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膦酸类化合物及其前药、它们的制备方法及用途

文献发布时间:2024-07-23 01:35:21


膦酸类化合物及其前药、它们的制备方法及用途

本发明属于药物化学领域,具体涉及一种膦酸类化合物及其前药、它们的制备方法及作为ENPP1抑制剂的用途。

作为机体抵御病原体的第一道防线,人体的免疫系统在对抗肿瘤细胞的过程中起着不可忽视的作用。STING(Stimulator of Interferon Gene)是一种由378个氨基酸组成的干扰素基因刺激因子,在对肿瘤细胞的免疫中起到了重要的作用。STING可以通过与cGAMP(cyclic GMP-AMP synthase)结合而被激活,进而招募TANK结合激酶1(TANK-binding kinase 1,TBK1),导致干扰素调节因子3(Interferon Regulatory Factor 3,IRF3)被磷酸化。被磷酸化的IRF3会产生I型干扰素(type I interferon,IFN)和其他细胞因子,这些细胞因子与IFN共同作用引发了人体适应性免疫系统对肿瘤细胞与感染性疾病的免疫反应。

膜外核苷酸焦磷酸酶-磷酸二酯酶1(Ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodi-esterase 1,ENPP1)是ENPP家族中的7个酶之一,是一种二型转膜糖蛋白。研究表明ENPP1拥有高水解性,可以分解多种包括膦酸双酯键,焦磷酸键在内的作用物,ATP也是ENPP1的主要作用目标之一。ENPP1不仅会将ATP水解为AMP和PPi,还会将cGAMP水解,抑制人体内部cGAMP的数量,使STING的活性降低。因此,ENPP1的活动抑制了人体免疫系统通过STING进行的抗肿瘤与抗感染性疾病的免疫反应,抑制ENPP1的活性有助于cGAMP的合成与STING的活性上升,进而提高人体免疫系统对肿瘤与感染性疾病的抵抗力。此外,ENPP1被证实在人类原乳肿瘤中有着较于通常情况更加突出的表达,这不仅表明ENPP1是乳腺癌潜在的预测标记,更突出了其作为抗癌药物靶点的可能性与可靠性。

除去ENPP1在肿瘤方面的突出表现外,研究表明ENPP1的表达与多种由细菌或病毒导致的感染性疾病有关。因此,ENPP1也可用于感染性疾病的治疗。

尽管癌症患者有多种治疗选择,但仍需要有效且安全的治疗剂和其在组合疗法中的优选应用。

发明内容

本公开提供了式(I)或式(I-A)化合物、其可药用盐、其药物组合物及其组合。发明人出人意料地发现,所述式(I)的膦酸类化合物为良好的ENPP1抑制剂。发明人还出人意料地发现,本公开的化合物具有良好的物理和化学稳定性、良好的生物利用度,尤其是膦酸酯类化合物。本公开的膦酸类原药化合物为良好的ENPP1抑制剂,其活性好,选择性高;但其极性较大,不利于口服。而本公开的膦酸酯类或酰胺类前药化合物可在体内迅速代谢而产生原药化合物。因此,本公开的膦酸酯类或酰胺类前药化合物或其可药用盐在口服制剂等广泛种类的制剂中用作有效成分,且由于被吸收至体内后迅速产生活性成分原药化合物,因此,本公开的膦酸酯类或酰胺类前药化合物或其可药用盐作为活性成 分化合物的前药是有用的。通过将膦酸类活性成分化合物制备成膦酸酯类或酰胺类前药化合物改善了原药的物理化学性质,提高了药物的脂溶性、可口服性及生物利用度,降低了副作用,安全性更高。

本公开进一步提供了治疗、预防或改善ENPP1介导的疾病或障碍的方法,其包含向有需要的个体施用有效量的ENPP1抑制剂。

具体地,本公开提供了如式(I)或式(I-A)所示的化合物:

其中,各变量X、X

本公开还提供了制备本公开的化合物的方法、用于制备本公开的化合物的中间体及所述中间体的制备方法。

本公开还提供了组合物,包含选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的至少一种。

本公开还提供了药物组合物,包含治疗有效量的选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的至少一种,以及一种或多种可药用的载体、稀释剂或赋形剂。

在一个实施方案中,本公开提供一种药物组合物,其包含治疗有效量的选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的至少一种。

在另一个实施方案中,本公开提供组合,尤其是药物组合,其包含治疗有效量的选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的至少一种,及一种或多种其它治疗剂。

本公开的化合物可以单独地、与其它的本公开的化合物组合地或与一种或多种、优选一种或两种其它物质组合地同时或依次使用。

本公开的化合物为ENPP1抑制剂,可以在体内调节STING活性,并因此可用于治疗或预防ENPP1介导的疾病或障碍,尤其是癌症或者感染性疾病或障碍。因此,本公开的化合物可提供对ENPP1活性的选择性胞外抑制,以增加cGAMP的胞外水平并激活干扰素基因刺激因子(STING)途径。例如将本公开的化合物用于增强受试者中STING介导的响应的用途,以及将本公开的化合物用于调节受试者中的免疫响应的方法。

本公开的化合物可用于疗法。

本公开的化合物可用于制备药剂或药物,所述药剂或药物用于治疗或预防ENPP1介导的疾病或障碍,尤其是癌症或者感染性疾病或障碍。

本公开还涉及抑制个体中的ENPP1受体活性的方法,其中,该方法包含向有需要的个体施用治疗有效量的ENPP1抑制剂,如本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物。

在本公开的一个实施方案中,本公开提供了治疗或预防ENPP1介导的疾病或障碍的方法,该方法包括给有需要的患者施用有效量的第一种治疗剂和任选的第二种治疗剂,其中所述第一种治疗剂是选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的一种或多种,并且所述第二种治疗剂是一种或多种其它治疗剂。

在本公开的另一个实施方案中,本公开涉及治疗或预防与ENPP1介导的疾病或障碍的方法,如癌症或者感染性疾病或障碍的方法,其包含向个体施用治疗有效量的选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的一种或多种。

本公开的一种优选方法是治疗具体类型的癌症,包括:乳腺癌、肺癌、胶质母细胞瘤、脑癌和脊椎癌、头颈癌、皮肤癌、生殖系统癌症、胃肠系统癌症、食道癌、鼻咽癌、胰腺癌、直肠癌、肝细胞癌、胆管癌、胆囊癌、结肠癌、多发性骨髓瘤、肾脏和膀胱癌、骨癌、恶性间皮瘤、肉瘤、淋巴瘤、腺癌、甲状腺癌、心脏肿瘤、生殖细胞肿瘤、恶性神经内分泌肿瘤、恶性横纹肌样瘤、软组织肉瘤、中线束癌和未知原发癌。

本公开的另一种优选方法是治疗ENPP1介导的感染性疾病,包括:单纯疱疹病毒感染、牛痘病毒感染、腺病毒感染、人乳头瘤病毒感染、B型肝炎病毒感染、D型肝炎病毒感染、人免疫缺陷病毒感染、人巨细胞病毒感染、登革热病毒感染、埃博拉病毒感染、马尔堡病毒感染、寨卡病毒感染、单核细胞增生性李斯特菌感染、结核分枝杆菌感染、新凶手弗朗西斯菌感染、嗜肺军团菌感染、沙眼衣原体感染、肺炎链球菌感染、淋球菌感染。

另外,本公开提供了产品,其包含选自如上定义的本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的一种或多种或其药物组合物和一种或多种其它活性剂在抗癌疗法中同时、分开或依次使用的联合制剂。

实施方案

具体地,本公开提供了如下的实施方案:

一方面,本公开提供了下式(I)或式(I-A)所示的化合物:

或其可药用盐、立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,其中,

是单键或双键;

X

X

X

X

X

X为N或CR

条件是,X与X

R

R

Y为O、S、NR

m为1、2或3;

环A选自:C

其中,R

L

W

在本文中,无论何时提及R

在一些具体实施方案中,R

优选地,R

更优选地,R

最优选地,R

在一些具体实施方案中,R

优选地,R

更优选地,R

最优选地,R

在一些具体实施方案中,R

优选地,R

更优选地,R

最优选地,R

在一些具体实施方案中,R

优选地,R

在一些具体实施方案中,X

X

优选地,X

在一些具体实施方案中,X

在一些具体实施方案中,X

在一些具体实施方案中,X

在一些具体实施方案中,X

在一些具体实施方案中,X

X

优选地,X

更优选地,X

在一些具体实施方案中,X

X

X

X

X

在一些具体实施方案中,X

X

X

X

X

优选地,X

X

X

X

在一些具体实施方案中,X、X

例如,

优选地,X

在一些具体实施方案中,X

选自:

优选地,选自:

在一些具体实施方案中,X

其中,

X

X

X

X

条件是,X与X

Y为O、S、NR

R

R

R

环A、m、L

在一些具体实施方案中,在式(II)或式(II-A)中,

R

R

R

在一些具体实施方案中,在式(II)或式(II-A)中,

R

R

R

在一些具体实施方案中,在式(II)或式(II-A)中,

X

X

在一些具体实施方案中,在式(I)中,X

其中,

X

X

条件是,X与X

Y为O、S、NR

R

R

环A、L

在一些具体实施方案中,式(III)和式(III-A)中,

R

R

R

在一些具体实施方案中,式(III)和式(III-A)中,

X

X

优选地,X

在一些具体实施方案中,式(III)和式(III-A)中,X

X

X

在一些具体实施方案中,X

其中,

X

X

Y为O、S、NR

R

R

R

环A、L

在一些具体实施方案中,X

其中,X

Y为O、S、NR

R

R

环A、L

在一些具体实施方案中,X

其中,X

Y为O、S、NR

R

R

R

环A、L

在一些优选实施方案中,X

其中,Y为O、S、NR

R

R

R

环A、L

在一些优选实施方案中,X

其中,Y为O、S、NR

R

R

R

环A、L

在一些优选实施方案中,X

其中,Y为O、S、NR

R

R

R

环A、L

在一些具体实施方案中,Y为O、S、NR

在一些具体实施方案中,Y为O、NR

优选地,Y为CR

优选地,Y为O、S、-NH-、-N(CH

更优选地,Y为O、NH、N(CH

在本公开的一些具体实施方案中,Y为O、S、NH或CH

在本公开的另一些具体实施方案中,Y为O。

在本公开的另一些具体实施方案中,Y为-NH-。

在本公开的另一些具体实施方案中,Y为-CH

在具体实施方案中,环A选自:任选地被取代的C

优选地,环A任选地可以被选自F、Cl、CN、OH、NO

进一步优选地,环A任选地可以被选自F、Cl、CN、OH、NO

在一些具体实施方案中,环A选自:任选取代的或无取代的吡咯环、呋喃环、噻吩环、吡唑环、噻唑环、噁唑环、咪唑环、吡喃环、苯环、吡啶环、嘧啶环、萘环、喹啉环、异喹啉环、吲哚环、异吲哚环、吲唑环或苯并咪唑环;

优选地,环A为任选取代的或无取代的吡唑环、吡咯环、咪唑环、呋喃环、噻吩环、吡喃环、苯环、吡啶环、嘧啶环或萘环;

更优选地,环A为任选取代的或无取代的嘧啶环、苯环、吡啶环、咪唑环、吡唑环或萘环;

进一步优选地,环A为被F、Cl、CN、OH、NO

在一些具体实施方案中,环A选自:

其中,R

优选地,R

在具体实施方案中,m为1、2或3;优选地,m为1或2。

在具体实施方案中,在式(I-A)-(IX-A)中,W

优选地,W

更优选地,W

进一步优选地,W

进一步优选地,W

进一步优选地,W

在具体实施方案中,在式(I-A)-(IX-A)中,

在一些具体实施方案中,所述式(I)化合物选自如下的化合物:

在另一方面,本公开提供了制备本公开的化合物的方法。

在具体实施方案中,本公开的式(I)化合物通过以下方法制备:

通式A

在以上反应式中,Y’表示羟基或氨基,R’表示C

在又一方面,本公开提供了用于制备本公开化合物的中间体及其制备方法。

在具体实施方式中,中间体化合物A

在以上反应式中,X

如以上反应式所示,所述方法包括:

(1)向原甲酸三甲酯和2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮中加入化合物A

(2)将A

(3)将A

在另一方面,本公开提供了组合物,包含选自本公开的化合物、其可药用盐、立体异构体、几何异构体、互变异构体、溶剂合物和水合物中的至少一种。

在一个实施方案中,本公开提供了一种药物组合物,包含选自本公开的化合物、其可药用盐、立体异构体、几何异构体、互变异构体、溶剂合物和水合物中的至少一种,以及至少一种可药用载体、稀释剂或赋形剂。

在另一个实施方案中,本公开提供了一种药物组合物,包含治疗有效量的选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的至少一种,以及至少一种可药用载体、稀释剂或赋形剂。在所述药物组合物的某些实施方案中,药物组合物被配制用于任何适宜的施用途径,例如静脉内施用、肌内施用、口服施用、直肠施用、吸入施用、鼻施用、局部施用、眼睛施用或耳施用。在所述药物组合物的其它实施方案中,药物组合物是片剂、丸剂、胶囊、液体剂、吸入剂、鼻喷雾溶液剂、栓剂、溶液剂、乳剂、软膏剂、滴眼剂或滴耳剂。

在另一方面,本公开提供了药物组合产品,包含选自本公开的化合物、其可药用盐、立体异构体、几何异构体、互变异构体、溶剂合物和水合物中的至少一种,以及一种或多种其它活性剂。

在另一方面,本公开提供了如式(I)或(I-A)化合物、或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物在制备用于预防、治疗、或减轻患者由肿瘤或感染引起的障碍或疾病的药物中的用途。

在一个实施方案中,所述肿瘤或感染是由干扰素基因刺激因子(STING)改变引起的。

在另一个实施方案中,本公开提供了式(I)或(I-A)化合物、或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、或水合物在制备用于预防、治疗或减轻由ENPP1介导的疾病或障碍、例如癌症或者感染性疾病或障碍的药物中的用途。

在另一个实施方案中,本公开提供了本公开的化合物或其可药用盐、立体异构体、几何异构体、互变异构体、溶剂合物或水合物,单独地或任选与其它本公开的化合物或其可药用盐、立体异构体、几何异构体、互变异构体、溶剂合物或水合物,和/或至少一 种其它治疗剂组合地用于疗法中来治疗ENPP1介导的疾病或障碍。

在另一个实施方案中,本公开还提供了本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物在制备药剂中的用途,所述药剂单独地或任选与其它本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,和/或至少一种其它治疗剂组合地用于治疗ENPP1介导的疾病或障碍。

在另一个实施方案中,本公开提供了本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,和额外的一种或多种治疗剂的组合制剂,用于疗法。

在另一个实施方案中,本公开提供了本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,和额外的一种或多种治疗剂的组合,用于在疗法中同时或分别使用。

在另一个实施方案中,本公开提供了本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,和额外的一种或多种治疗剂的组合制剂,用于在治疗ENPP1介导的疾病或障碍中同时、分别或依次使用。化合物可以作为本文所述的药物组合物进行施用。

在另一方面,本公开提供了治疗或预防ENPP1介导的疾病或障碍的方法,该方法包括给需要其的个体施用治疗有效量的选自本公开的化合物、其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物和水合物中的至少一种,或者本公开的药物组合物。

在一个实施方案中,本公开提供了治疗ENPP1介导的疾病或障碍的方法,该方法包括给需要该治疗的患者单独地或任选与其它本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,和/或至少一种其它治疗剂组合地施用治疗有效量的至少一种本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物。

在另一个实施方案中,本公开提供了治疗ENPP1介导的疾病或障碍的方法,该方法包括给需要其的患者施用治疗有效量的第一种和第二种治疗剂,其中所述第一种治疗剂是本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,所述第二种治疗剂是其它本公开的化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物或水合物,和/或至少一种其它治疗剂。

在本公开的一些实施方案中,ENPP1介导的疾病或障碍包括但不限于癌症、感染性疾病或障碍,尤其是复发性或难治性癌症、转移性癌症等。

在另一个实施方案中,ENPP1介导的疾病或障碍为复发性或难治性癌症。

在另一个实施方案中,ENPP1介导的疾病或障碍为转移性癌症。

在另一个实施方案中,所述癌症是实体瘤,例如乳腺癌、肺癌、胶质母细胞瘤、脑癌和脊椎癌、头颈癌、皮肤癌、生殖系统癌症、胃肠系统癌症、食道癌、鼻咽癌、胰腺癌、直肠癌、肝细胞癌、胆管癌、胆囊癌、结肠癌、多发性骨髓瘤、肾脏和膀胱癌、骨癌、恶性间皮瘤、肉瘤、淋巴瘤、腺癌、甲状腺癌、心脏肿瘤、生殖细胞肿瘤、恶性神 经内分泌肿瘤、恶性横纹肌样瘤、软组织肉瘤、中线束癌和未知原发癌。

在另一个实施方案中,所述癌症是血液系统恶性肿瘤;尤其是白血病、淋巴瘤或骨髓瘤。

在另一个实施方案中,ENPP1介导的疾病或障碍为感染性疾病或障碍,包括但不限于:单纯疱疹病毒感染、牛痘病毒感染、腺病毒感染、人乳头瘤病毒感染、B型肝炎病毒感染、D型肝炎病毒感染、人免疫缺陷病毒感染、人巨细胞病毒感染、登革热病毒感染、埃博拉病毒感染、马尔堡病毒感染、寨卡病毒感染、单核细胞增生性李斯特菌感染、结核分枝杆菌感染、新凶手弗朗西斯菌感染、嗜肺军团菌感染、沙眼衣原体感染、肺炎链球菌感染、淋球菌感染。

本公开的式(I-A)膦酸酯类或酰胺类前药化合物为生物学上的活性化合物的前药形式,具体地,其为该活性化合物在一个或多个杂原子(N、O)上被取代基W

已经发现具有生物活性的本公开的活性化合物,当被制成包含W

在具体实施方案中,采用本文公开的EED Alphascreen结合、LC-MS和/或ELISA分析,本公开的膦酸类化合物具有≤1μM的IC

应理解,在本公开范围内,本公开的各技术方案中定义的技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。还可以理解,实施方案的各个单独元素是其自身的独立实施方案。

本公开的其它特征在示例性实施方案的上述说明中将变得清楚,给出这些示例性实施方案是为了解释说明本公开,而不意欲限制本公开。

术语说明

在本公开中,除非另外明确地说明,本公开所使用的术语具有下面所定义的含义。本公开未明确定义的术语具有本领域技术人员所普遍理解的一般含义。

在本公开的上下文中(尤其在权利要求的上下文中)使用的术语“一个”、“一种”、“该”和类似术语被理解为包括单数和复数,除非文中另外特别指出或根据上下文明显矛盾。

不在两个字母或符号之间的短横(“-”)表示取代基的连接位点。例如,-O(C

当基团带有波浪线

如本文所用,

如本文所用,“杂原子”指氮(N)、氧(O)或硫(S)原子,特别是氮或氧,其各自可以是取代或未取代的,包括其氧化形式。杂原子的实例包括但不限于-O-、-N=、-NR-、-S-、-S(O)-和-S(O)

如本文所用,“卤素”或“卤代”指氟、氯、溴和碘。优选的作为取代基的卤素是氟和氯。

如本文所用,“烷基”指直链或支链的饱和脂肪烃基团。烷基优选包含1-10个碳原子,更优选1-8个碳原子、1-6个碳原子、1-4个碳原子或1-3个碳原子。烷基前的数字表示碳原子的个数。例如,“C

如本文所用,“烷氧基”指通过氧桥连接的如本文所定义的烷基,即,烷基-O-基团,烷氧基前的数字表示碳原子的个数。例如,“C

如本文所用,“环烷基”指饱和或部分饱和的非芳香族碳环,包括单-、双-或三环,优选具有3-12个环碳原子,更优选3-10个环碳原子,例如3-8个、4-10个、或4-8个环碳原子。"C

如本文所用,“卤代烷基”指其中一个或多个氢原子、例如1、2、3、4、5、6或7个氢原子、例如1、2或3个氢原子被卤素替代的如本文所定义的烷基,并且当超过一个氢 原子被卤素原子替代时,所述卤素原子可以彼此相同或不同。例如“C

如本文所用,“卤代烷氧基”表示通过氧桥连接的具有指定碳原子数的如上定义的卤代烷基,其中一个或多个氢原子、例如1、2、3、4、5、6或7个氢原子、例如1、2或3个氢原子被卤素替代。例如,“C

如本文所用,“芳基”是由一个或多个环稠合构成的具有6-20个、优选6-14个、更优选6-12个、最优选6-10个、例如6-9个环碳原子的单环、双环或三环碳环烃基,其中至少一个环是芳族环,而其它环(如果存在的话)可以是芳族或非芳族的。优选的芳基是具有6-10个环碳原子的芳基,即C

如本文所用,“杂芳基”指含有1-8个、优选1-4个、还优选1-3个、更优选1或2个选自N、O或S的杂原子的5-14元、优选5-10元、更优选5-7元或5-6元芳香族环系,包括单环或二环或稠合多环,其余环原子为碳原子。杂芳基优选为5-10元杂芳基,更优选为5-7元杂芳基或5-6元杂芳基,各自含有1、2或3个选自N、O或S的杂原子。杂芳基的实例包括但不限于:吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡唑基、咪唑基、三唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、吡啶基、吡喃基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、噁嗪基、噁二嗪基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、苯并噁嗪基、2H-色烯、苯并吡喃基、苯并噻吩基、吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、7-氮杂吲哚基、6-氮杂吲哚基、5-氮杂吲哚基、4-氮杂吲哚基、1H-苯并[d][1,2,3]三唑基等。

如本文所用,“杂环烷基”指如本申请中所定义的环烷基,条件是一个或多个环碳被选自N、O或S的杂原子替换,所述杂原子例如是-O-、-N=、-NR-、-S-、-S(=O)-和-S(=O)

如本文所用,“部分饱和的杂环”指部分氢化的非芳香族环,其可以作为单环或双环(包括稠环)存在。除非另有说明,否则所述部分饱和的杂环通常是含有至少一个、例如1至3个、优选1或2个选自N、O或S的杂原子的3-至12-元、优选5-至10-元、更优选9-10元的单环或双环环系,所述杂原子例如是-O-、-N=、-NR-或-S-,其中R是氢、C

如本文所用,“部分或完全饱和的杂环”指部分或完全被氢化的非芳香族环,可以作为单环、双环(包括稠环)或螺环存在。除非另有说明,否则杂环通常是含有1至3个、优选1或2个独立地选自硫、氧和/或氮的杂原子的3-至12-元环、优选5-至10-元环。当使用术语"部分或完全饱和的杂环"时,其意欲包括“杂环烷基”和"部分饱和的杂环"。螺环的实例包括2,6-二氮杂螺[3.3]庚烷基、3-氮杂螺[5.5]十一烷基、3,9-二氮杂螺[5.5]十一烷基等。

如本文所用,“杂环”指完全饱和的或不饱和的、芳香的或非芳香的环状基团,其意欲包括“杂环烷基”、“部分或完全饱和的杂环”、“部分饱和的杂环”、“完全饱和的杂环”和“杂芳基”。例如其是4-至7-元单环、7-至12-元二环或10-至15-元三环的环系,该环系在包含至少一个碳原子的环上含有至少一个杂原子。杂环的包含杂原子的环可以含有1-6个,优选1、2或3个杂原子,所述杂原子选自氮原子、氧原子或硫原子,其中氮和硫杂原子还可以任选被氧化。优选地,杂环是4-至7-元单环杂环。

示例性的单环杂环包括吡咯烷、吡咯、吡唑、氧杂环丁烷、吡唑啉、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、三唑、噻唑、噻二唑、噻唑烷、异噻唑、异噻唑烷、呋喃、四氢呋喃、噻吩、哌啶、哌嗪、2-氧代哌嗪、2-氧代哌啶、2-氧代吡咯烷、4-哌啶酮、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、四氢吡喃、吗啉、硫吗啉、硫代吗啉代-S-单氧化物、硫代吗啉代-S,S-二氧化物、1,3-二氧戊环和四氢-1,1-二氧代噻吩、1,1,4-三氧代-1,2,5-噻二唑烷-2-等。

示例性的二环杂环包括吲哚、二氢吲哚、苯并噻唑等。

如本文所用,“杂环基”指由上述定义的杂环失去一或多个氢原子而形成的基团。杂环基团可以在杂原子或碳原子处进行连接。

如本文所用,“碳环”指饱和或不饱和的单环、二环或三环的3-12个碳原子的烃基团。碳环优选具有3-8个环碳原子,例如含有3-7、或4-7环碳原子。示例性的单环碳环包括但 不限于环丙烷、环丁烷、环戊烷、环戊烯、环己烷、环己烯、环庚烷、环庚烯等。示例性的二环烷包括四氢萘、十氢萘、二环[2.1.1]己烷、二环[2.2.1]庚烷等。示例性的三环烃基团包括金刚烷基等。

如本文所用,术语“-C(O)”为羰基。

在本文中,烷基、烯基、烷氧基、碳环、环烷基、杂芳基、杂环、杂环基、羰基、磺酰基、亚磺酰基等基团可被取代基取代,所述取代基包括但不限于:OH、Boc、卤素、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基;NRR’、C(O)R、SO

本文所用的“任选”、“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件可以发生或可以不发生,并且该描述包括所述事件发生的情形以及所述事件不发生的情形。例如,“任选被取代的烷基”包括本文定义的“未取代的烷基”和“被取代的烷基”。“任选被卤素取代”包括“被卤素取代”的情形和“未被卤素取代”的情形,例如被0-3个卤素取代。本领域技术人员应当理解的是,对于含有一个或多个取代基的任意基团而言,所述基团不包括任何在空间上不切实际的、化学上不正确的、合成上不可行的和/或内在不稳定的取代模式。

当任意变量在化合物的任意构成或式中出现不止一次时,其在每次出现时的定义独立于在每次其它出现时的定义。因此,例如,如果基团显示是被0-3个R取代,则该基团可以是未取代的或被至多三个R取代,并且R在每次出现时独立地选自R的定义。例如,应用于环A定义中的一次或多次取代,即当环A是C

当取代基的价键显示穿过环中连接两个原子的价键时,则该取代基可以与环上的任意原子键合。当列出取代基而未指明该取代基与所示式的化合物的其余部分连接的原子时,则该取代基可以经由该取代基中的任意原子键合。

取代基和/或变量的组合是允许的,只要这样的组成产生了稳定的化合物。

当在环结构中使用虚线环时,这表示环结构可以是饱和的、部分饱和的或不饱和的。

本文所用的术语“取代”、“取代的”或“被……取代”意指给定原子或基团上的一个或多个氢原子被一个或多个选自给定的取代基组的取代基替换,条件是不超过该给定原子的正常化合价。当取代基是氧代(即=O)时,则单个原子上的两个氢原子被氧替换。在芳香族部分上不存在氧代取代基。当环系(例如碳环或杂环)被羰基基团或双键取代时,意欲羰基基团或双键是环的一部分(即,在环内)。只有当取代基和/或变量的组合导致化学上正确的且稳定的化合物时,这类组合才是允许的。化学上正确的且稳定的化合物意味着化合物足够稳定,以至于能从反应混合物中被分离出来并能确定化合物的化学结构,并且随后能被配制成至少具有实际效用的制剂。例如,在没有明确列出取代基的情况下,本文所用的术语“取代”、“被取代的”或“被……取代”意指给定的原子或基团上的 一个或多个氢原子独立地被一个或多个、例如1、2、3或4个取代基取代。当一个原子或基团被多个取代基取代时,所述取代基可以相同或不同。

除非另有指出,否则术语“本公开化合物”或“本公开的化合物”指包括本公开的一种或多种本文定义的式(I)或其亚式、如式(II)和(III)等化合物,或其可药用盐,以及所有异构体如立体异构体(包括非对映异构体、对映异构体和外消旋物)、几何异构体、构象异构体(包括旋转异构体和阻转异构体)、互变异构体、异构体的内部加成产物、前药以及同位素标记的化合物(包括氘取代)和固有形成的部分(例如多晶型物、溶剂合物和/或水合物)。当存在能够形成盐的部分时,则也包括盐、特别是可药用盐。互变异构体或异构体的内部加成产物的存在可由本领域技术人员使用诸如NMR的工具来鉴别。本公开的式(I)化合物能够容易地形成如本文所描绘的互变异构体和异构体的内部加成产物。

当本文中提及式(I)时,该称谓也包括其亚式,例如式(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX),除非根据上下文应另作解释。当本文中提及式(I-A)时,该称谓也包括其亚式,例如式(II-A)、(III-A)、(IV-A)、(V-A)、(VI-A)、(VII-A)、(VIII-A)、(IX-A),除非根据上下文应另作解释。

本领域技术人员将认可,本公开的化合物可以含有手性中心,照此可以存在不同的立体异构形式。因此,本发明的化合物可以以单个立体异构体(例如对映异构体、非对映异构体)及其任意比例的混合物例如外消旋物的形式存在,以及在适当的情况下,可以以其互变异构体和几何异构体的形式存在。如本文所用的“立体异构体”指具有相同分子式、但是原子或基团的空间排列不同的化合物。

立体异构体包括对映异构体、非对映异构体和构象异构体等。如本文所用,“对映异构体”是相互为不可重叠的镜像的一对立体异构体。一对对映异构体的1:1混合物是"外消旋”混合物。合适时,该术语用于指外消旋混合物。

"非对映异构体”是具有至少两个不对称原子、但是相互不为镜像的立体异构体。非对映异构体的混合物可以用高分辨率分析方法例如电泳和色谱例如HPLC分离。本文所用“外消旋混合物”和“外消旋物”指不具有光学活性的两种对映异构体的等摩尔混合物。外消旋混合物可以以其本身的形式使用或者拆分成单个异构体使用。通过拆分可以得到立体化学上的纯的化合物或者富集一种或多种异构体的混合物。

本文所用的“互变异构体”或“互变异构形式”指经由低能量障碍可相互转化的不同能量的结构异构体。例如,质子互变异构体(也称为质子转移互变异构体)包括通过质子迁移进行的相互转化,例如酮-烯醇和亚胺-烯胺异构化。价键互变异构体包括通过一些键合电子的重组进行的相互转化。

本文所用的“几何异构体”是因双键或环碳原子的单键不能自由旋转而引起的异构体,又称顺反异构体,取代基团位于平面的同侧为顺式异构体,位于平面的对侧为反式异构体。如果化合物含有双键,则取代基可以是E或Z构象。

本文所述的一些化合物含有一个或多个不对称中心或轴,因此可以产生对映异构体、非对映异构体和可以以绝对立体化学定义为(R)-或(S)-的其它立体异构体。

“构象异构体”是通过有关一个或多个价键的旋转而不同的异构体。“旋转异构体”是通过仅单个价键的旋转而不同的构象异构体。“阻转异构体”指基于分子中的旋转受限所产生的轴向或平面手性的结构异构体。

除非另有说明,否则本公开的化合物意欲包括所有这类可能的异构体,包括外消旋混合物、具有旋光活性的形式和中间体混合物。具有旋光活性的(R)-和(S)-异构体可以采用手性合成子或手性试剂进行制备,或者采用常规技术进行拆分。

本公开的化合物可以分离为具有旋光活性的形式或外消旋形式。用旋光活性的形式可以通过外消旋形式的拆分或通过由具有旋光活性的原料合成来制备。用于制备本公开的化合物的所有方法和其中制备的中间体被认为是本公开的一部分。当制备对映体或非对映异构体产物时,它们可以通过常规方法如通过色谱法或分步结晶来进行分离。

根据方法条件,本公开的终产物以游离(中性)或盐形式获得。这些终产物的游离形式和盐形式在本公开的范围内。如果期望的话,则化合物的一种形式可以转化为其它形式。游离碱或酸可以转化为盐;盐可以转化为游离化合物或其它盐;本公开的同分异构化合物的混合物可以分离为单独异构体。

可药用盐是优选的。然而,其它盐可以是有用的,例如在分离或纯化步骤中,其可以在制备期间使用,因此被考虑在本公开的范围内。

如本文所用,“药学上可接受的”与“可药用”可互换使用,包括在化学上/毒理学上必须与其它成分、包括制剂和/或用它处理的哺乳动物相容的物质或组合物。

如本文所用,“药学上可接受的盐”和“可药用盐”指保持本公开化合物的生物学效应和性能的盐,并且该盐在生物学上或其它方面不是不被期望的。所述盐的非限制性示例包括本公开化合物的无毒的、无机或有机碱或酸的加成盐。包括但不限于:本公开化合物与无机酸形成的酸加成盐,无机酸包括例如盐酸、氢溴酸、硫酸、亚硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、硝酸、磷酸等;以及本公开化合物与有机酸形成的酸加成盐,有机酸包括例如乙酸、丙酸、羟基乙酸、丙酮酸、草酸、马来酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸、硬脂酸等。还包括本公开化合物与无机和有机碱形成药学上可接受的碱加成盐,由其衍生得到盐的无机碱包括例如钠、钾、锂、铵、钙、镁、铁、锌、铜、锰、铝等;特别优选的是铵、钾、钠、钙和镁盐;以及由其衍生得到盐的有机碱包括例如伯胺、仲胺和叔胺、取代的胺(包括天然存在的取代的胺)、环状的胺、碱性离子交换树脂等,尤其例如异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺和乙醇胺。通过常规化学方法,可以从母体化合物(碱性或酸性部分)合成本公开可药用盐。一般来讲,可以如下制备所述的盐:使所述化合物的游离酸形式与化学计算量的适当的碱(例如Na、Ca、Mg或K的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等)反应或使所述化合物的游离碱形式与化学计算量的适当的酸反应。这类反应通常在水或有机溶剂或两者的混合溶剂中进行。一般来讲,在可行时,非水介质例如醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈是优选的。

如本文所用,“药物组合物”是指呈适于口服或肠胃外施用的形式的本公开化合物、 或其可药用盐,以及至少一种药学上可接受的赋形剂。

如本文所用,“药学上可接受的赋形剂”包括任何和所有的溶剂、分散介质、包衣、表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂(例如抗菌剂、抗真菌剂)、等渗剂、吸收延迟剂、盐、防腐剂、药物、药物稳定剂、粘合剂、赋形剂、崩解剂、润滑剂、甜味剂、矫味剂、染料,所述类似的物质和其组合,其是本领域普通技术人员所公知的。除非任何常规载体是与活性成分不能共存的,可以考虑在治疗或药物组合物中使用它。

如本文所用,“溶剂合物”指本公开的化合物与一种或多种有机或无机溶剂分子的物理联合物。这种物理联合物包括氢键。在一些情况中,溶剂合物将能够分离,例如当一种或多种溶剂分子掺入结晶固体的晶格中时。溶剂合物中的溶剂分子可以以有规排列和/或非有序排列存在。溶剂合物可以包含化学计算量或非化学计算量的溶剂分子。“溶剂合物”包括溶液相和可分离的溶剂合物。示例性的溶剂合物包括但不限于水合物、乙醇化物、甲醇化物和异丙醇化物。溶剂化的方法是本领域公知的。

如本文所用,“多晶型物”指具有相同的化学结构/组成、但是形成结晶的分子和/或离子的空间排列不同的结晶形式。本公开的化合物可以作为无定型固体或结晶固体来提供。冷冻干燥法可用于提供固体的本公开的化合物。

如本文所用,“前药”是指被化学修饰的活性或非活性的化合物,给药至个体后,其经过体内的生理作用(例如水解、新成代谢等)变为活性形式(原药);前药通常在药理上是无活性的。有关制造和使用前药的适应性和技术是本领域技术人员众所周知的。

如本文所用,本公开化合物的“治疗有效量”指可以引起个体生物学或医学反应或改善症状、减慢或延缓疾病恶化或预防疾病等的本公开化合物的量。“治疗有效量”可以由参与医师或兽医执业者来确定,并且将随着化合物、所治疗的疾病状态、所治疗的疾病的严重程度、个体的年龄和相关健康状况、施用途径和形式、主治医师或兽医执业者的判断等因素而变化。

如本文所用,“个体”指动物。优选地,动物是哺乳动物。个体还指例如灵长类(例如人类)、牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、兔、大鼠、小鼠、鱼、鸟等。在一优选实施方案中,个体是人。

如本文所用,“抑制”指特定的病患、症状或病症或疾病的减轻或抑制,或者生物学活性或过程基线活性的显著降低。

如本文所用,在一个实施方案中术语“治疗”任何疾病或障碍指改善疾病或障碍(即阻止或减缓疾病或其至少一种临床症状的发展)。在另一个实施方案中,“治疗”指改善至少一种身体参数,其可能不为患者所察觉。在另一个实施方案中,“治疗”指身体上(例如稳定可察觉的症状)或生理学上(例如稳定身体的参数)或上述两方面调节疾病或障碍。

如本文所用,“预防”指给具有易患所述疾病的体质的个体施用一种或多种药物物质、特别是本公开的化合物和/或其可药用盐,用以防止个体罹患该疾病。

当涉及化学反应时,“处理”、“接触”和“反应”指在适当的条件下加入或混合两种或更多种试剂,以产生所示的和/或所需的产物。应当理解的是,产生所示的和/或所 需的产物的反应可能不一定直接来自最初加入的两种试剂的组合,即,在混合物中可能存在生成的一个或多个中间体,这些中间体最终导致了所示的和/或所需的产物的形成。

一般而言,术语“约”在本文中用于将所给出的数值调整至高于或低于该数值20%、例如10%、例如5%。

本文所给的任意式还意欲代表化合物的未标记的形式以及同位素标记的形式。除了一个或多个原子被具有所选原子质量或质量数的原子所代替外,同位素标记的化合物具有本文所给的式所描述的结构。可以掺入到本公开的化合物中的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、磷、氟和氯的同位素,例如分别有

而且,被较重同位素、特别是氘(即

同位素标记的本公开的化合物通常可以通过本领域技术人员已知的常规技术或通过进行与本文所述那些类似的方法、采用适当的同位素标记的试剂取代其它使用的未标记的试剂来制备。这类化合物具有多种潜在用途,例如作为标准和试剂用于测定潜在药物化合物结合靶蛋白质或受体的能力或者用于体内或体外与生物学受体结合的本公开的化合物的显像。

本文所用的未具体定义的技术和科学术语具有本公开所属领域的技术人员通常理解的含义。

功效

本公开的膦酸类化合物为ENPP1抑制剂化合物,对ENPP1具有高的选择性和抑制活性,副作用更少,具有高的抗耐药性,具有高的生物利用度并且具有高的临床应用价值。本公开的化合物可用于需要抑制ENPP1的多种应用中。

本公开的化合物可用于治疗、预防或改善ENPP1介导的疾病或障碍,例如ENPP1介导的肿瘤(如癌症)或者感染性疾病或障碍,尤其是复发性或难治性癌症或转移性癌症。

特别地,本公开的化合物可用于治疗、预防或改善实体瘤,例如选自乳腺癌、肺癌、胶质母细胞瘤、脑癌和脊椎癌、头颈癌、皮肤癌、生殖系统癌症、胃肠系统癌症、 食道癌、鼻咽癌、胰腺癌、直肠癌、肝细胞癌、胆管癌、胆囊癌、结肠癌、多发性骨髓瘤、肾脏和膀胱癌、骨癌、恶性间皮瘤、肉瘤、淋巴瘤、腺癌、甲状腺癌、心脏肿瘤、生殖细胞肿瘤、恶性神经内分泌肿瘤、恶性横纹肌样瘤、软组织肉瘤、中线束癌和未知原发癌。

本公开的化合物还可用于治疗、预防或改善血液系统恶性肿瘤,例如选自白血病、淋巴瘤或骨髓瘤。

而且,本公开的化合物还可用于治疗、预防或改善感染性疾病或障碍、特别是ENPP1介导的感染性疾病或障碍,例如选自单纯疱疹病毒感染、牛痘病毒感染、腺病毒感染、人乳头瘤病毒感染、B型肝炎病毒感染、D型肝炎病毒感染、人免疫缺陷病毒感染、人巨细胞病毒感染、登革热病毒感染、埃博拉病毒感染、马尔堡病毒感染、寨卡病毒感染、单核细胞增生性李斯特菌感染、结核分枝杆菌感染、新凶手弗朗西斯菌感染、嗜肺军团菌感染、沙眼衣原体感染、肺炎链球菌感染和淋球菌感染。

药物组合物和施用

本公开的化合物可以以药物组合物的形式施用于个体,所述药物组合物可任选包含一种或多种药学上可接受的赋形剂。

本公开的化合物可以通过各种已知的途径施用,包括口服、直肠、胃内、颅内和肠胃外施用,例如静脉内、肌内、鼻内、真皮内、皮下,以及类似的施用途径。特别优选的是口服、鼻内和肠胃外施用。根据施用途径的不同,需要不同的药物制剂,这些施用途径中的一些可能需要给药物制剂涂敷保护性包衣以防止本公开的化合物在例如消化道内降解。

本公开的化合物可以被配制成糖浆、输液或注射液、喷雾剂、片剂、胶囊、锭剂、脂质体或栓剂等。

用于施用本公开的化合物的特别优选的药物形式是适合注射使用的形式,包括无菌的水性溶液或分散体和用于即时制备无菌注射溶液或分散体的无菌粉末。在所有情况中,最终的溶液或分散体形式必须是无菌的并且是流体。典型地,这类溶液或分散体将包含溶剂或分散介质,其含有例如水-缓冲水溶液例如生物相容性的缓冲剂、乙醇或多元醇例如甘油、丙二醇、聚乙二醇、其适合的混合物,表面活性剂或植物油。本公开的化合物也可以被配制成脂质体,特别是用于肠胃外施用的脂质体。脂质体提供在循环中半衰期增加的优点(如果与游离药物相比)以及所包裹的药物的延长的更均匀的释放。

输液和注射液的灭菌可以通过本领域公认的技术来实现,包括但不限于加入防腐剂如抗细菌剂或抗真菌剂,例如尼泊金酯、三氯叔丁醇、苯酚、山梨酸或硫柳汞。此外,还可以在输液和注射液中掺入等张剂,例如糖或盐,特别是氯化钠。

含有一种或多种本公开的化合物的无菌注射液的生产通过以下方法完成:将所需量的各化合物掺入酌情具有上面列出的各种成分的适宜溶剂中,然后灭菌。为了获得无菌粉末,将上述溶液按照需要真空干燥或冷冻干燥。本公开的优选的稀释剂是水、生理学上可接受的缓冲剂、生理学上可接受的缓冲盐溶液或盐溶液。

可以与本公开的化合物的各种药物形式一起使用的赋形剂可选自下面的非限制性列表:a)粘合剂,例如乳糖、甘露醇、结晶山梨醇、磷酸氢盐、糖、微晶纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和/或聚乙烯吡咯烷酮等;b)润滑剂,例如硬脂酸镁、滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、氢化植物油、亮氨酸、甘油酯和硬脂酰醇富马酸钠;c)崩解剂,例如淀粉、交联羧甲基纤维素、甲基纤维素钠、琼脂、膨润土、海藻酸、羧甲基纤维素和/或聚乙烯吡咯烷酮等。其它合适的药用载体及它们的配制是本领域熟知的。

在一个实施方案中,制剂用于口服施用,并且制剂包含下列成分中的一种或多种或全部:预胶化淀粉、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮K30、交联羧甲基纤维素钠、硬脂酰醇富马酸钠、明胶、二氧化钛、山梨醇、柠檬酸一钠、黄原胶、二氧化钛、矫味剂、苯甲酸钠和糖精钠。

在一个实施方案中,本公开的化合物被鼻内施用,其可以以干粉末吸入器或来自使用适合的抛射剂例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、氢氟烷如1,1,1,2-四氟乙烷(HFA 134A

本公开的化合物的典型的剂量范围是0.001-1000mg活性成分/公斤体重/天。所述剂量可以每日一次或分多次给予。适宜剂量的确定由主治医师根据要治疗的疾病的种类及其严重性、个体的健康状况和既往病史、共用药物、所施用的具体化合物、和施用途径等酌情确定。根据需要,本公开的化合物的用量可以超出该剂量范围。

药物组合

本公开的化合物可以单独地或与一种或多种其它活性剂或疗法组合用于本文所述的用途,所述其它活性剂或疗法可以具有或产生相同或不同的药理学功效。本公开的化合物可以与所述其它活性剂或疗法同时施用、在其之前或在其之后施用。

当本公开的化合物与其它活性剂组合施用时,组合施用的其它活性剂的剂量当然将根据共用的药物、待治疗的病症、患者的一般健康状况、医师或兽医的判断等因素而变化。本公开的化合物可以与组合的其它活性剂通过相同或不同的施用途径同时、分别或依次地进行施用。它们可以被包含在同一药物组合物中,也可以是单独形式、例如药盒形式的组合产品。它们可以由相同或不同的制造商制备和/或配制。而且,本公开的化合物和其它活性剂可以(i)在将组合产品发送给医师之前(例如在包含本公开的化合物和另外的药物的药盒的情形中);(ii)在临施用前由医师自身(或在医师指导下);(iii)由患者自身、例如在本公开的化合物和其它活性剂的依次施用期间一起加入组合治疗中。

在一个实施方案中,本公开提供了包含具有式(I)或(I-A)中任一种的化合物、或其可药用盐,以及一种或多种其它活性剂的药物组合物。任选地,药物组合物可以包含如上描述的可药用赋形剂。

在一项实施方案中,本公开提供了药盒,它包含两个或多个单独的药物组合物,其中至少一个含有式(I)化合物或其可药用盐。在一项实施方案中,药盒包含用于分别保留所述组合物的器具,例如容器、分开的瓶或分开的箔袋。这类药盒的实例是泡罩包,它通常用于包装片剂、胶囊剂等。

本公开的药盒可用于施用不同的剂型、例如口服和胃肠道外剂型,用于以不同的剂量间隔施用单独的组合物,或用于相对于另一种逐步增加单独的组合物。为了帮助顺应性,本公开的药盒通常包含施用说明书。

在本公开的组合治疗中,本公开的化合物和其它治疗剂可以通过相同或不同的制造者来制备和/或配制。而且,本公开的化合物和其它治疗剂可以被一起引入组合治疗中,这可以(i)在将组合产品发放给医师之前(例如对于包含本公开的化合物和其它治疗剂的药盒而言)进行;(ii)在临施用前由医师自己(或在医师的指导下)进行;(iii)由患者自己进行,例如在依次施用本公开的化合物和其它治疗剂的过程中。

通用合成方法

本公开的化合物可以通过多种方法、包括下文给出的方法、实施例中给出的方法或与之类似的方法制备。下文描绘了适宜的通用合成方案。对于各反应步骤而言适当的反应条件是本领域技术人员已知的。原料可购买获得,或者可以通过下文的方法、与下文给出的方法类似的方法或本领域已知的方法制得。通式中的各变量具有与上文相同的含义,另有说明除外。

在一项实施方案中,本公开的化合物可通过如下通用合成方案进行合成,其中各变量如本文所定义,具体反应条件同实施例。

流程1

在以上反应式中,Y’为羟基,Y”为C

通式A

通式A

通式A

在另一项实施方案中,本公开的化合物A

流程2

通式A

图1为小鼠口服给予前药化合物7(50mg/kg)后,活性成分化合物1在血浆里的药代动力学曲线图;

图2为小鼠口服给予前药化合物8(50mg/kg)后,活性成分化合物1在血浆里的药代动力学曲线图。

在本申请中,当化学名称和结构式不一致时,应当以结构式所示为准,除非根据上下文可以推断化学名称而非结构式是正确的。

如本领域技术人员能够清楚理解的,为了简便,在本申请所给出的一些化合物结构式中并非所有氢原子均被明确地标示出来。当化合物中的碳原子或氮原子存在空余化合价时,其表示存在未标示出的氢。

本公开的化合物可以以有机合成领域的技术人员已知的多种方法根据本文提供的方法、反应流程和实施例进行制备。本公开的化合物可以采用下文所述的方法联合合成有机化学领域已知的合成方法或通过本领域技术人员可以理解的变通方法来合成。优选的方法包括但不限于下文所述的那些。反应在适合于所用试剂和材料并且适于所进行的转化的溶剂或溶剂混合物中进行。有机合成领域的技术人员可以理解,分子上存在的官能团应当与计划的转化相一致。这有时要求判断改变合成步骤的顺序或相对于其它选择一种具体的操作流程以获得预期的本公开的化合物。

下面结合具体实施例,进一步阐述本公开。应理解,这些实施例仅用于说明本公开而不用于限制本公开的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规 条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数是重量百分比、重量份数、或体积百分比(当液体时)。

为了解释说明的目的,下文描绘的反应流程提供了用于合成本公开的化合物的潜在途径以及关键中间体。对于更详细的单个反应步骤的描述,参见以下实施例部分。本领域技术人员将理解,其它合成途径可用于合成本公开的化合物。虽然在流程中描绘了并在下文讨论了具体的原料和试剂,但是其它原料和试剂可以容易地被替换以提供各种衍生物和/或反应条件。另外,通过下述方法制备的化合物的大多数可以根据本公开采用本领域技术人员熟知的常规化学进一步被修饰。

在本公开的化合物的制备中,中间体的远端官能团的保护可能是必要的。对这类保护的需求将根据远端官能团的性质、制备方法的条件而改变。对这类保护的需求容易被本领域技术人员确定。

实施例

以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。原料通常可以从商业来源获得或采用本领域技术人员已知的方法容易地制备。

各实施例中,实验仪器说明(例如

缩略语

关键中间体的合成

中间体1a:5-氯-2-甲氧基-1,8-萘啶

步骤1:5-(((6-甲氧基吡啶-2-基)氨基)亚甲基)-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮的合成

在盛有原甲酸三甲酯(100mL)的单口瓶(250mL)中加入化合物2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮(12.7g,88.61mmol)。100℃搅拌反应2h后加入化合物1a-1(5.0g,40.28 mmol),继续在该温度反应2h。反应液冷却至室温后析出固体,过滤,收集固体得到化合物1a-2(10g,黄色固体),收率:89%。

步骤2:7-甲氧基-1,8-萘啶-4(1H)-酮的合成

在盛有二苯醚(50mL)的单口瓶(250mL)中加入化合物1a-2(5.0g,17.98mmol),230℃搅拌反应1h,冷却至室温后加入石油醚,析出固体,过滤,收集固体得到化合物1a-3(2.9g,黄色固体),收率:94%。

步骤3:5-氯-2-甲氧基-1,8-萘啶的合成

在单口瓶(100mL)中依次加入化合物1a-3(500mg,2.84mmol)和10mL三氯氧磷,100℃反应1h,反应液冷却至室温后,除去过量的三氯氧磷,向残余物中加入冰水,氨水调节pH为8,二氯甲烷萃取,有机相依次用水、饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后得到粗品,硅胶柱纯化(PE:EA=5:1)得到化合物1a(400mg,白色固体),收率:73%。LCMS(ESI):m/z 195.1[M+H]

中间体2a:4-氯-1,3-二甲基-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶

步骤1:5-(((1,3-二甲基-1H-吡唑-5-基)氨基)亚甲基)-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮的合成

在盛有原甲酸三甲酯(30mL)的单口瓶(100mL)中加入2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮(2.33g,16.19mmol),100℃反应2h后加入化合物2a-1(1.5g,13.5mmol),100℃继续搅拌2h。反应液冷却至室温,石油醚稀释,过滤收集固体得到化合物2a-2(2.6g,黄色固体),收率:74%;LCMS(ESI):m/z 264.1[M-H]

步骤2:1,3-二甲基-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-4-醇的合成

在盛有二苯醚(50mL)的单口瓶(100mL)中加入化合物2a-2(2.6g,9.81mmol),230℃搅拌反应2h,反应液冷却至室温加入石油醚(100mL),过滤收集固体,固体用硅胶柱纯化(DCM:甲醇=15:1)得到化合物2a-3(0.8g,白色固体);收率:50%;LCMS(ESI):m/z 164.2[M+H]

步骤3:4-氯-1,3-二甲基-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶的合成

在盛有三氯氧磷(10mL)的单口瓶(100mL)中加入化合物2a-3(0.7g,4.30mmol),反应液在100℃搅拌2h。浓缩反应液,冰浴下用饱和碳酸氢钠水溶液调节pH为8,二氯甲烷萃取,有机相依次用水,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后 得到化合物2a(700mg,灰色固体);收率:91%;LCMS(ESI):m/z 182.1[M+H]

中间体3a:4-氯-7-甲氧基-吡啶并[2,3-d]嘧啶

步骤1:2-氨基-6-甲氧基烟酸的合成

在干燥的单口瓶(100mL)中室温下依次加入化合物3a-1(5.0g,29.0mmol),甲醇钠(15.7g,290mmol),甲醇(50mL)。加热至80℃,反应48h。冷却至室温,减压过滤,滤饼用甲醇洗涤,真空干燥,得到化合物3a-2(2.0g,白色固体),产率:40%。LCMS(ESI):m/z 169.0[M+H]

步骤2:7-甲氧基吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-酚的合成

在干燥的单口瓶(50mL)中室温下依次加入化合物3a-2(1.0g,6.0mmol)和醋酸甲脒(624mg,17.8mmol),乙二醇甲醚(10mL)。加热至100℃,反应18h。浓缩反应液,纯化(DCM:甲醇=10:1),得到化合物3a-3(200mg,白色固体),产率:20%。LCMS(ESI):m/z 177.9[M+H]

步骤3:4-氯-7-甲氧基吡啶并[2,3-d]嘧啶的合成

在干燥的单口瓶(50mL)中室温下依次加入化合物3a-3(200mg,1.13mmol)和三氯氧磷(10mL)。加热至100℃反应16h。浓缩反应液,残留物用碳酸氢钠溶液碱化至pH为9,二氯甲烷萃取,有机相用硫酸钠干燥,浓缩,得到化合物3a(200mg,白色固体),产率:90%。LCMS(ESI):m/z 339.7[M+H]

中间体4a:4-氯-7-甲氧基-2-甲基吡啶并[2,3-d]嘧啶

步骤1:6-甲氧基-2-((4-甲氧苄基)氨基)烟酸甲酯的合成

室温下,在干燥的单口瓶(100mL)中依次加入化合物4a-1(5.0g,24.9mmol),PMBNH

步骤2:甲基-2-氨基-6-甲氧基尼古丁酸酯的合成

室温下,在干燥的单口瓶(100mL)中依次加入化合物4a-2(7.0g,24.0mmol),二氯甲烷(5mL),三氟乙酸(5mL),室温反应16h。浓缩,二氯甲烷稀释,碳酸氢钠水溶液洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤浓缩,纯化得到化合物4a-3(3.5g,无色液体),产率:80%。LCMS(ESI):m/z 183.1[M+H]

步骤3:2-乙酰氨基-6-甲氧基尼古丁酸甲酯的合成

室温下,在干燥的单口瓶(50mL)中依次加入化合物4a-3(2.0g,11.0mmol),DIEA(7.1g,55.0mmol),DMAP(134mg,1.1mmol),二氯甲烷(20mL)和乙酰氯(1.7g,22.0mmol)。室温反应16h。浓缩,用乙酸乙酯和水萃取,有机相浓缩后纯化(PE:EA=10:1-1:1),得到化合物4a-4(1.0g,白色固体)。产率:45%。LCMS(ESI):m/z 224.8[M+H]

步骤4:7-甲氧基-2-甲基吡啶并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮的合成

室温下,在干燥的单口瓶(50mL)中依次加入化合物4a-4(1.0g,4.46mmol),无水甲醇(10mL),氨水(20mL)。室温反应16h。浓缩,残渣用乙酸乙酯和水萃取,有机相浓缩,残渣再用少量乙酸乙酯打浆,过滤得到化合物4a-5(200mg,白色固体),产率:21%。LCMS(ESI):m/z 191.8[M+H]

步骤5:4-氯-7-甲氧基-2-甲基吡啶并[2,3-d]嘧啶的合成

室温下,在干燥的单口瓶(50mL)中依次加入化合物4a-5(200mg,1.05mmol),三氯氧磷(10mL)。加热至100℃反应16h。浓缩,残渣用碳酸氢钠水溶液调至pH=9,用乙酸乙酯萃取,有机相干燥,浓缩,过滤得到化合物4a(210mg,白色固体),产率:90%。LCMS(ESI):m/z 209.8[M+H]

中间体5a:7-氯-1-甲基-1H-吡唑并[4,3-d]嘧啶

步骤1:4-氨基-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酸甲酯的合成

在盛有甲醇(30mL)的单口瓶中加入化合物5a-1(2.00g,10.8mmol)和钯碳(400mg),在氢气加压(15psi)常温搅拌反应3h。过滤,滤液浓缩,得到化合物5a-2(1.60g,白色固体),收率:95.6%。LCMS(ESI):m/z 156.1[M+H]

步骤2:1-甲基-1H-吡唑并[4,3-d]嘧啶-7-醇的合成

在盛有正丁醇(15mL)和二异丙基乙胺(15mL)的单口瓶中加入化合物5a-2(1.60g,10.3mmol)和醋酸甲脒(1.29g,12.4mmol),110℃搅拌反应6h。反应液冷却至室温,过滤,固体用乙醚洗涤,得到化合物5a-3(1.30g,白色固体),收率:84.1%;LCMS(ESI):m/z 151.2[M+H]

步骤3:7-氯-1-甲基-1H-吡唑并[4,3-d]嘧啶的合成

在盛有二氯亚砜(20mL)的单口瓶中加入化合物5a-3(1.30g,8.67mmol)和DMF(0.5mL),90℃搅拌反应2h。浓缩除去二氯亚砜,加入二氯甲烷和水,分液。水相用二氯甲烷萃取,有机相用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩,得到化合物5a(1.20g,白色固体),收率:82.4%;LCMS(ESI):m/z 169.0[M+H]

中间体6a:4-氯-7-甲氧基-1,6-萘啶

步骤1:3-溴-2-甲氧基吡啶-4-胺的合成

在盛有无水乙腈(10mL)的单口瓶(100mL)中加入化合物6a-1(1.0g,8.06mmol),冷却至0℃后缓慢加入NBS(1.44g,8.06mmol),升到室温搅拌过夜。反应液用水稀释,乙酸乙酯萃取,合并有机相,有机相依次用水,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后柱纯化(PE:EA=8:1)得到化合物6a-2(1.4g,黄色固体),收率:88%。LCMS(ESI):m/z 203.0[M+H]

步骤2:5-(((3-溴-2-甲氧基吡啶-4-基)氨基)亚甲基)-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮的合成

在盛有原甲酸三甲酯(10mL)的单口瓶(100mL)中加入2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮(709mg,4.92mmol),100℃搅拌反应2h,加入化合物6a-2(500mg,2.46mmol)再反应2h。冷却至室温后加入石油醚,析出固体,过滤,得到化合物6a-3(679mg,白色固体),收率:77%。LCMS(ESI):m/z 357.0[M+H]

步骤3:8-溴-7-甲氧基-1,6-萘啶-4-醇的合成

在盛有二苯醚(20mL)的单口瓶(100mL)中加入化合物6a-3(3.0g,8.40mmol),230℃搅拌反应1h,冷却至室温后用石油醚稀释,过滤,收集滤饼得到化合物6a-4(2.27g,棕色固体),收率:100%。LCMS(ESI):m/z 256.0[M+H]

在盛有甲醇(10mL)的单口瓶(50mL)中依次加入化合物6a-4(2.0g,7.84mmol),甲酸铵(980mg,15.68mmol)和钯碳(300mg,wt%:10%),60℃搅拌反应1h。过滤,浓缩,乙酸乙酯稀释,依次用水,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后得到化合物6a-5(1.4g,黄色固体),收率:100%。LCMS(ESI):m/z 177.1[M+H]

步骤5:4-氯-7-甲氧基-1,6-萘啶的合成

在盛有无水乙腈(10mL)的三口瓶(100mL)中依次加入化合物6a-5(900mg,0.644mmol)和DIEA(1.7mL,5.62mmol),氮气保护下冷却至0℃,缓慢滴加三氯氧磷(0.9mL, 5.62mmol),70℃搅拌30分钟,反应液冷却至室温,饱和碳酸氢钠调节pH为8,乙酸乙酯萃取,合并有机相,有机相依次用水,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后柱纯化(PE:EA=10:1)得到化合物6a(1.0g,黄色固体),收率:100%。LCMS(ESI):m/z 195.1[M+H]

中间体7a:8-氯-3-甲氧基-1,5-萘啶

步骤1:5-((5-甲氧基吡啶-3-基)氨基)亚甲基)-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-4,6-二酮的合成

将2,2-二甲基-1,3-二氧六环-4,6-二酮(4.64g,16.11mmol)加入到单口瓶(250mL)中,再加入原甲酸三甲酯(100mL),105℃搅拌2h。再加入化合物7a-1(4.00g,16.11mmol),105℃搅拌过夜。室温下加入石油醚稀释后,过滤,用石油醚洗涤滤饼,滤饼即为粗品化合物7a-2(7.0g,黄色固体)。LCMS(ESI):m/z 279.1[M-H]

将化合物7a-2(5.00g,17.97mmol)装入三口瓶(250mL)中,加入二苯醚(100mL)在氮气保护搅拌1h。室温下加入大量正己烷稀释,过滤,用正己烷洗涤滤饼,滤饼即粗品化合物7a-3(2.5g,灰色固体)。

步骤3:8-氯-3-甲氧基-1,5-萘啶的合成

将化合物7a-3(3.50g,19.87mmol)装入三口瓶(250mL)中,加入三氯氧磷(70mL),110℃搅拌12h。冷却至室温,除去溶剂,加入二氯甲烷和少量水。用碳酸氢钠调节pH至9-10后用乙酸乙酯萃取。有机相用盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,除去溶剂。粗品用正相柱(PE/EA=3:1)纯化得到化合物7a(2.70g,黄色固体)。收率:70%。LCMS(ESI):m/z195.1[M+H]

中间体8a:5-氯-1-甲基-1,8-二氮杂萘-2(1H)-酮

步骤1:N-(4-氯吡啶-2-基)特戊酰茚二酮酰胺的合成

在干燥的100mL单口烧瓶中室温下依次加入化合物8a-1(1.28g,10.0mmol),三乙胺(1.31g,13.0mmol),吡啶(15mL)和二氯甲烷(15mL);然后在冰浴下逐滴加入叔戊酰氯(1.32g,11.0mmol)反应搅拌过夜。减压浓缩,残留物硅胶柱(PE:EA=10:1)纯化,得到产物8a-2(1.85g,粉色固体),收率:87.00%。

步骤2:N-(4-氯-3-甲酰基吡啶-2-基)特戊酰茚二酮酰胺的合成

在干燥的250mL的三口烧瓶中室温下依次加入化合物8a-2(5.7g,26.9mmol),四氢呋喃(70mL)。氮气保护,在-78℃逐滴加入正丁基锂(27mL,2.5M四氢呋喃),反应液在-78℃搅拌0.5h。加入溶有N,N-二甲基甲酰胺的四氢呋喃(30mL)溶液,在-78℃下继续搅拌1h。升至室温加入饱和氯化铵溶液(200mL),室温反应30分钟。反应液用EA(100mL)萃取三次,有机相用饱和食盐水(50mL)洗涤一次,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩。残留物硅胶柱(PE:EA=3:1)纯化,得到产物8a-3(2g,黄色油状物),产率:31.00%。LCMS(ESI):m/z 240.8[M+H]

步骤3:叔-丁基3-(4-氯-2-特戊酰茚二酮酰氨基吡啶-3-基)-3-羟基丙酸酯的合成

在干燥的250mL的三口烧瓶中室温下依次加入化合物8a-3(2.28g,9.5mmol),四氢呋喃(40mL)。氮气保护,在-78℃逐滴加入二异丙基氨基锂(10.5mL,2M四氢呋喃),反应液在-78℃搅拌0.5h;再加入溶有乙酸叔丁酯溶的四氢呋喃(20mL),在-78℃下继续搅拌1h。升至室温加入水(40mL),EA(50mL)萃取,有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩。残留物硅胶柱(PE:EA=2:1)纯化,得到产品8a-4(2.2g,黄色固体),产率:65.00%,LCMS(ESI):m/z 356.7[M+H]

步骤4:5-氯-1,8-二氮杂萘-2(1H)-酮的合成

在干燥的50mL的单口烧瓶中室温下依次加入化合物8a-4(1.9g,5.34mmol),3M盐酸(20mL),100℃反应8h,反应液冷却过滤,依次用饱和碳酸氢钠溶液(5mL),水(5mL),干燥得到产品8a-5(440mg,白色固体),产率:46.00%。LCMS(ESI):m/z 181.0[M+H]

步骤5:5-氯-1-甲基-1,8-二氮杂萘-2(1H)-酮的合成

在干燥的25mL的单口烧瓶中室温下依次加入化合物8a-5(100mg,0.56mmol),碘甲烷(102mg,0.72mmol),碳酸钾(154mg,1.12mmol),DMF(3mL)。反应液室温搅拌过夜。反应液加入水(10mL),EA(20mL)萃取,有机相用饱和食盐水(10mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩。残留物硅胶柱(PE:EA=2:1)纯化,得到产品8a(100mg,白色固体),产率:92.60%,LCMS(ESI):m/z 194.8[M+H]

中间体9a:4-氯-7-甲基-1,7-萘啶-8-(7H)-酮的合成

步骤1:2,2-二甲基-5-(((2-氧代-1,2-二氢吡啶-3-基)胺基)亚甲基)-1,3-二氧杂-4,6-二酮的合成

将2,2-二甲基-1,3-二恶烷-4,6-二酮(2.36g,16.35mmol)加入盛有20mL原甲酸三甲 酯的100mL单口瓶中,105℃氮气保护搅拌2h后加入化合物9a-1(1.5g,13.62mmol),继续在该温度反应2h。冷却到室温后有固体析出,过滤收集固体得产品9a-2(3.9g,淡灰白色固体)。收率:100%;LCMS(ESI):m/z 263.1[M-H]

在盛有30mL DMF的100mL三口瓶中室温下依次加入9a-2(1.5g,5.68mmol),无水碳酸钾(4.32g,31.22mmol),冷却到0℃后向其中缓慢滴加碘甲烷(0.35ml,5.68mmol)。室温搅拌过夜,反应液过滤,减压浓缩。粗品柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=20:1)得9a-3(700mg,黄色固体)。LCMS(ESI):m/z 277.1[M-H]

向盛有100mL二苯醚的250mL单口瓶加入9a-3(6.0g,21.58mmol),230℃搅拌2h。冷却到室温后过滤,收集滤饼得到9a-4(3.1g,棕色固体)。收率:82%。LCMS(ESI):m/z 177.1[M+H]

步骤4:4-氯-7-甲基-1,7-萘啶-8-(7H)-酮的合成

将9a-4(3.1g,17.6mmol)加入盛有30mL三氯氧磷的100mL单口瓶中,100℃下氮气保护搅拌1h。冷却后除去三氯氧磷,0℃下加入碎冰,用饱和碳酸氢钠pH调至8,二氯甲烷萃取,有机相依次用水,饱和氯化钠洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后得到产品9a(2.1g,棕色固体)。LCMS(ESI):m/z 195.1[M+H]

实施例1:化合物1的合成

步骤1:(4-甲氧基苄基)膦酸二乙酯的合成

在100mL甲醇的单口烧瓶中加入化合物1-1(2.0g,12.8mmol),磷酸二乙酯(2.7g,19.2mmol),碳酸铯(8.4g,25.6mmol)和二甲基甲酰胺(60mL)。室温反应过夜。反应液加水淬灭,用二氯甲烷萃取,有机相用饱和氯化钠溶液洗涤,减压浓缩,残余物经硅胶柱(PE:EA=5:1)纯化得到化合物1-2(2.5g,油状物)。LCMS(ESI):m/z 259.0[M+H]

步骤2:(4-羟基苄基)膦酸二乙酯的合成

在盛有干燥的二氯甲烷(3mL)的三口烧瓶中加入化合物1-2(200mg,0.8mmol),氩气保护,在-78℃滴加1.0M的三溴化硼二氯甲烷溶液(3.2mL,3.2mmol)。滴加完毕,反应物升温至0℃搅拌1h。反应液用饱和氯化钠淬灭,用二氯甲烷萃取,有机相用饱和食盐水洗涤。减压浓缩,残余物经硅胶柱(PE:EA=1:1)纯化得到化合物1-3(100mg,白色固体)。

步骤3:(4-((7-甲氧基-1,8-萘啶-4-基)氧基)苄基)膦酸二乙酯的合成

在盛有3mL二氧六环的单口烧瓶中加入化合物1-3(100mg,0.4mmol),化合物1a(78mg,0.4mmol),碳酸铯(261mg,0.8mmol),Pd

步骤4:(4-((7-甲氧基-1,8-萘啶-4-基)氧基)苄基)膦酸的合成

在盛有乙腈(5mL)的单口烧瓶中加入化合物1-4(75mg,0.19mmol)和三甲基溴硅烷(0.12mL,0.93mmol),室温搅拌反应16h。反应液浓缩,用高效液相反相制备柱分离纯化,得到化合物1(5.15mg,白色固体),收率:7.98%。LCMS(ESI):m/z 347.00[M+H]

实施例2-6:化合物2-6的合成

合成方法同实施例1中化合物1,原料分别用4-氯甲基-2-氟-1-甲氧基苯、4-氯甲基-2,6-二氟-1-甲氧基苯、4-氯甲基-5-氟-1-甲氧基苯、4-氯甲基-3,5-二氟-1-甲氧基苯、4-氯甲基-2,6-二氟-1-甲氧基苯替换实施例1中的起始化合物1-1。各实施例化合物的结构式参见前面的表格。实施例2-6化合物的数据如下。

实施例7:化合物7的合成

步骤1:(4-(苄氧基)苄基)膦酸二乙酯的合成

将化合物7-1(3.0g,12.92mmol)加入100mL单口瓶中,室温下加入亚磷酸三乙酯(20mL)。150℃氮气保护搅拌6h。浓缩。通过硅胶柱(PE:EA=1:1)纯化得到化合物7-2(4.18g,黄色油状物)。收率:97%。LCMS(ESI):m/z 357.1[M+Na]

步骤2:(4-(苄氧基)苄基)膦酸的合成

将化合物7-2(4.80g,14.35mmol)加入盛有三氯甲烷(50mL)的250mL单口瓶中。室温下加入三甲基硅溴(20mL),室温搅拌过夜,加入乙醇淬灭,二氯甲烷稀释,减压浓缩。用PE:EA=5:1(50mL)打浆,过滤并用(PE:EA=4:1,10mL)洗涤滤饼,纯化得化合物7-3(2.80g,白色固体)。收率:70%。

步骤3:((4-(苄基氧基)苄基)(亚甲基)-l5膦二酰)双(氧基)双(亚甲基)双(2,2-二甲基丙酸)的合成

在干燥的25mL的单口烧瓶中室温下依次加入化合物7-3(200mg,0.72mmol),N-甲基吡咯烷酮(5mL),特戊酸氯甲酯(0.62mL,4.31mmol)和N,N-二异丙基乙胺(0.71mL,4.31mmol)。在75℃反应16h。反应完毕后倒入20mL水中,乙酸乙酯萃取。合并有机相,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩。粗产品用硅胶层析柱(PE:EA=1:1)纯化,得到化合物7-4(320mg,黄色油状物),产率:87.89%,

步骤4:((4-羟基苄基)(亚甲基)-l5-膦二酰)双(氧基)双(亚甲基)双(2,2-二甲基丙酸)的合成

在干燥的100mL单口烧瓶中室温下依次加入化合物7-4(480mg,0.95mmol),乙酸乙酯(30mL)和钯/碳催化剂(48mg)。室温反应1.5h。过滤,滤液减压浓缩得到7-5(390mg,无色油状物),产率:98.84%,

步骤5:(((4-((7-甲氧基-1,8-萘啶-4-基)氧基)苄基)(亚甲基)-l5-膦二酰)双(氧基))双(亚甲基)双(2,2-二甲基丙酸)的合成

在干燥的25mL单口烧瓶中室温下依次加入化合物7-5(86mg,0.21mmol),甲苯(5mL),化合物1a(40mg,0.21mmol),磷酸钾(87mg,0.41mmol),Xphos(9mg,0.02mmol)和Pd

实施例8、9:化合物8、9的合成

参考实施例7的合成方法合成化合物8、9。

化合物8:LCMS(ESI):m/z 579.0[M+H]

化合物9:LCMS(ESI):m/z 615.5[M+H]

实施例10:化合物10的合成

步骤1:二乙基(4-硝基苄基)膦酸酯的合成

室温下,在干燥的100mL单口烧瓶中依次加入对硝基苄溴(2.5g,11.6mmol),亚磷酸三乙酯(4.8g,34.9mmol),甲苯(30mL),加热至100℃过夜,反应液减压浓缩。残留物过硅胶柱(PE:EA=1:1)纯化,得到化合物10-2(2.5g,黄色固体),收率:81.00%。

步骤2:二乙基(4-胺基苄基)膦酸酯的合成

室温下,在干燥的100mL单口烧瓶中依次加入化合物10-2(4g,14.6mmol),10% 钯碳(400mg),乙醇(30mL),氢气保护下搅拌过夜,反应液减压浓缩。残留物过硅胶柱(EA)纯化,得到产物10-3(3g,黄色固体),收率:84.00%,LCMS(ESI):m/z 244.1[M+H]

步骤3:二乙基(4-((7-甲氧基-1,8-二氮杂萘-4-基)氨基)苯甲基)膦酸酯的合成

室温下,在干燥的50mL单口烧瓶中依次加入化合物10-3(130mg,0.53mmol),化合物1a(104mg,0.53mmol),Pd

步骤4:(4-((7-甲氧基-1,8-二氮杂萘-4-基)氨基)苯甲基)膦酸的合成

在盛有25mL的三口烧瓶中加入化合物10-4(150mg,0.37mmol),氯仿(5mL),氮气保护,冰浴下滴加三甲基溴硅烷(1M二氯甲烷溶液)(0.37mL,0.37mmol),室温搅拌反应2h。反应液浓缩,用高效液相反相制备柱分离纯化,得到化合物10(30mg,白色固体)。LCMS(ESI):m/z 345.9[M+H]

实施例11:化合物11的合成

步骤1:4-溴甲基苄基亚磷酸二乙酯的合成

在干燥的50mL单口烧瓶中室温下依次加入1,4-二(溴甲基)苯(1g,3.8mmol),亚磷酸三乙酯(318mg,1.9mmol),N,N-二甲基甲酰胺(2mL)。微波下150℃反应2分钟。反应液加水(10mL),乙酸乙酯(20mL)萃取三次,合并有机相后水洗(10mL),食盐水(10mL)洗涤,干燥,减压浓缩。残留物过硅胶柱(PE:EA=20:1)纯化,得到产物11-2(800mg,黄色油状物),收率:66%,LCMS(ESI):m/z 322.9[M+H]

步骤2:(4-((4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧苯甲醛-2-基)甲基)苄基)膦酸二乙酯的合成

在盛有15mL二氧六环的100mL三口瓶中室温依次加入化合物11-2(1.1g,3.44mmol),联硼酸频那醇酯(1.31g,5.16mmol),醋酸钾(842mg,8.59mmol)和1,1-双(二苯基膦)二荗铁二氯化钯(催化量)。氮气环境下100℃反应10h,过滤,滤液减压浓缩后残留物柱纯化(PE:EA=3:1)粗产品得到化合物11-3(520mg,黄色油),收率:38.1%,LCMS(ESI):m/z 369.2[M+H]

步骤3:(4-((7-甲氧基-1,8-萘啶-4-基)甲基)苄基)膦酸二乙酯的合成

在盛有9mL二氧六环和3mL水的50mL三口瓶中加入化合物11-3(420mg,1.14mmol),5-氯-2-甲氧基-1,8-萘啶(221mg,1.14mmol),碳酸钾(394mg,2.85mmol)和1,1-双(二苯基膦)二荗铁二氯化钯(催化量)。100℃氮气保护下反应3h。冷却后,反应液加水稀释,乙酸乙酯萃取3次,有机相用饱和氯化钠洗涤2次,干燥过滤。减压浓缩后用prep-TLC(PE/EA=2/1)纯化得化合物11-4(430mg,黄色油状物)。收率:76.1%,LCMS(ESI):m/z 401.0[M+H]

步骤4:(4-((7-甲氧基-1,8-萘啶-4-基)甲基)苄基)膦酸的合成

在盛有6mL三氯甲烷的50mL单口瓶中室温下依次加入化合物11-4(100mg,0.25mmol)和三甲基溴硅烷(191mg,1.25mmol),室温反应过夜,反应液甲醇淬灭后浓缩后用prep-HPLC(三氟乙酸体系)纯化得到化合物11(45.0mg,白色固体),收率:52.3%,LCMS(ESI):m/z 344.9[M+H]

实施例12-56、58-69:化合物12-56、58-69的合成

分别参照化合物1、7、10、11的合成方法合成化合物12-56、58-69,各化合物的数据如下:

实施例57:化合物57的合成

步骤1:异丙基((4-(苄氧基)苄基)(苯氧基)磷酰基)-L-丙氨酸酯的合成

在盛有10mL无水二氯甲烷的50mL三口烧瓶中加入化合物57-1(700mg,2.52mmol),N,N-二甲基甲酰胺(催化量),加热至40℃,氮气保护下向其中缓慢滴加草酰氯(0.47mL,5.54mmol)的无水二氯甲烷溶液,在该温度搅拌反应3h,温度降至30℃反应过夜。将制好的酰氯溶液在冰浴下缓慢的向含有苯酚(592mg,6.3mmol)和三乙胺(636mg,6.3mmol)的干燥的四氢呋喃溶液中,室温搅拌2h,重复刚才步骤,继续向L-丙氨酸异丙酯(464mg,2.77mmol)和三乙胺(390mg,3.02mmol)的干燥四氢呋喃溶液中滴加,室温反应过夜,反应液过滤,浓缩后得到粗品,柱纯化(PE:EA=1:1)得到化合物57-2(140mg,黄色固体),收率:11.9%;LCMS(ESI):m/z 468.2[M+H]

在盛有10mL乙酸乙酯的50mL单口烧瓶中依次加入化合物57-2(0.14g,0.30mmol)和10%的湿钯碳(14mg),氢气保护下室温反应2h。过滤,滤液浓缩,得到化合物57-3(130 mg,黄色油),纯度:60%;LCMS(ESI):m/z 378.1[M+H]

在盛有6mL无水甲苯的50mL三口烧瓶中依次加入化合物57-3(65mg,0.17mmol),1a(35mg,0.17mmol),无水磷酸钾(73mg,0.34mmol)和Pd

生物学实施例

实验例1:评估化合物的ENPP1抑制活性

在以2’,3’-cGAMP为底物的检测中,对本公开化合物的ENPP1抑制活性进行了测试。

实验目的:根据已建立的实验方法,以2’,3’-cGAMP为底物,检测了本申请的化合物对ENPP1的抑制IC

实验试剂:hENPP1-ECD-His(ChemPartner,cat.202103121201);AMP-Glo

实验方法:

1.配制1×反应溶液:50mM Tris-HCl(pH 7.5),10mM NaCl,0.5mM CaCl

2.化合物浓度梯度的配制:待测化合物用DMSO(二甲基亚砜)溶解至起始浓度为10μM,3倍稀释,10个浓度,设置单孔或复孔测试。阳性对照化合物STF32测试中浓度为1μM起始,3倍稀释,10个浓度,每个浓度设置复孔测试。在384孔板中梯度稀释成相应1000倍终浓度的溶液,然后用Echo550转移5nL到384孔反应板中待测。最小孔,最大孔中转移5nL的100%DMSO。

3.用1×反应溶液配制2×蛋白溶液20nM。

4.用1×反应溶液配制2×底物溶液40μM。

5.向反应板各化合物孔和最大孔中加入2.5μL的2×蛋白溶液,最小孔中加入2.5μL的1×反应溶液。

6. 1000rpm离心1min,室温孵育15分钟。

7.向反应板各孔中加入2.5μL的2×底物溶液,1000rpm离心1min,室温孵育60分钟。

8.向反应板各孔中加入5μL的R1溶液(来自AMP-Glo

9.反应板各孔中加入10μL的R2溶液(来自AMP-Glo

10.使用多功能酶标仪(2104EnVision)检测,记录测试结果。

数据分析

抑制率用以下公式计算:

抑制率%=(最大信号–化合物信号)/(最大信号–最小信号)×100

其中“最小信号”为阴性对照孔均值,“最大信号”为阳性对照孔均值。

拟合量效曲线:

以浓度的log值作为X轴,百分比抑制率为Y轴,采用分析软件GraphPadPrism5的log(抑制剂)vs.响应-可变斜率拟合量效曲线,从而得出本公开的化合物对酶活性的抑制IC

拟合公式为:Y=底+(顶-底)/(1+10^((logIC

表1.本公开的化合物对ENPP1激酶的抑制作用的IC

由表1可知,本公开的膦酸类化合物抑制ENPP1激酶的活性与阳性化合物STF32相当,且要显著优于文献化合物STF22(STF22源自文献Cell Chemical Biology 2020(27),1347-1358),尤其是萘啶类膦酸化合物。据文献报道,STF32在小鼠的体内代谢不稳定,注射给药半衰期较短,T

实验例2:小鼠药代动力学测试实验

1.每种给药方式各取健康ICR小鼠9只,雄性,体重30-35g,随机分成3组(M1、M2、M3),每组3只,分别灌胃(50mg/kg)和静脉注射(1mg/kg)给予被测试化合物:

试验前禁食12h,自由饮水。给药后4h统一进食。

2.采血时间点及样品处理

灌胃给药:给药后0.25h,0.5h,1.0h,2.0h,3.0h,4.0h,6.0h,8.0h和24h。

静脉给药:给药后5min,0.25h,0.5h,1.0h,2.0h,4.0h,6.0h,8.0h和24h。

连续取血,每时间点采集3只动物。血浆采集和处理:在以上设定时间点经小鼠眼球后静脉丛取静脉血30-40μL,置EDTA-K2试管中,3500rpm离心10min,分离血浆,于-20℃冰箱中冷冻。

3.样品测试和数据分析

采用LC/MS/MS法测定小鼠血浆中化合物的浓度。采用Phoenix 8.3软件(美国Pharsight公司)的非房室模型计算给药后的药代动力学参数。

4.实验结果

前药化合物7、8在对小鼠进行口服给药实验中,LC-MS/MS分别检测前药化合物7、8及其活性成分(原药化合物1)在血浆中的血药浓度。结果发现,5min后小鼠体内活性成分(原药化合物1)在血浆中的血药浓度分别为2941ng/mL和2432ng/mL,表明口服给药前药化合物7、8后,前药化合物7、8在小鼠体内血浆中较快速度(5min以内)转化成原药化合物1。

具体地,小鼠分别口服给予前药化合物7、8(50mg/kg)后,在小鼠血浆里检测的活性成分1的药代动力学如图1、2所示,其中,M1、M2、M3分别为动物分组编号。由图1、2可知,本公开化合物7、8和化合物1均具有良好的药代动力学特征。化合物7、8小鼠给药后,监测化合物1的药代动力学特征与化合物1单体给药的药代动力学特征例如清除率、AUC及生物利用度类似,说明化合物7、8在小鼠内会转化成其原药化合物1,由化合物1发挥药理活性,将化合物1制备成前药化合物7或8,不影响化合物本身的药理活性,说明本公开化合物1对于ENPP1表达相关的疾病例如肿瘤或感染引起的障碍或疾病具有显著的抑制作用。

表2.小鼠口服给予膦酸酯前药(50mg/kg)后活性成分在血浆里的药代动力学*

*实施例7和实施例8口服后,检测血浆中由化合物7、8转化成的活性成分化合物1。

由表2可知,本公开中的膦酸酯类或酰胺类前药化合物如实施例7和实施例8,进行小鼠口服给药后5min,在血浆中仅检测到其活性成分化合物1。与前药化合物7、8相比,本公开的原药化合物1显示出显著的AUC

实施例3:大鼠药代动力学测试实验

1.每种给药方式各取6-8周龄SD大鼠6只,雄性,分别灌胃(5mg/kg)和静脉注射(1mg/kg)给予被测试化合物:试验前禁食12h,自由饮水。给药后4h统一进食。

2.采血时间点及样品处理

灌胃给药:给药后0.25h,0.5h,1.0h,2.0h,3.0h,4.0h,6.0h,8.0h和24h。

静脉给药:给药后5min,0.25h,0.5h,1.0h,2.0h,4.0h,6.0h,8.0h和24h。

血浆采集和处理:在以上设定时间点经颈静脉丛或合适部位取血150-200μL,置EDTA-K2试管中,3500rpm离心10min,分离血浆,–20℃冰箱中冷冻。

3.样品测试和数据分析

采用LC/MS/MS法测定大鼠血浆中化合物的浓度。采用Phoenix 8.3软件(美国Pharsight公司)的非房室模型计算给药后的药代动力学参数。

4.实验结果

前药化合物7在对大鼠进行注射和口服给药实验中,LC-MS/MS检测其原药化合物1(活性成分)在血浆中的血药浓度。结果如表3所示。

实施例4:犬药代动力学测试实验

1.每种给药方式各取0.5-1.5年龄比格犬6条,分别灌胃(2mg/kg)和静脉注射(1mg/kg)给予被测试化合物:试验前禁食12h,自由饮水。给药后4h统一进食。

2.采血时间点及样品处理

静脉组&灌胃组:0.083、0.25、0.5、1、2、4、6、8和24h;连续取血,每时间点采集3只动物。血浆采集和处理:在以上设定时间点经颈静脉丛或合适部位取血1000μL,置EDTA-K2试管中,3500rpm离心10min,分离血浆,–20℃冰箱中冷冻保存。

3.样品测试和数据分析

采用LC/MS/MS法测定比格犬血浆中化合物的浓度。采用Phoenix 8.3软件(美国Pharsight公司)的非房室模型计算给药后的药代动力学参数。

4.实验结果

前药化合物7在对比格犬进行静脉注射和口服给药实验中,LC-MS/MS检测其原药化合物1(活性成分)在血浆中的血药浓度。结果如表3所示。

表3.膦酸酯前药化合物7在大鼠和犬的药代动力学*

*实施例7给药后,检测血浆中由化合物7转化成的活性成分化合物1。大鼠口服前药化合物7(5mg/kg)和静脉注射活性化合物1(1mg/kg),比格犬口服前药化合物7(2mg/kg)和静脉注射活性化合物1(1mg/kg)。

SD大鼠和比格犬的药代试验结果表明,静脉注射活性化合物1,其在体内具有较低的清除率和较长的半衰期。口服给予前药化合物7,其在体内能快速代谢成活性化合物1,具有较高的口服生物利用度。

综上所述,本公开的膦酸酯类或酰胺类前药化合物虽本身没有生物活性,但能经IV或PO给药通过体内代谢后变为有活性的膦酸类化合物,膦酸类原药化合物具有强抑制ENPP1活性,但因具有高极性不利于口服,而膦酸酯类或酰胺类前药化合物不仅能增加药物溶解性,改善给药途径,还可增加药物稳定性,提高药物的口服生物利用度。

本公开的膦酸酯类或酰胺类(I-A)化合物可用作膦酸类(I)化合物的前药。式(I)化合物已显示为ENPP1抑制剂,因此,本公开的化合物可用于ENPP1相关疾病的治疗,具有提供作为ENPP1相关疾病的治疗剂的化合物的效用。

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