一種含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物及其制備方法與應(yīng)用，屬于有機(jī)化合 物合成及醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K) / 蛋白激酶 B(protein kinase B，PKB，亦稱(chēng)Akt)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的基因突變相當(dāng)普遍，是一條與腫 瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的通路。該通路的過(guò)度激活在急、慢性白血病，淋巴瘤，骨髓瘤及卵巢 癌、前列腺癌等多種腫瘤中常見(jiàn)。PI3K/Akt信號(hào)通路通常由各種配體（如生長(zhǎng)因子或細(xì) 胞因子）與多種受體[最重要的是受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTKs) 和G蛋白偶聯(lián)受體（G-protein-coupled receptors，GPCRs)]結(jié)合而激活。細(xì)胞外生長(zhǎng) 因子與RTKs結(jié)合激活RTKs ;在細(xì)胞膜上，活化的RTKs既可以直接使磷脂酰肌醇3-激酶 (phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)聚集并激活，也可以通過(guò)銜接蛋白 GAB(growth factor receptor-bound protein 2-associated binder)使 PI3K 聚集并激活，PI3K 磷酸 化磷脂酰肌醇（4, 5)-二磷酸（phosphatidylinositol (4, 5)bisphosphate，PIP2)的 3-〇H 使其轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇（3, 4, 5)-三磷酸（phosphatidylinositol (3, 4, 5) trisphosphate， PIP3)并銷(xiāo)定在細(xì)胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。磷酸酶及張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN)是PI3K/Akt通路主要的負(fù)向調(diào)節(jié)劑，PTEN使PIP3去磷酸化而轉(zhuǎn)化為PIP2， 從而下調(diào)PI3K/Akt信號(hào)（PIP3的大量積累能促進(jìn)Akt的活化）。PIP3與Akt的PH域結(jié) 合使其移位至細(xì)胞膜，Akt構(gòu)象改變暴露出蘇氨酸Thr308和絲氨酸Ser473兩個(gè)磷酸化 位點(diǎn)，繼而分別被磷脂酰肌醇依賴(lài)性蛋白激酶I (phosphoinositide-dependent kinase 1，PDKl)和 mT0RC2 (mammalian target of rapamycin complex 2)磷酸化而使 Akt 完全 活化° (Hennessy BT ；Smith DL Exploiting the PI3K/AKT pathway for cancer drug discovery. Nat Rev Drug Discov 2005,4:988-1004.)
[0003] 活化的Akt可磷酸化糖原合成激酶3 (glycogen synthase kinase 3, GSK-3)，以 及細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制物ρ21αρ1和p27Kip1，從而引起細(xì)胞周期變短，加速細(xì)胞周期 進(jìn)程；活化的Akt可進(jìn)入細(xì)胞核磷酸化轉(zhuǎn)錄因子家族叉形頭轉(zhuǎn)錄因子（Forhead box class 0, F0X0)，阻斷F0X0介導(dǎo)的一些促凋亡蛋白基因的轉(zhuǎn)錄；也可直接磷酸化凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)的 調(diào)節(jié)蛋白（Bcl-X1ZBcHassociated death factor，Bad)，從而抑制細(xì)胞凋亡。（Bhutani J ；Sheikh A ：Akt inhibitors:mechanism of action and implications for anticancer therapeutics. Infect Agent Cancer 2013,8:49.)研宄發(fā)現(xiàn)，在 40%的乳腺癌和卵巢癌 及超過(guò)50%的前列腺癌中發(fā)現(xiàn)有高活性的Aktl，在30-40%的胰腺癌和卵巢癌中觀測(cè)到高 活性的Akt2,在雌激素受體缺陷型乳腺癌和雄激素不敏感型前列腺癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)了高活 性的Akt3。無(wú)論是Akt激酶本身還是Akt激酶上游調(diào)節(jié)分子，例如PTEN和PI3K，在超過(guò) 50 %的人類(lèi)腫瘤中均有異常變化。所以Akt是發(fā)現(xiàn)抗腫瘤藥物的一個(gè)重要靶標(biāo)。（參見(jiàn) Cheng GZ ;Park S ：Advances of AKT pathway in human oncogenesis and as a target for anti-cancer drug discovery. Curr Cancer Drug Targets. 2008,8:2-6.)
[0004] 當(dāng)前，已報(bào)道眾多ATP-競(jìng)爭(zhēng)性Akt抑制劑（如GSK690693、⑶C0068、AZD5363、 GSK2110183)。此類(lèi)抑制劑與ATP競(jìng)爭(zhēng)Akt催化域中央ATP的結(jié)合部位，從而阻礙活化的 Akt對(duì)下游底物的磷酸化。GSK690693是第一個(gè)進(jìn)入臨床研宄的Akt抑制劑，但由于其誘發(fā) 高血糖癥的副作用而中止了臨床試驗(yàn)；GDC0068在腫瘤細(xì)胞中阻止Akt磷酸化多種下游靶 標(biāo)，在PI3K/Akt通路活化的腫瘤移植模型中表現(xiàn)出強(qiáng)的抗腫瘤作用，已進(jìn)入II期臨床試 驗(yàn)；AZD5363是一廣譜的Akt抑制劑（對(duì)Aktl，Akt2和Akt3均有強(qiáng)的抑制作用，且對(duì)Akt的 選擇性高，在乳腺癌移植瘤模型中顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)，現(xiàn)正進(jìn)行I期臨床試驗(yàn)。GSK2110183 已經(jīng)完成在血癌病人中的臨床II期研宄。（參見(jiàn)Khurum HK ;Timothy AY: Targeting the PI3K-AKT_mT0R signaling network in cancer. Chin J Cancer 2013,32:253 - 265.)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物，該類(lèi) 化合物具有良好的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制活性和對(duì)Aktl的抑制活性。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供該含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物的制備方法及其用途。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0008] -種含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽，其結(jié)構(gòu)如通式a所示：
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽，其結(jié)構(gòu)如通式a所示：
其中，R1為氫，單取代或多取代鹵素、甲基、甲氧基、叔丁基或三氟甲基；R2為氫、氯、溴、 甲基或乙基。
2. 如權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽，其特征在于，所述R i 為氛、4_氣、4_漠、4_氣、4_甲氧基、4_叔丁基、3_漠、3, 4_二氣或2, 4_二氣；R2為氛、氣、 漠或甲基。
3. 如權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽，其特征在于，所述含 氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽選自下列化合物： (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-氯苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3, 4-二氯苯基）哌 啶-4-基）甲酮鹽酸鹽； (4-(5-氯-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3, 4-二氯苯基）哌 啶-4-基）甲酮鹽酸鹽； (4-(5-氯-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-氯苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3-溴苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4- (5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-苯基哌啶-4-基）甲酮 鹽酸鹽； (4- (7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4- (4-叔丁基苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-氯苯基）哌啶-4-基）甲 酮鹽酸鹽； (4- (7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4- (3, 4-二氯苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-甲氧基苯基）哌 啶-4-基）甲酮鹽酸鹽； (4-(5-氯-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-溴苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-甲基-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-苯基哌啶-4-基）甲 酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3-溴苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-甲氧基苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-溴苯基）哌啶-4-基）甲 酮鹽酸鹽。
4. 權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽的制備方法， 其特征在于，步驟如下： ⑴將4-氯-5-取代-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶溶解在DMF溶液中，加入三乙胺和Boc 保護(hù)的哌嗪，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后，經(jīng)萃取、水洗、干燥、過(guò)濾、除去溶劑、分離純化，得到中間體 c，加入的4-氯-5-取代-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶、三乙胺和Boc保護(hù)的哌嗪的摩爾比為 I ：1. 5 ：1. 1 ； (2) 將中間體c加入到氯化氫二氧六環(huán)溶液中，反應(yīng)液室溫?cái)嚢?，減壓蒸除甲醇，過(guò) 濾，濾餅用乙酸乙酯洗，干燥，得中間體d，中間體c與氯化氫二氧六環(huán)溶液加入量的比為 lmmol:15ml ； (3) 將二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽加入二氯甲烷溶液中，冰浴狀態(tài)下邊攪拌便加入氫氧 化鈉水溶液，將二碳酸二叔丁酯加入到二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽的二氯甲烷溶液中，室溫?cái)?拌17-20h，加入二氯甲烷溶液，兩相分開(kāi)，水相再用二氯甲烷溶液萃取，有機(jī)相干燥，過(guò)濾， 減壓蒸除溶劑，得中間體f;二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽、二碳酸二叔丁酯的摩爾比為1:1，每 1毫摩爾二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽加入的氫氧化鈉水溶液的量為Iml ; (4) 將中間體f與取代苯乙腈加入到干燥的DMF溶液當(dāng)中，攪拌并置于冰浴中，氫化鈉 分多次加入，之后將反應(yīng)移到室溫當(dāng)中，并油浴加熱反應(yīng)；反應(yīng)完后加入冰水淬滅，水相用 乙酸乙酯萃取，有機(jī)相洗滌，干燥，減壓蒸除溶劑，柱層析分離純化后，乙酸乙酯/石油醚重 結(jié)晶得中間體h ;中間體f、取代苯乙腈和氫化鈉加入的摩爾比為1 :1 :5 ; (5) 將中間體h溶解在乙醇當(dāng)中，加入10mol/L的氫氧化鈉水溶液，反應(yīng)液回流48h， 冷卻至室溫，倒入lmol/L的鹽酸水溶液，乙酸乙酯萃取，有機(jī)相水洗，干燥，減壓蒸除溶劑， 乙酸乙酯/石油醚重結(jié)晶，得中間體i ;每1摩爾中間體h所需lOmol/L的氫氧化鈉溶液為 3ml; (6) 將中間體i溶解在無(wú)水DMF中，室溫?cái)嚢?，加入EDCI，接著加入HOBT和DIEA，將 反應(yīng)混合物在室溫下攪拌，冷卻至〇°C，中間體d加入分批加入到反應(yīng)中，室溫下攪拌反應(yīng)， TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)完成后，加入10倍DMF體積的冰水，沉淀析出完全后，過(guò)濾，水洗，干燥，得中間 體j ;中間體i、EDCI、HOBT、DIEA、中間體d加入的摩爾比為I :1. I :1. 1 :3 :1 ; (7) 將中間體j混懸于甲醇溶液中，加入4M的HCl-二氧六環(huán)溶液，室溫?cái)嚢?8h，減壓 蒸除甲醇溶液，溶液析出固體，過(guò)濾，濾餅用乙酸乙酯洗，干燥，得目標(biāo)化合物a ;上述反應(yīng) 中，每1毫摩爾中間體j所用甲醇、4M的HCl-二氧六環(huán)溶液分別為20ml、60ml。
5. 如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，反應(yīng)的溫度為IKTC，反應(yīng) 時(shí)間為16h。
6. 如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（4)中，柱層析的洗脫劑為石油醚： 乙酸乙酯=9:1。
7. 權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽在制備抗腫瘤 藥物中的應(yīng)用。
8. 如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述抗腫瘤藥物為抗前列腺癌的藥物。
9. 一種具有Aktl激酶抑制活性的藥物制劑，其特征在于，該藥物制劑含有有效量的權(quán) 利要求1至3任一項(xiàng)所述的含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽。
10. 如權(quán)利要求9所述的藥物制劑，其特征在于，該藥物制劑還含有一種或多種藥學(xué)上 可接受的載體和/或賦形劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含氮雜環(huán)苯基哌啶類(lèi)化合物或其藥用鹽，其結(jié)構(gòu)如通式a所示：其中，R1為氫，單取代或多取代鹵素、甲基、甲氧基、叔丁基或三氟甲基；R2為氫、氯、溴、甲基或乙基。本發(fā)明的化合物結(jié)構(gòu)新穎，以哌啶環(huán)形式引入活潑氨基，使得側(cè)鏈氨基構(gòu)型加固，化合物剛性加強(qiáng)。通過(guò)這種設(shè)計(jì)改造方式，得到了明顯具有較強(qiáng)Akt1激酶抑制活性和PC-3細(xì)胞株生長(zhǎng)抑制活性的化合物。
【IPC分類(lèi)】A61K31-519, C07D487-04, A61P35-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104876934
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510240056
【發(fā)明人】趙桂森, 尹燕振, 劉洋, 張景雅, 楊得志
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日