CN101492425A - 一类parp抑制剂的化合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了能够抑制多聚ADP－核糖聚合酶(PARP)的化合物，包含这类化合物的药物组合物以及运用该化合物治疗疾病的方法。这类化合物为式(I)所表示的化合物及其药学上可以接受的盐(这里每个代表符号在说明书中都有详细的描述)由于能够抑制多聚ADP－核糖聚合酶(PARP)的活性，式(I)代表的化合物能够被用作一系列疾病的预防性和(或)治疗性药物。这类疾病包含：各种缺血性的疾病(大脑、脐带、心脏、消化管、骨骼肌、视网膜等)、炎症性的疾病(炎症性肠炎、多发性脑硬化、关节炎等)、神经退行性疾病(锥体束外失调、阿尔兹海默病、肌肉萎缩症、腰椎管狭窄等)、糖尿病、中风、头部创伤、肾衰竭、痛觉过敏等等。此外，这类化合物还能够用于抵抗逆转录酶病毒(HIV等)、肿瘤治疗和免疫抑制中的增敏。

Description

一类PARP抑制剂的化合物

技术领域

本发明提供了作为PARP的抑制剂的化合物和包含这类化合物的药物组合物。此外本发明还提供了PARP抑制剂在医学上的应用途径。

背景技术

核酶多聚ADP-核糖聚合酶-1(PARP-1)是PARP酶家族的一员。这个不断增长的酶家族包含很多的成员，比如：PARP-1，PARP-2，PARP-3and Vault-PARP；和Tankyrases(TANKs)(TANK-1，-2和-3等)。PARP也被称为多聚(腺苷5‘-二磷酸核糖)聚合酶或多聚二磷酸腺苷核糖合成酶(PARS)Tankyrases被确定为人类端粒复合体的重要组成部分。它们还被认为在囊泡转运过程重扮演着一定的角色，可作为蛋白参与其他各种细胞活动的支架。端粒，对染色体的维持和稳定必不可少，端粒酶作为一个专门的反转录酶维持着端粒的长度。TANKs是一类ADP-核糖转移酶，具有细胞信号蛋白和细胞骨架蛋白的一些共同的特点。它们包含PARP的活性区：能够催化底物蛋白的多聚ADP-核糖基化；SAM(sterile a motif)区：包含α模序结构，介导蛋白质与蛋白质之间的相互作用。ANK结构域：其中包含24个与细胞骨架的锚蛋白同源的基因重复序列。ANK结构域与一个端粒相关蛋白-端粒重复区结合因子-1(TRF-1)相互作用。因此这类蛋白质被命名为与TRF1相互作用的、锚蛋白相关的ADP-核糖聚合酶(TANKs)。

TANK的更特定的功能之一是TRF-1的ADP核糖基化。人端粒的功能的发挥需要两个端粒特异性的DNA结合蛋白TRF-1和TRF-2。TRF-2保护着端粒的末端，TRF-1调节着端粒的长度。ADP核糖基化抑制着TRF-1结合端粒DNA的能力。TRF-1的核糖基化导致TRF-1从端粒释放，从而端粒复合体暴露，能够被端粒酶接近。因此TANK起着正调节端粒的长度，允许端粒酶对端粒的延长。

PARP在帮助DNA的损伤修复，控制RNA转录，介导细胞的死亡和调节免疫反应中起着重要的作用。PARP的抑制剂已经被证明在很多的疾病模型中有疗效，这些疾病包括过敏性脑炎、关节炎、抗肿瘤药物(阿霉素、铂)引起的心肾毒性、乳腺癌、中枢神经系统炎症、子宫颈癌、结肠癌、糖尿病及其并发症、胶质母细胞瘤、痛风、失血性休克、低血糖、炎症性肠病、缺血再灌注损伤与心肌梗死、肾脏病、白血病、对乙酰氨基酚服用过量引起的肾毒性、淋巴瘤、黑色素瘤、多发性硬化症、心肌梗死、神经创伤、器官移植、帕金森病、增强细胞毒性的癌症治疗、肺间质纤维化、(眼睛、肠、肾、骨骼肌)的缺血再灌注、病毒感染、类风湿关节炎、败血症、感染性休克、皮肤损伤继发硫芥子气、中风以及其他神经创伤和眼色素层炎。在肿瘤模型中，PARP抑制剂已被证明能够增加癌症细胞的凋亡、限制肿瘤的生长、减少肿瘤转移从而可使放疗和化疗作用增强，进而延长荷瘤动物的生存时间。因此，对PARP抑制剂的治疗作用有着现实的需要。

发明内容

本发明提供了一个如式I的化合物

其中

R₁，R₂，R₃，R₄和R₅每个独立地选自一个任选取代的氢、卤素、羟基、氰基、OR₃、CO₂R₄、COR₆、CONR₇R₈、NR₉R₁₀或者C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

R₆独立的选自一个任选取代的氢、卤素、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

R₇，R₈，R₉和R₁₀每个独立的选自一个任选取代的氢、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

或者其立体异构体或者药学上可以接受的盐。

X、Y和Z选自N、O、S，它们可以相同，也可以不同。

发明详述

定义

“卤素”指Br，Cl，I或F。

“杂环烷基”指C5-C7烷环包含一个或者二个杂原子，这个杂原子选自N，O，S并且可以任意的含有一个双键。文中所指定的杂环烷环示意如下，其中X1是NR，O或者S.

“杂芳基”指一个5-10元的芳环体系，包含1-2个杂原子。其中的杂原子选自N、O、S，它们可以相同，也可以不同。这样的杂芳环体系(单环或双环)包含但也不仅限于吡咯、吡唑、呋喃、噻吩、吲哚、氮杂吲哚、恶唑、噻唑、异恶唑、异噻唑、咪唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、1，3，4-恶二唑、1，2，4三唑、氢四唑、苯并恶唑、苯并噻唑、苯并呋喃、苯并异恶唑、苯并咪唑、氮杂苯并咪唑、吲唑、喹唑啉、喹啉。

在权利要求书和说明书中，当描述一个C1-C6的烷基、C2-C6的烯基、C2-C6的炔基、C3-C8的环烷基、C3-C8的杂环烷基、芳基、杂芳基被指定可以任选取代的时候，可以进行任选取代的基团是一个或者更多个通常应用于药物化合物开发或者为影响其化合物结构或者活性、作用时间、吸收度、稳定性或者其他的有益特性而进行的药物化合物修饰。这些取代的基团有：卤素原子取代基、硝基、氰基、氰硫基、氰酰基、羟基、烷基、卤烷基、烷氧基、卤代烷氧基、氨基酸、烷氨基、二烷氨基、甲酸基、烷氧羰基、羧基、烷酰基、烷硫基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、氨基甲酰基、烷氨基、苯基、酚基、苄基、苄氧基、杂环或者环烷基、最适宜的卤素原子、烷氧基、羟基或者低链烷基。一般来说，可能发生0-3个取代。当上述任何取代包含一个烷基取代基时，烷基取代基可以是直链或支链，并可以包含多至12个，优选多至6个，更优选多至4个碳原子。

药学上可接受的盐可能是式I与任何酸所形成的盐，并且药学上可以接受的酸比如磷酸、硫酸、盐酸、氢溴酸、柠檬酸、马来酸、丙二酸、扁桃酸、琥珀酸、富马酸、醋酸、乳酸、硝酸、磺酸、对甲苯磺酸、甲烷磺酸或其类似物。

化合物的发明可以一种或多种立体异构体形式存在，包括各种立体对映异构体、非对映异构体、互变异构体和几何异构体。一个对立体异构体的熟悉的人会认为如果将一种立体异构体进行富集或者分离，它可能更有效或者更有益。此外，立体异构体方面的专家会知道如何分离，富集或者有选择地制备立体异构体。因此，本发明包括化合物式I、它的立体异构体及其药学上可以接受的盐。本发明的化合物可能以立体异构体的混合物、单一立体异构体或者具有旋光性的形式出现。

本发明还提供了用于治疗或预防多种疾病模型的方法和有效的成分，这些疾病包括过敏性脑炎、关节炎、抗肿瘤药物(阿霉素、铂)引起的心肾毒性、乳腺癌、中枢神经系统炎症、子宫颈癌、结肠癌、糖尿病及其并发症、胶质母细胞瘤、痛风、失血性休克、低血糖、炎症性肠病、缺血再灌注损伤与心肌梗死、肾脏病、白血病、对乙酰氨基酚服用过量引起的肾毒性、淋巴瘤、黑色素瘤、多发性硬化症、心肌梗死、神经创伤、器官移植、帕金森病、增强细胞毒性的癌症治疗、肺间质纤维化、(眼睛、肠、肾、骨骼肌)的缺血再灌注、病毒感染、类风湿关节炎、败血症、感染性休克、皮肤损伤继发硫芥子气、中风以及其他神经创伤和眼色素层炎。

在肿瘤模型中，PARP抑制剂已被证明能够增加癌症细胞的凋亡、限制肿瘤的生长、减少肿瘤转移从而可使放疗和化疗作用增强，进而延长荷瘤动物的生存时间。因此，对PARP抑制剂的治疗作用有着现实的需要。

本发明的详细阐述

本发明提供了一个如式I的化合物

其中

R₁，R₂，R₃，R₄和R₅每个独立地选自一个任选取代的氢、卤素、羟基、氰基、OR₃、CO₂R₄、COR₆、CONR₇R₈、NR₉R₁₀或者C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

R₆独立的选自一个任选取代的氢、卤素、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

R₇，R₈，R₉和R₁₀每个独立的选自一个任选取代的氢、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

或者其立体异构体或者药学上可以接受的盐。

X、Y和Z选自N、O、S，它们可以相同，也可以不同。

定义

“卤素”指Br，Cl，I或F。

“杂环烷基”指C5-C7烷环包含一个或者二个杂原子，这个杂原子选自N，O，S并且可以任意的含有一个双键。文中所指定的杂环烷环示意如下，其中X1是NR，O或者S.

“杂芳基”指一个5-10元的芳环体系，包含1-2个杂原子。其中的杂原子选自N、O、S，它们可以相同，也可以不同。这样的杂芳环体系(单环或双环)包含但也不仅限于吡咯、吡唑、呋喃、噻吩、吲哚、氮杂吲哚、恶唑、噻唑、异恶唑、异噻唑、咪唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、1，3，4-恶二唑、1，2，4三唑、氢四唑、苯并恶唑、苯并噻唑、苯并呋喃、苯并异恶唑、苯并咪唑、氮杂苯并咪唑、吲唑、喹唑啉、喹啉。

在权利要求书和说明书中，当描述一个C1-C6的烷基、C2-C6的烯基、C2-C6的炔基、C3-C8的环烷基、C3-C8的杂环烷基、芳基、杂芳基被指定可以任选取代的时候，可以进行任选取代的基团是一个或者更多个通常应用于药物化合物开发或者为影响其化合物结构或者活性、作用时间、吸收度、稳定性或者其他的有益特性而进行的药物化合物修饰。这些取代的基团有：卤素原子取代基、硝基、氰基、氰硫基、氰酰基、羟基、烷基、卤烷基、烷氧基、卤代烷氧基、氨基酸、烷氨基、二烷氨基、甲酸基、烷氧羰基、羧基、烷酰基、烷硫基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、氨基甲酰基、烷氨基、苯基、酚基、苄基、苄氧基、杂环或者环烷基、最适宜的卤素原子、烷氧基、羟基或者低链烷基。一般来说，可能发生0-3个取代。当上述任何取代包含一个烷基取代基时，烷基取代基可以是直链或支链，并可以包含多至12个，优选多至6个，更优选多至4个碳原子。

本发明的化合物可以转变成盐，尤其是通过公认的技术形成的药学上可以接受的盐。

适合的碱加成盐有：

金属盐类，如碱金属或碱土金属盐类：钠，钾或镁盐；与合成氨或有机胺形成的盐，如吗啉，硫代吗啉、哌啶、吡咯烷；一个，二个或三个低链烷基胺，例如乙基叔丁基、二乙基、二异丙基、三乙基、磷酸三丁酯或三甲基丙基胺；单，双或三羟基低链烷基胺，例如单，双或三乙醇胺。此外也可以内部成盐。不适合制药用途但可以被运用于比如分离或者纯化游离的本类化合物或其药学上可接受的盐的盐也包括在内。

当本发明的化合物包含碱基成分的时候，这里所说的“药学上可接受的盐”是指由有机或者无机酸所形成盐的衍生物。例如，乙酸，丙酸，乳酸，柠檬酸，酒石酸，琥珀酸，富马酸，马来酸，丙二酸，扁桃酸，苹果酸，邻苯二甲酸，盐酸，氢溴酸，磷酸，硝酸，硫酸，甲烷磺酸，萘磺酸钠，苯磺酸，甲基苯磺酸，樟脑磺酸和相似的已知并可以接受的酸。当本发明的一个化合物含一个羧酸或酚，或类似的能够形成碱加成盐时，盐也可是由有机和无机碱形成，优选碱金属盐类，例如钠、锂或钾盐。

本发明的化合物可能含有不对称碳原子，一些化合物可能含有一个或更多非对称中心，因此可能会引起光学异构体和非对映异构体。虽然化合物式I中没有考虑到立体化学的因素，但是本发明包含这类的光学异构体和非对映异构体、外消旋体、纯的R，S立体异构体、一些其他的R，S立体异构体的混合物以及上述物质药学上可以接受的盐。当一个立体异构体为优选时，在一些实施方案中可以为“基本不含”其对映体。因此，一个异构体“基本不含”其对映体是指通过分离或制备方法去除相应的对映体。这里说的“基本不含”是指这个化合物中一种立体异构体组成占有显著的比例，应该多于50％，优选多于75％，最优选多于90％。

具体实施方法

抑制多聚ADP-核糖聚合酶活性：

实验

PARP-1抑制剂的酶法评价。

材料：PARP-1酶(高纯度人重组蛋白，Trevigen)、活化DNA(Sigma)、6(5H)-菲啶酮(PND)(Sigma)、NAD+(Sigma)、PARP试验缓冲液(20mM Tris，2mM MgCl2，pH8.0)、20％的苯乙酮(酒精为溶剂)、2M KOH、88％甲酸。

化合物板由被测化合物按1∶3稀释比进行的连续梯度稀释制作成，其中每个化合物进行了10步稀释，稀释液为DMSO。先在可用于荧光法分析的384孔板每孔中加入10μl的4μM NAD+溶液，然后每孔中再加入2.5μl被测化合物，充分混匀，再加入2.5μl混和过的PARP酶混和物(2.5μl等量于1U PARP，10μg活化DNA和10μg组蛋白)。化合物能够被检测的最高浓度为100μM。平板在室温保存20分钟，再用5μl的2M KOH加入到每孔中以终止反应。然和加入5μl苯乙酮，于4℃孵育10分钟。再每孔中加入23μl的88％甲酸，用封板膜进行封闭。被测板于110℃烘干5分钟，冷却至室温，用Max Pro M5进行荧光读数(激发波长360nm，发射波长445nm)。通过这种分析方法可以检测到PARP抑制剂的IC50的范围为0.002-20M。

基于细胞的PARP间接分析方法。

HEK 293被用于此分析。用含有10％胎牛血清、2mM谷氨酰胺、1μg/ml青霉素-链霉素的含糖DMEM培养基进行细胞培养。

实验方案：HEK293于实验前一大铺板培养，化合物板由被测化合物按1∶3比例用预热的DEMEM细胞培养液进行连续梯度稀释制作成，DMSO的浓度不能高于1％。每个化合物进行了8步稀释，稀释液直接加入到细胞中。在每孔中加入DNA烷基化试剂MNNG用来活化PARP。再移去MNNG，用PBS对细胞进行洗涤。立即用Celltiter Glo检测细胞的ATP水平。本分析可以检测到的EC50的范围为0.002-10μM。

化合物#	细胞外酶法分析IC50(μM)	细胞内分析EC50(μM)
			1	0.08	0.048
2	0.11	0.082
			3	0.37	0.467
4	0.05	0.035
			5	0.73	0.39
6	0.235	0.194
			7	0.874	1.209
8	0.09	0.034

这类化合物可以进一步用细胞化学或者放射敏感分析进行评估，这种分析能够检测肿瘤细胞内源PARP-1的活力，最终可用于体内放射敏感分析。

本发明推荐化合物为式(Ia)中的这类化合物，其中R是芳基、杂芳基和烷基，R₂和R₃是一个任选的OR₃、芳基和杂芳基。

其中：

X为S，Y和Z为N.

R₁R₂R₃和R₄每个独立地选自一个任选的氢、卤素、羟基、氰基、OR₃、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

本发明首选的化合物为：

1-(3，4-二羟基苯乙醇)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(2，4-二羟基苯乙醇)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(2，5-二甲苯基)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(4-乙苯基)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(3，4-二甲苯基1)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

Claims (10)

1.式I化合物以及其药学上可以接受的盐、溶剂合物、立体异构体和前药：

I

其中

R₁，R₂，R₃，R₄和R₅每个独立地选自一个任选取代的氢、卤素、羟基、氰基、OR₃、CO₂R₄、COR₆、CONR₇R₈、NR₉R₁₀或者C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

R₆独立的选自一个任选取代的氢、卤素、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

R₇，R₈，R₉和R₁₀每个独立的选自一个任选取代的氢、C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基、C₃-C₈的环烷基、C₃-C₈的杂环烷基、芳基、杂芳基。

X、Y和Z选自N、O、S，它们可以相同，也可以不同。

2.权利要求1的化合物其中X为S，Y和Z为N并且R1和R3为OH。

3.权利要求1的化合物其中X为S，Y和Z为N并且R3和R4为OH。

4.权利要求1的化合物其中R₂为OR₇，R₇为一个任选取代的C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基或者杂芳基。

5.权利要求1的化合物其中R₃为OR₇，R₇为一个任选取代的C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基或者杂芳基。

6.权利要求1的化合物其中R₄为OR₇，R₇为一个任选取代的C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基或者杂芳基。

7.权利要求1的化合物其中R₅为OR₇，R₇为一个任选取代的C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基或者杂芳基。

8.权利要求1的化合物其中R₅和R₄为OR₇，R₇为一个任选取代的C₁-C₆的烷基、C₂-C₆的烯基、C₂-C₆的炔基或者杂芳基。

9.选择以下化合物的权利要求1的化合物：

1-(3，4-二羟基苯乙醇)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(2，4-二羟基苯乙醇)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(2，5-二甲苯基)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(4-乙苯基)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮

1-(3，4-二甲苯基1)-2-(4-羟基喹唑啉-2-基硫)乙酮。

10.治疗与预防疾病或病症的方法，在所述的疾病或病症中PARP活性的抑制可以防止或者改善疾病的药理学和/或症状学，该方法包括给病人施用治疗有效量的权利要求1的化合物。