CN104718204A - 噁唑烷-2-酮-嘧啶衍生物 - Google Patents

噁唑烷-2-酮-嘧啶衍生物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用作PI3K(磷脂酰肌醇-3-激酶)抑制剂的

Description

噁唑烷-2-酮-嘧啶衍生物
技术领域
本发明涉及作为PI3K(磷脂酰肌醇-3-激酶)抑制剂的唑烷-2-酮取代的嘧啶化合物及其药用组合物、其制备方法和治疗依赖于PI3激酶的病症、疾病和不适的用途。
背景技术
磷脂酰肌醇-3-激酶超家族包括4种不同PI3K相关脂质或蛋白激酶类。I、II和III类为脂质激酶，其具有不同的底物特异性，而IV类PI3K也称为PI3-激酶相关蛋白激酶(PIKK)，为蛋白激酶。I类PI3Ks包括脂质激酶家族，其能够促进磷酸盐向肌醇脂质的D-3'位的转化，从而产生磷酸肌醇-3-磷酸盐(PIP)、磷酸肌醇-3,4-二磷酸盐(PIP2)和磷酸肌醇-3,4,5-三磷酸盐(PIP3)，然后其通过将含有普列克底物蛋白-同源物(pleckstrin–homology)、FYVE、Phox和其它磷脂-结合域的蛋白锚定至各种血浆膜中常见的信号复合物，可以在信号级联中作为二级信使(Vanhaesebroeck等,Annu.Rev.Biochem 70:535(2001))。PI3K的异常调节通常可以通过激活AKT激酶而增加存活和增殖，这是人癌症中最普遍的事件之一，已经显示其能够在多级水平上发生(Liu等,Nat Rev Drug Discov 8:627－644(2009))。例如，能够激活下游信号通路的PIK3CA中的体细胞错义突变在各种各样的人癌症中发生的频率非常高(Huang等,Science 318:1744－1748(2007),Zhao&Vogt,Oncogene 27:5486－5496(2008))。能够在肌醇环的3'位将磷酸肌醇脱磷酸化从而能够拮抗PI3K活性的肿瘤抑制基因PTEN在各种肿瘤中均发生功能突变或被删除(Keniry&Parsons,Oncogene 27:5477－5485(2008))。某些研究表明，无法表达PTEN这一现象能够介导自PI3Kα向β-同工型的信号依赖性的转移(Wee等,Porc Natl Acad Sci USA 105:13057－13062(2008))。因此，两种I类PI3K的α和β-同工型的抑制在缺乏PTEN磷酸酶的癌症中可能是特别有益的。
已公开的国际专利申请WO2007/084786描述了能够抑制PI3K的取代的嘧啶分子。
已经充分确定，Akt的激活能够导致对哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)的激酶活性的刺激。mTOR为蛋白激酶，是IV类PI3K的一员。在哺乳动物细胞中，mTOR在被称为mTORC1和mTORC2的两种不同的蛋白复合物中均有发现。mTORC1的活化有赖于活化的PI3K和Akt激酶。对mTORC2活化的调节更为复杂。mTORC2通过丝氨酸残基473的磷酸化而使得Akt激酶活性增强(Sarbassov等,Science 307:1098－1101(2005),Bayascas&Alessi,mol Cell 18(2)：143－145(2005))。与mTOR抑制相伴的I类PI3K同工型的催化抑制表现出了另一种益处，可能会对PI3K-Akt通路产生较强的作用。
皮肤鳞状细胞癌(SCC)是第二种最常见的人皮肤癌，通常先于光化性角化病(AK)。AK和皮肤SCC的发病机理与长期暴露于UV相关，暴露于UV是一个重要的风险因素(Salasche,J Am Acad Dermatol 42:4－7(2000))。PI3K/Akt/mTOR通路的活性增强在现有研究中已有报道(Chen等,Br JDermatol；160(2)：442－445(2009))。已有报道显示，持续的UV-B照射导致体外人角质细胞中PTEN在mRNA和蛋白水平上的表达下调，从而促进了其存活和生长(Ming等,Oncogene；29(4)：492－502(2010))。最近的文献显示，长期的UV照射和PTEN下调之间有因果关系(Darido等,CancerCell；20(5)：635－648(2011))。因此，皮肤SCC和AK以及长期的阳光损害性皮肤均与导致PI3K/Akt/mTOR信号通路激活的PTEN表达的匮乏有关。
发明概述
本发明涉及式(I)的唑烷-2-酮取代的嘧啶化合物和/或其可药用的盐和/或溶剂化物：
其中：
R1为甲基、乙基或羟基甲基；
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基，
或者为
吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基，
或者为
含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代；
并且
R3为H或甲基。
除非特别说明，术语“本发明化合物”是指式(I)化合物及其亚式、该化合物的盐、该化合物和/或盐的水合物或溶剂化物以及所有的立体异构体(包括非对映异构体和对映异构体)、互变异构体以及同位素标记的化合物(包括氘取代基)。本发明化合物还包括式(I)化合物(或其亚式)及其盐的多晶型物。当述及式(I)化合物时，应当还包括式(I)化合物的互变异构体和N-氧化物。
式(I)化合物被认为适合用于治疗依赖于PI3激酶的疾病。式(I)化合物被认为适合例如用于治疗依赖于I类PI3激酶或依赖于I类PI3激酶和mTOR的疾病。
发明详述
通过参考下面的说明，包括下面的术语以及总结性实施例，可以更充分地理解本发明。本文中使用的术语“包括”、“含有”和“包含”在本文中以开放的非限定性的意义使用。
除非另有说明，在上文中和在下文中使用的通用术语在本公开的范围内优选具有下列意义：
本文中使用的术语“烷氧基”是指完全饱和的支链(包括单链或多链)或非支链烃基，通过-O-连接基团与分子的其余部分相连。除非另有说明，烷氧基是指具有1－16个碳原子、1－10个碳原子、1－7个碳原子或1－4个碳原子的基团。烷氧基的示例包括但不限于甲氧基、乙氧基、正-丙氧基、异-丙氧基、正-丁氧基、仲-丁氧基、异-丁氧基、叔-丁氧基、正-戊氧基、异-戊氧基、新戊基、正-己氧基。
本文中使用的术语“吡啶基”是指2-吡啶基、3-吡啶基或4-吡啶基。间位或对位的取代基与吡啶基的碳原子相连。代表性的示例为3-吡啶基。
本文中使用的含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基的取代基与杂芳基的碳原子相连。含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基的示例包括但不限于噻唑基、唑基、1,2,4-二唑基、1,3,4-二唑基和1,3,4-噻二唑基。代表性的示例为噻唑基。
本文描述了本发明的各种实施方案。应当理解，每个实施方案中指定的特征可以与其它指定的特征结合以提供本发明的其它实施方案。
在一个实施方案中，本发明提供了式(I)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其选自式(Ia)化合物：
其中R1和R2如上面式(I)化合物所定义。
在一个实施方案中，本发明提供了式(I)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物,其选自式(Ib)化合物：
其中R1和R2如上面式(I)化合物所定义。
在一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R2为吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R2为含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R2为苯基、3-甲氧基-苯基、4-甲氧基-苯基、4-(3-羟基丙氧基)-苯基、4-(2-羟基乙氧基)-苯基或4-(2-甲氧基乙氧基)-苯基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R2为3-吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R2为3-吡啶基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R2为噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R2为2-噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R2为2-噻唑基。
在一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为甲基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为乙基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(I)、(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为羟基甲基。
在一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为甲基；
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为甲基；
R2为吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为甲基；
R2为含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为甲基；
R2为苯基、3-甲氧基-苯基、4-甲氧基-苯基、4-(3-羟基丙氧基)-苯基、4-(2-羟基乙氧基)-苯基或4-(2-甲氧基乙氧基)-苯基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为甲基；
R2为3-吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为甲基；R2为3-吡啶基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为甲基；R2为噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为甲基；R2为2-噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为甲基；R2为2-噻唑基。
在一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为乙基；
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为乙基；
R2为吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为乙基；R2为含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为乙基；
R2为苯基、3-甲氧基-苯基、4-甲氧基-苯基、4-(3-羟基丙氧基)-苯基、4-(2-羟基乙氧基)-苯基或4-(2-甲氧基乙氧基)-苯基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为乙基；
R2为3-吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为乙基；R2为3-吡啶基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为乙基；R2为噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为乙基；R2为2-噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为乙基；R2为2-噻唑基。
在一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为羟基甲基；
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为羟基甲基；
R2为吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为羟基甲基；
R2为含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：
R1为羟基甲基；
R2为苯基、3-甲氧基-苯基、4-甲氧基-苯基、4-(3-羟基丙氧基)-苯基、4-(2-羟基乙氧基)-苯基或4-(2-甲氧基乙氧基)-苯基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为羟基甲基；R2为3-吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为羟基甲基；R2为3-吡啶基。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为羟基甲基；R2为噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为羟基甲基；R2为2-噻唑基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
在另一个实施方案中，本发明提供了式(Ia)或(Ib)化合物和/或其可药用的盐和/或其溶剂化物，其中：R1为羟基甲基；R2为2-噻唑基。
在另一个实施方案中，本发明提供了化合物和/或其可药用的盐和/或溶剂化物，所述化合物选自：
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-苯基唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-甲基-5-苯基唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(3-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(噻唑-2-基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-乙基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-羟基甲基-5-苯基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-5-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-4-(羟基甲基)唑烷-2-酮，或
3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-(3-羟基丙氧基)苯基)唑烷-2-酮。
在另一个实施方案中，本发明提供了化合物和/或其可药用的盐和/或溶剂化物，所述化合物选自：
(4S,5R)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮，
(4S*,5S*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基-甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
(4S*,5R*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-苯基唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-甲基-5-苯基唑烷-2-酮，
(4R*,5R*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(3-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
(4S,5R)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(噻唑-2-基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-乙基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-羟基-甲基-5-苯基-唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-5-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-4-(羟基甲基)唑烷-2-酮，或
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-(3-羟基丙氧基)苯基)唑烷-2-酮。
本文中描述的特定示例性化合物提供了具体的实施方案。
本文所用的术语“旋光异构体”或“立体异构体”是指本发明的给定化合物可以存在的各种立体异构构型中的任意一种且包括几何异构体。应理解的是，取代基可以连接在碳原子的手性中心上。术语“手性”是指与其镜像分子对具有不可叠加性的分子，而术语“非手性”是指与其镜像分子对具有可叠加性的分子。因此，本发明包括化合物的对映异构体、非对映异构体或外消旋体。“对映体”是互为不可叠加镜像的一对立体异构体。一对对映体的1:1混合物是“外消旋”混合物。在适宜的情况下，该术语用于指外消旋混合物。
“非对映异构体”是具有至少两个不对称原子、但是不互为镜像的立体异构体。绝对立体化学是根据Cahn-lngold-Prelog R-S系统来规定的。当一种化合物是纯对映体时，每个手性碳上的立体化学可以用R或S来说明。其绝对构型不明的拆分的化合物可以根据它们在钠D线波长下旋转平面偏振光的方向(右旋-或左旋-)而被指定为(+)或(-)。本文所述的某些化合物含有一个或多个不对称中心或轴，因此可以产生对映体、非对映体和可以在绝对立体化学上被定义为(R)-或(S)-的其它立体异构形式。
根据选择的原料和工艺，化合物可以以下列可能的形式之一存在：对映异构体或其混合物，例如纯旋光异构体，或异构体混合物，例如外消旋物，非对映异构体混合物，这取决于不对称碳原子的数目。本发明应当包括所有此类可能的异构体，包括外消旋混合物、非对映体混合物和光学纯形式。光学活性的(R)-和(S)-异构体可以使用手性合成子或手性试剂来制备，或使用常规技术来拆分。如果化合物含有双键，则取代基可以是E或Z构型。如果化合物含有二取代的环烷基，则环烷基取代基可具有顺式-或反式-构型。还包括所有互变异构形式。也应当包括所有的互变异构形式。
本文所用的术语“盐”是指本发明化合物的酸加成盐或碱加成盐。“盐”特别包括“可药用的盐”。术语“可药用的盐”是指保持了本发明化合物的生物学有效性和性质并且典型地不具有生物学上或其它方面的不希望的特性的盐。在多种情况下，由于氨基和/或羧基或类似基团的存在，本发明的化合物能够形成酸和/或碱盐。
采用无机酸或有机酸形成的可药用的酸加成盐包括例如乙酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、溴化物/氢溴酸盐、碳酸氢盐/碳酸盐、硫酸氢盐/硫酸盐、樟脑磺酸盐、氯化物/盐酸盐、chlortheophyllonate、柠檬酸盐、乙二磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、马尿酸盐、氢碘酸盐/碘化物、羟乙基磺酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、扁桃酸盐、甲磺酸盐、甲基硫酸盐、萘甲酸盐、萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、十八酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐/磷酸二氢盐、聚半乳糖醛酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、磺基水杨酸盐、酒石酸盐、甲苯磺酸盐和三氟乙酸盐。
用于盐衍生的无机酸包括例如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等。
用于盐衍生的有机酸包括例如乙酸、丙酸、乙醇酸、草酸、马来酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、甲苯磺酸、磺基水杨酸等。可药用的碱加成盐可以用无机碱或有机碱形成。
用于盐衍生的无机碱包括例如铵盐和来自周期表I-XII族的金属。在某些实施方案中，盐可以衍生自钠、钾、铵、钙、镁、铁、银、锌和铜；特别适合的盐包括铵盐、钾盐、钠盐、钙盐和镁盐。
用于盐衍生的有机碱包括例如伯、仲和叔胺、取代的胺(包括天然存在的取代的胺)、环状胺、碱性离子交换树脂等。某些有机胺包括异丙胺、苄星青霉素(benzathine)、胆碱酸盐(cholinate)、二乙醇胺、二乙胺、赖氨酸、葡甲胺、哌嗪和氨丁三醇。
本发明的可药用的盐可以通过常规化学方法由碱性或酸性部分合成。一般而言，此类盐可以通过使这些化合物的游离酸形式与化学计量的适宜的碱(例如Na、Ca、Mg或K的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等)反应制备，或者通过使这些化合物的游离碱形式与化学计量的适宜的酸反应来制备。此类反应典型地在水中或在有机溶剂中或在两者的混合物中进行。一般而言，如果可行，使用非水性介质如乙醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈是合乎需要的。其它适合的盐的列表可见于例如“Remington's PharmaceuticalSciences(雷明顿药物科学)”,第20版,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,(1985)以及Stahl和Wermuth的“Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use(药用盐手册：性质、选择和用途)”(Wiley-VCH,Weinheim,德国,2002)。
除非另有说明，本文给出的任意结构式还应当表示化合物的未标记形式以及同位素标记形式。同位素标记的化合物具有本文给出的结构式所描绘的结构，不同的是一个或多个原子被具有所选择的原子质量或质量数的原子代替。可掺入本发明的化合物的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、磷、氟和氯的同位素，例如分别是2H、3H、11C、13C、14C、15N、18F、31P、32P、35S、36Cl、125I。本发明包括各种同位素标记的本文所定义的化合物，例如其中存在放射性同位素如3H和14C的那些，或者其中存在非放射性同位素如2H和13C的那些。此类同位素标记的化合物可用于代谢研究(使用14C)、反应动力学研究(例如使用2H或3H)、检测或成像技术，例如正电子发射断层成象术(PET)或单光子发射计算机断层成像术(SPECT)，包括药物或底物组织分布测定，或用于患者的放射性治疗。特别地，对于PET或SPECT研究，18F或标记的化合物可能是特别合乎需要的。一般而言，可以根据本领域技术人员已知的常规技术，或者根据随附实施例和制备中所述类似方法，采用适当的同位素标记的试剂替换非同位素标记的试剂，制备同位素标记的式(I)化合物。
此外，采用较重的同位素、特别是氘(即2H或D)的取代可因更好的代谢稳定性而提供某些治疗优势，例如增加的体内半衰期、降低的剂量需求、或治疗指数的改善。应当理解的是，在本文的上下文中，氘被视为本发明的化合物的取代基。此类较重的同位素(特别是氘)的浓度可以用同位素富集因子来定义。本文所用的术语“同位素富集因子”意指具体给定的同位素的同位素丰度与天然丰度之比。如果本发明的化合物中的取代基是所示的氘，则这种化合物对每个指定的氘原子而言具有至少3500(在每个指定的氘原子上52.5％氘掺入)、至少4000(60％氘掺入)、至少4500(67.5％氘掺入)、至少5000(75％氘掺入)、至少5500(82.5％氘掺入)、至少6000(90％氘掺入)、至少6333.3(95％氘掺入)、至少6466.7(97％氘掺入)、至少6600(99％氘掺入)或至少6633.3(99.5％氘掺入)的同位素富集因子。
本发明的可药用的溶剂化物包括其中结晶的溶剂可以是同位素取代的那些，例如D2O、d6-丙酮、d6-DMSO。
本发明的化合物，即含有能用作氢键供体和/或受体的基团的式(I)化合物，能与适合的共晶形成剂形成共晶。可以通过已知的共晶形成工艺由式(I)化合物制备此类共晶。这类工艺包括研磨、加热、共升华、共熔，或者在结晶条件下使式(I)化合物在溶液中与共晶形成剂接触并分离由此形成的共晶。适合的共晶形成剂包括WO 2004/078163中所述的那些。因此，本发明还提供了包含式(I)化合物的共晶。
如本领域技术人员所已知，本文所用的术语“可药用的载体”包括任何和所有的溶剂、分散介质、包衣材料、表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂(例如，抗细菌剂、抗真菌剂)、等张剂(isotonic agent)、吸收延迟剂、盐、防腐剂、药物稳定剂、粘合剂、赋形剂、崩解剂、润滑剂、甜味剂、矫味剂、染料、缓冲剂等以及其组合(参见例如Remington's Pharmaceutical Sciences(雷明顿药物科学),第18版,Mack Printing Company,1990,第1289－1329页)。除非与活性成分不相容的任何常规载体外，否则可以考虑其在治疗或药用组合物中的应用。
术语本发明的化合物的“治疗有效量”是指将引起个体的生物学或医药响应的本发明化合物的量，所述响应例如降低或抑制酶活性或蛋白质活性，或者改善症状、缓解病症、减慢或延迟疾病进展或者预防疾病等。在一个非限定性实施方案中，本文中使用的术语“治疗有效量”是指当给予个体时能够有效地发挥下列作用的本发明化合物的量：(1)至少部分缓解、抑制、防止和/或减轻(i)由I类PI3激酶介导的，或(ii)与I类PI3激酶活性有关的，或(iii)特征在于I类PI3激酶的活性(正常或异常)的病症或疾病；或(2)减少或抑制I类PI3激酶的活性。在另一个非限定性实施方案中，本文中使用的术语“治疗有效量”是指当给予细胞或组织或非细胞生物学材料或介质时，能够有效地至少部分降低或抑制I类PI3激酶活性的本发明化合物的量。
在另一个实施方案中，术语“治疗有效量”是指当给予个体时能够有效地发挥下列作用的本发明化合物的量：(1)至少部分缓解、抑制、防止和/或减轻(i)由I类PI3激酶和mTOR介导的，或(ii)与I类PI3激酶和mTOR的活性有关的，或(iii)特征在于I类PI3激酶和mTOR的活性(正常或异常)的病症或疾病；或(2)减少或抑制I类PI3激酶和mTOR的活性。在另一个非限定性实施方案中，本文中使用的术语“治疗有效量”是指当给予细胞或组织或非细胞生物学材料或介质时，能够有效地至少部分降低或抑制I类PI3激酶和mTOR的活性的本发明化合物的量。
本文所用的术语“个体”是指动物。典型地，所述动物是哺乳动物。个体还指例如灵长类动物(例如人，男性或女性)、牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、兔、大鼠、小鼠、鱼、鸟等。在某些实施方案中，所述个体是灵长类动物。在另一个实施方案中，所述个体是人。
本文中使用的术语“抑制”是指减轻或抑制指定的症状、病症或疾病，或者显著降低生物学活性或过程的基线活性。
在一个实施方案中，本文所用的术语“治疗”任意疾病或病症或者任意疾病或病症的“治疗”是指改善所述疾病或障碍(即，减慢或阻止或减少疾病或其至少一种临床症状的发生)。在另一个实施方案中，“治疗”是指缓解或改善至少一种物理参数，包括可能患者不可辨别的那些物理参数。在另一个实施方案中，“治疗”是指调节疾病或病症，包括对物理方面的(例如稳定可辨识症状)、生理学方面的(例如稳定物理参数)或者它们两方面的调节。在另一个实施方案中，“治疗”是指预防或延迟所述疾病或病症的发作或发生或进展。
如本文所用的那样，如果个体会在生物学上、医学上或生活质量方面从这类治疗中获益，那么该个体是“需要”治疗的。
除非本文另有说明或者上下文清楚地有相反含义，否则本文所用的术语“一个”、“一种”、“该/所述”以及本发明的上下文中(尤其是在权利要求书的上下文中)所使用的类似术语应理解为既包括单数，又包括复数。
除非本文另有说明或者上下文清楚地有相反含义，本文中所有的方法均可以以任何适当的顺序进行。本文中提供的任何和所有实施例或示例性语言(如“例如”)的使用仅仅旨在更好地举例说明本发明，不对请求保护的本发明的范围构成限制。
本发明的化合物的任何不对称碳原子(例如碳等)可以以外消旋或对映体富集的形式存在，例如以(R)-或(S)-构型存在。在某些实施方案中，每个不对称原子在(R)-或(S)-构型中具有至少50％对映体过量、至少60％对映体过量、至少70％对映体过量、至少80％对映体过量、至少90％对映体过量、至少95％对映体过量或至少99％对映体过量。如果可能的话，具有不饱和双键的原子的取代基可能存在顺式-(Z)-或反式-(E)-形式。
因此，本文中使用的本发明化合物可以是下列可能的形式之一：对映异构体、旋转异构体、阻转异构体、互变异构体或其混合物，例如基本上纯的几何(顺式或反式)异构体、非对映异构体、光学异构体(对映体)、外消旋体或其混合物。
任何获得的异构体混合物可以根据其构成成分的物理化学性质的不同而分离为纯的或基本上纯的几何或光学异构体、非对映异构体和外消旋体，例如通过色谱方法和/或分步结晶方法。
任何获得的终产物或中间体的外消旋体可以通过已知的方法拆分为光学对映体，例如通过分离其用光学活性的酸或碱获得的非对映体盐并释放光学活性的酸或碱性化合物。因此，具体地讲，碱性部分可被用于将本发明化合物拆分成其光学对映体，例如通过将采用光学活性的酸形成的盐分级结晶而拆分，所述酸例如酒石酸、二苯甲酰基酒石酸、二乙酰基酒石酸、二-O,O'-对-甲苯酰酒石酸、扁桃酸、苹果酸或樟脑-10-磺酸。外消旋产物也可以通过手性色谱法、例如使用手性吸附剂的高压液相色谱法(HPLC)来拆分。
此外，包括它们的盐在内的本发明化合物也可以以其水合物的形式被获得，或者包括用于其结晶的其它溶剂。本发明化合物可以固有地或经设计与可药用的溶剂(包括水)形成溶剂合物；因此，本发明既包括溶剂化的形式，也包括非溶剂化的形式。术语“溶剂合物”是指本发明的化合物(包括其可药用的盐)与一个或多个溶剂分子的分子复合物。这类溶剂分子是制药领域中常用的那些，已知它们对于接受者是无害的，例如水、乙醇等。术语“水合物”是指其中溶剂分子是水的复合物。
本发明化合物(包括其盐、水合物和溶剂化物)以固有地或经设计形成多晶型物。
本发明化合物可以通过包括与化学领域公知的那些方法类似的方法在内的合成途径、特别是参考本文所包含的描述来合成。起始原料通常可获自商业来源，或者可容易地采用本领域技术人员公知的方法制备(例如，通过以下文献中概括性描述的方法制备：Louis F.Fieser和Mary Fieser,Reagents for organic Synthesis(有机合成试剂),第1－19卷,Wiley,NewYork(1967－1999版本)，或Beilsteins Handbuch der organischen Chemie,4,Aufl.ed.Springer-Verlag,Berlin，包括增刊(也可以通过Beilstein在线数据库得到))。
为了举例说明，下面描绘的反应流程图提供了用于合成本发明的化合物以及关键中间体的可能途径。关于各反应步骤的更详细描述，参见下面的实施例部分。本领域技术人员可以理解，其它合成途径也可以用于合成本发明的化合物。尽管在下面的流程图中描绘了并且在下文中讨论了具体的起始原料和试剂，但是可以容易采用其它起始原料和试剂代替，从而提供各种衍生物和/或反应条件。此外，可以参考本公开内容、使用本领域技术人员公知的常规化学方法进一步修饰通过下面所述的方法制备的许多化合物。
在本发明化合物的制备中，中间体的远端官能团(例如羟基)的保护可能是必要的。对此类保护的需要取决于远端官能团的性质和制备方法的条件。适合的羟基保护基团包括三烷基硅烷基醚，其中一个或两个烷基可以被苯基替代。对此类保护的需要可以容易地由本领域技术人员确定。关于保护基及其应用的概括性描述，参见T.W.Greene,Protective Groups in OrganicSynthesis(有机合成中的保护基团)，John Wiley&Sons,New York,1991。
一般来讲，式(I)化合物可以根据下文所提供的方法制备。
流程1
在一个实施方案中，本发明涉及包括步骤a和b的式(I)化合物的制备方法。
在一个实施方案中，本发明涉及式(I)化合物的制备方法(方法A)，其包括步骤a以及随后的步骤b。
式(I)化合物通过下列步骤获得：
步骤a)，该步骤包括使得式(A)化合物(其中R3如上面式(I)化合物所定义)
与式(B)化合物(其中R1和R2如上面式(I)化合物所定义)偶合，
形成式(C)化合物，其中R1、R2和R3如上面式(I)化合物所定义，
步骤b)，该步骤包括使得式(C)化合物与式(D)化合物偶合，其中-B(OR’)2代表环状或非环状硼酸或硼酸衍生物，例如频哪醇-硼(pinacolato-boron)，
在存在保护基团的情况下，加入去保护步骤，将被保护的式(I)化合物转化为式(I)化合物。
步骤a)在碱(例如NaH)存在下进行。该反应在有机溶剂(例如DMF)存在下、于0－80℃的温度下进行20－30min。或者，该反应在常规Buchwald-Hartwig条件下采用配体(例如双二苯基膦(Xantphos)、X-Phos或2-二-叔-丁基膦基-2'-(N,N-二甲基氨基)联苯)和钯催化剂(例如Pd2(dba)3或Pd2(dba)3·CHCl3或Pd(OAc)2)(优选Pd2(dba)3与双二苯基膦)、在碱(例如优选Cs2CO3或t-BuONa)存在下、在有机溶剂(例如乙醚，优选二氧六环或THF)中进行。该反应优选于约80－120℃的温度下搅拌进行。该反应优选在惰性气体(例如氮或氩气)环境中进行。Buchwald-Hartwig反应的本领域中已知的典型反应条件可以被应用于本发明方法中。
步骤b)在催化剂(例如Pd(0)催化剂,例如PdCl2(dppf)-CH2Cl2)存在下、任选在一或多种反应助剂(例如碱，例如碱水溶液，如Na2CO3水溶液)存在下，任选在一或多种稀释剂(特别是极性溶剂，例如DME)存在下进行。该反应于约80－120℃的温度下搅拌进行。该反应在惰性气体(例如氮或氩气)环境中进行。Suzuki反应的本领域中已知的典型反应条件可以被应用于本发明方法中。
或者，式(I)化合物也可以通过先进行步骤b)、然后进行步骤a)的方法进行合成(方法B)。
本发明还包括本发明方法的变通方法，其中在任意阶段获得的中间体产物可以用作原料并进行其余的步骤，或者原料可以在反应条件下在位形成，或者其中反应成分可以采用其盐或光学纯材料的形式。
本发明化合物和中间体也可以根据本领域技术人员公知的方法彼此转化。
另一方面，本发明提供了药用组合物，其包含本发明化合物或其可药用的盐以及可药用的载体。
药用组合物可被配制用于特定的给药途径，如局部给药；肠内给药，例如口服或直肠施用；肠胃外给药，例如静脉内、肌肉内或皮下给药。另外，本发明的药用组合物可被配制成固体形式(包括但不限于胶囊剂、片剂、丸剂、颗粒剂、散剂或栓剂)或液体形式(包括但不限于溶液、混悬剂或乳剂)。药用组合物可以根据本领域已知的方法制备。药用组合物可经受常规药学操作如灭菌和/或可含有常规的惰性稀释剂、润滑剂或缓冲剂以及辅助剂如防腐剂、稳定剂、湿润剂、乳化剂和缓冲剂等。
用于局部应用(例如用于皮肤和眼睛)的合适组合物包括水溶液、混悬液、软膏剂、乳膏剂、凝胶剂、散剂、油剂或可喷雾制剂，例如通过气雾剂等来递送。此类局部递送系统特别适用于皮肤应用，例如用于霜剂、洗剂、喷雾剂等。因此，它们特别适合在本领域所熟知的局部制剂、包括化妆品的制剂中使用。此类制剂可以包含增溶剂、稳定剂、张力增强剂、缓冲剂和防腐剂。
本文使用的局部应用还可涉及吸入或鼻内应用，例如用于呼吸系统。它们可适宜地如下递送：例如通过干粉吸入器以干粉形式(单独、混合物形式，例如含有乳糖的干掺混物；或例如含有磷脂的混合型组分颗粒)，或通过压力容器、泵、喷雾器、雾化器或雾化吸入器的气雾剂形式，可以使用或不使用适当的抛射剂。
在本发明的情况下，应用优选是指适当组合物的局部应用，例如皮肤应用，所述组合物包含本发明化合物或其可药用的盐以及可药用的皮肤可接受的载体。应用于皮肤的适当的组合物可以包括该给药途径所使用的所有药用形式，均为本领域众所周知的，包括溶液剂、凝胶剂、洗剂、混悬液剂、霜剂、散剂、油剂、软膏剂、泡沫剂、摩丝(mousses)、乳剂、微乳剂、奶类、血清类、气雾剂、喷雾剂、分散剂、微囊剂、泡囊和微粒等。这些组合物可以根据常规技术配制。
本文中使用的术语“皮肤可接受的载体”为适合局部应用于角质组织的载体，具有良好的美学性能，与本发明的活性成分和任何其它成分相容，不会导致不需要的安全性或毒性反应。
皮肤可接受的载体可以为多种形式，例如本文中使用的乳剂载体包括但不限于水包油、油包水、水包油油包水和硅胶包水水包油型乳剂。技术人员应当理解，指定的成分主要分散在水或油/硅胶相中，这取决于组合物中该成分的水溶性/分散性。
如果需要，适合皮肤应用的组合物可以含有各种已知的添加剂，例如赋形剂、粘合剂、润滑剂和崩解剂。本领域技术人员知道，如果需要，它也可以含有油性材料，例如各种脂肪类、油类、蜡类、烃类、脂肪酸、高级醇类、酯油类、金属皂类、动物或植物提取物、亲水性或亲脂性凝胶剂、亲水性或亲脂性活性剂、其它成分，例如维生素、氨基酸、表面活性剂、着色剂、染料、香料、气味吸收剂、消毒剂、防腐剂、杀菌剂、润湿剂、增稠剂、溶剂、填充剂、抗氧剂、螯合剂、遮光剂等及其组合，前提是其与活性成分是相容的。
适当的油类的示例包括矿物油、植物油(例如花生油、芝麻油、大豆油、红花油、葵花油)、动物油(例如羊毛脂或全氢鲨烯)、合成油(例如鸭子尾脂腺油(purcellin oil))、硅酮油例如环甲硅油等。脂肪醇类、脂肪酸例如硬脂酸和蜡类(例如石蜡、棕榈蜡或蜂蜡)也可以用作脂肪类。
组合物也可以含有乳化剂、溶剂、亲水性凝胶剂、亲脂性凝胶剂、脂肪酸金属盐、亲水性活性剂或亲脂性活性剂。
游离形式或盐形式的式(I)化合物具有有价值的药理学性质，例如PI3激酶调节性能，如I类PI3激酶(I类PI3K’s)调节性能或者PI3K’s调节性能与mTOR调节性能的结合，例如如实验部分中提供的体外和体内试验中所示，因此，其可以用于治疗或者用作研发化合物，例如作为工具化合物。
游离形式或盐形式的式(I)化合物可以用于治疗I类PI3激酶依赖性疾病(特别是依赖于I类PI3Kα和β-同工型的疾病)以及依赖于I类PI3激酶(特别是依赖于I类PI3Kα和β-同工型)和mTOR两者结合疾病。
能够抑制I类PI3Kα和β-同工型(特别是对I类PI3Kα和β-同工型基本上等效的)以及任选能够抑制mTOR活性的化合物被认为是有益的，因为，与具有唯一特异性的化合物(例如对I类PI3K家族中的一员的特异性)相比，此类化合物被认为有能力能够避免由于通路通过其它同工型重新布线而导致的适应机制。对于“等效”而言，它意味着该化合物能够在相当的程度上抑制多个同工型，例如如本文中所述酶或细胞试验中所测得的。
相应的，式(I)化合物显示了足够的光稳定性从而保证了式(I)化合物的活性并使其最大化，当给予皮肤时能够尽可能减少由于降解产物导致产生的可能的刺激性和副作用。具有良好光稳定性的化合物由于减少了光解的风险而能够使得技术开发和供应简单化。相应的，式(I)化合物在使用源自皮肤鳞状细胞癌的人细胞系的细胞试验中显示具有良好的效能。优选的化合物应当证明其具有良好的皮肤渗透性能。
本发明化合物可以用于治疗选自下列但不限于下列的适应症：非黑素瘤皮肤癌，例如基底细胞癌和鳞状细胞癌；其恶性前阶段，例如光化性角化病、日光性角化病和长期阳光损伤的皮肤；皮肤成纤维细胞调节异常导致的其它高增生性皮肤病，例如皮肤纤维化、硬皮病、增生性瘢痕或瘢痕瘤。本发明化合物可以特别用于治疗选自下列但不限于下列的适应症：非黑素瘤皮肤癌。
除非本文另有说明或者上下文清楚地有相反含义，本文中所有的方法均可以以任何适当的顺序进行。本文中提供的任何和所有实施例或示例性语言(如“例如”)的使用仅仅旨在更好地说明本发明，不对请求保护的本发明的范围构成限制。
在某些情况下，将本发明化合物与至少一种其它药用(或治疗)成分(例如抗增生性或抗癌成分或化疗中常用的辅助治疗)组合给药是有利的。本发明化合物可以与一或多种其它治疗药物同时给药或者在其之前或之后给药。或者，本发明化合物可以与其它药物通过相同或不同的给药途径分别给药，或者在同一药用组合物中一起给药。
在一个实施方案中，本发明提供了一种产品，其包含作为组合制剂的式(I)化合物和至少一种其它治疗药物，可以在治疗中同时、分别或按顺序使用。在一个实施方案中，所述治疗是对依赖于PI3激酶的疾病或病症的治疗。作为组合制剂提供的产品包括组合物，其在同一药用组合物中同时含有式(I)化合物和其它治疗药物；或者包括不同独立形式的式(I)化合物和其它治疗药物，例如套盒形式。
在一个实施方案中，本发明提供了包含式(I)化合物和其它治疗药物的药用组合物。任选所述药用组合物可以含有如上所述的可药用的载体。
在一个实施方案中，本发明提供了套盒，其包含两种或多种不同的药用组合物，其中至少一种含有式(I)化合物。在一个实施方案中，所述套盒包括分别放置所述组合物的工具，例如容器、独立的瓶或者独立的铝箔板。此类套盒的示例为泡罩包装，其通常用于片剂、胶囊剂等的包装。
本发明的套盒可以用于给予不同的剂型，例如口服和胃肠外剂型，用于以不同的剂量间隔给予不同的组合物，或者不同的组合物依次或顺序给药。为了依从性的需要，本发明的套盒通常包含给药说明书。
因此,本发明提供了式(I)化合物在治疗由PI3激酶介导的疾病或病症中的用途，其中制备的药物与另一种治疗成分一起给药。本发明也提供了另一种治疗成分在治疗由PI3激酶介导的疾病或病症中的用途，其中所述药物与式(I)化合物一起给药。
本发明也提供了式(I)化合物，用于治疗由I类PI3激酶介导的或者由I类PI3激酶和mTOR介导的疾病或病症的方法，其中制备的所述式(I)化合物与另一种治疗成分一起给药。本发明也提供了另一种治疗成分，用于治疗由PI3激酶介导的或者由PI3激酶和mTOR介导的疾病或病症的方法，其中制备的另一种治疗成分与式(I)化合物一起给药。本发明也提供了式(I)化合物，用于治疗由I类PI3激酶介导的或者由I类PI3激酶和mTOR介导的疾病或病症的方法，其中式(I)化合物与另一种治疗成分一起给药。本发明也提供了另一种治疗成分，用于治疗由I类PI3激酶介导的或者由I类PI3激酶和mTOR介导的疾病或病症的方法，其中另一种治疗成分与式(I)化合物一起给药。
本发明也提供了式(I)化合物在治疗由I类PI3激酶介导的或者由I类PI3激酶和mTOR介导的疾病或病症中的用途，其中患者预先(例如24小时内)已经采用另一种治疗成分进行了治疗。本发明也提供了另一种治疗成分在治疗由I类PI3激酶介导的或者由I类PI3激酶和mTOR介导的疾病或病症中的用途，其中患者预先(例如24小时内)已经采用式(I)化合物进行了治疗。
在一个实施方案中，另一种治疗成分选自适合于治疗下列疾病的治疗药物：非黑素瘤皮肤癌，例如基底细胞癌和鳞状细胞癌；其恶性前阶段，例如光化性角化病、日光性角化病和长期阳光损伤的皮肤。相应的，这些其它治疗药物可以选自免疫刺激化合物，例如Toll样受体激动剂，例如咪喹莫特()；或选自抗炎药，例如双氯芬酸()。
本发明的药用组合物或组合产品可以是单位剂量产品，对于体重约50-约70kg的个体而言，单位剂量为约1至约1000mg的活性成分，或者为约1至约500mg、约1至约250mg、约1至约150mg、约0.5至约100mg或约1至约50mg的活性成分。对于体重约50－约70kg的个体而言，单位剂量也可以是约50－约1000mg的活性成分，或者是约50－约500mg或约50-约250mg或约50－约150mg、约50－约100mg的活性成分。所述剂量可以取决于用于递送活性成分的具体剂型。一般而言，化合物、药物组合物或其组合的治疗有效剂量取决于个体的种属、体重、年龄和个体情况、所治疗的病症或疾病或其严重性。剂量也取决于活性成分在待治疗种属中的生物利用度。本领域普通医师、药剂师、临床医生或兽医能容易地确定预防、治疗或抑制病症或疾病进展所必需的活性成分各自的有效量。
上述剂量性质可以有利地使用哺乳动物例如小鼠、大鼠、狗、猴、猪、小型猪或离体的器官、组织和其制品在体外和体内试验中证实。本发明的化合物可以以溶液形式例如水溶液(例如由10mM DMSO储备液制备)在体外应用，还可以通过肠内、肠胃外(有利地静脉内)或局部在体内应用，例如以混悬液或以水溶液或其它溶液的形式，例如以丙二醇类溶液的形式应用。体外剂量可以在约10-3摩尔－约10-9摩尔浓度范围内。根据给药途经的不同，体内的治疗有效量可以在约0.1－约500mg/kg的范围内或在约1－约100mg/kg的范围内。
实施例
下面的实施例意在用于阐明本发明，不应被视为对其加以限定。温度均为摄氏度。如果没有其它说明，所有的蒸发均在减压下进行，通常在约15mm Hg－100mm Hg之间(＝20－133mbar)。终产物、中间体和原料的结构通过标准分析方法确证，例如微量分析和光谱特征分析，例如MS、IR、NMR。使用的缩写均为本领域中常规缩写。
用于合成本发明化合物的所有的原料、构建模块、试剂、酸、碱、脱水剂、溶剂和催化剂既可以得自商业，或者也可以通过本领域技术人员已知的有机合成方法制备(Houben-Weyl,第4版,1952，Methods of OrganicSynthesis(有机合成方法),Thieme,第21卷)。另外，本发明化合物可以根据下面实施例中所示的本领域技术人员已知的有机合成方法制备。
除非特别说明，原料均获自商业来源，例如Aldrich Chemicals Co.(Milwaukee,Wis.)、Lancaster Synthesis,Inc.(Windham,N.H.)、AcrosOrganics(Fairlawn,N.J.)、Maybridge Chemical Company,Ltd.(Cornwall,England)、Tyger Scientific(Princeton,N.J.)、Chem-Impex International,Inc.(Wood Dale,IL)和AstraZeneca Pharmaceuticals(London,England)。
缩写
下面实施例中使用的缩写具有下面列示的相应的意义。
AcOH          乙酸
aq            含水的
ax            轴向
Boc           叔-丁氧基羰基
Brine         饱和的(于室温下)氯化钠溶液
br s          宽单峰
CDCl3         氘化氯仿
CHCl3-d       氘化氯仿
CH2Cl2        二氯甲烷
CH3CN         乙腈
conc.         浓的
CsF         氟化铯
CuSO4       硫酸铜
d           双峰
DIPEA       二-异丙基乙基胺
DME         二甲氧基乙烷
DMF         N,N-二甲基甲酰胺
DMSO        二甲基亚砜
DMSO-d6     氘化二甲基亚砜
dppf        1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁
eq          当量(equatorial)
ESI-MS      电喷雾质谱
Et2O        乙醚
EtOH        乙醇
EtOAc       乙酸乙酯
h           小时
Hyflo        Hyflo Super
1HNMR        质子核磁共振
KOAc         乙酸钾
KHSO4        硫酸氢钾
K2CO3        碳酸钾
LC-MS        液相色谱-质谱
LDA          二异丙基胺锂
MeOH         甲醇
MgSO4        硫酸镁
M            摩尔
m            多重峰
MS           质谱
min          分钟
mL           毫升
m.p.        熔点
MgSO4       硫酸镁
MHz         兆赫
N           当量
NaHMDS      六甲基二硅氮烷钠
NMR         核磁共振
NEt3        三乙胺
Na2S2O3     硫代硫酸钠
Na2SO4      硫酸钠
Pd2(dba)3   三(二亚苄基丙酮)二钯(0)
PdCl2(dppf) 1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁-二氯化钯(II)
PdCl2(dppf)-CH2Cl2   1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁-二氯化钯(II)二氯甲烷复合物
PPh3        三苯基膦
Pd(PPh3)4   四(三苯膦)钯
Pd          钯
qt          五重峰
Raney-Ni    雷尼镍
RT          室温
Rf          TLC保留因子
Rt          保留时间
s           单峰
SiO2        二氧化硅
t           三重峰
TBAF        四丁基氟化铵
TBDPSCl     叔-丁基二苯基甲硅烷基氯
TBME        叔-丁基甲基醚
TFA         三氟乙酸
THF         四氢呋喃
TLC      薄层色谱
tR       保留时间
UV       紫外
UPLC     超高效液相色谱
通用方法
1H-NMR测定在BrukerμltrashieldTM 400(400MHz)、BrukerμltrashieldTM 600(600MHz)或500MHz DRX Bruker CryoProbe(500MHz)光谱仪上、使用或不使用三甲基硅烷作为内标进行。在四甲基硅烷的低场以ppm为单位报道化学位移(d-值)，以Hz为单位给出偶合常数(J)，将光谱分裂模式表示为单峰(s)、双峰(d)、双双峰(dd)、三重峰(t)、四重峰(q)、多重峰或更多重叠信号(m)、宽信号(br)。在圆括号内给出溶剂。
TLC采用预涂布的硅胶60F254玻璃板(Merck,Darmstadt,德国)、使用分别给出的溶剂系统进行。一般用UV光(254nm)进行显影。
LC-MS：
LC-MS-方法1
柱：Acquity HSS T3,1.8μm,2.1×50mm；
洗脱液：水(+0.05％甲酸+3.75mM乙酸铵)：乙腈(+0.04％甲酸)，自95:5至2:98洗脱1.4min，保持98％洗脱0.75min；
流速/温度：1.0mL/min，60℃
LC-MS-方法2
柱：Acquity HSS T3,1.8μm,2.1×50mm；
洗脱液：水(+0.05％甲酸+3.75mM乙酸铵)：乙腈(+0.04％甲酸)，自98:2至2:98洗脱1.4min，保持98％洗脱0.75min；
流速/温度：1.2mL/min，50℃
UPLC 1
柱：Acquity UPLC HSS T3C18,1.7μm 2.1×50mm，流速：1.0mL/min。梯度洗脱：5％－100％B洗脱1.5min，100％B洗脱1min，A＝水+0.1％TFA，B＝乙腈+0.1％TFA
检测：218nm或254nm
硼酸酯中间体的合成
在本发明化合物制备中使用的硼酸酯中间体既可以获自商业，或者也可以根据文献中所述方法或类似方法制备，或者根据下面所述方法或类似方法制备。
中间体1：5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-4-三氟甲基)嘧啶-2-胺
a)5-溴-4-三氟甲基-嘧啶-2-基胺
2.5h内，向2-氨基-4-三氟甲基嘧啶(25g,0.15mol)的CH3CN(600mL)溶液中加入深色的N-溴代琥珀酰亚胺(34.8g,195mmol)的乙腈(200mL)溶液。反应混合物于室温下搅拌4.5h，然后浓缩。将残留物溶于EtOAc和H2O,分离有机溶剂，用水和盐水洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用10－40％的EtOAc己烷溶液，获得目标化合物，为米色固体(31.2g,85％)。LC-MS:Rt 0.82min；(LCMS方法2)。
b)5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-4-(三氟甲基)嘧啶-2-胺
在氩气环境中，向5-溴-4-三氟甲基-嘧啶-2-基胺(16.2g,66.3mmol)、联硼酸频哪醇酯(bis-pinacolatodiboron)(18.5g,72.9mmol)和KOAc(19.5g,199mmol)的二氧六环(300mL)悬浮液中加入PdCl2(dppf)·CH2Cl2加合物(2.44g,2.98mmol)，将混合物于115℃搅拌4h。将反应混合物冷却至50℃，采用EtOAc处理。获得的悬浮液通过Hyflo过滤，用EtOAc洗涤。浓缩合并的滤液。将残留物悬浮于2M NaOH中，于室温下搅拌5min，然后加入Et2O和H2O。二元混合物通过Hyflo再次过滤，分离相。采用4MHCl水溶液将获得的水相的pH调节至5－6，产物采用EtOAc萃取。合并的萃取液用水和盐水洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。将残留物在Et2O/己烷中研磨，过滤并干燥，获得目标化合物，为浅黄色固体(8.33g,42％)。LC-MS:[M+H]290.2；Rt 1.00min；(LCMS方法2)。
唑烷酮中间体的合成
中间体2:(4S*,5S*)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
a)(1S*,2S*)-1-(4-甲氧基苯基)-2-硝基丁-1-醇
在氩气环境中，向已经于0℃搅拌30min的LiAlH4(2M的THF溶液)(1.84mL,3.67mmol)的无水THF(100mL)溶液中加入1-硝基丙烷(16.3mL,184mmol)。30min后，一次性加入4-甲氧基苯甲醛(4.45mL,36.7mmol)。将混合物于0℃搅拌6小时，于室温下搅拌18小时。将反应混合物用HCl(1M的H2O溶液)骤冷，用CH2Cl2萃取。有机层用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－100％的CH2Cl2的己烷溶液洗脱，获得目标化合物(1.4g,34％)。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)：7.35(d,2H),6.94(d,2H),5.94(d,1H),4.80(dd,1H),4.68-4.52(m,1H),3.76(s,3H),1.75-1.69(m,1H),1.25-1.20(m,1H),0.74(t,3H)。
b)(1S*,2S*)-2-氨基-1-(4-甲氧基苯基)丁-1-醇
向(1S*,2S*)-1-(4-甲氧基苯基)-2-硝基丁-1-醇(1.0g,4.44mmol)的乙醇(20mL)溶液中充入氩气，于室温下加入Pd/C(100mg,0.094mmol)。然后将密封的容器排空，再次充入氢气，将反应混合物于室温下搅拌18小时。将反应混合物通过硅藻土过滤，用乙醇洗涤并浓缩。残留物通过柱色谱纯化，采用100:0:0－80:20:1的CH2Cl2/MeOH/(NH4OH的H2O溶液)洗脱，获得目标化合物，为白色固体(450mg,51.4％)。LC-MS:[M+H]196.1；Rt 0.44min；(LCMS方法2)。
c)(4S*,5S*)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
在氩气环境中，于0℃向(1S*,2S*)-2-氨基-1-(4-甲氧基苯基)丁-1-醇(440mg,2.25mmol)的CH2Cl2(15mL)溶液中加入NEt3(0.78mL,5.63mmol)。然后在5分钟内加入双光气，温度保持于0℃30分钟。将反应混合物用冰冷的水和2M Na2CO3水溶液骤冷，用CH2Cl2萃取，经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。将残留物采用TBME研磨，过滤并干燥，获得中间体2[(4S*,5S*)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮]，为白色粉末(220mg,44％)。LC-MS:[M+H]222.2；Rt 0.77min；(LCMS方法2)。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)：7.94(br s,1H),7.32(d,2H),6.96(d,2H),5.06(d,1H),3.74(s,3H),3.51(q,1H),1.53(qt,2H),0.85(t,3H)。
中间体3:(4S*,5S*)-4-乙基-5-(3-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
目标化合物根据中间体2[(4R*,5R*)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮]所述方法制备，得到为无色油状物的中间体3。LC-MS:[M+H]222.1；Rt 0.79min；(LCMS方法2)。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)：7.98(br s,1H),7.35-7.29(m,1H),6.83-6.96(m,3H),5.10(d,1H),3.72–3.78(m,3H),3.36-3.29(m,1H),1.49-1.63(m,2H),0.88(t,3H)。
中间体4:(4S*,5R*)-4-乙基-5-苯基唑烷-2-酮
目标化合物根据中间体2[(4R*,5R*)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮]所述方法制备，得到为白色固体的中间体4。LC-MS:[M+H]192.1；Rt 0.77min；(LCMS方法2)
中间体5:(4S,5S)-4-甲基-5-苯基唑烷-2-酮
在氩气环境中，于0℃向(1S,2S)-(+)-去甲伪麻黄碱(2.00g,13.2mmol)的CH2Cl2(60mL)溶液中加入Et3N(4.61mL,33.1mmol)。然后，缓慢加入溶于20mL CH2Cl2的三光气(1.57g,5.29mmol)，将温度自0℃温热至室温。将反应混合物于室温下搅拌4小时。然后将反应混合物通过加入NH4Cl水溶液骤冷。分离有机层，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－100％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得需要的产物(2.10g,89％)。LC-MS:[M+H]178.1；Rt 0.67min；(LCMS方法2)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)7.88(br s,1H),7.50-7.32(m,5H),5.09(d,1H),3.78-3.62(m,1H),1.26(d,3H)。
中间体6:(4S,5R)-4-乙基-5-(噻唑-2-基)唑烷-2-酮
a)(S)-2-(((苄基氧基)羰基)氨基)丁酸
于0℃向(S)-2-氨基丁酸(11.2g,109mmol)的THF(200mL)溶液和2M碳酸钠溶液(65.2mL,130mmol)中滴加氯甲酸苄酯(benzyl carbonochloridate)(17.06mL,119mmol)。于室温下搅拌16小时后，将反应混合物用H2O/TBME萃取，水层用HCl(2M的H2O溶液)酸化至pH＝2，采用EtOAc萃取。有机层经硫酸钠干燥，过滤并浓缩滤液，获得目标化合物(22.8g,77％)，为无色油状物。产物无需进一步纯化可以直接用于下一步骤。LC-MS:[M-H]236.2；Rt 0.76min；(LCMS方法1)。
b)(S)-2-(((苄基氧基)羰基)氨基)丁酸甲基酯
在氩气环境中，于室温下向(S)-2-(((苄基氧基)羰基)氨基)丁酸(10.0g,42.1mmol)的甲醇(100mL)和甲苯(300mL)溶液中滴加三甲基甲硅烷基重氮甲烷(23.2mL,46.4mmol)。于室温下搅拌1小时后，将反应混合物浓缩，将残留物用EtOAc和盐水的溶液萃取。合并的有机层经硫酸钠干燥，过滤并浓缩滤液。将残留物通过柱色谱纯化(120g SiO2)，采用0％－30％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物(5.2g,48％)，为无色油状物。LC-MS:[M+H]252.1；Rt 0.93min；(LCMS方法1)。
c)(S)-(1-氧代丁-2-基)氨基甲酸苄基酯
在氩气环境中，在20分钟内，于-78℃向(S)-2-(((苄基氧基)羰基)氨基)丁酸甲基酯(2.0g,7.96mmol)的甲苯(50mL)溶液中滴加DIBAL-H(1M的甲苯溶液)(15.9mL,15.9mmol)，将反应混合物于-78℃搅拌1小时。将反应混合物于-78℃采用1.5M酒石酸钾钠溶液(20mL)骤冷，温热至室温。反应混合物用EtOAc和盐水的溶液萃取。合并的有机层经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化(24g SiO2)，采用0％－30％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物(1.18g,64％)，为无色油状物。LC-MS:[M+H]222.2；Rt 1.01min；(LCMS方法1)。1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：9.61(s,1H),7.27-7.43(m,5H),5.39(br s,1H),5.15(m,2H),4.15(q,1H),1.96-2.11(m,1H),1.64-1.82(m,1H),1.01-0.79(m,3H)。
d)((1R,2S)-1-羟基-1-(噻唑-2-基)丁-2-基)氨基甲酸苄基酯
于-30℃、在氩气环境中，10分钟内向(S)-(1-氧代丁-2-基)氨基甲酸苄基酯(1.1g,4.97mmol)的二氯甲烷(30mL)溶液中滴加2-(三甲基甲硅烷基)噻唑(939μL,5.97mmol)。然后，将反应混合物于-30℃搅拌20分钟，温热至室温，于室温下搅拌2小时。然后将反应混合物于30℃浓缩，溶于THF(30mL)。于0℃、氩气环境中加入TBAF(1M的THF溶液)(5.97mL,5.97mmol)，将反应混合物于室温下搅拌2小时。将反应混合物浓缩，残留物采用EtOAc萃取。合并的有机层用碳酸钠水溶液、水和盐水洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并浓缩滤液。将残留物通过柱色谱纯化(24g SiO2)，采用0％－30％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物(1.18g,64％)，为无色油状物。将残留物通过柱色谱纯化(24g SiO2)，采用0％－4％的MeOH的CH2Cl2己烷溶液洗脱，获得目标化合物(340mg,43％)，为无色油状物。LC-MS:[M+H]307.5；Rt 0.86min；(LCMS方法1)。
e)(1R,2S)-2-氨基-1-(噻唑-2-基)丁-1-醇
于0℃、在氩气环境中，向((1R,2S)-1-羟基-1-(噻唑-2-基)丁-2-基)氨基甲酸苄基酯(330mg,1.077mmol)的乙腈(25mL)溶液中加入哌啶(0.213mL,2.154mmol)，5分钟内滴加三甲基碘硅烷(293μL,2.15mmol)。然后，将反应混合物温热至室温，于室温下搅拌2小时。于0℃向反应混合物中加入硫代硫酸钠(500mg)，随后加入水(0.5mL)，将反应混合物于0℃剧烈搅拌15分钟。再次加入500mg硫代硫酸钠，将混合物用EtOAc稀释(50mL)，经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。将残留物用EtOAc研磨，过滤，浓缩滤液，获得目标化合物(250mg,67％)，为黄色油状物。
f)(4S,5R)-4-乙基-5-(噻唑-2-基)唑烷-2-酮
根据中间体2所述方法，目标化合物制备自(1R,2S)-2-氨基-1-(噻唑-2-基)丁-1-醇，得到中间体6(410mg,95％)，为棕色油状物。该产物无需进一步纯化可以直接用于下一反应步骤。
中间体7:4-乙基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮
a)2-硝基-1-吡啶-3-基-丁-1-醇
于0℃、氩气环境中，向LiAlH4(2M的THF溶液)(0.93mL,1.87mmol)的无水THF(80mL)溶液中缓慢加入1-硝基丙烷(8.30mL,93mmol)。60min后，一次性加入吡啶甲醛(2.00g,18.7mmol)。将混合物搅拌16小时，同时使得温度自0℃升高至室温。反应混合物通过加入1mL的2MHCl水溶液骤冷，随后加入4g的Na2SO4。将获得的悬浮液搅拌15分钟，然后过滤。浓缩滤液。残留物通过柱色谱纯化(40g SiO2)，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得为白色固体的目标化合物(2.6g,71％)，为非对映异构体A和B的混合物。LC-MS:[M+H]197.1；Rt 0.52min；(LCMS方法1)。A)1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.70-8.60(m,2H),7.80-7.74(m,1H),7.42-7.32(m,1H),5.28(dd,1H),4.70-4.58(m,1H),2.97(d,1H),2.29-2.12(m,1H),1.65-1.42(m,1H),0.99(t,3H)。B)1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.70-8.60(m,2H),7.80-7.74(m,1H),7.42-7.32(m,1H),5.15(dd,1H),4.70-4.58(m,1H),2.81(d,1H),1.99-1.85(m,1H),1.65-1.42(m,1H),0.94(t,3H)。
b)2-氨基-1-吡啶-3-基-丁-1-醇
向2-硝基-1-吡啶-3-基-丁-1-醇(1.0g,4.44mmol)的乙醇(20mL)溶液中充入氩气，于室温下加入100mg雷氏镍。将反应混合物排空三次，再次充入氢气。将反应物于室温下搅拌16小时。然后将雷氏镍通过Hyflo过滤，Hyflo采用EtOH洗涤。然后浓缩滤液。残留物通过柱色谱纯化(40g的SiO2)，采用0％－100％的MeOH的CH2Cl2溶液洗脱，获得目标化合物，为黄色油状物(180mg,21％)。LC-MS:[M+H]167.1；Rt 0.21min；(LCMS方法1)。
c)4-乙基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮
于0℃、氩气环境中，向2-氨基-1-吡啶-3-基-丁-1-醇(150mg,0.90mmol)的CH2Cl2(5mL)溶液中加入NEt3(314μL,5.63mmol)。然后，在5分钟内加入双光气，在2小时内使得温度自0℃温热至室温。反应混合物采用冰冷的水和2M Na2CO3水溶液骤冷，用CH2Cl2萃取，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－100％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物(100mg,58％)，为非对映异构体A和B的混合物。LC-MS:[M+H]193.1；Rt 0.43min；(LCMS方法1)。A)1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.70-8.62(m,1H),8.60-8.56(m,1H),7.76-7.71(m,1H),7.42-7.35(m,1H),5.78(d,1H),4.08-3.98(m,1H),1.21-1.05(m,2H),0.84(t,3H)。B)1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.70-8.62(m,2H),7.80-7.76(m,1H),7.42-7.35(m,1H),5.21(d,1H),3.75-3.68(m,1H),1.89-1.69(m,2H),1.05(t,3H)。
中间体8:4-甲基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮
a)2-硝基-1-吡啶-3-基-丙-1-醇
于0℃、氩气环境中，向LiAlH4(2M的THF溶液)(1.4mL,2.8mmol)的无水THF(110mL)溶液中缓慢加入1-硝基乙烷(2.00mL,28mmol)。于0℃20min后，一次性加入吡啶甲醛(2.64mL,28mmol)。将混合物搅拌16小时，同时使得温度自0℃升高至室温。将反应混合物通过加入5mL的1M HCl、随后加入CH2Cl2和Na2SO4骤冷。将获得的悬浮液搅拌15分钟，然后过滤。浓缩滤液。然后将残留物通过柱色谱纯化(40g的SiO2)，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得为油状物的产物(3.2g,63％)，为非对映异构体的混合物。LC-MS:[M+H]183.4；Rt 0.41min；(LCMS方法1)。A)1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.58-8.48(m,2H),7.68(d,1H)7.33-7.23(m,1H)5.42-5.38(m,1H),4.70-4.60(m,1H),3.30-2.90(brs,1H),1.46(d,3H)。B)1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.58-8.48(m,2H),7.68(d,1H)7.33-7.23(m,1H)5.04(d,1H),4.76-4.69(m,1H),3.30-2.90(brs,1H),1.31(d,3H)。
b)4-甲基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮
向2-硝基-1-吡啶-3-基-丁-1-醇(3.20g,17.6mmol)的乙醇(90mL)溶液中充入氩气，于室温下加入200mg雷氏镍。将反应混合物排空三次，再次充入氢气。将反应物于室温下、氢气环境中搅拌16小时。然后将雷氏镍通过Hyflo过滤，Hyflo采用EtOH洗涤。然后浓缩滤液，获得产物2-氨基-1-吡啶-3-基-丙-1-醇(2.35g,88％)，其无需纯化可以直接用于下一反应步骤。于0℃、氩气环境中，向2-氨基-1-吡啶-3-基-丙-1-醇(700mg,4.60mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液中加入Et3N(1.60mL,11.5mmol)，随后一次性加入三光气(819mg,2.76mmol，溶于5mL CH2Cl2中)。在1小时内，将反应温度自0℃温热至室温。然后将反应混合物用冰冷的水和2M的Na2CO3水溶液骤冷，用CH2Cl2萃取，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得产物(160mg,20％)。LC-MS:[M+H]179.1；Rt 0.31min；(LCMS方法1)。
中间体9:(4S,5S)-4-((叔-丁基二苯基甲硅烷基氧基)甲基)-5-苯基唑烷-2-酮
a)(4S,5S)-4-羟基甲基-5-苯基-唑烷-2-酮
将(1S,2S)-2-氨基-1-苯基丙烷-1,3-二醇(20.0g,120mmol)、碳酸二乙酯(29.7mL,245mmol)和K2CO3(1.65g,12.0mmol)加至配备机械搅拌和维格罗分馏柱(vigreux-column)的烧瓶中。将该悬浮液在油浴中于135℃加热，获得黄色溶液。通过维格罗分馏柱将EtOH蒸馏除去。将反应物搅拌3h，直到再没有EtOH被蒸馏出来。然后将反应混合物冷却至50℃，用EtOAc和NaHCO3水溶液稀释。分离有机层，用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化(550g的SiO2)，采用33％－100％i的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物，为米色油状物(7.50g,33％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)：7.87(br s,1H),7.50-7.30(m,5H),5.37(d,1H),5.23-5.17(m,1H),3.70-3.60(m,1H),3.60-3.50(m,2H)。
b)(4S,5S)-4-((叔-丁基二苯基甲硅烷基氧基)甲基)-5-苯基唑烷-2-酮
于室温下向(4S,5S)-4-羟基甲基-5-苯基-唑烷-2-酮(3.50g,17.2mmol)、NEt3(4.80mL,34.4mmol)和DMAP(105mg,861μmol)的DMF(20mL)溶液中滴加TBDPSCl(4.86mL,18.9mmol)。将反应物于室温下搅拌3小时。然后将反应混合物浓缩，用TBME稀释，分离有机层，用NaHCO3水溶液和盐水洗涤，经硫酸镁干燥并浓缩。残留物通过柱色谱纯化(120g SiO2)采用0％－60％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物，为白色固体(4.28g,57％)。LC-MS:[M+H]432.2；Rt 1.36min；(LCMS方法2)。
中间体10:(4S,5S)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
于0－5℃向(4S,5S)-4-(羟基甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮[545435-91-4](0.68g,3.05mmol)和咪唑(0.249g,3.66mmol)的DMF(10mL)溶液中滴加TBDPSCl(0.97mL,3.66mmol)。将反应混合物温热至室温，于室温下搅拌过夜。将反应混合物浓缩，将残留的油状物溶于TBME，用10％KHSO4水溶液、H2O、饱和的NaHCO3溶液和盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用5％－50％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物，为白色泡沫物(1.62g,55％)。TLC(庚烷/EtOAc1:1)Rf＝0.44；LC-MS:[M+H]462；Rt 1.36min；(LCMS方法2)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.65(d,4H),7.35-7.60(m,6H),7.24(d,2H),6.92(d,2H),5.24(d,1H),5.20(br s,1H),3.84(m,4H),3.77(m,2H),1.09(s,9H)。
中间体11:(4S,5S)-4-(((叔-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮
a)(R)-2-((叔-丁氧基羰基)氨基)-3-(4-(2-乙氧基乙氧基)苯基)丙酸甲基酯
向(R)-2-((叔-丁氧基羰基)氨基)-3-(4-羟基苯基)丙酸甲基酯(4.43g,15.00mmol)、K2CO3(4.15g,30.0mmol)和碘化钠(112mg,750μmol)的乙腈(100mL)悬浮液中加入1-溴-2-甲氧基乙烷(5.64mL,60.0mmol)，将获得的混合物于回流下搅拌2天。将反应混合物用TBME稀释，用水和盐水洗涤。合并的萃取液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，获得目标化合物，为黄色油状物(5.3g,95％)。TLC(甲苯/TBME 2:1)Rf＝0.44；tR＝1.084min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]354；Rt 1.02min；(LCMS方法2)；1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ7.05(d,2H),6.88(d,2H),4.96(br d,1H),4.58(m,1H),4.12(dd,2H),3.76(dd,2H),3.73(s,3H),3.47(s,3H),3.05(m,2H),1.44(s,9H)。
b)(4R,5S)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)-2-氧代唑烷-4-甲酸甲基酯
在氩气环境中，向(R)-2-((叔-丁氧基羰基)氨基)-3-(4-羟基苯基)丙酸甲基酯(5.34g,14.35mmol)的乙腈(260mL)溶液中加入过硫酸钾(7.76g,28.7mmol)的H2O(190mL)溶液和CuSO4(0.458g,2.87mmol)的H2O(70mL)溶液。将获得的混合物于70℃搅拌3h。将反应混合物采用EtOAc萃取。合并的萃取液用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用20％－100％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物，为黄色油状物(2.33g,52％)。TLC(庚烷/EtOAc 1:2)Rf＝0.19；tR＝0.680min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]296；Rt 0.68min；(LCMS方法2)；1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.36(d,2H),6.99(d,2H),5.86(br d,1H),5.62(d,1H),4.30(d,1H),4.16(dd,2H),3.88(s,3H),3.79(dd,2H),3.48(s,3H)。
c)(4S,5S)-4-(羟基甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮
于0－5℃，向(4R,5S)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)-2-氧代唑烷-4-甲酸甲基酯(2.30g,7.79mmol)的EtOH(45mL)悬浮液中分次加入硼氢化钠(648mg,17.1mmol)。将反应混合物于室温下搅拌0.5h，然后采用4MHCl水溶液(10mL)于0－5℃酸化。将反应混合物浓缩，产物采用EtOAc萃取。合并的萃取液用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，获得为浅色泡沫物的目标化合物(1.80g,81％)。tR＝0.498min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]268；Rt 0.55min；(LCMS方法2)；1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.31(d,2H),6.96(d,2H),6.45(br s,1H),5.33(d,1H),5.30(br s,1H),3.75-4.30(m,7H),3.47(s,3H)。
d)(4S,5S)-4-(((叔-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮
目标化合物根据中间体10[(4S,5S)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮]所述类似方法，自(4S,5S)-4-(羟基甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮和TBDMS-Cl制备，通过柱色谱纯化(采用5％－50％的EtOAc庚烷溶液洗脱)后，获得为浅黄色油状物的中间体11。TLC(庚烷/EtOAc 1:1)Rf＝0.26；tR＝1.28min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]382.2；Rt 1.17min；(LCMS方法2)；1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.30(d,2H),6.97(d,2H),5.44(br s,1H),5.23(d,1H),4.18(dd,2H),3.70-3.85(m,5H),3.48(s,3H),0.91(s,9H),0.11(s,6H)。
中间体12:(4S,5S)-5-(4-(2-((叔-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)乙氧基)苯基)-4-(((叔-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基)唑烷-2-酮
目标化合物根据中间体11的类似方法，自(R)-2-((叔-丁氧基羰基)氨基)-3-(4-羟基苯基)丙酸甲基酯和(2-溴代乙氧基)(叔-丁基)二甲基硅烷开始制备。TLC(庚烷/EtOAc 1:1)Rf＝0.51；tR＝1.764min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]482；Rt 1.57min；(LCMS方法1)；1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.31(d,2H),6.96(d,2H),5.26(br s,1H),5.22(d,1H),4.13(m,2H),4.00(m,2H),3.79(m,1H),3.67(m,2H),0.93(s,9H),0.92(s,9H),0.11(m,12H)。
中间体13:(4S,5S)-4-(((叔-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-(3-((叔-丁基二甲基甲硅烷基)氧基)丙氧基)苯基)唑烷-2-酮
目标化合物根据中间体12所述类似方法，自(R)-2-((叔-丁氧基羰基)氨基)-3-(4-羟基苯基)丙酸甲基酯和(3-溴代丙氧基)(叔-丁基)二甲基硅烷开始制备。TLC(庚烷/EtOAc 1:1)Rf＝0.49；tR＝1.832min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]496；Rt 1.62min(LC-MS方法1)；1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.30(d,2H),6.95(d,2H),5.27(br s,1H),5.22(d,1H),4.13(dd,2H),4.00(m,2H),3.80(m,3H),3.74(m,2H),2.01(m,2H),0.93(s,9H),0.91(s,9H),0.10(s,6H),0.06(s,6H)。
中间体14:(4S,5R)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮
a)(2-羟基-1-甲基-2-噻唑-2-基-乙基)-氨基甲酸叔-丁基酯
将Boc-L-alanal(9.99g,57.7mmol)溶于200mL的CH2Cl2中。于-20℃、氩气环境中，将溶于70mL CH2Cl2的2-(三甲基甲硅烷基)-噻唑(9.90g,62.9mmol)加至该反应混合物中。于-20℃21小时后，将反应混合物浓缩。然后将残留物溶于180mL的THF中，此时加入TBAF(1M的THF溶液,63.4mL,63.4mmol)，将反应混合物于室温下搅拌4小时。然后浓缩反应混合物。将残留物通过柱色谱纯化(120g SiO2)，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物，为非对映异构体混合物(14.0g,93％)。LC-MS:[M+H]259.2；Rt 0.78min；(LCMS方法1)。
b)2-氨基-1-噻唑-2-基-丙-1-醇
将2-羟基-1-甲基-2-噻唑-2-基-乙基)-氨基甲酸叔-丁基酯(13.8g,53.4mmol)溶于50mL的二氧六环。加入134mL(534mmol)4M HCl的二氧六环溶液，将反应混合物于室温下搅拌4小时。然后浓缩反应混合物，将残留物用乙醚稀释并过滤，获得为白色盐的目标化合物，为非对映异构体混合物(11.5g,92％)。LC-MS:[M+H]159.1；Rt 0.22min；(LCMS方法1)。
c)(4S,5R)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮
将2-氨基-1-噻唑-2-基-丙-1-醇的非对映异构体混合物(4.20g,18.2mmol)溶于160mL的CH2Cl2。于0℃加入二异丙基乙基胺(11.1mL,63.6mmol)，随后加入溶于40mL CH2Cl2的三光气(2.70g,9.09mmol)。将反应混合物于室温下搅拌2小时，然后用CH2Cl2稀释。分离有机溶剂，用NaHCO3水溶液和盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化(80g SiO2)，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物，为单一对映异构体(2.16g,64％)。LC-MS:[M+H]185.3；Rt 0.45min；(LCMS方法1)。1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：7.75(d,1H),7.35(d,1H),5.60(br s,1H),5.32(d,1H),4.18-4.09(m,1H),1.45(d,3H)。
中间体15:(4S,5S)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮
于0℃、氩气环境中，向(1S,2S)-2-氨基-1-噻唑-2-基-丙-1-醇和(1R,2S)-2-氨基-1-噻唑-2-基-丙-1-醇(2.9g,12.5mmol)的CH2Cl2(40mL)混合物中加入NEt3(10.5mL,75mmol)。然后，缓慢加入溶于40mL CH2Cl2的三光气(1.86g,6.27mmol)，将温度自0℃温热至室温。将反应混合物于室温下搅拌16小时。然后将反应混合物通过加入NaHCO3水溶液骤冷。分离有机层，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－100％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标产物(330mg,13％)。LC-MS:[M+H]185.0；Rt 0.48min；(LCMS方法1)。1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：7.79(d,1H),7.34(d,1H),5.91(d,1H),5.71(br s,1H),4.48-4.38(m,1H),0.89(d,3H)。
实施例化合物的合成
实施例1:(4S,5R)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮
a)(4S,5R)-3-(6-氯代-2-吗啉-4-基-嘧啶-4-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮
将(4S,5R)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮(中间体14)(4.70g,20.1mmol)溶于70mL的DMF并冷却至0℃。在氩气环境中加入NaH(964mg,60％的油悬浮液,24.1mmol)，将反应混合物于0℃搅拌30分钟。加入溶于30mL DMF的4-(4,6-二氯代嘧啶-2-基)吗啉(3.70g,20.1mmol)，将反应混合物于0℃搅拌3小时，随后于室温下搅拌2小时。然后将反应物通过加入NH4Cl水溶液骤冷，随后用EtOAc稀释；分离有机溶剂，用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化(80g的SiO2)，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物(3.64g,48％)。LC-MS:[M+H]382.2,384.1；Rt 1.10min；(LCMS方法1)。1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：7.77(d,1H),7.38-7.33(m,2H),5.39(d,1H),5.07-4.98(m,1H),3.75-3.55(m,8H),1.64(d,3H)。
b)(4S,5R)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮
在氩气环境中，向步骤a)中获得的(4S,5R)-3-(6-氯代-2-吗啉-4-基-嘧啶-4-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮(1.30g,3.40mmol)的20mL二甲氧基乙烷溶液中加入5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-4-(三氟甲基)嘧啶-2-胺(1.08g,3.75mmol)、PdCl2(dppf)-CH2Cl2(214mg,262μmol)和2M碳酸钠水溶液(5.11mL,10.2mmol)。将反应混合物于80℃搅拌30分钟。然后将反应混合物冷却至RT，用80mL EtOAc稀释，有机溶剂用NH4Cl水溶液和盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化(80g的SiO2)，采用0％－100％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得实施例1，为无定形固体(1.20g,69％)。LC-MS:[M+H]509.0；Rt 0.99min；(LCMS方法1)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)：8.58(s,1H),7.92(d,1H),7.87(d,1H),7.64(br s,2H),7.41(s,1H),5.89(d,1H),5.10－5.04(m,1H),3.75-3.55(m,8H),1.62(d,3H)。
实施例2:(4S*,5S*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
a)(4S*,5S*)-3-(6-氯代-2-吗啉代嘧啶-4-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
于室温下、氩气环境中，向(4R*,5R*)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮(中间体2)(217mg,0.98mmol)的DMF(2mL)溶液中加入NaH(51.4mg,1.18mmol)。20分钟后，加入4-(4,6-二氯代嘧啶-2-基)吗啉(230mg,0.98mmol)的DMF(1mL)悬浮液，将反应混合物于85℃搅拌20分钟。该溶液于0℃采用NH4Cl水溶液骤冷，用乙酸乙酯萃取，有机层经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。粗品产物通过柱色谱纯化，采用0％－20％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物，为白色固体(375mg,91％)。LC-MS:[M+H]419.1；Rt 1.26min；(LCMS方法1)。
b)(4S*,5S*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
于室温下、氩气环境中，向步骤a)中获得的(4R*,5R*)-3-(6-氯代-2-吗啉代嘧啶-4-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮的DME(2mL)溶液中加入5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-4-(三氟甲基)嘧啶-2-胺(76mg,0.26mmol)、2M Na2CO3水溶液(0.36mL,0.72mmol)和四(三苯膦)钯(27.6mg,24μmol)。将混合物于80℃搅拌1小时，冷却至RT并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－20％的EtOAc己烷溶液洗脱，获得目标化合物(125mg,95％)，为黄色油状物。LC-MS:[M+H]546.2；Rt 1.17min；(LCMS方法1)。1H NMR(400MHz,CHCl3-d)：8.63(s,1H),7.68(s,1H),7.31(d,2H),6.96(d,2H),5.49(br s,2H),5.27(d,1H),4.66-4.61(m,1H),3.84(s,3H),3.80-3.73(m,8H),2.30-2.00(m,2H),1.08(t,3H)。
实施例3:(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
a)(4S,5S)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-3-(6-氯代-2-吗啉代嘧啶-4-基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
充入氩气后，向(4S,5S)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮(中间体10)(1.65g,3.57mmol)、4-(4,6-二氯代嘧啶-2-基)吗啉(920mg,3.93mmol)和Cs2CO3(1.75g,5.36mmol)的二氧六环(20mL)溶液中加入4,5-二(二苯基膦基)-9,9-二甲基呫吨(145mg,250μmol)和Pd2(dba)3(65mg,0.071mmol)，将反应混合物于100℃加热5h。向反应混合物中加入10％NaHCO3水溶液，采用EtOAc萃取。合并的萃取液用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－50％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物，为白色固体(2.33g,94％)。TLC(庚烷/EtOAc 1:1)Rf＝0.52；LC-MS:[M+H]659,661；Rt 1.58min；(LCMS方法2)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.64(m,4H),7.54(s,1H),7.55-7.35(m,6H),7.26(m,2H),6.95(d,2H),5.21(d,1H),4.56(m,1H),4.22(dd,1H),3.96(dd,1H),3.84(s,3H),3.60-3.40(m,8H),1.09(s,9H)。
b)(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
将步骤a)中获得的(4S,5S)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-3-(6-氯代-2-吗啉代嘧啶-4-基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮(150mg,228μmol)、5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-4-(三氟甲基)嘧啶-2-胺(108mg,364μmol)、20％Na2CO3水溶液(0.24mL,2.28mmol)和PdCl2(dppf)-CH2Cl2(18.6mg,23μmol)的DME(2mL)溶液在氩气环境中于80℃搅拌8h。将反应混合物用EtOAc稀释，用饱和的NaHCO3溶液、H2O和盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。将残留物通过柱色谱纯化，采用0％－33％的EtOAc庚烷溶液洗脱，获得目标化合物，为浅黄色泡沫物(68mg,28％)：TLC(庚烷/EtOAc 1:1)Rf＝0.32；tR＝1.663min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]786；Rt 1.48min；(LCMS方法2)。
c)(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮
于0℃向步骤b)中获得的(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(((叔-丁基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮(68mg,65μmol)的THF(2mL)溶液中滴加1M TBAF的THF溶液(0.05mL,0.05mmol)，将获得的混合物于0℃搅拌30min，于室温下搅拌1h。将反应混合物浓缩，残留物通过柱色谱纯化，采用比例为100:100:5至0:100:5的己烷/CH2Cl2/MeOH洗脱，随后通过制备性HPLC(Waters Sun Fire C18,30×100mm,5um；0.1％TFA-水/乙腈；梯度乙腈30－50％洗脱20min)，获得目标化合物，为白色固体(18mg,50％)；TLC(CH2Cl2/MeOH 19:1)Rf＝0.40；tR＝0.998min(UPLC 1)；LC-MS:[M+H]548；Rt 0.96min；(LCMS方法2)。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)：8.60(s,1H),7.64(br s,2H),7.53(s,1H),7.34(d,2H),7.00(d,2H),5.58(d,1H),5.32(t,1H),4,59(m,1H),4.00(m,1H),3.82(m,1H),3.76(s,3H),3.75-3.55(m,8H)。
实施例4－14
下面表1中的实施例4－14可以根据实施例1－3所述类似方法，采用适当的硼酸酯中间体和唑烷酮制备。
表1
生物学活性
本发明化合物的活性可以通过下面的体外和体内方法评价。
化合物稀释液的制备(384-孔)
将测试化合物溶于DMSO(10mM)，使用各自的Novartis化合物套管转入带有独特2D基质芯片的1.4mL平底或V-形基质试管中。这些芯片的编号可分别与Novartis Pharma Numbers关联。如果不即刻使用，则将储备液贮存在–20℃。为了进行测试过程，将小瓶解冻，用扫描器鉴定，由此生成指导随后操作步骤的操作表。
如果在384-孔中测试性能，则如下文所述的那样对各实验用的化合物在DMSO中手工稀释(96个孔能容纳8个(单点)浓度的10个化合物)或者如下文所述的那样制备化合物。这种方式能容纳最多8个浓度的40个测试化合物(单点)的测定，包括4个参比化合物。稀释方案包括制作“预稀释板”、“主板”和“测定板”。
预稀释板：用96孔聚丙烯板作为预稀释板。制备总计4个预稀释板，在板位置A1－A10上各自包括10个测试化合物，在A11上包括1个标准化合物，在A12上包括1个DMSO对照。在表1中总结了稀释步骤的方式。程序已经被设计成在HamiltonSTAR机器人上运行这些移液步骤。
表1 预稀释板的稀释方式
用H2O将DMSO饱和至10％浓度。Vol:体积，Conc:浓度，Dil.ratio:稀释比，Fin.c:终浓度。
主板：将4个“预稀释板”的100μL各化合物稀释液(包括标准化合物和对照)转移到384孔“主板”中，包括分别在90％DMSO中的如下浓度：1’820、564、182、54.6、18.2、5.46、1.82和0.546μM。
测定板：然后通过将50nL“主板”的各化合物稀释液移液入384-孔“测定板”中制备相同的“测定板”。将化合物与相当于1:181稀释液的4.5μL测定组分+4.5μL酶混合，从而使得终浓度分别达到10、3.0、1.0、0.3、0.1、0.03、0.01和0.003μM。“主板”的制备由Matrix PlateMate Plus机器人处理，并且用HummingBird机器人复制“测定板”。
生成表达构建体的方法
根据文献报道克隆、表达和纯化催化的活性人PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kδ和mTOR(Maira SM,Stauffer F,Brueggen J,Furet P,Schnell C,FritschC,Brachmann S,Chène P,de Pover A,Schoemaker K,Fabbro D,GabrielD,Simonen M,Murphy L,Finan P,Sellers W,García-Echeverría C(2008),mol Cancer Ther.7:1851-63和Maira SM,Pecchi S,Brueggen J,Huh K,Schnell C,Fritsch C,Nagel T,Wiesmann M,Brachmann S,Dorsch M,Chène P,Schoemaker K,De Pover A,Menezes D,Fabbro D,Sellers W,García-Echeverría C,Voliva CF(2011),mol.Cancer Ther.accepted)。
PI3Kα、PI3Kβ的生物化学测定
基于发光的ATP检测试剂KinaseGlo通过Catalys,Wallisellen,Switzerland获自Promega(目录号V6714,批次236161)。(L-α-磷脂酰肌醇(PI),肝,牛)获自Avanti Polar Lipid(目录号840042C,Lot#LPI-274)，磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸酯(PIP(4,5)2(Avanti,目录号840046X)或L-α-磷脂酰肌醇(PI)获自Avanti Polar Lipid(目录号840042C,Lot#LPI-274)。L-α-磷脂酰丝氨酸(PS)获自Avanti Polar Lipid(目录号840032C)，正-辛基葡糖苷获自Avanti Polar Lipid(目录号10634425001)。荧光是充分证实的读数，用以确定ATP浓度，因此可用于跟踪许多激酶的活性，与它们的底物无关。激酶Glo荧光激酶测定法(Promega,Madison/WI,USA)是通过在激酶反应后对溶液中剩余的ATP的量进行定量来测定激酶活性的同类HTS方法。
根据章节8.2中所述方法，将50nL化合物稀释液调配到黑色384-孔低容量非结合性苯乙烯(NBS)板(Costar目录号NBS#3676)上。将以10mg/ml甲醇溶液形式提供的L-α-磷脂酰肌醇(PI)转移至玻璃试管中并且在氮气流下干燥。然后通过涡旋将其重新混悬于3％辛基葡糖苷中并且贮存于4℃。加入5μL PI/OG与PI3Ka和Pi3Kb亚型的混合物。通过添加5μlATP-混合物启动激酶反应，所述ATP-混合物在10μL终体积中包含10mM TRIS-HCl pH 7.5、3mM MgCl2、50mM NaCl、0.05％CHAPS、1mMDTT和1μM ATP，且该反应在室温下进行。用10μl KinaseGlo停止反应，10min后用Synergy2读板仪、采用0.1秒/孔的积分时间对板进行读数。将2.5μM NVP-BGT226(标准品)加入到测定板中，以产生100％的激酶反应抑制，用溶剂介质(90％的DMSO的水溶液)得到0％抑制。将NVP-BGT226用作参比化合物，一式两份地以16个稀释点的形式被包括在所有测定板中。
在8个浓度(通常为10、3.0、1.0、0.3、0.1、0.030、0.010和0.003μM)下每个化合物的抑制百分比的IC50值(n＝2)是通过将S形剂量-响应曲线拟合至所述抑制剂浓度范围的测定读数的图来得出的。所有拟合均使用程序XLfit4(ID Business Solutions,Guildford,UK)进行。
PI3Kδ、PI3Kγ的生物化学测定
TR-FRET AdaptaTM通用激酶测定试剂盒购自InvitrogenCorporation(Carlsbad/CA,USA)(目录号PV5099)。该试剂盒含有如下试剂：Adapta Eu-抗-ADP抗体(在HEPES缓冲盐水中的铕标记的抗-ADP抗体，目录号PV5097)、Alexa647–标记的ADP示踪物(在HEPES缓冲盐水中的Alexa647–标记的ADP示踪物，目录号PV5098)、专属TR-FRET稀释缓冲液pH 7.5(目录号PV3574)。
PIK3CD底物磷脂酰肌醇获自Invitrogen(由在50mM HEPES pH7.5中的2mM PI组成的囊泡；目录号PV5371)。PIK3CG底物磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸酯(PIP(4,5)2获自Invitrogen(由在50mM HEPES pH7.5、3mM MgCl2、1mM EGTA中的1mM PIP2:19mM PS组成的PIP2:PS大单层囊泡；目录号PV5100)。
时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)是基于两种相邻染料之间的通过共振从一种染料中激发的电子(供体)到相邻染料的电子(受体)的能量转移、然后作为光子释放的技术。该能量转移是通过受体荧光发射的增加和供体荧光发射的减少来检测的。用于蛋白激酶的TR-FRET测定法采用长寿命镧系元素铽或铕螯合物作为供体种类，其通过在被闪光灯激发源激发后引入的延迟克服了来自化合物自体荧光或沉淀化合物的光散射的干扰。通常将结果表示为受体与供体荧光团的强度之比。此类值的比值计算性质校正了各孔之间的测定体积的差异，并且校正了因有色化合物导致的猝灭效应。可以将AdaptaTM测定法分成两个阶段：激酶反应阶段和ADP检测阶段。在激酶反应阶段中，将所有激酶反应组分加入到孔中并且使反应物温育对每种激酶而言特定的一段设定时间。反应后，将Eu-标记的抗-ADP抗体、Alexa647–标记的ADP示踪物和EDTA(用于停止激酶反应)的检测溶液加入到测定孔中。通过激酶反应形成的ADP将从抗体中置换Alexa647–标记的ADP示踪物，从而导致TR-FRET信号减少。在存在抑制剂的情况下，通过激酶反应形成的ADP的量减少，产生的完整抗体-示踪物相互作用维持了较高的TR-FRET信号。在AdaptaTM测定法中，供体(铕-抗-ADP抗体)在340nm被激发并且将其能量转移至受体(Alexa647–标记的ADP示踪物)。来自Alexa647的发射可以使用中心为665nm的过滤器监测，因为它位于在615/620nm测定的供体的发射峰之间。
根据章节2.2中所述方法，将50nL化合物稀释液调配到白色384-孔小体积聚苯乙烯板上。然后将5μL PI3Kg和PI3Kd和脂质底物(PI或PIP2:PS)、然后是5μL ATP(最终测定体积为10μL)于室温温育。用于AdaptaTM TR-FRET测定法的标准反应缓冲液含有10mM Tris-HCl pH7.5、3mM MgCl2、50mM NaCl、1mM DTT、0.05％CHAPS。用5μL在TR-FRET稀释缓冲液(IVG专属)中含有Eu-标记的抗-ADP抗体和Alexa647–标记的ADP示踪物的EDTA混合物停止反应。15－60min后在Synergy2读板仪中使用0.4秒的积分时间和0.05秒的延迟对板进行读数。通过用标准反应缓冲液替代PI3K获得激酶反应的100％抑制的对照。用化合物的溶剂介质(90％的DMSO的H2O溶液)得到0％抑制的对照。用标准化合物NVP-BGT226作为参比化合物并且一式两份地以16个稀释点的形式包括在所有测定板中。
使用Excel拟合软件或Graphpad Prism分析数据。通过将S形剂量-响应曲线拟合为抑制剂浓度范围的测定读数的图得到EC50值。所有拟合均使用程序XLfit4(ID Business Solutions,Guildford,UK)进行。在8个浓度(通常为10、3.0、1.0、0.3、0.1、0.030、0.010和0.003μM)下每个化合物的抑制百分比的EC50值的测定(n＝2)是通过将S形剂量-响应曲线拟合为抑制剂浓度范围的测定读数的图来得出的。所有拟合均使用程序XLfit4(ID Business Solutions,Guildford,UK)进行。
mTOR的生物活性测定
用于蛋白激酶的TR-FRET测定法采用长寿命镧系元素铽或铕螯合物作为供体种类，其通过在被闪光灯激发源激发后引入延迟克服了来自化合物自体荧光或沉淀化合物的光散射的干扰。通常将结果表示为受体与供体荧光团的强度之比。此类值的比值计算性质校正了孔之间的测定体积差异，并且校正了因有色化合物导致的猝灭效应。
结合测定基于Alexa647-标记的ATP-竞争性激酶抑制剂结合和置换目标激酶。Invitrogen的“激酶示踪物”已经被研发，用以针对宽范围的激酶靶点，其基于ATP-竞争性激酶抑制剂，使得它们适合用于检测结合ATP位点或改变ATP位点构象的变构位点的任意化合物。结合ATP位点的抑制剂包括I型激酶抑制剂和II型抑制剂两者，前者仅结合ATP位点，后者结合ATP位点和脱离DFG(非活性)构象中暴露的疏水位点(例如/伊马替尼、索拉非尼(Sorafenib)、BIRB-796)。III型抑制剂是不与ATP竞争的化合物，其不是很正确地被称作变构抑制剂。15种不同的III型抑制剂的研究显示，除一种化合物外所有化合物均在结合测定中被检测到，所述结合测定与活性测定具有相等的效力。唯一的例外是一种底物竞争性化合物，因此不是真正的变构抑制剂。
与大部分基于荧光的激酶活性测定法相反，LanthaEu3+激酶结合测定法可以连续读数，其有利于评价具有缓慢结合动力学的化合物。此外，不同于大部分活性测定法，结合测定法可以使用活性或非活化的激酶制品进行，这使得优先结合非活化的激酶的化合物得以表征，例如/伊马替尼和某些变构抑制剂。
在LanthascreenTM激酶结合测定法中，供体(Eu3+-抗-GST抗体)在340nm被激发并且将其能量转移至受体(Alexa647–标记的ATP-竞争性激酶抑制剂＝示踪物-314)。源自示踪物-314(Alexa647抑制剂)的发射可以使用中心在665nm的过滤器监测，因为它位于在615/620nm测定的供体发射峰之间。示踪物-314和Eu3+-抗-GST抗体两者与激酶的结合导致从Eu3+-供体荧光团至示踪物-314上的Alexa-647-受体荧光团的高度的FRET。抑制剂与激酶的结合竞争与示踪物的结合，从而导致FRET损失。
根据章节2.2中所述方法，将50nL化合物稀释液调配到白色384-孔低容量聚苯乙烯板上。然后将5μL GST-mTOR和铕-抗-GST抗体、然后是5μL示踪物-314(最终测定体积为10μL)于室温温育。用于LanthascreenTM激酶结合测定的标准反应缓冲液含有50mM HEPES pH7.5、5mM MgCl2、1mM EGTA、0.01％普流罗尼克F-127。60min后在Synergy2读板仪中使用0.2微秒的积分时间和0.1微秒的延迟对板进行读数。
为了计算发射比，用来自受体(Alexa647-标记的示踪物-314)的在665nm发射的信号除以来自供体(Eu3+抗-GST抗体)的在620nm发射的信号。
用化合物的溶剂介质(90％的DMSO的H2O溶液)得到0％抑制的对照。通过在含有GST-mTOR和铕抗-GST抗体的混合物中添加10μM获得相对100％抑制的对照。通过不含GST-mTOR的Eu3+抗-GST抗体得到另外的绝对0％抑制的对照。
PI3Kα、β和δ的细胞测定
AlphaScreen(扩增的发光亲近均匀性测定法(Amplified LuminescentProximity Homogeneous Assay),ALPHA,Perkin Elmer)是一种研究均匀微量滴定板格式中的生物分子相互作用的基于非放射性珠的亲近测定技术。商标名SureFire表示AlphaScreen测定法，其适合于通过使用由抗-磷酸-激酶和抗-激酶抗体组成的匹配的抗体对对细胞裂解物中的内源性细胞蛋白的磷酸化进行定量测定。该测定法允许表征细胞中的激酶信号以及测定激酶抑制剂的作用。与标准测定技术例如ELISA相比，AlphaScreen技术提供了多个优点，因为它避免了耗时的洗涤操作并且减少了板处理。此外，它至少小型化至384-孔格式并且提供了低至毫微微摩尔范围的敏感度，这取决于各AlphaScreen SureFire测定试剂盒中所包括的抗体的亲和性。高敏感度是通过内在扩增机制实现的，其与单态氧分子的产生有关。SureFire测定试剂盒是可商购获得的，针对特定靶点，包括经验证的抗体对(PerkinElmer)。该报道描述了应用于AlphaScreenSureFire测定的常用操作和用于基于细胞的测定法中常规激酶抑制剂性质评测的各半自动化步骤。
根据文献所述方法，制备稳定过度表达活化的PI3K I类同工型Rat-1pBABEpuro Myr-HA-hp110δ(Rat-1_PI3Kδ)和Rat-1pBABEpuroMyr-HA-hp110α(Rat-1_PI3Kα)和Rat-1pBABEpuro Myr-HA-hp110β(Rat-1_PI3β)的Rat-1细胞系(Maira SM,Stauffer F,Brueggen J,Furet P,Schnell C,Fritsch C,Brachmann S,Chène P,de Pover A,Schoemaker K,Fabbro D,Gabriel D,Simonen M,Murphy L,Finan P,SellersW,García-Echeverría C(2008),mol Cancer Ther.7:1851-63和MairaSM,Pecchi S,Brueggen J,Huh K,Schnell C,Fritsch C,Nagel T,Wiesmann M,Brachmann S,Dorsch M,Chène P,Schoemaker K,DePover A,Menezes D,Fabbro D,Sellers W,García-Echeverría C,VolivaCF(2011),mol.Cancer Ther.,accepted)。将所有细胞系在37℃/5％CO2/90％湿度下、在加湿的CO2培养箱中、在完全生长培养基(DMEM高葡萄糖、10％(v/v)胎牛血清、1％(v/v)MEM NEAA、10mM HEPES、2mML-谷氨酰胺、嘌呤霉素(对于Rat-1_PI3Kδ和Rat-1_PI3Kα而言10μg/mL；对于Rat-1_PI3β而言4ug/mL)、1％(v/v)Pen/Strep)中培养至90％汇合，每周裂解2次。
使用下列物质进行Rat-1细胞裂解物中p-AKT(S473)的检测：Dμlbecco改进的Eagle培养基(DMEM)高葡萄糖(Gibco Invitrogen,Basel,瑞士,目录号41965)，合格的热灭活的胎牛血清(HI FBS；GibcoInvitrogen,Basel,瑞士,批次16140)，MEM非必需氨基酸(NEAA；Gibco Invitrogen,Basel,瑞士,目录号11140)，HEPES(Gibco Invitrogen,Basel,瑞士,目录号15630)，青霉素/链霉素(Pen/Strep,100×；GibcoInvitrogen,Basel,瑞士,目录号15140-122)，L-谷氨酰胺(GibcoInvitrogen,Basel,瑞士,目录号25030)，嘌呤霉素(Sigma Aldrich,Buchs,瑞士,目录号P9620)，DMSO(MERCK,Dietikon,瑞士,目录号8.02912.2500)，H2O，MilliQ-H2O,另有说明的除外(MILLIPOREQGARDOOR1,Millipore,Zug,瑞士)，牛血清白蛋白(BSA；SigmaAldrich,Buchs,瑞士目录号A8412)，SureFire p-Akt 1/2(Ser473)测定试剂盒(PerkinElmer,Schwerzenbach,瑞士,目录号TGRAS50K)。
p-Akt(S473)SureFire测定法测定细胞裂解物中内源性细胞Akt 1/2在Ser473的磷酸化。使用稳定表达myr-HA-标记形式的人PI3Kδ、PI3Kα或PI3Kβp110催化亚单位同工型的Rat-1细胞，该测定被开发为在384-孔格式中的两板方案。
为了进行化合物测试，将细胞在20μl完全生长培养基中以4000个(Rat-1_PI3Kδ)、7500(Rat-1_PI3Kα)或6200(Rat-1_PI3Kβ)细胞的密度接种到细胞培养物处理的384-孔板中并且使其在37℃/5％CO2/90％湿度下生长24h。在化合物转移前即刻除去完全培养基，加入30μl测定缓冲液(DMEM高葡萄糖、1×MEM NEAA、10mM HEPES、2mM L-谷氨酰胺、0.1％(w/v)BSA)，将10μl化合物预稀释液转移到细胞中。为了在2010年2月后测试，用测定缓冲液替换完全生长培养基，其揭示了类似的结果(数据未给出)。在用化合物处理1h后，通过添加补充了0.24％(w/v)BSA的20μl裂解缓冲液裂解细胞。根据制造商的说明使用SureFire p-Akt 1/2(Ser473)测定试剂盒进行p-AKT(Ser473)的检测，在12μl的总检测体积中使用5μl细胞裂解物。
在8个浓度(通常为10、3.0、1.0、0.3、0.1、0.030、0.010和0.003μM)下每个化合物的抑制百分比的IC50值(n＝2)是通过将S形剂量-响应曲线拟合至抑制剂浓度范围的测定读数的图来得出的。所有拟合均使用程序XLfit4(ID Business Solutions,Guildford,UK)进行。
mTOR的细胞测定
开发了基于细胞的测定法(384-孔格式)用于测定化合物对MEF(小鼠胚胎成纤维细胞)中的细胞mTOR激酶的作用，所述MEF细胞源自缺乏TSC1(肺结核复合物1(Tuberosclerosis Complex1))(一种有效的mTOR激酶活性抑制剂)的小鼠。由于缺乏TSC1，mTOR激酶被组成性激活，导致作为mTOR下游靶点之一的S6激酶1(S6K1)的Thr 389的永久磷酸化。
使用能测定S6K1上Thr389磷酸化的SureFire试剂盒，以能定量测定细胞裂解物中S6K1的磷酸-T389的Alpha-Screen方式开发、验证并且应用了测定法。用mTOR特异性(或mTOR通路-)抑制剂处理MEFTSC1-/-细胞，剂量依赖性地降低了S6K1上磷酸-T389的水平，从而能计算IC50值。这些值与使用生物化学mTOR ATP-结合测定法得到的那些值一致，从而能定量比较mTOR抑制剂的效力。
将TSC1-/-MEFs细胞(Kwiatkowski,D.J.,Zhang,H.,Bandura,J.L.,Heiberger,K.M.,Glogauer,M.,el-Hashemite,N.和Onda,H.(2002)Hum.Mol.Genet.11,525–534)在补充了10％FBS(Invitrogen)、2mM谷氨酰胺和1％(w/v)青霉素/链霉素的DMEM高葡萄糖培养基中于37℃、5％CO2中培养。
用于测定P70S6激酶磷酸化的SureFire试剂盒购自Perkin Elmer(p70S6K p-T389,#TGR70S50K)，按照供应商的说明并且根据用于SureFire测定的通用方法进行测定。简言之，将5μL细胞裂解物/孔转移到384-孔白色代用板(proxy-plate)(用于荧光读数)中，与7μL A和5μL B混合(终体积：12μL)。在黑暗中于室温温育3h后，用Envision读板仪(Perkin Elmer)对荧光进行读数。将未处理的细胞用作对照(高对照)，将用3μM BEZ235处理的细胞用作低对照。将高对照与低对照得到的信号之间的测定窗定义为100％，将化合物作用表示为抑制百分比。通过图外推法自剂量响应曲线计算IC50值。
在下面的表中提供了使用上述测定法得到的结果。
生物化学的PI3Kα
实施例编号 PI3Ka/IC50[μmol l-1]
1 0.006
2 0.078
3 0.005
4 0.047
5 0.023
6 0.071
7 0.061
8 0.057
9 0.010
10 0.009
11 0.017
12 0.008
13 0.006
14 0.007
WO2007/084786实施例17 0.094
WO2007/084786实施例18 0.091
WO2007/084786实施例85 0.016
WO2007/084786实施例324 0.327
WO2007/084786实施例343 0.015
生物化学的PI3Kβ
实施例编号 PI3Kb/IC50[μmol l-1]
1 0.009
2 0.096
3 0.007
4 0.159
5 0.031
6 0.460
7 0.110
8 0.067
9 0.015
10 0.005
11 0.010
12 0.007
13 0.011
14 0.006
WO2007/084786实施例17 0.237
WO2007/084786实施例18 0.236
WO2007/084786实施例85 0.015
WO2007/084786实施例324 1.067
WO2007/084786实施例343 0.027
生物化学的PI3Kδ
实施例编号 PI3Kd/IC50[μmol l-1]
1 0.003
2 0.027
3 0.004
4 0.066
5 0.147
6 0.079
7 0.041
8 0.026
9 0.010
10 0.031
11 0.014
12 0.004
13 0.003
14 0.016
WO2007/084786实施例17 0.848
WO2007/084786实施例18 1.978
WO2007/084786实施例85 0.024
WO2007/084786实施例324 1.219
WO2007/084786实施例343 0.110
生物化学的PI3Kγ
实施例编号 PI3Kg/IC50[μmol l-1]
1 0.092
2 5.8
3 0.110
4 4.5
5 3.5
6 7
7 3
8 0.580
9 0.230
10 0.343
11 0.102
12 0.135
13 0.100
14 0.027
WO2007/084786实施例17 3.36
WO2007/084786实施例18 7.35
WO2007/084786实施例85 0.315
WO2007/084786实施例324 4.46
WO2007/084786实施例343 0.170
mTor结合测定
实施例编号 mTor/IC50[μmol l-1]
1 0.251
2 2.8
3 0.850
4 >9.7
5 2.25
6 4.7
7 2.7
8 0.960
9
10 1.01
11 0.870
12 0.750
13 0.230
14 0.490
WO2007/084786实施例17 5.06
WO2007/084786实施例18 3.3
WO2007/084786实施例85 2.35
WO2007/084786实施例324 >9.55
WO2007/084786实施例343 >10
PI3Kα的细胞测定
实施例编号 Rat1-PI3Ka/IC50[μmol l-1]
1 0.031
2 1.07
3 0.074
4 0.597
5 0.434
6 0.930
7 0.452
8 0.173
9 0.029
10 0.085
11 0.032
12 0.063
13 0.126
14 0.046
WO2007/084786实施例17 0.369
WO2007/084786实施例18 0.606
WO2007/084786实施例85 0.127
WO2007/084786实施例324 1.730
WO2007/084786实施例343 >10
PI3Kβ的细胞测定
实施例编号 Rat1-PI3Kb/IC50[μmol l-1]
1 0.020
2 0.751
3 0.033
4 0.757
5 0.201
6 0.420
7 0.430
8 0.026
9 0.254
10 0.023
11 0.026
12 0.064
13 <0.003
14 0.007
WO2007/084786实施例17 1.54
WO2007/084786实施例18 1.58
WO2007/084786实施例85 0.156
WO2007/084786实施例324 5.31
WO2007/084786实施例343 >10
PI3Kδ的细胞测定
实施例编号 Rat1-PI3Kd/IC50[μmol l-1]
1 0.0113
2 0.105
3 0.006
4 0.298
5 0.119
6 0.144
7 0.123
8 0.028
9 0.011
10 0.022
11 0.020
12 0.004
13 <0.003
14 0.004
WO2007/084786实施例17 1.04
WO2007/084786实施例18 1.47
WO2007/084786实施例85 0.139
WO2007/084786实施例324 6.54
WO2007/084786实施例343 0.105
mTOR的细胞测定
光稳定性
在光稳定箱(Atlas CPS+,系列号0704013)中处理用于光稳定性研究的样品。制备各个分子的在乙醇中的1.0mg/ml溶液，将0.5mL等份溶液调配到适当的微型管中。所有的测试均一式二份进行，在曝光期间与铝箔中包裹的对照进行对比。将溶液暴露于19620kJ/m2超过13h。试验期间将样品保持于15℃。在光箱中处理后，溶液通过UPLC(UPLC 1,实验部分)于254nm分析。自动整合峰面积，降解百分比计算为对照样品的相应的峰面积百分比与暴露样品的平均峰面积百分比之间的差值(一式两份)。
采用该方法获得的数据如下表所示：
实施例编号 光稳定性测定中降解％(平均)
1 8％
2 3％
3 3％
5 17％
6 0％
10 7％
12 12％
13 4％
14 8％
WO2007/084786实施例17 82％
WO2007/084786实施例18 81％
WO2007/084786实施例85 40％
WO2007/084786实施例324 54％
WO2007/084786实施例343 31％
对细胞系增殖的抗增生性抑制
用于化合物性能分析的细胞和细胞培养物
SCL-1和SCC12B2为人皮肤鳞状细胞癌(SCC)细胞系，源自天然存在的、分化不良的SCCs。SCL-1细胞系最初在Heidelberg癌症研究中心(Cancer Reserach Center)的N.Fusenig实验室建立，其体外生长特性(与正常角质细胞相比)已有报道(Neely等1991)。SCC12B2细胞系根据已有报道(Rheinwald&Beckett 1981)采用接受免疫抑制疗法7年的男性移植患者的面部皮肤建立。人SCC细胞系Detroit562获自American TissueCμlture Collection(ATCC)。Detroit562被称为头颈鳞状细胞癌(HNSCC)，源自咽部SCC肿瘤。Detroit562细胞系携有PIK3CA基因的激活突变H1047R。该突变已知为p110α–链的“热点”突变之一，其能够使得该激酶同工型组成性活化并刺激不依赖于生长因子受体激活的Akt/mTOR通路。将所有的SCC细胞系均在Dμlbecco改良的Eagle培养基(DMEM)(Gibco；目录号：#10938)保存并培养，所述培养基还补充有5％FCS(Gibco；#16000-044)、100μM丙酮酸钠(Gibco；#11360-039)、10mMHEPES(Gibco；#91002-066)、50U/ml青霉素和50μg/ml链霉素混合物(Gibco；#15070-063)和2mM L-谷氨酰胺(Gibco；#25030-024)。所有浓度均为最终浓度。将细胞在配有通风帽的Corning Costar烧瓶中繁殖，使用的两个烧瓶的尺寸具有75cm2(Corning；#430641)或150cm2(Corning,#430825)的生长空间。细胞培养基通常于37℃、在5％CO2并且相对湿度为80％的环境中保持(Heraeus类型)。
细胞增殖的测定
当其达到约80％－90％的汇合时，采用SCC或角化细胞系(Detroit562,SCC12B2,SCL1,HaCaT)细胞进行增殖试验。在胰蛋白酶介导的变位后，自培养烧瓶中收集细胞，在含有10％FCS的培养介质中洗涤，采用血细胞计数器计数，采用5％FCS稀释完全培养介质，使得细胞密度达到5×104个细胞/ml。将100μl的该细胞悬浮液(例如5000个细胞)转移到96孔白璧细胞培养板(Corning-Costar article#3917)的各个孔中。然后将细胞置于CO2保温箱中45－60分钟使得细胞沉降。随后，向每个孔中加入100μl体积的含有两倍需要的终浓度的试验化合物的培养介质，一式四份。一式四份中的一个孔中加入100μl不含试验样品的培养介质作为对照(在数据图表中以缩写“x-轴上无cpd表明”)。然后将该细胞培养液在有或无试验化合物存在下温育共26－28小时。根据溴脱氧尿嘧啶(bromodesoxy-uridin)(BrdU)掺入到细胞DNA、采用化学发光的BrdU细胞增殖ELISA(Roche article#11669915001)测定细胞增殖。简言之，采用完全培养介质将BrdU试剂稀释1:100，获得浓度为100μM BrdU。将该溶液20μl加至每个孔中，然后将细胞培养物于37℃、5％CO2中再温育16－18小时。44－46小时后，通过完全除去培养介质并加入200μl固定液(由ELISA试剂盒提供)，于室温下30分钟终止增殖试验。所有的其它培养、洗涤和试验开发流程均严格按照制造商(Roche)提供的ELISA试验手册中所述方法进行。BrdU向DNA中的掺入通过BrdU特异性抗体测定，根据抗体耦合的荧光素酶介导的信号产生对其进行定量。发光发射在采用Victor光1420发光计数器(Perkin Elmer)上测定，表示为每秒相对发光单位(例如以RLU/s给出的数据点)。将每个孔的数据点转移到Excel电子表格中计算平均值和标准偏差值。这些值采用软件中的S形曲线拟合功能绘图。
在SCC细胞系中测定的化合物的抗增生性效能
采用这些SCC和角化细胞系获得的数据如下表所示。表明抗增生性效能的所有值表示为采用SCC细胞系SCL-1、SCC12B2、Detroit562或HaCaT角化细胞系在两个独立试验中获得的纳摩尔IC50浓度：
所有值均为纳摩尔IC50浓度
皮肤渗透
本发明的一个代表性化合物的皮肤穿透/渗透性能如下测试：
测定皮肤穿透和渗透性能的体外试验
将化合物的0.5％的丙二醇(混合有乙醇或油醇)溶液涂布到嵌入静态Franz-型扩散细胞的猪皮肤上。在暴露时间48小时结束时，测定皮肤(除去角质层后)和接收器中的药物浓度。接收器溶液为2体积的磷酸盐缓冲盐水(PBS)和1体积的胎牛血清(FCS)的混合物。
体外皮肤穿透和渗透
皮肤浓度为一式四份测定的平均值±标准差。
(a)：皮肤源自4个月的农场猪(Landrace X Deutsches Edelschwein)
(b)：7体积的丙二醇(PG)与3体积的乙醇混合
(c)：9体积的PG与1体积的油醇(OA)混合
实施例1化合物在体外能够很好地穿透猪皮肤，而通过猪皮肤的渗透速率较低，表明系统性暴露较低。猪皮肤在屏障功能和结构方面与人皮肤相似。
测定向局部处理的猪皮肤的穿透性的体内试验
在药物水平测定之前，采用0.5％的溶液或悬浮液以不同的时间间隔(2和24h)局部处理年轻家猪背外侧的小块皮肤区域(4cm2)。在该实验中，处理4只猪，在4块不同的部位给予化合物各自的制剂。切除处理的中央部位的皮瓣。将皮瓣伸展平铺，将加热的金属块置于试验部位1分钟以使得表皮自真皮上剥离。除去松散的表皮材料后，采用皮刀自处理的去表皮皮肤制备1mm厚的真皮材料。从这些材料中收集6mm圆形样品(punchsamples)()，通过LC/MS测定试验化合物的浓度。所述过程应当小心地进行以避免真皮样品被粘附在表皮上的化合物污染。
下表提供了当皮肤应用指定制剂时实施例1化合物在猪真皮层中的真皮浓度。数据表提供了8次测定的平均值±均数的标准误(例如每个时间点测试8个皮肤样品)。
猪体外皮肤PK
给出了8次测定的平均值±均数的标准误。
80：聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯
OA：油醇
PG：丙二醇
EtOH：乙醇
HPMC：羟丙基甲基纤维素
单次应用后，实施例1化合物在体内能够很好地穿透猪的皮肤到达真皮。

Claims (15)

1.式(I)化合物和/或其可药用的盐和/或溶剂化物：
其中：
R1为甲基、乙基或羟基甲基；
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基，
或者
吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基，
或者
含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代；
并且
R3为H或甲基。
2.权利要求1的化合物，为式(Ib)化合物：
3.权利要求1或权利要求2的化合物，其中：
R2为苯基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
4.权利要求1或权利要求2的化合物，其中：
R2为吡啶基，其为未取代的，或者在间位和/或对位被1或2个取代基取代，间位取代基独立选自D、F或甲氧基，对位取代基独立选自D、F、甲氧基、C1-C5-烷氧基、羟基-C2-C4-烷氧基或C1-C2-烷氧基-C2-C4-烷氧基。
5.权利要求1或权利要求2的化合物，其中：
R2为含有2－3个选自N、O或S的杂原子的5元单环杂芳基，其为未取代的，或者被1－2个独立选自D或F的取代基取代。
6.权利要求1－5中任一项的化合物，其中：R1为甲基。
7.权利要求1－5中任一项的化合物，其中：R1为乙基。
8.权利要求1－5中任一项的化合物，其中：R1为羟基甲基。
9.权利要求1的化合物或其可药用的盐，该化合物选自：
(4S,5R)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮，
(4S*,5S*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
(4S*,5R*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-苯基唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-甲基-5-苯基唑烷-2-酮，
(4R*,5R*)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(3-甲氧基苯基)唑烷-2-酮，
(4S,5R)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-乙基-5-(噻唑-2-基)唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-乙基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮，
3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-吡啶-3-基-唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4'-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-羟基甲基-5-苯基-唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉-4-基-4’-三氟甲基-[4,5']联嘧啶-6-基)-4-甲基-5-噻唑-2-基-唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-(2-甲氧基乙氧基)苯基)唑烷-2-酮，
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-5-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-4-(羟基甲基)唑烷-2-酮，或者
(4S,5S)-3-(2'-氨基-2-吗啉代-4'-(三氟甲基)-[4,5'-联嘧啶]-6-基)-4-(羟基甲基)-5-(4-(3-羟基丙氧基)苯基)唑烷-2-酮。
10.药用组合物，所述药用组合物含有治疗有效量的权利要求1－9中任一项的化合物或其可药用的盐和一或多种可药用的载体。
11.组合产品，所述组合产品包含治疗有效量的权利要求1－9中任一项的化合物或其可药用的盐和一或多种具有治疗活性的联合药物。
12.治疗个体的方法，该方法包括给予所述个体权利要求1－9中任一项的化合物或其可药用的盐。
13.权利要求1－9中任一项的化合物或其可药用的盐，用作药物。
14.权利要求1－9中任一项的化合物或其可药用的盐，用于治疗非黑素瘤皮肤癌、非黑素瘤皮肤癌的恶性前阶段或皮肤成纤维细胞调节异常导致的其它高增生性皮肤病。
15.权利要求1－9中任一项的化合物或其可药用的盐在生产药物中的用途，所述药物用于治疗非黑素瘤皮肤癌、非黑素瘤皮肤癌的恶性前阶段或皮肤成纤维细胞调节异常导致的其它高增生性皮肤病。
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