CN107108468B - 赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶的抑制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及靶向细菌—牙龈卟啉单胞菌(包括其蛋白酶—赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶(Kgp))的治疗学，以及其治疗与牙龈卟啉单胞菌感染相关的病症的用途，所述病症包括诸如阿尔茨海默氏病的脑部病症。在某些实施方案中，本发明提供了如本文所述的式I的化合物及其药物可接受的盐。
Figure DDA0001295716380000011

Description

赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶的抑制剂
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年10月6日提交的第62/060,483号美国临时 专利申请的优先权，所述申请通过引用整体并入本文。
发明背景
牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的感染与牙周病、阿尔 茨海默氏病和其他脑部病症、心血管疾病、糖尿病、癌症、肝脏疾病、 肾脏疾病、早产、关节炎、肺炎和其他病症的发展相关。牙龈卟啉单 胞菌是厌氧的不解糖革兰氏阴性杆状菌，已知其感染口腔并且全身性 易位进入冠状动脉、主动脉、胎盘组织、脑、肾脏和肝脏。也已经在 癌组织中鉴定出了所述细菌，并且已经提出了牙龈卟啉菌蛋白酶 (gingipain)可以引发无限增殖化和转移的机制。参见：Gandhimadhi等 人，Journal of Indian Society ofPeriodontology.2010；14(2):114-120； Liao等人，Med Hypotheses,2009.72(6):732-5；Byrne等人，Oral Microbiol Immunol,2009.24(6):469-77；Mahendra等人，J MaxillofacOral Surg,2009.8(2):108-13；Stelzel等人，J Periodontol,2002.73(8): 868-70；Katz等人，Journal of Dental Research,2009.88(6):575-578； Poole等人，J AlzheimersDis,2015,43(1):67-80；Ishikawa等人，Biochim Biophys Acta,2013.1832(12):2035-2043；Inaba等人，Cellular Microbiology,2014.16(1):131-145。
牙龈卟啉单胞菌产生被称为牙龈卟啉菌蛋白酶的细胞外蛋白酶， 其包括精氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶A(RgpA)、精氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶 B(RgpB)和赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶(Kgp)。牙龈卟啉菌蛋白酶有助于 生物体的许多功能，包括其存活和毒力。牙龈卟啉菌蛋白酶可以通过 细菌分泌、运输至牙龈卟啉单胞菌的外膜表面或在外膜囊泡中释放。 牙龈卟啉菌蛋白酶降解宽范围的可以导致许多类型细胞的细胞骨架坍 塌和细胞凋亡的蛋白质(例如，免疫球蛋白、蛋白酶抑制剂、肌动蛋白 和胶原蛋白)。近年的研究表明，Kgp的小的肽衍生的抑制剂可以防止 牙龈卟啉菌蛋白酶诱导的上皮细胞死亡。参见：Travis等人，AdvExp Med Biol,2000.477:455-65；Sheets等人，Infect Immun,2005.73(3): 1543-52；Sheets等人，Infect Immun,2006.74(10):5667-78；Stathopoulou 等人，BMC Microbiol,2009.9:107。需要抑制牙龈卟啉菌蛋白酶活性 和治疗与牙龈卟啉菌蛋白酶活性和牙龈卟啉单胞菌感染相关的疾病的 新型化合物。本发明满足了该需求和其他需求。
发明概述
在一方面，本发明提供了式I的化合物：
Figure BDA0001295716360000021
或其药物可接受的盐，其中
Z为硫醇反应性基团或掩蔽的硫醇反应性基团；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、 5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选 自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12 元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、 Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、 -(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、 -NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、 -(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、 -(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、-NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc、 -NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、 -O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、 -O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，
各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5 元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、 C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳 基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤 代烷氧基；
条件是当Z为苯并噻唑-2-基-羰基，A为-CH2-，并且B、D和R1为氢时，则R3不是苄氧基、取代的苄氧基或1-(3-苯基-丙酰基)哌啶-3- 基，以及
条件是当Z为苯氧基甲基-羰基或取代的苯氧基甲基-羰基，A为 -CH2-，并且B和D为氢时，则R3不是(2-苯基)乙基或取代的(2-苯基) 乙基。
在一些实施方案中，所述化合物具有式Ic的结构：
Figure BDA0001295716360000031
其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至 12元饱和的杂环基和-L-R5，
其中L为C1-4亚烷基。
在一些实施方案中，所述化合物具有式Id的结构：
Figure BDA0001295716360000041
其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至 12元饱和的杂环基和-L-R5，
其中L为C1-4亚烷基。
在另一方面，本发明提供了包含式I的化合物和药物可接受的赋 形剂的药物组合物。
在另一方面，本发明提供了治疗与牙龈卟啉单胞菌感染相关的疾 病或病况的方法。所述方法包括向对象施用有效量的式Ie的化合物：
Figure BDA0001295716360000042
或其药物可接受的盐，其中
Z为硫醇反应性基团或掩蔽的硫醇反应性基团；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、 5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选 自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12 元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、 Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、 -(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、 -NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、 -(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、 -(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、-NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc、 -NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、 -O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、 -O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，
各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5 元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、 C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳 基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤 代烷氧基。
在一些实施方案中，与牙龈卟啉单胞菌感染相关的疾病或病况为 选自以下的脑部病症：阿尔茨海默氏病、唐氏综合征、癫痫、孤独症、 帕金森病、特发性震颤、额颞痴呆、进行性核上性麻痹、肌萎缩性侧 索硬化、亨廷顿病、多发性硬化、轻度认知损害、与年龄相关的记忆 损害、慢性创伤性脑部病变、中风、路易体疾病、多系统萎缩、精神 分裂症和抑郁症。在一些实施方案中，与牙龈卟啉单胞菌感染相关的 疾病或病况为阿尔茨海默氏病。
附图简述
图1A示出了2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)-哌啶羧基 (nipecotinyl)]-(R)-赖氨酰基)-苯并噻唑的的结构；化合物3。
图1B示出了2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(R)-哌啶羧基]-(R)-赖氨酰 基)-苯并噻唑；化合物4。
图1C表明，化合物4预防牙龈卟啉菌蛋白酶诱导的分化型 SHSY-5Y细胞的死亡，但化合物3不能预防。化合物3表现出10nM 至25nM的Kgp IC50，并且化合物4表现出1nM至10nM的Kgp IC50。
图2A示出了化合物1的结构。
图2B示出了化合物2的结构。
图2C表明，化合物1或化合物2预防牙龈卟啉菌蛋白酶诱导的 分化型SHSY-5Y细胞的死亡，但是化合物2更加有效。化合物2表现 出1nM至10nM的Kgp IC50和5,000nM的胰蛋白酶IC50。
图3A示出了化合物43的结构。
图3B表明，与抗生素莫西沙星相比，化合物43，即具有亚纳摩 尔(sub-nanomolar)级的IC50值的不可逆的共价赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白 酶抑制剂，保护SHSY5Y细胞免于体外牙龈卟啉单胞菌诱导的毒性。
图4表明，将牙龈卟啉菌蛋白酶海马内注射至小鼠脑内，在7天 后，引起神经变性。
图5表明，RgpB脑部渗透与经口感染牙龈卟啉单胞菌6周的 BalbC小鼠的海马体中亚颗粒区的神经变性重叠。
图6A表明，感染牙龈卟啉单胞菌的野生型小鼠在6周的时间点 对新物体识别任务表现出认知损害。受感染的小鼠花费相等的时间探 索新物体和熟悉的物体，而正常的小鼠对新物体花费更多的时间。
图6B示出了未受感染的小鼠和受感染的小鼠的辨别指数(T新物体-T 熟悉的物体)/T总。
图7示出了由ELISA测量的淀粉样蛋白42(“Ab42”)的脑部水平， 表明感染增加了脑部淀粉样蛋白，并且这可以通过在感染中途用化合 物2治疗来解决。此外，当用于感染的细菌不表达Kgp时，防止了淀 粉样蛋白42的上升。
图8表明，认知损害的年老的狗对于脑部Kgp是强阳性的。
图9示出了Kgp抑制剂(Kyt-36)的药代动力学数据，表明利托那 韦(RTC)增加了口服施用的Kyt-36的半衰期。
图10示出了“点击化学”化合物的实例，所述“点击化学”化合物可 以用于产生针对体外测定或诊断的放射性标记的PET/SPECT成像剂 或捕获剂。在图10中，R表示放射性核素或放射性核素取代的部分(例 如，R＝18F-亚烷基)。
发明详述
I.概述
用各种抑制剂抑制Kgp已经表现出保护细胞、防止细菌生长、增 强细菌的免疫系统监视和免受再感染。本发明提供有效和选择性的非 肽化合物，所述非肽化合物相对于先前描述的化合物具有改善的性能。 如本文所示，本发明的Kgp抑制剂可以在SH-SY5Y细胞模型中预防 由牙龈卟啉菌蛋白酶或牙龈卟啉单胞菌引起的细胞死亡。可以将所述 化合物用于预防细胞死亡、炎症和其他各种与牙龈卟啉单胞菌感染相 关的疾病中的其他病理，包括衰老相关的病况，例如阿尔茨海默氏病。
II.定义
如本文所用，术语“烷基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指具有所示碳原子数目的直链或支链的饱和脂族基团。烷基可以包 括任意数目的碳，例如C1-2、C1-3、C1-4、C1-5、C1-6、C1-7、C1-8、C1-9、 C1-10、C2-3、C2-4、C2-5、C2-6、C3-4、C3-5、C3-6、C4-5、C4-6和C5-6。例 如，C1-6烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁 基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等。烷基还可以是指具有 多至20个碳原子的烷基，例如，但不限于庚基、辛基、壬基、癸基等。 烷基可以是取代的或未取代的。“取代的烷基”基团可以被一个或多个 选自卤素、羟基、氨基、烷基氨基、酰氨基、酰基、硝基、氰基和烷 氧基的基团取代。
如本文所用，术语“烷氧基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指具有式-OR的基团，其中R为烷基。术语“低级烷氧基”是指具有 一个至七个碳的烷氧基，例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、 戊氧基、己氧基或庚氧基。
如本文所用，术语“环烃基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指含有3个至12个环原子或所示原子数的饱和或部分不饱和的单环、 稠合双环或桥接多环组合。环烃基可以包括任意数目的碳，例如C3-6、 C4-6、C5-6、C3-8、C4-8、C5-8、C6-8、C3-9、C3-10、C3-11和C3-12。饱和的 单环环烃基环包括例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环辛基。 饱和的双环和多环环烃基环包括例如降冰片烷、[2.2.2]双环辛烷、十 氢化萘和金刚烷。环烃基还可以是部分不饱和的，其在环中具有一个 或多个双键或三键。代表性的部分不饱和的环烃基包括但不限于环丁 烯、环戊烯、环己烯、环己二烯(1,3-异构体和1,4-异构体)、环庚烯、 环庚二烯、环辛烯、环辛二烯(1,3-异构体、1,4-异构体和1,5-异构体)、 降冰片烯和降冰片二烯。当环烃基为饱和的单环C3-8环烃基时，示例 性基团包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环 辛基。当环烃基为饱和的单环C3-6环烃基时，示例性基团包括但不限 于环丙基、环丁基、环戊基和环己基。环烃基可以是取代的或未取代 的。“取代的环烃基”基团可以被一个或多个选自卤素、羟基、氨基、 烷基氨基、酰氨基、酰基、硝基、氰基和烷氧基的基团取代。术语“低 级环烃基”是指具有三个至七个碳的环烃基，其包括例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基。
如本文所用，术语“亚烷基”是指连接至少两个其他基团的如以上 所定义的烷基(即，二价烷基)。连接至亚烷基的两个部分可以与亚烷 基的同一碳原子或不同碳原子连接。
如本文所用，术语“杂烷基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指任何适合长度并具有1个至3个杂原子(例如N、O和S)的烷基。 例如，杂烷基可以包括醚、硫醚和烷基胺。其他杂原子也可以是可用 的，其包括但不限于B、Al、Si和P。可以将杂原子进行氧化以形成 例如但不限于-S(O)-和-S(O)2-的部分。杂烷基的杂原子部分可以替代烷 基的氢以形成羟基、硫代或氨基。或者，杂原子部分可以是连接原子 或插入两个碳原子之间。
如本文所用，术语“杂亚烷基”是指连接至少两个其他基团的如以 上所定义的杂烷基(即，二价杂烷基)。连接至杂亚烷基的两个部分可 以与杂亚烷基的同一原子或不同原子连接。
如本文所用，术语“卤素(halo/halogen)”，其本身或作为另一取代 基的一部分，是指氟、氯、溴或碘原子。
如本文所用，术语“卤代烷基”，其本身或作为另一取代基的一部 分，是指一些或全部氢原子被卤素原子替代的烷基。关于烷基，卤代 烷基可以具有任意适合数目的碳原子，例如C1-6。例如，卤代烷基包 括三氟甲基、氟甲基等。在一些情况下，术语“全氟”可以用于限定全 部氢被氟替代的化合物或基团。例如，全氟甲基是指1,1,1-三氟甲基。
如本文所用，术语“卤代烷氧基”，其本身或作为另一取代基的一 部分，是指一些或全部氢原子被卤素原子替代的烷氧基。
如本文所用，术语“卤代环烃基”，其本身或作为另一取代基的一 部分，是指一些或全部氢原子被卤素原子替代的环烃基。
如本文所用，术语“芳基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指具有任意适合数目的环原子和任意适合数目的环的芳族环系统。 芳基可以包括任意适合数目的环原子，例如6个、7个、8个、9个、 10个、11个、12个、13个、14个、15个或16个环原子，以及6个 至10个、6个至12个或6个至14个环成员。芳基可以是单环基团、 稠合形成双环基团(例如，苯并环己基)或三环基团，或者通过键连接 以形成联芳基。代表性芳基包括苯基、萘基和联苯基。其他芳基包括 具有亚甲基连接基团的苄基。一些芳基具有6个至12个环成员，例如 苯基、萘基或联苯基。其他芳基具有6个至10个环成员，例如苯基或 萘基。一些其他芳基具有6个环成员，例如苯基。芳基可以是取代的 或未取代的。“取代的芳基”基团可以被一个或多个选自卤素、羟基、 氨基、烷基氨基、酰氨基、酰基、硝基、氰基和烷氧基的基团取代。
如本文所用，术语“杂芳基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指含有5个至16个环原子的单环或稠合双环或三环的芳族环组合， 其中所述环原子中的1个至5个是诸如N、O或S的杂原子。其他杂 原子也可以是可用的，其包括但不限于B、Al、Si和P。可以将杂原 子进行氧化以形成例如但不限于-S(O)-和-S(O)2-的部分。杂芳基可以包 括任意数目的环原子，例如3个至6个、4个至6个、5个至6个、3 个至8个、4个至8个、5个至8个、6个至8个、3个至9个、3个 至10个、3个至11个或3个至12个环成员。任意适合数目的杂原子 都可以包括在杂芳基中，例如1个、2个、3个、4个或5个，或者1 个至2个、1个至3个、1个至4个、1个至5个、2个至3个、2个 至4个、2个至5个、3个至4个或3个至5个。杂芳基可以具有5 个至8个环成员和1个至4个杂原子，或者5个至8个环成员和1个 至3个杂原子，或者5个至6个环成员和1个至4个杂原子，或者5 个至6个环成员和1个至3个杂原子。杂芳基可以包括诸如吡咯、吡啶、咪唑、吡唑、三唑、四唑、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪(1,2,3-异构 体、1,2,4-异构体和1,3,5-异构体)、噻吩、呋喃、噻唑、异噻唑、噁唑 和异噁唑的基团。杂芳基也可以与芳族环系统(例如苯环)稠合，以形 成包括但不限于苯并吡咯(例如吲哚和异吲哚)、苯并吡啶(例如喹啉和异喹啉)、苯并吡嗪(喹喔啉)、苯并嘧啶(喹唑啉)、苯并哒嗪(例如酞嗪 和噌啉)、苯并噻吩和苯并呋喃的成员。其他杂芳基包括通过键连接的 杂芳基环，例如联吡啶。杂芳基可以是取代的或未取代的。“取代的杂 芳基”基团可以被一个或多个选自卤素、羟基、氨基、烷基氨基、酰氨 基、酰基、硝基、氰基和烷氧基的基团取代。
杂芳基可以经由环上的任意位置进行连接。例如，吡咯包括1-吡 咯、2-吡咯和3-吡咯，吡啶包括2-吡啶、3-吡啶和4-吡啶，咪唑包括 1-咪唑、2-咪唑、4-咪唑和5-咪唑，吡唑包括1-吡唑、3-吡唑、4-吡唑 和5-吡唑，三唑包括1-三唑、4-三唑和5-三唑，四唑包括1-四唑和5- 四唑，嘧啶包括2-嘧啶、4-嘧啶、5-嘧啶和6-嘧啶，哒嗪包括3-哒嗪 和4-哒嗪，1,2,3-三嗪包括4-三嗪和5-三嗪，1,2,4-三嗪包括3-三嗪、 5-三嗪和6-三嗪，1,3,5-三嗪包括2-三嗪，噻吩包括2-噻吩和3-噻吩， 呋喃包括2-呋喃和3-呋喃，噻唑包括2-噻唑、4-噻唑和5-噻唑，异噻 唑包括3-异噻唑、4-异噻唑和5-异噻唑，噁唑包括2-噁唑、4-噁唑和 5-噁唑，异噁唑包括3-异噁唑、4-异噁唑和5-异噁唑，吲哚包括1-吲 哚、2-吲哚和3-吲哚，异吲哚包括1-异吲哚和2-异吲哚，喹啉包括2- 喹啉、3-喹啉和4-喹啉，异喹啉包括1-异喹啉、3-异喹啉和4-异喹啉， 喹唑啉包括2-喹唑啉和4-喹唑啉，噌啉包括3-噌啉和4-噌啉，苯并噻 吩包括2-苯并噻吩和3-苯并噻吩，并且苯并呋喃包括2-苯并呋喃和3- 苯并呋喃。
一些杂芳基包括具有5个至10个环成员和1个至3个包括N、O 或S的环原子的那些杂芳基，例如吡咯、吡啶、咪唑、吡唑、三唑、 吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪(1,2,3-异构体、1,2,4-异构体和1,3,5-异构体)、 噻吩、呋喃、噻唑、异噻唑、噁唑、异噁唑、吲哚、异吲哚、喹啉、 异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、酞嗪、噌啉、苯并噻吩和苯并呋喃。其他 杂芳基包括具有5个至8个环成员和1个至3个杂原子的那些杂芳基， 例如吡咯、吡啶、咪唑、吡唑、三唑、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪(1,2,3- 异构体、1,2,4-异构体和1,3,5-异构体)、噻吩、呋喃、噻唑、异噻唑、 噁唑和异噁唑。一些其他杂芳基包括具有9个至12个环成员和1个至 3个杂原子的那些杂芳基，例如吲哚、异吲哚、喹啉、异喹啉、喹喔 啉、喹唑啉、酞嗪、噌啉、苯并噻吩、苯并呋喃和联吡啶。其他杂芳 基包括具有5个至6个环成员和1个至2个包括N、O或S的环原子 的那些杂芳基，例如吡咯、吡啶、咪唑、吡唑、吡嗪、嘧啶、哒嗪、 噻吩、呋喃、噻唑、异噻唑、噁唑和异噁唑。
一些杂芳基包括5个至10个环成员和仅有的氮杂原子，例如吡咯、 吡啶、咪唑、吡唑、三唑、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪(1,2,3-异构体、 1,2,4-异构体和1,3,5-异构体)、吲哚、异吲哚、喹啉、异喹啉、喹喔啉、 喹唑啉、酞嗪和噌啉。其他杂芳基包括5个至10个环成员和仅有的氧 杂原子，例如呋喃和苯并呋喃。一些其他杂芳基包括5个至10个环成 员和仅有的硫杂原子，例如噻吩和苯并噻吩。其他杂芳基包括5个至 10个环成员和至少两个杂原子，例如咪唑、吡唑、三唑、吡嗪、嘧啶、 哒嗪、三嗪(1,2,3-异构体、1,2,4-异构体和1,3,5-异构体)、噻唑、异噻 唑、噁唑、异噁唑、喹喔啉、喹唑啉、酞嗪和噌啉。
如本文所用，术语“杂环基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指具有3个至12个环成员和1个至4个N、O和S杂原子的饱和环 系统。其他杂原子也可以是可用的，其包括但不限于B、Al、Si和P。 可以将杂原子进行氧化以形成例如但不限于-S(O)-和-S(O)2-的部分。杂 环基可以包括任意数目的环原子，例如3个至6个、4个至6个、5 个至6个、3个至8个、4个至8个、5个至8个、6个至8个、3个 至9个、3个至10个、3个至11个或3个至12个环成员。任意适合 数目的杂原子可以包括在杂环基中，例如1个、2个、3个或4个，或 者1个至2个、1个至3个、1个至4个、2个至3个、2个至4个或 3个至4个。杂环基可以包括以下基团：例如氮杂环丙烷、氮杂环丁 烷、吡咯烷、哌啶、氮杂环庚烷、氮杂环辛烷、奎宁环、吡唑烷、咪 唑烷、哌嗪(1,2-异构体、1,3-异构体和1,4-异构体)、环氧乙烷、氧杂 环丁烷、四氢呋喃、氧杂环己烷(四氢吡喃)、氧杂环庚烷、硫杂环丙 烷、硫杂环丁烷、硫杂环戊烷(四氢噻吩)、硫杂环己烷(四氢噻喃)、噁 唑烷、异噁唑烷、噻唑烷、异噻唑烷、二氧戊环、二硫戊环、吗啉、 硫代吗啉、二噁烷或二噻烷。杂环基也可以与芳族环系统或非芳族环 系统稠合以形成包括但不限于二氢吲哚的成员。杂环基可以是未取代 的或取代的。“取代的杂环基”基团可以被一个或多个选自卤素、羟基、 氨基、氧代(＝O)、烷基氨基、酰氨基、酰基、硝基、氰基和烷氧基的 基团取代。
杂环基可以经由环上的任意位置进行连接。例如，氮杂环丙烷可 以为1-氮杂环丙烷或2-氮杂环丙烷，氮杂环丁烷可以为1-氮杂环丁烷 或2-氮杂环丁烷，吡咯烷可以为1-吡咯烷、2-吡咯烷或3-吡咯烷，哌 啶可以为1-哌啶、2-哌啶、3-哌啶或4-哌啶，吡唑烷可以为1-吡唑烷、 2-吡唑烷、3-吡唑烷或4-吡唑烷，咪唑烷可以为1-咪唑烷、2-咪唑烷、 3-咪唑烷或4-咪唑烷，哌嗪可以为1-哌嗪、2-哌嗪、3-哌嗪或4-哌嗪， 四氢呋喃可以为1-四氢呋喃或2-四氢呋喃，噁唑烷可以为2-噁唑烷、 3-噁唑烷、4-噁唑烷或5-噁唑烷，异噁唑烷可以为2-异噁唑烷、3-异 噁唑烷、4-异噁唑烷或5-异噁唑烷，噻唑烷可以为2-噻唑烷、3-噻唑 烷、4-噻唑烷或5-噻唑烷，异噻唑烷可以为2-异噻唑烷、3-异噻唑烷、 4-异噻唑烷或5-异噻唑烷，并且吗啉可以为2-吗啉、3-吗啉或4-吗啉。
当杂环基包括3个至8个环成员和1个至3个杂原子时，代表性 成员包括但不限于吡咯烷、哌啶、四氢呋喃、氧杂环己烷、四氢噻吩、 硫杂环己烷、吡唑烷、咪唑烷、哌嗪、噁唑烷、异噁唑烷、噻唑烷、 异噻唑烷、吗啉、硫代吗啉、二噁烷和二噻烷。杂环基也可以形成具有5个至6个环成员和1个至2个杂原子的环，代表性成员包括但不 限于吡咯烷、哌啶、四氢呋喃、四氢噻吩、吡唑烷、咪唑烷、哌嗪、 噁唑烷、异噁唑烷、噻唑烷、异噻唑烷和吗啉。
如本文所用，术语“硫醇反应性基团”是指能够与硫醇基团(即，具 有结构“-SH”的基团)形成可逆的或不可逆的共价键的官能团，所述硫 醇基团例如存在于半胱氨酸的α-侧链中的硫醇基团。硫醇反应性基团 的非限制性实例包括噻唑-2-基-羰基；苯并噻唑-2-基-羰基；噁唑-2-基 -羰基；苯并噁唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4-基-羰基；嘧啶 -2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基；异噁唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-3-基 -羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基；马来酰亚胺基；吡啶基二硫烷基(包括 吡啶-2-基二硫烷基)；氰基；乙炔基；氟甲基-羰基；酰氧基甲基-羰基； 芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰基-乙烯基；以及芳基磺酰基-乙烯基。其 他硫醇反应性基团对于本领域技术人员是已知的，其包括例如由Hermanson(Bioconjugate Techniques，第三版，2013,Academic Press, San Diego)所描述的那些硫醇反应性基团。
“掩蔽的硫醇反应性基团”是指非反应性前体部分，其可以转化为 能够与硫醇基团形成可逆的或不可逆的共价键的官能团。
如本文所用，术语“胺保护基团”是指使氨基变为非反应性的而且 还可去除以便恢复氨基的化学部分。胺保护基团的实例包括但不限于 苄氧基羰基、9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)、叔丁氧基羰基(Boc)、烯丙氧 基羰基(Alloc)、乙酰氨基、苯二酰亚氨基等。其他胺保护基团对于本 领域技术人员是已知的，其包括例如由Green和Wuts(Protective Groupsin Organic Synthesis，第四版，2007,Wiley-Interscience,New York)所述的那些胺保护基团。
如本文所用，术语“羰基”，其本身或作为另一取代基的一部分， 是指-C(O)-，即与氧双键键合并且与具有羰基的部分中的两个其他基 团键合的碳原子。
如本文所用，术语“氨基”是指-NR3部分，其中各个R基团为H或 烷基。氨基部分可以电离形成相应的铵阳离子。
如本文所用，术语“羟基”是指-OH部分。
如本文所用，术语“氰基”是指与氮原子三键键合的碳原子(即， -C≡N部分)。
如本文所用，术语“羧基”是指-C(O)OH部分。羧基部分可以电离 形成相应的羧酸根阴离子。
如本文所用，术语“酰氨基”是指-NRC(O)R或-C(O)NR2部分，其 中各个R基团为H或烷基。
如本文所用，术语“硝基”是指-NO2部分。
如本文所用，术语“氧代”是指与化合物双键键合的氧原子(即，O＝)。
如本文所用，术语“药物可接受的赋形剂”是指协助将活性剂施用 于对象的物质。关于“药物可接受的”，其意指赋形剂与制剂中的其他 成分是相容的并且对于其接受者是无害的。适用于本发明的药物赋形 剂包括但不限于粘合剂、填充剂、崩解剂、润滑剂、助流剂、涂料、 甜味剂、调味剂和着色剂。
如本文所用，术语“盐”是指本发明的化合物的酸式盐或碱式盐。 药物可接受的盐的说明性实例为矿物酸(盐酸、氢溴酸、磷酸等)盐、 有机酸(乙酸、丙酸、谷氨酸、柠檬酸等)盐、季铵(碘甲烷、碘乙烷等) 盐。应理解，药物可接受的盐是无毒的。
本发明的酸性化合物的药物可接受的盐为用碱形成的盐，即诸如 碱金属盐和碱土金属盐的阳离子盐，例如钠盐、锂盐、钾盐、钙盐、 镁盐；以及铵盐，例如铵、三甲基铵、二乙基铵和三-(羟甲基)-甲基- 铵盐。
类似地，酸加成盐也可能提供碱性基团(例如吡啶基)构成结构部 分，所述酸加成盐例如矿物酸、有机羧酸和有机磺酸的加成盐，所述 酸例如盐酸、甲磺酸、马来酸。
化合物的中性形式可以通过使盐与碱或酸接触以及以常规方式分 离母体化合物进行再生。化合物的母体形式在某些物理性质上不同于 各种盐形式，例如在极性溶剂中的溶解度，但是对于本发明的目的， 所述盐等同于化合物的母体形式。
如本文所用，术语“牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis/P.gingivalis)”是指革兰氏阴性不解糖细菌，其被认为是牙周炎和相关病 况的发病机理中的关键病因微生物。“牙龈卟啉单胞菌感染”是指牙龈 卟啉单胞菌在身体组织(例如牙龈或脑)中的侵袭和定植。牙龈卟啉单 胞菌感染的特征经常在于随后的组织损伤和疾病。
如本文所用，术语“牙龈卟啉菌蛋白酶”是指由具有胰蛋白酶样特 异性(即，Lys-Xaa和Arg-Xaa)的牙龈卟啉单胞菌表达的半胱氨酸蛋白 酶。牙龈卟啉菌蛋白酶被认为是牙龈卟啉单胞菌的主要毒力因子并且 有助于细菌附着和定植、营养获取、宿主防御的逃避以及组织侵袭。 术语“赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶”和“Kgp”是可互换使用的，是指以EC 编号EC3.4.22.47所熟知的牙龈卟啉单胞菌赖氨酸特异性牙龈卟啉菌 蛋白酶。
如本文所用，术语“治疗(treat)”、“治疗(treatment)”和“治疗(treating)” 是指治疗或改善损伤、病理、病况或症状(例如，认知损害)时任何成 功的标志，其包括任何客观参数或主观参数，例如症状的减轻；缓解； 减弱或使症状、损伤、病理或病况对于患者而言是更加可耐受的；减 少症状或病况的频率或持续时间；或者，在一些情况中，预防症状发作。症状的治疗或改善可以基于任何客观参数或主观参数；包括例如 身体检查的结果。
如本文所用，术语“有效量”和“治疗有效量”是指施用时产生治疗 效果的化合物(例如Kgp抑制剂)的剂量。精确剂量将取决于治疗目的， 并且将是本领域技术人员使用已知技术可确定的(参见，例如， Lieberman,Pharmaceutical Dosage Forms(第1-3卷，1992)；Lloyd,The Art,Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999)； Pickar,Dosage Calculations(1999)；Goodman&Gilman’s The PharmacologicalBasis of Therapeutics，第11版，2006,Brunton，编辑， McGraw-Hill；以及Remington:TheScience and Practice of Pharmacy， 第21版，2005,Hendrickson，编辑，Lippincott,Williams&Wilkins)。
如本文所用，术语“阿尔茨海默氏病”是指人和其他哺乳动物的中 枢神经系统的进行性疾病。其表现为痴呆(尤其是在老年人中)；定向 障碍；记忆丧失；语言、计算或视觉空间能力的困难；以及精神病的 临床表现。阿尔茨海默氏病与进行性神经变性和特征病理学(即β淀粉 样蛋白斑块和tau缠结)相关。
如本文所用，术语“对象”是指动物(例如哺乳动物)，其包括但不限 于灵长类(例如，人)、牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、兔、大鼠、小 鼠等。
如本文用于修饰数值的术语“约”和“大约”表示确切值上下的邻近 范围。如果“X”为所述值，“约X”或“大约X”将表示0.9X至1.1X的值， 并且更优选地，为0.95X至1.05X的值。对“约X”或“大约X”的任何 引用都具体表示至少为值X、0.95X、0.96X、0.97X、0.98X、0.99X、1.01X、1.02X、1.03X、1.04X和1.05X。因此，“约X”和“大约X”旨在 对例如“0.98X”的所要求保护的限制进行教导和提供书面描述支持。
III.赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶的抑制剂
在一方面，本发明提供了式I的化合物：
Figure BDA0001295716360000161
或其药物可接受的盐，其中
Z为硫醇反应性基团或掩蔽的硫醇反应性基团；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、 5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选 自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12 元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、 Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、 -(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、 NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、 -(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、 -(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc、 -NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、 -O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、 -O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，
各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5 元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、 C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳 基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤 代烷氧基；
条件是当Z为苯并噻唑-2-基-羰基，A为-CH2-，并且B、D和R1为氢时，则R3不是苄氧基、取代的苄氧基或1-(3-苯基-丙酰基)哌啶-3- 基，以及
条件是当Z为苯氧基甲基-羰基或取代的苯氧基甲基-羰基，A为 -CH2-，并且B和D为氢时，则R3不是(2-苯基)乙基或取代的(2-苯基) 乙基。
在一些实施方案中，式I的化合物具有式Ia的结构：
Figure BDA0001295716360000181
在一些实施方案中，式I的化合物具有式Ib的结构：
Figure BDA0001295716360000182
或其药物可接受的盐，其中
B和D独立地选自氢、卤素、卤代甲基和卤代甲氧基。
在一些实施方案中，本发明提供式I、式Ia或式Ib的化合物及其 药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基；噻唑-2-基-羰基； 噁唑-2-基-羰基；苯并噁唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4-基-羰 基；嘧啶-2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基；异噁唑-3-基-羰基；1,2,4-噁 二唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基；氰基；乙炔基；氟甲基-羰基；酰氧基甲基-羰基；芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰基-乙烯基；以及 芳基磺酰基-乙烯基；以上各个基团被一个或多个选自C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基、C1-4卤代烷氧基、卤素和-N3的取代基任选取 代。
在一些实施方案中，Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧 基甲基-羰基、吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基；噻唑-2-基- 羰基；噁唑-2-基-羰基；苯并噁唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4- 基-羰基；嘧啶-2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基；异噁唑-3-基-羰基；1,2,4- 噁二唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基；氰基；乙炔基；氟甲基- 羰基；酰氧基甲基-羰基；芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰基-乙烯基；以 及芳基磺酰基-乙烯基；其中Z被一个或多个选自C1-4烷基、C1-4烷氧 基、C1-4卤代烷基、C1-4卤代烷氧基、卤素和-N3的取代基任选取代； 并且其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R1和R2为H； B和D独立地选自氢和氟；A为-CH2-；并且R4选自氢和C1-4烷基。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式Ib的化合物及其 药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基；噻唑-2-基-羰基； 噁唑-2-基-羰基；苯并噁唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4-基-羰 基；嘧啶-2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基；异噁唑-3-基-羰基；1,2,4-噁 二唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基；氰基；乙炔基；氟甲基-羰基；酰氧基甲基-羰基；芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰基-乙烯基；以及 芳基磺酰基-乙烯基；其中Z被一个或多个选自C1-4烷基、C1-4烷氧基、 C1-4卤代烷基、C1-4卤代烷氧基、卤素和-N3的取代基任选取代；并且 其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12 元饱和的杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R1和R2为H；B 和D独立地选自氢和氟；并且A为-CH2-。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代 的芳氧基甲基-羰基、吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基；并且其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的 杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R1和R2为H；B和D独立 地选自氢和氟；A为-CH2-；并且R4选自氢和C1-4烷基。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式Ib的化合物及其 药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧 基甲基-羰基、吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基；并且其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基和 -L-R5。在一些此类实施方案中，R1和R2为H；B和D独立地选自氢 和氟；并且A为-CH2-。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基；噻唑-2-基- 羰基；噁唑-2-基-羰基；苯并噁唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4- 基-羰基；嘧啶-2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基；异噁唑-3-基-羰基；1,2,4- 噁二唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基；氰基；乙炔基；氟甲基- 羰基；酰氧基甲基-羰基；芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰基-乙烯基；以 及芳基磺酰基-乙烯基；其中Z被一个或多个选自C1-4烷基、C1-4烷氧 基、C1-4卤代烷基、C1-4卤代烷氧基、卤素和-N3的取代基任选取代； 并且其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R1和R2为H； B和D独立地选自氢和氟；并且A为-CH2-。在一些此类实施方案中， R4选自氢和甲基。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代 的芳氧基甲基-羰基、吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基；并且其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的 杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R1和R2为H，B和D独立 地选自氢和氟；并且A为-CH2-。在一些此类实施方案中，R4选自氢 和甲基。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中：
A为-CH2-；
B和D为氢；
Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧基甲基-羰基、吡啶-2- 基-羰基和噻唑-2-基-羰基；
R1和R2为H；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12 元饱和的杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R4为氢或甲基。在 一些此类实施方案中，R4为氢。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式Ib的化合物及其 药物可接受的盐，其中：
A为-CH2-；
B和D为氢；
Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧基甲基-羰基、吡啶-2- 基-羰基和噻唑-2-基-羰基；
R1和R2为H；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12 元饱和的杂环基和-L-R5。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中：
A为-CH2-；
B为氢；
D为氟；
Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧基甲基-羰基、吡啶-2- 基-羰基和噻唑-2-基-羰基；
R1和R2为H；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12 元饱和的杂环基和-L-R5。在一些此类实施方案中，R4为氢或甲基。在 一些此类实施方案中，R4为氢。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式Ib的化合物及其 药物可接受的盐，其中：
A为-CH2-；
B为氢；
D为氟；
Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧基甲基-羰基、吡啶-2- 基-羰基和噻唑-2-基-羰基；
R1和R2为H；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12 元饱和的杂环基和-L-R5。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式I或式Ia的化合 物及其药物可接受的盐，其中：
A为-CH2-；
B为氢；
D为氢或氟；
Z为苯并噻唑-2-基-羰基或卤素取代的芳氧基甲基-羰基；
R1和R2为H；
R3选自环己基、环戊基、吗啉基、苯基、哌啶基、吡啶基、四氢 呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基，
以上各个基团被1-3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和 -N3的成员任选取代；以及
R4为氢或甲基。在一些此类实施方案中，R4为氢。在一些此类实 施方案中，D和R4为氢。在一些此类实施方案中，D和R4为氢，并 且Z为(2,3,5,6-四氟苯氧基)甲基-羰基。
在一些实施方案中，本发明提供如以上所述的式Ib的化合物及其 药物可接受的盐，其中：
A为-CH2-；
B为氢；
D为氢或氟；
Z为苯并噻唑-2-基-羰基或卤素取代的芳氧基甲基-羰基；
R1和R2为H；以及
R3选自环己基、环戊基、吗啉基、苯基、哌啶基、吡啶基、四氢 呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基，
以上各个基团被1-3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和 -N3的成员任选取代。在一些此类实施方案中，D为氢。在一些此类实 施方案中，D为氢并且Z为(2,3,5,6-四氟苯氧基)甲基-羰基。
在一些实施方案中，式I的化合物具有式Ic的结构：
Figure BDA0001295716360000221
或其药物可接受的盐，
其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至 12元饱和的杂环基和-L-R5，
其中L为C1-4亚烷基。
在一些实施方案中，本发明提供式Ic的化合物或其药物可接受的 盐，其中R3选自环己基、环戊基、吗琳基、苯基、哌啶基、吡啶基、 四氢呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基，以上各个基团 被1-3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和-N3的成员任选取代。
在一些实施方案中，式I、式Ia、式Ib或式Ic的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000231
Figure BDA0001295716360000242
及其药物可接受的 盐。
在一些实施方案中，式I、式Ia、式Ib或式Ic的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000243
Figure BDA0001295716360000251
Figure BDA0001295716360000261
Figure BDA0001295716360000262
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia或式Ib的化合物， 其中A为-O-，所述化合物包括式C1的化合物：
Figure BDA0001295716360000263
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia或式Ib的化合物， 其中B为卤素；D为卤素；或者B和D为卤素；所述化合物包括式 C2、式C3和式C4的化合物：
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia或式Ib的化合物， 其中Z选自噻唑-2-基-羰基；噁唑-2-基-羰基；苯并噁唑-2-基-羰基； 吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4-基-羰基；嘧啶-2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基； 异噁唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基； 马来酰亚胺基；吡啶基二硫烷基(包括吡啶-2-基二硫烷基)；氰基；乙炔基；氟甲基-羰基；酰氧基甲基-羰基；芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰 基-乙烯基；以及芳基磺酰基-乙烯基。
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia或式Ib的化合物， 其中Z选自噻唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；氰基；乙炔基；氟甲基 羰基；以及2,3,5,6-四氟苯氧基甲基-羰基；所述化合物包括式B1、式 B2、式B3、式B4、式B5和式B6的化合物：
Figure BDA0001295716360000271
在一些实施方案中，本发明提供了具有式Id的结构的化合物：
Figure BDA0001295716360000272
或其药物可接受的盐，
其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至 12元饱和的杂环基和-L-R5，
其中L为C1-4亚烷基。
在一些实施方案中，本发明提供了式Id的化合物或其药物可接受 的盐，其中R3选自环己基、环戊基、吗琳基、苯基、哌啶基、吡啶基、 四氢呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基，以上各个基团 被1-3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和-N3的成员任选取代。 在一些此类实施方案中，R3为环戊基。
在一些实施方案中，式Id的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000281
Figure BDA0001295716360000282
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，式Id的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000283
Figure BDA0001295716360000284
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，式Id的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000285
及其药物可 接受的盐。
在一些实施方案中，式I、式Ia或式Ib的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000291
Figure BDA0001295716360000292
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia或式Ib的化合物， 其中Z选自吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基，并且R3选自C6-10芳基 和C3-8环烃基。在一些此类实施方案中，所述化合物选自：
Figure BDA0001295716360000293
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，本发明提供了式I或式Ia的化合物，其中R4选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基。在一些此类实施方案中，所述化合物 为：
Figure BDA0001295716360000294
或其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia、式Ib、式Ic或式 Id的化合物或其药物可接受的盐，其中R3选自环己基；1-甲基环己基； 1-甲氧基环己基；环戊基；吗啉-2-基；4-乙酰基吗啉-2-基；苯基；2- 三氟甲基苯基；3-叠氮基苯基；哌啶-3-基；1-乙酰基-哌啶-3-基；吡啶 -2-基；吡啶-3-基；吡啶-4-基；6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基；四氢呋喃-2- 基；四氢-2H-吡喃-2-基；四氢-2H-吡喃-3-基；四氢-2H-吡喃-4-基； 1,2,3,4-四氢萘-1-基；1,2,3,4-四氢萘-2-基；噻唑-5-基；以及噻唑-2-基。
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia、式Ib、式Ic或式 Id的化合物或其药物可接受的盐，其中R3选自环己基；1-甲基环己基； 1-甲氧基环己基；环戊基；1,2,3,4-四氢萘-1-基；以及1,2,3,4-四氢萘-2- 基；所述基团如以下所示。在一些此类实施方案中，R3为环戊基。
Figure BDA0001295716360000301
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia、式Ib、式Ic或式 Id的化合物或其药物可接受的盐，其中R3选自吗啉-2-基；4-乙酰基吗 啉-2-基；哌啶-3-基；1-乙酰基-哌啶-3-基；四氢呋喃-2-基；四氢-2H- 吡喃-2-基；四氢-2H-吡喃-3-基；以及四氢-2H-吡喃-4-基；所述基团如 以下所示。
Figure BDA0001295716360000302
在一些实施方案中，本发明提供了式I、式Ia、式Ib、式Ic或式 Id的化合物或其药物可接受的盐，其中R3选自苯基；2-三氟甲基苯基； 3-叠氮基苯基；吡啶-2-基；吡啶-3-基；吡啶-4-基；6-氧代-1,6-二氢吡 啶-2-基；噻唑-5-基；以及噻唑-2-基；所述基团如以下所示。
Figure BDA0001295716360000303
Figure BDA0001295716360000311
本文所述的化合物和使用它们的方法涵盖所述化合物的治疗活性 对映异构体或非对映异构体的制备和用途。这些化合物的所有此类对 映异构体和非对映异构体包括在本发明的范围内。此类化合物可以以 混合物(例如，外消旋混合物)或者以分离的对映异构体或非对映异构 体使用。
可以制备本发明的化合物以便包括用于诊断成像应用的放射性核 素，所述诊断成像应用例如正电子发射断层摄影(PET)和单光子发射计 算机断层摄影(SPECT)。例如，可以制备如本文所述的Kgp抑制剂以 便包括一种或多种选自氧-15(15O)、氮-13(13N)、碳-11(11C)、碘-131 (131I)和氟-18(18F)的发射性核素。可以将此类放射性标记的化合物用于PET成像。也可以将本发明的化合物制备为氘化形式(即，具有一个或 多个氘原子(2H)代替一个或多个氢原子)、氚化形式(即，具有一个或多 个氚原子(3H)代替一个或多个氢原子)或14C标记的形式(即，具有一个 或多个14C原子代替一个或多个碳原子)。
在其他实施方案中，本发明提供了式Ie的化合物：
Figure BDA0001295716360000312
及其药物可接受的盐，其中
Z为硫醇反应性基团或掩蔽的硫醇反应性基团；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、 5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选 自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12 元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、 Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、 -(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、 -NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、 -(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、 -(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、-NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc、 -NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、 -O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、 -O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，
各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5 元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、 C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳 基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤 代烷氧基。
在一些实施方案中，式Ie的化合物具有式If的结构：
Figure BDA0001295716360000331
应理解，本发明的化合物不包括1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3(R,S)-甲 酸-[4-氨基-1(S)-(苯并噻唑-2-羰基丁基]酰胺(即，A71561)。
本发明的化合物是高活性的Kgp抑制剂，通常表现出远低于1μM 的Kgp Ki值和KgpIC50值。
术语“Ki”是指抑制常数。可以如下测量特定测试化合物的Ki值。 将50微升(μl)诸如Kgp(1nM在含有1％[vol/vol]Triton X-100和5mM 2-巯基乙醇的50mM bis-Tris丙烷[pH8.0]中)的酶添加至96孔板的第 1列至第11列，并且将100μl添加至第12列。将2微升(μl)测试化合 物(100μl在100％DMSO中)添加至第12列，并且通过移液器将样品 混合三次。然后，通过连续转移至相邻的孔穿过所述板来制备双倍稀 释液。将50μl琥珀酰基-Ala-Phe-Lys-(7-酰氨基-4-甲基香豆素(“AMC”； 40μM在缓冲液中)添加至所有孔，并且将内含物进行混合。在25℃ 下对反应的AMC荧光监测15min，并且将过程曲线通过Fluoroskan Ascent软件自动转化为速率。
可以将该方法用于测定包括Kgp、RgpB、RgpA、胰蛋白酶和组 织蛋白酶B的酶。对于RgpA和RgpB，底物可以是Z-Arg-AMC。对 于胰蛋白酶，缓冲液可以含有10mM Tris和10mMCaCl2(pH 8.0)， 并且底物可以是Z-Gly-Gly-Arg-AMC。对于组织蛋白酶B，缓冲液可 以含有50mM磷酸钠、1mM EDTA和10mM 2-巯基乙醇(pH 6.25)， 并且底物可以是Z-Arg-Arg-AMC。
然后可以通过使用以下等式在假设抑制是完全竞争性的情况下计 算抑制常数。
Vi＝(Vmax[S])/([S]+Km(1+[I]/Ki)
其中Vi是观察到的残余活性，[S]是用于测定中的底物浓度，Vmax是抑制剂浓度为零时的最大速度，Ki是抑制剂解离常数，并且[I]是抑 制剂浓度。然后可以将曲线通过使用底物浓度的固定值和米氏常数 (Michaelis constant)(Km)的值由非线性回归分析进行拟合。可以通过使 用Prism v 2.01(GraphPad,San Diego,Calif.)进行数据分析。
术语“IC50”表明需要多少化合物以抑制给定生物过程(或过程的组 分，例如，酶、细胞、细胞受体或微生物)的一半(50％)。可以通过构 建剂量-反应曲线和检查不同浓度的化合物对逆转酶活性的作用来确 定化合物的IC50。通过剂量-反应曲线，可以通过确定抑制酶的最大生 物反应的一半所需的浓度来计算IC50值。
通常，本发明的化合物的Kgp Ki值为约0.001nM至约500nM。 本发明的化合物的Kgp Ki值可以为例如约1nM至约20nM、或约20 nM至约40nM、或约40nM至约60nM、或约60nM至约80nM、或 约80nM至约100nM、或约100nM至约150nM、或约150nM至约 200nM、或约200nM至约250nM、或约250nM至约300nM、或约 300nM至约350nM、或约350nM至约400nM、或约400nM至约 450nM、或约450nM至约500nM。本发明的化合物的Kgp Ki值可 以为约0.001nM至约0.025nM、或约0.025nM至约0.050nM、或约 0.050nM至约0.075nM、或约0.075nM至约0.100nM、或约0.100nM 至约0.250nM、或约0.250nM至约0.500nM、或约0.500nM至约0.750nM、或约0.750nM至约1nM。
通常，本发明的化合物的Kgp IC50值为约0.001nM至约500nM。 本发明的化合物的Kgp IC50值可以为例如约1nM至约20nM、或约 20nM至约40nM、或约40nM至约60nM、或约60nM至约80nM、 或约80nM至约100nM、或约100nM至约150nM、或约150nM至 约200nM、或约200nM至约250nM、或约250nM至约300nM、或 约300nM至约350nM、或约350nM至约400nM、或约400nM至 约450nM、或约450nM至约500nM。本发明的化合物的Kgp IC50 值可以为约0.001nM至约0.025nM、或约0.025nM至约0.050nM、 或约0.050nM至约0.075nM、或约0.075nM至约0.100nM、或约0.100 nM至约0.250nM、或约0.250nM至约0.500nM、或约0.500nM至 约0.750nM、或约0.750nM至约1nM。
在一些实施方案中，根据本发明的Kgp抑制剂具有100nM或更 小的Kgp Ki。在一些实施方案中，Kgp抑制剂具有50nM或更小的 Kgp Ki。
在一些实施方案中，根据本发明的Kgp抑制剂具有50nM或更小 的Kgp IC50。在一些实施方案中，Kgp抑制剂具有15nM或更小的Kgp IC50。
具有15nM或更小的Kgp Ki的化合物可以特别适用于全身施用。 例如，此类化合物可以具有约1皮摩尔(pM)至约15纳摩尔(nM)、约 10pM至约12nM、约100pM至约11nM、或约100pM至约10nM 的Kgp Ki值。此类化合物可以具有小于10纳摩尔(nM)、小于8nM、 小于6nM或小于4nM的Kgp Ki值。
具有45nM或更小的Kgp Ki值的化合物可以特别适用于局部施 用。例如，此类化合物可以具有约1皮摩尔(pM)至约40纳摩尔(nM)、 约10pM至约35nM、约100pM至约30nM、或约100pM至约25nM 的Kgp Ki值。
在某些实施方案中，本发明的Kgp抑制剂对于Kgp是选择性的。 如本文所用，“选择性的”Kgp抑制剂是以有效剂量施用来治疗与牙龈 卟啉单胞菌感染有关的疾病或病况时，基本上不影响除了Kgp、RgpA 和RgpB以外的蛋白酶的活性的化合物。通常，基本上不受特定化合 物影响的蛋白酶在生理条件下于所述化合物存在下表现出其正常酶活 性的至少90％。选择性Kgp抑制剂包括那些以治疗有效剂量施用以治 疗以下疾病时，不影响除了Kgp以外的蛋白酶的活性的化合物，所述 疾病为与牙龈卟啉单胞菌感染有关的脑部病症、牙周病、糖尿病、心 血管疾病、关节炎、早产、肺炎、癌症、肾脏疾病、肝脏疾病、视网 膜病症或青光眼。优选地，选择性Kgp抑制剂在以治疗有效水平进行 施用时不会负面影响凝血级联。
在一些实施方案中，本发明提供具有小于50nM的Kgp Ki的Kgp 抑制剂。在一些此类实施方案中，胰蛋白酶Ki大于60nM。在一些实 施方案中，Kgp抑制剂具有小于15nM的KgpKi和大于100的(胰蛋 白酶Ki)/(Kgp Ki)比率。
在一些实施方案中，本发明提供对kgp的选择性比对胰蛋白酶或 组织蛋白酶B的选择性大至少30倍的化合物。对于一些此类化合物， Kgp Ki为0.9nM，并且胰蛋白酶Ki和/或组织蛋白酶B Ki为30nM 或更大。在一些实施方案中，Kgp Ki为0.9nM，并且胰蛋白酶Ki和/ 或组织蛋白酶B Ki为115μM或更大。对于一些此类化合物，Kgp IC50为50nM或更小，并且胰蛋白酶IC50胰蛋白酶为100nM或更大。对 于一些此类化合物，Kgp IC50为15nM或更小，并且胰蛋白酶IC50胰 蛋白酶为1μM或更大。
IV.制备化合物的方法
可以用某些赖氨酸衍生物D1和D6开始制备式(I)的化合物的某些 实例如以下所述并且是可商购获得的或可以按照已公开程序进行制备。
Figure BDA0001295716360000361
在D1中，优选的R7和R8各自可以通过不去除其他两者中另外一 个的化学条件来去除。例如，R7＝苄基可以通过氢和钯-碳催化剂来去 除，但是R7不受三氟乙酸影响，然而，R8＝叔丁基可以通过三氟乙酸 来去除，但是R8不受氢和钯-碳催化剂影响。已经公开了R7和R8的其 他适当的互补组合。类似地，在D6中，优选互补的、可去除的R8和 R9，并且已经公开了多种适当的组合。
某一D5可以通过D1至D2至D3至D4至D5的一系列转变来制 备。参见方案1。
方案1
Figure BDA0001295716360000371
在大多数情况下，D1至D2的转变将涉及多于一个化学反应。按 照已公开的程序，可以应用以下化学反应使D1转变为D2。可以将 D1通过用N-甲基-O-甲基羟基胺盐酸盐、有机碱(例如Et3N)、外消旋 抑制剂(例如HOBt)和脱水剂(例如EDAC)在有机溶剂(例如DMF)中进 行处理而转化为E1。参见方案2，步骤(a)。可以将E1通过用锂化杂 环(例如2-锂苯并噻唑、2-锂噻唑或2-锂吡啶)在有机溶剂(例如THF) 中进行处理以引入相应的R10(2-苯并噻唑基、2-噻唑基或2-吡啶基) 而转化为D2.5。参见方案2，步骤(b)。
方案2
Figure BDA0001295716360000381
可以将D1通过用盐酸铵、有机碱(例如Et3N)、外消旋抑制剂(例 如HOBt)和脱水剂(例如EDAC)在有机溶剂(例如DMF)中进行处理而 转化为E2。参见方案2，步骤(c)。可以将E2通过用有机碱(例如Et3N) 和强脱水剂(例如吡啶-三氧化硫复合物)在有机溶剂(例如CH2Cl2)中进 行处理而转化为D2-6。参见方案2，步骤(d)。
可以将D1通过用氟乙酸酐、Et3N和DMAP在有机溶剂(例如DMF) 中进行处理而转化为D2-8。参见方案2，步骤(e)。
可以将D1通过用硼烷-二甲基硫醚复合物在有机溶剂(例如THF) 中进行处理而转化为E3。参见方案3，步骤(a)。可以将E3通过用有 机碱(例如Et3N)、强脱水剂(例如草酰氯)和二甲基亚砜在有机溶剂(例 如CH2Cl2)中进行处理而转化为E7。参见方案3，步骤(b)。可以将E7 通过用三甲基重氮基膦酰乙酸酯和K2CO3在醇溶剂(例如甲醇)中进行 处理而转化为D2-10。参见方案3，步骤(c)。
方案3
Figure BDA0001295716360000391
可以将D1通过用有机碱(例如Et3N)、氯甲酸酯(例如EtO2CCl)和 重氮甲烷在有机溶剂(例如乙醚)中进行处理而转化为E4。参见方案4， 步骤(a)。可以将E4通过用HBr和乙酸在有机溶剂(例如THF)中进行 处理而转化为E11。参见方案4，步骤(b)。可以将E11通过用醇HOR11 (例如2,3,5,6-四氟苯酚)和KF在有机溶剂(例如DMF)中进行处理以引 入相应的-OR11(例如2,3,5,6-四氟苯氧基)而转化为D2-9。参见方案4， 步骤(c)。
方案4
此外，可以将多种其他公开程序应用于将D1转变为其他D2，其 中X为未示例的硫醇反应性基团。
在D1转变为D2(例如，转变为D2-5、D2-6、D2-8、D2-9或D2-10) 后，可以通过适当的化学条件去除R7，在自发的脱羧之后产生D3。 可以将D3或D3的盐(例如，D3的盐酸盐)用于进一步的合成步骤。可 以将D3用羧酸R3CO2H和外消旋抑制剂(例如HOBt)以及脱水剂(例如EDAC)在有机溶剂(例如DMF)中进行处理，产生D4。或者，可以将 D3用R3COX(其中X为离去基团(例如氯))和有机碱(例如Et3N)在有机 溶剂(例如CH2Cl2)中进行处理，产生D4。或者，可以将D3用异氰酸 酯在有机溶剂(例如CH2Cl2)中进行处理，产生D4。多种可应用的 R3CO2H、R3COX和异氰酸酯是可商购获得的或者可以通过公开程序 来制备。可以通过适当的化学条件来去除R8，在自发的脱羧之后产生 D5。
其他D5可以通过D6至D7至D8至D4至D5的一系列转变来制 备。参见方案5。
方案5
Figure BDA0001295716360000411
可以将D6用羧酸R3CO2H和外消旋抑制剂(例如HOBt)以及脱水 剂(例如EDAC)在有机溶剂(例如DMF)中进行处理，产生D7。参见方 案5，步骤(a)。或者，可以将D6用R3COX(其中X为离去基团(例如 氯))和有机碱(例如Et3N)在有机溶剂(例如CH2Cl2)中进行处理，产生D7。或者，可以将如方案1所示的D3用异氰酸酯在有机溶剂(例如 CH2Cl2)中进行处理，产生D7。多种可应用的R3CO2H、R3COX和异 氰酸酯是可商购获得的或者可以通过公开程序来制备。可以通过适当 的化学条件来去除R9，产生D8。参见方案5，步骤(b)。
可以通过与D1转变为D2所述类似的一系列反应将D8转变为 D4。参见方案5，步骤(c)。在一些实施方案中，如方案6步骤(a)-(c) 所示将D8转变为D4-9。在一些实施方案中，D4-9中的-OR11为2,3,5,6- 四氟苯氧基。
方案6
Figure BDA0001295716360000421
此外，可以将多种其他公开程序应用于将D8转变为其他D4，其 中X为未示例的硫醇反应性基团。在经可选顺序转变为D4后，可以 通过适当的化学条件来去除R8，在自发的脱羧之后产生D5。参见方 案5，步骤(d)。
式(I)的某些实例的制备将要求初始制备非天然氨基酸，所述非天 然氨基酸的特征为任何在蛋白质中出现的氨基酸均不存在的侧链。已 经公开多种方法用于制备以非天然侧链为特征的氨基酸，其包括最有 用和重要的方法F1-F4：
Figure BDA0001295716360000422
尽管未示例在F1-F3中，通常在应用这些方法之前保护胺和羧酸 酯基团，并且在构建非天然侧链后去除保护。在F1中，将天然侧链(R) 进行修饰以形成非天然侧链(R′)。天然氨基酸丝氨酸、谷氨酸和蛋氨 酸将特别用于制备式(I)和式(II)的某些实例。在F2中，将金属化的甘 氨酸衍生物用烷基化剂(R′X)进行处理，以引入非天然侧链(R′)。在一 些情况下，通过用强碱性金属化剂(例如二异丙基氨基锂或叔丁醇钾) 处理甘氨酸衍生物来产生金属化的甘氨酸衍生物。在其他情况下，起 始的甘氨酸衍生物是酸性足够的，使得碱性小得多的金属化剂(例如碳 酸钾)是符合要求的。在后者的情况下，金属化的甘氨酸衍生物可以作 为解离的离子对存在，而不是作为F2所示例的共价键合的物质存在。 在F3中，将金属化的丙氨酸衍生物用烷基化剂(R′X)进行处理，以引 入非天然侧链(R′)。在大多数情况下，通过用低价金属(例如锌粉)处理 卤化的丙氨酸衍生物来产生金属化的丙氨酸衍生物。在许多情况下， 将可溶的钯催化剂用于促进F3。在F4中，将醛(R′CHO)与氨源和氰化 物源反应，以产生氨基-腈，随后将其进行水解以产生以非天然侧链(R′) 为特征的氨基酸。可以将此类方法用于制备以上所述的中间体C1、C2、 C3和C4。
在应用适当的方法制备以非天然侧链为特征的氨基酸后，可以适 当地保护这些氨基酸，如D1和D6所述，并且然后可以应用适当的方 法，如D2-4和D7-9所述，以产生D5的类似物，其中赖氨酸侧链已 经被非天然侧链替代。因此，适合的方法可用于提供式(I)和式(II)指定 的R3、Z和CH2AC(B)(D)CH2NH2的变化。
V.组合物/施用
在相关方面，本发明提供了包含式I的化合物和药物可接受的赋 形剂的药物组合物。
所述药物组合物可以通过药学和药物递送领域所熟知的任何方法 来制备。通常，制备所述组合物的方法包括使活性成分与含有一种或 多种辅助成分的载体结合的步骤。药物组合物通常通过使活性成分与 液体载体或精细粉碎的固体载体或者两者均匀且紧密地结合来制备， 然后，若需要，将产物成形为期望的制剂。可以将组合物以单位剂型 便利地进行制备和/或包装。
可以配制含有本发明的化合物的药物组合物用于口服用途。适用 于口服施用的组合物包括但不限于片剂、锭剂、糖锭、水性悬浮液或 油性悬浮液、可分散的粉末或颗粒、乳液、硬胶囊或软胶囊、糖浆剂、 酏剂、溶液、口含贴片、口服凝胶、咀嚼胶、咀嚼片、泡腾粉和泡腾 片。可以根据本领域技术人员已知的任何方法配制口服施用的组合物。 此类组合物可以含有一种或多种选自甜味剂、调味剂、着色剂、抗氧 化剂和保藏剂的试剂，以便提供药学上优质和适口的制剂。
片剂通常含有与无毒的药物可接受的赋形剂混合的活性成分，所 述赋形剂包括：惰性稀释剂，例如纤维素、二氧化硅、氧化铝、碳酸 钙、碳酸钠、葡萄糖、甘露醇、山梨糖醇、乳糖、磷酸钙和磷酸钠； 粒化剂和崩解剂，例如玉米淀粉和海藻酸；粘合剂，例如聚乙烯吡咯 烷酮(PVP)、纤维素、聚乙二醇(PEG)、淀粉、明胶和阿拉伯树胶；以 及润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸和滑石。片剂可以是未包衣的或者 肠溶性包衣的或通过已知技术以其他方式包衣的，以延迟在胃肠道中 的崩解和吸收，并且由此在较长时间内提供持续作用。例如，可以采 用诸如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯的时间延迟材料。也可以根 据已知技术用半渗透膜和任选的聚合物渗透剂将片剂包衣，以形成用 于受控释放的渗透泵组合物。
可以将口服施用的组合物配制为硬明胶胶囊，其中将活性成分与 惰性固体稀释剂(例如碳酸钙、磷酸钙或高岭土)混合，或者配制为软 明胶胶囊，其中将活性成分与水或油介质(例如花生油、液体石蜡或橄 榄油)混合。
也可以将Kgp抑制剂以溶液、软膏剂、乳膏剂、凝胶或悬浮液以 及漱口水、滴眼剂等进行局部施用。此外，可以通过离子电渗贴剂等 实现Kgp抑制剂的经皮递送。
含有Kgp抑制剂的药物组合物也可以为无菌可注射的水性或油性 的溶液和悬浮液的形式。可以使用无毒的胃肠外可接受的媒介物来配 制无菌可注射制剂，所述媒介物包括水、林格氏溶液(Ringer’s solution)、 等渗氯化钠溶液和可接受的溶剂(例如1,3-丁二醇)。此外，可以将无菌 不挥发油用作溶剂或悬浮介质。为了该目的，可以采用任何温和的不 挥发油，包括合成的单甘油酯、二甘油酯或三甘油酯。
水性悬浮液可以含有一种或多种与赋形剂混合的Kgp抑制剂，所 述赋形剂包括但不限于：悬浮剂，例如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、 油性丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、黄蓍胶、阿拉伯 树胶；分散剂或润湿剂，例如卵磷脂、聚氧乙烯硬脂酸酯和聚乙烯脱 水山梨糖醇单油酸酯；以及防腐剂，例如苯甲酸乙酯、苯甲酸正丙酯 和对羟基苯甲酸酯。可分散的粉末和颗粒(适用于通过添加水来制备水 性悬浮液)可以含有一种或多种与分散剂、润湿剂、悬浮剂或其组合混 合的Kbp抑制剂。可以通过使Kgp抑制剂悬浮于植物油(例如花生油、 橄榄油、芝麻油或椰子油)或矿物油(例如液体石蜡)中来配制油性悬浮液。油性悬浮液可以含有一种或多种增稠剂，例如蜂蜡、硬石蜡或鲸 蜡醇。这些组合物可以通过添加诸如抗坏血酸的抗氧化剂来保藏。
本发明的药物组合物也可以是水包油乳液的形式。油相可以是植 物油或矿物油或其混合物，所述植物油例如橄榄油或花生油，所述矿 物油例如液体石蜡。适合的乳化剂可以是天然存在的胶，例如阿拉伯 树胶或黄蓍胶；天然存在的磷脂，例如大豆卵磷脂；来自脂肪酸和己 糖醇酐的酯或偏酯，例如脱水山梨糖醇单油酸酯；以及所述偏酯与亚 乙基氧化物的缩合产物，例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。
此外，本发明涵盖各种可以递送所述化合物以增加生物利用度或 血脑屏障渗透的施用模式，包括但不限于静脉内、鼻内、鞘内、皮下、 颅内和口服的施用模式。可以将定时释放技术用于增加生物利用度， 包括用于持续释放(SR)、持续作用(SA)、延长释放(ER、XR、XL)、定 时释放(TR)、受控释放(CR)、改良释放(MR)、连续释放、渗透释放和 缓慢释放植入物的制剂。这些可选的施用途径不是预先为这些分子考 虑的，所述分子主要预期配制用于局部牙龈递送而不是全身递送。
杂合分子促进主动运输的用途或纳米颗粒的用途可以用于某些实 施方案以增加血脑屏障运输。例如与运输蛋白质穿过血脑屏障的受体 结合的脂质体、蛋白质、工程肽化合物或抗体可以用于增加进入脑部 的渗透，所述受体包括LPR-1受体、转铁蛋白受体、EGF样生长因子 或谷胱甘肽转运体。可以使用物理技术，其包括渗透开口；超声波； 激光；蝶腭神经节刺激；经由泵的直接颅内递送、鞘内递送或心室内 递送。
本发明的药物组合物也可以包括一种或多种用于治疗与牙龈卟啉 单胞菌感染相关的病况的其他活性剂。在某些实施方案中，本发明提 供了包含一种或多种本文所述的Kgp抑制剂连同一种或多种用于治疗 阿尔茨海默氏病的其他活性剂的药物组合物。多种疗法正在研发并且 临床上用于治疗阿尔茨海默氏病。治疗策略包括降低β-淀粉样蛋白和tau的循环水平(如以下更详细地描述)、稳定微管、去除动脉粥样硬化 斑块、调节自噬、调节神经递质水平和抑制GABA(A)α5受体。此类 疗法可以维持和/或恢复患有阿尔茨海默氏病的对象的认知功能；减缓 认知功能的衰退；以及提高神经可塑性和促进脑的恢复。
可以在药物组合物中与Kgp抑制剂组合的活性剂包括但不限于抗 生素(即，杀菌化合物和抑菌化合物)、胆碱酯酶抑制剂、α-7烟碱受体 调节剂、血清素调节剂、NMDA调节剂、Aβ-靶向治疗剂、ApoE-靶向 治疗剂、小神经胶质靶向治疗剂、血/脑屏障靶向治疗剂、tau-靶向治 疗剂、补体靶向治疗剂和抗炎剂。
任何适合的抗生素可以在本发明的药物组合物中与一种或多种 Kgp抑制剂组合。在某些实施方案中，本发明提供了含有一种或多种 Kgp抑制剂和具有小于25μg/ml的牙龈卟啉单胞菌MIC50的抗生素的 药物组合物。例如，抗生素的牙龈卟啉单胞菌MIC50可以为小于20 μg/ml、小于15μg/ml、小于10μg/ml、小于8μg/ml、小于6μg/ml或 小于5μg/ml。在一些实施方案中，抗生素的牙龈卟啉单胞菌MIC50小 于1μg/ml。在一些实施方案中，抗生素的牙龈卟啉单胞菌MIC50小于 0.2μg/ml。
杀菌化合物和抑菌化合物的实例包括但不限于：喹诺酮(例如，莫 西沙星、吉米沙星、环丙沙星、氧氟沙星、曲伐沙星、西他沙星等)、 β-内酰胺(例如，青霉素例如阿莫西林、阿莫西林-克拉维酸、哌拉西林 -他唑巴坦、青霉素G等；以及头孢菌素例如头孢曲松等)、大环内脂(例 如，红霉素、阿奇霉素、克拉霉素等)、碳青霉烯(例如，多利培南、 亚胺培南、美罗培南、厄他培南等)、噻唑酰胺(例如，tizoxanidine、 硝唑尼特(nitazoxanidine)、RM4807、RM 4809等)、四环素(例如，四 环素、米诺环素、多西环素、eravacycline等)、克林霉素、甲硝唑和 沙曲硝唑。杀菌化合物和抑菌化合物还包括抑制或干扰厌氧的革兰氏 阴性菌形成生物膜的试剂；此类试剂包括奥克太尔、莫仑太尔、噻苯 咪唑等。本发明的组合物可以含有一种或多种Kgp抑制剂，所述Kgp 抑制剂具有一种或多种(例如，两种、三种、四种、五种、六种或更多 种)杀菌化合物/抑菌化合物。含有杀菌化合物/抑菌化合物的组合物还 可以含有单独的氯己定(例如二葡萄糖酸氯己定)或氯己定与锌化合物 (乙酸锌)的组合，所述组合物还可以与施用的抗生素组合使用。
在一些实施方案中，使用青霉素(例如，阿莫西林)和甲硝唑的组 合或青霉素(例如，阿莫西林)、甲硝唑和四环素的组合。在一些实施 方案中，抗生素选自米诺环素、多西环素、甲硝唑、阿莫西林、克林 霉素、奥格门汀、沙曲硝唑及其组合。
适合的胆碱酯酶抑制剂的实例包括但不限于多奈哌齐、多奈哌齐/ 美金刚胺、加兰他敏、利凡斯的明和他克林及其药物可接受的盐。适 合的血清素调节剂的实例包括但不限于idalopirdine、RVT-101、西酞 普兰、依他普仑、氟西汀、氟伏沙明、帕罗西汀、舍曲林及其药物可 接受的盐。适合的α-7烟碱受体调节剂的实例包括但不限于α-7激动 剂，例如encenicline和APN1125。适合的NMDA调节剂包括但不限 于NMDA受体拮抗剂，例如美金刚胺及其衍生物。
本发明的药物组合物还可以含有针对与神经疾病相关的生物分子 靶标的活性剂。此类靶标包括β淀粉样蛋白肽(也被称为β淀粉样蛋白 (amyloid/abeta)或Aβ)、载脂蛋白E(也被称为ApoE)和微管相关tau(也 称为tau蛋白质或简称为tau)。
Aβ靶向治疗剂包括对Aβ产生的抑制剂(例如β分泌酶抑制剂、γ 分泌酶抑制剂、α分泌酶激活剂)、Aβ聚集的抑制剂、Aβ低聚的抑制 剂和Aβ清除的正向调节剂等(参见，例如，Jia等人，BioMed Research International,2014.文献ID 837157,doi:10.1155/2014/837157)。Aβ靶 向治疗剂的实例包括但不限于抗体、吡格列酮、begacestat、阿托伐他 汀、辛伐他汀、依他唑酯和高牛磺酸及其药物可接受的盐。
ApoE靶向治疗剂的实例包括但不限于视黄酸X受体拮抗剂(参见， Cramer等人，Science 2012.335(6075):1503–1506)和由Liu等人(Nat Rev Neurol.2013.9(2):106–118)所述的其他实例。tau靶向治疗剂包括 但不限于亚甲蓝、无色亚甲蓝、抗体和由Lee等人(Cold Spring Harb Perspect Med 2011；1:a006437)所述的那些实例。
本发明的药物组合物也可以含有补体靶向治疗剂。此类治疗剂靶 向天然免疫响应涉及的补体系统的组分。补体靶向治疗剂包括但不限 于由Ricklin和Lambris(Nat.Biotechnology 2007.25(11):1265-1275)所 述的那些实例。
适合的抗炎剂的实例包括但不限于NSAID，例如阿扎丙宗、双氯 芬酸、布洛芬、吲哚美辛、酪洛芬、纳布美通、萘普生、吡罗昔康和 舒林酸及其药物可接受的盐。
VI.治疗方法
如以上所述，牙龈卟啉单胞菌的感染和牙龈卟啉菌蛋白酶活性与 牙周病、阿尔茨海默氏病和其他脑部病症、心血管疾病、糖尿病、癌 症、肝脏疾病、肾脏疾病、早产、关节炎、肺炎和其他病症有关。参 见：Bostanci等人，FEMS Microbiol Lett,2012.333(1):1-9；Ghizoni 等人，J Appl Oral Sci,2012.20(1):104-12；Gatz等人，Alzheimers Dement,2006.2(2):110-7；Stein等人，J Am Dent Assoc,2007.138(10): 1314-22；quiz 1381-2；Noble等人，J Neurol Neurosurg Psychiatry,2009. 80(11):1206-11；Sparks Stein等人，Alzheimers Dement,2012.8(3): 196-203；Velsko等人，PLoS ONE,2014.9(5):e97811；Demmer等人， J Dent Res,2015.94(9S):201-S-11S；Atanasova和Yilmaz.Molecular OralMicrobiology,2014.29(2):55-66；Yoneda等人，BMC Gastroenterol, 2012.12:16。因此Kgp抑制剂可以用于由牙龈卟啉单胞菌引起的或受 牙龈卟啉单胞菌影响的疾病和病况(例如，脑部病症)。
因此，本发明的另一方面提供了治疗与牙龈卟啉单胞菌感染相关 的疾病或病况的方法。所述方法包括向对象施用有效量的式Ie的化合 物：
Figure BDA0001295716360000491
或其药物可接受的盐，其中
Z为硫醇反应性基团或掩蔽的硫醇反应性基团；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、 5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选 自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12 元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、 Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、 -(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、 -NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、 -(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、 -(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、-NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc、 -NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、 -O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、 -O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，
各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5 元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、 C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳 基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤 代烷氧基。
在一些实施方案中，所述方法包括向对象施用一种或多种来自表 1的化合物。
表1.用于治疗与牙龈卟啉单胞菌感染相关的病况的化合物
Figure BDA0001295716360000501
Figure BDA0001295716360000511
Figure BDA0001295716360000531
Figure BDA0001295716360000541
Figure BDA0001295716360000551
在一些实施方案中，本发明提供了治疗与以上所述的牙龈卟啉单 胞菌感染相关的疾病或病况的方法，其中所述对象为人或犬。
在一些实施方案中，本发明提供了治疗与以上所述的牙龈卟啉单 胞菌感染相关的疾病或病况的方法，其中式Ie的化合物具有式If的结 构：
Figure BDA0001295716360000552
在一些实施方案中，本发明提供了治疗与以上所述的牙龈卟啉单 胞菌感染相关的疾病或病况的方法，其中R4为氢并且B和D独立地 选自氢、卤素、卤代甲基和卤代甲氧基。
在一些实施方案中，Z选自苯并噻唑-2-基-羰基；噻唑-2-基-羰基； 噁唑-2-基-羰基；苯并噁唑-2-基-羰基；吡啶-2-基-羰基；嘧啶-4-基-羰 基；嘧啶-2-基-羰基；异噁唑-5-基-羰基；异噁唑-3-基-羰基；1,2,4-噁 二唑-3-基-羰基；1,2,4-噁二唑-5-基-羰基；氰基；乙炔基；氟甲基-羰 基；酰氧基甲基-羰基；芳氧基甲基-羰基；烷基磺酰基-乙烯基；以及 芳基磺酰基-乙烯基；以上各个基团被一个或多个选自C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基、C1-4卤代烷氧基、卤素和-N3的取代基任选取 代。
在一些实施方案中，Z选自苯并噻唑-2-基-羰基、卤素取代的芳氧 基甲基-羰基、吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基。
在一些实施方案中，所述方法包括施用具有式Ic的结构的化合物：
Figure BDA0001295716360000561
或其药物可接受的盐，其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、 C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基和-L-R5，其中L为C1-4亚烷基。
在一些实施方案中，用于所述方法的化合物为式Ic的化合物或其 药物可接受的盐，其中R3选自环己基、环戊基、吗琳基、苯基、哌啶 基、吡啶基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基， 以上各个基团被1-3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和-N3的成员任选取代。
在一些实施方案中，用于所述方法的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000562
Figure BDA0001295716360000571
Figure BDA0001295716360000581
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，所述方法包括施用具有式Id的结构的化合物：
Figure BDA0001295716360000583
或其药物可接受的盐，
其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至 12元饱和的杂环基和-L-R5，
其中L为C1-4亚烷基。
在一些实施方案中，用于所述方法的化合物为式Id的化合物或其 药物可接受的盐，其中R3选自环己基、环戊基、吗琳基、苯基、哌啶 基、吡啶基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基， 以上各个基团被1-3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和-N3的成员任选取代。
在一些实施方案中，用于所述方法的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000584
Figure BDA0001295716360000591
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，用于所述方法的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000592
及其药物可 接受的盐。
在一些实施方案中，用于本发明的方法的化合物为式I的化合物， 其中Z选自吡啶-2-基-羰基和噻唑-2-基-羰基，并且R3选自C6-10芳基 和C3-8环烃基。在一些此类实施方案中，用于所述方法的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000593
及其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，用于本发明的方法的化合物为式I的化合物， 其中R4选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基。在一些实施方案中，用于所述 方法的化合物为：
Figure BDA0001295716360000594
或其药物可接受的盐。
在一些实施方案中，用于所述方法的化合物选自：
Figure BDA0001295716360000595
Figure BDA0001295716360000601
及 其药物可接受的盐。
Curtis等人已经描述了被称为A71561的化合物(参见，Infection and Immunity,2002.70(12):6968-6975)。A71561为两种非对映异构体 的混合物：2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并 噻唑和2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(R)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻 唑。A71561不是Kgp的选择性抑制剂，因为其对人胰蛋白酶的亲和 力(Ki＝30nM)太接近于对Kgp的亲和力(Ki＝0.9nM)。Curtis没有建议 A71561或结构类似的化合物可以用于治疗脑部病症(例如，阿尔茨海 默氏病)、糖尿病、心血管疾病、关节炎或视网膜病症。
本发明的方法特别涵盖2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(R)-哌啶羧基]-赖 氨酰基)-苯并噻唑、2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)-哌啶羧基]-赖氨酰基)- 苯并噻唑(分别为式(III)和式(IV)的化合物)和其混合物及其药物可接 受的盐的用途。
Figure BDA0001295716360000602
在一些实施方案中，式(III)的化合物不含或基本上不含(含有小于 100000ppm)2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯 并噻唑。在一些实施方案中，式(III)的化合物由2-(N-[N-(3-苯基丙酰 基)-(R)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻唑组成：
在一些实施方案中，式(III)的化合物将包含2-(N-[N-(3-苯基丙酰 基)-(R)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻唑和2-(N-[N-(3-苯基丙酰 基)-(R)-哌啶羧基]-(R)-赖氨酰基)-苯并噻唑立体异构体的混合物(并且 在一些实施方案中，由其组成)。
2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(R)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻唑 和2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(R)-哌啶羧基]-(R)-赖氨酰基)-苯并噻唑立 体异构体的比率可以为例如大于20:1。在一些实施方案中，所述比率 为20:1至2:1。在一些实施方案中，所述比率为小于2:1。
在一些实施方案中，式(IV)的化合物将包含2-(N-[N-(3-苯基丙酰 基)-(S)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻唑(并且在某些优选实施方案 中，由其组成)：
Figure BDA0001295716360000621
因此，本发明涵盖式(IV)的化合物的用途，所述式(IV)的化合物不 含或基本上不含(含有小于100000ppm)2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)- 哌啶羧基]-(R)-赖氨酰基)-苯并噻唑。
在一些实施方案中，式(IV)的化合物包含2-(N-[N-(3-苯基丙酰 基)-(S)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻唑和2-(N-[N-(3-苯基丙酰 基)-(S)-哌啶羧基]-(R)-赖氨酰基)-苯并噻唑的混合物：
2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)-哌啶羧基]-(S)-赖氨酰基)-苯并噻唑和 2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(S)-哌啶羧基]-(R)-赖氨酰基)-苯并噻唑的比 率可以为例如大于20:1。在一些实施方案中，所述比率为20:1至2:1。 在一些实施方案中，所述比率小于2:1。
在一些实施方案中，疾病或病况选自脑部病症、牙周病、糖尿病、 心血管疾病、关节炎、早产、肺炎、癌症、肾脏疾病、肝脏疾病、视 网膜病症和青光眼。
在一些实施方案中，疾病或病况为脑部病症。
在一些实施方案中，脑部病症选自阿尔茨海默氏病、唐氏综合征、 癫痫、孤独症、帕金森病、特发性震颤、额颞痴呆、进行性核上性麻 痹、肌萎缩性侧索硬化、亨廷顿病、多发性硬化、轻度认知损害、与 年龄相关的记忆损害、慢性创伤性脑部病变、中风、路易体疾病、多 系统萎缩、精神分裂症和抑郁症。
在一些实施方案中，所述脑部病症为阿尔茨海默氏病。
在一些实施方案中，所述方法还包括向对象施用一种或多种活性 剂，所述活性剂选自胆碱酯酶抑制剂、血清素调节剂、NMDA调节剂、 Aβ靶向治疗剂、ApoE靶向治疗剂、小神经胶质靶向治疗剂、血脑屏 障靶向治疗剂、tau靶向治疗剂、补体靶向治疗剂和抗炎剂。
在一些实施方案中，疾病或病况为牙周病。在一些实施方案中， 疾病或病况为肝脏疾病。在一些实施方案中，肝脏疾病为非酒精性脂 肪肝炎。在一些实施方案中，疾病或病况为视网膜病症。在一些实施 方案中，视网膜病症为年龄相关性黄斑变性。
在一些实施方案中，疾病或病况为癌症。在一些实施方案中，所 述癌症为乳腺癌、口腔癌、胰腺癌或多形性胶质母细胞瘤。
在某些实施方案中，本发明的化合物抑制哺乳动物脑部的活性 Kgp并且是细胞保护的或神经保护的，所述哺乳动物例如人或动物(例 如狗)。关于“神经保护的”，其意指化合物预防神经元的异常变化或预 防神经元死亡。因此本发明的化合物适用于例如治疗脑部病症(例如， 神经变性疾病(例如，阿尔茨海默氏病、唐氏综合征、癫痫、孤独症、 帕金森病、特发性震颤、额颞痴呆、进行性核上性麻痹、肌萎缩性侧 索硬化、亨廷顿病、多发性硬化、轻度认知损害、与年龄相关的记忆 损害、慢性创伤性脑部病变、中风、路易体疾病、多系统萎缩、精神 分裂症和抑郁症等)、糖尿病、心血管疾病、关节炎、视网膜病症(例 如，年龄相关性黄斑变性)和青光眼。
如图1所证实，2-(N-[N-(3-苯基丙酰基)-(R)-哌啶羧基]-(R)-赖氨酰 基)-苯并噻唑对预防细胞死亡是有效的。如图2所证实，化合物1和 化合物2对预防细胞死亡是有效的。此外，对这些1-(3-苯基丙酰基) 哌啶-3-甲酸-[4-氨基-1-(苯并噻唑-2-羰基丁基]酰胺的修饰可以改善本 发明的化合物的性质(例如，神经保护性质)和/或使得本发明的化合物 更适于全身施用。来自体外测定的数据表明，这种类型的化合物可以 用于保护细胞免受牙龈卟啉菌蛋白酶诱导的细胞死亡(图2)。
在本发明的方法中，本文所述的Kgp抑制剂可以以任何适合的剂 量进行施用。通常，将Kgp抑制剂以每千克对象体重约0.1毫克至约 1000毫克的剂量(即，约0.1mg/kg-1000mg/kg)进行施用。Kgp抑制剂 的剂量可以例如为约0.1mg/kg-1000mg/kg、或约1mg/kg-500mg/kg、 或约25mg/kg-250mg/kg、或约50mg/kg-100mg/kg。Kgp抑制剂的剂 量可以为约1mg/kg、2mg/kg、3mg/kg、4mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、 15mg/kg、20mg/kg、25mg/kg、30mg/kg、35mg/kg、40mg/kg、45mg/kg、 50mg/kg、55mg/kg、60mg/kg、65mg/kg、70mg/kg、75mg/kg、85mg/kg、 90mg/kg、95mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg、250mg/kg、 300mg/kg、350mg/kg、400mg/kg、450mg/kg、500mg/kg、550mg/kg、 600mg/kg、650mg/kg、700mg/kg、750mg/kg、800mg/kg、850mg/kg、 900mg/kg、950mg/kg或1000mg/kg。所述剂量可以根据患者的需求、被治疗的病症的严重性和施用的具体制剂而变化。施用于患者的剂量 应足以在患者中导致有益的治疗反应。剂量的大小还将通过对具体患 者的药物施用伴随的任何不利的副作用的存在、性质和程度来确定。 确定具体情况下的适当剂量在普通从业者的能力范围内。可以将总剂 量分开并且在适合治疗癫痫病症的时间内分批施用。
Kgp抑制剂可以施用持续一定的时间，所述时间将根据具体病症 的性质、其严重性和Kgp抑制剂所施用的对象的总体状况而变化。可 以以例如每小时、每2小时、每3小时、每4小时、每6小时、每8 小时或每天两次(包括每12小时)或任意其中间的间隔进行施用。可以 每天一次、或每36小时或48小时一次、或每月一次或每数月一次进 行施用。伴随治疗，可以监测对象的病况变化和病症症状的缓和。在 对象对于特定剂量水平没有显著响应的情况下，可以增加Kgp抑制剂 的剂量；或者如果观察到了病症症状的缓和，或者如果病症已经被治 疗，或者如果对于特定的剂量观察到了不可接受的副作用，则可以减 少剂量。
可以在包含至少1小时、或6小时、或12小时、或24小时、或 36小时、或48小时的每剂药物之间的间隔的治疗方案中，将治疗有 效量的Kgp抑制剂施用于对象。可以以至少72小时、96小时、120 小时、144小时、168小时、192小时、216小或240小时(即，3天、4 天、5天、6天、7天、8天、9天或1天)的间隔进行施用。在某些实 施方案中，一种或多种Kgp抑制剂的施用以慢性方式经过数月至数年 的时间进行。因此，本发明的一些实施方案提供了治疗以上所述的与 牙龈卟啉单胞菌感染相关的疾病或病况的方法，其中将化合物施用于 对象持续至少一年。在一些实施方案中，将化合物施用于对象持续至 少10年。在一些实施方案中，将化合物施用于对象持续至少60年。
根据本发明方法的Kgp抑制剂的施用通常导致对象的活性Kgp的 循环水平降低和/或脑部的活性Kgp减少。在某些实施方案中，根据本 发明方法的Kgp抑制剂的施用导致活性Kgp的循环水平降低至少20％ 和/或脑部的活性Kgp减少至少20％。例如，与首次施用Kgp抑制剂 之前24小时相应的Kgp水平相比，Kgp的循环水平和/或脑部的Kgp 水平优选降低约25％至约95％、或约35％至约95％、或约40％至约 85％、或约40％至约80％。
Kgp抑制剂可以单独施用或者与一种或多种如上所述的其他治疗 活性剂组合施用。所述一种或多种其他治疗有效的试剂包括：例如， (i)药物可接受的试剂，其抑制哺乳动物中的精氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶 A(RgpA)和/或精氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶B(RgpB)产生，RgpB和/或 Kgp易位进入全身性循环或脑，和/或RgpA、RgpB和/或Kgp的病理 学(例如，神经毒性作用)；(ii)抗菌剂，其对于牙龈卟啉单胞菌是抑菌 或杀菌的；(iii)一种或多种与RgpA、RgpB和/或Kgp结合的抗体(例 如，18E6，其与RgpB的免疫球蛋白结构域的第一半结合；Kgp特异 性单克隆抗体，7B9，其识别Kgp催化结构域内的抗原表位；RgpA抗 体61Bg1.3；任何前述的人源化版本等)；(iv)与RgpA、RgpB和/或 Kgp或者牙龈卟啉单胞菌表达的其他蛋白质结合的抗体的抗原表位； 以及(v)任何前述的组合。
其他治疗活性剂也包括Aβ肽水平降低剂、致病水平tau降低剂、 微管稳定剂、能够去除动脉粥样硬化斑块的试剂、降低β淀粉样蛋白 和tau的循环水平的试剂、自噬调节剂、神经递质水平调节剂、GABA(A) α5受体抑制剂、以及帮助维持和/或恢复认知功能和阿尔茨海默氏病的 功能缺陷和/或减慢认知功能的衰退和阿尔茨海默氏病的功能缺陷发 展的其他试剂。
本发明的药物组合物可以含有与利托那韦(RTV)组合的如本文所 述的一种或多种Kgp抑制剂，其可以增加生物利用度和增加血脑屏障 渗透。例如，利托那韦通常与口服肽HIV蛋白酶抑制剂组合，以通过 抑制P450 3A4酶和因此降低首过代谢来提高血浆水平(参见， Walmsley等人，N Engl J Med,2002.346(26):2039-46)。此外，RTV与 P-糖蛋白(其为存在于许多组织中、包括存在于血脑屏障中的跨膜流出 泵)结合，使得共同施用的化合物更好的进入脑(参见，Marzolini等人， Mol Pharm,2013.10(6):2340-9)。因此，可以将RTV和Kgp抑制剂的 组合用于提高牙龈卟啉菌蛋白酶抑制剂的血浆浓度和脑水平。本文示 出，在施用Kgp抑制剂之前15分钟口服施用RTV 15，Kyt-36增加了 半衰期(图9)，因此预计RTV也增加其他Kgp抑制剂的半衰期。
在一些实施方案中，本发明的化合物可以与天然牙龈卟啉菌蛋白 酶抑制剂一起施用，所述天然牙龈卟啉菌蛋白酶抑制剂包括从肉豆蔻 分离的melabaricone C，或者来自诸如蔓越橘、绿茶、苹果和啤酒花的 植物的多酚化合物可以结合施用以治疗或预防脑部病症。包括κ-酪蛋 白肽(109–137)34、组胺素5、CL(14-25)、CL(K25A)和CL(R24A,K25A) 的天然和非天然存在的抗微生物肽可以与本发明的Kgp抑制剂结合施 用(参见，例如，Taniguchi等人，Biopolymers,2014.102(5):379-89)。
如本文所述的Kgp抑制剂可以与靶向牙龈卟啉菌蛋白酶或其他牙 龈卟啉单胞菌蛋白质的抗体一起施用。抗体可以针对为进入脑的血脑 屏障损害或由于牙龈卟啉菌蛋白酶和牙龈卟啉单胞菌繁殖的外周干扰。 抗体还可以帮助刺激免疫系统清除细菌的功效。可以利用RgpA、RgpB 或Kgp的新型抗体或现有抗体，包括18E6和7B9。之前已表现出RgpA 抗体61BG 1.3在牙周治疗后预防牙龈卟啉单胞菌再繁殖的局部功效。 参见，Booth等人，InfectImmun,1996.64(2):422-7。优选将抗体进行 人源化以便用于人。可以使用生物制剂递送领域技术人员已知的改善 半衰期和脑渗透的方法，其包括但不限于静脉内递送、皮下递送、鼻 内递送、鞘内递送、载体运输和直接脑部递送。
本发明的方法还涵盖如本文所述的kgp抑制剂连同一种或多种以 下其他治疗活性剂或其药物可接受的盐的施用：精氨酸衍生物；组胺 素5；杆状病毒p35；牛痘病毒细胞因子反应修饰因子的单点突变体 (CrmA(Asp>Lys))；苯丙氨酰基-脲基-瓜氨酸基-缬氨酰基-环精氨醛 (FA-70C1)；(酰氧基)甲基酮(Cbz-Phe-Lys-CH2OCO-2,4,6-Me3Ph)；肽 基氯甲基酮(例如，精氨酸的氯甲基酮衍生物、赖氨酸的氯甲基酮衍生 物等)；氟甲基酮；溴甲基酮；酮肽；1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3(R,S)-甲 酸[4-氨基-1(S)-(苯并噻唑-2-羰基)丁基]酰胺(A71561)；氮杂肽富马酰 胺；氮杂肽Michael受体；苯甲脒化合物；环甲基酮；活化因子X抑制剂(例如，DX-9065a)；蔓越橘不可透析部分；蔓越橘多酚部分；胰 蛋白酶抑制剂；Cbz-Phe-Lys-CH2O-CO-2,4,6-Me3-Ph；E-64；氯己定； 锌(例如，乙酸锌)；或者前述中任意的两种、三种或更多种的组合。
在这些实施方案的一些中，Zn可以增强本发明的方法所用化合物 (例如，氯己定、苯甲脒等)的效能和选择性。苯甲脒化合物包括例如 以下化合物及其衍生物：
Figure BDA0001295716360000671
可以将本发明的赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶抑制剂在同一组合物中 作为其他治疗活性剂进行施用。或者，可以在施用赖氨酸牙龈卟啉菌 蛋白酶抑制剂之前、同时或之后将其他治疗活性剂单独进行施用。
与人类似，牙龈卟啉单胞菌感染和牙周病是影响成年狗和猫的最 常见传染性疾病之一。使用成年比格狗，研究者证实了在取自比格狗 的斑块样品中存在Rgp，所述比格狗被给予特定的软饮食以增加在牙 齿表面上的斑块形成(参见，例如：Davis和Head,FrontPharmacol,2014. 5:47；Reichart等人，Journal of Periodontal Research,1984.19(1):67-75； Kataoka,S.等人，FASEB J,2014 28(8):3564-78)。感染牙龈卟啉单胞菌 并且脑部和循环系统具有牙龈卟啉菌蛋白酶的狗和猫可能经历牙周病、 轻度认知损害、与年龄相关的记忆损害、由于牙龈卟啉菌蛋白酶诱导 的细胞死亡导致的损害或普遍加速老化，其可以用式I、式II、式III、 式IV或式V的组合物进行治疗或预防。
VII.检测牙龈卟啉单胞菌和诊断与牙龈卟啉单胞菌感染相关的 病况的方法
本发明还提供对脑部或患者样品中的牙龈卟啉菌蛋白酶或牙龈卟 啉单胞菌的诊断测试，以便诊断或预测脑部病症或者确定用本文所述 的化合物进行治疗的最佳候选者。现有技术已经注意到了基于牙龈卟 啉单胞菌感染的血清分布的变化。用于诊断或预测脑部病症的发展风 险的新型测定将对唾液、脑脊髓液或血液进行ELISA，例如，以检测 一种或两种牙龈卟啉菌蛋白酶。预计唾液、血液和CSF中的牙龈卟啉 菌蛋白酶或其他牙龈卟啉单胞菌标记物的水平在处于风险的患者和成 为良好的治疗候选者的患者中较高。ELISA的发展是本领域技术人员 已知的相当简单的方法，其使用一种针对靶标的抗体以捕获靶标以及 使用针对靶标上不同抗原表位的第二标记的抗体以获得定量读数。可 商购获得的或新产生的抗体可以用于该目的。可以将本文所述的固定 化或标记的化合物(例如，与生物素或HRP)用于取代一种或两种抗体。 可以将点击化学化合物(例如图10所述的那些化合物)用于该目的。诊 断可以包括一种或多种牙龈卟啉菌蛋白酶的检测。检测抗体的生物素化可以用于增加灵敏度。
或者，可以使用测定牙龈卟啉菌蛋白酶在唾液、CSF或血液中的 活性来替代检测牙龈卟啉菌蛋白酶的存在或不存在。例如，这将提供 以下益处：在存在或不存在治疗时提供最生物学相关的因素(例如，活 性)的读数。用于发展酶测定的方法对于本领域技术人员是已知的。被 称为BANA测试的唾液测试在商业上可用于牙科应用，以测试来自牙 龈卟啉单胞菌和2种其他口腔细菌的蛋白酶。BANA是小的塑料卡， 其上附有两种单独的试剂基质，在所述卡上视为条带。用N-苯甲酰基 -DL-精氨酸-B-萘酰胺(BANA)浸渍下侧的白色试剂基质。将龈下斑块 样品应用于下侧的基质，然后将蒸馏水应用于上侧的基质。然后，将 下侧的基质回折以使其与上侧的基质接触。上侧的浅黄色试剂基质含 有显色重氮试剂，其与酶反应的水解产物之一反应形成蓝色。当把塑 料条插入设置为35℃的培养箱中持续5分钟时，反应发生。然而BANA 底物检测了至少3种不同的口腔细菌，并且对于牙龈卟啉单胞菌不具 有特异性。可以将BANA测试用于鉴定处于脑部病症风险的人或适于 治疗的人。或者，可以用RgpA、RgpB和/或KGP特异性底物在类似 的格式或在液体测定中取代BANA底物。
可以将与活性牙龈卟啉菌蛋白酶结合的试剂(包括但不限于本申 请所述的那些)用于仅使活性牙龈卟啉菌蛋白酶沉淀，然后用例如单克 隆抗体进行检测。或者，可以将抗体或其他高亲和力结合剂用于使牙 龈卟啉菌蛋白酶从CSF中沉淀，然后用标记的底物进行蛋白酶测定， 随着标记的底物被消化，其使得荧光或比色读数增加。
本发明还提供基于使人脑中的牙龈卟啉单胞菌或其牙龈卟啉菌蛋 白酶成像的诊断。可将与牙龈卟啉菌蛋白酶结合的任何试剂(包括但不 限于本发明的化合物和别处所述的其他化合物)用F18或其他放射照 相标记物进行标记，并且使用PET或SPECT扫描进行可视化。正信 号表明用本文所述的化合物的治疗。在优选的且非限制性的实施方案 中，将如本文所述的化合物45经由“点击化学”进行修饰，以引入可以 用PET或SPECT(图10)成像的放射性标记。
VIII.实施例
实施例1
根据建立的方法将SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞在5μM视黄酸存 在下进行培养和分化[Saberi S.等人，Cell Mol Neurobiol 2013.33:747– 751]。通过观察神经突生长来验证分化成神经元细胞。在Kgp抑制剂 存在或不存在时，将分化细胞暴露于100nM Kgp和/或RgpB持续24 小时。使用数码显微照相机记录结果(图1C、图2C)。牙龈卟啉菌蛋白 酶对于细胞是有毒的，而COR化合物阻止细胞毒性。
实施例2
将成年雄性小鼠(CD-1,约25g)n＝6/组进行麻醉并且使用标准的 立体定位技术在单侧海马内注射。将从牙龈卟啉单胞菌纯化的牙龈卟 啉菌蛋白酶RgpB和Kgp在注射前稀释成10μg/ml。术后7天，将动 物麻醉、灌注并人道处死，并且分离脑并切片用于组织学分析。然后 在海马体切片上进行Fluoro-Jade染色以评估神经变性(Schmued LC和 HopkinsKJ,2000)。Fluoro-Jade染色鉴定变性神经元的细胞体、树突、 轴突和轴突末梢，但是不对健康神经元、髓磷脂或血管元件进行染色。
使用适用于使荧光素或异硫氰酸荧光素(FITC)可视化的过滤系统 用落射荧光显微镜(Nikon Microphot FXA)检查脑部切片。用Leica DC 相机和图像分析软件(LeicaIM50)获取图像。在用牙龈卟啉菌蛋白酶治 疗的动物组中，Fluoro-Jade C-阳性变性神经元相对于黑色背景显出亮 黄色-绿色并且被清晰地鉴定。在媒介物处理的组中未观察到Fluoro-Jade C-阳性细胞(图4)。
实施例3
从Harlan Laboratories(USA)获得雌性Balb/c小鼠并且使其适应新 环境。用2％Na-CMC中的109CFU W83牙龈卟啉单胞菌口服攻击8 周龄的小鼠，每周2次，持续6周。对照小鼠仅受到2％Na-CMC的 模拟攻击。在初始感染6周后，将小鼠处死、灌注并切除脑部。将脑部进行包埋和切片。RgpB的18E6免疫组织化学示出3/6小鼠的脑部 被渗透。神经变性的DeOlmos银染色示出被渗透的3只小鼠中有2 只染色(图5)。
实施例4
从Taconic获得雌性Balb/cJ小鼠并且使其适应新环境。用109CFU W83牙龈卟啉单胞菌口服攻击8周龄的小鼠，每第3天施用4次。
在初始感染后6周开始认知功能的新物体识别测试。在物体熟悉 前一天，使小鼠对测试笼熟悉2分钟。在熟悉当天，对小鼠示出两个 木制蓝色矩形物，持续5分钟。24h后，对小鼠示出一个蓝色矩形物(右 侧)和一个粉色心形物(左侧，两个物体均为木质)，持续3min。记录小 鼠将其鼻子探向物体2cm内的时间。与对两个物体平均花费相等时间 的受感染小鼠相比，模拟感染的小鼠平均花费更多时间来探索新物体， 表明受感染小鼠有认知障碍(图6)。
实施例5
从Taconic获得雌性Balb/cJ小鼠并且使其适应新环境。用缺乏 Kgp表达的109CFUW83牙龈卟啉单胞菌或牙龈卟啉单胞菌菌株每隔 一天口服攻击43-44周龄的小鼠，持续42天。将化合物2或媒介物(2％ DMSO)在第21-42天以每天三次进行皮下给药。在第42天，将小鼠处 死并分离脑部并且进行冷冻。将包括海马组织的样品在具有蛋白酶抑 制剂的RIPA缓冲液中进行裂解并且用Amyloid beta 42ELISA Kit, Mouse(Life Technologies)分析Abeta42表达。感染的小鼠示出abeta42 增加，而这在Kgp敲除小鼠或用化合物2治疗的小鼠中不明显(图7)。
实施例6
对年老的狗评估认知损害，如Araujo等人[J Alzheimers Dis,2011. 26(1):143-55]所述。将脑部进行包埋和切片并且如实施例1所述用Kgp 的7B9抗体评估牙龈卟啉菌蛋白酶渗透(图8)。
实施例7.苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲 酸酯的制备
方案7
(2S)-6-(苄氧基羰基氨基)-2-(叔丁氧基羰基氨基)己酸(ii)。向 (2S)-6-氨基-2-(叔丁氧基羰基氨基)己酸(100.00g,406.01mmol,1.00当 量)、NaHCO3(102.33g,1.22mol,3.00当量)在THF(1000mL)和H2O (1000mL)中的溶液在0℃下添加CbzOSu(101.19g,406.01mmol,1.00 当量)。然后将混合物在30℃下搅拌16h。将混合物用1N HCl调节 至pH＝5-6，用EA(600mL×3)萃取，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到 呈黄色油状物的(2S)-6-(苄氧基羰基氨基)-2-(叔丁氧基羰基氨基)己酸 (142.00g,373.26mmol,91.9％收率)。
叔丁基-N-[(1S)-5-(苄氧基羰基氨基)-1-[甲氧基(甲基)-氨基甲酰基] 戊基]氨基甲酸酯(iii)。向(2S)-6-(苄氧基羰基氨基)-2-(叔丁氧基羰基氨 基)己酸(142.00g,373.26mmol,1.00当量)、N-甲氧基甲胺(54.61g, 559.89mmol,1.50当量)、EDCI(93.02g,485.24mmol,1.30当量)、HOBt (65.57g,485.24mmol,1.30当量)在DCM(2L)中的溶液在0℃于0.5h 内逐滴添加TEA(113.31g,1.12mol,3.00当量)。然后将混合物在30℃ 下搅拌16h。TLC表明反应完成。然后将混合物用水(1000ml)稀释并 且分离。将有机层依次用HCl(水溶液，1M,500mL)和饱和NaHCO3(水 溶液，500mL)洗涤，经Na2SO4干燥并且浓缩，以得到粗产物，其通 过柱色谱法经硅胶(PE:EA＝5:1至PE:EA＝1:1)纯化以得到呈黄色油 状物的叔丁基-N-[(1S)-5-(苄氧基羰基氨基)-1-[甲氧基(甲基)氨基甲酰 基]戊基]氨基甲酸酯(110.00g,259.74mmol,69.6％收率)。
叔丁基-N-[(1R)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊 基]-氨基甲酸酯(iv)。向1,3-苯并噻唑(9.58g,70.83mmol,3.00当量)在 THF(50mL)中的混合物在-65℃和N2下逐滴添加n-BuLi(2.5M在 THF中,28.3mL)。将混合物在-65℃和N2下搅拌1h。然后在-65℃ 和N2下逐滴添加在THF(50mL)中的叔丁基-N-[(1R)-5-(苄氧基羰基氨 基)-1-[甲氧基(甲基)氨基甲酰基]戊基]氨基甲酸酯(10.00g,23.61mmol, 1.00当量)，并且将反应混合物在-65℃和N2下再搅拌3h。TLC表明 反应完成。通过饱和的NH4Cl(水溶液，10mL)淬灭混合物，然后将 混合物用EA(100mL×3)萃取，经Na2SO4干燥并且浓缩，以得到粗产 物，其通过柱色谱法经硅胶(PE:EA＝5:1至PE:EA＝3:1)纯化以得到呈 淡黄色油状物的叔丁基-N-[(1R)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰 基氨基)戊基]-氨基甲酸酯(6.20g,12.46mmol,52.8％收率)。
苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲 酸酯(核1)。向叔丁基-N-[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基 氨基)戊基]氨基甲酸酯(10.84g,21.78mmol,1.00当量)在EA(140mL) 中的溶液添加HCl/EA(4M,12mL)。然后将反应物在30℃下搅拌15 h。将反应混合物进行过滤，并且将滤饼用EA(80mL)洗涤并在真空 中干燥以得到呈黄色固体状的苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(7.52g,17.33mmol,79.6％收率)。
实施例8.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]苯甲酰胺(1)的制备
方案8
Figure BDA0001295716360000731
苄基-N-[(5S)-5-苯甲酰氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基] 氨基甲酸酯(1a)。向苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代- 己基]-氨基甲酸酯盐酸盐(400mg,921.77μmol,1.00当量)、TEA(280 mg,2.77mmol,3.00当量)在DCM(10mL)中的混合物在0℃和N2下 逐滴添加苯甲酰氯(156mg,1.11mmol,1.20当量)。将混合物在0℃下再搅拌0.5h。TLC(PE:EA＝5:1)表明反应完成。将混合物用水(5mL× 3)洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到呈淡黄色固体状的苄基 -N-[(5S)-5-苯甲酰氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯 (300mg,598.09μmol,64.9％收率)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]苯甲酰胺(1)。向苄基 -N-[(5S)-5-苯甲酰氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯 (250mg,498.41μmol,1.00当量)在AcOH(1mL)中的混合物添加 HBr/AcOH(5.5M,1mL)。将混合物在30℃下搅拌0.5h。LC-MS表 明反应完成。添加水(20mL)并且用MTBE(5mL×2)萃取。然后将水 层冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以 得到呈淡黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基] 苯甲酰胺三氟乙酸盐(20mg,41.54μmol,8.33％收率)。MS m/z＝368.1 (MH+)。
实施例9.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]环己烷甲酰胺(2)的 制备
方案9
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(环己烷羰基氨基)-6-氧代- 己基]氨基甲酸酯(2a)。向苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6- 氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(400mg,921.77μmol,1.00当量)、环己甲 酸(142mg,1.11mmol,1.20当量)、EDCI(230mg,1.20mmol,1.30当量)、 HOBt(162mg,1.20mmol,1.30当量)在DCM(10mL)中的混合物在 0℃下逐滴添加TEA(280mg,2.77mmol,3.00当量)。将混合物在30℃ 下搅拌16h。LC-MS表明反应完成。添加水(10mL)，然后用DCM(10 mL×2)萃取，用水(10mL)洗涤，然后用饱和的NaHCO3(水溶液，10mL ×2)洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到粗产物，其通过快速色谱法 纯化以得到呈黄色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(环 己烷羰基氨基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(2a；210mg，粗产物)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]环己烷-甲酰胺(2)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(环己烷羰基氨基)-6-氧代-己 基]氨基甲酸酯(200mg,393.98μmol,1.00当量)在AcOH(1mL)中的混 合物添加HBr/AcOH(5.5M,1mL)。将混合物在30℃下搅拌0.5h。 LC-MS表明反应完成。添加水(20mL)并且用MTBE(5mL×2)萃取。然后将水层冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC纯化以得到呈淡 黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]环己烷甲 酰胺三氟乙酸盐(2；10mg,20.51μmol,5.21％收率)。MS m/z＝374 (MH+)。1H NMR(CD3OD,400MHz)d 8.20(dd,J＝7.6,J＝0.4,1H), 8.14(dd,J＝7.6,J＝1.2,1H),7.66–7.61(m,2H),5.64(dd,J＝4.0,J＝ 10.0,1H),3.02–2.93(m,2H),2.38–2.35(m,1H),2.18–2.10(m,1H), 1.84–1.55(m,9H),1.48–1.17(m,6H)。
实施例10.(3S)-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙 酰基)哌啶-3-甲酰胺(3)的制备
方案10
Figure BDA0001295716360000751
叔丁基-(3S)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基) 戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(3c)。将(3S)-1-叔丁氧基羰基哌啶-3- 甲酸(190mg,829.59μmol,1.20当量)、HATU(315mg,829.59μmol, 1.20当量)、DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)在DMF(5mL)中的 混合物在0℃下搅拌1h。然后添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当 量)，并且将混合物在30℃下搅拌16h。TLC(PE:EA＝3:1)表明反应 完成。添加EA(20mL)并且用水(10mL×3)洗涤，经Na2SO4干燥，浓 缩，以得到呈黄色固体状的叔丁基-(3S)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰 基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(250mg, 410.68μmol,59.4％收率，55％de)。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-哌啶-3-羰基] 氨基]己基]氨基甲酸酯(3b)。向叔丁基-(3S)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2- 羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(250mg, 410.68μmol,1.00当量)在EA(2mL)中的混合物添加HCl/EtOAc(4M, 2mL)。将混合物在30℃下搅拌1.5h。TLC(PE:EA＝3:1)表明反应完 成。将反应混合物进行过滤以得到呈白色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3- 苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯 (3b；200mg，粗产物，67％de)。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-1-(3-苯基丙 酰基)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(3a)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3- 苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯 (200mg,393.21μmol,1.00当量)、TEA(119mg,1.18mmol,3.00当量) 在DCM(5mL)中的混合物在0℃和N2下添加3-苯丙酰氯(80mg, 471.85μmol,1.20当量)。将混合物在0℃下再搅拌0.5h。LC-MS表 明反应完成。添加DCM(10mL)并且用水(5mL×3)洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到呈黄色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-5-[[(3S)-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸 酯(3a；220mg，粗产物)。
(3S)-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基-丙 酰基)哌啶-3-甲酰胺；2,2,2-三氟乙酸(3)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨 基甲酸酯(220mg,343.33μmol,1.00当量)在AcOH(1mL)中的混合物 在30℃和N2下添加HBr/AcOH(5.5M,1mL)。将混合物在30℃和 N2下再搅拌0.5h。LC-MS表明反应完成。添加水(20mL)并且用MTBE (5mL×2)萃取。然后将水层冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC (CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈淡黄色固体状的(3S)-N-[(1S)-5-氨基 -1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-甲酰胺(3；15 mg,29.61μmol,8.62％收率)。MS m/z＝507.2(MH+)。
实施例11.(3R)-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙 酰基)哌啶-3-甲酰胺(4)的制备
方案11
Figure BDA0001295716360000771
叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基) 戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(4c)。向(3R)-1-叔丁氧基羰基哌啶-3- 甲酸(190mg,828.72μmol,1.20当量)在DMF(10mL)中的溶液在0℃ 下添加HATU(320mg,841.60μmol,1.22当量)和DIPEA(267mg,2.07 mmol,2.99当量)。在0℃下搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-(氨基-氯)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg, 691.32μmol,1.00当量)，并且将所得混合物在30℃下搅拌3h。TLC (PE:EA＝3:1)表明反应完成。将混合物用H2O(15mL×2)稀释并且用 EA(20mL×2)萃取。将合并的有机层用H2O(20mL×2)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈油状物的叔丁基 -(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基 甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(4c；600mg，粗产物),其未经进一步纯化直接用 于下一步。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基] 氨基]己基]氨基甲酸酯(4b)。向叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2- 羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(600mg, 985.63μmol,1.00当量)在EA(10mL)中的溶液添加HCl/EA(4M,4mL, 16.23当量)。将反应混合物在30℃下搅拌1h。将悬浮液进行过滤并 且收集滤饼以得到苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代 -5-[[(3R)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐酸盐(4b；700mg，粗产 物)。其未经进一步纯化直接用于下一步。其通过LC-MS来确认。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-1-(3-苯基丙 酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(4a)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3- 苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐 酸盐(700mg,1.28mmol,1.00当量)在DCM(10mL)中的溶液添加TEA (2.19g,21.64mmol,16.91当量)。将混合物冷却至0℃，然后逐滴添 加3-苯丙酰氯(1.14g,6.76mmol,5.28当量)。将所得的混合物在0℃ 下搅拌30min。LC-MS表明反应完成。将反应用H2O(20mL)淬灭， 并且用DCM(20mL×2)萃取。将合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤 并浓缩，以得到苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代 -5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(4a；600 mg，粗产物)，其未经纯化直接用于下一步。
(3R)-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰 基)哌啶-3-甲酰胺(4)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代 -5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(600mg, 936.34μmol,1.00当量)在AcOH(10mL)中的溶液在N2下添加 HBr/AcOH(936.34μmol,1.00当量)(2mL,33％纯度)。将反应混合物在 32℃下搅拌30min。LC-MS表明检测到了期望产物。将混合物用H2O (100mL)和MeOH(20mL)稀释，用MTBE(50mL×2)洗涤。将所得的 溶液冻干以得到残余物，其通过制备型HPLC(流动相：CH3CN, H2O/TFA)纯化以得到呈黄色固体状的(3R)-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-甲酰胺；2,2,2-三氟乙酸三 氟乙酸盐(4；30mg,40.83μmol,4.36％收率)。MS m/z＝507.2(MH+)。
实施例12.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-2-(三氟甲基)苯甲 酰胺(7)的制备
方案12
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[2-(三氟甲基)苯甲 酰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(7a)。向苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(400mg,921.77μmol,1.00当量)、 2-(三氟甲基)苯甲酸(210mg,1.11mmol,1.20当量)、HOBt(162mg, 1.20mmol,1.30当量)、EDCI(230mg,1.20mmol,1.30当量)在DCM(10 mL)中的混合物在0℃下添加DIPEA(358mg,2.77mmol,3.00当量)。 然后将混合物在30℃下搅拌16h。LC-MS表明反应完成。将混合物 用水(5mL×3)洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到呈黄色固体状的 苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[2-(三氟甲基)苯甲酰基] 氨基]己基]氨基甲酸酯(7a；500mg，粗产物)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-2-(三氟甲基)苯甲 酰胺(7)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[2-(三氟甲基) 苯甲酰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(300mg,526.69μmol,1.00当量)在 AcOH(1mL)中的混合物添加HBr/AcOH(5.5M,1mL)。将混合物在 30℃和N2下搅拌0.5h。LC-MS表明反应完成。添加水(20mL)并且用MTBE(5mL×2)萃取。然后将水层冻干以得到粗产物，其通过制备 型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈淡黄色固体状的N-[(1S)-5- 氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-2-(三氟甲基)苯甲酰胺三氟乙酸盐 (7；20mg,36.40μmol,6.9％收率)。MS m/z＝437.0(MH+)。
实施例13.(3S)-1-乙酰基-N-(6-氨基-1-(苯并[d]噻唑-2-基)-1-氧代己烷-2- 基)哌啶-3-甲酰胺(8和10)的制备
方案13
Figure BDA0001295716360000801
叔丁基-(3S)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基) 戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(8c)。将(3S)-1-叔丁氧基羰基哌啶-3- 甲酸(693mg,3.02mmol,1.20当量)、HATU(1.15mg,3.02mmol,1.20 当量)、DIPEA(977mg,7.56mmol,3.00当量)在DMF(20mL)中的混合 物在0℃下搅拌1h。然后添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(1.00g,2.52mmol,1.00当量)，并 且将混合物在30℃下搅拌16小时。TLC(PE:EA＝3:1)表明反应完成。 添加EA(100mL)并且用水(50mL×3)洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩， 以得到呈黄色固体状的叔丁基-(3S)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰 基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(8c；1.10g, 1.81mmol,71.7％收率)。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-哌啶-3-羰基] 氨基]己基]氨基甲酸酯(8b)。向叔丁基-(3S)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2- 羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(1.10g, 1.81mmol,1.00当量)在EA(10mL)中的混合物添加HCl/EA(4M,2 mL)，并且将反应混合物在30℃下搅拌2h。TLC(PE:EA＝3:1)表明 反应完成，并且将反应物进行过滤以得到呈淡黄色固体状的苄基 -N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-哌啶-3-羰基]氨基]己基] 氨基甲酸酯盐酸盐(8b；700mg，粗产物)。
苄基-N-[(5S)-5-[[(3S)-1-乙酰基哌啶-3-羰基]氨基]-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(8a)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑 -2-基)-6-氧代-5-[[(3S)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐酸盐(700 mg,1.28mmol,1.00当量)、TEA(390mg,3.85mmol,3.00当量)在DCM (5mL)中的混合物在0℃和N2下逐滴添加乙酰氯(150mg,1.93mmol, 1.50当量)，并且将反应混合物在0℃和N2下搅拌1h。TLC(PE:EA＝3:1)表明反应完成，然后添加DCM(20mL)，并且将混合物用水(10mL×3) 洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到呈黄色油状物的苄基 -N-[(5S)-5-[[(3S)-1-乙酰基哌啶-3-羰基]氨基]-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6- 氧代-己基]氨基甲酸酯(8a；800mg，粗产物)。
(3S)-1-乙酰基-N-(6-氨基-1-(苯并[d]噻唑-2-基)-1-氧代己烷-2-基) 哌啶-3-甲酰胺(8和10)。向苄基-N-[(5S)-5-[[(3S)-1-乙酰基哌啶-3-羰基] 氨基]-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(800mg,1.45 mmol,1.00当量)在AcOH(5mL)中的混合物添加HBr/AcOH(5.5M,2 mL)。然后将反应混合物在30℃下搅拌0.5h。LC-MS表明反应完成。 添加水(30mL)并且用MTBE(10mL×2)萃取，将水层冻干以得到粗产 物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈淡黄色固体 状的(3S)-1-乙酰基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]哌啶 -3-甲酰胺三氟乙酸盐(8；21.20mg,39.96μmol,2.8％收率)和(3S)-1-乙 酰基-N-[(1R)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]哌啶-3-甲酰胺三氟 乙酸盐(10；24.20mg,45.61μmol,3.2％收率)。MS m/z＝417.1(MH+)。
实施例14.(3R)-1-乙酰基-N-(6-氨基-1-(苯并[d]噻唑-2-基)-1-氧代己烷-2- 基)哌啶-3-甲酰胺(9和11)的制备
方案14
Figure BDA0001295716360000811
叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基) 戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(9c)。向(3R)-1-叔丁氧基羰基哌啶-3- 甲酸(633mg,2.76mmol,1.20当量)在DMF(10mL)中的溶液在0℃下 添加HATU(2.62g,6.90mmol,3.00当量)和DIPEA(892mg,6.90mmol, 3.00当量)。在0℃下搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-(氨基- 氯)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(1.00g,2.30 mmol,1.00当量)，并且将所得混合物在30℃下搅拌6h。TLC(PE: EA＝3:1)表明反应完成。将混合物用H2O(15mL×2)稀释并且用EA(20 mL×2)萃取。将合并的有机层用H2O(20mL×2)洗涤，经Na2SO4干 燥，过滤并浓缩，以得到呈油状物的叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并 噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(9c； 1.40g，粗产物)，其未经进一步纯化直接用于下一步。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基] 氨基]己基]氨基甲酸酯(9b)。向叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2- 羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(821.36 μmol,1.00当量)(1.4g，粗产物)在EA(20.00mL)中的溶液添加HCl/EA (4M,600.00uL,2.92当量)。将反应混合物在30℃下搅拌4h。将悬 浮液进行过滤并且收集滤饼以得到苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐酸盐(9b； 2.20g，粗产物)，其未经进一步纯化直接用于下一步。
苄基-N-[(5S)-5-[[(3R)-1-乙酰基哌啶-3-羰基]氨基]-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(9a)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑 -2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐酸盐(4.04 mmol,1.00当量)(2.2g，粗产物)在DCM(20mL)中的溶液添加TEA (1.23g,12.11mmol,3.00当量)。将混合物冷却至0℃，然后逐滴添加 乙酰氯(475mg,6.05mmol,1.50当量)。将所得的混合物在0℃下搅拌 30min。LC-MS表明反应完成。将反应用H2O(30mL)淬灭，并且用 DCM(20mL×2)萃取。将合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤并浓缩， 以得到苄基-N-[(5S)-5-[[(3R)-1-乙酰基哌啶-3-羰基]氨基]-6-(1,3-苯并 噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(9a；1.50g，粗产物)，其未经纯化直接用于下一步。
(3R)-1-乙酰基-N-(6-氨基-1-(苯并[d]噻唑-2-基)-1-氧代己烷-2-基) 哌啶-3-甲酰胺(9和11)。向苄基-N-[5-[[(3R)-1-乙酰基哌啶-3-羰基]氨 基]-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(2.30mmol,1.00当 量)(1.5g，粗产物)在AcOH(10mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH (2.30mmol,1.00当量)(2mL,33％纯度)。将反应混合物在32℃下搅 拌30min。LC-MS表明检测到了期望产物。将混合物用H2O(100mL) 和MeOH(20mL)稀释，用MTBE(50mL×2)洗涤。将所得的溶液冻干 以得到残余物，其通过制备型HPLC(流动相：CH3CN/H2O/TFA)纯化 以得到呈黄色固体状的(3R)-1-乙酰基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑 -2-羰基)戊基]哌啶-3-甲酰胺三氟乙酸盐(9；5.30mg,9.99μmol,0.4％收 率)(经过4步的收率)和(3R)-1-乙酰基-N-[(1R)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑 -2-羰基)戊基]哌啶-3-甲酰胺三氟乙酸盐(11；49.70mg,119.32μmol, 5.2％收率)(经过4步的收率)。MS m/z＝417.1(MH+)。
实施例15.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-2-甲酰胺(12) 的制备
方案15
Figure BDA0001295716360000831
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-2-羰基氨基) 己基]氨基甲酸酯(12a)。向吡啶-2-甲酸(102mg,829.58μmol,1.20当量) 在THF(8mL)中的溶液在0℃下添加HATU(315mg,829.58μmol, 1.20当量)和DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)，将所得的混合物 在0℃下搅拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3- 苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol, 1.00当量)，将反应混合物在30℃下再搅拌3h。LC-MS表明原料被 完全消耗。将反应用H2O(30mL)淬灭，然后用EA(20mL×2)萃取， 将合并的有机相用饱和盐水(30mL)洗涤并且浓缩，以得到呈黄色固体 状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-2-羰基氨基) 己基]氨基甲酸酯(12a；698mg，粗产物)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-2-甲酰胺(12)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-2-羰基氨基)己 基]氨基甲酸酯(682mg,1.36mmol,1.00当量)在AcOH(3mL)中的溶液 在20℃下添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)，将反应混合物在20℃ 下搅拌1h。LC-MS表明原料被消耗并且检测到了期望化合物。再搅 拌30min后，将反应用H2O(10mL)淬灭并且用MTBE(20mL)洗涤。 将有机相用H2O(20mL×2)萃取，并且将水相合并，并冻干以得到粗 产物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈黄色固体 状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-2-甲酰胺三氟 乙酸盐(12；67.44mg,139.78μmol,10.3％收率，74.4％ee)。MS m/z＝ 369.1(MH+)。
实施例16.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-4-甲酰胺(13) 的制备
方案16
Figure BDA0001295716360000841
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-4-羰基氨基) 己基]氨基甲酸酯(13a)。向异烟酸(102mg,829.58μmol,1.20当量)在 THF(8mL)中的溶液在0℃下添加DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当 量)和HATU(315.43mg,829.58μmol,1.20当量)，将反应混合物在0℃ 下搅拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当 量)，将反应混合物在30℃下再搅拌3h。LC-MS表明原料被完全消 耗。将反应用H2O(30mL)淬灭，然后用EA(20mL×2)萃取，将合并 的有机相用饱和盐水(30mL)洗涤并且浓缩，以得到呈红色固体状的苄 基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-4-羰基氨基)己基]氨 基甲酸酯(13a；727mg，粗产物)，其未经进一步纯化直接使用。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-4-甲酰胺(13)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-4-羰基氨基)己 基]氨基甲酸酯(727mg,1.45mmol,1.00当量)在AcOH(3mL)中的溶液 添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)。将反应混合物在20℃下搅拌3h。 LC-MS表明原料被完全消耗。将反应用H2O(10mL)淬灭，并且用MTBE(20mL)洗涤。将有机相用H2O(20mL×2)萃取，并且将水相合 并，并冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯 化以得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基] 吡啶-4-甲酰胺三氟乙酸盐(13；75.78mg,157.07μmol,10.8％收率， 69.3％ee)。MS m/z＝369.0(MH+)。
实施例17.(3R)-N-[5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰基) 哌啶-3-甲酰胺(14/15)的制备
方案17
Figure BDA0001295716360000851
叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基) 戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(14c)。向(3R)-1-叔丁氧基羰基哌啶-3- 甲酸(3.17g,13.83mmol,1.20当量)在DMF(60mL)中的溶液在0℃下 添加HATU(5.34g,14.06mmol,1.22当量)和DIPEA(4.45g,34.45 mmol,2.99当量)。在0℃下搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基 -6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(5.00g,11.52 mmol,1.00当量)，并且将所得的混合物在30℃下搅拌3h。TLC(PE: EA＝3:1)表明反应完成。将混合物用H2O(80mL×2)稀释并且用EA (100mL×2)萃取。将合并的有机层用H2O(60mL×2)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈油状物的叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯 并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯 (9.80g，粗产物)，其未经进一步纯化直接用于下一步。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基] 氨基]己基]氨基甲酸酯(14b)。向叔丁基-(3R)-3-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑 -2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]哌啶-1-甲酸酯(16.10 mmol,1.00当量)(9.8g，粗产物)在EA(100mL)中的溶液添加HCl/EA (4M,20mL,4.97当量)。将反应混合物在30℃下搅拌1h。将悬浮液 进行过滤并且收集滤饼以得到苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6- 氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐酸盐(10.90g，粗 产物)。其未经进一步纯化直接用于下一步。
苄基-N-[6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰基) 哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(14a)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并 噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯盐酸盐 (20mmol,1.00当量)(10.9g，粗产物)在DCM(100mL)中的溶液添加 TEA(6.07g,60.00mmol,3.00当量)。将混合物冷却至0℃，然后逐滴 添加3-苯丙酰氯(5.06g,30.00mmol,1.50当量)。将所得的混合物在0 ℃下搅拌30min。LC-MS表明反应完成。将反应用H2O(60mL)淬灭， 并且用DCM(100mL×2)萃取。将合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤 并浓缩，以得到粗产物，其通过柱色谱法(PE:EA＝8:1至3:1)纯化以得 到呈黄色固体状的苄基-N-[6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代 -5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(2.77g, 4.32mmol,21.6％收率)。
Figure BDA0001295716360000861
将苄基-N-[6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰 基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(1g)通过手性SFC分离(手性 SFC分离方法：仪器：SFC80，柱：AD-10μm，流动相：A为CO2并 且B为EtOH(0.1％NH3.H2O)，梯度：B 50％，流速：70mL/min，背 压：100bar，柱温度：35℃，波长：220nm)来纯化，以得到呈黄色固 体状的产物(峰1:0.4g)和呈棕色油状物的产物(峰2：0.51g)。
(3R)-N-[5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰基) 哌啶-3-甲酰胺；2,2,2-三氟乙酸(14/15)。向苄基-N-[6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸 酯(400mg,624.23μmol,1.00当量)(峰1)在AcOH(6mL)中的溶液在 N2下添加HBr/AcOH(624.23μmol,1.00当量)(2mL,33％纯度)。将反 应混合物在30℃下搅拌1h。LC-MS表明检测到期望产物。将混合 物用H2O(100mL)和MeOH(20mL)稀释，用MTBE(50mL×2)洗涤。 将所得的溶液冻干以得到残余物，其通过制备型HPLC(流动相： CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈淡黄色固体状的(3R)-N-[5-氨基-1-(1,3- 苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰基)哌啶-3-甲酰胺三氟乙酸盐(14； 39mg,76.97μmol,12.3％收率)。MS m/z＝507.2(MH+)。
向苄基-N-[6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[[(3R)-1-(3-苯基丙酰 基)哌啶-3-羰基]氨基]己基]氨基甲酸酯(510mg,795.89μmol,1.00当量) (峰2)在AcOH(6mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(795.89μmol, 1.00当量)(2mL,33％纯度)。将反应混合物在30℃下搅拌1h。LC-MS 表明检测到了期望产物。将混合物用H2O(100mL)和MeOH(20mL) 稀释，用MTBE(50mL×2)洗涤。将所得的溶液冻干以得到残余物， 其通过制备型HPLC(流动相：CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈黄色油 状物的(3R)-N-[5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-(3-苯基丙酰基) 哌啶-3-甲酰胺三氟乙酸盐(15；43mg,84.87μmol,10.7％收率)。MS m/z ＝507.2(MH+)。
实施例18.N-[(14)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-3-甲酰胺 (18/19)的制备
方案18
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-3-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(18a)。向四氢吡喃-3-甲酸(108mg,829.58μmol, 1.20当量)在THF(5mL)中的溶液在0℃下添加HATU(390mg,1.03 mmol,1.48当量)和DIPEA(270mg,2.09mmol,3.02当量)。在0℃下 搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)，并且将所得 的混合物在28℃下搅拌4.5h。LC-MS表明反应完成。将混合物用 H2O(15mL×2)稀释并且用EA(20mL×2)萃取。将合并的有机层用 H2O(20mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈黄色固体 状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-3-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(700mg，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于下 一步。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-3-甲酰胺 (18/19)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-3- 羰基氨基)己基]氨基甲酸酯(1.37mmol,1.00当量)(0.7g，粗产物)在 AcOH(6mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.37mmol,1.00当量) (2mL,33％纯度)。将反应混合物在28℃下搅拌1h。LC-MS表明检 测到了期望产物。将混合物用H2O(10mL)和MeOH(2mL)稀释，用 MTBE(10mL×2)洗涤。将所得的溶液用H2O稀释，然后进行冻干以 得到残余物，其通过制备型HPLC(流动相：CH3CN/H2O/TFA)纯化以 得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四 氢吡喃-3-甲酰胺三氟乙酸盐(14mg峰1，化合物18)和(15mg峰2， 化合物19)。MS m/z＝376.1(MH+)。
实施例19.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-4-甲酰胺 (22)的制备
方案19
Figure BDA0001295716360000891
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-4-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(22a)。向四氢吡喃-4-甲酸(108mg,829.58μmol, 1.20当量)在THF(5mL)中的溶液在0℃下添加HATU(390mg,1.03 mmol,1.48当量)和DIPEA(270mg,2.09mmol,3.02当量)。在0℃下 搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)，并且将所得 的混合物在28℃下搅拌4.5h。LC-MS表明反应完成。将混合物用 H2O(15mL×2)稀释并且用EA(20mL×2)萃取。将合并的有机层用 H2O(20mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈淡黄色固 体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-4-羰基 氨基)己基]氨基甲酸酯(680mg,粗产物)。其未经进一步纯化直接用于 下一步。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-4-甲酰胺 (22)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-4-羰基 氨基)己基]氨基甲酸酯(1.33mmol,1.00当量)(0.68g，粗产物)在 AcOH(5mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.33mmol,1.00当量) (2mL,33％纯度)。将反应混合物在30℃下搅拌30min。LC-MS表明 检测到了期望产物。将混合物用H2O(10mL)和MeOH(2mL)稀释， 用MTBE(10mL×2)洗涤。将所得的溶液冻干以得到残余物，其通过 制备型HPLC(流动相：CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈黄色固体状 的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-4-甲酰胺三 氟乙酸盐(45mg)。MS m/z＝376.1(MH+)。
实施例20.苄基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]氨基甲酸酯 (23)的制备
方案20
叔丁基-N-[(5S)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-羟基-己基]氨基甲酸酯 (23d)。向(2S)-2-(苄氧基羰基氨基)-6-(叔丁氧基羰基氨基)-己酸(25.00g, 65.72mmol,1.00当量)在THF(250mL)中的溶液添加TEA(6.65g, 65.72mmol,1.00当量)。将溶液冷却至-10℃，然后逐滴添加氯甲酸异 丁酯(9.87g,72.27mmol,1.10当量)(已经出现悬胶体)。将所得的悬浮液在0℃下搅拌2h。将反应混合物过滤并且冷却至-10℃。将NaBH4 (5.22g,138.00mmol,2.10当量)在0℃下溶于水(50mL)中，并且将溶 液逐滴添加至THF溶液(释放大量CO2)。使反应混合物升温至30℃ 并且搅拌3h。将反应混合物用1M HCl溶液酸化，并且将水相用EA(400mL×2)萃取。将合并的有机层用水、饱和NaHCO3水溶液和盐水 洗涤；经Na2SO4干燥，浓缩，以得到残余物，其通过快速柱色谱法 (PE:EA＝2:1至EA)纯化，以得到呈油状物的叔丁基-N-[(5S)-5-(苄氧基 羰基氨基)-6-羟基-己基]氨基甲酸酯(19.30g,52.67mmol,80.1％收率)。
叔丁基-N-[(5S)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯 (23c)。将叔丁基-N-[(5S)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-羟基-己基]氨基甲酸酯 (19.20g,52.39mmol,1.00当量)在DCM(200mL)中的溶液冷却至0℃。 然后分批次添加Dess-Martin高价碘化物(22.22g,52.39mmol,1.00当 量)。使悬浮液升温至室温(30℃)并且搅拌14h。TLC表明残留少量原料。添加饱和NaHCO3水溶液和1M Na2S2O3溶液的(100mL:100mL) 混合物，并且将所得的两相系统剧烈搅拌30min。分离有机层并且用 DCM(200mL)萃取水层。将合并的有机层在真空中蒸馏，并且将所得 的油状物溶于EA(100mL)中，并用NaHCO3/Na2S2O3混合物、水和盐 水洗涤四次，经Na2SO4干燥并在真空中浓缩，以得到呈淡黄色油状物 的叔丁基-N-[(5S)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(17.33 g，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于下一步。
叔丁基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-羟 基-己基]氨基甲酸酯(23b)。将1,3-苯并噻唑(5.56g,41.16mmol,3.00 当量)在THF(100mL)中的溶液冷却至-78℃。然后在-78℃和N2下逐 滴添加n-BuLi(2.5M,16.5mL,3.01当量)(2.5M在THF中,16.5mL)。 在-78℃下搅拌1h后，在-78℃下逐滴添加THF中的叔丁基 -N-[(5S)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(13.72mmol, 1.00当量)(5g，粗产物)。将所得的混合物在-78℃下再搅拌3h。LC-MS 表明原料消失并且检测到了期望产物。将反应用NH4Cl(60mL)淬灭， 并且用EA(100mL)萃取。将有机层进行分离，用盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩，以得到粗产物，其通过快速柱色谱法(PE:EA＝5:1 至3:1)纯化，以得到呈黄色油状物的叔丁基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-5-(苄氧基羰基氨基)-6-羟基-己基]氨基甲酸酯(1.77g,3.54mmol, 25.8％收率)。
苄基-N-[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(叔丁氧基羰基氨基)戊基] 氨基甲酸酯(23a)。将叔丁基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(苄氧基 羰基氨基)-6-羟基-己基]氨基甲酸酯(500mg,1.00mmol,1.00当量)在 DCM(6mL)中的溶液冷却至0℃。然后分批次添加Dess-Martin(430 mg,1.01mmol,1.01当量)。使悬浮液升温至室温(28℃)并且搅拌14h。 TLC表明原料被完全消耗。添加饱和NaHCO3水溶液和1M Na2S2O3溶液的(10mL:10mL)混合物，并且将所得的两相系统剧烈搅拌30min。 分离有机层并且用DCM(20L)萃取水层。将合并的有机层在真空中蒸 馏，并且将所得的油状物溶于EA(20mL)中，并用NaHCO3/Na2S2O3混合物、水和盐水洗涤四次，经Na2SO4干燥并在真空中浓缩以得到粗 产物，其通过快速色谱法纯化以得到呈黄色固体状的苄基 -N-[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(叔丁氧基羰基氨基)戊基]氨基甲 酸酯(200mg,401.92μmol,40.2％收率)。
苄基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]氨基甲酸酯 (23)。向苄基-N-[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(叔丁氧基羰基氨基) 戊基]氨基甲酸酯(200mg,401.92μmol,1.00当量)在EA(6mL)中的溶 液添加HCl/EA(4M,4mL,39.81当量)。将所得的混合物在28℃下 搅拌14h。将其进行过滤并且将滤饼用去离子水稀释。将溶液冻干以 得到呈黄色固体状的苄基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊 基]氨基甲酸酯盐酸盐(43.9mg)。MS m/z＝398.1(MH+)。
实施例21.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺(24) 的制备
方案21
Figure BDA0001295716360000921
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代- 己基]氨基甲酸酯(24a)。向N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧 代-己基]氨基甲酸酯(300mg,691.32μmol,1.00当量)、环戊烷甲酸(79 mg,691.32μmol,1.00当量)、DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)在 THF(5mL)中的混合物添加HATU(315mg,829.58μmol,1.20当量)。 将混合物在30℃下搅拌16h。LC-MS表明原料被完全消耗。添加 EA(50mL)并且将混合物用水(20mL x 2)洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩， 以得到粗产物，其通过柱色谱法经硅胶(PE:EA＝5:1)纯化，以得到呈 黄色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(环戊烷羰基氨 基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(280mg,567.24μmol,82.1％收率)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺(24)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-己 基]氨基甲酸酯(280mg,567.24μmol,1.00当量)在AcOH(3mL)中的混 合物添加HBr/AcOH(5.5M,1mL)。将混合物在30℃下搅拌1h。 LC-MS表明原料被完全消耗。添加水(50mL)并且用MTBE(10mL×2)萃取。将水层冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC (CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈白色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3- 苯并噻唑-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺三氟乙酸盐(21.63mg,60.17μmol, 10.6％收率)。MS m/z＝360(MH+)。1H NMR(CD3OD,400MHz)d 8.22(d,J＝7.6,1H),8.15(d,J＝7.6,1H),7.69–7.61(m,2H),5.68(dd,J＝ 9.6,J＝4.0,1H),3.07–2.92(m,2H),2.85–2.75(m,1H),2.22–2.12(m, 1H),1.95–1.55(m,13H)。
实施例22.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-2-甲酰胺 (25/26)的制备
方案22
Figure BDA0001295716360000931
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-2-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(2)。向四氢吡喃-2-甲酸(108mg,829.88μmol,1.20 当量)在THF(5mL)中的溶液在0℃下添加HATU(395mg,1.04mmol, 1.50当量)和DIPEA(270mg,2.09mmol,3.02当量)。在0℃下搅拌0.5 h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨 基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)，并且将所得的混合 物在28℃下搅拌4.5h。LC-MS表明反应完成。将混合物用H2O(10mL) 稀释并且用EA(20mL×2)萃取。将合并的有机层用H2O(20mL)洗涤， 经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈黄色油状物的苄基 -N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃-2-羰基氨基)己基] 氨基甲酸酯(950mg，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于下一步。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-2-甲酰胺 (152/153)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢吡喃 -2-羰基-氨基)己基]氨基甲酸酯(1.86mmol,1.00当量)(0.95g，粗产物) 在AcOH(6mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.86mmol,1.00当 量)(2mL,33％纯度)。将反应混合物在30℃下搅拌1h。LC-MS表明 检测到了期望产物。将混合物用H2O(10mL)和MeOH(2mL)稀释， 用MTBE(10mL×2)洗涤。将所得的溶液冻干以得到残余物，其通过 制备型HPLC(流动相：CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈黄色固体状 的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢吡喃-2-甲酰胺三 氟乙酸盐(15mg；峰1,25)和(13mg；峰2,26)。MS m/z＝376.1(MH+)。
实施例23.4-乙酰基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吗啉-2- 甲酰胺(29)的制备
方案23
Figure BDA0001295716360000941
叔丁基-2-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊 基]氨基甲酰基]吗啉-4-甲酸酯(29c)。向4-叔丁氧基羰基吗啉-2-甲酸 (320mg,1.38mmol,1.20当量)、DIPEA(446mg,3.45mmol,3.00当量) 在THF(10mL)中的混合物在0℃下添加HATU(525mg,1.38mmol, 1.20当量)，并且将混合物在0℃下搅拌0.5h。然后添加苄基-N-[(5S)-5- 氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(500mg, 1.15mmol,1.00当量)，并且将混合物在30℃下搅拌3h。LC-MS表 明原料被完全消耗。添加EA(30mL)，并且将混合物用水(10mL x 2) 洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，以得到粗产物，其通过柱色谱法经硅胶 (PE:EA＝3:1至PE:EA＝1:1)纯化，以得到呈黄色固体状的叔丁基 -2-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰 基]吗啉-4-甲酸酯(600mg，粗产物)。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-(吗啉-2-羰基氨基)-6-氧代- 己基]氨基甲酸酯(29b)。向叔丁基-2-[[(1S)-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰 基)-5-(苄氧基羰基氨基)戊基]氨基甲酰基]吗啉-4-甲酸酯(600mg, 982.45μmol,1.00当量)在EA(5mL)中的混合物添加HCl/EA(4M,1 mL)。将混合物在30℃下搅拌2h。TLC(PE:EA＝1:1)表明原料被完 全消耗。将混合物过滤以得到呈淡黄色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3- 苯并噻唑-2-基)-5-(吗啉-2-羰基氨基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐 (300mg,548.39μmol,55.8％收率)。
苄基-N-[(5S)-5-[(4-乙酰基吗啉-2-羰基)氨基]-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(29a)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-5-(吗啉-2-羰基氨基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg, 548.39μmol,1.00当量)、TEA(166mg,1.65mmol,3.00当量)在DCM(5 mL)中的混合物在0℃和N2下逐滴添加乙酰氯(86mg,1.10mmol,2.00 当量)。将混合物在0℃和N2下搅拌10min。LC-MS表明原料被完全 消耗。添加DCM(20mL)，并且将混合物用水(10mL×3)洗涤，经 Na2SO4干燥，浓缩，以得到呈黄色固体状的苄基-N-[(5S)-5-[(4-乙酰基 吗啉-2-羰基)氨基]-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯 (200mg,361.90μmol,67.0％当量)。
4-乙酰基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吗啉-2-甲 酰胺(29)。向苄基-N-[(5S)-5-[(4-乙酰基吗啉-2-羰基)氨基]-6-(1,3-苯并 噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(200mg,361.90μmol,1.00当量)在 AcOH(3mL)中的混合物添加HBr/AcOH(5.5M,1mL)。将混合物在 30℃下搅拌1h。LC-MS表明原料被完全消耗。添加水(40mL)并且 将混合物用MTBE(10mL×2)萃取。将水层冻干以得到粗产物，其通 过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈白色固体状的4-乙 酰基-N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吗啉-2-甲酰胺三氟 乙酸盐(14.46mg,27.15μmol,7.5％收率)。MS m/z＝419.1(MH+)。
实施例24.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-3-甲酰胺(30) 的制备
方案24
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-3-羰基氨基) 己基]氨基甲酸酯(30a)。向烟酸(102mg,829.58μmol,1.20当量)在THF (8mL)中的溶液在0℃下添加DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量) 和HATU(315mg,829.58μmol,1.20当量)，将反应混合物在0℃下搅 拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2- 基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)， 将反应混合物在30℃下再搅拌3h。LC-MS表明原料被完全消耗。 将反应用H2O(30mL)淬灭，然后用EA(20mL×2)萃取，将有机相合 并，用饱和盐水(30mL)洗涤并且浓缩，以得到呈红色固体状的苄基 -N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-3-羰基氨基)己基]氨基 甲酸酯(638mg，粗产物)，其未经进一步纯化直接使用。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]吡啶-3-甲酰胺(30)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(吡啶-3-羰基氨基)己 基]氨基甲酸酯(638mg,1.27mmol,1.00当量)在AcOH(3mL)中的溶液 添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)。将反应混合物在30℃下搅拌1h。 LC-MS表明原料被完全消耗。将反应用H2O(10mL)淬灭，并且用MTBE(20mL)洗涤。将有机相用H2O(20mL×2)萃取，并且将水相合 并，并冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯 化以得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基] 吡啶-3-甲酰胺三氟乙酸盐(50.96mg,105.62μmol,8.3％收率，38.2％ ee)。MS m/z＝369.1(MH+)。
实施例25.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢化萘-1-甲酰胺 (31)的制备
方案25
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢化萘-1-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(31a)。向四氢化萘-1-甲酸(150mg,851.26μmol, 1.23当量)在THF(5mL)中的溶液在0℃下添加HATU(390mg,1.03 mmol,1.48当量)和DIPEA(270mg,2.09mmol,3.02当量)。在0℃下 搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)，并且将所得 的混合物在28℃下搅拌5.5h。LC-MS表明反应完成。将混合物用 H2O(10mL)稀释并且用EA(20mL×2)萃取。将合并的有机层用水(20 mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈黄色油状物的苄基 -N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢化萘-1-羰基氨基)己基] 氨基甲酸酯(660.00mg，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于下一步。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢化萘-1-甲酰胺 (31)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢化萘-1-羰 基氨基)己基]氨基甲酸酯(1.19mmol,1.00当量)(0.66g，粗产物)在 AcOH(6mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.19mmol,1.00当量) (2mL,33％纯度)。将反应混合物在28℃下搅拌1h。LC-MS表明测 定到了期望产物。将混合物用H2O(10mL)和MeOH(2mL)稀释，用 MTBE(10mL×2)洗涤。将所得的溶液用H2O稀释，然后冻干以获得 残余物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈黄色 固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢化萘-1-甲 酰胺三氟乙酸盐(70mg)。MS m/z＝422.1(MH+)。
实施例26.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢化萘-2-甲酰胺 (32)的制备
方案26
Figure BDA0001295716360000971
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢化萘-2-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(32a)。向四氢化萘-2-甲酸(150mg,851.26μmol, 1.23当量)在THF(5mL)中的溶液在0℃下添加HATU(390mg,1.03 mmol,1.48当量)和DIPEA(270mg,2.09mmol,3.02当量)。在0℃下 搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)，并且将所得 的混合物在28℃下搅拌5.5h。LC-MS表明反应完成。将混合物用 H2O(15mL×2)稀释并且用EA(20mL×2)萃取。将合并的有机层用 H2O(20mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈黄色固体 状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢化萘-2-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(700mg，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于下 一步。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢化萘-2-甲酰胺 (32)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢化萘-2-羰基 氨基)己基]氨基甲酸酯(1.26mmol,1.00当量)(0.7g，粗产物)在AcOH (5mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.26mmol,1.00当量)(2mL)。 将反应混合物在28℃下搅拌0.5h。LC-MS表明检测到了期望产物。 将混合物用H2O(10mL)和MeOH(2mL)稀释，用MTBE(10mL×2) 洗涤。将所得的溶液用H2O稀释，然后冻干以得到残余物，其通过制 备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到产物，但是LC-MS表明其不 够纯。因此，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)进一步纯化以得 到溶液，将所述溶液冻干以得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3- 苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢化萘-2-甲酰胺三氟乙酸盐(52mg)。MS m/z ＝422.2(MH+)。
实施例27.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-甲基-环己烷甲 酰胺(33)的制备
方案27
Figure BDA0001295716360000981
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-[(1-甲基环己烷羰基)-氨 基]-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(33a)。向1-甲基环己甲酸(118mg,829.58 μmol,1.20当量)和DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)在THF(5mL) 中的混合物在0℃下添加HATU(315mg,829.58μmol,1.20当量)，将 反应混合物在0℃下搅拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5- 氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg, 691.32μmol,1.00当量)，将反应物在20℃下再搅拌3h。LC-MS表明 原料被完全消耗。将反应用H2O(10mL)淬灭，并且用EA(20mL x 2) 萃取。将有机层合并，用饱和盐水(20mL×2)洗涤并且浓缩，以得到 呈黄色油状物的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-[(1-甲基环己烷 羰基)氨基]-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(704mg，粗产物)，其未经进一步 纯化直接使用。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-甲基-环己烷甲酰 胺(33)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-[(1-甲基环己烷羰基) 氨基]-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(704mg,1.26mmol,1.00当量)在AcOH (3mL)中的溶液添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)。将反应混合物在20 ℃下搅拌3h。LC-MS表明原料被完全消耗。将反应用H2O(10mL)淬灭，并且用MTBE(20mL)洗涤。将有机相用H2O(20mL×2)萃取， 并且将水相合并，并冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC (CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3- 苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-甲基-环己烷甲酰胺三氟乙酸盐(50.68mg；101.04μmol,8.0％收率,73.1％ee)。MS m/z＝388(MH+)。1H NMR (CD3OD,400MHz)d 8.19(d,J＝7.6,1H),8.12(d,J＝7.6,1H),7.66– 7.59(m,2H),5.58(dd,J＝10.0,J＝4.0,1H),3.05–2.94(m,2H),2.23– 2.14(m,1H),2.08–2.00(m,2H),1.93–1.71(m,3H),1.62–1.23(m,10H),1.14(s,3H)。
实施例28.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢呋喃-2-甲酰胺 (34/35)的制备
方案28
Figure BDA0001295716360000991
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢呋喃-2-羰基氨 基)己基]氨基甲酸酯(2)。向四氢呋喃-2-甲酸(96mg,829.58μmol,1.20 当量)和DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)在THF(5mL)中的混合 物在0℃下添加HATU(315mg,829.58μmol,1.20当量)，将反应混合 物在0℃下搅拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5-氨基 -6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg, 691.32μmol,1.00当量)，并且将混合物在20℃下再搅拌3h。LC-MS 表明原料被完全消耗。将反应用H2O(10mL)淬灭并且用EA(20mL× 2)萃取，将有机层合并，用饱和盐水(20mL×2)洗涤并且浓缩，以得 到呈黄色油状物的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢 呋喃-2-羰基氨基)己基]氨基甲酸酯(517mg，粗产物)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢呋喃-2-甲酰胺 (164/165)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(四氢呋喃 -2-羰基氨基)己基]氨基甲酸酯(517mg,1.04mmol,1.00当量)在AcOH (3mL)中的溶液添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)。将反应混合物在20 ℃下搅拌1.5h。LC-MS表明原料被完全消耗。将反应用H2O(10mL) 淬灭，并且用MTBE(20mL)洗涤。将有机相用H2O(20mL×2)萃取， 并且将水相合并，并冻干以得到粗产物，其通过制备型HPLC (CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3- 苯并噻唑-2-羰基)戊基]四氢呋喃-2-甲酰胺三氟乙酸盐的两种分离的非 对映异构体。化合物34(33.78mg,71.04μmol,6.8％收率)MS m/z＝362 (MH+)。1HNMR(CD3OD,400MHz)d 8.20(d,J＝7.6,1H),8.13(d,J＝ 7.6,1H),7.67–7.60(m,2H),5.65(dd,J＝9.2,J＝4.0,1H),4.37(dd,J＝ 8.2,J＝4.2,1H),4.06–4.04(m,1H),3.93–3.90(m,1H),3.00–2.95(m, 2H),2.28–2.15(m,2H),1.97-1.81(m,4H),1.77–1.65(m,2H),1.59–1.51(m,2H)。化合物35(41.00mg,86.23μmol,8.3％收率)MS m/z＝ 362(MH+)。1H NMR(CD3OD,400MHz)d 8.21(dd,J＝7.6,1H),8.13 (dd,J＝7.6,1H),7.68–7.60(m,2H),5.71–5.64(m,1H),4.39(dd,J＝ 8.2,J＝5.4,1H),4.03(q,J＝7.0,1H),3.89(q,J＝7.4,1H),3.01–2.95 (m,2H),2.30–2.15(m,2H),2.03–1.82(m,4H),1.77–1.65(m,2H), 1.61–1.55(m,2H)。
实施例29.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]噻唑-5-甲酰胺(38) 的制备
方案29
Figure BDA0001295716360001011
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(噻唑-5-羰基氨基) 己基]氨基甲酸酯(38a)。向噻唑-5-甲酸(107mg,829.58μmol,1.20当量) 在THF(5mL)中的混合物在0℃下添加HATU(315mg,829.58μmol, 1.20当量)和DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)，将反应物在0℃ 下搅拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当 量)，将反应混合物在20℃下再搅拌3h。LC-MS表明原料被完全消 耗。将反应用H2O(10mL)淬灭，用EA(20mL×2)萃取。将有机层合 并，用饱和盐水(20mL×2)洗涤并且蒸发，以得到呈红色固体状的苄 基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(噻唑-5-羰基氨基)己基]氨 基甲酸酯(497mg，粗产物)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]噻唑-5-甲酰胺(38)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(噻唑-5-羰基氨基)己 基]氨基甲酸酯(497mg,977.17μmol,1.00当量)在AcOH(3mL)中的溶 液在0℃下添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)。将混合物在20℃下搅 拌1h。LC-MS表明反应完成。添加H2O(10mL)，将溶液用MTBE(20mL)洗涤。将有机相用H2O(20mL×2)萃取，并且将水相合并，并冻 干以得到残余物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得 到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]噻唑 -5-甲酰胺三氟乙酸盐(139.46mg,285.49μmol,29.2％收率，82.2％ee)。 MS m/z＝375.1(MH+)。
实施例30.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]噻唑-2-甲酰胺(39) 的制备
方案30
Figure BDA0001295716360001021
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(噻唑-2-羰基氨基) 己基]氨基甲酸酯(39a)。向噻唑-2-甲酸(110mg,851.79μmol,1.23当量) 在THF(6mL)中的溶液在0℃下添加HATU(390mg,1.03mmol,1.48 当量)和DIPEA(270mg,2.09mmol,3.02当量)。在0℃下搅拌0.5h 后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量，HCl)，并且将所得的混 合物在28℃下搅拌14h。将其用H2O(10mL)稀释并且用EA(15mL ×2)萃取。将有机层合并，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈黄 色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(噻唑-2-羰基 氨基)己基]氨基甲酸酯(510mg，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于 下一步。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]噻唑-2-甲酰胺(39)。 向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-(噻唑-2-羰基氨基)己 基]氨基甲酸酯(1.00mmol,1.00当量)(0.51g，粗产物)在AcOH(5mL) 中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.00mmol,1.00当量)(2mL,33％纯 度)。将反应混合物在28℃下搅拌1h。LC-MS表明检测到了期望产 物。将混合物用H2O(10mL)和MeOH(2mL)稀释，用MTBE(10mL× 2)洗涤。将所得的溶液用H2O(80mL)稀释，然后冻干以获得残余物， 其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化，以得到呈黄色固体状的 N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]噻唑-2-甲酰胺三氟乙酸 盐(20mg)。MS m/z＝375.0(MH+)。
实施例31.N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-6-氧代-1H-吡啶- 2-甲酰胺(40)的制备
方案31
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[(6-氧代-1H-吡啶 -2-羰基)氨基]己基]氨基甲酸酯(40a)。将6-氧代-1H-吡啶-2-甲酸(115 mg,829.59μmol,1.20当量)、DIPEA(268mg,2.07mmol,3.00当量)和 HATU(315mg,829.58μmol,1.20当量)在THF(3mL)中的溶液在0℃ 下搅拌15min。然后在0℃下添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻 唑-2-基)-6-氧代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol，1.00当 量)，将所得的混合物在25℃下再搅拌3h。LC-MS表明反应完成。 添加H2O(10mL)并且用EA(20mL×2)萃取。将合并的有机相用饱和 盐水(20mL)洗涤并且浓缩，以得到呈黄色固体状的苄基 -N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[(6-氧代-1H-吡啶-2-羰基)氨 基]己基]氨基甲酸酯(612mg，粗产物)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-6-氧代-1H-吡啶-2- 甲酰胺(40)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧代-5-[(6-氧代 -1H-吡啶-2-羰基)氨基]己基]氨基甲酸酯(612mg,1.18mmol,1.00当量) 在AcOH(3mL)中的溶液在0℃下添加HBr/AcOH(1mL,33％纯度)。 将反应混合物在20℃下搅拌1h。LC-MS表明检测到了期望化合物。 将反应用H2O(10mL)淬灭，并且用MTBE(20mL)洗涤。将有机相用 H2O(20mL×2)萃取，并且将水相合并，并冻干以得到粗产物，其通 过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到呈黄色固体状的 N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-6-氧代-1H-吡啶-2-甲酰胺三氟乙酸盐(51.45mg,103.22μmol,80.4％收率，74.1％ee)。MS m/z＝ 385.1(MH+)。
实施例32.(S)-N-(6-氨基-1-(苯并[d]噻唑-2-基)-1-氧代己烷-2-基)-1-甲氧基 环己烷甲酰胺(41)的制备
方案32
Figure BDA0001295716360001041
1-甲氧基环己甲酸(41b)。向环己酮(2.00g,20.38mmol,1.00当量) 在CHCl3(2.43g,20.38mmol,1.00当量)(10mL)中的溶液在0℃-5℃ 下添加KOH(10.00g,178.22mmol,8.74当量)在MeOH(10mL)中的溶 液。将所得的混合物在23℃下搅拌3h。将悬浮液进行过滤，并且将 滤液进行浓缩以得到粗产物，将其用H2O(20mL)稀释并且用EA(20 mL×2)萃取。然后将水层用HCl(1M)调节至pH＝5-6。将所得的溶 液用DCM(40mL×2)萃取。将有机层合并，经Na2SO4干燥，过滤并 浓缩，以得到呈黄色油状物的1-甲氧基环己甲酸(1.21g,7.65mmol, 37.53％收率)。
苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-[(1-甲氧基环己烷羰基)氨 基]-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(41a)。向1-甲氧基环己甲酸(164mg,1.04 mmol,1.50当量)在THF(6mL)中的溶液在0℃下添加HATU(390mg, 1.03mmol,1.48当量)和DIPEA(300mg,2.32mmol,3.36当量)。在0℃ 下搅拌0.5h后，添加苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-6-氧 代-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(300mg,691.32μmol,1.00当量)，并且将所 得的混合物在20℃下搅拌14h。将其用H2O(10mL)稀释并且用EA (15mL×2)萃取。将有机层合并，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得 到呈黄色固体状的苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-[(1-甲氧基环 己烷羰基)氨基]-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(830mg，粗产物)。其未经进 一步纯化直接用于下一步。
(S)-N-(6-氨基-1-(苯并[d]噻唑-2-基)-1-氧代己烷-2-基)-1-甲氧基- 环己烷甲酰胺(41)。向苄基-N-[(5S)-6-(1,3-苯并噻唑-2-基)-5-[(1-甲氧基 环己烷羰基)氨基]-6-氧代-己基]氨基甲酸酯(1.00当量)(0.83g，粗产物) 在AcOH(5mL)中的溶液在N2下添加HBr/AcOH(1.00当量)(1.5mL, 33％纯度)。将反应混合物在18℃下搅拌1h。将混合物用H2O(100mL) 稀释并用MTBE(40mL)洗涤。将水层冻干以得到残余物，其通过制备 型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化以得到溶液。将所述溶液冻干以得到 呈淡黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(1,3-苯并噻唑-2-羰基)戊基]-1-甲 氧基-环己烷甲酰胺三氟乙酸盐(55mg,106.27μmol)。MS m/z＝404.2 (MH+)。
实施例33.N-[(1S)-5-氨基-1-(噻唑-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺(42)的制备
方案33
Figure BDA0001295716360001051
苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-氧代-6-噻唑-2-基-己基]氨基甲酸酯(42b)。 向叔丁基-N-[(1S)-5-(苄氧基羰基氨基)-1-(噻唑-2-羰基)戊基]氨基甲酸 酯(300mg,670.32μmol,1.00当量)在EA(10mL)中的溶液添加HCl/EA (4M,2mL,11.93当量)。将反应混合物在10℃下搅拌14h。LC-MS 表明依然剩余原料并且检测到了期望产物。添加HCl/EA(4M,2.00mL,11.93当量)。然后将反应混合物在10℃下再搅拌4h。TLC(PE:EA＝3:1) 表明原料被完全消耗。将其浓缩以得到呈棕色固体状的苄基-N-[(5S)-5- 氨基-6-氧代-6-噻唑-2-基-己基]氨基甲酸酯盐酸盐(310mg，粗产物， HCl)。其未经进一步纯化直接用于下一步。
苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-氧代-6-噻唑-2-基-己基]氨基甲酸酯(42a)。 向苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-氧代-6-噻唑-2-基-己基]氨基甲酸酯盐酸盐 (300mg,781.47μmol,1.00当量，HCl)在DCM(10mL)中的溶液添加 TEA(240mg,2.37mmol,3.04当量)和环戊烷甲酰氯(130mg,980.47 μmol,1.25当量)。将反应混合物在10℃下搅拌3h。LC-MS表明原料 被消耗并且主要为期望产物。将溶液用H2O(15mL×2)洗涤。将水层 用DCM(20mL×2)萃取。将有机层合并，用饱和盐水(100mL)洗涤， 经Na2SO4干燥，过滤并浓缩以得到粗产物。将粗产物通过柱色谱法(PE: EA＝4:1至2:1)纯化，以得到呈黄色固体状的苄基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-6-噻唑-2-基-己基]氨基甲酸酯(230mg,482.23μmol, 61.7％收率，93％纯度)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(噻唑-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺(42)。向苄基 -N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-6-噻唑-2-基-己基]氨基甲酸酯 (210mg,473.44μmol,1.00当量)在AcOH(5mL)中的溶液在N2下添加 HBr/AcOH(2mL,33％纯度)。将反应混合物在15℃下搅拌1h。LC-MS 表明剩余原料并且检测到了期望产物。将混合物在15℃下再搅拌1h。 LC-MS表明依然剩余原料并且检测到了期望产物。混合物用去离子水 (20mL)和MeOH(2mL)稀释，用MTBE(20mL×2)洗涤。将所得的溶 液用去离子水(80mL)稀释，然后冻干以得到残余物，将其用饱和 NaHCO3水溶液调节至pH＝7-8。将所得的溶液用去离子水(80mL)稀释， 然后再次冻干以得到残余物，其通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA) 纯化，以得到呈黄色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(噻唑-2-羰基)戊基]环 戊烷甲酰胺三氟乙酸盐(53mg)。MS m/z＝304.2(MH+)。
实施例34.N-[(1S)-5-氨基-1-[2-(2,3,5,6-四氟苯氧基)乙酰基]-戊基]环戊烷 甲酰胺(43)的制备
方案34
Figure BDA0001295716360001061
(2S)-6-(叔丁氧基羰基氨基)-2-(环戊烷羰基氨基)己酸(43d)。向 (2S)-2-氨基-6-(叔丁氧基羰基氨基)己酸(5.00g,20.30mmol,1.00当量) 在H2O(40mL)中的溶液添加NaOH(820mg,20.50mmol,1.01当量) 和Na2CO3(2.58g,24.36mmol,1.20当量)。在搅拌10min后，将其冷 却至0℃，并且在0℃下添加EA(20mL)中的环戊烷甲酰氯(2.96g, 22.33mmol,1.10量)。将反应混合物在10℃下搅拌14h。去除EA， 然后将溶液冷却至0℃，将pH用固体KHSO4调节至6-7。将悬浮液 过滤，并且将滤饼用PE(60mL)洗涤并在真空中干燥，以得到呈白色 固体状的(2S)-6-(叔丁氧基羰基氨基)-2-(环戊烷羰基氨基)己酸(4.50g， 粗产物)。
叔丁基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-7-重氮基-6-氧代-庚基]氨基 甲酸酯(43c)。向(2S)-6-(叔丁氧基羰基氨基)-2-(环戊烷-羰基氨基)己酸 (2.00g,5.84mmol,1.00当量)在THF(20mL)中的溶液添加氯甲酸异丁 酯(798mg,5.84mmol,1.00当量)和NMM(591mg,5.84mmol,1.00当 量)。将混合物在-20℃和N2下搅拌2h。然后添加重氮甲烷(491mg, 11.68mmol,2.00当量)。将混合物在0℃下搅拌10h。将混合物用H2O (20mL)稀释，用EA(20mL×3)萃取。将有机层合并，经Na2SO4干燥， 过滤并且在减压下浓缩以得到残余物，其通过硅胶色谱法(PE/EA＝1/1) 纯化，以得到呈黄色固体状的叔丁基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-7- 重氮基-6-氧代-庚基]氨基甲酸酯(2.00g,5.46mmol,93.4％收率)。
叔丁基-N-[(5S)-7-溴-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代庚基]氨基甲酸 酯(43b)。向N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-7-重氮基-6-氧代-庚基]氨基甲 酸酯(1.00g,2.73mmol,1.00当量)在EA(20mL)中的溶液添加 HBr/AcOH(纯度：33％,1mL)。将混合物在-20℃和N2下搅拌10min， 然后用饱和NaHCO3碱化直到pH＝8，用EA(20mL×3)萃取。将有 机层进行合并，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，以得到呈黄色固体状的 叔丁基-N-[(5S)-7-溴-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代庚基]氨基甲酸酯(1.10 g,2.62mmol,96.08％收率)。
叔丁基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-7-(2,3,5,6-四氟苯氧 基)庚基]氨基甲酸酯(43a)。向叔丁基-N-[(5S)-7-溴-5-(环戊烷羰基氨 基)-6-氧代-庚基]氨基甲酸酯(1.10g,2.62mmol,1.00当量)在DMF(20 mL)中的溶液添加2,3,5,6-四氟苯酚(523mg,3.15mmol,1.20当量)和 KF(457mg,7.87mmol,3.00当量)。将反应混合物在20℃下搅拌3h。将混合物用H2O(50mL)稀释并且用EA(40mL×3)萃取。将有机层合 并，用盐水(50mL×5)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。 将残余物通过硅胶色谱法(PE/EA＝4/1)纯化，以得到呈白色固体状的 叔丁基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-7-(2,3,5,6-四氟苯氧基)庚 基]氨基甲酸酯(1.10g,2.18mmol,83.2％收率)。
N-[(1S)-5-氨基-1-[2-(2,3,5,6-四氟苯氧基)乙酰基]戊基]环戊烷甲 酰胺(43)。向叔丁基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-7-(2,3,5,6-四 氟苯氧基)庚基]氨基甲酸酯(500mg,991.06μmol,1.00当量)在EA(10 mL)中的溶液添加HCl/EA(4M,5mL,20.18当量)。将混合物在20℃ 下搅拌1h。将混合物用H2O(20mL)稀释，将水层进行分离并冻干， 以得到呈白色固体状的N-[(1S)-5-氨基-1-[2-(2,3,5,6-四氟苯氧基)乙酰 基]戊基]环戊烷甲酰胺盐酸盐(280mg,635.12μmol,64.1％收率)。MS m/z＝405(MH+)。1H NMR((CD3)2SO,400MHz)d 8.38(d,J＝7.2,1H), 8.05(bs,3H),7.58(ddd,J＝4.5,J＝8.3,J＝15.5,1H),5.25(d,J＝17.6, 1H),5.18(d,J＝17.6,1H),4.29(ddd,J＝2.4,J＝4.6,J＝10.6,1H),2.77 –2.64(m,3H),1.78–1.24(m,14H)。
实施例35.N-[(1S)-5-氨基-1-(吡啶-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺(44)的制备
方案35
Figure BDA0001295716360001081
苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-氧代-6-(2-吡啶基)己基]氨基甲酸酯(44b)。 向叔丁基-N-[(1S)-5-(苄氧基羰基氨基)-1-(吡啶-2-羰基)戊基]氨基甲酸 酯(480mg,1.09mmol,1.00当量)在EA(10mL)中的溶液添加HCl/EA (4M,4mL,14.68当量)。将反应混合物在10℃下搅拌14h。LC-MS 表明原料被完全消耗并且检测到了期望产物。将其进行浓缩以得到呈 黄色固体状的苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-氧代-6-(2-吡啶基)己基]氨基甲酸 酯盐酸盐(400mg，粗产物)。其未经进一步纯化直接用于下一步。
苄基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-6-(2-吡啶基)-己基]氨基 甲酸酯(44a)。向苄基-N-[(5S)-5-氨基-6-氧代-6-(2-吡啶基)己基]氨基甲 酸酯盐酸盐(400mg,1.06mmol,1.00当量)在DCM(10mL)中的溶液添 加TEA(320mg,3.16mmol,2.98当量)和环戊烷甲酰氯(160mg,1.21 mmol,1.14当量)。将反应混合物在10℃下搅拌3h。LC-MS表明原 料被消耗并且主要为期望产物。将溶液用H2O(15mL×2)洗涤。将水 层用DCM(20mL×2)萃取。将有机层合并，用饱和盐水(100mL)洗涤， 经Na2SO4干燥，过滤并浓缩以得到粗产物，其通过柱色谱法(PE:EA＝4: 1至2:1)纯化，以得到呈淡黄色固体状的苄基-N-[(5S)-5-(环戊烷羰基 氨基)-6-氧代-6-(2-吡啶基)己基]氨基甲酸酯(250mg,571.39μmol, 53.9％收率)。
N-[(1S)-5-氨基-1-(吡啶-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺(44)。向苄基 -N-[(5S)-5-(环戊烷羰基氨基)-6-氧代-6-(2-吡啶基)己基]氨基甲酸酯 (230mg,525.68μmol,1.00当量)在AcOH(5mL)中的溶液在N2下添加 HBr/AcOH(2mL,33％纯度)。将反应混合物在15℃下搅拌1h。LC-MS 表明依然剩余原料并且检测到了期望产物。将反应混合物在15℃下 再搅拌1h。LC-MS表明依然剩余原料并且检测到了期望产物。将混 合物用去离子水(20mL)和MeOH(2mL)稀释，用MTBE(20mL×2) 洗涤。将所得的溶液用去离子水(80mL)稀释，然后冻干以得到残余物， 将其用饱和NaHCO3水溶液调节至pH＝7-8。将所得的溶液用去离子水(80mL)稀释，然后再次冻干以得到残余物。将部分粗产物通过制备型 HPLC(CH3CN/H2O/NH3.H2O)纯化以得到期望产物，但是其含有环化产 物。将其余部分通过制备型HPLC(CH3CN/H2O/TFA)纯化为呈黄色固 体状的N-[(1S)-5-氨基-1-(吡啶-2-羰基)戊基]环戊烷甲酰胺三氟乙酸盐 (56mg)。MS m/z＝304.2(MH+)。
实施例36.N-[(1S)-5-氨基-1-[2-(2,3,5,6-四氟苯氧基)乙酰基]-戊基]-3-叠氮 基-苯甲酰胺(45)的制备
方案36
Figure BDA0001295716360001101
(2S)-2-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-6-(叔丁氧基羰基氨基)己酸 (45d)。向(2S)-2-氨基-6-(叔丁氧基羰基氨基)己酸(10.00g,40.60mmol, 1.00当量)在EA/H2O(1/1,200mL)中的溶液添加NaOH(1.62g,40.60 mmol,1.00当量)、Na2CO3(4.30g,40.60mmol,1.00当量)和3-叠氮基 苯甲酰氯(7.37g,40.60mmol,1.00当量)。将混合物在20℃下搅拌4h。 将混合物用KHSO4酸化直到pH＝4，在减压下进行浓缩。将残余物通 过用DCM/MeOH＝10/1洗脱的硅胶色谱法纯化，以得到呈黄色固体 状的(2S)-2-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-6-(叔丁氧基羰基氨基)己酸 (10.00g,25.55mmol,62.9％收率)。
叔丁基-N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-7-重氮基-6-氧代-庚 基]氨基甲酸酯(45c)。向(2S)-2-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-6-(叔丁氧基 羰基氨基)己酸(3.50g,8.94mmol,1.00当量)在THF(50mL)中的溶液 添加NMM(904mg,8.94mmol,1.00当量)和氯甲酸异丁酯(1.22g,8.94 mmol,1.00当量)。将混合物在-20℃和N2下搅拌1h。然后添加重氮 甲烷(376mg,8.94mmol,1.00当量)。将混合物在-20℃和N2下搅拌4 h。将混合物用H2O(50mL)稀释，用EA(50mL×3)萃取。将有机层 合并，经Na2SO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。将残余物通过用PE/EA ＝1/1洗脱的硅胶色谱法纯化，以得到呈黄色固体状的叔丁基 -N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-7-重氮基-6-氧代-庚基]氨基甲酸 酯(2.90g,6.98mmol,78.1％收率)。
叔丁基-N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-7-溴-6-氧代-庚基]- 氨基甲酸酯(45b)。向(3-叠氮基苯甲酰基)-[(1S)-5-(叔丁氧基羰基氨 基)-1-(2-重氮基乙酰基)戊基]铵(2.90g,6.96mmol,1.00当量)在EA(50 mL)中的溶液添加HBr/AcOH(2.56g,10.44mmol,1.50当量，纯度： 33％)。将混合物在-20℃下搅拌10min。将混合物用H2O(50mL)稀 释，用EA(50mL)萃取。将有机层用盐水(50mL×3)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并且在减压下浓缩，以得到呈黄色固体状的叔丁基 -N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-7-溴-6-氧代-庚基]氨基甲酸酯 (2.90g，粗产物，纯度：62.2％)。
叔丁基-N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-6-氧代-7-(2,3,5,6-四 氟苯氧基)庚基]氨基甲酸酯(45a)。向叔丁基-N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲 酰基)-氨基]-7-溴-6-氧代-庚基]氨基甲酸酯(2.90g,6.19mmol,1.00当 量)在DMF(20mL)中的溶液添加2,3,5,6-四氟苯酚(1.54g,9.29mmol, 1.50当量)和KF(1.80g,30.95mmol,5.00当量)。将混合物在20℃下 搅拌12h。将混合物用H2O(100mL)稀释，用EA(100mL)萃取。将 有机层用盐水(100mL×5)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并且在减压下 浓缩。将残余物通过用PE:EA＝4:1洗脱的硅胶色谱法纯化，以得到 呈白色固体状的叔丁基-N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-6-氧代 -7-(2,3,5,6-四氟苯氧基)庚基]氨基甲酸酯(2.80g,5.06mmol,81.7％收 率)。
N-[(1S)-5-氨基-1-[2-(2,3,5,6-四氟苯氧基)乙酰基]戊基]-3-叠氮基- 苯甲酰胺(45)。将叔丁基-N-[(5S)-5-[(3-叠氮基苯甲酰基)氨基]-6-氧代 -7-(2,3,5,6-四氟苯氧基)庚基]氨基甲酸酯(2.20g,3.97mmol,1.00当量) 在HCl/EA(20mL,4M)中的溶液在20℃下搅拌30min。将混合物用 H2O(20mL)稀释，将水层冻干以得到呈白色固体状的N-[(1S)-5-氨基 -1-[2-(2,3,5,6-四氟苯氧基)乙酰基]戊基]-3-叠氮基-苯甲酰胺。MS m/z＝ 454.1(MH+)。
实施例37.通过本发明的的化合物对赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶(lysine gingipain)的抑制
以与Barret Biochemical Journal.1980,187(3),909所述类似的荧 光测定来测量本发明的化合物抑制赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶的活性的 能力。具体测定条件如下。缓冲液：pH＝7.5,100mM Tris-HCl，75mM NaCl，2.5mM CaCl2，10mM半胱氨酸，在加入全部后加入1％DMSO。 蛋白质：从牙龈卟啉单胞菌的培养中分离的0.1nM Kgp，如Pike等人J.Biol.Chem.1994,269(1),406，以及Potempa和Nguyen.Current Protocols in ProteinScienc.2007,21.20.1-21.20.27所述。荧光底物：10 uM Z-His-Glu-Lys-MCA。时间＝90分钟。温度＝37℃。各个化合物： 10种浓度，以100uM或100nM开始，以及由连续3倍稀释产生的较 低浓度。通过测试各个化合物的浓度范围，确定了抑制50％赖氨酸牙 龈卟啉菌蛋白酶的活性所需的浓度(“IC50”)。在所述的测定条件下，信 噪比是优异的，并且Z因子大于0.6。
测试了本文所述化合物针对Kgp、RgpB和胰蛋白酶的抑制活性。 各种化合物的KgpIC50值列于表2中。化合物43表现出高于475nM 的RgpB IC50值，并且表2中的其余的化合物表现出高于2.5μM的 RgpB IC50值。表2中的所有化合物表现出高于1μM的胰蛋白酶IC50值。
表2.本发明的化合物的赖氨酸牙龈卟啉菌蛋白酶抑制活性。
Figure BDA0001295716360001121
****IC50≤1nM
***1nM<IC50≤10nM
**10nM<IC50≤25nM
*25nM<IC50≤50nM
+++ 50nM<IC50≤100nM
++ 100nM<IC50≤250nM
++ 250nM<IC50
尽管出于清楚和理解目的已经通过示例和实施例相当详细地描述 了前述内容，但是本领域技术人员应理解，在所附权利要求的范围内， 可以实践某些变化和修改。此外，本文提供的各个参考文献通过引用 整体并入，如同各个参考文献单独通过引用并入。

Claims (42)

1.式I的化合物：
Figure FDA0002010471400000011
或其药物可接受的盐，其中
Z为卤素取代的C6-10芳氧基甲基-羰基；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、-(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、-NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、-(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、-(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、-NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、-O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，
各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
条件是当Z为取代的苯氧基甲基-羰基，A为-CH2-，并且B和D为氢时，则R3不是(2-苯基)乙基或取代的(2-苯基)乙基。
2.如权利要求1所述的化合物，其具有式Ib的结构：
Figure FDA0002010471400000021
或其药物可接受的盐，其中
B和D独立地选自氢、卤素、卤代甲基和卤代甲氧基。
3.如权利要求1或权利要求2中任一项所述的化合物，其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基和-L-R5。
4.如权利要求1所述的化合物或其药物可接受的盐，其具有式Id的结构：
Figure FDA0002010471400000031
或其药物可接受的盐，
其中R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基和-L-R5，
其中L为C1-4亚烷基。
5.如权利要求4所述的化合物或其药物可接受的盐，其中
R3选自环己基、环戊基、吗啉基、苯基、哌啶基、吡啶基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、1,2,3,4-四氢萘基和噻唑基，
以上各个基团被1至3个选自甲基、甲氧基、三氟甲基、乙酰基和-N3的成员任选取代。
6.如权利要求1所述的化合物，其选自
Figure FDA0002010471400000032
Figure FDA0002010471400000033
及其药物可接受的盐。
7.如权利要求4所述的化合物，其选自：
Figure FDA0002010471400000042
及其药物可接受的盐。
8.如权利要求1所述的化合物，其选自
Figure FDA0002010471400000043
及其药物可接受的盐。
9.如权利要求4所述的化合物，其选自：
及其药物可接受的盐。
10.如权利要求1所述的化合物或其药物可接受的盐，其中R4选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
11.如权利要求10所述的化合物，其为
Figure FDA0002010471400000051
或其药物可接受的盐。
12.如权利要求10所述的化合物，其为
Figure FDA0002010471400000052
或其药物可接受的盐。
13.包含权利要求1-12中任一项所述的化合物和药物可接受的赋形剂的药物组合物。
14.式Ie的化合物在制备用于治疗与牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)感染相关的疾病或病况的药物中的用途：
Figure FDA0002010471400000053
或其药物可接受的盐，其中
Z为卤素取代的C6-10芳氧基甲基-羰基；
A选自-CH2-和-O-；
B和D独立地选自氢、卤素、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基；
R1选自氢和胺保护基团；
R2为氢；以及
R3选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C1-8烷基、C3-8环烃基、5元至12元饱和的杂环基、-L-R5和-OR6，其中
L选自-O-、-NR-、C1-4亚烷基和2元至4元杂亚烷基，其中R选自氢和C1-8烷基，
R5选自C6-10芳基、5元至12元杂芳基、C3-8环烃基和5元至12元饱和的杂环基，以及
-OR6和与其键合的羰基形成胺保护基团，
并且其中R3被一个或多个选自卤素、-CN、-NO2、-N3、-OH、Ra、Rb、-ORa、-ORb、-(CH2)kC(O)Rc、-NRd(CH2)uC(O)Rc、-O(CH2)uC(O)Rc、-(CH2)kCONRdRd、-(CH2)kNRdC(O)Rc、-NRd(CH2)uCONRdRd、-NRd(CH2)uNRdC(O)Rc、-O(CH2)uCONRdRd、-O(CH2)uNRdC(O)Rc、-(CH2)kS(O)2NRdRd、-(CH2)kNRdS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)2Rc、-(CH2)kS(O)Rc、-(CH2)kSRd、-NRd(CH2)uS(O)2NRdRd、-NRd(CH2)uNRdS(O)2Rc,-NRd(CH2)uS(O)2Rc、-NRd(CH2)uS(O)Rc、-NRd(CH2)uSRd、-O(CH2)uS(O)2NRdRd、-O(CH2)uNRdS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)2Rc、-O(CH2)uS(O)Rc和-O(CH2)uSRc的取代基任选取代，其中：
各个Ra独立地选自C1-4烷基和C1-4卤代烷基，各个Rb独立地选自C3-6环烃基、C3-6卤代环烃基、C6-10芳基、5元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rc独立地选自-OH、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-8环烃基、C3-8卤代环烃基、C6-10芳基、(C6-10芳基)-(C1-8烷基)、5元至12元杂芳基和5元至12元饱和的杂环基，
各个Rd独立地选自氢和C1-8烷基，
各个下标k独立地选自0、1、2、3、4、5和6，以及
各个下标u独立地选自1、2、3、4、5和6；以及
R4选自氢、卤素、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4卤代烷基和C1-4卤代烷氧基。
15.如权利要求14所述的用途，其中所述式Ie的化合物具有结构：
Figure FDA0002010471400000061
其中B和D独立地选自氢、卤素、卤代甲基和卤代甲氧基。
16.如权利要求14所述的用途，其中所述化合物选自：
Figure FDA0002010471400000071
Figure FDA0002010471400000072
及其药物可接受的盐。
17.如权利要求14所述的用途，其中所述化合物选自：
Figure FDA0002010471400000073
Figure FDA0002010471400000074
及其药物可接受的盐。
18.如权利要求14所述的用途，其中所述化合物选自：
Figure FDA0002010471400000075
及其药物可接受的盐。
19.如权利要求14所述的用途，其中所述化合物选自：及其药物可接受的盐。
20.如权利要求14所述的用途，其中所述化合物为
或其药物可接受的盐。
21.如权利要求14所述的用途，其中所述化合物为或其药物可接受的盐。
22.如权利要求14所述的用途，其中所述疾病或病况选自脑部病症、牙周病、糖尿病、心血管疾病、关节炎、高的早产风险、肺炎、癌症、肾脏疾病、肝脏疾病、视网膜病症和青光眼。
23.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为脑部病症。
24.如权利要求23所述的用途，其中所述脑部病症选自阿尔茨海默氏病、唐氏综合征、癫痫、孤独症、帕金森病、特发性震颤、额颞痴呆、进行性核上性麻痹、肌萎缩性侧索硬化、亨廷顿病、多发性硬化、轻度认知损害、与年龄相关的记忆损害、慢性创伤性脑部病变、中风、路易体疾病、多系统萎缩、精神分裂症和抑郁症。
25.如权利要求24所述的用途，其中所述脑部病症为阿尔茨海默氏病。
26.如权利要求25所述的用途，其还包括向对象施用一种或多种选自胆碱酯酶抑制剂、血清素调节剂、NMDA调节剂、Aβ靶向治疗剂、ApoE靶向治疗剂、小神经胶质靶向治疗剂、血脑屏障靶向治疗剂、tau靶向治疗剂、补体靶向治疗剂和抗炎剂的活性剂。
27.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为牙周病。
28.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为肝脏疾病。
29.如权利要求28所述的用途，其中所述肝脏疾病为非酒精性脂肪肝炎。
30.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为视网膜病症。
31.如权利要求30所述的用途，其中所述视网膜病症为年龄相关性黄斑变性。
32.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为癌症。
33.如权利要求32所述的用途，其中所述癌症选自口腔癌、乳腺癌、胰腺癌和多形性胶质母细胞瘤。
34.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为高早产风险。
35.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为关节炎。
36.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为心血管疾病。
37.如权利要求22所述的用途，其中所述疾病或病况为糖尿病。
38.如权利要求14所述的用途，其中所述药物施用于所述对象持续至少一个月。
39.如权利要求38所述的用途，其中所述药物施用于所述对象持续至少一年。
40.如权利要求38所述的用途，其中所述药物施用于所述对象持续至少10年。
41.如权利要求38所述的用途，其中所述药物施用于所述对象持续至少60年。
42.如权利要求38所述的用途，其中所述药物施用于人、犬科动物或猫科动物。
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