CN106905348B - 一种预防和治疗急性肾损伤的药物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于预防或治疗急性肾损伤的噁唑并嘧啶类化合物、其制备方法、含有其的药物组合物。本发明所提供的噁唑并嘧啶类化合物具有S1P₁激动活性，在以急性肾损伤保护性剂量给予时，不会引起淋巴细胞减少，且在较高剂量给予时，仅引起有限的淋巴细胞减少，并且在治疗急性肾损伤方面具有治疗应用性。

Description

一种预防和治疗急性肾损伤的药物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及用于预防或治疗急性肾损伤的噁唑并嘧啶类化合物、其制备方法、含有其的药物组合物。

背景技术

急性肾损伤(AKI)是一组临床综合征，是指突发(1-7d内)和持续(>24h)的肾功能突然下降，定义为血清肌酐(SCr)至少上升0.5mg/dl，表现为氮质血症、水电解质和酸碱平衡以及全身各系统症状，可伴有少尿(<400ml/24h或17ml/h)或无尿(<100ml/24h)。

AKI的最常见的病因是败血症、大外科、血容量过低和药物。形成AKI的危险因素包括：老年(>75岁)、慢性肾病、动脉粥样硬化周围血管疾病、心力衰竭、肝脏疾病、糖尿病和肾中毒的药物。然而，无论病原如何，目前尚无得到广泛认可的预防或治疗AKI的方法。

鞘氨醇-1磷酸盐(S1P)是与五个GPCR(G蛋白偶合受体)结合的脂质介质，称为S1P_1-5(Brinkman等，Pharmacology Therapeutics，2007，Vol.115，pp 84-105)。S1P₁被普遍表达，包括在内皮、免疫和肾脏上皮细胞中表达。S1P₁调节许多生理功能，包括：保持内皮屏障的完整性(细胞骨架重排)、细胞生长、存活、分化、血管生成和免疫细胞输送。S1P₁在肾脏髓质中高度表达，其是血流和供氧受到特别为尿浓度而设计的血管解剖学限制的肾脏区域。由于该区域中的细胞具有高耗氧性，所以，髓质尤其易受缺氧伤害的影响。肾皮质管损伤是髓质损伤和近端管状细胞的直接损伤的结果。肾脏缺血再灌注损伤之后，S1P₁上调(Awad等，American Journal of Physiology-renal Physiology，2006，Vol.290，F1516-F1524)，并且预计它的活化能够保持肾脏功能，这是由于三个主要机理∶保持内皮屏障功能；限制近端管状上皮细胞的细胞程序死亡；降低炎性细胞浸润。

已有文献报道S1P-S1P₁途径在调节内皮屏障完整性中的作用(Wang等，Microvascular research，2009，Vol.77，pp 39-45)，在AKI模型中降低炎性细胞浸润的作用(Lien等，Kidney International，2006，Vol.69，pp 1601-1608)，在急性肾损伤中保持内皮功能方面的作用(Ham A.，Kidney International，2013，Sept)，在对肾脏功能具有保护作用(Garcia-Criado等，Transplantation，1998，Vol.66，pp 982-990；Ysebaert等，KidneyInternational，2004，Vol.66，pp 491-496)。

通过S1P₁活化S1P决定着淋巴细胞从淋巴结流出到血液中。这种S1P₁活化引起受体内化作用，而后受体再循环回到细胞表面，进行重新活化。然而，人们认为，S1P₁功能性拮抗剂或拮抗剂通过抑制内化的S1P1受体回到细胞表面或抑制S1P₁活化而导致淋巴细胞减少，由此导致细胞表面S1P₁的显著和持续减少。因此，最近的药剂显示出在临床前和临床上观察到血液淋巴细胞的大量和持续减少。然而，淋巴细胞减少是机会感染的诱因，尤其对于很敏感、虚弱的患者，例如，处于AKI的高风险的患者。

因此，还需要选择性的S1P₁激动剂，这种激动剂应该能够引起有限的淋巴细胞减少，或在最佳情况下，淋巴细胞不减少，并且在治疗急性肾损伤方面具有治疗应用性。

发明内容

本发明的一个目的，在于提供一种选择性S1P₁激动剂，其不会引起淋巴细胞减少，或者仅会引起有限的淋巴细胞减少，并且在治疗急性肾损伤方面具有治疗应用性。

本发明涉及式I的噁唑并嘧啶类化合物：

其中：

A选自：

a)具有1、2、3或4个独立地选自O、N及S(O)_r的杂原子的5或6元单环杂芳基，

b)具有1、2或3个独立地选自O、N及S(O)_r的杂原子的5或6元单环的饱和的杂环烷基，及

c)具有1、2或3个独立地选自O、N及S(O)_r的杂原子的9或10元双环杂芳基，

所述5或6元单环杂芳基、5或6元单环的饱和的杂环烷基、9或10元双环杂芳基任选被一个或多个相同或不同的选自卤素、羟基、(C1-C4)-烷基-、(C1-C4)-烷基氧基、(C1-C4)-烷基-S(O)_r-、氨基、硝基、氰基、羧基、(C1-C4)-烷基氧基羰基、氨基羰基和氨基磺酰基的取代基取代；

每个X各自独立地选自N和CR₂，条件是至少有一个X为N；

R₁、R₂各自独立地选自卤素、羟基、(C1-C4)-烷基-、(C1-C4)-烷基氧基、(C1-C4)-烷基-S(O)_r-、氨基、硝基、氰基、羧基、(C1-C4)-烷基氧基羰基、氨基羰基和氨基磺酰基；

r为0、1或2。

在另一个实施方案中，卤素选自氟、氟、溴及碘。

在另一个实施方案中，5或6元单环杂芳基选自以下：呋喃基、吡咯基、吡唑基、噻唑基、三唑基、吡啶基及嘧啶基。

在另一个实施方案中，5或6元单环的饱和的杂环烷基选自以下：四氢呋喃基、四氢吡咯基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基及硫代吗啉基。

在另一个实施方案中，9或10元双环杂芳基选自以下：吲哚基、异吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲唑基、异苯并呋喃基、异苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基及喹喔啉基。

在另一个实施方案中，所述式I化合物包括具有以下结构的式II化合物：

在另一个实施方案中，所述化合物为：

如果式I化合物含有一个或多个酸性和/或碱性基团，本发明还包括它们相应的药学上可接受的盐。因此，含有酸性基团如羧基的式I化合物可在所述基团上以如碱金属盐、碱土金属盐或铵盐形式存在，更具体实例包括钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、季铵盐等。含有碱性基团如氨基或含氮杂环的式I化合物可在所述基团上按与无机酸和有机酸形成的加成盐形式存在。合适的酸的实例包括盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、甲磺酸、草酸、乙酸、三氟乙酸、酒石酸、乳酸、苯甲酸、丙二酸、富马酸、马来酸、枸橼酸和本领域技术人员已知的其它酸。

本发明还包括式I化合物的所有溶剂化物(如水合物或与醇的加合物)、式I化合物的前药和衍生物(如由羧基形成的酯或酰胺)，所述前药和衍生物在体外可能不一定显示出药理学活性，但在体内转化成药理学活性化合物。

本发明另一个目的为提供一种制备式I化合物的方法，通过所述方法可得到所述化合物，所述方法概述如下：

其中A、X、R₁、R₂如上文所述。

本发明的再一个目的，在于提供一种药物组合物，其包含本发明的式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、前药或衍生物，以及药学上可接受的辅料。

可将式I化合物单独作为药物或以药物组合物形式给药至动物，特别是给药至哺乳动物(包括人类)。给药可通过以下方式进行：口服(如以片剂、膜衣片剂、糖衣片剂、颗粒剂、硬明胶胶囊和软明胶胶囊、溶液剂、滴剂、糖浆剂、乳剂或混悬剂形式)、经直肠(如以栓剂形式)或肠胃外(如以用于皮下、肌内或静脉内注射或输注的溶液剂形式，具体地，水性溶液剂形式)。

药物组合物中存在的式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、前药或衍生物的量通常为每单位剂量约0.2至约600mg，如约0.5至约400mg，例如约1至约100mg。所述药物组合物通常包含约0.5至约90重量％的式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、前药或衍生物。

作为可含在药物组合物和药物中的药学上可接受的辅料的实例，可提及稀释剂、粘合剂、润滑剂、防腐剂、增稠剂、稳定剂、崩解剂、湿润剂、乳化剂、缓冲物质、着色剂、矫味剂和香料，其实例为水、氯化钠生理溶液、植物油、蜡、醇、三醋精、聚乙烯基吡咯烷酮、明胶、纤维素、碳水化合物类、滑石、羊毛脂、凡士林或它们的混合物等。

本发明的再一个目的，在于提供式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、前药或衍生物在制备预防或治疗急性肾损伤的药物中的应用。

本发明所提供的式I的噁唑并嘧啶类化合物具有S1P₁激动活性，其在以急性肾损伤保护性剂量给予时，不会引起淋巴细胞减少，且在较高剂量给予时，仅引起有限的淋巴细胞减少，并且在治疗急性肾损伤方面具有治疗应用性。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

应当理解的是，在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应当理解为具有在字典中限定的含义，而应理解为在以下原则的基础上具有与其在本发明上下文中的含义一致的含义：术语的概念可以适当地由发明人为了对本发明的最佳说明而限定。

实施例1：7-(1H-吲哚-7-羰基)噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基嘧啶-2-羧酸酯(化合物1)

在装有氮气保护装置、温度计、回流冷凝管的三颈瓶中，在氮气保护下加入5-胍基嘧啶-2-羧酸2.7g(0.015mol)和甲苯(100ml)，搅拌使其溶解，然后加入羰基二咪唑2.6g(0.016mol)，加热至80℃，反应2小时后，再滴加噁唑[5,4-d]嘧啶-2-醇2.2g(0.016mol)的甲苯(50ml)溶液，然后加热至回流，反应4小时，将反应液冷却降温后减压下蒸除溶剂，残余物用水洗涤后用乙醇重结晶，得到白色固体噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基嘧啶-2-羧酸酯3.9g，产率87％，ESI-MS：301.07[M+H]⁺。

将三氯化铝(5.6g，44.0mmol)、甲苯(100ml)加入安装有冷凝器、温度计和氮气保护装置的三颈瓶中，搅拌，然后加入噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基嘧啶-2-羧酸酯(3.0g，0.01mol)和1H-吲哚-7-酰氯(1.8g，0.011mol)，加热至回流，反应10小时。停止反应后将反应液倾倒入冰-浓盐酸中，用乙酸乙酯萃取，有机相用盐水、水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压下蒸除溶剂进行浓缩，然后用硅胶柱色谱分离，以甲醇-氯仿体系为流动相进行梯度洗脱(5-95至95-5)，得到浅黄色固体7-(1H-吲哚-7-羰基)噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基嘧啶-2-羧酸酯3.5g，产率78％。

ESI-MS：444.11[M+H]⁺。

元素分析：理论值/实测值，C(54.18/54.11)，H(2.96/2.90)，N(28.43/28.54)，O(14.43/14.56)

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ10.21(s，1H)，9.50(s，1H)，8.97(s，2H)，8.84(s，1H)，8.47(d，1H)，8.01(d，1H)，7.81(s，1H)，7.37(m，1H)，7.23(d，1H)，6.62(s，2H)，6.32(s，1H)。

实施例2：7-(哌啶-4-羰基)噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基吡啶-2-羧酸酯(化合物2)

按照实施例1的方法，用5-胍基吡啶-2-羧酸代替5-胍基嘧啶-2-羧酸，用哌啶-4-酰氯代替1H-吲哚-7-酰氯，得到白色固体，总产率51％，ESI-MS：411.15[M+H]⁺。

实施例3：5-氟-7-(1H-吡唑-5-羰基)噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基嘧啶-2-羧酸酯(化合物3)

按照实施例1的方法，用5-氟-噁唑[5,4-d]嘧啶-2-醇代替噁唑[5,4-d]嘧啶-2-醇，用1H-吡唑-5-酰氯代替1H-吲哚-7-酰氯，得到亮白色固体，总产率45％，ESI-MS：413.08[M+H]⁺。

实施例4：7-(噻唑-2-羰基)噁唑[5,4-d]嘧啶-2-基5-胍基-3-甲氧基吡啶-2-羧酸酯(化合物4)

按照实施例1的方法，用5-胍基-3-甲氧基吡啶-2-羧酸代替5-胍基嘧啶-2-羧酸，用噻唑-2-酰氯代替1H-吲哚-7-酰氯，得到黄色固体，总产率55％，ESI-MS：441.07[M+H]⁺。

生物活性测定实施例：

1.S1P₁受体的内化效应实验

将表达经GFP标记的S1P₁受体的CHO-K1细胞以4×10³个细胞/孔平铺于384孔聚-D-赖氨酸涂覆的组织培养板中的50μl分析培养基(F12，具有L-谷氨酰胺、10％经木炭/葡聚糖处理的FBS、1×青霉素-链霉素、1M HEPES)中。将细胞板在37℃/5％CO₂温育过夜。将测试化合物以11点、3倍连续稀释由化合物来源板引入细胞板中，然后将测定板在37℃/5％CO₂温育45分钟。在室温用6％甲醛固定细胞并用在PBS(不含Ca²⁺/Mg²⁺)中的15μg/ml赫希斯特染料染色15分钟。用PBS(不含Ca²⁺/Mg²⁺)将细胞板洗涤4次，添加50μl/PBS，然后将板密封。通过Cellomics ArrayScan VTI高内涵成像器获取影像。在阵列扫描上使用隔室分析生物应用实施相对于内部对照化合物确定EC₅₀的数据分析。将EC₅₀定义为激动剂浓度对应于针对每个所测试个别化合物获得的Y_max(最大反应)的50％，并使用4个参数的逻辑方程拟合数据进行定量。结果如下：

表1：目标化合物激动S1P₁的EC₅₀值

测试样品	EC50(nm)
		BAF-312	0.39
化合物1	0.12
		化合物2	0.18
化合物3	0.21
		化合物4	0.42

2.淋巴细胞减少性活性测定

使雄性SD大鼠(n＝10，300至350g)单一口服接受化合物1(1、3、10和30mg/kg)、BAF-312(1和10mg/kg)或对照载体(0.6％甲基纤维素-0.5％吐温80，在水中)，给药体积在2mL/kg之内。在给予化合物之后2、6和24小时，采集血液，进行血液分析，测定全血淋巴细胞数。结果用平均值+/-s.e.m来表示。结果如下：

表2：目标化合物引发大鼠淋巴细胞数变化情况，其中所示数值为淋巴细胞数，单位为10³/ml

上述结果表明，与现有的S1P₁激动剂如BAF-312相比，本发明化合物显示出基本相当甚至更优的S1P₁结合活性。此外，BAF-312导致血液淋巴细胞大量和持续减少，这种状况即使在剂量低到1mg/kg时也很明显。与此相反，1和3mg/kg的化合物1没有显示出淋巴细胞降低状况，即使是大鼠急性肾损伤模型中的高剂量(10和30mg/kg)，也只有有限的淋巴细胞减少，而这些剂量代表比充分急性肾损伤保护作用所需要剂量更高的剂量。上述数据证明，本发明化合物可用作在非淋巴细胞减少性剂量下产生急性肾损伤保护作用的S1P₁激动剂。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (9)

1.一种式I的噁唑并嘧啶类化合物及其药学上可接受的盐：

其中：

A选自：

a)具有1、2、3或4个独立地选自O、N及S(O)_r的杂原子的5或6元单环杂芳基，

b)具有1、2或3个独立地选自O、N及S(O)_r的杂原子的5或6元单环的饱和的杂环烷基，及

c)具有1、2或3个独立地选自O、N及S(O)_r的杂原子的9或10元双环杂芳基，

所述5或6元单环杂芳基、5或6元单环的饱和的杂环烷基、9或10元双环杂芳基任选被一个或多个相同或不同的选自卤素、羟基、(C1-C4)-烷基-、(C1-C4)-烷基氧基、(C1-C4)-烷基-S(O)_r-、氨基、硝基、氰基、羧基、(C1-C4)-烷基氧基羰基、氨基羰基和氨基磺酰基的取代基取代；

每个X各自独立地选自N和CR₂，条件是至少有一个X为N；

R₁、R₂各自独立地选自卤素、羟基、(C1-C4)-烷基-、(C1-C4)-烷基氧基、(C1-C4)-烷基-S(O)_r-、氨基、硝基、氰基、羧基、(C1-C4)-烷基氧基羰基、氨基羰基和氨基磺酰基；

r为0、1或2。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，优选的，所述式I化合物为具有以下结构的式II化合物：

3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述5或6元单环杂芳基选自以下：呋喃基、吡咯基、吡唑基、噻唑基、三唑基、吡啶基及嘧啶基。

4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述5或6元单环的饱和的杂环烷基选自以下：四氢呋喃基、四氢吡咯基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基及硫代吗啉基。

5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述9或10元双环杂芳基选自以下：吲哚基、异吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲唑基、异苯并呋喃基、异苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基及喹喔啉基。

6.一种化合物，其选自：

7.一种制备根据权利要求1所述的化合物的方法，其包括以下步骤：

其中A、X、R₁、R₂如权利要求1中所述。

8.一种药物组合物，其包含根据权利要求1-5任一项所述的式I化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的辅料。

9.根据权利要求1-6任一项所述的式I化合物或其药学上可接受的盐在制备预防或治疗急性肾损伤的药物中的应用。