CN110078663B

CN110078663B - 一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN110078663B
Application number: CN201910366733.XA
Authority: CN
Inventors: 徐莉莉; 狄斌; 代祯; 陈小意
Original assignee: China Pharmaceutical University
Current assignee: China Pharmaceutical University
Priority date: 2019-05-05
Filing date: 2019-05-05
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2039-05-05
Also published as: CN110078663A

Abstract

本发明公开了一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物及其制备方法和应用。本发明提供的母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物结构新颖，制备方法简单，可通过特异性抑制NLRP3炎症小体的活化，减少白介素IL‑1β的成熟分泌，从而减轻炎性损伤，改善炎症微环境，具有显著的抗炎活性，同时对THP‑1细胞无明显毒性。本发明化合物可制备成抗炎药物并用于炎症相关疾病的治疗，包括冷吡啉相关周期性综合征，炎性肠道疾病，慢性阻滞性肺部疾病，糖尿病，风湿性关节炎，类风湿性关节炎，痛风，非酒精性脂肪肝病，慢性肾脏疾病，动脉粥样硬化，神经退行性疾病等。

Description

一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于药物化学领域，具体一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

炎症小体是一种存在于胞浆中的大分子多蛋白复合物，通过模式识别受体(pattern recognition receptor，PRR)识别多种病原微生物及内源性危险信号分子。炎症小体作为固有免疫的组成部分，在免疫应答中发挥着重要作用。但是炎症小体的异常激活也会引起许多疾病的发生如Ⅱ型糖尿病，痛风，动脉粥样硬化，帕金森综合征，阿尔兹海默症，多发性硬化症。目前已被确证的炎症小体包括NLRP1，NLRP2,NLRP3，AIM2(absent inmelanoma 2)和NLRC4。其中，NLRP3是目前研究最多，最为成熟的一类炎症小体。NLRP3炎症小体是细胞内NOD样受体(NOD-like receptor,NLR)中最典型的家族成员，是由胞内模式识别受体NOD样受体蛋白3(NLR family pyrin-domain-containing 3,NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)以及效应蛋白胱天蛋白酶-1(caspase-1)共同组成的大分子多蛋白复合物。

NLRP3蛋白包含三段保守序列，即N端的热蛋白结构域(Pyrin domain,PYD)、位于中间结构的核苷酸寡聚化结构域(nucleoside triphosphatase domain,NACTH)和C端的亮氨酸富集区(leucine-rich repeat,LRR)。NLRP3炎症小体活化需要两个阶段：起始阶段和活化阶段。起始阶段中，NACHT结构域与亮氨酸富集结构域的内部相互作用，将会抑制NLRP3蛋白与ASC蛋白的作用，从而阻止炎症小体的形成。当细胞感染或受到外源信号刺激时，外源病原体相关的分子模式(pathogen-associated molecular patterns PAMP)或本身危险信号相关的分子模式(danger-associated molecular patterns,DAMP)被模式识别受体如Toll样受体(TLRs)识别后，作为第一信号，介导核转录因子NF-κB的活化，从而上调炎性相关组分如非活化形式的NLRP3、pro-IL-1β和pro-IL-18的表达水平。

活化阶段中，第二信号介导NLRP3的寡聚化，继而招募蛋白NLRP3，ASC和procaspase-1组装成炎症小体，引发procaspase-1活化成caspase-1以及proIL-1β和proIL-18的剪切加工，最终产生和分泌成熟的IL-1β和IL-18。

相关疾病研究表明，NLRP3炎症小体与许多炎症性疾病和代谢性疾病的发生发展密切相关，包括炎症性肠病(IBD)，心血管疾病，呼吸疾病，关节病，糖尿病，自身炎症性疾病等。因此，NLRP3炎症小体是治疗上述疾病的潜在靶标。

抑制剂目前，临床治疗NLRP3炎症小体相关疾病的策略主要集中在靶向IL-1β的药物，包括IL-1受体拮抗剂阿那白滞素(anakinra)，中和IL-1β抗体卡那津单抗(canakinumab)及IL-1阻滞剂列洛西普(rilonacept)。该方法已被用于临床治疗cryopyrin蛋白相关周期综合征(CAPS)，但仍存在一些弊端。一方面，IL-1β产生不是NLRP3炎症小体活化的唯一生物学效应，其他促炎因子如IL-18和高迁移率族蛋白B1(high mobility groupbox-1,HMGB1)也可能参与疾病的发生。此外，IL-1不仅来源于NLRP3炎症小体，其他炎症小体如NLRP1，NLRC4组装或以不依赖于炎症小体的方式也会导致成熟的IL-1的分泌。因此，与直接作用于NLRP3相比，靶向IL-1易造成更多的免疫抑制作用。目前报道的NLRP3抑制剂主要为小分子药物，包括萝卜硫素(sulforaphane)，异甘草素(isoliquiritigenin)，小白菊内酯(parthenolide)，β-羟基丁酸酯(β-hydroxybutyrate,BHB)，氟芬那酸(flufenamicacid)，甲芬那酸(mefenamic acid)，3,4-亚甲二氧基-β-硝基苯乙烯(3,4-methylenedioxy-β-nitrostyrene,MNS)，BAY 11708225，INF 39和MCC950等，这些化合物可有效抑制NLRP3炎症小体活化，但均未体现对NLRP3的靶向特异性。

2017年，Jiang Hua等报道了特异性靶向NLRP3炎症小体的抑制剂CY-09，其直接与NLRP3的ATP结合基序NACHT结构域结合，并抑制其ATP酶活性，从而抑制NLRP3炎症小体的组装和活化。另外，CY-09对NLRP3引起的Cryopyrin蛋白相关周期综合征(CAPS)和2型糖尿病的小鼠模型具有显著的治疗效果。

前景近年来，关于NLRP3炎症小体及其抑制剂的研究取得了一定的进展，然而大多抑制剂通过靶向NLRP3炎症小体活化的下游产物发挥治疗效果，直接靶向NLRP3的特异性抑制剂的研究仍处于初期阶段。因此，发现直接靶向NLRP3自身的特异性抑制剂，对于精准调控NLRP3介导的炎症反应和治疗相关疾病更具有研究意义。

发明内容

针对现有问题的不足，本发明的目的是提供一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物及其制备方法和应用。本发明涉及以四氢喹啉为母核的一类新型NLRP3炎症小体抑制剂的发现，此类化合物在抑制白介素IL-1β的分泌和治疗由NLRP3炎症小体异常激活引起的相关疾病的应用；本发明还包括此类抑制剂的制备过程和新型抑制剂的药效团组成以及在抗炎领域的应用。

本发明基于计算机辅助药物设计，前期研究中设计并合成了一系列四氢喹啉为母核的衍生物，通过进一步药理活性筛选，发现四氢喹啉为母核的衍生物具有很好的抑制IL-1β释放的活性，可作为NLRP3炎症小体抑制剂。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物，结构如式Ⅰ所示：

式中，R¹为C₁～C₃₀的烷基、芳基、杂芳基、C₁～C₃₀烷基芳基、C₁～C₃₀烷基杂芳基或C₁～C₁₂杂环；该C₁～C₁₂杂环被以下一个或多个相同或不同的取代基取代：C₁～C₃₀的烷基，烷氧基，烷氨基，酰胺基，硝基，卤素，苄基，腈基，氨基，羧基，羰基，三氟甲基；

R²为C₁～C₃₀的烷基、芳基、杂芳基、C₁～C₃₀烷基芳基、C₁～C₃₀烷基杂芳基或C₁～C₁₂杂环；该C₁～C₁₂杂环被以下一个或多个相同或不同的取代基取代：C₁～C₃₀的烷基，烷氧基，烷氨基，酰胺基，硝基，卤素，苄基，腈基，氨基，羧基，羰基，三氟甲基；

R³为氢或SOOR⁴，R⁴为氢、C₁～C₃₀的烷基、芳基、杂芳基、C₁～C₃₀烷基芳基、C₁～C₃₀烷基杂芳基或C₁～C₁₂杂环；该C₁～C₁₂杂环被以下一个或多个相同或不同的取代基取代：C₁～C₃₀的烷基，烷氧基，烷氨基，酰胺基，硝基，卤素，苄基，腈基，氨基，羧基，羰基，三氟甲基。

作为本申请的优选技术方案，当R³为氢时，结构式如式Ⅴ所示：

作为本申请的优选技术方案，当R³为SOOR⁴，且R⁴与R²相同时，结构式如式Ⅵ所示：

作为本申请的优选技术方案，所述化合物选自：

一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，化合物Ⅱ与R¹SO₂Cl反应，得到化合物Ⅲ；

步骤2，将所述化合物Ⅲ进行氢化还原反应，得到化合物Ⅳ；

步骤3，将所述化合物Ⅳ在碱条件下，得到式Ⅰ所示的7-位磺酰胺类化合物；

作为本申请的优选技术方案，所述步骤1为，0℃条件，将有机溶剂依次加入化合物Ⅱ，再加入R¹SO₂Cl，室温搅拌反应，得到式Ⅲ所示化合物。

优选的，所述有机溶剂选自四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，二氯甲烷中的一种或多种混合。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤2为，将式Ⅲ所示化合物在氢气氛围下，室温反应，得到式Ⅳ所示化合物。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤3中，碱包括有机碱和无机碱，其中，有机碱为三乙胺或吡啶；无机碱为碳酸钾、碳酸氢钾或碳酸钠。

一种药物组合物，包括：含有治疗有效量的权利要求1所述的母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物、药学上可接受的盐、水合物或溶剂合物及药学上可接受的载体。

本发明还保护上述母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物或者其药学上可接受的盐，或者上述的药物组合物在制备NLRP3炎症小体抑制剂以及在制备治疗炎症相关疾病的药物中的应用。

作为本申请的优选技术方案，所述炎症相关疾病选自冷吡啉相关周期性综合征，炎性肠道疾病，慢性阻滞性肺部疾病，糖尿病，风湿性关节炎，类风湿性关节炎，痛风，非酒精性脂肪肝病，慢性肾脏疾病，动脉粥样硬化和神经退行性疾病。

作为本申请的优选技术方案，所述神经退行性疾病选自阿尔兹海默症，帕金森症，亨廷顿病，多发性硬化症。

本发明还提供了以四氢喹啉为母核的磺酰胺类化合物在抑制促炎因子IL-1β释放中的应用。

关于本发明的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。

C₁-C₃₀烷基是指含有一个至十二个碳原子的直链或支链的烃链，可选地被C₁-C₃₀烷基取代；

取代是指分子中的氢原子被其它不同的原子或分子所替换。

碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如，前缀(C_a～C_b)烷基表明任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。因此，例如，C₁-C₃₀烷基是指包含1～30个碳原子的烷基。

芳基表示芳基碳环基团，具有单一环、多个环或多个稠环，其中至少一个是芳族的，C₁～C₃₀的烷基，烷氧基，烷氨基，酰胺基，硝基，卤素，苄基，腈基，氨基，羧基，羰基，三氟甲基等单-、二-、三-、四-、五-取代。

杂芳基表示一个或多个5-、6-或7-元的芳香族环系，至少含有一个选自氮、氧或硫的杂原子，它们可以被卤素、硝基、三氟甲基、腈基、C₁-C₁₂烷基等单-、二-、三-、四-、五-取代。

C₁-C₃₀烷基芳基表示含有C₁-C₃₀的烷基与芳基相连，可选地被C₁-C₃₀烷基取代。

C₁-C₃₀烷基杂芳基表示含有C₁-C₃₀的烷基与杂芳基相连，可选地被C₁-C₃₀取代。

杂环是指稳定的含杂原子或杂原子团的单环、双环或三环，它们可以是饱和的，部分不饱和或者不饱和的。

烷氧基是指相应的醇少掉一个氢原子而成的基团。

卤素是指氟、氯、溴和碘。

本发明化合物指式I所示的化合物。该术语还包括式I化合物的各种晶型形式、药学上可接受的盐、水合物或溶剂合物及药学上可接受的载体。

许多化合物可以与溶剂形成复合物，在这种溶剂中，它们进行反应，或它们从其中沉淀或结晶出来，这些复合物被称为“溶剂合物”。例如与水形成的复合物被称为水合物。

药物上可接受的载体是指能够递送本发明有效量活性物质、不干扰活性物质的生物活性并且对宿主或者患者无毒副作用的任何制剂或载体介质。

本发明所述的化合物可以添加药学上可接受的载体制成常见的药用制剂，如片剂，胶囊，粉剂，糖浆，悬浮剂，针剂，可以加入香料，甜味剂，液体或固体填料或稀释剂等常用药用辅料。

本发明所述的化合物在临床上的给药方式可以采用口服、注射等方式。

“治疗有效量”或“有效量”是指无毒的但能达到预期效果的药物或药剂的足够用量。

本发明达到的有益效果：

本发明提供了一种四氢喹啉为母核的磺酰胺类化合物，如式Ⅰ所示。此类化合物结构新颖，制备方法简单，通过特异性抑制NLRP3炎症小体的活化，对白介素IL-1β的释放具有显著的抑制活性，从而减轻炎性损伤，改善炎症微环境，具有潜在的抗炎活性，同时对THP-1细胞无明显毒性。可用于制备成抗炎药物，并用于许多炎症相关疾病的炎性损伤，这些疾病包括冷吡啉相关周期性综合征，炎性肠道疾病，慢性阻滞性肺部疾病，糖尿病，风湿性关节炎，类风湿性关节炎，痛风，非酒精性脂肪肝病，慢性肾脏疾病，动脉粥样硬化，神经退行性疾病如阿尔兹海默症，帕金森症，亨廷顿病，多发性硬化症。

附图说明

图1为实施例14所得化合物Ⅰ-12的免疫印迹试验(Western Blot)试验结果。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但是并不是对本发明的限制，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。所用试剂或者仪器设备未注明生产厂商的，均视为可以通过市场购买的常规产品。

仪器和试剂：熔点采用X-4显微熔点仪测定，薄层色谱用硅胶GF254购于阿拉丁试剂公司(aladdin，上海晶纯生化科技股份有限公司)；柱色谱用硅胶FCP(200～300目)购于国药集团化学试剂有限公司；其他所用试剂和溶剂均为国产分析纯，根据需要经无水干燥处理后使用。

实施例1合成化合物Ⅲ

称量7-硝基四氢喹啉(48g,0.27mol)于反应瓶，向其依次加入二氯甲烷100mL，三乙胺(74.8mL，0.54mol)，冰浴下搅拌15min，逐滴滴入甲磺酰氯(21mL，0.27mol)，搅拌1h后，恢复室温反应至TLC监测至原料完全消失。依次用稀盐酸，饱和食盐水洗，收集有机相，无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂。加甲醇1g/1mL打浆1h，过滤得白色固体62.9g，收率：91.2％。¹HNMR(300MHz,CDCl₃)δ8.56(d,J＝2.1Hz,1H),7.89(dd,J＝8.4,2.2Hz,1H),7.31(d,J＝8.2Hz,1H),3.87–3.84(m,2H),3.03(s,3H),2.97(t,J＝6.6Hz,2H),2.17–2.00(m,2H).¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ149.34,140.33,138.77,133.03,121.23,119.81,48.84,41.79,30.12,24.34.HRMS(ESI)calcd for C₁₀H₁₂N₂NaO₄S[M+Na]⁺s279.0410,found 279.0306.HPLC(10％–100％methanol in water),t_R＝18.00min,>99.99％。

实施例2合成化合物Ⅳ

称量化合物Ⅲ(19g，74.2mmol)于反应瓶，向其加入二氯甲烷60mL，10％钯碳(10％Pd on carbon)1.9g，氢气氛围下，室温反应48h，TLC监测原料消失。硅藻土过滤，减压除去溶剂，用甲醇(30mL)打浆，得到白色固体14g，收率83.3％。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ7.11(d,J＝2.0Hz,1H),6.90(d,J＝8.1Hz,1H),6.45(dd,J＝8.1,2.1Hz,1H),3.83–3.75(m,2H),3.63(s,2H),2.89(s,3H),2.74(t,J＝6.6Hz,2H),2.01–1.87(m,2H).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃)δ145.29,137.48,130.39,118.65,111.98,108.82,746.64,38.35,26.34,22.29.HRMS(ESI)calcd for C₁₀H₁₅N₂O₂S[M+H]⁺227.0849,found 227.0878.HPLC(10％–100％methanol inwater),t_R＝9.43min,>97.60％。

实施例3合成化合物Ⅰ-1

4-氰基-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-1)

以Ⅰ-1合物为例，称量化合物Ⅳ(200mg，0.885mmol)于反应瓶，向其依次加入二氯甲烷14mL，吡啶(71μL,0.885mmol)，逐滴加入4-腈基苯磺酰氯(178mg,0.885mmol)的二氯甲烷溶液6mL，室温反应过夜，TLC监测原料消失。反应液依次用稀盐酸，饱和碳酸氢钠溶液，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥后，减压除去溶剂。用甲醇5mL打浆后过滤。得灰白色固体Ⅰ-1147mg，收率：42.5％。

4-氰基-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-1).灰白色固体，收率42.5％，m.p.172.8-173.9℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ7.97(d,J＝8.5Hz,2H),7.77(d,J＝8.5Hz,2H),7.40(d,J＝2.0Hz,1H),7.12–6.98(m,2H),6.94(dd,J＝8.2,2.0Hz,1H),3.84–3.73(m,2H),2.90(s,3H),2.81(t,J＝6.6Hz,2H),2.05–1.92(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ143.15,137.53，134.28,132.86,130.72,128.06,126.44,117.50,117.20,116.72,115.28,46.33,38.79,26.61,21.93.HRMS(ESI)calcd for C₁₇H₂₁N₄O₄S₂[M+NH₄]⁺409.1038,found 409.1046.HPLC(55％methanol in water),t_R＝8.01min,99.87％。

实施例4合成化合物Ⅰ-2

4-氟-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-2)合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，对氟苯磺酰氯(172mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体158mg，收率46.5％，m.p.152.2-153.0℃。¹HNMR(300MHz,CDCl₃)δ7.92–7.82(m,2H),7.40(d,J＝2.0Hz,1H),7.13(t,J＝8.6Hz,2H),7.06(d,J＝5.5Hz,1H),7.03(s,1H),6.96(dd,J＝8.2,2.1Hz,1H),3.81–3.74(m,2H),2.87(s,3H),2.79(t,J＝6.6Hz,2H),2.02–1.92(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ165.23,137.41,135.05,135.00,130.58,130.21,125.82,117.39,116.27,114.96,46.35,38.66,26.62,21.96.HRMS(ESI)calcd for C₁₆H₂₁FN₃O₄S₂[M+NH₄]⁺402.0952,found 402.0966.HPLC(55％methanol in water),t_R＝10.40min,97.71％。

实施例5合成化合物Ⅰ-3

4-氯-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-3).合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，对氯苯磺酰氯(187mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体240mg，收率67.8％，m.p.147.3–148.5℃。¹HNMR(300MHz,CDCl₃)δ7.78(d,J＝8.6Hz,2H),7.43(d,J＝8.6Hz,2H),7.38(d,J＝1.9Hz,1H),7.05(d,J＝8.3Hz,1H),6.96(dd,J＝7.9,2.3Hz,2H),3.88–3.71(m,2H),2.86(s,3H),2.80(t,J＝6.6Hz,2H),2.03–1.91(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ139.53,137.46,137.45,134.82,130.62,129.33,128.89,125.94,117.51,115.07,46.35,38.60,26.65,21.94.HRMS(ESI)calcd for C₁₆H₂₁ClN₃O₄S₂[M+NH₄]⁺418.0657,found 418.0642.HPLC(60％methanolin water),t_R＝11.08min,>99.99％。

实施例6合成化合物Ⅰ-4

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)萘-1-磺酰胺(Ⅰ-4).合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，1-萘磺酰氯(201mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体225mg，收率61.1％，m.p.183.3-185.0℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ10.60(s,1H),8.72(d,J＝8.5Hz,1H),8.21(dd,J＝12.7,7.8Hz,2H),8.05(d,J＝8.0Hz,1H),7.78–7.55(m,3H),7.41(s,1H),6.90(d,J＝8.3Hz,1H),6.70(dd,J＝8.2,1.5Hz,1H),3.65–3.50(m,2H),2.76(s,3H),2.58(t,J＝6.5Hz,2H),1.83–1.68(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ137.15,135.68,134.27,134.19,133.65,130.14,130.03,128.95,128.02,127.37,126.85,124.38,124.22,115.04,112.36,45.77,37.79,25.83,21.28.HRMS(ESI)calcd for C₂₀H₂₄N₃O₄S₂[M+NH₄]⁺434.1203,found434.1248.HPLC(50％acetonitrilein water),t_R＝12.56min,99.48％。

实施例7合成化合物Ⅰ-5

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-5).合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，苯磺酰氯(156mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体203mg，收率62.5％，m.p.126.2–127.5℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ10.20(s,1H),7.77(d,J＝6.9Hz,2H),7.64–7.49(m,3H),7.46(d,J＝1.6Hz,1H),7.00(d,J＝8.2Hz,1H),6.78(dd,J＝8.2,1.7Hz,1H),3.70–3.56(m,2H),2.87(s,3H),2.66(t,J＝6.5Hz,2H),1.88–1.77(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ139.43,137.20,135.79,132.76,130.08,129.11,126.66,124.76,116.08,113.50,45.80,37.93,25.89,21.33.HRMS(ESI)calcd for C₁₆H₂₂N₃O₄S₂[M+NH₄]⁺384.1046,found 384.1094.HPLC(45％–55％acetonitrile in water),t_R＝16.92min,>99.99％。

实施例8合成化合物Ⅰ-6

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)-1-苄基磺酰胺(Ⅰ-6).合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，苄磺酰氯(169mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体203mg，收率76.5％，m.p.157.6–158.3℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ9.79(s,1H),7.53(s,1H),7.41–7.30(m,3H),7.31–7.21(m,2H),7.12(d,J＝8.3Hz,1H),6.92(dd,J＝8.2,1.8Hz,1H),4.41(s,2H),3.75–3.64(m,2H),3.06(s,3H),2.75(t,J＝6.5Hz,2H),2.01–1.84(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ137.31,136.45,130.86,130.13,129.50,128.34,128.11,124.36,115.21,112.95,56.45,45.81,38.38,25.82,21.65.HRMS(ESI)calcd for C₁₇H₂₄N₃O₄S₂[M+NH₄]⁺398.1203,found398.1235.HPLC(50–60％methanol in water),t_R＝15.22min,>99.99％。

实施例9合成化合物Ⅰ-7

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)乙磺酰胺(Ⅰ-7)合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，乙基磺酰氯(114mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体203mg，收率48.6％，m.p.146.0–147.3℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ9.69(s,1H),7.50(s,1H),7.11(d,J＝8.3Hz,1H),6.92(dd,J＝8.2,1.8Hz,1H),3.73–3.62(m,2H),3.09–3.03(m,2H),3.02(s,3H),2.73(t,J＝6.6Hz,2H),1.96–1.82(m,2H),1.18(t,J＝7.3Hz,3H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ137.32,136.42,130.12,124.63,115.71,113.47,45.77,44.87,38.29,25.84,21.59,7.89.HRMS(ESI)calcd forC₁₂H₂₂N₃O₄S₂[M+NH₄]⁺336.1046,found 336.1069.HPLC(45％methanol in water),t_R＝8.68min,99.41％。

实施例10合成化合物Ⅰ-8

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)丙烷-1-磺酰胺(Ⅰ-8).合成方法与实施例3相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，丙基磺酰氯(126mg,0.885mmol)为原料，吡啶(71μL,0.885mmol)为原料，得到白色固体203mg，收率71.1％，m.p.136.1–137.7℃。¹HNMR(300MHz,CDCl₃)δ9.68(s,1H),7.50(d,J＝2.0Hz,1H),7.11(d,J＝8.3Hz,1H),6.92(dd,J＝8.2,2.1Hz,1H),3.73–3.62(m,2H),3.07–2.97(m,5H),2.73(t,J＝6.6Hz,2H),1.97–1.83(m,2H),1.76–1.59(m,2H),0.93(t,J＝7.4Hz,3H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ137.30(s),136.39(s),130.12(s),124.62(s),115.75(s),113.48(s),52.14(s),45.78(s),40.08(s),39.80(s),39.56–38.90(m),38.90–38.65(m),38.26(s),25.84(s),21.57(s),16.73(s),12.50(s).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ137.30,136.39,130.12,124.62,115.75,113.48,52.14,45.78,38.26,25.84,21.57,16.73,12.50.HRMS(ESI)calcd for C₁₃H₂₄N₃O₄S₂[M+NH₄]⁺350.1203,found 350.1238.HPLC(45％methanol in water),t_R＝13.13min,99.35％。

7-磺酰胺双取代化合物的合成通例

实施例11合成化合物Ⅰ-9

4-氰基-N-((4-氰基苯基)磺酰基)-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-9)

以Ⅰ-9化合物为例，称量化合物Ⅳ200mg，0.885mmol)于反应瓶，向其依次加入二氯甲烷7mL，三乙胺(368μL,2.65mmol),逐滴加入4-腈基苯磺酰氯(356mg,1.78mmol)的二氯甲烷溶液3mL，室温反应过夜,TLC监测原料消失。反应液依次用稀盐酸，饱和碳酸氢钠溶液，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥后，减压除去溶剂。用甲醇8mL打浆后过滤。得灰白色固体Ⅰ-9394mg，收率：80.0％。

4-氰基-N-((4-氰基苯基)磺酰基)-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-9)，m.p.261.8–263.4℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ8.21(d,J＝8.6Hz,4H),8.04(d,J＝8.6Hz,4H),7.30(d,J＝8.2Hz,1H),7.23(d,J＝2.1Hz,1H),6.86(dd,J＝8.1,2.1Hz,1H),3.76–3.64(m,2H),2.99(s,3H),2.86(t,J＝6.5Hz,2H),2.02–1.84(m,2H).¹³CNMR(75MHz,DMSO)δ145.03,140.62,136.96,135.51,134.09,133.61,131.79,129.35,127.16,120.39,120.26,48.81,41.15,29.59,24.02.HRMS(ESI)calcd for C₂₄H₂₄N₅O₆S₃[M+NH₄]⁺574.0883,found 574.0890.HPLC(60％acetonitrile in water),t_R＝9.42min,99.75％。

实施例12合成化合物Ⅰ-10

4-氟-N-((4-氟苯基)磺酰基)-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-10).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，对氟苯基磺酰氯(346mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体244mg，收率57.4％，m.p.175.2–176.0℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ8.21(d,J＝8.6Hz,4H),8.04(d,J＝8.6Hz,4H),7.30(d,J＝8.2Hz,1H),7.23(d,J＝2.1Hz,1H),6.86(dd,J＝8.1,2.1Hz,1H),3.76–3.64(m,2H),2.99(s,3H),2.86(t,J＝6.5Hz,2H),2.02–1.84(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ168.49,140.54,137.83,137.79,134.96,134.36,133.83,129.31,127.13,120.08,48.83,41.05,29.56,24.04.HRMS(ESI)calcd for C₂₂H₂₄F₂N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺560.0790,found560.0831.HPLC(60％acetonitrile in water),t_R＝11.72min,99.91％。

实施例13合成化合物Ⅰ-11

4-氯-N-((4-氟苯基)磺酰基)-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)苯磺酰胺(Ⅰ-11).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，对氯苯基磺酰氯(375mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体319mg，收率62.7％，m.p.261.4–262.6℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ7.90–7.83(m,4H),7.83–7.74(m,4H),7.29-7.26(m,2H),6.79(dd,J＝8.1,2.1Hz,1H),3.81–3.61(m,2H),2.97(s,3H),2.85(t,J＝6.5Hz,2H),2.03–1.86(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ142.98,140.55,140.28,135.07,134.02,133.89,132.96,132.93,129.30,127.11,48.83,41.02,29.60,24.04.HRMS(ESI)calcd for C₂₂H₂₄Cl₂N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺592.0199,found 592.0247.HPLC(70％acetonitrilein water),t_R＝11.57min,99.80％。

实施例14合成化合物Ⅰ-12

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)-N-(萘-1-基磺酰基)萘-1-磺酰胺(Ⅰ-12).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，萘磺酰氯(403mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体296mg，收率55.1％，m.p.244.9–245.7℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ8.37(d,J＝8.2Hz,2H),8.20(d,J＝7.4Hz,2H),8.12(d,J＝8.2Hz,2H),7.89(d,J＝8.7Hz,2H),7.74–7.52(m,4H),7.31(s,1H),7.23(t,J＝7.7Hz,2H),7.13(d,J＝8.2Hz,1H),6.72(d,J＝8.1Hz,1H),3.68–3.53(m,2H),2.77(t,J＝6.3Hz,2H),2.68(s,3H),1.94–1.78(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ137.38,136.49,133.51,132.67,132.35,131.72,130.25,130.21,129.23,128.33,127.51,127.09,126.51,124.48,124.41,123.34,45.61,37.72,26.39,21.11.HRMS(ESI)calcd for C₃₀H₃₀N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺624.1291,found 624.1341.HPLC(60％acetonitrile in water),t_R＝19.16min,>99.99％。

实施例15合成化合物Ⅰ-13

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)-N-(苯基磺酰基)苯磺酰胺(Ⅰ-13).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，苯磺酰氯(314mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体289mg，收率59.6％，m.p.185.1–186.3℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ7.85–7.80(m,6H),7.71–7.66(m,4H),7.33(d,J＝1.5Hz,1H),7.24(d,J＝8.1Hz,1H),6.71(dd,J＝8.1,1.6Hz,1H),3.76–3.64(m,2H),2.94(s,3H),2.84(t,J＝6.4Hz,2H),2.00–1.83(m,2H).¹³C NMR(75MHz,DMSO)δ138.56,137.39,134.64,131.57,131.41,130.55,129.56,127.85,126.17,123.94,45.71,37.91,26.49,20.93.HRMS(ESI)calcd for C₂₂H₂₆N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺524.0978,found524.1023.HPLC(60％acetonitrile in water),t_R＝8.20min,98.53％。

实施例16合成化合物Ⅰ-14

N-(苄基磺酰基)-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)-1-苄基磺酰胺(Ⅰ-14).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，苄基磺酰氯(339mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体260mg，收率55.1％，m.p.158.6–159.8℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ7.49–7.36(m,11H),7.04(d,J＝8.2Hz,1H),6.29(dd,J＝8.1,1.9Hz,1H),4.96(s,4H),3.73–3.61(m,2H),3.04(s,3H),2.77(t,J＝6.4Hz,2H),1.96–1.81(m,2H).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃)δ137.45,131.87,131.82,131.70,130.50,129.56,129.21,127.83,126.53,125.03,60.98,45.99,38.69,26.67,21.56.HRMS(ESI)calcd for C₂₄H₃₀N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺552.1291,found 552.1345.HPLC(60％acetonitrilein water),t_R＝11.93min,95.78％。

实施例17合成化合物Ⅰ-15

N-(乙基磺酰基)-N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)乙磺酰胺(Ⅰ-15).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，乙基磺酰氯(228mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体220mg，收率60.6％，m.p.121.1–122.3℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ7.61(d,J＝1.8Hz,1H),7.28(d,J＝8.2Hz,1H),7.16(dd,J＝8.1,2.0Hz,1H),3.75–3.67(m,2H),3.61(q,J＝7.3Hz,4H),3.05(s,3H),2.83(t,J＝6.4Hz,2H),2.00–1.84(m,2H),1.33(t,J＝7.3Hz,6H).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃)δ137.66,131.98,131.76,130.88,126.90,124.70,50.04,46.12,38.52,26.85,21.54,8.14.HRMS(ESI)calcd for C₁₄H₂₆N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺428.0978,found 428.0995.HPLC(50％acetonitrile in water),t_R＝6.61min,>99.99％。

实施例18合成化合物Ⅰ-16

N-(1-(甲基磺酰基)-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)-N-(丙基磺酰基)丙烷-1-磺酰胺(Ⅰ-16).合成方法与实施例11相同，以化合物Ⅳ(200mg,0.885mmol)，丙基磺酰氯(254mg,1.78mmol)为原料，三乙胺(368μL,2.65mmol)为原料，得到白色固体250mg，收率64.4％，m.p.135.9–137.2℃。¹H NMR(300MHz,DMSO)δ7.59(s,1H),7.28(d,J＝8.2Hz,1H),7.16(dd,J＝8.1,1.8Hz,1H),3.77–3.65(m,2H),3.65–3.51(m,4H),3.05(s,3H),2.84(t,J＝6.4Hz,2H),2.02–1.88(m,2H),1.88–1.69(m,4H),0.99(t,J＝7.4Hz,6H).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃)δ137.63,131.91,131.80,130.89,126.92,124.72,56.83,46.12,38.52,26.84,21.53,17.08,12.89.HRMS(ESI)calcd for C₁₆H₃₀N₃O₆S₃[M+NH₄]⁺456.1291,found456.1323.HPLC(55％acetonitrile in water),t_R＝8.60min,>99.99％。

性能测试

下面是本发明化合物的药理学实验结果，该部分的化合物代号所对应的结构式等同于实施例部分的代号所对应的结构式。

一、用于测定IL-1β含量的ELISA实验

细胞培养上清中IL-1β的分泌使用双抗体夹心法ELISA检测。新鲜收集的血清样本室温静置20min后，于4℃3000g离心10min，上清即可用于检测分析。将样品与标准品分别加入已包被抗体的96孔板中，加入生物素化抗体后置于37℃摇床孵育1h后，洗板5次。加入酶结合工作液，37℃避光孵育30min后，洗板5次。加入显色底物，37℃避光孵育15min。加入终止液终止反应。10min内用全波长酶标仪(Thermo)于450nm波长处测量吸光度值，根据标准曲线换算检测样品浓度。化合物对白介素IL-1β的抑制率计算如下：

抑制率(％)＝1-(药物孔OD值-空白孔OD值)/(药物孔OD值-空白孔OD值)，以不加药物和诱导因子的细胞孔为空白对照，以不加药物，加LPS和ATP的细胞孔为阴性对照。

本发明以特定基对二苯酚(tBHQ)为阳性对照，DMSO组为阴性对照，细胞裂解液为空白背景，设置3个复孔，化合物对IL-1β抑制率结果表示为为各组数据平均值±SEM。本发明中部分化合物对白介素IL-1β的抑制率如表1所示。

表1：

由表1数据可知，本发明的化合物对白介素IL-1β具有抑制活性，这为开发高效安全结构新颖特异性强的NLRP3抑制剂，及治疗NLRP3介导的炎症相关疾病如冷吡啉相关周期性综合征，炎性肠道疾病，慢性阻滞性肺部疾病，糖尿病，风湿性关节炎，类风湿性关节炎，痛风，非酒精性脂肪肝病，慢性肾脏疾病，动脉粥样硬化，神经退行性疾病症等的药物提供了基础。

二细胞毒性评价

通过使用MTT测定确定细胞毒性。MTT购自Sigma(St.Louis，MO)。将其溶解在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中至储备溶液浓度为5mg/mL并储存在-20℃。在用测试化合物或DMSO的密度梯度处理细胞24小时后，将20.0μLMTT溶液(5mg/mL)加入到96孔板的每个孔中并孵育4小时。然后，除去溶液并向每个孔中加入150.0μL DMSO以溶解水溶性MTT-甲臢晶体。通过Elx800吸光度酶标仪(BioTek，Vermont，USA)在570nm记录吸光度值(OD值)。化合物对细胞生长抑制率的计算如下：

抑制率(％)＝1-(药物孔OD值-空白孔OD值)/(药物孔OD值-空白孔OD值)，以不加药物和诱导因子的细胞孔为空白对照，以不加药物，加LPS和ATP的细胞孔的细胞孔为阴性对照。本发明部分化合物的细胞毒性评价如表2所示。

表2：

由表2数据可知，本发明的代表性化合物IC₅₀>100μM，部分化合物的IC₅₀大于1000μM细胞毒性小。

三.Western Blot监测化合物对目的蛋白的影响

细胞蛋白制备：吸取六孔板细胞上清，经冰预冷D-hank‘s缓冲液漂洗两次后用细胞刮刀将细胞从六孔板中刮下并收集。1000g离心5min，按照1：5(体细胞压积：裂解液体积)比例加入RIPA蛋白裂解液，冰上裂解40min，16000g离心10min，吸取上清即为全细胞蛋白，取1μL进行BCA法测定蛋白浓度，其余蛋白上清按体积加入5×上样缓冲液后沸水浴中变性5min，分装后-20℃保存。

根据BCA定量结果，取40-80μg样品/泳道上样，依据目的蛋白的分子量采用不同胶浓度的SDS-PAGE分离，进行恒压(80V)凝胶电泳。300mA恒流湿转电转90min使蛋白转移至PVDF膜(Millipore，USA)。将PVDF膜置于10％脱脂奶粉-TBST(pH7.4，10Mm Tris-HCl，150mMNaCl，0.1％Tween-20)室温震荡封闭1h后，加入5％BSA-TBST配置的一抗：兔抗NLRP3(1：1000)，兔抗β-actin(1：1000，sigma，USA)，4℃过夜。TBST漂洗10min×3次后，加入HRP标记的羊抗兔二抗(1：10000)，室温震荡孵育1h，TBST漂洗10min×3次后加入ECL(Pierce)发光底物显色。Image Quant LAS 4000mini(GE)显影。将目的蛋白灰度值与内参β-actin灰度值之比进行半定量分析(Image J)。

由Western Blot实验表明，本发明中的化合物I-12可明显抑制NLRP3蛋白的表达，具有浓度依赖性。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求为保护范围。

Claims

1.一种母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物，其特征在于，所述化合物选自：

。

2.一种药物组合物，其特征在于，包括：含有治疗有效量的权利要求1所述的母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物及药学上可接受的载体。

3.权利要求1所述的母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物或者权利要求2所述的药物组合物在制备NLRP3炎症小体抑制剂中的应用。

4.权利要求1所述的母核为四氢喹啉的磺酰胺类化合物或者权利要求2所述的药物组合物在制备治疗炎症相关疾病的药物中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述炎症相关疾病选自炎性肠道疾病，风湿性关节炎，类风湿性关节炎，痛风，慢性肾脏疾病。