通过1μm抛光过滤器过滤，并且用热乙酸(7.10kg，0.9体积)冲洗过滤器。然后将所得溶液冷却至77℃，并在乙酸(69g)和水(87g)中加入作为浆料的GDC-0084晶种(82g，1.1wt％)。将内容物在68℃下保持1h。将纯水(12.0kg，1.6体积)加入到浆液中，并将浆液冷却至45℃，在45℃下保持1h，经2h冷却至20℃，在20℃保持6h，经2h冷却至5℃，并在5℃下保持2h。浆液在过滤器干燥器上过滤，滤饼用水(69.9kg，9.1体积)洗涤。从过滤器中不能再收集滤液后，将滤饼在氮气吹扫的室内真空下在60℃(水套内冷却水温度)下的过滤器上干燥。得到为灰白色固体的GDE-0084(6.41kg，83％收率，99.7A％)。熔点211℃：1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ9.09(s,2H)，7.03(s,2H)，4.32-4.17(m,4H)，4.17-4.04(m,4H)，3.84-3.65(m,4H)，1.56(s,6H)；13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ163.8，157.6，154.2，152.5，151.3，151.0，120.3，117.3，73.7，66.2，57.8，45.2，41.5，27.3。HRMS[M+H]+计算为C18H22N8O2383.1938；发现383.1945。残余的Pd水平低于10ppm。
与实施例6的清除方法相比，从溶剂体系中除去THF，消除了Si-硫脲清除步骤，并且将Si-硫醇清除剂的负载量减少了90％。
实施例20：5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺血脑屏障穿透性确定
通过评估雌性CD-1小鼠中未结合脑与未结合血浆浓度(Bu/Pu)的比率来确定GDC-0084(化合物IIIat)穿透小鼠血脑屏障(BBB)的能力。通过评估雄性Sprague-Dawley大鼠的脑脊液中化合物IIIat的浓度来确定化合物IIIat渗入大鼠血脑屏障(BBB)的能力。结果列于下表9中。
对于小鼠研究，在向雌性CD-1小鼠口服25mg/kg化合物IIIat测定[脑]/[血浆]比率。MCT是指在0.5％甲基纤维素和0.2％吐温80中的指定药物剂量。[脑]u和[血浆]u分别指在脑和血浆中测得的未结合浓度。[脑]/[血浆]比率是在给药后1小时和6小时测定的每个时间点3只动物的平均值。数据显示在1小时和6小时时Bu/Pu比率为0.41，由此证明化合物IIIat能够大量游离脑渗透。对于雄性Sprague-Dawley大鼠研究，测定脑脊液(CSF)中化合物IIIat的浓度，并在给予口服剂量为15mg/kg的化合物IIIat作为MCT悬液后后评估[脑]/[血浆]比率。[脑]/[血浆]以及在0.25小时和2小时每一个中测定1只动物和在8小时时测定3只，记录的数据是跨越三个时间点的范围(8小时时的3只动物的平均值)。
通过使用HTDialysis 96孔块(LLC；Gales Ferry，CT)的平衡透析，在小鼠血浆(Bioreclamation，Inc.，Hicksville，NY)中体外测定蛋白质结合的程度。将化合物以10μM的总浓度添加至来自多个动物(n≥3)的汇集血浆。血浆样品在37℃、90％湿度和5％CO2下用磷酸盐缓冲盐水(pH 7.4)平衡4小时。透析后，通过LC-MS/MS测量血浆和缓冲液中化合物的浓度。通过将透析后缓冲液中测量的浓度除以透析后血浆中测量的浓度并乘以100来确定血浆中未结合的百分比。一式三份进行温育，变异系数不大于30％。
按照Kalvass的描述测定小鼠脑中的游离分数。简而言之，将脑组织在3倍体积的磷酸盐缓冲盐水中均化，并以10μM的终浓度添加化合物。在90％湿度和5％CO2的培养箱中，将300μl等分试样在RED装置(Thermo Scientific，Rockford，IL)中在500μl缓冲液中在37℃下透析4h。透析后，如对血浆蛋白结合研究所述分析组织和缓冲液样品。
给予12只雌性CD-1小鼠(Charles River Laboratories，Hollister，CA)口服(PO)剂量的在0.5％甲基纤维素/0.2％吐温80(MCT)中的所示化合物。通过眼眶后出血或终末心脏穿刺从每只小鼠(n＝3只小鼠的每个时间点)收集约0.15mL的两份血液样品，同时用异氟烷麻醉动物。在含有K2EDTA作为抗凝剂的试管中收集血液样品，预给药并且在给药后0.083、0.25、0.5、1、3、6、9和24h收集血样。样品在收集1h内离心，收集血浆并储存在-80℃直至分析。在使用乙腈进行血浆蛋白沉淀后，通过液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定化合物的总浓度，并将上清液注射到柱上，Varian MetaSil AQ C18柱(50×2mm，5μm粒度)。与带有LC-10AD泵的Shimadzu SCL-10A控制器(Shimadzu，ColumbiaMD)连接的CTC HTS PAL自动取样器(LEAP Technologies，Chapel Hill，NC)与AB Sciex API 4000三重四极质谱仪(AB Sciex，Foster City，CA)用于LC-MS/MS分析。含水流动相为含0.1％甲酸的水，有机流动相为含0.1％甲酸的乙腈。测定的定量的下限和上限分别为0.005μM和10μM。总运行时间为1.5min，电离以正离子模式进行。在确定脑浓度的情况下，在每个时间点在3个不同动物的剂量后1和6小时收集脑，用冰冷的盐水冲洗，称重并储存在-80℃直到分析。对于化合物定量，将小鼠大脑在3体积的水中匀浆。通过用乙腈进行蛋白质沉淀来提取匀浆。如针对血浆所述进行LC-MS/MS分析。将脑匀浆浓度转换为脑浓度以计算脑与血浆的比率。
结果示于表9中，小鼠的总的脑与血浆比率为1.4，大鼠的总的脑与血浆比率为1.9-3.3。小鼠的[脑]u/[血浆]u为0.41，大鼠的[CSF]/[血浆]u为0.73-1.0。虽然没有测量大鼠脑蛋白结合，但CSF浓度已被确定为未结合脑浓度的替代指标。参见Liu,X.,et al.,Unbound Drug Concentration in Brain Homogenate and Cerebral Spinal Fluid atSteady State as a Surrogate for Unbound Concentration in Brain InterstitialFluid,Drug Metab.Dispos.2009,37,787-793。[CSF]/[血浆]u浓度比为0.73-1.0，表明化合物IIIat有效地穿过大鼠的BBB。
表9
种类 [脑]/[血浆] [脑]u/[血浆]u [CSF]u/[血浆]u
小鼠 1.4 0.41 ----
大鼠 1.9-3.3 ---- 0.73-1.0
评估了化合物IIIat对正常脑组织中pAKT的影响，表示为磷酸化AKT(pAKT)与总AKT(tAKT)的比率。AKT对于增殖和抗凋亡信号传导途径是关键的，并且已经发现通过磷酸化增加的AKT激活参与多种瘤形成。在评估中，给予雌性CD-1小鼠单一PO剂量的指定化合物。在给药后的指定时间从在每个时间点的3只动物中收集脑和血浆。将大脑分成一半分别用于PD分析和化合物浓度测量。将样品储存在-70℃下并分析总浓度。对于PD分析，将含有10mM Tris pH 7.4、100mM NaCl、1mM EDTA、1mM EGTA、1mM NaF、20mM Na4P2O7、2mM Na3VO4、1％Triton X-100、10％甘油、0.1％SDS和0.5％脱氧胆酸盐的细胞提取缓冲液(Invitrogen，Camarillo，CA)用磷酸酶、蛋白酶抑制剂(Sigma，St.Louis，MO)和1mM PMSF补充，并加入进行冷冻脑活组织检查。将脑用小杵(Konte Glass Company，Vineland，NJ)匀浆，在冰上短暂超声处理，并在4℃以20,000g离心20min。使用BCA蛋白质测定法(Pierce，Rockford，IL)测定蛋白质浓度。蛋白质通过电泳分离并转移到NuPage硝酸纤维素膜(Invitrogen，Camarillo，CA)。Licor Odyssey红外检测***(Licor，Lincoln，NE)用于评估和定量蛋白质表达。通过使用针对pAktser473和总Akt(Invitrogen，Camarillo，CA and CellSignaling，Danvers，MA)的抗体通过免疫印迹评估PI3K途径标志物。通过比较pAkt信号与在未处理小鼠中测量的信号来计算对pAkt的抑制(％)。
图2显示了3mg/kg或10mg/kg剂量的口服给药化合物IIIat的结果，其中测定了正常小鼠脑组织中的pAKT并确定在给药后1小时被抑制。在给药后4小时，与10mg/kg剂量相比，3mg/kg剂量不再导致pAKT的抑制。结果表明化合物IIIat在完全完整的BBB后面接合其靶标，因此自由穿透小鼠大脑。
实施例21：5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺(GDC-0084)对胶质母细胞瘤的评估
在具有皮下肿瘤的Taconic雌性NCR裸鼠的剂量递增研究中评估了化合物GDC-0084(化合物IIIat)对U87MG Merchant(MG/M)人类胶质母细胞瘤异种移植物的体内功效。
所有的体内研究均遵照Genentech的机构动物护理和使用委员会的要求进行。将PTEN-null U-87MG/M人胶质母细胞瘤癌细胞(来自美国典型培养物保藏中心(Manassas，VA)的U-87MG细胞的室内衍生物)在含有1％L-谷氨酰胺和10％胎牛血清(Hy Clone；Waltham，MA)的RPMI 1640培养基中培养。收获对数期生长的细胞并将其重新悬浮于HBSS：Matrigel(BD Biosciences；Franklin Lakes,NJ)(1:1，v:v)中以注射入20周的雌性NCr裸小鼠(Taconic Farms，Cambridge City，IN)。动物在右侧胸腔中以0.1mL皮下接收500万个细胞。将建立的肿瘤范围为200-500mm3的小鼠分成相同大小的肿瘤组(n＝6-7/组)，以接收升高剂量的16。该抑制剂每周在0.5％甲基纤维素和0.2％Tween-80中以0.2mL体积的靶剂量所需的浓度配制。将所有制剂储存在冰箱中并使其达到室温并通过涡旋充分混合，然后在口服给药之前通过管饲法每天一次持续23天。使用公式：肿瘤体积(mm3)＝0.5×(长度×宽度2)由垂直长度和宽度厚度测量值计算肿瘤体积。记录体重的变化为起始体重的百分比变化。
采用混合建模方法分析随着时间的推移重复测量相同动物的肿瘤体积，因为这种方法解决了重复测量以及研究结束前的适度辍学(Pinheiro等，2008)。对于剂量和固定时间效应，Log2(肿瘤体积)生长痕迹适用于具有受限三次样条的每个剂量组。在R2.13.0版(RDevelopment Core Team 2008；R Foundation for Statistical Computing；Vienna,Austria)中使用Rpackage nlme(版本3.1-97)通过线性混合效应模型进行拟合。装配的肿瘤体积在Prism(Mac版的5.0b版)(GraphPad Software；La Jolla，CA)中以自然标度绘图。还使用线性混合效应分析，其使用R来分析随着时间的推移来自相同动物的体重变化的重复测量。
在第0天、第2天、第4天、第7天、第9天、第11天、第13天、第16天、第19天和第22天以0.45mg/kg、2.2mg/kg、4.5mg/kg、8.9mg/kg、13.4mg/kg或17.9mg/kg的化合物IIIat的剂量率向患有肿瘤异种移植物的小鼠给药，其中化合物IIIat为在载体中的混悬液(0.5％甲基纤维素/0.2％吐温-80)。小鼠对照组在相同的给药时间计划下在不存在药物的情况下施用载体(vehicle)。在图3中将每种化合物的肿瘤体积随时间的剂量变化描绘为通过对数转换体积的线性混合效应分析产生的三次样条拟合。
化合物IIIat实现了显著和剂量依赖的肿瘤生长抑制。首先在2.2mg/kg剂量水平观察到肿瘤生长抑制。较高的剂量导致更大的肿瘤生长抑制，包括17.9mg/kg剂量水平的肿瘤消退。在研究期间，每种剂量都有良好的耐受性。发现化合物IIIat在U87细胞中具有740nM的抗增殖EC50。
实施例22：5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6H-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺在pAKT上的疗效评价
评估了以0.5mg/kg、3mg/kg、10mg/kg和18mg/kg的剂量率连续给药24天后，化合物IIIat对U87MG/M人胶质母细胞瘤异种移植模型中药效学(PD)标志物pAKT的作用。在第24天最后一次给药剂量后1小时和4小时从动物切除肿瘤并处理以分析pAKT和总AKT。结果在图4中记录为pAKT与总AKT的比率，其中指示值是用于3只动物组的平均值，误差线表示±平均值的标准误差。根据制造商的说明书(Gaithersburg，MD)使用Meso Scale Discovery通过电化学发光测量pAKTSer473和总AKT水平。
发现化合物IIIat在U87肿瘤中具有显著的PD效应。在给药后1小时和4小时观察到剂量和浓度依赖性抑制pAKT，表明肿瘤生长抑制是靶向抑制的结果。
实施例23：通过GDC-0084评估激酶抑制
评估了GDC-0084(即化合物IIIat)对GDC-0084的I类PI3K Kiapp的229种激酶的抑制。下表10中记录了1μM的GDC-0084对229种激酶的抑制百分比：
表10
评估了GDC-0084对I类PI3K激酶的选择性，结果记录在下表11中：
表11
I类PI3K激酶 选择性(Kiapp)
PI3Kα 2nM
PI3Kβ 46nM
PI3Kδ 3nM
PI3Kγ 10nM
mTOR 70nM
实施例24：5-(6,6-二甲基-4-吗啉基-8,9-二氢-6h-[1,4]恶嗪并[3,4-e]嘌呤-2-基)嘧啶-2-胺的稳定性评估
在临床前物种中评估了化合物IIIat的肝细胞稳定性。还评估了某些体内药代动力学参数。在该实施例中，使用Obach,R.S.,et al.,The prediction ofhumanpharmacokinetic parameters from preclinical and in vitro metabolismdata,J.Pharmacol.Exp.Ther.1997,283,46-58.公开的体内t1/2方法从肝细胞孵育预测肝脏清除率。将在60％PEG400/10％乙醇中制备的1mg/kg的化合物IIIat静脉内向雄性Sprague-Dawley大鼠、雌性CD-1小鼠、雄性食蟹猴和比格犬给药。化合物IIIat以在0.5％甲基纤维素和0.2％吐温80(MCT)中的指定剂量口服给药(PO)。结果记录在下表12中，其中“Cyno”是指食蟹猴；“Clhep”是指以肝细胞清除率，单位为mL/min/kg；“”体内Cl”是指IV给药后的体内清除率，单位为mL/min/kg；IV剂量为1mg/kg；“Vss”是指稳态时的表观分布容积，单位为L/kg；口服剂量以mg/kg记录；“Cmax”是指以μm表示的峰值血清浓度；“AUC”是指血浆中化合物IIIat的浓度对时间曲线下的面积并以μm·h表示；“F％”表示与药物生物利用度百分比；“PPB％”是指与血浆蛋白结合的药物的百分比。
表12
除大鼠之外，基于肝细胞稳定性的预测清除率与体内清除率之间具有良好的相关性。
实施例25：人I期试验
使用标准“3+3”设计进行开放标签的多中心I期剂量递增研究以评估GDC-0084(化合物式IIIat)的安全性、耐受性和药代动力学。GDC-0084是I类PI3K和mTOR激酶的有效口服选择性小分子抑制剂，对于ρ110α/ρ85α、ρ110β/ρ85α、ρ110δ/ρ85α和ρ110γ的平均表观抑制常数(Ki)分别为2.2、41、2.7和9.7nM。
GDC-0084每天一次以28天的连续给药周期口服给药至一组47名具有进行性或复发性高级胶质瘤(WHO III-IV级)的患者，所述高级神经胶质瘤患者在先前治疗期间或之后用至少一种含放射疗法的神经胶质瘤方案和/或不适用于已知可提供临床益处的方案进行。GDC-0084以胶囊制剂提供三种剂量：1mg、5mg和25mg。GDC-0084胶囊在室温(59°F-86°F[15℃和30℃])下储存。用于药代动力学(“PK”)分析的血浆样品在第1周期的第1天和第8天或第15天收集。在基线和治疗中进行氟脱氧葡萄糖正电子发射断层摄影术(“FDG-PET”)。
初次诊断的中位时间为40.5个月(范围：11-190个月)。入选研究时，33例(70.2％)患者被列为WHO IV级胶质瘤，14例患者(29.8％)被列为WHO III级胶质瘤。在这些患者中，55.3％的患者具有进行性疾病，40.4％具有稳定的疾病，1名患者不可评价，并且一名患者的数据缺失。总体而言，所有患者都曾接受过癌症手术、放疗和***治疗。先前癌症手术的中位数为2.0(范围：1至6)，先前放射疗法的中位数为1.0(范围：1至2)，并且先前***治疗的中位数为3.0(范围：1至5)。
患者以28天的周期(4周每天给药)每天接受GDC-0084。在第1周期的第1天，GDC-0084在临床设置中施用，其在给予早晨剂量后长达24小时的时间内调整以适应频繁抽血。当研究药物在家中服用时，患者在同一天(±2小时)服用GDC-0084。给药时间可能已经调整以适应从家庭给药时间计划的时间偏移(例如，用于PK采样或移动的临床访问)，但时间一次不得超过4小时。
除非患者有其它指示，否则GDC-0084是空腹服用的(即大约在餐前1小时或餐后2小时)，除了在禁食条件下(例如在第1周期进行广泛的PK采样)给药的那些天(例如，如本文其它地方所述，在周期1期间具有广泛的PK采样)对于禁食条件下给药，患者在给药前禁食过夜至少8小时，给药后2小时。用240mL(8盎司)水将GDC-0084胶囊整个吞服(未咀嚼)。
剂量递增继续按照剂量递增规则进行，直至超过最大可耐受剂量(“MTD”)，过量的药物负担(定义为在组研究中2名或更多患者不能服用≥90％的由至少八个胶囊组成的剂量)被宣布，或获得的PK数据分析表明，随着GDC-0084剂量的进一步增加，暴露不可能增加。
在PK评估中，在28天(每天一次)的循环中，在以下剂量水平下用8个剂量组的GDC-0084治疗患者：组1(2mg)；组2(4mg)；组3(8mg)；组4(15mg)；组5(20mg)；组6(30mg)；组7(45mg)；和组8(65mg)。在研究第1天和第8天(对于组7-8)或第15天(对于组1-6)，在禁食状态下施用GDC-0084后进行PK评估。单剂量的GDC-0084在第1周期的第1天口服给药，然后进行频繁地血液采样，对于组1-6高达72小时和对于组7-8高达24小时，以确定单剂量GDC-0084的PK特性。对于组1-6(2-30mg)，在第1周期的第1天为单剂量，接着是7天的清除期，此后在第8天开始，连续28天每天连续一次给药。在第15天收集用于PK分析的组1-6的血液样品。对于第7组和第8组(45-65mg)，从第1周期第1天开始，受试者以每天一次连续给药，持续28天，并在第8天收集血液样品用于多剂量PK分析。使用具有0.00052μM较低定量水平(LLOQ)的经验证的LC-MS/MS测定法定量血浆样品中GDC-0084的浓度。
对GDC-0084的血浆浓度-时间数据进行制表，并且描述性统计被计算并在组之间进行比较。平均血浆GDC-0084浓度数据通过组相对于标称时间作图。使用(版本6.4，Pharsight Corp，Mountain View，CA)分析在周期1中收集的所有血浆浓度-时间数据以估计PK参数，其包括但不限于AUC0-最后(其中AUC是指浓度-时间曲线下的面积)和/或AUCinf、Cmax、Cmin、tmax、半衰期、CL/F和累积比率。通过剂量水平和计划表列出每个PK参数和总结统计的估计值(平均值、标准差、变异系数、中位数、最小值和最大值)。分析中使用标称时间数据，并使用线性上/下降梯形方法计算AUC。
单次和多剂量后GDC-0084的药代动力学参数分别列于表13和表14中，其中SD指标准偏差；％CV指变异系数；ND指未测定；T1/2指末期半衰期；Tmax指达到最大血浆浓度的时间；Cmax指最大观察血浆浓度；AUCinf指从时间0到无穷大的浓度-时间曲线下的面积；CL/F指明显的口腔清除率；AUC0-24指从时间0到24小时的浓度-时间曲线下的面积；Cmin指最低浓度；和累积比率指AUC0-24小时多剂量/AUC0-24小时单剂量。
表13：单剂量后的PK参数结果(周期I，第1天)
表14：多剂量后的PK参数结果(周期1第15天为组1-6，周期1第8天为组7&8)
a对于组6(30mg)，n＝5。
单剂量和多剂量后GDC-0084的浓度-时间曲线分别示于图13和图14。图13为单剂量(周期1，第1天)后GDC-0084的平均值±SD血浆浓度对时间的曲线图。图14为多剂量(对于组1至6为周期1第15天，对于组7和8为周期1第8天)后的GDC-0084的±SD血浆浓度对时间的曲线图。在单次口服剂量后，GDC-0084迅速吸收，中位数Tmax约2小时(范围1至8小时)。达到峰值血浆浓度后，浓度下降，表观终末期t1/2约为18.73小时(范围3.41至47.3小时；在单剂量后跨组1-6(2至30mg)计算)。
图15为单剂量(“SD”)和多剂量(“MD”)方案的剂量(mg)对Cmax(μM)的GDC-0084剂量比例图。图16为单剂量(“SD”)和多剂量(“MD”)方案的剂量(mg)对AUC24(μM*11)的GDC-0084剂量比例图。数据表明，累积比率(AUC0-24小时多剂量/AUC0-24小时单剂量)在0.577-4.84的范围内，平均值为2.12±0.896。对于单次和多剂量，在所有组中，第1周期的第1天的Cmax和AUC0-24都以剂量比例和剂量线性方式增加。图17为血浆GDC-0084平均单剂量(SD)浓度对时间对数标度图(周期1，第1天)。图18为血浆GDC-0084平均单剂量(SD)浓度对时间线性标度图(周期1，第1天)。图19为血浆GDC-0084平均单剂量(SD)浓度对时间对数标度图(周期1，第8/15天)。图20为血浆GDC-0084平均单剂量(SD)浓度对时间线性标度图(周期1，第8/15天)。图21为GDC-0084单剂量(SD)和多剂量(MD)方案的AUC0-24(μM*hr)对剂量(mg)的对数标度图。图22为GDC-0084对于单剂量(SD)和多剂量(MD)方案的Cmax(μM)对剂量(mg)的对数标度图。
总之，来自脑肿瘤组织的浓度表明GDC-0084穿过血脑屏障并均匀分布在整个脑中。实验结果表明GDC-0084抑制人mTOR，平均表观Ki为70nM。GDC-0084被迅速吸收，并表现出线性和剂量比例增加的暴露，半衰期(t1/2约19小时)支持每天一次给药。当GDC-0084以28天的周期每天口服一次时，MTD被确定为45mg。在45mg的剂量下，稳态浓度与异种移植物模型中观察到的抗肿瘤活性一致。在进行FDG-PET成像的患者中，27例患者中有7例根据预先定义的标准具有代谢部分反应。在探索性MRI结果的34名患者中，MRI衍生指标(Ktrans，脑血容量，表观扩散系数)均未显示药物血浆暴露的任何显著趋势。GDC-0084在单剂量后约2小时的中位数Tmax被迅速被吸收。累积比率的平均值为2.1±0.90，并且积累程度与基于半衰期估计和每日给药间隔的理论积累一致。在所有组的单次和多次剂量(每天一次2mg至65mg)后，GDC-0084显示Cmax和AUC0-24的近似线性和剂量成比例增加。
通过对FDG-PET的评估或通过在神经肿瘤学中的反应评估(RANO)来确定肿瘤反应。
使用FDG-PET评估来评估对葡萄糖摄取的抑制，并且将用作替代试验来解决GDC-0084是否能够在肿瘤组织中发挥生物学效应。该目标的结果测量基于最多5个病灶的最大标准摄取值(SUVmax)。在治疗前PET成像中为每个患者确定感兴趣的肿瘤区域(ROIs)，并且对应于用于分析患者的治疗前肿瘤评估扫描的靶病变的一个子集。根据经修改的欧洲癌症治疗研究组织(EORTC)定义(Young H,Baum R,Cremerius H,et al.,“Measurement ofclinical and subclinical tumor response using[18F]-fluorodeoxyglucose andpositron emission tomograph:review and 1999EORTC recommendations”,EuropeanOrganization for Research and Treatment of Cancer(EORTC)PET Study Group.Eur JCancer 1999；35:1773-82)进行PET反应确定。具体而言，将治疗上扫描的每个ROI的SUVmax与相应预处理扫描的SUVmax进行比较，并确定百分比变化。如果ROI超过一个，SUVmax的总体变化百分比为每个ROIs(mSUVmax)的SUVmax百分比变化的算术平均值。PET反应定义如下。进行性疾病(PET-PD)：mSUVmax百分比增加>20％或SUVmax高于背景并且不由另一原因(例如感染)解释的新病变的发展。稳定的疾病(PET-SD)：mSUVmax增加百分比≤20％或mSUVmax减少百分比≤20％。部分反应(PET-PR)：mSUVmax百分比降低>20％。完全反应(PET-CR)：在所有ROIs中SUVmax与背景没有区别(即，所有PET病变完全消失)。
根据RANO指南的肿瘤反应通常根据Wen方法进行(Wen PY,Macdonald DR,ReardonDA,et al.“Updated response assessment criteria for high-grade gliomas:Response Assessment in Neuro-Oncology Working Group”,J Clin Oncol 2010；28:1963-72)，其中疾病被归类为“完全反应”、“部分反应”、“稳定疾病”和“进展”。除其它因素外，一项完整的反应需要以下所有内容：所有增强的可测量和不可测量疾病的完全消失持续至少4周；没有新的病灶；稳定或改善的非增强(T2/FLAIR)病灶。除其它因素外，所有可测量的增强病灶的垂直直径(例如通过MRI测量)乘积的总和中，所需的部分反应与基线相比减少≥50％，持续至少4周；无可测量疾病的进展；没有新的病灶。如果患者没有资格获得完全反应，部分反应或进展，则会发生稳定的疾病。进展由以下任何一项定义：对于稳定或增加剂量的皮质类固醇，所有增强病灶的垂直直径乘积的总和增加≥25％(与基线[治疗前]或治疗开始后[即，如果不减少，与基线相比]的最小肿瘤测量值相比)；与基线扫描相比，稳定或增加皮质类固醇剂量的T2/FLAIR非增强性病灶的显著增加或治疗开始后的最佳反应，而不是由于共病事件；任何新病灶的出现；明确不可测量病灶的进展；或明确临床恶化不归因于除肿瘤以外的其它原因，或不归因于皮质类固醇剂量的减少。
一些患者接受了FDG-PET和额外的探索性MPJ评估以研究GDC-0084的潜在药效学效应。通过PET测量的18F-FDG摄取的减少表明葡萄糖代谢活性降低，PI3K通路抑制可能是PD反应。总共27名患者在基线、在周期2第1天进行FDG-PET成像，并且对于那些参与45mg和65mg剂量水平的患者，也在周期1第8天进行FDG-PET成像。基于FDG-PET，27名患者中的5名(18.5％)根据预先定义的标准具有代谢部分反应。在每天至少45mg GDC-0084剂量时，观察到正常脑组织的中位数存活率降低趋势，表明GDC-0084的中枢神经***渗透。在脑肿瘤和脑组织中检测到GDC-0084的水平相似，脑组织/肿瘤瘤与血浆的比例对于总药物和游离药物分别为大于1和大于0.5。在可评估的患者中，26例(55.3％)患者的进行性疾病总体反应最好，19例(40.4％)患者具有稳定的疾病。FDG-PET和来自脑肿瘤组织的浓度数据表明GDC-0084穿过血脑屏障，在整个脑中均匀分布。
通过探索性磁共振成像(“MRI”)评估了34名患者。动态对比增强(DCE)MRI数据显示，在4名接受最高药物暴露(AUC0-24小时>8uMhr)的患者中，观察到肿瘤Ktrans的减少，其是反映肿瘤血管生成的肿瘤渗透性的量度。Ktrans变化在测量的可能噪声范围内(基于低暴露组的变化)。总的来说，MRI衍生指标(Ktrans、脑血容量、表观扩散系数)均未显示药物血浆暴露的任何显著趋势。
实施例26：细胞单层中的运输试验
使用表达人P-gp的马丁-达比犬肾(MDCK)细胞、人BCRP或小鼠Bcrp1和用小鼠P-gp(mdrla)转染的LLC-PK1细胞来确定GDC-0084是否为这些转运蛋白的底物。MDC1-MDCKI细胞从NCI(国家癌症研究所，贝塞斯达，马里兰州)获得许可，Bcrp1-MDCKII、BCRP-MDCKII和Mdrla-LLC-PK1细胞从荷兰癌症研究所(阿姆斯特丹，荷兰)获得。对于运输研究，以2.5×105个细胞/mL的接种密度(除了MDR1-MDCKI，为1.3×105个细胞/mL)，将细胞在使用前4天(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，1μm孔径)接种在24孔Millicell板(Millipore，Billerca，MA)上。在顶端至基底外侧(A-B)和基底外侧至顶端(B-A)方向，以5μM处测试GDC-0084。将化合物溶解于由Hank的平衡盐溶液(HBSS)和10mM HEPES(英杰公司，格兰德艾兰，纽约)组成的转运缓冲液中。使用荧光黄(西格玛-奥德里奇，圣路易斯，密苏里州)作为细胞旁和单层完整性标记。通过LC-MS/MS分析确定供体和接收室中的GDC-0084浓度。在培养2小时后计算A-B和B-A方向顶端的表观渗透率(Papp)为：
Papp＝(dQ/dt)·(1/AC0)
其中：dQ/dt＝接收室中化合物的表观速率；A＝插件的表面积；C0＝T0处的初始底物浓度。外排比(ER)计算为(Papp,B-A/Papp,A-B)。
结果示于下表15中。
表15：GDC-0084在转染细胞中的表观渗透性(Papp)
表观渗透率(Papp)很高，并且与美托洛尔(即在相同实验中使用的高Papp标志物)的表观渗透率(数据未显示)相当。在MDCK或LLC-PK1转染的细胞中，外排比率(Papp,B-A/Papp,A-B)与1没有显著差异，这表明GDC-0084是外排转运蛋白P-gp和BCRP的不良底物。
实施例27：血浆蛋白和脑结合的测定
使用RED装置(Thermo Scientific，Rockford，IL)，使用300μL血浆和500μL磷酸盐缓冲盐水在装置的两个腔室中通过平衡透析在小鼠血浆(Bioreclamation，Inc.，Hicksville，NY)中体外测定GDC-0084蛋白质结合。以5μM的总浓度将GDC-0084添加至汇集的血浆(n>3)。血浆样品在37℃、90％湿度和5％CO2下用磷酸盐缓冲盐水(pH 7.4)平衡4小时。透析后，通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测量血浆和缓冲液中GDC-0084的浓度。通过将透析后缓冲液中测量的浓度除以透析后血浆中测量的浓度并乘以100来确定血浆中未结合的GDC-0084百分比。一式三份进行温育。参数以平均值±标准差表示。
按照Kalvass等人(Kalvass JC,Maurer TS,Pollack GM,“Use of plasma andbrain unbound fractions to assess the extent of brain distribution of34drugs:comparison of unbound concentration ratios to in vivo p-glycoproteinefflux ratios”,Drug Metab.Dispos.2007；35(4):660-666)的描述测定小鼠脑中GDC-0084的游离分数。简而言之，将脑组织匀浆于3体积的磷酸盐缓冲盐水中，并以5μM的最终浓度添加GDC-0084。在90％湿度和5％CO2的培养箱中，将300μl等分试样在37℃的RED装置(Thermo Scientific，Rockford，IL)中对500μl体积的缓冲液透析4小时。透析后，如对血浆蛋白结合研究所述分析组织和缓冲液样品。
结果显示，当以5μM测试时，GDC-0084与血浆蛋白的结合低，小鼠血浆中游离分数(％)为29.5±2.7(n＝3)。与脑组织的结合较高，游离分数为6.7％(±1；n＝3)。
实施例28：脑中pAkt和pS6的调节
通过测量两个标志物pAkt和pS6在健康小鼠的脑中评估对PI3K通路的抑制。用25mg/kg的GDC-0084向雌性CD-1小鼠PO给药。在每个时间点从3只动物在给药后1小时和6小时收集脑和血浆。对于PD分析和GDC-0084浓度测量，将个体大脑分成一半。将样品储存在-80℃下并分析GDC-0084总浓度。对于PD分析，将含有10mM Tris pH 7.4、100mM NaCl、1mMEDTA、1mM EGTA、1mM NaF、20mM Na4P2O7、2mM Na3VO4、1％Triton X-100、10％甘油、0.1％SDS和0.5％脱氧胆酸盐的细胞提取缓冲液(Invitrogen，Camarillo，CA)用磷酸酶、蛋白酶抑制剂(Sigma，St.Louis，MO)补充，并加入冷冻脑活组织检查。将脑用小杵(Konte GlassCompany，Vineland，NJ)匀浆，在冰上短暂超声处理，并在4℃以20,000g离心20分钟。使用BCA蛋白质测定法(Pierce，Rockford，IL)测定蛋白质浓度。蛋白质通过电泳分离并转移到NuPage硝酸纤维素膜(Invitrogen，Camarillo，CA)。Licor Odyssey红外检测***(Licor，Lincoln，NE)用于评估和定量蛋白质表达。通过使用针对pAktSer473、总Akt、pS6Ser235/236和总S6(Cell Signaling，Danvers，MA)的抗体进行免疫印迹来评估PI3K途径标志物。使用学生t检验(Prism 5，GraphPad)评估处理小鼠和对照小鼠之间标志物水平的差异。
在单次口服剂量的GDC-0084(25mg/kg)后，pAkt和pS6水平显著低于对照动物中检测到的水平(图23)。给药后1小时pAkt和pS6的抑制达到90％，并且在给药后6小时保持大于70％(图24)。
实施例29：用于测量脑肿瘤模型中疗效的U87和GS2的第一种方法
将六只雌性裸鼠(Charles River Laboratories)植入U87MGM人胶质母细胞瘤癌细胞(在本文其它地方描述)或GS2肿瘤细胞(Gunther HS,SchmidtNO,Phillips HS,etal.,“Glioblastoma-derived stem cell-enriched cultures form distinct subgroupsaccording to molecular andphenotypic criteria”,Oncogene 2008；27(20):2897-2909))，通过立体定向手术注入3至5μL(250K U87细胞和100K GS2细胞)体积的右侧纹状体(前脑皮层下的部分)。在植入后19至21天施用单次口服剂量的15mg/kg GDC-0084(还包含0.5％甲基纤维素/0.2％吐温80(MCT))。给药后1小时和6小时，通过在麻醉下灌注放血使小鼠安乐死。切除大脑，在液N2中快速冷冻并储存在-80℃冰箱中直至分析。在12μm厚的冷冻切片机(Leica CM3050S，Buffalo Grove，IL)上获得新鲜的冷冻组织切片并解冻固定到氧化铟锡涂布的载玻片(Bruker Daltonics，Billerica，MA)上。通过MALDIMS成像分析组织切片，提供信号强度(而非绝对定量)，然后用甲酚紫染色进行组织学检查。
对于MALDI MAS分析，在甲醇:水(70:30v/v)中制备40mg/mL的2,5-二羟基苯甲酸(Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)溶液。将稳定标记的内标[D6]GDC-0084以2μM掺入MALDI基质溶液中，然后沉积到组织切片上。使用HTX TM-喷雾器(HTX technologies，Chapel Hill，NC)将基质溶液均匀地喷涂到组织上。将基质涂覆的组织切片转移到MALDI质谱仪(SolariX7T FT-ICR，Bruker Daltonics，Bremen，德国)进行成像分析。在针对以m/z 383(m/z 358-408)为中心的50Da窗口优化的选定离子(CASI)窗口的连续累积下，以正离子化模式以100μm像素分辨率收集成像数据。在m/z150-3000的质量范围内收集离子检测时，对母体药物的灵敏度(1200次)优化激光强度和照射次数。使用质量公差为±2mDa的FlexImaging v4.064位(Bruker Daltonics，Billerica，MA)基于母体药物(GDC-0084m/z 383.1938)的精确质量产生药物图像，并归一化为内标反应。
完成成像实验后，通过在100％甲醇中漂洗载玻片30秒或直到整个基质明显地被除去，除去基质涂层。使用新鲜制备的0.5％甲酚紫染色溶液(Chaurand P,Schwartz SA,Billheimer D,Xu BJ,Crecelius A,Caprioli RM,“Integrating histology and imagingmass spectrometry”,Anal.Chem.2004；76(4):1145-1155)通过将载玻片浸没30秒将组织部分染色，然后在两个100％乙醇的循环中再冲洗30秒。在奥林巴斯BX51(东京，日本)上以10x放大率获得显微镜图像，并使用MicroSuite Analytical v3.0软件(奥林巴斯，日本东京)缝合。随后，将染色的图像与Flexlmaging中的光学图像共同对准以用于药物图像的肿瘤区域和非肿瘤区域的可视化和注释。
为了评估药物分布，将来自U87和GS2肿瘤模型的MALDI MS数据成像共同对准到Flexlmaging感兴趣的区域(ROIs)中的甲酚紫染色显微镜图像，所述区域基于组织学图像中定义的解剖特征选择，包括肿瘤和非肿瘤区域。提取并输出定义的ROI内每个像素的药物强度。药物强度以0.0至2.0的范围以0.1增量分档。在GraphPad Prism 5中创建了直方图，以便可视化像素强度频率的分布。
实施例30：用于测量脑肿瘤模型中疗效的U87和GS2的第二种方法
选择U87胶质母细胞瘤癌细胞(在本文其它地方描述)和GS2胶质母细胞瘤细胞以测试GDC-0084在小鼠脑模型中的疗效。这些U87和GS2模型是PTEN缺陷的，GS2细胞系在PTEN基因座(Gunther HS等人)处呈现拷贝数缺失，并且没有通过蛋白质印迹检测到PTEN蛋白(Carlson BL,Pokorny JL,Schroeder MA,Sarkaria JN.,“Establishment,maintenanceand in vitro and in vivo applications ofprimary human glioblastoma multiforme(GBM)xenograft models for translational biology studies and drug discovery”,Curr Protoc Pharmacol.2011；Chapter 14:Unit 1416)。通过使用用于体内研究的那些细胞的5代内的细胞的STR分析(DNA诊断中心)来证实两种细胞系。通过立体定向手术将U87(250K)和GS2(100K)肿瘤细胞以3-5μl的体积注射到右侧纹状体(前脑皮层的下部分)中。对于每个实验，将小鼠随机分成10组，以获得每种模型的治疗组和对照组之间相当的平均肿瘤体积。在肿瘤细胞接种后7天(U87)或14天(GS2)开始，治疗分别每天给予GDC-0084(15mg/kg)或每天PO给予载体(MCT)2或4周。研究期间每周记录两次小鼠体重，并且如果体重减轻大于其初始体重的20％，则使动物安乐死。分别用GBM模型U87和GS2的体外微型计算机断层扫描(micro-CT)成像和T2MRI监测肿瘤体积。使用Prism(Prism 5，GraphPad)中的学生t检验评估治疗组之间的差异。MRI是在Varian 9.4T MRI***上用30mm正交体积线圈进行的。在成像期间，将动物在空气中用2％异氟烷麻醉。使用直肠探针连续监测体温，并通过由内部LabVIEW控制器软件调节的加热空气流量***将体温保持在37℃。使用T2加权快速自旋回波，使用多切片(FSEMS)序列通过MRI检测病灶。采用20×20mm视场(FOV)和128×128矩阵，零填充至256×256图像获得12-20个轴向0.5-0.8mm厚的切片。TR＝3500-4000ms，TE＝9-10ms，ETL＝8，k-0＝4，NEX＝8。使用MRVision软件中基于强度阈值的区域生长工具从T2加权FSEMS图像计算肿瘤体积。如前所述(de Crespigny A,Bou-Reslan H,Nishimura MC,Phillips H,Carano RA,D'Arceuil HE,“3D micro-CT imaging ofthe postmortembrain”,J.Neurosci.Methods.2008；171(2):207-213)进行用于离体微CT成像的脑样品制备、显微CT扫描和图像分析”。
在用GS2荷瘤小鼠进行的研究中，也在治疗结束时收集血浆和脑以测量GDC-0084并评估肿瘤中的PI3K途径调节。解剖每个脑以将肿瘤从健康组织中分离出来。通过LC-MS/MS处理和分析血浆和正常大脑。如上所述处理从脑分离的GS2肿瘤并测量PI3K途径标志物pAkt、pS6和p4EBP1。
实施例31：MALDI成像结果
通过MALDI成像研究在施用单个PO剂量(15mg/kg)后在脑和颅内U87和GS2肿瘤中GDC-0084的分布。在剂量后1小时收集脑，并且图25A和25B中呈现的图像显示GDC-0084容易且相当均匀地遍布脑，包括GS2(图25A)和U87(图25B)肿瘤。此外，进一步分析了GDC-0084在脑肿瘤和非肿瘤区域的均匀性和分布模式。信号强度频率(像素强度频率)似乎遵循健康大脑中的正态分布，与U87肿瘤中观察到的信号强度频率(图26A)；平均像素强度0.54))重叠(平均像素强度0.54)。在GS2肿瘤中也观察到信号的高斯分布(图26B)，然而像素强度的平均值略低(0.34对0.55)，表明GS2肿瘤中的GDC-0084浓度总体低于正常脑中GDC-0084的浓度。U87和GS2荷瘤小鼠之间非肿瘤区域的GDC-0084信号均一性的比较显示了相同的分布(图26C)，证实了GDC-0084的可再现和一致的脑渗透特性。在给药后6小时收集的脑中获得了类似的结果。此外，为了对比GDC-0084与非脑渗透化合物的分布，在U87肿瘤模型中先前用pictilisib获得的MALDI图像(Salphati L,Shahidi-Latham S,Quiason C,et al.,“Distribution of the phosphatidylinositol 3-kinase inhibitors Pictilisib(GDC-0941)and GNE-317in U87and GS2intracranial glioblastoma models-assessment bymatrix-assisted laser desorption ionization”,DrugMetab Dispos.2014；42(7):1110-1116)使用此处使用的方法重新分析。在比较分析中，先前用非脑渗透化合物pictilisb(Salphati等人)获得的数据的再分析显示像素强度的非均匀(非高斯)肿瘤内分布(图26D)。虽然U87肿瘤中GDC-0084的信号强度可以拟合成高斯曲线，但来自pictilisib的信号集中在低强度的箱中，其分布看起来更不均匀(图26D)。与pictilisib相比，GDC-0084在整个健康脑组织和肿瘤组织中提供了改善的均匀和未分化的化合物分布。基于脑肿瘤模型结果，据信GDC-0084提供了改善的治疗，不仅是肿瘤的核心，而且还提供了由完整的BBB或血液-肿瘤屏障保护的侵袭性神经胶质瘤细胞。
实施例32：脑肿瘤模型结果
在U87和GS2颅内模型中测试了GDC-0084的疗效。GDC-0084分别以每天15mg/kg持续2次和4周PO施用给U87和GS2荷瘤小鼠。在给药期结束时评估治疗对U87和GS2肿瘤体积的影响。图27A给出了通过显微CT获得的U87肿瘤的图像。与GDC-0084处理后的载体对照(图27B)相比，U87肿瘤体积减少了大约70％。类似地，通过MRI测量的GS2肿瘤(图27C)在处理的小鼠中明显(p<0.01)小于(≈40％)对照组(图27D)。在研究结束时，在携带GS2肿瘤的小鼠中测量GDC-0084的血浆和健康脑浓度，并在下表16中与脑-血浆比率一起呈现。脑正常部分的脑浓度和脑-血浆比率与先前获得的相当(表9)。在最终施用GDC-0084后2小时和8小时，在给药期结束时通过Western印迹评估GS2肿瘤中PI3K途径的调节(图28A)。2小时和8小时时pAkt水平分别显著降低90％和70％。pS6和p4EBP1的抑制在2小时时较不明显，分别达到35％和43％。这两种标志物在给药后8小时回到基线水平(图28B)。
表16在对GS2荷瘤小鼠PO施用GDC-0084(15mg/kg)后2小时和8小时测量的血浆浓度、脑浓度和脑-血浆比率(非肿瘤的半数脑)
当介绍本发明的要素或其优选的实施方式时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的并且意味着除了列出的要素之外还可以有其它要素。
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实施方式
A.一种根据以下反应式从在反应混合物中的式II的化合物制备式III的化合物的方法，
所述方法包括：
(i)形成反应混合物，其包含式II的化合物、有机硼-R4、包含至少5v/v％水的溶剂体系、碱和催化剂；
(ii)使所述反应混合物在小于100℃的温度下反应形成包含式III的化合物的反应产物混合物；
(iii)从所述反应产物混合物中分离式III的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐；
其中，
所述催化剂包含钯，所述反应混合物包含小于0.05当量的催化剂每当量的式II的化合物；
X1为S、O、N、NR6、CR1、C(R1)2或-C(R1)2O-；
X2为C、CR2或N；
X3为C、CR3或N；
X4为卤素；
A为与X2和X3稠合的5、6或7元碳环基或杂环基环，任选地被一个或多个R5、R10或R15基团取代；
R6为H、C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)(-C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(＝O)-(C2-C20杂环基)、(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代；
R1、R2和R3独立地选自H、F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2、-CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基；
R4选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-1-基的一个或多个基团取代；
每个R5、R10和R15独立地选自C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)-(C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(O)-(C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5或6元碳环基或杂环基环；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CH2F、-CHF2、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NH-COCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代；
mor选自：
其中，mor任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代。
A1.根据实施方式A所述的方法，其中，所述溶剂体系进一步包含至少一种极性非质子溶剂，其选自N-甲基吡咯烷酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和二甲基亚砜。
A2.根据实施方式A1所述的方法，其中，水与所述至少一种极性非质子溶剂的比例为约1:10v/v至约5:1v/v，约1:1v/v至约1:10v/v，或约1:3v/v至约1:7v/v。
A3.根据实施方式A1或A2所述的方法，其中，所述溶剂体系包含水和四氢呋喃。
A4.根据实施方式A1-A3中任一项所述的方法，其中，所述溶剂体系基本上由水和所述至少一种极性非质子溶剂组成。
A5.根据实施方式A-A4中任一项所述的方法，其中，所述有机硼-R4为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-R4。
A6.根据实施方式A-A5中任一项所述的方法，其中，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3和KOH。
A7.根据实施方式A-A6中任一项所述的方法，其中，所述碱为K3PO4。
A8.根据实施方式A-A7中任一项所述的方法，其中，碱与式II的化合物的当量比为至少1:1，约1:1至约3:1，或约2:1。
A9.根据实施方式A-A8中任一项所述的方法，其中，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)(“PdXphos”)；1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物(“PdCl2dppfCH2Cl2”)；双(二叔丁基(4-二甲基氨基苯基)膦)二氯化钯(II)(“Pd(amphos)Cl2”)；双(二叔丁基苯基膦)二氯化钯(II)(“Pd 122”)；PdCl2(PPh3)2；Pd(t-Bu)3；Pd(PPh3)4；Pd(Oac)/PPh3；Cl2Pd[(Pet3)]2；Pd(DIPHOS)2；Cl2Pd(Bipy)；[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2；Cl2Pd[P(o-tol)3]2；Pd2(dba)3/P(o-tol)3；Pd2(dba)/P(furyl)3；Cl2Pd[P(furyl)3]2；Cl2Pd(PmePh2)2；Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2；Cl2Pd[P(C6F6)3]2；Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2；Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2、在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯；在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd和0.3mmol/g磷的乙酸钯和三苯基膦；和在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯和BINAP。
A10.根据实施方式A9所述的方法，其中，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，或者为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)。
A11.根据实施方式A-A10中任一项所述的方法，其中，包含钯的催化剂与式II的化合物的当量比为约0.003:1至0.05:1，约0.003:1至约0.03:1，或约0.004:1至约0.02:1。
A12.根据实施方式A-A11中任一项所述的方法，其中，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)，且包含钯的催化剂与式II的化合物的当量比为约0.004:1至约0.015:1，约0.004:1至约0.01:1，约0.004:1至约0.007:1，或约0.005:1。
A13.根据实施方式A-A11中任一项所述的方法，其中，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，且包含钯的催化剂与式II的化合物的当量比为约0.005:1至约0.04:1，约0.005:1至约0.03:1，约0.01:1至约0.03:1，或约0.02:1。
A14.根据实施方式A-A13中任一项所述的方法，其中，所述反应的温度为约40℃至100℃，约40℃至约90℃，约40℃至约80℃，约50℃至约80℃，或约55℃至约75℃。
A15.根据实施方式A-A14中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括向所述反应产物混合物中加入极性质子溶剂形成包含大于25v/v％水的混合物和通过固液分离从所述反应产物混合物中分离式III的化合物。
A16.根据实施方式A15所述的方法，其中，所述极性质子溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和乙酸。
A17.根据实施方式A16所述的方法，其中，所述极性质子溶剂为水。
A18.根据实施方式A17所述的方法，其中，所述溶剂体系与加入到所述反应产物混合物中的水的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1.5v/v至约1.5:1v/v，或约1:1v/v。
A19.根据实施方式A17或A18所述的方法，其中，所述方法进一步包括将式III的化合物晶种加入到所述反应产物混合物与水的混合物中。
A20.根据实施方式A-A19中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括纯化步骤，所述纯化步骤包括：
(i)将式III的化合物在包含至少一种极性质子溶剂的溶剂体系中与金属清除剂混合；
(ii)加热混合物以溶解式III的化合物；
(iii)将加热的混合物过滤；
(iv)降低滤液的温度并将式III的化合物晶种与冷却的滤液混合；
(v)降低滤液和晶种混合物的温度以诱导纯化的式III的化合物结晶；和
(vi)收集纯化的式III的化合物晶体。
A21.根据实施方式A20所述的方法，其中，
(i)所述溶剂体系包含水和乙酸或基本上由水和乙酸组成，其中乙酸与水的体积比为约1:1至约10:1，约1:1至约5:1，或约1:1至约3:1，或约3:1；
(ii)所述金属清除剂为硅-硫醇；和
(iii)所述溶解的温度为约80℃至约100℃，在约70℃至约80℃的温度下将晶种与滤液合并，并且所述结晶的温度为约0℃至约10℃。
A22.根据实施方式A-A21中任一项所述的方法，其中，式III的化合物的收率为至少75％，至少80％，至少85％或至少90％。
A23.根据实施方式A-A22中任一项所述的方法，其中，式III的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，或至少98％(通过HPLC测定的面积％)。
A24.根据实施方式A-A23中任一项所述的方法，其中，X1为N、NR6、CR1、C(R1)2或C(R1)2O；X3为C或CR3。
A25.根据实施方式A24所述的方法，其中，X1和X2为N；X3为C。
A26.根据实施方式A-A25中任一项所述的方法，其中，A为包含选自N和O的至少一个杂原子的任选取代的6元杂环。
A27.根据实施方式A26所述的方法，其中，X2为N，A为任选取代的吗啉。
A28.根据实施方式A-A27中任一项所述的方法，其中，mor为任选取代的吗啉。
A29.根据实施方式A-A28中任一项所述的方法，其中，R4选自任选取代的C6芳基、任选取代的C6杂环和任选取代的C6杂芳基。
A30.根据实施方式A29所述的方法，其中，R4为包含一个或两个N杂原子的任选取代的C6杂芳基。
A31.根据实施方式A30所述的方法，其中，R4为任选取代的嘧啶。
A32.根据实施方式A-A31中任一项所述的方法，其中，式III的化合物为
B.一种根据以下反应式从在反应混合物中的式I的化合物制备式IIa的化合物的方法，
所述方法包括：
(i)形成反应混合物，其包含式I的化合物、有机卤化物、溶剂体系、相转移催化剂和碱；(ii)使所述反应混合物反应形成包含式IIa的化合物、其立体异构体、其几何立体异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐的反应产物混合物；和(iii)从所述反应产物混合物中分离式IIa的化合物；
其中，
所述溶剂体系包含至少5v/v％的水；
X为卤化物；
每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-C10烃基或选自C1-C5烃基，其中每个烃基任选地被取代，两个偕位R5、R10和/或R15基团为氧代，或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代；
mor选自：
其中，mor任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代；
其中在式I中，R20为-OH或-NHR21，其中R21如对R5所定义的，并且其中在式IIa中，R20为-O-或-NR21-。
B1.根据实施方式B所述的方法，其中，所述溶剂体系包含至少50v/v％的水，至少75v/v％的水，至少90v/v％的水，或基本上由水组成。
B2.根据实施方式B或B1所述的方法，其中，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3、K2CO3、KOAc、NaOAc、Na2CO3和KOH。
B3.根据实施方式B2所述的方法，其中，所述碱为KOH。
B4.根据实施方式B-B3中任一项所述的方法，其中，所述相转移催化剂选自季铵盐和季鏻盐。
B5.根据实施方式B4所述的方法，其中，所述相转移催化剂选自四正丁基溴化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、甲基三丁基氯化铵和甲基三辛基氯化铵。
B6.根据实施方式B5所述的方法，其中，所述相转移催化剂为四正丁基溴化铵。
B7.根据实施方式B-B6中任一项所述的方法，其中，所述有机卤化物二溴乙烷与式I的化合物的摩尔比为大于2:1至约4:1，2:1至约4:1，或约3:1。
B8.根据实施方式B-B7中任一项所述的方法，其中，所述有机卤化物与所述碱以约等摩尔量存在。
B9.根据实施方式B-B8中任一项所述的方法，其中，所述反应的温度为约40℃至约90℃，约40℃至约70℃，约40℃至约60℃，或约50℃。
B10.根据实施方式B-B9中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括将极性质子溶剂与所述反应产物混合物混合，然后降低混合物的温度以诱导所述反应产物混合物中的式IIa的化合物结晶，其中结晶的式IIa的化合物从所述反应产物混合物中分离出来。
B11.根据实施方式B10所述的方法，其中，所述极性质子溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和乙酸。
B12.根据实施方式B11所述的方法，其中，所述极性质子溶剂为乙醇。
B13.根据实施方式B12所述的方法，其中，所述溶剂体系与乙醇的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1v/v至约1:2v/v，或约1:1.3v/v。
B14.根据实施方式B12或B13所述的方法，其中，所述方法进一步包括将式IIa的化合物晶种加入到所述反应产物混合物与乙醇的混合物中。
B15.根据实施方式B-B14中任一项所述的方法，其中，式II的化合物的收率为至少60％，至少65％，至少70％或至少75％。
B16.根据实施方式B-B15中任一项所述的方法，其中，式II的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，至少98％，至少98.5％或至少99％(通过HPLC测定的面积％)。
B17.根据实施方式B-B16中任一项所述的方法，其中，每个R5、R10和R15独立地选自H和任选取代的C1-5烷基，或者两个偕位R5、R10和/或R15基团一起为氧代或形成具有一个或两个选自N和O的杂原子的3至6元环烷基或杂环烷基。
B18.根据实施方式B17所述的方法，其中，每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-5烷基和被氘、卤素和羟基中的至少一种取代的C1-5烷基。
B19.根据实施方式B-B18中任一项所述的方法，其中，在式I中，R20为-OH、-NH2或-NH-C1-5烷基。
B20.根据实施方式B19所述的方法，其中，在式I中，R20为-OH。
B21.根据实施方式B-B20中任一项所述的方法，其中，所述有机卤化物为1,2-二溴乙烷。
B22.根据实施方式B-B21中任一项所述的方法，其中，所述式IIa的化合物为
C.根据实施方式B-B22中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下反应式从在反应混合物中的式IIa的化合物制备式IIIa的化合物的方法，
所述方法包括：
(i)形成反应混合物，其包含式IIa的化合物、有机硼-R4、包含至少5v/v％水的溶剂体系、碱和催化剂；
(ii)使所述反应混合物反应形成包含式IIIa的化合物的反应产物混合物；和
(iii)通过固液分离从所述反应产物混合物中分离式IIIa的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体、或其药学上可接受的盐，其中式IIIa的化合物的收率为至少75％；
其中，
所述催化剂包含钯且所述反应混合物包含至少0.05当量的催化剂每当量的式IIa的化合物；
R4选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-基的一个或多个基团取代。
C1.根据实施方式C所述的方法，其中，所述溶剂体系进一步包含至少一种极性非质子溶剂，其选自四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和二甲基亚砜。
C2.根据实施方式C1所述的方法，其中，水与所述至少一种极性非质子溶剂的比例为约1:10v/v至约5:1v/v，约1:1v/v至约1:10v/v，或约1:3v/v至约1:7v/v。
C3.根据实施方式C1或C2所述的方法，其中，所述溶剂体系包含水和四氢呋喃。
C4.根据实施方式C1-C3中任一项所述的方法，其中，所述溶剂体系基本上由水和至少一种极性非质子溶剂组成。
C5.根据实施方式C-C4中任一项所述的方法，其中，所述有机硼-R4为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-R4。
C6.根据实施方式C-C5中任一项所述的方法，其中，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3和KOH。
C7.根据实施方式C-C6中任一项所述的方法，其中，所述碱为K3PO4。
C8.根据实施方式C-C7中任一项所述的方法，其中，碱与式IIa的化合物的当量比为至少1:1，约1:1至约3:1，或约2:1。
C9.根据实施方式C-C8中任一项所述的方法，其中，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)(“PdXphos”)；1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物(“PdCl2dppfCH2Cl2”)；双(二叔丁基(4-二甲基氨基苯基)膦)二氯化钯(II)(“Pd(amphos)Cl2”)；双(二叔丁基苯基膦)二氯化钯(II)(“Pd 122”)；PdCl2(PPh3)2；Pd(t-Bu)3；Pd(PPh3)4；Pd(Oac)/PPh3；Cl2Pd[(Pet3)]2；Pd(DIPHOS)2；Cl2Pd(Bipy)；[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2；Cl2Pd[P(o-tol)3]2；Pd2(dba)3/P(o-tol)3；Pd2(dba)/P(furyl)3；Cl2Pd[P(furyl)3]2；Cl2Pd(PmePh2)2；Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2；Cl2Pd[P(C6F6)3]2；Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2；Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2、在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯；在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd和0.3mmol/g磷的乙酸钯和三苯基膦；和在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯和BINAP。
C10.根据实施方式C9所述的方法，其中，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物。
C11.根据实施方式C-C10中任一项所述的方法，其中，包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.003:1至0.05:1，约0.003:1至约0.03:1，或约0.004:1至约0.02:1。
C12.根据实施方式C-C11中任一项所述的方法，其中，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)，且包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.004:1至约0.015:1，约0.004:1至约0.01:1，约0.004:1至约0.007:1，或约0.005:1。
C13.根据实施方式C-C11中任一项所述的方法，其中，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，且包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.005:1至约0.04:1，约0.005:1至约0.03:1，约0.01:1至约0.03:1，或约0.02:1。
C14.根据实施方式C-C13中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括将极性质子溶剂加入到所述反应产物混合物中形成包含至少25v/v％水的混合物，和从所述反应产物混合物中分离式IIIa的化合物。
C15.根据实施方式C14所述的方法，其中，所述极性质子溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和乙酸。
C16.根据实施方式C15所述的方法，其中，所述极性质子溶剂为水。
C17.根据实施方式C16所述的方法，其中，所述溶剂体系与加入到所述反应产物混合物中的水的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1.5v/v至约1.5:1v/v，或约1:1v/v。
C18.根据实施方式C16或C17所述的方法，其中，所述方法进一步包括将式IIIa的化合物晶种加入到所述反应产物混合物与水的混合物中。
C19.根据实施方式C-C18中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括纯化步骤，所述纯化步骤包括：
(i)在包含至少一种极性质子溶剂的溶剂体系中混合式IIIa的化合物与金属清除剂；
(ii)加热混合物以溶解式IIIa的化合物；
(iii)过滤加热的混合物；
(iv)降低滤液的温度并将式IIIa的化合物晶种与冷却的滤液混合；
(v)降低滤液和晶种的混合物的温度以诱导纯化的式IIIa的化合物结晶；和
(vi)收集纯化的式IIIa的化合物晶体。
C20.根据实施方式C19所述的方法，其中，
(i)所述溶剂体系包含水和乙酸或基本上由水和乙酸组成，其中乙酸与水的体积比为约1:1至约10:1，约1:1至约5:1，或约1:1至约3:1，或约3:1；
(ii)所述金属清除剂为硅-硫醇；和
(iii)所述溶解的温度为约80℃至约100℃，在约70℃至约80℃的温度下将晶种与滤液合并，并且所述结晶的温度为约0℃至约10℃。
C21.根据实施方式C-C20中任一项所述的方法，其中，基于式IIa的化合物，式IIIa的化合物的收率为至少75％，至少80％，至少85％或至少90％。
C22.根据实施方式C-C21中任一项所述的方法，其中，式IIIa的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，或至少98％(通过HPLC测定的面积％)。
C23.根据实施方式C-C22中任一项所述的方法，其中，式IIIa的化合物为
D.一种治疗患者中癌症的方法，其中所述癌症以PI3激酶的过表达为特征，所述方法包括向需要这种治疗的人施用治疗有效量的根据实施方式A的式III的PI3激酶抑制剂化合物。
D1.根据实施方式D所述的方法，其特征在于，所述PI3激酶抑制剂化合物为下式的化合物IIIat：
D2.根据实施方式D或D1所述的方法，其中，所述PI3激酶抑制剂化合物的剂量为约0.2mg/kg/天至约1.5mg/kg/天，约0.3mg/kg/天至约1mg/kg/天，或约0.4mg/kg/天至约0.75mg/kg/天。
D3.根据实施方式D-D2中任一项所述的方法，其中，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂化合物在多个癌细胞中的终末半衰期为约10小时至约24小时，约12小时至约22小时，或约15小时至约20小时。
D4.根据实施方式D-D3中任一项所述的方法，其中，在剂量周期的第一天施用单剂量后，达到所述PI3激酶抑制剂的最大血浆浓度的时间为约1小时至约8小时，约2小时至约6小时，约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。
D5.根据实施方式D-D4中任一项所述的方法，其中，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂的最大血浆浓度为约0.01μM至约0.5μM，约0.05μM至约0.4μM，或约0.1μM至约0.3μM。
D6.根据实施方式D-D5中任一项所述的方法，其中，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂在多个癌细胞中在从时间0至无穷大的浓度-时间曲线下的面积为约0.2μM*hr至约10μM*hr，约0.5μM*hr至约10μM*hr，约1μM*hr至约8μM*hr，或约2μM*h至约6μM*hr。
D7.根据实施方式D-D6中任一项所述的方法，其中，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂在多个癌细胞中在从时间0至24小时的浓度-时间曲线下的面积为约0.1μM*hr至约10μM*hr，约0.5μM*hr至约5μM*hr，约1μM*hr至约5μM*hr，或约2μM*h至约4μM*hr。
D8.根据实施方式D-D7中任一项所述的方法，其中，所述PI3激酶抑制剂是经口服施用的。
D9.根据实施方式D-D8中任一项所述的方法，其中，所述PI3激酶抑制剂是在无食物或禁食条件下经口服施用的。
D10.根据实施方式D-D9中任一项所述的方法，其中，所述癌症为脑癌。
D11.根据实施方式D-D10中任一项所述的方法，其中，所述癌症为神经胶质瘤。
D12.根据实施方式D-D10中任一项所述的方法，其中，所述癌症为胶质母细胞瘤。
D13.根据实施方式D-D12中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括向所述患者施用另外的治疗剂；所述另外的治疗剂选自化学治疗剂、抗肿瘤血管生成治疗剂、抗炎剂、免疫调节剂、嗜神经因子、心血管疾病治疗剂、肝病治疗剂、抗病毒剂、血液病治疗剂、糖尿病治疗剂和免疫缺陷病治疗剂。
D14.根据实施方式D13的方法，其中，所述另外的治疗剂为贝伐单抗。
D15.根据实施方式D13所述的方法，其中，所述另外的治疗剂为替莫唑胺。

Claims (96)

1.一种根据以下反应式从在反应混合物中的式II的化合物制备式III的化合物的方法，
所述方法包括：
(i)形成包含式II的化合物、有机硼-R4、溶剂体系、碱和催化剂的反应混合物，所述溶剂体系包含至少5v/v％水；
(ii)使所述反应混合物在小于100℃的温度下反应以形成包含式III的化合物的反应产物混合物；
(iii)从所述反应产物混合物中分离式III的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐；
其中，
所述催化剂包含钯，所述反应混合物包含小于0.05当量的催化剂每当量的式II的化合物；
X1为S、O、N、NR6、CR1、C(R1)2或-C(R1)2O-；
X2为C、CR2或N；
X3为C、CR3或N；
X4为卤素；
A为与X2和X3稠合的5、6或7元碳环基或杂环基环，任选地被一个或多个R5、R10或R15基团取代；
R6为H、C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)(-C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(＝O)-(C2-C20杂环基)、(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代；
R1、R2和R3独立地选自H、F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2、-CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCOCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基；
R4选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-1-基的一个或多个基团取代；
每个R5、R10和R15独立地选自C1-C12烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、-(C1-C12亚烷基)-(C3-C12碳环基)、-(C1-C12亚烷基)-(C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-C(O)-(C2-C20杂环基)、-(C1-C12亚烷基)-(C6-C20芳基)和-(C1-C12亚烷基)-(C1-C20杂芳基)；或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5或6元碳环基或杂基环；其中，烷基、烯基、炔基、亚烷基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2OH、-CH2CH2OH、-C(CH3)2OH、-CH2OCH3、-CN、-CH2F、-CHF2、-CF3、-CO2H、-COCH3、-COC(CH3)3、-CO2CH3、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-C(CH3)2CONH2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NH-COCH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(CH3)2CONH2、-N(CH3)CH2CH2S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-S(O)2N(CH3)2、-SCH3、-S(O)2CH3、环丙基、环丁基、氧杂环丁烷基、吗啉基和l,l-二氧代-噻喃-4-基的一个或多个基团取代；
mor选自：
其中，mor任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系进一步包含选自N-甲基吡咯烷酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和二甲基亚砜的至少一种极性非质子溶剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，水与所述至少一种极性非质子溶剂的比例为约1:10v/v至约5:1v/v，约1:1v/v至约1:10v/v，或约1:3v/v至约1:7v/v。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系包含水和四氢呋喃。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系基本上由水和所述至少一种极性非质子溶剂组成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机硼-R4为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-R4。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3和KOH。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱为K3PO4。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，碱与式II的化合物的当量比为至少1:1，约1:1至约3:1，或约2:1。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)(“PdXphos”)；1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物(“PdCl2dppfCH2Cl2”)；双(二叔丁基(4-二甲基氨基苯基)膦)二氯化钯(II)(“Pd(amphos)Cl2”)；双(二叔丁基苯基膦)二氯化钯(II)(“Pd 122”)；PdCl2(PPh3)2；Pd(t-Bu)3；Pd(PPh3)4；Pd(Oac)/PPh3；Cl2Pd[(Pet3)]2；Pd(DIPHOS)2；Cl2Pd(Bipy)；[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2；Cl2Pd[P(o-tol)3]2；Pd2(dba)3/P(o-tol)3；Pd2(dba)/P(furyl)3；Cl2Pd[P(furyl)3]2；Cl2Pd(PmePh2)2；Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2；Cl2Pd[P(C6F6)3]2；Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2；Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2；在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯；在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd和0.3mmol/g磷的乙酸钯和三苯基膦；和在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯和BINAP。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，或者为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，包含钯的催化剂与式II的化合物的当量比为约0.003:1至0.05:1，约0.003:1至约0.03:1，或约0.004:1至约0.02:1。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)，且包含钯的催化剂与式II的化合物的当量比为约0.004:1至约0.015:1，约0.004:1至约0.01:1，约0.004:1至约0.007:1，或约0.005:1。
14.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，且包含钯的催化剂与式II的化合物的当量比为约0.005:1至约0.04:1，约0.005:1至约0.03:1，约0.01:1至约0.03:1，或约0.02:1。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为约40℃至100℃，约40℃至约90℃，约40℃至约80℃，约50℃至约80℃，或约55℃至约75℃。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括向所述反应产物混合物中加入极性质子溶剂形成包含大于25v/v％水的混合物，和通过固液分离从所述反应产物混合物中分离式III的化合物。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述极性质子溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和乙酸。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述极性质子溶剂为水。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系与加入到所述反应产物混合物中的水的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1.5v/v至约1.5:1v/v，或约1:1v/v。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将式III的化合物晶种加入到所述反应产物混合物与水的混合物中。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括纯化步骤，所述纯化步骤包括：
(i)将式III的化合物与金属清除剂在包含至少一种极性质子溶剂的溶剂体系中混合；
(ii)将该混合物加热以溶解式III的化合物；
(iii)将加热的混合物过滤；
(iv)降低滤液的温度并将式III的化合物晶种与冷却的滤液混合；
(v)降低滤液和晶种的混合物的温度以诱导纯化的式III的化合物结晶；和
(vi)收集纯化的式III的化合物晶体。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，
(i)所述溶剂体系包含水和乙酸或基本上由水和乙酸组成，其中乙酸与水的体积比为约1:1至约10:1，约1:1至约5:1，或约1:1至约3:1，或约3:1；
(ii)所述金属清除剂为硅-硫醇；和
(iii)所述溶解的温度为约80℃至约100℃，在约70℃至约80℃的温度下将晶种与滤液合并，并且所述结晶的温度为约0℃至约10℃。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其特征在于，式III的化合物的收率为至少75％，至少80％，至少85％，或至少90％。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其特征在于，式III的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，或至少98％(通过HPLC测定的面积％)。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的方法，其特征在于，X1为N、NR6、CR1、C(R1)2或C(R1)2O，且X3为C或CR3。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，X1和X2为N；X3为C。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其特征在于，A为包含选自N和O的至少一个杂原子的任选取代的6元杂环。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，X2为N，A为任选取代的吗啉。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的方法，其特征在于，mor为任选取代的吗啉。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的方法，其特征在于，R4选自任选取代的C6芳基、任选取代的C6杂环和任选取代的C6杂芳基。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，R4为包含一个或两个N杂原子的任选取代的C6杂芳基。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，R4为任选取代的嘧啶。
33.根据权利要求1至32中任一项所述的方法，其特征在于，式III的化合物为
34.一种根据以下反应式从在反应混合物中的式I的化合物制备式IIa的化合物的方法，
所述方法包括：
(i)形成包含式I的化合物、有机卤化物、溶剂体系、相转移催化剂和碱的反应混合物；
(ii)使所述反应混合物反应形成包含式IIa的化合物、其立体异构体、其几何立体异构体、其互变异构体或其药学上可接受的盐的反应产物混合物；和
(iii)从所述反应产物混合物中分离式IIa的化合物；
其中，
所述溶剂体系包含至少5v/v％的水；
X为卤化物；
每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-C10烃基或选自C1-C5烃基，其中每个烃基任选地被取代，两个偕位R5、R10和/或R15基团为氧代的，或两个偕位R5、R10和/或R15基团形成3、4、5、6或7元碳环基或杂环基，其中所述碳环基或杂环基任选地被取代；
mor选自：
其中，mor任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CHF2、-CN、-CF3、-CH2OH、-CH2OCH3、-CH2CH2OH、-CH2C(CH3)2OH、-CH(CH3)OH、-CH(CH2CH3)OH、-CH2CH(OH)CH3、-C(CH3)2OH、-C(CH3)2OCH3、-CH(CH3)F、-C(CH3)F2、-CH(CH2CH3)F、-C(CH2CH3)2F、-CO2H、-CONH2、-CON(CH2CH3)2、-COCH3、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH3、-NHCOCH3、-NHCOCH2CH3、-NHCOCH2OH、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、＝O、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-S(O)CH3、-S(O)CH2CH3、-S(O)2CH3、-S(O)2NH2、-S(O)2NHCH3、-S(O)2N(CH3)2和-CH2S(O)2CH3的一个或多个R7基团取代；
其中在式I中，R20为-OH或-NHR21，其中R21如对R5所定义的，并且其中在式IIa中，R20为-O-或-NR21-。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系包含至少50v/v％的水，至少75v/v％的水，至少90v/v％的水，或基本上由水组成。
36.根据权利要求34或35所述的方法，其特征在于，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3、K2CO3、KOAc、NaOAc、Na2CO3和KOH。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述碱为KOH。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的方法，其特征在于，所述相转移催化剂选自季铵盐和季鏻盐。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述相转移催化剂选自四正丁基溴化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、甲基三丁基氯化铵和甲基三辛基氯化铵。
40.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述相转移催化剂为四正丁基溴化铵。
41.根据权利要求34-40中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机卤化物二溴乙烷与式I的化合物的摩尔比为大于2:1至约4:1，2:1至约4:1，或约3:1。
42.根据权利要求34-41中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机卤化物与所述碱以约等摩尔量存在。
43.根据权利要求34-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为约40℃至约90℃，约40℃至约70℃，约40℃至约60℃，或约50℃。
44.根据权利要求34-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将极性质子溶剂与所述反应产物混合物混合，然后降低混合物的温度以诱导所述反应产物混合物中的式IIa的化合物结晶，其中结晶的式IIa的化合物从所述反应产物混合物中分离出来。
45.根据权利要求44所述的方法，其特征在于，所述极性质子溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和乙酸。
46.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述极性质子溶剂为乙醇。
47.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系与乙醇的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1v/v至约1:2v/v，或约1:1.3v/v。
48.根据权利要求46或47所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将式IIa的化合物晶种加入到所述反应产物混合物与乙醇的混合物中。
49.根据权利要求34-48中任一项所述的方法，其特征在于，式II的化合物的收率为至少60％，至少65％，至少70％或至少75％。
50.根据权利要求34-49中任一项所述的方法，其特征在于，式II的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，至少98％，至少98.5％或至少99％(通过HPLC测定的面积％)。
51.根据权利要求34-50中任一项所述的方法，其特征在于，每个R5、R10和R15独立地选自H和任选取代的C1-5烷基，或者两个偕位R5、R10和/或R15基团一起为氧代或形成具有选自N和O的一个或两个杂原子的3至6元环烷基或杂环烷基。
52.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，每个R5、R10和R15独立地选自H、C1-5烷基和被氘、卤素和羟基中的至少一种取代的C1-5烷基。
53.根据权利要求34-52中任一项所述的方法，其特征在于，在式I中，R20为-OH、-NH2或-NH-C1-5烷基。
54.根据权利要求53所述的方法，其特征在于，在式I中，R20为-OH。
55.根据权利要求34-54中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机卤化物为1,2-二溴乙烷。
56.根据权利要求34-55中任一项所述的方法，其特征在于，所述式IIa的化合物为
57.根据权利要求34-56中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括根据以下反应式从在反应混合物中的式IIa的化合物制备式IIIa的化合物，
所述方法包括：
(i)形成包含式IIa的化合物、有机硼-R4、溶剂体系、碱和催化剂的反应混合物，所述溶剂体系包含至少5v/v％水；
(ii)使所述反应混合物反应以形成包含式IIIa的化合物的反应产物混合物；和
(iii)通过固液分离从所述反应产物混合物中分离式IIIa的化合物、其立体异构体、其几何异构体、其互变异构体、或其药学上可接受的盐，其中式IIIa的化合物的收率为至少75％；
其中，
所述催化剂包含钯且所述反应混合物包含至少0.05当量的催化剂每当量的式IIa的化合物；
R4选自C6-C20芳基、C2-C20杂环基和C1-C20杂芳基，每种基团任选地被独立地选自F、Cl、Br、I、-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH3、-CH2CN、-CN、-CF3、-CH2OH、-CO2H、-CONH2、CONH(CH3)、-CON(CH3)2、-NO2、-NH2、-NHCH3、-NHCOCH3、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2、-SH、-NHC(O)NHCH3、-NHC(O)NHCH2CH3、-NHS(O)2CH3、-N(CH3)C(O)OC(CH3)3、-S(O)2CH3、苄基、苄氧基、吗啉基、吗啉基甲基和4-甲基哌嗪-基的一个或多个基团取代。
58.根据权利要求57所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系进一步包含选自四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和二甲基亚砜的至少一种极性非质子溶剂。
59.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，水与所述至少一种极性非质子溶剂的比例为约1:10v/v至约5:1v/v，约1:1v/v至约1:10v/v，或约1:3v/v至约1:7v/v。
60.根据权利要求58或59所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系包含水和四氢呋喃。
61.根据权利要求58-60中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系基本上由水和至少一种极性非质子溶剂组成。
62.根据权利要求57-61中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机硼-R4为5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-R4。
63.根据权利要求57-62中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱选自K3PO4、Cs2CO3和KOH。
64.根据权利要求57-63中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱为K3PO4。
65.根据权利要求57-64中任一项所述的方法，其特征在于，碱与式IIa的化合物的当量比为至少1:1，约1:1至约3:1，或约2:1。
66.根据权利要求57-65中任一项所述的方法，其特征在于，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)(“PdXphos”)；1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物(“PdCl2dppfCH2Cl2”)；双(二叔丁基(4-二甲基氨基苯基)膦)二氯化钯(II)(“Pd(amphos)Cl2”)；双(二叔丁基苯基膦)二氯化钯(II)(“Pd 122”)；PdCl2(PPh3)2；Pd(t-Bu)3；Pd(PPh3)4；Pd(Oac)/PPh3；Cl2Pd[(Pet3)]2；Pd(DIPHOS)2；Cl2Pd(Bipy)；[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2；Cl2Pd[P(o-tol)3]2；Pd2(dba)3/P(o-tol)3；Pd2(dba)/P(furyl)3；Cl2Pd[P(furyl)3]2；Cl2Pd(PmePh2)2；Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2；Cl2Pd[P(C6F6)3]2；Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2；Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2；在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯；在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd和0.3mmol/g磷的乙酸钯和三苯基膦；和在多尿基质中微胶囊化的包含0.4mmol/g Pd的乙酸钯和BINAP。
67.根据权利要求66所述的方法，其特征在于，包含钯的催化剂选自氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物。
68.根据权利要求57-67中任一项所述的方法，其特征在于，包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.003:1至0.05:1，约0.003:1至约0.03:1，或约0.004:1至约0.02:1。
69.根据权利要求57-68中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)，且包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.004:1至约0.015:1，约0.004:1至约0.01:1，约0.004:1至约0.007:1，或约0.005:1。
70.根据权利要求57-68中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯)[2-(2-氨基乙基)苯基)]钯(II)和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)与二氯甲烷的复合物，且包含钯的催化剂与式IIa的化合物的当量比为约0.005:1至约0.04:1，约0.005:1至约0.03:1，约0.01:1至约0.03:1，或约0.02:1。
71.根据权利要求57-70中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将极性质子溶剂加入到所述反应产物混合物中以形成包含至少25v/v％水的混合物，和从所述反应产物混合物中分离式IIIa的化合物。
72.根据权利要求71所述的方法，其特征在于，所述极性质子溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和乙酸。
73.根据权利要求72所述的方法，其特征在于，所述极性质子溶剂为水。
74.根据权利要求73所述的方法，其特征在于，所述溶剂体系与加入到所述反应产物混合物中的水的体积比为约1:5v/v至约5:1v/v，约1:3v/v至约3:1v/v，约1:2v/v至约2:1v/v，约1:1.5v/v至约1.5:1v/v，或约1:1v/v。
75.根据权利要求73或74所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将式IIIa的化合物晶种加入到所述反应产物混合物与水的混合物中。
76.根据权利要求57-75中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括纯化步骤，所述纯化步骤包括：
(i)将式IIIa的化合物与金属清除剂在包含至少一种极性质子溶剂的溶剂体系中混合；
(ii)将该混合物加热以溶解式IIIa的化合物；
(iii)将加热的混合物过滤；
(iv)降低滤液的温度并将式IIIa的化合物晶种与冷却的滤液混合；
(v)降低滤液和晶种的混合物的温度以诱导纯化的式IIIa的化合物结晶；和
(vi)收集纯化的式IIIa的化合物晶体。
77.根据权利要求76所述的方法，其特征在于，
(i)所述溶剂体系包含水和乙酸或基本上由水和乙酸组成，其中乙酸与水的体积比为约1:1至约10:1，约1:1至约5:1，或约1:1至约3:1，或约3:1；
(ii)所述金属清除剂为硅-硫醇；和
(iii)所述溶解的温度为约80℃至约100℃，在约70℃至约80℃的温度下将晶种与滤液合并，并且所述结晶的温度为约0℃至约10℃。
78.根据权利要求57-77中任一项所述的方法，其特征在于，基于式IIa的化合物，式IIIa的化合物的收率为至少75％，至少80％，至少85％或至少90％。
79.根据权利要求57-78中任一项所述的方法，其特征在于，式IIIa的化合物的纯度为至少97％，至少97.5％，或至少98％(通过HPLC测定的面积％)。
80.根据权利要求57-79中任一项所述的方法，其特征在于，式IIIa的化合物为
81.一种治疗患者中癌症的方法，其中所述癌症以PI3激酶的过表达为特征，所述方法包括向需要这种治疗的人施用治疗有效量的根据权利要求1的式III的PI3激酶抑制剂化合物。
82.根据权利要求81所述的方法，其特征在于，所述PI3激酶抑制剂化合物为下式的化合物IIIat，
83.根据权利要求81或82所述的方法，其特征在于，所述PI3激酶抑制剂化合物的剂量为约0.2mg/kg/天至约1.5mg/kg/天，约0.3mg/kg/天至约1mg/kg/天，或约0.4mg/kg/天至约0.75mg/kg/天。
84.根据权利要求81-83中任一项所述的方法，其特征在于，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂化合物在多个癌细胞中的终末半衰期为约10小时至约24小时，约12小时至约22小时，或约15小时至约20小时。
85.根据权利要求81-84中任一项所述的方法，其特征在于，在剂量周期的第一天施用单剂量后，达到所述PI3激酶抑制剂的最大血浆浓度的时间为约1小时至约8小时，约2小时至约6小时，约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。
86.根据权利要求81-85中任一项所述的方法，其特征在于，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂的最大血浆浓度为约0.01μM至约0.5μM，约0.05μM至约0.4μM，或约0.1μM至约0.3μM。
87.根据权利要求81-86中任一项所述的方法，其特征在于，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂在多个癌细胞中在从时间0至无穷大的浓度-时间曲线下的面积为约0.2μM*hr至约10μM*hr，约0.5μM*hr至约10μM*hr，约1μM*hr至约8μM*hr，或约2μM*h至约6μM*hr。
88.根据权利要求81-87中任一项所述的方法，其特征在于，在剂量周期的第一天施用单剂量后，所述PI3激酶抑制剂在多个癌细胞中在从时间0至24小时的浓度-时间曲线下的面积为约0.1μM*hr至约10μM*hr，约0.5μM*hr至约5μM*hr，约1μM*hr至约5μM*hr，或约2μM*h至约4μM*hr。
89.根据权利要求81-88中任一项所述的方法，其特征在于，所述PI3激酶抑制剂是经口服施用的。
90.根据权利要求81-89中任一项所述的方法，其特征在于，所述PI3激酶抑制剂是在无食物或禁食条件下经口服施用的。
91.根据权利要求81-90中任一项所述的方法，其特征在于，所述癌症为脑癌。
92.根据权利要求81-91中任一项所述的方法，其特征在于，所述癌症为神经胶质瘤。
93.根据权利要求81-91中任一项所述的方法，其特征在于，所述癌症为胶质母细胞瘤。
94.根据权利要求81-93中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括向所述患者施用另外的治疗剂，所述另外的治疗剂选自化学治疗剂、抗肿瘤血管生成治疗剂、抗炎剂、免疫调节剂、嗜神经因子、心血管疾病治疗剂、肝病治疗剂、抗病毒剂、血液病治疗剂、糖尿病治疗剂和免疫缺陷病治疗剂。
95.根据权利要求94所述的方法，其特征在于，所述另外的治疗剂为贝伐单抗。
96.根据权利要求94所述的方法，其特征在于，所述另外的治疗剂为替莫唑胺。
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