CN108602835A - Pde1抑制剂 - Google Patents

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C·D·杰苏达森
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Abstract

本发明提供式I化合物,其可用于治疗慢性肾病和糖尿病肾病。

Description

PDE1抑制剂
本发明涉及某种PDE1抑制剂、包含该化合物的药物组合物、使用该化合物治疗生理病症的方法以及可用于合成该化合物的中间体和方法。
磷酸二酯酶(PDE)是通过控制这些环核苷酸水解的速率来调节cAMP和cGMP的细胞水平的酶。PDE1是钙和钙调蛋白依赖性PDE,是至少11种已知PDE家族之一。PDE1在许多组织包括脑、心脏、肺、肾和平滑肌中表达。另外,PDE1由三个已知同种型的家族组成:PDE1A、PDE1B和PDE1C。
患有糖尿病的患者经常发展为称为糖尿病肾病(或糖尿病肾病变)的慢性肾病。据估计,糖尿病肾病可能影响多达40%的糖尿病患者。糖尿病肾病的治疗选项是有限的,包括使用降低血压、控制血糖水平、饮食和体重的药物,以及实施定期的身体活动。因此,对于患有慢性肾病特别是糖尿病肾病的患者,需要另外的治疗选项。
美国专利No.9,175,010公开了某些噻吩-、呋喃-和吡啶-稠合的唑并嘧啶-5-(6H)-酮,它们是PDE1更特别是PDE1B的抑制剂,可用于治疗各种生理病症,包括神经学疾病、心血管疾病和肾脏疾病。另外,欧洲专利No.0 040 401公开了某些具有抗高血压活性的取代的三唑并喹喔啉-4-酮。
本发明提供某种新化合物,其是PDE1的抑制剂。此外,本发明提供某种新化合物,其是相对于其他PDE例如PDE2A、PDE3A、PDE4D、PDE5A、PDE6AB、PDE7B、PDE8A、PDE9A、PDE10A和PDE11A的PDE1B选择性抑制剂。此外,本发明提供某种新化合物,其可具有抗高血压作用并且还可改善肾血流量。此外,本发明化合物可以减轻肾纤维化。
因此,本发明提供式I化合物:
本发明还提供治疗患者的慢性肾病的方法,其包括向需要此治疗的患者施用有效量的式I化合物。
本发明还提供治疗患者的糖尿病肾病的方法,其包括向需要此治疗的患者施用有效量的式I化合物。
本发明还提供治疗患者的高血压的方法,其包括向需要此治疗的患者施用有效量的式I化合物。
此外,本发明提供用于治疗的式I化合物。本发明进一步提供式I化合物,其用于治疗慢性肾病。此外,本发明提供式I化合物,其用于治疗糖尿病肾病。此外,本发明提供式I化合物,其用于治疗高血压。此外,本发明提供式I化合物在制备用于治疗慢性肾病的药物中的用途。此外,本发明提供式I化合物在制备用于治疗糖尿病肾病的药物中的用途。本发明还提供式I化合物在制备用于治疗高血压的药物中的用途。
本发明还提供药物组合物,其包含式I化合物和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。本发明还提供了制备药物组合物的方法,包括将式I化合物与一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂混合。本发明还包括用于合成式I化合物的新的中间体和方法。
如本文所用,术语“治疗”包括防止、限制、减缓、停止或逆转现有症状或病症的进展或严重性。
如本文所用,术语“患者”是指哺乳动物,例如小鼠、豚鼠、大鼠、狗或人。应理解,优选的患者是人。
如本文所用,术语“有效量”是指本发明化合物的量或剂量,一旦单剂量或多剂量施用至患者,其在进行诊断或治疗的患者中提供所需效果。
通过使用已知技术并通过观察在类似情况下获得的结果,主治诊断医师作为本领域技术人员可以容易地确定有效量。在确定患者的有效量时,主治诊断医师考虑许多因素,包括但不限于:哺乳动物的种类;它的大小、年龄和一般健康;所涉及的特定疾病或病症;疾病或病症的程度或牵连或严重程度;个体患者的反应;施用的特定化合物;施用方式;所施用制剂的生物利用度特性;选择的剂量方案;伴随药物的使用;和其他相关情况。
式I化合物通常在宽剂量范围内有效。例如,每天的剂量通常落在约0.01至约20mg/kg体重的范围内。在某些情况下,低于上述范围下限的剂量水平可能是绰绰有余的,而在其他情况下,可以使用更大剂量且具有可接受的副作用,因此上述剂量范围不旨在以任何方式限制本发明的范围。
本发明化合物优选配制成药物组合物,其通过使化合物生物可利用的任何途径施用,包括口服和肠胃外途径。最优选地,此类组合物用于口服施用。此类药物组合物及其制备方法是本领域熟知的。(参见,例如,Remington:The Science and Practice ofPharmacy(D.B.Troy,Editor,第21版,Lippincott,Williams&Wilkins,2006)。
某些缩写定义如下:“ACN”是指乙腈;“AcOH”是指冰醋酸;“DBU”是指1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯;“DCE”是指1,2-二氯乙烷;“DCM”是指二氯甲烷或亚甲基氯化物;“DIPEA”是指N,N-二异丙基乙胺;“DMF”是指N,N-二甲基甲酰胺;“DMSO”是指二甲基亚砜;“EDCI”是指1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺;“EtOAc”是指乙酸乙酯;“Et2O”是指乙醚;“EtOH”是指乙醇;“HATU”是指N-[(二甲基氨基)-1H-1,2,3-三唑并-[4,5-b]吡啶-1-基亚甲基]-N-甲基甲铵六氟磷酸盐N-氧化物;“HMDS”是指六甲基二硅胺烷(hezamethyldisilazane);“HOAT”是指1-羟基-7-氮杂苯并三唑;“HOBt”是指羟基苯并三唑;“hr”是指小时;“IC50”是指对该物质产生可能的最大抑制反应的50%的物质浓度;“LC-ES/MS”是指液相色谱电喷雾质谱;“LHMDS”是指双(三甲基甲硅烷基)氨基锂;“μmol”是指微摩尔;“min”指分钟;“MeOH”是指甲醇或甲基醇;“MTBE”是指甲基叔丁基醚;“NiNTA”是指具有用次氮基三乙酸作为螯合剂官能化的琼脂糖固定相的色谱法;“POCl3”是指三氯氧磷;“RT”指室温;“TEA”是指三乙胺;“TMA”是指三甲胺;“TFA”是指三氟乙酸;“TFAA”是指三氟乙酸酐;“THF”是指四氢呋喃;“U/ml”是指单位/毫升。
本发明化合物可通过本领域普通技术人员已知的各种方法制备,其中一些方法在下面的流程、制备例和实施例中说明。本领域普通技术人员认识到,所描述的每种路线的具体合成步骤可以以不同方式组合,或与来自不同流程的步骤组合,以制备本发明化合物。以下流程中每个步骤的产物可通过本领域熟知的常规方法回收,包括萃取、蒸发、沉淀、色谱、过滤、研磨和结晶。在下面的流程中,除非另有说明,否则所有取代基如前所定义。本领域普通技术人员容易获得试剂和原料。在不限制本发明范围的情况下,提供以下流程、制备例和实施例以进一步说明本发明。
流程1
流程1描绘式I化合物的合成。在流程1步骤A中,在约1.1当量的合适的非亲核有机碱例如TEA存在下、在极性有机溶剂如EtOAc中在加热下,将约1当量的2-(烯丙基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯与约1.05当量的2-氨基环己醇缩合。可以使用本领域熟知的标准技术例如过滤分离产物。例如,冷却反应混合物并通过过滤收集所得沉淀物,随后用合适的有机溶剂如EtOAc或Et2O洗涤并在真空下干燥,以提供N-烯丙基-N'-(2-羟基环己基)草酰胺,流程1步骤A的产物,为顺式和反式异构体的混合物,其具有用于后续使用的足够纯度而无需另外纯化。
在流程1步骤B中,流程1步骤A的产物N-烯丙基-N'-(2-羟基环己基)草酰胺可在本领域熟知的条件下氧化。例如,将约1当量的N-烯丙基-N'-(2-羟基环己基)草酰胺溶解在合适的有机溶剂混合物(例如THF和DCM)中,并在在0℃下在过量的合适的无机碱如NaHCO3存在下用约1.1当量的Dess-Martin试剂(Dess-Martin periodinane)处理。在升温至环境温度后,可以使用本领域熟知的标准技术例如萃取和通过色谱法纯化来分离产物。更具体地,将反应混合物用硫代硫酸钠水溶液和饱和NaHCO3水溶液淬灭。将反应混合物用合适的有机溶剂如DCM萃取,将合并的有机萃取物用合适的干燥剂如Na2SO4干燥,过滤,并浓缩至干。使用合适的有机溶剂混合物(例如己烷/EtOAc)将粗产物在二氧化硅上纯化,得到流程1步骤B的产物N-烯丙基-N'-(2-氧代环己基)草酰胺。
在流程1步骤C中,将约1当量的流程1步骤B的产物N-烯丙基-N'-(2-氧代环己基)草酰胺在热脱水条件下、在约1.1当量TFA和1.1当量的三氟乙酸酐的混合物存在下、在合适的酸性溶剂如冰醋酸中环化。可以使用本领域熟知的标准技术例如蒸发和通过色谱法纯化来分离产物。更具体地,将反应混合物冷却至环境温度并减压蒸发。使用合适的有机溶剂混合物(例如MeOH/EtOAc)将粗产物在二氧化硅上纯化,得到流程1步骤C的产物4-烯丙基-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮。
在流程1步骤D中,用合适的氯化剂例如POCl3处理约1当量的流程1步骤C的产物4-烯丙基-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮,并在合适的有机溶剂如DCE中加热。冷却至环境温度后,将反应混合物减压浓缩,得到流程1步骤D的产物1-烯丙基-3-氯-3,4,5,6,7,8-六氢喹喔啉-2-酮,其适合于后续使用而无需进一步纯化。
在流程1步骤E中,将约1当量的流程1步骤D的产物1-烯丙基-3-氯-3,4,5,6,7,8-六氢喹喔啉-2-酮与约5当量肼在适当的极性有机溶剂如EtOH中加热。可以使用本领域熟知的标准技术例如萃取分离产物。更具体地,将反应混合物冷却并在减压下浓缩,在水和适当的有机溶剂(例如DCM)之间分配,并分离各相。将有机萃取物用Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩,得到流程1步骤E的产物1-烯丙基-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮,其适用于随后使用,无需另外纯化。
在流程1步骤F中,流程1步骤E的产物可以使用本领域熟知的各种酰胺偶联技术与酸偶联。例如,将约1当量的1-烯丙基-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮(步骤E的产物)溶解在合适的有机溶剂如DMF中,并在3.5-5当量的合适的非亲核有机碱如TEA或DIPEA存在下用约1.7当量的合适的酰胺偶联剂例如HATU或TBTU,和1.7当量的适当的羧酸例如1-环丙基环丙烷-甲酸处理(参见Eur.J.Org Chem.,2010,pp 3295-3301)。可以使用本领域熟知的标准技术例如萃取分离产物。更具体地,将反应混合物用EtOAc稀释,依次用饱和NaHCO3水溶液和饱和NaCl水溶液洗涤,用Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到流程1步骤F的产物N'-(4-烯丙基-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基)-1-环丙基-环丙烷碳酰肼,其可以不经另外的纯化而继续用于下一步骤。
在流程1步骤G中,可以在本领域熟知的热或微波条件下将流程1步骤F的产物N'-(4-烯丙基-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基)-1-环丙基-环丙烷碳酰肼环化。例如,将N'-(4-烯丙基-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基)-1-环丙基-环丙烷碳酰肼溶解在合适的有机酸如AcOH中,并在微波反应器中加热。可以使用本领域熟知的标准技术例如色谱法分离产物。更具体地,将反应混合物在减压下浓缩,并使用合适的有机溶剂混合物如己烷/EtOAc对粗产物进行二氧化硅色谱,得到流程1步骤G的产物5-烯丙基-1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮。
在流程1步骤H中,可以在本领域熟知的各种条件下将流程1步骤G的产物5-烯丙基-1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮脱烯丙基化。例如,将约1当量的5-烯丙基-1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮溶解在合适的脱气有机溶剂如DCM中。在加热下,用约3当量的N,N-二甲基巴比土酸和约0.2当量的四(三苯基膦)钯处理该溶液。可以使用本领域熟知的标准技术例如色谱法分离产物。更具体地,将反应混合物在减压下浓缩,并将所得残留物进行反相柱色谱,使用缓冲水和有机流动相的合适混合物,例如含有约0.1%TFA的ACN和含有约0.1%TFA的水,得到流程1步骤H的产物1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-5H-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮。
在流程1步骤I中,可在本领域熟知的各种标准烷基化条件下将流程1步骤H的产物烷基化。例如,将约1当量的步骤H的产物1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-5H-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮溶解在合适的有机溶剂如DMF中,并在环境温度或低于环境温度下用约3当量的合适的强有机碱如LHMDS处理。将随后的反应混合物用约1当量的适当的烷基化剂如溴甲基环丙烷和催化量的卤素转移剂如KI的混合物处理。可以使用本领域熟知的标准技术例如稀释然后进行色谱方法来分离产物。更具体地,将反应混合物用合适的有机溶剂如EtOAc稀释,用饱和NaCl水溶液洗涤,用Na2SO4干燥,过滤,并减压浓缩。使用适当的极性有机溶剂如EtOAc,通过二氧化硅色谱法纯化粗产物,得到式I化合物1-(1-环丙基环丙基)-5-(环丙基甲基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮,流程1步骤I的产物。
流程2
流程2描绘了式I化合物的另一种合成方法。在流程2步骤A中,在约-20至0℃、在约1.1当量的非亲核有机碱如三甲胺存在下,将在典型的有机溶剂如DCM中的约1当量的环丙基甲胺用约1当量的2-氯-2-氧代-乙酸乙酯酰化。可以使用本领域熟知的标准技术例如萃取分离产物。更具体地,将反应混合物倒入水中,用合适的无机酸水溶液如1M HCl将pH调节至~6-7,并用合适的有机溶剂如DCM萃取酸化的含水混合物。将合并的有机萃取液依次用饱和NaHCO3洗涤,然后用饱和NaCl水溶液洗涤,用Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩,得到流程2步骤A的产物2-(环丙基甲基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯,其适合后续使用而无需另外纯化。
在流程2步骤B中,可以在本领域熟知的各种条件下进行2-(环丙基甲基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯的酰胺化。例如,将约1当量的2-(环丙基甲基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯(流程2步骤A的产物)溶解在合适的有机溶剂(例如DCM)中,并依次用约1当量的氨基环己醇和约1当量的合适的非亲核有机碱例如TEA处理。在环境温度下搅拌16-24小时后,可以使用本领域熟知的技术例如过滤分离产物。例如,通过过滤收集反应混合物中的所得沉淀物,用最少量的DCM洗涤,并空气干燥,得到流程2步骤B的产物N-(环丙基甲基)-N'-(2-羟基环己基)草酰胺,其为顺式和反式异构体的混合物,具有用于后续使用的足够纯度而无需另外纯化。
在流程2步骤C中,可以通过本领域熟知的条件氧化流程2步骤B的产物N-(环丙基甲基)-N'-(2-羟基环己基)草酰胺。例如,将约1当量的N-(环丙基甲基)-N'-(2-羟基环己基)草酰胺溶解在合适的有机溶剂如DCM中,冷却至0℃,并用约2.5当量的三氧化硫-吡啶络合物缓慢处理。在升温至环境温度后,可以使用本领域熟知的技术例如萃取分离产物。例如,将反应混合物倒入水中,用合适的无机酸水溶液如1M HCl水溶液中和至pH~7,并用DCM萃取。将合并的有机萃取液依次用H2O洗涤,然后用饱和NaCl水溶液洗涤,用Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩,得到流程2步骤C的产物N-(环丙基甲基)-N'-(2-氧代环己基)草酰胺,其适合随后使用而无需另外纯化。
在流程2步骤D中,将流程2步骤C的产物N-(环丙基甲基)-N'-(2-氧代环己基)草酰胺的环化可以以与流程1步骤C中描述的方式类似的方式进行,得到流程2步骤D的产物4-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮。
在流程2步骤E中,可以如在流程1步骤D所述那样进行4-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮(流程2步骤D的产物)的氯化,得到流程2步骤E的产物3-氯-1-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮。
在流程2步骤F中,可以在类似于流程1步骤E描述的条件下用肼处理流程2步骤E的产物3-氯-1-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮,得到流程2步骤F的产物1-(环丙基甲基)-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮。
在流程2步骤G中,可以使用多种本领域熟知的酰胺偶联技术使流程2步骤F的产物1-(环丙基甲基)-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮与酸偶联。例如,将约1当量的1-(环丙基甲基)-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮溶解在合适的有机溶剂如DMF中,并顺序用约1.5当量的1-环丙基环丙烷-甲酸(参见Eur.J.Org Chem.,2010,pp 3295-3301)、1.6当量EDCI、约1.7当量HOAT和约3当量的合适非亲核有机碱如TEA处理。在环境温度下搅拌约16小时后,可以使用本领域熟知的技术例如萃取分离产物。例如,将反应混合物在H2O和MTBE之间分配,分离各相,并用合适的无机酸水溶液如0.5M HCl酸化水相。用适当的有机溶剂如DCM萃取酸化的水溶液,分离各层,有机层用Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩,得到1-环丙基-N'-[4-(环丙基甲基)-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基]环丙烷碳酰肼(流程2步骤G的产物),其适合于随后使用而无需另外纯化。
在流程2步骤H中,将约1当量的流程2步骤G的产物1-环丙基-N'-[4-(环丙基甲基)-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基]环丙烷碳酰肼在热条件下在有机溶剂如HMDS中环化,所述有机溶剂含有0.2当量的合适的非亲核有机碱如DBU。加热约16小时后,可以通过使用本领域熟知的技术例如过滤、萃取和研磨分离产物。例如,将冷却的反应混合物过滤,并将收集的固体溶解在合适的有机溶剂如DCM中。用饱和NaCl水溶液洗涤有机溶液,用Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。将粗产物与最少量的ACN一起研磨,过滤收集固体,再溶于少量EtOAc中,减压浓缩,得到1-(1-环丙基环丙基)-5-(环丙基甲基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮(流程2步骤H的产物),其纯度足够无需另外纯化。
制备例1
N-烯丙基-N'-(2-羟基环己基)草酰胺
流程1步骤A:将2-氨基环己醇(7.7g,66.8mmol)、2-(烯丙基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯(10.0g,63.6mmol)和三乙胺(9.8mL,70.0mmol)混合在EtOAc(127.3mL)中,并将混合物在80℃加热4hr。冷却混合物至环境温度并搅拌过夜。通过真空过滤分离得到的沉淀,将滤饼用EtOAc洗涤,并干燥4hr,得到标题化合物(7.2g,50%),为白色结晶固体。在减压下浓缩滤液并将得到的固体在Et2O中超声处理。通过真空过滤分离固体,将滤饼用Et2O洗涤,并干燥1.5hr,得到另外的标题化合物(2.8g,19%),为白色结晶固体。产物是顺式和反式异构体的混合物。LC-ES/MS(m/z):227.0(M+H).
制备例2
N-烯丙基-N'-(2-氧代环己基)草酰胺
流程1步骤B:将N'-烯丙基-N-(2-羟基环己基)草酰胺(5.0g,22.1mmol)和NaHCO3(25.0g,297.6mmol)混合在DCM(110.5mL)和THF(36.8mL)的混合物中,并将得到的混悬液冷冻至0℃。将3,3,3-三乙酰氧基-3-碘苯酞(10.3g,24.3mmol)加至混悬液中,并使混合物缓慢升温至环境温度。在环境温度搅拌过夜后,通过加入饱和的Na2S2O3(7.0g在50mL H2O中)和饱和的NaHCO3淬灭混合物。将两相混合物在环境温度搅拌2hr并分离各层。用DCM萃取水层。将有机萃取物合并,用Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到残留物。通过硅胶快速色谱法纯化残留物,用EtOAc:己烷(1:1)洗脱,得到标题化合物(3.4g,69%),为灰白色固体。LC-ES/MS(m/z):225.0(M+H).
制备例3
4-烯丙基-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮
流程1步骤C:将N-烯丙基-N'-(2-氧代环己基)草酰胺(3.4g,15.2mmol)加至AcOH(15.2mL,264.6mmol)、TFA(1.3mL,16.7mmol)和TFAA(3.5g,16.7mmol)的混合物中并将混合物在100℃加热过夜。冷却混合物至环境温度并在减压下除去溶剂,得到黑色油状物。通过硅胶快速色谱法纯化残留物,用MeOH:EtOAc(0:1至1:4的梯度)洗脱,得到标题化合物(2.6g,83%),为褐色固体。LC-ES/MS(m/z):207.0(M+H).
制备例4
1-烯丙基-3-氯-3,4,5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮
流程1步骤D:将POCl3(2.0g,13.1mmol)加至溶解在DCE(62.6mL)中的4-烯丙基-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮(2.6g,12.5mmol)溶液并将混合物在75℃加热4.5hr。将另外的POCl3(1.0g,6.3mmol)加至混合物中并在75℃持续加热3.5hr。冷却混合物至环境温度并搅拌过夜。在减压下除去溶剂并将得到的残留物溶解在甲苯中。在减压下除去甲苯,得到标题化合物(2.81g,100%),为深红色油状物。LC-ES/MS(m/z):225.0(M+H).
制备例5
1-烯丙基-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮
流程1步骤E:将肼(2.0g,62.5mmol)加至1-烯丙基-3-氯-3,4,5,6,7,8-六氢喹喔啉-2-酮(2.8g,12.5mmol)的EtOH(50mL)混悬液中并在回流下加热混合物过夜。冷却混合物至环境温度并在减压下除去溶剂。在H2O和DCM之间分配得到的残留物。分离有机层并用DCM萃取水层。将有机萃取物合并,用Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到标题化合物(2.6g,95%),为橙色油状物。LC-ES/MS(m/z):221.0(M+H).
制备例6
N'-(4-烯丙基-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基)-1-环丙基-环丙烷碳酰肼
流程1步骤F:将1-环丙基环丙烷甲酸(2.3g,18.3mmol,参见Eur.J.Org Chem.,2010,pp 3295-3301)、HATU(7.0g,18.3mmol)和DIPEA(6.6mL,37.7mmol)加至1-烯丙基-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮(2.4g,10.8mmol)的DMF(40mL)溶液中并在环境温度搅拌混合物过夜。将混合物用EtOAc稀释,并依次用饱和的NaHCO3和饱和的NaCl水溶液洗涤混合物。用Na2SO4干燥有机混合物,过滤,并在减压下浓缩,得到标题化合物(3.5g,100%),为棕色油状物。LC-ES/MS(m/z):329.2(M+H).
制备例7
5-烯丙基-1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮
流程1步骤G:将N'-(4-烯丙基-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基)-1-环丙基-环丙烷碳酰肼(3.5g,10.8mmol)溶解在AcOH(10.0mL,174.5mmol)中并在130℃在微波中加热溶液3.5hr。在减压下除去AcOH并通过硅胶快速色谱法纯化得到的残留物,用EtOAc:己烷(4:1至1:0的梯度)洗脱,得到标题化合物(1.2g,35%),为棕色油状物。LC-ES/MS(m/z):311.2(M+H).
制备例8
1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-5H-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮
流程1步骤H:将N,N-二甲基巴比土酸(1.3g,8.5mmol)加至5-烯丙基-1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮(877.4mg,2.8mmol)的DCM(30mL)溶液中并用氮气冲洗10分钟。加入四(三苯基膦)钯(653.3mg,565.3μmol)并将混合物在35℃加热过夜。冷却混合物至环境温度并在减压下除去溶剂,得到残留物。通过反相快速色谱法(REDISEPTM Gold C-18,415g;梯度:20-48%在0.1%TFA的H2O混合物中的0.1%TFA的ACN混合物,历经22.9min.)纯化残留物,得到标题化合物(392.7mg,51%),为褐色固体。LC-ES/MS(m/z):271.0(M+H).
制备例9
2-(环丙基甲基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯
流程2步骤A:将TMA(90g,0.9mol)加至-10℃的2-氯-2-氧代-乙酸乙酯(109g,0.8mol)的DCM(1.5L)溶液中。在-10℃历经20分钟将环丙基甲胺(60g,0.8mol)滴加加至溶液中并在-10℃搅拌混合物3hr。将混合物倒入H2O(1.5L)中,并用1M HCl调节pH~5-6。分离各层并依次用饱和的NaHCO3(500mL)和饱和的NaCl水溶液(500mL)洗涤有机层。用Na2SO4干燥有机层并在减压下浓缩,得到标题化合物(129g,94%),为黄色油状物。LC-ES/MS(m/z):172.2(M+H).
制备例10
N-(环丙基甲基)-N'-(2-羟基环己基)草酰胺
流程2步骤B:在环境温度将TEA(115mL,0.8mol)加至2-(环丙基甲基氨基)-2-氧代-乙酸乙酯(128.5g,0.75mol)的DCM(1.6L)溶液中。将2-氨基环己醇(91g,0.8mol)加至混合物中,并在环境温度搅拌16hr。过滤得到的沉淀并风干,得到标题化合物(147g,80%),为顺式和反式异构体的白色固体混合物。LC-ES/MS(m/z)241.1(M+H).
制备例11
N-(环丙基甲基)-N'-(2-氧代环己基)草酰胺
流程2步骤C:在0℃历经1hr将TEA(320mL,2.3mol)加至N-(环丙基甲基)-N'-(2-羟基环己基)草酰胺(137g,0.6mol)的DCM(1.4L)浆状物中。将三氧化硫-吡啶络合物(365g,2.3mol)溶解在DMSO(730mL)中,并在0℃将溶液滴加加至反应混合物中。使混合物升温至环境温度并搅拌16hr。将反应混合物倒入H2O(800mL)中并使用1M HCl调节至pH~7。分离各层并依次用H2O(300mL)和饱和的NaCl水溶液(200mL)洗涤有机层。用Na2SO4干燥有机萃取物并在减压下浓缩,得到标题化合物(114g,83%),为白色固体。LC-ES/MS(m/z)239.1(M+H).
制备例12
4-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮
流程2步骤D:将TFA(60g,0.5mol)和TFAA(111g,0.5mol)加至N-(环丙基甲基)-N'-(2-氧代环己基)草酰胺(114g,0.5mol)的AcOH(574mL)溶液中并将混合物在100℃加热18hr。在减压下除去AcOH并将H2O(500mL)和DCM(400mL)加至得到的残留物中。使用NaHCO3水溶液调节pH至~7并分离各层。依次用H2O(200mL)和饱和的NaCl水溶液(200mL)洗涤有机层。用Na2SO4干燥有机萃取物并在减压下浓缩,得到为固体的粗产物。用ACN(3mL/g)研磨固体并通过真空过滤分离,得到标题化合物(42g,38%),为白色固体。LC-ES/MS(m/z)221.1(M+H).
制备例13
3-氯-1-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮
流程2步骤E:将4-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢-1H-喹喔啉-2,3-二酮(41.5g,0.19mol)和POCl3(37.7g,0.3mol)混合在DCE(415mL)中,并将混合物在75℃加热5hr。冷却混合物至环境温度并倒入饱和的KH2PO4溶液(1L)中。分离各层并依次用H2O(300mL)和饱和的NaCl水溶液(300mL)洗涤有机层。用Na2SO4干燥有机萃取物并在减压下浓缩,得到标题化合物(38.3g,85%),为棕色固体。LC-ES/MS(m/z):239.1(M+H).
制备例14
1-(环丙基甲基)-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮
流程2步骤F:将肼(80.6g,1.6mol)加至3-氯-1-(环丙基甲基)-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮(38.3g,0.16mol)的EtOH(153mL)溶液中并将混合物在75℃加热4hr。冷却混合物至环境温度并倒入H2O(300mL)中。通过真空过滤分离得到的黄色沉淀。将滤饼溶解在DCM(200mL)中。用Na2SO4干燥有机溶液并在减压下浓缩,得到标题化合物(28.7g,76%),为灰白色固体。LC-ES/MS(m/z):235.2(M+H).
制备例15
1-环丙基-N'-[4-(环丙基甲基)-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基]环丙烷碳酰肼
SP-0010427-181-A
流程2步骤G:在0℃将EDCI(36.4g,0.19mol)、HOAT(26.9g,0.2mol)、TEA(38.5g,0.4mol)和1-(环丙基甲基)-3-肼基-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-酮(28.7g,0.12mol)加至1-环丙基环丙烷甲酸(23.2g,0.18mol,参见Eur.J.Org Chem.,2010,pp 3295-3301)的DMF(430mL)溶液中。使反应混合物升温至环境温度,搅拌16hr,然后倒入H2O(800mL)和MTBE(700mL)的混合物中。分离各层并用0.5M HCl(300mL)萃取有机层。弃去有机层并用饱和的NaHCO3调节水层至pH~8。用DCM萃取水层,分离各层,并在减压下浓缩有机萃取物,得到标题化合物(38g,91%),为灰白色固体。LC-ES/MS(m/z):343.2(M+H).
实施例1
1-(1-环丙基环丙基)-5-(环丙基甲基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮
流程1步骤I:将LHMDS(1.6g,1.8mmol)加至1-(1-环丙基环丙基)-6,7,8,9-四氢-5H-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮(164.2mg,607.4μmol)的DMF(5mL)溶液中。将混合物在环境温度搅拌1小时后,加入KI(10mg,60.7μmol)和溴甲基环丙烷(246.0mg,1.8mmol),并将混合物在环境温度搅拌2天。用EtOAc稀释混合物并用饱和的NaCl水溶液洗涤。用Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到油状物。通过快速二氧化硅色谱法纯化,用EtOAc(100%)洗脱,得到标题化合物(108.2mg,55%),为褐色固体。LC-ES/MS(m/z):325.2(M+H).
实施例1的备选方法
1-(1-环丙基环丙基)-5-(环丙基甲基)-6,7,8,9-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]喹喔啉-4-酮
流程2步骤H:将1-环丙基-N'-[4-(环丙基甲基)-3-氧代-5,6,7,8-四氢喹喔啉-2-基]环丙烷碳酰肼(35.7g,0.1mol)、HMDS(357mL)和DBU(2.9g,0.02mol)混合并将混合物在125℃加热16hr。冷却混合物至环境温度并倒入H2O(260mL)中。通过真空过滤收集沉淀并将固体溶解在DCM(200mL)中。用饱和的NaCl水溶液洗涤有机溶液,分离各层,用Na2SO4干燥有机层,并在减压下浓缩,得到固体。用ACN(2mL/g)研磨固体并通过真空过滤收集。将收集的固体溶解在EtOAc中并在减压下浓缩,得到标题化合物(20g,59%),为浅黄色固体。LC-ES/MS(m/z):325.2(M+H).
PDE蛋白的产生
将编码全长人PDE1A(NP_001003683.1)、PDE1C(NP_005011.1)、PDE5A(NP_001074.2)、PDE7B(NP_061818.1)和PDE9A(NP_002597.1)的核苷酸序列插入带有N端HIS标签的pFastBac1(Invitrogen)载体中。将编码全长人PDE4D(NP_006194.2)和PDE3A(NP_000912.3)的催化结构域(残基641-1141)的核苷酸序列插入具有C末端HIS标签的pFastBac1(Invitrogen)载体中。将编码全长人PDE8A(NP_002596.1)和PDE11A(AAI12394.1)的核苷酸序列插入具有N末端Flag标签的pFastBac1(Invitrogen)载体中。将编码全长人PDE10A(AAD32595.1)的核苷酸序列插入具有C末端Flag-His标签的pFastBac1(Invitrogen)载体中。将编码全长人PDE6A(NP_000431.2)和PDE6B(AAH00249.1)的核苷酸序列分别插入具有N末端HIS标签和N末端Flag标签的pFastBacDual(Invitrogen)载体中,用于产生PDE6A/6B二聚体。根据Bac-to-Bac杆状病毒表达系统(Invitrogen)的方案进行Sf9细胞中的杆状病毒生成和蛋白质表达。将编码全长人PDE1B(NP_000915.1)和PDE2A(NP_002590.1)的核苷酸序列插入具有C末端HIS标签的pIEX4(Novagen)中,并且根据供应商的方案(Novagen)在Sf9细胞中进行两种蛋白质产生。使用Ni-NTA琼脂糖(Qiagen)纯化His标记的PDE蛋白,然后在200柱(GE Healthcare)上在贮存缓冲液(20mM Tris-HCl,pH7.5,150mM NaCl,10%甘油)中进行尺寸排阻色谱。使用抗-Flag M2-琼脂糖(Sigma)纯化Flag标记的PDE蛋白(包括PDE6A/6B),经NiNTA柱色谱法纯化后,在贮存缓冲液(50mMTris-HCl,pH7.5,150mM NaCl,10%甘油,0.1mg/ml Flag肽)中洗脱。将所有纯化的蛋白质以小的等分试样储存在-80℃。
磷酸二酯酶测定
基于SPA检测系统(闪烁迫近测定),用放射性酶测定法测量所有3’,5’环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)酶活性。使用十点浓度响应曲线将待测化合物在纯二甲基亚砜(DMSO)中稀释。反应混合物中的最大化合物浓度为10或100μM。将适当浓度的化合物与任一种PDE酶预孵育30分钟,然后通过加入底物开始反应。使反应在室温下进行60分钟。接下来,通过添加SPA珠来终止反应。12小时后,在MICROBETATM 计数器中读取样品。“IC50”是指产生50%的化合物的可能最大抑制反应的该化合物的浓度。通过绘制归一化数据vs.log[化合物]并使用四参数逻辑方程拟合数据来计算IC50值。
Ca2+-钙调蛋白依赖性PDE酶测定
按照标准蛋白质生成程序,内部(in house)克隆和纯化PDE1B、PDE1A和PDE1C。制备测定缓冲液,使测定的最终浓度为50mM Tris-HCl、50mM MgCl2、4mM CaCl2、0.1%牛血清白蛋白和6U/ml钙调蛋白的水溶液,pH 7.5。对于PDE1A、PDE1B和PDE1C,最终的酶浓度分别为0.25、0.074和0.0012nM。通过加入底物[3H]cAMP开始反应,得到47nM的终浓度。
表1:实施例1对PDE1B、PDE1A和PDE1C的体外效力
PDE 酶 实施例1的IC50(nM)
PDE 1A 3.41
PDE 1B 4.91
PDE 1C 3.05
表1中的数据表明,实施例1的化合物在体外抑制PDE1A、PDE1B和PDE1C酶活性。
使用[3H]cAMP作为底物的PDE酶测定
使用[3H]cAMP作为反应底物测量以下磷酸二酯酶活性:PDE3A(催化结构域)、PDE4D、PDE7B和PDE8A。按照标准程序内部克隆和纯化所有这些酶。制备测定缓冲液,使测定的最终浓度为50mM Tris-HCl、8.3mM MgCl2、1.7mM乙二胺四乙酸(EDTA)和0.1%牛血清白蛋白,pH 7.5。对于PDE3A、PDE4D、PDE7B和PDE8A,最终酶浓度分别为0.008、0.021、0.5和0.06nM。也通过加入底物[3H]cAMP开始反应,得到47nM的终浓度。
表2:实施例1对PDE3A(催化结构域)、PDE4D、PDE7B和PDE8A的体外效力。
PDE 酶 实施例1的IC50(nM)
PDE3A >100000
PDE4D 7060
PDE7B 2180
PDE8A >10000
使用[3H]cGMP作为底物的PDE酶测定
使用[3H]cGMP作为反应底物测量以下磷酸二酯酶活性:PDE2A、PDE5A、PDE6A/6B、PDE9A、PDE10A和PDE11A。PDE6的催化活性形式是由α(PDE6A)和β亚基(PDE6B)组成的二聚体。PDE6A/6B的二聚体通过表达和纯化策略产生,使用两个纯化步骤,即NiNTA和抗-FLAG琼脂糖凝胶色谱法。其余的酶按照标准程序在内部克隆和纯化。制备测定缓冲液,得到50mMTris-HCl、8.3mM MgCl2、1.7mM EDTA和0.1%牛血清白蛋白,pH 7.5的测定最终浓度。对于PDE2A、PDE5A、PDE6AB、PDE9A、PDE10A和PDE11A,最终酶浓度分别为0.2、0.002、5、1、0.03和0.03nM。通过添加底物[3H]cGMP开始反应,在PDE2A、PDE10A、PDE5A、PDE6AB和PDE11A测定的情况下最终浓度为80nM,而对于PDE9A,使用20nM[3H]cGMP。
表3:实施例1对PDE2A、PDE5A、PDE6AB、PDE9A、PDE10A和PDE11A的体外效力
PDE 酶 实施例1的IC50(nM)
PDE2A >10000
PDE5A >10000
PDE 6AB >10000
PDE9A >10000
PDE10A >10000
PDE11A 2970
表2和3中的数据表明,实施例1的化合物相对于PDE2A、PDE3A、PDE4D、PDE5A、PDE6AB、PDE7B、PDE8A、PDE9A、PDE10A和PDE11A是PDE1A、PDE1B和PDE1C的体外选择性抑制剂。

Claims (8)

1.下式的化合物:
2.治疗患者慢性肾病的方法,其包括向有此需要的患者施用有效量的权利要求1的化合物。
3.治疗患者糖尿病肾病的方法,其包括向有此需要的患者施用有效量的权利要求1的化合物。
4.根据权利要求1的化合物,其用于治疗。
5.根据权利要求1的化合物,其用于治疗慢性肾病。
6.根据权利要求1的化合物,其用于治疗糖尿病肾病。
7.药物组合物,其包含权利要求1的化合物,和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
8.制备药物组合物的方法,其包括将权利要求1的化合物与一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂混合。
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