CN105492446B - 用于治疗病毒性感染的噻吩并[3,2-d]嘧啶衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及噻吩并[3，2‑d]嘧啶衍生物、用于制备它们的方法、药物组合物、以及它们在治疗病毒性感染中的用途。

Description

用于治疗病毒性感染的噻吩并[3,2-d]嘧啶衍生物
本发明涉及噻吩并[3，2-d]嘧啶衍生物、用于制备它们的方法、药物组合物、以及它们在治疗病毒性感染中的用途。
本发明涉及噻吩并[3，2-d]嘧啶衍生物在治疗病毒性感染、免疫或炎性病症中的用途，由此涉及toll样受体(TLR)的调节或激动。toll 样受体是特征在于细胞外富含亮氨酸的结构域和含有保守区域的细胞质延伸的主要跨膜蛋白。固有免疫系统可通过在某些类型的免疫细胞的细胞表面上表达的这些TLR来识别病原体相关分子模式。外源病原体的识别激活吞噬细胞上细胞因子的产生和共刺激分子的上调。这导致T细胞行为的调节。
估计到大部分哺乳动物物种具有十种与十五种之间的Toll样受体类型。已经在人类连同小鼠中鉴定了十三种TLR(即TLR1至 TLR13)，并且已经在其他哺乳动物物种中发现许多它们的等价型。然而，在人类中发现的某些TLR的等价型并不存在于所有哺乳动物中。例如，一种编码类似于人类中TLR10的蛋白质的基因存在于小鼠中，但是该基因显现出过去在某位点被一种反转录病毒损坏。另一方面，小鼠表达TLR 11、TLR 12和TLR 13，其皆不在人类中呈现。其他哺乳动物可表达未在人类中发现的TLR。其他非哺乳动物物种可具有不同于哺乳动物的TLR，如由发现于河鲀(Takifugu pufferfish)中的TLR14所证实。这可使利用实验动物作为人类固有免疫模型的方法复杂化。
对于TLR的综述参见以下期刊文章。霍夫曼J.A.(Hoffmann，J. A.)，自然(Nature)，426，第33-38页，2003；阿基拉S.(Akira，S.)，武田K.(Takeda，K.)和卡伊绍T.(Kaisho，T.)，免疫学年评(Annual Rev.Immunology)，21，第335-376页，2003；尤勒维什R.J.(Ulevitch，R.J.)，自然综述：免疫学(Nature Reviews：Immunology)，4，第 512-520页，2004。
指示对Toll样受体有活性的化合物先前已经得以描述，例如WO 2006/117670中的嘌呤衍生物、WO 98/01448和WO 99/28321中的腺嘌呤衍生物、以及WO 2009/067081中的嘧啶。
然而，仍迫切需要与现有技术的化合物相比，具有优选的选择性、更高的效力和改良的安全性概况的新颖toll样受体调节剂。
根据本发明，提供具有化学式(I)的化合物
或其药学上可接受的盐、一种或多种互变异构体、立体异构形式、溶剂化物或多晶型物，其中
R1选自氢、卤素、-CH3或-CF3，
R2选自氢、卤素、C1-6烷基或C3-6环烷基，
R3是任选地经一个或多个独立地选自以下的取代基取代的C1-8烷基：芳基、芳氧基、卤素、羟基、烷基氨基、二烷基氨基、C1-6烯基、C1-6烷氧基、羧酸、羧酸酯、羧酸酰胺、腈、磺酰胺、硫酰胺、酰基磺酰胺，或者
R3是任选地经一个或多个独立地选自以下的取代基取代的烷基芳基：芳基、芳氧基、卤素、烷基氨基、二烷基氨基、C1-6烷基、C1-6烯基、C1-6烷氧基、羧酸、羧酸酯、羧酸酰胺、腈、磺酰胺、硫酰胺或酰基磺酰胺。
具有化学式(I)的化合物及其药学上可接受的盐、一种或多种互变异构体、立体异构形式、溶剂化物或多晶型物具有作为药物，特别是作为Toll样受体7和8(尤其是TLR8)的调节物的活性。
在另一方面，本发明提供药物组合物，该药物组合物包含具有化学式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构形式、溶剂化物或多晶型物连同一种或多种药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载体。
此外，本发明的具有化学式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构形式或多晶型物，或者包含所述具有化学式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构形式或多晶型物的药物组合物可以用作药剂。
本发明的另一个方面是：具有化学式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构形式或多晶型物，或者包含所述具有化学式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构形式或多晶型物的所述药物组合物可以相应地用于治疗其中涉及TLR7和/或TLR8，优选TLR8的调节的病症。
术语“(C1-8)-烷基”和“(C1-6)-烷基”是指含有指定数目碳原子的直链、支链或环状饱和脂肪族烃。
术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
术语“烷基芳基”是指含有指定数目碳原子的经芳基取代的直链或支链饱和脂肪族烃，其中“芳基”如下文所定义。
术语“烯基”是指由至少两个碳原子和至少一个碳-碳双键组成的如上文所定义的烷基。
术语“环烷基”是指含有指定数目碳原子的碳环。
术语“烷氧基”是指单独键合到氧的烷基(碳和氢链)，例如像甲氧基基团或乙氧基基团。
术语“芳基”意指可任选地包括一个或两个选自N、O和S(特别是选自N和O)的杂原子的芳香族环结构。所述芳香族环结构可以具有5、6或7个环原子。具体而言，所述芳香族环结构可具有5个或6个环原子。
术语“芳氧基”是指芳香族环结构。所述芳基单独键合到氧。
如在此所用，任何具有仅仅显示为实线并且不显示为实楔形键或虚楔形键的键的化学式，或者另外表示为围绕一个或多个原子具有特殊构型(例如R，S)的化学式，考虑每种可能的立体异构体，或者两种或更多种立体异构体的混合物。
在上文或下文中，术语“立体异构体”、“立体异构形式”或“立体化学同分异构形式”可互换使用。
本发明包括本发明的化合物呈纯立体异构体或呈两种或更多种立体异构体的混合物形式的所有立体异构体。
对映体是彼此不重叠镜像的立体异构体。一对对映体的1∶1混合物是外消旋体或外消旋混合物。
非对映体(或非对映异构体)为不是对映体的立体异构体，即它们不是镜像相关的。如果化合物含有双键，则这些取代基可以处于E 或Z构型。如果化合物含有至少二取代的非芳香族环基，则这些取代基可以处于顺式或反式构型。
因此，只要化学上可能，本发明包括对映体、非对映体、外消旋体、E异构体、Z异构体、顺式异构体、反式异构体及其混合物。
所有那些术语(即对映体、非对映体、外消旋体、E异构体、Z 异构体、顺式异构体、反式异构体及其混合物)的含义对于熟练人员是已知的。
绝对构型是根据坎-殷高-普利洛(Cahn-Ingold-Prelog)系统指定的。不对称原子处的构型由R或S规定。绝对构型未知的已拆分的立体异构体可以根据它们旋转平面偏振光的方向而由(+)或(-)指定。例如，绝对构型未知的已拆分的对映体可以根据它们旋转平面偏振光的方向而由(+)或(-)指定。
当鉴别特定立体异构体时，这意指所述立体异构体基本上不含其他立体异构体，即与少于50％、优选地少于20％、更优选地少于10％、甚至更优选地少于5％、特别是少于2％并且最优选地少于1％的其他立体异构体相关。因此，当具有化学式(I)的化合物例如指定为(R) 时，这意指该化合物基本上不含(S)异构体；当具有化学式(I)的化合物例如指定为E时，这意指该化合物基本上不含Z异构体；当具有化学式(I)的化合物例如指定为顺式时，这意指该化合物基本上不含反式异构体。
具有化学式(I)的化合物的药学上可接受的盐包括其酸加成盐以及碱盐。合适的酸加成盐是由形成无毒盐的酸形成。合适的碱盐是由形成无毒盐的碱形成。
本发明的化合物也可以非溶合和溶合形式存在。术语“溶剂化物”在本文中用于描述包含本发明的化合物以及一种或多种药学上可接受的溶剂分子(例如乙醇)的分子复合物。
术语“多晶型物”是指本发明的化合物能够以一种以上的形式或晶体结构存在。
本发明的化合物可作为结晶或非晶形产品给予。可以通过诸如沉淀、结晶、冷冻干燥、喷雾干燥或蒸发干燥等方法获得例如呈固体塞、粉末或膜的这些化合物。它们可以单独给予或与一种或多种本发明的其他化合物组合给予或与一种或多种其他药物组合给予。通常，它们将作为与一种或多种药学上可接受的赋形剂相结合的配制品而给予。在此使用术语“赋形剂”以描述除本发明的一种或多种化合物之外的任何成分。赋形剂的选择大体上取决于例如具体给予模式、赋形剂对溶解性和稳定性的影响以及剂型的性质等因素。
本发明的化合物或其任何亚群可以被配制成用于给予目的不同药物形式。作为适当的组合物，可以引用所有通常用于全身给予药物的组合物。为制备本发明的药物组合物，将有效量的任选地呈加成盐形式的具体化合物作为活性成分与药学上可接受的载体组合于紧密混合物中，该载体取决于给予所需的制剂形式可采用众多种形式。这些药物组合物合意地呈适于例如口服、经直肠或经皮给予的单位剂型。例如，在制备呈口服剂型的组合物中，可使用任何常见药物介质，在口服液体制剂(例如混悬液、糖浆剂、酏剂、乳液以及溶液)的情况下，例如水、二醇、油、醇等；或者在粉剂、丸剂、胶囊剂和片剂的情况下，固体载体例如淀粉、糖、高岭土、稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂等。片剂和胶囊剂由于其给予简易性而代表了最有利的口服单位剂型，在该情况下，显然使用固体药物载体。还包括在使用之前不久可以被转变为液体形式的固体形式制剂。在适合用于经皮给予的组合物中，该载体可任选地包括渗透增强剂和/或合适的润湿剂，可任选地与小比例的具有任何性质的合适添加剂组合，这些添加剂并不会对皮肤造成显著的有害作用。所述添加剂可以促进对皮肤的给予和 /或可以有助于制备所希望的组合物。能以不同方式给予这些组合物，例如，作为透皮贴剂、作为点剂(spot-on)、作为软膏剂。还可以经由吸入或吹入法借助于在本领域中采用的用于经由此方式给予的方法和配制品来给予本发明的化合物。因此，大体上，本发明的化合物可以溶液、混悬液或干燥粉剂的形式给予至肺部。
为了便于给予和剂量的均一性，将上述药物组合物配制成单位剂型是特别有利的。如在此所用的单位剂型是指适合作为单元剂量的物理离散单位，各单位含有预定量的活性成分，该预定量的活性成分经计算与所需药物载体相结合而产生所希望的治疗效果。此类单位剂型的实例是片剂(包括刻痕或包衣的片剂)、胶囊剂、丸剂、粉末包 (powderpacket)、糯米纸囊剂(wafer)、栓剂、可注射溶液或混悬液以及类似剂型，及其分离多倍剂(segregated multiple)。
在感染性疾病治疗领域中的普通技术人员将能够从下文所呈现的测试结果来确定有效量。通常认为有效日用量将为从0.01mg/kg至 50mg/kg体重，更优选从0.1mg/kg至10mg/kg体重。可以适当地将所需剂量在全天以适当的时间间隔作为两个、三个、四个或更多个子剂量给予。所述子剂量可配制成单位剂型，例如每单位剂型含有1至 1000mg、且具体来说5至200mg活性成分。
如本领域的普通技术人员所熟知的，给予的精确剂量和频率取决于所用的具体的具有化学式(I)的化合物、所治疗的具体病况、所治疗病况的严重程度、具体患者的年龄、体重和一般身体状况以及个体可服用的其他药物。此外，显然该有效量可以降低或增加，这取决于所治疗的受试者的反应和/或取决于对本发明的化合物开处方的医师的评估。因此以上所提及的有效量的范围仅仅是指导而不是旨在以任何程度限制本发明的范围或用途。
具有化学式(I)的化合物的制备
总体方案。
I型化合物的制备描述于文献(合成通讯(Synthetic Communications)，9(8)，第731-4页，1979；合成通讯，32(16)， 2565-2568；2002)中。如文献(合成(Synthesis)，(9)，第1428页， 2010)中所述，在加热下，将3-氨基噻吩-2-甲酸酯与氨腈在含有酸(例如HCl)的极性溶剂(例如乙醇)中混合以形成中间体II。可将极性非质子溶剂中的中间体II与和碱(例如DBU)及胺组合的BOP或 PyBOP在室温下混合，以形成最终产物(III)。可替代地，可使用所述方法和氯化试剂(例如POCl3)，通常在加热下在溶剂存在下并且任选地在碱存在下，将II型中间体中的醇转化为氯。分离后，然后可使用4-氯中间体通过加热与碱和极性溶剂(例如乙腈)中的胺形成III 型产物。
1的制备
向50mL玻璃小瓶中放置B(500mg，2.76mmol)、无水DMF (5mL)、DBU(1.26g，8.28mmol)、正丁基胺(605mg，8.3mmol) 和BOP(1.46g，3.31mmol)。将该小瓶密封并在室温下振荡16小时。LC-MS显示转化为产物。粗反应混合物通过制备型HPLC(RP SunFire PrepC18 OBD-10μm，30×150mm，流动相0.25％碳酸铵水溶液至乙腈)进行纯化。将最好的级分进行聚池，并且将溶剂在减压下去除以提供白色固体，1。LC-MS m/z＝237(M+H)。
表1。具有化学式(I)的化合物和相应的分析数据。各化合物是根据实验部分中所描述的方法制备。
分析方法
一般信息：使用Acquity UPLC(沃特斯(Waters))系统进行 LC测量，该系统包括二元泵、样品组织器(sample organizer)、柱加热器(设定为55℃)、二极管阵列检测器(DAD)以及如在以下对应方法中指定的柱。来自该柱的流被分流到MS光谱仪。MS检测器配置有一个电喷雾电离源。通过使用0.02秒的驻留时间在0.18秒内从100至1000扫描获得质谱。毛细管针电压是3.5kV并且该源温度保持在140℃。使用氮气作为雾化器气体。
LC-MS方法。
具有化学式(I)的化合物的生物活性
生物测定说明
TLR7和TLR8活性的评估
在细胞报告基因测定中，使用瞬时转染了TLR7或TLR8表达载体以及NFκB-luc报告基因构建体的HEK293细胞对这些化合物活化人TLR7和/或TLR8的能力进行评估。
简而言之，使HEK293细胞生长在培养基(补充有10％FCS和2 mM谷氨酰胺的DMEM)中。对于在15cm培养皿中的细胞的转染，用胰蛋白酶-EDTA将细胞分散，用CMV-TLR7或TLR8质粒(1700 ng)、NFKB-luc质粒(850ng)和转染试剂的混合物对细胞进行转染，并在37℃下在湿润的5％CO2气氛下孵育48h。然后将转染的细胞在 PBS中洗涤，用胰蛋白酶-EDTA分离并且在培养基中重悬至1.25×105个细胞/mL的密度。然后将40微升的细胞分配至384孔板中的每孔中，在孔中已经存在200nL的化合物(在100％DMSO中)。在37℃、 5％CO2下孵育6小时后，通过向每孔中添加15μL的Steady Lite Plus 底物(铂金埃尔默公司(PerkinElmer))并且在ViewLux ultraHTS 微板成像仪(铂金埃尔默)上进行读数来测定荧光素酶活性。从按一式四份进行的测量生成剂量反应曲线。对每个化合物的最低有效浓度 (LEC)值进行确定，该最低有效浓度值被定义为引发超出测定的标准偏差至少两倍的效应的浓度。
在384孔板中，使用化合物的类似稀释系列和每孔40μL的单独用CMV-TLR7构建体转染的细胞(1.25×105个细胞/mL)对化合物毒性进行平行测定。在37℃、5％CO2下孵育6小时后，通过每孔中添加15μl的ATP lite(铂金埃尔默公司)并且在ViewLux ultraHTS微板成像仪(铂金埃尔默)上读数来测量细胞活力。数据以CC50进行报告。
平行地，使用化合物的类似稀释系列(在100％DMSO中的200nL 的化合物)和每孔40μL的单独用NFκB-luc报告基因构建体转染的细胞(1.25×105个细胞/mL)。在37℃、5％CO2下孵育后6小时，通过向每孔中添加15μl的Steady Lite Plus底物(铂金埃尔默公司)并且在ViewLux ultraHTS微孔板成像仪(铂金埃尔默公司)上进行读数来测定荧光素酶活性。将计数器屏数据报告为LEC。
ISRE启动子元件的激活
还通过测量由来自PBMC的条件培养基造成的干扰素刺激应答元件(ISRE)的激活而对这些化合物诱导IFN-I的潜力进行了评估。具有序列GAAACTGAAACT的ISRE元件高度响应于 STAT1-STAT2-IRF9转录因子，在IFN-I结合至它们的受体IFNAR(克隆技术公司(Clontech)，PT3372-5W)时被激活。来自克隆技术公司(参考号631913)的质粒pISRE-Luc包含5个这种ISRE元件拷贝，随后是萤火虫荧光素酶ORF。建立一种稳定转染pISRE-Luc (HEK-ISREluc)的HEK293细胞系来分析PBMC条件细胞培养基。
简言之，从至少两个供体的血沉棕黄层使用标准的聚蔗糖 (Ficoll)离心方案来制备PBMC。将分离的PBMC重悬于补充有10％人AB血清的RPMI培养基中，并且将2×105个细胞/孔分配至含有化合物(70μL总体积)的384孔板中。孵育过夜后，将10μL的上清液转移至包含5×103个HEK-ISREluc细胞/孔(30μL)(前一天铺板) 的384-孔板。经24小时孵育后，通过测定荧光素酶活性(使用40μL/ 孔SteadyLitePlus底物(铂金埃尔默公司)，并且用ViewLuxultraHTS 微板成像仪(铂金埃尔默公司)测量)而对ISRE元件的激活进行测量。每个化合物对HEK-ISREluc细胞的刺激活性被报告为LEC值，该LEC值定义为施用至PBMC导致荧光素酶活性至少超出测定标准偏差两倍的化合物浓度。LEC进而指示在转移定义量的PBMC培养基时ISRE激活的程度。使用重组干扰素α-2a(罗扰素(Roferon)-A)作为标准对照化合物。
表2具有化学式(I)的化合物的生物活性。
在以上描述的HEK 293 NF-kB计数器屏测定中，所有化合物均显示无活性(LEC＞25μM)。

Claims (8)

1.一种具有化学式 (I) 的化合物
或其药学上可接受的盐或立体异构形式，其中
R1选自氢、卤素、-CH3或-CF3，
R2选自氢、卤素、C1-6烷基或C3-6环烷基，
R3是任选地经一个或多个独立地选自以下的取代基取代的C1-8烷基：卤素、羟基、烷基氨基、二烷基氨基、C1-6烷氧基、羧酸、羧酸酯、羧酸酰胺、腈、磺酰胺、硫酰胺、酰基磺酰胺。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中R1和R2两者均为氢并且其中R3是被羟基取代的C1-8烷基。
3.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
。
4.一种药物组合物，包含根据权利要求1所述的具有化学式 (I) 的化合物或其药学上可接受的盐或立体异构形式，连同一种或多种药学上可接受的赋形剂或载体。
5.一种药物组合物，包含根据权利要求1所述的具有化学式 (I) 的化合物或其药学上可接受的盐或立体异构形式，连同一种或多种药学上可接受的稀释剂。
6.根据权利要求1所述的具有化学式 (I) 的化合物或其药学上可接受的盐或立体异构形式或根据权利要求4或5所述的药物组合物在制备药剂中的用途，所述药剂用于治疗病毒性感染。
7.根据权利要求1所述的具有化学式 (I) 的化合物或其药学上可接受的盐或立体异构形式或根据权利要求4或5所述的药物组合物在制备药剂中的用途，所述药剂用于治疗其中涉及TLR7和/或TLR8的调节的病症。
8.根据权利要求7所述的用途，其中所述药剂用于治疗其中涉及TLR8的调节的病症。
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