CN105189478B - 脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂 - Google Patents

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Abstract

本文提供脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂、包含这样的化合物的组合物和使用这样的化合物和组合物的方法。

Description

脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂
相关申请的引用
本申请依据35 U.S.C. 119(e)节，要求2013年1月7日提交的美国临时申请系列号61/749,791，和2013年9月6日提交的61/874,643的优先权，其每一篇的内容通过引用以其全文结合到本文中。
背景
胸苷酸(Thymidylate)代谢对于生产在分化细胞中复制DNA必要的基本构建块是需要的，并且长期以来一直是基础癌症药物一个重要的治疗靶标。靶向这一途径的药物例如5-氟尿嘧啶(5-FU)抑制酶胸苷酸合酶(TS)并且目前是护理疗法的关键标准。TS-靶向药物被大量用来治疗多种癌症，尤其包括结肠癌、胃癌、头和颈癌、乳腺癌、肺癌及与血相关的恶性肿瘤。Grem, J.L., 5-Fluorouracil plus leucovorin in cancer therapy, inPrincipals and Practice of Oncology Update Series, J. De Vita, V. T., S.Hellman和A. Rosenberg主编. 1988, J.B. Lippincott:Philadelphia, Pa。
有两类以TS酶为靶标的药物：氟嘧啶和抗叶酸剂。氟嘧啶、5 FU、S-1和卡培他滨(Xeloda®)，已被广泛用于治疗胃肠癌和乳腺癌，而抗叶酸剂培美曲塞(Alimt®)目前被用来治疗非小细胞肺癌(NSCLC)。自从Charles Heidelberger在50年前发现5-FU以来，氟嘧啶一直是世界范围内使用的最常见和有效的抗癌药物之一。由于这个事实，有丰富的临床体验和对这些药物的作用机理的深入了解。
TS抑制剂5-氟尿嘧啶(5 FU)一直是治疗结肠癌症的许多一线和二线方案的基础。单一药物疗法(包括奥沙利铂、伊立替康、爱必妥(Erbitux)和阿瓦斯汀(Avastin))证明在结肠癌中与5-FU比较的降低的活性。除了结肠癌外，已证实TS-靶向药物在几种其它实体瘤类型中的效果。
脱氧尿苷三磷酸酶(“dUTPase”)是一种遍在酶，其在原核和真核生物二者中对于生存能力都是必不可少的；作为dUTP池的主要调节剂，脱氧尿苷三磷酸酶的表达可能对抑制胸苷酸生物合成的化学治疗剂的效用具有意义深远的影响。通常地，脱氧尿苷三磷酸酶通过限制dUTP池的扩大和对抗尿嘧啶错误掺入的细胞毒性作用，介导保护作用。根据这个模型，升高水平的脱氧尿苷三磷酸酶可防止TS抑制剂-诱导的dUTP积聚并诱导耐药性。已表明在与对照品比较时，脱氧尿苷三磷酸酶过度表达导致dUTP积聚的显著降低并增加对药物治疗的抗性。
靶向全程胸苷酸代谢的化学治疗剂对于治疗多种实体瘤是至关重要的，然而临床效果往往受到耐药性的干扰。由于对这些药物的抗性是一种普遍的存在，在已证明的治疗效用的这种途径内的药物敏感性的新决定因素的鉴别与开发是重要的。如由Ladner等在美国专利公布号US 2011/0212467 (“Ladner”)中所公开的，尿嘧啶-DNA错误掺入途径能在介导对TS-导向化学疗法的细胞毒性中起到一种促进作用。
例如，几乎一半的癌症患者由于固有的或获得性耐药性而不能从基于5-FU的治疗获益。由于这个事实，对克服耐药性的基本挑战和提供新的治疗策略以改进患者结果存在重要的需求。本公开内容满足这种需求并且还提供相关的优点。
概述
在一些方面，本公开内容提供在单独使用或与至少一种脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法联合使用时，抑制脱氧尿苷三磷酸酶的化合物、组合物和方法。在一些方面，本公开内容提供当与至少一种TS-导向化学疗法联合使用时，用于治疗癌症、杀死癌细胞和/或抑制癌细胞生长的化合物、组合物和方法。这种类型的化合物包括以下式(I)、(II)和(III)的化合物。
因此，在一个方面，本文提供的是式(I)、(II)和(III)的化合物：
或其互变异构体，或其各自的药学上可接受的盐，其中
是尿嘧啶等排体或卤代尿嘧啶；
是尿嘧啶、卤代尿嘧啶或尿嘧啶等排体；
W是键或任选取代的–CH2-；
W1是键、N或任选取代的CH基团；
X是键、O、S、NR19、任选取代的C1-C6亚烷基、任选取代的C2-C6亚烯基、或任选取代的C2-C6亚炔基、二价的任选取代的C6-C10芳族烃基、或二价的任选取代的饱和或不饱和C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
R19是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的C3-C8环烷基；
Y是键或任选取代的C1-C10亚烷基，其还任选地在一个碳原子上具有环亚烷基结构，或为任选取代的C2-C6亚烯基或任选取代的C2-C6亚炔基，或Y是-L10-B1-L11-；
L10和L11独立地为任选取代的C1-C6亚烷基、任选取代的C2-C6亚烯基或任选取代的C2-C6亚炔基；
B1是二价的任选取代的C6-C10芳族烃基，或二价的任选取代的饱和或不饱和C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
Z是–PO2-NR31R32、–SO2NR31R32、–NR3PO2-R4、–NR3SO2-R4或R4，其中R31和R32是相同或不同的且各自表示氢原子、由芳基任选取代的任选取代的C1-C6烷基，其中芳基，与R1或R2一起，可形成稠合的双环烃，或R31和R32与邻近的氮原子结合在一起，形成任选取代的C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
Z1是–PO2-NR31R32或–(OR3)P(O)-R4，其中R31和R32独立地为氢原子、由芳基任选取代的任选取代的C1-C6烷基，其中芳基，与R31或R32一起，可形成稠合的双环烃，或R31和R32与邻近的氮原子结合在一起，形成任选取代的C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
R3是氢或任选取代的C1-C6烷基；和
R4是任选取代的C6-C10芳基、任选取代的C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基。
本公开内容还提供本文公开的化合物的互变异构体或其药学上可接受的盐。制备这样的化合物的方法是本领域已知的。
本公开内容还提供本文描述的化合物的立体化学纯对映体、其互变异构体、非对映异构体或其药学上可接受的盐。纯化和鉴定纯对映体的方法是本领域已知的并在本文进行描述。
在一个方面，提供作为立体化学纯对映体的化合物，例如，如本文所述的PCI10586。本文也提供PCI 10586的药学上可接受的盐。
在另一个方面，提供包含一种或多种上述化合物和载体的组合物。在一个实施方案中，组合物是药用组合物，因此还包含至少一种药学上可接受的载体或药学上可接受的赋形剂。组合物被配制为用于各种递送模式，例如，全身的(口服)或局部的。
在另一个方面，本公开内容提供包含一种或多种如本文提供的化合物和脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法和载体(例如药学上可接受的载体)的组合物。化合物和化学疗法可以不同的量存在，和在一个方面，当各自以有效的量联合使用时，提供如本文所述的治疗益处。组合物被配制为用于各种递送模式，例如，全身的(口服)或局部的。
在另一个方面，提供抑制脱氧尿苷三磷酸酶(dUTPase)的方法，其包括使脱氧尿苷三磷酸酶与有效量的本文提供的化合物或组合物接触。在另一方面，所述方法还包括使脱氧尿苷三磷酸酶与脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法单独接触，或使脱氧尿苷三磷酸酶与本文提供的化合物和脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法的组合接触。所述接触可以是同时的或并发的。在又一个方面，脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法在如本文描述的化合物或组合物之前接触。在另一方面，脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法是在化合物或组合物之后接触。在又一个方面，化合物或组合物和脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法通过几轮疗法序贯给予。接触可以是同时的或并发的，和/或是体外(无细胞)、离体或体内的。在又一个方面，给予通过确定患者患有过度表达脱氧尿苷三磷酸酶的肿瘤或肿块而鉴定或选择该疗法的患者本公开内容的化合物或组合物。鉴定这样的患者的方法是本领域已知的并结合到本文中。当给予受试者例如人类患者时，所述方法可以是一线、二线、三线、四线或其它疗法。
还提供用于逆转对脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法的抗性的方法，其包括使过度表达脱氧尿苷三磷酸酶的细胞与有效量的本文提供的化合物或组合物(单独或与脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法组合)接触。在一个方面，通过如由美国专利号5,962,246公开的筛选，所述细胞首先被鉴定为过度表达脱氧尿苷三磷酸酶。在另一方面，该方法还包括使表达脱氧尿苷三磷酸酶的细胞随后接触脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法。该方法可作为二线、三线、四线或其它疗法给予。
还提供的是提高脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法的效果的方法，其包括使细胞(例如，在一个方面，过度表达脱氧尿苷三磷酸酶的细胞)与有效量的本文提供的化合物或组合物接触。在另一方面，该方法还包括使细胞与脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法接触。所述接触可以是同时的或并发的，和/或是体外(无细胞)、离体或体内的。在又一个方面，脱氧尿苷三磷酸酶-导向化学疗法在如本文描述的化合物或组合物之前接触，或反之亦然。该方法当给予受试者例如人类患者时，可以是一线、二线、三线、四线或其它疗法。
在另一个方面，本文提供治疗与脱氧尿苷三磷酸酶途径相关的疾病(例如，癌症、病毒性感染、细菌性感染或自身免疫性疾病)的方法，其包括给予需要此种治疗的患者有效量的本文提供的化合物或本文提供的组合物与适合于治疗所述疾病的药物的组合，从而治疗疾病。本发明的化合物和适合于所述疾病的药物(例如，脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂)的给予可以是同时的或并发的，和/或是体外(无细胞)、离体或体内的。在又一个方面，适合于治疗所述疾病的药物在如本文描述的化合物或组合物之前给予，或反之亦然。在一个方面，通过筛选从患者分离的细胞或组织样品的脱氧尿苷三磷酸酶的过度表达，为要治疗的患者选择所述疗法。在筛选后，将所述疗法给予该患者。
在另一个方面，本文提供的是包含本文提供的化合物或本文提供的组合物和另一种脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂(例如，抗肿瘤剂)和用于给予药物的说明书的药剂盒。在药剂盒中还提供筛选脱氧尿苷三磷酸酶表达的试剂和说明书。
在以上实施方案的每一个中，脱氧尿苷三磷酸酶介导的化学疗法的非限制性实例包括TS-抑制剂，例如，5-FU或包含5-FU的疗法例如基于5-FU的辅助疗法及其化学等效方法。
附图简述
图1A和B显示PCI 10213经(A) HPLC (A1)和MS (A2)和(B) 1H-NMR的特征。
图2A和B显示PCI 10214经(A) HPLC (A1)和MS (A2) (B) 1H-NMR的特征。
图3A-C显示，在(A)中在增加浓度的PCI 10213和PCI 10216下显示%抑制作用的脱氧尿苷三磷酸酶抑制测定，和在(B)和(C)中，其中结肠癌和NSCLC癌细胞用PCI 10213、PCI10214和PCI 10216单独处理的MTS测定。数据表示为媒介-处理的对照品的%对照。
图4A和B显示其中HCT116 (A)和SW620 (B)结肠癌细胞用固定剂量的25 µmol/LPCI 10213或PCI 10216单独处理和与增加剂量的5-FU组合处理的MTS测定。数据表示为媒介-处理的对照品的%对照。
图5显示集落形成测定，其中NSCLC、结肠和乳腺癌细胞用PCI 10213单独处理和与固定剂量的FUdR组合处理。数据表示为媒介-处理的对照品的%对照。条柱表示均数±SEM。对于一种NSCLC细胞系、一种结肠癌细胞系和一种乳腺癌细胞系的代表性图像在图6和7中显示。
图6A-6D显示集落形成测定，其中HCT116结肠癌细胞用PCI 10213、PCI 10214、PCI10216单独处理和与固定剂量的FUdR组合处理。代表性图像为用结晶紫染色的集落的扫描。(A)用增加浓度的FUdR单独处理的细胞。(B)用增加浓度的PCI 10213单独处理(顶排)和与0.5 µmol/L FUdR组合处理的细胞。(C)用增加浓度的PCI 10214单独处理(顶排)和与0.5 µmol/L FUdR组合处理的细胞。(D)用增加浓度的PCI 10216单独处理(顶排)和与0.5 µmol/LFUdR组合处理的细胞。
图7A-C显示集落形成测定，其中A549 NSCLC细胞用PCI 10213或PCI 10216单独处理和与固定剂量的FUdR组合处理。代表性图像为用结晶紫染色的集落的扫描。(A)用增加浓度的FUdR单独处理的细胞。(B)用增加浓度的PCI 10213单独处理(顶排)和与0.5 µmol/LFUdR组合处理的细胞。(C)用增加浓度的PCI 10216单独处理(顶排)和与0.5 µmol/L FUdR组合处理的细胞。
图8A-C显示集落形成测定，其中MCF7乳腺癌细胞用PCI 10213或PCI 10216单独处理和与固定剂量的FUdR组合处理。代表性图像为用结晶紫染色的集落的扫描。(A)用增加浓度的FUdR单独处理的细胞。(B)用增加浓度的PCI 10213单独处理(顶排)和与0.5 µmol/LFUdR组合处理的细胞。(C)用增加浓度的PCI 10216单独处理(顶排)和与0.5 µmol/L FUdR组合处理的细胞。
图9显示PCI 10586的HPLC色谱图，保留时间(Rt)== 28.4 min。
图10显示PCI 10585的HPLC色谱图，Rt =22.13 min。
图11A-11C显示集落形成测定的结果。HCT116结肠癌细胞用PCI 10213、PCI10585、PCI 102586单独处理和与固定剂量的FUdR组合处理。代表性图像为用结晶紫染色的集落的扫描。(A)用增加浓度的FUdR单独处理的细胞。(B)用增加浓度的PCI 10213、10585、10586单独处理的细胞。(C)用增加浓度的PCI 10213、10585和10586与0.5 µmol/L FUdR组合处理的细胞。
图12图示集落形成测定的定量。简言之，HCT116结肠癌细胞用PCI 10213、PCI10585、PCI 102586单独处理和与固定剂量的0.5 µmol/L FUdR组合处理。条柱表示用结晶紫染色后计数的集落数。顶部，PCI 10213；中间，PCI 10585；底部，PCI 10586。
详细描述
贯穿本公开内容，各种出版物、专利和公开的专利说明书通过鉴别引用进行参考。这些出版物、专利和所公开的专利说明书的公开内容在此通过引用以其全文结合到本公开内容中，以更全面地描述本发明所属的技术领域。
定义
除非另外指明，否则本技术的实践将使用有机化学、药学、免疫学、分子生物学、微生物学、细胞生物学和重组DNA的常规技术，这些均在本领域技术人员的技能范围内。见，例如，Sambrook, Fritsch和Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 第2版(1989)；Current Protocols In Molecular Biology (F. M. Ausubel等编辑(1987))；theseries Methods in Enzymology (Academic Press, Inc.): PCR 2: A PracticalApproach (M.J. MacPherson, B.D. Hames和G.R. Taylor编辑(1995)), Harlow和Lane编辑(1988) Antibodies, Laboratory Manual，和Animal Cell Culture (R.I. Freshney编辑(1987))。
如在说明书和权利要求书中所用的，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指代，除非上下文中另外清楚地指明。例如，术语“细胞”包括多种细胞，包括其混合物。
如本文所用的，术语“包含”意欲指组合物和方法包括叙述的要素，但不排除其它要素。“基本由…组成”当用来定义组合物和方法时，应意味着组合不包括任何实质意义的其它要素。因此，基本由本文定义的要素组成的组合物将不排除，例如，来自分离和纯化方法的痕量污染物和药学上可接受的载体、防腐剂等。“由…组成”应指排除超过痕量要素的其它成分。由这些转换术语的每一个定义的实施方案均在本技术领域的范围内。
所有的数字指示，例如，pH、温度、时间、浓度和分子量，包括范围，均是近似值，其以1、5或10%的增量变化(+)或(-)。要理解，虽然不总是明确声明，但所有的数字指示由术语“约”前置。还要理解，虽然不总是明确声明，但本文描述的试剂仅仅是示例性的且其等价物是本领域已知的。
“烷基”指具有1-10个碳原子且优选1-6个碳原子的单价饱和脂族烃基。该术语包括，举例来说，线性的和分支的烃基例如甲基(CH3-)、乙基(CH3CH2-)、正丙基(CH3CH2CH2-)、异丙基((CH3)2CH)-、正丁基(CH3CH2CH2CH2-)、异丁基((CH3)2CHCH2-)、仲丁基((CH3)(CH3CH2)CH-)、叔丁基((CH3)3C-)、正戊基(CH3CH2CH2CH2CH2-)和新戊基((CH3)3CCH2-)。
“烯基”指具有2-6个碳原子且优选2-4个碳原子并且具有至少1个且优选1-2个乙烯基(>C=C<)不饱和位点的单价直链或支链烃基。这样的基团例如，乙烯基、烯丙基和丁-3-烯-1-基。包括在该术语中的是顺式和反式异构体或这些异构体的混合物。
“炔基”指具有2-6个碳原子且优选2-3个碳原子并且具有至少1个且优选1-2个乙炔(-C≡C-)不饱和位点的直链或支链单价烃基。这样的炔基的实例包括乙炔基(-C≡CH)和炔丙基(-CH2C≡CH)。
“取代的烷基”指具有1-5个、优选1-3个、或更优选1-2个取代基的烷基，所述取代基选自烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基羰基、氨基硫代羰基、氨基羰基氨基、氨基硫代羰基氨基、氨基羰基氧基、氨基磺酰基、氨基磺酰基氧基、氨基磺酰基氨基、脒基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、芳基硫基、取代的芳基硫基、羧基、羧酸酯、(羧酸酯)氨基、(羧酸酯)氧基、氰基、环烷基、取代的环烷基、环烷基氧基、取代的环烷基氧基、环烷基硫基、取代的环烷基硫基、环烯基、取代的环烯基、环烯基氧基、取代的环烯基氧基、环烯基硫基、取代的环烯基硫基、胍基、取代的胍基、卤代、羟基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基氧基、取代的杂芳基氧基、杂芳基硫基、取代的杂芳基硫基、杂环基、取代的杂环基、杂环基氧基、取代的杂环基氧基、杂环基硫基、取代的杂环基硫基、硝基、SO3H、取代的磺酰基、取代的磺酰基氧基、硫代酰基、硫羟基、烷基硫基和取代的烷基硫基，其中所述取代基如本文所定义。
“取代的烯基”指具有1-3个取代基且优选1-2个取代基的烯基，所述取代基选自烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基羰基、氨基硫代羰基、氨基羰基氨基、氨基硫代羰基氨基、氨基羰基氧基、氨基磺酰基、氨基磺酰基氧基、氨基磺酰基氨基、脒基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、芳基硫基、取代的芳基硫基、羧基、羧酸酯、(羧酸酯)氨基、(羧酸酯)氧基、氰基、环烷基、取代的环烷基、环烷基氧基、取代的环烷基氧基、环烷基硫基、取代的环烷基硫基、环烯基、取代的环烯基、环烯基氧基、取代的环烯基氧基、环烯基硫基、取代的环烯基硫基、胍基、取代的胍基、卤代、羟基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基氧基、取代的杂芳基氧基、杂芳基硫基、取代的杂芳基硫基、杂环基、取代的杂环基、杂环基氧基、取代的杂环基氧基、杂环基硫基、取代的杂环基硫基、硝基、SO3H、取代的磺酰基、取代的磺酰基氧基、硫代酰基、硫羟基、烷基硫基和取代的烷基硫基，其中所述取代基如本文所定义，且条件是任何羟基或硫羟基取代不连接于乙烯基(不饱和)碳原子。
“取代的炔基”指具有1-3个取代基且优选1-2个取代基的炔基，所述取代基选自烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基羰基、氨基硫代羰基、氨基羰基氨基、氨基硫代羰基氨基、氨基羰基氧基、氨基磺酰基、氨基磺酰基氧基、氨基磺酰基氨基、脒基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、芳基硫基、取代的芳基硫基、羧基、羧酸酯、(羧酸酯)氨基、(羧酸酯)氧基、氰基、环烷基、取代的环烷基、环烷基氧基、取代的环烷基氧基、环烷基硫基、取代的环烷基硫基、环烯基、取代的环烯基、环烯基氧基、取代的环烯基氧基、环烯基硫基、取代的环烯基硫基、胍基、取代的胍基、卤代、羟基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基氧基、取代的杂芳基氧基、杂芳基硫基、取代的杂芳基硫基、杂环基、取代的杂环基、杂环基氧基、取代的杂环基氧基、杂环基硫基、取代的杂环基硫基、硝基、SO3H、取代的磺酰基、取代的磺酰基氧基、硫代酰基、硫羟基、烷基硫基和取代的烷基硫基，其中所述取代基如本文所定义，且条件是任何羟基或硫羟基取代不连接于乙炔碳原子。
“亚烷基”指优选具有1-6个和更优选1-3个碳原子的二价饱和脂族烃基，其为直链或者分支的。该术语由基团例如亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚正丙基(-CH2CH2CH2-)、异亚丙基(-CH2CH(CH3)-或-CH(CH3)CH2-)、亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)、异亚丁基(-CH2CH(CH3)CH2-)、仲亚丁基(-CH2CH2(CH3)CH-)等举例说明。类似地，“亚烯基”和“亚炔基”指分别含有1或2个碳碳双键或碳碳三键的亚烷基部分。
“取代的亚烷基”指具有1至3个氢被取代基替代的亚烷基，所述取代基选自烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基酰基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、氰基、卤素、羟基、硝基、羧基、羧酸酯、环烷基、取代的环烷基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基、取代的杂环基和氧代，其中所述取代基如本文所定义。在一些实施方案中，亚烷基具有1至2个上述基团，或具有1-3个碳原子被–O-、-S-或–NRQ-部分替代，其中RQ是H或C1-C6烷基。要注意，当亚烷基被氧代基团取代时，连接于亚烷基的相同碳的2个氢被“=O”替代。“取代的亚烯基”和“取代的亚炔基”指被如对取代的亚烷基描述的取代基取代的亚烯基和取代的亚炔基部分。
“烷氧基”指基团-O-烷基，其中烷基在本文中定义。烷氧基包括，举例来说，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基和正戊氧基。
“取代的烷氧基”指基团-O-(取代的烷基)，其中取代的烷基在本文中定义。
“酰基”指基团H-C(O)-、烷基-C(O)-、取代的烷基-C(O)-、烯基-C(O)-、取代的烯基-C(O)-、炔基-C(O)-、取代的炔基-C(O)-、环烷基-C(O)-、取代的环烷基-C(O)-、环烯基-C(O)-、取代的环烯基-C(O)-、芳基-C(O)-、取代的芳基-C(O)-、杂芳基-C(O)-、取代的杂芳基-C(O)-、杂环基-C(O)-和取代的杂环基-C(O)-，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。酰基包括“乙酰基”基团CH3C(O)-。
“酰基氨基”指基团-NR47C(O)烷基、-NR47C(O)取代的烷基、-NR47C(O)环烷基、-NR47C(O)取代的环烷基、-NR47C(O)环烯基、-NR47C(O)取代的环烯基、-NR47C(O)烯基、-NR47C(O)取代的烯基、NR47C(O)炔基、-NR47C(O)取代的炔基、-NR47C(O)芳基、-NR47C(O)取代的芳基、-NR47C(O)杂芳基、-NR47C(O)取代的杂芳基、-NR47C(O)杂环基和-NR47C(O)取代的杂环基，其中R47是氢或烷基和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“酰基氧基”指基团烷基-C(O)O-、取代的烷基-C(O)O-、烯基-C(O)O-、取代的烯基-C(O)O-、炔基-C(O)O-、取代的炔基-C(O)O-、芳基-C(O)O-、取代的芳基-C(O)O-、环烷基-C(O)O-、取代的环烷基-C(O)O-、环烯基-C(O)O-、取代的环烯基-C(O)O-、杂芳基-C(O)O-、取代的杂芳基-C(O)O-、杂环基-C(O)O-和取代的杂环基-C(O)O-，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
用于诊断或治疗的动物、受试者或患者指动物例如哺乳动物，或人、绵羊科动物、牛科动物、猫科动物、犬科动物、马科动物、猿等。要诊断或治疗的非-人动物患者包括，例如，猿、鼠科动物(例如，大鼠、小鼠)、犬科动物、兔科动物、家畜、变种动物(sport animal)和宠物。
“氨基”指基团-NH2。
“取代的氨基”指基团-NR48R49，其中R48和R49独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基、取代的杂环基、-SO2-烷基、-SO2-取代的烷基、-SO2-烯基、-SO2-取代的烯基、-SO2-环烷基、-SO2-取代的环烷基、-SO2-环烯基、-SO2-取代的环烯基、-SO2-芳基、-SO2-取代的芳基、-SO2-杂芳基、-SO2-取代的杂芳基、-SO2-杂环基和-SO2-取代的杂环基和，其中R48和R49任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，条件是R48和R49不同时为氢，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。当R48是氢和R49是烷基时，取代的氨基在本文有时被称为烷基氨基。当R48和R49为烷基时，取代的氨基在本文有时被称为二烷基氨基。当指单取代的氨基时，其意思是R48或者R49是氢，但不是两者都为氢。当指二取代的氨基时，其意思是R48和R49两者都不为氢。
“氨基羰基”指基团-C(O)NR50R51，其中R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基硫代羰基”指基团-C(S)NR50R51，其中R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，且其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基羰基氨基”指基团-NR47C(O)NR50R51，其中R47是氢或烷基且R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，和其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，且其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基硫代羰基氨基”指基团-NR47C(S)NR50R51，其中R47是氢或烷基和R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基羰基氧基”指基团-O-C(O)NR50R51，其中R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基磺酰基”指基团-SO2NR50R51，其中R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基磺酰基氧基”指基团-O-SO2NR50R51，其中R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“氨基磺酰基氨基”指基团-NR47SO2NR50R51，其中R47是氢或烷基和R50和R51独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“脒基”指基团-C(=NR52)NR50R51，其中R50、R51和R52独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，且其中R50和R51任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“芳基”或“Ar”指从6至14个碳原子、具有单环(例如，苯基)或多个稠合的环(例如，萘基或蒽基)的单价芳族碳环基团，稠合的环可以是或可以不是芳族的(例如，2-苯并噁唑啉酮、2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮-7-基等)，条件是连接点是在芳族碳原子上。优选的芳基包括苯基和萘基。
“取代的芳基”指由1-5、优选1-3或更优选1-2个取代基取代的芳基，所述取代基选自烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基羰基、氨基硫代羰基、氨基羰基氨基、氨基硫代羰基氨基、氨基羰基氧基、氨基磺酰基、氨基磺酰基氧基、氨基磺酰基氨基、脒基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、芳基硫基、取代的芳基硫基、羧基、羧酸酯、(羧酸酯)氨基、(羧酸酯)氧基、氰基、环烷基、取代的环烷基、环烷基氧基、取代的环烷基氧基、环烷基硫基、取代的环烷基硫基、环烯基、取代的环烯基、环烯基氧基、取代的环烯基氧基、环烯基硫基、取代的环烯基硫基、胍基、取代的胍基、卤代、羟基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基氧基、取代的杂芳基氧基、杂芳基硫基、取代的杂芳基硫基、杂环基、取代的杂环基、杂环基氧基、取代的杂环基氧基、杂环基硫基、取代的杂环基硫基、硝基、SO3H、取代的磺酰基、取代的磺酰基氧基、硫代酰基、硫羟基、烷基硫基和取代的烷基硫基，其中所述取代基如本文所定义。
“芳基氧基”指基团-O-芳基，其中芳基如本文所定义，其包括，举例来说，苯氧基和萘氧基。
“取代的芳基氧基”指基团-O-(取代的芳基)，其中取代的芳基如本文所定义。
“芳基硫基”指基团-S-芳基，其中芳基如本文所定义。
“取代的芳基硫基”指基团-S-(取代的芳基)，其中取代的芳基如本文所定义。
“羰基”指二价基团-C(O)-，其相当于-C(=O)-。
“羧基(Carboxyl)”或“羧基(carboxy)”指-COOH或其盐。
“羧酸酯(Carboxyl ester)”或“羧基酯(carboxy ester)”指基团-C(O)O-烷基、-C(O)O-取代的烷基、-C(O)O-烯基、-C(O)O-取代的烯基、-C(O)O-炔基、-C(O)O-取代的炔基、-C(O)O-芳基、-C(O)O-取代的芳基、-C(O)O-环烷基、-C(O)O-取代的环烷基、-C(O)O-环烯基、-C(O)O-取代的环烯基、-C(O)O-杂芳基、-C(O)O-取代的杂芳基、-C(O)O-杂环基和-C(O)O-取代的杂环基，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“(羧酸酯)氨基”指基团-NR47C(O)O-烷基、-NR47C(O)O-取代的烷基、-NR47C(O)O-烯基、-NR47C(O)O-取代的烯基、-NR47C(O)O-炔基、-NR47C(O)O-取代的炔基、-NR47C(O)O-芳基、-NR47C(O)O-取代的芳基、-NR47C(O)O-环烷基、-NR47C(O)O-取代的环烷基、-NR47C(O)O-环烯基、-NR47C(O)O-取代的环烯基、-NR47C(O)O-杂芳基、-NR47C(O)O-取代的杂芳基、-NR47C(O)O-杂环基和-NR47C(O)O-取代的杂环基，其中R47是烷基或氢，和其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“(羧酸酯)氧基”指基团-O-C(O)O-烷基、-O-C(O)O-取代的烷基、-O-C(O)O-烯基、-O-C(O)O-取代的烯基、-O-C(O)O-炔基、-O-C(O)O-取代的炔基、-O-C(O)O-芳基、-O-C(O)O-取代的芳基、-O-C(O)O-环烷基、-O-C(O)O-取代的环烷基、-O-C(O)O-环烯基、-O-C(O)O-取代的环烯基、-O-C(O)O-杂芳基、-O-C(O)O-取代的杂芳基、-O-C(O)O-杂环基和-O-C(O)O-取代的杂环基，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
如本文所用的“组合物”意指活性剂，例如如本文公开的化合物和载体(惰性的或活性的)。载体可以是，但不限于，固体例如珠或树脂，或液体，例如磷酸盐缓冲盐水。
以“组合”给药或治疗指给予两种药物，以使它们的药理学作用同时表现。组合不需要同时或基本上同时给药，尽管组合可包括这样的给药。
“氰基”指基团-CN。
“环烷基”指从3至10个碳原子的、具有单环或多个环的环烷基，其包括稠环、桥环和螺环系统。稠环可以是芳环，条件是非芳基部分连接于分子的其余部分。合适的环烷基的实例包括，例如，金刚烷基、环丙基、环丁基、环戊基和环辛基。
“环烯基”指3-10个碳原子的、具有单环或多个环并具有至少一个>C=C<环不饱和且优选1-2个>C=C<环不饱和位点的非芳族环烷基。
“取代的环烷基”和“取代的环烯基”指具有1-5个或优选1-3个取代基的环烷基或环烯基，所述取代基选自氧代、硫代、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基羰基、氨基硫代羰基、氨基羰基氨基、氨基硫代羰基氨基、氨基羰基氧基、氨基磺酰基、氨基磺酰基氧基、氨基磺酰基氨基、脒基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、芳基硫基、取代的芳基硫基、羧基、羧酸酯、(羧酸酯)氨基、(羧酸酯)氧基、氰基、环烷基、取代的环烷基、环烷基氧基、取代的环烷基氧基、环烷基硫基、取代的环烷基硫基、环烯基、取代的环烯基、环烯基氧基、取代的环烯基氧基、环烯基硫基、取代的环烯基硫基、胍基、取代的胍基、卤代、羟基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基氧基、取代的杂芳基氧基、杂芳基硫基、取代的杂芳基硫基、杂环基、取代的杂环基、杂环基氧基、取代的杂环基氧基、杂环基硫基、取代的杂环基硫基、硝基、SO3H、取代的磺酰基、取代的磺酰基氧基、硫代酰基、硫羟基、烷基硫基和取代的烷基硫基，其中所述取代基如本文所定义。
“环烷基氧基”指-O-环烷基。
“取代的环烷基氧基”指-O-(取代的环烷基)。
“环烷基硫基”指-S-环烷基。
“取代的环烷基硫基”指-S-(取代的环烷基)。
“环烯基氧基”指-O-环烯基。
“取代的环烯基氧基”指-O-(取代的环烯基)。
“环烯基硫基”指-S-环烯基。
“取代的环烯基硫基”指-S-(取代的环烯基)。
“胍基”指基团-NHC(=NH)NH2。
“取代的胍基”指-NR53C(=NR53)N(R53)2，其中各个R53独立地为选自氢、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、环烷基、取代的环烷基、杂环基和取代的杂环基，和两个连接于共同的胍基氮原子的R53基团任选地与其结合的氮连接在一起，形成杂环基或取代的杂环基，条件是至少一个R53不是氢，且其中所述取代基如本文所定义。
“卤代”或“卤素”指氟代、氯代、溴代和碘代。
“羟基(Hydroxy)”或“羟基(hydroxyl)”指基团-OH。
“杂芳基”指环中具有1-10个碳原子和1-4个选自氧、氮和硫的杂原子的芳族基团。这样的杂芳基可具有单环(例如，吡啶基或呋喃基)或多个稠合的环(例如，吲嗪基或苯并噻吩基)，其中稠合的环可以是或可以不是芳族的和/或含有杂原子，条件是连接点通过芳族杂芳基的原子。在一个实施方案中，杂芳基的氮和/或硫环原子任选被氧化，以提供N氧化物(N→O)、亚磺酰基或磺酰基部分。某些非限制性实例包括吡啶基、吡咯基、吲哚基、噻吩基、噁唑基、噻唑基和呋喃基。
“取代的杂芳基”指用1-5、优选1-3或更优选1-2个取代基取代的杂芳基，所述取代基选自对取代的芳基定义的取代基的相同基团。
“杂芳基氧基”指-O-杂芳基。
“取代的杂芳基氧基”指基团-O-(取代的杂芳基)。
“杂芳基硫基”指基团-S-杂芳基。
“取代的杂芳基硫基”指基团-S-(取代的杂芳基)。
“杂环”或“杂环的”或“杂环烷基”或“杂环基”指具有1-10个环碳原子和1-4个选自氮、硫或氧的环杂原子的饱和或部分饱和的(但不是芳族的)基团。杂环涵盖单环或多个稠合的环，包括稠环、桥环和螺环系统。在稠环系统中，一或多个环可以是环烷基、芳基或杂芳基，条件是连接点通过非芳族环。在一个实施方案中，杂环基的氮和/或硫原子任选被氧化以提供N氧化物、亚磺酰基或磺酰基部分。
“取代的杂环”或“取代的杂环烷基”或“取代的杂环基”指用1-5个或优选1-3个如对取代的环烷基定义的相同取代基取代的杂环基。
“杂环基氧基”指基团-O-杂环基。
“取代的杂环基氧基”指基团-O-(取代的杂环基)。
“杂环基硫基”指基团-S-杂环基。
“取代的杂环基硫基”指基团-S-(取代的杂环基)。
杂环和杂芳基的实例包括但不限于氮杂环丁烷、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、吲嗪、异吲哚、吲哚、二氢吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、酞嗪、萘啶(naphthylpyridine)、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲啶、吖啶、菲咯啉、异噻唑、吩嗪、异噁唑、吩噁嗪、吩噻嗪、咪唑烷、咪唑啉、哌啶、哌嗪、二氢吲哚、邻苯二甲酰亚胺、1,2,3,4-四氢异喹啉、4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩、噻唑、噻唑烷、噻吩、苯并[b]噻吩、吗啉基、硫代吗啉基(也称为硫吗啉基)、1,1二氧代硫代吗啉基、哌啶基、吡咯烷和四氢呋喃基。
“硝基”指基团-NO2。
“氧代”指原子(=O)。
亚苯基指二价的芳基环，其中环含有6个碳原子。
取代的亚苯基指用1-4个、优选1-3个或更优选1-2个取代基取代的亚苯基，所述取代基选自烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、烷氧基、取代的烷氧基、酰基、酰氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨基羰基、氨基硫代羰基、氨基羰基氨基、氨基硫代羰基氨基、氨基羰基氧基、氨基磺酰基、氨基磺酰基氧基、氨基磺酰基氨基、脒基、芳基、取代的芳基、芳基氧基、取代的芳基氧基、芳基硫基、取代的芳基硫基、羧基、羧酸酯、(羧酸酯)氨基、(羧酸酯)氧基、氰基、环烷基、取代的环烷基、环烷基氧基、取代的环烷基氧基、环烷基硫基、取代的环烷基硫基、环烯基、取代的环烯基、环烯基氧基、取代的环烯基氧基、环烯基硫基、取代的环烯基硫基、胍基、取代的胍基、卤代、羟基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基氧基、取代的杂芳基氧基、杂芳基硫基、取代的杂芳基硫基、杂环基、取代的杂环基、杂环基氧基、取代的杂环基氧基、杂环基硫基、取代的杂环基硫基、硝基、SO3H、取代的磺酰基、取代的磺酰基氧基、硫代酰基、硫羟基、烷基硫基和取代的烷基硫基，其中所述取代基如本文所定义。
“螺环烷基”和“螺环系统”指3-10个碳原子的、具有如用以下结构举例的螺连接(由为环的唯一共同成员的单原子形成的连接)的环烷基或杂环烷基环的二价环状基团：
。
“磺酰基”指二价基团-S(O)2-。
“取代的磺酰基”指基团-SO2-烷基、-SO2-取代的烷基、-SO2-烯基、-SO2-取代的烯基、-SO2-环烷基、-SO2-取代的环烷基、-SO2-环烯基、-SO2-取代的环烯基、-SO2-芳基、-SO2-取代的芳基、-SO2-杂芳基、-SO2-取代的杂芳基、-SO2-杂环基、-SO2-取代的杂环基，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。取代的磺酰基包括基团例如甲基-SO2-、苯基-SO2-和4-甲基苯基-SO2-。
“取代的磺酰基氧基”指基团-OSO2-烷基、-OSO2-取代的烷基、-OSO2-烯基、-OSO2-取代的烯基、-OSO2-环烷基、-OSO2-取代的环烷基、-OSO2-环烯基、-OSO2-取代的环烯基、-OSO2-芳基、-OSO2-取代的芳基、-OSO2-杂芳基、-OSO2-取代的杂芳基、-OSO2-杂环基、-OSO2-取代的杂环基，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“硫代酰基”指基团H-C(S)-、烷基-C(S)-、取代的烷基-C(S)-、烯基-C(S)-、取代的烯基-C(S)-、炔基-C(S)-、取代的炔基-C(S)-、环烷基-C(S)-、取代的环烷基-C(S)-、环烯基-C(S)-、取代的环烯基-C(S)-、芳基-C(S)-、取代的芳基-C(S)-、杂芳基-C(S)-、取代的杂芳基-C(S)-、杂环基-C(S)-和取代的杂环基-C(S)-，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“硫羟基”指基团-SH。
“硫代羰基”指二价基团-C(S)-，其相当于-C(=S)-。
“硫代”指原子(=S)。
“烷基硫基”指基团-S-烷基，其中烷基如本文所定义。
“取代的烷基硫基”指基团-S-(取代的烷基)，其中取代的烷基如本文所定义。
“任选取代的”指选自该基团和该基团的取代的形式的基团。取代的基团如本文所定义。在一个实施方案中，取代基选自C1-C10或C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C6-C10芳基、C3-C8环烷基、C2-C10杂环基、C1-C10杂芳基、卤代、硝基、氰基、-CO2H或其C1-C6烷基酯。
“互变异构体”指一种质子的位置不同的化合物的交替形式，例如烯醇-酮(enol-keto)和亚胺-烯胺(imine-enamine)互变异构体，或含有连接于环-NH-部分和环=N-部分二者的环原子的杂芳基的互变异构形式，例如吡唑、咪唑、苯并咪唑、三唑和四唑。
“尿嘧啶等排体”指尿嘧啶的等排体。这样的部分提供尿嘧啶的一些或所有的氢键受体-供体-受体性质和任选地提供尿嘧啶的其它结构特征。技术人员通过阅读本文提供的这样的尿嘧啶等排体的非限制性实例，将更加理解该术语的意义。
如本文所用的，术语立体化学纯表示具有80%或更大重量的指定立体异构体和20%或更少重量的其它立体异构体的化合物。在进一步的实施方案中，式(I)、(II)或(III)的化合物具有90%或更大重量的所述立体异构体和10%或更少重量的其它立体异构体。在更进一步的实施方案中，式(I)的化合物具有95%或更大重量的所述立体异构体和5%或更少重量的其它立体异构体。在还更进一步的实施方案中，式(I)、(II)或(III)的化合物具有97%或更大重量的所述立体异构体和3%或更少重量的其它立体异构体。
“药学上可接受的盐”指化合物的盐，所述盐适合于药物用途并衍生自本领域熟知的多种有机和无机抗衡离子，且当化合物含有酸性官能团时，仅通过举例的方式，包括钠、钾、钙、镁、铵和四烷基铵；和当分子含有碱性官能团时，包括有机或无机酸的盐，例如盐酸盐、氢溴酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、马来酸盐和草酸盐(见Stahl和Wermuth主编“Handbook of Pharmaceutically Acceptable Salts,” (2002), Verlag HelveticaChimica Acta, Zürich, Switzerland)，供药用盐、它们的选择、制备和用途的讨论。
一般来说，药学上可接受的盐为基本保留母体化合物的一种或多种所需药理学活性并适合于体内给药的那些盐。药学上可接受的盐包括与无机酸或有机酸形成的酸加成盐。适合于形成药学上可接受的酸加成盐的无机酸包括，通过举例的方式且不限于，氢卤酸(例如，盐酸、氢溴酸、氢碘酸等)、硫酸、硝酸、磷酸等。
适合于形成药学上可接受的酸加成盐的有机酸包括，通过举例的方式且不限于，乙酸、三氟乙酸、丙酸、己酸、环戊烷丙酸、乙醇酸、草酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、棕榈酸、苯甲酸、3-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、烷基磺酸(例如，甲烷磺酸、乙烷磺酸、1,2-乙烷-二磺酸、2-羟基乙烷磺酸等)、芳基磺酸(例如，苯磺酸、4-氯代苯磺酸、2-萘磺酸、4-甲苯磺酸、樟脑磺酸等)、谷氨酸、羟基萘甲酸、水杨酸、硬脂酸、粘康酸等。
药学上可接受的盐还包括当存在于母体化合物中的酸性质子被金属离子(例如，碱金属离子、碱土金属离子或铝离子)或者被铵离子(例如，衍生自有机碱的铵离子，例如，乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、哌啶、二甲基胺、二乙胺、三乙胺和氨)替代所形成的盐。
“有效量”是足以影响有益或预期的结果的量。有效量可以一次或多次给药、应用或剂量给予。这样的递送取决于许多变量，包括要使用的各个剂量单位的时间段、治疗剂的生物利用度、给药途径等。然而，要理解，用于任何具体受试者的本文公开的治疗剂的特定水平取决于多种因素，包括使用的特定化合物的活性、化合物的生物利用度、给药途径、动物的年龄及其体重、一般健康、性别、动物的饮食、给药次数、排泄速率、药物组合和要治疗的具体疾病的严重性和给药形式。一般来说，人们将需要给予一定量的化合物，其有效获得与在体内发现是有效的浓度相称的血清水平。这些考虑，以及有效的制剂和给药程序是本领域熟知的并在标准教科书中有描述。与该定义一致并如本文所用的，术语“治疗有效量”是这样的量，其足以治疗特定的病症或疾病，或者备选地，足以获得药理学反应例如抑制脱氧尿苷三磷酸酶。
如本文所用的，“医治”或“治疗”患者的疾病是指(1) 防止症状或疾病在易感或仍未显示出疾病症状的动物中发生；(2) 抑制疾病或阻止其发展；或(3) 改善疾病或疾病的症状，或使其消退。如本领域所理解的，“治疗”是获得有益或所需结果，包括临床结果的一种途径。为了这种技术的目的，有益或所需结果可包括但不限于以下的一项或多项：一种或多种症状的缓解或改善；病况(包括疾病)程度的减少；病况(包括疾病)的稳定(即，不恶化)状态；病况(包括疾病)的延迟或减缓；病况(包括疾病)的进展、改善或减轻；状态和消除(是否部分或全部)，无论是可检测的还是不可检测的。
“脱氧尿苷三磷酸酶”意思是以下被认为是同义词的任一个："脱氧尿苷三磷酸核苷酸水解酶"、"脱氧尿苷三磷酸焦磷酸酶"、"dUTP核苷酸水解酶"、"dUTP焦磷酸酶"和其它对脱氧尿苷三磷酸酶的等同命名。在一个方面，脱氧尿苷三磷酸酶意指DUT-N和DUT-M。在其它方面，其仅仅是DUT-N，或作为选择，仅仅是DUT-M。关于脱氧尿苷三磷酸酶的氨基酸和编码序列是本领域已知的并公开于美国专利号5,962,246中。表达和筛选所述酶的表达水平的方法公开于美国专利号5,962,246和Ladner等(美国专利公布号2011/0212467A1)中。
“DUT-N”意指脱氧尿苷三磷酸酶的核形式。
“DUT-M”意指脱氧尿苷三磷酸酶的线粒体或胞浆形式。
“脱氧尿苷三磷酸酶-导向疗法”意指靶向脱氧尿苷三磷酸酶途径的治疗剂，例如，在癌症的情况下，如TS-导向疗法和氟嘧啶(例如5-FU)、培美曲塞(Alimta®)、卡培他滨(Xeloda®)、S-1和抗叶酸剂(例如甲氨蝶呤)及其化学等效物。非限制性实例包括5-氟尿嘧啶(5-FU)、TS-导向疗法和基于5-FU的辅助疗法。组合疗法可包括改变核苷酸池和/或使免疫细胞或病毒对脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂敏感的任何干预，如技术人员所熟知的。对于类风湿性关节炎，例如，所述组合可以是与二氢叶酸还原酶(DHFR)抑制剂例如甲氨蝶呤的组合。
5-氟尿嘧啶(5-FU)属于称为基于嘧啶的抗代谢剂的治疗药物家族。它是嘧啶类似物，其被转化为不同的细胞毒性代谢物，然后掺入DNA和RNA中，由此诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡。化学等效物是导致DNA复制中断的嘧啶类似物。化学等效物抑制S期的细胞周期进展，导致细胞周期中断和随后的细胞凋亡。5-FU的等效物包括其前药、类似物和衍生物，例如5'-脱氧-5-氟尿苷(脱氧氟尿苷(doxifluoroidine))、1-四氢呋喃基-5-氟尿嘧啶(ftorafur)、卡培他滨(Xeloda®)、S-1 (MBMS-247616，由替加氟和两种调节剂(5-氯-2,4-二羟基吡啶和氧嗪酸钾(potassium oxonate))组成)、雷替曲塞(tomudex)、诺拉曲塞(Thymitaq，AG337)、LY231514和ZD9331，如例如在Papamicheal (1999) The Oncologist4:478-487中所述。
“基于5-FU的辅助疗法”指单独的5-FU，或者作为选择，5-FU与其它治疗的组合，所述其它治疗包括，但不限于辐射、甲基-CCNU、亚叶酸、奥沙利铂、伊立替康、丝裂霉素、阿糖胞苷、左旋咪唑。特定的治疗辅助方案在本领域已知为FOLFOX、FOLFOX4、FOLFIRI、MOF (司莫司汀(甲基-CCNU)、长春新碱(Oncovin®)和5-FU)。对于这些疗法的综述见Beaven和Goldberg (2006) Oncology 20(5):461-470。这样的实例是有效量的5-FU和亚叶酸。可以加入其它化学治疗剂，例如，奥沙利铂或伊立替康。
卡培他滨是(5-FU)的前药，其经肿瘤-特异性酶PynPase，在3个酶促步骤途径和两个中间代谢物(5'-脱氧-5-氟胞啶(5'-DFCR)和5'-脱氧-5-氟尿苷(5'-DFUR))后转化为其活性形式。卡培他滨由Roche以商品名Xeloda®上市。
亚叶酸(Leucovorin) (亚叶酸(Folinic acid)是用于癌症疗法的辅助药。它用于与5-FU的增效组合，以改进化学治疗剂的效果。不受理论的束缚，加入亚叶酸被认为通过抑制胸苷酸合酶提高5-FU的效果。其已被用作解毒剂以保护正常细胞避免高剂量的抗癌药甲氨蝶呤并增加氟尿嘧啶(5-FU)和替加氟-尿嘧啶的抗肿瘤效果。它也被称为亚叶酸(citrovorum factor)和亚叶酸钙(Wellcovorin)。这种化合物具有化学命名：L-谷氨酸N[4[[(2-氨基-5-甲酰基1,4,5,6,7,8六氢4氧代6-蝶啶基)甲基]氨基]苯甲酰]，钙盐(1:1)。
“奥沙利铂” (Eloxatin)是在与顺铂和卡铂相同的家族中的基于铂的化学治疗药物。它通常在称为FOLFOX的组合中与氟尿嘧啶和亚叶酸组合给予，用于治疗结肠直肠癌。与顺铂比较，为改进的抗肿瘤活性，两个胺基团被环己二胺替代。氯配体被从草酸衍生的草酸二配位基(oxalato bidentate)替代，以改进水溶性。奥沙利铂的等效物是本领域已知的并包括但不限于顺铂、卡铂、aroplatin、洛铂、奈达铂和JM-216 (见McKeage等(1997) J.Clin. Oncol. 201:1232-1237；和一般地，Chemotherapy for Gynecological Neoplasm,Curr. Therapy and Novel Approaches，在the Series Basic and Clinical Oncology,Angioli等主编2004中)。
“FOLFOX”是一类用来治疗癌症的组合疗法的缩写。该疗法包括5-FU、奥沙利铂和亚叶酸。"FOLFIRI"是一类用来治疗癌症的组合疗法的缩写并包括5-FU、亚叶酸和伊立替康，或者基本由5-FU、亚叶酸和伊立替康组成，或者进一步由5-FU、亚叶酸和伊立替康组成。关于这些治疗的信息可在国立癌症研究院网站，Cancer. Gov获得，上次访问在2008年1月16日。
伊立替康(CPT-11)以Camptosar的商品名售出。它是生物碱喜树碱的半-合成类似物，其经水解激活为SN-38并靶向拓扑异构酶I。化学等效物是抑制拓扑异构酶I和DNA的相互作用，以形成催化活性拓扑异构酶I-DNA复合物的那些。化学等效物抑制G2-M期的细胞周期进展，导致细胞增殖中断。
术语“辅助”疗法指在手术切除肿瘤后，给予患者疗法或化学治疗方案。通常给予辅助疗法以最大限度地减少或防止可能的癌症复发。或者，“新辅助”疗法指在手术前给予疗法或化学治疗方案，通常试图在外科手术之前缩小肿瘤，以尽量减少在手术期间切除的组织的范围。
短语“一线”或“二线”或“三线”等，指患者接受的治疗顺序。一线治疗方案是首先给予的治疗，而二线或三线疗法是分别在一线疗法后或二线疗法后给予的。国立癌症研究院定义一线疗法为“对疾病或病况的首选治疗”。在癌症患者中，主要治疗可以是手术、化学疗法、辐射疗法，或这些疗法的组合。一线疗法对本领域专业技术人员而言，也称为主要疗法和主要治疗。见国立癌症研究院网站如www.cancer. gov. 上次访问在2008年5月1日。通常地，由于患者未显示出对一线疗法的积极的临床或亚临床响应或一线疗法已经停止，则给予患者随后的化学治疗方案。
如本文所用的，术语“抗叶酸剂”意指削弱叶酸的功能的药物或生物制剂，例如，抑制代谢物(即为正常代谢一部分的另一种化合物)的用途的抗代谢药物。在癌症治疗中，抗代谢药物干扰DNA生产，因而干扰细胞分裂和肿瘤生长。这些药物的非限制性实例有二氢叶酸还原酶抑制剂，例如甲氨蝶呤、氨基蝶呤和培美曲塞；胸苷酸合酶抑制剂，例如雷替曲塞或培美曲塞；基于嘌呤的，即腺苷脱氨酶抑制剂，例如喷司他丁，硫代嘌呤，如硫代鸟嘌呤和巯嘌呤，卤代/核糖核苷酸还原酶抑制剂，例如克拉屈滨、氯法拉滨、氟达拉滨，或鸟嘌呤/鸟苷：硫代嘌呤，如硫鸟嘌呤；或基于嘧啶的，即胞嘧啶/胞苷：低甲基化剂，例如阿扎胞苷和地西他滨，DNA聚合酶抑制剂，例如阿糖胞苷，核糖核苷酸还原酶抑制剂，例如吉西他滨，或胸腺嘧啶/胸苷：胸苷酸合酶抑制剂，例如氟尿嘧啶(5-FU)。
在一个方面，术语"化学等效物"意指化学物选择性地与其靶蛋白、DNA、RNA或其片段相互作用的能力，如通过灭活靶蛋白，使化学物掺入DNA或RNA中或其它合适的方法所测定的。化学等效物包括，但不限于，具有相同或相似生物学活性的那些，并包括但不限于其药学上可接受的盐或混合物，其与参照化学物相同的靶蛋白、DNA或RNA相互作用和/或灭活它们。
术语"寡核苷酸"或"多核苷酸"或其"部分"或"片段"指用于PCR或各种杂交程序以鉴定或扩增mRNA或DNA分子的相同或相关部分的足够长的一段多核苷酸残基。本发明的多核苷酸组合物包括RNA、cDNA、基因组DNA、合成的形式和混合的聚合物(有义链和反义链二者)，并可以经化学或生物化学修饰或可含有非-天然或衍生的核苷酸碱基，如将为本领域技术人员所容易地理解的。这样的修饰包括，例如，标记、甲基化、用类似物取代一个或多个天然存在的核苷酸、核苷酸间(internucleotide)的修饰例如不带电的连键(例如，甲基膦酸酯、磷酸三酯、氨基磷酸酯(phosphoamidates)、氨基甲酸酯等)、带电的连键(例如，硫代磷酸酯(phosphorothioates)、二硫代磷酸酯(phosphorodithioates)等)、侧枝(pendent)部分(例如，多肽)、嵌入剂(例如，吖啶、补骨脂素(psoralen)等)、螯合剂、烷化剂和修饰的连键(例如，α异头核酸等)。还包括在其经由氢键和其它化学相互作用结合指定的序列的能力方面模拟多核苷酸的合成分子。这样的分子是本领域已知的并包括，例如，其中肽键替代分子骨架中的磷酸酯键的那些。
当遗传标记，例如，脱氧尿苷三磷酸酶的过度表达被用作筛选供本文描述的治疗的患者的基础时，在治疗之前和/或治疗期间测定遗传标记，和获得的值由临床医师用于评价以下的任何一项：(a) 最初接受治疗的个体的很可能或可能的适宜性；(b) 最初接受治疗的个体的很可能或可能的不适宜性；(c) 对治疗的反应性；(d) 继续接受治疗的个体的很可能或可能的适宜性；(e) 继续接受治疗的个体的很可能或可能的不适宜性；(f) 调节剂量；(g) 预测临床利益的可能性；或(h) 毒性。如本领域技术人员充分理解的，在临床环境中的遗传标记的测量是一个明确的指示，即该参数被用作本文描述的治疗给予的开始、继续、调节和/或停止的基础。
“癌症”作为一种恶性肿瘤在医学上是已知的，是一大组涉及不受调节的细胞生长的疾病。在癌症中，细胞不受控制地分裂和生长，形成恶性肿瘤，并侵入附近的身体部分。非限制性实例包括结肠癌、结肠直肠癌、胃癌、食管癌、头和颈癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、胆囊癌或胰腺癌或白血病。
化合物
在一个方面，本文提供式(I)、(II)和(III)的化合物：
或其互变异构体，或其各自的药学上可接受的盐，其中
是尿嘧啶等排体或卤代尿嘧啶；
是尿嘧啶、卤代尿嘧啶或尿嘧啶等排体；
W是键或任选取代的–CH2-；
W1是键、N或任选取代的CH基团；
X是键、O、S、NR19、任选取代的C1-C6亚烷基、任选取代的C2-C6亚烯基、或任选取代的C2-C6亚炔基、二价的任选取代的C6-C10芳族烃基、或二价的任选取代的饱和或不饱和C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
R19是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的C3-C8环烷基；
Y是键或任选取代的C1-C10亚烷基，其还任选地在一个碳原子上具有环亚烷基结构，或为任选取代的C2-C6亚烯基，或任选取代的C2-C6亚炔基，或Y是-L10-B1-L11-；
L10和L11独立地为任选取代的C1-C6亚烷基、任选取代的C2-C6亚烯基或任选取代的C2-C6亚炔基；
B1是二价的任选取代的C6-C10芳族烃基，或二价的任选取代的饱和或不饱和C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
Z是–PO2-NR31R32、–SO2NR31R32、–NR3PO2-R4、—NR3SO2-R4或R4，其中R31和R32是相同或不同的且各自表示氢原子、由芳基任选取代的任选取代的C1-C6烷基，其中芳基，与R31或R32一起，可形成稠合的双环烃，或R31和R32与邻近的氮原子结合在一起，形成任选取代的C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
Z1是–PO2-NR31R32或–(OR3)P(O)-R4，其中R31和R32 独立地为氢原子、由芳基任选取代的任选取代的C1-C6烷基，其中芳基，与R31或R32一起，可形成稠合的双环烃，或R31和R32可与邻近的氮原子结合在一起，形成任选取代的C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基；
R3是氢或任选取代的C1-C6烷基；和
R4是任选取代的C6-C10芳基、任选取代的C2-C10杂环基或任选取代的C1-C10杂芳基。
在一个实施方案中，本文提供的是式(III)化合物：
其中A是尿嘧啶等排体，选自：
R10是氢、R12或–O-R12，
R12是用1-3个羟基、氟代、氯代和氨基取代基任选取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，
R11是氢、卤代、R12或–O-R12，其中R12如上所定义，
r是1、2或3，
L1-是
其中
Y1是CH2、O、S，
X10为NH、NCO2R20、O或CH2，
R20是由1-3个C6-C10芳基任选取代的C1-C6烷基，
u是0、1、2、3或4，
Rz是羟基或氢，
Rw是C1-C6烷基或氢，和
亚苯基和杂亚芳基环任选被取代，
Z是用R6和R60基团取代的苯基或5或6元杂芳基，其中R6和R60相对于彼此位于1、2位，
R6是氢、任选取代的C1-C6烷氧基或卤代，和
R60是-OR7或–NHR7R70，
R7是任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C3-C10杂芳基、任选取代的C3-C10杂环基或任选取代的苯基，和
R70是氢或R7。
在另一个实施方案中，尿嘧啶等排体是任选取代的环烷基或任选取代的杂环基环，其为单环、双环、三环或四环的，其中环包括选自以下的部分：–C(=V)-NH-C(=V)-、–C(=V)-CH2-C(=V)-。
在另一个实施方案中，尿嘧啶等排体是任选取代的间-二卤代苯基或任选取代的1,3-二卤代取代的C3-C10杂芳基。在另一个实施方案中，尿嘧啶等排体是任选取代的间-二氟苯基或间-氟-卤代苯基。
在某些实施方案中，尿嘧啶等排体是卤代尿嘧啶。在某些实施方案中，尿嘧啶等排体，特别对于式(I)和(II)而言，不是卤代尿嘧啶。如本文所用的，卤代尿嘧啶指卤代的尿嘧啶，其非限制性实例包括5-卤代尿嘧啶。
在另一个实施方案中，尿嘧啶等排体具有下式：
,
其中各个V独立地为O或S，
各个R1独立地为氢、用C3-C8环烷基任选取代的C1-C6烷基、或C3-C8环烷基，
各个R2独立地为–OH、-SH、-OR1、–SR1或卤代，其中R1如上所定义，
各个Q1和Q2独立地为–CH2-、O、S或其氧化形式、NH或其氧化形式，或Q1和Q2一起形成–CH=CH-部分；
条件是Q1和Q2二者不同时为O、S或其氧化形式、NH或其氧化形式或其各自的组合；
其中每个–CH=、-CH2-和-NH-任选被取代。
在另一个实施方案中，R1独立地为氢或甲基。在另一个实施方案中，各个R1是氢。在另一个实施方案中，各个R1是甲基。在另一个实施方案中，每个V独立地为O。在另一个实施方案中，每个V独立地为S。
在另一个实施方案中，各个Q1独立地为O。在另一个实施方案中，各个Q1独立地为S。在另一个实施方案中，各个Q1独立地为任选取代的–CH2-。在另一个实施方案中，各个Q1独立地为任选取代的–NH-。
在另一个实施方案中，各个Q2独立地为O。在另一个实施方案中，各个Q2独立地为S。在另一个实施方案中，各个Q2独立地为任选取代的–CH2-。在另一个实施方案中，各个Q1独立地为任选取代的–NH-。
在另一个实施方案中，尿嘧啶等排体是：
。
在一些实施方案中，尿嘧啶等排体是：
。
在一些实施方案中，尿嘧啶等排体是：
。
在一些实施方案中，尿嘧啶等排体是：
。
在一些实施方案中，尿嘧啶等排体是：
。
在另一个实施方案中，-W-X-Y-是-CH2-X-SO2-NH-CH(RY)-；-CH2-X-SO2-NH-C(RY)2-；或-CH2-X –B-CH2CRZRW-，
X是任选取代的C1-C6亚烷基，其中亚烷基链中的亚甲基之一任选被O或S原子替代，以致X是任选取代的亚烷基或任选取代的杂亚烷基；
B是任选取代的C3-C10杂芳基；
RY和Rw独立地为氢或C1-C6烷基；和
Rz是氢或羟基。
在一个实施方案中，B是含有至多3或4个选自氮、硫和氧的杂原子的5元杂芳基。在一个实施方案中，B是：
。
在另一个实施方案中，-W-X-Y-或L1是
其中
X10为NH、NCO2R20、O或CH2，
R20是由1-3个C6-C10芳基任选取代的C1-C6烷基，
u是0、1、2、3或4，
Y1是CH2、O或S，
Rz是羟基或氢，
Rw是C1-C6烷基或氢，
亚苯基和杂亚芳基环任选被取代。
在一些实施方案中，-W-X-Y-或L1是
。
在一些实施方案中，-W-X-Y-或L1是
。
在另一个实施方案中，R4是任选取代的C6-C10芳基。在另一个实施方案中，R4是任选取代的C2-C10杂环基。在另一个实施方案中，R4是任选取代的C1-C10杂芳基。在另一个实施方案中，当Y是-L10-B1-L11-时，Z是R4。
在一些实施方案中，Z是用R6和R60基团取代的苯基或5或6元杂芳基，其中R6和R60相对于彼此位于1、2位，
R6是氢、任选取代的C1-C6烷氧基或卤代，和
R60是-OR7或–NHR7R70，
R7是任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C3-C10杂芳基、任选取代的C3-C10杂环基或任选取代的苯基，和
R70是氢或R7。
在一些实施方案中，Z或R4选自：
其中各个R6和R7独立地如以上任何方面或实施方案中所定义，
各个R61和R62独立地为N或CH，条件是R61和R62的至少一个是N，
各个R63独立地为NR70、S、O，和
各个R64独立地为N或CH。
在一些实施方案中，本文提供的是下式的化合物：
其中L1如上所定义。
在一些实施方案中，本文提供的是下式的化合物：
其中L1如上所定义。
在另一个实施方案中，Z是：
；
R6是氢、任选取代的C1-C6烷氧基或卤代，和
R7是任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C3-C10杂芳基、任选取代的C3-C10杂环基或任选取代的苯基。
在一个实施方案中，R6是氢。在一个实施方案中，R6是卤代。在另一个实施方案中，R6是氟代。在一个实施方案中，R6是C1-C6烷氧基。在一个实施方案中，R6是用1-3个氟代基团取代的C1-C6烷氧基。在一些实施方案中，R6是氢、F、Cl、OMe或OCF3。
在一个实施方案中，R7是用C3-C8环烷基、C2-C10杂环基或C1-C10杂芳基取代的C1-C6烷基。在一个实施方案中，R7是。
在一个实施方案中，R7是用C3-C8环烷基、4-8元杂环基任选取代的C1-C6烷基，或R7是用1-3个氟原子取代的C1-C6烷基。
在另一个实施方案中，R7是：
其中t是1、2或3。在另一个实施方案中，t是1。在另一个实施方案中，t是2。在另一个实施方案中，t是3。
在另一个实施方案中，环烷基是环丙基。在另一个实施方案中，环烷基是环丁基。在另一个实施方案中，环烷基是环戊基。在另一个实施方案中，环烷基是环己基。在另一个实施方案中，R7是异丁基。在另一个实施方案中，R7是新戊基。
在另一个实施方案中，杂环基是
。
在另一个实施方案中，杂环基是：
。
在另一个实施方案中，杂环基是：
。
在一个实施方案中，化合物是下式的PCI10213：
。
在另一个实施方案中，化合物具有下式：
其中L1如上所定义。
在另一个实施方案中，化合物具有下式：
其中L1如上所定义。
在另一个实施方案中，化合物具有下式：
其中L1如上所定义。
在另一个实施方案中，化合物具有下式：
其中L1如上所定义。
在一个实施方案中，本文提供的是下式的化合物：
其中A选自：
和；
X10为NH、NCO2R20、O或CH2；
R20是由1-3个C6-C10芳基任选取代的C1-C6烷基；
u是0、1、2、3或4；
R11是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中各个烷基、烯基和炔基被1-3个羟基、氟代、氯代和氨基取代基任选取代；
R60是C1-C6烷基和
r是1、2或3。
在一个实施方案中，A是：
。
在另一个实施方案中，A选自：
或。
在另一个实施方案中，X10是CH2或NH。在另一个实施方案中，t是1。在另一个实施方案中，t是2。在另一个实施方案中，t是3。
在另一个实施方案中，本文提供的是选自以下的化合物：
、、、、和，
及其非对映异构体或对映体。
在另一个实施方案中，本文提供的是以下化合物：
及其药学上可接受的盐。
本文提供的化合物包括单独的、分离的对映体和非对映异构体、互变异构体，及其各自的药学上可接受的盐，无论何处均适用。在一个方面，化合物作为立体化学纯提供，例如，如本文所述的PCI 10586及其药学上可接受的盐。如本文所用的，术语立体化学纯表示具有80%或更大重量的指定立体异构体和20%或更少重量的其它立体异构体的化合物。在又一个方面，如本文描述的化合物具有90%或更大重量的指明的立体异构体和10%或更少重量的其它立体异构体。在更进一步的实施方案中，本公开内容的化合物具有95%或更大重量的指明的立体异构体和5%或更少重量的其它立体异构体。在还更进一步的实施方案中，化合物具有97%或更大重量的指明的立体异构体和3%或更少重量的其它立体异构体。
合成
以下通用合成流程被用来制备本文提供的化合物。例如，式I化合物如在以下反应流程中所示合成。
一般来说，尿嘧啶、尿嘧啶等排体或卤代尿嘧啶用合适的碱例如丁基锂，在溶剂例如四氢呋喃或二甲基甲酰胺中处理。A(-)阴离子也可通过A-卤代键与烷基锂进行卤素交换来生成。然后使其与化合物B偶联，其中LG是离去基团例如卤素、甲苯磺酸酯或甲磺酸酯，以提供式(I)化合物。在一些实施方案中，在尿嘧啶、尿嘧啶等排体、卤代尿嘧啶或–W-X-Y-Z部分中的NH、OH或这样的其它基团的保护是需要的。式(III)化合物也可以类似的方式合成。
例如，式II化合物可如下图示说明的合成：
。
用于与酮基的缩合反应、脱水、Wittig试剂的形成和随后的Witting反应，以及席夫碱(Schiff’s base)形成的合适的条件是技术人员熟知的。
含有其它接头，例如，L1或–W-X-Y-的其它化合物的示例性和非限制性合成在上文示出。
本文提供的A-环取代的化合物如下所示和/或鉴于本公开的内容，按照本领域熟知的方法合成。也见，Journal of Heterocyclic Chemistry (2005) vol.42, # 2 p.201-207；Journal of the American Chemistry Society (2009) vol.131, p.8196-8210；Journal of Heterocyclic Chemistry (1994) vol. 31, # 2 p.565-568；和Journal ofMedicinal Chemistry (1994) vol.37, # 13 p.2059-2070，其各自通过引用结合到本文中。
另外的–W-X-Y-Z部分公开于US 2011/0082163；US 2012/0225838；Miyahara等,J. Med. Chem. (2012) 55、2970-2980；Miyakoshi等, J. Med. Chem. (2012) 55, 2960-2969；Miyahara等, J. Med. Chem. (2012) 55 (11), pp 5483-5496；和Miyakoshi等, J.Med. Chem. (2012) 55 (14), pp 6427–6437 (其各自通过引用结合到本文中)并可与本文所公开的A部分一起使用。
本文提供的这些和其它化合物按照本领域公认的方法，如需要时适当替换为市售可得的试剂来合成。例如，且不限于，合成某些其它化合物的方法描述于US 2011/0082163；US 2012/0225838；Miyahara等, J. Med. Chem. (2012) 55, 2970-2980；Miyakoshi等,J. Med. Chem. (2012) 55、2960-2969；Miyahara等, J. Med. Chem. (2012) 55 (11),pp 5483-5496；和Miyakoshi等, J. Med. Chem. (2012) 55 (14), pp 6427-6437 (各自见上述)，其方法可由技术人员在阅读本公开内容后和/或基于本领域熟知的合成方法进行修改，以制备本文提供的化合物。用于这样的目的的保护去保护方法和保护基团是本领域熟知的，例如在Greene的Protective Groups in Organic Synthesis，第四版，Wiley,2006或该书的更后的版本中。
在需要时，按照本领域已知的方法例如结晶、色谱、蒸馏等，从反应混合物分离化合物和中间体。化合物和中间体通过本领域已知的方法例如薄层色谱、核磁共振光谱、高效液相色谱等表征。如在本文详细描述的，化合物的外消旋混合物可被分离为非对映异构体并如本文所述测试和用于诊断或治疗。因此，在一个方面，化合物作为立体化学纯对映体提供，例如，如本文描述的PCI 10586或PCI 10585。
测试和使用本文提供的化合物的方法按照本领域公认的体外(无细胞)、离体或体内方法进行。例如，且不限于，用于测试和使用某些其它化合物的方法描述于US 2011/0082163；US 2012/0225838；Miyahara等, J. Med. Chem. (2012) 55, 2970-2980；Miyakoshi等, J. Med. Chem. (2012) 55, 2960-2969；Miyahara等, J. Med. Chem.(2012) 55 (11), pp 5483–5496；Miyakoshi等, J. Med. Chem. (2012) 55 (14), pp6427–6437 (其各自通过引用结合到本文中)，其方法可由技术人员在阅读本公开内容后和/或基于本领域熟知的方法进行修改，以测试和使用本文提供的化合物。
组合物
组合物，包括包含本文描述的化合物的药用组合物，可通过常规混合、溶解、制粒、制锭、研磨、乳化、包囊、包埋或冻干过程制备。组合物可以常规方式，使用有利于将本文提供的化合物加工成可在药学上使用的制剂的一种或多种生理学上可接受的载体、稀释剂、赋形剂或辅助剂配制。
所述技术的化合物可经胃肠外(例如，肌内、腹膜内、静脉内、ICV、脑池内注射或输液、皮下注射或植入)、口服、经鼻喷雾吸入、阴道、直肠、舌下、尿道(例如，尿道栓剂)给药或局部途径给药(例如，凝胶、软膏剂、霜剂、气雾剂等)并可以含有常规非毒性药学上可接受的载体、辅助剂、赋形剂和适合于各种给药途径的媒介的合适的剂量单位制剂配制(单独或一起)。
在一个实施方案中，这种技术涉及包含如本文描述的化合物和载体的组合物。
在另一个实施方案中，这种技术涉及包含如本文描述的化合物和药学上可接受的载体的药用组合物。
在另一个实施方案中，这种技术涉及包含治疗有效量的如本文描述的化合物和药学上可接受的载体的药用组合物。
用于给予化合物的药用组合物可方便地以剂量单位形式存在并可通过制药领域熟知的任何方法制备。药用组合物可，例如，通过使本文提供的化合物与液体载体、细分散的固体载体或二者均匀地和紧密地混合，然后如果必要将产物成形为所需制剂来制备。在药用组合物中，本文提供的化合物以有效产生所需治疗效果的量包括在内。例如，该技术的药用组合物可采用事实上适合于任何给药方式的形式，包括例如，局部、经眼、口服、含服、经系统、经鼻、注射、输注、经皮、直肠和阴道，或适合于经吸入或吹入给予的形式。
对于局部给药，化合物可配制为如本领域熟知的溶液剂、凝胶剂、软膏剂、霜剂、混悬剂等。
系统制剂包括经注射(例如，皮下、静脉内、输注、肌内、鞘内或腹膜内注射)给药设计的那些以及为经皮、经粘膜、口服或肺部给药设计的那些。
有用的可注射制剂包括本文提供的化合物在水性或油性媒介中的无菌混悬剂、溶液剂或乳剂。组合物还可含有配制剂，例如助悬剂、稳定剂和/或分散剂。用于注射的制剂可以单位剂型存在于例如安瓿或多剂量容器中，并可含有加入的防腐剂。
或者，可注射制剂可以粉末形式提供，其在使用前用合适的媒介，包括但不限于无菌无热原水、缓冲液和葡萄糖溶液重构。为此，本文提供的化合物可通过本领域已知的任何技术干燥，例如冷冻干燥，并在使用前重构。
为了经粘膜给药，适于要渗透的屏障的渗透剂被用于制剂中。这样的渗透剂是本领域已知的。
为了口服给药，药用组合物可采用例如，通过常规手段与药学上可接受的赋形剂制备的糖锭剂、片剂或胶囊剂的形式，所述赋形剂有，例如粘合剂(例如，预胶化玉米淀粉、聚乙烯吡咯烷酮或羟丙基甲基纤维素)；填充剂(例如，乳糖、微晶纤维素或磷酸氢钙)；润滑剂(例如，硬脂酸镁、滑石粉或硅石)；崩解剂(例如，马铃薯淀粉或羟基乙酸淀粉钠)；或湿润剂(例如，十二烷基硫酸钠)。片剂可通过本领域熟知的方法，用例如糖、薄膜或肠溶衣包衣。
打算为口服使用的组合物可根据制备药用组合物领域已知的任何方法制备，且这样的组合物可含有一种或多种选自甜味剂、矫味剂、着色剂和防腐剂的试剂，以提供药学上美观和适口的制剂。片剂含有与适合于制备片剂的非毒性药学上可接受的赋形剂混合的本文提供的化合物。这些赋形剂可以是例如，惰性稀释剂，例如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；成粒剂和崩解剂(例如，玉米淀粉或藻酸)；粘合剂(如淀粉、明胶或阿拉伯胶)；和润滑剂(例如，硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉)。片剂可以保持未包衣或它们可通过已知的技术包衣以延迟崩解和在胃肠道中的吸收，从而在一个较长的时期提供持续的作用。例如，可使用时间延迟材料例如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯。它们还可通过技术人员熟知的技术包衣。该技术的药用组合物还可以水包油乳剂的形式呈现。
用于口服给药的液体制剂可采取例如，酏剂、溶液剂、糖浆剂或混悬剂的形式，或它们可作为在使用前用水或其它合适的媒介构成的干燥产品呈现。这样的液体制剂可通过常规手段，用药学上可接受的添加剂例如助悬剂(例如，山梨醇糖浆、纤维素衍生物或氢化食用油)；乳化剂(例如，卵磷脂或阿拉伯树胶)；非水性媒介(例如，杏仁油、油酯、乙醇、cremophoreTM或分级植物油)；和防腐剂(例如，对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯或山梨酸)制备。如适当时，制剂还可含有缓冲盐、防腐剂、矫味剂、着色剂和甜味剂。
化合物制备药物的用途
本发明的化合物和组合物还可用于制备治疗如本文所述的多种病理的药物。制备组合物的药物的方法和技术是本领域已知的。仅仅为了举例说明的目的，本文详述了药物制剂和递送途径。
因此，本领域技术人员应容易地意识到，上述的任何一种或多种组合物，包括许多特定的实施方案，可通过应用标准药物制备程序，用来制备治疗本文描述的许多病症的药物。这样的药物可通过使用制药领域已知的递送方法递送给受试者。
方法和治疗
本文所公开的组合物和化合物可用于抑制脱氧尿苷三磷酸酶或提高脱氧尿苷三磷酸酶-导向疗法的效果，或者还进一步逆转对脱氧尿苷三磷酸酶治疗的抗性的方法中。所述方法包括使脱氧尿苷三磷酸酶与有效量的如本文公开的化合物或组合物接触，或者基本由这样的接触组成，或者进一步地由这样的接触组成。在一个实施方案中，所述方法还包括使脱氧尿苷三磷酸酶与有效量的脱氧尿苷三磷酸酶-导向疗法接触，或者还基本由这样的接触组成，或者还进一步由这样的接触组成。在一个方面，脱氧尿苷三磷酸酶-导向疗法的接触在与本公开内容的化合物或组合物接触之前、同时或之后进行。
本领域技术人员还可通过在无细胞系统中使化合物或组合与纯化或重组的脱氧尿苷三磷酸酶接触，确定是否化合物或组合在体外抑制脱氧尿苷三磷酸酶。纯化或重组的脱氧尿苷三磷酸酶可来自任何物种，例如，猿、犬科动物、牛科动物、绵羊科动物、大鼠、小鼠或人。在一个方面，脱氧尿苷三磷酸酶是DUT-N或DUT-M。脱氧尿苷三磷酸酶同工型的分离、表征和表达公开于美国专利号5,962,246中且是本领域已知的。
所述接触可在无细胞的体外或用细胞离体或在细胞培养中进行。当在体外或离体进行时，化合物、组合物或试剂可直接加入到酶溶液中或加入到细胞培养基中。当在体外或离体实施时，所述方法可用来在给予动物或人类患者之前筛选新的组合疗法、制剂或治疗方案。量化抑制作用的方法是本领域已知的，见美国专利公布号2010/0075924和2011/0212467和美国专利号7,601,702。例如，可将固定剂量的脱氧尿苷三磷酸酶导向疗法(例如，5-FU或培美曲塞)加入到系统中并将变化量的化合物随后加入到系统中。或者，固定剂量的本发明化合物可加入到系统中，而变化量的脱氧尿苷三磷酸酶导向疗法(例如，5-FU或培美曲塞)化合物可随后加入到系统中。
在一个方面，接触是要接触的离体和细胞或组织过度表达脱氧尿苷三磷酸酶。这些细胞可在对患者给药之前从患者分离或可从保藏例如美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection) (ATCC)购得。已知过度表达脱氧尿苷三磷酸酶的动物(例如，犬科动物、马科动物、牛科动物、猫科动物、绵羊科动物、小鼠、大鼠或猿)和人细胞的非限制性实例包括(不限于)癌细胞，例如结肠癌、结肠直肠癌、胃癌、头和颈癌、乳腺癌、胃癌或肺癌。癌症可以是转移的或非-转移的。量化抑制作用的方法是本领域已知的，见美国专利公布号2010/0075924和2011/0212467和美国专利号7,601,702和Wilson等(2012)Mol. Cancer Ther. 11:616-628。
当在患者例如动物或人体内实施时，化合物、组合物或试剂以有效的量，通过合适的给药途径给予，如由治疗的临床医师考虑患者、疾病和其它因素后所确定。当在非-人动物，例如，适宜的小鼠模型中实施时，所述方法可被用来在对人类患者给药之前，筛选新的组合疗法、制剂或治疗方案。
本公开内容还提供其治疗受脱氧尿苷三磷酸酶的表达阻碍的疾病的治疗方法，该方法包括给予需要此种治疗的患者有效量的本公开内容的化合物或组合物，或者基本由给予有效量的本公开内容的化合物或组合物组成，或者进一步由给予有效量的本公开内容的化合物或组合物组成，从而治疗所述疾病。在一个方面，方法还包括从患者分离细胞或组织样品和对脱氧尿苷三磷酸酶的表达水平进行筛选，其中与对照样品相比，样品中脱氧尿苷三磷酸酶的过度表达用作选择适合于所述方法和治疗的患者的基础。量化脱氧尿苷三磷酸酶的方法是本领域已知的。有效的量将随患者、患者疾病和总体健康而变化并由治疗临床医师确定。量化抑制作用的方法是本领域已知的，见美国专利公布号2010/0075924和2011/0212467和美国专利号7,601,702和Wilson等(2012) Mol. Cancer Ther. 11:616-628。如果患者样品显示脱氧尿苷三磷酸酶的过度表达，则将所述疗法给予患者。如果患者样品未显示过度表达，则选择替换的疗法。在整个治疗过程中可重复筛选，作为监测疗法和/或剂量方案的手段。
为实施该方法，样品是含有肿瘤组织、邻近所述肿瘤的正常组织、所述肿瘤远端的正常组织或外周血淋巴细胞的患者样品。在又一个方面，要治疗的患者或患者群体还是首次接受治疗(naïve)的。
在一个方面，所述方法还需要分离含有要测试的遗传材料的样品；然而，可以想象本领域技术人员将能够在将来的某个时候，在原位分析和鉴定遗传标记。因此，在一个方面，本申请的发明并不限于需要在分析前分离遗传材料。
这些方法也不受用来鉴定表达水平或用于其中表达与多态性(有意义的多态性)有联系的方面的技术的限制。合适的方法包括但不限于使用杂交探针、抗体、用于PCR分析的引物和用于高通量分析的基因芯片、载玻片和软件。另外的遗传标记可被测定并用作阴性对照。
在一个方面，受试者或患者是动物或人类患者。动物的非限制性实例包括猫科动物、犬科动物、牛科动物、马科动物、绵羊科动物、小鼠、大鼠或猿。
其中治疗受脱氧尿苷三磷酸酶的表达阻碍的疾病包括(不限于)癌症、病毒性感染、细菌性感染或自身免疫性病症。例如，在类风湿性关节炎、炎性肠道疾病或其它自身免疫性病症中，脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂可与抗叶酸剂或氟嘧啶或其它胸苷酸合酶和二氢叶酸还原酶抑制剂组合使用；寄生虫、病毒或细菌性感染可类似地使用包括脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂的组合疗法治疗。癌症的非限制性实例包括结肠癌、结肠直肠癌、胃癌、头和颈癌、乳腺癌、胃癌、肺癌或白血病。癌症可以是转移的或非-转移的。
在一个方面，化合物或组合物作为以下的一种或多种疗法给予：一线疗法或者作为选择，给予dUPTase-导向疗法的二线疗法、三线疗法或四线或随后更多线的疗法。dUPTase-导向疗法的非限制性实例包括抗代谢药物或氟嘧啶疗法或基于5-FU的辅助疗法或其各自的等效物，例如5-FU、替加氟、吉美嘧啶、奥替拉西钾、卡培他滨、5-氟-2’-脱氧尿苷、甲氨蝶呤或培美曲塞或其各自的等效物。
本文提供的某些化合物证实相当大的，例如，20-100%的脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用，例如，在本文以下描述的和/或技术人员已知的条件下，与例如本文提供的以下化合物比较的抑制脱氧尿苷三磷酸酶的能力：
。
在一个实施方案中，本文提供的某些治疗方法排除化合物PCI 10898、10897、10928和10929的使用。
药剂盒
本文描述的化合物和组合物可在药剂盒中提供。药剂盒还可包含另外的脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂和任选的使用说明书。在又一方面，试剂盒含有试剂和进行筛选以鉴定对上述疗法更易反应的患者的操作说明书。
筛选测定
本发明还提供鉴定已知的和新的化合物和组合的潜在治疗剂的筛选测定。例如，本领域技术人员也可通过使化合物或组合与纯化的或重组的脱氧尿苷三磷酸酶在无细胞系统中接触，确定是否化合物或组合在体外抑制脱氧尿苷三磷酸酶。纯化的或重组脱氧尿苷三磷酸酶可来自任何物种，例如，猿、犬科动物、牛科动物、绵羊科动物、大鼠、小鼠或人。在一个方面，脱氧尿苷三磷酸酶是DUT-N或DUT-M。脱氧尿苷三磷酸酶同工酶的分离、表征和表达公开于美国专利号5,962,246中并且是本领域已知的。
接触可在无细胞的体外或用细胞离体或在细胞培养中进行。当在体外或离体进行时，化合物、组合物或试剂可直接加入到酶溶液或加入到细胞培养基中。当在体外或离体实施时，所述方法可用来在给予动物或人类患者之前筛选新的组合疗法、制剂或治疗方案。量化抑制作用的方法是本领域已知的，见美国专利公布号2010/0075924和2011/0212467和美国专利号7,601,702。例如，可将固定剂量的脱氧尿苷三磷酸酶导向疗法(例如，5-FU或培美曲塞)加入到系统中并将变化量的化合物随后加入到系统中。或者，固定剂量的本发明化合物可加入到系统中，而变化量的脱氧尿苷三磷酸酶导向疗法(例如，5-FU或培美曲塞)化合物可随后加入到系统中。
在另一方面，测定需要使包含合适的细胞或组织的第一样品("对照样品")与有效量的本发明组合物和任选的脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂接触，和使合适的细胞或组织的第二样品("试验样品")与要测定的药剂和任选的脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂接触。在一个方面，细胞或组织过度表达脱氧尿苷三磷酸酶。测定第一和第二细胞样品的生长抑制作用。如果第二样品的生长抑制作用与第一样品的基本相同或大于第一样品，则该药剂是用于该疗法的有效药物。在一个方面，细胞生长的基本相同或更大的抑制作用是少于约1%，或者可选择地少于约5%或者可选择地少于约10%，或者可选择地大于约10%，或者可选择地大于约20%，或者可选择地大于约50%，或者可选择地大于约90%的差别。接触可以是在体外或体内。用于确定细胞生长的抑制作用的手段是本领域熟知的。
在又一个方面，试验药剂与细胞或组织的第三样品接触，第三样品包含与对照(或者不过度表达脱氧尿苷三磷酸酶的细胞)和试验样品相似的正常细胞或组织，并选择治疗细胞或组织的第二样品，但不有害地影响第三样品的药剂。为了本文描述的测定的目的，合适的细胞或组织在本文描述，例如如本文所述的癌症或其它疾病。这样的实例包括，但不限于由活组织检查、血液、乳腺细胞、结肠细胞获得的癌细胞或组织。
试验组合物的效果使用本领域已知的方法确定，该方法包括，但不限于细胞成活力测定或细胞凋亡评价。
在又一方面，测定需要至少两种细胞类型，第一种是合适的对照细胞。
测定也可用来预测是否受试者将适合用本发明治疗，即将组合物递送给含有待治疗的细胞的样品并测定随着病理变化的治疗或用于筛选新的药物和组合。在一个方面，细胞或组织经活组织检查从受试者或患者获得。通过提供至少一种本发明的组合物和使用说明书，申请人提供用于确定是否病理细胞或患者将适合用该疗法治疗的药剂盒。
试验细胞可在小的多孔测定板上生长并被用来检测试验化合物的生物学活性。为了本发明的目的，成功的候选药物将阻止病原体的生长或杀死病原体，但留下对照细胞类型未受伤害。
包括以下实施例以显示本公开内容的一些实施方案。然而，根据本公开内容，本领域技术人员应该意识到可在所公开的特定实施方案中进行许多变化，并在不背离本发明的精神和范围下仍获得相似或类似的结果。
实施例1
合成PCI 10213
哌啶-2,6-二酮用合适的碱例如六甲基二甲硅烷基叠氮化锂、二异丙基氨基锂(LDA)或LDA/六甲基磷酰胺(HMPT)在作为溶剂的四氢呋喃中处理。其然后如在以上步骤2中所示与溴化物或氯化物偶联，接着酸解以除去磺酰胺保护基团，提供PCI 10213。
其它式(I)和(III)的化合物以类似的方式制备。在一些情况下，哌啶-2,4-二酮上的“NH”基团的保护是需要的。
实施例2
合成PCI 10214
噻唑烷-2,4-二酮用合适的碱例如正-丁基锂、仲丁基锂或LDA/HMPT在溶剂例如四氢呋喃或二甲基甲酰胺中处理。其然后如在以上步骤2中所示与溴化物或氯化物偶联，接着酸解以除去磺酰胺保护基团，提供PCI 10214。
其它式(I)和(III)的化合物可以类似的方式制备。在一些情况下，噻唑烷-2,4-二酮上的“NH”基团的保护是需要的。
实施例3
立体化学纯化合物的制备
所公开的化合物作为仅在单一的立体中心不同的两个非对映异构体存在。该实施例显示一个分离的方案。制备立体化学纯化合物，然后测试以确定是否生物学活性归因于一个或两个立体异构体。
非对映异构体的分离通过制备型手性高效液相色谱(HPLC)进行，使用250 x 30mm CHIRALPAK IA (5 µm)柱，具有42.5 mL/min的流速的庚烷/异丙醇(70/30)和UV检测器(λ = 270 nm，于25℃)。分析型手性HPLC使用250 x 4.6 mm CHIRALPAK IA (5 µm)柱进行，具有1 mL/min的流速的庚烷/异丙醇/二乙胺(70/30/0.1)和UV检测器(λ = 230 nm，于25℃)。
PCI 10213作为在实施例1中所示的手性碳不同的非对映异构体的混合物存在。PCI 10213在以上特定条件下通过制备型手性HPLC分离，以提供为>99%对映体过量和>95%纯度的对映体PCI 10586和PCI 10585。图9和10显示PCI 10586和PCI 10585的手性HPLC色谱图，保留时间(Rt)分别为28.4和22.13分钟。
实施例4
关键中间体I
(S)-1-叠氮基-2-(3-(环丙基甲氧基)-4-氟代苯基)丁-2-醇
关键中间体I根据文献数据(J. Med. Chem. 2012, 55, 6427)制备。
通用程序A：用LiHMDS烷基化
于-40℃，将双(三甲基甲硅烷基)氨基锂1 M的四氢呋喃(38.9 mmol, 38.9 mL,2.2 eq)溶液逐滴加入戊二酰亚胺(2.0 g, 17.7 mmol, 1.0 eq)的四氢呋喃(30 mL)溶液中。立即加入碘代烷(53.1 mmol, 3.0 eq)。于-40℃ 15分钟后，使混合物升温并于室温下搅拌该混合物18小时。用氯化铵的饱和溶液(10 mL)猝灭反应，含水相用二氯甲烷(3 x 20mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至0/100)纯化，得到期望的化合物。
通用程序B：用LDA烷基化
于0℃，将二异丙基氨基锂2 M在四氢呋喃/庚烷/乙基苯(38.9 mmol, 19.5 mL,2.2 eq)中的溶液逐滴加入戊二酰亚胺(2.0 g, 17.7 mmol, 1.0 eq)的四氢呋喃(30 mL)溶液中。立即加入碘代烷(53.1 mmol, 3.0 eq)。于0℃ 15分钟后，使混合物升温，然后于室温下搅拌18小时。反应用水(10 mL)猝灭和含水相用二氯甲烷(3 x 20 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至0/100)纯化，得到期望的化合物。
通用程序C：还原性氨化
向氨基化合物(HCl盐) (1.0 eq)的甲醇(10 mL)溶液中加入氨在甲醇(3.0 eq)中的7 N溶液。将该混合物于室温下搅拌15分钟并加入乙酸直至pH=5。加入醛(1.0 eq)和氰基硼氢化钠(3.0 eq)并于室温下搅拌该混合物18小时。用碳酸氢钠饱和溶液(10 mL)小心地猝灭反应混合物。含水相用乙酸乙酯(3 x 15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至0/100)纯化，得到期望的化合物。
通用程序D：“点击化学(click chemistry)”
向用氩气脱气的炔基化合物(1.0 eq)和关键中间体I (1.0 eq)的二噁烷(10 mL)溶液中加入氯代(1,5-环辛二烯)(五甲基环戊二烯基)钌II (0.1 eq)。将反应混合物于80℃搅拌3小时。冷却后，在真空下蒸发反应混合物和残留物被吸收于硅胶上，经使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至0/100)的快速色谱纯化，得到期望的化合物。
实施例5
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟代苯基)-2-羟基丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-哌啶-2,6-二酮
PCI 10951
步骤1：
3-己-5-炔基-哌啶-2,6-二酮根据通用程序A，使用戊二酰亚胺(2.0 g, 17.7mmol)和6-碘-1-己炔(5.6 mL, 42.4 mmol)制备。分离为橙色油的期望的化合物，其在贮存期间固化，得率为17% (570 mg)。
步骤2：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的3-己-5-炔基-哌啶-2,6-二酮(173 mg, 0.9 mmol)和关键中间体I (250 mg, 0.9 mmol)制备。分离期望的化合物，为米色泡沫物，得率为69% (291 mg)。
1H NMR (CDCl3): 7.83 (峰宽s, 1H), 7.37 (s, 1H), 6.99 (ddd, J= 1.5, 8.5和12.4 Hz, 1H), 6.89 (dd, J= 2.2和8.2 Hz, 1H), 7.76 (m, 1H), 4.45 (d, J= 14.0Hz, 1H), 4.34 (d, J= 14.0 Hz, 1H), 3.78 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.72 (m, 1H),2.56 (m, 1H), 2.36 (m, 3H), 2.21-1.70 (m, 6H), 1.53 (m, 3H), 1.36 (m, 2H),1.22 (m, 1H), 0.83 (t, J= 7.3 Hz, 3H), 0.62 (m, 2H), 0.32 (m, 2H)。
实施例6：
3-(5-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-戊基)-哌啶-2,6-二酮
PCI 10952
步骤1：
3-庚-6-炔基-哌啶-2,6-二酮根据通用程序A，使用戊二酰亚胺(2.0 g, 17.7mmol)和7-碘-庚-1-炔(9.4 g, 42.5 mmol)制备。分离期望的化合物，为米色粉末，得率为29% (1.07 g)。
步骤2：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的3-庚-6-炔基-哌啶-2,6-二酮(185 mg, 0.9 mmol)和关键中间体I (250 mg, 0.9 mmol)制备。分离期望的化合物，为固化油，得率为67% (290 mg)。
1H NMR (CDCl3): 7.80 (峰宽s, 1H), 7.36 (s, 1H), 6.99 (dd, J= 8.5和10.8Hz, 1H), 6.90 (m, 1H), 6.77 (m, 1H), 4.45 (d, J= 14.0 Hz, 1H), 4.34 (dd, J=1.5和14.0 Hz, 1H), 3.78 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.72 (dt, J= 4.8和17.7 Hz, 1H),2.55 (m, 1H), 2.42 (m, 1H), 2.27 (m, 2H), 2.12-1.69 (m, 6H), 1.61-1.19 (m,8H), 0.82 (t, J= 7.3 Hz, 3H), 0.62 (m, 2H), 0.33 (m, 2H)。
实施例7
3-(3-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丙基)-哌啶-2,6-二酮
步骤1：
3-戊-4-炔基-哌啶-2,6-二酮根据通用程序A，使用戊二酰亚胺(1.0 g, 8.8mmol)和5-碘-戊-1-炔(5.0 g, 25.6 mmol)制备。分离期望的化合物，为白色粉末，得率10%(152 mg)。
步骤2：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的3-戊-4-炔基-哌啶-2,6-二酮(150 mg, 0.8 mmol)和关键中间体I (234 mg, 0.8 mmol)制备。在纯化和冻干后分离期望的化合物为白色粉末，得率为64% (246 mg)。
1H NMR (DMSO): 10.58 (s, 1H), 7.39 (s, 1H), 7.06 (dd, J= 8.5和11.3Hz, 1H), 6.93 (dd, J= 1.9和8.4 Hz, 1H), 6.82 (m, 1H), 5.28 (s, 1H), 4.40 (s,2H), 3.76 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.60-2.20 (m, 5H), 1.92 (m, 2H), 1.75 (m, 2H),1.51 (m, 3H), 1.35 (m, 1H), 1.16 (m, 1H), 0.66 (t, J= 7.2 Hz, 3H), 0.53 (m,2H), 0.29 (m, 2H)。
实施例8
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基氨基)-哌啶-2,6-二酮
步骤1：
3-己-5-炔基氨基-哌啶-2,6-二酮根据通用程序C，使用3-氨基哌啶-2,6-二酮盐酸盐(500 mg, 3.0 mmol)和根据在文献(US2011/306551)中描述的程序从己-5-炔-1-醇制备的己-5-炔醛(hex-5-ynal) (292 mg, 3.0 mmol)制备。在加入碳酸氢钠溶液(10 mL)之前，浓缩反应混合物。以32%的得率分离期望的化合物(203 mg)。
步骤2：
向在步骤1中制备的3-己-5-炔基氨基-哌啶-2,6-二酮(188 mg, 0.9 mmol, 1.0eq)的乙腈(15 mL)溶液中加入二碳酸二-叔丁基酯(433 mg, 1.98 mmol, 2.2 eq)和4-二甲基氨基吡啶(11 mg, 0.09 mmol, 0.1 eq)。将该混合物于室温下搅拌18小时。反应用碳酸氢钠饱和溶液(10 mL)猝灭并用乙酸乙酯(3 x 15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至60/40)纯化，以50%得率提供(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-己-5-炔基-氨基甲酸叔丁基酯(139 mg)。
步骤3：
(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔丁基酯根据通用程序D，使用在步骤2中制备的(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-己-5-炔基-氨基甲酸叔丁基酯(125 mg, 0.4 mmol)和关键中间体I (113 mg, 0.4 mmol)制备。获得为米色泡沫的期望的化合物，得率为68%(160 mg)。
步骤4：
向在步骤3中制备的(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔丁基酯(160mg, 0.3 mmol, 1.0 eq)的二氯甲烷(10 mL)溶液中加入1 M的盐酸的乙醚(10 mL)溶液。于室温下搅拌3小时，浓缩混合物并加入碳酸氢钠的饱和溶液(15 mL)。含水相用乙酸乙酯(3x 15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用乙酸乙酯和甲醇(100/0至80/20)纯化并冻干，得到为白色固体的期望的化合物，得率为54% (71 mg)。
1H NMR (DMSO)：10.66 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.06 (dd, J= 8.5和11.3 Hz,1H), 6.92 (dd, J= 2.1和8.4 Hz, 1H), 6.82 (m, 1H), 5.27 (s, 1H), 4.40 (s, 2H),3.76 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 3.26 (m, 1H), 2.65-2.40 (m, 3H), 2.25 (m, 4H), 1.98(m, 2H), 1.74 (m, 2H), 1.40 (m, 4H), 1.17 (m, 1H), 0.66 (t, J= 7.2 Hz, 3H),0.55 (m, 2H), 0.30 (m, 2H)。
实施例9
3-(3-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丙基氨基)-哌啶-2,6-二酮
步骤1：
3-戊-4-炔基氨基-哌啶-2,6-二酮根据通用程序C，使用3-氨基哌啶-2,6-二酮盐酸盐(800 mg, 4.9 mmol)和根据在文献(US2011/306551)中描述的程序从戊-5-炔-1-醇制备的戊-4-炔醛(1.5 g, 18.8 mmol)制备。在加入碳酸氢钠溶液(10 mL)之前，蒸发反应混合物。以21%得率分离期望的化合物(200 mg).
步骤2：
向在步骤1中制备的3-戊-4-炔基氨基-哌啶-2,6-二酮(190 mg, 1.0 mmol, 1.0eq)的乙腈(15 mL)溶液中加入二碳酸二叔丁基酯(470 mg, 2.2 mmol, 2.2 eq)和4-二甲基氨基吡啶(12 mg, 0.1 mmol, 0.1 eq)。将该混合物于室温下搅拌18小时。反应用碳酸氢钠饱和溶液(10 mL)猝灭并用乙酸乙酯(3 x 15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至60/40)纯化，以60%得率提供(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-戊-4-炔基-氨基甲酸叔丁基酯(180 mg)。
步骤3：
(3-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丙基)-(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔丁基酯根据通用程序D，使用在步骤2中制备的(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-戊-4-炔基-氨基甲酸叔丁基酯(180 mg, 0.6 mmol,1.0 eq)和关键中间体I (171 mg, 0.6 mmol, 1.0 eq)制备。以49%得率获得为米色泡沫的化合物(170 mg)。
步骤4：
向在步骤3中制备的(3-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丙基)-(2,6-二氧代-哌啶-3-基)-氨基甲酸叔丁基酯(170mg, 0.3 mmol, 1.0 eq)的二氯甲烷(10 mL)溶液中加入1 M盐酸的乙醚(10 mL)溶液。于室温下搅拌3小时，浓缩混合物并加入碳酸氢钠的饱和溶液(15 mL)。含水相用乙酸乙酯(3 x15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用乙酸乙酯和甲醇(100/0至90/10)纯化并冻干，以88%得率提供标题化合物，为淡蓝色固体(125 mg)。
1H NMR (DMSO)：10.66 (s, 1H), 7.38 (s, 1H), 7.06 (dd, J= 8.4和11.0 Hz,1H), 6.93 (d, J= 8.4 Hz, 1H), 6.83 (m, 1H), 5.27 (s, 1H), 4.41 (s, 2H), 3.77(d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.25 (m, 1H), 2.57 (m, 3H), 2.36 (m, 3H), 2.21 (m, 1H),1.96 (m, 2H), 1.82-1.50 (m, 4H), 1.16 (m, 1H), 0.66 (t, J= 7.2 Hz, 3H), 0.55(m, 2H), 0.29 (m, 2H)。
实施例10
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟代苯基)-2-羟基丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基氨基)-3-甲基-哌啶-2,6-二酮
步骤1：
3-己-5-炔基氨基-3-甲基-哌啶-2,6-二酮根据通用程序C，使用依据在文献(WO2006/081251)中描述的程序制备的3-氨基-3-甲基-哌啶-2,6-二酮盐酸一水合物(600mg, 3.0 mmol)和根据在文献(US2011/306551)中描述的程序从己-5-炔-1-醇制备的己-5-炔醛(440 mg, 3.0 mmol)制备。以41%得率分离期望的化合物(280 mg)。
步骤2：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的3-己-5-炔基氨基-3-甲基-哌啶-2,6-二酮(100 mg, 0.4 mmol)和关键中间体I (126 mg, 0.4 mmol)制备。在纯化和冻干后，以29%得率获得为白色粉末的期望的化合物(65 mg).
1H NMR (DMSO)：10.56 (s, 1H), 7.37 (s, 1H), 7.08 (dd, J= 8.5和11.3 Hz,1H), 6.93 (dd, J= 1.9和8.5 Hz, 1H), 6.85 (m, 1H), 5.29 (s, 1H), 4.41 (s, 2H),3.78 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.63 (m, 1H), 2.34 (m, 5H), 1.99 (m, 3H), 1.76 (m,2H), 1.43 (m, 2H), 1.31 (m, 2H), 1.18 (m, 4H), 0.68 (t, J= 7.2 Hz, 3H), 0.56(m, 2H), 0.31 (m, 2H)。
实施例11
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮
步骤1：
3-己-5-炔基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮根据通用程序B，使用3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(300 mg, 2.0 mmol)和6-碘-1-己炔(790 µL, 6.0 mmol)制备。以13%得率分离为黄色粉末的期望的化合物。
步骤2：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的3-己-5-炔基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(60 mg, 0.3 mmol)和关键中间体I (73 mg, 0.3 mmol)制备。在快速色谱和冻干后，以55%得率分离为白色粉末的期望的化合物(73 mg)。
1H NMR (CDCl3)：8.80 (峰宽s, 1H), 8.18 (d, J= 4.3 Hz, 1H), 7.56 (d, J=7.3 Hz, 1H), 7.33 (s, 1H), 6.99 (m, 2H), 6.89 (m, 1H), 6.77 (m, 1H), 4.43(dd, J= 1.7和14.0 Hz, 1H), 4.33 (d, J= 14.0 Hz, 2H), 3.77 (dd, J= 1.9和7.0Hz, 2H), 3.03 (dd, J= 6.0和16.0 Hz, 1H), 2.74 (m, 1H), 2.57 (m, 1H), 2.28 (m,2H), 2.00 (m, 1H), 1.84 (m, 2H), 1.60-1.30 (m, 5H), 1.21 (m, 1H), 0.83 (t, J=7.4 Hz, 3H), 0.61 (m, 2H), 0.31 (m, 2H)。
实施例12
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮
步骤1：
向2-氯代-8-甲氧基-喹啉(2.1 g, 10.7 mmol, 1.0 eq)的乙酸(15 mL)溶液中加入水(5 mL)。将该混合物于100℃搅拌18小时。冷却后，蒸发溶剂。加入水(30 mL)和25%的氢氧化铵溶液(20 mL)。含水相用二氯甲烷(2 x 20 mL)和氯仿(20 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发，以定量得率提供为白色粉末的8-甲氧基-1H-喹啉-2-酮(1.9 g)。
步骤2：
向在步骤1中制备的8-甲氧基-1H-喹啉-2-酮(430 mg, 2.4 mmol, 1.0 eq)的乙醇(40 mL)溶液中加入载于氧化铝粉上的铑。于30℃，在4巴氢气下氢化悬浮液4小时。然后，经硅藻土过滤该悬浮液并在真空下蒸发，提供8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮和起始原料的70/30的混合物。混合物(430 mg)原样用于下一步骤而无需纯化。
步骤3：
3-己-5-炔基-8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮根据通用程序B，使用在步骤2中制备的8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮(430 mg, 2.4 mmol)和6-碘-1-己炔(960 µL,7.3 mmol)制备。分离为淡黄色粉末的期望的化合物(231 mg)。
步骤4：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤3中制备的3-己-5-炔基-8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮(100 mg, 0.4 mmol)和关键中间体I (119 mg, 0.4 mmol)制备。在快速色谱和冻干后，以69%得率分离为米色粉末的期望的化合物(145 mg).
1H NMR (DMSO)：8.97 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.05 (dd, J= 8.5和11.3 Hz,1H), 6.92-6.74 (m, 5H), 5.27 (s, 1H), 4.39 (s, 2H), 3.75 (m, 5H), 2.92 (dd, J= 5.7和15.6 Hz, 1H), 2.63 (m, 1H), 2.32 (m, 3H), 1.98 (m, 1H), 1.75 (m, 1H),1.63 (m, 1H), 1.41 (m, 2H), 1.28 (m, 3H), 1.15 (m, 1H), 0.66 (t, J= 7.2 Hz,3H), 0.53 (m, 2H), 0.28 (m, 2H)。
实施例13
2-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-4H-吡啶并[3,2-b][1,4]噁嗪-3-酮
步骤1：
于-78℃，向三甲基甲硅烷基乙炔(595 µL, 4.2 mmol, 3.0 eq)在无水四氢呋喃中的搅拌溶液中加入2 M正-丁基锂的己烷溶液(2.4 mL, 4.9 mmol, 3.5 eq)。2分钟后，加入六甲基磷酰胺(0.64 mL)和2-(4-溴-丁基)-4H-吡啶并[3,2-b][1,4]噁嗪-3-酮(400 mg,1.4 mmol, 1.0 eq)。从-78℃至室温将该混合物搅拌18小时。然后用水(10 mL)猝灭该混合物并用二氯甲烷(3 x 10 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。获得的橙色油的LC/MS分析显示为甲硅烷基化化合物和末端炔烃的混合物。
使该混合物溶于THF并加入1 M四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(2.8 mL, 2.8mmol, 2.0 eq)。将该混合物于室温下搅拌18小时。加入水(10 mL)并用乙酸乙酯(3 x 10mL)萃取该混合物。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至80/20)纯化，以总得率19%提供2-己-5-炔基-4H-吡啶并[3,2-b][1,4]噁嗪-3-酮(60 mg)。
步骤2：
期望的化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的2-己-5-炔基-4H-吡啶并[3,2-b][1,4]噁嗪-3-酮(60 mg, 0.3 mmol)和关键中间体I (73 mg, 0.3 mmol)制备。在快速色谱后，化合物经制备型HPLC纯化，冻干后以38%得率提供为淡蓝色固体的期望的化合物(51 mg)。
1H NMR (CDCl3)：7.98 (d, 4.5 Hz, 1H), 7.35 (s, 1H), 7.32 (d, J= 8.0 Hz,1H), 6.98 (m, 2H), 6.91 (dd, J= 2.2和8.1 Hz, 1H), 6.76 (m, 1H), 4.62 (m, 1H),4.44 (dd, J= 2.1和14.0 Hz, 1H), 4.33 (d, J= 14.0 Hz, 1H), 3.78 (d, J= 7.0 Hz,2H), 2.31 (m, 2H), 1.97 (m, 3H), 1.81 (m, 1H), 1.54 (m, 4H), 1.22 (m, 2H),0.82 (t, J= 7.3 Hz, 3H), 0.63 (m, 2H), 0.32 (m, 2H)。
实施例14
6-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮
步骤1：
在密封管中，向6-溴-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(800 mg, 3.5 mmol, 1.0eq)在甲苯(20 mL)中的悬浮液中顺序加入碳酸钠(746 mg, 7.0 mmol, 2.0 eq)、三丁基(乙烯基)锡(1.3 g, 4.2 mmol, 1.2 eq)和水(1 mL)。悬浮液用氩气脱气并加入四(三苯膦)钯(0) (407 mg, 0.3 mmol, 0.1 eq)。于120℃搅拌反应混合物12小时。冷却后，加入碳酸氢钠的饱和溶液(10 mL)，混合物用乙酸乙酯(2 x 10 mL)和二氯甲烷(10 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化。使溶剂蒸发后获得的残留物在二氯甲烷和正戊烷中沉淀，以75%得率提供为白色粉末的6-乙烯基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(460 mg)。
步骤2：
向在步骤1中制备的6-乙烯基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(310 mg, 1.8mmol, 1.0 eq)的二氯甲烷(15 mL)溶液中加入4-溴-1-丁烯(360 µL, 3.6 mmol, 2.0eq)。用氩气使该溶液脱气，然后加入Grubbs’催化剂(第二代) (75 mg, 0.09 mmol, 0.05eq)。于50℃加热反应混合物4小时。冷却后，加入碳酸氢钠的饱和溶液(10 mL)并用二氯甲烷(15 mL)和乙酸乙酯(2 x 15 mL)萃取含水相。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化，以66%得率提供为白色粉末的6-((E)-4-溴-丁-1-烯基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(330 mg)。
步骤3：
向在步骤2中制备的6-((E)-4-溴-丁-1-烯基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(330 mg, 1.2 mmol, 1.0 eq)的乙醇(40 mL)溶液中加入载于氧化铝粉上的铑。于15℃，将该悬浮液在1巴氢气下氢化4小时。然后，经硅藻土过滤悬浮液并在真空下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化，以54%得率提供为白色粉末的6-(4-溴-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(220 mg)。
步骤4:
于-78℃，向三甲基甲硅烷基乙炔(1.1 µL, 7.8 mmol, 10.0 eq)的四氢呋喃(10mL)溶液中加入2 M正-丁基锂的环己烷溶液(1.6 mL, 3.1 mmol, 4.0 eq)和HMPA (0.5mL, 3.1 mmol, 4.0 eq)。5分钟后，于-78℃加入在步骤3中制备的6-(4-溴-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(220 mg, 0.8 mmol, 1.0 eq)的四氢呋喃(10 mL)溶液。从-78℃至室温将该反应混合物搅拌18小时。加入碳酸氢钠的饱和溶液(15 mL)并用乙酸乙酯(3 x 15mL)萃取含水相。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化，提供在含有痕量HMPA的混合物中的6-(6-三甲基硅烷基-己-5-炔基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮，为白色粉末(210 mg)。该混合物用于下一步骤。
步骤5:
向6-(6-三甲基硅烷基-己-5-炔基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(210 mg, 0.7mmol, 1.0 eq)的四氢呋喃(10 mL)溶液中加入1M四-正丁基氟化铵的四氢呋喃(2.1 mL,2.1 mmol, 3.0 eq)的溶液。于室温下12小时后，加入水(10 mL)且反应混合物用乙酸乙酯(3 x 10 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至40/60)纯化，提供为白色粉末的6-己-5-炔基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(100 mg)，在步骤4和步骤5中的总得率为56%。
步骤6:
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤5中制备的6-己-5-炔基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(100 mg, 0.4 mmol)和关键中间体I (122 mg, 0.4 mmol)制备。在快速色谱和冻干后，以56%得率分离为白色粉末的期望的化合物(125 mg)。
1H NMR (DMSO)：10.30 (s, 1H), 7.89 (d, J= 2.0 Hz, 1H), 7.39 (s, 1H),7.35 (s, 1H), 7.06 (dd, J= 8.5和11.4 Hz, 1H), 6.92 (dd, J= 2.0和8.5 Hz, 1H),6.79 (m, 1H), 5.28 (s, 1H), 4.39 (s, 2H), 3.75 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.82 (t, J= 7.5 Hz, 2H), 2.45 (m, 4H), 2.32 (m, 2H), 1.98 (m, 1H), 1.76 (m, 1H), 1.44(m, 4H), 1.14 (m, 1H), 0.67 (t, J= 7.2 Hz, 3H), 0.52 (m, 2H), 0.26 (m, 2H)。
实施例15
6-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮
步骤1：
在一密封管中，向6-溴-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(800 mg, 3.5 mmol, 1.0eq)在甲苯(20 mL)中的悬浮液中顺序加入碳酸钠(746 mg, 7.0 mmol, 2.0 eq)、三丁基(乙烯基)锡(1.3 g, 4.2 mmol, 1.2 eq)和水(1 mL)。悬浮液用氩气脱气并加入四(三苯膦)钯(0) (407 mg, 0.3 mmol, 0.1 eq)。将该反应混合物于120℃搅拌12小时。冷却后，加入碳酸氢钠的饱和溶液(10 mL)并用乙酸乙酯(2 x 10 mL)和二氯甲烷(10 mL)萃取该混合物。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化。使溶剂蒸发后获得的残留物在二氯甲烷和正戊烷中沉淀，以75%得率提供为白色粉末的6-乙烯基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(460 mg)。
步骤2：
向在步骤1中制备的6-乙烯基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(310 mg, 1.8mmol, 1.0 eq)的二氯甲烷(15 mL)溶液中加入4-溴-1-丁烯(360 µL, 3.6 mmol, 2.0eq)。用氩气使该溶液脱气，然后加入Grubbs’催化剂(第二代) (75 mg, 0.09 mmol, 0.05eq)。将反应混合物于50℃加热4小时。冷却后，加入碳酸氢钠饱和溶液(10 mL)，含水相用二氯甲烷(15 mL)和乙酸乙酯(2 x 15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化，以66%得率提供为白色粉末的6-((E)-4-溴-丁-1-烯基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(330 mg)。
步骤3：
向在步骤2中制备的6-((E)-4-溴-丁-1-烯基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(330 mg, 1.2 mmol, 1.0 eq)的乙醇(40 mL)溶液中加入载于氧化铝粉上的铑。于15℃，在1巴氢气下氢化悬浮液4小时。然后，经硅藻土过滤悬浮液并在真空下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化，以54%得率提供为白色粉末的6-(4-溴-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(220 mg)。
步骤4:
于-78℃，向三甲基甲硅烷基乙炔(1.1 µL, 7.8 mmol, 10.0 eq)的四氢呋喃(10mL)溶液中加入2 M正-丁基锂的环己烷溶液(1.6 mL, 3.1 mmol, 4.0 eq)和HMPA (0.5mL, 3.1 mmol, 4.0 eq)。在5分钟后，于-78℃加入在步骤3中制备的6-(4-溴-丁基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(220 mg, 0.8 mmol, 1.0 eq)的四氢呋喃(10 mL)溶液。从-78℃至室温搅拌反应混合物18小时。加入碳酸氢钠的饱和溶液(15 mL)，含水相用乙酸乙酯(3 x15 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至50/50)纯化，提供在含有痕量HMPA的混合物中的6-(6-三甲基硅烷基-己-5-炔基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮，为白色粉末(210 mg)。该混合物用于下一步骤。
步骤5:
向6-(6-三甲基硅烷基-己-5-炔基)-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(210 mg, 0.7mmol, 1.0 eq)的四氢呋喃(10 mL)溶液中加入1M四正丁基氟化铵的四氢呋喃(2.1 mL,2.1 mmol, 3.0 eq)溶液。于室温下12小时后，加入水(10 mL)并用乙酸乙酯(3 x 10 mL)萃取反应混合物。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发。粗残留物经快速色谱，使用环己烷和乙酸乙酯(100/0至40/60)纯化，提供为白色粉末的6-己-5-炔基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(100 mg)，步骤4和步骤5的总得率为56%。
步骤6:
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤5中制备的6-己-5-炔基-3,4-二氢-1H-[1,8]萘啶-2-酮(100 mg, 0.4 mmol)和关键中间体I (122 mg, 0.4 mmol)制备。在快速色谱和冻干后，以56%得率分离为白色粉末的期望的化合物(125 mg)。
1H NMR (DMSO)：10.30 (s, 1H), 7.89 (d, J= 2.0 Hz, 1H), 7.39 (s, 1H),7.35 (s, 1H), 7.06 (dd, J= 8.5和11.4 Hz, 1H), 6.92 (dd, J= 2.0和8.5 Hz, 1H),6.79 (m, 1H), 5.28 (s, 1H), 4.39 (s, 2H), 3.75 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 2.82 (t, J= 7.5 Hz, 2H), 2.45 (m, 4H), 2.32 (m, 2H), 1.98 (m, 1H), 1.76 (m, 1H), 1.44(m, 4H), 1.14 (m, 1H), 0.67 (t, J= 7.2 Hz, 3H), 0.52 (m, 2H), 0.26 (m, 2H)。
实施例16
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮
步骤1：
向2-氯代-8-甲氧基-喹啉(2.1 g, 10.7 mmol, 1.0 eq)的乙酸(15 mL)溶液中加入水(5 mL)。将该混合物于100℃搅拌18小时。冷却后，蒸发溶剂。加入水(30 mL)和25%的氢氧化铵水溶液(20 mL)。含水相用二氯甲烷(2 x 20 mL)和氯仿(20 mL)萃取。合并的有机相经硫酸镁干燥，过滤和在减压下蒸发，以定量得率提供为白色粉末的8-甲氧基-1H-喹啉-2-酮(1.9 g)。
步骤2：
向在步骤1中制备的8-甲氧基-1H-喹啉-2-酮(430 mg, 2.4 mmol, 1.0 eq)的乙醇(40 mL)溶液中加入载于氧化铝粉上的铑。于30℃，在4巴氢气下氢化悬浮液4小时。然后，经硅藻土过滤悬浮液并在真空下蒸发，提供8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮和起始原料的70/30混合物。混合物(430 mg)原样用于下一步骤而无需纯化。
步骤3：
3-己-5-炔基-8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮根据通用程序B，使用在步骤2中制备的8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮(430 mg, 2.4 mmol)和6-碘-1-己炔(960 µL,7.3 mmol)制备。分离为淡黄色粉末的期望的化合物(231 mg)。
步骤4：
标题化合物根据通用程序D，使用在步骤3中制备的3-己-5-炔基-8-甲氧基-3,4-二氢-1H-喹啉-2-酮(100 mg, 0.4 mmol)和关键中间体I (119 mg, 0.4 mmol)制备。在快速色谱和冻干后，以69%得率分离为米色粉末的期望的化合物(145 mg)。
1H NMR (DMSO)：8.97 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.05 (dd, J= 8.5和11.3 Hz,1H), 6.92-6.74 (m, 5H), 5.27 (s, 1H), 4.39 (s, 2H), 3.75 (m, 5H), 2.92 (dd, J= 5.7和15.6 Hz, 1H), 2.63 (m, 1H), 2.32 (m, 3H), 1.98 (m, 1H), 1.75 (m, 1H),1.63 (m, 1H), 1.41 (m, 2H), 1.28 (m, 3H), 1.15 (m, 1H), 0.66 (t, J= 7.2 Hz,3H), 0.53 (m, 2H), 0.28 (m, 2H)。
实施例17
3-(4-{3-[(S)-2-(3-环丙基甲氧基-4-氟-苯基)-2-羟基-丁基]-3H-[1,2,3]三唑-4-基}-丁基)-1,3-二氢-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-酮
步骤1：
3-己-5-炔基-1,3-二氢-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-酮根据通用程序B，使用1,3-二氢-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-酮(350 mg, 2.6 mmol, 1.0 eq)和6-碘-1-己炔(310 µL, 2.3mmol, 0.9 eq)制备。以18%得率分离为白色粉末的期望的化合物(100 mg)。
步骤2：
期望的化合物根据通用程序D，使用在步骤1中制备的3-己-5-炔基-1,3-二氢-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-酮(100 mg, 0.5 mmol)和关键中间体I (130 mg, 0.5 mmol)制备。在快速色谱和冻干后，以33%得率分离期望的化合物，为白色粉末(77 mg)。
1H NMR (DMSO)：10.93 (s, 1H), 8.03 (d, J= 4.5 Hz, 1H), 7.55 (d, J= 7.0Hz, 1H), 7.32 (s, 1H), 7.04 (dd, J= 9.0和11.5 Hz, 1H), 6.93 (m, 2H), 6.82 (m,1H), 5.25 (s, 1H), 4.38 (s, 2H), 3.75 (d, J= 7.0 Hz, 2H), 3.50 (t, J= 5.8 Hz,1H), 2.30 (m, 2H), 2.00-1.65 (m, 4H), 1.40 (m, 2H), 1.16 (m, 3H), 0.65 (t, J=7.2 Hz, 3H), 0.53 (m, 2H), 0.28 (m, 2H)。
实施例18
生物学方法
A.药物、试剂和细胞系
使PCI 10213、10214和10216以100 mmol/L的浓度悬浮于DMSO中，氟代脱氧尿苷(FUdR)可从Sigma (St Louis, MO)获得并以50 mmol/L的储备液浓度维持在无菌双蒸馏水中。PCI 10216具有结构：
。
如在Ladner RD, Carr SA, Huddleston MJ, McNulty DE, Caradonna SJ. JBiol Chem. 1996 Mar 29；271(13):7752-7中描述表达和纯化重组人脱氧尿苷核苷酸水解酶(脱氧尿苷三磷酸酶)。等分所有的药物储备液并在使用前适当稀释。寡核苷酸引物、模板和荧光团-和淬灭剂-标记的检测探针经Integrated DNA Technologies (Coralville,IA)合成，经受聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化并在Omnipur无菌无核酸酶水(EMD ChemicalsUSA, Gibbstown NJ)中以100 µmol/L的储备液浓度重构。掺入检测探针的两个非发射(黑)猝灭分子包括Iowa黑荧光素猝灭剂(IBFQ；最大吸收531nm)和ZEN (非-缩写；最大吸收532nm)。采用的荧光标记是6-FAM (5´-羧基荧光素；最大激发 = 494 nm，最大发射 = 520nm)。探针被进一步稀释为10 µmol/L的工作储备液并等分以避免重复冷冻/解冻循环。AmpliTaq Gold DNA聚合酶、GeneAmp 10X PCR缓冲液2、MgCl2和MicroAmp Optical 96-孔反应板购自Applied Biosystems (Carlsbad, CA)。dNTP分别以100 mmol/L的储备液浓度，从New England Biolabs以HPLC-证明的>99%纯度购得(Ipswich, MA)。
B.测定组分、仪器和实时荧光条件
反应混合物含有等摩尔的最终浓度为0.4 µmol/L的引物、探针和模板。氯化镁(MgCl2)以2 mmol/L的最终浓度被包括在内。非限制性dNTP以100 µmol/L的最终浓度过量地被包括在反应混合物中(排除dUTP/dTTP)。以0.875U/反应加入AmpliTaq Gold DNA聚合酶，加入2.5 µl的10X PCR缓冲液2并将无核酸酶的ddH2O加入至最终反应体积25 µl。对于dUTP抑制作用分析，进一步修改ddH2O的体积以容纳另外的1 µl脱氧尿苷三磷酸酶(10 ng/l)和1 µl抑制剂或DMSO对照。在Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System的操作盘上使用“等温”程序，进行热分析和荧光检测。为分析dNTP，热分析包括8分钟37℃步骤，接着10分钟95℃步骤，以“热启动”Taq聚合酶和在60℃直至30分钟(取决于应用)的引物延伸时间。对于6-FAM的原始荧光光谱使用滤波器A在特定时间间隔测定，以使用序列检测软件(SDS版本1.4, Applied Biosystems)跟踪测定进展并输出和以Microsoft Excel(Microsoft, Redmond WA)和Prism (GraphPad Software, La Jolla CA)分析。在所有的情况下，减去空白反应(省略限制性dNTP)的荧光值，得到考虑到背景荧光的归一化荧光单位(NFU)。
C. MTS生长抑制作用测定
Cell Titer96 AQueous MTS测定(Promega)根据生产商的用法指南进行。IC50(72h)值利用Prism (Graphpad, San Diego, CA)，从S形剂量响应曲线计算。组合效应通过组合指数(CI)方法，利用Calcusyn软件(Biosoft, Ferguson, MO)确定。从百分比生长抑制作用计算影响的分数(FA)：FA=(100 - %生长抑制作用)/100。CI值 <1，协同作用；1-1.2，相加作用；和>1.2，拮抗作用。
D.集落形成测定
集落形成测定显示结肠癌(SW620, HCT116)、非小细胞肺癌(A549, H460, H1299和H358)和乳腺癌(MCF7)细胞在短暂24小时暴露于单一药剂PCI 1013、FUdR和组合后存活和增殖的能力。具体而言，将细胞以50和100个细胞/孔之间的密度接种于24-孔板中。24小时后，用增加浓度的PCI 10213、固定剂量的FUdR和这些的组合处理细胞。24小时后，除去药物，淋洗细胞并使之生长10-14天。在生长结束后，细胞在60%的冰冷甲醇中固定并用0.1%结晶紫染色、扫描和计算。数据表示为未经处理的对照品的百分比(均数±SD)。影响的分数和组合指数根据Chou和Talalay的方法计算，其中<1是协同的药物相互作用的指示。
E.体内分析
异种移植实验在6-8周龄的雄性NU/NU裸鼠(Charles River, Wilmington, MA)中进行。建立皮下A549异种移植并使之生长直至它们达到~50mm3 (第1天)。将动物随机分配到各处理组：媒介、培美曲塞50 mg/kg、PCI 10213和培美曲塞加PCI 10213的组合(n=5，组)。每两天以50 mg/kg经腹膜内注射给予培美曲塞。每两天以75 mg/kg经腹膜内注射给予PCI 10213。每两天以经腹膜内注注射给予培美曲塞和PCI 10214的组合。每2天由相同的研究员用数字测径仪测量肿瘤的两个垂直直径。根据下式计算肿瘤体积：TV (mm3) = (长度[mm] x (宽度[mm]2) / 2。每天检查小鼠的总体健康和每2天测量作为毒性指标的体重。所有的动物方案经USC机构动物护理和使用委员会(Institutional Animal Care and UseCommittee) (IACUC)批准。
实施例19
脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂PCI 10213的鉴定
PCI 10213和参照化合物10216以基于荧光的测定法筛选。测定使用基于DNA聚合酶的方法，利用具有3不同区域的寡核苷酸模板：3´引物结合区、中部-模板dUTP/胸苷三磷酸(TTP)检测区和掺入黑洞猝灭部分的5´ 6-黄素腺嘌呤单核苷酸(FAM)-标记的探针结合区。在反应期间，使探针和引物杂交至寡核苷酸模板，形成模板:引物:探针复合物。当Taq聚合酶结合于TPP复合物中的引物且存在dUTP时，新生链的成功延伸出现和Taq聚合酶的固有的5´-3´核酸外切酶活性以5´-3´方向切割和置换6-FAM-标记的探针，从其靠近三个猝灭剂的位置释放6-FAM荧光团。这种置换有效地破坏Förster共振能量转移(FRET)，并且在激发时检测的产生的荧光与在掺入测定中可获得的dUTP的量成正比(图3)。相反地，当dUTP不可获得、耗尽或被脱氧尿苷三磷酸酶降解且不再可用于掺入时，Taq聚合酶停止和新生链的延伸延迟和/或链终止发生。在这种情况下，探针水解/降解不发生和探针仍然是黑暗的，因为荧光仍然经由FRET猝灭。因为荧光与dUTP的浓度成正比，测定很容易修正以测量dUTP和抑制剂对由脱氧尿苷三磷酸酶的dUTP水解的影响。检测至多60 pmol的dUTP的模板BHQ-DT6(黑洞猝灭剂-检测模板6)与50 pmol的dUTP和5 ng的重组脱氧尿苷三磷酸酶一起被包括在内，用于该测定的应用。反应物于37℃温育8分钟并通过于95℃温育10分钟结束，以同时灭活脱氧尿苷三磷酸酶和激活热启动的Taq聚合酶。在检测步骤期间生成的荧光与在8分钟温育后保持的dUTP浓度成正比。可测定在反应结束时dUTP的浓度以及由此在抑制剂和适当的二甲亚砜(DMSO)对照品的存在和不存在下脱氧尿苷三磷酸酶的抑制作用。在初步的脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用实验中，将PCI 10213与PCI 10216在0和83 µmol/L之间的浓度范围内直接比较(表1, 图3A)。脱氧尿苷三磷酸在最大剂量83µmol/L的酶促活性的抑制作用对于两种化合物是显著的，对于PCI 10216和10213分别是95和86%。在1.3 µmol/L的抑制作用的水平分别是60%和28%。以Prism计算的IC50，对于PCI 10216是0.8 µmol/L和对于PCI 10213是7.2 µmol/L。
实施例20
与PCI 10216对比，PCI 10213显示很少至没有单一药物活性
使用MTS生长抑制作用测定法，评价PCI 10213、10214和10216在结肠直肠癌细胞中的抗肿瘤活性。
使HCT116和SW620细胞暴露于增加浓度的各个药物72小时，并且与媒介-处理的对照品直接比较生长抑制作用。在HCT116细胞中，PCI 10213和PCI 10214显示即使上升到75µmol/L的高浓度时仅有很少至没有单一药物活性，在100 µmol/L PCI 10213时观察到28%的生长的稍稍下降。作为对比，PCI 10216证实在低至6.25 µmol/L的浓度时，可检测的细胞增殖的剂量依赖性降低和在100 µmol/L时达到最高的67%增殖减少。
在SW620细胞中，无论是PCI 10213或10214在高达75 µmol/L时都没有任何单一药物活性，而在100 µmol/L时仅有~30%的适度活性。PCI 10216显示在100 µmol/L时，有至多70%的增殖剂量依赖性降低(图3B)。
使NSCLC细胞系A549和H1299暴露于增加浓度的各个药物72小时，并且与媒介-处理的对照品直接比较生长抑制作用。在A549细胞中，PCI 10213和PCI 10214证实在升高浓度的75和100 µmol/L下的不高的单一药物活性，在100 µmol/L PCI 10213和10214时显示~25%的生长稍稍降低。PCI 10216显示在较低剂量下与10213和10214相似的细胞增殖降低，但在75和100 µmol/L的升高剂量时显示显著更大的增殖降低(分别为30%和55%)。在H1299细胞中，PCI 10213、10214和10216在高达12.5 µmol/L时有不高的单一药物活性，在100 µmol/L时活性增加至多~40%。值得注意的是，PCI 10213 (100 µmol/L)比PCI 10216 (100 µmol/L)显示更大的生长抑制作用，细胞增殖分别降低40%和30%。
实施例21
PCI 10213与5-FU通过增加生长抑制作用表现出协同作用
进行MTS生长抑制作用测定以评价PCI 10213和参照化合物PCI 10216二者单独和与氟嘧啶胸苷酸合酶(TS)抑制剂5-氟尿嘧啶(5-FU)组合在抑制结肠直肠(HCT116和SW620)细胞系模型生长中的效果。0和100 µmol/L之间的5-FU的增加浓度显示在评价的结肠直肠癌细胞系中生长抑制作用的剂量依赖性增加。用增加浓度的5-FU和固定浓度为25 µmol/L的PCI 10213和10216的任何一种同时处理，导致在大多数试验的浓度(至多25 µmol/L)的5-FU时，在检测的两种CRC细胞系中生长抑制作用的相加和协同增加。值得注意的是，PCI10216作为单一药物以25 µmol/L使用时，在SW620细胞中诱导30%的生长抑制作用和在HCT116细胞中诱导44%的生长抑制作用，而PCI 10213在25 µmol/L时，在任何细胞系中均未有可检测的生长抑制作用，尽管其显示与5-FU的相加和协同相互作用。这些数据证明通过加入PCI 10213明显增加5-FU生长抑制活性，具有比PCI 10216显著更少的单一药物活性。见图4。
实施例22
在减少癌细胞成活力方面，PCI 10213表现出与FUdR的协同作用
进行集落形成测定以评价PCI 10213、PCI 10214二者和参照化合物PCI 10216单独和与氟嘧啶胸苷酸合酶(TS)抑制剂氟代脱氧尿苷(FUdR)组合在结肠直肠(HCT116)、乳腺(MCF-7)和非小细胞肺(H1299、A549、H358和H460)细胞系模型中减少癌细胞成活力的效果。在0.5和2.5 µmol/L之间的FUdR的增加浓度显示，在评价的所有细胞系中形成的集落的剂量依赖性降低。3.1和25 µmol/L之间的增加浓度的PCI 10213对形成的集落数没有显著的影响，而在25和50 µmol/L时升高浓度的PCI 10216显示，在A549、H460和HCT116细胞中形成的集落数的一定的减少。参照化合物PCI 10216当与固定剂量的FUdR组合时，在检查的所有细胞系中显示强烈的协同作用。随后，增加浓度的PCI 10213与固定剂量的FUdR组合以评价组合的药物效果。在NSCLC细胞中，范围从3.1 µmol/L至25 µmol/L的浓度的PCI 10213与1µmol/L FUdR组合。与媒介-处理的对照品比较，1 µmol/L FUdR对形成的集落数没有显著影响。然而，PCI 10213和1 µmol/L FUdR的所有组合显示，当与相应的单一药物浓度的PCI10213单独或1 µmol/L FUdR比较时，形成的集落有高度显著的减少。这种组合的效果在A549和H460细胞中是明显的，其中与媒介-处理的对照品比较，与1 µmol/L FUdR组合的12.5和25 µmol/L PCI 10213减少细胞成活力>95%。
在结肠直肠癌细胞中，将浓度范围在3.1 µmol/L-50 µmol/L的PCI 10213在HCT116细胞中与0.5 µmol/L FUdR组合和在SW620细胞中与1 µmol/L FUdR组合。
类似于NSCLC细胞，不论是PCI 10213或固定剂量的FUdR单一药物对形成的集落数都没有任何显著的影响，但在试验的所有的组合中，在HCT116和SW620细胞中显示集落的强烈协同减少。特别地，12.5和25 µmol/L PCI 10213与0.5 µmol/L FUdR的组合在HCT116细胞中减少集落形成>95%和在强FUdR-抗性的SW620细胞系中减少集落形成>50%。重要的是，尽管没有药物单独对形成的集落数发挥任何效果，但用50 µmol/L PCI 10213和FUdR组合在HCT116细胞中实现成活力的完全丧失。在MCF-7乳腺癌细胞系中，用0.5 µmol/L FUdR处理对形成的集落数没有显著的影响，但当与范围为3.1 µmol/L-25 µmol/L的浓度的PCI10213组合时，观察到集落形成显著减少30-60%。见图5-7。
实施例23
非对映异构体PCI 10586是PCI 10213的主要活性成分
A.药物和试剂
使PCI 10586、10585和10213以100 mmol/L的浓度悬浮于DMSO中，从Sigma (StLouis, MO)获得氟代脱氧尿苷(FUdR)并以50 mmol/L的储备液浓度维持在无菌双蒸馏水中。使重组人脱氧尿苷核苷酸水解酶(脱氧尿苷三磷酸酶)如前所述表达并纯化[请如上所述提供参考或确认]。将所有的药物储备液等分并在使用前适当稀释。寡核苷酸引物、模板和荧光团-和猝灭剂-标记的检测探针经Integrated DNA Technologies (Coralville,IA)合成，经受聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化并在Omnipur无菌无核酸酶水(EMD ChemicalsUSA, Gibbstown NJ)中以100 µmol/L的储备液浓度重构。掺入到检测探针的两个非发射(黑)猝灭分子包括Iowa黑荧光素猝灭剂(IBFQ；最大吸收531nm)和ZEN (非-缩写；最大吸收532nm)。采用的荧光标记是6-FAM (5´-羧基荧光素；最大激发 = 494 nm，最大发射 = 520nm)。探针被进一步稀释为10 µmol/L的工作储备液并等分以避免重复冷冻/解冻循环。AmpliTaq Gold DNA聚合酶、GeneAmp 10X PCR缓冲液2、MgCl2和MicroAmp Optical 96-孔反应板购自Applied Biosystems (Carlsbad, CA)。dNTP分别以100 mmol/L的储备液浓度，从New England Biolabs以HPLC-证实的>99%纯度购得(Ipswich, MA)。
B. 测定组分、仪器和实时荧光条件
反应混合物含有等摩尔的最终浓度为0.4 µmol/L的引物、探针和模板。MgCl2以3mmol/L的最终浓度被包括在内。非限制性dNTP以100 µmol/L的最终浓度过量地被包括在反应混合物中(排除dUTP/dTTP)。以0.875U/反应加入AmpliTaq Gold DNA聚合酶，加入2.5 µl的10X PCR缓冲液2并将无核酸酶的ddH2O加入至最终反应体积30 µl。对于dUTP抑制作用分析，进一步修改ddH2O的体积以容纳另外的1 µl脱氧尿苷三磷酸酶(2.5 ng/l)和1 µl抑制剂或DMSO对照。在Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System的操作盘上使用“等温”程序，进行热分析和荧光检测。为分析dNTP，热分析包括10分钟37℃步骤，接着10分钟95℃步骤，以“热启动”Taq聚合酶和于60℃ 10分钟的5-循环引物延伸时间。用于6-FAM的原始荧光光谱使用滤波器A在特定时间间隔测定，以使用序列检测软件(SDS版本1.4, AppliedBiosystems)跟踪测定进展并输出和以Microsoft Excel (Microsoft, Redmond WA)和Prism (GraphPad Software, La Jolla CA)分析。在所有的情况下，减去空白反应(省略限制性dNTP)的荧光值，得到考虑到背景荧光的归一化荧光单位(NFU)。
C.脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用筛选揭示非对映异构体PCI 10586是PCI 10213的主要活性成分
PCI 10213具有两个分子非对映异构体：PCI 10586和10585。非对映异构体化合物通过制备型手性HPLC分离并以如在Wilson等(2011) Nucleic Acids Res., Sept. 1 39(17)中所述的新的基于荧光的测定法筛选。测定使用基于DNA聚合酶的方法，利用具有3不同区域的寡核苷酸模板：3´引物结合区、中部-模板dUTP/TTP检测区和如前所述的掺入黑洞猝灭部分的5´ 6-FAM-标记的探针结合区。因为荧光与dUTP的浓度成正比，测定很容易修正以测量dUTP和抑制剂对由脱氧尿苷三磷酸酶的dUTP水解的影响。检测至多60 pmol的dUTP的模板BHQ-DT6与50 pmol的dUTP和2.5 ng的重组脱氧尿苷三磷酸酶一起被包括在内用于该测定的应用。反应物于37℃温育10分钟并通过于95℃温育10分钟结束，以同时灭活脱氧尿苷三磷酸酶和激活热启动的Taq聚合酶。随后的荧光检测步骤包括于60℃的5个10分钟循环以完成。在检测步骤期间生成的荧光与在10分钟温育后保持的dUTP浓度成正比。在反应结束时，在抑制剂和适当的DMSO对照品的存在和不存在下，dUTP的浓度与脱氧尿苷三磷酸酶的抑制作用的程度成正比。
表2
使用基于荧光的脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用测定法，以特定化合物浓度筛选PCI10586、PCI 10585和PCI 10213以确定脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用
脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用比较在1.3和83.3 µmol/L之间的浓度范围的化合物PCI 10213、10585和10586之间进行(表2)。在最大剂量83.3 µmol/L时脱氧尿苷三磷酸酶酶促活性的抑制作用，对于化合物10586是显著的(具有75.6%的抑制作用)，对于化合物10213是中等的(具有54.6%的抑制作用)和对于化合物10585是不高的(9.5%)。在5.2 µmol/L的中等浓度下，化合物10586显示38%的强烈抑制作用，化合物10213具有14.5%和10585具有3.4%的抑制作用。在1.3 µmol/L的抑制作用水平对于10585、10213和10585分别是16.4%、4.7%和0.6%。对于10586观察到的强脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用、异质性10213的中等抑制作用和10585的脱氧尿苷三磷酸酶抑制作用的明显缺乏证实，非对映异构体PCI 10586 (28.46min保留时间)是化合物PCI 10213的主要活性分子。
D. PCI 10586显示与FUdR的协同作用
进行集落形成测定以评价PCI 10213、PCI 10585和PCI 10586二者单独和与氟嘧啶胸苷酸合酶(TS)抑制剂氟代脱氧尿苷(FUdR)组合在HCT116结肠直肠癌细胞中减少癌细胞成活力的效果。在0.5和5 µmol/L之间的增加浓度的FUdR显示在形成的集落中的剂量依赖性降低(图11A)。在0.78和12.5 µmol/L之间的增加浓度的PCI 10213、10585或10586对形成的集落数没有显著的影响(图11B)。
为评价组合的药物效果，使增加浓度的PCI 10213、01585和10586与固定剂量的0.5 µmol/L FUdR组合。值得注意的是，与媒介-处理的对照品相比，0.5 µmol/L FUdR对形成的集落数没有显著的影响(图11A)。PCI 10213，当与6.25 µmol/L和更大浓度的FUdR组合时，显示显著减少形成的集落。然而，与0.5 µmol/L FUdR组合的所有浓度的PCI 10286在与对应的单一药物浓度的PCI 10586和0.5 µmol/L FUdR比较时，显示即使在最低剂量0.78 µmol/L时，形成的集落减少。重要的是，当以最高至6.25 µmol/L的任何浓度与FUdR组合时，PCI 10585显示没有集落形成的减少，而在12.5 µmol/L时有稍稍的减少(图11C)。这些数据支持体外脱氧尿苷三磷酸酶抑制剂筛选，所述筛选显示PCI 10586具有比PCI 10213显著更大的基于细胞的活性，和PCI 10585具有比10213或者10586显著更少的效力。
参照化合物PCI 10950：
当与固定剂量的FUdR组合时，显示在检查的所有细胞系中的强协同作用。随后，将增加浓度的PCI 102951和PCI 10952与固定剂量的0.5 µmol/L FUdR组合，以评价组合的药物效果。与对应的单一药物浓度的PCI 102951单独或0.5 µmol/L FUdR相比，当PCI 10951与0.5 µmol/L FUdR组合时观察到形成的集落显著减少。PCI 10952显示，在试验的条件下，当与0.5 µmol/L FUdR组合时，在HCT116细胞中形成的集落稍稍减少。
集落形成测定随后进行以评价另外的PCI化合物单独和与FUdR组合在HCT-8结肠直肠细胞系模型中减小癌细胞成活力的效果。1 µmol/L的FUdR显示对形成的集落没有显著的影响。在1.56和6.25 µmol/L之间的增加浓度的所有PCI化合物对形成的集落数也没有显著的影响。参照化合物PCI 10950当与固定剂量的FUdR组合时显示强协同作用。随后，将增加浓度的PCI化合物与固定剂量的1 µmol/L FUdR组合，以评价组合的药物效果。与对应的单一药物浓度相比，当PCI 10951、PCI 10927、PCI 10928、PCI 10929、PCI 10930和PCI10933与1 µmol/L FUdR组合时，在HCT-8细胞中观察到形成的集落显著减少。
其它化合物也使用本文描述的各种测定法测定，并且可按照技术人员已知的这些和其它测定法测定。
应该理解，虽然本发明已通过某些方面、实施方案和任选的特征具体地公开了本发明，但这样的方面、实施方案和任选的特征的修饰、改进和变化可由本领域技术人员进行，并且这样的修饰、改进和变化被认为是在本公开内容的范围内。
本文广泛地和一般性地描述了本发明。落入一般公开内容的每个较窄的种类和亚属分组也形成本发明的一部分。此外，在本发明的特征或方面根据Markush组描述时，本领域技术人员将认识到，本发明也由此根据Markush组的任何单个成员或成员的亚组来描述。

Claims (8)

1.一种式(I)的化合物：
或其互变异构体，或其任何立体异构体，
或其各自的药学上可接受的盐，其中
是
R10是氢，
R11是氢，
r是1、2或3；
-W-X-Y-是
Z是：
R6是氢或卤代，和
R7是C1-C10烷基或C3-C8环烷基。
2.权利要求1的化合物，其中所述化合物选自：
3.权利要求1的化合物，所述化合物为式(III)的化合物：
其中A是
R10是氢，
R11是氢，
r是1、2或3；
L1是
Z是
R6是氢，和
R7是C1-C10烷基或C3-C8环烷基。
4.权利要求3的化合物，其具有下式：
5.一种组合物，其包含权利要求1-4的任一项的化合物和药学上可接受的载体或赋形剂。
6.权利要求1-4中任一项的化合物或权利要求5的组合物，所述化合物或所述组合物用于抑制脱氧尿苷三磷酸酶或提高脱氧尿苷三磷酸酶导向疗法的效果的一项或多项的方法，所述方法包括使脱氧尿苷三磷酸酶与所述化合物或所述组合物接触。
7.权利要求1-4中任一项的化合物或权利要求5的组合物，所述化合物或所述组合物用于治疗疾病，所述疾病的治疗受到脱氧尿苷三磷酸酶表达或过度表达阻碍，所述治疗包括给予需要该治疗的患者有效量的所述化合物或所述组合物。
8.权利要求1-4中任一项的化合物或权利要求5的组合物，所述化合物或所述组合物用于抑制癌细胞生长，包括使所述细胞与有效量的所述化合物或所述组合物和有效量的脱氧尿苷三磷酸酶-导向治疗剂接触，从而抑制癌细胞生长。
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