一种吡啶并2,3-d嘧啶类化合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及一种吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物，具体涉及化合物及其制备方法和该化合物在治疗黑色素瘤、甲状腺癌、结直肠癌及卵巢癌等抗肿瘤药物中的用途。

背景技术

恶性肿瘤是由控制细胞生长增殖机制失常而引起的疾病。随着全球化的进程，世界人口不断增长，经济不断发展，生活方式也随之发生改变，恶性肿瘤的发病率以及死亡率不断增加。据报道，恶性肿瘤在全球的新发病例约1800万例，死亡病例约956万例，仅在2018年新增病例就超过1,735,350例，新增死亡病例609,640例。中国作为世界上最大的发展中国家，由于人口老龄化严重、工业化、城镇化进程的加剧，不良生活方式的普遍等原因导致恶性肿瘤的发病率及死亡率日益增加，分别约占全球的23.7％和30％，已经高过了全球的平均水平。

传统的肿瘤治疗方法一般为手术治疗、化学药物治疗和放射性疗法等，这些传统的肿瘤治疗方法通常会有较高的复发率和多种副作用，临床治疗效果有限。因此，寻找基于新的作用机制、新靶点，选择性更高，毒副作用更小的新型靶向抗肿瘤药物有着迫切的现实需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种具有由通式I代表的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物或其药学上可接受的盐，

其中，R

作为一种优选的技术方案，所述杂环胺基团中含有1-2个杂原子；所述杂原子选自N、O、S中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述芳香胺基团中的芳基被1-3个相同或不同的取代基R

作为一种优选的技术方案，所述R

作为一种优选的技术方案，所述R

作为一种优选的技术方案，所述通式I中的酰胺基团在苯基上的取代位置为氧取代的间位或对位。

作为一种优选的技术方案，所述吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物选自：

1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-丙基脲；

1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(叔丁基)脲；

1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-环戊基脲；

1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-异丙基脲；

1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(呋喃-2-基甲基)脲；

N-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)吡咯烷-1-羧酰胺；

N-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)吗啉-4-羧酰胺；

1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(噻唑-2-基)脲；

N-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-4-羟基哌啶-1-羧酰胺；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(3,4-二甲氧基苯基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(4-(二甲基氨基)苯基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-丙基脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(2,4-二氟苯基)脲；

N-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)吗啉-4-羧酰胺；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(3,4-二甲基苯基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(吡啶-2-基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(3-氯苄基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(2-(三氟甲基)苯基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(吡嗪-2-基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(4-氯丁基)脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-环己基脲；

1-(4-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-(叔丁基)脲。

本发明的第二方面提供了一种药物组合物，所述组合物包括如上所述的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

本发明的第三方面提供了一种如上所述的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物的制备方法，包括使具有由通式II代表的结构的化合物与具有由通式III代表的结构的化合物反应的步骤，

其中X、R

本发明的第四方面提供了一种如上所述的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物或其药学上可接受的盐的用途，其用于制备治疗和/或预防由于B-Raf激酶突变导致的癌症的药物。

有益效果：本发明提供了一种吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物及其制备方法和用途，通过体外细胞活性测试，证明本发明提供的具有抗肿瘤活性，可以用于制备治疗和/或预防由于B-Raf激酶突变导致的各种癌症的药物，如黑色素瘤、甲状腺癌、乳腺癌、肝癌、肾脏、结直肠癌、胰腺癌、卵巢癌等。

具体实施方式

结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种具有由通式I代表的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物或其药学上可接受的盐，

其中，R

在一些优选的实施方式中，所述R

本文中的术语“胺”是指氨分子中的一个或多个氢原子被烃基取代后的产物。

本文中的术语“烷基胺”是指具有未取代烷基或取代烷基的有机胺；本文中的术语“烷基胺基团”是指烷基胺失去一个氨基氢原子后剩余的部分。作为烷基胺基团，可举例正丙胺基团、叔丁胺基团、异丙胺基团、4-氯丁胺基团等。

本文中的术语“脂环胺”是指具有酯环结构的有机胺；本文中的术语“脂环胺基团”是指脂环胺失去一个氨基氢原子后剩余的部分。作为酯环胺基团，可举例环戊胺基团、环己胺基团等。

本文中的术语“杂环胺”包括含氮杂环化合物和氨基取代的杂环化合物；本文中的术语“杂环胺基团”是指以氮原子作为成键原子的含氮杂环基团或氨基取代的杂环化合物失去一个氨基氢原子后剩余的部分。

在一些优选的实施方式中，所述杂环胺基团中含有1-2个杂原子；所述杂原子选自N、O、S中的一种。

作为杂环胺，可举例吗啉、2-氨基甲基呋喃、四氢吡咯、2-氨基噻唑、4-羟基哌啶、2-氨基吡啶、2-氨基吡嗪等。

本文中的术语“芳香胺”是指具有芳基的有机胺；本文中的术语“芳香胺基团”是指芳香胺失去一个氨基氢原子后剩余的部分。

在一些优选的实施方式中，所述芳香胺基团中的芳基被1-3个相同或不同的取代基R

在一些优选的实施方式中，所述R

作为芳香胺，可举例1-氨基-2，4-二氟苯、1-氨基-3，4-二甲氧基苯、1-氨基-4-(二甲基氨基)苯、1-氨基-3，4-二甲基苯、1-氨基甲基-3-氯苯、1-氨基-2-(三氟甲基)苯等。

在一些优选的实施方式中，所述通式I中的酰胺基团在苯基上的取代位置为氧取代的间位或对位。

在一些优选的实施方式中，所述吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物选自B1-B9、C1-C13所示的化合物(见表1)。

表1

本发明的第二方面提供了一种药物组合物，所述组合物包括如上所述的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

本发明的第三方面提供了一种如上所述的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物的制备方法，包括使具有由通式II代表的结构的化合物与具有由通式III代表的结构的化合物反应的步骤，

其中X、R

在一些优选的实施方式中，所述X代表氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；进一步优选的，所述X代表溴原子。

在一些优选的实施方式中，所述X’代表氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；进一步优选的，所述X’代表氯原子。

下文中提供的实施例和制备例进一步阐明和举例说明本发明化合物及其制备方法。应当理解，下述实施例和制备例的范围并不以任何方式限制本发明的范围。

下面的合成路线描述了本发明的通式I化合物的制备，所有的原料都是通过这些流程中描述的方法、通过有机化学领域普通技术人员熟知的方法制备的或者可商购。本发明的全部最终化合物都是通过这些流程中描述的方法或通过与其类似的方法制备的，这些方法是有机化学领域普通技术人员熟知的。这些流程中应用的全部可变因数如下文的定义或如权利要求中的定义。

本发明中通式Ⅰ所涉及的化合物可根据如下的合成路线由母核化合物N4与含酚羟基的酰胺结构(通式III)侧链拼接得到，具体合成路线如下：

母核N4可由2-氨基烟酸为起始原料经酯化、溴代、环化及氯代等反应过程制备而得，具体合成路线如下：

在一些优选的实施方式中，所述通式III的制备过程为：以3-氨基苯硼酸频那醇酯或4-氨基苯硼酸频那醇酯为起始原料在DCM(二氯甲烷)中与三光气(双(三氯甲基)碳酸酯，CAS号：32315-10-9)反应生成异氰酸酯后在与各种胺类化合物在二氯甲烷(DCM)、三乙胺(TEA)中合成得到含有相应R

上述通式III的合成原料中“Bpin”基团是指硼酸频那醇酯基团。

本发明的第四方面提供了一种如上所述的吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物或其药学上可接受的盐的用途，其用于制备治疗和/或预防由于B-Raf激酶突变导致的癌症的药物。

作为由于B-Raf激酶突变导致的癌症，可举例黑色素瘤、甲状腺癌、乳腺癌、肝癌、肾脏、结直肠癌、胰腺癌、卵巢癌等。

实施例

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

本发明中化合物的熔点采用X-4型熔点仪测定，温度未经校正；核磁共振氢谱采用Inova-400MHz核磁共振仪测定，用四甲基硅烷作内标；质谱采用Agilent1100液质联用仪测定；如无特殊说明，所用试剂均为市售，纯度为化学纯或分析纯。

以下以化合物B1：1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-丙基脲为例，提供吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物的具体制备方法，包括以下步骤：

步骤一：母核(N4)6-溴-4-氯吡啶并[2,3-d]嘧啶的制备：

(1)在500mL单口烧瓶中加入100g(723.95mmol)2-氨基烟酸，300mL无水乙醇和95mL浓硫酸，升温至90℃反应。12小时后经TLC检测反应完毕，将反应液倒入冰水中，用氨水调PH至8-9，析出固体。抽滤，滤饼用水洗涤干燥后得118g化合物N1，为白色固体，产率为98.08％。

1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ8.26(dd,J＝4.8,1.9Hz,1H),8.19(dd,J＝7.8,1.9Hz,1H),6.67(dd,J＝7.8,4.8Hz,1H),4.40(q,J＝7.1Hz,2H),1.44(t,J＝7.1Hz,3H)。

(2)在1000mL单口烧瓶中加入100g(601.76mmol)化合物N1，300mL乙腈，冰浴下缓慢加入139g(780.99mmol)NBS，升至室温搅拌。1小时后经TLC检测反应完毕。抽滤，滤饼用氨水打浆，抽滤，滤饼用水洗涤后干燥得140g化合物N2，为淡黄色固体，产率为94.93％。

1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ8.29(d,J＝2.5Hz,1H),8.27(d,J＝2.4Hz,1H),4.40(q,J＝7.1Hz,2H),1.44(t,J＝7.1Hz,3H)。

(3)在250ml单口烧瓶中加入30g(122.41mmol)化合物N2和100mL甲酰胺，升温至155℃搅拌。20小时后经TLC检测反应结束，将反应液倒入冰水中，析出固体，抽滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤，干燥后得23g化合物N3，为棕黄色固体，产率为83.15％。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.75(s,1H),9.05(d,J＝2.6Hz,1H),8.62(d,J＝2.6Hz,1H),8.37(s,1H)。

(4)在250ml三口烧瓶中加入20g(88.48mmol)化合物N3，22mL三氯氧磷和100mL甲苯，冰浴下用注射器缓慢加入37mL三乙胺，加入完毕后升温至110℃搅拌反应。3小时后经TLC检测反应完毕。将反应液倒入冰水中，用硅藻土辅助过滤除去不溶物，滤饼用EA(乙酸乙酯，50mL×3)洗涤，滤液用EA(乙酸乙酯，100mL×3)萃取，用无水硫酸钠干燥有机层后蒸除溶剂得16.20g化合物N4，为黄色固体，产率为74.89％。

步骤二：含酚羟基脲侧链(3-羟苯基)-3-丙基脲的制备：

(1)在250mL单口瓶中，加入4.74g(15.98mmol)三光气和100mL DCM，室温搅拌10min，待溶液透明后，加入10.0g(45.64mmol)3-氨基苯硼酸频那醇酯，继续搅拌1小时，将反应液减压浓缩，往浓缩液中加入100mL二氯甲烷，在冰水浴下依次缓慢加入12.7mL三乙胺和正丙胺，升温至48℃搅拌，2小时后经TLC检测反应完毕。蒸除溶剂，加入100mL 1mol/L稀盐酸，析出白色固体，抽滤，滤饼用饱和碳酸氢钠洗涤2次，干燥得粗品，将粗品用100mL乙醇重结晶，抽滤，干燥得11.6g化合物I1，为白色晶体状固体。产率为83.55％。

(2)在100ml单口烧瓶中加入5g(15.14mmol)化合物I1和30mL甲醇，缓慢滴加4.5mL30％H

步骤三：1-(3-((6-溴吡啶并[2,3-d]嘧啶-4-基)氧基)苯基)-3-丙基脲的制备：

在100mL单口烧瓶中加入0.89g(6.44mmol)K

熔点m.p.194-198℃；1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.35(s,1H),9.06(s,1H),8.95(s,1H),8.65(s,1H),7.58(s,1H),7.35(d,J＝8.0Hz,1H),7.20(d,J＝8.3Hz,1H),6.87(d,J＝7.9Hz,1H),6.22(s,1H),3.03(s,2H),1.44(q,J＝7.2Hz,2H),0.87(t,J＝7.3Hz,3H).ESI-MS,m/z:424.04[M+H]+。

按照化合物B1的制备方法以2-氨基烟酸为原料分别制得含吡啶并[2,3-d]嘧啶母核化合物N4，以3-氨基苯硼酸频那醇酯或4-氨基苯硼酸频那醇酯为原料制得酚羟基酰胺结构侧链，经母核与侧链的拼接制得实施例B2-B9及C1-C13的化合物(见表1)。

性能评价

本发明的化合物以索尼吉布为阳性对照药，人乳腺癌细胞MCF7细胞以及人结肠癌细胞HCT116细胞为测试细胞株，采用MTT法进行体外抗肿瘤活性测试。

测试实验步骤如下：

取对数生长期肿瘤细胞，按照104个/孔的密度均匀种于96孔板中，37℃，5％CO

数据的分析与IC50值的计算：各孔细胞存活率(％)＝给药孔OD值/正常孔OD值*100。根据数据拟合肿瘤细胞抑制曲线，计算肿瘤细胞死亡一半时药物浓度，即为该药物的IC50值。活性数据见表2。

表2

从上述实验结果可得出，本发明所要保护的通式I化合物，对人乳腺癌细胞和人结肠癌细胞具有一定的抑制活性，部分化合物抑制活性优于索尼吉布。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。