CN103127095A - 二氢噻吩酮衍生物作为pfDHODH抑制剂的合成及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通式I的作为恶性疟原虫DHODH抑制剂的二氢噻吩酮衍生物的合成及应用，本发明所涉及的化合物能用于与DHODH相关疾病的治疗和预防，包括疟疾等由疟原虫引起的寄生虫病的治疗。

Description

二氢噻吩酮衍生物作为pfDHODH抑制剂的合成及应用
技术领域
本发明属于疟疾治疗领域，具体涉及作为恶性疟原虫DHODH抑制剂的二氢噻吩酮衍生物的合成及应用。
背景技术
疟疾(Malaria)是经蚊叮咬而感染疟原虫所引起的虫媒传染病，目前仍然是全球影响人类健康的问题之一。世界范围内，仅是呈现临床症状的患者病例每年就在3亿到5亿之间，而每年因患疟疾而死亡的人数则在一到三百万之间，这其中大部分为儿童，孕妇，旅游者和各地的新移民。它遍及87个国家，置24亿人于危难之中，疟疾主要的流行地区是赤道，非洲中部，南亚，东南亚及南美洲热带地区，尤其是热带地区的一些贫困国家诸如非洲、拉丁美国家最甚。恶性疟原虫，是造成人体恶性疟疾的主要病原体之一。恶性疟原虫以人和雌蚊作为宿主，在人体和蚊子体内完成配子生殖和孢子增殖。疟原虫经蚊子叮咬感染人后引起疟疾病，疟疾其实是由疟原虫引起的寄生虫病，典型临床表现是周期性寒战、发热，出汗，长期多次发作后，可引起贫血和脾肿大。
二氢乳清酸脱氢酶是一种含铁的黄素依赖的线粒体酶(McConkey.A；Fishwick C.W.G；Johnson A.P.；The first de novo designed inhibitors ofPlasmodium falciparum dihydroorotate dehydrogenase[J].Bioorganic & MedicinalChemistry Letters.2006，16：88-92)，同时也是寄生虫体内唯一催化二氢乳清酸生成乳清酸盐，生物体内合成嘧啶的酶，是核酸中嘧啶合成的关键酶，催化嘧啶从头生物合成途径中的第四步反应。恶性疟原虫DHODH抑制剂主要通过阻断疟原虫体内生物嘧啶的合成，抑制疟原虫的繁殖和生长达到治疗疟疾的作用。
目前典型的治疗疟疾的药物中已上市药物包括氯喹，青蒿素，乙胺嘧啶等，乙胺嘧啶能抑制疟原虫的叶酸还原酶，进而干扰疟原虫的叶酸正常代射，对恶性疟原虫细胞前期有效，因此用作病因性预防药。此外，它也能抑制疟原虫在蚊体内的发育，故可阻断传播。临床上用于预防疟疾和休止期抗复发治疗。但上述药物或多或少均存在腹泻、皮疹、高血压以及肝酶系统的紊乱等毒副作用，因此，寻找新的高选择性，高效，安全及成药性好的的恶性疟原虫二氢乳清酸脱氢酶抑制剂具有重要的学术价值及应用价值。
此外，二氢乳清酸脱氢酶是催化二氢乳清酸脱氢作用使其转化为乳清酸的一种酶，该过程属于嘧啶从头合成途径的第四步反应，因而DHODH是核酸嘧啶合成的关键酶。抑制DHODH，可以阻断新生嘧啶的合成，致使DNA和RNA合成障碍。对于大部分生物来说，嘧啶碱基可以通过从头合成途径和补救途径得到，但是快速分化的人类细胞，例如激活的T-淋巴细胞、B-淋巴细胞以及肿瘤细胞，需要依赖于嘧啶的从头合成途径来满足其生长需求。这使得DHODH抑制剂可以作为抗细胞增殖剂用于肿瘤以及某些免疫抑制反应的治疗。由于DHODH对DNA和RNA合成的普遍作用机制，也使得它的抑制对下游许多其它的信号通路产生影响。研究(Proceedings of the National Academy of Sciences2010，107(29)，12828)表明，线粒体内DHODH的抑制会引起p53应激反应，可用于治疗组织损伤。另有文献(Annals of the Rheumatic Diseases 2006，65(6)，728-735)报导，DHODH的抑制可以阻止TNF诱导的转录因子NF-κB磷酸化，抑制AP-1和c-jun N-末端蛋白激酶的激活，最终抑制TNF诱导的细胞凋亡反应。
人类二氢乳清酸脱氢酶位于线粒体内膜上，其催化过程需要其它辅因子的参与。从结构上讲，DHODH主要分为两部分，即N-末端的α-螺旋结构区域和C-末端的α/β桶状结构。DHODH通过N-末端的独特结构附着在线粒体内膜上，而C-末端区域则是催化作用的主要位点。在DHODH上同时具有底物和辅因子黄素单核苷酸(Flavin mononucleotide，FMN)以及辅酶Q(Coenzyme，CoQ)的结合位点。其催化过程主要通过两步反应完成：首先二氢乳清酸被还原为乳清酸，同时FMN接受该过程脱下的氢原子氧化为FMNH2；之后在CoQ的作用下，FMNH2发生脱氢作用重新还原为FMN。
理论上讲，任何可以与底物或辅因子竞争性结合的化合物都可以阻断DHODH的作用，从而阻断DNA或RNA的合成。以二氢乳清酸类似物作为DHODH抑制剂的研究早期曾有过报导(Biochemical pharmacology 1988，37(20)，3807-3816)，该类抑制剂竞争结合在C-末端的氧化还原位点。现在对DHODH抑制剂的研究主要是针对CoQ结合位点进行的，其中Brequinar和Leflunomide已经应用于临床。Brequinar用于抗肿瘤和器官移植引起的宿主免疫反应，但Brequinar治疗窗窄，且联合顺铂或环孢菌素A口服给药时，容易引起血小板减少、黏膜炎的副作用，限制了其在临床中的广泛应用。Leflunomide于1998年上市，对多种自身免疫疾病、器官移植引起的急慢性反应和异种排斥反应均有很强的抑制作用，临床上已用于治疗红斑狼疮、类风湿性关节炎，并可用于防治移植物排异反应。最新研究(Nature 2011，471(7339)，518-522)表明，Leflunomide作为强效DHODH抑制剂，单独使用或与其它药物联用均可以对体外和实验鼠的黑色素细胞瘤细胞产生抑制作用。由于Leflunomide的长期使用也会产生如肝酶异常、高血压或皮疹等副作用，因此寻找毒副作用小的高效DHODH抑制剂仍然是免疫相关疾病和肿瘤治疗中的研究热点。
其它可使用DHODH抑制剂进行治疗的疾病及相关文献还可参见，包括类风湿性关节炎(Herrmann，M.L.、Schleyerbach，R.和Kirschbaum，B.J.，Leflunomide：an immunomodulatory drug for the treatment of rheumatoid arthritisand other autoimmune diseases.Immunopharmacology 2000，47(2-3)，273-289)、结肠炎(Fitzpatrick，L.R.、Deml，L.、Hofmann，C.；、Small，J.S.、Groeppel，M.、Hamm，S.、Lemstra，S.、Leban，J.和Ammendola，A.，4SC-101，a novelimmunosuppressive drug，inhibits IL-17and attenuates colitis in two murinemodels of inflammatory bowel disease.Inflammatory bowel diseases 2010，16(10)，1763-1777)、系统性红斑狼疮(Kulkarni，O.P.、Sayyed，S.G.、Kantner，C.、Ryu，M.、Schnurr，M.、Sardy，M.、Leban，J.、Jankowsky，R.、Ammendola，A.和Doblhofer，R.，4S C-101，A Novel  Small Molecule  DihydroorotateDehydrogenase Inhibitor，Suppresses Systemic Lupus Erythematosus in MRL-(Fas)lpr Mice.Am.J.Pathol.2010，176(6)，2840-2847)、银屑病关节炎(Kaltwasser，J.P.、Nash，P.、Gladman，D.、Rosen，C.F.、Behrens，F.、Jones，P.、Wollenhaupt，J.、Falk，F.G.和Mease，P.，Efficacy and safety of leflunomide in the treatment ofpsoriatic arthritis and psoriasis：A multinational，double-blind，randomized，placebo-controlled clinical trial.Arthritis & Rheumatism 2004，50(6)，1939-1950)、银屑病(White，R.M.、Cech，J.、Ratanasirintrawoot，S.、Lin，C.Y.、Rahl，P.B.、Burke，C.J.、Langdon，E.、Tomlinson，M.L.、Mosher，J.和Kaufman，C.，DHODH modulates transcriptional elongation in the neural crest andmelanoma，Nature 2011，471(7339)，518-522)、移植排斥(Makowka，L.；Sher，L.；Cramer，D.The development of Brequinar as an immunosuppressive drug fortransplantation.Immunological reviews 1993，136，51)、肾小球疾病(曾健英，张建林，来氟米特用于肾小球疾病的临床观察，实用医学杂志，2006(15))；等。
发明内容
根据DHODH抑制剂与位于DHODH酶N末端的辅酶结合口袋结合的原理，抑制剂都会具有一个极性的头部和一个疏水的尾部，这种结构使它们可以有效地结合在辅酶Q结合口袋中(Deng，X.；Gujjar，R.；El Mazouni，F.；Kaminsky，W.；Malmquist，N.A.；Goldsmith，E.J.；Rathod，P.K.；Phillips，M.A.Structuralplasticity of malaria dihydroorotate dehydrogenase allows selective binding ofdiverse chemical scaffolds.[J].J.Biol.Chem.2009，284，26999-27009)据此，本发明人在前期工作中综合运用计算机药物设计、药物化学和分子生物学方法和技术，发现了符合上述结构要求的一系列二氢噻吩酮类衍生物，结构骨架完全不同于以往文献报道过的高活性恶性疟原虫DHODH抑制剂。其中的一些化合物在细胞水平具有显著的免疫抑制活性，具有良好的成药前景。针对该系列先导化合物，本发明人设计合成了一系列二氢噻吩酮衍生物，结构通式如下：
Figure BDA0000111449490000041
式中：
X选自O和S；
R1选自H，C1-C10烷基，C10以下不饱和烃基，任选取代的芳基，硝基，氨基，NR4R5，卤素；
R2选自H，C1-C6烷基，C2-C6不饱和烃基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，C1-C6烷氧基；
R3选自H，C1-C6烷基，任选取代的C2-C6不饱和烃基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，C1-C6烷氧基；
R4和R5独立的选自H，C1-C6烷基，-C(O)NHR6，C1-C6烷氧基羰基，卤素取代的烷基，C2-C6不饱和烃基，任选取代的芳基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，任选取代的杂环基，任选取代的杂环基羰基，C1-C6烷氧基羰基；
R6选自任选取代的芳基和任选取代的杂环基。
在优选实施例中，所述化合物选自下式II的化合物：
Figure BDA0000111449490000051
式中，
R2选自H，C1-C6烷基，C2-C6不饱和烃基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，C1-C6烷氧基；
R7选自任选取代的芳基，任选取代的芳基羰基，任选取代的含氮杂环基羰基，任选取代的杂环基，和任选取代的芳氧基，C1-C3烷基羰基；
本文中，“烷基”通常指碳链长度为1-10个碳原子的饱和的支链和直链烷基，优选长1-6个碳原子、更优选长1-4个或1-3个碳原子的烷基。“环烷基”指环状烷基，其成环碳原子数通常为3-8个。示例性的环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环庚基和环己基等。
本文中，“不饱和烃基”包括链烯基和炔基。“链烯基”指直链或支链含有2-10个碳原子、其中至少是链中的两个碳原子之间含有一个双键的基团。优选的烯基是含有2-4个碳原子的烯基。典型的链烯基包括乙烯基、1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基和2-丁烯基。
本文所用“炔基”是指直链或支链含有2-10个碳原子，其中至少是链中的两个碳原子之间含有一个叁键的基团。优选的炔基是含有2-4个碳原子的炔基。典型的炔基包括乙炔基、1-丙炔基、1-甲基-2-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基和2-丁炔基。
本文中，“芳基”指含有6到14个碳原子的单环、双环或三环芳族基团，包括苯基、萘基、菲基、蒽基、茚基、茀基、四氢化萘基、二氢化茚基等。芳基可任选地被1-5个(例如，1、2、3、4或5个)选自以下的取代基取代：卤素、C1-C4醛基、C1-C6的直链或支链烷基、氰基、硝基、氨基、羟基、羟甲基、卤素取代的烷基(例如三氟甲基)、卤素取代的烷氧基(例如三氟甲氧基)、羧基、C1-C4的烷氧基、巯基、C1-C10硫代烷基(例如五氟硫甲基)和C1-C10硫代烷氧基(例如五氟硫甲氧基)，吗啉基、任选取代的芳基(例如任选取代的苯基)、任选取代的芳氧基(例如任选取代的苯氧基)和任选取代的苄氧基。例如，芳基可以被1-3个选自以下的基团取代：氟、氯、溴、C1-C4烷基、三氟甲基、吗啉基、甲氧基、苯基、甲氧基取代的苯基、苯氧基、苄氧基、被卤素取代的苄氧基、乙氧基和硝基等。
本文所使用的术语“杂环基”指单一或稠合的环结构，在性质上可以是芳族或非芳族的，并且其优选含有3-20个成环原子，更优选含有5-14个环原子，其中至少1个并且优选最多可至4个是选自O、S和N的杂原子。本文中，杂环基的例子包括呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡咯烷基、咪唑基、三唑基、噻唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吗啉基、咔唑基、二苯并噻吩和1，2-亚甲基二氧苯基。本文中，杂环基可任选地被1-3个本文所述的取代基取代。
本文所使用的术语“杂原子”包括O、S和N。当杂原子是N时，此N原子可以进一步由例如氢或C1-C10烷基的基团所取代。当杂原子是S时，此S原子可以进一步由例如C1-C10烷基的基团所取代。
本文所使用的术语“杂芳基”或“芳香杂环基”指如上所述具有芳族特性的那些杂环基，包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、噁唑基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基等。
本文所使用的术语“卤素”包括氟、氯、溴和碘。
除非另有说明，本文所使用的术语“任选取代的”指其所修饰的基团可任选地被1-5个(通常为1、2或3个)选自以下的取代基取代：C1-C4烷基、羧基、卤素、C1-C4烷氧基、氰基、硝基、氨基、羟基、醛基、C1-C6酰基、羟甲基、卤素取代的C1-C4烷基(例如三氟甲基)、C1-C10硫代烷基(例如五氟硫甲基)，C1-C10硫代烷氧基(例如五氟硫甲氧基)，卤素取代的C1-C4烷氧基(例如三氟甲氧基)、巯基和C1-C4酰基。
本文中，酰胺基自身或作为其它基团的一部分，指“C1-C6烷基-CO-NH-”基团。示例性的酰胺基包括但不限于甲酰胺基、乙酰胺基等。
本文中，酰基自身或作为其它基团的一部分，可含有1-6个碳原子，优选1-3个碳原子。示例性的酰基包括但不限于甲酰基、乙酰基等。
本发明优选的化合物包括那些R3为H，R2为C1-C6烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基等)，R1为-NH-任选取代的苯基或萘基的化合物。更优选地，R1中任选取代的苯基或萘基上的取代基为卤素、卤素取代的C1-C4烷基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基。
在更优选的实施例中，R3为H，R2为C1-C6烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基等)，R1为-NH-任选取代的苯基；苯基优选没有取代基，或者具有1-3个选自卤素、三氟甲基、甲基、硝基和甲氧基的取代基。优选的，取代基位于3、4和/或5位。优选的，所述化合物不包括化合物14-21。
在其它优选的实施例中，R3为H，R2为C2-C4烷氧基羰基(例如乙氧基羰基等)，R1为-NH-任选取代的苯基；苯基优选没有取代基，或者具有2-3个选自卤素和C1-C4烷基的取代基。优选地，所述化合物不包括化合物14-21。
本发明优选下文表1中所示的编号1-13的化合物，尤其优选抑制率在50％以上的那些化合物。
本发明的化合物可采用以下方法制备获得：
Figure BDA0000111449490000081
上述制备流程中，R为最终产物中苯基上的取代基，其定义与上文的芳基取代基的定义相同。本领域技术人员可根据实际制备需要，采用本领域常规获得的各种起始化合物为原料，制备本发明的化合物。例如，可参考杜晓华等(非硫光气法合成一些难合成的苯基异硫氰酸酯.[J].农药，2004，43(2)，78-79)所述的方法合成本发明式II化合物。
本发明第二方面包括一种药物组合物，该组合物含有治疗有效量的本发明式I、II的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体或赋形剂。
本发明化合物的药学上可接受的盐的例子包括但不限于无机和有机酸盐，例如盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、富马酸盐、扁桃酸盐和草酸盐；以及与碱例如钠羟基、三(羟基甲基)胺基甲烷(TRIS，胺丁三醇)和N-甲基葡糖胺形成的无机和有机碱盐。
虽然每个人的需求各不相同，本领域技术人员可确定本发明药物组合物中每种活性成分的最佳剂量。一般情况下，本发明的化合物或其药学上可接受的盐，对哺乳动物每天口服给药，药量按照约0.0025到50毫克/公斤体重。但最好是每公斤口服给药约0.01到10毫克。例如，单位口服剂量可以包括约0.01到50毫克，最好是约0.1到10毫克的本发明化合物。单位剂量可给予一次或多次，每天为一片或多片，每片含有约0.1到50毫克，合宜地约0.25到10毫克的本发明化合物或其溶剂化物。
本发明的药物组合物可被配制成适合各种给药途径的制剂形式，包括但不限于被配制成用于肠外，皮下，静脉，肌肉，腹腔内，透皮，口腔，鞘内，颅内，鼻腔或外用途径给药的形式，用于治疗肿瘤和其他疾病。给药量是有效地改善或消除一个或多个病症的药量。对于特定疾病的治疗，有效量是足以改善或以某些方式减轻与疾病有关的症状的药量。这样的药量可作为单一剂量施用，或者可依据有效的治疗方案给药。给药量也许可治愈疾病，但是给药通常是为了改善疾病的症状。一般需要反复给药来实现所需的症状改善。药的剂量将根据病人的年龄，健康与体重，并行治疗的种类，治疗的频率，以及所需治疗效益来决定。
本发明的药物制剂可以给予任何哺乳动物，只要他们能获得本发明化合物的治疗效果。在这些哺乳动物中最为重要的是人类。
本发明的化合物或其药物组合可用于治疗与预防各种DHODH介导的疾病，尤其与DHODH的抑制相关的疾病。本文中，DHODH介导的疾病主要是各种由于某类细胞快速增殖引起的疾病，如癌症，以及炎症反应和由同种或异种器官移植引起的宿主排斥反应。DHODH介导的疾病还包括各种自身免疫疾病。具体地讲，DHODH介导的疾病包括但不限于类风湿性关节炎、结肠炎、红斑狼疮(包括系统性红斑狼疮)、肾小球疾病(包括多种继发性和原发性肾小球疾病)、抗器官移植物排异反应、黑色素瘤、银屑病关节炎和银屑病等。DHODH介导的疾病还包括由疟原虫引起的寄生虫病，例如疟疾等。
本发明的药物制剂可用已知的方式制造。例如，由传统的混合，制粒，制锭，溶解，或冷冻干燥过程制造。制造口服制剂时，可结合固体辅料和活性化合物，选择性研磨混合物。如果需要或必要时加入适量助剂后，加工颗粒混合物，获得片剂或锭剂芯。
合适的辅料特别是填料，例如糖类如乳糖或蔗糖，甘露醇或山梨醇；纤维素制剂或钙磷酸盐，例如磷酸三钙或磷酸氢钙；以及粘结剂，例如淀粉糊，包括玉米淀粉，小麦淀粉，大米淀粉，马铃薯淀粉，明胶，黄芪胶，甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羧甲基纤维素钠，或聚乙烯吡咯烷酮。如果需要，可增加崩解剂，比如上面提到的淀粉，以及羧甲基淀粉，交联聚乙烯吡咯烷酮，琼脂，或褐藻酸或其盐，如海藻酸钠.辅助剂特别是流动调节剂和润滑剂，例如，硅石，滑石，硬脂酸盐类，如镁硬脂酸钙，硬脂酸或聚乙二醇。如果需要，可以給锭剂核芯提供可以抵抗胃液的合适包衣。为此，可以应用浓缩糖类溶液。这个溶液可以含有阿拉伯树胶，滑石，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇和/或二氧化钛，漆溶液和合适的有机溶剂或溶剂混合物。为了制备耐胃液的包衣，可使用适当的纤维素溶液，例如醋酸纤维素邻苯二甲酸或羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸。可向药片或锭剂核芯的包衣加入染料或色素。例如，用于识别或为了表征活性成分剂量的组合。
因此，本发明第三方面提供一种治疗或预防DHODH介导的疾病的方法，该方法包括给予需要的对象以本发明的式I或II化合物或药物组合物。
给药方法包括但不限于本领域周知的各种给药方法，可根据患者的实际情况加以确定。这些方法包括但不限于肠外，皮下，静脉，肌肉，腹腔内，透皮，口腔，鞘内，颅内，鼻腔或外用途径给药。
本发明包括本发明式I或II化合物在制备治疗或预防DHODH介导的疾病用的药物中的用途。
本发明也包括本发明式I或II化合物在制备治疗或预防疟原虫DHODH介导的疾病用的药物中的用途。
本发明还包括本发明式I或II化合物在制备抑制疟原虫DHODH活性用的药物中的用途。
优选的，使用化合物1-4、6、10、12、16-18、20和21实施上述治疗和预防方法和用途。
具体实施方式
在以下的实施例中将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
合成部分：
2-取代苯胺基-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯系列化合物合成通则：
合成方法：将3mmol的取代苯胺溶于3mL的丙酮中，加入9mmol的三乙烯二胺，滴加15mL的二硫化碳，常温搅拌24小时，析出黄色固体，抽滤烘干得中间体，将中间体直接加入烧瓶中，加入10mL的三氯甲烷，，悬浮状，滴加溶解有1mmol三光气的10mL三氯甲烷溶液，反应过夜，抽滤得母液，直接旋干柱层析得取代苯基异硫氰酸酯，收率45％左右。
乙基2-取代苯胺基-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧基系列化合物合成通则：(Faull.W.A.；Hull.R.；Some Reactions of Ethyl 2-Anil ino-4-oxo-4，5-dihydrothiophen-3-carboxylate[J].J.Chem.Society.Perkin.1981，1078-1082)。
Figure BDA0000111449490000111
合成方法：现制0.55mmol的甲醇钠固体和干燥的DME 10mL，取0.55mmol的4-氯乙酰乙酸乙酯，常温搅拌1小时，另取0.5mmol的取代苯异硫氰酸酯溶于10mL的DME，氩气保护下缓慢滴加，反应6小时结束，选干DME，用稀盐酸中和，饱和食盐水洗涤乙酸乙酯萃取，有机层浓缩干燥柱层析得产品。上述流程中，R为最终产物中苯基上的取代基，其定义与前文的芳基取代基的定义相同。
目标化合物谱图数据
2-取代苯胺基-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯系列化合物
2-(4-氯苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物1)
Figure BDA0000111449490000112
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.12(s，1H)，7.55(d，J＝8.8Hz，2H)，7.47(d，J＝8.4Hz，2H)，4.25-4.19(q，J＝7.2Hz，2H)，3.68(s，2H)，1.25(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C13H12ClNO3S(M+H+)298.0305，found 298.0307；
2-(4-三氟甲基苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物2)
Figure BDA0000111449490000113
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.34(s，1H)，7.86(d，J＝8.4Hz，2H)，7.68(d，J＝8.4Hz，2H)，4.26-4.21(q，J＝7.2Hz，2H)，3.74(s，2H)，1.26(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C14H12F3NO3S(M+H+)332.0568，found 332.0559；
2-(4-溴-3-甲基苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物3)
Figure BDA0000111449490000121
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：10.91(s，1H)，7.49(d，J＝8.4Hz，1H)，7.29(d，J＝8.4Hz，2H)，4.24-4.19(q，J＝6.8Hz，2H)，3.32(s，2H)，2.22(s，3H)，1.25(t，J＝6.8Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C14H14BrNO3S(M+H+)355.9956，found 355.9955；
2-(3，5-二氯苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物4)
Figure BDA0000111449490000122
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.12(s，1H)，7.66(s，1H)，7.61(s，2H)，4.25-4.20(q，J＝7.2Hz，2H)，3.71(s，2H)，1.27(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C13H11Cl2NO3S(M+H+)331.9915，found331.9916；
2-(4-甲基-3-氟苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物5)
Figure BDA0000111449490000123
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.10(s，1H)，7.39(t，J＝8.4Hz，1H)，7.30(d，J＝10.8Hz，1H)，7.19(t，J＝8.0Hz，1H)，4.25-4.19(q，J＝7.2Hz，2H)，3.68(s，2H)，2.26(s，3H)，1.25(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd forC14H14FNO3S(M+H+)296.0757，found 296.0757；
2-(3，4-甲基苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物6)
Figure BDA0000111449490000131
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.36(s，1H)，7.21(d，J＝7.6Hz，1H)，7.13-7.10(m，2H)，4.42-4.37(q，J＝7.2Hz，2H)，3.63(s，2H)，2.31(s，6H)，1.42(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C15H17NO3S(M+H+)292.1007，found292.1007；
2-(9-乙基-9H-咔唑-3-氨基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物7)
Figure BDA0000111449490000132
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ(ppm)：11.42(s，1H)，8.10(d，J＝7.6Hz，2H)，7.55(t，J＝7.2Hz，1H)，7.48-7.41(m，3H)，7.30(d，J＝7.2Hz，1H)，4.46-4.39(m，4H)，3.64(s，2H)，1.51-1.48(m，6H)；HRMS(ESI)calcd forC21H20N2O3S(M+H+)381.1273，found 381.1274；
2-(4-溴-3-三氟甲基苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物8)
Figure BDA0000111449490000133
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.66(s，1H)，7.73(s，1H)，7.61(d，J＝8.4Hz，1H)，7.53(t，J＝8.4Hz，1H)，4.43-4.37(q，J＝7.2Hz，2H)，3.70(s，2H)，1.42(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C14H11BrF3NO3S(M+H+)409.9673，found 409.9675；
2-(4-氯-3-三氟甲基苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物9)
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.67(s，1H)，7.81(d，J＝8.4Hz，1H)，7.73(s，1H)，7.45(d，J＝8.4Hz，1H)，4.43-4.36(q，J＝6.8Hz，2H)，3.71(s，2H)，1.42(t，J＝6.8Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C14H11ClF3NO3S(M+H+)366.0179，found 366.0177；
2-(2-萘胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物10)
Figure BDA0000111449490000142
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.34(s，1H)，8.05-7.96(m，4H)，7.60-7.54(m，3H)，4.28-4.22(q，J＝7.2Hz，2H)，3.70(s，2H)，1.27(t，J＝7.2Hz，3H)；HRMS(ESI)calcd for C17H15NO3S(M+H+)314.0851，found 314.0849；
2-(β-蒽胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物11)
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：8.46(d，J＝12.8Hz，2H)，8.10(d，J＝9.2Hz，1H)，8.04(s，2H)，8.02(s，1H)，7.53(t，J＝4.8Hz，2H)，7.40(d，J＝8.4Hz，1H)，4.44(q，J＝7.2Hz，2H)，3.76(s，2H)，1.45(t，J＝7.2Hz，3H)HRMS(ESI)calcd for C21H18NO3S(M+H+)364.1007，found 364.1005；
2-(苯胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物12)
Figure BDA0000111449490000144
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：7.47(t，J＝8.0Hz，2H)，7.37(d，J＝8.0Hz，2H)，7.34(s，1H)，4.39(q，J＝7.2Hz，2H)，3.67(s，2H)，1.42(t，J＝7.2Hz，3H)HRMS(ESI)calcd for C13H14NO3S(M+H+)264.0694，found 264.0694；
2-(6-二苯并噻吩胺基)-4-羰基-4，5-二氢噻吩-3-羧酸乙酯(化合物13)
Figure BDA0000111449490000151
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)：11.27(s，1H)，8.49(d，J＝2.0Hz，1H)，8.42(dd，J1＝2.0Hz，J2＝1.6Hz，1H)，8.154(d，J＝8.4Hz，1H)，8.08(dd，J1＝1.6Hz，J2＝2.4Hz，1H)，7.56(m，3H)，4.25(q，J1＝7.2Hz，2H)，3.67(s，2H)，1.28(t，J＝7.2Hz，3H)HRMS(ESI)calcd for C19H16NO3S2(M+H+)370.0572，found370.0572；
DHODH活性测试部分
实施例1
本发明提供的化合物对二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)活性的体外抑制效果：
将PfDHODH(Plasmodium falciparum dihydroorotate dehydrogenase)的催化区域159-565克隆到载体pET101/D中(The Journal ofBiological Chemistry，2008，283，35078-35085)，转入表达菌株E.coli BL21，将1.5ml pET101/D-PfDHODH菌液接种500mL含250μM氨苄青霉素的2×YT培养基中，37℃、230rpm摇床培养约4h。待菌体OD值达到0.8-1时，向培养基中加入IPTG，使IPTG终浓度为0.5mM，25℃诱导4-6h。4℃、4000rpm离心20min收集诱导后菌体，用15ml去离子水重悬菌体后10000rpm离心30min收集菌体沉淀，-80℃过夜保存后，用20ml裂解液50mM HEPES(pH 7.5)，500mM NaCl，40mM imidazole，0.1％Triton X-100重悬，超声破碎裂解菌体。用含300mM咪唑的裂解液洗脱蛋白后，50mM HEPES(pH 7.5)，150mM NaCl，10％glycerol，0.1％Triton X-100过夜透析后用于后续的酶活测定及抑制剂筛选。
抑制剂筛选使用DCIP比色法，DCIP在反应中被还原，是DHO(二氢乳清酸)最终的电子受体，因此根据DCIP在600nm处吸光度的减弱速率可以判断底物DHO的水解程度，光吸收值减弱的速率越快，表明酶的活性越高，即化合物对其抑制作用越小(以同体积的DMSO为阴性对照，等量的A771726为阳性对照)，具体见June P.Davis等，The Immunosuppressive Metabolite ofLeflunomide Is a Potent Inhibitor of Human Dihydroorotate Dehydrogenase，Biochemistry，1996，35(4)，pp 1270-1273。
所有试剂，包括氨苄青霉素、YT培养基、IPTG、咪唑、HEPES、Triton X-100、NaCl、DCIP、DHO等均购自sigma公司。化合物14-21购自荷兰SPECS化合物库。
噻吩酮衍生物的抑制率和活性化合物的IC50
Figure BDA0000111449490000161
Figure BDA0000111449490000171
Figure BDA0000111449490000181

Claims (10)

1.下式I化合物：
Figure FDA0000111449480000011
式中，
X选自O和S；
R1选自H，C1-C10烷基，C10以下不饱和烃基，任选取代的芳基，硝基，氨基，NR4R5，和卤素；
R2选自H，C1-C6烷基，C2-C6不饱和烃基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，和C1-C6烷氧基；
R3选自H，C1-C6烷基，任选取代的C2-C6不饱和烃基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，和C1-C6烷氧基；
R4和R5独立的选自H，C1-C6烷基，-C(O)NHR6，C1-C6烷氧基羰基，卤素取代的烷基，C2-C6不饱和烃基，任选取代的芳基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，任选取代的杂环基，任选取代的杂环基羰基，和C1-C6烷氧基羰基；
R6选自任选取代的芳基和任选取代的杂环基。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自下式II的化合物：
Figure FDA0000111449480000012
式中，
R2选自H，C1-C6烷基，C2-C6不饱和烃基，C1-C6烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，和C1-C6烷氧基；
R7选自任选取代的芳基，任选取代的杂环基，任选取代的芳基羰基，任选取代的含氮杂环基羰基，任选取代的芳氧基，和C1-C3烷基羰基。
3.如权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述芳基和杂环基任选地被1-5个选自以下的基团取代：C1-C10烷基，C3-C8环烷基，C1-C4烷氧基，任选取代的苯基，任选取代的苯氧基，苄氧基，CF3，F，Cl，Br和I。
4.如权利要求2所述的化合物，其特征在于，R2选自H，C1-C6烷基，C2-C6不饱和烃基，C1-C3烷基羰基，任选取代的苯甲酰基，羧基，氨基羰基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6氨基羰基，羟基，和C1-C6烷氧基；
5.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自：
Figure FDA0000111449480000021
6.一种药物组合物，其特征在于，所述药物组合物含有权利要求1-5中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，和药学上可接受的载体或赋形剂。
7.权利要求1-5中任一项所述的化合物在制备治疗或预防二氢乳清酸脱氢酶介导的疾病用的药物中的用途。
8.如权利要求7所述的用途，其特征在于，所述二氢乳清酸脱氢酶介导的疾病包括癌症、炎症反应和由同种或异种器官移植引起的宿主排斥反应。
9.如权利要求7所述的用途，其特征在于，所述二氢乳清酸脱氢酶介导的疾病包括类风湿性关节炎、结肠炎、红斑狼疮、肾小球疾病、抗器官移植物排异反应、黑色素瘤、银屑病关节炎、疟疾和银屑病。
10.权利要求1-5中任一项所述的化合物在制备抑制二氢乳清酸脱氢酶活性用的药物中的用途。
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