本發(fā)明涉及醫(yī)藥,具體涉及一種苯并噻吩類衍生物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、rho相關(guān)卷曲螺旋蛋白激酶(rocks)是一類屬于agc激酶家族的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,是rho小gtp結(jié)合蛋白的下游效應(yīng)分子。rock蛋白包含n端激酶結(jié)構(gòu)域、rho蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域(rbd)、以及c端被鋅指樣基序域(crd)一分為二的ph結(jié)構(gòu)域。在經(jīng)典的rock信號(hào)通路中,rho?gtpase激活下游rock激酶,并進(jìn)一步磷酸化rock下游底物,從而重塑細(xì)胞骨架、誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白收縮及調(diào)節(jié)微管動(dòng)力。
2、rock激酶由rock1和rock2兩種亞型組成,二者在氨基酸序列上有65%的同源性,激酶結(jié)構(gòu)域處的氨基酸序列相似性達(dá)到92%。rock在全身組織中廣泛分布,其中rock1在非神經(jīng)性組織如血液、小腸和胸腺中表達(dá)更高,而rock2在腦、心臟和結(jié)腸中表達(dá)更高。
3、rock激酶參與了多種疾病的發(fā)生和發(fā)展,包括眼部疾病、心腦血管疾病、腫瘤轉(zhuǎn)移、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和糖尿病腎病等,成為治療多種疾病的重要靶標(biāo)。迄今為止,已有四種rock抑制劑成功通過臨床試驗(yàn)并上市:法舒地爾(fasudil)、利帕舒地爾(ripasudil)、netarsudil和kd025。此外,rock抑制劑y27632目前正在進(jìn)行治療角膜水腫的i期臨床試驗(yàn),而at13148已完成用于治療晚期實(shí)體瘤的i期研究。然而,由于at13148的治療指數(shù)窄及藥代動(dòng)力學(xué)特性,其開發(fā)已被中止。
4、組蛋白去乙?;?hdacs)是一類重要的酶類,它們通過去除組蛋白上的乙酰基團(tuán)來調(diào)節(jié)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和基因的表達(dá)。hdacs屬于一個(gè)大家族,包含多個(gè)亞類和成員,它們在細(xì)胞的多種生物學(xué)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。hdacs在細(xì)胞周期、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡、dna修復(fù)、細(xì)胞代謝等多種生物學(xué)過程中發(fā)揮作用。它們通過調(diào)控特定基因的表達(dá),影響細(xì)胞的命運(yùn)和功能。根據(jù)序列同源性分為四類:i類hdac(hdac1、hdac2、hdac3、hdac8),iia類hdac(hdac4、hdac5、hdac7、hdac9),iib類hdac(hdac6、hdac10),iii類hdac(sirtuins),以及iv類hdac(hdac11)。
5、迄今為止,已經(jīng)開發(fā)了許多hdac抑制劑,其中六種已獲準(zhǔn)用于臨床:vorinostat(saha)、belinostat、panobinostat、pracinostat、chidamide和romidepsin。然而,hdac抑制劑作為單一藥物的治療應(yīng)用有限,過去的研究經(jīng)常將hdac抑制劑與其他蛋白抑制劑結(jié)合,形成雙靶點(diǎn)抑制劑,增強(qiáng)治療效果。
6、rock和hdac在多種病理過程中的相互作用為治療多種疾病提供了新的治療策略。這些酶在癌癥、炎癥、自身免疫性疾病、纖維化、移植排斥、與特定細(xì)胞因子如il-17、il-21和il-23相關(guān)的疾病、以及眼部、心腦血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、糖尿病腎病和皮膚疾病中扮演著關(guān)鍵角色。它們通過調(diào)節(jié)細(xì)胞行為、炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答,共同影響疾病的發(fā)生和發(fā)展。雙靶點(diǎn)抑制劑作為一種創(chuàng)新治療策略,通過同時(shí)作用于rock和hdac兩種關(guān)鍵酶,提供了一種更為有效的疾病治療方法。這種治療方法能夠針對疾病發(fā)展的多個(gè)環(huán)節(jié),從而提高療效,同時(shí)降低因單靶點(diǎn)治療可能引發(fā)的副作用和耐藥性風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于現(xiàn)有技術(shù)中的不足,申請人設(shè)計(jì)出一種具有rock激酶抑制活性以及一種具有rock/hdac雙靶點(diǎn)抑制活性的苯并噻吩類衍生物或其藥用鹽,以及該苯并噻吩類衍生物或其藥用鹽的制備方法與應(yīng)用。
2、本發(fā)明提供了一種苯并噻吩類衍生物,所述苯并噻吩類衍生物結(jié)構(gòu)如式i所示:
3、
4、其中,r1基團(tuán)為苯環(huán)上其中一個(gè)位置取代的氫原子、鹵基、吡唑基、吡啶基、異喹啉基和吲哚基中的至少一種,
5、r2基團(tuán)為以下至少一種的基團(tuán):氫原子、鹵基、芐基,5至7元的芳基、雜芳基、環(huán)烷基、雜環(huán)基,碳原子個(gè)數(shù)為1至6的烷基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、烷基羥肟酸、羥烷基、氰基、羥基、硝基、羧基。
6、優(yōu)選的,所述r1基團(tuán)為苯環(huán)上其中一個(gè)位置(苯并噻吩環(huán)的4-7號(hào)位置)取代的吡唑基、吡啶基、異喹啉基或吲哚基,
7、r2基團(tuán)為5至7元的芳基或碳原子個(gè)數(shù)為1至6的烷基。
8、具體的,所述苯并噻吩類衍生物為以下任意一個(gè)化合物:
9、
10、
11、
12、進(jìn)一步優(yōu)選的,所述苯并噻吩類衍生物為以下任意一個(gè)化合物:
13、
14、在本發(fā)明具體的實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,化合物中24,27,28,34具有比陽性藥saha和y27632更好的抗mda-mb-231乳腺癌細(xì)胞增殖活性。且化合物24表現(xiàn)出更高效的rock1、2激酶抑制活性。以及化合物24具有比陽性藥saha更好的抗腫瘤免疫效果。
15、本發(fā)明提供了所述苯并噻吩類衍生物的制備方法,包括以下步驟:
16、(1)將帶有鹵代苯并噻吩-2-甲酸和具有相應(yīng)r2基團(tuán)的胺在n,n,n′,n′-四甲基氯甲脒六氟磷酸鹽作用下發(fā)生酰胺化反應(yīng)制得產(chǎn)物1;
17、(2)產(chǎn)物1與具有相應(yīng)r1基團(tuán)的硼酸發(fā)生鈴木反應(yīng)(也稱作suzuki偶聯(lián)反應(yīng)、suzuki-miyaura反應(yīng)(鈴木-宮浦反應(yīng)))制得所述苯并噻吩類衍生物;
18、所述r1基團(tuán)為苯環(huán)上其中一個(gè)位置取代的吡唑基、吡啶基、異喹啉基或吲哚基,
19、r2基團(tuán)為5至7元的芳基。
20、優(yōu)選的,步驟(1)中,鹵代苯并噻吩-2-甲酸和具有相應(yīng)r2基團(tuán)的胺的摩爾比為1:1.5;
21、反應(yīng)時(shí),還添加有催化劑,所述催化劑為n-甲基咪唑;
22、步驟(2)中,將產(chǎn)物1和具有相應(yīng)r1基團(tuán)的硼酸溶于溶劑中,再加入催化劑和堿進(jìn)行反應(yīng),
23、所述產(chǎn)物1和具有相應(yīng)r1基團(tuán)的硼酸的摩爾比為1:2;
24、所述溶劑為二惡烷和水的混合溶液,
25、所述催化劑為四(三苯基膦)鈀,
26、所述堿為碳酸鉀,
27、在本發(fā)明中,所述鈴木反應(yīng)的條件為:在氮?dú)獗Wo(hù)下,在反應(yīng)溫度為100℃下反應(yīng)16-20h。
28、本發(fā)明還提供了所述苯并噻吩類衍生物的制備方法,包括以下步驟:
29、(1)將帶有鹵代苯并噻吩-2-甲酸和具有相應(yīng)r2基團(tuán)的酯在n,n,n′,n′-四甲基氯甲脒六氟磷酸鹽作用下發(fā)生酰胺化反應(yīng)制得產(chǎn)物1;
30、(2)將產(chǎn)物1脫保護(hù)反應(yīng),制得產(chǎn)物2;
31、(3)將產(chǎn)物2與o-2-四氫-2h-吡喃羥胺在n,n,n′,n′-四甲基氯甲脒六氟磷酸鹽作用下發(fā)生酰胺化反應(yīng)制得產(chǎn)物3;
32、(4)產(chǎn)物3與具有相應(yīng)r1基團(tuán)的硼酸發(fā)生鈴木反應(yīng)制得產(chǎn)物4;
33、(5)將產(chǎn)物4脫保護(hù)反應(yīng),制得所述苯并噻吩類衍生物;
34、所述r1基團(tuán)為苯環(huán)上其中一個(gè)位置取代的吡唑基或吡啶基,
35、r2基團(tuán)為碳原子個(gè)數(shù)為1至6的烷基。
36、優(yōu)選的,步驟(1)中,鹵代苯并噻吩-2-甲酸和具有相應(yīng)r2基團(tuán)的酯的摩爾比為1:1.5;
37、反應(yīng)時(shí),還添加有催化劑,所述催化劑為n-甲基咪唑;
38、步驟(2)和(5)中,所述脫保護(hù)反應(yīng)為將產(chǎn)物1或產(chǎn)物4溶于二氯甲烷中,加入和二氯甲烷等體積的三氟乙酸進(jìn)行;
39、步驟(3)中,產(chǎn)物2與o-2-四氫-2h-吡喃羥胺的摩爾比為1:1.5;
40、步驟(4)中,產(chǎn)物3與具有相應(yīng)r1基團(tuán)的硼酸溶于溶劑中,再加入催化劑和堿進(jìn)行反應(yīng),
41、所述產(chǎn)物3與具有相應(yīng)r1基團(tuán)的硼酸的摩爾比為1:2;
42、所述溶劑為二惡烷和水的混合溶液,
43、所述催化劑為四(三苯基膦)鈀,
44、所述堿為碳酸鉀,
45、在本發(fā)明中,所述鈴木反應(yīng)的條件為:在氮?dú)獗Wo(hù)下,在反應(yīng)溫度為100℃下反應(yīng)16-20h。
46、本發(fā)明還提供了所述苯并噻吩類衍生物在制備用于治療和/或預(yù)防與rock和/或hdac異常活性相關(guān)的疾病的藥物中的應(yīng)用。
47、具體的,所述與rock和/或hdac異常活性相關(guān)的疾病選自癌癥、炎性疾病、自身免疫性疾病、纖維化疾病、移植排斥、與il-17、il-21和/或il-23過度分泌相關(guān)的疾病、眼部疾病、心腦血管疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病腎病和皮膚病中的至少一種。
48、更為具體的,所述與rock和/或hdac異?;钚韵嚓P(guān)的疾病為乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎或銀屑病。抑制rock和/或hdac在癌癥方面可以同時(shí)抑制癌細(xì)胞的遷移、侵襲、增殖和血管生成,從而有效抑制腫瘤的生長和擴(kuò)散;在炎性疾病方面可以通過抑制炎癥細(xì)胞的遷移和炎癥基因的表達(dá),從而減輕炎癥反應(yīng);在自身免疫性疾病方面可以通過調(diào)控免疫細(xì)胞的活性和免疫相關(guān)基因的表達(dá),減輕免疫系統(tǒng)對自身組織的攻擊。雖然實(shí)施例中僅展示了乳腺癌的治療效果,但基于rock和hdac在多種疾病中的作用機(jī)制,推測該苯并噻吩類衍生物也可用于治療其他與rock和/或hdac異?;钚韵嚓P(guān)的疾病,如子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、銀屑病等。
49、在本發(fā)明具體的實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,化合物中24,27,28,34具有比陽性藥saha和y27632更好的抗mda-mb-231乳腺癌細(xì)胞增殖活性。且化合物24表現(xiàn)出更高效的rock1、2激酶抑制活性。以及化合物24具有比陽性藥saha更好的抗腫瘤免疫效果。
50、本發(fā)明還提供了一種藥物組合物,包含所述的苯并噻吩類衍生物或其可藥用的鹽,以及一種或多種藥學(xué)上可接受的載體、稀釋劑或賦形劑。
51、可將活性化合物制成適合于通過任何適當(dāng)途徑給藥的形式,通過常規(guī)方法使用一種或多種藥學(xué)上可接受的載體來配制本發(fā)明的組合物。因此,本發(fā)明的活性化合物可以配制成用于口服給藥、注射(例如靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)或皮下)給藥,吸入或吹入給藥的各種劑型。本發(fā)明的化合物也可以配制成例如片劑、硬或軟膠囊、水性或油性混懸液、乳劑、注射液、可分散性粉末或顆粒、栓劑、錠劑或糖漿等劑型。
52、作為一般性指導(dǎo),活性化合物優(yōu)選是以單位劑量的方式,或者是以患者單劑自我給藥的方式。本發(fā)明化合物或組合物的單位劑量的表達(dá)方式可以是片劑、膠囊、扁囊劑、瓶裝藥水、藥粉、顆粒劑、錠劑、栓劑、再生藥粉或液體制劑。合適的單位劑量可以是0.1~1000mg。
53、本發(fā)明的藥物組合物除活性化合物外,可含有一種或多種輔料,所述輔料選擇以下成分:填充劑(稀釋劑)、粘合劑、潤濕劑、崩解劑或賦形劑等。根據(jù)給藥方法的不同,組合物可含有0.1至99%重量的活性化合物。
54、如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的,藥物的給藥劑量依賴于多種因素,包括但并非限定于以下因素:所用具體化合物的活性、疾病的嚴(yán)重性、患者的年齡、患者的體重、患者的健康狀況、患者的行為、患者的飲食、給藥時(shí)間、給藥方式、排泄的速率、藥物的組合等;另外,最佳的治療方式如治療的模式、日用量或可藥用的鹽的種類可以根據(jù)傳統(tǒng)的治療方案來驗(yàn)證。
55、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
56、本發(fā)明提供了一類結(jié)構(gòu)新穎的苯并噻吩類衍生物,具有rock激酶抑制活性以及具有rock/hdac雙靶點(diǎn)抑制活性。經(jīng)試驗(yàn)證明,本發(fā)明提供的化合物均表現(xiàn)出較高活性,所制得的化合物具有良好的rock/hdac抑制活性,特別是在抗乳腺癌細(xì)胞增殖以及免疫方面表現(xiàn)出較好的活性。此外,本發(fā)明還提出了一種制備該苯并噻吩類衍生物的方法,該方法合成路線短,制備過程簡單、易操作,能夠滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。