CN101657447A - 可用作蛋白激酶抑制剂的氨基吡啶类化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可用作蛋白激酶抑制剂的化合物。本发明还提供了包含那些化合物的药用可接受的组合物,以及在不同疾病、病况和障碍的治疗中使用所述化合物和组合物的方法。本发明还提供了制备本发明化合物的方法。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及可用作蛋白激酶抑制剂的化合物。发明也提供包含本发明化合物的药用可接受的组合物和使用所述组合物治疗不同障碍的方法。本发明也提供用于制备本发明化合物的方法。
背景技术
[0002]糖原合酶激酶-3(GSK-3)是包含α和β同工型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,所述同工型各由不同的基因编码[Coghlan等人,Chemistry & Biology 2000,7,793-803;以及Kim和Kimmel,Curr.Opinion Genetics Dev.,200010,508-514]。蛋白激酶,特别是GSK-3与不同疾病、障碍和病况有关,所述疾病、障碍和病况包括糖尿病、阿尔茨海默病、亨延顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化、帕金森病、双相性精神障碍、精神分裂症、脑卒中、化学治疗剂-依赖性白细胞减少和心肥大。[PCT申请第WO 99/65897和WO 00/38675号;Haq等人,J.Cell Biol.2000,151,117-130;Hirotani等人,Circulation Research101,2007,第1164-1174页]。
[0003]抑制GSK-3是用于治疗这些疾病、障碍和病况的期望的方法。在心肥大中,活性GSK-3对于抑制肥大来说可能是重要的。但是,阻断GSK-3似乎对于避免在肥大的心肌细胞中编程性细胞死亡是重要的。[Haq等人,J.Cell Biol.2000,151,117-130;Hirotani等人,Circulation Research 101,2007,第1164-1174页]。GSK-3调节多个与多种信号途径相关的下游效应器。这些蛋白包括糖原合酶(其是糖原合成必需的限速酶)、微管相关蛋白Tau、基因转录因子β-联蛋白、翻译起始因子e1F2B以及ATP柠檬酸裂解酶、轴蛋白、热休克因子-1、c-Jun、c-myc、c-myb、CREB和CEPBα。这些不同的蛋白靶使GSK-3涉及细胞代谢、增殖、分化和发育的很多方面。
[0004]在与治疗II型糖尿病相关的GSK-3介导的的途径中,胰岛素诱导的信号导致细胞葡萄糖摄取和糖原合成。沿着这个途径,GSK-3是胰岛素诱导的信号的负调节蛋白。通常,胰岛素的存在导致GSK-3介导的磷酸化的抑制和糖原合酶的失活。抑制GSK-3导致糖原合成和葡萄糖摄取增加[Klein等人,PNAS 1996,93,8455-8459;Cross等人,Biochem.J.1994,303,21-26);Cohen、Biochem.Soc.Trans.1993,21,555-567;以及Massillon等人,Biochem J.1994,299,123-128]。但是,在糖尿病患者中,当胰岛素反应受损时,尽管存在相对高血水平的胰岛素,但糖原合成和葡萄糖摄取不会增加。这导致具有急性和长期效果的异常高血水平的葡萄糖,所述效果可能最终导致心血管疾病、肾衰竭和失明。在这类患者中,不存在对GSK-3的正常胰岛素诱导的抑制。也报道了,在患有II型糖尿病的患者中,GSK-3过表达[参见,PCT申请:WO 00/38675]。因此GSK-3的治疗性抑制剂潜在地适用于治疗患有对胰岛素的反应受损的糖尿病患者。
[0005]GSK-3活性与阿尔茨海默病相关。这种疾病的标志是聚集的β淀粉样肽形成的细胞外斑块和通过tau蛋白形成细胞内神经纤维缠结。
[0006]已经显示,在阿尔茨海默病的动物模型中GSK-3抑制减少淀粉样-β肽。参见第435,438页。Phiel等人,Nature 423,435-439(2003)。用锂(GSK-3α抑制剂)处理3-周期间的过表达淀粉样前体蛋白(APP)的小鼠显示淀粉样-β肽组织水平的减少超过50%。
[0007]神经纤维缠结含有高磷酸化的Tau蛋白,其中Tau在异常位点上被磷酸化。已知GSK-3在细胞模型和动物模型中磷酸化这些异常位点。过表达GSK-3的条件转基因小鼠发生了AD的多个方面,包括tau高磷酸化、神经元编程性细胞死亡和空间学习缺陷。这些小鼠中GSK-3的关闭恢复了正常行为,减少了Tau高磷酸化和神经元编程性细胞死亡。(Engel T等人,J Neuro Sci,2006,26,5083-5090和Lucas等人,EMBO J,2001,20,27-39)。也显示,GSK-3的抑制剂在细胞中防止Tau的高磷酸化[Lovestone等人,Current Biology1994,4,1077-86;以及Brownlees等人,Neuroreport 1997,8,3251-55]。
[0008]文献中报道了GSK-3分别作为精神病和心境障碍(例如精神分裂症和双相性精神疾病)的靶。在一子集与GSK-3活性增加相关的精神分裂症患者中鉴定了AKT单元型缺陷。在躁狂症的行为模型中,GSK-3β单个等位基因的敲除导致对苯丙胺反应所致活动过强的减弱。
[0009]已经显示,用于治疗精神分裂症患者和双相性精神障碍患者的多种抗精神病药和情绪稳定剂抑制GSK-3(Emamian等人,NatGenet,2004,36,131-137;Obrien等人,J Neurosci,2004,24,6791-6798;Beaulieu等人,PNAS,2004,101,5099-5104;Li等人IntJ Neuropsychopharmacol,2006,第1-13页;Gould TD,Expert OpinTher Tartgets,2006,10,377-392)。此外,一个最近的专利,US2004/0039007描述了GSK-3抑制剂,其在相关的小鼠行为模型中显示抗精神分裂症效果和抗焦虑效果。
[0010]GSK-3活性与中风相关。Wang等人显示,已知的GSK-3抑制剂IGF-1(胰岛素生长因子-1)在瞬时大脑中动脉阻塞(MCAO)(一种大鼠中风模型)后,减少了大鼠脑中梗死尺寸。[Wang等人,Brain Res2000,859,381-5;Sasaki等人,Neurol Res 2001,23,588-92;Hashimoto等人,J.Biol.Chem 2002,277,32985-32991]。US 2004/0039007描述了GSK-3抑制剂在MCAO(一种大鼠中风模型)中的效果。这些GSK-3抑制剂显著减少了大鼠中纹状体局部缺血损伤并减少了水肿形成。此外,大鼠“在试验的时程中显示了神经学功能的显著改善”。
[0011]基于上述所有原因,存在开发可用作蛋白激酶抑制剂的化合物的巨大需求。尤其是,开发可用作GSK-3抑制剂的化合物是合乎需要的,特别是因为目前还没有足够的治疗可用于涉及其激活作用的大部分障碍。
发明内容
发明概述
[0012]本发明提供适用作GSK-3蛋白激酶抑制剂的化合物和其药用可接受的组合物。
[0013]本发明还提供化合物,该化合物是修复、再生和细胞分化的化学调节剂。
[0014]本发明提供式I的化合物:
或其药用可接受的盐,其中所述变量如本说明书中所定义。
[0015]这些化合物在阻断GSK-3酶的酪氨酸自身磷酸化形式方面,相对于丝氨酸/苏氨酸激酶形式,具有令人意想不到的选择性。这些化合物在增加神经元细胞中的轴突分支和树突分支方面也令人意想不到地有效,其适用于治疗变性状况,例如中风、阿尔茨海默病、帕金森病、亨延顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、多发性硬化(MS)、脊髓损伤、创伤性脑损伤、进行性神经病性肌萎缩、白细胞减少、糖尿病、糖尿病性神经病变和骨质疏松。
[0016]这些化合物作为修复、再生和细胞分化的化学调节剂也是有效的。
[0017]本发明也提供用于制备这些化合物、组合物、药物组合物的方法,和使用这类化合物和组合物抑制蛋白激酶的方法。这些化合物特别适用作GSK-3抑制剂。
[0018]这些化合物和其药用可接受的组合物也适用于治疗或预防多种疾病、障碍或病况,所述疾病、障碍或病况包括,但不限于,自身免疫疾病、炎性疾病、增殖性疾病或高增殖性疾病、神经变性疾病或免疫介导的疾病。
[0019]本发明提供的化合物适用于在体外、体内和离体抑制激酶。这些化合物也适用于研究生物学现象和病理学现象中的激酶;研究由这类激酶介导的细胞内信号转导途径;以及对比评价新的激酶抑制剂。
发明详述
[0020]本发明提供式I的化合物:
或其药用可接受的盐,其中:
Ht选自环I-a、I-b或I-c:
其中环I-c中任何可取代的碳任选被-R10取代;
环D是苯基,其中该苯基任选被1-5个-R5取代;
Z1是N或CR10;
各RX、RY和RZ独立地是H、卤素或C1-6脂肪族基团,其中该脂肪族基团任选被1-5个选自卤素、-CN和-OR的基团取代;
各R10独立地选自卤代C1-6烷基、C1-6烷基、卤素、OR、C(=O)R、CO2R、COCOR、NO2、CN、S(O)R、SO2R、SR、N(R4)2、CON(R4)2、SO2N(R4)2、OC(=O)R、N(R4)COR、N(R4)CO2R;
R2是H或C1-6烷基;
各R4独立地选自H、C1-6烷基或卤代C1-6烷基;
各R5独立地选自卤素、卤代C1-6烷基、C3-6环烷基或C1-6烷基;以及
各R独立地选自H、C1-6烷基或卤代C1-6烷基。
[0021]在一个实施方案中,Ht是环I-a:
[0022]在另一个实施方案中,Ht是环I-b:
[0023]在还另一个实施方案中,Ht是环I-c:
[0024]在一些实施方案中,Z1是N。在一些实施方案中,Z1是CR10。在一些实施方案中,R10是H。
[0025]另一个实施方案提供化合物,其中RX是H或C1-6烷基。在一些实施方案中,RX是H或C1-4烷基。在其它实施方案中,所述烷基是甲基、乙基、环丙基或异丙基。在再其它实施方案中,所述烷基是甲基。在一些实施方案中,所述烷基任选被1-5个卤素取代。在其它实施方案中,卤素是氟。在一些实施方案中,RX是C1-6烷基。在其它实施方案中,RX是C1-4烷基。在其它实施方案中,RX是H。
[0026]另一个实施方案提供化合物,其中RY是H或C1-6烷基。在一些实施方案中,RY是C1-6烷基。在其它实施方案中,RY是H或C1-4烷基。在一些实施方案中,RY是C1-4烷基。在一些实施方案中,所述烷基是甲基、乙基、环丙基或异丙基。在其它实施方案中,所述烷基是甲基。在一些实施方案中,所述烷基任选被1-5个卤素取代。在其它实施方案中,卤素是氟。在其它实施方案中,RX是H。
[0027]再另一个实施方案提供化合物,其中RZ是C1-4烷基。
[0028]在另一个实施方案中,R2是H或C1-6烷基。在一些实施方案中,R2是甲基。
[0029]在另一个实施方案中,R5是卤素。在一些实施方案中,R5是氯。
[0030]另一个实施方案提供化合物,其中Ht是式I-c,Z1是N,环D是被氯取代的苯基,并且Rx和Ry各自独立地是H或任选被1-3个氟取代的甲基。
[0031]一个实施方案提供下面显示的表1的化合物。
表1
[0032]本发明化合物包括上文一般描述的那些,并且通过本文公开的类、亚类和种进一步说明。如本文所使用,除非另有说明,应适用下列定义。为了本发明的目的,按照元素周期表,CAS版本,化学和物理手册(Handbook of Chemistry and Physics),第75版鉴定化学元素。此外,有机化学的一般原理描述在“Organic Chemistry”,ThomasSorrell,University Science Books,Sausalito:1999,和“March’sAdvanced Organic Chemistry”,第5版,Ed.:Smith,M.B.和March,J.,John Wiley & Sons,纽约:2001,通过引用将其全部内容并入本文。
[0033]如本文所描述,原子的特定数目范围包括其中的任何整数。例如,具有1-4个原子的基团可以具有1、2、3或4个原子。
[0034]如本文所描述,本发明化合物可以任选被一个或多个取代基(例如上文一般性说明的,或由本发明的特定类、亚类和种举例说明的)取代。可以理解,短语“任被选取代的”与短语“被取代的或未被取代的”可互换使用。通常,术语“被取代的”,无论其前面有术语“任选”或没有,意指在特定结构中的氢基团被说明的取代基基团替代。除非另有说明,任被选取代的基团可以在该基团的各个可取代的位置上具有取代基,并且当在任何特定的结构中有多于一个位置可以被多于一个选自说明的组的取代基取代时,在每个位置上该取代基可以相同或不同。本发明构思的取代基的组合优选是导致形成稳定的或化学上可行的化合物的组合。
[0035]本文所使用的术语“稳定的”意指当化合物经历允许它们制备、检测、回收、纯化和用于本文公开的一个或多个目的的条件时,所述化合物基本上不发生变化。在某些实施方案中,稳定的化合物或化学上可行的化合物是当在40℃或更低的温度下在不存在水分或其它化学反应性条件下保持至少1周时基本上不发生变化的化合物。
[0036]本文所使用的术语“脂肪族化合物”或“脂肪族基团”意指直链(即,非支化的)或分支的或非分支的、被取代的或未被取代的烃链,所述烃链是完全饱和的或包含一个或多个不饱和单元,具有与分子剩余部分的单个连接点。除非另有说明,脂肪族基团含有1-20个脂肪族碳原子。在某些实施方案中,脂肪族基团含有1-10个脂肪族碳原子。在其它实施方案中,脂肪族基团含有1-8个脂肪族碳原子。在再其它实施方案中,脂肪族基团含有1-6个脂肪族碳原子,并且在再其它实施方案中,脂肪族基团含有1-4个脂肪族碳原子。适合的脂肪族基团包括,但不限于,线性或支化的、被取代的或未被取代的烷基、链烯基或炔基基团。特定的实例包括,但不限于,甲基、乙基、异丙基、正丙基、仲丁基、乙烯基、正丁烯基、乙炔基和叔丁基。
[0037]本文所使用的术语“烷基”意指直链(即,非支化的)、分支的或非分支的、被取代的或未被取代的烃链,所述烃链是完全饱和的并且具有与分子剩余部分的单个连接点。除非另有说明,烷基基团含有1-6个烷基碳原子。在某些实施方案中,所述烷基基团含有1-4个烷基碳原子。在其它实施方案中,所述烷基基团含有1-3个烷基碳原子。实例包括,但不限于,甲基、乙基、异丙基、正丙基、仲丁基、正丁基和正戊基。
[0038]术语“环脂肪族基团”(或“碳环”或“碳环基”或“环烷基”)是指单环C3-C8烃或双环C8-C12烃,其是完全饱和的或包含一个或多个不饱和单元,但是它不是芳香族的,具有与分子剩余部分的单个连接点,其中所述双环环系统中的任何单独的环具有3-7个成员。适合的环脂肪族基团包括,但不限于,环烷基和环烯基基团。特定的实例包括,但不限于,环己基、环丙烯基和环丁基。
[0039]本文所使用的术语“杂环”、“杂环基”或“杂环基团”意指非芳香族的、单环、双环或三环的环系统,其中一个或多个环成员是独立选择的杂原子。在某些实施方案中,“杂环”、“杂环基”或“杂环”基团具有3至14个环成员,其中一个或多个环成员是独立地选自氧、硫、氮或磷的杂原子,并且所述系统中的各环包含3至7个环成员。
[0040]适合的杂环包括,但不限于,3-1H-苯并咪唑-2-酮、3-(1-烷基)-苯并咪唑-2-酮、2-四氢呋喃基、3-四氢呋喃基、2-四氢噻吩基、3-四氢噻吩基、2-吗啉代、3-吗啉代、4-吗啉代、2-硫代吗啉代、3-硫代吗啉代、4-硫代吗啉代、1-吡咯烷基、2-吡咯烷基、3-吡咯烷基、1-四氢哌嗪基、2-四氢哌嗪基、3-四氢哌嗪基、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、1-吡唑啉基、3-吡唑啉基、4-吡唑啉基、5-吡唑啉基、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-哌啶基、2-噻唑烷基、3-噻唑烷基、4-噻唑烷基、1-咪唑烷基、2-咪唑烷基、4-咪唑烷基、5-咪唑烷基,二氢吲哚基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、苯并四氢噻吩、苯并二噻烷和1,3-二氢-咪唑-2-酮。
[0041]环状基团,(例如环脂肪族基团和杂环),可以是线性稠合的、桥连的或螺环的。
[0042]术语“杂原子”意指一个或多个氧、硫、氮或磷,(包括,氮、硫或磷的任何氧化形式;任何碱性氮的季铵化形式或;杂环的可取代的氮,例如N(如在3,4-二氢-2H-吡咯基中)、NH(如在吡咯烷基中)或NR+(如在N-取代的吡咯烷基中))。
[0043]本文所使用的术语“不饱和的”意指具有一个或多个不饱和单元的部分。
[0044]本文所使用的术语“烷氧基”或“硫代烷基”意指通过氧(“烷氧基”)或硫(“硫代烷基”)原子与主碳链连接的前面所定义的烷基基团。
[0045]术语“卤代烷基”、“卤代链烯基”、“卤代脂肪族基团”和“卤代烷氧基”意指根据具体情况可被一个或多个卤素原子取代的烷基、链烯基或烷氧基。术语“卤素”、“卤代”和“卤”意指F、Cl、Br或I。
[0046]术语“芳基”(单独使用或作为更大部分的一部分使用,如在”芳烷基”、“芳烷氧基”或“芳氧基烷基”中)是指总共具有5至14个环成员的单环、双环和三环的环系统,其中所述系统中至少一个环是芳香族的并且其中所述系统中各环包含3至7个环成员。术语“芳基”也可以与术语“芳基环”互换使用。术语“芳基”也指下文定义的杂芳基环系统。
[0047]术语“杂芳基”(单独使用或作为更大部分的一部分使用,如在“杂芳烷基”或“杂芳基烷氧基”中)是指总共具有5至14个环成员的单环、双环或三环的环系统,其中所述系统中至少一个环是芳香族的,所述系统中至少一个环包含一个或多个杂原子,并且其中所述系统中各环包含3至7个环成员。术语“杂芳基”可以与术语“杂芳基环”或术语“杂芳香族化合物”互换使用。适合的杂芳基环包括,但不限于,2-呋喃基、3-呋喃基、N-咪唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基、苯并咪唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、N-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、哒嗪基(例如,3-哒嗪基)、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、四唑基(例如,5-四唑基)、三唑基(例如,2-三唑基和5-三唑基)、2-噻吩基、3-噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基(例如,2-吲哚基)、吡唑基(例如,2-吡唑基)、异噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,3-三唑基、1,2,3-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、嘌呤基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基、喹啉基(例如,2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基)和异喹啉基(例如,1-异喹啉基、3-异喹啉基或4-异喹啉基)。
[0048]本文所使用的术语“保护基团”和“保护基”是可交换的,并且是指用于在多官能化合物中暂时阻断一个或多个期望的反应位置的试剂。在某些实施方案中,保护基团具有下列特征中的一个或多个或优选所有特征:a)以良好收率选择性地添加至官能团,得到保护的底物,所述底物b)对在一个或多个其它反应位置发生的反应是稳定的;以及c)可以通过不攻击再生的、脱保护的官能团的试剂,以良好收率选择性除去。示例性保护基团详述于Greene,T.W.,Wuts,P.G的“Protective Groups in Organic Synthesis”,第三版,John Wiley &Sons,纽约:1999(和该书的其它版本),通过引用将其全部内容并入本文。本文所使用的术语“氮保护基团”是指用于在多官能化合物中暂时阻断一个或多个期望的氮反应位置的试剂。优选的氮保护基团也具有上文举例说明的特征,并且某些示例性氮保护基团也详述于Greene,T.W.,Wuts,P.G的“Protective Groups in Organic Synthesis”的第7章,第三版,John Wiley & Sons,纽约:1999,通过引用将其全部内容并入本文。
[0049]在某些实施方案中,所述烷基或脂肪族的链可以任选被另一个原子或基团置换。这类原子或基团的实例,包括,但不限于,-NR-、-O-、-S-、-CO2-、-OC(O)-、-C(O)CO-、-C(O)-、-C(O)NR-、-C(=N-CN)、-NRCO-、-NRC(O)O-、-SO2NR-、-NRSO2-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-NRSO2NR-、-SO-或-SO2-,其中R如本文中所定义。除非另有说明,任选的置换形成化学稳定的化合物。任选的置换可以发生于链内和链的任一端;即既发生在连接的点和/或也发生在末端。2个任选的置换也可以在链内彼此相邻,只要其产生化学稳定的化合物。任选的置换也可以完全置换链中的所有碳原子。例如,C3脂肪族基团可以任选地被-NR-、-C(O)-和-NR-隔断或置换,以形成-NRC(O)NR-(脲)。
[0050]除非另有说明,如果置换发生在末端,置换原子与末端上的H连接。例如,如果-CH2CH2CH3任选被-O-置换,产生的化合物可能是-OCH2CH3、-CH2OCH3或-CH2CH2OH。
[0051]除非另有说明,本文描述的结构也意指包括该结构的所有异构形式(例如,对映异构形式、非对映异构形式和几何异构(或构象))形式;例如,每个不对称中心的R和S构型、(Z)和(E)双键异构体和(Z)和(E)构象异构体。因此,本发明化合物的单一立体化学异构体以及对映异构体混合物、非对映异构体混合物和几何异构体(或构象)混合物在本发明的范围之内。
[0052]除非另有说明,本发明化合物的所有互变异构形式在本发明的范围之内。
[0054]此外,除非另有说明,本文描述的结构也意指包括区别仅仅在于存在一个或多个同位素富集的原子的化合物。例如,具有本发明结构但氢被氘或氚替代或碳被13C或14C富集的碳替代的化合物在本发明的范围之内。这类化合物可以用作,例如,生物学试验中的分析工具或探针。
[0055]也可以理解,本发明化合物可以游离形式存在,用于治疗,或当合适时,以一种药用可接受的盐、多种盐或其混合物的形式存在,用于治疗。
[0056]本文所使用的术语“药用可接受的盐”是指化合物的盐,其在合理医疗判断的范围之内,适用于与人和低等动物的组织接触没有过度的毒性、刺激、过敏反应等,并且与合理的利益/风险比率相称。
[0057]药用可接受的盐是本领域众所周知的。例如,S.M.Berge等人在J.Pharmaceutical Sciences,1977,66,1-19中详细描述了药用可接受的盐,通过引用将其并入本文。本发明化合物的药用可接受的盐包括从适合的无机酸和有机酸和碱衍生的盐。这些盐可以在化合物的最终分离和纯化中在原位制备。酸加成盐可以如下制备:1)使游离碱形式的纯化的化合物与适合的有机酸或无机酸反应并且2)分离因此所形成的盐。
[0058]药用可接受的、无毒性的酸加成盐的实例是氨基与无机酸(例如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸和高氯酸)形成的盐,或与有机酸(例如乙酸、草酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸)形成的盐,或通过使用本领域中使用的其它方法(例如离子交换)形成的盐。其它药用可接受的盐包括己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、葡萄糖酸氢盐、十二烷基硫酸盐、乙烷磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、羟乙酸盐、葡萄糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘化物,2-羟基-乙烷磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、十二烷基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲烷磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、扑酸盐、果胶酸,过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫代氰酸盐、对甲苯磺酸盐、十一酸盐、戊酸盐等。从适当的碱衍生的盐包括碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和N+(C1-4烷基)4盐。本发明也构思了本文公开的化合物的任何包含碱性氮的基团的季铵化。可以通过这类季铵化得到水或油可溶解的或可分散的产物。
[0059]碱加成盐可以如下制备:1)使酸形式的纯化的化合物与适合的有机碱或无机碱反应,并且2)分离因此所形成的盐。碱加成盐包括碱金属盐或碱土金属盐。代表性碱金属盐或碱土金属盐包括钠盐、锂盐、钾盐、钙盐、镁盐等。其它药用可接受的盐包括,当合适时,使用平衡离子(例如卤离子、氢氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低级烷基硫酸根和芳基磺酸根)形成的无毒性的铵、季铵和胺阳离子。其它酸和碱,尽管自身不是药用可接受的,可以在盐的制备中采用,所述盐可用作制备本发明化合物和它们的药用可接受的酸或碱加成盐中的中间体。
[0060] 使用下列缩写:
DCM 二氯甲烷
EtOAc 乙酸乙酯
DMSO 二甲基亚砜
ATP 三磷酸腺苷
DTT 二硫代苏糖醇
NMR 核磁共振
HPLC 高效液相色谱法
LCMS 液相色谱法-质谱法
TLC 薄层色谱法
Rt 保留时间
HEPES 4-(2-羟基乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸
FBS 胎牛血清
PVDF 聚偏氟乙烯
PBST 含吐温20的磷酸盐缓冲盐水
TCF/LEF T细胞因子/淋巴增强子因子
DIPEA 二异丙基乙胺
一般合成方法
[0061]通常可以通过例如那些描述在下列一般性方案和其后的制备实施例中的方法,制备本发明化合物。除非另有说明,下列方案中的所有变量如本文中所定义。
方案1
试剂和条件:(i)mCPBA,EtOAc;(ii)POCl3;(iii)PdPPh3)2Cl2,Ba(OH)2,DME-H2O,110℃;(iv)HtNH,Pd(OAc)2,Xantphos,K2CO3,二氧杂环己烷,120℃。
试剂和条件:
[0062]上述方案1显示了一般合成途径,该途径用于制备化合物5。可以由中间体1制备式5的化合物。通过用EtOAc中的m-CPBA处理相应的吡啶1,接着通过用POCl3处理将相应的N-氧化物转化成氯吡啶,形成氯吡啶衍生物2。然后使用本领域技术人员熟知的Suzuki偶联条件,使中间体2与相应的烃基代硼酸反应,得到化合物3。该反应可容易得到各种烃基代衍生物。然后与使用步骤1,m-CPBA氧化中所用相同的两步程序,接着POCl3处理,将吡啶3转化成氯吡啶衍生物4。然后用各种胺如NH2Ht,在作为催化剂的Pd存在下,处理中间体4,得到最终化合物5。该反应也容易得到各种杂环胺例如NH2Ht。
[0063]本发明提供可用作蛋白激酶抑制剂的化合物和组合物。在某些实施方案中,所述蛋白激酶是GSK-3激酶。
[0064]作为蛋白激酶的抑制剂,本发明的化合物和组合物特别适用于治疗疾病、病况或障碍或减轻其严重性,在该疾病、病况或障碍中涉及蛋白激酶。在一方面,本发明提供用于治疗疾病、病况或障碍或减轻其严重性的方法,在该疾病状态中涉及蛋白激酶。在另一方面,本发明提供治疗疾病、病况或障碍或减轻其严重性的方法,在该疾病的治疗中涉及酶活性的抑制。在另一方面,本发明提供使用通过结合蛋白激酶抑制酶活性的化合物治疗疾病、病况或障碍或减轻其严重性的方法。另一方面提供通过使用蛋白激酶抑制剂抑制激酶的酶活性,来治疗激酶疾病、病况或障碍或减轻其严重性的方法。
[0065]在某些实施方案中,所述蛋白激酶抑制剂是GSK-3抑制剂。
[0066]作为蛋白激酶的抑制剂,本发明的化合物和组合物也适用于生物样品。发明的一方面涉及抑制生物学样品中的蛋白激酶活性,该方法包括使所述生物学样品接触式I化合物或包括所述化合物的组合物。本文所使用的术语“生物学样品”意指体外或离体样品,包括,不限于,细胞培养物或其提取物;从哺乳动物得到的活组织检查的材料或其提取物;以及血、唾液、尿、粪便、精液、眼泪或其它体液,或其提取物。
[0067]在生物学样品中抑制蛋白激酶活性适用于多种本领域技术人员已知的目的。这类目的的实例包括,但不限于,输血、器官移植和生物学样品保存。
[0068]本发明的另一方面涉及研究生物学现象和病理现象中的蛋白激酶;研究由这类蛋白激酶介导的细胞内信号转导途径;以及对比评价新的蛋白激酶抑制剂。这类用途的实例包括,但不限于,生物学试验,例如酶试验和以细胞为基础的试验。
[0069]可以在体外、体内或在细胞系中测定作为蛋白激酶抑制剂的所述化合物的活性。体外试验包括测定激活的激酶的激酶活性或腺苷三磷酸酶的活性抑制的试验。可代替的体外试验定量抑制剂与蛋白激酶结合的能力,并且可以通过在结合之前放射标记抑制剂、分离抑制剂/激酶复合物和测定结合的放射标记物的量进行测量,或通过进行竞争试验(其中用与已知放射性配体结合的激酶温育新的抑制剂)进行测量。
[0070]GSK-3活性的抑制与干细胞增殖、细胞分化、神经元可塑性和血管发生相关联。这些不同功能涉及修复和再生。已显示GSK-3的抑制剂维持胚胎干细胞的自我更新、促进神经元、β-细胞、骨髓细胞和成骨细胞分化。(Sato等人,Nature Medicine 10,55-63,2004;Ding等人PNAS 100,7632-37,2003;Branco等人J Cell Science 117,5731-37,2004;Trowbridge等人,Nature Medicine 12,89-98,2006;Mussmann等人,JBC(电子出版先于印刷出版)2007;Kulkarni等人Journal of Bone and Mineral Res.21,910-920,2006)。关于神经元可塑性,已显示抑制GSK-3对调节极性、长时程增强(LTP)和神经突/轴突生长是重要的(Hooper等人European J of Neuro science 25,81-86,2007;Kim等人,Neuron 52,981-996,2006;Jiang等人Cell120,123-135,2005)。也已显示抑制GSK-3在内皮细胞中诱导血管发生(Skurk等人,Circulation Research 96,308-318,2005)。
[0071]因此,本发明的一方面提供适用于细胞修复和再生的化合物。在某些实施方案中,所述化合物用于促进细胞增殖、细胞分化、神经元可塑性或血管发生。在某些实施方案中,所述化合物是细胞分化的化学调节剂。在其它实施方案中,所述化合物是修复和再生的化学调节剂。
[0072]在某些实施方案中,所述化合物用于增加神经元细胞中轴突分支和树突分支。在某些实施方案中,所述化合物用于促进神经可塑性。在其它实施方案中,所述化合物用于促进血管发生。在另外其它实施方案中,所述化合物用于促进神经发生。在另外其它实施方案中,所述化合物用于治疗神经精神障碍,例如躁狂症和抑郁症。
[0073]另一个实施方案提供通过促进β细胞再生用于治疗糖尿病的化合物。
[0074]再另一个实施方案提供通过成骨细胞生成用于治疗骨质疏松的化合物。
[0075]GSK-3作为酪氨酸和丝氨酸/苏氨酸激酶(与DYRK激酶家族类似)起作用。类似于DYRK激酶家族,GSK-3自身磷酸化其激酶结构域中的关键酪氨酸残基(GSK-3a,Tyr 279和GSK-3b,Tyr 216)。已显示这个酪氨酸磷酸化对正性调节激酶活性是重要的。Locheed等人证明,这种自身磷酸化在成熟之前的翻译后中间步骤中在分子内发生,并且是蛋白伴侣依赖性的(Lochhead等人,Molecular Cell 24,(2006),第627-633页)。在成熟之后,GSK-3丧失其酪氨酸激酶活性并只作为丝氨酸和苏氨酸激酶对外源性底物起作用。
[0076]β-联蛋白是GSK-3磷酸化的外源丝氨酸/苏氨酸底物之一。抑制β-联蛋白磷酸化导致β-联蛋白水平的增加,其反过来转位至细胞核和转录控制很多涉及细胞反应和功能的基因。GSK-3抑制剂的一个潜在的安全担忧是,抑制剂的使用可以通过β-联蛋白诱导导致高增殖。主要作为丝氨酸/苏氨酸激酶,GSK-3对很多信号途径是中心性的,所述途径控制多种细胞活性,例如增殖、分化和代谢。
[0077]因此,本发明的一方面提供可以部分减弱GSK-3活性,不完全阻断酶和影响多个底物(例如β-联蛋白)的化合物。一个实施方案提供化合物,该化合物选择性抑制酶的酪氨酸自身磷酸化形式(相对于丝氨酸/苏氨酸激酶形式)。
[0078]在某些实施方案中,所述酶是GSK-3α;在其它实施方案中,是GSK-3β。在某些实施方案中,所述化合物具有的β-联蛋白:GSK-3β窗至少为40倍并且至多为125倍。在某些实施方案中,所述化合物具有的β-联蛋白:GSK-3β窗至少为30倍。在其它实施方案中,所述化合物具有的β-联蛋白:GSK-3α窗至少为500倍并且至多为2000倍。
[0079]令人意想不到的是,选择性抑制GSK-3酶的酪氨酸形式(相对于丝氨酸/苏氨酸激酶形式)的自身磷酸化的化合物例如通过增加神经元细胞中的轴突分支和树突分支,促进神经元生长和树突形成。增加神经元生长和树突形成是有优势的,并且当治疗很多类型的变性状况时,提供意想不到的和改善的治疗功效,所述变性状况例如中风、中风后、脊髓损伤、创伤性脑损伤、阿尔茨海默病、帕金森病、亨延顿舞蹈病、多发性硬化、肌萎缩性侧索硬化、糖尿病性神经病变、进行性神经病性肌萎缩、白细胞减少、糖尿病和骨质疏松。
[0080]选择性抑制GSK-3酶的酪氨酸形式(相对于丝氨酸/苏氨酸激酶形式)的自身磷酸化的化合物也促进血管发生,当治疗很多类型的变性状况(例如本文列举的那些)时,它是有优势的和提供意想不到的和改善的治疗功效。
[0081]本发明的另一个方面提供适用于治疗疾病、障碍和病况的化合物,所述疾病、障碍和病况包括,但不限于,自身免疫疾病、炎性疾病、增殖性疾病和高增殖性疾病、免疫介导的疾病、免疫缺陷障碍、免疫调节或免疫抑制障碍、骨疾病、代谢性疾病、神经学和神经变性疾病、神经营养因子、心血管疾病、激素相关的疾病、糖尿病、变态反应、哮喘和阿尔茨海默病。本发明的另一个方面提供化合物,所述化合物是蛋白激酶抑制剂,并因此适用于治疗疾病、障碍和病况,同时具有本文描述的其它用途。
[0082]另一个方面提供药用可接受的组合物,其包含本文描述的任何化合物和任选包括药用可接受的载体、助剂或赋形剂。在某些实施方案中,这些组合物任选进一步含有一种或多种附加的治疗剂。
[0083]本发明的一方面提供用于治疗疾病、障碍或病况或减轻其严重性的方法,所述疾病、障碍或病况选自自身免疫疾病、炎性疾病、增殖性或高增殖性疾病(例如癌症)、免疫介导的疾病、免疫缺陷障碍、骨疾病、代谢性疾病、神经学或神经变性疾病、心血管疾病、变态反应、糖尿病、哮喘、阿尔茨海默病或激素相关的疾病,该方法包括将有效量的化合物或包含化合物的药用可接受的组合物给予有其需要的受试者。
[0084]术语“癌症”包括,但是不是限于下列癌症:口腔表皮样瘤:颊腔、唇、舌、嘴、咽;心脏:肉瘤(血管肉瘤、纤维肉瘤、横纹肌肉瘤、脂肪肉瘤)、粘液瘤、横纹肌瘤、纤维瘤、脂肪瘤和畸胎瘤;肺:支气管源性癌(鳞状细胞或表皮样瘤、未分化小细胞癌、未分化大细胞癌、腺癌)、肺泡(细支气管)癌、支气管腺瘤、肉瘤、淋巴瘤、软骨错构瘤、间皮瘤;胃肠:食管(鳞状细胞癌、喉、腺癌、平滑肌肉瘤、淋巴瘤)、胃(癌、淋巴瘤、平滑肌肉瘤)、胰腺(导管腺癌、胰岛素瘤、胰高血糖素瘤、胃泌素瘤、类癌肿瘤、血管活性肠多肽肿瘤)、小肠(腺癌、淋巴瘤、类癌肿瘤、卡波西肉瘤、平滑肌瘤、血管瘤、脂肪瘤、神经纤维瘤、纤维瘤)、大肠(腺癌、管状腺瘤、绒毛腺瘤、错构瘤、平滑肌瘤)、结肠、结肠-直肠、结肠直肠;直肠、生殖泌尿道:肾(腺癌、维尔姆斯瘤[肾胚细胞瘤]、淋巴瘤、白血病)、膀胱和尿道(鳞状细胞癌、移行细胞癌、腺癌)、前列腺(腺癌、肉瘤)、睾丸(精原细胞瘤、畸胎瘤、胚胎癌、畸胎癌、绒毛膜癌、肉瘤、间质细胞癌、纤维瘤、纤维腺瘤、腺瘤样肿瘤、脂肪瘤);肝:肝癌(肝细胞癌)、胆管癌、肝母细胞瘤、血管肉瘤、肝细胞腺瘤、血管瘤、胆道;骨:成骨肉瘤(骨肉瘤)、纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、软骨肉瘤、尤因肉瘤、恶性淋巴瘤(网状细胞肉瘤)、多发性骨髓瘤、恶性巨细胞肿瘤脊索瘤、osteochronfroma(骨软骨外生骨疣)、良性软骨瘤、软骨母细胞瘤、软骨粘液样纤维瘤、骨样骨瘤和巨细胞肿瘤;神经系统:颅骨(骨瘤、星形细胞瘤、血管瘤、肉芽肿,黄瘤、变形性骨炎)、脑膜(脑膜瘤、脑膜肉瘤、神经胶质瘤)、脑(星形细胞瘤、髓母细胞瘤、神经胶质瘤、室管膜瘤、生殖细胞瘤[松果体瘤]、多形性胶质母细胞瘤、少突神经胶质瘤、神经鞘瘤、视网膜母细胞瘤、先天性肿瘤)、脊髓神经纤维瘤、脑膜瘤、神经胶质瘤、肉瘤);妇科学:子宫(子宫内膜癌)、子宫颈(宫颈癌、肿瘤前宫颈发育不良)、卵巢(卵巢癌[浆液囊腺癌、粘液囊腺癌、未分类的癌]、粒层-膜细胞肿瘤、Sertoli-Leydig细胞肿瘤、无性细胞瘤、恶性畸胎瘤)、外阴(鳞状细胞癌、上皮内癌、腺癌、纤维肉瘤、黑色素瘤)、阴道(透明细胞癌、鳞状细胞癌、葡萄状肉瘤(胚胎横纹肌肉瘤)、输卵管(癌)、乳腺;血液学:血(骨髓样白血病[急性和慢性]、急性淋巴母细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、骨髓组织增生性疾病、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征)、霍奇金疾病、非霍奇金淋巴瘤[恶性淋巴瘤]毛发细胞;淋巴样障碍;皮肤:恶性黑色素瘤、基底细胞癌、鳞状细胞癌、卡波西肉瘤、角化棘皮瘤、痣发育异常痣、脂肪瘤、血管瘤、皮肤纤维瘤、疤痕疙瘩、牛皮癣、甲状腺:乳头状甲状腺癌、滤泡性甲状腺癌;髓样甲状腺癌、未分化甲状腺癌、2A型多发性内分泌腺肿瘤形成、2B型多发性内分泌腺肿瘤形成、家族性髓样甲状腺癌症、嗜铬细胞瘤、神经节细胞瘤;以及肾上腺:神经母细胞瘤。因此,本文提供的术语“癌细胞”包括受上文鉴别的病任何一种况影响的细胞。在某些实施方案中,所述癌症选自结肠直肠癌、甲状腺癌或乳腺癌。
[0085]在某些实施方案中,所述化合物或药用可接受的组合物的“有效量”是有效以便治疗所述疾病的量。根据本发明的方法,所述化合物和组合物可以使用有效治疗所述疾病或减轻所述疾病的严重性的任何量和任何给药途径进行给药。在某些实施方案中,所述疾病选自过敏反应或类型I超敏反应、哮喘、糖尿病、阿尔茨海默病、亨延顿舞蹈病、帕金森病、AIDS相关的痴呆、双相性精神障碍、肌萎缩性侧索硬化(ALS,Lou Gehrig’s疾病)、多发性硬化(MS)、精神分裂症、白细胞减少、心肌细胞肥大、再灌注/局部缺血、中风、秃发、移植排斥、移植物抗宿主疾病、类风湿性关节炎以及实体和血液学恶性肿瘤。在某些实施方案中,所述疾病选自糖尿病、双相性精神障碍、精神分裂症、中风、亨延顿舞蹈病、白细胞减少和心肌细胞肥大。
[0086]在本发明的其它实施方案中,所述疾病是蛋白激酶介导的病况。在某些实施方案中,所述蛋白激酶是GSK-3。
[0087]本文所使用的术语“蛋白激酶介导的病况”意指任何其中蛋白激酶起作用的疾病或其它有害状况。这类状况包括,不限于,自身免疫疾病、炎性疾病、增殖性疾病和高增殖性疾病、免疫介导的疾病、免疫缺陷障碍、免疫调节或免疫抑制障碍、骨疾病、代谢性疾病、神经学和神经变性疾病、心血管疾病、激素相关的疾病、糖尿病、变态反应、哮喘和阿尔茨海默病。
[0088]本文所使用的术语“GSK-3介导的病况”意指任何其中GSK-3起作用的疾病或其它有害状况。这类状况包括,不限于,糖尿病、糖尿病性神经病变、骨质疏松、阿尔茨海默病、亨延顿舞蹈病、帕金森病、AIDS相关的痴呆、双相性精神障碍、肌萎缩性侧索硬化(ALS,Lou Gehrig’s疾病)、多发性硬化(MS)、精神分裂症、白细胞减少、心肌细胞肥大、中风、脊髓损伤、创伤性脑损伤、进行性神经病性肌萎缩和类风湿性关节炎。
[0089]在某些实施方案中,所述疾病是变性状况。在某些实施方案中,所述变性状况选自中风、中风后恢复、阿尔茨海默病、帕金森病、亨延顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、多发性硬化(MS)、脊髓损伤、创伤性脑损伤、进行性神经病性肌萎缩、白细胞减少、糖尿病、糖尿病性神经病变和骨质疏松。
[0090]在某些实施方案中,所述疾病是神经变性状况。在另一个实施方案中,所述神经变性状况选自中风、中风后恢复、阿尔茨海默病、帕金森病、亨延顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、多发性硬化(MS)、脊髓损伤、创伤性脑损伤和进行性神经病性肌萎缩。
[0091]一个实施方案提供了增加神经元细胞中轴突分支和树突分支的方法,其包括使所述细胞与本文描述的化合物接触的步骤。另一个实施方案提供促进神经可塑性的方法,其包括使所述细胞与本文描述的化合物接触的步骤。另一个实施方案提供促进血管发生的方法,其包括使所述细胞与本文描述的化合物接触的步骤。再另一个实施方案提供治疗神经精神障碍(例如躁狂症和抑郁症)的方法,其包括给予患者本文描述的化合物。
[0092]根据发明的一方面,所述神经变性疾病是中风。在某些实施方案中,所述化合物用于治疗在中风恢复中的中风患者。在某些情况下,所述化合物用于中风后给药。治疗的期限可以是1个月至1年。在某些实施方案中,所述化合物在中风发生之后给药。在某些实施方案中,所述给药在局部缺血之后立即进行。在其它实施方案中,所述给药在局部缺血之后48小时至局部缺血之后6个月进行。在某些实施方案中,所述化合物与其它形式的中风恢复治疗(例如物理疗法)联合使用。
[0093]另一个实施方案提供治疗糖尿病的方法,其包括使β细胞与本文描述的化合物接触的步骤。在某些实施方案中,所述化合物促进β细胞再生。
[0094]另一个实施方案提供治疗骨质疏松的方法,其包括使骨细胞与本文描述的化合物接触的步骤。在某些实施方案中,所述化合物促进细胞中成骨细胞生成。
[0095]也可以理解,本发明的某些化合物可以游离形式存在,用于治疗,或适当时,可以作为其药用可接受的盐或药用可接受的衍生物存在,用于治疗。
[0096]应理解,本发明包括不同药用可接受的盐的混合物/联合物,也包括游离形式的化合物和药用可接受的盐的混合物/联合物。
[0097]如本文所描述,本发明的药用可接受的组合物另外含有药用可接受的载体、助剂或赋形剂,本文所使用的所述载体、助剂或赋形剂包括适于期望的特定剂型的任何和所有溶剂、稀释剂或其它液体赋形剂、分散体或悬浮助剂、表面活性剂、等渗剂、增稠剂或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、润滑剂等。Remington′s PharmaceuticalSciences,第16版,E.W.Martin(Mack Publishing Co.,Easton、Pa.,1980)公开了用于配制药用可接受的组合物的不同载体和用于其制备的已知技术。除非任何常规载体介质与本发明化合物不可配伍(例如通过产生任何不期望的生物学效果或其它以有害的方式与药用可接受的组合物的任何其它成分相互作用),否则它的使用在本发明的考虑范围之内。
[0098]某些可以用作药用可接受的载体的物质的实例包括,但不限于,离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白(例如人血清白蛋白)、缓冲物质(例如磷酸盐)、甘氨酸、山梨酸或山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的偏甘油酯混合物、水、盐或电解质例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶体氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸盐、蜡、聚乙烯-聚氧丙烯-嵌段聚合物、羊毛脂、糖(例如乳糖、葡萄糖和蔗糖);淀粉(例如玉米淀粉和马铃薯淀粉);纤维素和其衍生物(例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素);粉状黄蓍胶;麦芽;明胶;滑石;赋形剂(例如可可脂和栓剂蜡);油(例如花生油、棉籽油);红花油;芝麻油;橄榄油;玉米油和大豆油;二醇类;例如丙二醇或聚乙二醇;酯(例如油酸乙酯和月桂酸乙酯);琼脂;缓冲剂(例如氢氧化镁和氢氧化铝);海藻酸;无热原水;等渗盐水;林格溶液;乙醇和磷酸盐缓冲溶液,以及其它无毒性可配伍的润滑剂(例如十二烷基硫酸钠和硬脂酸镁),以及着色剂、释放剂、包衣试剂、甜味剂、矫味剂和芳香剂、防腐剂、并且根据配方人员的判断,抗氧化剂也可以存在于组合物中。
[0099]蛋白激酶抑制剂或其药用盐可以配制成用于对动物或人给药的药物组合物。这些药物组合物是本发明的另一个实施方案,所述药物组合物含有有效治疗或预防蛋白激酶介导的病况的量的蛋白抑制剂和药用可接受的载体。在某些实施方案中,所述蛋白激酶介导的病况是GSK-3介导的病况。在某些实施方案中,是GSK-3介导的病况。
[00100]治疗需要的化合物的准确量随受试者不同而变化,这取决于受试者的物种、年龄和一般情况,感染的严重性、特定的试剂、其给药方式等。为了易于给药和剂量的均一性,本发明化合物优选配制成剂量单位形式。本文所使用的表述“剂量单位形式”意指适于被治疗的患者的药剂的物理上离散的单元。但是,可以理解,本发明化合物和组合物总的每日用量由主治医师在合理医疗判断的范围之内决定。用于任何特定的患者或生物的特定有效剂量水平取决于多种因素,所述因素包括被治疗的障碍和该障碍的严重性;使用的特定化合物的活性;使用的特定组合物;患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食;给药时间、给药途径和使用的特定化合物的排泄速率;治疗的持续时间;与使用的特定化合物组合或同时使用的药物以及在药学领域众所周知的因素。本文所使用的术语“患者”意指动物,优选哺乳动物,并且最优选人。
[00101]本发明的药用可接受的组合物可以通过下列方式给予人和其它动物:口服、直肠、肠胃外、脑池内、阴道内、腹膜内、局部(如通过散剂、软膏或滴剂)、颊粘膜、作为口用或鼻用喷雾剂等,这取决于被治疗的感染的严重性。在某些实施方案中,本发明化合物可以下列剂量水平口服或肠胃外给药:每天约0.01mg/kg至约50mg/kg并且优选约1mg/kg至约25mg/kg受试者体重,一天一次或多次,以得到期望的治疗效果。
[00102]用于口服给药的液体剂型包括,但不限于,药用可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆剂和酏剂。除了活性化合物,液体剂型可以含有本领域通常使用的惰性稀释剂,例如,水或其它溶剂、增溶剂和乳化剂,例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是,棉籽油、花生油、玉米油、胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇的脂肪酸酯,以及它们的混合物。除了惰性稀释剂,口服组合物还可以包括助剂,例如湿润剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和芳香剂。
[00103]可注射的制剂,例如,无菌可注射的水性或油性悬浮液可以根据已知技术,使用适合的分散剂或湿润剂和悬浮剂进行配制。无菌可注射的制剂也可以是在无毒性的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射的溶液、悬浮液或乳液,例如,作为在1,3-丁二醇中的溶液。在可以采用的可接受的赋形剂和溶剂中,有水溶液、林格溶液(U.S.P.)和等渗氯化钠溶液。此外,无菌、非挥发油常规用作溶剂或悬浮介质。为了这个目的,任何可以采用的温和的非挥发油,包括合成甘油单酯或甘油二酯。此外,脂肪酸(例如油酸)用于注射剂的制剂。
[00104]可注射的制剂可以通过下列方式灭菌:例如,通过留菌性过滤器的过滤或在无菌固体组合物的形式中掺入灭菌剂,所述固体组合物可以在使用之前,溶解或分散于无菌水或其它无菌可注射的介质中。
[00105]为了延长本发明化合物的效果,常常期望延缓化合物从皮下注射或肌内注射的吸收。这可以通过使用具有不良水溶解性的晶体或无定形物质的液体悬浮液而实现。然后化合物的吸收速率取决于其溶解的速率,所述溶解的速率依次可能取决于晶体尺寸和晶型。可代替地,通过将化合物溶解或悬浮在油赋形剂中,实现肠胃外给予的化合物形式的延迟吸收。通过在生物可降解的聚合物(例如聚丙交酯-聚乙交酯)中形成化合物的微囊基质,制备可注射的储库形式。取决于化合物与聚合物的比率和使用的特定聚合物的性质,可以控制化合物释放的速率。其它生物可降解的聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酐)。也可以通过将化合物包埋在与机体组织兼容的脂质体或微乳中,制备储库可注射的制剂。
[00106]用于直肠或阴道给药的组合物优选是栓剂,可以通过将本发明化合物与适合的无刺激性赋形剂或载体(例如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡)混合制备所述栓剂,所述栓剂蜡在环境温度下是固体,但是在体温下是液体,因此在直肠腔或阴道腔中融解,并且释放活性化合物。
[00107]用于口服给药的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、散剂和颗粒。在这类固体剂型中,活性化合物与至少一种惰性、药用可接受的赋形剂或载体混合,所述赋形剂或载体例如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或a)填充剂或膨胀剂,例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸,b)粘合剂,例如,羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯树胶,c)润湿剂,例如甘油,d)崩解剂,例如琼脂-琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠,e)溶液阻滞剂,例如石蜡,f)吸收加速剂,例如季铵化合物,g)湿润剂,例如,十六醇和甘油单硬脂酸酯,h)吸收剂,例如高岭土和膨润土,和i)润滑剂,例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠和其混合物。在胶囊、片剂和丸剂的情况下,剂型也可以含有缓冲剂。
[00108]类似类型的固体组合物也可以用作使用例如乳糖或奶糖的赋形剂以及高分子量聚乙二醇等的软填充的明胶胶囊和硬填充的明胶胶囊中的填充剂。固体剂型的片剂、锭剂、胶囊、丸剂和颗粒可以用包衣和壳(例如肠溶包衣和其它在药物配制领域众所周知的包衣)制备。它们可以任选含有遮光剂,也可以具有组合物,该组合物任选以延迟的方式,仅在肠道的某些部分或优选在肠道的某些部分释放活性成分。可以使用的包埋性组合物的实例包括聚合物质和蜡。类似类型的固体组合物也可以用作使用例如乳糖或奶糖的赋形剂以及高分子量聚乙二醇等软填充的明胶胶囊和硬填充的明胶胶囊中的填充剂。
[00109]活性化合物也可以呈含有一种或多种如上所述的赋形剂的微包囊形式。固体剂型的片剂、锭剂、胶囊、丸剂和颗粒可以用包衣和壳(例如肠包衣、控释包衣和其它在药物配制领域众所周知的包衣)而制备。在这类固体剂型中,活性化合物可以与至少一种惰性稀释剂(例如蔗糖、乳糖或淀粉)混合。这类剂型也可以包含(这是常规实践)其他不是惰性稀释剂的物质,例如,制片用润滑剂和其它制片用助剂,例如硬脂酸镁和微晶纤维素。在胶囊、片剂和丸剂的情况下,剂型也可以含有缓冲剂。它们可以任选含有遮光剂,并且也可以具有组合物,该组合物任选以延迟的方式,仅在肠道的某些部分或优选在肠道的某些部分释放活性成分。可以使用的包埋性组合物的实例包括聚合物质和蜡。
[00110]用于本发明化合物局部或透皮给药的剂型包括软膏、硬膏剂、乳膏、洗剂、凝胶剂、散剂、溶液、喷雾剂、吸入剂或贴剂。,活性成分在无菌条件下与药用可接受的载体和(可能需要时)任何需要的防腐剂或缓冲剂混合。眼用制剂、耳滴剂和眼滴剂也被考虑在本发明的范围之内。此外,本发明构思了透皮贴剂的使用,其具有将化合物受控递送至机体的附加优势。可以通过将化合物溶解或分散在适当的介质中,制备这类剂型。也可以使用吸收促进剂以增加化合物透过皮肤的通量。通过提供速率控制膜或通过将化合物分散在聚合物基质或凝胶中,可以控制速率。
[00111]除了本发明化合物,本发明化合物的药用可接受的衍生物或前体药物也可以在组合物中使用,以治疗或预防上文所鉴别的障碍。
[00112]“药用可接受的衍生物或前体药物”意指本发明化合物的任何药用可接受的酯、酯的盐或其它衍生物,其在对接受者给药后,能够直接或间接地提供本发明化合物或其抑制剂性活性代谢物或残余物。特别有利的衍生物或前体药物是当这类化合物被给予患者时,增加本发明化合物生物利用度的衍生物或前体药物(例如,通过使口服给予的化合物更容易被吸收入血中)或相对于母体化合物增强母体化合物至生物学隔室(例如,脑或淋巴系统)的递送的衍生物或前体药物。
[00113]本发明化合物的药用可接受的前体药物包括,不限于,酯、氨基酸酯、磷酸酯、金属盐和磺酸酯。
[00114]可以在这些药物组合物中使用的药用可接受的载体包括,但不限于,离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白(例如人血清白蛋白)、缓冲物质(例如磷酸盐)、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的偏甘油酯混合物、水、盐或电解质例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶体氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、以纤维素为基础的物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜡、聚乙烯-聚氧丙烯-嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。
[00115]本发明的组合物可以通过口服、肠胃外、通过吸入喷雾剂、局部、直肠、鼻、颊粘膜、阴道或通过植入型储库给药。本文所使用的术语“肠胃外”包括,但是不是限于,皮下、静脉内、肌内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、肝内、病变内和颅内注射或输注技术。优选地,通过口服、腹膜内或静脉内给予组合物。
[00116]本发明组合物的无菌可注射的形式可以是水性或油性悬浮液。可以根据本领域已知技术,使用适合的分散剂或湿润剂和悬浮剂配制这些悬浮液。无菌可注射的制剂也可以是在无毒性肠胃外用可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射的溶液或悬浮液,例如作为在1,3-丁二醇中的溶液。在可以采用的可接受的赋形剂和溶剂中是水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。此外,无菌、非挥发油常规用作溶剂或悬浮介质。为了这个目的,可以采用任何温和的非挥发油,包括合成甘油单酯或甘油二酯。脂肪酸(例如油酸)和其甘油酯衍生物适用于可注射的制剂,例如天然药用可接受的油,例如橄榄油或蓖麻油,特别是它们的聚氧乙基化形式。这些油溶液或悬浮液也可以含有长链醇稀释剂或分散剂,例如羧甲基纤维素或类似的分散剂,所述分散剂通常用于配制药用可接受的包括乳液和悬浮液在内的剂型。为了配制的目的,也可以使用其它通常使用的表面活性剂(例如吐温类、司盘类)和其它乳化剂或生物利用度增强剂(其通常用于药用可接受的固体、液体或其它剂型的制备中)。
[00117]药物本发明组合物可以任何口服可接受的剂型口服给药,所述剂型包括,但不限于,胶囊、片剂、含水悬浮液或溶液。在口服使用的片剂的情况下,通常使用的载体包括,但不限于,乳糖和玉米淀粉。也通常加入润滑剂,例如硬脂酸镁。对于以胶囊形式口服给药,适用的稀释剂包括乳糖和干玉米淀粉。当口服使用需要含水悬浮液时,将活性成分与乳化剂和悬浮剂混合。如果需要,也可以加入某些甜味剂、矫味剂或着色剂。
[00118]可代替地,本发明药物组合物可以采用用于直肠给药的栓剂形式给药。可以通过将所述药剂与适合的无刺激性赋形剂混合,制备这些栓剂,所述赋形剂在室温是固体,但在直肠温度下是液体,因此在直肠融解,并释放药物。这类物质包括,但不限于,可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。
[00119]本发明的药物组合物也可以局部给药,特别是当治疗的靶包括通过局部应用容易达到的部位或器官时,包括眼、皮肤或下肠道的疾病。容易制备用于这些部位或器官每一个的适合的局部制剂。
[00120]用于下肠道的局部应用可以通过直肠栓剂制剂(参见上文所述)或通过适合的灌肠制剂实现。也可以使用局部透皮贴剂。
[00121]为了局部应用,药物组合物可以配制成适合的软膏剂,所述软膏剂含有悬浮或溶解在一种或多种载体中的活性成分。用于本发明化合物局部给药的载体包括,但不限于,矿物油、液状石蜡、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。可代替地,药物组合物可以配制成适合的洗剂或乳膏,所述洗剂或乳膏含有悬浮或溶解在一种或多种药用可接受的载体中的活性成分。适合的载体包括,但不限于,矿物油、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚山梨酯60、十六烷基酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2-辛基十二醇、苄醇和水。
[00122]为了眼科使用,药物组合物可以配制成在等渗、pH调节的无菌盐水中的微粉化悬浮液,或优选配制成在等渗、pH调节的无菌盐水中的溶液,其含有或不含防腐剂(例如氯化benzylalkonium)。可代替地,为了眼科使用,药物组合物可以配制成软膏剂(例如凡士林)。
[00123]本发明的药物组合物也可以通过鼻气溶胶或吸入给药。根据药物配制剂领域众所周知的技术制备这类组合物,并且可以采用苄醇或其它适合的防腐剂、增强生物利用度的吸收促进剂、碳氟化合物和/或其它常规增溶剂或分散剂将其制成盐水溶液。
[00124]可以与载体物质混合以制备单一剂型的蛋白激酶抑制剂的量将根据治疗的宿主、给药的特定方式而发生变化。优选地,应这样配制组合物,使得可以将0.01~100mg/kg体重/天的剂量的抑制剂给予接受这些组合物的患者。
[00125]也应理解,对任何特定患者的特定剂量和治疗方案取决于多种因素,所述因素包括使用的特定化合物的活性、年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药时间、排泄速率、药物组合、治疗医师的判断和被治疗的特定疾病的严重性。抑制剂的量也取决于组合物中的特定化合物。
[00126]根据另一个实施方案,本发明提供用于治疗或预防蛋白激酶介导的病况(在某些实施方案中,是GSK-3介导的病况)的方法,其包括将上文描述的药物组合物之一给予患者的步骤。如本文所使用的术语“患者”意指动物,优选人。
[00127]优选地,所述方法用于治疗或预防病况,所述病况选自癌症例如乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、皮肤癌、胰腺癌、脑癌、生殖泌尿道癌、淋巴系统癌、胃癌、喉癌和肺癌(包括肺腺癌和小细胞肺癌);中风、糖尿病、骨髓瘤、肝肿大、心肥大、阿尔茨海默病、帕金森病、亨延顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、多发性硬化(MS)、脊髓损伤、创伤性脑损伤、进行性神经病性肌萎缩、白细胞减少、糖尿病性神经病变、骨质疏松、囊性纤维化和病毒性疾病,或上文描述的任何特定疾病。
[00128]发明的另一个方面涉及在患者中抑制蛋白激酶活性,该方法包括给予患者式I化合物或包括所述化合物的组合物。
[00129]根据被治疗的或预防的特定的蛋白激酶介导的病况,通常给予以治疗或预防所述病况的附加药物可以与本发明的抑制剂共同给药。例如,化学治疗药或其它抗增殖药可以与本发明的蛋白激酶抑制剂组合,以治疗增殖性疾病。
[00130]那些附加的药剂可以作为多个剂量方案的一部分,与包含蛋白激酶抑制剂的混合物或组合物分开给药。可代替地,那些药剂可以作为单个剂型的一部分,与蛋白激酶抑制剂一起混合在单一组合物中。
[00131]在某些实施方案中,所述蛋白激酶抑制剂是GSK-3激酶抑制剂。
[00132]本发明也可以用于包括对患者给药的方法以外的方法中。
[00133]一般可以通过那些本领域技术人员已知的方法,制备本发明化合物。可以通过已知的方法分析那些化合物,所述方法包括但不限于LCMS(液相色谱法质谱法)和NMR(核磁共振)。也可以根据本文的这些实施例测试本发明化合物。应理解,如下显示的特定条件仅仅是实例,并不意味着限制可以用于制备、分析或测试本发明化合物的条件的范围。相反,本发明还包括那些本领域技术人员已知的用于制备、分析和测定本发明化合物的条件。
具体实施方式
[00134]如本文所使用,术语“Rt(分)”意指与所述化合物相关的HPLC或LCMS保留时间,以分钟计。
[00135]除非另有说明,用于得到报道的保留时间的HPLC方法如下:
柱:ACE C8柱,4.6x150mm
梯度:0-100%乙腈+甲醇60∶40(20mM三(羟甲基)氨基甲烷磷酸盐)
流速:1.5mL/分钟
检测波长:225nm。
[00136]在以具有电喷雾离子化的单一MS模式操作的MicroMassQuattro Micro质谱仪上分析LCMS(液相色谱法质谱法)样品。使用色谱法将样品引入质谱仪。用于所有质谱样品分析的流动相由乙腈-水混合物和作为调节剂的0.2%甲酸或0.1%TFA组成。柱梯度条件是,在Waters YMC Pro-C18 4.6x50mm柱上的3分钟梯度时间内的10%-90%乙腈以及5分钟运行时间。流速是1.5ml/min。
[00137]使用Bruker DPX 400仪器,在400MHz记录1H-NMR光谱。根据本说明书中描述的方法制备了下面的式I的化合物。根据本说明书中描述的方法分析了这些化合物。
[00138]根据方案I以及下列合成实施例中描述的方法合成了化合物I-1至I-6。
[00139]下表2描述了与表1中所示化合物有关的分析数据。
表2
化合物# | M+1(obs) | LCMSRt(分) | NMR |
I-1 | - | - | (DMSO)7.36(1H,s),7.48-7.51(2H,m),7.60-7.64(2H,m),8.31(1H,s),8.43(1H,d),8.56(1H,s),10.61(1H,s),13.17(1H,s). |
I-2 | 368.14 | 3.88 | (DMSO)1.92(3H,s),2.33(3H,s),7.37-7.45(3H,m),7.55-7.57(1H,m),7.82(1H,s),8.35(1H,dd),8.49(1H,s),9.81(1H,s),12.86(1H,s). |
I-3 | 354.39 | 3.74 | (DMSO)2.38(3H,s),6.90(1H,s),7.42-7.44(2H,m),7.53-7.56(2H,m),7.75(1H,s),8.39-8.41(1H,m),8.51(1H,dd),9.87(1H,s),12.93(1H,s). |
I-4 | 368.25 | 3.93 | (DMSO)2.26(3H,s),2.32(3H,s),6.89(1H,s),7.27-7.35(3H,m),7.45(1H,d),7.83(1H,dd),8.45(1H,s),8.67(1H,s),13.07(1H,s). |
I-5 | 334.35 | 3.87 | (DMSO)2.11(3H,s),2.33(3H,s),7.40-7.45(5H,m),7.78(1H,s),8.39(1H,d),8.50(1H,s),9.71(1H,s),12.85(1H,s). |
I-6 | 316.17 | 3.88 | (DMSO)2.19(3H,s),2.32(3H,s),6.85(1H,s),7.00-7.02(2H,m),7.43-7.51(2H,m),7.60(1H,d),7.70(1H,d),11.04-11.06(1H,m). |
实施例1
步骤(i):
2-(2-氯苯基)-4-(三氟甲基)吡啶
[00140]在110℃,将2-氯-4-(三氟甲基)吡啶(4g,22.0mmol)、2-氯苯基硼酸(5.04g,24.2mmol)、Ba(OH)2(12.5g,66.1mmol)和Pd(PPh3)2Cl2(464mg,0.66mmol)在DME(140mL)/水(35mL)中的混合物加热1小时。滤掉固体,将母液浓缩至大约80mL并用EtOAc萃取。将有机层用盐水洗涤,然后用水洗涤,干燥(MgSO4),过滤并浓缩。通过柱色谱法(1/1石油醚/EtOAc)纯化,得到Suzuki加合物(5.05g,89%),为无色油。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.41-7.44(2H,m),7.51-7.56(2H,m),7.63-7.65(1H,m),7.94(1H,s),8.94(1H,d)。
步骤(ii),(iii):
2-氯-6-(2-氯苯基)-4-(三氟甲基)吡啶
[00141]在30分钟期间,向2-(2-氯苯基)-4-(三氟甲基)吡啶(5.40g,21.0mmol)在EtOAc(100mL)中的溶液中加入EtOAc(100mL)中的mCPBA(7.25g,42.0mmol),然后在回流下(小心:使用防护屏)将混合物加热3小时。将反应混合物冷却,然后用饱和NaHCO3水溶液洗涤两次并浓缩。
[00142]将来自上述步骤的残余物溶于POCl3(50mL)并回流45分钟。将混合物浓缩,然后添加冰。1小时后,用EtOAc萃取混合物,然后将有机层用盐水洗涤,干燥(MgSO4),过滤并浓缩。通过柱色谱法(10/1石油醚/EtOAc)纯化,得到所述氯吡啶(4.48g,73%),为无色油。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.41-7.45(2H,m),7.50-7.55(1H,m),7.59(1H,s),7.65-7.70(1H,m),7.88(1H,s)。
步骤(iv),(v):
N-(6-(2-氯苯基)-4-(三氟甲基)吡啶-2-基)-5-氟-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-3-胺
[00143]在氮气下,将Xantphos(37.7mg,0.065mmol)添加到二氧杂环己烷(2mL)中的Pd(OAc)2(7.3mg,0.033mmol)中。3分钟后,将该溶液添加(辅助以1mL二氧杂环己烷)到2-氯-6-(2-氯苯基)-4-(三氟甲基)吡啶(85.4mg,0.359mmol)、5-氟-1-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-3-胺(92mg,0.326mmol)和碳酸钾(225mg,1.63mmol)在二氧杂环己烷(15mL)中的混合物中。将反应混合物加热并在回流下搅拌80分钟。添加EtOAc,滤掉固体并将滤液浓缩。通过柱色谱法(1/2石油醚/EtOAc)纯化,得到残余物,将该残余物溶于THF(2mL)中并用HCl水溶液(2M,8mL)处理。在100℃90分钟后,浓缩混合物。将残余物分配在EtOAc和饱和NaHCO3水溶液之间。将有机层分离,干燥(MgSO4),过滤并浓缩。通过Fractionlynx质量导向(mass-directed)的制备型HPLC(使用aq.TFA/MeCN混合物)纯化残余物并使级分通过碳酸氢盐Stratosphere筒。浓缩得到所述氨基吡啶(15mg,11%),为白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO):7.36(1H,s),7.48-7.51(2H,m),7.60-7.64(2H,m),8.31(1H,s),8.43(1H,d),8.56(1H,s),10.61(1H,s),13.17(1H,s)。
中间体
[00144]下面描绘了用于合成5-氟-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-3-胺5的总的合成方案。
试剂和条件:i.Pd(OAc)2,PPh3,Et3N,H2CO2;ii.1)(COCl)2,CH2Cl2,cat.DMF;2)NH3(g),二氧杂环己烷,iii.TFAA,Et3N,CH2Cl2,0℃;iv.H2NNH2.H2O,正丁醇,回流
2-氯-5-氟烟酸(6)
[00145]在N2气氛下,向圆底烧瓶中加入脱气的DMF(270mL)、Pd(OAc)2(0.05eq,2.7g,11.9mmol)、PPh3(0.1eq,6.2g,23.8mmol)和脱气的Et3N(6eq,200mL,1428.6mmol)。将混合物搅拌20分钟,然后加入HCOOH(3eq,28mL,714.3mmol)。5分钟后,加入2,6-二氯-5-氟烟酸(50g,238.1mmol)。在50℃搅拌混合物。然后通过分析(1H NMR)后处理的等分试样跟踪反应。当所有原料耗尽(24小时)时,将混合物冷却至0℃,加入水(500mL)。在20分钟后,通过硅藻土的垫过滤混合物,所述垫用水洗。用30%NaOH水溶液将混合物碱化至pH 9,用EtOAc(2x)洗。缓慢加入HCl(12N)至pH 1,采用NaCl使溶液饱和。用EtOAc(3x)萃取混合物。用盐水洗混合的有机提取物,干燥(Na2SO4),在减压下浓缩,得到37g(88%)的米色固体,所述固体在没有进一步纯化的情况下用于后续步骤。1H NMR(DMSO-d6,300MHz):δ8.16(dd,1H);8.58(d,1H)。
2-氯-5-氟烟酰胺(3)
[00146]在0℃,向2-氯-5-氟烟酸6(50g,285mmol)和DMF(2mL,28mmol)在DCM(400mL)中的溶液中滴加草酰氯(64mL,741mmol)。在室温搅拌反应混合物过夜,在真空浓缩。将产生的黄色液体溶解在1,4--二氧杂环己烷(600mL)中,在0℃冷却,使NH3(g)鼓泡通过溶液30分钟。在室温将混合物搅拌过夜。过滤产生的混合物,将滤液浓缩,得到化合物3(44g,89%),为米色固体。1H NMR(DMSO-d6,300MHz):δ7.84(s,1H),7.96(dd,1H),8.09(s,1H),8.49(d,1H)。
2-氯-5-氟烟腈(4)
[00147]将粗制化合物3(65g,372.4mmol)和Et3N(114mL,819.2mmol)在DCM(700mL)中的悬浮液冷却至0℃,滴加入TFAA(57mL,409.6mmol)。在0℃,将产生的黄色溶液搅拌90分钟,用DCM稀释,用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗,干燥(Na2SO4)。过滤混合物并浓缩。Kugel Rohr蒸馏残余物(~70℃/1mbar),得到50g(86%)的化合物4,为米色固体。化合物4也可以用柱色谱法(SiO2,8∶1庚烷:EtOAc)纯化。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ7.78(dd,1H);8.49(d,1H)。
5-氟-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-3-胺(5)
[00148]向化合物4(50g,321.7mmol)在1-丁醇(1L)中的溶液中加入肼一水合物(150mL,3.2mol),使混合物回流4小时。将混合物冷却至室温并浓缩。在过滤器上连续用水(2x)和Et2O(2x)洗沉淀物,在真空干燥过夜,得到化合物5(44g,88%),为黄色固体。1H NMR(DMSO-d6,300MHz):δ5.53(s,2H);7.94(dd,1H);8.35(dd,1H);12.02(s,1H)。
[00149]根据本领域技术人员熟悉的方法,添加保护基团(例如SEM)。
实施例2:GSK-3抑制试验
[00150]针对抑制GSK-3β(AA 1-420)活性的能力,使用标准偶联酶系统(Fox等人,Protein Sci.1998,7,2249),筛选了本发明化合物。在含有100mM HEPES(pH 7.5)、10mM MgCl2、25mM NaCl、300μMNADH、1mM DTT和1.5%DMSO的溶液中进行反应。在所述测试中,最终底物浓度是20μM ATP(Sigma Chemicals,St Louis,MO)和300μM肽(American Peptide,Sunnyvale,CA)。在30℃和20nMGSK-3β的条件下进行反应。偶联酶系统的成分的最终浓度是2.5mM磷酸烯醇丙酮酸、300μM NADH、30μg/ml丙酮酸激酶和10μg/ml乳酸脱氢酶。
[00151]制备了试验储备缓冲溶液,其含有上文列出的所有试剂,但是不含ATP和本发明的测试化合物。在30℃,将试验储备缓冲溶液(175μl)在96孔板中与5μl的本发明测试化合物温育10分钟,所述测试化合物的最终浓度为0.002μM至30μM。通常,通过在子板中制备含有本发明测试化合物的DMSO的系列稀释液(来自10mM化合物储备液),进行12-点滴定法。通过加入20μl的ATP(最终浓度20μM)引发反应。在30℃,历经10分钟,使用Molecular Devices Spectramax板读取器(Sunnyvale,CA)得到反应的速率。根据速率数据测定Ki值,其是抑制剂浓度的函数。发现本发明化合物抑制GSK-3。
[00152]发现下列化合物:I-2、I-3和I-5抑制GSK-3,Ki值为≤10nM。
[00153]发现下列化合物:I-1、I-4和I-6抑制GSK-3,Ki值为>10nM并且≤1uM。
实施例3:GSK-3α和GSK3βp-TYR抑制试验
[00154]针对抑制酪氨酸(TYR)残基的磷酸化的能力,通过使用给予了所述化合物的Jurkat细胞的蛋白质印迹法,筛选化合物。测试的特定TYR残基的磷酸化是GSK3αTYR 279和GSK3βTYR 216。
细胞和溶胞产物的制备
[00155]将Jurkat细胞以2x105个细胞/孔的密度接种在12孔皿中的饥饿培养基(RPMI+1%FBS+P/S)中。在饥饿16小时后,以0.3%的最终DMSO浓度将化合物给予至各孔中,并在37℃和5%CO2的条件下,温育细胞o/n。第二天,以1500rpm将细胞旋转下来,用PBS洗,并在100uL含有β-巯基乙醇的Laemli样品缓冲液中裂解。
蛋白质印迹方案
[00156]将15微升(uL)的细胞溶胞产物装载至10%Tris-甘氨酸凝胶上,并在120v运行2小时或直到染料前沿跑离凝胶。然后在100v将蛋白转移至PVDF膜上,持续60分钟。然后制备PBST(含有0.1%吐温20的PBS,例如每1L PBS含有1ml吐温),并用于所有洗涤和抗体温育。在5%脱脂牛奶PBST中封闭所述印迹一小时。
[00157]然后将一抗(1∶1000稀释的GSK-3α/βpTYR 279/216,Upstate cat#05-413)加入5%-脱脂牛奶PBST中,在4℃保持温和振动过夜。然后在PBST中洗印迹5分钟。然后重复该步骤4次。将二抗-小鼠-HRP缀合抗体(1∶5000稀释)加入5%牛奶PBST中,保持60分钟。然后在PBST中洗印迹5分钟。该步骤也重复4次。制备3.0mL的显影液(ECL加Western Blotting Detection System,来自Amersham/GE cat#RPN2132),然后将其加入。将所述溶液在印迹上涡漩~30秒。然后使用CL-Xposure透明蓝色X-射线胶片显影印迹。在1∶10000稀释下,GAPDH表达水平用作装载对照(GAPDH抗体:santa cruz 25-778)。
[00158]为了测定GSK-3α和GSK-3βpTYR IC50,将各蛋白在特定化合物浓度的各个条带的密度与在各暴露中出现的不用化合物DMSO处理的对照细胞样品对比。将IC50数定义为GSK-3α或GSK-3β条带的密度是无化合物的对照的50%时的化合物的浓度。
实施例4:β-联蛋白稳定化方案
[00159]β-联蛋白的GSK-3磷酸化将其靶向降解蛋白体。抑制GSK-3导致β-联蛋白在细胞的细胞溶胶中的蓄积,其通过与转录因子TCF/LEF相互作用而转位至细胞核,并驱动Wnt-依赖性基因的转录。设计所述试验以在给予了化合物的Jurkat细胞中,通过使用β-内酰胺酶报道基因试验,以定量的方式,测定β-联蛋白依赖性TCF/LEF转录活性的水平。
[00160]在烧瓶中,使Jurkat β-联蛋白细胞在试验培养基(1%FBS,1x Penstrep,RPMI)中饥饿过夜。翌日,将Jurkat β-联蛋白细胞在100ul体积的试验培养基中,50,000个细胞/孔的浓度,接种在96孔平底板中。以0.75%的最终DMSO浓度将化合物加入所述孔,并在37℃o/n温育。翌日,将20uL的6x CCF4染料加入所述孔并在室温温育1-2小时。在Cytofluor 4000系列多孔板读数器上读板,并测定460/530比率。通过将460/530比率相对于化合物的浓度(对数尺度)作图并使用斜率方程式计算比率是最大效果的50%时的点,测定诱导β-联蛋白的GSK-3IC50。
[00161]β-联蛋白:通过将实施例4中得到的β-联蛋白IC50值除以实施例3中得到的GSK-3α或GSK3βp-TYR IC50值,计算GSK-3窗。
[00162]发现下列化合物:I-2的β-联蛋白:GSK-3α窗为500至1000倍之间。发现下列化合物:I-3和I-5的β-联蛋白:GSK-3α窗为1000倍至2000倍。发现下列化合物:I-1和I-5的β-联蛋白:GSK-3β窗为40至75倍。发现下列化合物:I-2和I-3的β-联蛋白:GSK-3β窗为75至125倍。
[00163]表3显示了表1的所选化合物的GSK-3αpTYR、GSK-3βpTYR和β-联蛋白IC50数据。
表3
化合物 GSK3a pTYR 279: GSK3b pTYR 216: β联蛋白
编号 IC50:(uM) IC50:(uM) IC50:(uM)
I-1 0.003 0.05 2.08
I-2 0.01 0.2 >10
I-3 0.002 0.03 2.7
I-4 0.03 0.3 -
I-5 0.0006 0.02 1.1
I-6 - - 1.3
[00164]尽管我们已经描述了本发明的许多实施方案,但明显的是,可以改变我们的基本实施例以提供其它使用或包含本发明化合物、方法和程序的实施方案。因此,可以理解,所附的权利要求限定了本发明的范围。
Claims (37)
1.式I的化合物,
或其药用可接受的盐,其中:
Ht选自环I-a、I-b或I-c:
其中环I-c中任何可取代的碳任选被-R10取代;
环D是苯基,其中该苯基任选被1-5个-R5取代;
Z1是N或CR10;
各RX、RY和RZ独立地是H、卤素或C1-6脂肪族基团,其中该脂肪族基团任选被1-5个选自卤素、-CN和-OR的基团取代;
各R10独立地选自卤代C1-6烷基、C1-6烷基、卤素、OR、C(=O)R、CO2R、COCOR、NO2、CN、S(O)R、SO2R、SR、N(R4)2、CON(R4)2、SO2N(R4)2、OC(=O)R、N(R4)COR、N(R4)CO2R;
R2是H或C1-6烷基;
各R4独立地选自H、C1-6烷基或卤代C1-6烷基;
各R5独立地选自卤素、卤代C1-6烷基、C3-6环烷基或C1-6烷基;以及
各R独立地选自H、C1-6烷基或卤代C1-6烷基。
4.根据权利要求1的化合物,其中Ht是I-c:
5.根据权利要求4的化合物,其中Z1是N。
6.根据权利要求2~5任一项的化合物,其中RY是H或C1-6脂肪族基团,其中该脂肪族基团任选被1-5个卤素取代。
7.根据权利要求6的化合物,其中RY是H或C1-6烷基,其中该烷基任选被1-5个卤素取代。
8.根据权利要求7的化合物,其中RY是H或C1-4烷基,其中该烷基任选被1-5个卤素取代。
9.根据权利要求8的化合物,其中该烷基是甲基、乙基、环丙基或异丙基,其中各烷基任选被1-5个卤素取代。
10.根据权利要求6的化合物,其中所述卤素是氟。
11.根据权利要求2~10任一项的化合物,其中RX是C1-4烷基。
12.根据权利要求2~10任一项的化合物,其中RX是H。
13.根据权利要求2~12任一项的化合物,其中RZ是C1-4烷基。
14.根据权利要求2~12任一项的化合物,其中RZ是H。
15.根据权利要求1~3任一项的化合物,其中R2是H或C1-6烷基。
16.根据权利要求15的化合物,其中R2是甲基。
18.组合物,其包含根据权利要求1~16任一项的化合物,以及药用可接受的载体、助剂或赋形剂。
19.根据权利要求18的组合物,它另外包含治疗剂,该治疗剂选自化学治疗剂或抗增殖剂、抗炎剂、免疫调节剂或免疫抑制剂、神经营养因子、用于治疗心血管病的药物、用于治疗糖尿病的药物或用于治疗免疫缺陷障碍的药物。
20.使用根据权利要求1~17任一项的化合物在离体或体外生物样品中抑制GSK-3活性的方法。
21.治疗疾病或病况或者减轻其严重性的方法,该方法包括将根据权利要求1~17任一项的化合物给予患者的步骤,所述疾病或病况选自糖尿病、骨质疏松、阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、帕金森病、AIDS相关的痴呆、双相性精神障碍、肌萎缩性侧索硬化(ALS,Lou Gehrig病)、多发性硬化(MS)、精神分裂症、白细胞减少、中风和类风湿性关节炎。
22.根据权利要求21的方法,其中所述疾病是中风。
23.根据权利要求21的方法,其中所述疾病是糖尿病。
24.根据权利要求21的方法,其中所述疾病是精神分裂症。
25.根据权利要求21的方法,其中所述疾病是双相性精神障碍。
26.根据权利要求21的方法,其中所述疾病是白细胞减少。
27.治疗疾病或病况或者减轻其严重性的方法,该方法包括将根据权利要求1~17任一项的化合物给予患者的步骤,所述疾病或病况选自中风、脊髓损伤、创伤性脑损伤、进行性神经病性肌萎缩和糖尿病性神经病变。
28.根据权利要求27的方法,其中所述疾病或病况是中风。
29.根据权利要求28的方法,其中在发生局部缺血后给予所述化合物。
30.根据权利要求28的方法,其中所述化合物用于中风后恢复。
31.根据权利要求21的方法,该方法包括将附加的治疗剂给予所述患者的附加步骤,该附加的治疗剂选自用于治疗糖尿病的药物、用于治疗骨质疏松的药物、用于治疗阿尔茨海默病的药物、用于治疗亨廷顿舞蹈病的药物、用于治疗帕金森病的药物、用于治疗AIDS相关的痴呆的药物、用于治疗双相性精神障碍的药物、用于治疗肌萎缩性侧索硬化(ALS,Lou Gehrig病)的药物、用于治疗多发性硬化(MS)的药物、用于治疗精神分裂症的药物、用于治疗白细胞减少的药物、用于治疗中风的药物和用于治疗类风湿性关节炎的药物,其中:
a)所述附加的治疗剂适合被治疗的疾病;以及
b)所述附加的治疗剂与所述组合物作为单个剂型共同给药,或所述附加的治疗剂作为多个剂型的一部分与所述组合物分开给药。
32.根据权利要求27的方法,该方法包括将附加的治疗剂给予所述患者的附加步骤,该附加的治疗剂选自用于治疗脊髓损伤的药物、用于治疗创伤性脑损伤的药物、用于治疗进行性神经病性肌萎缩的药物或用于治疗糖尿病性神经病变的药物。
33.根据权利要求28~30任一项的方法,该方法与物理疗法联合。
34.增加神经元细胞中轴突分支和树突分支的方法,该方法包括使所述细胞与根据权利要求1~17任一项的化合物接触的步骤。
35.增加神经元细胞中神经发生的方法,该方法包括使所述细胞与根据权利要求1~17任一项的化合物接触的步骤。
36.增加神经元细胞中血管发生的方法,该方法包括使所述细胞与根据权利要求1~17任一项的化合物接触的步骤。
37.增加神经元细胞的可塑性的方法,该方法包括使所述细胞与根据权利要求1~17任一项的化合物接触的步骤。
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