CN111164083B - 用于抑制bmp信号传导的新型alk2抑制剂和方法 - Google Patents

用于抑制bmp信号传导的新型alk2抑制剂和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供BMP信号传导的小分子抑制剂和用于抑制BMP信号传导的组合物和方法。这些化合物和组合物可以用于调控细胞生长、分化、增殖和凋亡，并且因此对于治疗与BMP信号传导相关的疾病或病况(包含炎症、心血管疾病、血液疾病、癌症、和骨紊乱)以及对于调控细胞分化和/或增殖可以是有用的。这些化合物和组合物还可以用于治疗患有斯耶格伦综合征或弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者。

Description

用于抑制BMP信号传导的新型ALK2抑制剂和方法
相关申请
本申请要求于2017年4月27日提交的美国临时专利申请号62/490,772(该申请特此通过引用被整体并入)的优先权的权益。
关于联邦资助的研究或开发的声明
本发明是在国家卫生研究院授予的批准号AR057374和国防部授予的批准号MR140072的政府支持下完成的。政府享有本发明中的某些权利。
本发明的领域
本公开涉及抑制BMP信号通路的化合物，以及在将得益于BMP信号传导的抑制的受试者中治疗或预防疾病或病况的方法。
背景
涉及配体的转化生长因子(TGF-β)超家族的信号传导对于许多各种不同的细胞过程(包含细胞生长、分化和凋亡)最重要。TGF-β信号传导涉及TGF-β配体与II型受体(丝氨酸/苏氨酸激酶)的结合，II型受体招募I型受体并使I型受体磷酸化。然后，I型受体使受体调控型SMAD(R-SMAD；例如，SMAD1、SMAD2、SMAD3、SMAD5、SMAD8或SMAD9)磷酸化，受体调控型SMAD与SMAD4结合，并且然后SMAD复合物进入细胞核，在细胞核中，SAMD在转录调节中起作用。配体的TGF超家族包含两个主要分支，特征在于TGF-β/激活素/节和骨形态发生蛋白(BMP)。
由骨形态发生蛋白(BMP)配体介导的信号在脊椎动物的整个生命周期中起着不同的作用。在胚胎发生期间，通过由配体、受体、协同受体、和可溶性抑制剂的协调表达形成的BMP信号传导梯度建立背腹轴。过度的BMP信号传导引起腹部化(ventralization)(一种以背部结构为代价的腹侧扩张)，而减低的BMP信号传导引起背部化(dorsalization)(一种以腹部结构为代价的背侧扩张)。BMP是原肠胚形成、中胚层诱导、器官发生、和软骨内骨形成的关键调控子，并且调控多能细胞群的命运。BMP信号在生理机能和疾病中也起着关键作用，并且与原发性肺高血压、遗传性出血性毛细血管扩张综合征、进行性骨化性纤维发育不良、和幼年性息肉病综合征有关。
BMP信号传导家族是TGF-β超家族的不同子集。通过三种不同的II型受体(BMPRII、ActRIIa、和ActRIIb)和至少四种I型受体(ALK1、ALK2、ALK3、和ALK6)识别超过二十种已知的BMP配体。二聚体配体便利受体异聚体的组装，允许组成型激活的II型受体丝氨酸/苏氨酸激酶使I型受体丝氨酸/苏氨酸激酶磷酸化。激活的I型受体使BMP应答(BR-)SMAD效应子(SMAD 1、SMAD 5、和SMAD 8)磷酸化，以便利与SMAD4(一种也便利TGF信号传导的共SMAD)的复合物中的核转位。此外，BMP信号可以以SMAD非依赖性方式激活细胞内效应子(如MAPKp38)。可溶性BMP抑制剂(如头蛋白(noggin)、脊索蛋白(chordin)、格里莫林蛋白(gremlin)和卵泡抑素(follistatin))通过配体隐蔽来限制BMP信号传导。
也已经提出了BMP信号在调节铁调素(一种***铁平衡的肽激素和中心调控子)的表达中的作用。铁调素结合铁转运蛋白(脊椎动物中唯一的铁输出者)并促进铁转运蛋白的降解。铁转运蛋白活性的丧失防止铁从肠上皮细胞、巨噬细胞、和肝细胞中的细胞内储存转移到血流中。BMP信号传导与铁代谢之间的联系代表了治疗学的潜在靶标。
考虑到BMP和TGF-β超家族在配体(目前＞25种不同的配体)和受体(识别BMP的四种I型受体和三种II型受体)水平上的巨大结构多样性和受体结合的异四聚体方式，用于经由可溶性受体、内源性抑制剂、或中和抗体抑制BMP信号的传统方法是不实际的或无效的。内源性抑制剂(如头蛋白和卵泡抑素)对于配体亚类具有有限的特异性。单个受体对于配体具有有限的亲和力，然而受体异四聚体对于特定配体展现出更高的特异性。对于特定配体或受体特异性的中和抗体先前已经被描述，并且也被该信号传导***的结构多样性限制。因此，本领域中需要特异性拮抗BMP信号通路并且可以用于在治疗性应用或实验应用中操纵这些通路的药理剂(如上文列出的那些)。
本发明的概述
结合旨在为示例性和说明性而非限制范围的组合物和方法来描述和说明下列实施方案及其方面。
本文公开了式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000021
或者式I的化合物的药学上可接受的盐和/或前体药物，其中
A1是NR4a或CR4bR5；
B1是N或CR2；
Z1是N或CR3；
R1选自环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基；
R2是H、CN、NO2、烷基、或氨基；
R3选自H、CN、NO2、烷基、烷氧基、杂环氧基、杂芳氧基、芳氧基、环烷氧基、羰基、氨基、酰胺基、磺酰基、磺酰胺基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R4a选自烷基、烯基、炔基、羰基、O-、烷氧基羰基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R4b选自卤素、CN、NO2、羟基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、杂环氧基、杂芳氧基、芳氧基、环烷氧基、氨基、酰胺基、羰基、烷氧基羰基、羧基、磺酰基、磺酰胺基、硫基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R5选自H、卤素、羟基和烷基，或者
R4b和R5与A1一起形成环，环选自环烷基和杂环基；
每个R6独立地选自H、卤素、CN、NO2、羟基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、杂环氧基、杂芳氧基、芳氧基、环烷氧基、氨基、酰胺基、羰基、烷氧基羰基、羧基、磺酰基、磺酰胺基、硫基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基以及氧代；
n是0或1；
m是0或1；并且
X是0、1、2、3、或4。
本文还公开了式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000031
或者式I的化合物的药学上可接受的盐和/或前体药物，其中
A1是NR4a或CR4bR5；
B1是N或CR2；
Z1是N或CR3；
R1选自芳基、杂芳基、和杂环基；
R2是H或氨基；
R3是H或杂环氧基；
R4a选自烷基、O-、芳基、杂环基和杂芳基；
R4b选自烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R5选自H和烷基，或者
R4b和R5与A1一起形成环，环选自环烷基和杂环基；
每个R6独立地选自H、卤素、烷基和氧代；
n是0或1；
m是0或1；并且
X是0、1、2、3、或4。
在式I的化合物的一些实施方案中，
R4a选自烷基、O-、杂环基、和杂芳基；
R4b选自烷基、烷氧基、氨基、酰胺基、杂环基、和杂芳基；
R5选自H和烷基，或者
R4b和R5与A1一起形成杂环基；并且
每个R6独立地选自H、卤素、和烷基；并且
x是0或1。
在各种实施方案中，本发明提供式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000041
或者式I的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，其中：R1是氢或可选地被取代的取代基；R2可选地不存在、或者是氢或可选地被取代的取代基；R3是氢或可选地被取代的取代基；R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；R138是氢、或可选地被取代的取代基；R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一种或更多种；B1是C或N；Y1是N或CR139，其中R139是氢或可选地被取代的取代基；Z1是N或CR140，其中R140是氢或可选地被取代的取代基；A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；m是0、1、2、或3；n是0、1、2、或3；并且p是0或1；其中可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。
在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000051
或者是式I-a的药学上可接受的盐、酯或前体药物，其中：R1是氢或可选地被取代的取代基；R2是氢或可选地被取代的取代基；R3是氢或可选地被取代的取代基；R4可选地不存在、是氢或可选地被取代的取代基；R5可选地不存在、是氢或可选地被取代的取代基；R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；Y1是CH或N；Z1是CH或N；A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；m是0、1、2、或3；n是0、1、2、或3；并且p是0或1；其中可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。
在式I或式I-a的化合物、或者式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物的一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，式I的化合物选自：
Figure BDA0002335552890000052
Figure BDA0002335552890000061
Figure BDA0002335552890000071
Figure BDA0002335552890000081
Figure BDA0002335552890000091
Figure BDA0002335552890000101
Figure BDA0002335552890000111
Figure BDA0002335552890000121
Figure BDA0002335552890000131
Figure BDA0002335552890000141
Figure BDA0002335552890000151
Figure BDA0002335552890000161
Figure BDA0002335552890000171
Figure BDA0002335552890000181
在一些实施方案中，式I的化合物选自：
Figure BDA0002335552890000182
Figure BDA0002335552890000191
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I或式I-a的化合物、或一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。在一些实施方案中，受试者在治疗之前被确定患有异常骨形成或者处于患有异常骨形成的风险。在一些实施方案中，受试者已经经受肌肉骨骼创伤、脊髓损伤或中枢神经***损伤。在一些实施方案中，异常骨形成与异位骨化病相关。在一些实施方案中，异位骨化病选自由下列组成的组：获得性异位骨化、进行性骨化性纤维发育不良、强直性椎关节强硬、创伤性异位骨化、烧伤相关性异位骨化或冲击损伤相关性异位骨化、和关节置换术相关性异位骨化。在一些实施方案中，软组织包括肌肉、腱、韧带和/或筋膜。在一些实施方案中，方法还包括向受试者施用至少一种附加的药剂的操作。在一些实施方案中，至少一种附加的药剂包括皮质类固醇、非甾体类抗炎药(NSAID)、脂氧合酶抑制剂、白三烯抑制剂、肥大细胞稳定剂、抗组胺药物、TNF抑制剂、IL-23阻滞剂、或IL-1信号传导的抑制剂。在一些实施方案中，至少一种附加的药剂包括抗炎药剂。在一些实施方案中，抗炎药剂选自下列中的一种或更多种：P物质的活性的抑制剂；P物质的分泌的抑制剂；P物质的效应的抑制剂；组胺的活性的抑制剂；组胺的分泌的抑制剂；组胺的效应的抑制剂；肥大细胞功能的抑制剂；Toll样受体信号传导的抑制剂；MyD88的抑制剂；TRIF的抑制剂；腺苷三磷酸双磷酸酶；和催化ATP的水解的药剂。在一些实施方案中，至少一种附加的药剂包括抗生长因子药剂。在一些实施方案中，抗生长因子药剂选自下列中的一种或更多种：PDGF配体的抑制剂；PDGF-AA的抑制剂；PDGF-BB的抑制剂；PDGFR-α受体功能的抑制剂；PDGFR-β受体功能的抑制剂；针对激活素A的中和抗体；针对激活素B的中和抗体；针对激活素A配体的中和抗体；针对激活素B配体的中和抗体；针对含有由INHBA编码的抑制素bA亚单位的异二聚体配体的中和抗体；针对含有由INHBB基因编码的抑制素bB亚单位的异二聚体配体的中和抗体；BMP配体的配体陷阱；激活素配体的配体陷阱；II型激活素受体ActRIIA的可溶性胞外域的配体陷阱；II型激活素受体ActRIIB的可溶性胞外域的配体陷阱；BMP I型受体ALK2的可溶性胞外域的配体陷阱；BMP I型受体ALK3的可溶性胞外域的配体陷阱；和BMP I型受体ALK6的可溶性胞外域的配体陷阱。在一些实施方案中，至少一种附加的药剂包括抗成骨信号传导药剂或抗软骨形成信号传导药剂。在一些实施方案中，抗成骨信号传导药剂或抗软骨形成信号传导药剂选自下列中的一种或更多种：RAR-γ激动剂；非选择性RAR激动剂；抑制成骨转录因子Runx2的活性的药剂；抑制成骨转录因子Runx2的表达的药剂；促进成骨转录因子Runx2的降解的药剂；抑制软骨形成转录因子Sox9的活性的药剂；抑制软骨形成转录因子Sox9的表达的药剂；促进软骨形成转录因子Sox9的降解的药剂；HIF-1α活性的抑制剂；和HIF-1α表达的抑制剂。
在各种实施方案中，本发明提供药物组合物，药物组合物包括：一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物；以及药学上可接受的载体。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的BMP I型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中BMP I型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。在一些实施方案中，BMP I型丝氨酸-苏氨酸受体是ALK2、ALK3、或ALK6。在一些实施方案中，BMP I型丝氨酸-苏氨酸受体是ALK2或ALK3。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的BMP II型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中BMP II型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。在一些实施方案中，BMP II型丝氨酸-苏氨酸受体是ACVR2A、ACVR2B、BMPR2、或TGFβR2。
在各种实施方案中，本发明提供用于在受试者中抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的方法，方法包括：在有效抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的条件下，向受试者施用丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体、BMP II型受体、或TGF-βI型受体。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体。在一些实施方案中，BMP I型受体是ALK2、ALK3、或ALK6。在一些实施方案中，BMP I型受体是ALK2或ALK3。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP II型受体。在一些实施方案中，BMP II型受体是ACVR2A、ACVR2B、BMPR2、或TGFβR2。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是TGF-βI型受体。在一些实施方案中，TGF-βI型受体是ALK5。
在各种实施方案中，本发明提供用于鉴别用于抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的一种或更多种化合物的方法，方法包括：a)提供包括丝氨酸-苏氨酸激酶受体的样品；b)使样品与一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物接触；以及c)进行测定以鉴别一种或更多种抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的化合物，其中测定是体外测定、体内测定、或离体测定。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体、BMP II型受体、或TGF-βI型受体。在一些实施方案中，测定是体外测定。
在各种实施方案中，本发明提供治疗患有斯耶格伦综合征的受试者的方法，方法包括：a)选择相对于对照在受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者；以及b)向受试者施用治疗有效量的抑制BMP6的表达或活性的药剂，从而治疗患有斯耶格伦综合征的受试者，其中抑制BMP6的表达或活性的药剂是一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。在一些实施方案中，唾液腺是小唇唾液腺、腮腺、或下颌下腺。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者的方法，方法包括选择患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者，以及向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，从而治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的TGF-βI型受体丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中TGF-βI型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I或式I-a的化合物、或者一种或更多种式I或式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。在一些实施方案中，TGF-βI型受体是ALK5。
附图简要说明
附图中图示说明了示例性实施例。旨在将本文公开的实施方案和附图视为说明性而非限制性的。
图1描绘了根据本发明的各种实施方案，优化的ALK激酶测定的信号与基线(S/B)比值的测定窗口。S/B比值大于20倍，表明稳健的化合物筛选测定。
图2描绘了根据本发明的各种实施方案，在六种ALK酶中测定的TRND00262637-13的浓度-响应曲线。化合物对六种ALK展现出不同的活性。
图3描绘了根据本发明的各种实施方案，在ALK1和ALK2中存在10μM、100μM、或1000μM的ATP的情况下测定的TRND00262637-13的浓度-响应曲线。在较高的ATP浓度(100μM或1mM)时，化合物的活性降低，表明ATP结合竞争性激酶抑制剂。较高的ATP浓度模拟基于细胞的激酶测定条件。
图4描绘了与载体(vehicle)相比在给药结束时测量的HO体积的百分比。
本发明的详细说明
在各种实施方案中，本发明提供抑制BMP信号通路的化合物，以及在将得益于BMP信号传导的抑制的受试者中治疗或预防疾病或病况的方法。在各种实施方案中，本发明的化合物包含如本文所公开的式I的化合物以及式I的化合物的盐(包含药学上可接受的盐)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
本文引用的全部参考文献都如同充分阐明通过引用被整体并入。除非另外定义，否则本文中使用的技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。可以在下列中找到分子生物学中常用术语的定义：Benjamin Lewin,Genes V,published by Oxford University Press,1994(ISBN 0-19-854287-9)；Kendrewet al.(eds.),The Encyclopedia of Molecular Biology,published by BlackwellScience Ltd.,1994(ISBN0-632-02182-9)；和Robert A.Meyers(ed.),Molecular Biologyand Biotechnology:a Comprehensive Desk Reference,published by VCH Publishers,Inc.,1995(ISBN 1-56081-569-8)。下列向本领域技术人员提供了本申请中使用的许多术语的一般性指导：Allen et al.,Remington:The Science and Practice of Pharmacy22nd ed.,Pharmaceutical Press(September 15,2012)；Hornyak et al.,Introductionto Nanoscience and Nanotechnology,CRC Press(2008)；Singleton and Sainsbury,Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd ed.,revised ed.,J.Wiley&Sons(New York,NY 2006)；Smith,March’s Advanced Organic Chemistry Reactions,Mechanisms and Structure 7th ed.,J.Wiley&Sons(New York,NY2013)；Singleton,Dictionary of DNA and Genome Technology 3rd ed.,Wiley-Blackwell(November 28,2012)；和Green and Sambrook,Molecular Cloning:A Laboratory Manual 4th ed.,ColdSpring Harbor Laboratory Press(Cold Spring Harbor,NY 2012)。关于如何制备抗体的参考，参见Greenfield,Antibodies A Laboratory Manual 2nd ed.,Cold Spring HarborPress(Cold Spring Harbor NY,2013)；
Figure BDA0002335552890000221
and Milstein,Derivation of specificantibody-producing tissue culture and tumor lines by cell fusion,Eur.J.Immunol.1976Jul,6(7):511-9；Queen and Selick,Humanized immunoglobulins,U.S.Patent No.5,585,089(1996Dec)；和Riechmann et al.,Reshaping humanantibodies for therapy,Nature 1988 Mar 24,332(6162):323-7。
本领域技术人员将认识到许多与本文所描述的方法或材料相似或等同的方法和材料，可以用于实施本发明。根据下列详细说明，结合图示说明(举例来说)本发明的实施方案的各种特征的附图，本发明的其他特征和优势将变得显而易见。事实上，本发明决不限于所描述的方法和材料。为了方便起见，此处收集了本文中说明书、实施例和所附权利要求中采用的某些术语。
除非另有说明或者从上下文中隐含，否则下列术语和短语包含下文提供的含义。除非另有明确说明或者从上下文显而易见，否则下文术语和短语不排除下文术语或短语在其所属领域中已经获得的含义。除非另外定义，否则本文中使用的全部技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应当理解的是，本发明不限于本文所描述的特定方法、方案和试剂等，并且因此可以变化。本文中使用的定义和术语被提供以帮助描述特定实施方案，而不旨在限制所要求保护的发明，因为本发明的范围仅由权利要求书限制。
除非另有说明，否则在描述本申请的一个或更多个实施方案的上下文中(尤其是在权利要求书的上下文中)使用的术语“一(a)”和“一(an)”以及“所述(the)”和相似的提及可以被解释为涵盖单数和复数两者。本文中数值范围的列举仅旨在用作分别对范围内的每个单独的数值进行提及的简化方法。除非本文另外指出，否则每个单独的数值都被并入说明书中，如同其在本文中被单独列举。除非本文另外指出或者以其他方式与上下文明显矛盾，否则本文所描述的全部方法可以以任何适合的顺序进行。针对本文中某些实施方案提供的任何实例或示例性语言和全部实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明本申请，并且不对以其他方式要求保护的本申请的范围构成限制。缩写“例如(e.g.)”来源于拉丁文例如(exempli gratia)，并且在本文中用于表示非限制性实例。因此，缩写“例如(e.g.)”与术语“例如(for example)”同义。说明书中的任何语言都不应当被解释为表示对于实施本申请必要的任何未要求保护的要素。
如本文所使用的，术语“软组织”用于指连接、支撑或围绕身体的其他结构和器官的组织。术语“软组织”可以指肌肉、韧带、腱、筋膜、皮肤、纤维组织、脂肪、滑膜、神经和/或血管。
如本文所使用的，术语“异常骨形成”指在通常不存在骨的区域(如软组织)中骨的生成。
术语“患者”、“受试者”和“个体”在本文中被可互换地使用，并且指向其提供治疗(包含预防疾病治疗)的动物(特别是人)。如本文所使用的，术语“受试者”指人和非人动物。术语“非人动物”和“非人哺乳动物”在本文中被可互换地使用，并且包含全部脊椎动物(例如，哺乳动物(如非人灵长类动物(特别是高等灵长类动物)、绵羊、狗、啮齿动物(例如，小鼠或大鼠)、豚鼠、山羊、猪、猫、兔、牛)和非哺乳动物(如鸡、两栖动物、爬行动物)等)。在一些实施方案中，受试者是人。在另一个实施方案中，受试者是实验动物或作为疾病模型的动物替代物。在另一个实施方案中，受试者是包含伴生动物(例如，狗、猫、大鼠、豚鼠、仓鼠等)的家养动物。
如本文所使用的，术语“处于患有异常骨形成的风险”指已经暴露于已知引起受试者群体中异常骨形成的状况的受试者。虽然并非每个暴露于这样的状况的受试者都将发展到患有异常骨形成，但可以将暴露于这些状况的全部受试者视为“处于风险”。这样的状况通常包含创伤(例如，肌肉骨骼创伤、中枢神经***损伤或脊髓损伤)。
如在本文使用的，“预防”紊乱或病况的治疗剂指化合物，在统计样品中，相对于未经处理的对照样品，化合物降低经处理的样品中的紊乱或病况的发生，或相对于未经处理的对照样品，化合物延迟紊乱或病况的一种或更多种症状的发作或降低紊乱或病况的一种或更多种症状的严重性。
术语“治疗”包含预防疾病的治疗和/或治疗性的治疗。术语“预防疾病的或治疗性的”治疗是本领域公认的，并且包含向宿主施用主题组合物中的一种或更多种。如果在有害的病况(例如，宿主动物的疾病或其他有害的状态)的临床表现之前施用，则治疗是预防疾病的(即，其保护宿主免于发展有害的病况)，而如果其在有害的病况的表现之后被施用，则治疗是治疗性的(即，其旨在减低、减轻、或稳定现有的有害病况或其副作用)。
术语“减少(decrease)”、“降低的(reduced)”、“降低(reduction)”、或“抑制(inhibit)”在本文中使用，都意指性质、水平、或其他参数的统计学上显著的量的减少或减小。在一些实施方案中，“降低(reduce)”、“降低(reduction)”或“减少(decrease)”或“抑制(inhibit)”通常意为与参照水平(例如，不存在给定治疗)相比至少10％的减少，并且可以包含(例如)至少约10％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约98％、至少约99％、或更多的减少。如本文所使用的，与参照水平相比，“降低(reduction)”或“抑制(inhibition)”不包含完全抑制(inhibition)或降低(reduction)。“完全抑制(inhibition)”是与参照水平相比100％的抑制(inhibition)。减少可以优选降低至对于不患有特定紊乱的个体的正常范围内所接受的水平。
术语“增加的(increased)”、“增加(increase)”或“增强”或“激活”在本文中使用，都通常意指性质、水平、或其他参数的统计学上显著的量的增加；为了避免任何疑问，术语“增加的”、“增加”或“增强”或“激活”意为与参照水平相比至少10％的增加(例如，与参照水平相比，至少约20％、或至少约30％、或至少约40％、或至少约50％、或至少约60％、或至少约70％、或至少约80％、或至少约90％的增加、或直至并包含100％的增加、或10-100％之间的任何增加)、或者与参照水平相比，至少约2倍、或至少约3倍、或至少约4倍、或至少约5倍、或至少约10倍的增加、至少约20倍的增加、至少约50倍的增加、至少约100倍的增加、至少约1000倍的增加、或更多。
术语“药学上可接受的”可以指可以向受试者(例如，哺乳动物或人)施用而没有过度毒性的化合物和组合物。
如本文所使用的，术语“药学上可接受的载体”可以包含当与活性成分组合时允许成分保留生物学活性并且与受试者的免疫***无反应性的任何材料或物质。实例包含(但不限于)标准药物载体(如磷酸盐缓冲盐溶液、水、乳剂(如油/水乳剂)和各种类型的润湿剂)中的任何一种。术语“药学上可接受的载体”排除组织培养基。
术语“前体药物”旨在包含在生理条件下转化成本发明的治疗活性剂的化合物(例如，一种或更多种式I或式I-a的化合物)。用于制造前体药物的常用方法包含在生理条件下被水解以显露期望的分子的一个或更多个选择的部分。在其他实施方案中，通过宿主动物的酶活性转化前体药物。例如，酯(例如，醇类或羧酸的酯)是本发明的前体药物的一些实例。在本文公开的各种实施方案(例如，各种化合物、组合物和方法)中，可以用适合的前体药物(例如，其中存在于母体化合物中的羟基或羧酸作为酯存在)代替上述式I的化合物中的一些或全部或其组合、或者式I的化合物的一部分或其组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，一种或更多种式I的化合物是BMP抑制剂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
术语“小分子”指具有小于约2500amu、小于约2000amu、小于约1500amu、小于约1000amu或小于约750amu的分子量的有机分子。在一些实施方案中，小分子含有一个或更多个杂原子。
短语“ALK2的活性”意为ALK-2酶活性(例如，如激酶活性；ALK-2使BMP应答SMAD蛋白磷酸化的能力)和/或ALK-2介导的信号传导(例如，如ALK-2通过结合BMP配体在ALK-2的激活后介导下游信号转导和转录活性的能力)。在一些实施方案中，“ALK2的活性”意为ALK2介导的BMP信号传导。在一些实施方案中，“ALK2的活性”意为ALK2介导的BMP应答基因转录(例如，由BMP/ALK2信号转导介导的转录活性)。
短语“ALK5的活性”意为ALK-5酶活性(例如，如激酶活性；ALK-5使TGF-β应答SMAD蛋白磷酸化的能力；ALK-5使SMAD2或SMAD3磷酸化的能力)和/或ALK-5介导的信号传导(例如，如ALK-5通过结合TGF-β配体在ALK-5的激活后介导下游信号转导和转录活性的能力)。在一些实施方案中，“ALK5的活性”意为ALK5介导的TGF-β信号传导。在一些实施方案中，“ALK5的活性”意为ALK5介导的TGF-β应答基因转录(例如，由TGFβ/ALK5信号转导介导的转录活性)。
短语“ALK1的活性”意为ALK-1酶活性(例如，如激酶活性；ALK-1使BMP应答SMAD蛋白磷酸化的能力)和/或ALK-1介导的信号传导(例如，如ALK-1通过结合BMP配体在ALK-1的激活后介导下游信号转导和转录活性的能力)。在一些实施方案中，“ALK1的活性”意为ALK1介导的BMP信号传导。在一些实施方案中，“ALK1的活性”意为ALK1介导的BMP应答基因转录(例如，由BMP/ALK1信号转导介导的转录活性)。
短语“ALK4的活性”意为ALK-4酶活性(例如，如激酶活性；ALK-4使激活素应答SMAD蛋白磷酸化的能力；ALK-4使SMAD 2或SMAD 3磷酸化的能力)和/或ALK-4介导的信号传导(例如，如ALK-4通过结合激活素配体在ALK-4的激活后介导下游信号转导和转录活性的能力)。在一些实施方案中，“ALK4的活性”意为ALK4介导的激活素信号传导。在一些实施方案中，“ALK4的活性”意为ALK4介导的激活素应答基因转录(例如，由激活素/ALK4信号转导介导的转录活性)。
短语“ALK6的活性”意为ALK-6酶活性(例如，如激酶活性；ALK-6使BMP应答SMAD蛋白磷酸化的能力)和/或ALK-6介导的信号传导(例如，如ALK-6通过结合BMP配体在ALK-6的激活后介导下游信号转导和转录活性的能力)。在一些实施方案中，“ALK6的活性”意为ALK6介导的BMP信号传导。在一些实施方案中，“ALK6的活性”意为ALK6介导的GDF5信号传导。在一些实施方案中，“ALK6的活性”意为ALK6介导的BMP应答基因转录(例如，由BMP/ALK6信号转导介导的转录活性)。
人ALK2是509个氨基酸的蛋白质。蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_001104537.1(具有NM_001111067.2的对应的核苷酸序列)，UniProt条目Q04771。
人ALK5具有至少两种同种型：503个氨基酸的蛋白质(同种型1)和426个氨基酸的蛋白质。人ALK5同种型1的蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_004603.1(具有NM_004612.2的对应的核苷酸序列)。426个氨基酸的同种型的蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_001124388.1(具有NM_001130916.1的对应的核苷酸序列)。关于两种同种型的信息还公布为UniProt条目P36897。
人ALK1是503个氨基酸的蛋白质。蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_001070869.1(具有NM_001077401.1的对应的核苷酸序列；转录本变体2)和NP_000011.2(具有NM_000020.2的对应的核苷酸序列；转录本变体1)，UniProt条目P37023。
人ALK3是532个氨基酸的蛋白质。蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_004320(具有NM_004329.2的对应的核苷酸序列)，UniProt条目P36894。
人ALK4具有至少三种同种型。同种型a是505个氨基酸的蛋白质。蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_004293(具有NM_004302的对应的核苷酸序列)，UniProt条目P36896。
人ALK6的同种型a是532个氨基酸的蛋白质，而同种型b是502个氨基酸的蛋白质。人ALK6同种型a的蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_001243722(具有NM_001256793.1的对应的核苷酸序列)。人ALK6同种型b的蛋白质序列公布为例如GenBank登录号NP_001194(具有NM_01203.2的对应的核苷酸序列)。
注意，上述蛋白质中的每种在体内被进一步加工(如通过信号序列的切割)以产生成熟形式。
如本文所使用的，术语“包括”意为除了所呈现的经定义的要素之外还可以存在其他要素。“包括”的使用表示包含而非限制。
如本文所使用的，术语“基本上由……组成”指给定实施方案所需的那些要素。该术语容许实质上不影响本发明的该方面的一个或多个基本特性和新颖特性或功能特性的附加要素。
术语“由……组成”指如本文所描述的组合物、方法、及其各自的组成部分，其不包括在实施方案的描述中未列举的任何要素。
“可选的”或“可选地”意为随后描述的情况可能发生或可能不发生，使得描述包含情况发生的情形和情况不发生的情形。
药剂：任何一种或更多种式I的化合物；蛋白质、核酸分子(包含经化学修饰的核酸)、化合物、小分子、有机化合物、无机化合物、或其他感兴趣的分子。药剂可以包含治疗剂、诊断剂或药物剂。治疗剂或药物剂是单独地或与附加的化合物一起诱导期望的响应(如当向受试者施用时，诱导治疗的作用或预防疾病的作用)的药剂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
促进唾液产生的药剂：任何增加受试者(例如，患有斯耶格伦综合征的受试者)中产生的唾液量的化合物。在一些情况下，促进唾液产生的药剂是医师开出的治疗剂(如匹鲁卡品(SalagenTM)或西维美林(cevimeline)(EvoxacTM))。在一些实施例中，促进唾液产生的药剂是BMP6表达或BMP6活性的抑制剂。在一些实施例中，促进唾液产生的药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
表达的改变：表达的改变指相对于对照(如健康的受试者)在生物样品(如来自患有斯耶格伦综合征的患者的样品，例如，在唾液腺活组织检查中)中可检测到的基因转录本(例如，mRNA)或基因产物(例如，蛋白质)水平的变化。表达的“改变”包含表达的增加(上调)或表达的减少(下调)。
骨形态发生蛋白6(BMP6)：生长因子的TGF-β超家族的成员。已在几种不同的哺乳动物组织和细胞类型(包含平滑肌细胞、生长板软骨细胞、细支气管上皮细胞、角膜、表皮、唾液腺和神经***的细胞)中检测到BMP6的表达(Blessing et al.,J Cell Biol 135(1):227-239,1996)。在体外，BMP6已经被证明抑制细胞***，促进终末上皮分化，并且诱导软骨内骨形成、成骨细胞分化和神经元成熟(Heikinheimo et al.,Cancer Res 59:5815-5821,1999)。BMP6也被称为植物相关生长因子(TGFB相关)、VGR、VGR1和VG-1相关蛋白。来自许多不同物种的BMP6的基因组序列、mRNA序列和蛋白质序列是可公开获得的(如从国家生物技术信息中心的GenBank数据库中)。
对照：“对照”指用于与实验样品进行比较的样品或标准物(如从患有斯耶格伦综合征的患者获得的唾液腺样品)。在一些实施方案中，对照是从健康的志愿者获得的样品(本文中也称为“正常”对照)。在一些实施方案中，对照是历史对照或标准值(即，表示基线或正常值的先前测试的对照样品或样品组)。
诊断：通过疾病的病征、症状和/或各种测试结果来鉴别疾病的过程。通过该过程得到的结论也称为“诊断”。通常进行的测试的形式包含体格检查、血液测试、医学成像、遗传分析、尿液分析和活组织检查。
诊断上显著的量：在一些实施方案中，“诊断上显著的量”指生物样品中BMP6(或任何其他基因或蛋白质)的水平的增加或减少，增加或减少足以允许将一个患者群体与另一个患者群体(如斯耶格伦综合征患者群体与一组健康的个体)区分开。在一些实施例中，诊断上显著的增加或减少是至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少8倍、至少10倍、至少15倍、至少20倍、至少30倍或至少40倍。本文提供RT-PCR作为如何可以检测BMP6表达的一个实例。免疫测定(如ELISA)是用于检测BMP6的表达的方法的另一个实例。然而，本领域技术人员将认识到，存在其他方法以测量基因表达，并且根据所使用的方法，可以出现检测到的表达水平的变化。因此，如果使用另一种检测方法，则诊断上显著的量可能变化。在其他实施方案中，“诊断上显著的量”指唾液腺的电势的增加或减少，增加或减少足以允许将一个患者群体与另一个患者群体(如斯耶格伦综合征患者群体与一组健康的对照)区分开。在一些实施例中，诊断上显著的增加或减少为约10％、约20％、约30％、约40％或约50％。
免疫抑制药物：包含具有减少身体的免疫***应答的能力的任何药剂或化合物。在一些实施方案中，免疫抑制药物是皮质类固醇。在其他实施方案中，免疫抑制药物是小分子(如环孢霉素)或单克隆抗体(如细胞因子阻滞剂)。
抑制剂：可以降低基因产物的活性或干扰基因表达的任何化学化合物、核酸分子、小分子、肽或多肽(如抗体)。在一些实施例中，抑制剂可以直接地或间接地降低或抑制由基因编码的蛋白质的活性。可以例如通过与蛋白质结合并且从而防止蛋白质结合预期靶标(如受体)来实现直接抑制。可以例如通过与蛋白质的预期靶标(如受体或结合配偶体)结合从而阻断或降低蛋白质的活性来实现间接抑制。在一些实施例中，本公开的抑制剂可以通过降低或抑制基因的表达(尤其是通过干扰基因表达(转录、加工、翻译、翻译后修饰)(例如，通过干扰基因的mRNA并且阻断基因产物的翻译、或通过基因产物的翻译后修饰、或通过引起细胞内定位的变化))来抑制基因。在本发明的各种实施方案中，抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
抑制表达或活性：如本文所使用的，抑制基因(如BMP6)的表达或活性的药剂是降低细胞或组织中由基因(如BMP6)表达的mRNA或蛋白质的水平或者降低(包含消除)基因或经编码的蛋白质(如BMP6)的一种或更多种活性的药剂。类似地，抑制BMP信号传导的药剂是抑制、阻断或防止BMP信号通路中的信号传导事件(如下游靶标的磷酸化，例如SMAD1/5/8的磷酸化)的任何化合物。
测量表达水平：对存在于样品中的基因产物的量进行定量。定量可以是数值的或相对的。可以使用本领域已知或本文所描述的任何方法(如通过RT-PCR、抗体结合(例如，ELISA)或免疫组织化学方法)来完成检测基因产物(如BMP6 mRNA或蛋白质)的表达的操作。在一些实施方案中，检测到的变化是与对照相比表达的增加或减少。在一些实施例中，检测到的增加或减少是与对照相比至少两倍、至少三倍或至少四倍的增加或减少。在方法的其他实施方案中，增加或减少是诊断上显著的量，诊断上显著的量指足够大的变化以提供诊断的统计概率。
甲基CpG结合蛋白2(MECP2)：DNA甲基化是真核生物基因组的主要修饰，并且在哺乳动物发育中起重要作用。人蛋白MECP2、MBD1、MBD2、MBD3和MBD4包括与甲基-CpG结合域(MBD)中每个中的存在有关的核蛋白家族。除MBD3外，这些蛋白质中的每个都能够与甲基化的DNA特异性结合。MECP2、MBD1和MBD2还可以阻抑甲基化的基因启动子的转录。与其他MBD家族成员相比，MECP2是X连锁的，并且经受X失活。MECP2在干细胞中是非必要的，但对于胚胎发育是必要的。MECP2基因突变是雷特综合征(一种进行性神经发育紊乱)的大多数病例的病因和女性精神发育迟缓的最常见的病因之一。MECP2也称为RS；RTS；RTT；PPMX；MRX16；MRX79；MRXSL；AUTSX3；MRXS13；和DKFZp686A24160。MECP2的基因组序列、mRNA序列和蛋白质序列是可公开获得的(如从国家生物技术信息中心的GenBank数据库中)。
头蛋白(NOG)：结合转化生长因子-β(TGF-β)超家族信号传导蛋白成员(如BMP4和BMP6)并且使转化生长因子-β(TGF-β)超家族信号传导蛋白成员(如BMP4和BMP6)失活的分泌蛋白。通过比TGF-β超家族的成员更有效地扩散通过细胞外基质，该蛋白质可以在创建形态发生梯度中起主要作用。该蛋白质似乎在发育的早期以及后期中都具有多效性作用。头蛋白的核苷酸序列和氨基酸序列是可公开获得的(如在GenBank数据库中(对于人头蛋白，参见NCBI基因ID 9241))。
非甾体类抗炎药(NSAID)：抗炎药剂的一种类型，通过抑制***素的产生起作用。NSAIDS发挥抗炎作用、止痛作用和退热作用。NSAIDS的实例包含布洛芬、酮洛芬、吡罗昔康、萘普生、舒林酸、阿司匹林、碱式水杨酸胆碱、二氟尼柳、非诺洛芬、吲哚美辛、甲氯芬那酸、双水杨酯、托美丁和水杨酸镁。
恢复唾液流量(或增加唾液流量)：在具有减低的唾液流量(如可能由斯耶格伦综合征和/或BMP6表达的增加造成)的受试者中增加唾液产生的过程。可以通过例如唾液流率的增加和/或唾液流量体积的增加来表示唾液流量的增加。在一些实施方案中，可以通过施用治疗剂来实现恢复唾液流量的操作。在一些实施例中，治疗剂是药物(如匹鲁卡品(SalagenTM)或西维美林(EvoxacTM))。在其他实施例中，治疗剂是BMP6表达或活性的抑制剂。
恢复泪液产生：在具有减低的流泪(如可能由斯耶格伦综合征造成)的受试者中增加泪液产生的过程。在一些实施方案中，可以通过施用治疗剂来实现恢复泪液产生的操作。在特定实施例中，治疗剂是BMP6表达或活性的抑制剂。
唾液腺：产生唾液的外分泌腺。如本文所使用的，“唾液腺”包含人受试者中的任何唾液腺(包含例如腮腺、小唾液腺、下颌下腺、舌下腺和冯·埃布纳腺)。存在遍布口腔的超过600个小唾液腺。
斯耶格伦综合征(SS)：一种自身免疫性紊乱，特征在于攻击并且破坏产生泪液和唾液的腺体的免疫细胞。斯耶格伦综合征不会危及生命或缩短生命，但可以显著降低生活质量。该紊乱的标志性症状是口干和眼干。斯耶格伦综合征也可以引起皮肤干燥、鼻干燥和***干燥，并且可以影响身体的其他器官(包含肾、血管、肺、肝、胰和脑)。斯耶格伦综合征在美国影响1-4百万人，其中妇女发展该疾病的可能性高出9倍。在诊断时，斯耶格伦的患病者中的大多数为至少40岁。
许多不同的标准可以用于鉴别患有斯耶格伦综合征的受试者，并且包含下列中的一种或更多种：(i)眼部症状(例如，持续眼干和/或眼中沙或砂砾的复发性感觉)；(ii)口腔症状(例如，每天口干的感觉、持续肿胀的唾液腺、和/或饮用液体以吞咽干燥食物)；(iii)眼部受累的客观证据，客观证据被定义为在无麻醉的情况下进行的席默测试(Schirmer’stest)的阳性结果(5分钟内≤5mm)和/或孟加拉玫瑰红评分(Rose bengal score)或其他眼表染色评分(根据范比斯特福德评分***(van Bijsterveld’s scoring system)≥4)；(iv)小唾液腺的组织病理学(测量病灶评分或塔普利评分(Tarpley score))；(v)以下列唾液腺受累的客观证据证明的唾液腺受累：依据非刺激性全唾液流量的阳性结果(15分钟内≤1.5ml)，示出弥漫性涎管扩张(点状、腔状或破坏状)的存在，而在主要管中没有阻塞的迹象的腮腺造影，和/或示出示踪剂的延迟的摄取、降低的浓度和/或延迟的***的唾液闪烁显像；或(vi)自身抗体(在血清中存在Ro(SSA)抗原或La(SSB)抗原、或两者的抗体)。因此，在一些实施方案中，展现出上述病征或症状中的一种或更多种的受试者被选择用于根据本文公开的方法的治疗。
在不存在另一种***病的情况下，干燥(sicca)(干燥(dryness))症状(干燥病症学(sicca symptomology))的存在被命名为“原发性斯耶格伦综合征”。原发斯耶格伦综合征的特征还可以在于：受试者具有上文列出的六个标准中任何四个的阳性结果(只要组织病理学(第iv项)或血清学(第vi项)呈阳性)、或者上文列出的四个客观标准(即，第iii项、第iv项、第v项、第vi项)中任何三个的存在。在存在上文列出的第i项或第ii项、外加第iii项、第iv项和第v项中任何两个标准的情况下，患有自身免疫过程(如类风湿性关节炎、***性红斑狼疮、进行性***性硬化症、硬皮病、或多发性肌炎)的患者被称为患有“继发性斯耶格伦综合征”。
特异性结合药剂：基本上或优先仅与确定的靶标(如蛋白质、酶、多糖、寡核苷酸、DNA、RNA或小分子)结合的药剂。例如，“特异性结合药剂”包含与靶标核酸分子特异性杂交的反义寡核苷酸、对于特定蛋白质特异性的抗体、基本上与指定蛋白质结合的RNA适配体、优先结合特异性蛋白质靶标的小分子、或可溶性结合分子(如可溶性受体)。蛋白质特异性结合药剂基本上仅与确定蛋白质或者与蛋白质内的特异性区结合。例如，“特异性结合药剂”包含基本上与指定多肽结合的抗体和其他药剂(如适配体)。抗体可以是对于多肽以及其免疫有效部分(“片段”)特异性的单克隆抗体或多克隆抗体。通过使用或调整常规程序，可以容易地进行特定药剂基本上仅与特异性多肽结合的测定。一种适合的体外测定利用了免疫印迹法(在许多标准文本(包含Harlow and Lane,Using Antibodies:A LaboratoryManual,CSHL,New York,1999)中被描述)。
治疗剂：当向受试者适当地施用时能够诱导期望的治疗性作用或预防疾病的作用的化学化合物、小分子、或者其他组合物(如反义化合物、抗体、蛋白酶抑制剂、激素、趋化因子或细胞因子)。在一些实施方案中，治疗剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
治疗有效的量：足以在正在用药剂治疗的受试者中或细胞中实现期望的作用的指定药物或治疗剂的量。药剂的有效量将取决于几个因素(包含(但不限于)正在被治疗的受试者或细胞、以及治疗组合物的施用方式)。
X失活特异性转录本(非蛋白质编码)(XIST)：X失活是雌性哺乳动物中的一种早期发育过程，该早期发育过程通过转录使一对X染色体中的一个沉默，从而使雄性与雌性之间的剂量相等。该过程由几种因素(包含被称作X失活中心(XIC)的X染色体的区)调控。XIST基因仅由失活的X染色体的XIC表达。转录本被剪接但不编码蛋白质。转录本保留在核中，在核中其包覆失活X染色体。XIST也称为XCE、XIC和SXI1。XIST的基因组序列和RNA序列是可公开获得的(如从国家生物技术信息中心的GenBank数据库中)。
缩写
AAV 腺相关病毒
ATP 三磷酸腺苷
BMP6 骨形态发生蛋白6
BSA 牛血清白蛋白
BW 体重
CGH 比较基因组杂交法
ELISA 酶联免疫吸附测定
EP 电势
FS 病灶评分
HIF-1α 缺氧诱导因子1-α
HO 异位骨化
HTS 低渗溶液
HV 健康的志愿者
IFN 干扰素
IL 白细胞介素
IM 肌内
IPA 创新通路分析(Ingenuity Pathway Analysis)
MECP2 甲基CpG结合蛋白2
MyD88 髓样分化初级应答基因88
NOD 非肥胖糖尿病
OD 光密度
O/N 过夜
PDGF 血小板衍生生长因子
pSS 原发性斯耶格伦综合征
qPCR 定量聚合酶链式反应
RIN RNA完整性计数
RT 室温
RT-PCR 逆转录酶聚合酶链式反应
Runx2 runt相关转录因子2
RVD 调节性体积减少
SFR 唾液流率
SG 唾液腺
SMG 下颌下腺
SS 斯耶格伦综合征
TEER 跨上皮电阻
TGF 转化生长因子
TRIF β干扰素TIR结构域衔接蛋白
WT 野生型
XIST X失活特异性转录本(非蛋白质编码)
此外，除非上下文另有要求，否则单数术语应当包含复数术语，并且复数术语应当包含单数术语。
应当理解的是，本发明不限于本文所描述的特定方法、方案和试剂等，并且因此可以由其变化。本文中使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制本发明的范围(其仅由权利要求书限定)。
本文提供的方法和组合物部分基于一种或更多种式I的化合物通过抑制经由ALK2(一种BMP I型受体)的信号传导而用作BMP抑制剂的发现。此外，本文中证明一种或更多种式I的化合物在软组织中的异常骨形成的治疗和/或预防中是有效的。因此，本文提供用于软组织中的异常骨形成的治疗(包含用一种或更多种式I的化合物的治疗)的方法和组合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
本发明的化合物
本文公开了式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000331
或者式I的化合物的药学上可接受的盐和/或前体药物，其中
A1是NR4a或CR4bR5；
B1是N或CR2；
Z1是N或CR3；
R1选自环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基；
R2是H、CN、NO2、烷基、或氨基；
R3选自H、CN、NO2、烷基、烷氧基、杂环氧基、杂芳氧基、芳氧基、环烷氧基、羰基、氨基、酰胺基、磺酰基、磺酰胺基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R4a选自烷基、烯基、炔基、羰基、O-、烷氧基羰基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R4b选自卤素、CN、NO2、羟基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、杂环氧基、杂芳氧基、芳氧基、环烷氧基、氨基、酰胺基、羰基、烷氧基羰基、羧基、磺酰基、磺酰胺基、硫基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基；
R5选自H、卤素、羟基和烷基，或者
R4b和R5与A1一起形成环，环选自环烷基和杂环基；
每个R6独立地选自H、卤素、CN、NO2、羟基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、杂环氧基、杂芳氧基、芳氧基、环烷氧基、氨基、酰胺基、羰基、烷氧基羰基、羧基、磺酰基、磺酰胺基、硫基、环烷基、芳基、杂环基、和杂芳基以及氧代；
n是0或1；
m是0或1；并且
X是0、1、2、3、或4。
本文还公开了式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000341
或者式I的化合物的药学上可接受的盐和/或前体药物，其中
A1是NR4a或CR4bR5；
B1是N或CR2；
Z1是N或CR3；
R1选自芳基、杂芳基、和杂环基；
R2是H或氨基；
R3是H或杂环氧基；
R4a选自烷基、O-、芳基、杂环基、和杂芳基；
R4b选自烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂环基和、杂芳基；
R5选自H和烷基，或者
R4b和R5与A1一起形成环，环选自环烷基和杂环基；
每个R6独立地选自H、卤素、烷基和氧代；
n是0或1；
m是0或1；并且
X是0、1、2、3、或4。
在一些实施方案中，A1是NR4a。在其他实施方案中，A1是CR4bR5，并且R5是H。在一些实施方案中，A1是CR4bR5，并且R4b是杂环基。在某些实施方案中，B1是N。在一些实施方案中，B1是CR2，并且R2是H。在一些实施方案中，Z1是CR3，并且R3是H。
在一些实施方案中，R1选自H、芳基、5元-6元杂芳基、
Figure BDA0002335552890000351
其中：
每个E独立地选自N和CR1d；
每个G独立地选自N和CR1e；
K1是N或CH；
K2是NH或S；
M是N或CR1a；
R1a选自H、卤素、烷基、卤代烷基、和酰胺基；
R1b选自H、卤素、CN、烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、和卤代烷氧基；
R1c选自H、卤素、CN、烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、氨基、和酰胺基，或者
R1b和R1c与R1b和R1c连接的碳原子一起形成杂环基；
R1d选自H、CN、烷基、卤代烷基、羟基、酰胺基和磺酰胺基；
R1e选自H、烷基和氨基；并且
R1g是H或卤素。
在一些实施方案中，R1选自H、吡咯基、苯基、吡啶基和异喹啉基。在其他实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000352
在某些实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000353
在一些实施方案中，E是N。在其他实施方案中，E是CR1d，并且R1d选自H、CONH2、和SO2NH2。在一些实施方案中，G是CR1e，并且R1e选自H、Me、CN、CHF2、CF3、和NH2。在某些实施方案中，K1是N。在其他实施方案中，K1是CH。在一些实施方案中，K2是NH。在其他实施方案中，K2是S。在一些实施方案中，M是N。在其他实施方案中，M是CR1a。
在某些实施方案中，R1a选自H、F、Me、CF3、和CONH2。在一些实施方案中，R1b选自H、F、Cl、CN、Me、OH、OMe、OEt、CF3、和OCF3。在某些实施方案中，R1c选自H、F、Cl、CN、Me、CHF2、CF3、OH、OMe、OCF3、OEt、NH2、NHMe、NMe2、和NHCOMe。在一些实施方案中，R1g是H或F。
在一些实施方案中，R3是H或-O-二噁烷基。在一些实施方案中，R4a和/或R4b是烷基。在一些实施方案中，A1是NR4a，并且R4a是O-(例如，N-氧化物)。在其他实施方案中，R4b选自Me、NH2、NMe2、-CH2-C(Me2)OH、CMe2NH2、OCH2CH2NH2、OCH2CH2NMe2、和N(Me)CH2CH2NMe2。
在一些实施方案中，R4b是杂环基。在一些实施方案中，杂环基选自吡咯烷基、二唑基、硫代吗啉基1,1-二氧化物、哌嗪-2-酮基、哌啶基、吗啉代、四氢吡喃基、二氮杂环庚烷基(diazepanyl)、氮杂环丁烷基、八氢吡咯并[3,4-c]吡咯基、3,8-二氮杂双环[3.2.1]辛基、8-Me-3,8-二氮杂双环[3.2.1]辛基、2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基、2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基、和4-Me-2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基。在一些实施方案中，R4b是杂芳基。在某些实施方案中，杂芳基选自吡啶基、嘧啶基、噻二唑并、和吡唑并吡啶基。
在一些实施方案中，用一个或更多个取代基取代杂环基或杂芳基，一个或更多个取代基选自卤素、烷基、烷氧基、羰基、酰胺基、氨基、氧化物和亚砜。在某些实施方案中，用一个或更多个取代基取代杂环基，一个或更多个取代基选自F、Me、Et、OMe、COMe、CONHMe、NH2、-O-(例如，N-氧化物)、和SO2。
在一些实施方案中，R5是烷基。在某些实施方案中，R5选自H、Me和CH2CN。在其他实施方案中，R4b和R5与A1一起形成环，环选自环丁基、氮杂环丁烷基、吡咯烷基、和氮杂双环己烷基-6-胺。在某些实施方案中，用一个或更多个取代基取代环，一个或更多个取代基选自Me、NH2、和NMe2。
在一些实施方案中，每个R6独立地选自H、F、Me、和氧代。在一些实施方案中，n和m各自为1。在其他实施方案中，n是0，并且m是1。在其他实施方案中，n和m各自为0。在一些实施方案中，x是0或1。
在一些实施方案中，
R4a选自烷基、杂环基、和杂芳基；
R4b选自烷基、烷氧基、氨基、酰胺基、杂环基、和杂芳基；
R5选自H和烷基，或者
R4b和R5与A1一起形成杂环基；并且
每个R6独立地选自H、卤素、和烷基；并且
x是0或1。
在一些实施方案中，R1选自H、芳基、5元-6元杂芳基、
Figure BDA0002335552890000371
其中：
每个E独立地选自N和CR1d；
每个G独立地选自N和CR1e；
K1是N或CH；
K2是NH、S、或CR1f；
M是CR1a；
R1a选自H和酰胺基；
R1b选自H、卤素、烷基、和烷氧基；
R1c选自H、烷基、和烷氧基，或者
R1b和R1c与R1b和R1c连接的碳原子一起形成杂环基；
R1d选自H、烷基、羟基、酰胺基和磺酰胺基；
R1e选自H、烷基和氨基；
R1f是H；并且
R1g是H。
在一些实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000372
在其他实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000381
在一些实施方案中，E是N。在其他实施方案中，E是CR1d，并且R1d选自H、CONH2、和SO2NH2。在某些实施方案中，G是CR1e，并且R1e选自H、Me和NH2。在一些实施方案中，K1是N。在其他实施方案中，K1是CH。在一些实施方案中，K2是NH或S。在一些实施方案中，M是CR1a。
在一些实施方案中，R1a选自H和CONH2。在其他实施方案中，R1b选自H、F、Cl、Me、和OMe。在一些实施方案中，R1c选自H、Me、OMe、和OEt。在某些实施方案中，R1g是H。
在某些实施方案中，R4b选自Me、NH2、NMe2、-CH2-C(Me2)OH、和CMe2NH2。在一些实施方案中，R4b是杂环基。在某些实施方案中，杂环基选自吡咯烷基、二唑基、哌嗪-2-酮基、哌啶基、吗啉代、四氢吡喃基、二氮杂环庚烷基、氮杂环丁烷基、八氢吡咯并[3,4-c]吡咯基、3,8-二氮杂双环[3.2.1]辛基、8-Me-3,8-二氮杂双环[3.2.1]辛基、2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基、2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基、和4-Me-2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基。在一些实施方案中，R4b是杂芳基。在某些实施方案中，杂芳基选自吡啶基、嘧啶基、和吡唑并吡啶基。
在某些实施方案中，用一个或更多个取代基取代杂环基或杂芳基，一个或更多个取代基选自卤素、烷基、羰基、酰胺基、氨基、氧化物和亚砜。在一些实施方案中，用一个或更多个取代基取代杂环基，一个或更多个取代基选自F、Me、Et、COMe、CONHMe、NH2、-O-(例如，N-氧化物)、和SO2。
在一些实施方案中，R5是烷基。在一些实施方案中，R5选自H、Me和CH2CN。在其他实施方案中，R4b和R5与A1一起形成环，环选自氮杂环丁烷基、哌啶基和吡咯烷基。在一些实施方案中，R6选自H、F、和Me。在一些实施方案中，n和m各自为1。在一些实施方案中，n是0，并且m是1。在一些实施方案中，n和m各自为0。在某些实施方案中，x是0。
在各种实施方案中，本发明提供式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000391
或者式I的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2可选地不存在、或者是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R138是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
B1是C或N；
Y1是N或CR139，其中R139是氢或可选地被取代的取代基；
Z1是N或CR140，其中R140是氢或可选地被取代的取代基；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在各种实施方案中，本发明提供式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000392
或者式I的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2可选地不存在、或者是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R138是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
B1是C或N；
Y1是N或CR139，其中R139是氢或可选地被取代的取代基；
Z1是N或CR140，其中R140是氢或可选地被取代的取代基；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；当B1是N时，R2可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在各种实施方案中，本发明提供式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000401
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2可选地不存在、或者是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R138是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
B1是C或N；
Y1是N或CR139，其中R139是氢或可选地被取代的取代基；
Z1是N或CR140，其中R140是氢或可选地被取代的取代基；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在各种实施方案中，本发明提供式I的化合物：
Figure BDA0002335552890000411
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2可选地不存在、或者是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R138是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
B1是C或N；
Y1是N或CR139，其中R139是氢或可选地被取代的取代基；
Z1是N或CR140，其中R140是氢或可选地被取代的取代基；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；当B1是N时，R2可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000421
或者是式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是CH或N；
Z1是CH或N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中可选地，R4、R5或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000431
或者是式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是CH或N；
Z1是CH或N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000432
或者是式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是N；
Z1是N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000441
或者是式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是N；
Z1是N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000451
或者是式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢、卤族元素、芳基、或杂芳基，其中芳基或杂芳基可以可选地被取代；
R2是氢或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、和磺酰胺，其中每个取代基可以可选地被取代；
R3是氢、烷基、被取代的烷基、或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、硫醇基、烷基硫代、芳基硫代、和羰基，其中每个取代基可以可选地被取代；
R4可选地不存在、是氢、环基、杂环基、芳基、或杂芳基，其中环基、杂环基、芳基、或杂芳基可以可选地被取代；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是CH或N；
Z1是CH或N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000461
或者是式I-a的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物，
其中：
R1是氢、卤族元素、芳基、或杂芳基，其中芳基或杂芳基可以可选地被取代；
R2是氢或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、和磺酰胺，其中每个取代基可以可选地被取代；
R3是氢、烷基、被取代的烷基、或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、硫醇基、烷基硫代、芳基硫代、和羰基，其中每个取代基可以可选地被取代；
R4可选地不存在、是氢、环基、杂环基、芳基、或杂芳基，其中环基、杂环基、芳基、或杂芳基可以可选地被取代；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是N；
Z1是N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000471
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是CH或N；
Z1是CH或N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000472
其中：
R1是氢或可选地被取代的取代基；
R2是氢或可选地被取代的取代基；
R3是氢或可选地被取代的取代基；
R4可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是N；
Z1是N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000481
其中：
R1是氢、卤族元素、芳基、或杂芳基，其中芳基或杂芳基可以可选地被取代；
R2是氢或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、和磺酰胺，其中每个取代基可以可选地被取代；
R3是氢、烷基、被取代的烷基、或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、硫醇基、烷基硫代、芳基硫代、和羰基，其中每个取代基可以可选地被取代；
R4可选地不存在、是氢、环基、杂环基、芳基、或杂芳基，其中环基、杂环基、芳基、或杂芳基可以可选地被取代；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是CH或N；
Z1是CH或N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在一些实施方案中，提供的式I的化合物具有式I-a的结构：
Figure BDA0002335552890000491
其中：
R1是氢、卤族元素、芳基、或杂芳基，其中芳基或杂芳基可以可选地被取代；
R2是氢或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、和磺酰胺，其中每个取代基可以可选地被取代；
R3是氢、烷基、被取代的烷基、或取代基，取代基选自羟基、烷氧基、氨基、硫醇基、烷基硫代、芳基硫代、和羰基，其中每个取代基可以可选地被取代；
R4可选地不存在、是氢、环基、杂环基、芳基、或杂芳基，其中环基、杂环基、芳基、或杂芳基可以可选地被取代；
R5可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R6独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
Y1是N；
Z1是N；
A1是C、N、O、C(O)、S、SO、或SO2；
m是0、1、2、或3；
n是0、1、2、或3；并且
p是0或1；
其中，当A1是O、C(O)或SO2时，R4和R5不存在；当A1是SO或S时，R4或R5中的一个或两个可选地不存在；当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在；和/或可选地，R4、R5、或R6中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。在一些实施方案中，R6独立地是氢、氧代、或可选地被取代的取代基中的一个或更多个。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R4是
Figure BDA0002335552890000501
其中：
E1是C、N、S、O、C(O)、SO、或SO2；
G1是C或N；
R7可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R8可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R9可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R10独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
p’是0、1、2、或3；
q’是0、1、2、或3；
r’是0、1、2、或3；并且
s’是0或1；
其中可选地，R7、R8、R9、或R10中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R4是
Figure BDA0002335552890000502
其中：
E1是C、N、S、O、C(O)、SO、或SO2；
G1是C或N；
R7可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R8可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R9可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R10独立地是氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个；
p’是0、1、2、或3；
q’是0、1、2、或3；
r’是0、1、2、或3；并且
s’是0或1；
其中，当E1是O、C(O)、或SO2时，R8和R9不存在；当E1是SO或S时，R8或R9中的一个或两个可选地不存在；当E1是N时，R8或R9中的一个可选地不存在；当G1是N时，R7可选地不存在；和/或可选地，R7、R8、R9、或R10中的任何两个或更多个可以连接在一起以形成一个或更多个环。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R4是
Figure BDA0002335552890000511
其中：
R11是氢或可选地被取代的取代基。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R4是
Figure BDA0002335552890000512
其中：
R12是氢或可选地被取代的取代基。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R4是
Figure BDA0002335552890000513
其中：
R13是氢或可选地被取代的取代基。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000514
其中：
Xa是C或N；
Xb是C或N；
Xc是CH或N；
R14是氢或可选地被取代的取代基；
R15是氢或可选地被取代的取代基；
R16可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R17可选地不存在、是氢、或可选地被取代的取代基；
R18是氢或可选地被取代的取代基；并且
R19是氢或可选地被取代的取代基；其中当Xa是N时，R17可选地不存在，和/或当Xb是N时，R16可选地不存在。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000521
其中：
X1a是O、S、或NR198，其中R198是氢或C1-C6烷基；
R176a是氢或可选地被取代的取代基；
R176b是氢或可选地被取代的取代基；
R176c是氢或可选地被取代的取代基；并且
R176d是氢或可选地被取代的取代基。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000522
其中，
X1b是O、S、或NR199，其中R199是氢或C1-C6烷基；
R177a是氢或可选地被取代的取代基；
R177b是氢或可选地被取代的取代基；
R177c是氢或可选地被取代的取代基；并且
R177d是氢或可选地被取代的取代基。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是
Figure BDA0002335552890000531
其中：
R20是氢、烷基、或被取代的烷基。
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是：
Figure BDA0002335552890000532
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是：
Figure BDA0002335552890000533
在式I或式I-a的化合物的一些实施方案中，R1是Ar1，其中Ar1是可选地被取代的芳基或可选地被取代的杂芳基。
在一些实施方案中，式I或式I-a的化合物的非限制性实例是化合物3-4、化合物7-34、化合物39-49、化合物51-58、化合物60-65、或化合物79-81、或化合物185-229。
Figure BDA0002335552890000534
Figure BDA0002335552890000541
Figure BDA0002335552890000551
Figure BDA0002335552890000561
Figure BDA0002335552890000571
Figure BDA0002335552890000581
Figure BDA0002335552890000591
Figure BDA0002335552890000601
Figure BDA0002335552890000611
Figure BDA0002335552890000621
Figure BDA0002335552890000631
Figure BDA0002335552890000641
Figure BDA0002335552890000651
Figure BDA0002335552890000661
Figure BDA0002335552890000671
Figure BDA0002335552890000681
Figure BDA0002335552890000691
Figure BDA0002335552890000701
Figure BDA0002335552890000711
Figure BDA0002335552890000721
Figure BDA0002335552890000731
Figure BDA0002335552890000741
Figure BDA0002335552890000751
Figure BDA0002335552890000761
Figure BDA0002335552890000771
Figure BDA0002335552890000781
在一些实施方案中，式I或式I-a的化合物的非限制性实例是化合物8、化合物15、化合物42、化合物49、或化合物185。
Figure BDA0002335552890000791
Figure BDA0002335552890000801
如本文所使用的，术语“烷基”意为具有碳原子链的直链或支链的饱和的脂肪烃基。通常使用Cx烷基和Cx-Cy烷基，其中X和Y表示链中的碳原子数。例如，C1-C6烷基包含具有1个至6个之间的碳的链的烷基(例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基等)。与另外的基团一起表示的烷基(例如，如在芳基烷基中)意为具有所指出的原子数的直链或支链的饱和的烷基二价基，或者意为键(当未指出原子时)，例如，(C6-C10)芳基(C0-C3)烷基包含苯基、苄基、苯乙基、1-苯基乙基、3-苯基丙基等。烷基的骨架可以可选地插有一个或更多个杂原子(如N、O、或S)。
在优选的实施方案中，直链或支链的烷基在其骨架中具有30个或更少的碳原子(例如，对于直链，C1-C30，对于支链，C3-C30)，并且更优选地，20个或更少。同样地，优选的环烷基在其环结构中具有3-10个碳原子，并且更优选在环结构中具有5个、6个或7个碳。如贯穿说明书、实施例和权利要求所使用的，术语“烷基”(或“低级烷基”)旨在包含“未被取代的烷基”和“被取代的烷基”两者，其中后者指具有代替烃骨架的一个或更多个碳上的氢的一个或更多个取代基的烷基部分。
除非另外规定碳的数量，否则如本文所使用的“低级烷基”意为如上文定义但在其骨架结构中具有从1个至10个碳(更优选地，从1个至6个碳原子)的烷基基团。同样地，“低级烯基”和“低级炔基”具有相似的链长。贯穿本申请，优选的烷基基团是低级烷基。在优选的实施方案中，本文中被指定为烷基的取代基是低级烷基。
被取代的烷基的取代基的非限制性实例可以包含卤族元素、羟基、硝基、硫醇基、氨基、叠氮基、亚氨基、酰胺基、磷酰基(包含膦酸酯和次膦酸酯)、磺酰基(包含硫酸酯、磺酰胺基、氨磺酰基和磺酸酯)和甲硅烷基基团、以及醚类、烷基硫代、羰基(包含酮类、醛类、羧化物、和酯类)、-CF3、-CN等。
如本文所使用的，术语“烯基”指具有至少一个碳-碳双键的不饱和的直链、支链或环状烃基。通常使用Cx烯基和Cx-Cy烯基，其中X和Y表示链中的碳原子数。例如，C2-C6烯基包含具有2个至6个之间的碳的链和至少一个双键的烯基(例如，乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基烯丙基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基等)。与另外的基团一起表示的烯基(例如，如在芳基烯基中)意为具有所指出的原子数的直链或支链的烯基二价基。烯基的骨架可以可选地插有一个或更多个杂原子(如N、O、或S)。
如本文所使用的，术语“炔基”指具有至少一个碳-碳三键的不饱和的烃基。通常使用Cx炔基和Cx-Cy炔基，其中X和Y表示链中的碳原子数。例如，C2-C6炔基包含具有2个至6个之间的碳的链和至少一个三键的炔基(例如，乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、异戊炔基、1,3-己-二炔-基、正己炔基、3-戊炔基、1-己烯-3-炔基等)。与另外的基团一起表示的炔基(例如，如在芳基炔基中)意为具有所指出的原子数的直链或支链的炔基二价基。炔基的骨架可以可选地插有一个或更多个杂原子(如N、O、或S)。
术语“亚烃基”、“亚烯基”和“亚炔基”指二价的烃基、烯基和炔基基团。通常使用前缀Cx和Cx-Cy，其中X和Y表示链中的碳原子数。例如，C1-C6亚烷基包含亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、三亚甲基(-CH2CH2CH2-)、四亚甲基(-CH2CH2CH2CH2-)、2-甲基四亚甲基(-CH2CH(CH3)CH2CH2-)、五亚甲基(-CH2CH2CH2CH2CH2-)等)。
如本文所使用的，术语“亚烷基”意为具有通式＝CRaRb的直链或支链的不饱和的脂肪烃二价基。Ra和Rb的非限制性实例各自独立地为氢、烷基、被取代的烷基、烯基、或被取代的烯基。通常使用Cx亚烷基和Cx-Cy亚烷基，其中X和Y表示链中的碳原子数。例如，C2-C6亚烷基包含亚甲基(＝CH2)、亚乙基(＝CHCH3)、亚异丙基(＝C(CH3)2)、亚丙基(＝CHCH2CH3)、亚烯丙基(＝CH-CH＝CH2)等。
如本文所使用的，术语“杂烷基”指含有至少一个杂原子的直链或支链或环状含碳基团或其组合。适合的杂原子包含(但不限于)O、N、Si、P、Se、B、和S，其中磷原子和硫原子可选地被氧化，而氮杂原子可选地被季铵化。杂烷基可以如上文针对烷基基团所定义的被取代。
如本文所使用的，术语“卤族元素”或“卤素”指选自氟、氯、溴和碘的原子。术语“卤族元素放射性同位素”或“卤素同位素”指选自氟、氯、溴和碘的原子的放射性核素。
如本文所描述的，“卤族元素取代的部分”或“卤素取代部分”(作为单独的基团或者较大基团的一部分)意为被一个或更多个“卤素”原子取代的脂肪族部分、脂环族部分或芳族部分，如这样的术语在本申请中所定义的。例如，卤素取代烷基包含卤代烷基、二卤代烷基、三卤代烷基、全卤代烷基等(例如，卤代(C1-C3)烷基包含氯甲基、二氯甲基、二氟甲基、三氟甲基(-CF3)、2,2,2-三氟乙基、全氟乙基、2,2,2-三氟-1,1-二氯乙基等)。
术语“芳基”指单环芳环系、稠合的双环芳族环系或稠合的三环芳族环系。通常使用Cx芳基和Cx-Cy芳基，其中X和Y表示环系中的碳原子数。例如，C6-C12芳基包含在环系中具有6个至12个碳原子的芳基。示例性的芳基基团包含(但不限于)吡啶基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基、吡唑基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、四唑基、吲哚基、苄基、苯基、萘基、蒽基、薁基(azulenyl)、芴基、茚满基、茚基、萘基、苯基、四氢萘基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基(benzothiofuranyl)、苯并噻吩基(benzothiophenyl)、苯并噁唑基、苯并噁唑啉基、苯并噻唑基、苯并***基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑啉基、咔唑基、4aH咔唑基、咔啉基(carbolinyl)、苯并二氢吡喃基、色烯基(chromenyl)、噌啉基、十氢喹啉基、2H,6H-1,5,2-二噻嗪基、二氢呋喃并[2,3b]四氢呋喃、呋喃基、呋咱基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、假吲哚基、吲哚啉基、吲哚嗪基、吲哚基、3H-吲哚基、靛红酰基(isatinoyl)、异苯并呋喃基、异苯并二氢吡喃基、异吲唑基、异吲哚啉基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑基、异噁唑基、亚甲基二氧基苯基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉基、噁二唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、羟吲哚基、嘧啶基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、酚黄素基(phenoxathinyl)、吩噁嗪基(phenoxazinyl)、酞嗪基、哌嗪基、哌啶基、哌啶酮基(piperidonyl)、4-哌啶酮基、胡椒基(piperonyl)、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并噁唑、吡啶并咪唑、吡啶并噻唑、吡啶基(pyridinyl)、吡啶基(pyridyl)、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡咯基、吡咯基、喹唑啉基、喹啉基、4H-喹嗪基、喹喔啉基(quinoxalinyl)、奎宁环基(quinuclidinyl)、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四唑基、6H-1,2,5-噻二嗪基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并噻唑基(thienothiazolyl)、噻吩并噁唑基(thienooxazolyl)、噻吩并咪唑基(thienoimidazolyl)、苯硫基和呫吨基等。在一些实施方案中，每个环的1、2、3、或4个氢原子可以被取代基取代。
术语“杂芳基”指芳族5元-8元单环环系、8元-12元稠合的双环环系、或11元-14元稠合的三环环系，如果是单环，环系具有1-3个杂原子，如果是双环，环系具有1-6个杂原子或如果是三环，环系具有1-9个杂原子，所述杂原子选自O、N、或S(例如，如果分别是单环、双环或三环，则具有碳原子和1-3个、1-6个或1-9个N、O或S的杂原子)。通常使用Cx杂芳基和Cx-Cy杂芳基，其中X和Y表示环系中的碳原子数。例如，C4-C9杂芳基包含在环系中具有4个至9个碳原子的杂芳基。杂芳基包含(但不限于)来源于下列的杂芳基：苯并[b]呋喃、苯并[b]噻吩、苯并咪唑、咪唑并[4,5-c]吡啶、喹唑啉、噻吩并[2,3-c]吡啶、噻吩并[3,2-b]吡啶、噻吩并[2,3-b]吡啶、吲嗪、咪唑并[1,2a]吡啶、喹啉、异喹啉、酞嗪、喹喔啉、萘啶、喹嗪、吲哚、异吲哚、吲唑、吲哚啉、苯并噁唑、苯并吡唑、苯并噻唑、咪唑并[1,5-a]吡啶、吡唑并[1,5-a]吡啶、咪唑并[1,2-a]嘧啶、咪唑并[1,2-c]嘧啶、咪唑并[1,5-a]嘧啶、咪唑并[1,5-c]嘧啶、吡咯并[2,3-b]吡啶、吡咯并[2,3-c]吡啶、吡咯并[3,2-c]吡啶、吡咯并[3,2-b]吡啶、吡咯并[2,3-d]嘧啶、吡咯并[3,2-d]嘧啶、吡咯并[2,3-b]吡嗪、吡唑并[1,5-a]吡啶、吡咯并[1,2-b]哒嗪、吡咯并[l,2-c]嘧啶、吡咯并[1,2-a]嘧啶、吡咯并[1,2-a]吡嗪、***并[1,5-a]吡啶、蝶啶、嘌呤、咔唑、吖啶、吩嗪、吩噻嗪(phenothiazene)、吩噁嗪、1,2-二氢吡咯并[3,2,l-hi]吲哚、吲嗪、吡啶并[l,2-a]吲哚、2(lH)-吡啶酮、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噁唑啉基、苯并噻唑基、苯并***基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑啉基、咔唑基、4aH-咔唑基、咔啉基、苯并二氢吡喃基、色烯基、噌啉基、十氢喹啉基、2H,6H-1,5,2-二噻嗪基、二氢呋喃并[2,3-b]四氢呋喃、呋喃基、呋咱基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、假吲哚基、吲哚啉基、吲哚嗪基、吲哚基、3H-吲哚基、靛红酰基、异苯并呋喃基、异苯并二氢吡喃基、异吲唑基、异吲哚啉基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑基、异噁唑基、亚甲基二氧基苯基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉基、噁二唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、氧杂环庚烷基(oxepanyl)、氧杂环丁烷基(oxetanyl)、羟吲哚基、嘧啶基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、酚黄素基、吩噁嗪基、酞嗪基、哌嗪基、哌啶基、哌啶酮基、4-哌啶酮基、胡椒基、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并噁唑、吡啶并咪唑、吡啶并噻唑、吡啶基(pyridinyl)、吡啶基(pyridyl)、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡咯基、吡咯基、喹唑啉基、喹啉基、4H-喹嗪基、喹喔啉基、奎宁环基、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢吡喃基、四氢喹啉基、四唑基、6H-1,2,5-噻二嗪基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并噻唑基、噻吩并噁唑基、噻吩并咪唑基、苯硫基和呫吨基。一些示例性杂芳基基团包含(但不限于)吡啶基、呋喃基(furyl)或呋喃基(furanyl)、咪唑基、苯并咪唑基、嘧啶基、苯硫基或噻吩基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、吲哚基、噻唑基、萘啶基、2-氨基-4-氧代-3,4-二氢蝶啶-6-基、四氢异喹啉基等。在一些实施方案中，每个环的1、2、3、或4个氢原子可以被取代基取代。
术语“环基”或“环烷基”指具有3个至12个碳(例如，3个至8个碳，以及例如，3个至6个碳)的饱和的环状烃基和部分不饱和的环状烃基。通常使用Cx环基和Cx-Cy环基，其中X和Y表示环系中的碳原子数。例如，C3-C8环基包含在环系中具有3个至8个碳原子的环基。此外，可以可选地例如用1、2、3、或4个取代基取代环烷基基团。C3-C10环基包含环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基、2,5-环己二烯基、环庚基、环辛基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷-1-基、十氢萘基、氧代环己基、二氧代环己基、硫代环己基、2-氧代双环[2.2.1]庚-1-基等。
可以可选地在一个或更多个位置处用一个或更多个取代基取代芳基和杂芳基，例如，卤族元素、烷基、芳烷基、烯基、炔基、环烷基、羟基、氨基、硝基、巯基(sulfhydryl)、亚氨基、酰胺基、磷酸酯、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷基硫代、磺酰基、酮、醛、酯、杂环基、芳族部分或杂芳族部分、-CF3、-CN等。
术语“杂环基”指非芳族的4元-8元单环环系、8元-12元双环环系、或11元-14元三环环系，如果是单环，环系具有1-3个杂原子，如果是双环，环系1-6个杂原子(如果是双环)或如果是三环，环系1-9个杂原子，所述杂原子选自O、N、或S(例如，如果分别是单环、双环或三环，则具有碳原子和1-3个、1-6个或1-9个N、O或S的杂原子)。通常使用Cx杂环基和Cx-Cy杂环基，其中X和Y表示环系中的碳原子数。例如，C4-C9杂环基包含在环系中具有4个-9个碳原子的杂环基。在一些实施方案中，每个环的1、2或3个氢原子可以被取代基取代。示例性杂环基基团包含(但不限于)哌嗪基、吡咯烷基、二噁烷基、吗啉基、四氢呋喃基、哌啶基、4-吗啉基(4-morpholyl)、4-哌嗪基、吡咯烷基、全氢吡咯嗪基(perhydropyrrolizinyl)、1,4-二氮杂环庚烷基(1,4-diazaperhydroepinyl)、1,3-二噁烷基、1,4-二噁烷基等。
术语“双环”和“三环”指通过单键稠合、桥接或连接的多环环集合。
术语“亚环基烷基(cyclylalkylene)”意为二价的芳基、杂芳基、环基、或杂环基。
如本文所使用的，术语“稠环”指当两个环所共有的环原子彼此直接结合时，与另外的环结合以形成具有双环结构的化合物的环。常见稠环的非排他性实例包含十氢化萘、萘、蒽、菲、吲哚、呋喃、苯并呋喃、喹啉等。具有稠环系的化合物可以是饱和的或部分饱和的环基、杂环基、芳族化合物、杂芳族化合物等。
如单独使用或与另外的基团组合使用的术语“碳环基”意为由3个至14个碳原子组成的单环环结构、双环环结构或三环环结构。在一些实施方案中，碳环基的氢原子中的一个或更多个可以可选地被取代基取代。
术语“碳环”指完全饱和的环系和饱和的环系和部分饱和的环系、和芳族环系和非芳族环系、以及不饱和的环系和部分不饱和的环系。术语“碳环”包含单环环系、双环环系、多环环系、螺环环系、稠环系、桥环系或连接的环系。在一些实施方案中，碳环的氢原子中的一个或更多个可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，碳环可选地包括一个或更多个杂原子。在一些实施方案中，杂原子选自N、O、S、或P。
术语“环状”、“环状基团”和“环(ring)”或“环(rings)”意为碳环，碳环可以是完全饱和的、饱和的、部分饱和的、不饱和的、部分不饱和的非芳族的或芳族的，可以被取代或可以不被取代，并且可选地可以包括一个或更多个杂原子。在一些实施方案中，杂原子选自N、O、S、或P。在一些实施方案中，环的氢原子中的一个或更多个可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，环(ring)或环(rings)可以是单环、双环、多环、螺环、稠合的、桥接的或连接的。
术语“螺-环烷基”(螺环)意为螺环状环，其中环通过碳原子与分子连接，并且其中所得到的碳环由亚烃基基团形成。术语“螺-C3-C8-环烷基”(螺环)意为3元-8元螺环状环，其中环通过碳原子与分子连接，并且其中所得到的3元-8元碳环由具有2个至7个碳原子的亚烃基基团形成。术语“螺-C5-环烷基”(螺环)意为5元螺环状环，其中环通过碳原子与分子连接，其中所得到的5元碳环由具有4个碳原子的亚烃基基团形成。
术语“螺-环烯基”(螺环)意为螺环状环，其中环通过碳原子与分子连接，并且其中所得到的碳环由亚烯基基团形成。术语“螺-C3-C8-环烯基”(螺环)意为3元-8元螺环状环，其中环通过碳原子与分子连接，其中所得到的3元-8元碳环由具有2个至7个碳原子的亚烯基基团形成。术语“螺-C5-环烯基”(螺环)意为5元螺环状环，其中环通过碳原子与分子连接，其中所得到的5元碳环由具有4个碳原子的亚烯基基团形成。
术语“螺-杂环基”(螺环)意为饱和的或不饱和的螺环状环，其可以含有一个或更多个杂原子，其中环可以通过碳原子或可选地通过氮原子(如果存在氮原子的话)与分子连接。在一些实施方案中，杂原子选自O、N、S、或P。在一些实施方案中，杂原子是O、S、或N。术语“螺-C3-C8-杂环基”(螺环)意为3元-8元饱和的或不饱和的螺环状环，其可以含有一个或更多个杂原子，其中环可以通过碳原子或可选地通过氮原子(如果存在氮原子的话)与分子连接。在一些实施方案中，杂原子选自O、N、S、或P。在一些实施方案中，杂原子是O、S、或N。术语“螺-C5-杂环基”(螺环)意为5元饱和的或不饱和的螺环状环，其可以含有一个或更多个杂原子，其中环可以通过碳原子或可选地通过氮原子(如果存在氮原子的话)与分子连接。在一些实施方案中，杂原子选自O、N、S、或P。在一些实施方案中，杂原子是O、S、或N。
在一些实施方案中，螺环状环的氢原子中的一个或更多个可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-环烷基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-C3-C8-环烷基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-C5-环烷基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-环烯基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-C3-C8-环烯基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-C5-环烯基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-杂环基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-C3-C8-杂环基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。在一些实施方案中，螺-C5-杂环基的一个或更多个氢原子可以可选地被取代基取代。
如本文所使用的，术语“羰基”意为基团-C(O)-。应当注意的是，可以用各种取代基进一步取代羰基基团，以形成不同的羰基基团(包含酸、酸性卤化物、酰胺类、酯类、酮类等)。
如本文所使用的，术语“羧基(carboxy)”意为基团-C(O)O-。应当注意的是，含有羧基部分的本文所描述的化合物可以包含其经保护的衍生物，即其中用保护基团取代氧。适用于羧基部分的保护基团包含苄基、叔丁基等。术语“羧基(carboxyl)”意为-COOH。
术语“氰基”意为基团-CN。
术语“杂原子”指不是碳原子的原子。杂原子的特定实例包含(但不限于)氮、氧、硫和卤族元素。“杂原子部分”包含一部分，其中连接所述部分的原子不是碳。杂原子部分的实例包含-N＝、-NRN-、-N+(O-)＝、-O-、-S-或-S(O)2-、-OS(O)2-、和-SS-，其中RN是H或另外的取代基。
术语“羟基”意为基团-OH。
术语“亚胺衍生物”意为包括部分-C(NR)-的衍生物，其中R包括相对于氮为α的氢或碳原子。
术语“硝基”意为基团-NO2。
“氧杂脂肪族”、“氧杂脂环族”或“氧杂芳族”意为如本文所定义的脂肪族、脂环族、或芳族，只是其中一个或更多个氧原子(-O-)分别位于脂肪族、脂环族或芳族的碳原子之间。
“氧代脂肪族”、“氧代脂环族”或“氧代芳族”意为用羰基基团取代的如本文所定义的脂肪族、脂环族或芳族。羰基基团可以是醛、酮、酯、酰胺、酸、或酸性卤化物。
如本文所使用的，术语“氧代”意为取代基＝O。
如本文所使用的，术语“芳族”意为其中组成性原子构成不饱和的环系、环系中的全部原子都经sp2杂化并且π电子总数等于4n+2的部分。芳环可以为使得：环原子仅为碳原子(例如，芳基)或者可以包含碳原子和非碳原子(例如，杂芳基)。
如本文所使用的，术语“被取代的”指用取代基独立地代替被取代的部分上的氢原子中的一个或更多个(通常为1个、2个、3个、4个、或5个)，取代基独立地选自下文在“取代基”的定义中列出的或另外指定的取代基的组。通常，非氢取代基可以是可以与指定被取代的给定部分的原子结合的任何取代基。取代基的实例包含(但不限于)酰基、酰氨基、酰氧基、醛、脂环族、脂肪族、链烷磺酰胺基、链烷磺酰基、烷芳基、烯基、烷氧基、烷氧基羰基、烷基、烷基氨基、烷基羰基、亚烃基(alkylene)、亚烷基(alkylidene)、烷基硫代、炔基、酰胺(amide)、酰胺基(amido)、氨基、脒、氨基烷基、芳烷基、芳烷基磺酰胺基、芳烃磺酰胺基、芳烃磺酰胺基、芳族、芳基、芳基氨基、芳基羰基、芳氧基、叠氮基、氨基甲酰基、羰基、包含酮类的羰基、羧基、羧化物、CF3、氰基(CN)、环烷基、亚环烷基、酯、醚、卤代烷基、卤族元素、卤族元素、杂芳基、杂环基、羟基、羟烷基、亚氨基、亚氨基酮、酮、巯基(mercapto)、硝基、氧杂烷基、氧代、氧代烷基、磷酰基(包含膦酸酯和次膦酸酯)、甲硅烷基基团、磺酰胺基、磺酰基(包含硫酸酯、磺酰胺基和磺酸酯)、硫醇基和脲基部分，其中的每个也可以可选地被取代或不被取代。在一些情况下，两个取代基与其连接的一个或多个碳一起可以形成环。在一些情况下，两个或更多个取代基与其连接的一个或多个碳一起可以形成一个或更多个环。
可以根据需要保护取代基，并且可以采用本领域中通常使用的保护基团中的任何一个。可以例如在Greene and Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,44th.Ed.,Wiley&Sons,2006中找到保护基团的非限制性实例。
如本文所使用的，术语“烷氧基(alkoxyl)”或“烷氧基(alkoxy)”指具有与其连接的氧基团的如上文所定义的烷基基团。代表性的烷氧基基团包含甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基等。“醚”是通过氧共价连接的两个烃。因此，使得烷基为醚或者类似于烷氧基的烷基的取代基例如可以由-O-烷基、-O-烯基和-O-炔基中的一种表示。芳氧基可以由-O-芳基或O-杂芳基表示，其中芳基和杂芳基如下文定义。烷氧基基团和芳氧基基团可以如上文针对烷基所描述的被取代。
如本文所使用的，术语“芳烷基”指用芳基基团(例如，芳族基团或杂芳族基团)取代的烷基基团。
术语“烷基硫代”指具有与其连接的硫基团的如上文所定义的烷基基团。在优选的实施方案中，“烷基硫代”部分由-S-烷基、-S-烯基和-S-炔基中的一种代表。代表性烷基硫代基团包含甲基硫代、乙基硫代等。术语“烷基硫代”还包含环烷基基团、烯烃基团和环烯基团、以及炔烃基团。“芳基硫代”指芳基基团或杂芳基基团。
术语“亚磺酰基”意为基团-SO-。应当注意的是，可以用各种取代基进一步取代亚磺酰基基团，以形成不同的亚磺酰基基团(包含亚磺酸、亚磺酰胺、亚磺酰酯、亚砜等)。
术语“磺酰基”意为基团-SO2-。应当注意的是，可以用各种取代基进一步取代磺酰基基团，以形成不同的磺酰基基团(包含磺酸(-SO3H)、磺酰胺、磺酸酯、砜等)。
术语“硫代羰基”意为基团-C(S)-。应当注意的是，可以用各种取代基进一步取代硫代羰基基团，以形成不同的硫代羰基基团(包含硫代酸、硫代酰胺、硫代酯、硫代酮等)。
如本文所使用的，术语“氨基”意为-NH2。术语“烷基氨基”意为具有至少一个与氮连接的直链或支链的不饱和的脂肪烃基、环基基团、或杂环基基团的氮部分。例如，代表性氨基基团包含-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2等。术语“烷基氨基”包含“烷基氨基”、“炔基氨基”、“环基氨基”、和“杂环基氨基”。术语“芳基氨基”意为具有至少一个与氮连接的芳基基团的氮部分。例如，-NH芳基和-N(芳基)2。术语“杂芳基氨基”意为具有至少一个与氮连接的杂芳基基团的氮部分。例如，-NH杂芳基和-N(杂芳基)2。可选地，两个取代基与氮一起也可以形成环。除非另有说明，否则含有氨基部分的本文所描述的化合物可以包含其经保护的衍生物。适用于氨基部分的保护基团包含乙酰基、叔丁氧基羰基、苄氧基羰基等。
术语“氨基烷基”意为如上文所定义的烷基、烯基和炔基，只是其中一个或更多个被取代的或未被取代的氮原子(-N-)位于烷基、烯基或炔基的碳原子之间。例如，(C2-C6)氨基烷基指包括2个与6个之间的碳和位于碳原子之间的一个或更多个氮原子的链。
术语“烷氧基烷氧基”意为-O-(烷基)-O-(烷基)(如-OCH2CH2OCH3等)。
术语“烷氧基羰基”意为-C(O)O-(烷基)(如-C(＝O)OCH3、-C(＝O)OCH2CH3等)。
术语“烷氧基烷基”意为-(烷基)-O-(烷基)(如-CH2OCH3、-CH2OCH2CH3等)。
术语“芳氧基”意为-O-(芳基)(如-O-苯基、-O-吡啶基等)。
术语“芳基烷基”意为-(烷基)-(芳基)(如苄基(即，-CH2苯基)、-CH2-吡啶基等)。
术语“芳基烷氧基”意为-O-(烷基)-(芳基)(如-O-苄基、-O-CH2-吡啶基等)。
术语“环烷氧基”意为-O-(环烷基)(如-O-环己基等)。
术语“环烷基烷氧基”意为-O-(烷基)-(环烷基)(如-OCH2环己基等)。
术语“氨基烷氧基”意为-O-(烷基)-NH2(如-OCH2NH2、-OCH2CH2NH2等)。
术语“单烷基氨基或二烷基氨基”分别意为-NH(烷基)或-N(烷基)(烷基)(如-NHCH3、-N(CH3)2等)。
术语“单烷基氨基烷氧基或二烷基氨基烷氧基”分别意为-O-(烷基)-NH(烷基)或-O-(烷基)-N(烷基)(烷基)(如-OCH2NHCH3、-OCH2CH2N(CH3)2等)。
术语“芳基氨基”意为-NH(芳基)(如-NH-苯基、-NH-吡啶基等)。
术语“芳基烷基氨基”意为-NH-(烷基)-(芳基)(如-NH-苄基、-NHCH2-吡啶基等)。
术语“烷基氨基”意为-NH(烷基)(如-NHCH3、-NHCH2CH3等)。
术语“环烷基氨基”意为-NH-(环烷基)(如-NH-环己基等)。
术语“环烷基烷基氨基”-NH-(烷基)-(环烷基)(如-NHCH2-环己基等)。
一些常用的缩写是：Me是甲基，Et是乙基，Ph是苯基，t-Bu是叔丁基。
关于本文提供的全部定义，应当注意的是，在可以包含除指定的取代基之外的另外的取代基的意义上，定义应当被解释为是开放式的。因此，C1烷基表示存在一个碳原子，但不表示碳原子上的取代基是什么。因此，C1烷基包括甲基(即，-CH3)以及-CRaRbRc，其中Ra、Rb和Rc可以各自独立地为氢或者其中相对于碳为α的原子为杂原子或氰基的任何其他取代基。因此，CF3、CH2OH和CH2CN都是C1烷基。氮原子、氧原子或硫原子上的每个取代基被理解为化合价容许和稳定性容许。例如，中性碳原子可以与其他原子形成四个键。中性氧原子与其他原子具有两个键。中性氮原子与其他原子具有3个键，而带正电的N+原子与其他原子具有4个键。除了满足化合价外，应当理解的是，本文公开的结构包含通常被理解为相当稳定的结构，例如，其在水溶液中不会自发分解。
在某些实施方案中，本发明的化合物还可以在构成这样的化合物的原子中的一个或更多个处含有非自然比例的原子同位素。例如，本发明还包含与本文所列举的那些相同的本发明的同位素标记的变体，但事实上化合物的一个或更多个原子被这样的原子代替，这样的原子具有与原子的通常在自然界中发现的主要原子质量或质量数不同的原子质量或质量数。指定的任何特定原子或元素的全部同位素均被考虑在本发明的化合物及其应用的范围内。可以并入本发明的化合物中的示例性同位素包含氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟、氯和碘的同位素(如2H(“D”)、3H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、32P、33P、35S、18F、36Cl、123I和125I)。通常可以通过本领域公知的下列程序(如通过用同位素标记的试剂取代非同位素标记的试剂)来制备本发明的同位素标记的化合物。在一些情况下，化合物可以富集有同位素，使得化合物具有一种或更多种同位素(例如，15N或14C)和主要天然原子(例如，14N或12C)(其具有比自然界中发现的比例更大的比例)的混合物。
合成制备。在各种实施方案中，可以使用本领域技术人员可用的任何合成方法来合成如本文所公开的本发明的化合物。在各种实施方案中，可以以有机合成领域的技术人员已知并且类比于示例性化合物(本文描述了其合成)的各种方法来制备本文公开的本发明的化合物(例如，式I或式Ia的化合物)。在制备这些化合物中使用的起始材料可以是可商业获得的或者通过已知方法制备。化合物的制备可以涉及各种化学基团的保护和脱保护。对于保护和脱保护的需要以及适当保护基团的选择可以由本领域技术人员容易地确定。可以例如在Greene and Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,44th.Ed.,Wiley&Sons,2006(其全部内容通过引用并入本文)中找到保护基团的化学性质。在本文实施例部分中公开了用于制备本发明化合物的各种实施方案的合成方法的非限制性实例。可以在有机合成领域的技术人员可以容易地选择的适合的溶剂中进行本文所描述的过程的反应。适合的溶剂可以在进行反应的温度(即，可以从溶剂的冻结温度到溶剂的沸腾温度范围内的温度)与起始材料(反应物)、中间产物或产物基本上不反应。可以在一种溶剂或超过一种溶剂的混合物中进行给定反应。根据特定的反应步骤，可以选择用于特定反应步骤的适合的溶剂。
与聚合物使用。在各种实施方案中，如本文所公开的本发明的化合物(例如，式I或式I-a的化合物)可以与例如用于化合物的受控递送的聚合物基质缀合。可以经由共价键或非共价缔合缀合化合物。在其中化合物与聚合物基质共价连接的某些实施方案中，连接可以包括在生物学条件下可切割的部分(例如，酯、酰胺、碳酸酯、氨基甲酸酯、酰亚胺等)。在某些实施方案中，缀合的化合物可以是本文公开的化合物的药学上可接受的盐、酯或前体药物。本文公开的化合物可以与本领域已知的用于递送治疗剂的任何类型的聚合物基质缔合。
本发明的方法
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，受试者在治疗之前被确定患有异常骨形成或者处于患有异常骨形成的风险。在一些实施方案中，受试者已经经受肌肉骨骼创伤、脊髓损伤或中枢神经***损伤。在一些实施方案中，异常骨形成与异位骨化病相关。在一些实施方案中，异位骨化病选自由下列组成的组：获得性异位骨化、进行性骨化性纤维发育不良、强直性椎关节强硬、创伤性异位骨化、烧伤相关性异位骨化或冲击损伤相关性异位骨化、和关节置换术相关性异位骨化。在一些实施方案中，软组织包括肌肉、腱、韧带和/或筋膜。在一些实施方案中，向受试者施用至少一种附加的药剂。在一些实施方案中，至少一种附加的药剂包括皮质类固醇、非甾体类抗炎药(NSAID)、脂氧合酶抑制剂、白三烯抑制剂、肥大细胞稳定剂、抗组胺药物、TNF抑制剂、IL-23阻滞剂、或IL-1信号传导抑制剂。在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物的治疗有效量包括在5mg/kg至250mg/kg范围内的剂量。在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物的治疗有效量不引起大于20％的总身体质量的重量损失。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的BMP I型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中BMP I型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，BMP I型丝氨酸-苏氨酸受体是ALK2、ALK3、或ALK6。在一些实施方案中，BMP I型丝氨酸-苏氨酸受体是ALK2或ALK3。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的BMP II型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中BMP II型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，BMP II型丝氨酸-苏氨酸受体是ACVR2A、ACVR2B、BMPR2、或TGFβR2。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于在受试者中抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的方法，方法包括：在有效抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的条件下，向受试者施用丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体、BMP II型受体、或TGF-βI型受体。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体。在一些实施方案中，BMP I型受体是ALK2、ALK3、或ALK6。在一些实施方案中，BMP I型受体是ALK2或ALK3。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP II型受体。在一些实施方案中，BMP II型受体是ACVR2A、ACVR2B、BMPR2、或TGFβR2。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是TGF-βI型受体。在一些实施方案中，TGF-βI型受体是ALK5。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于鉴别一种或更多种用于抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的化合物的方法，方法包括：a)提供包括丝氨酸-苏氨酸激酶受体的样品；b)使样品与一种或更多种式I的化合物接触；以及c)进行测定以鉴别抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的一种或更多种化合物，其中测定是体外测定、体内测定、或离体测定。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体、BMP II型受体、或TGF-βI型受体。在一些实施方案中，测定是体外测定。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供治疗患有斯耶格伦综合征的受试者的方法，方法包括：a)选择相对于对照在受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者；以及b)向受试者施用治疗有效量的抑制BMP6的表达或活性的药剂，从而治疗患有斯耶格伦综合征的受试者，其中抑制BMP6的表达或活性的药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，唾液腺是小唇唾液腺、腮腺、或下颌下腺。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者的方法，方法包括选择患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者，以及向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物，从而治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：向受试者施用治疗有效量的TGF-βI型受体丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中TGF-βI型丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，TGF-βI型受体是ALK5。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于在受试者中抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的方法，方法包括：在有效抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的条件下，向受试者施用丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂，其中丝氨酸-苏氨酸激酶受体的抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体、BMP II型受体、或TGF-βI型受体。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体。在一些实施方案中，BMP I型受体是ALK2、ALK3、或ALK6。在一些实施方案中，BMP I型受体是ALK2或ALK3。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP II型受体。在一些实施方案中，BMP II型受体是ACVR2A、ACVR2B、BMPR2、或TGFβR2。在一些实施方案中，丝氨酸-苏氨酸激酶受体是TGF-βI型受体。在一些实施方案中，TGF-βI型受体是ALK5。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供增加受试者中的唾液流量的方法，方法包括：a)选择相对于对照在受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者；以及b)向受试者施用治疗有效量的抑制BMP6的表达或活性的药剂，从而增加受试者中的唾液流量，其中抑制BMP6的表达或活性的药剂是一种或更多种式I的化合物、或下颌下腺。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供增加受试者中的唾液流量的方法，方法包括：a)选择相对于对照在受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者；以及b)向受试者施用治疗有效量的抑制BMP信号传导的药剂，从而增加受试者中的唾液流量，其中抑制BMP信号传导的药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，唾液腺是小唇唾液腺、腮腺、或下颌下腺。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
异位骨化病
术语“异位骨化”指其中通常不存在骨的软组织中的异常骨形成。获得性异位骨化基本上可以与下列中的任何一起发生：肌肉骨骼创伤、脊髓损伤、中枢神经***损伤、头部损伤、脑血管意外、镰状细胞性贫血、血友病、破伤风、脊髓灰质炎、多发性硬化、毒性表皮坏死松解和烧伤。肌肉骨骼创伤的实例包含(但不限于)髋、膝、肩或肘关节成形术；骨折；关节脱位；或软组织创伤(包括股四头肌和肱肌)。获得性异位骨化也可以与发烧、肿胀和红斑(例如，皮肤的局部片状变红)相关。在一个实施方案中，神经源性异位骨化与局部创伤不相关。
遗传疾病进行性骨化性纤维发育不良(FOP)和进行性骨发育异常(POH)是异位骨形成的最严重的表现。FOP很少发生，并且是编码骨形态发生蛋白I型受体的ACVR1中的突变的结果。患有POH的患者具有GNAS基因的失活性突变，当突变遗传自母亲时，突变也可以引起奥尔布赖特氏遗传性骨营养不良(Albright’s hereditary osteodystrophy)(AHO)。
局限性骨化性肌炎的特征在于成纤维细胞、新骨和/或软骨的肌内增殖。
通常在损伤后3周与12周之间出现HO。可以通过计算机体层摄影、骨闪烁显像和超声检查可靠地诊断异位骨化。在两周至六周之后，异常骨形成已经进展到通过放射摄影可检测到的程度。通常在六个月内出现骨成熟。
异位骨化的常规治疗：常规治疗通常涉及非甾体类抗炎药(吲哚美辛、罗非昔布(rofecoxib))、或二磷酸盐(依替膦酸盐(etidronate)、帕米膦酸盐(pamidronate))、华法林钠(Coumadin)/华法林(warfarin)、水杨酸盐，和/或也可以施用局部辐射。手术往往是治疗的唯一选择。
可以通过用于HO的标准放射学分级***来测量治疗结果，治疗结果包含与下列有关的测量：通过测角术测量的受影响的关节中活动范围的变化、与HO有关的临床症状或临床病征的客观改善的平均时长、标准化功能测量或关节特异性测量的变化。
应用
BMP信号通路和TGF-β信号通路对于正常器官发生和模式形成、以及成熟组织的正常重构和病理性重构而言必不可少。BMP信号通路中的缺陷与许多先天性疾病过程和后天性疾病过程(包含遗传性出血性毛细血管扩张综合征、原发性肺高血压、幼年性家族性息肉病以及散发性肾细胞癌和***癌)有关。已经表明，在某些与缺陷性信号传导组分相关的疾病状态中，减弱的BMP信号传导可能是原因，而其他发现已经表明，在一些情况下，过度的BMP信号传导可能是致病的(Waite et al.Nat.Rev.Genet.4:763-773,2005；Yuet.J.Biol.Chem.280:24443-24450,2003)。用实验方法调控BMP信号传导的能力将为研究疗法和确定这些病况的根本原因提供手段。一种或更多种式I的化合物是ALK2(一种BMP1型受体)的抑制剂，并且可以用于破坏通过BMP通路的信号传导。
A.贫血(包含铁缺乏症和慢性病贫血)的治疗
为了回顾，参见Weiss et al.N.Engl.J.Med.352:1011-1023,2005。在患有慢性感染、自身免疫性疾病(如***性红斑狼疮和类风湿性关节炎和卡斯尔曼病(Castleman’sdisease))、炎性肠病、癌症(包含多发性骨髓瘤)和肾衰竭的患者中，可以看到炎症性贫血(也称为慢性病贫血)。炎症性贫血往往由肽激素铁调素的适应不良表达引起。铁调素引起铁转运蛋白(一种使铁从巨噬细胞的细胞内存储和从肠上皮细胞的转运成为可能的关键蛋白)的降解。许多患有肾衰竭的患者患有红细胞生成素缺乏症和过度铁调素表达的组合。BMP信号传导诱导铁调素的表达，并且用BMP拮抗剂抑制铁调素表达的操作增加铁水平。如本文所描述的化合物可以用于治疗归因于慢性病或炎症以及相关高铁调素状态(hyperhepcidinemic state)的贫血。
根据各种病因学的炎症性贫血中IL-6的升高、体内慢性IL-6施用的效果和针对缺乏IL-6的啮齿动物中贫血的保护，炎症细胞因子IL-6被认为是炎症状态中升高的铁调素表达的主要原因(Weiss et al.N.Engl.J.Med.352:1011-1023,2005)。已经表明，用IL-6刺激肝癌细胞系的操作诱导铁调素表达，而用BMP拮抗剂治疗撤销IL-6诱导的铁调素表达(Yuet al.Nat.Chem.Biol.4:33-41,2008)。此外，发明人先前已经发现BMP拮抗剂可以抑制体内由病原菌的注射诱导的铁调素表达。还已经表明，小鼠和斑马鱼中的***性铁施用快速地激活肝脏中的BMP应答SMAD和铁调素表达，并且BMP拮抗作用有效地阻断这些应答(Yu etal.Nat.Chem.Biol.4:33-41,2008)。发明人先前的发现(BMP拮抗剂可以抑制铁调素表达，并且提高体内血清铁水平(数据未示出))支持BMP信号传导在铁调节中的功能重要性。这些数据合起来表明，铁介导的和炎症介导的铁调素的调节和循环铁水平需要BMP信号传导。因此，一种或更多种式I的化合物(其通过ALK2破坏BMP信号传导)可以用于在各种情况下改变铁可用性以获取治疗益处。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
如本文所描述的化合物和/或药物组合物可以用于贫血状态，以(i)增进膳食铁补充或口服铁补充(其比铁的静脉内施用更安全)的功效以增加血清铁浓度；(ii)增进预期的手术中血液中血红蛋白的积累，或者能够在预期的手术中自我供血；以及(iii)增强红细胞生成素及其相关物的功效，从而能够对于贫血施用较低剂量的红细胞生成素，同时最小化红细胞生成素的已知毒性和副作用(即，高血压、心血管事件和肿瘤生长)。
B.进行性骨化性纤维发育不良(FOP)的治疗
在各种实施方案中，本公开涉及受试者的软组织中的疾病或紊乱(包括异常骨生长)的治疗和/或预防。异位骨化(HO)涉及不需要的骨生长，其特征在于细胞不适当地分化成成骨细胞。这种病况导致骨形成(通常在关节附近)，其中骨形成往往限制关节的活动性。HO可以在神经损伤和对关节周围的软组织(如肌肉或***)的直接损伤(其中，HO随后发展)后发生。
存在三种公认的HO的病因：创伤性、神经源性和遗传性。创伤性HO通常在骨折、脱位、手术程序和严重烧伤后发生。最常见的是，在骨折和开放复位内固定术(ORIF)程序或全髋置换术(THA)之后，在髋周围看到HO。同样，HO往往与病理学(如创伤性脑损伤(TBI)、脊髓损伤(SCl)、中枢神经***(CNS)感染、肿瘤、中风、破伤风、脊髓灰质炎、脊髓痨、多发性硬化和选择性脊神经后根切断术)有关。特发性肌痉挛的存在也与HO的发展相关。
骨形态发生蛋白(BMP)在各种组织(包含骨、软骨、血管、心脏、肾、神经元、肝和肺)中表现出广泛的生物学活性。BMP是转化生长因子-β(TGF-β)家族的成员，其与II型丝氨酸-苏氨酸激酶受体和I型丝氨酸-苏氨酸激酶受体结合，并且通过Smad信号通路和非Smad信号通路转导信号。进行性骨化性纤维发育不良(FOP)(异位骨化病的一种类型)是常染色体显性罕见疾病，其影响每1-2百万人中的一个人。其特征在于胚胎发育过程中拇趾(大脚趾)的畸形和出生后的进行性异位软骨内骨化(HEO)，其导致异位骨的第二骨骼的形成。具有FOP经典特征的个体在编码ACRV1(也称为ALK2)(一种BMP 1型受体)的基因中具有相同的杂合激活突变(R206H)。目前不存在针对这种罕见且毁灭性疾病的有效治疗。因此，依然存在对于用于治疗异位骨化和异位骨化病和异位骨化紊乱的组合物和方法的需要。
FOP由受影响的个体中组成性激活突变体形式的ALK2的存在引起(Shore etal.Nat.Genet.38:525-527,2006)。BMP信号传导的特异性抑制剂(如一种或更多种式I的化合物)可以用于预防响应于创伤、肌肉骨骼压力或炎症的过度骨形成。这样的化合物也可以用于帮助病理性骨的消退。可以全身性或局部地施用一种或更多种式I的化合物，以集中或限制对创伤或炎症区域的效果。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
一种或更多种式I的化合物(ALK2抑制剂)可以用作慢性疗法，以阻抑高度易感个体中的自发性骨形成。一种或更多种式I的化合物可以用作慢性疗法，以阻抑高度易感个体中的自发性骨形成。瞬态疗法(transient therapy)可以用于预防FOP个体中的异常骨形成，在创伤性事件之前、在创伤性事件期间或者甚至在创伤性事件之后通过施用，FOP个体发展最常与创伤相关的骨瘤或病理性骨。可以在患有FOP的个体中在必需的或紧急的内科程序或外科程序(甚至重要的免疫和拔牙)之前、在必需的或紧急的内科程序或外科程序(甚至重要的免疫和拔牙)期间或者在必需的或紧急的内科程序或外科程序(甚至重要的免疫和拔牙)之后立即使用用如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)的瞬态治疗，以防止病理性钙化。与其他骨抑制剂、免疫调控药或抗炎药(如NSAID、类固醇、环孢霉素、环磷酰胺、硫唑嘌呤、甲氨蝶呤、利妥昔单抗(rituxumab)、依那西普(etanercept)或相似药物)的组合疗法可以增加BMP拮抗剂在抑制这种紊乱中的异位骨形成中的有效性。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
本文提供用于软组织中异常骨形成的治疗和/或预防的方法和组合物。在某些实施方案中，方法和组合物治疗和/或预防疾病或紊乱(包括软组织中的异常骨形成)。可以用本文所描述的方法和组合物治疗的示例性疾病或紊乱包含(但不限于)异位骨化病(如进行性骨化性纤维发育不良、强直性椎关节强硬、创伤性异位骨化、烧伤相关性异位骨化或冲击损伤相关性异位骨化、和关节置换术相关性异位骨化)。
因此，在一方面，本文提供用于治疗和/或预防受试者的软组织中的异常骨形成的方法，方法包括：施用治疗有效量的包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
C.癌症的治疗
过度BMP信号传导(可能由于BMP的过度表达、或者反常地由于BMP II型受体表达的损失而出现)可能有助于某些实体肿瘤(包含乳腺癌、***癌、骨癌、肺癌和肾细胞癌)的肿瘤发生、生长或转移(Yu et al.J.Biol.Chem.280:24443-24450,2008；Waite etal.Nat.Rev.Genet.4:763-773,2003；Alarmo et al.Genes,Chromosomes Cancer 45:411-419,2006；Kim et al.Cancer Res.60:2840-2844,2000；Kim et al.Clin.Cancer Res.9:6046-6051,2003；Kim et al.Oncogene 23:7651-7659,2004)。如果与BMP过度表达或BMPII型受体缺乏相关的增加的BMP活性有助于疾病的发病机制，则以BMP I型受体(配体和II型受体两者的下游)的水平使用如本文所描述的化合物抑制BMP信号传导活性的操作可能是使BMP信号传导活性正常化和可能抑制肿瘤生长或肿瘤转移的有效手段。
本文中预期将一种或更多种式I的化合物作为辅助化学疗法或主要化学疗法用于治疗癌症(例如，其可以用于减缓或阻止这样的肿瘤细胞(以及其他肿瘤组成细胞类型)的生长或转移)以获取临床益处。另外，如本文所描述的BMP抑制剂可以用于干扰某些类型的癌症(例如，腺癌(如***癌和乳腺癌))的骨转移性质。此外，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于抑制形成骨或者为骨源性的肿瘤(如骨肉瘤)中的成骨细胞活性(作为辅助化学疗法或主要化学疗法)。此外，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于抑制破骨细胞活性(也由BMP通过其靶标基因RANKL的作用来调控)，破骨细胞活性在病况(如多发性骨髓瘤和其他骨靶向肿瘤)中病理性地增加。BMP抑制剂在这些病况中的应用可以降低归因于肿瘤受累的溶骨性病变和骨折的存在。在一些实施方案中，癌症是弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
D.病理性骨形成的治疗
如本文所描述的包括一种或更多种式I的化合物的组合物可以用于治疗或减轻炎性紊乱中的病理性骨形成/骨融合(如关节强硬性脊椎炎或其他“血清阴性”脊椎关节病)，其中这样的紊乱中的自身免疫和炎症似乎会刺激骨形成。化合物的一种应用将是预防关节手术之后的过度骨形成(特别是在患有关节强硬性脊椎炎或类风湿性关节炎患者中)。如本文所描述的包括一种或更多种式I的化合物的组合物也可以用于预防疾病(如***性红斑狼疮、硬皮病或皮肌炎)中的钙质沉着(营养不良性软组织钙化)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
对肌肉的钝性创伤性损伤可以在某些个体中的肌肉内引起异常骨形成，造成称为创伤性骨化性肌炎的紊乱(Cushner et al.Orthop.Rev.21:1319-1326,1992.)。头部创伤和烧伤也可以诱导异位骨形成，显著地损害患者康复和恢复。可选地除了通常针对这样的病况开出的抗炎药(例如，非甾体类抗炎药(如吲哚美辛或布洛芬))之外，用如本文所描述的一种或更多种式I的化合物进行治疗可以有助于预防易患病个体中的病理性骨形成，或者有助于减轻或消退最近受影响的或受久远影响的个体中的病变。很少有其他肌肉已经被描述为在存在损伤或创伤的情况下发展骨化，并且在那些情况下用如本文所描述的BMP抑制剂进行相似治疗可能是有帮助的。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
E.异位骨形成或适应不良性骨形成的治疗
BMP信号传导及其转录靶标与门克伯格血管钙化疾病(Monckeberg’s vascularcalcification disease)中和动脉粥样化血管疾病中的内膜性和中膜性血管重构和钙化有关(Bostrom et al.J.Clin.Invest.91:1800-1809,1993；Tyson et al.Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.23:489-494,2003)。BMP和BMP诱导的骨分化也与心脏瓣膜钙化有关。天然心脏瓣膜可以钙化(特别是当其已经异常时)。典型实例是二尖瓣主动脉瓣，这些瓣膜通常变成钙化的，导致狭窄。患有钙化性主动脉瓣狭窄的患者往往需要进行瓣膜置换的心脏手术。异常钙化可以不利地影响假体血管移植物或心脏瓣膜的功能。例如，假体心脏瓣膜变成钙化的，导致变窄和经常的渗漏。
如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于抑制单独的血管钙化疾病或瓣膜钙化疾病，或者血管钙化疾病或瓣膜钙化疾病与动脉粥样化疾病、肾病、肾性骨营养不良或甲状旁腺疾病的组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
如本文所描述的包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物可以用于抑制单独的血管钙化疾病或瓣膜钙化疾病，或者血管钙化疾病或瓣膜钙化疾病与动脉粥样化疾病、肾病、肾性骨营养不良或甲状旁腺疾病的组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于通过全身性施用或局部施用或直接并入假体材料或其他植入物中(例如，与涂覆或构成植入物或假体的全部或一部分的聚合物的混合物中)来抑制假体血管材料或假体瓣膜材料的钙化。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
如本文所描述的包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物可以用于通过全身性施用或局部施用或直接并入假体材料或其他植入物中(例如，与涂覆或构成植入物或假体的全部或一部分的聚合物的混合物中)来抑制假体血管材料或假体瓣膜材料的钙化。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些情况下，期望的是延迟骨折后的骨折愈合，或者有意地抑制某些位置中的骨折愈合，以防止由于适应不良性骨形成的功能损伤。例如，如果发生骨折并且由于医学原因或实际原因不能立即进行手术，则可以通过使用如本文所描述的一种或更多种式I的化合物使骨折愈合暂时“暂停”，直至可以进行明确的手术或操作。例如，这可以防止对于随后有意再骨折以便确保骨碎片的正确并置的需要。预期的是，如果治疗时期相对短，则在停止一种或更多种式I的化合物的施用时，将随即发生正常骨折愈合过程。在其他情况下，任何量的新骨生长都可能损害功能(如当骨折直接影响关节时)。在这些情况下，BMP活性的总体抑制或局部抑制(通过经由从局部植入物或基质扩散来全身性递送或局部递送如本文所描述的BMP拮抗剂)可以用于抑制骨折愈合或者防止关键区域处的骨折骨痂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
F.经由BMP拮抗剂的免疫调控
BMP已经被报道减弱炎症应答或免疫应答(Choi et al.Nat.Immunol.7:1057-1065,2006；Kersten et al.BMC Immunol.6:9,2005)，其可以损害个体抵抗感染(即，病毒性、细菌性、真菌性、寄生虫性或结核病)的能力。一种或更多种式I的化合物(通过ALK2的BMP信号传导的抑制剂)可以用于增进炎症应答或免疫应答，使个体能够更快速地清除感染。一种或更多种式I的化合物可以用于增进炎症应答或免疫应答，使个体能够更快速地清除感染。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
淋巴细胞和其他免疫细胞在其细胞表面上表达BMP受体，并且越来越多的证据表明BMP调控各种体液免疫区室和细胞免疫区室的发育和成熟，并且调控成熟有机体中的体液免疫应答和细胞免疫应答。BMP信号对免疫细胞的影响可能是环境特异性的(众所周知许多具有免疫重要性的细胞因子的影响)，并且因此必须以经验为主地确定其是否增进或减低特定淋巴细胞群体的发育或功能。使用如本文所描述的化合物的BMP拮抗作用可以是用于有意地使细胞免疫区室、先天免疫区室或体液免疫区室的发育偏向于疗法的有效方案，或者是用于成熟免疫***中免疫应答的治疗偏差的方案。这些方案可以靶向细胞免疫、先天免疫或体液免疫的先天性紊乱，或者靶向其中免疫应答不适当弱化的紊乱(例如，当通过其他方式进行免疫困难或无效时，作为促进成功抗原敏化的佐剂)，或者靶向其中免疫应答过度或不适当的紊乱(例如，自身免疫和自身敏化)。在一些情况下，如本文所描述的BMP拮抗剂对于免疫耐受的有意诱导(即，在同种异体移植或自身免疫中)也可以是有效的。
G.皮肤疾病的治疗
经培养的角化细胞的扩增——在体外，BMP抑制角化细胞增殖并且促进分化(在Botchkarev et al.Differentiation 72:512-526,2004中进行了综述)。在需要皮肤移植的患者(例如，在烧伤之后)中，皮肤移植物由经培养的角化细胞制成。角化细胞可以来源于其他动物(异种移植物)，但这些只是暂时性的，因为其通常被免疫***排斥。角化细胞可以来源于患者本身，并且可以在实验室中生长成细胞层(经培养的上皮自体移植物)。患者不大可能会排斥来源于他/她自己身体的角化细胞。向角化细胞培养物中添加如本文所描述的BMP拮抗剂可以用于促进角化细胞增殖，使患者能够更快地接受移植物。
改善的上皮形成——BMP6在皮肤损伤中被高度表达，并且在不同病因的慢性人伤口中检测到高水平的BMP6(Kaiser et al.J.Invest.Dermatol.111:1145-1152,1998)。在皮肤中过度表达BMP6的小鼠中，显著延迟上皮再形成和使皮肤伤口愈合(Kaiser etal.J.Invest.Dermatol.111:1145-1152,1998)。改善的上皮形成可以减少瘢痕形成。本文中预期一种或更多种式I的化合物的局部施用或全身性施用，以增进例如在压疮(褥疮)或者不愈合性或愈合不良性皮肤溃疡(例如，在患有外周血管疾病、糖尿病、静脉功能不全的患者中)的治疗中皮肤伤口的上皮形成。化合物也将被预期减少瘢痕形成。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
毛发生长的促进——头皮上毛囊的生长是周期性的，具有三个阶段：毛发生长初期(生长阶段)、毛发生长中期(退化阶段)和毛发生长终期(休止阶段)。近期证据表明，BMP信号延迟从毛发生长终期向毛发生长初期的转换(Plikus et al.Nature 451:340-344,2008)。使用如本文所描述的一种或更多种式I的化合物抑制BMP信号传导可以缩短毛发生长终期阶段，并且增加毛发生长初期阶段中的毛囊的数量。一种或更多种式I的化合物可以用于治疗其中毛囊不足或者毛发脱落比其生长更频繁的情况。这些情况包括雄激素性脱发(男性型秃发)、斑秃(alopecia greata)和静止期脱发。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
牛皮癣的治疗——牛皮癣是炎性皮肤紊乱，其可以在皮肤创伤以及随后的修复和炎症(凯布内现象(Koebner phenomenon))后发生。BMP可以参与引起牛皮癣的修复和炎性机制，因为小鼠皮肤中BMP6的过度表达导致与患有牛皮癣的患者中观察到的皮肤病变类似的皮肤病变(Blessing et al.J.Cell.Biol.135:227-239,1996)。可以局部地或全身性施用一种或更多种式I的化合物，以治疗已确立的牛皮癣或者防止其在皮肤损伤之后的发展。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
角膜瘢痕形成的治疗——BMP6表达与结膜瘢痕形成相关(Andreev etal.Exp.Eye Res.83:1162-1170,2006)。一种或更多种式I的化合物可以用于预防或治疗角膜瘢痕形成和导致的失明。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
H.***性高血压的治疗
BMP4的输注诱导小鼠中的***性高血压(Miriyala et al.Circulation 113:2818-2825,2006)。血管平滑肌细胞表达多种BMP配体。BMP增加电压门控性钾通道的表达，并且从而增加血管平滑肌的收缩(Fantozzi et al.Am.J.Physiol.LungCell.Mol.Physiol.291:L993-1004,2006)。因此，本文中预期一种或更多种式I的化合物抑制BMP信号传导，其可以用于降低血压。患有高血压的患者中血压的持续性降低被预期预防心肌梗死、充血性心力衰竭、脑血管意外和肾衰竭。如本文所描述的治疗可以用于经由局部递送(例如，经由气雾剂)靶向特异性血管床中的高血压(如肺高血压中)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
I.肺高血压的治疗
BMP信号传导有助于肺高血压的发病机制。例如，具有减少的BMP4水平的小鼠被保护免受由长时期呼吸低氧浓度诱导的肺高血压和肺血管重构(Frank et al.Circ.Res.97:496-504,2005)。此外，在患有散发性肺动脉高血压和家族性肺动脉高血压的患者中经常发现编码II型BMP受体(BMPRII)的基因中的突变。可以预期的是，减少的BMP信号传导可能引起肺高血压。然而，Yu和同事(Yu et al.J.Biol.Chem.280:24443-24450,2008)报道了BMPRII缺乏症反常地增加通过BMP配体的亚型的BMP信号传导，并且因此增加的BMP信号传导实际上可以有助于肺高血压的发展。
一种或更多种式I的化合物可以用于预防处于患病风险的患者(例如，具有BMPRII突变的患者)中的肺动脉高血压的发展，或者用于治疗患有特发性肺动脉高血压或获得性肺动脉高压的患者。如本文所描述治疗的个体中减少的肺高血压被预期具有呼吸浅短、右心室肥大和右心室衰竭的减少。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物可以用于预防处于患病风险的患者(例如，具有BMPRII突变的患者)中的肺动脉高血压的发展，或者用于治疗患有特发性肺动脉高血压或获得性肺动脉高压的患者。如本文所描述治疗的个体中减少的肺高血压被预期具有呼吸浅短、右心室肥大和右心室衰竭的减少。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
J.心室肥大的治疗
BMP-10水平在患有高血压的大鼠的肥大心室中增加，并且该BMP配体诱导经培养的新生大鼠心室肌细胞中的肥大(Nakano et al.Am.J.Physiol.Heart.Circ.Physiol.293:H3396-3403,2007)。BMP-10信号传导的抑制可以用于预防/治疗心室肥大。心室肥大可以由于舒张功能障碍而导致充血性心力衰竭。包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物可以预防/治疗充血性心力衰竭。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
K.神经***紊乱的治疗
脊髓损伤和神经病的治疗——BMP是脊髓损伤之后成体脊髓中轴突再生的有效抑制剂(Matsuura et al.J.Neurochem.2008)。据报道，在脊髓挫伤后，损伤部位周围的少突神经胶质细胞和星形胶质细胞中的BMP表达升高。头蛋白(一种BMP抑制剂)的鞘内施用导致脊髓挫伤之后增强的运动活动和皮质脊髓束的显著再生长。
RGMa抑制脊髓损伤之后的轴突生长和轴突恢复以及突触再形成(被针对RGMa的抗体阻断的作用)(Hata et al.J.Cell.Biol.173:47-58,2006；Kyoto et al.BrainRes.1186:74-86,2007)。RGMa增强BMP信号传导(Babitt et al.J.Biol.Chem.280:29820-29827,2005)，表明BMP信号传导可能是防止轴突生长和轴突恢复的原因。
基于这些考虑，将预期如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物治疗增加脊髓损伤之后的轴突生长和轴突恢复。将预期如本文所描述的治疗预防/治疗与一系列紊乱(包含糖尿病)相关的神经病。此外，如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物的治疗可以用于治疗与神经病相关的疼痛和运动功能障碍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
与中枢神经***炎症相关的神经***紊乱的治疗——已经在多发性硬化和克罗伊茨费尔特-雅各布病(Creutzfeldt-Jakob disease)病变中检测到BMP4和BMP5(Deininger et al.Acta Neuropathol.90:76-79,1995)。也已经在患有实验性自身免疫性脑脊髓炎的小鼠(一种多发性硬化的动物模型)中检测到BMP(Ara etal.J.Neurosci.Res.86:125-135,2008)。如本文所描述的治疗可以用于预防或治疗多发性硬化、以及与中枢神经***炎症或由BMP信号介导的适应不良损伤修复过程相关的其他神经***紊乱。
痴呆的治疗——BMP信号传导的抑制剂可以促进小鼠神经前体细胞中的神经发生(Koike et al.J.Biol.Chem.282:15843-15850,2007)。如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物治疗可以用于增进与神经元的加速损失相关的多种神经***紊乱(包含脑血管意外和阿尔茨海默病、以及其他痴呆)中的神经发生。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
改变记忆和学习——BMP信号传导在参与记忆和认知行为的神经元的发育和保持中具有重要作用。例如，在新环境中，缺乏BMP拮抗剂脊索蛋白的小鼠具有增强的空间学习，但具有较少的探索性活动(Sun et al.J.Neurosci.27:7740-7750,2007)。如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物的治疗可以用于改变或预防记忆或学习(例如，诱导由于麻醉的记忆缺失)、或者在其他可能引起痛苦的情况下用于预防创伤后精神紧张性障碍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
L.动脉粥样硬化的治疗
大量证据表明，BMP配体在血管壁中是促炎的和促动脉粥样化的(Chang etal.Circulation 116:1258-1266,2007)。敲低BMP4的表达的操作减少炎性信号，而敲低BMP拮抗剂(例如，卵泡抑素或头蛋白)的操作增加炎性信号。如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物的治疗可以用于降低与动脉粥样硬化、自身免疫性疾病和其他血管炎相关的血管炎症。通过减少动脉粥样硬化，如本文所描述的治疗将减少急性冠状动脉综合征(心绞痛和心脏病发作)、短暂性缺血发作、中风、外周血管疾病和其他血管缺血事件。此外，就动脉粥样硬化有助于动脉瘤形成的发病机理而言，如本文所描述的化合物可以用于减缓动脉瘤形成的进行，减少动脉瘤结构的频率和对于血管手术的需求。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
由于BMP和影响基质重构的BMP诱导的基因产物中的许多在早期动脉粥样硬化病变中都是过度表达的，因此BMP信号可以促进斑块形成和斑块进行(Bostrom et al.J ClinInvest.91:1800-1809.1993；Dhore et al.Arterioscler Thromb Vasc Biol.21:1998-2003.2001)。因此，动脉粥样化斑块中的BMP信号传导活性可以代表一种适应不良损伤-修复的形式，或者可以有助于炎症。随着时间的过去，BMP信号也可以诱导居留血管细胞群体或新生血管细胞群体分化成成骨样细胞，导致血管的内膜性钙化和中膜性钙化(Hruska etal.Circ Res.97:105-112.2005)。钙化血管疾病或动脉硬化与减少的血管扩张性、以及增加的心血管事件风险和死亡率相关，并且当与潜在的动脉粥样硬化疾病相关时尤其成问题(Bostrom et al.Crit Rev Eukaryot Gene Expr.10:151-158.2000)。然而，如果可以截获有助于动脉粥样硬化病变和钙化病变两者的进行的信号，则两者都可以消退(Sano etal.Circulation.103:2955-2960.2001)。在某些方面，如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物的治疗可以用于限制体内动脉粥样化斑块和血管钙化的进行。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
M.斯耶格伦综合征的治疗
斯耶格伦综合征是一种自身免疫性紊乱，其中免疫细胞攻击并且破坏产生泪液和唾液的腺体。斯耶格伦综合征被认为是风湿性紊乱，意味着其引起关节、肌肉、皮肤和/或其他器官中的炎症。该紊乱的标志性症状是口干和眼干。斯耶格伦综合征也可以引起皮肤干燥、鼻干燥和***干燥，并且可以影响身体的其他器官(包含肾、血管、肺、肝、胰和脑)。斯耶格伦综合征在美国影响1-4百万人，并且目前是美国第二常见的自身免疫性风湿性疾病。在诊断时，斯耶格伦的患病者中的大多数为至少40岁，并且妇女发展该疾病的可能性多出9倍。斯耶格伦综合征可以以原发性风湿性病况或者以与其他风湿性疾病(如***性红斑狼疮(“狼疮”)、硬皮病性胆汁性肝硬变或类风湿性关节炎)相关的继发性紊乱的形式出现。
斯耶格伦综合征可以损害身体的重要器官，伴随着可以保持稳定、恶化或变得缓解的症状。一些患者仅经历眼干和口干的轻度症状，而其他患者经历身体健康周期，随后经历严重疾病。虽然许多患者能够根据症状处理问题，但其他患者患有视力模糊、持续性眼部不适、复发性口腔感染、腮腺肿胀、嘶哑、以及吞咽和进食困难。衰弱性疲劳和关节疼痛可以严重损害生活质量。
目前不存在用于斯耶格伦综合征的已知治愈方法，也不存在恢复腺体分泌的特异性治疗。治疗通常是根据症状的和支持性的(包含水分替代疗法以减轻眼干和口干的症状)。非甾体类抗炎药可以用于治疗肌肉骨骼症状。对于患有严重并发症的个体，往往开出皮质类固醇或免疫抑制药物。这些药物可以具有严重的副作用。此外，该疾病的诊断目前基于适应症(如他觉干燥和主觉干燥、自身抗体和单核浸润)的组合，并且主要是消除其他已知疾病以实现斯耶格伦综合征的诊断的过程。因此，不仅需要准确地诊断患有斯耶格伦综合征的患者，还需要鉴别用于该疾病的治疗的可行治疗靶标。
骨形态发生蛋白6(BMP6)是生长因子的TGF-β超家族的成员。已在几种不同的哺乳动物组织和细胞类型(包含平滑肌细胞、生长板软骨细胞、细支气管上皮细胞、角膜、表皮、唾液腺和神经***细胞)中检测到BMP6的表达(Blessing et al.,J Cell Biol 135(1):227-239,1996)。在体外，BMP6已经被证明抑制细胞***，促进终末上皮分化，并且诱导软骨内骨形成、成骨细胞分化和神经元成熟(Heikinheimo et al.,Cancer Res 59:5815-5821,1999)。
DNA甲基化是真核生物基因组的主要修饰，并且在哺乳动物发育中起重要作用。人蛋白质MECP2、MBD1、MBD2、MBD3、和MBD4包括与甲基-CpG结合域(MBD)中每个中的存在有关的核蛋白家族。除MBD3外，这些蛋白质中的每个都能够与甲基化的DNA特异性结合。MECP2、MBD1和MBD2还可以阻抑甲基化的基因启动子的转录。与其他MBD家族成员相比，MECP2是X连锁的，并且经受X失活。
X失活是雌性哺乳动物的一种早期发育过程，该早期发育过程通过转录使一对X染色体中的一个沉默，从而使雄性与雌性之间的剂量相等。该过程由几种因素(包含被称作X失活中心(XIC)的X染色体的区)调控。XIST基因(X失活特异性转录本(非蛋白质编码))仅由失活X染色体的XIC表达。转录本被剪接但不编码蛋白质。转录本保留在细胞核中，在核中转录本包覆失活X染色体。
本文还提供通过选择具有增加的BMP6表达的受试者并且向受试者施用治疗有效量的抑制BMP6的表达或活性的药剂来治疗患有斯耶格伦综合征的受试者的方法，其中药剂是一种或更多种式I的化合物。本文还提供治疗患有斯耶格伦综合征的受试者的方法，方法包括向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物，从而治疗受试者。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
男性斯耶格伦综合征患者表达XIST(一种通常在男性中不表达的非编码RNA)。还描述了男性斯耶格伦综合征患者下调MECP2以及参与DNA甲基化的其他蛋白质的发现。在一些实施方案中，生物样品是唾液腺(如小唾液腺)。
在男性斯耶格伦综合征患者的子集中，Y染色体基因表达下调，调控RNA加工和病毒复制的核糖体蛋白以及调控DNA甲基化的蛋白质的表达也下调。这些发现提供了可以用于斯耶格伦综合征的诊断和治疗的附加标志物。
还提供通过选择具有增加的XIST表达的男性受试者并且向受试者施用治疗有效量的抑制XIST表达的药剂来治疗患有斯耶格伦综合征的男性受试者的方法。还提供通过选择具有增加的XIST表达的男性受试者并且向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物来治疗患有斯耶格伦综合征的男性受试者的方法。还提供通过选择具有减少的MECP2表达的男性受试者并且向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物来治疗患有斯耶格伦综合征的男性受试者的方法。本文还提供治疗患有斯耶格伦综合征的男性受试者的方法，方法包括向男性受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物，从而治疗男性受试者。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
与健康的对照受试者相比，斯耶格伦综合征患者展现出唾液腺中BMP6表达的统计上显著的增加。唾液腺中BMP6的过度表达增加唾液腺中的电势。本文公开了发现：BMP6信号传导的抑制剂的施用增加唾液腺中的唾液流量，其中抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
本文提供增加受试者中的唾液流量的方法。在一些实施方案中，方法包括向受试者施用BMP6信号转导的抑制剂，其中抑制剂是一种或多种式I的化合物。在其他实施方案中，方法包含选择相对于对照在受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者，并且向受试者施用BMP6信号传导的抑制剂，其中抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些情况下，受试者患有斯耶格伦综合征。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，展现出增加的BMP6表达的唾液腺是小唇唾液腺、腮腺或下颌下腺。
在一些实施方案中，向唾液腺局部施用BMP6的抑制剂，其中抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，BMP6信号传导的抑制剂抑制BMP I型受体ALK2和/或BMP I型受体ALK3，其中抑制剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，生物样品是组织样品(如唾液腺组织(例如，通过唾液腺的活组织检查获得的组织))。在一些实施例中，唾液腺是小唇唾液腺、腮腺或下颌下腺。在其他实施方案中，生物样品是体液样品(如唾液、泪液、血液或血清样品)。
在一些实施方案中，所公开的方法还包含向被诊断患有斯耶格伦综合征的受试者提供适当的疗法。在一些实施例中，适当的疗法包括施用促进唾液产生的药剂(例如，一种或更多种式I的化合物)、施用皮质类固醇、施用免疫抑制药物、施用非甾体类抗炎药、施用抑制BMP6的表达或活性的药剂、施用抑制BMP信号传导的药剂(例如，一种或更多种式I的化合物)、或其任何组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
还提供通过选择在唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者并且向受试者施用治疗有效量的抑制BMP6的表达或活性的药剂来增加受试者中的唾液流量的方法。在一些实施例中，药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，唾液腺是小唇唾液腺、腮腺或下颌下腺。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，抑制BMP信号传导的药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，向唾液腺局部施用抑制BMP6的表达或活性的药剂或者抑制BMP信号传导的药剂，其中药剂是一种或更多种式I的化合物。在其他实施方案中，全身性施用抑制BMP6的表达或活性的药剂或者抑制BMP信号传导的药剂，其中药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，方法还包含向被诊断患有斯耶格伦综合征的受试者提供适当的疗法。在一些实施例中，适当的疗法包括施用促进唾液产生的药剂(例如，一种或更多种式I的化合物)、施用皮质类固醇、施用免疫抑制药物、施用非甾体类抗炎药、施用抑制BMP6的表达或活性的药剂、施用抑制BMP信号传导的药剂(例如，一种或更多种式I的化合物)、或其任何组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，所公开的方法还包含向被诊断患有斯耶格伦综合征的男性受试者提供适当的疗法。在一些实施例中，适当的疗法包括施用促进唾液产生的药剂(例如，一种或更多种式I的化合物)、施用皮质类固醇、施用免疫抑制药物、施用非甾体类抗炎药、施用抑制BMP6的表达或活性的药剂、施用抑制BMP信号传导的药剂(例如，一种或更多种式I的化合物)、施用抑制XIST表达的药剂、施用编码MECP2的核酸分子、或其任何组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
还提供通过选择具有增加的XIST表达和/或减少的MECP2表达的男性受试者，并且(i)向受试者施用治疗有效量的抑制XIST表达的药剂或者(ii)向受试者施用治疗有效量的编码MECP2的核酸分子或者(i)和(ii)两者，来治疗患有斯耶格伦综合征的男性受试者的方法。
还提供通过选择具有增加的XIST表达和/或减少的MECP2表达的受试者，并且向受试者施用(i)治疗有效量的抑制XIST表达的药剂或者(ii)治疗有效量的编码MECP2的核酸分子(如编码MECP2的运载体)或者(i)和(ii)两者，来增加男性受试者中的唾液流量的方法。
示例性的XIST抑制剂包含例如与XIST核酸分子特异性杂交的反义寡核苷酸或siRNA分子。XIST核酸序列是可公开获得的(如以GenBankTM登录号NR-001564保藏的人XISTRNA序列)。可以由本领域技术人员使用可公开获得的XIST序列设计靶向XIST的适当的反义寡核苷酸或siRNA。XIST反义转录本Tsix是可以与所公开的方法使用的已知的XIST的抑制剂(Senner and Brockdorff,Curr Opin Genet Dev 19(2):122-126,2009；Stavropouloset al.,Proc Natl Acad Sci USA 98(18):10232-10237,2001)。
如本文所描述的，在男性SS患者中鉴别到性染色体基因表达的显著改变(包含XIST表达、减少的MECP2表达和Y染色体基因表达的明显沉默)。在来自被诊断患有与pSS相关的自身免疫性疾病(包含类风湿性关节炎、II型糖尿病、***性硬化和淋巴瘤)的男性的受影响组织中也鉴别到这种基因表达模式(被称为自身免疫Xist Y染色体失活综合征(AXYIS))。
特别地，本文中描述了下列发现：在男性斯耶格伦综合征患者的子集中，Y染色体基因表达下调(例如，基因RPS4Y1、基因RPS4Y2、基因JAR1D1D、基因CYORF15B和基因CYORF14的表达下调)，调控RNA加工和病毒复制的核糖体蛋白(例如，RPS4Y1、RPS4Y2和RPS4X)以及调控DNA甲基化的蛋白质(如MDB6和NASP)的表达也下调。此外，在患有斯耶格伦综合征的男性患者的X染色体的视蛋白(OPN1LW、OPN1MW和OPN1MW2)以及tex28区中鉴别到大量重复和/或缺失。这些发现提供了可以用于男性中斯耶格伦综合征的诊断和治疗的附加标志物。
本文提供通过向受试者施用抑制BMP6的药剂(如抑制BMP6的表达(mRNA表达或蛋白质表达)或至少一种生物学活性的化合物)来在需要治疗的受试者(如在唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者)中治疗斯耶格伦综合征的方法，其中药剂或化合物是一种或更多种式I的化合物。药剂或化合物还可以是抑制BMP信号传导的药剂或化合物(如一种或更多种式I的化合物)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供治疗患有斯耶格伦综合征的受试者的方法，或者增加受试者中的唾液流量的方法，方法包括选择相对于对照在受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达的受试者，以及向受试者施用治疗有效量的抑制BMP6的表达或活性的药剂或抑制BMP信号传导的药剂，从而治疗患有斯耶格伦综合征的受试者或者增加受试者中的唾液流量，其中药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，唾液腺是小唇唾液腺、腮腺或下颌下腺。在一些实施方案中，抑制BMP6的表达或活性的药剂是一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
N.弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的治疗
弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)(也称为弥漫性内生型脑桥胶质瘤)是位于脑干桥(中部)的肿瘤。脑干是脑的最低部分，连接大脑与脊髓。弥漫性内生型脑桥胶质瘤已经与和进行性骨化性纤维发育不良相同的ACVR1中的功能突变获得相关。
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者的方法，方法包括：选择患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者，以及向受试者施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物，从而治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
O.祖细胞(包含胚胎干细胞和成体干细胞)在体外和在体内的繁殖、移植和分化
对于调节前体细胞群体和干细胞群体的分化和再生，以及在一些情况下防止(虽然在其他情况中指导)组织朝向谱系的分化而言，BMP信号是重要的。如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物的治疗可以用于(i)在体内或在体外保持干细胞群体或多能细胞群体中的多能状态；(ii)在体内或在体外扩增干细胞群体或多能细胞群体；(iii)在体内或在体外直接分化干细胞群体或多能细胞群体；(iv)单独地或与其他治疗组合或与其他治疗依次在体内或在体外操纵或指导干细胞群体或多能细胞群体的分化；以及(v)调控经分化的细胞群体去分化成多能群体或祖细胞群体。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
许多干细胞谱系和前体谱系需要BMP信号，以便确定其是否将扩增、朝向特定组织谱系分化、归入特定组织类型并且与特定组织类型整合、或经历程序性细胞死亡。BMP信号经常与由生长因子(bFGF、PDGF、VEGF、HBEGF、PIGF等)、音猬因子(SHH)、Notch信号通路和Wnt信号通路提供的信号相互作用，以实现这些变化(Okita et al.Curr.Stem CellRes.Ther.1:103-111,2006)。如本文所描述的用一种或更多种式I的化合物的治疗可以用于指导干细胞(例如，胚胎干细胞)或组织祖细胞朝向特定谱系的分化以用于治疗应用(Park et al.Development 131:2749-2762,2004；Pashmforoush et al.Cell 117:373-386,2004)。可替代地，对于某些细胞群体，如本文所描述的BMP抑制剂在防止分化并且促进扩增中可以是有效的，以便产生对于临床应用有效的足够数量的细胞。一种或更多种式I的化合物和其他BMP拮抗剂或一个或多个生长因子或一个或多个信号传导分子的确切剂量和/或组合可以对每种细胞类型和组织类型高度特异性。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
例如，某些胚胎干细胞系需要与白血病抑制因子(LIF)共培养，以抑制分化并且保持某些经培养的胚胎干细胞系的多能性(Okita et al.Curr.Stein Cell Res.Ther.1:103-111,2006)。如本文所描述的一种或更多种式I的化合物的使用可以用于在不存在LIF的情况下保持多能性。其他ES细胞系需要与特定饲养细胞层共培养，以便保持多能性。当担忧饲养细胞层或其DNA组分或蛋白质组分的污染将使细胞用于人疗法的应用复杂化或者阻碍细胞用于人疗法的应用时，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物的使用(单独地或与其他药剂组合)在保持多能性中可以是有效的。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在另一个实施例中，在一些情况下，在停止培养中的LIF之前不久用蛋白质(如头蛋白)拮抗BMP信号的操作能够诱导分化成心肌细胞谱系(Yuasa etal.Nat.Biotechnol.23:607-611,2005)。药理BMP拮抗剂(如本文所描述的一种或更多种式I的化合物)的使用即使不可以实现更有效的效果，也可以实现相似的效果。可以将这样的分化细胞治疗性地引入患病心肌中。可替代地，这样的治疗实际上对于已经归入患病心肌中的经移植的前体细胞可能更有效。用BMP的蛋白质拮抗剂(如头蛋白)的全身性疗法将极其昂贵，并且需要复杂的给药。如本文所描述的BMP拮抗剂的全身性递送或局部递送可以使这样的前体细胞偏向原位分化成功能性心肌细胞。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
P.化合物在哺乳动物中的应用
通过使用由本领域技术人员确定为适当的剂量和施用方案，可以将如本文所描述的包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物用于治疗受试者(例如，人、家养宠物、家畜或其他动物)，并且这些参数可以根据例如所治疗的紊乱的类型和程度、受试者的整体健康状况、化合物的治疗指数和施用途径而变化。标准临床试验可以用于优化如本文所描述的包括一种或更多种式I的化合物的任何特定药物组合物的剂量和给药频率。可以使用的示例性施用途径包含口服、肠胃外、静脉内、动脉内、皮下、肌内、局部、颅内、眶内、眼、心室内、囊内、脊柱内、脑池内、腹膜内、鼻内、气雾剂、或通过栓剂施用。用于制造可以与本文所描述的方法和组合物使用的制剂的方法是本领域公知的，并且可以在例如Remington:TheScience and Practice of Pharmacy(20th edition,Ed.,A.R.Gennaro),LippincottWilliams&Wilkins,2000中找到。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
Q.昆虫中的BMP信号传导的抑制
与脊索动物的BMP受体相比，一种或更多种式I的化合物可以对节肢动物的BMP受体具有活性，甚至可能具有选择性。抑制节肢动物幼虫或卵中的BMP信号传导的操作可能引起严重的发育异常，并且当抑制该通路时，可能例如经由在斑马鱼和果蝇中观察到的相同背部化来损害其繁殖能力。与人BMP受体相比，对节肢动物BMP受体具有非常强选择性的BMP拮抗剂可以用作杀虫剂或害虫防治剂，其比目前的策略显然具有更小的毒性并且更环保。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
R.离体应用
除了以治疗方法向患者施用之外，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物也可以用于离体处理细胞和组织，以及待植入患者中的结构材料(参见上文)。例如，一种或更多种式I的化合物可以用于处理可以例如在移植中使用的外植组织。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
S.高胆固醇血症或高脂蛋白血症的治疗
用小分子或重组BMP抑制剂治疗降低缺乏低密度脂蛋白受体(LDLR-/-)的小鼠中的血管炎症(经由巨噬细胞累积和组织蛋白酶活性)、动脉粥样化形成和血管钙化。不希望受理论束缚，作为对血管炎症的影响的潜在解释，已经发现氧化型LDL(oxLDL)增加人主动脉内皮细胞中的BMP2表达并且诱导活性氧(ROS)的产生。基于通过小分子或重组BMP抑制剂的抑制，由oxLDL诱导的ROS产生似乎需要BMP信号传导。用小分子BMP抑制剂治疗降低血浆低密度脂蛋白水平，而不抑制HMG-CoA还原酶活性，表明BMP信号传导在LDL胆固醇生物合成的调控中的作用。还已经发现小分子BMP抑制剂抑制高脂饮食喂养的LDLR缺陷小鼠中观察到的肝脂肪变性(hepatosteatosis)。小分子或重组BMP抑制剂在体外抑制肝癌细胞中ApoB-100的合成。这些发现暗示了血管钙化和动脉粥样化形成中的BMP信号传导，并且提供了至少两种新型机制，通过所述至少两种新型机制，BMP信号传导可以有助于动脉粥样硬化的发病机制。这些研究突出了BMP信号通路作为动脉粥样硬化的治疗中的治疗靶标，同时鉴别了BMP信号传导在血管氧化应激、炎症和脂质代谢的调控中的几种新型功能。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于降低患者中ApoB-100的循环水平。在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于降低患者中LDL的循环水平。在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于治疗高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症(包含先天性或获得性高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症)。在一些实施方案中，先天性高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症是常染色体显性高胆固醇血症(ADH)、家族性高胆固醇血症(FH)、多基因性高胆固醇血症、家族性混合型高脂血症(FCHL)、高载脂蛋白β脂蛋白血症、或小而密LDL综合征(LDL表型B)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，获得性高胆固醇血症、获得性高脂血症或获得性高脂蛋白血症与下列相关：糖尿病、高脂血饮食和/或久坐生活方式、肥胖症、代谢综合征、内源性肝病或继发性肝病、原发性胆汁性肝硬化或其他胆汁淤积紊乱、酒精中毒、胰腺炎、肾病综合征、终末期肾病、甲状腺功能减退、归因于施用噻嗪类、β-受体阻滞剂、类维生素A、高活性抗逆转录病毒药剂、***、孕激素、或糖皮质激素的医源病发生。在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于治疗与脂质吸收或脂质代谢中的缺陷相关的疾病、紊乱或综合征(如谷固醇血症、脑腱性黄瘤病、或家族性低β-脂蛋白血症)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于治疗由高脂血症引起的疾病、紊乱或综合征(如冠状动脉疾病及其表现(例如，心肌梗死；心绞痛；急性冠状动脉综合征(如不稳定型心绞痛)；心功能障碍(如，由心肌梗死引起的充血性心力衰竭)；或与心肌缺血/心肌梗死相关的心律失常)、归因于脑动脉供应部分的闭塞的中风、脑出血、外周动脉疾病(例如，肠系膜缺血)；肾动脉狭窄；肢体缺血和跛行；锁骨下动脉窃血综合征；腹主动脉瘤；胸主动脉瘤、假动脉瘤、壁内血肿；或穿透性主动脉溃疡、分割性动脉瘤、主动脉狭窄、血管钙化、黄瘤(如影响腱或巩膜黄瘤和皮肤黄瘤的黄瘤)、黄斑瘤、或肝脂肪变性)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物或其组合可以用于如在展现出正常循环脂质水平或代谢的个体中治疗上述疾病、紊乱或综合征，而不管循环脂质水平。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于降低由冠状动脉血管疾病、脑血管疾病、或外周血管疾病引起的继发性心血管事件。在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于治疗个体而不管脂质水平，例如用于治疗展现出正常循环胆固醇水平和循环脂质水平的个体。在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以与HMG-CoA还原酶抑制剂联合施用。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于如具有升高的心血管风险标志物(例如，C反应蛋白)或例如升高的弗雷明汉风险评分(FraminghamRisk Score)的个体中的心血管疾病的预防。在各种实施方案中，如本文所描述的，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以用于预防展现出正常循环胆固醇水平和循环脂质水平的个体中的心血管疾病。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物用于治疗或预防前述疾病、紊乱或综合征，正在治疗的患者未被诊断患有和/或未患有下列病况中的一种或更多种：与动脉粥样硬化、自身免疫性疾病和其他血管炎相关的血管炎症；动脉粥样硬化疾病、动脉粥样化斑块、和/或血管钙化；动脉瘤和/或动脉瘤形成；急性冠状动脉综合征(心绞痛和心脏病发作)、短暂性缺血发作、中风、外周血管疾病、或其他血管缺血事件。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物用于治疗或预防前述疾病、紊乱或综合征(例如，用于降低患者中ApoB-100和/或LDL的循环水平；用于治疗高胆固醇血症、高脂血症、或高脂蛋白血症(包含先天性或获得性高胆固醇血症、高脂血症、或高脂蛋白血症)；用于治疗与脂质吸收或脂质代谢中的缺陷相关的疾病、紊乱或综合征；用于治疗由高脂血症引起的疾病、紊乱或综合征；用于降低由冠状动脉血管疾病、脑血管疾病、或外周血管疾病引起的继发性心血管事件；或者用于降低降低由冠状动脉血管疾病、脑血管疾病、或外周血管疾病引起的继发性心血管事件)，正在治疗的患者还被诊断患有和/或还患有下列病况中的一种或更多种：与动脉粥样硬化、自身免疫性疾病和其他血管炎相关的血管炎症；动脉粥样硬化疾病、动脉粥样化斑块、和/或血管钙化；动脉瘤和/或动脉瘤形成；急性冠状动脉综合征(心绞痛和心脏病发作)、短暂性缺血发作、中风、外周血管疾病、或其他血管缺血事件。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
T.软骨缺损的治疗
通过防止间充质干细胞产生的支架的钙化和矿化，特异性BMP受体的选择性抑制实现软骨形成(Hellingman et al.Tissue Eng Part A.2011 Apr；17(7-8):1157-67.Epub2011 Jan 17)。因此，在一些实施方案中，如本文所描述的本发明的化合物对于促进患有软骨损伤或软骨缺损的患者中的软骨修复/再生、以及由适当的细胞(如间充质干细胞)离体或体外产生软骨组织(例如，用于植入)可以是有用的。
U.具有不同程度的选择性的化合物的应用：经由特定BMP I型受体抑制BMP信号传 导的化合物，或者也经由TGF-β、激活素、AMP激酶或VEGF受体影响信号传导的化合物
在各种实施方案中，本文所描述的本发明的化合物中的几种将对特定BMP I型受体具有相对较大的选择性。某些疾病的发病机理可能归因于一种特定受体的不正常的信号传导。例如，进行性骨化性纤维发育不良是由异常的(组成性激活的)ALK2功能引起的疾病(Yu et al.Nat.Chem.Biol.4:33-41,2008)。在这样的情况下，在各种实施方案中，特异性拮抗BMP I型受体亚型的功能的如本文所描述的本发明的化合物可以具有降低的毒性或副作用、或较大的有效性、或两者的优势。
在一些实施方案中，与TGF-β信号传导、激活素信号传导、AMP激酶信号传导和VEGF受体信号传导相比，如本文所描述的本发明的化合物对BMP信号传导可以具有高度选择性。其他化合物可以具有较小的特异性，并且除了BMP信号传导之外可以靶向其他途径。例如，在肿瘤的治疗中，当特定患者的肿瘤的分子表型揭示多种通路的调控异常时，抑制BMP信号传导以及上述通路中的一种或更多种的药剂可以具有有益效果(例如，减小肿瘤尺寸)。
在一些实施方案中，与ALK1或ALK3或ALK4或ALK5或ALK6相比，如本文所描述的本发明的化合物(例如，一种或更多种式I的化合物)对于ALK2具有高度选择性。与ALK1或ALK3或ALK4或ALK5或ALK6相比，对ALK2的选择性抑制可以最小化有害影响或毒性。由于肠隐窝干细胞再循环的已知的重要性和ALK3功能在幼年性家族性息肉病中的意义，慢性ALK3抑制可能损害正常的粘膜上皮细胞更新。ALK1抑制可能损害正常的血管重构，并且导致与人遗传性毛细血管扩张综合征2型(HHT2)类似的并发症(如毛细血管渗漏、动静脉畸形和出血)。因此，相对于ALK3和ALK1选择性抑制ALK2的化合物可以帮助避免通过使用非选择性抑制剂可能遇到的这种类型的毒性。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，本发明提供在人中抑制ALK2活性的方法，方法包括向人施用一种或更多种式I的化合物，相对于人ALK1的活性，一种或更多种式I的化合物选择性地抑制人ALK2的活性。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK1活性的IC50低约2倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK1活性的IC50低5倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK1活性的IC50低10倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK1活性的IC50低15倍或20倍或30倍或40倍或50倍或100倍或200倍或300倍或400倍或500倍或600倍或800倍或1000倍或1500倍或2000倍或5000倍或10000倍或15000倍或20000倍或40000倍或50000倍或60000倍或70000倍或80000倍或90000倍或100000倍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，本发明提供在人中抑制ALK2活性的方法，方法包括向人施用一种或更多种式I的化合物，相对于人ALK3的活性，一种或更多种式I的化合物选择性地抑制人ALK2的活性。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK3活性的IC50低15倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK3活性的IC50低20倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK3活性的IC50低30倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK3活性的IC50低50倍或100倍或200倍或300倍或400倍或500倍或600倍或800倍或1000倍或1500倍或2000倍或5000倍或10000倍或15000倍或20000倍或40000倍或60000倍或70000倍或80000倍或90000倍或100000倍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，本发明提供在人中抑制ALK2活性的方法，方法包括向人施用一种或更多种式I的化合物，相对于人ALK4的活性，一种或更多种式I的化合物选择性地抑制人ALK2的活性。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK4活性的IC50低1000倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK4活性的IC50低2000倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK4活性的IC50低3000倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK4活性的IC50低4000倍或5000倍或6000倍或7000倍或8000倍或9000倍或10000倍或12000倍或14000倍或16000倍或18000倍或20000倍或25000倍或30000倍或40000倍或50000倍或60000倍或70000倍或80000倍或90000倍或100000倍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，本发明提供在人中抑制ALK2活性的方法，方法包括向人施用一种或更多种式I的化合物，相对于人ALK6的活性，一种或更多种式I的化合物选择性地抑制人ALK2的活性。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK6活性的IC50低2倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK6活性的IC50低5倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK6活性的IC50低10倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK6活性的IC50低15倍或20倍或30倍或40倍或50倍或100倍或200倍或300倍或400倍或500倍或600倍或800倍或1000倍或1500倍或2000倍或5000倍或10000倍或15000倍或20000倍或40000倍或50000倍或60000倍或70000倍或80000倍或90000倍或100000倍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一方面，本发明提供在人中抑制ALK2活性的方法，方法包括向人施用一种或更多种式I的化合物，相对于人ALK5的活性，一种或更多种式I的化合物选择性地抑制人ALK2的活性。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK5活性的IC50低1000倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK5活性的IC50低2000倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK5活性的IC50低3000倍。在一些这样的实施方案中，一种或更多种式I的化合物抑制人ALK2的活性，其IC50比其抑制人ALK5活性的IC50低4000倍或5000倍或6000倍或7000倍或8000倍或9000倍或10000倍或12000倍或14000倍或16000倍或18000倍或20000倍或25000倍或30000倍或40000倍或50000倍或60000倍或70000倍或80000倍或90000倍或100000倍。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
本发明的药物组合物
在各种实施方案中，本发明提供药物组合物，药物组合物包括：一种或更多种式I的化合物；以及药学上可接受的载体。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
可以在用于向患者施用的药物组合物中使用一种或更多种式I的化合物(例如，与药学上可接受的载体组合)。这样的组合物还可以含有稀释剂、填充剂、盐、缓冲剂、稳定剂、增溶剂和本领域公知的其他材料。术语“药学上可接受的”意为不干扰一种或多种活性成分的生物学活性的有效性的无毒材料。载体的特征将取决于施用途径。可以在药物组合物中包含这样的附加因素和/或药剂，以与本发明的化合物产生协同效应，或者以最小化由一种或更多种式I的化合物引起的副作用。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
如本文所描述的药物组合物可以是脂质体或胶束的形式，其中除了其他药学上可接受的载体之外，一种或更多种式I的化合物还与两亲性药剂(如脂质，脂质以胶束、不溶性单层、液晶、或片状层的聚集形式存在于水溶液中)组合。适用于脂质体制剂的脂质包含(不限于)单酸甘油酯、甘油二酯、脑硫脂、溶血卵磷脂、磷脂、皂角苷、胆汁酸等。这样的脂质体制剂的制备在本领域技术水平内，并且因此在本文中不进行详细描述。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
如本文所使用的，术语“药物上有效的量”或“治疗有效量”意为足以显示有意义的患者益处(例如，生理响应或病况(如炎性病况或疼痛)的治疗、治愈、预防、抑制或改善，或这样的病况的治疗、治愈、预防、抑制或改善的速率的增加)的药物组合物或方法的每种活性组分的总量。当应用于单独施用的单独的活性成分时，该术语指单独的该成分。当应用于组合时，该术语指造成治疗效果的活性成分(无论组合施用、逐次施用或同时施用)的组合量。
如本文所描述的治疗方法或应用中的每种包括向需要这样的治疗或应用的哺乳动物施用药学上有效量的或治疗有效量的一种或更多种式I的化合物或所述一种或更多种式I的化合物的衍生物、药学上可接受的盐或酯形式。可以根据本文所描述的方法单独地或与其他疗法组合地施用如本文所描述的一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
可以以多种常规方式(如口服摄取、吸入、或皮肤注射、皮下注射、或静脉内注射、肌内注射和腹膜内注射)进行药物组合物的施用或实施本文所描述的方法。
当口服施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物或药物组合物时，这样的化合物或组合物可以是片剂、胶囊剂、粉剂、溶液剂或酏剂的形式。当以片剂形式施用时，药物组合物可以附加地含有固体载体(如明胶)或佐剂。片剂、胶囊剂和粉剂可以含有从约5％至95％的一种或更多种式I的化合物，优选从约10％至90％的一种或更多种式I的化合物，或其组合。当以液体形式施用时，可以添加液体载体(如水、石油、动物来源的油或植物来源的油(如花生油)、矿物油、磷脂、吐温、甘油三酯(包含中链甘油三酯)、大豆油、或芝麻油、或合成油)。液体形式的药物组合物还可以含有生理盐水溶液、葡萄糖溶液或其他糖类溶液、或二醇类(如乙二醇、丙二醇或聚乙二醇)。当以液体形式施用时，药物组合物通常含有按重量计算从约0.5％至90％的活性化合物(即，一种或更多种式I的化合物)，并且优选从约1％至50％的活性化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
当通过静脉内注射、皮肤注射或皮下注射施用治疗有效量的一种或更多种式I的化合物或其组合物时，组合物可以为无热原的肠胃外可接受的水性溶液的形式。适当考虑pH、等渗性、稳定性等的这样的肠胃外可接受的溶液的制备在本领域技术范围内。除了活性化合物(即，一种或更多种式I的化合物)之外，用于静脉内注射、皮肤注射或皮下注射的优选的药物组合物还应当含有等渗载体(如氯化钠注射液、林格注射液、葡萄糖注射液、葡萄糖和氯化钠注射液、乳酸盐林格注射液、或本领域已知的其他载体)。一种或多种药物组合物还可以含有稳定剂、防腐剂、缓冲剂、抗氧化剂、或本领域技术人员已知的其他添加剂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
药物组合物中的一种或多种活性化合物的量将取决于正在治疗的病况的性质和严重程度以及患者已经经历的先前治疗的性质。执业医生最终将决定用于治疗每个个体患者的化合物的量。执业医生最初可以施用低剂量的化合物以观察患者的响应。可以施用较大剂量的化合物，直至获得对于患者的最佳治疗效果，并且此时不再进一步增加剂量。预期的是，用于实施本文所描述的方法的各种药物组合物将含有每千克体重约0.1μg至约100mg(优选地，约0.1mg至约50mg，更优选地，约1mg至约2mg)的一种或更多种式I的化合物或附加的生物学活性化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
使用一种或多种药物组合物的静脉内疗法的持续时间将根据正在治疗的疾病的严重程度以及每个个体患者的病况和潜在的特应性响应而变化。预期的是，每次施用的持续时间将在12小时至24小时的连续静脉内施用的范围内。执业医生最终将决定使用如本文所描述的药物组合物的静脉内疗法的适当的持续时间。
组合疗法
在某些情况下，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物可以与其他目前的药物疗法或将来的药物疗法组合使用，因为各自单独抑制BMP的效果可能不是最佳的，和/或与作用于和BMP信号传导在功能上相互作用的不同途径的疗法或作用于BMP途径本身的疗法结合，可以具有协同作用或者更有效。在某些情况下，如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)与附加药物疗法的联合施用降低附加药物疗法的剂量，使得其小于当以单一疗法使用时(例如，在不存在如本文所描述的BMP抑制剂的情况下)实现治疗效果的量。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
组合疗法的一些非限制性实例可以包含下列。
红细胞生成素(阿法依伯汀(Epogen))和如本文所描述的BMP拮抗剂的共同施用对于如上文所描述的某些类型的炎症性贫血(特别是在其中慢性炎症和红细胞生成素不足两者都起作用促进贫血的疾病(如终末期肾病)中)可以特别有效。
在某些实施方案中，如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)可以与其他抗高脂血剂或抗脂血剂联合施用，抗高脂血剂或抗脂血剂包含(但不限于)HMG-CoA还原酶抑制剂(例如，阿托伐他汀、西立伐他汀(cerivastatin)、氟伐他汀、洛伐他汀、美伐他汀、匹伐他汀(pitavastain)、普伐他汀、罗苏伐他汀、或辛伐他汀)、贝特类药物(fibrates)(例如，苯扎贝特(bezafibrate)、环丙贝特、氯贝特、吉非贝齐、或非诺贝特(fenofibrate))、依折麦布(ezetimibe)、烟酸、胆固醇酯转移蛋白(CETP)抑制剂(例如，托塞匹布(torcetrapib)、安塞曲匹(anacetrapib)、或达塞曲匹(dalcetrapib))、消胆胺、考来替泊、普罗布考、右旋甲状腺素、胆汁酸螯合剂、或上述的组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)可以与用于糖尿病的治疗联合施用，用于糖尿病的治疗包含(但不限于)磺酰脲类药物(例如，氯磺丙脲、甲苯磺丁脲、格列本脲、吡磺环己脲、或格列美脲)、减少肝产生的葡萄糖量的药物(例如，二甲双胍)、氯茴苯酸类药物(meglitinides)(例如，瑞格列奈(repaglinide)或那格列奈(nateglinide))、减少从肠吸收碳水化合物的药物(例如，α葡糖苷酶抑制剂(如阿卡波糖(acarbose)))、影响血糖控制的药物(例如，普兰林肽或艾塞那肽)、DPP-IV抑制剂(例如，西格列汀(sitagliptin))、胰岛素治疗、噻唑烷酮类药物(thiazolidinones)(例如，曲格列酮、环格列酮(ciglitazone)、吡格列酮、或罗格列酮)、恶二唑烷二酮类药物、α-葡糖苷酶抑制剂(例如，米格列醇或阿卡波糖)、作用于β细胞的ATP依赖性钾通道的药剂(例如，甲苯磺丁脲、格列本脲、吡磺环己脲、格列齐特(glicazide)、或瑞格列奈)、那格列奈、胰高血糖素抑制剂、参与葡糖异生和/或糖原分解的刺激的肝酶的抑制剂，或上述的组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)可以与用于肥胖症的治疗联合施用，用于肥胖症的治疗包含(但不限于)奥利司他、***(sibutramine)、苯甲曲秦、苯丁胺、二乙胺苯丙酮、苄非他明、氯苯咪吲哚、右旋***、利莫那班(rimonabant)、西替司他(cetilistat)、GT 389-255、APD356、普兰林肽/AC137、PYY3-36、AC 162352/PYY3-36、胃泌酸调节素、TM 30338、AOD 9604、油酰基-雌酮、溴隐亭、麻黄碱、瘦素、假麻黄碱、或其药学上可接受的盐、或上述的组合。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)可以与抗高血压剂联合施用，抗高血压剂包含(但不限于)β-受体阻滞剂(例如，阿普洛尔、阿替洛尔、噻吗洛尔、吲哚洛尔、***和美托洛尔)、ACE(血管紧张素转化酶)抑制剂(例如，贝那普利、卡托普利、依那普利、福辛普利(fosinopril)、赖诺普利、喹那普利和雷米普利)、钙通道阻滞剂(例如，硝苯地平、非洛地平、尼卡地平、伊拉地平、尼莫地平、地尔硫
Figure BDA0002335552890001161
和维拉帕米)和α-受体阻滞剂(例如，多沙唑嗪、乌拉地尔(urapidil)、哌唑嗪和特拉唑嗪)、或上述的组合。在某些实施方案中，如本文所描述的BMP抑制剂可以与用于贫血(例如，与肾衰竭和血液透析相关的炎症性贫血)的治疗联合施用，用于贫血的治疗包含但不限于红细胞生成刺激剂(例如，红细胞生成素)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
酪氨酸激酶受体抑制剂(如SU-5416)和如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)可以在抑制血管生成方面具有协同效应，特别是对于针对肿瘤的抗血管生成疗法。BMP信号(BMP-4)被认为对于干细胞或前体细胞向造血/内皮共同的祖细胞的定向(commitment)是关键性的，并且可以促进血管生成所必需的成熟内皮细胞的增殖、存活和迁移(Park et al.Development 131:2749-2762,2004)。因此，使用如本文所描述的化合物对BMP信号的拮抗作用可以在内皮前体细胞和内皮细胞水平上提供对血管生成的附加的抑制。类似地，与如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)以及其他酪氨酸激酶受体抑制剂(如伊马替尼(imatinib)(Gleevec))的共同治疗可以用于抑制某些肿瘤的血管重构和血管生成。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
音猬因子激动剂和如本文所描述的BMP抑制剂(例如，一种或更多种式I的化合物)的组合对于促进毛发生长可以是特别有用的，因为已知SHH活性刺激毛囊从毛发生长终期(休止)阶段的转换(Paladini et al.J.Invest.Dermatol.125:638-646,2005)，同时抑制BMP途径的操作缩短毛发生长终期阶段(Plikus et al.Nature 451:340-344,2008)。将预期两者的使用引起毛发生长初期或生长阶段的相对增加的时间。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在旨在抑制骨分化的应用中，Notch调控子(例如，γ-分泌酶抑制剂)和如本文所描述的BMP拮抗剂(例如，一种或更多种式I的化合物)的组合使用可能比单独的任何一种药剂更有效，因为越来越多的证据表明两种通路协同起作用以影响细胞分化(Kluppel etal.Bioessays 27:115-118,2005)。这些疗法可以在其中一种或两种通路都被扰乱的肿瘤的治疗中具有协同作用(Katoh,Stem Cell Rev.3:30-38,2007)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
印度刺猬因子(IHH)拮抗剂和BMP拮抗剂(例如，如本文所描述的一种或更多种式I的化合物)的组合使用可以抑制病理性骨形成。IHH是骨前体向软骨细胞或软骨形成细胞的定向的原因。软骨内骨形成涉及软骨形成(由BMP信号和IHH信号促进)及其随后的由于BMP信号引发的矿化程序的钙化两者的协同活性(Seki et al.J.Biol.Chem.279:18544-18549,2004；Minina et al.Development 128:4523-4534,2001)。因此，IHH拮抗剂与如本文所描述的一种或更多种式I的化合物的共同施用可以更有效地抑制归因于活动过强的BMP信号传导的病理性骨生长(如FOP)或者上文描述的病理性骨形成的炎性紊乱或创伤性紊乱中的任何一种。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
存在针对Smo拮抗作用和BMP拮抗作用两者用于治疗成胶质细胞瘤的效果的强有力的实验证据。如本文所描述的化合物(例如，一种或更多种式I的化合物)可以与Smo拮抗剂组合使用以治疗成胶质细胞瘤。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物与选自由下列组成的组的药剂组合施用：皮质类固醇、非甾体类抗炎药(NSAID)、脂氧合酶抑制剂、白三烯抑制剂、肥大细胞稳定剂、抗组胺药物、肿瘤坏死因子(TNF)抑制剂、IL-23阻滞剂、IL1-RA疗法、细胞毒性疗法、二膦酸盐、抗风湿药、CTA4-Ig疗法、抗生长因子疗法和白细胞介素-1信号传导的抑制剂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性皮质类固醇包含(但不限于)***、皮质醇和氢化可的松。在一个实施方案中，皮质类固醇是***。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性NSAID包含(但不限于)萘普生、布洛芬、美洛昔康(meloxicam)、双氯芬酸、阿司匹林、吡罗昔康、舒林酸、甲氯芬那酸和吲哚美辛。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物与脂氧合酶抑制剂(如甲氯芬那酸钠或齐留通(zileuton))组合施用。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性白三烯抑制剂包含例如孟鲁司特(montelukast)、扎鲁司特(zafirlukast)和普鲁司特(pranlukast)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的肥大细胞稳定剂的非限制性实例包含(但不限于)色甘酸钠、色甘酸、酮替芬、奥洛他定(olopatadine)、奥马珠单抗(omalizumab)、吡嘧司特(pemirolast)、槲皮素、茶碱、咖啡因、副黄嘌呤(paraxanthine)、氨茶碱和可可碱。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，将一种或更多种式I的化合物与抗组胺药物(例如，苯海拉明、西替利嗪、雷尼替丁、法莫替丁、氯苯那敏、氯苯海拉明(chlorodiphenhydramine)和非索非那定(fexofenidine)等)组合施用。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
预期用于与一种或更多种式I的化合物使用的示例性抗肿瘤坏死因子(抗TNF)药物包含(但不限于)英夫利昔单抗(infliximab)、依那西普、阿达木单抗、赛妥珠单抗(certolizumab)、安非他酮和戈利木单抗(golimumab)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
预期用于与一种或更多种式I的化合物使用的白细胞介素-23(IL-23)信号传导的示例性抑制剂包含(但不限于)优特克单抗(ustekinumab)和BI-855066。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
预期用于与一种或更多种式I的化合物使用的白细胞介素-1(IL-1)信号传导或IL-1RA疗法的示例性抑制剂包含(但不限于)阿那白滞素(anakinra)、康纳单抗(canakinumab)和利洛西普(rilonacept)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性细胞毒性疗法包含(但不限于)甲氨蝶呤、环磷酰胺、5-氟尿嘧啶、阿霉素、长春新碱、博来霉素、丙卡巴肼、***龙(prednisilone)、达卡巴嗪、依托泊苷、顺铂、奥沙利铂等。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性二膦酸盐包含(但不限于)阿仑膦酸盐(alendronate)(FOSAMAXTM)、伊班膦酸盐(ibandronate)(BONIVATM)、利塞膦酸盐(risedronate)(ACTONELTM、ATELVIATM)、和唑来膦酸(zoledronic acid)(RECLASTTM)。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性抗生长因子疗法包含(但不限于)抗PDGF疗法、抗FGF疗法、和抗VEGF疗法。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于与一种或更多种式I的化合物组合使用的示例性改善病情抗风湿药(diseasemodifying anti-rheumatic drug)包含(但不限于)硫唑嘌呤(IMURANTM)、环磷酰胺(CYTOXANTM)、环孢霉素(NEORALTM)、羟氯喹(PLAQUENILTM)、来氟米特(ARAVATM)、甲氨蝶呤(RHEUMATREXTM、TREXALLTM)、柳氮磺胺吡啶(AZULFIDINETM)和托法替尼(tofacitinib)(XELJANZTM)等。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在进一步的实施方案中，可以将一种或更多种式I的化合物与环孢霉素、麦考酚酸酯(mycophenylate mofetil)等组合施用。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物与至少一种附加的药剂组合施用，其中至少一种附加的药剂包括抗炎药剂。示例性的抗炎药剂包含(但不限于)P物质的活性的抑制剂；P物质的分泌的抑制剂；P物质的效应的抑制剂；组胺的活性的抑制剂；组胺的分泌的抑制剂；组胺的效应的抑制剂；肥大细胞功能的抑制剂；Toll样受体信号传导的抑制剂；MyD88的抑制剂；TRIF的抑制剂；腺苷三磷酸双磷酸酶；和催化ATP的水解的药剂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物与至少一种附加的药剂组合施用，其中至少一种附加的药剂包括抗生长因子药剂。示例性的抗生长因子药剂包含(但不限于)PDGF配体的抑制剂；PDGF-AA的抑制剂；PDGF-BB的抑制剂；PDGFR-α受体功能的抑制剂；PDGFR-β受体功能的抑制剂；针对激活素A的中和抗体；针对激活素B的中和抗体；针对激活素A配体的中和抗体；针对激活素B配体的中和抗体；针对含有由INHBA编码的抑制素bA亚单位的异二聚体配体的中和抗体；针对含有由INHBB基因编码的抑制素bB亚单位的异二聚体配体的中和抗体；BMP配体的配体陷阱；激活素配体的配体陷阱；II型激活素受体ActRIIA的可溶性胞外域的配体陷阱；II型激活素受体ActRIIB的可溶性胞外域的配体陷阱；BMP I型受体ALK2的可溶性胞外域的配体陷阱；BMP I型受体ALK3的可溶性胞外域的配体陷阱；和BMP I型受体ALK6的可溶性胞外域的配体陷阱。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在一些实施方案中，一种或更多种式I的化合物与至少一种附加的药剂组合施用，其中至少一种附加的药剂包括抗成骨信号传导剂或抗软骨形成信号传导剂。示例性抗成骨信号传导剂或抗软骨形成信号传导剂包含(但不限于)RAR-γ激动剂；非选择性RAR激动剂；抑制成骨转录因子Runx2的活性的药剂；抑制成骨转录因子Runx2的表达的药剂；促进成骨转录因子Runx2的降解的药剂；抑制软骨形成转录因子Sox9的活性的药剂；抑制软骨形成转录因子Sox9的表达的药剂；促进软骨形成转录因子Sox9的降解的药剂；HIF-1α活性的抑制剂；和HIF-1α表达的抑制剂。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，本发明的化合物可以单独使用或与另一种类型的治疗剂联合施用。如在本文使用的，短语“联合施用”指两种或更多种不同治疗化合物的任何形式的施用，使得当先前施用的治疗化合物在体内仍然有效时，第二化合物被施用(例如，两种化合物在受试者中是同时有效的，其可以包含两种化合物的协同效应)。例如，不同的治疗化合物可以以相同剂型或以单独的剂型附随地或顺序地被施用。在某些实施方案中，不同的治疗化合物可以在1小时、12小时、24小时、36小时、48小时、72小时或一周内相互施用。在一些实施方案中，在施用式I的化合物、式II的化合物或式III的化合物之前或者在施用式I的化合物、式II的化合物或式III的化合物之后，在约5分钟内至约168小时内施用附加的治疗化合物。因此，接受这样的治疗的受试者可以得益于不同的治疗化合物的组合效果。
在某些实施方案中，相对于本发明的化合物或一种或更多种附加的治疗剂的每次单独施用，本发明的化合物与一种或更多种附加的治疗剂(例如，一种或更多种附加的化学治疗剂)的联合施用提供了改进的功效。在某些这样的实施方案中，联合施用提供累加效应，其中累加效应指本发明的化合物与一种或更多种附加的治疗剂的单独施用的效应中的每个的和。
当组合使用时，一种或更多种式I的化合物可以单独地施用或以与如本文所描述的至少一种附加药剂不同的制剂的方式施用，或者可以以包括一种或更多种式I的化合物和附加药剂的单一制剂的方式施用。一种或更多种式I的化合物可以与至少一种附加药剂同时施用或并行施用。可以使用相同的或不同的施用方式(例如，口服、静脉内、注射等)进行一种或更多种式I的化合物的施用。一种或更多种式I化合物和至少一种附加药剂的施用可以在15min内、在30min内同时发生，或者可以间隔至少1个小时(例如，至少2个小时、至少3个小时、至少4个小时、至少5个小时、至少6个小时、至少7个小时、至少8个小时、至少9个小时、至少10个小时、至少11个小时、至少12个小时或更多个小时)。本领域技术人员可以容易地确定包括一种或更多种式I的化合物和至少一种附加药剂的用于组合治疗的适当的给药方案，例如，以降低副作用，以防止来自药剂中的一种的代谢干扰，以增强一种或更多种式I的化合物的活性，或者以其他方式改善药效学因子或药代动力学因子。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
本文中预期的是，如上文所描述的至少一种附加的药剂与一种或更多种式I的化合物的组合可以产生协同效应，协同效应大于单独施用的每种药剂的效应之和。在这样的实施方案中，预期的是，相比于单独施用一种或更多种式I的化合物时的治疗效果所需的剂量，将较低剂量的一种或更多种式I的化合物与第二药剂组合施用。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
剂量和施用
术语“治疗”包含防治和治疗。可以通过在单个时间点或多个时间点单次施用来实现防治或治疗。
在一方面，本文所描述的方法提供用于治疗受试者中的疾病或紊乱(包括异常骨形成)(例如，异位骨化病)的方法。在一个实施方案中，受试者可以是哺乳动物。在另一个实施方案中，哺乳动物可以是人，虽然方法对于全部哺乳动物都是有效的。方法包括向受试者施用有效量的包括一种或更多种式I的化合物的药物组合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
药剂的剂量范围取决于效力，并且包含足够大以产生期望的效果(例如，异常骨形成的至少一种症状的降低)的量。剂量不应当太大，以致引起不可接受的不良副作用。通常，剂量将随抑制剂的类型(例如，抗体或片段、小分子、siRNA等)和患者的年龄、病况和性别而变化。剂量可以由本领域技术人员确定，并且在发生任何并发症的情况下也可以由个人医师调整。通常，剂量从0.1mg/kg体重至1g/kg体重变动。在一些实施方案中，剂量范围是从0.1mg/kg体重至1g/kg体重、从0.1mg/kg体重至500mg/kg体重、从0.1mg/kg体重至250mg/kg体重、从0.1mg/kg体重至100mg/kg体重、从0.1mg/kg体重至50mg/kg体重、从0.1mg/kg体重至10mg/kg体重、从10mg/kg至100mg/kg、从15mg/kg至100mg/kg、从20mg/kg至100mg/kg、从25mg/kg至100mg/kg、从30mg/kg至100mg/kg、从40mg/kg至100mg/kg、从50mg/kg至100mg/kg、从60mg/kg至100mg/kg、从70mg/kg至100mg/kg、从75mg/kg至100mg/kg、从25mg/kg至50mg/kg、从50mg/kg至200mg/kg、从75mg/kg至250mg/kg、从100mg/kg至300mg/kg、从100mg/kg至200mg/kg、从100mg/kg至400mg/kg、从100mg/kg至500mg/kg、从100mg/kg至750mg/kg从200mg/kg至1000mg/kg、从300mg/kg至1000mg/kg、从400mg/kg至1000mg/kg、从500mg/kg至1000mg/kg、从600mg/kg至1000mg/kg、从700mg/kg至1000mg/kg、从800mg/kg至1000mg/kg、从900mg/kg至1000mg/kg、从250mg/kg至750mg/kg、从300mg/kg至600mg/kg，或者其间的任何范围。
某些实施方案中，药剂的剂量是至少10mg/kg/天；在其他实施方案中，药剂的剂量是至少20mg/kg/天、至少25mg/kg/天、至少30mg/kg/天、至少40mg/kg/天、至少50mg/kg/天、至少60mg/kg/天、至少70mg/kg/天、至少80mg/kg/天、至少90mg/kg/天、至少100mg/kg/天、至少125mg/kg/天、至少150mg/kg/天、至少175mg/kg/天、至少200mg/kg/天、至少250mg/kg/天、至少300mg/kg/天、至少400mg/kg/天、至少500mg/kg/天或者更多。
在一些实施方案中，用于在人受试者中使用的药剂的剂量范围是从10mg/天至250mg/天、从15mg/天至200mg/天、从20mg/天至200mg/天、从25mg/天至200mg/天、从25mg/天至175mg/天、从25mg/天至150mg/天、从25mg/天至125mg/天、从25mg/天至100mg/天、从25mg/天至75mg/天、从25mg/天至50mg/天、从50mg/天至200mg/天、从75mg/天至200mg/天、从100mg/天至200mg/天、从125mg/天至200mg/天、从150mg/天至200mg/天、从175mg/天至200mg/天、从50mg/天至200mg/天、从50mg/天至175mg/天、从50mg/天至150mg/天、从50mg/天至100mg/天、从50mg/天至75mg/天、从75mg/天至200mg/天、从75mg/天至175mg/天、从75mg/天至150mg/天、从75mg/天至125mg/天、从75mg/天至100mg/天、从100mg/天至200mg/天、从100mg/天至175mg/天、从100mg/天至125mg/天、从125mg/天至200mg/天、从125mg/天至175mg/天、从125mg/天至150mg/天、从150mg/天至200mg/天、从150mg/天至175mg/天、从175mg/天至200mg/天，或者其间的任何范围。
在一个实施方案中，在人中使用的用于软组织中异常骨形成的治疗的一种或更多种式I的化合物的剂量小于通常在肿瘤疾病和癌症的治疗中使用的一种或更多种式I的化合物的剂量。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
可以在有限的时间段内重复上述剂量的施用。在一些实施方案中，每天一次或每天多次(例如，但不限于，每天三次)给予剂量。在另一个实施方案中，每天施用上述剂量，持续几周或几个月。治疗的持续时间取决于受试者的临床进展和对治疗的响应性。在初始较高治疗剂量之后，考虑连续的相对低的维持剂量。
治疗有效的量是足以产生癌症的至少一种症状的统计学上显著的可测量的变化的药剂的量(参见下文“功效测量”)。可以在临床试验以及给定药剂的动物研究中测量这样的有效量。
可以全身性施用或者可以口服施用在本文所描述的方法和组合物中有用的药剂。本文中还预期的是，药剂还可以静脉内(通过静脉推注(bolus infusion)或持续输注(continuous infusion))、通过吸入、鼻内、腹膜内、肌内、皮下、腔内递送，并且可以通过蠕动工具(如果需要的话)或者通过本领域技术人员已知的其他方式递送。
在一些实施方案中，用于施用活性化合物的药学上可接受的制剂向受试者提供持续递送(如活性化合物的“缓慢释放”)。例如，在向受试者施用药学上可接受的制剂之后，制剂可以递送药剂或组合物至少一周、两周、三周、或四周。优选地，用活性组合物治疗待根据本文所描述的方法治疗的受试者至少30天(通过重复施用、或通过使用持续递送***、或两者)。
如本文所使用的，术语“持续递送”旨在包含在施用后的一段时间内(优选地至少几天、一周、几周、一个月或更长时间)在体内组合物的持续递送。可以通过例如组合物随时间的持续治疗效果来证明活性化合物的持续递送(如可以通过受试者中癌症症状的持续改善或保持的改善来证明药剂的持续递送)。
可以以单位剂量常规施用含有至少一种药剂的治疗组合物。当在对治疗组合物的提及中使用时，术语“单位剂量”指适合作为用于受试者的单位剂量的物理上不相关连的单元，每个单元含有经计算产生期望的治疗效果的预定量的活性材料、联同所需的生理学上可接受的稀释剂(即，载体(carrier)或载体(vehicle))。
以与剂量配方相容的方式并且以治疗有效的量施用组合物。待施用的量和时机取决于待治疗的受试者、受试者的***利用活性成分的能力和期望的治疗效果的程度。可以借助于靶向部分(如例如，抗体)或脂质体靶向技术靶向药剂。在一些实施方案中，通过使用例如由抗配体抗体(Ab)与针对特异性靶标的Ab的化学联接产生的双特异性抗体，可以使药剂靶向组织。为了避免化学缀合物的限制，抗体的分子缀合物可以用于在细胞表面分子处产生针对配体和/或嵌合抑制剂的重组双特异性单链Ab。向药剂中添加抗体容许药剂在期望的靶标位点(例如，肿瘤位点)处累加地积聚。可以采用基于抗体的靶向部分或基于非抗体的靶向部分，以将配体或抑制剂递送至靶标位点。优选地，将用于不受调控的抗原或疾病相关性抗原的天然结合剂用于该目的。
需要施用的活性成分的精确量取决于执业医生的判断，并且对于每个个体是特定的。然而，适合于全身应用的剂量范围在本文中公开，并且取决于施用途径。适合于施用的方案也是可变的，但特点在于初始施用、然后通过随后注射或其他施用方式以一个或更多个间隔重复给药。可替代地，预期足以将血液或骨骼肌组织中的浓度保持在体内疗法规定的范围内的连续静脉内输注。
功效测量
可以由熟练的临床医生确定给定治疗对如本文所描述的包括异常骨生长的紊乱的功效。然而，如果在用包括一种或更多种式I的化合物的药剂治疗后，疾病或紊乱的病征或症状中的任何一种或全部以有益方式发生改变(例如，降低的骨化、异常骨生长的消退、降低的疼痛、增加活动范围等)，疾病的其他临床上可接受的症状或标志物被改善或甚至减轻例如至少10％，则治疗被认为是“有效治疗”(如该术语在本文所使用的)。还可以通过个体无法恶化(如通过疾病或紊乱的稳定、住院或对于医学干预的需要所评估的)(即，疾病的进展停止或至少减缓)来测量功效。测量这些指标的方法对于本领域技术人员是已知的和/或在本文中被描述。治疗包含个体或动物(一些非限制性实例包含人或哺乳动物)中的疾病的任何治疗，并且包含：(1)抑制疾病(例如，阻止或减缓异常骨生长的进行)；或(2)减轻疾病(例如，引起症状消退)；以及(3)预防或降低疾病发展(例如，创伤后骨化)的可能性。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
用于治疗疾病的有效量意为当向有需要的哺乳动物施用时足以产生对该疾病的有效治疗(如该术语在本文所定义的)的量。可以通过评估异常骨生长的物理指标(如，例如，降低的异常骨生长的尺寸、减缓的异常骨沉积、骨生长的消退、活动性改善等)来确定药剂的功效。
本发明的非限制性实施方案
在各种实施方案中，本发明提供由基因ACVR1编码的BMP I型受体ALK2的选择性和有效性小分子抑制剂，其中抑制剂是一种或更多种式I的化合物。ACVR1中的激活突变导致被称为进行性骨化性纤维发育不良(FOP)的小儿常染色体显性综合征。受影响的个体在生命早期发展衰竭性软组织骨化，导致功能的严重丧失和降低的预期寿命。本文所描述的ALK2抑制剂具有减弱FOP的异位骨化的治疗潜力。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，一种或更多种式I的化合物显示有效的酶活性和细胞活性，是选择性ALK2抑制剂和其他BMP I型受体和TGFβI型受体的抑制剂，并且显示具有改善的吸收、分布、代谢和***(ADME)性质(例如，减少的对醛氧化酶代谢的敏感性)的细胞活性。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在本发明的一些实施方案中，高选择性ALK2激酶抑制剂和RIPK2激酶抑制剂是选自化合物79的化合物：
Figure BDA0002335552890001241
在各种实施方案中，本发明提供用于治疗患有进行性骨化性纤维发育不良(FOP)或非遗传形式的异位骨化(HO)的受试者的疗法，其中疗法包括向受试者施用一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，疗法是预防疾病的疗法。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供在异位骨的有意手术去除或者其他必要的手术程序或医疗程序后，向患有进行性骨化性纤维发育不良(FOP)或异位骨化(HO)的患者给予的手术后防治或过程后防治，以防止通常在任何类型的软组织损伤后发生的骨的复发或形成，其中防治包括一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，本发明提供用于在自发性突发时或者大约在计划外的或未预期到的软组织损伤时治疗患有FOP或HO的受试者的疗法，其中疗法包括向受试者施用一种或更多种式I的化合物。在一些实施方案中，疗法是急性疗法。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在各种实施方案中，一种或更多种式I的化合物可以被用作用于患有异位骨化(HO)或异位骨化(HO)疾病(例如，进行性骨化性纤维发育不良(FOP))(包含但不限于与改变的BMP信号传导相关的疾病和紊乱)的患者的预防疾病疗法、急性疗法或慢性疗法。在一些实施方案中，式I的化合物具有式I-a的结构。
在某些实施方案中，本发明的化合物抑制BMP诱导的SMAD1/5/8的磷酸化。
在一些实施方案中，本发明提供药物组合物，药物组合物包括如本文所公开的本发明的化合物和药学上可接受的赋形剂或溶剂。在某些实施方案中，药物组合物可以包括如本文所公开的化合物的前体药物。
在一些实施方案中，本发明提供抑制BMP诱导的SMAD1/5/8的磷酸化的方法，方法包括使细胞与如本文所公开的本发明的化合物接触。
在某些实施方案中，方法在将得益于骨形态发生蛋白(BMP)信号传导的抑制的受试者中治疗或预防疾病或病况。在某些实施方案中，疾病或病况选自肺高血压、遗传性出血性毛细血管扩张综合征、心脏瓣膜畸形、心脏结构畸形、进行性骨化性纤维发育不良、幼年性家族性息肉病综合征、甲状旁腺疾病、癌症(例如，乳腺癌、弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)、***癌、肾细胞癌、骨转移、肺转移、骨肉瘤、和多发性骨髓瘤)、贫血、血管钙化、动脉粥样硬化、瓣膜钙化、肾性骨营养不良、炎性紊乱(例如，关节强硬性脊椎炎)、病毒感染、细菌感染、真菌感染、结核感染、和寄生虫感染。在一些实施方案中，癌症选自腺癌、***癌、乳腺癌、肾细胞癌、骨转移、肺转移、骨肉瘤、和多发性骨髓瘤。
在某些实施方案中，方法降低受试者中ApoB-100和/或LDL和/或总胆固醇的循环水平，受试者具有异常高的或者增加患者发展疾病或有害医学病况的风险的ApoB-100和/或LDL和/或总胆固醇的水平。在某些实施方案中，降低受试者中ApoB-100和/或LDL和/或总胆固醇的循环水平的方法降低原发性心血管事件或继发性心血管事件的风险。在某些实施方案中，方法在将得益于骨形态发生蛋白(BMP)信号传导的抑制的受试者中治疗或预防疾病或病况。在某些实施方案中，疾病或病况选自肺高血压；遗传性出血性毛细血管扩张综合征；心脏瓣膜畸形；心脏结构畸形；进行性骨化性纤维发育不良；幼年性家族性息肉病综合征；甲状旁腺疾病；癌症(例如，乳腺癌、***癌、肾细胞癌、骨转移、肺转移、骨肉瘤、和多发性骨髓瘤)；贫血；血管钙化；血管炎症；动脉粥样硬化；获得性或先天性高胆固醇血症或高脂蛋白血症；与脂质吸收或脂质代谢中的缺陷相关的疾病、紊乱、或综合征；由高脂血症引起的疾病、紊乱、或综合征；瓣膜钙化；肾性骨营养不良；炎性紊乱(例如，关节强硬性脊椎炎)；病毒感染；细菌感染；真菌感染；结核感染、和寄生虫感染。
在一些实施方案中，本发明提供在受试者中治疗高胆固醇血症、高脂血症、高脂蛋白血症或肝性脂肪变性的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。在某些这样的实施方案中，高胆固醇血症、高脂血症、高脂蛋白血症或肝性脂肪变性是获得性高胆固醇血症、获得性高脂血症、获得性高脂蛋白血症或获得性肝性脂肪变性。在某些这样的实施方案中，高胆固醇血症、高脂血症、高脂蛋白血症或肝性脂肪变性与下列相关：糖尿病，高脂血饮食和/或久坐生活方式，肥胖症，代谢综合征，内源性肝病或继发性肝病，胆汁性肝硬化或其他胆汁淤积紊乱，酒精中毒，胰腺炎，肾病综合征，终末期肾病，甲状腺功能减退，归因于施用噻嗪类、β-受体阻滞剂、类维生素A、高活性抗逆转录病毒药剂、***、孕激素、或糖皮质激素的医源病发生。在一些实施方案中，本发明提供在受试者中降低由冠状动脉血管疾病、脑血管疾病、或外周血管疾病引起的原发性心血管事件和继发性心血管事件的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。
在一些实施方案中，本发明提供在受试者中预防和治疗与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、脂肪变性诱导的肝损伤、纤维化、肝硬化或非酒精性脂肪性肝炎(NASH)相关的肝功能障碍的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。
在一些实施方案中，本发明提供诱导细胞的扩增或分化的方法，方法包括使细胞与如本文所公开的本发明的化合物接触。在某些实施方案中，细胞选自胚胎干细胞和成体干细胞。在某些实施方案中，细胞在体外。
在某些实施方案中，本发明的方法可以包括使细胞与如本文所公开的本发明的化合物的前体药物接触。
在各种实施方案中，本发明提供抑制BMP诱导的SMAD1/5/8的磷酸化(包括SMAD1/5/8)的方法，方法包括使细胞与如本文所公开的本发明的化合物接触。在一些实施方案中，方法在将得益于骨形态发生蛋白(BMP)信号传导的抑制的受试者中治疗或预防疾病或病况。在一些实施方案中，疾病或病况选自肺高血压、遗传性出血性毛细血管扩张综合征、心脏瓣膜畸形、心脏结构畸形、进行性骨化性纤维发育不良、幼年性家族性息肉病综合征、甲状旁腺疾病、癌症、贫血、血管钙化、动脉粥样硬化、瓣膜钙化、肾性骨营养不良、炎性紊乱、以及病毒感染、细菌感染、真菌感染、结核感染、和寄生虫感染。在一些实施方案中，疾病或病况是癌症，癌症选自乳腺癌、***癌、肾细胞癌、骨转移、肺转移、骨肉瘤、和多发性骨髓瘤。在一些实施方案中，疾病或病况是炎性紊乱(如关节强硬性脊椎炎)。
在各种实施方案中，本发明提供诱导细胞的扩增或分化的方法，方法包括使细胞与如本文所公开的本发明的化合物接触。在一些实施方案中，细胞选自胚胎干细胞和成体干细胞。在一些实施方案中，细胞在体外。
在各种实施方案中，本发明提供降低受试者中ApoB-100或LDL的循环水平的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。
在各种实施方案中，本发明提供在受试者中治疗高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。在一些实施方案中，高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症是先天性高胆固醇血症、先天性高脂血症或先天性高脂蛋白血症。在一些实施方案中，高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症是常染色体显性高胆固醇血症(ADH)、家族性高胆甾醇血症(FH)、多基因性高胆固醇血症、家族性混合型高脂血症(FCHL)、高载脂蛋白β脂蛋白血症、或小而密LDL综合征(LDL表型B)。在一些实施方案中，高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症是获得性高胆固醇血症、获得性高脂血症或获得性高脂蛋白血症。在一些实施方案中，高胆固醇血症、高脂血症或高脂蛋白血症与下列相关：糖尿病，高脂血饮食和/或久坐生活方式，肥胖症，代谢综合征，内源性肝病或继发性肝病，原发性胆汁性肝硬化或其他胆汁淤积紊乱，酒精中毒，胰腺炎，肾病综合征，终末期肾病，甲状腺功能减退，归因于施用噻嗪类、β-受体阻滞剂、类维生素A、高活性抗逆转录病毒药剂、***、孕激素、或糖皮质激素的医源病发生。
在各种实施方案中，本发明提供在受试者中治疗与脂质吸收或脂质代谢中的缺陷相关的疾病、紊乱或综合征或者由高脂血症引起的疾病、紊乱或综合征的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。
在各种实施方案中，本发明提供在受试者中降低由冠状动脉血管疾病、脑血管疾病、或外周血管疾病引起的继发性心血管事件的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。
在各种实施方案中，本发明提供在具有升高的心血管风险标志物的受试者中预防心血管疾病的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。
在各种实施方案中，本发明提供在受试者中治疗与纤维蛋白-2基因中的缺陷相关的疾病、紊乱或综合征的方法，方法包括施用有效量的如本文所公开的本发明的化合物。在一些实施方案中，疾病、紊乱或综合征是先天性肌营养不良。
实施例
通过下列实施例进一步说明本发明，实施例仅旨在为本发明的示例，而不应当以任何方式被解释为限制本发明。下列实施例仅是说明性的，而不旨在以任何方式限制本文所描述的方面中的任何一个。下列实施例被提供以更好地说明本发明，而不应被解释为限制本发明的范围。就提及特定材料而言，目的仅在于说明，而不旨在限制本发明。在不行使本发明的权利且不背离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以开发等同的方法(means)或成分(reactant)。
一般方法
在氮气的正压下用烘干的玻璃器皿进行全部气敏反应或湿敏反应。从商业来源获得化学试剂和无水溶剂，并且按原样使用。在Waters半制备HPLC仪器上进行制备纯化。使用的柱是流速为45mL/min的Phenomenex Luna C18(5μm，30mm×75mm)。流动相由乙腈和水(各自含有0.1％三氟乙酸)组成。在纯化过程中使用在8min内从10％乙腈至50％乙腈的梯度。通过UV检测(220nm)引发级分收集。可替代地，使用指定溶剂***在Biotage KP-Sil预装柱芯(cartridge)上的强制流动(液体)并且使用Biotage SP-1自动色谱***，进行硅胶快速色谱。
通过四种不同的方法(表示为最终QC方法1、最终QC方法2、最终QC方法3和最终QC方法4)测定纯度的解析分析。
最终QC方法1。在Agilent 1290Infinity系列HPLC仪器上进行分析。流速0.8mL/min，运行时间4.5min，在水中从4％乙腈到100％乙腈(0.05％三氟乙酸)的UHPLC长梯度当量持续3min。在50℃的温度下使用Phenomenex Luna C18柱(3μm，3mm×75mm)。
最终QC方法2。以1mL/min的流速内以在水(含有0.05％三氟乙酸)中从4％乙腈至100％乙腈(含有0.025％三氟乙酸)的7min梯度在Agilent 1260上持续8min的运行时间进行分析。在50℃的温度下使用Phenomenex Luna C18柱(3μm，3mm×75mm)。
最终QC方法3。以0.8mL/min的流速在7min运行时间内以在水中0％乙腈至60％乙腈(0.05％三氟乙酸)的梯度在Shimadzu LCMS-2010系列HPLC仪器上持续6.5min进行分析。在50℃的温度下使用Xtimate C18柱(3μm，2.1mm×30mm)。
最终QC方法4。以0.8mL/min的流速在水中0％乙腈至60％乙腈(0.05％氢氧化铵)的梯度在Shimadzu LCMS-2010系列HPLC仪器上持续6min，然后在60％乙腈中保持0.5min进行分析。在30℃的温度下使用Xbridge Shield RP C18柱(5μM，2.1mm×50mm)。
使用Agilent二极管阵列检测器对最终QC方法1、最终QC方法2、最终QC方法3和最终QC方法4进行纯度测定。使用Agilent 6130质谱仪或Shimadzu LCMS-2010系列质谱仪以正模式电喷雾电离进行质量测定。基于两种分析方法，通过220nm和254nm波长处曲线下面积(AUC)的定量，全部用于测定的类似物都具有大于95％的纯度。在Varian400MHz光谱仪或Bruker 400MHz光谱仪上记录1H NMR光谱。以ppm为单位报告化学位移。下列是不同氘代溶剂的参照：DMSO-d6参照(2.50ppm)、CD3OD(3.31ppm)、CDCl3(7.26ppm)和D2O(4.80ppm)。数据报告如下：化学位移、峰型(s＝单峰、d＝双重峰、t＝三重峰、q＝四重峰、br＝宽峰、m＝多重峰)、偶合常数、和质子数。在Agilent 6210飞行时间(TOF)LC-MS***上记录高分辨质谱结果。
用于式I或式I-a的化合物的合成的一般程序(实施例1-4)
实施例1
Figure BDA0002335552890001291
向哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.50g，2.68mmol)在二噁烷(2.5ml)中的溶液添加2-溴代丙二醛(0.27g，1.79mmol)和Hunig碱(0.47ml，2.68mmol)，并且将反应在室温搅拌24h。在此时间之后，添加1H-吡唑-5-胺(0.06ml，0.89mmol)，并且将反应混合物以微波方式在100℃加热1h。在冷却至室温之后，在乙酸乙酯(60ml)与10％柠檬酸水溶液(60ml)之间分配反应混合物。用水、盐水洗涤有机层，并且用MgSO4干燥。在真空中去除有机溶剂之后，使用Biotage硅胶柱色谱(梯度：MeOH/CH2Cl2中10％NH3＝0/100至10/100)纯化剩余物，以产生4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.102g，0.336mmol，产率：37.6％)。LC/MS(方法1)：tR＝3.08min，m/z(M+H)+＝304.4。
实施例2
Figure BDA0002335552890001292
向4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.10g，0.33mmol)在DCM(2ml)的溶液添加TFA(0.5ml)。将混合物在室温搅拌30min，并且LC/MS显示反应完成。然后，在真空中浓缩反应混合物，并且与MeOH共沸三次。将粗产物用于下一反应，而无需纯化。LC/MS(方法1)：tR＝1.80min，m/z(M+H)+＝204.2。
实施例3
Figure BDA0002335552890001293
向4-氧代哌啶-1-羧酸叔丁酯(0.10g，0.49mmol)和6-(哌嗪-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(0.07g，0.33mmol)在DCE(1.8ml)中的悬浮液中添加DMF(0.2ml)。然后，将三乙酰氧基硼氢化钠(0.21g，0.99mmol)添加至反应混合物，并且将其在室温搅拌3h。然后，用饱和NaHCO3水溶液(5ml)中和反应混合物，并且在水(20ml)与CH2Cl2(20ml)之间分配。分离有机层，且用盐水洗涤，并且在MgSO4上干燥。在真空中去除有机溶剂之后，使用Biotage硅胶柱色谱(梯度：MeOH/CH2Cl2中10％NH3＝0/100至10/100)纯化剩余物，以产生4-(4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(0.066g，0.171mmol，产率：52％)。LC/MS(方法1)：tR＝2.51min，m/z(M+H)+＝387.2。
实施例4
Figure BDA0002335552890001301
将4-(4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(0.06g，0.17mmol)在THF(2.8ml)中的溶液冷却至0℃。在此温度，逐滴添加溶解在THF(1ml)中的NBS(0.03g，0.17mmol)。在5min内完成添加，并且将反应混合物在该温度搅拌另外的30min。在应完成之后，如通过LC/MS所确定的，在真空中去除THF，并且在DCM(20ml)与饱和Na2CO3水溶液(20ml)之间分配剩余物。分离有机层，且用盐水(10ml)洗涤，干燥(MgSO4)，过滤，并且浓缩。使用获得的产物，而无需纯化。LC/MS(方法1)：tR＝2.63min，m/z(M+H)+＝467.3。
一般程序1：3-组分缩合反应以形成吡唑并[1,5-a]嘧啶核(core)(实施例5)
实施例5
Figure BDA0002335552890001311
m＝0、1、2或3
n＝0、1、2或3
p＝0或1：
A1＝N或C
R1＝氢或可选地被取代的取代基(例如，卤族元素、杂芳基、或被取代的芳基)
R4＝可选地不存在、氢或可选地被取代的取代基(例如，杂环基、杂芳基、或被取代的芳基)，
其中当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在
R5＝可选地不存在、氢或可选地被取代的取代基，其中当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在
R6＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
向2-溴代丙二醛(0.30g，1.96mmol)和适当被取代的环胺(2.94mmol)在1，4-二噁烷(2ml)中的悬浮液中添加Hunig碱(0.5ml，2.94mmol)，并且将反应混合物在在室温搅拌12h。在此时间之后，添加1H-吡唑-5-胺(0.06ml，0.98mmol)，并且将反应混合物以微波方式在100℃加热1h。然后，将其冷却至室温，浓缩，并且经由Biotage硅胶柱直接经受快速硅胶柱色谱(梯度：MeOH/CH2Cl2中10％NH3＝0/100至15/100)，以产生期望的产物。
一般程序2：吡唑并[1，5-a]嘧啶核的溴化(实施例6)
实施例6
Figure BDA0002335552890001321
m＝0、1、2或3
n＝0、1、2或3
p＝0或1
A1＝N或C
R1＝Br或I
R4＝可选地不存在、氢或可选地被取代的取代基(例如，杂环基、杂芳基、或被取代的芳基)，
其中当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在
R5＝可选地不存在、氢或可选地被取代的取代基，其中当A1是N时，R4或R5中的一个可选地不存在
R6＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
向保持在0℃的哌啶-1-基-吡唑并[1，5-a]嘧啶(0.07mmol)在THF(2ml)中的溶液中逐滴添加溶解在THF(1ml)中的NBS(0.07mmol)。将反应在0℃搅拌10min，并且然后用饱和NaHCO3水溶液(5ml)急冷。分离有机层，用盐水(2×10ml)洗涤，干燥(MgSO4)，过滤，并且浓缩。将粗溴化物直接用于下一步骤，而无需进一步纯化。
一般程序3A：使用Pd(PPh3)4作为催化剂的铃木(Suzuki)偶联(实施例7)
实施例7
Figure BDA0002335552890001331
E1＝O、NH、s、-SO-、-SO2-或NR(其中R＝可选地被取代的取代基，例如，烷基、氨基甲酰基、脲基、胍基、或磺酰胺基)
m/n＝独立地0、1、2或3
p＝0或1
p’/q’＝独立地0、1、2或3
s’＝0或1
R1＝被取代的芳基或杂芳基
Y1/Z1＝独立地N或CH
R6/R10＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
R2/R3＝独立地氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、或磺酰胺基)
R7＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、酰胺基、酯、氰基或其他取代基)
将溴吡唑并[1，5-a]嘧啶基哌嗪(0.11mmol)和硼酸酯(0.13mmol)在1，4-二噁烷(3ml)中的混合物用N2冲洗5min。添加2M的Na2CO3(0.16ml，0.33mmol)和Pd(Ph3P)4(0.02g，0.02mmol)，然后将反应混合物用N2进一步冲洗5min。然后，密封反应瓶，并且在110℃加热2h。然后，将反应混合物冷却至室温。添加DCM(3ml)和
Figure BDA0002335552890001332
二巯基三嗪(DMT)，并且将反应混合物在室温搅拌30min。然后，将其过滤，并且在真空中浓缩滤液。剩余物在Biotage硅胶柱上经受快速硅胶柱色谱(梯度：MeOH/CH2Cl2中10％NH3＝0/100至15/100)或者经受反相HPLC，以产生期望的化合物。
一般程序3B：使用Sphos钯(巴豆基)氯作为催化剂的铃木偶联(实施例8-10)
实施例8
Figure BDA0002335552890001341
E1＝O、NH、s、-SO-、-SO2-或NR(其中R＝可选地被取代的取代基，例如，烷基、氨基甲酰基、脲基、胍基、或磺酰胺基)
m/n＝独立地0、1、2或3
p＝0或1
p’/q’＝独立地0、1、2或3
s’＝0或1
R1＝被取代的芳基或杂芳基
Y1/Z1＝独立地N或CH
R6/R10＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
R2/R3＝独立地氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、或磺酰胺基)
R7＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、酰胺基、酯、氰基或其他取代基)
将溴-哌嗪基-吡唑并[1，5-a]嘧啶(0.079mmol)和硼酸酯(0.12mmol)在1，4-二噁烷(1ml)和水(0.2ml)中的悬浮液用N2冲洗5min，然后添加磷酸钾(0.05g，0.24mmol)，然后添加SPhos钯(巴豆基)氯(2.4mg，3.95μmol)。将反应混合物再次用N2冲洗5min，且密封反应容器并且在100℃加热1h。然后，将反应混合物冷却至室温，添加DCM(3ml)和
Figure BDA0002335552890001342
二巯基三嗪(DMT)，并且在在室温搅拌30min。然后，将其过滤，并且在真空中浓缩滤液。剩余物在Biotage硅胶柱上经受快速硅胶柱色谱(梯度：MeOH/CH2Cl2中10％NH3＝0/100至15/100)或者经受反相HPLC，以产生期望的化合物。
实施例9
Figure BDA0002335552890001343
Figure BDA0002335552890001351
根据代表性程序和一般程序3A制备化合物1。LC/MS(方法1)：tR＝2.59min，m/z(M+H)+＝556。
实施例10
Figure BDA0002335552890001352
根据代表性程序和一般程序3A制备化合物2。LC/MS(方法1)：tR＝2.56min，m/z(M+H)+＝556。
一般程序4：Boc脱保护(实施例11-15)
实施例11
Figure BDA0002335552890001361
m/n＝独立地0、1、2或3
p＝0或1
p’/q’＝独立地0、1、2或3
s’＝0或1
Y1/z1＝独立地N或CH
Xa/Xb＝独立地C或N
R3/R13/R14＝独立地氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、卤素、氨基、羟基、烷氧基、硫醇基、硫醚、或羰基)
R17＝可选地不存在、氢、或可选地取代的取代基(例如，烷基、卤素、氨基、羟基、烷氧基、硫醇基、硫醚、或羰基)，其中当Xa是N时，R17可选地不存在
R15＝氢或氨基甲酰基
R16＝可选地不存在、氢或氨基甲酰基，其中当Xb是N时，R1e可选地不存在
R6/R10＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
R2＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、或磺酰胺基)
R7＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、酰胺基、酯、氰基或其他取代基)
在室温向被取代的吡唑并[1，5-a]嘧啶-基(哌嗪-1-基)哌啶(0.1mmol)在DCM(2ml)中的溶液中逐滴添加TFA(0.5ml)。反应在30min内完成，在真空中浓缩，并且与MeOH共沸。然后，将其经由反相HPLC纯化。
实施例12
Figure BDA0002335552890001371
根据代表性程序和一般程序3A和一般程序4制备化合物3。LC/MS(方法2)：tR＝2.85min，m/z(M+H)+＝456。
实施例13
Figure BDA0002335552890001372
根据代表性程序和一般程序3A和一般程序4制备化合物4。LC/MS(方法2)：tR＝2.80min，m/z(M+H)+＝456。
实施例14
Figure BDA0002335552890001381
根据一般程序1制备化合物5。LC/MS(方法1)：tR＝1.93min，m/z(M+H)+＝301。
实施例15
Figure BDA0002335552890001382
根据一般程序1制备化合物6。LC/MS(方法1)：tR＝2.10min，m/z(M+H)+＝288。
一般程序5：一锅两步反应(one pot-two step reaction)(原位形成硼酸酯，然后 是铃木)(实施例16-31)
实施例16
Figure BDA0002335552890001391
E1＝O、NH、S、-SO-、-SO2-或NR(其中R＝可选地被取代的取代基，例如，烷基、氢基甲酰基、脲基、胍基、或磺酰胺基)
m/n＝独立地0、1、2或3
p＝0或1
p’/q’＝独立地0、1、2或3
s’＝0或1
Y1/Z1＝独立地N或CH
Xa/Xb＝独立地N或CH
R3/R14/R15/R18＝独立地氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、卤族元素、氨基、羟基、烷氧基、硫醇基、硫醚、或羰基)
R6/R10＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
R2＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、羟基、烷氧基、氧基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、或磺酰胺基)
R7＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、酰胺基、酯、氰基或其他取代基)
在N2气氛下，向烘干的微波小瓶中添加3-溴-6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1，5-a]嘧啶(0.03g，0.092mmol)、Pd2(dba)3(4.22mg，4.61μmol)和2-二环己基膦-2’，4’，6’-三异丙基-1，1’-联苯基(4.40mg，9.23μmol)，然后添加1，4-二噁烷(0.9ml)。将反应混合物用N2冲洗5min，并且然后添加Et3N(0.04ml，0.28mmol)和4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷(0.04ml，0.28mmol)。将反应混合物再次用N2冲洗5min，然后密封反应容器并且在110℃加热30min。此后，冷却反应混合物，并且通过LC/MS进行分析以显示相应的硼酸酯/硼酸的形成和起始溴化物的消失。
向相同的反应混合物中添加经脱气的磷酸钾溶液(0.8M)(0.34ml，0.27mmol)，然后添加相应的溴化物(0.14mmol)和Sphos钯(巴豆基)氯(4.57μmol)。然后，将其再次用N2冲洗5min，密封并且在100℃加热15min。通过LC/MS的分析显示起始硼酸酯的消失和产物的形成。然后，将反应冷却至室温，并且与
Figure BDA0002335552890001403
二巯基三嗪(DMT)搅拌30min。然后，将其过滤，在真空中浓缩，并且经受柱色谱以产生期望的化合物。
实施例17
Figure BDA0002335552890001401
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B和一般程序4制备化合物7。LC/MS(方法1)：tR＝2.09min，m/z(M+H)+＝345。
实施例18
Figure BDA0002335552890001402
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物8。LC/MS(方法2)：tR＝2.62min，m/z(M+H)+＝442。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.77(d,J＝2.7Hz,1H),8.62(d,J＝2.6Hz,1H),8.44(s,1H),8.08(ddd,J＝8.4,1.4,0.6Hz,1H),7.95(ddd,J＝8.5,1.4,0.6Hz,1H),7.70(ddd,J＝8.4,6.8,1.4Hz,1H),7.61(s,1H),7.48(ddd,J＝8.3,6.8,1.3Hz,1H),3.71(d,J＝12.2Hz,2H),2.72(td,J＝12.1,2.4Hz,2H),2.66(s,3H),2.51(s,5H),2.30(d,J＝8.7Hz,4H),2.13(s,3H),1.91-1.82(m,2H),1.56(qd,J＝12.0,3.9Hz,2H)。
实施例19
Figure BDA0002335552890001411
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物9。LC/MS(方法2)：tR＝2.83min，m/z(M+H)+＝470。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.69(d,J＝2.6Hz,1H),8.63(d,J＝2.6Hz,1H),8.40-8.29(m,2H),8.04-7.96(m,2H),7.65(d,J＝9.4Hz,2H),7.53(dddd,J＝32.2,8.3,6.7,1.4Hz,3H),3.75(d,J＝11.9Hz,3H),3.10(d,J＝136.6Hz,8H),2.72(q,J＝13.6,12.8Hz,5H),1.94(s,2H),1.62(d,J＝12.4Hz,2H)。
实施例20
Figure BDA0002335552890001412
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物10。LC/MS(方法2)：tR＝2.77min，m/z(M+H)+＝470。
实施例21
Figure BDA0002335552890001421
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物11。LC/MS(方法2)：tR＝2.71min，m/z(M+H)+＝429。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.78(d,J＝2.6Hz,1H),8.63(d,J＝2.7Hz,1H),8.44(s,1H),8.08(ddd,J＝8.3,1.4,0.6Hz,1H),7.95(ddd,J＝8.4,1.4,0.6Hz,1H),7.70(ddd,J＝8.3,6.8,1.4Hz,1H),7.61(s,1H),7.49(ddd,J＝8.3,6.8,1.3Hz,1H),3.71(d,J＝12.4Hz,2H),3.62-3.47(m,4H),3.32-3.25(s,4H),2.73(td,J＝12.1,2.4Hz,2H),2.66(s,3H),2.29(tt,J＝11.0,3.6Hz,1H),1.89(d,J＝11.1Hz,2H),1.56(qd,J＝12.1,3.9Hz,2H)。
实施例22
Figure BDA0002335552890001422
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物12。LC/MS(方法2)：tR＝3.38min，m/z(M+H)+＝457。
实施例23
Figure BDA0002335552890001431
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物13。LC/MS(方法2)：tR＝2.99min，m/z(M+H)+＝457。
实施例24
Figure BDA0002335552890001432
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物14。LC/MS(方法2)：tR＝2.63min，m/z(M+H)+＝367。
实施例25
Figure BDA0002335552890001441
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物15。LC/MS(方法2)：tR＝2.70min，m/z(M+H)+＝476。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.95-8.89(m,2H),8.79(d,J＝14.5Hz,2H),8.00-7.92(m,2H),7.85(d,J＝9.0Hz,1H),3.95-3.85(m,4H),3.1-3.6(m,10H),2.84-2.73(m,4H),2.3-2.1(m,3H),1.9-1.7(m,2H)。
实施例26
Figure BDA0002335552890001442
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物16。LC/MS(方法2)：tR＝2.84min，m/z(M+H)+＝463。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.65(s,1H),8.88-8.74(m,3H),8.66(s,1H),7.84(d,J＝12.2Hz,1H),7.76-7.65(m,2H),4.01(d,J＝11.9Hz,2H),3.88(s,4H),3.65(t,J＝12.2Hz,3H),3.48(d,J＝11.5Hz,2H),3.12(q,J＝10.9Hz,3H),2.81-2.70(m,2H),2.17(d,J＝11.9Hz,2H),1.76(td,J＝12.5,8.6Hz,2H)。
实施例27
Figure BDA0002335552890001451
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物17。LC/MS(方法2)：tR＝2.38min，m/z(M+H)+＝488。
实施例28
Figure BDA0002335552890001452
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物18。LC/MS(方法2)：tR＝2.55min，m/z(M+H)+＝472。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.84(d,J＝2.7Hz,1H),8.76(d,J＝5.2Hz,1H),8.71(s,1H),8.55(s,1H),7.74(s,1H),7.55(s,1H),7.45(s,1H),6.27(s,2H),3.78(d,J＝12.1Hz,4H),3.60-3.20(m,4H),2.72(q,J＝14.7,13.5Hz,6H),1.92(s,3H),1.60(s,3H)。
实施例29
Figure BDA0002335552890001461
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物19。LC/MS(方法2)：tR＝2.58min，m/z(M+H)+＝458。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.79(d,J＝2.7Hz,1H),8.62(d,J＝2.7Hz,1H),8.45(s,1H),8.06(dd,J＝8.5,1.4Hz,1H),7.94(dd,J＝8.5,1.3Hz,1H),7.69(ddd,J＝8.4,6.8,1.4Hz,1H),7.60(s,1H),7.48(ddd,J＝8.2,6.8,1.3Hz,1H),3.53(t,J＝4.6Hz,3H),3.35-3.27(m,2H),3.16(t,J＝4.9Hz,3H),2.65(s,3H),2.58(t,J＝5.0Hz,3H),2.45-2.40(m,6H),2.38(d,J＝4.6Hz,3H)。
实施例30
Figure BDA0002335552890001462
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物20。LC/MS(方法2)：tR＝2.65min，m/z(M+H)+＝458。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.78(d,J＝2.7Hz,1H),8.73(d,J＝4.5Hz,1H),8.62(d,J＝2.7Hz,1H),8.55(s,1H),7.95(d,J＝9.2Hz,1H),7.65(d,J＝4.5Hz,1H),7.48(d,J＝2.8Hz,1H),7.40(dd,J＝9.1,2.8Hz,1H),3.78(s,3H),3.70(d,J＝12.1Hz,1H),2.75-2.65(m,2H),2.54-2.47(m,8H),2.29(d,J＝11.2Hz,2H),2.12(d,J＝1.9Hz,3H),1.90-1.82(m,2H),1.56(qd,J＝12.0,3.8Hz,2H)。
实施例31
Figure BDA0002335552890001471
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物21。LC/MS(方法2)：tR＝2.84min，m/z(M+H)+＝472。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.77(d,J＝2.7Hz,1H),8.72(d,J＝4.5Hz,1H),8.62(d,J＝2.6Hz,1H),8.52(s,1H),7.94(d,J＝9.1Hz,1H),7.63(d,J＝4.5Hz,1H),7.44(d,J＝2.7Hz,1H),7.39(dd,J＝9.1,2.8Hz,1H),4.03(q,J＝6.9Hz,2H),3.70(d,J＝12.1Hz,2H),3.31(m,6H),2.76-2.65(m,2H),2.60-2.50(m,2H),2.34(s,2H),2.19(s,2H),1.90-1.82(m,2H),1.64-1.46(m,2H),1.32(t,J＝6.9Hz,3H)。
一般程序6A：使用Na(OAc)3BH的还原胺化(实施例32-33)
实施例32
Figure BDA0002335552890001481
E1＝O、NH、S、-SO-、-SO2-或NR(其中R＝可选地被取代的取代基，例如，烷基、氨基甲酰基、脲基、胍基、或磺酰胺基)
m/n＝独立地0、1、2或3
p＝0或1
p’/q’＝独立地0、1、2或3
s’＝0或1
Y1/Z1＝独立地N或CH
R3/R14/R15/R18＝独立地氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、卤族元素、氨基、羟基、烷氧基、硫醇基、硫醚、或羰基)
R6/R10＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
R2＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氰基甲酰基、脲基、或磺酰胺基)
R7＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、酰胺基、酯、氰基或其他取代基)
向哌嗪基-吡唑并[1，5-a]嘧啶(0.07mmol)和环酮(0.22mmol)在DCE(0.5ml)中的溶液添加三乙酰氧基硼氢化钠(0.08g，0.36mmol)和AcOH(0.01ml，0.218mmol)，并且在室温搅拌反应混合物。在2h之后，通过LC/MS观察到起始材料的完全消耗，并且将饱和NaHCO3水溶液(10ml)添加至反应混合物。然后，将其用DCM(2×20ml)进行提取。合并有机层，在Na2SO4上干燥，过滤，在真空中浓缩，并且通过反相HPLC纯化。
实施例33
Figure BDA0002335552890001491
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B、一般程序4和一般程序6A制备化合物22。LC/MS(方法2)：tR＝2.62min，m/z(M+H)+＝429。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.64(s,1H),8.93(d,J＝10.6Hz,2H),8.68(s,1H),8.30(s,1H),8.07(d,J＝8.4Hz,1H),7.91(s,2H),7.68(s,1H),4.03-3.91(m,3H),3.66(d,J＝11.9Hz,2H),3.35-3.16(m,6H),3.11(t,J＝12.4Hz,2H),2.79(s,3H),2.03(d,J＝12.0Hz,2H),1.65(tt,J＝13.2,6.5Hz,2H)。
一般程序6B：使用ZnCl2和NaBH3CN的还原胺化(实施例34-46)
实施例34
Figure BDA0002335552890001501
E1＝O、NH、S、-SO-、-SO2-或NR(其中R＝可选地被取代的取代基，例如，烷基、氨基甲酰基、脲基、胍基、或磺酰胺基)
m/n＝独立地0、1、2或3
p＝0或1
p’/q’＝独立地0、1、2或3
s’＝0或1
Y1/Z1＝独立地N或CH
R3/R14/R15/R18＝独立地氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、卤族元素、氨基、羟基、烷氧基、硫醇基、硫醚、或羰基)
R6/R10＝独立地氢或可选地被取代的取代基中的一个或更多个
R2＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、羟基、烷氧基、氨基、酰胺基、氨基甲酰基、脲基、或磺酰胺基)
R7＝氢或可选地被取代的取代基(例如，烷基、酰胺基、酯、氰基或其他取代基)
向哌嗪基-吡唑并[1，5-a]嘧啶(0.07mmol)和环酮(0.15mmol)在MeOH(0.5ml)中的溶液添加氯化锌(0.03g，0.22mmol)，并且将其搅拌过夜。在10h之后，添加氰基硼氢化钠(0.02g，0.36mmol)，并且再次在室温搅拌过夜。在此时间之后，添加饱和NaHCO3水溶液(10ml)，并且用CH2Cl2(2×20ml)提取反应混合物。分离有机层，合并，在Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩。然后，通过反相HPLC纯化产物。
实施例35
Figure BDA0002335552890001502
Figure BDA0002335552890001511
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B、一般程序4和一般程序6B制备化合物23。LC/MS(方法2)：tR＝2.38min，m/z(M+H)+＝428。
实施例36
Figure BDA0002335552890001512
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B、一般程序4和一般程序6A制备化合物24。LC/MS(方法2)：tR＝2.59min，m/z(M+H)+＝470。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.67(s,1H),8.92(d,J＝9.5Hz,2H),8.67(s,1H),8.29(m,2H),8.06(d,J＝8.4Hz,1H),7.90(s,1H),7.67(s,1H),4.51(d,J＝13.3Hz,1H),3.95(d,J＝13.2Hz,3H),3.62(d,J＝11.8Hz,2H),3.07(dt,J＝37.7,12.4Hz,5H),2.78(s,3H),2.09(m,2H),2.00(s,3H),1.62(t,J＝11.5Hz,2H),1.46(dt,J＝12.4,6.4Hz,2H)。
实施例37
Figure BDA0002335552890001513
Figure BDA0002335552890001521
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物25。LC/MS(方法2)：tR＝2.79min，m/z(M+H)+＝444。
实施例38
Figure BDA0002335552890001522
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物26。LC/MS(方法2)：tR＝3.00min，m/z(M+H)+＝417。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.72(d,J＝2.6Hz,1H),8.67(dt,J＝7.0,1.1Hz,1H),8.53(s,1H),8.49(d,J＝0.6Hz,2H),8.19(dt,J＝9.1,1.3Hz,1H),7.23(ddd,J＝9.0,6.7,1.1Hz,1H),6.89(td,J＝6.8,1.3Hz,1H),3.74(d,J＝11.9Hz,3H),3.60-3.32(m,8H),2.77-2.65(m,4H),2.0-1.85(m,2H),1.70-1.55(m,3H)。
实施例39
Figure BDA0002335552890001523
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物27。LC/MS(方法2)：tR＝2.92min，m/z(M+H)+＝422。
实施例40
Figure BDA0002335552890001531
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物28。LC/MS(方法2)：tR＝2.92min，m/z(M+H)+＝492。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.83-8.74(m,2H),8.63(d,J＝15.2Hz,2H),8.12(s,1H),7.70(d,J＝4.6Hz,1H),7.64(s,1H),3.96(s,1H),3.88(s,3H),3.71(d,J＝12.2Hz,2H),3.31(s,8H),2.77-2.65(m,3H),2.36(m,1H),2.25(s,1H),1.87(m,2H),1.56(m,2H)。
实施例41
Figure BDA0002335552890001532
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物29。LC/MS(方法2)：tR＝2.88min，m/z(M+H)+＝472。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.78(d,J＝2.7Hz,1H),8.68(d,J＝4.6Hz,1H),8.62(d,J＝2.6Hz,1H),8.56(s,1H),7.81(t,J＝1.0Hz,1H),7.59(d,J＝4.6Hz,1H),7.44(s,1H),3.80(s,3H),3.70(d,J＝12.1Hz,2H),3.3(m,8H),2.70(m,2H),2.60-2.50(m,2H),2.34(d,J＝1.0Hz,3H),2.23(s,2H),1.85(m,2H),1.56(q,J＝10.5,9.7Hz,2H)。
实施例42
Figure BDA0002335552890001541
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物30。LC/MS(方法2)：tR＝2.76min，m/z(M+H)+＝445。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.79(d,J＝2.6Hz,1H),8.73(d,J＝4.5Hz,1H),8.63(s,1H),8.56(s,1H),7.95(d,J＝9.1Hz,1H),7.65(d,J＝4.5Hz,1H),7.48(d,J＝2.8Hz,1H),7.40(dd,J＝9.1,2.8Hz,1H),3.78(s,3H),3.72(s,2H),3.56(s,4H),3.30(m,5H),2.71(t,J＝11.9Hz,2H),1.87(m,2H),1.57(m,2H)。
实施例43
Figure BDA0002335552890001542
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物31。LC/MS(方法2)：tR＝3.10min，m/z(M+H)+＝459。
实施例44
Figure BDA0002335552890001551
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物32。LC/MS(方法2)：tR＝3.17min，m/z(M+H)+＝445。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.65(d,J＝2.2Hz,1H),8.55(s,1H),8.29(ddd,J＝7.9,1.5,0.8Hz,1H),8.18(s,1H),7.68-7.47(m,4H),3.66(d,J＝11.8Hz,2H),3.54(s,4H),3.31(s,5H),2.73-2.62(m,2H),2.34-2.17(m,2H),1.96-1.78(m,2H),1.53(d,J＝12.1Hz,3H)。
实施例45
Figure BDA0002335552890001552
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3B制备化合物33。LC/MS(方法2)：tR＝2.47min，m/z(M+H)+＝442。
实施例46
Figure BDA0002335552890001561
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B和一般程序4制备化合物34。LC/MS(方法2)：tR＝2.5min，m/z(M+H)+＝428。
化合物15类似物(实施例47-57、59-64)
实施例47
Figure BDA0002335552890001562
Figure BDA0002335552890001571
实验程序：
步骤1：向在0℃冷却的8-吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基-1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4,5]癸烷(根据一般程序1通过使用1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4,5]癸烷作为起始材料制备)(2.00g，7.68mmol，1.00当量)在DCM(100.00mL)中的溶液中逐份添加NIS(1.73g，7.68mmol，1.00当量)。将反应混合物在0℃搅拌5min，直至TLC(己烷:乙酸乙酯＝3/1)显示反应完成。用水(50mL)使混合物急冷，并且然后分离。用饱和NaHCO3水溶液(50mL×3)和盐水(50mL)洗涤有机层，在Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩以产生剩余物，通过用PE中的EtOAc(0％至50％)洗脱的Biotage快速柱纯化剩余物以产生为淡黄色固体的期望的产物8-(3-碘吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)-1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷B(2.80g，产率：94.40％)。
步骤2：向8-(3-碘吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)-1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷B(1.58g，4.08mmol，1.20当量)、7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(1.03g，3.40mmol，1.00当量)在1,4-二噁烷中的悬浮液中添加K2CO3(1.17g，8.50mmol，2.50当量)和Pd(dppf)Cl2(497.24mg，680.00μmol，0.20当量)和水(5.4mL)。将混合物脱气，并且然后在N2下在100℃加热2小时，直至LCMS显示反应完成。在真空中浓缩混合物，并且通过柱色谱在硅胶(用DCM/MeOH(100/1)洗脱至DCM/MeOH(50/1，具有0.1％NH3.H2O))上纯化剩余物，以产生为淡黄色固体的期望的产物8-[3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]-1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷C。
步骤3：向8-[3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]-1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷C(2.40g，5.51mmol，1.00当量)在丙酮(20.00mL)中的悬浮液中添加4N HCl水溶液(12mL)。将反应混合物在50℃搅拌0.5h，直至LCMS显示反应完成。用饱和NaHCO3水溶液将混合物碱化至pH＝8，用DCM(30ml×3)提取。在Na2SO4上干燥有机层，过滤，并且在真空中浓缩以产生棕色固体，将棕色固体与EtOAc(20mL)研磨0.5h。通过过滤收集淡黄色固体，并且在高真空下干燥，以产生期望的产物1-[3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]哌啶-4-酮D(910mg，产率：38％)。
步骤4：向1-[3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]哌啶-4-酮D(50.0mg，127.8μmol，1.00当量)在1,2-二氯乙烷(1.00ml)中的悬浮液中添加哌嗪-1-羧酸叔丁酯(47.59mg，255.50μmol，2.00当量)。用AcOH将所得的混合物的pH调节至约5。将反应混合物在室温(30℃)搅拌15h，然后添加NaBH(OAc)3(54.15mg，255.50μmol，2.00当量)。将反应混合物在室温(30℃)搅拌另外的3h，直至LCMS显示反应完成。用饱和NaHCO3水溶液(0.1mL)使混合物急冷，然后在真空中浓缩，并且通过硅胶柱色谱(DCM:MeOH＝100/1至30:1)纯化剩余物，以产生为黄色固体的产物4-[1-[3-[7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]-4-哌啶基]哌嗪-1-羧酸叔丁酯E(40mg，纯度：74％)，该产物直接用于下一步骤。
步骤5：向4-[1-[3-[7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]-4-哌啶基]哌嗪-1-羧酸叔丁酯E(40.0mg，71.2μmol，1.00当量)在MeOH(0.5ml)中的悬浮液中添加4N HCl/MeOH(1ml)。将反应混合物在室温(30℃)搅拌0.5h。使固体沉淀。LCMS显示反应完成。用MeOH(5ml)稀释混合物，并且在室温(30℃)搅拌10min。过滤悬浮液，并且在高真空下干燥黄色固体，以产生为橙色固体的期望的产物7-氟-6-甲氧基-4-[6-(4-哌嗪-1-基-1-哌啶基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基]喹啉39(10.7mg，产率：26％)。
实施例48
Figure BDA0002335552890001581
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物40。LC/MS(方法3)：tR＝1.86min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.81(d,J＝4.4Hz,1H),8.57(d,J＝2.4Hz,1H),8.31(s,1H),8.21(d,J＝2.8Hz,1H),7.78(d,J＝12.0Hz,1H),7.58(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝9.6Hz,1H),3.89(s,3H),3.60-3.66(m,2H),2.80-2.82(m,2H),2.41-2.77(m,11H),2.04-2.07(m,2H),1.77-1.80(m,2H),1.09(t,J＝6.8Hz,3H)。
实施例49
Figure BDA0002335552890001591
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物41。LC/MS(方法4)：tR＝5.55min，m/z(M+H)+＝490.2。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.82(d,J＝4.4Hz,1H),8.58(d,J＝2.4Hz,1H),8.32(s,1H),8.22(d,J＝2.4Hz,1H),7.79(d,J＝12.0Hz,1H),7.58(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝9.2Hz,1H),3.90(s,3H),3.63-3.66(m,2H),2.78-2.88(m,5H),3.31(s,3H),2.33-2.46(m,3H),2.06-2.12(m,4H),1.77-1.80(m,2H),1.08(t,J＝6.0Hz,3H)。
实施例50
Figure BDA0002335552890001592
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物42。LC/MS(方法3)：tR＝1.86min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.81(d,J＝4.4Hz,1H),8.57(d,J＝2.4Hz,1H),8.31(s,1H),8.21(d,J＝2.8Hz,1H),7.78(d,J＝12.0Hz,1H),7.58(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝9.6Hz,1H),3.89(s,3H),3.60-3.66(m,2H),2.80-2.82(m,2H),2.41-2.77(m,11H),2.04-2.07(m,2H),1.77-1.80(m,2H),1.09(t,J＝6.8Hz,3H)。
实施例51
Figure BDA0002335552890001601
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物43。LC/MS(方法4)：tR＝5.66min，m/z(M+H)+＝492.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.67-8.65(m,2H),8.38(s,2H),7.73-7.56(m,3H),3.89(s,3H),3.69(d,J＝11.3Hz,2H),3.54-3.40(m,2H),3.27-3.15(m,5H),3.06(t,J＝11.4Hz,2H),2.87(d,J＝12.0Hz,2H),2.77(t,J＝11.8Hz,2H),2.53(t,J＝11.2Hz,1H),2.04(d,J＝11.8Hz,2H),1.73(q,J＝10.8Hz,2H)。
实施例52
Figure BDA0002335552890001602
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物44。LC/MS(方法3)：tR＝1.90min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,D2O)δ＝8.76(d,J＝6.0Hz,1H),8.72(d,J＝2.5Hz,1H),8.57(d,J＝2.5Hz,1H),8.55(s,1H),8.03(d,J＝6.3Hz,1H),7.90(d,J＝10.5Hz,1H),7.72(d,J＝8.5Hz,1H),3.92(s,3H),3.87(s,10H),3.68-3.61(m,1H),3.36(s,6H),3.01-2.95(m,2H),2.41(d,J＝11.8Hz,2H),2.01-1.92(m,2H)。
实施例53
Figure BDA0002335552890001611
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物45。LC/MS(方法4)：tR＝5.46min，m/z(M+H)+＝479.2；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.82(d,J＝4.4Hz,1H),8.58(d,J＝2.8Hz,1H),8.32(s,1H),8.22(d,J＝2.8Hz,1H),7.79(d,J＝12.0Hz,1H),7.58(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝8.8Hz,1H),3.90(s,3H),3.63-3.66(m,2H),2.78-2.83(m,2H),2.44-2.68(m,9H),2.04-2.07(m,2H),1.77-1.81(m,2H)。
实施例54
Figure BDA0002335552890001612
Figure BDA0002335552890001621
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化来制备化合物46。LC/MS(方法4)：tR＝6.00min，m/z(M+H)+＝511.1；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.83(d,J＝4.4Hz,1H),8.57(d,J＝2.4Hz,1H),8.34(s,1H),8.24(d,J＝2.4Hz,1H),7.80(d,J＝12.0Hz,1H),7.59(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝8.8Hz,1H),3.90(s,3H),3.66-3.69(m,2H),3.05-3.14(m,8H),2.71-2.83(m,3H),1.96-1.99(m,2H),1.80-1.84(m,2H)。
实施例55
Figure BDA0002335552890001622
将1-(3-氟-4-哌啶基)-4-甲基-哌嗪(161.65mg，589.53μmol，2.20当量，2HCl)、4-(6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)-7-氟-6-甲氧基-喹啉(100.00mg，267.97μmol，1.00当量)、t-BuONa(64.38mg，669.92μmol，2.50当量)、Pd2(dba)3(24.54mg，26.80μmol，0.10当量)和XPhos(51.10mg，107.19μmol，0.40当量)在甲苯(4.00mL)中的经搅拌的混合物脱气，并且用N2吹扫3次，然后在N2气氛下在110℃搅拌16小时，直至TLC(DCM/MeOH＝20/1)并且LCMS分析显示完全消耗起始材料。用水(10mL)稀释混合物，并且用DCM(20mL×3)提取。用盐水(20mL×3)洗涤合并的有机层，在无水Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩以产生剩余物，通过制备型TLC(SiO2，DCM/MeOH＝10/1(具有1％氨水))纯化剩余物，以产出为黄色固体的不纯产物(20mg)。LC/MS(方法3)：tR＝2.03min，m/z(M+H)+＝494.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.93-8.90(m,2H),8.80(s,1H),8.69(d,J＝2.4Hz,1H),8.39(d,J＝6.0Hz,1H),8.16(d,J＝8.8Hz,1H),7.93(d,J＝10.4Hz,1H),5.21(d,J＝47.6Hz,1H),4.08(s,3H),3.98-3.95(m,1H),3.48-3.31(m,4H),3.21-3.05(m,6H),2.91(s,3H),2.26-2.22(m,2H),1.95-1.92(m,2H)。
实施例56
Figure BDA0002335552890001631
以与化合物47类似的方式通过使用相应的胺来制备化合物48。LC/MS(方法3)：tR＝2.07min，m/z(M+H)+＝462.1；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.71(d,J＝4.8Hz,1H),8.51(d,J＝2.8Hz,1H),8.38(s,1H),8.19(d,J＝2.4Hz,1H),7.72-7.65(m,3H),3.91(s,3H),3.67-3.56(m,2H),3.46-3.40(m,1H),3.18-3.10(m,1H),2.82-2.70(m,8H),2.48(s,3H),2.40-2.36(m,1H),2.03-1.96(m,2H)。
实施例57
Figure BDA0002335552890001632
以与化合物47类似的方式通过使用相应的胺来制备化合物49。LC/MS(方法3)：tR＝1.91min，m/z(M+H)+＝448.1；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.65(d,J＝4.8Hz,1H),8.33(s,1H),8.23(d,J＝2.8Hz,1H),8.12(d,J＝2.4Hz,1H),7.66-7.59(m,3H),4.11(t,J＝7.2Hz,2H),3.88(s,3H),3.83-3.80(m,2H),3.48-3.42(m,1H),2.61(m,8H),2.38(s,3H)。
实施例59
Figure BDA0002335552890001641
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化、然后用HCl/MeOH进行Boc脱保护来制备化合物51。LC/MS(方法4)：tR＝5.32min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)：δ8.96-8.93(m,2H),8.83(s,1H),8.74(s,1H),8.40(d,J＝10.0Hz,1H),8.17(d,J＝8.4Hz,1H),7.96(d,J＝10.8Hz,1H),4.10(s,3H),3.99(d,J＝9.2Hz,2H),3.80-3.55(m,4H),3.02-2.96(m,2H),2.44-2.27(m,5H),2.18-2.06(m,5H),1.59(s,3H)。
实施例60
Figure BDA0002335552890001642
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化、然后进行去Boc程序来制备化合物52。LC/MS(方法3)：tR＝2.23min，m/z(M+H)+＝488.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.93-8.91(m,2H),8.81(s,1H),8.69(d,J＝2.8Hz,1H),8.39(d,J＝6.0Hz,1H),8.16(d,J＝8.5Hz,1H),7.94(d,J＝10.4Hz,1H),4.29(br s,2H),4.08(s,3H),3.91(d,J＝12.0Hz,2H),3.64-3.48(m,4H),3.13(m,1H),2.96(t,J＝11.8Hz,2H),2.40-2.38(m,2H),2.24(m,4H),2.08-2.06(m,2H)。
实施例61
Figure BDA0002335552890001651
经由还原胺化由化合物52制备化合物53。LC/MS(方法3)：tR＝2.41min，m/z(M+H)+＝501.3；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.83(d,J＝4.4Hz,1H),8.58(d,J＝2.4Hz,1H),8.32(s,1H),8.22(d,J＝2.4Hz,1H),7.80(d,J＝12.0Hz,1H),7.59(d,J＝4.4Hz,1H),7.55(d,J＝8.8Hz,1H),3.90(s,3H),3.57-3.54(m,2H),3.15(m,2H),2.86-2.81(m,2H),2.68-2.65(m,2H),2.55-2.53(m,2H),2.41-2.36(m,1H),2.30(s,3H),1.97-1.94(m,4H),1.78-1.69(m,4H)。
化合物62
Figure BDA0002335552890001652
经由以与化合物39类似的方式通过使用中间产物D的还原胺化、然后进行去Boc程序来制备化合物54。LC/MS(方法3)：tR＝1.96min，m/z(M+H)+＝473.2；1H NMR(400MHz,D2O)：δ8.76(d,J＝6.0Hz,1H),8.72(d,J＝2.8Hz,1H),8.56(s,1H),8.56(d,J＝2.4Hz,1H),8.02(d,J＝6.0Hz,1H),7.89(d,J＝10.4Hz,1H),7.70(d,J＝8.8Hz,1H),4.93(s,1H),3.93(s,3H),3.81-3.88(m,5H),3.60-3.75(m,3H),2.95,2.99(m,2H),2.32-2.48(m,4H),1.94-1.98(m,2H)。
实施例63
Figure BDA0002335552890001661
经由还原胺化由化合物53制备化合物54。LC/MS(方法3)：tR＝1.99min，m/z(M+H)+＝488.2；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.82(d,J＝4.4Hz,1H),8.58(d,J＝2.4Hz,1H),8.31(s,1H),8.22(d,J＝2.4Hz,1H),7.78(d,J＝12.0Hz,1H),7.58(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝8.8Hz,1H),4.14(s,3H),3.53-3.90(m,3H),3.25(s,1H),2.99-3.03(m,2H),2.88-2.89(m,2H),2.55-2.62(m,3H),2.43(s,3H),1.73-1.93(m,13H)。
实施例64
Figure BDA0002335552890001662
以与化合物47类似的方式制备化合物56。LC/MS(方法3)：tR＝1.94min，m/z(M+H)+＝475.1；1H NMR(400MHz,D2O)：δ8.67(d,J＝6.0Hz,1H),8.21(s,1H),7.95(s,1H),7.93-7.88(m,1H),7.66(d,J＝6.0Hz,1H),7.46(d,J＝9.8Hz,1H),7.29-7.26(m,2H),3.96-3.50(m,14H),3.07(s,3H),3.01(s,1H),2.91-2.85(s,1H),2.41(d,J＝12.0Hz,2H),2.01-1.92(m,2H)。
实施例65
Figure BDA0002335552890001671
通过布赫瓦尔德-哈特维希胺化(Buchwald-Hartwig amination)以与47类似的方式制备化合物57。LC/MS(方法3)：tR＝3.19min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.94(m,2H),8.80(s,1H),8.71(d,J＝2.4Hz,1H),8.39(d,J＝6.0Hz,1H),8.16(d,J＝8.4Hz,1H),7.96(d,J＝10.8Hz,1H),4.08(s,3H),3.50-3.85(m,6H),3.10-3.18(m,4H),3.02(s,3H),2.30-2.40(m,2H),2.06-2.22(m,4H),1.57(s,3H)。
实施例66
Figure BDA0002335552890001672
Figure BDA0002335552890001681
用AcOH将DCE(500.00μL)中的中间产物D和1,3-二甲基哌嗪(11.67mg，102.20μmol，2.00当量)的悬浮液调节pH至5。将反应混合物在80℃搅拌1h，然后添加NaBH(OAc)3(32.49mg，153.30μmol，3.00当量)。将反应混合物在30℃搅拌另外的15h。TLC(DCM/MeOH＝20/1)显示剩余约90％的起始材料。将悬浮液在50℃搅拌15h。TLC(DCM/MeOH＝20/1)显示剩余约60％的起始材料。向悬浮液中添加NaBH(OAc)3(32.49mg，153.3μmol)，将反应混合物在30℃搅拌另外的15h。TLC(DCM/MeOH＝20/1)显示没有更多的转化。将悬浮液在50℃搅拌1h。由LCMS检测到25％的期望产物和74％的醇。用饱和NaHCO3水溶液(10mL)使混合物急冷，用DCM(10mL×3)提取。在真空中浓缩合并的有机层以产生剩余物，通过制备型TLC(DCM/MeOH＝10/1)纯化剩余物以产生为棕色固体的期望的产物。通过制备型HPLC在HCl***中进一步纯化期望的产物，并且通过冷冻干燥进行干燥，以产生为黄色固体的期望的产物4-[6-[4-(2,4-二甲基哌嗪-1-基)-1-哌啶基]吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基]-7-氟-6-甲氧基-喹啉(总计2.60mg，平均产率：4.9％，纯度：94％)。LC/MS(方法3)：tR＝2.58min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,D2O)：δ8.78(d,J＝6.4Hz,1H),8.73(d,J＝2.4Hz,1H),8.60(d,J＝2.4Hz,1H),8.59(s,1H),8.05(d,J＝6.0Hz,1H),7.91(d,J＝10.8Hz,1H),7.75(d,J＝8.4Hz,1H),3.80-3.98(m,10H),3.49-3.51(m,3H),2.93-3.02(m,5H),2.13-2.21(m,3H),1.92-1.98(m,1H),1.49(t,J＝6.4Hz,3H)。
实施例68
Figure BDA0002335552890001682
Figure BDA0002335552890001691
步骤1：将3-溴-6-[4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-哌啶基]吡唑并[1,5-a]嘧啶(66.00mg，174.00μmol，1.00当量)、4,4,5,5-四甲基-2-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(176.75mg，696.00μmol，4.00当量)、Pd(dppf)Cl2(25.46mg，34.80μmol，0.20当量)、KOAc(37.57mg，382.80μmol，2.20当量)在二噁烷(6.00mL)中的混合物脱气并且用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛下在120℃搅拌0.5小时直至LCMS显示完全消耗起始材料。将反应混合物冷却至室温，并且将为深棕色溶液的其在二噁烷中的粗产物直接用于下一步骤。
步骤2：将8-氯-2-甲氧基-1,5-萘啶(31.83mg，163.56μmol，2.00当量)、6-[4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-哌啶基]-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(74.19mg，81.78μmol，1.00当量)、Pd(dppf)Cl2(11.97mg，16.36μmol，0.20当量)、K2CO3(33.91mg，245.34μmol，3.00当量)在二噁烷/H2O(6.00mL/0.9mL)中的混合物脱气并且用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛下在120℃搅拌1小时直至LCMS显示完全消耗起始材料。在真空中浓缩反应混合物以产生剩余物，通过用MeOH/H2O(从10％至100％的水中MeOH)洗脱的Biotage快速反相C-18柱色谱纯化剩余物，以产生为黄色固体的产物2-甲氧基-8-[6-[4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-哌啶基]吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基]-1,5-萘啶(60)。LC/MS(方法3)：tR＝2.22min，m/z(M+H)+＝459.2；1H NMR(400MHz,MeOD)δ9.50(s,1H),8.88(d,J＝5.2Hz,1H),8.77(d,J＝2.4Hz,1H),8.67(d,J＝4.8Hz,1H),8.41(d,J＝2.8Hz,1H),8.19(d,J＝9.2Hz,1H),7.24(d,J＝9.2Hz,1H),4.15(s,3H),3.77-3.74(m,2H),2.82-2.40(m,11H),2.30(s,3H),2.10-2.07(m,2H),1.80-1.69(m,2H)。
实施例69
Figure BDA0002335552890001701
通过布赫瓦尔德-哈特维希胺化以与47类似的方式制备化合物61。LC/MS(方法3)：tR＝2.28min，m/z(M+H)+＝490.2；1H NMR(400MHz,D2O)：δ8.66(d,J＝6.4Hz,1H),8.44(d,J＝8.0Hz,1H),8.43(s,1H),8.13(d,J＝6.0Hz,1H),7.78(d,J＝8.8Hz,1H),7.42(d,J＝3.6Hz,1H),6.83(d,J＝8.0Hz,1H),4.40-4.43(m,1H),3.96(s,3H),3.44-3.66(m,9H),3.23-3.24(m,1H),2.90-3.01(m,5H),2.58(m,1H),2.13-2.15(m,1H),1.79-1.84(m,1H),0.96(d,J＝7.2Hz,3H)。
实施例70
Figure BDA0002335552890001702
以与42类似的方式制备化合物62。LC/MS(方法4)：tR＝5.62min，m/z(M+H)+＝456.2；1H NMR(400MHz,D2O)：δ8.59(d,J＝2.3Hz,1H),8.42-8.40(m,2H),8.19(d,J＝8.5Hz,1H),7.98-7.97(m,2H),7.88(s,1H),7.72-7.70(m,1H),3.84-3.81(m,6H),3.72-3.558(m,5H),2.98(s,3H),2.97-2.91(m,2H),2.84(s,3H),2.34-2.28(m,4H),2.05-1.96(m,2H)。
实施例71
Figure BDA0002335552890001711
以与化合物10类似的方式制备化合物63。LC/MS(方法2)：tR＝2.84min，m/z(M+H)+＝455.1。
实施例72
Figure BDA0002335552890001712
以与化合物10类似的方式制备化合物64。LC/MS(方法2)：tR＝2.56min，m/z(M+H)+＝453.1。
实施例73
Figure BDA0002335552890001721
以与化合物10类似的方式制备化合物65。LC/MS(方法2)：tR＝3.14min，m/z(M+H)+＝506.1。
化合物15的合成(实施例78-82)
方案
Figure BDA0002335552890001731
实施例78步骤1：6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(4a)
Figure BDA0002335552890001732
将2-溴代丙二醛(1a)(36.3g，241mmol，1.0当量)悬浮在二噁烷(500ml)中，然后添加Hunig碱(46.2ml，265mmol，1.1当量)。将反应搅拌5分钟，并且然后添加1-甲基-4-(哌啶-4-基)哌嗪(2a)(88g，481mmol，2.0当量)。将反应在室温搅拌16小时。添加1H-吡唑-5-胺(3a)(20g，241mmol，1.0当量)，然后添加乙酸(68.8ml，1203mmol，5当量)。将反应加热4小时至95℃。将反应冷却至室温，过滤，并且用二噁烷(50mL)洗涤固体。浓缩滤液，以去除大部分溶剂。用饱和NaHCO3溶液(～500mL)将剩余物碱化至pH＝8。过滤所得到的固体，并且用水(100mL)洗涤。用DCM中的10％甲醇(200mL×5)提取滤液。在Na2SO4上干燥有机物，过滤，并且浓缩。用MTBE(300mL)处理剩余物，搅拌30分钟，并且过滤。将所得到的固体与MeTHF(50mL)研磨，以产生为微黄色固体的6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(4a)(28g，93mmol，产率：38.7％)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.44(d,J＝2.6Hz,1H),8.10(d,J＝2.7Hz,1H),7.95(d,J＝2.4Hz,1H),6.58(d,J＝2.4Hz,1H),3.55(d,J＝12.3Hz,2H),2.79-2.33(m,9H),2.30(s,3H),1.99(d,J＝13.4Hz,2H),1.84-1.60(m,4H)。13C NMR(101MHz,CDCl3)δ146.89,144.58,143.31,136.39,120.28,96.52,77.31,77.19,76.99,76.67,60.94,55.38,50.40,49.06,45.98,28.03。MS：m/z 301.2(M+H+)。
实施例79步骤2：3-溴-6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(5a)
Figure BDA0002335552890001741
将6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(4a)(24.6g，82mmol，1.0当量)溶解在CHCl3(360ml)和THF(90ml)中，并且冷却至0-5℃。然后，在35分钟内分批添加N-溴代琥珀酰亚胺(14.57g，82mmol，1.0当量)，并且搅拌30分钟，并且LC-MS显示95％的转化率。然后，添加更多的N-溴代琥珀酰亚胺(0.3g，1.69mmol，0.02当量)。将反应搅拌1小时，LC-MS显示反应完成。过滤反应，用DCM(100mL)洗涤。用饱和NaHCO3(200ml×2)、水(100mL)、盐水(100mL×2)洗涤滤液，干燥，并且浓缩。将所得到的固体与MTBE(200mL)和EtOAc(120mL)研磨，以产生为黄色固体的3-溴-6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(5a)(27g，71.2mmol，产率：87％)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.49(d,J＝2.6Hz,1H),8.04(d,J＝2.6Hz,1H),7.93(s,1H),3.56(d,J＝13.0Hz,2H),2.79-2.46(m,9H),2.40(tt,J＝11.3,3.6Hz,2H),2.33(s,3H),2.00(m,2H),1.75(m,2H)。13C NMR(101MHz,CDCl3)δ147.63,143.04,141.35,137.00,120.37,83.85,77.30,76.99,76.67,60.82,55.22,50.12,48.75,45.75,27.91。MS：m/z379.1，381.1(M+H+)。
实施例80步骤3：7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(7a)
Figure BDA0002335552890001751
将4-氯-7-氟-6-甲氧基喹啉(6a)(13.4g，63.3mmol，1.0当量)悬浮在二噁烷(250ml)中，然后添加4,4,4’,4’,5,5,5’,5’-八甲基-2,2’-联(1,3,2-二氧杂环戊硼烷)(19.30g，76mmol，1.2当量)、乙酸钾(18.64g，190mmol，3.0当量)。将反应通过氮气流15分钟，然后添加SiDDP-Pd(10g，2.5mmol，0.04当量)。将反应在95℃加热过夜，冷却至室温，过滤，并且用二噁烷(100mL)洗涤。浓缩滤液，并且与己烷(100mL)研磨。将固体溶解在MTBE(800mL)中，并且用水(200mL×2)、盐水(100mL)洗涤，在Na2SO4上干燥，过滤，并且浓缩，以产生为微黄色固体的粗7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(7a)(16.44g，54.2mmol，产率：86％)。
实施例81步骤4：7-氟-6-甲氧基-4-(6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)喹啉(15)
Figure BDA0002335552890001752
将3-溴-6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(5a)(19.5g，51.4mmol，1.0当量)悬浮在MeTHF(350ml)中，然后添加7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(7a)(23.38g，77mmol，1.5当量)和3.0M磷酸钾溶液(51.4ml，154mmol，3.0当量)。将反应通过氮气流15分钟，并且添加PdCl2(dppf)-CH2Cl2加合物(2.94g，3.60mmol，0.07当量)。将反应在82-83℃加热过夜。将反应冷却至40-50℃，并且分离水层。用水(70mL)洗涤有机层，将有机层浓缩至150mL的体积，并且过滤。将所得到的固体溶解在THF-DCM(1:1)中的5％甲醇(500mL)中，并且在40℃用SilicaMetS DMT(0.6mmol/g)(36g)处理4小时，过滤，用DCM(50mL)中的5％甲醇洗涤，并且然后在室温用SilicaMetS硫醇(1.28mmol/g)(17g)过夜处理2次。通过浓缩去除溶剂，并且将所得到的固体与EtOAc(45mL)研磨，以产生为微黄色固体的7-氟-6-甲氧基-4-(6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)喹啉(15)(14.5g，30.5mmol，产率：59.3％)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.80(d,J＝4.6Hz,1H),8.55(d,J＝2.7Hz,1H),8.29(s,1H),8.19(d,J＝2.7Hz,1H),7.77(d,J＝12.1Hz,1H),7.56(d,J＝4.6Hz,1H),7.52(d,J＝9.1Hz,1H),3.87(s,3H),3.62(d,J＝12.3Hz,2H),2.78(t,J＝11.9Hz,2H),2.70-2.36(m,7H),2.29(s,3H),2.02(m,2H),1.78(m,4H)。13C NMR(101MHz,CDCl3)δ155.71,153.19,148.65,148.13,148.00,147.43,145.10,144.98,143.24,141.67,137.31,136.88,124.25,121.41,120.21,114.49,114.32,107.78,105.79,60.82,56.07,55.39,50.05,49.09,46.00,27.93。MS：m/z 476.2(M+H+)。
实施例82步骤5：7-氟-6-甲氧基-4-(6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)喹啉三氯化物(15HCl)
Figure BDA0002335552890001761
将7-氟-6-甲氧基-4-(6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)喹啉(15)(14.0g，29.4mmol)悬浮在二***(250ml)中，然后添加EtOAc中的1M氯化氢(147ml，147mmol，5.0当量)。将反应在室温搅拌2小时，并且然后过滤，用二***(100mL)洗涤，并且然后悬浮在二***(300mL)中且搅拌1小时，过滤，用二***(100mL)洗涤，在50℃在真空下干燥2天，以产生为橙色固体的7-氟-6-甲氧基-4-(6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)喹啉三氯化物(15HCl)(16.5g，28.2mmol，产率：96％)。
1H NMR(400MHz,氧化氘)δ8.72(d,J＝6.0Hz,1H),8.68(d,J＝2.6Hz,1H),8.50-8.43(m,2H),7.96(dd,J＝6.0,0.9Hz,1H),7.86(d,J＝10.6Hz,1H),7.62(d,J＝8.4Hz,1H),3.94(s,3H),3.93-3.54(m,11H),3.05(s,3H),3.04-2.93(m,2H),2.41(d,J＝11.9Hz,2H),2.07-1.92(m,2H)。13C NMR(101MHz,D2O)δ155.24,149.24,149.11,148.62,147.00,144.40,141.04,140.04,136.98,134.18,134.06,123.84,121.86,120.16,108.01,106.45,106.23,105.25,63.02,56.44,50.35,48.13,46.01,42.69,25.69。MS：m/z 476.3(M+H+)。C26H30FN7O·3HCl的分析计算值：C,53.39,H,5.69,N,16.76,Cl,18.18。实测值：C,53.31,H,5.57,N,16.62,Cl,18.55。
实施例185
Figure BDA0002335552890001771
向化合物80(50mg，0.15mmol)在DCM/DMF(1ml/0.2ml)中的悬浮液中添加4-氧代哌啶-1-羧酸叔丁酯(45mg，0.23mmol)，然后添加NaBH(OAc)3(85mg，0.45mmol)，并且将混合物在室温搅拌过夜。用EtOAc(20ml)稀释混合物，并且用饱和NaHCO3水溶液(10ml)和盐水洗涤，在Na2SO4上干燥。在去除有机溶剂之后，通过Biotage SiO2柱色谱(梯度：MeOH/DCM＝1/100至10/100)纯化剩余物，以产生经Boc保护的化合物79，经Boc保护的化合物79根据一般程序4经受脱Boc，并且通过制备型HPLC纯化最终产物以产生化合物79。LCMS(方法2)：tR＝2.50min，m/z(M+H)+＝413.9；1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.80(s,1H),9.24(s,1H),9.16(d,J＝5.7Hz,1H),9.03(dd,J＝23.8,13.4Hz,1H),8.99(s,2H),8.83(s,1H),8.55(d,J＝8.6Hz,1H),8.32(dd,J＝18.2,7.1Hz,2H),8.09(t,J＝7.7Hz,1H),7.87(t,J＝7.8Hz,1H),3.98(d,J＝13.1Hz,2H),3.75-3.30(m,6H),3.25(d,J＝10.5Hz,3H),2.89(q,J＝12.0,11.4Hz,2H),2.35(d,J＝12.9Hz,2H),2.03(qd,J＝12.9,4.0Hz,2H)。
实施例186
Figure BDA0002335552890001772
根据一般程序1、一般程序2和一般程序3A，然后用1N HCl进行脱Boc，制备化合物80。LC/MS(方法2)：tR＝1.52min，m/z(M+H)+＝331.2；1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.13(br.s.2H),9.09(d,J＝4.4Hz,1H),8.91(dt,J＝14.3,2.8Hz,2H),8.74(d,J＝5.2Hz,1H),8.43(s,1H),8.22(dd,J＝8.7,3.2Hz,1H),8.13(s,1H),7.99(d,J＝7.4Hz,1H),7.78(q,J＝7.0Hz,1H),3.54-3.45(m,4H),3.28-3.19(m,4H)。
实施例187
Figure BDA0002335552890001781
通过用DCM中的Ac2O/Et3N处理化合物79，然后进行制备型HPLC纯化，合成化合物81。LC/MS(方法2)：tR＝2.85min，m/z(M+H)+＝455.2；1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.32(s,1H),9.17(d,J＝2.3Hz,1H),9.00(d,J＝4.8Hz,1H),8.76-8.68(m,1H),8.22(d,J＝8.5Hz,1H),8.11(dd,J＝9.9,8.5Hz,1H),7.91-7.82(m,2H),7.77(d,J＝13.7Hz,1H),7.66(t,J＝7.2Hz,1H),4.53(d,J＝13.4Hz,1H),3.95(s,1H),3.89(dd,J＝12.3,9.2Hz,1H),3.59(d,J＝11.9Hz,2H),3.46(d,J＝13.0Hz,2H),3.38(d,J＝12.0Hz,1H),3.22-3.06(m,5H),2.26(d,J＝13.6Hz,2H),2.02(s,3H),1.72-1.39(m,2H)。
实施例188
Figure BDA0002335552890001782
根据一般程序1、一般程序2和一般程序5制备化合物185。LC/MS(方法2)：tR＝2.87min，m/z(M+H)+＝442。
实施例189
Figure BDA0002335552890001791
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B和一般程序4制备化合物186。LC/MS(方法2)：tR＝2.97min，m/z(M+H)+＝393。
实施例190
Figure BDA0002335552890001792
根据一般程序1、一般程序2、一般程序3B和一般程序4制备化合物187。LC/MS(方法2)：tR＝2.78min，m/z(M+H)+＝359。
实施例191
Figure BDA0002335552890001801
在用多聚甲醛的还原胺化之后，由化合物186制备化合物188。LC/MS(方法2)：tR＝2.96min，m/z(M+H)+＝421。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.53(s,1H),8.87-8.79(m,2H),8.76(d,J＝2.7Hz,1H),8.67(s,1H),7.85(d,J＝12.1Hz,1H),7.79-7.67(m,2H),3.91-3.80(ms,5H),3.33(ddt,J＝11.9,8.0,3.8Hz,2H),2.83-2.72(m,7H),2.08(d,J＝11.8Hz,2H),1.76(qd,J＝12.2,4.0Hz,2H)。
实施例192
Figure BDA0002335552890001802
在用多聚甲醛的还原胺化之后，由化合物87制备化合物189。LC/MS(方法2)：tR＝2.84min，m/z(M+H)+＝387。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.59(s,1H),8.91(d,J＝2.6Hz,1H),8.83(d,J＝2.6Hz,1H),8.67(m,1H),8.35(m,1H),8.08(d,J＝8.4Hz,1H),7.94(m,1H),7.70(m,1H),3.90(d,J＝12.7Hz,2H),3.33(ddt,J＝12.0,8.1,3.9Hz,2H),2.79(m,10H),2.09(d,J＝12.3Hz,2H),1.76(qd,J＝12.1,4.0Hz,2H)。
实施例193
Figure BDA0002335552890001811
以与化合物39类似的方式制备化合物190。LC/MS(方法2)：tR＝2.83min，m/z(M+H)+＝490。
实施例194
Figure BDA0002335552890001812
以与化合物47类似的方式制备化合物191。LC/MS(方法2)：tR＝2.80min，m/z(M+H)+＝434。
实施例195
Figure BDA0002335552890001813
Figure BDA0002335552890001821
以与化合物47类似的方式制备化合物192。LC/MS(方法2)：tR＝3.59min，m/z(M+H)+＝380。
实施例196
Figure BDA0002335552890001822
以与化合物47类似的方式制备化合物193。LC/MS(方法2)：tR＝2.95min，m/z(M+H)+＝435。
实施例197
Figure BDA0002335552890001823
以与化合物47类似的方式制备化合物194。LC/MS(方法2)：tR＝2.85min，m/z(M+H)+＝401。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.43-8.37(m,2H),8.33(d,J＝2.6Hz,1H),8.11-8.03(m,1H),7.94(ddd,J＝8.4,1.3,0.6Hz,1H),7.69(ddd,J＝8.3,6.8,1.4Hz,1H),7.60(s,1H),7.47(ddd,J＝8.3,6.8,1.3Hz,1H),4.07-3.98(m,2H),3.75(dd,J＝7.8,5.5Hz,2H),3.58(t,J＝4.6Hz,4H),3.38-3.31(m,1H),2.65(s,3H),2.37-2.31(m,4H)。
实施例198
Figure BDA0002335552890001831
以与化合物47类似的方式制备化合物195。LC/MS(方法2)：tR＝2.71min，m/z(M+H)+＝393。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.72(s,1H),8.88(d,J＝2.7Hz,1H),8.83(d,J＝2.7Hz,1H),8.81(d,J＝4.7Hz,1H),8.68(s,1H),7.84(d,J＝12.2Hz,1H),7.72(d,J＝4.7Hz,1H),7.67(d,J＝9.3Hz,1H),3.92-3.82(m,5H),3.55(d,J＝12.2Hz,2H),3.27-3.17(m,2H),3.09(q,J＝12.5,11.0Hz,2H),2.86(d,J＝3.0Hz,3H)。
实施例199
Figure BDA0002335552890001832
以与化合物47类似的方式制备化合物196。LC/MS(方法2)：tR＝2.60min，m/z(M+H)+＝359。
实施例200
Figure BDA0002335552890001841
以与化合物47类似的方式制备化合物197。LC/MS(方法2)：tR＝3.38min，m/z(M+H)+＝346。
实施例201
Figure BDA0002335552890001842
以与化合物47类似的方式制备化合物198。LC/MS(方法2)：tR＝2.73min，m/z(M+H)+＝417。
实施例202
Figure BDA0002335552890001843
Figure BDA0002335552890001851
以与化合物47类似的方式制备化合物199。LC/MS(方法2)：tR＝2.95min，m/z(M+H)+＝448。
实施例203
Figure BDA0002335552890001852
以与化合物47类似的方式制备化合物200。LC/MS(方法2)：tR＝2.92min，m/z(M+H)+＝451。
实施例204
Figure BDA0002335552890001853
以与化合物47类似的方式制备化合物201。LC/MS(方法2)：tR＝3.09min，m/z(M+H)+＝487。
实施例205
Figure BDA0002335552890001861
以与化合物47类似的方式制备化合物202。LC/MS(方法2)：tR＝3.17min，m/z(M+H)+＝456。
实施例206
Figure BDA0002335552890001862
以与化合物47类似的方式制备化合物203。LC/MS(方法2)：tR＝3.22min，m/z(M+H)+＝471。
实施例207
Figure BDA0002335552890001871
以与化合物47类似的方式制备化合物204。LC/MS(方法2)：tR＝3.70min，m/z(M+H)+＝477。
实施例208
Figure BDA0002335552890001872
以与化合物60类似的方式制备化合物205。LC/MS(方法3)：tR＝1.75min，m/z(M+H)+＝429.0；1H NMR(400MHz,CD3OD)9.54(s,1H),9.08(dd,J＝4.4,1.6Hz,1H),8.97(d,J＝4.8Hz,1H),8.90(d,J＝4.8Hz,1H),8.83(d,J＝2.8Hz,1H),8.46(d,J＝2.8Hz,1H),8.40(dd,J＝8.4,1.6Hz,1H),7.79(dd,J＝8.8,4.4Hz,1H),3.80-3.77(m,2H),2.85-2.41(m,11H),2.30(s,3H),2.11-2.08(m,2H),1.78-1.70(m,2H)。
实施例209
Figure BDA0002335552890001881
以与化合物39类似的方式，通过用6,6-二氟-1,4-二氮杂烷-1-羧酸叔丁酯的还原胺化，然后用1N HCl进行脱Boc，制备化合物206。通过用甲醛的还原胺化来实现甲基化。LC/MS(方法3)：tR＝2.46min，m/z(M+H)+＝526.1；1H NMR(400MHz,CD3Cl)：δ8.83(d,J＝4.8Hz,1H),8.57(d,J＝2.8Hz,1H),8.33(s,1H),8.22(d,J＝2.8Hz,1H),7.81(d,J＝12.0Hz,1H),7.60(d,J＝4.4Hz,1H),7.54(d,J＝9.2Hz,1H),3.90(s,3H),3.64(d,J＝12.0Hz,2H),3.11(t,J＝14.4Hz,2H),2.97(t,J＝14.4Hz,2H),2.90-2.87(m,2H),2.78(t,J＝11.2Hz,2H),2.70-2.67(m,3H),2.45(s,3H),1.96(d,J＝12.0Hz,2H),1.80-1.73(m,2H)。
实施例210
Figure BDA0002335552890001882
以与化合物70类似的方式制备化合物207。LC/MS(方法4)：tR＝3.10min，m/z(M+H)+＝492.0；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.55(d,J＝2.6Hz,1H),8.31(s,1H),8.21(d,J＝2.6Hz,1H),8.11-8.08(m,2H),7.73-7.71(m,1H),7.58(s,1H),7.53-7.44(m,1H),3.63(d,J＝12.1Hz,2H),3.11(t,J＝14.6Hz,2H),2.97(t,J＝14.6Hz,2H),2.90-2.87(m,2H),2.81(s,3H),2.79-2.72(m,2H),2.70-2.67(m,3H),2.45(s,3H),1.95(d,J＝12.3Hz,2H),1.80-1.70(m,2H)。
实施例211
Figure BDA0002335552890001891
以与化合物70类似的方式制备化合物208。LC/MS(方法3)：tR＝1.89min，m/z(M+H)+＝472.1；1H NMR(400MHz,D2O)δ8.72-8.67(m,1H),8.67(m,1H),8.52(m,2H),8.02-8.01(m,2H),7.70-7.68(m,1H),7.55(d,J＝8.0Hz,1H),3.90-3.80(m,9H),3.62-3.30(m,5H),2.94-2.87(m,5H),2.27-2.24(m,4H),1.99-1.96(m,2H)。
实施例212
Figure BDA0002335552890001892
以与化合物47类似的方式制备化合物209。LC/MS(方法2)：tR＝2.98min，m/z(M+H)+＝427。
实施例213
Figure BDA0002335552890001901
以与化合物47类似的方式制备化合物210。LC/MS(方法2)：tR＝2.92min，m/z(M+H)+＝393。
实施例214
Figure BDA0002335552890001902
以与化合物47类似的方式制备化合物211。LC/MS(方法2)：tR＝3.19min，m/z(M+H)+＝435。
实施例215
Figure BDA0002335552890001903
Figure BDA0002335552890001911
以与化合物39类似的方式制备化合物212。LC/MS(方法2)：tR＝3.09min；m/z(M+H)+＝358.2。(1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.04(br.s.2H),8.85(d,J＝2.8Hz,1H),8.75(d,J＝8.8Hz,2H),8.67(d,J＝1.6Hz,1H),8.38(dd,J＝6.2,1.6Hz,1H),7.73(d,J＝3.2Hz,1H),7.67(t,J＝8Hz,1H),3.66(t,J＝5.1Hz,4H),3.22-2.98(m,4H),3.11(s,3H)。
实施例216
Figure BDA0002335552890001912
实施例217 4-(4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯的合成：
Figure BDA0002335552890001921
向3mL DCM中的6-(哌嗪-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(0.11g，0.54mmol)的悬浮液中添加0.45mL的DMF。获得澄清溶液。向澄清溶液添加N-BOC哌啶酮(0.16g，1.5当量)，并且然后添加三乙酰氧基硼氢化钠(0.34g，3当量)。将所得到的悬浮液在室温搅拌过夜。在添加附加量的三乙酰氧基硼氢化钠(0.16g，1.5当量)并且搅拌2.5h之后，几乎消耗起始材料。用NaHCO3(饱和)使反应急冷，并且将DCM用于提取(2×)。用盐水洗涤有机层，并且在硫酸钠上干燥。用DCM中的1-10％MeOH进行Biotage纯化产生了期望的产物4-(4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(产率：34％)(70mg)。
实施例218 4-(4-(3-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯的合成：
Figure BDA0002335552890001922
向冰浴中1.5mL AcOH中的4-(4-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(70mg，0.18mmol)的溶液添加0.5mL AcOH中的溴(0.01ml，1.05当量)。将混合物在室温搅拌15min，并且用水急冷。在DCM与水之间分配混合物。用NaHCO3(饱和)、盐水洗涤有机层，并且干燥(Na2SO4)。浓缩产出80mg期望的产物(产率：95％)。
实施例219 3-(3-(甲基磺酰基)苯基)-6-(4-(哌啶-4-基)哌嗪-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶三盐酸盐的合成：
Figure BDA0002335552890001923
以与4-(6-(哌嗪-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)喹啉二盐酸盐类似的方式，由4-(4-(3-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)哌嗪-1-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(74mg，0.16mmol)和3-SO2Me苯硼酸(48mg，1.5当量)合成3-(3-(甲基磺酰基)苯基)-6-(4-(哌啶-4-基)哌嗪-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶三盐酸盐(30mg)，并且然后在两个步骤中进行HCl水解(产率：43％)。LC/MS(方法2)：tR＝0.78min；m/z(M+H)+＝441.2。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.21(s,1H),8.89(d,J＝2.7Hz,1H),8.8(br.s.2H),8.78(d,J＝2.7Hz,1H),8.76-8.63(m,2H),8.38(dt,J＝7.7,1.4Hz,1H),7.74(dt,J＝7.8,1.4Hz,1H),7.68(t,J＝7.8Hz,1H),3.90(d,J＝11.7Hz,2H),3.61(d,J＝10.6Hz,2H),3.43(d,J＝12.9Hz,3H),3.23(s,3H),3.30-3.12(m,4H),2.88(q,J＝12.0Hz,2H),2.31(d,J＝12.8Hz,2H),1.94(d,J＝7.7 2Hz,2H)。
实施例220
Figure BDA0002335552890001931
步骤1：向在0℃的6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-2-胺(900.00mg，4.22mmol，1.00当量)在DCM(100.00mL)中的溶液中逐份添加NIS(950.49mg，4.22mmol，1.00当量)。将反应混合物在0℃搅拌5min。沉淀黄色固体。TLC(DCM/MeOH＝20/1)显示反应完成。过滤悬浮液(用10mLDCM冲洗)，以产生为黄色固体的期望的产物6-溴-3-碘-吡唑并[1,5-a]嘧啶-2-胺(810.00mg，2.39mmol，产率：56.63％)。在真空中浓缩滤液，以产生粗产物(1.1g)，将粗产物与DCM(20mL)研磨0.5h。过滤悬浮液(用10mL DCM冲洗)，以产生第二批次的为黄色固体的产物。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ9.16(s,1H),8.34(s,1H),5.94(s,2H)。
步骤2：将7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(400.00mg，1.32mmol，1.00当量)、6-溴-3-碘-吡唑并[1,5-a]嘧啶-2-胺(639.76mg，1.89mmol，1.43当量)和K2CO3(547.11mg，3.96mmol，3.00当量)在二噁烷(16.00mL)和水(4.00mL)中的混合物脱气，并且用N2吹扫。添加Pd(dppf)Cl2(193.10mg，264.00μmol，0.20当量)。将反应混合物脱气，并且用N2吹扫三次，并且然后在N2气氛下加热2小时至100℃。由TLC(DCM/MeOH＝50/1)检测到期望的产物和少量起始材料。在真空中浓缩混合物以产生剩余物，通过SiO2快速柱色谱(梯度：MeOH/DCM＝1/100至1/50)纯化剩余物，以产生为黄色固体的期望的产物6-溴-3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-2-胺(305.00mg，产率：59.5％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.31(d,J＝2.0Hz,1H),8.79(d,J＝2.8Hz,1H),8.38(s,1H),7.83(d,J＝12.8Hz,1H),7.53(d,J＝4.8Hz,1H),7.33(d,J＝9.6Hz,1H),6.02(brs,2H),3.81(s,3H)。
步骤3：将6-溴-3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-2-胺(70.00mg，180.32μmol，1.00当量)、1-甲基-4-(4-哌啶基)哌嗪的游离胺(66.10mg，360.64μmol，2.00当量)、L-脯氨酸(20.76mg，180.32μmol，1.00当量)、K3PO4(95.69mg，450.80μmol，2.50当量)在DMSO(2.00mL)中的混合物脱气，并且用N2吹扫。快速一次添加CuI(17.17mg，90.16μmol，0.50当量)。将所得到的混合物脱气，并且用N2吹扫三次，然后在100℃搅拌15h。用DCM(20mL)中的10％MeOH稀释反应混合物。通过硅藻土垫(用10mL的DCM中的10％MeOH冲洗)过滤混合物，并且用水(15mL×3)洗涤滤液。用DCM(10mL)中的10％MeOH洗涤合并的水层。在Na2SO4上干燥合并的有机层，过滤，并且在真空中浓缩，以产生剩余物(90mg)，通过制备型HPLC(HCl***)纯化剩余物，并且通过冷冻干燥进行干燥，以产生为橙色固体的期望的产物3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)-6-[4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-哌啶基]吡唑并[1,5-a]嘧啶-2-胺(5.00mg，8.25μmol，产率：4.58％，纯度：93％，2HCl)。LC/MS(方法4)：tR＝2.10min，m/z(M+H)+＝491.0.。1H NMR(400MHz,D2O)δ8.72(d,J＝6.0Hz,1H),8.47-8.35(m,2H),7.98(m,1H),7.88(d,J＝11.2Hz,1H),7.51(d,J＝7.2Hz,1H),3.86(m,3H),3.71-3.57(m,4H),3.03-2.83(m,6H),2.32(m,2H),1.92(m,2H)。
实施例221
Figure BDA0002335552890001951
化合物215是化合物55的对映异构体。合成和光谱数据(NMR和LCMS)与包含在书面记录中的化合物55相同。
实施例222
Figure BDA0002335552890001952
Figure BDA0002335552890001961
以与化合物15类似的方式，然后进行脱Boc并且通过还原胺化的N-甲基化，制备化合物216。LC/MS(方法2)：tR＝3.10min，m/z(M+H)+＝433.1。
实施例223
Figure BDA0002335552890001962
以与化合物216类似的方式制备化合物217。LC/MS(方法2)：tR＝3.28min，m/z(M+H)+＝461.1。
实施例224
Figure BDA0002335552890001971
步骤1：向甲苯(3ml)中的4-(6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)-7-氟-6-甲氧基喹啉(70mg，0.188mmol)添加顺式六氢吡咯并[3,4-c]吡咯-2(1H)-羧酸叔丁酯(48mg，0.225mmol)、Pd2(dba)3(8.6mg，9.38μmol)、rac-BINAP(14.0mg，23.0μmmol)和NaOt-Bu(27mg，0.281mmol)，将混合物用N2吹扫1分钟，并且在110℃经受微波辐射3小时。在EtOAc(20ml)与水(20ml)之间分配混合物。分离有机层，并且用盐水洗涤，在Na2SO4上干燥。在真空中去除溶剂之后，通过Biotage快速柱色谱(梯度：MeOH/DCM＝0/100至10/100)纯化剩余物，以产生顺式5-(3-(7-氟-6-甲氧基喹啉-4-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)六氢吡咯并[3,4-c]吡咯-2(1H)-羧酸叔丁酯(20mg，产率：21.1％)。
通过遵循与化合物216脱Boc和N-甲基化相同的程序来实现化合物218的合成。LC/MS(方法2)：tR＝2.90min，m/z(M+H)+＝419.2。
实施例225
Figure BDA0002335552890001981
以与化合物15类似的方式制备化合物219。LC/MS(方法2)：tR＝2.70min，m/z(M+H)+＝463.3。
实施例226
Figure BDA0002335552890001991
以与化合物15类似的方式制备该类似物。LC/MS(方法3)：tR＝2.66min，m/z(M+H)+＝492.0。1H NMR(400MHz,CD3OD)8.73(d,J＝2.8Hz,1H),8.48(d,J＝2.8Hz,1H),7.50(d,J＝8.8Hz,1H),7.22(d,J＝11.6Hz,1H),6.84(s,1H),3.81(s,3H),3.80-3.75(m,2H),2.87-2.72(m,2H),2.75-2.45(m,9H),2.36(s,3H),2.11-2.06(m,2H),1.77-1.69(m,2H)。
实施例227
Figure BDA0002335552890001992
以与化合物49类似的方式制备混合物221。LC/MS(方法3)：tR＝2.34min，m/z(M+H)+＝430.0。1H NMR(400MHz,CD3OD)8.69(d,J＝4.8Hz,1H),8.40(s,1H),8.31(d,J＝2.8Hz,1H),8.22(d,J＝2.8Hz,1H),7.97(s,J＝9.6Hz,1H),7.73(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝2.8Hz,1H),7.47-7.43(m,1H),4.20-4.13(m,2H),3.87-3.82(m,5H),3.50-3.44(m,1H),2.80-2.40(m,8H),2.33(s,3H)。
实施例228
Figure BDA0002335552890002001
以与化合物49类似的方式制备化合物222。LC/MS(方法3)：tR＝2.32min，m/z(M+H)+＝414.1。1H NMR(400MHz,CD3OD)8.35(s,1H),8.29(s,1H),8.20(d,J＝2.4Hz,1H),8.17(d,J＝8.4Hz,1H),8.00(d,J＝8.4Hz,1H),7.75-7.73(m,1H),7.69(s,1H),7.55-7.52(m,1H),4.15(t,J＝7.2Hz,2H),3.84(t,J＝7.2Hz,2H),3.50-3.47(m,1H),2.75(s,3H),2.72-2.32(m,8H),2.31(s,3H)。
实施例229
Figure BDA0002335552890002002
Figure BDA0002335552890002011
步骤1-向6-溴吡唑并[1,5-a]吡啶-4-醇(0.100g，0.469mmol)在乙腈(2.347ml)中的溶液添加四氢-2H-吡喃-4-基甲磺酸酯(0.127g，0.704mmol)，然后添加Cs2CO3(0.459g，1.408mmol)，并且将反应混合物在90℃加热2h。在此时间之后，添加饱和NH4Cl水溶液(10ml)和DCM(10ml)，并且分离层。用水(10ml)和盐水(10ml)洗涤有机层，在Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩。然后，将粗反应混合物原样用于下一反应。
步骤2-向6-溴-4-((四氢-2H-吡喃-4-基)氧基)吡唑并[1,5-a]吡啶(0.139g，0.468mmol)和1-甲基-4-(哌啶-4-基)哌嗪(0.171g，0.936mmol)在二噁烷(2.339ml)中的经脱气的溶液添加Pd2(dba)3(0.043g，0.047mmol)、XPhos(0.029g，0.094mmol)和叔丁醇钠(0.135g，1.403mmol)，并且再次将溶液脱气5min。在此时间之后，将反应混合物加盖，并且在微波中在110℃加热2h。然后，将反应混合物冷却至室温，添加DCM(3ml)和
Figure BDA0002335552890002012
二巯基三嗪(DMT)，并且在室温搅拌30min。然后，将其过滤，并且在真空中浓缩滤液。剩余物在Biotage硅胶柱上经受快速硅胶色谱(梯度：MeOH/CH2Cl2中的10％NH3＝0/100至15/100)，以产生6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)-4-((四氢-2H-吡喃-4-基)氧基)吡唑并[1,5-a]吡啶(0.0955g，0.239mmol，产率：51.1％)。
步骤3-将6-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)哌啶-1-基)-4-((四氢-2H-吡喃-4-基)氧基)吡唑并[1,5-a]吡啶(0.095g，0.238mmol)溶解在THF(1.189ml)中，并且冷却至0℃。然后，在该温度缓慢添加NBS(0.042g，0.238mmol)，并且将反应在0℃搅拌15min。在反应完成之后，添加饱和NaHCO3水溶液(10ml)，然后添加EtOAC(10ml)，并且分离层。用水(5ml)和盐水(5ml)洗涤有机层，并且在Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩。然后，将粗反应混合物原样用于下一反应。
步骤4-遵循一般程序3B以形成化合物223。LC/MS(方法2)：tR＝3.33min，m/z(M+H)+＝541。
实施例230
Figure BDA0002335552890002021
以与化合物223类似的方式合成化合物224。LC/MS(方法2)：tR＝3.48min，m/z(M+H)+＝575。
实施例231
Figure BDA0002335552890002022
以与化合物223类似的方式合成化合物225。LC/MS(方法2)：tR＝3.29min，m/z(M+H)+＝466。
实施例232
Figure BDA0002335552890002031
使用一般程序1、一般程序2和一般程序5合成化合物226。LC/MS(方法2)：tR＝2.88min，m/z(M+H)+＝448。
实施例233
Figure BDA0002335552890002032
使用一般程序1、一般程序2和一般程序5合成化合物227。LC/MS(方法2)：tR＝2.79min，m/z(M+H)+＝431。
实施例234
Figure BDA0002335552890002041
使用一般程序1、一般程序2和一般程序5合成化合物228。LC/MS(方法2)：tR＝2.65min，m/z(M+H)+＝417。
实施例235
Figure BDA0002335552890002042
使用一般程序1、一般程序2和一般程序5合成化合物229。LC/MS(方法1)：tR＝2.22min，m/z(M+H)+＝443。
实施例236
Figure BDA0002335552890002051
根据下列程序制备化合物230：向6-溴吡唑并[1,5-a]吡啶(500.0mg，2.54mmol，1.0当量)和1-甲基-4-(4-哌啶基)哌嗪(697.7mg，2.38mmol，0.94当量，trisHCl盐)在甲苯(10.00mL)中的溶液添加Pd2(dba)3(348.9mg，381.0μmol，0.15当量)、XPhos(544.9mg，1.14mmol，0.45当量)和NaOtBu(610.2mg，6.35mmol，2.50当量)。将所得到的混合物脱气，并且用氮气吹扫，然后在氮气气氛下加热7小时至110℃，直至通过LCMS分析表明不再有起始材料。将反应混合物冷却至室温，且在硅藻土上过滤，并且用CH2Cl2(10mL)和EtOAc(10mL)洗涤。然后，在真空下浓缩有机相，在此之后，通过硅胶柱色谱(5:1石油醚:EtOAc)纯化所得到的剩余物，并且通过制备型TLC(7:1CH2Cl2/MeOH)进一步纯化，以产出为棕黄色固体的化合物231(90.0mg，270.5μmol，产率：11％，纯度：90％)。
向在0℃的化合物231(88.0mg，293.9μmol，1.0当量)在CH2Cl2(3.0mL)中的溶液添加NIS(66.1mg，293.9μmol，1.0当量)。然后，将所得到的混合物在25℃搅拌10min，在此之后，依据LCMS分析不再有起始材料。添加饱和NaHCO3水溶液(5mL)，并且收集有机相，用盐水(8mL)洗涤，在无水Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩以提供剩余物，通过制备型TLC(10:1CH2Cl2/MeOH)纯化剩余物，以产出为黄色固体的化合物吡啶232(39.0mg，90.8μmol，产率：30.9％，纯度：99％)。
向化合物232(39.0mg，91.7μmol，1.0当量)在H2O:1,4-二噁烷(4:1v/v)(1.0mL)中的溶液添加7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(27.8mg，91.7μmol，1.0当量)、Pd(dppf)Cl2(13.42mg，18.3μmol，0.20当量)和K2CO3(31.7mg，229.3μmol，2.50当量)。将所得到的混合物脱气，并且用氮气吹扫，然后在氮气气氛下在120℃加热3小时，直至通过LCMS分析不再观察到有起始材料。将反应冷却至室温，并且在真空下浓缩以去除溶剂。通过制备型TLC(10:1CH2Cl2/MeOH)纯化所得到的剩余物，以提供为棕色固体的230(20.0mg，40.5μmol，产率：44％，纯度：96％)。LC/MS(方法2)：tR＝3.07min，m/z(M+H)+＝475.3。1H NMR(400MHz,D2O)8.58(d,J＝6.0Hz,1H),8.12(s,1H),7.86(d,J＝2.1Hz,1H),7.80(d,J＝10.6Hz,1H),7.57(d,J＝5.9Hz,1H),7.37(d,J＝9.7Hz,1H),7.23-7.14(m,2H),3.89-3.78(m,1H),3.77(s,3H),3.75-3.65(m,4H),3.65-3.55(m,4H),3.10-2.90(m,3H),2.98(s,3H),2.85-2.75(m,2H),2.35-2.25(m,3H)。
实施例237
Figure BDA0002335552890002061
使用一般程序2和一般程序3A由化合物5和6,7-二甲基喹啉-4-硼酸频哪醇酯制备化合物233。LC/MS(方法2)：tR＝2.98min，m/z(M+H)+＝456.3。
以与实施例237中233类似的方式制备下列化合物：
Figure BDA0002335552890002062
Figure BDA0002335552890002071
Figure BDA0002335552890002081
Figure BDA0002335552890002091
Figure BDA0002335552890002101
Figure BDA0002335552890002111
Figure BDA0002335552890002121
Figure BDA0002335552890002131
Figure BDA0002335552890002141
Figure BDA0002335552890002151
Figure BDA0002335552890002161
Figure BDA0002335552890002171
Figure BDA0002335552890002181
Figure BDA0002335552890002191
实施例283
Figure BDA0002335552890002192
经由通过使用NaBH3CN/多聚甲醛的游离胺的还原，然后进行制备型HPLC分离，制备化合物279。LC/MS(方法2)：tR＝2.78min，m/z(M+H)+＝457.3。
实施例284
Figure BDA0002335552890002201
经由通过使用NaBH3CN/多聚甲醛的游离胺的还原，然后进行制备型HPLC分离，制备化合物280。LC/MS(方法2)：tR＝2.98min，m/z(M+H)+＝471.3。
实施例285
Figure BDA0002335552890002202
通过相应游离胺的乙酰化来制备化合物281。LC/MS(方法2)：tR＝2.64min，m/z(M+H)+＝485.3。
实施例286
Figure BDA0002335552890002203
Figure BDA0002335552890002211
根据下列程序合成化合物282：使用与WO2009114180中4-(6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)-喹啉的合成类似的程序合成4-(6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)-7-氟-6-甲氧基-喹啉283。
将2,6-二氮杂螺[3.3]庚烷-2-羧酸叔丁酯(370.8mg，1.29mmol，1.2当量，草酸盐)和t-BuONa(515.1mg，5.36mmol，5当量)在二噁烷(15mL)中的混合物脱气，并且用N2吹扫3次，然后在N2气氛下在20℃搅拌1h。添加化合物283(400mg，1.07mmol，1当量)、Pd2(dba)3(196.3mg，214.37μmol，0.2当量)和XPhos(204.4mg，428.8μmol，0.4当量)，并且将混合物在N2气氛下在110℃搅拌1h，直至通过LC/MS分析表明不再有起始材料。然后，在真空下浓缩反应混合物以产生剩余物，通过制备型TLC(SiO2，20:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以提供为黄色固体的化合物284(285mg，511μmol，产率：48％，纯度：88％)。
向化合物284(285mg，581μmol，1当量)在DCM(6mL)中的溶液添加TFA(3.1g，27mmol，2mL，47当量)。将混合物在20℃搅拌1小时，直至LC/MS显示完全消耗起始材料。用NEt3(0.8mL)将反应混合物碱化至pH＝8，并且在真空下浓缩，以产生粗产物285，粗产物285直接用于下一步骤。
向化合物285(226.8mg，581.0μmol，1.0当量)在MeOH(10mL)中的混合物中添加甲醛(86.51μL，1.16mmol，2.0当量)。用乙酸将所得到的混合物酸化至pH～5，并且在室温(20℃)搅拌1h，在此之后，添加NaBH3CN(109.5mg，1.74mmol，3.0当量)。将混合物在室温(20℃)搅拌15h，直至LC/MS分析显示完全消耗起始材料。用饱和NaHCO3水溶液(50mL)使反应混合物急冷，并且用DCM(100mL×3)提取。用盐水(50mL×3)洗涤合并的有机层，在无水Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩以产生剩余物，通过柱色谱(SiO2，10:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为黄色固体的282(85mg，206μmol，产率：36％，纯度：98％)。LC/MS(方法2)：tR＝2.29min，m/z(M+H)+＝405.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.70(d,J＝4.4Hz,1H),8.40(s,1H),8.28(d,J＝2.8Hz,1H),8.18(d,J＝2.4Hz,1H),7.71-7.64(m,3H),4.10(s,4H),3.90(s,3H),3.58(s,4H),2.41(s,3H)。
实施例287
Figure BDA0002335552890002221
根据下列程序制备化合物286：
Figure BDA0002335552890002222
将4-氯-6-乙烯基-喹啉(200mg，1.05mmol，1当量)在DCM(20mL)和MeOH(5mL)中的悬浮液冷却至-78℃。反应物经受臭氧分解，直至持续蓝色(～15min)，在此之后，将氮气鼓泡通过反应混合物15min以吹扫臭氧。用NaHCO3(88.6mg，1.05mmol，1.0当量)和Me2S(232μL，3.16mmol，3.0当量)处理混合物。然后，允许其加温至15℃，并且在该温度搅拌3h，直至LC/MS分析表明反应完成。在真空下浓缩反应混合物，在此之后，向剩余物中添加水(20mL)，并且用二氯甲烷(3×20mL)提取水层。在硫酸镁上干燥合并的有机物，过滤，并且在真空中浓缩以产生剩余物，通过硅胶柱色谱(梯度：50:1至30:1的石油醚/乙酸乙酯)纯化剩余物，以产生为白色固体的期望的产物4-氯喹啉-6-甲醛287(100mg，522μmol，产率：50％)。
在N2气氛下，向在0℃的287(50mg，261μmol，1.0当量)在DCM(5mL)中的经搅拌的溶液添加DAST(50.5mg，313μmol，44μL，1.2当量)。允许反应混合物加温至20℃并且搅拌12h，直至LC/MS分析表明反应完成。然后，用水(20mL)使反应混合物急冷，并且用DCM(25mL×3)提取。在无水硫酸钠上干燥合并的有机相，并且在真空下浓缩以产生剩余物，通过制备型TLC(3.5:1石油醚/EtOAc)纯化剩余物，以产生为白色固体的期望的产物4-氯-6-(二氟甲基)喹啉288(20mg，94μmol，产率：36％)。
Figure BDA0002335552890002231
向来自实施例68的化合物J(80mg，211μmol，1.0当量)、4,4,5,5-四甲基-2-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(214mg，844μmol，4.0当量)在二噁烷(5mL)中的混合物中添加XPhos(40.2mg，84.3μmol，0.4当量)和K2CO3(72.9mg，527μmol，2.5当量)。将混合物脱气，并且用N2吹扫3次，并且然后快速添加Pd(dba)2(24.3mg，42.2μmol，0.2当量)。将混合物在N2气氛下在120℃搅拌0.5h，直至依据LCMS分析不再有起始材料。获得为红色溶液的在二噁烷中期望的产物289(粗制)。将混合物直接用于下一步骤。
Figure BDA0002335552890002232
向4-氯-6-(二氟甲基)喹啉288(40mg，187μmol，1.0当量)和化合物289(119.8mg，280.9μmol，1.5当量)在6mL的二噁烷/H2O(5:1v/v)中的经搅拌的混合物中添加K2CO3(64.7mg，468.1μmol，2.5当量)。将混合物脱气，并且用N2吹扫3次，并且快速添加Pd(dppf)Cl2(27.4mg，37.5μmol，0.2当量)。将所得到的混合物在N2气氛下在120℃搅拌4小时，直至LC/MS分析表明反应完成。然后，将反应混合物冷却至环境温度，用水(20mL)急冷，并且用DCM(25mL×3)提取。在无水硫酸钠上干燥合并的有机相，并且在真空中浓缩以产生剩余物，通过硅胶柱色谱(100％DCM)纯化剩余物，并且通过制备型TLC(10:1DCM/MeOH)进一步纯化。将获得的粗产物溶解在MeOH(2mL)中，并且沉淀黄色固体。收集固体，并且在真空中干燥，以产生为黄色固体的产物化合物286(12.1mg，24.1μmol，产率：13％，纯度：95％)。LC/MS(方法4)：tR＝2.11min，m/z(M+H)+＝478.2。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.03(d,J＝4.4Hz,1H),8.58(d,J＝2.8Hz,1H),8.32(s,2H),8.28-8.21(m,2H),7.86(dd,J＝1.6,8.8Hz,1H),7.74(d,J＝4.4Hz,1H),6.94-6.60(s,1H),3.65(d,J＝12.0Hz,2H),2.86-2.75(m,2H),2.75-2.60(m,4H),2.58-2.38(m,5H),2.31(s,3H),2.05(d,J＝12.4Hz,2H),1.79(dd,J＝2.8,11.6Hz,2H)。
实施例288
Figure BDA0002335552890002241
使用与实施例286中化合物282类似的程序合成化合物290/9558。LC/MS(方法2)：tR＝2.43min，m/z(M+H)+＝433.3。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.83(d,J＝4.6Hz,1H),8.55(d,J＝2.6Hz,1H),8.32(s,1H),8.21(d,J＝2.7Hz,1H),7.80(d,J＝12.0Hz,1H),7.61-7.50(m,2H),3.90(s,3H),3.35(s,4H),3.10(t,J＝5.6Hz,4H),2.53(s,3H),2.06(s,4H)。
使用与化合物282和化合物290类似的布赫瓦尔德偶联条件合成下列化合物：
Figure BDA0002335552890002251
Figure BDA0002335552890002261
Figure BDA0002335552890002271
Figure BDA0002335552890002281
实施例302
Figure BDA0002335552890002291
根据下列程序以3个步骤制备化合物305/7905：在25℃，向1-(3-氮杂环丁烷基)-4-甲基-哌嗪(3.00g，19.3mmol)和6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶(4.59g，23.2mmol)在二噁烷(30.0mL)中的溶液添加XPhos(1.84g，3.86mmol)和Cs2CO3(12.6g，38.7mmol)。将混合物脱气，并且用N2(3×)吹扫，在此之后，添加Pd2(dba)3(1.77g，1.93mmol)，并且将混合物脱气，且用N2再吹扫。将混合物在100℃搅拌36小时，直至通过LC/MS不再检测到有起始材料。然后，用MeOH(30.0mL)稀释反应混合物，并且过滤，在此之后，用MeOH(50.0mL)洗涤滤饼。在减压下浓缩合并的有机层以产生剩余物，用水(30.0mL)和EtOAc(30.0mL)再溶解剩余物。用EtOAc(30.0mL)提取水相，并且用水(30.0mL×2)洗涤合并的有机层。合并全部水层，并且用CH2Cl2/MeOH(5/1，50.0mL×3)提取。用盐水(30.0mL)洗涤合并的有机相，在Na2SO4上干燥，过滤，并且在减压下浓缩以产生剩余物。通过柱色谱(SiO2，二氯甲烷/甲醇，梯度：100/1至1/1)纯化剩余物，以产出为黄色固体的化合物306(1.50g，5.51mmol，产率：28.5％)。
然后，使用一般程序2和一般程序3A将化合物306转化成化合物305/7905。LC/MS(方法2)：tR＝2.98min，m/z(M+H)+＝456.3。
以与实施例302中化合物305/7095类似的方式制备下列化合物：
Figure BDA0002335552890002301
Figure BDA0002335552890002311
Figure BDA0002335552890002321
Figure BDA0002335552890002331
实施例346
Figure BDA0002335552890002341
根据下列程序以3个步骤制备化合物320：向Zn(677.6mg，10.4mmol，6.0当量)(用1M HCl水溶液处理，在高真空下用甲苯干燥)、NiCl2(dppp)(187.2mg，345.4μmol，0.2当量)和NaI(776.7mg，5.18mmol，3.0当量)的经搅拌的混合物脱气，并且用氮气吹扫三次，添加4-氯-6-碘-喹啉(500mg，1.73mmol，1.0当量)在无水THF(10mL)中的溶液。将所得到的混合物脱气，并且用氮气吹扫三次，在此之后，在氮气气氛下经由注射器添加CD3I(1.07mL，17.3mmol，10当量)。然后，将所得到的混合物在N2气氛下在20℃搅拌4h。棕色悬浮液变成绿色。粗反应混合物的LC/MS分析显示13％的期望的产物和32％的脱I副产物。在真空下浓缩反应混合物以提供剩余物，将剩余物与DCM/MeOH(10:1、30mL)研磨，并且通过硅藻土垫过滤。浓缩滤液以提供剩余物，然后通过快速硅胶色谱(用(梯度为20:1至4:1的石油醚/乙酸乙酯)洗脱两次)纯化剩余物，以产生为黄色油状物(在室温放置之后固化)的期望的产物321(38mg，产率：7.6％，纯度：82％)。
然后，使用与实施例286类似的程序将化合物321转化成其相应的硼酸酯，以提供化合物322。然后，以与化合物233类似的方式制备化合物320。LC/MS(方法3)：tR＝2.27min，m/z(M+H)+＝445.1。1H NMR(400MHz,D2O)δ8.80(d,J＝6.0Hz,1H),8.66(d,J＝2.8Hz,1H),8.50(s,1H),8.47(d,J＝2.4Hz,1H),8.08(d,J＝6.0Hz,1H),8.06-8.04(m,1H),7.99(s,1H),7.95-7.89(m,1H),3.87(m,11H),3.07-3.02(s,3H),3.01-2.93(m,2H),2.44-2.35(m,2H),2.05-1.92(m,2H)。
实施例347
Figure BDA0002335552890002351
用AcOH将1-甲基哌嗪-2-酮(40.8mg，357μmol，1.4当量)和来自实施例47的化合物D(0.10g，255.5μmol，1.0当量)在MeOH(10mL)和DCE(10mL)中的溶液调节至pH～5，并且搅拌1小时。添加NaBH3CN(64.2mg，1.0mmol，4.0当量)，在此之后，将混合物在25℃搅拌15小时，直至依据LC/MS分析不再有起始材料。用饱和NaHCO3将混合物急冷至pH＝8，并且然后用DCM(100mL×3)提取。合并有机相，并且用盐水(50mL)洗涤，在无水Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空下浓缩以产生粗产物，通过制备型TLC(15:1DCM/MeOH)纯化剩余物3次，以产生为黄色固体的期望的产物323(20mg，产率：15％，纯度：95％)。LC/MS(方法2)：tR＝3.16min，m/z(M+H)+＝490.1。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.74-8.70(m,2H),8.49-8.43(m,2H),7.75-7.65(m,3H),3.91(s,3H),3.79-3.71(m,2H),3.42(t,J＝5.2Hz,2H),3.35(s,2H),3.00-2.92(m,5H),2.83(t,J＝11.2Hz,2H),2.64-2.53(m,1H),2.13-2.05(m,2H),1.82-1.68(m,2H)。
实施例348
Figure BDA0002335552890002361
根据下列程序以2个步骤合成化合物324：向4-氯-7-氟-6-甲氧基-喹啉(1.0g，4.7mmol，1.0当量)在DCM(10mL)中的溶液添加m-CPBA(1.44g，7.09mmol，纯度：85％，1.5当量)。将混合物在30℃搅拌4小时，在此期间沉淀固体。TLC分析(PE/EtOAc＝3/1)显示完全消耗起始材料。过滤悬浮液，并且用DCM(20mL)洗涤。然后，将滤液与10％的Na2SO3水溶液(20mL)搅拌30min。分离有机层，并且然后用饱和NaHCO3水溶液(20mL×2)和盐水(10mL×2)洗涤，在Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩，以产生为橙色固体的期望的化合物325(1.1g，4.5mmol，产率：96％，纯度：94％)。
向粗化合物289(337.2mg，790.8μmol，0.90当量)在DMSO(6mL)中的混合物中添加化合物325(200mg，878μmol，1.0当量)和K2CO3(182.2mg，1.32mmol，1.5当量)。将反应混合物脱气，并且用N2吹扫。快速添加Pd(dppf)Cl2(128.6mg，176μmol，0.20当量)，并且将所得到的混合物脱气，并且用N2吹扫三次，然后在N2气氛下在80℃加热20min。观察到棕色悬浮液。LC/MS分析显示23％的期望的产物、19％的脱O产物和20％的氯化物。用水(15mL)稀释混合物，并且用DCM(10mL×3)提取。在Na2SO4上干燥合并的有机层，过滤，并且在真空下浓缩以提供粗剩余物，通过制备型TLC(具有0.5％NH4OH的10:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为黄色固体的期望的产物324(79.5mg，153μmol，产率：17％，纯度：95％)。LC/MS(方法2)：tR＝3.26min，m/z(M+H)+＝492.2。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.62-8.45(m,3H),8.29(s,1H),8.24-8.17(m,1H),7.58(d,J＝8.4Hz,1H),7.53(d,J＝6.4Hz,1H),3.91(s,3H),3.65(m,2H),2.87-2.76(m,2H),2.74-2.61(m,4H),2.59-2.39(m,5H),2.32(s,3H),2.10-1.99(m,2H),1.81-1.73(m,2H)。
实施例349
Figure BDA0002335552890002371
使用下列程序制备化合物326：向化合物283(100mg，0.27mmol)在1,4-二噁烷(2ml)中的溶液添加3-氧代哌嗪-1-羧酸叔丁酯(64mg，0.32mmol)、CuI(10mg，0.054mmol)和N,N’-二甲基环己基二胺(17μl，0.11mmol)。用N2吹扫混合物，并且在105℃经受微波辐射2小时。在EtOAc与饱和NH4Cl水溶液之间分配混合物。分离有机层，并且用盐水洗涤，在Na2SO4上干燥。在真空下去除有机溶剂之后，通过Biotage色谱(梯度：1:100至1:10MeOH/DCM)纯化粗剩余物以产生期望的中间产物，用TFA/DCM进一步处理中间产物，以在标准条件下使Boc基团脱保护而提供化合物326。LC/MS(方法2)：tR＝2.58min，m/z(M+H)+＝393.1。
实施例350
Figure BDA0002335552890002372
通过还原胺化以与实施例347中化合物323类似的方式制备化合物327。LC/MS(方法2)：tR＝2.77min，m/z(M+H)+＝478.3。
实施例351
Figure BDA0002335552890002381
以与实施例302中化合物305/7095类似的方式制备化合物328，只是将7-氯咪唑并[1,2-b]哒嗪用作起始材料。LC/MS(方法2)：tR＝2.14min，m/z(M+H)+＝448.0。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.86(s,1H),7.97-7.76(m,3H),7.68(s,1H),7.43(d,J＝8.4Hz,1H),6.73(s,1H),4.25-4.15(m,2H),3.94-3.80(m,5H),3.50-3.40(m,1H),2.75-2.45(m,8H),2.38(s,3H)。
实施例352
Figure BDA0002335552890002382
Figure BDA0002335552890002391
根据下列程序合成化合物329：根据实施例47中的有关程序对化合物A(来自实施例47)进行卤化和脱保护，只是使用NIS代替NBS来提供酮330。用AcOH将化合物330(300mg，1.02mmol，1当量)和N-(2-氨乙基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(218μL，1.22mmol，1.2当量)在MeOH(10mL)和DCE(2mL)中的悬浮液调节至pH～5，在此之后，悬浮液变澄清。将反应混合物在室温(25℃)搅拌1h，然后添加NaBH3CN(191.6mg，3.05mmol，3.00当量)。将反应混合物在室温(25℃)搅拌1.5h。观察到黄色溶液。TLC分析(20:1DCM/MeOH)显示完全消耗起始材料。用饱和NaHCO3水溶液(20mL)使混合物急冷，然后用DCM(20mL×3)提取。在Na2SO4上干燥合并的有机层，过滤，并且在真空下浓缩，以产生为淡黄色固体的粗产物331(530mg)，将粗产物331直接用于下一步骤。
将化合物331(410mg，904μmol，1.0当量)和TEA(377μL，2.71mmol，3.0当量)在无水DCM(8mL)中的混合物冷却至0℃，在此之后，添加2-氯乙酰氯(144μL，1.81mmol，144μL，2.0当量)。将反应混合物在25℃搅拌1小时。观察到黄色溶液。TLC分析(20:1DCM/MeOH)显示完全消耗起始材料。然后，用饱和NaHCO3水溶液(5mL)使反应急冷。分离相，并且用水(5mL×2)洗涤有机层，在Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空下浓缩，以提供为棕色胶状物的粗产物332(总计700mg)。
向化合物332(650mg，852μmol，1.0当量)在DCM(5mL)中的溶液添加MeOH中的HCl(4M，5mL，23当量)。将反应混合物在25℃搅拌2h。沉淀黄色固体。用EtOAc(30mL)稀释悬浮液，并且沉淀更多固体。过滤悬浮液，并且用EtOAc(10mL)洗涤，以产生为黄色固体的期望的产物333(产率：67％，纯度：100％，分离成双HCl盐)。
将化合物333(258mg，513.3μmol，1.0当量，双HCl盐)和K2CO3(354.7mg，2.57mmol，5.0当量)在MeCN(26mL)中的悬浮液在90℃搅拌1小时。观察到黄色悬浮液。LC/MS显示反应完成，在此之后，在真空下浓缩反应。将剩余物与DCM(20mL)研磨0.5h，并且然后过滤。用DCM(10mL)洗涤分离的固体。在真空下浓缩滤液，以产生为灰白色固体的粗产物334，将粗产物334直接用于下一步骤。
向化合物334(80mg，203μmol，1.0当量)、7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(74.0mg，244.1μmol，1.2当量)和K2CO3(84.4mg，610.3μmol，3.00当量)在二噁烷(4mL)和H2O(1mL)中的经脱气的混合物中快速添加Pd(PPh3)4(47.0mg，40.7μmol，0.2当量)。将反应混合物脱气，用N2吹扫三次，并且然后在N2气氛下在120℃搅拌2小时。LC/M分析显示溴化物的完全消耗。然后，在真空中浓缩混合物以产生剩余物，通过制备型TLC(15:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为黄色固体的期望的产物329(68mg，125μmol，产率：61％，纯度：90％)。LC/MS(方法2)：tR＝3.29min，m/z(M+H)+＝490.1。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.83(d,J＝4.8Hz,1H),8.56(d,J＝2.4Hz,1H),8.33(s,1H),8.25(d,J＝2.4Hz,1H),7.80(d,J＝12.0Hz,1H),7.59(d,J＝4.4Hz,1H),7.53(d,J＝8.8Hz,1H),4.75-4.61(m,1H),3.90(s,3H),3.70-3.60(m,2H),3.40-3.30(m,2H),3.19-3.13(m,2H),2.98-2.85(m,2H),2.73-2.65(m,2H),2.36(s,3H),2.11-1.90(m,2H),1.91-1.83(m,2H)。
实施例353
Figure BDA0002335552890002411
通过使用7-氯咪唑并[1,2-b]哒嗪作为起始材料，以与实施例302中化合物305/7095类似的方式制备化合物335。LC/MS(方法3)：tR＝2.14min，m/z(M+H)+＝448.0。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.86(s,1H),7.97-7.76(m,3H),7.68(s,1H),7.43(d,J＝8.4Hz,1H),6.73(s,1H),4.20-4.02(m,2H),3.95-3.73(m,5H),3.48-3.28(m,1H),2.75-2.40(m,8H),2.38(s,3H)。
实施例354
Figure BDA0002335552890002412
通过还原胺化以与实施例286中323类似的方式制备化合物336。LC/MS(方法2)：tR＝2.95min，m/z(M+H)+＝371.2。
实施例355
Figure BDA0002335552890002413
通过还原胺化由化合物298制备化合物337。LC/MS(方法2)：tR＝3.05min，m/z(M+H)+＝399.2。
实施例356
Figure BDA0002335552890002421
通过还原胺化由化合物299制备化合物338。LC/MS(方法2)：tR＝3.20min，m/z(M+H)+＝433.2。
实施例357
Figure BDA0002335552890002422
根据下列程序制备化合物339：使用一般方法2由化合物306合成化合物340。向微波容器中添加3-溴-6-(3-(4-甲基哌嗪-1-基)氮杂环丁烷-1-基)吡唑并[1,5-a]嘧啶(80mg，0.23mmol)、环丙基(哌嗪-1-基)甲酮(49mg，0.32mmol)、Pd2(dba)3(21mg，0.023mmol)，t-BuXPhos(39mg，0.091mmol)、叔丁醇钠(66mg，0.68mmol)和甲苯(3ml)。用氮气吹扫容器1min，密封，并且经受微波辐射3小时。在EtOAc与水之间分配混合物。分离有机层，用盐水洗涤，并且在Na2SO4上干燥。在真空下去除溶剂之后，通过制备型HPLC直接纯化剩余物，以产生期望的产物339。LC/MS(方法2)：tR＝2.92min，m/z(M+H)+＝425.4。
实施例358
Figure BDA0002335552890002431
以与实施例236中化合物233类似的方式制备化合物341，只是使用化合物6代替化合物5作为起始材料。LC/MS(方法2)：tR＝3.13min，m/z(M+H)+＝429.1。
实施例359
Figure BDA0002335552890002432
Figure BDA0002335552890002441
根据下列程序制备化合物342：将氮杂环丁烷-3-醇(141.0mg，1.93mmol，2.4当量)、t-BuONa(231.8mg，2.41mmol，3当量)和化合物283(300mg，803.9μmol，1.0当量)在二噁烷(15mL)中的混合物脱气，并且用N2吹扫3次。然后，添加XPhos(153.29mg，321.6μmol，0.4当量)和Pd2(dba)3(147.2mg，160.8μmol，0.2当量)。将混合物脱气，并且用N2吹扫3次，并且然后在110℃搅拌4小时，直至依据LCMS分析不再有起始材料。在真空下浓缩反应混合物以产生剩余物，通过快速硅胶色谱(梯度：100:1至20:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为黄色固体的期望的产物1-[3-(7-氟-6-甲氧基-4-喹啉基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基]氮杂环丁烷-3-醇343(产率：18％)。
向在0℃的化合物343(80mg，219μmol，1.0当量)和吡啶(8.8μL，110μmol，4.0当量)在DCM(10mL)中的溶液添加三氟甲基磺酰基三氟甲磺酸酯(72μL，438μmol，2.0当量)。将混合物在15℃搅拌1小时，在此之后，添加附加当量的三氟甲基磺酰基三氟甲磺酸酯。将混合物在15℃搅拌另外的1.5小时，直至依据LC/MS分析不再有起始材料。将DCM中的粗产物344直接用于下一步骤。
向化合物344(108mg，217.12μmol，1当量)在DCM(10mL)中的溶液添加N,N’,N’-三甲基乙烷-1,2-二胺(565μL，4.34mmol，20当量)。将混合物在15℃搅拌1小时，并且然后在50℃加热1小时。在真空下浓缩混合物以产生剩余物，将剩余物通过制备型TLC(具有1％NH4OH的10:1DCM/MeOH)纯化两次，以产生为黄色固体的期望的产物342(5.7mg，产率：5％)。LC/MS(方法3)：tR＝2.55min,m/z(M+H)+＝450.2。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.83(d,J＝4.4Hz,1H),8.87-8.80(m,1H),8.29(s,1H),8.19(d,J＝2.4Hz,1H),7.94(d,J＝2.4Hz,1H),7.80(d,J＝12.0Hz,1H),7.63-7.52(m,2H),4.13(t,J＝6.8Hz,2H),3.90(s,3H),3.83(t,J＝6.4Hz,2H),3.56(q,J＝6.4Hz,1H),2.50(s,4H),2.33(s,6H),2.26(s,3H)。
实施例360
Figure BDA0002335552890002451
以与化合物342类似的方式制备化合物345。LC/MS(方法3)：tR＝2.31min，m/z(M+H)+＝416.2。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.27(s,1H),8.19(s,1H),8.14-8.10(m,2H),7.92(s,1H),7.70(s,1H),7.59(s,1H),7.48(s,1H),4.11(t,J＝4.8Hz,2H),3.80(t,J＝4.8Hz,2H),3.60-3.45(m,1H),2.84(s,3H),2.55-2.35(m,4H),2.35(s,3H).2.27(s,6H)。
实施例361
Figure BDA0002335552890002452
根据下列程序制备化合物346：向在0℃的4-氯-7-氟-6-甲氧基-喹啉(300mg，1.42mmol，1当量)在DCM(15mL)中的溶液逐滴添加BBr3(1.37mL，14.3mmol，1.37mL，10当量)。然后，将混合物加温至室温(20℃)，并且在该温度搅拌16小时，直至通过LC/MS分析不再观察到有起始材料。用在0℃的冰水(10mL)逐滴使反应混合物急冷，然后添加饱和NaHCO3(20mL)，并且用DCM(50mL×3)提取。用盐水(10mL×3)洗涤合并的有机层，在无水Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空中浓缩以产生剩余物，通过快速硅胶色谱(梯度：100:1至10:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为白色固体的产物4-氯-7-氟-喹啉-6-醇347(200mg，8901μmol，产率：63％，纯度：88％)。
向347(100mg，446μmol，1.0当量)和K2CO3(184.7mg，1.34mmol，3.0当量)在DMF(3mL)中的溶液添加三氘(碘)甲烷(64.6mg，445.7μmol，27.7μL，1.0当量)。将混合物在20℃搅拌2小时，在此之后，混合物变成深红色悬浮液，并且依据LC/MS分析不再有剩余的起始材料。将水(5mL)添加至粗反应混合物，并且过滤所得到的沉淀。用水(3mL)洗涤滤饼，在真空中干燥，以产生为棕色固体的期望的产物348(150mg，664μmol，产率：75％，纯度：95％)。
然后，使用与实施例352中化合物333类似的条件，将化合物348转化成其相应的硼酸酯349，只是使用二噁烷代替THF，并且反应温度为110℃。
然后，使用与实施例237中化合物233类似的铃木偶联条件，将化合物349偶联成化合物5。LC/MS(方法3)：tR＝2.18min，m/z(M+H)+＝479.1。1H NMR(400MHz,D2O)δ8.76(d,J＝6.0Hz,1H),8.70(d,J＝2.8Hz,1H),8.61-8.56(m,2H),8.03(d,J＝6.0Hz,1H),7.90(d,J＝10.4Hz,1H),7.74(d,J＝8.4Hz,1H),3.78(d,J＝12.4Hz,2H),3.65-3.25(m,9H),2.93-2.85(m,5H),2.26(d,J＝11.6Hz,2H),1.84(d,J＝9.6Hz,2H)。
实施例362
Figure BDA0002335552890002461
使用与化合物282/7671和化合物290/9558类似的布赫瓦尔德偶联条件合成化合物350/2297。LC/MS(方法3)：tR＝2.18min。
实施例363
Figure BDA0002335552890002471
根据下列程序制备化合物351/592340：向7-溴咪唑并[1,2-a]吡啶(200.0mg，1.02mmol，1.00当量)和1-甲基-4-(4-哌啶基)哌嗪(447.8mg，2.44mmol，2.40当量)在二噁烷(5.00mL)中的溶液添加Pd2(dba)3(186.8mg，204μmol，0.20当量)、XPhos(389.0mg，816μmol，0.80当量)和t-BuONa(392.1mg，4.08mmol，4.00当量)。将所得到的混合物脱气，并且用氮气吹扫，然后在氮气气氛下加热3小时至110℃，直至依据LC/MS分析不再有剩余的起始材料。将反应混合物冷却至室温，并且在真空下浓缩以提供剩余物，通过制备型TLC(1:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为黄色油状物的化合物352(150.0mg，441μmol，产率：43％，纯度：88％)。
向在0℃的化合物352在DCM(10.0mL)中的溶液添加NBS(98.1mg，552μmol，1.10当量)，并且将所得到的混合物在0℃搅拌10min，直至依据LC/MS分析不再有剩余的起始材料。然后，将饱和NaHCO3水溶液(8mL)添加至反应混合物，并且用DCM(10mL×3)提取。合并有机相，在Na2SO4上干燥，并且在真空下浓缩以产生粗产物，通过制备型TLC(2:3DCM/MeOH)纯化粗产物，以产生为黄色油状物的化合物353(产率：26％，纯度：99％)。
向化合物353(75.0mg，198μmol，1.00当量)在10mL二噁烷/H2O(4:1v/v)中的溶液添加7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(60.1mg，198μmol，1.00当量)、以及Pd(dppf)Cl2(29.0mg，39.7μmol，0.20当量)和K2CO3(68.5mg，495μmol，2.5当量)。将所得到的混合物脱气，并且用氮气吹扫，然后在氮气气氛下在120℃加热2h，直至依据LC/MS分析不再有起始材料。将反应冷却至室温，并且在真空下浓缩以产生剩余物，通过制备型TLC(8:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生为黄色固体的期望的产物351(32.0mg，66.8μmol，产率：34％，纯度：99％)。LC/MS(方法4)：tR＝5.31min，m/z(M+H)+＝475.1；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.86(d,J＝4.4Hz,1H),7.85-7.80(m,2H),7.74(s,1H),7.43(d,J＝4.8Hz,1H),7.25-7.22(m,1H),6.93(d,J＝2.3Hz,1H),6.66-6.64(m,1H),3.86-3.84(s,5H),2.90-2.87(t,J＝11.5Hz,2H),2.84-2.69(m,8H),2.43(s,3H),2.00(d,J＝12.5Hz,2H),1.74-1.65(m,3H)。
实施例364
Figure BDA0002335552890002481
通过使用7-溴-[1,2,4]***并[4,3-a]吡啶作为起始材料，以与化合物351类似的方式制备化合物354/496941。LC/MS(方法4)：tR＝4.01min，m/z(M+H)+＝476.1；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.91(d,J＝4.5Hz,1H),8.75(s,1H),8.12(d,J＝7.5Hz,1H),7.81(d,J＝11.8Hz,1H),7.60(d,J＝4.5Hz,1H),6.94(d,J＝9.0Hz,1H),6.84(d,J＝7.5Hz,1H),3.78(s,3H),3.33-3.17(m,2H),2.67-2.61(m,3H),2.53-2.50(m,9H),2.33(s,3H),2.26-2.13(m,1H),1.64(d,J＝12.5Hz,1H),1.51(d,J＝12.8Hz,1H)。
实施例365
Figure BDA0002335552890002482
Figure BDA0002335552890002491
根据下列程序制备化合物355/499396：将7-氯咪唑并[1,2-b]哒嗪(200mg，1.30mmol，1.0当量)、1-甲基-4-(哌啶-4-基)哌嗪(287mg，1.56mmol，1.2当量)、Pd2(dba)3(238.52mg，261μmol，0.20当量)、XPhos(248.4mg，520.9μmol，0.40当量)和t-BuONa(626mg，6.51mmol，5.0当量)在二噁烷(16mL)中的混合物脱气，并且用N2吹扫3次，然后在N2气氛下在110℃搅拌16小时，直至依据LC/MS分析不再有剩余的起始材料。在真空下浓缩反应混合物以产生剩余物，通过制备型TLC(具有1％氨的5:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以提供为黄色固体的化合物356(222mg，产率：53％)。LC/MS(方法3)：tR＝1.62min，m/z(M+H)+＝301.2；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.48(d,J＝2.8Hz,1H),7.80(s,1H),7.46(s,1H),7.02(d,J＝2.4Hz,1H),3.92-3.89(m,2H),2.89-2.45(m,11H),2.33(s,3H),2.07-2.04(m,2H),1.70-1.62(m,2H)。
向化合物356(222mg，739μmol，1.0当量)在DCM(5mL)中的溶液添加NBS(131mg，739μmol，1.0当量)。将混合物在0℃搅拌5小时，直至依据LC/MS分析不再有起始材料。用饱和NaHCO3水溶液(30mL)使反应混合物急冷，并且用DCM(80mL×3)提取。用盐水(30mL×3)洗涤合并的有机层，在无水Na2SO4上干燥，过滤，并且在真空下浓缩以产生粗剩余物，通过快速硅胶色谱(具有1％氢氧化铵的10:1DCM/MeOH)纯化剩余物，以产生化合物357(122mg，产率：44％)。LC/MS(方法3)：tR＝1.92min，m/z(M+H)+＝379.1,381.1；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.60(d,J＝2.4Hz,1H),7.48(s,1H),7.03(d,J＝2.8Hz,1H),3.96-3.93(m,2H),2.93-2.46(m,11H),2.31(s,3H),2.08-2.05(m,2H),1.70-1.61(m,2H)。
将化合物357(60mg，159μmol，1.06当量)、7-氟-6-甲氧基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)喹啉(45.4mg，150μmol，1.0当量)、Pd(dppf)Cl2(21.9mg，29.9μmol，0.20当量)、K2CO3(82.7mg，599μmol，4.0当量)在二噁烷/H2O(3mL/0.75mL)中的混合物脱气，并且用N2吹扫3次，然后在N2气氛下在105℃下搅拌3小时，直至依据LC/MS分析不再有起始材料。在真空下浓缩反应混合物以产生粗剩余物，通过SiO2快速硅胶色谱(具有1％氨水的8:1DCM/MeOH)纯化粗剩余物，以产生为黄色固体的期望的产物355(56.4mg，119μmol，产率：79％)。LC/MS(方法3)：tR＝2.15min，m/z(M+H)+＝476.0；1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.78(d,J＝4.8Hz,1H),8.58(d,J＝2.8Hz,1H),7.96(s,1H),7.80(d,J＝4.8Hz,1H),7.74(d,J＝11.6Hz,1H),7.48(d,J＝9.2Hz,1H),7.17(d,J＝2.8Hz,1H),4.02-3.99(m,2H),3.90(s,3H),2.98-2.93(m,2H),2.70-2.52(m,9H),2.32(s,3H),2.09-2.06(m,2H),1.68-1.66(m,2H)。
实施例83(a)、83(b)、83(e)和83(f)；实施例84(a)、84(b)、84(e)和84(f)；实施例85(a)-85(f)、85(l)、85(n)-85(s)、85(u)-85(x)、85(aa)-85(ab)、85(ad)-85(ai)和85(ak)-85(ar)
1536孔板形式中的6种ALK激酶的酶促测定
我们已经开发了用于测定化合物对ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5和ALK6的活性的六种ALK激酶测定。对于测定开发，我们已经测试了导致最终优化测定方案的具有良好测定窗口(其中对于全部六种ALK测定，信号与基线(S/B)比值均大于20倍(图1))的许多底物和测定条件。就我们所知，尚未在别处报道这些ALK激酶测定。
试剂和缓冲液
从Life Technology(Fredrick，MD)和CARNA BIOSCIENCES Inc.(Kobe，Japa)获得ALK1和ALK2-ALK6。Ulight-DNA拓扑异构酶2α(Thr-1342)肽和铕抗磷酸化DNA拓扑异构酶2α(Thr-1342)抗体来自Perkin Elmer Inc.。激酶缓冲液由50mM HEPES pH7.0、10mM MgCl2、3mM MnCl2、0.005％吐温-20和2mM DTT组成。从Greiner Bio-one(Monroe，NC)购买化合物板和白色固体MB测定板。
六种ALK的TR-FRET酶促测定
最初从底物列表中筛选并且鉴别用于ALK酶的底物，并且发现Ulight-Topo IIa(Thr 1342)肽被全部六种ALK磷酸化。Eu-抗磷酸化肽抗体与磷酸化的Ulight肽底物的结合使Eu供体与Ulight受体染料两者非常接近。在320-340nm处激发后，来自Eu供体的发射能量被转移到Ulight受体染料，Ulight受体染料将发出66nm的光。光发射强度与ALK使肽磷酸化的水平成比例。优化测定，并且在1536板中进行(表1)。简而言之，通过分配在1×激酶反应缓冲液中制备的2.5μl酶(最终浓度为10nM)来引发ALK酶测定。然后，用Pintool站向测定板添加化合物(DMSO溶液中23nl/孔的化合物稀释物)，然后在室温孵育10分钟。然后，添加2.5μl/孔的底物，其中50nM肽底物与10μM ATP、100μM ATP或1mM ATP(最终浓度)混合。将测定板在室温孵育60分钟，并且通过添加5μl/孔的4nM Eu-抗磷酸化肽抗体与在1×检测缓冲液中制备的12mM EDTA来中止激酶反应。在EnVision读板仪(Perkin Elmer)中以TR-FRET检测模式(在340nm处激发和在665nm处发射)测量测定板。先前报道的化合物(TRND00262637)在六种ALK激酶中(图2)和不同的ATP浓度中(图3)显示出差异化的活性。
先前报道的化合物(TRND00262637；也称为LDN189)具有结构：
Figure BDA0002335552890002511
表1. 1536孔板形式中六种FOP ALK酶测定的测定方案
Figure BDA0002335552890002512
*ALK1、AlK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6(最终浓度是10nM)
表3.实施例83(a)、83(b)、83(e)和83(f)
Figure BDA0002335552890002513
表4.实施例84(a)、84(b)、84(e)和84(f)
Figure BDA0002335552890002521
实施例88
细胞和试剂
在补充有10％胎牛血清和1％青霉素/链霉素(Pen/Strep)的DMEM中培养全部细胞系。从Gibco获得全部培养试剂。从R&D Systems获得BMP6、BMP9、和TGFβ。将C2C12-BRE和HEK293T-SBE与来自Invivogen的400μg/mL G418保持选择。
ALK2活性和TGFβ活性的荧光素酶报告基因测定
在该基于报告基因细胞的ALK2和TGFβ测定中，使用BRE-Luc SMAD1/5/8报告基因和BMP6作为激动剂，将C2C12细胞系用于ALK2活性的测量。使用SBE-Luc SMAD2/3报告基因和TGFβ作为激动剂，将HEK293T细胞系用于测量TGFβ活性。使用Promega Steady-Glo荧光素酶测定***读取荧光素酶报告基因测定。
将细胞以10k细胞/孔(对于C2C12-BRE)、15k细胞/孔(对于HEK293-SBE)铺展在96孔白色透明底测定板中的DMEM(含有2％FBS、1％P/S)中。在进一步处理之前，在37℃/5％CO2的孵育器中给予细胞至少4个小时以粘附。将化合物在DMSO中稀释至10点稀释曲线，并且添加至板以达到下列最终浓度：10000nM、3000nM、1000nM、300nM、100nM、和30nM(HEK293-SBE测定中)，以及1000nM、300nM、100nM、30nM、10nM、3nM、1nM、0.3nM(C2C12-BRE测定中)。阴性对照孔和阳性对照孔接受2μL DMSO作为载体处理。将板放回孵育器中45分钟，并且然后分别添加BMP6和TGFB至50ng/mL和5ng/mL的最终浓度。将板放回孵育器中，并且搁置过夜。在BMP6/TGFβ添加后至少18小时之后，使用Promega Steady-Glo荧光素酶测定***读取板。制备1:1的经制备的steady-glo与无酚DMEM的混合物，并且50μL/孔添加至已经拂去培养基的测定板。在Spectramax M5e微读板仪上读取荧光之前，板被给予10分钟进行后steady-glo添加。对阴性对照孔取平均值，并且从板上的全部其他孔中减去阴性对照孔平均值。将抑制计算为与平均阳性对照孔相比，信号损失的百分比。
基于HTRF细胞的ALK1测定
使用BMP9作为激动剂，将BAOEC细胞系用于ALK1活性的测量。激酶活性由激动剂引起的SMAD1磷酸化水平决定。将来自Cisbio的HTRF磷酸化SMAD1(S463/465)细胞测定试剂盒用于ALK1活性的测量。
将BAOEC细胞以40k细胞/孔铺展在96孔白色透明底测定板中的DMEM(含有2％FBS1％P/S)中。在进一步处理之前，在37℃/5％CO2的孵育器中给予细胞至少4个小时以粘附。将化合物在DMSO中稀释至10点稀释曲线，并且添加至板以达到下列最终浓度：10000nM、3000nM、1000nM、300nM、100nM、和30nM。阴性对照孔和阳性对照孔接受2μL DMSO作为载体处理。将板放回孵育器中45分钟，并且然后将BMP9添加至板中至1ng/mL的最终浓度。在用BMP9处理45分钟之后，严格遵循Cisbio方案。简而言之，在所供应的含有蛋白酶和磷酸酶抑制剂的缓冲液中裂解细胞。将来自每个孔的样品体积移动至Cisbio HTRF小体积96孔板中。向孔中添加将所供应的阳性对照溶液和阴性对照溶液。添加HTRF检测抗体，并且将板在室温孵育过夜。第二天，使用Spectramax M5e微读板仪上的HTRF功能在665nm和620nm处读取板。将读出计算为(信号665nm/信号620nm)×104。用DMSO处理的细胞仅用作背景，并且从全部其他孔中减去平均值。将抑制计算为与平均阳性对照孔相比，信号损失的百分比。
表5.所选择的化合物的体外IC50数据(ND＝未确定)
Figure BDA0002335552890002531
Figure BDA0002335552890002541
Figure BDA0002335552890002551
Figure BDA0002335552890002561
Figure BDA0002335552890002571
Figure BDA0002335552890002581
实施例89(a)
醛氧化酶(AO)氧化研究的实验程序(Frontage Laboratories(700 Pennsylvania Dr,Exton,PA 19341))
通过在100mM磷酸钾(pH 7.4)中将底物(代谢稳定性的最终浓度：1μM或代谢物ID的最终浓度：10μM)与人肝细胞质液(HLC)(2mg/ml，最终浓度)进行孵育，进行HLC中代谢稳定性的确定和相应代谢物的鉴别。通过添加HLC而不进行预孵育来引发反应。然后，将混合物在37℃孵育1h，并且在0min、30min和60min提取样品用于分析。通过添加乙腈(ACN)(3×)，然后涡旋震荡1min，然后离心，来终止反应。对于代谢稳定性研究，将上清液的等份转移到干净管中，并且直接用于LC/MS/MS分析。对于代谢物的鉴别，将上清液的等份转移到干净管中，并且在氮气流下干燥。在30/70(v/v)乙腈/水溶液中重构剩余物，并且注入LC/UV/MS***中。
用于代谢稳定性的仪器和方法如下：LC/MS/MS***：与Sciex API4000质谱仪(ESI)连接的Agilent 1100 HPLC；HPLC柱：ACE 3 C18-PFP，50×2.1mm，5μm。HPLC柱：ACE 3C18-PFP，50×2.1mm，5μm；以0.5mL/min的流速使用水中的0.1％甲酸(A)和ACN中的0.1％甲酸(B)对全部化合物进行LC/MS分析的HPLC流动相梯度：0-1min，95％A；2-3.6分钟，5％A；3.61-5min，95％A。
用于代谢物ID和谱研究的仪器和方法如下：MRM转换：LC/UV/MS***：与LTQ-Orbitrap质谱仪(ThermoFinnigan)连接的Agilent 1100 HPLC(泵、自动进样器和PDA)。HPLC柱：Luna C18柱，150×2.0mm，5μm；全部化合物的LC/MS分析和代谢物谱的HPLC流动相梯度。
表12.实施例89(a)
Figure BDA0002335552890002591
实施例366(a)、366(c)、366(d)和366(h)
激酶谱BMP II型受体实验程序(Life Technologies,5225 Vernona Road, Madison,WI 53744)
在Life Technologies通过使用其10点滴定法(起始浓度：10μM，连续3倍稀释)LanthaScreenTM生化激酶测定方案，进行每种化合物对BMP II型受体(ACVR2A、ACVR2B、BMPR2和TGFbR2)的最大半数抑制浓度(IC50)的测量。对于LanthaScreenTM Eu激酶结合测定条件的详细说明，请参见：
https://www.thermofisher.com/us/en/home/industrial/pharma-biopharma/drug-discovery-development/target-and-lead-identification-and-validation/kinasebiology/kinase-activity-assays/lanthascreentm-eu-kinase-binding-assay/lanthascreen-eu-kinase-binding-assay-validation-table.html。
表15.实施例366(a)、366(c)、366(d)和366(h)
Figure BDA0002335552890002601
实施例367
BMP6介导的异位骨化的抑制
在胫骨前肌中向C57Bl/6WT小鼠肌内注射PBS中0.1％BSA的骨形态发生蛋白(BMP6R&D Systems cat#507-BP-020)(以40μL中2.5μg)(62.5μg/ml)，以诱导异位骨的发展。在BMP6注射之前72小时，向同一部位施用心脏毒素(PBS中0.1％BSA(40μL中10μM))，以诱导肌肉损伤/修复并且加速异位骨化(HO)发展。通常在BMP6施用后9天观察到放射学上可检测的HO，而在BMP6后11-14天观察到最大的HO体积和密度。
从心脏毒素施用当天(BMP-6施用之前72小时)开始，每天用在1mg/kg与50mg/kg之间变化的候选治疗化合物向小鼠给药。在BMP-6施用后11天，在Quantum FX Micro-CT仪器(PerkinElmer,Hopkinton MA)上对小鼠进行成像。使用AnalyzePro(AnalyzeDirect,Overland Park KS)软件包和/或AccuCT(PerkinElmer,Hopkinton MA)软件包，对放射学上可检测的HO进行体积定量。数据在图4中表示为与载体(vehicle)相比，在给药结束时测量的HO体积的百分比。
上文描述的各种方法和技术提供了实施本申请的许多方法。当然，应当理解的是，根据本文所描述的任何一个或更多个实施方案，未必可以实现所描述的全部目的或优势。因此，例如，本领域技术人员将认识到，可以以实现或优化本文中教导的一个优势或一组优势而不必实现本文中教导或暗示的其他目的或优势的方式执行方法。本文中提及了多种替代方案。应当理解的是，一些优选实施方案特定包含一个特征、另一个特征或几个特征，而其他优选实施方案特定排除一个特征、另一个特征或几个特征，而还有其他实施方案通过包含一个有利特征、另一个有利特征或几个有利特征来弱化特定特征。
此外，本领域技术人员将认识到来自不同实施方案的各种特征的适用性。类似地，本领域的普通技术人员可以以各种组合采用上文讨论的各种元素、特征和步骤以及每个这样的元素、特征或步骤的其他已知等同物，以根据本文所描述的原理执行方法。在各种实施方案中，将特定包含各种元素、特征和步骤中的一些，并且特定排除各种元素、特征和步骤中的其他。
尽管已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本申请，但本领域技术人员将理解，本申请的实施方案扩展到具体公开的实施方案之外的其他替代实施方案和/或应用和修改及其等同物。
本文中描述了本申请的优选实施方案(包含发明人已知用于实施本申请的最佳模式)。在阅读前述描述之后，对本领域普通技术人员而言，那些优选实施方案的变型将变得显而易见。可以预期的是，本领域技术人员可以适当地采用这样的变型，并且可以以除本文中具体描述的以外的其他方式实施本申请。因此，在适用法律容许的情况下，本申请的许多实施方案包含所附权利要求书中记载的主题的全部修改和等同物。此外，除非本文另外指出或者与上下文明显矛盾，否则本申请涵盖上述元素在其全部可能变型中的任何组合。
本文中引用的全部专利、专利申请、专利申请的公布和其他材料(如文章、书籍、规范、出版物、文档、事物等)均出于全部目的通过引用整体并入本文，但除下列以外：与上述相关的任何审查文件历史记录、与本文档不一致或冲突的上述中的任何一种、或者可能对目前或以后与本文档相关的权利要求的最宽范围具有限制作用的上述中的任何一种。举例来说，如果与并入材料中任何一种相关的术语的描述、定义和/或使用和与本文档相关的术语的描述、定义和/或使用之间存在任何不一致或冲突，则以本文档中术语的描述、定义和/或使用为准。
应当理解的是，本文公开的本申请的实施方案说明了本申请实施方案的原理。可以采用的其他修改可以在本申请的范围内。因此，通过示例而非限制的方式，可以根据本文的教导来利用本申请的实施方案的替代配置。因此，本申请的实施方案不限于精确地如所示出和所描述的那样。
上文在详细说明中描述了本发明的各种实施方案。虽然这些说明直接描述了上述实施方案，但应当理解的是，本领域技术人员可以设想对本文中示出和描述的具体实施方案的修改和/或变型。落入本说明书范围内的任何这样的修改或变型也旨在被包含在其中。除非特别指出，否则发明人旨在将说明书和权利要求书中的词语和短语赋予对于一个或多个适用领域的普通技术人员而言普通习惯的含义。
申请人在提交本申请时知晓的本发明的各种实施方案的前述说明已经被提出，并且旨在说明和描述的目的。本说明书不旨在是详尽的，也不旨在将本发明限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导，许多修改和变型是可能的。所描述的实施方案用于解释本发明的原理及其实际应用，并且使本领域的其他技术人员能够在各种实施方案中以适于预期特定应用的各种修改来利用本发明。因此，本发明旨在不限于所公开的用于实施本发明的特定实施方案。
虽然已经示出和描述了本发明的特定实施方案，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，基于本文中的教导，可以在不背离本发明及其更广泛方面的情况下进行变化和修改，并且因此所附权利要求书将在本发明的真实精神和范围内的全部这样的变化和修改都包含在其范围内。

Claims (41)

1.一种式(I)的化合物：
Figure FDA0003878011700000011
或者所述式(I)的化合物的药学上可接受的盐，其中
A1是NR4a或CR4bR5；
B1是CR2；
Z1是N或CR3；
R1是
Figure FDA0003878011700000012
其中：
E是N和CR1d；
G是CR1e；
K1是CH；
M是N或CR1a；
R1a选自H、卤素、烷基、卤代烷基、和酰胺基；
R1b选自H、卤素、CN、烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、和卤代烷氧基；并且
R1c选自H、卤素、CN、烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、卤代烷氧基、氨基和酰胺基，或者R1b和R1c与R1b和R1c连接的碳原子一起形成杂环基；
R1d选自H、CN、烷基、卤代烷基、羟基、酰胺基和磺酰胺基；
R1e选自H、烷基和氨基；并且
R1g是H；
R2是H；
R3是H；
R4a是可选地用烷基取代的杂环基；
R4b是可选地用烷基取代的杂环基；并且R5是H，或者R4b和R5与A1一起形成环，所述环选自环烷基和杂环基；
每个R6独立地选自H和烷基；
n是0或1；
m是0或1；并且
x是0、1、2、3、或4。
2.如权利要求1所述的化合物，其中A1是NR4a。
3.如权利要求1所述的化合物，其中A1是CR4bR5，并且R5是H。
4.如权利要求1所述的化合物，其中Z1是CR3。
5.如权利要求1所述的化合物，其中E是N。
6.如权利要求1所述的化合物，其中E是CR1d，并且R1d选自H、CONH2、和SO2NH2。
7.如权利要求1所述的化合物，其中G是CR1e，并且R1e选自H和Me。
8.如权利要求1所述的化合物，其中M是N。
9.如权利要求1所述的化合物，其中M是CR1a。
10.如权利要求1所述的化合物，其中R1a是H。
11.如权利要求1所述的化合物，其中R1b选自H和F。
12.如权利要求1所述的化合物，其中R1c选自H和OMe。
13.如权利要求1所述的化合物，其中R4b是选自吡咯烷基、二唑基、硫代吗啉基1,1-二氧化物、哌嗪-2-酮基、哌啶基、吗啉代、四氢吡喃基、二氮杂环庚烷基、氮杂环丁烷基、八氢吡咯并[3,4-c]吡咯基、3,8-二氮杂双环[3.2.1]辛基、8-Me-3,8-二氮杂双环[3.2.1]辛基、2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基、2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基、和4-Me-2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚基的杂环基。
14.如权利要求1所述的化合物，其中R4b是用烷基取代的杂环基。
15.如权利要求14所述的化合物，其中R4b是用Me取代的杂环基。
16.如权利要求1所述的化合物，其中n和m各自为1。
17.如权利要求1所述的化合物，其中n是0，并且m是1。
18.如权利要求1所述的化合物，其中n和m各自为0。
19.如权利要求1所述的化合物，其中x是0或1。
20.一种选自下列的化合物：
Figure FDA0003878011700000031
Figure FDA0003878011700000041
Figure FDA0003878011700000051
Figure FDA0003878011700000061
Figure FDA0003878011700000071
Figure FDA0003878011700000081
Figure FDA0003878011700000091
Figure FDA0003878011700000101
Figure FDA0003878011700000102
或者其药学上可接受的盐。
21.如权利要求20所述的化合物，其中所述化合物选自：
Figure FDA0003878011700000111
Figure FDA0003878011700000112
或者其药学上可接受的盐。
22.如权利要求20所述的化合物，其中所述化合物是
Figure FDA0003878011700000121
或者其药学上可接受的盐。
23.如权利要求20所述的化合物，其中所述化合物是
Figure FDA0003878011700000122
或者其药学上可接受的盐。
24.如权利要求20所述的化合物，其中所述化合物是
Figure FDA0003878011700000123
或者其药学上可接受的盐。
25.一种选自下列的化合物：
Figure FDA0003878011700000131
Figure FDA0003878011700000141
Figure FDA0003878011700000151
Figure FDA0003878011700000161
Figure FDA0003878011700000171
Figure FDA0003878011700000181
Figure FDA0003878011700000191
Figure FDA0003878011700000192
或者其药学上可接受的盐。
26.一种药物组合物，所述药物组合物包括根据权利要求1-25中任一项所述的化合物或所述化合物的药学上可接受的盐、以及一种或更多种药学上可接受的赋形剂。
27.一种或更多种权利要求1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制造用于治疗受试者的软组织中异常骨形成的药物中的应用。
28.如权利要求27所述的应用，其中所述受试者在治疗之前被确定患有异常骨形成或者处于患有异常骨形成的风险。
29.如权利要求27所述的应用，其中所述受试者已经经受肌肉骨骼创伤、脊髓损伤或中枢神经***损伤。
30.如权利要求27所述的应用，其中所述异常骨形成与异位骨化病相关。
31.如权利要求30所述的应用，其中所述异位骨化病选自获得性异位骨化、进行性骨化性纤维发育不良和强直性椎关节强硬。
32.如权利要求30所述的应用，其中所述异位骨化病选自创伤性异位骨化、烧伤相关性异位骨化或冲击损伤相关性异位骨化、和关节置换术相关性异位骨化。
33.如权利要求27所述的应用，其中所述软组织包括肌肉、腱、韧带和/或筋膜。
34.一种或更多种权利要求1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制造用于治疗受试者的软组织中的异常骨的药物中的应用。
35.一种或更多种权利要求1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制造用于在受试者中抑制丝氨酸-苏氨酸激酶受体的药物中的应用，其中所述丝氨酸-苏氨酸激酶受体是BMP I型受体、BMP II型受体、或TGF-βI型受体。
36.一种或更多种权利要求1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制造用于治疗患有斯耶格伦综合征的受试者的药物中的应用。
37.如权利要求36所述的应用，其中所述受试者在所述受试者的唾液腺中具有增加的BMP6表达。
38.如权利要求37所述的应用，其中所述唾液腺是小唇唾液腺、腮腺、或下颌下腺。
39.一种或更多种权利要求1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制造用于治疗患有弥漫性内生型脑桥胶质瘤(DIPG)的受试者的药物中的应用。
40.一种或更多种权利要求1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制造用于治疗患有癌症的受试者的药物中的应用，所述癌症选自腺癌、肾细胞癌、骨转移、肺转移、骨肉瘤、和多发性骨髓瘤。
41.如权利要求40所述的应用，其中所述癌症选自***癌和乳腺癌。
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