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一类芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物、药物组合物及其应用

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50



技术领域

本发明属于药物化学领域,具体地,涉及一类芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,具有抑制甲硫氨酸腺苷转移酶(MAT2a)活性,可以用于制备与MAT2a或MTAP的活性或表达相关的疾病的治疗和预防药物。

背景技术

甲硫氨酸腺苷转移酶(MAT)(也称为S-腺苷甲硫氨酸合成酶)是催化由甲硫氨酸和ATP合成S-腺苷甲硫氨酸(SAM或AdoMet)的细胞酶,并被认为是甲硫氨酸循环的限速步骤。SAM是多胺生物合成中的丙氨基供体,并且是用于DNA甲基化的主要甲基供体,并且其参与基因转录和细胞增殖以及次级代谢产物的生成。通过药理学方法发现,肿瘤细胞的增殖和转移对甲硫氨酸异常依赖,抑制甲硫氨酸循环能显著抑制肿瘤干细胞的增殖与转移(Nature Medicine(2019),25,825-837)。

甲基硫腺苷磷酸化酶(MTAP)参与甲硫氨酸补救合成途径,将甲硫腺苷(MTA)代谢生成腺嘌呤和甲硫氨酸。MTAP位于染色体9p21上,与抑癌基因CDKN2A相近,MTAP缺陷存在于白血病、胶质瘤、黑色素瘤、肺癌卵巢癌、子宫内膜癌、乳腺癌等各种肿瘤中。其中,在脑胶质瘤的缺失率为41%,间皮质瘤中缺失率为31%,胰腺癌中达到26%。S-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)是一种可参与甲基转移反应和多胺生物合成的酶辅因子,可由ATP和L-甲硫氨酸在甲硫氨酸腺苷转移酶家族(MAT)蛋白催化下反应生成。在哺乳动物组织中,MAT基因主要存在两种不同的同工酶,分别由MAT1a和MAT2a编码。MAT1a仅在成人的肝组织中表达,具有肝脏特异性,其主要功能是促进SAM合成。MAT2a在所有非肝组织中均存在表达,其主要功能是抑制SAM合成。MAT2a是腺苷甲硫氨酸(SAM)合成通路中的关键酶,研究表明MAT2a的表达上调在多种癌细胞中存在且敲出MAT2a基因能导致癌细胞的死亡,MTAP缺失的肿瘤最为敏感。因此,MAT2a是MTAP缺失肿瘤的潜在的治疗靶点。发现和寻找结构新颖、成药性优异的MAT2a抑制剂,成为研发MTAP缺失肿瘤治疗药物的一大热点。

发明内容

本发明需要解决的技术问题之一是提供一种新型的MAT2a抑制剂,用于制备肿瘤治疗药物。发明人经过长期而深入的研究,制备了一类具有式I所示结构新颖的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,并发现其具有较好的抑制MAT2a酶活性,且所述的化合物在极低浓度(可低至小于100nM)下,即对MAT2a蛋白产生特异性抑制作用,并且对MTAP缺失相关的细胞增殖抑制活性相当优异。基于上述发现,发明人完成了本发明。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、扭转异构体、溶剂化物、多晶型物或前药,

式中:

Ar选自5-12元单环或并环芳基、被1-3个Rn取代的单环或并环芳基、“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”和被1-3个Rn取代的“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”;

所述的Rn独立地选自氘、卤素、氰基、酰胺、磺酰胺、羟基、脲基、磷酰基、烷基磷氧基、烷基硅基、C

R

R

R

R

或者,上述R

所述的Rm

Rx选自C

Ry

Ry

Ry

W、Z、Y分别独立地选自O、S、CR

或者-Y=Z-可以形成=CH-、=N-、-O-、-S-或-NR

上述如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物不包含以下化合物:

在本发明某些优选实施方案中,所述的如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、扭转异构体、溶剂化物、多晶型物或前药中的某些基团如下定义,未提及的基团同本发明任一方案所述(简称“在本发明某一方案中”),

Ar独立地选自5-12元的单环或者双并环芳环或杂芳环,所述的芳环或杂芳环可以被1-3个不同的取代基Rn所取代,所述的Rn选自氢、氘、卤素、氰基、酰胺、磺酰胺、羟基、氨基、脲基、磷酰基、烷基磷氧基、烷基硅基、C

R

R

R

W、Z、Y分别独立地选自CR

或者-Z=Y-可以独立地选自-O-或-S-或-NR

上述的任一基团上的一个或多个氢原子可以被选自下组的取代基取代:包括但不限于氘、卤素、C

在本发明某一方案中,如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物为如下任一通式所示的化合物:

其中R

在本发明某一方案中,如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物为如下任一通式所示的化合物:

其中:M

在本发明某一方案中,所述的Rn独立地选自卤素、C

在本发明某一方案中,R

在本发明某一方案中,R

在本发明某一方案中,R

R

或者,上述R

在本发明某一方案中,所述的Rm

在本发明某一方案中,Rz

在本发明某一方案中,Y为CH或N。

在本发明某一方案中,Z为CH。

在本发明某一方案中,W为CH或N。

在本发明某一方案中,Ar选自5-12元单环或并环芳基、被13个Rn取代的单环或并环芳基、“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”和被1-3个Rn取代的“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”;

所述的Rn独立地选自卤素、C

为/>

R

R

R

R

或者,上述R

所述的Rm

Rx为C

Ry

Ry

Ry

Rz

在本发明某一方案中,

在本发明某一方案中,R

在本发明某一方案中,Ar选自苯基、

在本发明某一方案中,

在本发明某一方案中,Ar、Rn、R

在本发明某一方案中,Ar、Rn、R

在本发明某一方案中,Ar中,所述“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”和被1-3个Rn取代的“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”中的“杂原子选自N、O、P和S中的一种或多种,杂原子数为1-3个的5-12元单环或并环杂芳基”独立地为吡啶基(例如

在本发明某一方案中,Rn、R

在本发明某一方案中,Rn、Rz

在本发明某一方案中,Rn、R

在本发明某一方案中,Rn、R

在本发明某一方案中,Rn、R

在本发明某一方案中,Rn、R

在本发明某一方案中,Rn、R

在本发明某一方案中,R

当R

当R

当R

在本发明某一方案中,Rm

在本发明某一方案中,

在本发明某一方案中,Ar选自苯基、

在本发明某一方案中,R

R

R

或者,上述R

在本发明某一方案中,所述如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物选自如下任一化合物:

/>

本发明还提供了一种制备如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物的方法,主要包括如下制备方法一和二:

制备如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物的方法一,主要特征在于,所述方法主要包括如下步骤a-d:

a、将通式(A)化合物与R2取代的乙酰基芳胺(B)通过碱催化的取代反应生成通式(C)化合物,其中Ra为甲酰卤或甲酸酯基;

b、将通式(C)化合物在碱催化下通过脱水关环反应生成通式(D)化合物;

c、将通式(D)化合物与卤化试剂,或者磷酰卤或酸酐,或磺酸酰卤或者酸酐等反应,生成通式(E)化合物,其中LG为卤素、磺酸酯等离去基团;

d、将通式(E)与R

制备如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物的方法二,主要特征在于,所述方法主要包括如下步骤e-f:

e、将通式(F)化合物在碱催化下通过脱水关环反应生成通式(G)化合物;Rc为酯基或者氰基;

f、当通式化合物G为羟基化合物时,采用与上述方法1的步骤c、d相同的方法制备得到如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物;当通式化合物G为氨基化合物时,通过各种氨基官能团转化的方法得到如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物。

优选地,所述步骤在溶剂中进行,且所述溶剂选自下组:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、乙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜,四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氧六环,或其组合物。

优选地,所述无机碱选自下组:氢化钠、氢氧化钾、醋酸钠、醋酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氟化钾、氟化铯、磷酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠,或其组合物;所述有机碱选自下组:吡啶,三乙胺,N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、六甲基二硅基锂、六甲基二硅基钠、二甲基吡啶,或其组合物。

优选地,所述酸选自下组:盐酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、甲苯磺酸、三氟乙酸、甲酸、乙酸,三氟甲磺酸或其组合物;

优选地,所述卤化试剂选自下组:三氯氧磷、五氯化磷、氯化亚砜或其组合物。

本发明还提供了一种药物组合物,所述药物组合物包括:

(1)如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、扭转异构体、溶剂化物、多晶型物或前药;以及

(2)药学上可接受的载体。

在本发明某一方案中,所述药物组合物包括:

(i)有效量的式I化合物,或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药;和

(ii)药学上可接受的载体。

本发明还提供了如前任一项所述的如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、扭转异构体、溶剂化物、多晶型物或前药、或如前任一项所述的药物组合物在制备治疗和/或预防与MAT2a或MTAP蛋白活性或表达相关的疾病的药物中的应用;特别是治疗和/或预防肿瘤或自身免疫性疾病的药物。

本发明还提供了一种治疗和/或预防与MAT2a或MTAP蛋白活性或表达相关的疾病的方法,其包括:向有需要的个体施用治疗有效量的如前任一项所述的如式(I)所示的芳环或芳基杂环并吡啶酮类化合物,或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、扭转异构体、溶剂化物、多晶型物或前药、或如前任一项所述的药物组合物;特别是治疗和/或预防肿瘤或自身免疫性疾病。

所述的肿瘤独立地选自肺癌、胰腺癌、肝癌、结直肠癌、胆管癌、胆囊癌、脑癌、胃癌、白血病、淋巴癌、黑色素瘤、甲状腺癌、鼻咽癌、胶质瘤、膀胱癌、星形细胞瘤、基底细胞癌、骨肉瘤、头颈癌、软骨肉瘤、卵巢癌、子宫内膜癌、乳腺癌、软组织肉瘤和间皮瘤等;所述的自身免疫性疾病独立地选自甲状腺炎、炎性肠炎、红斑狼仓、纤维化、肌无力、血管炎、银屑病、关节炎、硬皮病、皮炎等。

在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于:

本发明涉及具有通式(I)结构特征的化合物,可以抑制MAT2a的酶活,显著抑制多种肿瘤细胞的生长,特别是MTAP缺失相关的肿瘤细胞,是一类全新作用机制的治疗药物。

可在参考文献(包括Carey and Sundberg"ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 4THED."Vols.A(2000)and B(2001),Plenum Press,New York)中找到对标准化学术语的定义。除非另有说明,否则采用本领域技术范围内的常规方法,如质谱、NMR、IR和UV/VIS光谱法和药理学方法。除非提出具体定义,否则本文在分析化学、有机合成化学以及药物和药物化学的有关描述中采用的术语是本领域已知的。可在化学合成、化学分析、药物制备、制剂和递送,以及对患者的治疗中使用标准技术。例如,可利用厂商对试剂盒的使用说明,或者按照本领域公知的方式或本发明的说明来实施反应和进行纯化。通常可根据本说明书中引用和讨论的多个概要性和较具体的文献中的描述,按照本领域熟知的常规方法实施上述技术和方法。在本说明书中,可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。

如无特别说明,本发明所用术语具有如下含义:

本领域技术人员可以理解,根据本领域中使用的惯例,本发明描述基团的结构式中所使用的

术语“药学上可接受的”是指盐、溶剂、辅料等一般无毒、安全,并且适合于患者使用。所述的“患者”优选哺乳动物,更优选为人类。

术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物与相对无毒的、药学上可接受的酸或碱制备得到的盐。当本发明的化合物中含有相对酸性的功能团时,可以通过在纯的溶液或合适的惰性溶剂中用足够量的药学上可接受的碱与这类化合物的中性形式接触的方式获得碱加成盐。药学上可接受的碱加成盐包括但不限于:锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、铝盐、镁盐、锌盐、铋盐、铵盐、二乙醇胺盐。当本发明的化合物中含有相对碱性的官能团时,可以通过在纯的溶液或合适的惰性溶剂中用足够量的药学上可接受的酸与这类化合物的中性形式接触的方式获得酸加成盐。所述的药学上可接受的酸包括无机酸,所述无机酸包括但不限于:盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、碳酸、磷酸、亚磷酸、硫酸等。所述的药学上可接受的酸包括有机酸,所述有机酸包括但不限于:乙酸、丙酸、草酸、异丁酸、马来酸、丙二酸、苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、反丁烯二酸、乳酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸、甲磺酸、异烟酸、酸式柠檬酸、油酸、单宁酸、泛酸、酒石酸氢、抗坏血酸、龙胆酸、富马酸、葡糖酸、糖酸、甲酸、乙磺酸、双羟萘酸(即4,4’-亚甲基-双(3-羟基-2-萘甲酸))、氨基酸(例如谷氨酸、精氨酸)等。当本发明的化合物中含有相对酸性和相对碱性的官能团时,可以被转换成碱加成盐或酸加成盐。具体可参见Berge et al.,"Pharmaceutical Salts",Journal of Pharmaceutical Science 66:1-19(1977)、或、Handbook of PharmaceuticalSalts:Properties,Selection,and Use(P.Heinrich Stahl and Camille G.Wermuth,ed.,Wiley-VCH,2002)。

当本发明的化合物中含有烯双键时,除非另有说明,否则本发明的化合物旨在包含E-和Z-几何异构体。

术语“互变异构体”是指质子从分子的一个原子转移至相同分子的另一个原子而形成的异构体。本发明的化合物的所有互变异构形式也将包含在本发明的范围内。

本发明的化合物或其药学上可接受的盐可能含有一个或多个手性碳原子,且因此可产生对映异构体、非对映异构体及其它立体异构形式。每个手性碳原子可以基于立体化学而被定义为(R)-或(S)-。本发明旨在包括所有可能的异构体,以及其外消旋体和光学纯形式。本发明的化合物的制备可以选择外消旋体、非对映异构体或对映异构体作为原料或中间体。光学活性的异构体可以使用手性合成子或手性试剂来制备,或者使用常规技术进行拆分,例如采用结晶以及手性色谱等方法。

制备/分离个别异构体的常规技术包括由合适的光学纯前体的手性合成,或者使用例如手性高效液相色谱法拆分外消旋体(或盐或衍生物的外消旋体),例如可参见GeraldGübitz and Martin G.Schmid(Eds.),Chiral Separations,Methods and Protocols,Methods in Molecular Biology,Vol.243,2004;A.M.Stalcup,Chiral Separations,Annu.Rev.Anal.Chem.3:341-63,2010;Fumiss et al.(eds.),VOGEL'S ENCYCLOPEDIA OFPRACTICAL ORGANIC CHEMISTRY 5.sup.TH ED.,Longman Scientific and TechnicalLtd.,Essex,1991,809-816;Heller,Acc.Chem.Res.1990,23,128。

术语“多晶型物”是指本发明的某些化合物在固体状态下由于存在两种或两种以上不同分子排列而产生的不同固体结晶相。本发明的某些化合物可以存在多于一种晶型,本发明旨在包括各种晶型及其混合物。

通常,结晶化作用会产生本发明化合物的溶剂化物。本发明中使用的术语“溶剂化物”是指包含一个或多个本发明化合物分子与一个或多个溶剂分子的聚集体。溶剂可以是水,该情况下的溶剂化物为水合物。或者,溶剂可以是有机溶剂。因此,本发明的化合物可以以水合物存在,包括单水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物等,以及相应的溶剂化形式。本发明化合物可形成真实的溶剂化物,但在某些情况下,也可以仅保留不定的水或者水加上部分不定溶剂的混合物。本发明的化合物可以在溶剂中反应或者从溶剂中沉淀析出或结晶出来。本发明化合物的溶剂化物也包含在本发明的范围之内。

本发明还包括上述化合物的前药。在本发明中,术语“前药”表示可在生理学条件下或通过溶剂分解而被转化成本发明的生物活性化合物的化合物。因此,术语“前药”是指本发明的化合物的药学上可接受的代谢前体。当被给予有需要的个体时,前药可以不具有活性,但在体内被转化成本发明的活性化合物。前药通常在体内迅速转化,而产生本发明的母体化合物,例如通过在血液中水解来实现。前药化合物通常在哺乳动物生物体内提供溶解度、组织相容性或缓释的优点。前药包括已知的氨基保护基和羧基保护基。具体的前药制备方法可参照Saulnier,M.G.,et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.1994,4,1985-1990;Greenwald,R.B.,et al.,J.Med.Chem.2000,43,475。

术语“多个”是指2个、3个、4个或5个,优选为2个或3个。

当任意变量(例如Rn)在化合物的定义中多次出现时,该变量每一位置出现的定义与其余位置出现的定义无关,它们的含义互相独立、互不影响。因此,若某基团被1个、2个或3个Rn基团取代,也就是说,该基团可能会被最多3个Rn取代,该位置Rn的定义与其余位置Rn的定义是互相独立的。另外,取代基及/或变量的组合只有在该组合产生稳定的化合物时才被允许。

术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。

术语“烷基”是指具有指定的碳原子数的直链或支链烷基。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基及其类似烷基。

术语“烷氧基”是指基团-O-R

术语“烯基”是指具有特定碳原子数的含一个或多个碳碳双键并且没有碳碳三键的直链或支链的烯烃,该一个或多个碳碳双键可以是内部的也可以是末端的,烯烃的实例包括乙烯基、烯丙基、甲基乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、1,1-二甲基-2丙烯基、己烯基等。

术语“炔基”是指具有特定碳原子数的一个或多个叁键的直链或支链的烃基(例如C

术语“环烷基”是指单环、螺环或桥环的饱和的环状烷基,优选具有3-12个环碳原子、更优选3-6个碳原子的单环、螺环或桥环的饱和的环状烷基,例如环丙基、环丁基、环戊基或环己基。

术语“杂环烷基”是指具有杂原子的单环、螺环或桥环的饱和的环状基团,优选含有1个、2个或3个独立选自N、O和S的环杂原子的3-10元饱和的单环、螺环或桥环。杂环烷基的示例为:

术语“芳基”是指C

术语“杂芳基”是指含有杂原子的芳香基团,优选含有1个、2个或3个独立选自氮、氧和硫的芳族5-6元单环或9-10元双环,当为双环时,至少有一个环具有芳香性,例如呋喃基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、噻吩基、异唑基、噁唑基、二唑基、咪唑基、吡咯基、吡唑基、三唑基、四唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、苯并咪唑基、吲哚基、吲唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并唑基、苯并异唑基、喹啉基、异喹啉基、

术语“药物组合物”是指本发明化合物与本领域通常接受的用于将生物活性化合物输送至哺乳动物(例如人)的介质的制剂。该介质包括药学上可接受的载体。药物组合物的目的是促进生物体的给药,利于活性成分的吸收进而发挥生物活性。

术语“药学上可接受的”是指不影响本发明化合物的生物活性或性质的物质(如载体或稀释剂),并且相对无毒,即该物质可施用于个体而不造成不良的生物反应或以不良方式与组合物中包含的任意组分相互作用。

在本发明中,“药学上可接受的载体”包括但不限于任何被相关的政府管理部门许可为可接受供人类或家畜使用的佐剂、载体、赋形剂、助流剂、增甜剂、稀释剂、防腐剂、染料/着色剂、矫味剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、助悬剂、稳定剂、等渗剂、溶剂或乳化剂。

本发明所述“肿瘤”,“细胞增殖异常相关疾病”等包括但不限于白血病、胃肠间质瘤、组织细胞性淋巴瘤、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胰腺癌、肺鳞癌、肺腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、皮肤癌、上皮细胞癌、宫颈癌、卵巢癌、肠癌、鼻咽癌、脑癌、骨癌、食道癌、黑色素瘤、肾癌、口腔癌等疾病。

本文所用术语“预防的”、“预防”和“防止”包括使病患减少疾病或病症的发生或恶化的可能性。

本文所用的术语“治疗”和其它类似的同义词包括以下含义:

(i)预防疾病或病症在哺乳动物中出现,特别是当这类哺乳动物易患有该疾病或病症,但尚未被诊断为已患有该疾病或病症时;

(ii)抑制疾病或病症,即遏制其发展;

(iii)缓解疾病或病症,即,使该疾病或病症的状态消退;或者

(iv)减轻该疾病或病症所造成的症状。

本文所使用术语“有效量”、“治疗有效量”或“药学有效量”是指服用后足以在某种程度上缓解所治疗的疾病或病症的一个或多个症状的至少一种药剂或化合物的量。其结果可以为迹象、症状或病因的消减和/或缓解,或生物系统的任何其它所需变化。例如,用于治疗的“有效量”是在临床上提供显著的病症缓解效果所需的包含本文公开化合物的组合物的量。可使用诸如剂量递增试验的技术测定适合于任意个体病例中的有效量。

本文所用术语“服用”、“施用”、“给药”等是指能够将化合物或组合物递送到进行生物作用的所需位点的方法。这些方法包括但不限于口服途径、经十二指肠途径、胃肠外注射(包括静脉内、皮下、腹膜内、肌内、动脉内注射或输注)、局部给药和经直肠给药。本领域技术人员熟知可用于本文所述化合物和方法的施用技术,例如在Goodman and Gilman,ThePharmacological Basis of Therapeutics,current ed.;Pergamon;and Remington's,Pharmaceutical Sciences(current edition),Mack Publishing Co.,Easton,Pa中讨论的那些。在优选的实施方案中,本文讨论的化合物和组合物通过口服施用。

本领域技术人员还应当理解,在下文所述的方法中,中间体化合物官能团可能需要由适当的保护基保护。这样的官能团包括羟基、氨基、巯基及羧酸。合适的羟基保护基包括三烷基甲硅烷基或二芳基烷基甲硅烷基(例如叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基)、四氢吡喃基、苄基等。合适的氨基、脒基及胍基的保护基包括叔丁氧羰基、苄氧羰基等。合适的巯基保护基包括-C(O)-R”(其中R”为烷基、芳基或芳烷基)、对甲氧基苄基、三苯甲基等。合适的羧基保护基包括烷基、芳基或芳烷基酯类。

保护基可根据本领域技术人员已知的和如本文所述的标准技术来引入和除去。保护基的使用详述于Greene,T.W.与P.G.M.Wuts,Protective Groups in OrganicSynthesis,(1999),4th Ed.,Wiley中。保护基还可为聚合物树脂。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。

实施例1:2-氧代-1-苯基-4-(4-吡咯啉-1-基)-7-(三氟甲基)-1,2-二氢-1,8-萘啶-3-甲氰

第一步:氮气保护下,氢化钠(NaH)(890mg,22.22mmol)加入到2-氰基乙酰苯胺(0.89g,5.56mmol)的四氢呋喃(THF)(30mL)中,室温搅拌10分钟后,然后慢慢加入2-氯-6-三氟甲基烟酰氯(1.63g,6.67mmol)的四氢呋喃溶液(5mL)。反应混合液升温到70度,再继续反应4小时。LC-MS检测反应完成后,用乙酸乙酯(EA)(200mL)稀释反应液,氯化钠(NaCl)溶液洗涤有机相。有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩后,粗产品经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇体积比9/1)纯化得到中间体产物(950mg,淡黄色固体)。LC-MS(ESI)m/z:353.9[M+Na]

第二步:室温下,N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)(0.74g,5.738mmol)加入到上一步中间体产物的三氯氧磷(POCl

第三步:室温下,四氢吡咯(356mg,5.01mmol)加入到上一步中间体(350mg,1.0mmol)和N,N-二异丙基乙胺(389mg,3.01mmol)的四氢呋喃(10mL)中,氮气保护下反应混合液在室温下反应2小时。LC-MS检测原料基本消失。减压旋蒸除去多余的四氢呋喃,用乙酸乙酯(100mL)稀释反应液,氯化钠溶液洗有机相。分离的有机相用无水硫酸钠干燥后过滤,滤液浓缩。粗产品经HPLC制备后得到实施例1化合物(224.7mg,白色固体)。LC-MS(ESI)m/z:385.0[M+H]

实施例2:2-氧代-1-苯基-4-(4-吡咯啉-1-基)-7-(三氟甲基)-1,2-二氢-1,8-喹啉-3-甲氰

第一步:在氮气保护下,三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd

第二步:氮气保护下,氢化钠(610mg,15.24mmol)加入到上述中间体(1.5g,5.079mmol)的N,N-二甲基甲酰胺DMF(30mL)中。反应半小时后,慢慢加入氰乙酰氯(5.26g,50.8mmol),反应在室温下搅拌过夜。LC-MS检测基本反应完全。加入乙酸乙酯(200mL)稀释反应液,用氯化钠溶液洗有机相。分离的有机相经无水硫酸钠干燥,滤液浓缩后经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇体积比9/1)纯化得到中间体产物(670mg,浅红色固体)。LC-MS(ESI)m/z:330.9[M+H]

第三步:室温下,N,N-二异丙基乙胺(1.02g,7.878mmol)加入到上述中间体(650mg,1.970mmol)的三氯氧磷(15mL)溶液中。在氮气保护下,反应混合液在100度下反应2小时。LC-MS检测原料基本消失。减压旋蒸除去多余的三氯氧磷后,粗产物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯体积比4/1)纯化得到中间体产物(310mg,浅黄色固体)。LC-MS(ESI)m/z:348.9[M+H]

第四步:室温下,四氢吡咯(311mg,4.382mmol)加入到上述中间体(305mg,0.876mmol)和N,N-二异丙基乙胺(340mg,2.628mmol)的四氢呋喃(5mL)中,反应混合液在室温下反应2小时。LC-MS检测反应基本完全。减压旋蒸除去多余的四氢呋喃后,用乙酸乙酯(100mL)稀释反应液,氯化钠溶液洗有机相。分离的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩。粗产品经HPLC制备后得到实施例2化合物(114.21mg,白色固体)。LC-MS(ESI)m/z:384.2[M+H]

实施例3:7-氯-2-氧代-1-苯基-4-(4-吡咯啉-1-基)-1,2-二氢喹啉-3-甲氰

第一步:在氩气保护下,向2-氨基-4氯苯甲酸甲酯(5g,26.9mmol),碘苯(6.5g,31.9mmol),4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(Xantphos)(1.56g,2.7mmol)和碳酸铯(17.5g,53.8mmol)的1,4-二氧六环(100mL)溶液中加入Pd

第二步:在冰水冷却下,将2-氰基乙酰氯(400mg,3.88mmol)滴加入化合物上述中间体(1g,3.8mmol)和三乙胺(TEA)(405mg,4.0mmol)的无水二氯甲烷(5mL)溶液中,然后于室温下反应过夜。LC-MS检测反应完全后,加入水(20mL)。反应混合物用乙酸乙酯(20mL)萃取三次。合并的有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后,减压浓缩。粗产品经硅胶层析柱(石油醚:乙酸乙酯体积比3:1到1:1)纯化得到中间体化合物(300mg,淡黄色固体)。LC-MS:(ESI)m/z=329.0[M+H]

第三步:在室温下,向上述中间体(250mg,0.8mmol)和DMF(8mL)的100mL溶液中加入碳酸钾(526mg,3.8mmol)。将该混合物于80℃下反应1小时。LC-MS检测应结束后,用(1N)盐酸水溶液调节溶液pH调至4,有淡黄色固体析出,过滤并干燥后得到中间体产物(200mg,淡黄色固体)。LC-MS:(ESI)m/z=297.0[M+H]

第四步:在室温下,向上述中间体(200mg,0.67mmol)的三氯氧磷(8mL)溶液中加入二异丙基乙基胺(474mg,5.0mmol)。在氩气保护下,该反应混合物在120℃反应2小时。减压浓缩除去过量的三氯氧磷,得到棕色油状粗产物(200mg)。该粗品无需纯化,直接用于下一步反应。LC-MS:(ESI)m/z=350.0[M+H]

第五步:在室温下,向装有上述中间体(200mg,0.63mmol)和二异丙基乙基胺(178mg,1.36mmol)的二氯甲烷(8mL)溶液中加入四氢吡咯(98mg,1.36mmol)。该混合物于室温下反应2小时。LC-MS检测反应结束后,向反应液中加入水(20mL),然后用二氯甲烷(20mL)萃取三次,合并的有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤后减压浓缩。粗产品经硅胶层析柱(二氯甲烷:甲醇体积比40:1到20:1)纯化得到实施例3化合物(125.9mg,浅白色固体)。LC-MS:(ESI)m/z=350.0[M+H]

以不同的苯胺、脂肪胺为原料,参照实施例1-3的方法合成,得到实施例4-35;

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实施例36-38的制备

第一步:在室温下,向装有4-氯-2-氧代-1-苯基-7三氟甲基-1,2-二氢喹啉-3-甲氰(246mg,1.43mmol)和二异丙基乙基胺(178mg,1.36mmol)的四氢呋喃(10mL)溶液中加入3-氨基氮杂环丁烷-1-甲酸叔丁酯(300mg,0.86mmol)。该混合物于室温下反应2小时。LC-MS检测反应结束后,向反应液中加入水(20mL),然后用二氯甲烷(20mL)萃取三次,合并的有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤后减压浓缩。粗产品经硅胶层析柱(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇体积比从40:1到20:1)纯化得到实施例36化合物(125.9mg,浅白色固体)。LCMS(ESI)m/z:485.2[M+H]

第二步:室温下,三氟乙酸(2ml)加入到上述化合物(200mg,0.286mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中。反应混合液室温下反应2小时。二氯甲烷(100mL)稀释反应液,饱和碳酸氢钠溶液(100mL)洗涤,分离有机相并用无水硫酸钠干燥。过滤后,有机相减压浓缩,粗产物经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇体积比为10:1)得到实施例37化合物(100mg)。LCMS(ESI)m/z:384.9[M+H]

第三步:室温下,醋酸1滴加入到上述化合物(50mg,0.13mmol),甲醛水溶液(208mg,0.286mmol)的甲醇(10mL)溶液中。反应混合液室温下反应1小时,氰基硼氢化钠(53mg,0.832mmol)加入反应液中,继续室温反应1小时,溶剂旋干,乙酸乙酯(100mL)溶解,饱和碳酸氢钠溶液(100mL)洗,干燥,过滤,有机相旋干,粗产物经HPLC制备得到实施例38化合物(12.8mg)。LCMS(ESI)m/z:399.0[M+H]

实施例39:4-((1-异丙基氮杂环丁烷-3-基)氨基)-2-氧代-1-苯基-7-三氟甲基-1,2-二氢喹啉-3-甲氰

室温下,滴加一滴醋酸到实施例37化合物(50mg,0.13mmol),丙酮(23mg,0.39mmol)的甲醇(10mL)溶液中,反应混合液在室温下反应2小时。氰基硼氢化钠(25mg,0.39mmol)加入到反应液中,继续室温反应2小时。LCMS检测原料消失。减压浓缩去除溶剂,乙酸乙酯(100mL)溶解后,加入水(100mL)。用乙酸乙酯(100mL)萃取2次,合并的有机相干燥后减压浓缩,所得粗产物经HPLC制备分离得到白色固体实施例39化合物(19.5mg)。LCMS(ESI)m/z:427.0[M+H]

实施例40:4-((1-乙酰基氮杂环丁烷-3-基)氨基)-2-氧代-1-苯基-7-三氟甲基-1,2-二氢喹啉-3-甲氰

室温下,向实施例37化合物(50mg,0.13mmol),1-乙基-3(3-二甲基丙胺)碳二亚胺EDCI(50mg,0.26mmol),1-羟基苯并三唑HOBT(26mg,0.195mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中,加入乙酸(32mg,0.52mmol)。反应混合液在室温下搅拌3小时。LCMS检测反应完全。二氯甲烷(100mL)稀释反应液,混合物溶液用饱和食盐水(100mL)洗。分离的有机相用无水硫酸钠干燥后,减压浓缩,粗产物经HPLC制备分离得到白色固体实施例40化合物(30.8mg)。LCMS(ESI)m/z:426.9[M+H]

以不同的脂肪胺为原料,参照实施例1-3的方法合成,得到实施例41-43:

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实施例44:1-(4-氯苯)-2-氧代-4-((3-氧代环丁基)氨基)-7-(三氟甲基)-1,2-二氢喹啉-3-甲氰

第一步:室温下,草酰氯(7.24g,57.02mmol)加入到氰乙酸(2.4g,28.51mmol)的二氯甲烷(30mL)中,再加入五滴N,N-二甲基甲酰胺,反应混合液在此温度下反应2小时。另一个反应瓶中,氢化钠(342.1mg,8.553mmol)加入到2-((4-氯苯)氨基)-4-三氟甲基苯甲酸甲酯(940mg,2.851mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(30mL)中,反应半小时后,加入上面制得的氰乙酰氯浓缩液,反应室温过夜。LCMS检测到反应产物为主,乙酸乙酯(200mL)稀释反应液,饱和氯化钠水溶液洗涤有机相。分离的有机相经无水硫酸钠干燥后,减压浓缩。所得粗产品经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇体积比为10:1)纯化得到浅红色固体中间体化合物(520mg)。LCMS(ESI)m/z:364.9[M+H]

第二步:室温下,N,N-二异丙基乙胺(99.39mg,5.699mmol)加入到上述中间体化合物(520mg,1.426mmol)的三氯氧磷(8mL)中,氮气保护下反应混合液在100℃下反应2小时。LCMS检测没有原料,大部分都转化为所需要的产物。减压旋蒸除去多余的三氯氧磷,粗产物经硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯体积比为4:1)纯化得到浅黄色固体中间体化合物(200mg)。LCMS(ESI)m/z:382.9[M+H]

第三步:室温下,3-氨基环丁烷-1-酮(190mg,1.570mmol)加入到上述中间体化合物(120mg,0.314mmol),N,N,-二异丙基乙胺(122mg,0.942mmol)的四氢呋喃(5mL)中,反应混合液在20度下反应2小时。LCMS检测没有原料,大部分都转化为所需要的产物。减压旋蒸除去多余的四氢呋喃,用乙酸乙酯(100mL)稀释反应液,饱和氯化钠水溶液洗涤有机相。分离的有机相分经无水硫酸钠干燥后,减压浓缩,所得粗产品经HPLC制备纯化得到白色固体实施例44化合物(90mg)。LCMS(ESI):m/z 431.9[M+H]

实施例45a和45b:1-(4-氯苯)-4-((反式-3-氟环丁基)氨基)-2-氧代-7-三氟甲基-1,2-二氢喹啉-3-甲氰和1-(4-氯苯)-4-((顺式-3-氟环丁基)氨基)-2-氧代-7-三氟甲基-1,2-二氢喹啉-3-甲氰

第一步:室温下,硼氢化钠(31mg,0.810mmol)加入到实施例44化合物(70mg,0.16mmol)的乙醇(5mL)中,反应混合液在20度下反应2小时。LCMS检测没有原料,大部分都转化为所需要的产物。减压旋蒸除去多余的乙醇,乙酸乙酯(100mL)稀释反应液,用饱和氯化钠溶液洗涤有机相。分离的有机相经无水硫酸钠干燥,减压浓缩后,所得粗产品经HPLC制备纯化后得到白色固体实施例31化合物(55mg)。LCMS(ESI):m/z 433.9[M+H]

第二步:室温下,二乙胺基三氟化硫(1mL)加入到上述化合物(35mg,0.081mmol)的二氯甲烷(5mL)中,反应混合液在20度下反应2小时。LCMS检测没有原料,大部分都转化为所需要的产物。碳酸氢钠淬灭反应,二氯甲烷(100mL)稀释反应液,饱和氯化钠溶液洗涤有机相,分离的有机相经无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到白色固体实施例45化合物(28mg)。LCMS(ESI)m/z:435.9/437.9[M+H]

该粗品经Prep-TLC制备(洗脱剂:氯仿/甲醇体积比为10:1)纯化后得到白色固体实施例45a(Rf=0.4,2.39mg)和实施例45b(Rf=0.3,3.12mg)。

分析条件:分析柱(Waters SunFire C18,4.6*50mm,5um);梯度(5%-95%乙腈/0.1%甲酸/水,3.0min,流速2.0mL/min,2.6min);柱温:40℃;检测波长:254nM。

化合物45a:LCMS(Rt=1.894min)(ESI)m/z:435.9[M+H]

化合物45b:LCMS(Rt=1.872min)(ESI)m/z:435.9[M+H]

以不同脂肪胺为原料,参照上述实施例的方法合成,得到实施例46-63:

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以不同的脂肪胺为原料,参照上述实施例的方法合成,得到实施例64-71:

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以不同的脂肪胺如环丁烷胺、氮杂环丁胺为原料,参照上述实施例1-3,38等的方法合成,得到实施例72-76;

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实施例77a和77b的制备

第一步:室温下,草酰氯(4.97g,37.0mmol)加入到2-氯-6-三氟甲基烟酸(4.17g,18.5mmol)的二氯甲烷(150mL)中,加3滴N,N-二甲基甲酰胺,反应混合液在此温度下反应2小时。另一个反应瓶中,氢化钠(3.7g,61.66mmol)加入到N-(4-氯苯)-2-氰基乙酰胺(3g,15.42mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(80mL)中,反应半小时后,加入上面制得的反应浓缩液,反应在室温下搅拌过夜。LCMS检测到反应产物为主,乙酸乙酯(200mL)稀释反应液后,饱和氯化钠溶液洗涤有机相。分离的有机相分,用无水硫酸钠干燥后,减压浓缩。所得粗产物经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇体积比为20:1到10:1)纯化得到浅红色固体化合物(4.1g,粗品)。LCMS(ESI)m/z:366.0[M+H]

第二步:室温下,N,N-二异丙基乙胺(5.8g,44.84mmol)加入到上述中间体化合物(4.1g,11.21mmol)的三氯氧磷(20mL)中,氮气保护下反应混合液在100℃下反应2小时。LCMS检测没有原料,大部分都转化为所需要的产物。减压旋蒸除去多余的三氯氧磷,剩余物经硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯体积比为4:1)纯化得到浅黄色固体中间体化合物(1.68g)。LCMS(ESI)m/z:383.9/385.9[M+H]

第三步:室温下,3-氨基-环丁基-1酮(152mg,1.25mmol)加入到上述中间体化合物(50mg,0.13mmol),N,N-二异丙基乙胺(162mg,1.25mmol)的四氢呋喃(5mL)中,反应混合液在20℃下反应2小时。LCMS检测没有原料,大部分都转化为所需要的产物。减压旋蒸除去多余的四氢呋喃后,用乙酸乙酯(100mL)稀释反应液,饱和氯化钠溶液洗涤有机相。分离的有机相经无水硫酸钠干燥后,减压浓缩,所得粗产物经HPLC制备纯化后得到实施例77a(白色固体,9.7mg)。LCMS(ESI)m/z:433.0[M+H]

第四步:在冰浴冷却下,甲基溴化镁(50mg,0.3mmol)滴加到上述中间体化合物(100mg,0.23mmol)的四氢呋喃(10mL)溶液中。在冰浴冷却下反应1小时。向反应液中加入水(70mL),然后用乙酸乙酯(100mL)萃取2次。合并的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤后,减压浓缩,所得粗产物经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇体积比为10:1)纯化得到实施例77b化合物(白色固体,70mg)。LC-MS(ESI)m/z:449.1/451.1[M+H]

以不同的脂肪胺如环丁烷胺、氮杂环丁胺为原料,参照实施例1-3、45a/45b、77a/77b等的方法合成,得到实施例78-85;

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实施例86和87:1-(4-氯苯)-4-(((顺式)-3-氟-(3-甲基环丁基)氨基)-2-氧代-7-(三氟甲基)-1,2-二氢-1,8-萘啶-3-甲氰和1-(4-氯苯)-4-(((反式)-3-氟-(3-甲基环丁基)氨基)-2-氧代-7-(三氟甲基)-1,2-二氢-1,8-萘啶-3-甲氰

室温下,将二乙胺基三氟化硫(84mg,0.65mmol)加入到上述实施例77b化合物(50mg,0.13mmol)二氯甲烷(10mL)溶液中。反应混合液在室温下反应2小时。二氯甲烷(100mL)稀释反应液,再加入水(100mL),然后用二氯甲烷(100mL)萃取2次。合并的有机相经无水硫酸钠干燥后,减压浓缩。所得粗产品经Prep-TLC(洗脱剂:氯仿/甲醇体积比为4:1)纯化得到实施例86化合物(白色固体,1.52mg)和实施例87化合物(白色固体,1.12mg)。

分析条件:分析柱(Waters SunFire C18,4.6*50mm,5um);梯度(5%-95%乙腈/0.1%甲酸/水,3.0min,流速2.0mL/min,2.6min);柱温:40℃;检测波长:254nM。

实施例86:LCMS(Rt=1.867min)(ESI)m/z:451.0[M+H]

实施例87:LCMS(Rt=1.855min)(ESI)m/z:451.0[M+H]

以不同的脂肪胺如环丁烷胺、氮杂环丁胺为原料,参照实施例1-3、77、87等的方法合成,得到实施例88-103;

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参考专利文献WO2020123395A1的合成方法合成下面对比化合物1-4。

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测试例1 MAT2a酶抑制活性测试

采用Colorimetric Assay测试实施例化合物对MAT2a的酶抑制活性,测试步骤如下:1)、利用标准反应缓冲液(Tris,pH 8.0,50mM KCl,15mM MgCl

结果:本发明大部分实施例化合物具有较高的MAT2a抑制活性,IC

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测试例2:实施例化合物对HCT-116

1)、实验试剂

2、细胞株

3、测试方法:1)取处于对数生长期的HCT-116

结果:本发明大部分实施例化合物对HCT-116

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测试例3:实施例化合物的ADMET测试

(1)代谢稳定性试验:用体系为150μL的肝微粒体(终浓度0.5mg/mL)进行代谢稳定性温孵,体系含NADPH(终浓度1mM)、1μM受试化合物和阳性对照咪达唑仑或阴性对照阿替洛尔,分别在0min、5min、10min、20min和30min用含替硝唑的乙腈终止反应,涡旋10min,15000rmp离心10min,取50μL上清于96孔板中进样。通过测定原药的相对减少量计算化合物代谢稳定性。

结果:本发明实施例化合物对各种属(如大鼠、小鼠、狗、猴、人)肝微粒体稳定性较高,半衰期大于30min,如实施例化合物25、43、83、85、86、88等。

测试例4:实施例化合物在小鼠体内药代动力学参数测试

6只雄性SPF级Balb c小鼠(上海西普尔-必凯实验动物)分成两组,受试化合物配置成合适溶液或混悬液;一组静脉注射给药,一组口服给药。经颈静脉穿刺采血,每个样品采集约0.2mL/时间点,肝素钠抗凝,采血时间点如下:给药前及给药后5、15和30min,1、2、4、6、8和24h;血液样本采集后置于冰上,离心分离血浆(离心条件:8000转/分钟,6分钟,2-8℃),收集的血浆分析前存放于-80℃。血浆样品采用LC-MS/MS进行分析。

根据药物的血药浓度数据,使用药代动力学计算软件WinNonlin5.2非房室模型分别计算供试品的药代动力学参数AUC

对于浓度低于定量下限的样品,在进行药代动力学参数计算时,在达到Cmax以前取样的样品应以零值计算,在达到C

结果显示,本发明实施例化合物显示了较好的药代动力学性质,代表性实施例的药代参数如下所示。

实施例25的小鼠PK数据结果如下:

表中,*:F=(AUC

实施例43的小鼠PK数据结果如下:

实施例72的小鼠PK数据结果如下:

实施例83的小鼠PK数据结果如下:

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实施例85的小鼠PK数据结果如下:

实施例86的小鼠PK数据结果如下:

实施例88的小鼠PK数据结果如下:

测试例5:实施例化合物对人结肠癌HCT116 MTAP

结果表明,本发明实施例对人结肠癌HCT116 MTAP

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06120115924967