CN109364075B

CN109364075B - 氘化cftr增效剂

Info

Publication number: CN109364075B
Application number: CN201811217199.8A
Authority: CN
Inventors: A·J·摩根
Original assignee: Apex Pharma Europe Co ltd
Current assignee: Apex Pharma Europe Co ltd
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2032-11-21
Also published as: CN103833630B; CN109364075A; CN103833630A

Abstract

本发明涉及式I的化合物及其药学上可接受的盐。本发明还提供了包含本发明化合物的组合物，以及这样的组合物在通过施用CFTR增效剂有益治疗的疾病和病症的治疗方法中的用途。

Description

氘化CFTR增效剂

本申请是申请日为2012年11月21日和发明名称为“氘化CFTR增效剂”的201210489345.9号发明专利申请的分案申请。

背景技术

许多当前的药物都苦于差的吸收、分布、代谢和/或排泄(ADME)性质，这阻止了它们更广泛地应用或限制了它们用于某些适应症。差的ADME性质也是在临床试验中药物候选物失败的重要原因。虽然在有些情况下可以使用制剂技术和前药策略来改善某些ADME性质，但这些方法往往不能解决许多药物和药物候选物存在的基本ADME问题。一个这样的问题是快速代谢，它导致许多原本在疾病治疗中将会高度有效的药物过于迅速地从身体中清除。快速药物清除的可能的解决方案是频繁或高剂量给药以达到足够高的血浆药物水平。然而，这引起了许多潜在的治疗问题，例如患者对用药方案的依从性差、在较高剂量下副作用变得更剧烈和增加治疗成本。代谢迅速的药物还可能使患者暴露于不希望的毒性或反应性代谢物。

影响到许多药物的另一种ADME限制是形成毒性或生物反应性代谢物。于是，接受该药物的一些患者可能遭受毒性，或者这样的药物的安全剂量可能受到限制以至于患者接受了亚最佳量的活性剂。在某些情况下，改变给药间隔或制剂方法可能有助于减少临床不良反应，但是这种不希望的代谢物的形成通常是该化合物的代谢中固有的。

在一些选择的情况中，代谢抑制剂将与过于迅速清除的药物共同给药。用来治疗HIV感染的蛋白酶抑制剂类药物就是这样的情况。FDA推荐这些药物与细胞色素P450酶3A4(CYP3A4)(通常负责这些药物代谢的酶)的抑制剂利托那韦共同给药(参见Kempf,D.J.等，Antimicrobial agents and chemotherapy 1997,41(3):654-60))。然而，利托那韦引起不良反应，并且对于必然已经服用不同药物的组合的HIV患者增加了用药负担。类似地，为了降低右美沙芬在假性延髓情绪(pseudobulbar affect)治疗中的迅速CYP2D6代谢，向右美沙芬中添加了CYP2D6抑制剂奎尼丁。然而，奎尼丁具有有害的副作用，这大大限制了它在可能的联合治疗中的应用(参见Wang,L等,Clinical Pharmacology and Therapeutics,1994,56(6Pt 1):659-67，和奎尼丁在www.accessdata.fda.gov上的FDA标示)。

一般而言，将药物与细胞色素P450抑制剂结合不是用于降低药物清除率的令人满意的策略。抑制CYP酶的活性可能影响由该同样的酶代谢的其他药物的代谢和清除。CYP抑制可能引起其他药物在体内蓄积到毒性水平。

改进药物代谢性能的有潜在吸引力的一种策略是氘修饰。在这种途径中，人们试图通过用氘原子替代一个或多个氢原子来减慢CYP介导的药物代谢或减少不希望的代谢物的形成。氘是安全、稳定、非放射性的氢同位素。与氢相比，氘与碳形成更强的键。在选择的情况下，由氘赋予的键强度增加可以积极影响药物的ADME性质，从而产生提高药物功效、安全性和/或耐受性的潜力。同时，因为氘的大小和形状与氢的大小和形状基本相同，与只包含氢的原始化学实体相比较，由氘替代氢预计将不会影响药物的生化效能和选择性。

在过去的35年间，对非常少比率的批准药物报告了氘取代对代谢速率的影响(参见，例如，Blake,MI等,J Pharm Sci,1975,64:367-91；Foster,AB,Adv Drug Res,1985,14:1-40(“Foster”)；Kushner,DJ等,Can J Physiol Pharmacol,1999,79-88；Fisher,MB等,Curr Opin Drug Discov Devel,2006,9:101-09(“Fisher”))。结果是多变的和不可预知的。对一些化合物，氘化引起体内代谢清除率降低。对其他化合物，没有代谢变化。还有的化合物表现出代谢清除率的增加。氘效应的变易性也导致技术人员怀疑或放弃氘修饰作为抑制不利代谢的可行的药物设计策略(参见Foster的35页和Fisher的101页)。

氘修饰对药物代谢性质的影响不是可预测的，即便在氘原子掺入已知的代谢位点的情况下。人们仅可能通过实际制备和测试氘化的药物来确定代谢速率是否和如何不同于其非氘化的对应物。参见，例如，Fukuto等(J.Med.Chem.,1991,34,2871-76)。许多药物具有可能发生代谢的多个位点。需要进行氘取代的位点和看到对代谢的影响(如果有的话)所必需的氘化程度对于各种药物将是不同的。

本发明涉及伊伐卡托(ivacaftor)的新型衍生物及其药学上可接受的盐。本发明还提供了包含本发明化合物的组合物，以及这样的组合物在通过施用CFTR(囊性纤维化跨膜传导调节剂)增效剂得到有益治疗的疾病和病症的治疗方法中的用途。

伊伐卡托，又名VX-770并且化学名称为N-(2,4-二叔丁基-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-甲酰胺，起到CFTR增效剂的作用。在携带G551D-CFTR突变的至少一个拷贝的囊性纤维化患者中进行的VX-770III期临床试验结果显示了肺功能和所述疾病的其他关键指标(包括汗液氯化物水平、肺恶化的可能性和体重)的显著改善水平。VX-770目前还在与VX-809(CFTR校正剂(corrector))结合用于口服治疗携带更常见的ΔF508-CFTR突变的囊性纤维化患者的II期临床试验中。VX-770分别在2006和2007年被FDA授予快速通道资格(fast track designation)和孤儿药资格。

尽管已获得了VX-770的有益活性，但对于治疗前述疾病和病症的新化合物的需要一直存在。

发明内容

本发明特别地涉及以下各项

1.式I的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中

X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶和X⁷各自独立地是氢或氘；

Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶各自独立地是CH₃或CD₃；

条件是如果Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶每个都是CH₃，那么X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶和X⁷中的至少一个是氘。

2.第1项的化合物，其中X¹、X²、X³和X⁴相同。

3.第2项的化合物，其中X⁶和X⁷相同。

4.第2或3项的化合物，其中Y¹、Y²和Y³相同。

5.第2-4项任一项的化合物，其中Y⁴、Y⁵和Y⁶相同。

6.第2-5项任一项的化合物，其中X⁶和X⁷相同。

7.前述各项任一项的化合物，其中X⁵是氘。

8.前述各项任一项的化合物，其中C(Y¹)(Y²)(Y³)和C(Y⁴)(Y⁵)(Y⁶)中的至少一个是C(CD₃)₃。

9.前述各项任一项的化合物，其中Y¹、Y²和Y³是CD₃。

10.前述各项任一项的化合物，其中Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃。

11.前述各项任一项的化合物，其中在上述的任何实施方式中没有被指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。

12.第1项的化合物，其中式I的化合物是下表化合物中的任何一个，

或其药学上可接受的盐，其中没有被指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。

13.第1项的化合物，其中式I的化合物是下表化合物中的任何一个，

14.第1项的化合物，其中式I的化合物是下表化合物中的任何一个，

15.药物组合物，其包含前述各项任一项的化合物或其药学上可接受的盐及药学上可接受的载体。

16.第15项的药物组合物或第1-14项任一项的化合物在制备治疗囊性纤维化的药物中的用途。

附图说明

图1描绘了在人类细胞色素P450-特异性SUPERSOMES^TM中本发明化合物110和伊伐卡托随时间剩余的化合物的百分比。

具体实施方式

定义

术语“治疗”是指降低、抑制、减轻、消除、遏制或稳定疾病(例如本文中概述的疾病或紊乱)的发展或进展，减轻疾病的严重程度或改善与疾病有关的症状。

“疾病”是指损害或干扰细胞、组织或器官的正常功能的任何病症或紊乱。

应认识到，取决于合成中使用的化学材料的来源，在合成的化合物中存在天然同位素丰度的一些变化。因此，VX-770的制品固有地包含少量氘化的同位素体(isotopologue)。尽管存在这种变异，但与本发明化合物的稳定同位素取代的程度相比较，这种天然丰度的稳定氢同位素(氘)的浓度小而无关紧要。参见，例如，Wada,E等,Seikagaku,1994,66:15；Gannes,LZ等,Comp Biochem Physiol Mol Integr Physiol,1998,119:725。

在本发明的化合物中，没有专门指定为特定同位素的任何原子意味着表示该原子的任何稳定同位素。除非另有说明，当一个位置被特别地指定为“H”或“氢”时，该位置应理解为具有按照其天然丰度同位素组成的氢。同样，除非另有说明，当一个位置被特别地指定为“D”或“”时，该位置应理解为具有大于氘的天然丰度(其为0.015％)至少3000倍的丰度的氘(即，至少45％的氘掺入)。

术语“同位素富集系数”在本文中使用时是指特定同位素的同位素丰度与天然丰度之间的比率。

在其他实施方式中，本发明的化合物对于各个指定的氘原子的同位素富集系数为至少3500(在各个指定的氘原子处52.5％的氘掺入)、至少4000(60％氘掺入)、至少4500(67.5％氘掺入)、至少5000(75％氘掺入)、至少5500(82.5％氘掺入)、至少6000(90％氘掺入)、至少6333.3(95％氘掺入)、至少6466.7(97％氘掺入)、至少6600(99％氘掺入)或至少6633.3(99.5％氘掺入)。

术语“同位素体”是指其中化学结构与本发明的特定化合物只在其同位素组成方面不同的物质。

术语“化合物”，当涉及本发明的化合物时，是指除了在分子的组成原子当中可能有同位素变化之外具有相同化学结构的分子的集合。因此本技术领域的技术人员很清楚，由含有指明的氘原子的具体化学结构所表示的化合物也包含较少量的在该结构的一个或多个指定氘位置处具有氢原子的同位素体。在本发明化合物中这样的同位素体的相对量将取决于多种因素，包括用来制造所述化合物的氘化试剂的同位素纯度和在用来制备所述化合物的各个合成步骤中氘的掺入效率。然而，如上文所述，这样的同位素体的总体相对量将低于化合物的49.9％。在其他实施方式中，这样的同位素体的总体相对量将低于化合物的47.5％，低于40％，低于32.5％，低于25％，低于17.5％，低于10％，低于5％，低于3％，低于1％或低于0.5％。

本发明还提供了本发明化合物的盐。本发明化合物的盐在酸与所述化合物的碱性基团(例如氨基官能团)之间或碱与所述化合物的酸性基团(例如羧基官能团)之间形成。根据另一种实施方式，所述化合物是药学上可接受的酸加成盐。

术语“药学上可接受的”，如在本文中使用的，是指在合理的医疗判断范围内，适合用于与人和其他哺乳动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激、变态反应等等，并与合理的利益/风险比相称的组分。“药学上可接受的盐”是指在施用于接受者时能够直接或间接提供本发明化合物的任何非毒性盐。“药学上可接受的反离子”是在施用于接受者而从盐中释放时为非毒性的盐的离子部分。

通常用于形成药学上可接受的盐的酸包括无机酸例如二硫化氢、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸和磷酸，以及有机酸例如对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、重酒石酸、抗坏血酸、马来酸、苯磺酸、富马酸、葡糖酸、葡糖醛酸、甲酸、谷氨酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、乳酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸和乙酸，以及相关的无机和有机酸。因此这样的药学上可接受的盐包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、乙酸盐、丙酸盐、癸酸盐、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐、庚酸盐、丙炔酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1,4-二酸盐、已炔-1,6-二酸盐、苯甲酸盐、氯代苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯基乙酸盐、苯基丙酸盐、苯基丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、β-羟基丁酸盐、羟乙酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐及其他盐。在一种实施方式中，药学上可接受的酸加成盐包括与无机酸例如盐酸和氢溴酸形成的酸加成盐，尤其是与有机酸例如马来酸形成的酸加成盐。

术语“稳定化合物”，如在本文中使用的，是指具有足以允许它们制造的稳定性并保持所述化合物的完整性充分的时间以便可用于本文中详述的目的(例如，配制成治疗产品、供用于生产治疗化合物的中间体、可分离或可储存的中间体化合物、治疗响应于治疗剂的疾病或病症)的化合物。

“D”和“d”都指氘。“立体异构体”是指对映体和非对映体二者。“叔”和“t-”各自是指叔位。“US”是指美国。

“用氘取代”是指用相应数量的氘原子替代一个或多个氢原子。

在整个本说明书中，变量可以是泛指(例如，“各个R”)或可以是特指(例如R₁、R₂、R₃等)。除非另外指出，当变量涉及一般变量时，它意味着包括该具体变量的所有特定具体形式。

治疗化合物

本发明提供了式I的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中

X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶和X⁷各自独立地是氢或氘；

Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶各自独立地是CH₃或CD₃；

在一种实施方式中，X¹、X²、X³和X⁴相同。在这种实施方式的一个方面中，X⁶和X⁷相同。在这种实施方式的一个方面中，Y¹、Y²和Y³相同。在这种实施方式的一个方面中，Y⁴、Y⁵和Y⁶相同。在这一方面的一个实施例中，Y¹、Y²和Y³相同。在更特别的实施例中，X⁶和X⁷相同。

在一种实施方式中，Y¹、Y²和Y³各个相同。在这种实施方式的一个方面中，Y⁴、Y⁵和Y⁶各个相同。在这一方面的一个实施例中，X⁶和X⁷相同。

在一种实施方式中，C(Y¹)(Y²)(Y³)和C(Y⁴)(Y⁵)(Y⁶)中至少一个是C(CD₃)₃。

在一种实施方式中，Y¹、Y²和Y³是CD₃。在这种实施方式的一个方面中，Y⁴、Y⁵和Y⁶是CH₃。在另一种实施方式中，Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃。在这种实施方式的一个方面中，Y¹、Y²和Y³是CH₃。在又另一种实施方式中，Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃。在又另一种实施方式中，Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶是CH₃。在其中Y¹、Y²和Y³是CD₃的任何实施方式的一个方面中，X⁶是氢。在这一方面的一个实施例中，X⁷是氢。在这一方面的另一个实施例中，X⁷是氘。在其中Y¹、Y²和Y³是CD₃的任何实施方式的一个方面中，X⁶是氘。在这一方面的一个实施例中，X⁷是氢。在这一方面的另一个实施例中，X⁷是氘。在其中Y¹、Y²和Y³是CD₃并且X⁶是氘的实施方式的一个方面中，X⁶的同位素富集系数为至少4000(60％氘掺入)，例如至少4500(67.5％氘掺入)，例如至少5000(75％氘)，但是不大于5500(82.5％氘掺入)。

在其中Y¹、Y²和Y³是CD₃的任何实施方式的一个方面中，Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃并且X⁶是氢。在这一方面的一个实施例中，X⁷是氢。在这一方面的另一个实施例中，X⁷是氘。在其中Y¹、Y²和Y³是CH₃的任何实施方式的一个方面中，Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃并且X⁶是氘。在这一方面的一个实施例中，X⁷是氢。在这一方面的另一个实施例中，X⁷是氘。在其中Y¹、Y²和Y³是CD₃的任何实施方式的一个方面中，Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃并且X⁶是氘。在这一方面的一个实施例中，X⁷是氢。在这一方面的另一个实施例中，X⁷是氘。在其中Y¹、Y²和Y³是CH₃，Y⁴、Y⁵和Y⁶是CD₃并且X⁶是氘的实施方式的一个方面中，X⁶的同位素富集系数为至少4000(60％氘掺入)，例如至少4500(67.5％氘掺入)，例如至少5000(75％氘)，但是不大于5500(82.5％氘掺入)。

在其中Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶是CH₃的实施方式的一个方面中，X⁶是氘。在其中Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶是CH₃并且X⁶是氘的实施方式的一个方面中，X⁶的同位素富集系数为至少4000(60％氘掺入)，例如至少4500(67.5％氘掺入)，例如至少5000(75％氘)，但是不大于5500(82.5％氘掺入)。

在一种实施方式中，Y⁴、Y⁵和Y⁶各个都相同。在这种实施方式的一个方面中，X⁶和X⁷相同。

在任何前述实施方式、方面或实施例的一个实施例中，X⁵是氢。在另一个实施例中，X⁵是氘。

在一种实施方式中，式I的化合物是表1化合物中的任何一个，

表1

在一种实施方式中，式I的化合物是表2化合物中的任何一个，表2

在一种实施方式中，式I的化合物是表3化合物中的任何一个，表3

在另一组实施方式中，在上面阐述的任何实施方式、实施例或方面中没有被指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。

式I化合物的合成可以容易地由普通技能的合成化学工作者参考本文中公开的示例性合成和实施例来实现。与用来制备式I化合物及其中间体的方法类似的相关方法公开在，例如WO 2007075946、WO 2011019413、WO 2010019239、WO 2007134279、WO 2007079139和WO 2006002421中，它们的教导并入本文作为参考。

可以利用相应的氘化的和任选其他含同位素的试剂和/或中间体以合成本文中描述的化合物，或援用本技术领域已知用于将同位素原子引入化学结构的标准合成方案来执行这样的方法。

示例性合成

用于合成式I化合物的便利方法描绘在图解1中。

图解1：

可以如图解1所示，通过在DIEA(N,N’-二异丙基乙胺)存在下使用HATU(N,N,N′,N′-四甲基-O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)六氟磷酸脲)偶联A和B来制备式I的化合物。

式A类型的氘化中间体(图解1)可以如图解2中所概括的来制备，类似于Singh,A.；Van Goor,F.；Worley,F.J.III；Knapp,T在2007年7月5日的WO 2007075946A1中的Compounds Useful in CFTR Assays and Methods Therewith(可用于CFTR分析的化合物及其方法)，其全部教导并入本文作为参考。

图解2：

图解2a：

如图解2中所示，在丙二酸酯衍生物2的存在下加热苯胺1的混合物提供了适当氘化的((苯基氨基)亚甲基)丙二酸酯，随后将其在POCl₃存在下暴露于多磷酸之后酯水解而提供羧酸A。在图解2中，X是氢或氘。在一种实施方式中，X、X¹、X²、X³和X⁴相同。

用于图解2中的示例性化合物包括其中X、X¹、X²、X³和X⁴各自是氘的化合物(1)的实施方式(其可从Aldrich商购)和其中X⁵是氘的化合物(2)的实施方式(对于X⁵是氢的实例，通过使用其中X5是氘的3的实施方式(可得自CDN Isotopes)以类似于图解2a中描述的程序(Parham,W.E.；Reed,L.J.Org.Syn.,1948,28,60,其教导并入本文作为参考)制备)。如图解2a中所示，适当氘化的式2类型的(乙氧基亚甲基)丙二酸酯可以在乙酸酐存在下使丙二酸二乙酯与适当氘化的式3类型的原甲酸三乙酯进行反应来制备并通过ZnCl₂促进。

式B类型的氘化中间体(图解1)可以如图解3中所概括的制备，类似于Singh,A.等,同上。

图解3：

如图解3所示，用氯甲酸甲酯保护式4类型的二叔丁基酚，然后暴露于硝酸，导致形成硝基碳酸甲酯中间体。随后的碳酸酯水解继之以钯催化硝基还原最终提供了式B类型的氨基酚。在图解3中，X’是氢或氘。在一种实施方式中，X’、X和X⁷相同。

图解3中式B的化合物可以用DCl或HCl处理以分别地以X⁶位的氘或氢高掺入百分率而分别获得式B’或B”的化合物。不管B中的X⁶是氢或氘，这一过程都是有效的。因此，如果B中的X⁶是氢或比期望的同位素纯度水平低的氘，则用DCl处理提供B’；而如果X⁶在B中是氘，则用HCl处理提供B”。这两种处理显示在下面的两个反应式中：

该过程可以用来将H换为D或者D换为H，和用来富集在X⁶处同位素纯度水平较低(0-85％)的式B化合物。这一过程有助于制备在对应于X⁶的位置处分别含有>95％的D或>95％的H的式B’或B”的化合物。B或B”然后可以按照图解1用A处理，以提供其中X⁶分别是氘或氢的式I化合物。

式4类型的氘化中间体(图解3)可以按照图解4a-4d中概括的制备，类似于Sun,Y.；Tang,N.Huaxue Shiji 2004,26,266-268，其全部教导并入本文作为参考。

图解4a：

图解4b：

图解4c：

图解4d：

如图解4a-4d中所示，可以通过将适当氘化的苯酚(苯酚、4-丁基苯酚或2-叔丁基苯酚)用d9-叔丁基氯进行的Friedel-Crafts烷基化来制备式4类型的二叔丁基酚。可以如图解4所示获得的化合物(4)的实施方式是用于图解3中的示例性化合物。在图解4的实施方式4a、4b、4c和4d中，没有被指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。在图解4中，化合物5和化合物6两者都是可商购的(CDN Isotopes)。

上面显示的具体的途径和化合物并非意在限制。不管是不是通过相同的变量名(即，R¹、R²、R³等)进行标识，本文图解中的化学结构描绘了用本文化合物式中相应位置的化学基团定义(部分，原子等)在此进行适当限定的变量。在用于合成另一种化合物的化合物结构中化学基团的适合性在本领域普通技术人员的知识范围之内。

合成式I的化合物和它们的合成前体(包括在本文图解中没有明确显示的路径中的那些)的其他方法在本领域普通技能的化学工作者的手段范围之内。可用于合成可适用化合物的合成化学转化和保护基方法(保护和去保护)是本领域已知的，并包括，例如，描述在下列文献中的那些方法：Larock R,Comprehensive Organic Transformations,VCHPublishers(1989)；Greene,TW等,Protective Groups in Organic Synthesis,3^rd Ed.,John Wiley and Sons(1999)；Fieser,L等,Fieser and Fieser’s Reagents for OrganicSynthesis,John Wiley and Sons(1994)；和Paquette,L编著,Encyclopedia of Reagentsfor Organic Synthesis,John Wiley and Sons(1995)及其后续版本。

本发明设想的取代基和变量的组合只是导致形成稳定化合物的那些组合。

组合物

本发明还提供了包含有效量的式I(例如，包括本文的任何式)的化合物或所述化合物的药学上可接受的盐以及药学上可接受的载体的药物组合物。所述载体在与制剂的其他成分相容以及，在药学上可接受的载体的情况下，在用于药物中的量下不会对其接受者有害的意义上是“可接受的”。

可用于本发明的药物组合物的药学上可接受的载体、辅剂和介质包括但是不限于：离子交换剂，氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白例如人血清白蛋白、缓冲物质例如磷酸盐、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的偏甘油酯混合物、水、盐或电解质例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐，胶体氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯基吡咯烷酮、纤维素基物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜡、聚乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚乙二醇和羊毛脂。

如果需要的话，可以通过本技术领域公知的方法提高药物组合物中本发明化合物的溶解度和生物利用度。一种方法包括在制剂中使用脂质赋形剂。参见“Oral Lipid-BasedFormulations:Enhancing the Bioavailability of Poorly Water-Soluble Drugs(Drugs and the Pharmaceutical Sciences)”David J.Hauss主编，Informa Healthcare,2007；和“Role of Lipid Excipients in Modifying Oral and Parenteral DrugDelivery:Basic Principles and Biological Examples”Kishor M.Wasan主编，Wiley-Interscience,2006。

提高生物利用度的另一种已知方法是使用任选与泊洛沙姆(例如LUTROLTM和PLURONICTM(BASF Corporation))或氧化乙烯和氧化丙烯嵌段共聚物一起配制的无定形形式的本发明化合物。参见美国专利7,014,866及美国专利公布20060094744和20060079502。

本发明的药物组合物包括适合于口服、直肠、鼻、局部(包括颊和舌下)、阴道或胃肠外(包括皮下、肌内、静脉内和真皮内)施用的那些药物组合物。在某些实施方式中，本文结构式的化合物透皮给药(例如，使用透皮贴片或离子电渗技术)。其他制剂可以方便地提供为单位剂型，例如片剂、持续释放型胶囊和在脂质体中，并可以通过药学领域中公知的任何方法来制备。参见，例如，Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Lippincott Williams&Wilkins,Baltimore,MD(20版，2000)。

这样的制备方法包括将准备施用的分子与构成一种或多种辅助成分的成分(例如载体)进行结合的步骤。通常，通过将活性成分与液体载体、脂质体或细分的固体载体或两者均匀和紧密地结合，然后如有必要的话，对产物成形来制备组合物。

在某些实施方式中，所述化合物口服给药。适合口服给药的本发明组合物可以以离散的单位例如各自含有预定量活性成分的胶囊、扁囊或片剂；粉末或颗粒；水性液体或非水性液体中的溶液或悬液；水包油型液体乳剂；油包水型液体乳剂；填充脂质体；或作为大丸剂等存在。软胶囊可以用于包含这样的悬液，其可以有利地提高化合物吸收率。

在口服使用的片剂情况下，通常使用的载体包括乳糖和玉米淀粉。润滑剂例如硬脂酸镁也是通常添加的。对于以胶囊形式口服给药而言，有用的稀释剂包括乳糖和干玉米淀粉。当口服施用水性悬液时，活性成分与乳化剂和悬浮剂组合。如果需要，可以添加某些甜味剂和/或调味剂和/或着色剂。

适合于口服给药的组合物包括在调味基质(通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)中包含所述成分的糖锭剂和在惰性基质(例如明胶和甘油或者蔗糖和阿拉伯胶)中包含活性成分的软锭剂。

适合胃肠外给药的组合物包括水性和非水性的无菌注射液，其可以包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂以及使得制剂与目标接受者的血液等渗的溶质；以及水性和非水性的无菌悬液，其可以包含悬浮剂和增稠剂。所述制剂可以提供为单位剂量或多剂量容器，例如密封的安瓿和小瓶，并可以储存在冷冻干燥(冻干)条件下，只需要在即将使用之前添加无菌的液体载体，例如注射用水。可以从无菌的粉末、颗粒和片剂制备即时注射溶液和悬液。

这样的注射溶液可以是无菌的水性或油性注射悬液的形式。这种悬液可以按照本领域已知的技术，利用适当的分散或润湿剂(例如吐温80)和悬浮剂来配制。无菌注射制剂也可以是在胃肠外可接受的非毒性稀释剂或溶剂中的无菌注射溶液或悬液，例如作为在1,3-丁二醇中的溶液。可以使用的可接受介质和溶剂包括甘露糖醇、水、林格氏(Ringer's)溶液和等渗氯化钠溶液。另外，无菌的不挥发性油常规用作溶剂或悬浮介质。对此，可以使用任何温和的不挥发性油，包括合成的甘油单酸酯或甘油二酸酯。脂肪酸，例如油酸及其甘油酯衍生物，可用于制备注射剂，以及天然的药学上可接受的油，例如橄榄油或蓖麻油，尤其是它们的聚氧乙基化形式。这些油溶液或悬液也可以包含长链醇稀释剂或分散剂。

本发明的药物组合物可以采用供直肠给药的栓剂形式给药。这些组合物可以通过将本发明的化合物与适当的无刺激性赋形剂混合来制备，所述赋形剂在室温下是固体但是在直肠温度下是液体，因此在直肠中将熔化以释放出活性组分。这样的材料包括，但是不限于可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。

本发明的药物组合物可以通过鼻用气溶胶或吸入进行给药。这样的组合物按照药物制剂技术领域公知的技术来制备，并可以使用苯甲醇或其他适合的防腐剂、提高生物利用度的吸收促进剂、氟烃和/或该技术领域已知的其他增溶或分散剂制备成盐水的溶液。参见，例如，Rabinowitz JD和Zaffaroni AC，美国专利6,803,031，已转让给AlexzaMolecular Delivery Corporation。

当所需的治疗涉及局部应用易达到的区域或器官时，本发明的药物组合物的局部给药尤其有用。对于皮肤局部的局部应用来说，药物组合物应该用含有悬浮或溶解在载体中的活性组分的适合的油膏来配制。用于局部给药本发明化合物的载体包括但是不限于：矿物油、液体凡士林、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者，所述药物组合物可以用含有悬浮或溶解在载体中的活性化合物的洗液或乳霜配制。适合的载体包括但是不限于：矿物油、单硬脂酸失水山梨糖醇、聚山梨酸酯60、鲸蜡基酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。本发明的药物组合物也可以通过直肠栓剂制剂或以适合的灌肠制剂局部应用于下部肠道。本发明还包括局部透皮贴片和离子电渗给药。

本治疗剂的应用可以是局部的，以便在目的部位给药。可以使用各种技术在目的部位提供本组合物，例如注射、使用导管、套管针、抛射体、普卢兰尼克凝胶、支架、持续药物释放聚合物或提供用于到达内部的其他装置。

在另一种实施方式中，本发明的组合物还包含第二治疗剂。第二治疗剂可以选自在与作用机制与VX-770相同的化合物一起给药时，已知具有或表现出有利性质的任何化合物或治疗剂。

优选地，第二治疗剂是可用于治疗各种病症的药剂，所述病症包括囊性纤维化、遗传性肺气肿、遗传性血色沉着病、凝血-纤溶缺陷例如蛋白C缺陷、1型遗传性血管水肿、脂质加工缺陷例如家族性高胆固醇血症、1型乳糜微粒血症、无β脂蛋白血症、溶酶体贮积病例如I细胞病/假性Hurler、粘多糖症、Sandhof/Tay-Sachs、II型Crigler-Najjar、多内分泌病变/高胰岛素血症、糖尿病、Laron侏儒症、髓过氧化物酶缺陷、原发性甲状旁腺功能减退、黑素瘤、1型Glycanosis CDG、遗传性肺气肿、先天甲状腺机能亢进、成骨不全、遗传性低纤维蛋白原血症、ACT缺陷、尿崩症(DI)、Neurophyseal DI、Charcot-Marie Tooth综合征、Perlizaeus-Merzbacher病、神经变性病例如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化、进行性核上性麻痹、皮克氏病、几种聚谷氨酰胺神经病例如亨廷顿病、I型脊髓小脑性共济失调、脊髓和延髓肌肉萎缩、齿状核红核苍白球丘脑下部萎缩和萎缩性肌强直、以及海绵状脑病例如遗传性克雅氏病、Fabry病、Straussler-Scheinker综合征、COPD、干眼病和Sjogren氏病。

在一种实施方式中，第二治疗剂是可用于治疗囊性纤维化的药剂。

在一种实施方式中，第二治疗剂是VX-809(lumacaftor)或VX-661。

在另一种实施方式中，本发明提供了本发明化合物与一种或多种任何上述第二治疗剂的独立剂型，其中所述化合物和第二治疗剂相互关联。术语“相互关联”在本文中使用时是指独立的剂型包装在一起或以其它方式互相连系，以致很容易明白所述独立的剂型打算在一起销售和施用(彼此在少于24小时内顺序或同时给药)。

在本发明的药物组合物中，本发明化合物以有效量存在。在本文中使用时，术语“有效量”是指当以合适的用药方案给药时，足以治疗目标紊乱的量。

用于动物与人类的剂量的相互关系(根据毫克/平方米体表面积)描述在Freireich等,Cancer Chemother.Rep,1966,50:219中。体表面积可以从受试者的身高和重量近似确定。参见，例如，Scientific Tables,Geigy Pharmaceuticals,Ardsley,N.Y.,1970,537.

在一种实施方式中，本发明化合物的有效量范围可以从约0.02至2500mg/治疗。在更具体的实施方式中，所述范围从约0.2至1250mg或从约0.4至50 0mg或最特别地从2至250mg/治疗。治疗典型是每天给予一到两次。在一种实施方式中，本发明的化合物以每次50和300mg之间的量每天给药两次。在一种实施方式中，本发明的化合物以100和500mg之间的量每天给药一次。在前述实施方式中，所述化合物任选与第二药剂联合给药。第二药剂的实例包括CFTR校正剂，例如lumacaftor或VX-661。在其中所述化合物任选与第二药剂联合给药的一些实施方式中，化合物的量是以每次100mg和300mg之间、例如每次150mg和250mg之间每天给药两次。在其中所述化合物任选与第二药剂联合给药的其他实施方式中，化合物的量是以每次100mg和300mg之间、例如每次150mg和250mg之间每天给药三次。

正如本领域技术人员公认的，有效剂量也将根据治疗的疾病、疾病的严重程度、给药途径、受试者的性别、年龄和总体健康状况、赋形剂使用、与其他治疗处理(例如使用其他药剂)共同使用的可能性和主治医师的判断而变化。

对于包含第二治疗剂的药物组合物而言，第二治疗剂的有效量在只使用该药剂的单药治疗方案中正常采用的剂量的约20％和100％之间。优选地，有效量在正常单药治疗剂量的约70％和100％之间。这些第二治疗剂的正常单药治疗剂量是本领域公知的。参见，例如，Wells等编著,Pharmacotherapy Handbook,2nd Edition,Appleton and Lange,Stamford,Conn.(2000)；PDR Pharmacopoeia,Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2000,Deluxe编著,Tarascon Publishing,Loma Linda,Calif.(2000)，每个参考文献以其全部并入本文作为参考。

预计某些上面提到的第二治疗剂将与本发明化合物协同起作用。当出现这种情况时，将允许第二治疗剂和/或本发明化合物的有效剂量从单药治疗所需要的剂量降低。这在将最小化第二治疗剂或本发明化合物的毒副作用、协同提高功效、改善给药或使用便利性和/或降低化合物制剂或配制的总体费用方面具有优势。

治疗方法

在另一种实施方式中，本发明提供了增强CFTR在患病细胞中的活性的方法，所述方法包括将这样的细胞与本文式I的化合物或其药学上可接受的盐接触。

根据另一种实施方式，本发明提供了在需要的受试者中治疗通过VX-770有益治疗的疾病的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的本发明化合物或组合物的步骤。在一种实施方式中，受试者是需要这种治疗的患者。这样的疾病包括囊性纤维化、遗传性肺气肿、遗传性血色沉着病、凝血-纤溶缺陷例如蛋白C缺陷、1型遗传性血管水肿、脂质加工缺陷例如家族性高胆固醇血症、1型乳糜微粒血症、无β脂蛋白血症、溶酶体贮积病例如I细胞病/假性Hurler、粘多糖症、Sandhof/Tay-Sachs、II型Crigler-Najjar、多内分泌病变/高胰岛素血症、糖尿病、Laron侏儒症、髓过氧化物酶缺陷、原发性甲状旁腺功能减退、黑素瘤、1型Glycanosis CDG、遗传性肺气肿、先天甲状腺机能亢进、成骨不全、遗传性低纤维蛋白原血症、ACT缺陷、尿崩症(DI)、Neurophyseal DI、Charcot-Marie Tooth综合征、Perlizaeus-Merzbacher病、神经变性病例如阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化、进行性核上性麻痹、皮克氏病、几种聚谷氨酰胺神经病例如亨廷顿病、I型脊髓小脑性共济失调、脊髓和延髓肌肉萎缩、齿状核红核苍白球丘脑下部萎缩和萎缩性肌强直、以及海绵状脑病例如遗传性克雅氏病、Fabry病、Straussler-Scheinker综合征、COPD、干眼病和Sjogren氏病。

在一种实施方式中，本发明的化合物用来治疗需要的受试者(例如患者)的囊性纤维化。在一种实施方式中，本发明的化合物用来治疗需要的受试者(例如患者)的COPD。在前述实施方式任一种的实施例中，所述化合物通过鼻用气溶胶或吸入给药。在前述实施方式任何一种的另一个实施例中，所述化合物口服给药。

在另一种实施方式中，任何上述治疗方法还包括向需要的受试者共同施用一种或多种第二治疗剂的步骤。可以从已知可用于与VX-770共同给药的任何第二治疗剂进行第二治疗剂的选择。第二治疗剂的选择还取决于所治疗的具体疾病或病症。可以用于本发明方法的第二治疗剂的实例是上面提出的用于包含本发明化合物和第二治疗剂的联用组合物中的那些。

特别地，本发明的联合疗法包括向需要的受试者共同施用式I化合物或其药学上可接受的盐和第二治疗剂以治疗下列病症(具体的第二治疗剂在适应症后面的括号中指出)：。

术语“共同施用”在本文中使用时是指第二治疗剂可以作为单一剂型(例如包含本发明化合物和如上所述的第二治疗剂的本发明组合物)的部分或者作为独立的多个剂型与本发明化合物一起给药。或者，另外的药剂可以在本发明化合物给药之前、与本发明化合物相继地或在其之后给药。在这样的联合治疗处理中，本发明的化合物和第二治疗剂都通过常规方法给药。向受试者施用包含本发明化合物和第二治疗剂的本发明组合物不排除在治疗过程中的另一时间向所述受试者独立地施用所述治疗剂、任何其他第二治疗剂或本发明的任何化合物。

这些第二治疗剂的有效量是本领域技术人员公知的，并且用药的指导可见于本文中引用的专利和公布的专利申请中，以及Wells等编著,Pharmacotherapy Handbook,2ndEdition,Appleton and Lange,Stamford,Conn.(2000)；PDR Pharmacopoeia,TarasconPocket Pharmacopoeia 2000,Deluxe编著,Tarascon Publishing,Loma Linda,Calif.(2000)，和其他医学教科书中。然而，确定第二治疗剂的最佳有效量范围在有经验的技术人员的知识范围内。

在其中向受试者施用第二治疗剂的本发明的一种实施方式中，本发明化合物的有效量小于其在不施用第二治疗剂的情况下的有效量。在另一种实施方式中，第二治疗剂的有效量小于其在不施用本发明化合物的情况下的有效量。以这种方式，可以将与任一药剂的高剂量有关的不希望的副作用减到最小。其他潜在优势(包括但不限于改进用药方案和/或降低药物消费)对于本技术领域的技术人员将是显而易见的。

在又另一个方面，本发明提供了式I的化合物或其药学上可接受的盐单独或与一种或多种上述第二治疗剂一起在制备作为单一组合物或作为独立的剂型来治疗或预防受试者的上面提出的疾病、紊乱或症状的药物中的用途。本发明的另一个方面是式I的化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗或预防受试者的本文中描写的疾病、紊乱或其症状。

实施例

实施例1：N-(2,4-二-(叔丁基-d₉)-3,6-d₂-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉- 3-甲酰胺(化合物110)

化合物110按照下面图解5中概括的进行制备。

图解5.化合物110的制备

步骤1.2,4-二-(叔丁基-d₉)-3,5,6-d₃-苯酚(4a).中间体4a使用叔丁基氯-d₉代替叔丁基氯根据所描述的用于合成2,4-二-叔丁基-3,5-d₂-苯酚的程序(Kurahashi,T.；Hada,M.；Fujii,H.J.Am.Chem.Soc.2009,131,12394-12405)来制备：向苯酚-d₆(459mg,4.59mmol,99原子％D,Sigma Aldrich)和叔丁基氯-d₉(2.50mL,23.0mmol,98原子％D,Cambridge Isotope Laboratories,Inc.)在1,2-二氯乙烷(10.0mL)中的溶液添加ReBr(CO)₅(19.0mg,0.0459mmol)。反应混合物在85℃下搅拌15小时，在此时间添加另外的叔丁基氯-d₉(2.50mL,23.0mmol,98原子％D,Cambridge Isotope Laboratories,Inc.)和ReBr(CO)₅(19.0mg,0.0459mmol)。在85℃下继续搅拌2小时，将混合物冷却到室温，真空浓缩，并通过柱层析(SiO₂,30％CH₂Cl₂/庚烷)纯化以获得作为浅黄色油的4a(0.789g,76％收率)。MS(ESI)228.1[(M+H)⁺]。

步骤2.2,4-二-(叔丁基-d₉)-3,5,6-d₃-苯基甲基碳酸酯(20).0℃下向4a(2.72g,12.0mmol)、三乙胺(3.33mL,23.9mmol)和N,N-二甲基氨基吡啶(73.0mg,0.598mmol)在CH₂Cl₂(30.0mL)的溶液中添加氯甲酸甲酯(1.38mL,17.9mmol)。反应混合物在室温下搅拌15小时，然后用10％乙酸乙酯/庚烷稀释并通过二氧化硅短柱过滤。然后用另外的10％乙酸乙酯/庚烷漂洗该二氧化硅短柱。合并滤液，并真空浓缩以产生作为浅黄色油的20(2.40g,70％收率)，其无需纯化用于后续步骤。

步骤3.2,4-二-(叔丁基-d₉)-3,6-d₂-5-硝基苯酚(21).向0℃下的20(2.40g,8.41mmol)在硫酸(1.00mL)的溶液中逐滴添加硫酸与硝酸的1:1混合物(2.00mL)。然后在室温下搅拌反应混合物2小时，然后在强烈搅拌下慢慢地添加到冰水中。所得到的浆液用乙酸乙酯(3x 100mL)萃取，且将合并的有机层干燥(Na₂SO₄)、过滤和浓缩以获得含有重构异构体(regioisomer)混合物的琥珀色油。这种粗制油然后溶于MeOH(50mL)中并加入KOH(1.54g,27.5mmol)。反应混合物在室温下搅拌2小时，然后用浓HCl酸化到pH＝2。所生成的溶液用二乙醚(3x 100mL)萃取，干燥(MgSO₄)，过滤和浓缩。然后残余物通过柱层析(SiO₂,0-5％乙酸乙酯/庚烷)纯化以获得作为浅黄色固体的21(526mg,23％)。MS(ESI)270.3[(M-H)^-]。

步骤4.5-氨基-2,4-二-(叔丁基-d₉)-3,6-d₂-苯酚(22).将21(526mg,1.94mmol)和甲酸铵(489mg,7.75mmol)在乙醇(25.0mL)中的溶液加热到回流点。在此时，按小份添加10％Pd/C(250mg,50％湿)并将反应混合物在回流下搅拌2小时。然后将混合物冷却到室温，用THF稀释，通过

过滤并真空浓缩以获得作为棕褐色固体的22(473mg,100％)。MS(ESI)242.4[(M+H)⁺]。

步骤5.N-(2,4-二-(叔丁基-d₉)-3,6-d₂-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3- 甲酰胺(化合物110).向22(250mg,1.04mmol)、4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-羧酸(23，购自Matrix Scientific,98.0mg,0.518mmol)和N,N-二异丙基乙胺(181μL,1.04mmol)在DMF(5.00mL)中的溶液添加HATU(197mg,0.518mmol)。反应混合物在室温下搅拌3小时，然后用饱和NaHCO₃稀释并用乙酸乙酯(3x 50mL)萃取。合并的有机提取物用水(3x 20mL)洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩。所得到的残余物通过柱层析(SiO₂，0-70％乙酸乙酯/庚烷)纯代以获得作为白色固体的化合物110(77.0mg，36％收率)。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)：δ12.87(br s,1H),11.80(s,1H),9.18(s,1H),8.86(s,1H),8.32(d,J＝8.2Hz,1H),7.81(t,J＝7.9Hz,1H),7.76(t,J＝8.2Hz,1H),7.51(t,J＝7.4Hz,1H),7.10(s,0.2H)*；MS(ESI)413.5[(M+H)⁺]。*7.10ppm处的¹H NMR信号表明在两个氘化芳基位置之一处大致80％的氘掺入。7.20ppm和1.37ppm处信号的不存在表明在其余的氘化位置处的高水平掺入(>95％)。

实施例2.N-(2-(叔丁基)-4-(叔丁基-d₉)-6-d-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-甲酰胺(化合物125)的合成

按照下面图解6的概括制备化合物125。

图解6.化合物125的制备

步骤1.2-(叔丁基-d₉)-4-(叔丁基)-6-d-苯酚(7).向4-叔丁基苯酚(3.43g,22.7mmol)和叔丁醇-d10(3.00mL,31.8mmol,98原子％D,Cambridge IsotopeLaboratories,Inc.)在二氯甲烷(40.0mL)的溶液中添加D₂SO₄(1.50mL,99.5原子％D,Sigma-Aldrich)。反应物在室温下搅拌15小时，然后用水稀释并用二氯甲烷(3x 100mL)萃取。合并有机层，用饱和NaHCO₃洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩。所得到的油通过柱层析(SiO₂，0-15％乙酸乙酯/庚烷)纯化以获得作为透明的油的7(4.04g，83％收率)。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)δ9.04(s,1H),7.12(d,J＝2.4Hz,1H),6.98(dd,J＝3.8,2.5Hz,1H),6.67(d,J＝8.3Hz,0.3H),1.22(s,10H)。

步骤2.2-(叔丁基-d₉)-4-(叔丁基)-6-d-苯基甲基碳酸酯(8).向0℃下的7(4.04g,18.8mmol)、三乙胺(5.24mL,37.6mmol)和N,N-二甲基氨基吡啶(115mg,0.940mmol)在CH₂Cl₂(40.0mL)中的溶液添加氯甲酸甲酯(2.17mL,28.2mmol)。反应物在室温下搅拌15小时，并添加另外的三乙胺(1.30mL,9.33mmol)和氯甲酸甲酯(0.550mL,7.15mmol)。在另外搅拌1小时后，用10％乙酸乙酯/庚烷稀释反应物并通过二氧化硅短柱过滤。然后用另外的10％乙酸乙酯/庚烷漂洗该二氧化硅短柱。合并滤液并真空浓缩以产生作为浅黄色油的8(4.69g，91％收率)，其不经纯化就用于后续步骤。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)δ7.33(d,J＝2.4Hz,1H),7.30-7.20(m,1H),7.06(d,J＝8.5Hz,0.3H),3.84(d,J＝0.7Hz,3H),1.28(s,9H)。

步骤3.2-(叔丁基-d₉)-4-(叔丁基)-6-d-5-硝基-苯酚(9).向0℃下的8(4.69g,17.2mmol)在硫酸(2.00mL)中的溶液逐滴添加硫酸和硝酸的1:1混合物(4.00mL)。然后反应物在室温下搅拌2小时，然后在强烈搅拌下慢慢地添加到冰水中。所得到的浆液用乙酸乙酯(3x 100mL)萃取，并将合并的有机层干燥(Na₂SO₄)、过滤和浓缩以获得含有重构异构体混合物的琥珀色油。这种粗制油然后溶于MeOH(100mL)中并添加KOH(3.50g)。反应物在室温下搅拌2小时，然后用浓HCl酸化到pH＝2。所得的溶液用二乙醚萃取(3x 100mL)，干燥(MgSO₄)，过滤和浓缩。残余物然后通过柱层析(SiO₂，0-5％乙酸乙酯/庚烷)纯化以获得作为浅黄色固体的9(1.33g，30％)。MS(ESI)260.2[(M-H)-]。

步骤4.5-氨基-2-(叔丁基-d₉)-4-(叔丁基)-6-d-苯酚(10).将9(1.33g,5.11mmol)和甲酸铵(1.29g,20.4mmol)在乙醇(60.0mL)中的溶液加热至回流。在此时，按小份添加10％Pd/C(650mg,50％湿)，并且反应物继续在回流下搅拌两小时。然后将反应物冷却到室温，用THF稀释，通过

过滤并真空浓缩以获得作为粉红色固体的10(1.19g，100％)。MS(ESI)232.3[(M+H)⁺]。

步骤5.N-(2-(叔丁基)-4-(叔丁基-d₉)-6-d-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-甲酰胺(125).向10(892mg,3.87mmol)、4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-羧酸(11,购自Matrix Scientific,366mg,1.93mmol)和N,N-二异丙基乙胺(674μL,3.87mmol)在DMF(20.0mL)中的溶液添加HATU(734mg,1.93mmol)。反应物在室温下搅拌三小时，然后用饱和NaHCO₃稀释并用乙酸乙酯(3x 50mL)萃取。合并的有机提取物用水(3x 20mL)洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩。所得到的残余物通过柱层析(SiO₂，0-70％乙酸乙酯/庚烷)纯化以获得作为白色固体的125(277mg，36％收率)。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)δ12.88(s,1H),11.81(s,1H),9.19(s,1H),8.86(s,1H),8.32(dd,J＝8.1,1.4Hz,1H),7.86-7.77(m,1H),7.75(d,J＝8.2Hz,1H),7.51(s,1H),7.15(s,1H),7.09(s,0.3H)*,1.37(s,9H).；MS(ESI)403.3[(M+H)⁺]。*在7.09ppm处的¹H NMR信号表明在两个芳基位置之一处大约70％的氘掺入。

实施例3.N-(2-(叔丁基)-4-(叔丁基-d₉)-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉- 3-甲酰胺(化合物106)的合成.

化合物106按照下面图解7中概括的进行制备。

图解7.化合物106的制备

步骤1.5-氨基-2-(叔丁基-d₉)-4-(叔丁基)-苯酚(12).将按照实施例2中所公开的制备的化合物10(298mg，1.29mmol)溶解在5M HCl的2-丙醇溶液(20mL)中，并将反应物在室温下搅拌15小时。然后将反应物真空浓缩，并重溶于5M HCl的2-丙醇溶液(20mL)中。在室温下搅拌另外15小时后，将反应物真空浓缩并用饱和的碳酸氢钠水溶液(100mL)稀释。所得到的水溶液用二氯甲烷(3x 50mL)萃取。合并有机层，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩以获得作为粉红色固体的12(240mg,81％)。¹H NMR(d6-DMSO,400MHz)δ8.62(s,1H),6.83(s,1H),6.08(s,1H),1.27(s,9H)。

步骤2.N-(2-(叔丁基)-4-(叔丁基-d₉)-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3- 甲酰胺(106).向12(240mg,1.04mmol)、4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-羧酸(11，购自MatrixScientific,99mg,0.521mmol)和N,N-二异丙基乙胺(181μL,1.04mmol)在DMF(6.00mL)中的溶液添加HATU(198mg,0.521mmol)。反应物在室温下搅拌三小时，然后用饱和NaHCO₃稀释并用乙酸乙酯(3x 50mL)萃取。合并的有机提取物用水(3x 20mL)洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩。所得到的残余物通过柱层析(SiO₂,0-70％乙酸乙酯/庚烷)纯化以得到作为白色固体的106(80mg，38％收率)。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)δ12.88(s,1H),11.81(s,1H),9.19(s,1H),8.86(s,1H),8.32(dd,J＝8.1,1.4Hz,1H),7.86-7.77(m,1H),7.75(d,J＝8.2Hz,1H),7.51(s,1H),7.15(s,1H),7.09(s,1H),1.37(s,9H).；MS(ESI)402.3[(M+H)⁺]。

实施例4.N-(2,4-二-(叔丁基-d₉)-5-羟基苯基)-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-甲酰胺(化合物105)的合成

化合物105按照下面图解5中概括的进行制备。

图解8.化合物105的制备

步骤1.2,4,6-d₃-苯酚-OD(32).向密封管中DCl在D₂O(200mL)中的3.5M溶液添加苯酚(20.0g,212mmol)。然后在140℃下搅拌混合物72小时，然后冷却到室温并用CH₂Cl₂(3x100mL)萃取。合并的有机层被干燥(Na₂SO₄)，过滤和浓缩以产生浅粉色的固体(19.2g，93％收率)。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)δ9.34(s,0.22H,OH),7.15(s,2H),6.76(m,0.14H)。(6.76ppm处的峰代表2、4和6位的氢原子，因此0.14的积分表明得到的材料在这些位置具有～95％的氘掺入。)

步骤2.2-d-4,6-二(1,1,1,3,3,3-d₆-2-(甲基-d₃)丙-2-基)苯酚(33).向32(2.08g,21.2mmol)和叔丁醇-d₁₀(5.00mL,53.0mmol,98原子％D,Cambridge IsotopeLaboratories,Inc.)在二氯甲烷(40.0mL)中的溶液添加D₂SO₄(1.71mL,99.5原子％D,Sigma-Aldrich)。反应混合物在室温下搅拌15小时，然后用水稀释并用二氯甲烷(3x100mL)萃取。合并有机层，用饱和NaHCO₃洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩。所得的油通过柱层析(SiO₂,0-15％乙酸乙酯/庚烷)纯化以获得作为透明油的33(1.45g，30％收率)。¹HNMR(d₆-DMSO,400MHz)δ9.03(s,1H),7.11(d,J＝2.5Hz,1H),6.98(td,J＝4.1,2.5Hz,1H),6.67(d,J＝8.3Hz,0.5H),1.28(s,0.18H),1.17(s,0.21H)。(在6.67ppm处针对0.5H积分的峰表明在反应的过程中，2-位处大约50％D的同位素侵蚀(isotopic erosion)。1.28和1.17ppm处的峰代表叔丁基基团的氢含量，因此0.18和0.21的积分表明这二者大约98％的D掺入。)

步骤3.甲基(2-d-4,6-二(1,1,1,3,3,3-d₆-2-(甲基-d₃)-丙-2-基)苯基)碳酸酯 (34).0℃下向33(1.45g,6.43mmol)、三乙胺(2.24mL,16.1mmol)和N,N-二甲基氨基吡啶(40.0mg,0.322mmol)在CH₂Cl₂(15.0mL)中的溶液添加氯甲酸甲酯(0.990mL,12.9mmol)。反应物在室温下搅拌15小时，然后用10％乙酸乙酯/庚烷稀释并通过二氧化硅短柱过滤。然后用另外的10％乙酸乙酯/庚烷漂洗该二氧化硅短柱。合并滤液，并真空浓缩以提供作为浅黄色油的34(1.78g，98％收率)，其无需纯化用于后续步骤。

步骤4.2-d-4,6-二(1,1,1,3,3,3-d₆-2-(甲基-d₃)丙-2-基)-3-硝基苯酚(35).0℃下向34(1.78g,6.28mmol)在硫酸(1.00mL)中的溶液逐滴添加硫酸和硝酸的1:1混合物(2.00mL)。然后反应物在室温下搅拌2小时，然后在强烈搅拌下慢慢地添加到冰水中。所得到的浆液用乙酸乙酯(3x100mL)萃取，并将合并的有机层干燥(Na₂SO₄)、过滤和浓缩以获得含有重构异构体混合物的琥珀色油。这种粗制油然后溶于MeOH(20mL)中并添加KOH(664mg，11.8mmol)。反应物在室温下搅拌2小时，然后用浓HCl酸化到pH＝2。所获得的溶液用二乙醚(3x 100mL)萃取，干燥(MgSO₄)，过滤和浓缩。残余物然后通过柱层析(SiO₂,0-5％乙酸乙酯/庚烷)萃取以获得作为浅黄色固体的35(319mg，19％)。MS(ESI)269.3[(M-H)^-]。

步骤5.3-氨基-2-d-4,6-二(1,1,1,3,3,3-d₆-2-(甲基-d₃)丙-2-基)苯酚(36).将35(319mg,1.18mmol)和甲酸铵(298mg,4.72mmol)在乙醇(20.0mL)中的溶液加热至回流。在此时，按小份添加10％Pd/C(160mg,50％湿)并且反应物继续在回流下搅拌两小时。然后将反应物冷却到室温，用THF稀释，通过

过滤并真空浓缩以获得作为棕褐色固体的36(279mg，98％)。MS(ESI)241.3[(M+H)⁺]。

步骤6.3-氨基-4,6-二(1,1,1,3,3,3-d₆-2-(甲基-d₃)丙-2-基)苯酚(37).将化合物36(279mg，1.16mmol)溶解在5M HCl的2-丙醇溶液(20mL)中，并在室温下搅拌反应物15小时。然后将反应物真空浓缩，并重溶于5M HCl的2-丙醇溶液(20mL)中。在室温下另外搅拌15小时后，将反应物真空浓缩并用饱和的碳酸氢钠水溶液(100mL)稀释。所得的水溶液用二氯甲烷(3x 50mL)萃取。合并有机层，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩以产生作为粉红色固体的37(255mg，91％)。MS(ESI)240.3[(M+H)⁺]。

步骤7.N-(2,4-二(1,1,1,3,3,3-d₆-2-(甲基-d₃)丙-2-基)-5-羟基苯基)-4-氧代- 1,4-二氢喹啉-3-甲酰胺(105).向37(255mg,1.06mmol)、4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-羧酸(购自Matrix Scientific,100mg,0.532mmol)和N,N-二异丙基乙胺(185μL,1.06mmol)在DMF(6.00mL)中的溶液添加HATU(202mg,0.532mmol)。反应物在室温下搅拌三小时，然后用饱和NaHCO₃稀释并用乙酸乙酯(3x 50mL)萃取。合并的有机提取物用水(3x20mL)洗涤，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩。所获得的残余物通过柱层析(SiO₂,0-70％乙酸乙酯/庚烷)纯化以获得作为白色固体的105(92mg，42％收率)。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz)δ12.88(s,1H),11.81(s,1H),9.19(s,1H),8.86(s,1H),8.32(dd,J＝8.1,1.5Hz,1H),7.86–7.69(m,2H),7.51(ddd,J＝8.2,6.7,1.4Hz,1H),7.14(s,1H),7.10(s,1H),1.32(s,0.2H),1.30(s,0.18H)。(1.32和1.30ppm处的峰代表叔丁基基团的氢含量，因此0.20和0.18的积分表明这二者大约98％的D掺入。)MS(ESI)411.4[(M+H)⁺]。

实施例5a.化合物110代谢稳定性评价-人CYP3A4Supersomes^TM.

SUPERSOMES^TM试验.在DMSO中制备测试化合物、化合物110和伊伐卡托的7.5mM原液。该7.5mM原液在乙腈(ACN)中稀释到50mM。将人CYP3A4supersomes^TM(1000pmol/mL,购自BD Gentest^TMProducts and Services)在含有3mM MgCl₂的0.1M磷酸钾缓冲液(pH 7.4)中稀释到62.5pmol/mL。将稀释的supersomes一式三份添加到96-孔聚丙烯板的孔中。向supersomes添加10mL等份的50mM测试化合物，并将混合物预热10分钟。通过添加预热的NADPH溶液开始反应。最终的反应物体积为0.5mL，并含有在pH 7.4的0.1M磷酸钾缓冲液中的50pmol/mL CYP3A4 supersomes^TM、1.0mM测试化合物和2mM NADPH，和3mM MgCl₂。该反应混合物在37℃下温育，在0、5、10、20和30分钟取出50mL等份试样并添加到含有50mL具有内标的冰冷ACN的96-孔板中以终止反应。将板在4℃下存放20分钟，然后向板的孔添加100mL水，然后离心沉淀出蛋白质沉淀。将上清液转移到另一个96-孔板，并使用Applied Bio-systems API 4000质谱仪通过LC-MS/MS来分析剩余母体的量。

数据分析：从LN(剩余母体％)相对温育时间关系的线性回归的斜率计算测试化合物的体外半衰期(t_1/2值)：

体外t_1/2＝0.693/k，其中k＝-[剩余母体％(ln)相对温育时间的线性回归的斜率]

图1显示了在人细胞色素P450-特异性SUPERSOMES^TM中，化合物110和伊伐卡托的随时间的剩余母体化合物的百分比的图。t_1/2值及平均t_1/2的百分增加(％Δ)显示在下面表4中。

表4.体外人细胞色素P450-特异性SUPERSOMES^TM的结果

表4显示了化合物110在该试验中半衰期比伊伐卡托长55％。

实施例5b.化合物105和106代谢稳定性的评价-人CYP3A4Supersomes^TM.

SUPERSOMES^TM试验.在DMSO中制备测试化合物、化合物105、106和伊伐卡托的7.5mM原液。该7.5mM原液在乙腈(ACN)中稀释到50mM。将人CYP3A4supersomes^TM(1000pmol/mL,购自BD Gentest^TM Products and Services)在含有3mM MgCl₂的0.1M磷酸钾缓冲液(pH 7.4)中稀释到62.5pmol/mL。将稀释的supersomes一式三份添加到96-孔聚丙烯板的孔中。向supersomes添加10mL等份的50mM测验化合物，并将混合物预热10分钟。通过添加预热的NADPH溶液开始反应。最终的反应物体积为0.5mL，并含有在pH 7.4的0.1M磷酸钾缓冲液中的50pmol/mL CYP3A4supersomes^TM、1.0mM测试化合物和2mM NADPH，和3mM MgCl₂。该反应混合物在37℃下温育，在0、5、10、20和30分钟取出50mL等份试样并添加到含有50mL具有内标的冰冷ACN的96-孔板中以终止反应。将板在4℃下存放20分钟，然后向板的孔添加100mL水，然后离心沉淀出蛋白质沉淀。将上清液转移到另一个96-孔板，并使用Applied Bio-systems API 4000质谱仪通过LC-MS/MS来分析剩余母体的量。

在人细胞色素P450-特异性SUPERSOMES^TM中，化合物105、106和伊伐卡托的t_1/2值和平均t_1/2的百分增加(％Δ)显示在下面表5中。

表5.体外人细胞色素P450-特异性SUPERSOMES^TM的结果

表5显示了化合物106在试验中的半衰期比伊伐卡托长41％，而化合物105的半衰期比伊伐卡托长49％。

实施例6.在大鼠中化合物105和106的药代动力学评价.

通过经口管饲法(PO)对大鼠个别施用伊伐卡托、化合物105和化合物106。每种化合物以10mg/kg的剂量施用于三只大鼠(N＝3只大鼠/化合物；研究中总共9只大鼠)。每种化合物在100％PEG 400中配制成2mg/mL的浓度。每只大鼠在用药后15和30分钟以及1、2、4、6、8、12、24、48和72小时采集血样。离心血样以获得血浆。利用LC-MS/MS分析血浆样品中各时间点的所施用化合物的浓度。各化合物的定量极限是1ng/mL。

对于各种化合物，大鼠的t_1/2值(利用WinNonlin软件通过非房室分析确定)显示在下面表6中：

表6：

^a相对于依伐卡托t_1/2值的％变化

表6显示，化合物106的平均半衰期比伊伐卡托长26％，而化合物105的平均半衰期比伊伐卡托长42％。

在没有进一步描述的情况下，相信本技术领域的普通技术人员利用前述的说明和说明性实施例能够制备和利用本发明的化合物并实施所述方法。应该理解，前面的论述和实施例仅仅介绍了某些优选实施方式的详细说明。对本技术领域的普通技术人员而言很明显的是，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种改进和等同形式。

Claims

1.一种药物组合物，其包含化合物106：

或其药学上可接受的盐，其中所述药物组合物还包含一种或多种另外的治疗剂，其中各个指定的氘的同位素富集系数为至少3500，其中所述同位素富集系数是指特定同位素的同位素丰度与天然丰度之间的比率，且其中没有被指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。

2.权利要求1的药物组合物，其中所述一种或多种另外的治疗剂包括CFTR校正剂。

3.权利要求1的药物组合物，其中所述一种或多种另外的治疗剂包括lumacaftor或VX-661。

4.化合物106和一种或多种另外的治疗剂在制备用于治疗囊性纤维化的药物中的用途，其中各个指定的氘的同位素富集系数为至少3500，其中所述同位素富集系数是指特定同位素的同位素丰度与天然丰度之间的比率，且其中没有被指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在：

5.权利要求4的用途，其中所述一种或多种另外的治疗剂包括CFTR校正剂。

6.权利要求4的用途，其中所述一种或多种另外的治疗剂包括lumacaftor或VX-661。