CN110407770B - 3-取代-1,5-苯并氮杂䓬类化合物及其药物用途 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
背景技术
现有技术公开了糖原合成激酶-3β(Glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β) 是一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,能够磷酸化糖原合成酶并使其失活。研究表明,GSK-3β能够磷酸化多种底物蛋白,参与体内多个重要信号传导通路,包括胰岛素信号通路、Wnt信号通路和NF-κB信号通路等,在调控细胞的分化、代谢、凋亡以及基因表达等方面都起着重要作用,与II型糖尿病、阿尔茨海默病、肿瘤、中风、双向情感障碍和炎症等疾病的发生发展密切相关;因此,GSK 3β是一个重要的药物新靶标。
研究表明,在胰岛素信号通路中,胰岛素通过抑制GSK 3的活性从而促进糖原合成酶的去磷酸化和糖原的合成,因此作用于GSK 3的小分子抑制剂可以模拟胰岛素作用,促进葡萄糖向糖原的转化,并且可以克服因胰岛素信号通路受阻引起的胰岛素耐受。另有研究发现,II型糖尿病患者的GSK 3的蛋白表达和活性高于正常水平,且活性异常的GSK 3引起胰岛素受体IRS1磷酸化和活性抑制,导致胰岛素信号通路异常(Eldar-Finkelman H,etal.,Diabetes 48(1999) 1662-1666.Nikoulina SE,et al.,Diabetes 49(2000)263-271.Eldar-Finkelman H,et al.,Proc Natl Acad Sci U.S.A.94(1997)9660-9664),因此,GSK 3β已成为潜在的糖尿病治疗靶标。
研究显示GSK 3β在阿尔兹海默病的发生发展进程中起关键的调控作用,其抑制剂也可应用于治疗阿尔兹海默病。尽管自阿尔兹海默病的发现已过去一个世纪,但其具体成因尚不明确;目前最为流行的病因假说为,不溶性β-淀粉样肽 (Aβ)的聚集形成的老年斑块干扰了神经元突触间的联系,导致神经元死亡;AD的另一典型病理特征为Tau蛋白过度磷酸化后形成的神经元纤维缠结 (NFT);GSK 3β几乎存在于所有组织中,在脑组织中尤为丰富,GSK 3β能够磷酸化tau蛋白,很可能在Aβ引起的神经元损伤和NFT形成中扮演重要角色(Yan MH,et al.,J.Alzheimers Dis.9(2006)309-317);在PI3K/Akt信号通路中, Aβ抑制PI3K/Akt的活性,导致GSK 3β被激活,活性异常的GSK 3β继而引起 tau蛋白的过度磷酸化,最终导致神经元受损和神经纤维结的形成,与此同时GSK 3β的激活导致驱动蛋白磷酸化而失活,轴突转运蛋白能力受阻,导致神经元细胞损伤。
研究显示GSK 3β在细胞周期、细胞凋亡、细胞增殖和胚胎发育等过程中扮演重要角色,GSK 3β通过磷酸化信号转录因子如c-Myc、c-Jun、p53,参与NF-κB 信号通路,并影响凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax以及周期相关蛋白cyclinD1等表达,影响细胞的生存和增殖,这种情况下GSK 3发挥肿瘤促进剂的作用(Beurel E,et al.,Prog.Neurobiol.79(2006)173-189,McCubrey JA,et al.,Adv.Biol.Regul.54 (2014)176-196)。研究发现,GSK 3在一些实体瘤,如结肠癌,肝癌,卵巢癌和胰腺癌中过度表达,抑制GSK 3的活性将会减缓这几类肿瘤的发展进程 (Sharkoori A,et al.,Biochem Biophys Res Commun.334(2005)1365-1373,Wang Z,et al.,Nature 455(2008)1205-1210,Ougolkov AV,et al.,Cancer Res.65(2005) 2076-2081,Cao Q,et al.,Cell Res.16(2006)671-677)。
目前报道的大多数GSK 3β抑制剂为ATP竞争性抑制剂,由于ATP结合区域在500多种激酶中高度保守,因此作用于该活性区域所带来的选择性及特异性问题不容忽视。相较于ATP竞争型抑制剂,非ATP竞争型抑制剂不仅具有较好的激酶选择性,而且在细胞水平和动物水平的测试中也显示出很好的活性。目前处于临床IIb期用于治疗阿尔兹海默病和进行性核上性麻痹症(PSP)的NP12 就属于非ATP竞争型抑制剂,也表明非ATP竞争作用模式的优势。
此外,GSK 3β参与调控多条信号转导通路,正常水平的GSK 3β对于维持机体的生理活动至关重要。研究发现引起机体生物功能失调的GSK 3β水平只是正常水平的2-3倍,而过度抑制其活性很可能会导致严重的毒副作用。
发明内容
其中,X选自氧、硫或氮原子;R1选自C1-5的烷基、C2-5的烯基、五元芳香杂环基、苯基、取代苯基、苯基烷基、苯基烯基;R2选自丙烯酰基、硝基苄基;A选自羰基或磺酰基。
优选地,所述取代苯基的取代基取自卤素基、苯基、C1-5的烷氧基、三氟甲基、C1-3的羧酸酯基;所述的五元芳香杂环基取自噻吩基、呋喃基、吡咯基;所述的苯基烷基的烷基为C1-4的烷基;所述的苯基烯基的烯基为C2-4的烯基。
优选地,所述的卤素基包括氟、氯或溴。
其中,X选自氧、硫或氮原子;R1选自C1-5的烷基、C2-5的烯基、五元芳香杂环基、苯基、取代苯基、苯基烷基、苯基烯基;R2选自丙烯酰基、硝基苄基;A选自羰基或磺酰基。
优选地,所述取代苯基的取代基取自卤素基、苯基、C1-5的烷氧基、三氟甲基、C1-3的羧酸酯基;所述的五元芳香杂环基取自噻吩基、呋喃基、吡咯基;所述的苯基烷基的烷基为C1-4的烷基;所述的苯基烯基的烯基为C2-4的烯基。
优选地,所述的卤素基包括氟、氯或溴。
优选地,当R2为丙烯酰基时,R1为氟代苯基,A为羰基。
其中,X选自氧、硫或氮原子;R1选自C1-5的烷基、C2-5的烯基、五元芳香杂环基、苯基、取代苯基、苯基烷基、苯基烯基;R2选自丙烯酰基、硝基苄基;A选自羰基或磺酰基。
优选地,所述取代苯基的取代基取自卤素基、苯基、C1-5的烷氧基、三氟甲基、C1-3的羧酸酯基;所述的五元芳香杂环基取自噻吩基、呋喃基、吡咯基;所述的苯基烷基的烷基为C1-4的烷基;所述的苯基烯基的烯基为C2-4的烯基。
优选地,所述的卤素基包括氟、氯或溴。
优选地,R1选自甲氧基苯基、丙氧基苯基、苄基,R2选自硝基苄基,A为羰基。
本发明的另一目的是提供式I所示的化合物在制备预防或治疗具有GSK 3β异常病理特征的疾病的药物中的用途。
本发明所述的式I结构的化合物可用于制备预防或治疗具有GSK 3β异常病理特征的疾病的药物。
优选地,所述具有GSK 3β异常病理特征的疾病包括癌症、神经类疾病、炎症、代谢综合症。
优选地,所述癌症包含肝细胞肝癌、胆管癌、鼻咽癌、乳腺癌、宫颈癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胃癌、食道癌、结直肠癌、胰腺癌、黑色素瘤、口腔癌、肾癌、膀胱癌、前列腺癌、骨肉瘤、卵巢癌、输卵管癌症、胃肠间质瘤、神经胶质瘤、头颈部癌症、白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合症。
优选地,所述神经类疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病、双向情感障碍、强直性肌营养不良、进行性核上麻痹、自闭症谱系障碍等。
优选地,所述代谢综合症包括糖尿病。
附图说明
图1是本发明所述的式I结构化合物12对GSK-3β活性测试的动力学数据双倒数图,其中,GS-2浓度不变时,10μM和20μM浓度的化合物12的直线与对照组直线相交于X轴,表明化合物12为非ATP竞争型抑制剂(A),ATP浓度不变时,10μM和20μM浓度的化合物12的直线与对照组直线相交于X和Y 轴以外,表化合物明12为非底物竞争型抑制剂(B)。
具体实施方式
第一步:制备N-Boc-L-半胱氨酸(1)
向反应瓶中加入L-半胱氨酸(6.0g,50mmol)、NaOH(1.2g,50mmol)、二氧六环(30mL)和水(50mL),冰浴下加入(Boc)2O(17.0g,70mmol),继续室温搅拌过夜。减压浓缩除去二氧六环,水层用乙酸乙酯萃取除去未反应的Boc 酸酐。水层用1mol/L的盐酸调pH至1-2,乙酸乙酯萃取两次,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得无色糖浆状物2.15g(1),收率 97%。直接用于下步反应;
第二步:制备(S)-2-((叔丁氧羰基)氨基)-3-(2-硝基苯基)硫)丙酸(2)
向反应瓶中加入N-Boc-L-半胱氨酸(1)(12.5g,56mmol)、乙醇(80mL)、 NaHCO3(14.2g,169mmol)、水(40mL),滴加乙醇(20mL)稀释的邻氟硝基苯(7.9g,61mmol),滴加完毕回流4h。减压浓缩除去乙醇,剩余物用水稀释,乙醚洗涤两次除去脂溶性杂质。水层用1NHCl调pH至4,乙酸乙酯萃取两次,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得淡黄色油状固体 14.7g(2),收率76%。直接用于下步反应;
第三步:制备(S)-3-(2-氨基苯基)硫)-2-((叔丁氧羰基)氨基)丙酸(3)
向反应瓶中加入2(14.7g,43mmol)、锌粉(27.9g,430mmol)、氯化铵固体(4.6g,86mmol)、MeOH(300mL),回流5h。冷至室温,硅藻土过滤,滤液减压浓缩除去甲醇。剩余物用二氯甲烷稀释,经硅藻土过滤,滤液经水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸钠干燥,减压浓缩得类白色固体12.0g(3),收率89%;
向反应瓶中加入3(2.0g,6mmol)、HATU(2.4g,6mmol)、DIPEA(1.1mL, 7mmol)DCM(30mL),室温搅拌4h。二氯甲烷稀释,依次用水洗、饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,经硅胶柱层析(PE∶EA=80∶20)得类白色固体1.3g(4),收率72%;
向反应瓶中加入4(3.3g,11mmol)、2-硝基溴苄(2.6g,12mmol)、K2CO3 (3.0g,22mmol)、DMF(50mL),室温搅拌4h。乙酸乙酯稀释,依次用水洗、饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,经硅胶柱层析(PE∶EA=80∶20) 得淡黄色固体3.3g(5),收率68%;
向反应瓶中加入5(3.3g,7mmol)、TFA(5mL)、DCM(20mL),室温搅拌2h。减压浓缩除去溶剂,剩余物经正己烷萃取洗去脂溶性杂质。水层用饱和碳酸钠水溶液调pH至8,二氯甲烷萃取,有机层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得淡黄色固体2.5g(6),收率98%;
向反应瓶中加入6(0.13g,0.4mmol)、苯甲酸(0.05g,0.4mmol)、HATU (0.15g,0.4mmol)、DIPEA(0.22mL,1.2mmol)、DCM(30mL),室温搅拌5 h。二氯甲烷稀释,依次用1NHCl、饱和碳酸氢钠、饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,经硅胶柱层析(PE∶EA=75∶25)得白色固体0.1g(7),收率59%。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用对苯二甲酸单甲酯代替苯甲酸,得白色固体,收率70%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.25-9.17(m,1H), 8.07-8.00(m,3H),8.00-7.94(m,2H),7.79(d,J=8.2Hz,1H),7.68(d,J=7.8Hz, 2H),7.51(dd,J=13.7,8.0Hz,3H),7.33(d,J=9.1Hz,1H),5.45(d,J=17.3Hz,1H),5.31(d,J=17.3Hz,1H),4.67(d,J=9.7Hz,1H),3.86(s,3H),3.62(t,J=9.3 Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用对甲氧基苯甲酸代替苯甲酸,得白色固体,收率50%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.78(d,J=7.6Hz,1H), 7.98-7.91(m,1H),7.85-7.70(m,3H),7.60(d,J=8.1Hz,2H),7.47-7.35(m,3H), 7.22(dt,J=9.1,4.7Hz,1H),6.97-6.86(m,2H),5.39(d,J=17.3Hz,1H),5.23(d,J =17.2Hz,1H),4.68-4.55(m,1H),3.71(s,3H),3.58-3.47(m,1H),3.30(d,J=11.4 Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用对氟苯甲酸代替苯甲酸,得白色固体,收率43%。ESI-MS m/z:452.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ ppm 9.06(d,J=7.6Hz,1H),8.04(d,J=8.0Hz,1H),7.94(dd,J=8.4,5.6Hz,2H), 7.78(d,J=7.6Hz,1H),7.70(t,J=7.6Hz,2H),7.54-7.47(m,3H),7.34-7.30(m, 3H),5.45(d,J=17.2Hz,1H),5.31(d,J=17.2Hz,1H),4.70-4.63(m,1H),3.61(dd, J=11.6,7.2Hz,1H),3.13(t,J=11.6Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用2-乙氧基苯甲酸代替苯甲酸,得白色固体,收率35%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.96(d,J=7.0Hz,1H),8.00 (d,J=8.1Hz,1H),7.85(d,J=7.8Hz,1H),7.80(d,J=7.9Hz,1H),7.67(q,J=8.4, 7.7Hz,2H),7.47(dd,J=18.4,8.6Hz,5H),7.31(d,J=7.4Hz,1H),7.12(d,J=8.3 Hz,1H),7.05-6.95(m,1H),5.50(d,J=17.2Hz,1H),5.40(d,J=17.2Hz,1H), 4.82-4.71(m,1H),4.16(p,J=6.9Hz,2H),3.74(dd,J=11.6,6.8Hz,1H),3.15(t,J =11.6Hz,1H),1.46(t,J=7.0Hz,3H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用2-丙氧基苯甲酸代替苯甲酸,得白色固体,收率54%。ESI-MS m/z:492.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.88(d,J=7.2Hz,1H),8.00(d,J=8.1Hz,1H),7.82(d,J=7.8Hz,1H), 7.76(d,J=7.9Hz,1H),7.65(dt,J=19.6,9.8Hz,2H),7.53-7.41(m,4H),7.30(dt,J =8.7,4.2Hz,1H),7.12(d,J=8.4Hz,1H),7.00(t,J=7.6Hz,1H),5.50-5.34(m, 2H),4.75(dt,J=13.1,7.0Hz,1H),4.06(t,J=6.6Hz,2H),3.72(dd,J=11.2,6.7 Hz,1H),3.10(t,J=11.6Hz,1H),1.80-1.90(m,2H),0.97(t,J=7.3Hz,3H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用肉桂酸代替苯甲酸,得白色固体,收率48%。ESI-MS m/z:460.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.77 (d,J=8.0Hz,1H),8.03(d,J=8.4Hz,1H),7.74(d,J=8.0Hz,1H),7.69(t,J=6.8 Hz,2H),7.56-7.47(m,5H),7.41-7.38(m,4H),7.32(t,J=7.2Hz,1H),6.72(d,J= 16Hz,1H),5.42(d,J=17.2Hz,1H),5.36(d,J=17.2Hz,1H),4.66-4.59(m,1H), 3.59(dd,J=11.2,6.8Hz,1H),3.13(t,J=11.2Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用苯乙酸代替苯甲酸,得白色固体,收率59%。ESI-MS m/z:448.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.81 (d,J=7.6Hz,1H),8.02(d,J=8.4Hz,1H),7.70(d,J=7.6Hz,1H),7.66-7.60(m, 2H),7.53-7.42(m,3H),7.30-7.19(m,6H),5.36(s,2H),4.50-4.44(m,1H),3.52(dd, J=11.6,6.8Hz,1H),3.44(s,2H),3.10(t,J=11.6Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用2-甲氧基苯甲酸代替苯甲酸,得白色固体,收率71%。ESI-MS m/z:464.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.82(d,J=7.2Hz,1H),8.00(d,J=8.2Hz,1H),7.80(t,J=8.9Hz,2H),7.67 (d,J=7.9Hz,2H),7.58-7.40(m,4H),7.36-7.24(m,1H),7.14(d,J=8.4Hz,1H), 7.01(t,J=7.7Hz,1H),5.48(d,J=17.2Hz,1H),5.38(d,J=17.1Hz,1H),4.71(dt, J=13.5,7.1Hz,1H),3.73-3.61(m,1H),3.24(t,J=11.6Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用苯丙酸代替苯甲酸,得淡黄色固体,收率86%。ESI-MS m/z:462.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.52(d,J=7.8Hz,1H),8.00(d,J=8.1Hz,1H),7.70(d,J=7.9Hz,1H),7.63(d,J =7.4Hz,2H),7.52-7.40(m,3H),7.27(t,J=7.6Hz,1H),7.20(t,J=7.5Hz,2H), 7.14(d,J=7.7Hz,3H),5.39(d,J=17.2Hz,1H),5.31(d,J=17.1Hz,1H), 4.53-4.43(m,1H),3.45(dd,J=11.3,6.9Hz,1H),3.02(t,J=11.8Hz,1H),2.73(t,J =7.9Hz,2H),2.39(t,J=7.8Hz,2H)。
向反应瓶中加入6(150mg,0.45mmol),DIPEA(238μL,1.36mmol),DCM (20mL),冰浴下加入丙烯酰氯(275μL,2.27mmol),室温搅拌48h。二氯甲烷稀释,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得粗品。粗品经硅胶柱层析(PE:EA=60:40)得类白色固体130mg,收率74%。ESI-MS m/z:384.1[M +H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.75(d,J=7.7Hz,1H),7.99(d,J= 8.2Hz,1H),7.71(d,J=8.0Hz,1H),7.64(d,J=7.1Hz,2H),7.54-7.38(m,3H), 7.29(d,J=7.7Hz,1H),6.27(dd,J=17.1,10.3Hz,1H),6.06(d,J=17.1Hz,1H),5.60(d,J=10.2Hz,1H),5.34(t,J=12.9Hz,2H),4.62-4.47(m,1H),3.54(dd,J= 11.3,7.2Hz,1H),3.08(t,J=11.8Hz,1H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用2-丁烯酸代替苯甲酸,得白色固体,收率40%。ESI-MS m/z:398.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.52(d,J=7.8Hz,1H),8.00(d,J=8.2Hz,1H),7.72(d,J=7.9Hz,1H),7.64(t,J= 7.2Hz,2H),7.40-7.50(m,3H),7.32-7.23(m,1H),6.55-6.65(m,1H),5.95(dd,J=15.3,2.3Hz,1H),5.40(d,J=17.3Hz,1H),5.30(d,J=17.1Hz,1H),4.50-4.60(m, 1H),3.51(dd,J=11.3,6.9Hz,1H),3.08(t,J=11.7Hz,1H),1.77-1.71(m,3H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用乙酸代替苯甲酸,得类白色固体,收率89%。ESI-MS m/z:372.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.50 (d,J=7.7Hz,1H),8.00(d,J=8.1Hz,1H),7.74-7.58(m,3H),7.52-7.38(m,3H), 7.26(t,J=7.5Hz,1H),5.39(d,J=17.2Hz,1H),5.28(d,J=17.1Hz,1H), 4.50-4.41(m,1H),3.48(dd,J=11.3,6.9Hz,1H),3.03(t,J=11.7Hz,1H),1.79(s, 3H)。
制备方法同实施例1中化合物7的制备,用丙酸代替苯甲酸,得类白色固体,收率89%。ESI-MS m/z:386.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.46-8.35(m,1H),7.99(d,J=8.0Hz,1H),7.74-7.58(m,3H),7.54-7.38(m,3H), 7.27(s,1H),5.42-5.26(m,2H),4.51-4.42(m,1H),3.47(dd,J=10.8,5.4Hz,1H), 3.05(t,J=12.1Hz,1H),2.14-2.00(m,2H),0.96-0.87(m,3H)。
向反应瓶中加入6(150mg,0.45mmol),4-三氟甲基苯磺酰氯(70mg,0.5 mmol),吡啶(15mL),室温搅拌9h。反应完毕后加入乙酸乙酯,加压浓缩除去吡啶。残余物加入乙酸乙酯稀释,依次用水洗,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,粗品经硅胶柱层析(PE:EA=65:35)得白色固体120mg,收率49%。ESI-MS m/z:538.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.95 (d,J=9.2Hz,1H),8.06(d,J=8.4Hz,2H),7.94(d,J=8.0Hz,1H),7.83(d,J=8.4 Hz,2H),7.65(t,J=6.8Hz,2H),7.56(t,J=6.8Hz,2H),7.49-7.43(m,2H),7.32(t, J=7.6Hz,1H),5.06(d,J=17.2Hz,1H),4.94(d,J=17.2Hz,1H),4.03-3.98(m,1H),3.52(dd,J=11.6,7.2Hz,1H),3.06(t,J=11.6Hz,1H)。
制备方法上述化合物21,用甲磺酰氯代替4-三氟甲基苯磺酰氯,得白色固体,收率49%。ESI-MS m/z:408.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 7.98(dd,J=19.1,8.6Hz,2H),7.65(d,J=8.7Hz,3H),7.48(d,J=10.8Hz,3H),7.30(d,J=7.4Hz,1H),5.45-5.27(m,2H),4.06(dd,J=15.7,7.4Hz,1H),3.59(t,J =9.2Hz,1H),3.03(t,J=11.8Hz,1H),2.81(s,3H)。
制备方法同上述化合物21,用2-噻吩磺酰氯代替4-三氟甲基苯磺酰氯,得白色固体,收率46%。ESI-MS m/z:476.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.82(d,J=7.6Hz,1H),8.00-7.95(m,2H),7.65(d,J=7.6Hz,1H),7.60(d,J =7.6Hz,1H),7.56-7.54(m,2H),7.51-7.45(m,2H),7.40(d,J=3.6Hz,1H),7.32(t, J=7.2Hz,1H),7.23(t,J=3.6Hz,1H),5.14(s,2H),3.98-3.92(m,1H),3.44(dd,J =11.2,7.2Hz,1H),3.13(t,J=11.6Hz,1H)。
制备方法同上述化合物21,用苄基磺酰氯代替4-三氟甲基苯磺酰氯,得白色固体,收率46%。ESI-MS m/z:484.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.00(d,J=8.1Hz,1H),7.93(d,J=8.8Hz,1H),7.71-7.60(m,2H),7.56(d,J =7.7Hz,1H),7.51-7.40(m,2H),7.32(d,J=8.0Hz,1H),7.26(dd,J=10.1,6.7Hz, 6H),5.35(d,J=17.2Hz,1H),5.25(d,J=17.2Hz,1H),4.24(q,J=13.6Hz,2H), 3.65-3.57(m,1H),3.36(d,J=6.9Hz,1H),2.97(t,J=11.6Hz,1H)。
制备方法同上述化合物21,用对氯苯磺酰氯代替4-三氟甲基苯磺酰氯,得白色固体,收率31%。ESI-MS m/z:504.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.72(d,J=8.1Hz,1H),7.94(d,J=8.2Hz,1H),7.71(d,J=8.6Hz,2H), 7.66-7.49(m,6H),7.47-7.41(m,2H),7.30(t,J=7.5Hz,1H),5.08(d,J=17.1Hz, 1H),4.98(d,J=17.1Hz,1H),3.93(q,J=9.1,8.6Hz,1H),3.46(dd,J=11.4,6.9 Hz,1H),3.02(t,J=11.7Hz,1H)。
制备方法同上述化合物21,用对联苯磺酰氯代替4-三氟甲基苯磺酰氯,得白色固体,收率32%。ESI-MS m/z:546.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.62(d,J=9.1Hz,1H),7.91(dd,J=13.6,8.2Hz,3H),7.83-7.76(m,2H),7.70-7.58(m,4H),7.57-7.48(m,5H),7.47-7.35(m,2H),7.34-7.25(m,1H),5.08(d, J=17.1Hz,1H),5.00(d,J=17.0Hz,1H),3.98(q,J=9.8Hz,1H),3.46(dd,J= 11.4,6.9Hz,1H),3.06(t,J=11.7Hz,1H)。
第一步:制备N-Boc-L-丝氨酸(27)
向反应瓶中加入L-丝氨酸(5.3g,50mmol),TEA(6.9mL,50mmol),二氧六环(30mL)和水(50mL),冰浴下加入(Boc)2O(13.1g,60mmol),继续室温搅拌过夜。减压浓缩除去二氧六环,水层用乙酸乙酯萃取除去未反应的Boc 酸酐。水层用1mol/L的盐酸调pH至1-2,乙酸乙酯萃取两次,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得无色糖浆状物9.5g,收率92%。直接用于下步反应;
第二步:制备(S)-2-((叔丁氧羰基)氨基)-3-(2-硝基苯氧基)丙酸(28)
向反应瓶中加入NaH(0.8g,2mmol),DMF(15mL),冰浴下依次滴加27 (2.0g,1mmol)的DMF溶液(10mL),邻氟硝基苯(1.4g,1mmol),滴加完毕后室温搅拌过夜。饱和氯化铵溶液淬灭反应,乙酸乙酯萃取两次,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得粗品。粗品经硅胶柱层析 (PE∶EA=50∶50)得淡褐色油状固体2.3g,收率70%。直接用于下步反应;
第三步:制备(S)-3-(2-氨基苯氧基)-2-((叔丁氧羰基)氨基)丙酸(29)
向反应瓶中加入28(9.5g,29mmol),Pd/C(1.3g,10%),MeOH(200mL),氢气常压反应5h。活性炭吸附过滤,滤液减压浓缩得玫红色固体8.4g,收率98%。直接用于下步反应;
向反应瓶中加入29(8.6g,29mmol),HATU(10.9g,29mmol),DIPEA(5.6 mL,32mmol),DCM(200mL),室温搅拌过夜。二氯甲烷稀释,依次用水洗、饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,经正己烷∶乙酸乙酯(5∶1) 超声洗涤得褐色固体6.7g,收率83%。直接用于下步反应;
向反应瓶中加入30(2.6g,9mmol),2-硝基溴苄(2.4g,11mmol),K2CO3 (2.6g,18mmol),CH3CN(100mL),回流过夜。乙酸乙酯稀释,依次用水洗、饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,经硅胶柱层析(PE∶EA=80∶20) 得淡黄色固体2.2g,收率57%;
向反应瓶中加入31(2.2g,5mmol),TFA(4mL),DCM(15mL),室温搅拌2h。减压浓缩除去溶剂,剩余物经正己烷萃取洗去脂溶性杂质。水层用饱和碳酸钠水溶液调pH至8,二氯甲烷萃取,有机层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得粗品,经正己烷超声洗涤得淡黄色固体1.3g,收率80%;
向反应瓶中加入32(100mg,0.3mmol),苯甲酸(40mg,0.3mmol),HATU (130mg,0.3mmol),DIPEA(170μL,0.9mmol),DCM(10mL),室温搅拌3 h。二氯甲烷稀释,依次用1mol/L的盐酸水溶液,饱和碳酸氢钠,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。减压浓缩得粗品,经硅胶柱层析(PE∶EA=75∶25)得白色固体90mg,收率67%。ESI-MS m/z:418.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δppm 8.78(d,J=8.3Hz,1H),8.04(d,J=8.2Hz,1H),7.85(d,J=7.6Hz,2H), 7.68(t,J=7.7Hz,1H),7.56-7.45(m,6H),7.27(s,3H),5.53(d,J=17.6Hz,1H), 5.32(d,J=17.6Hz,1H),5.06(q,J=9.2Hz,1H),4.71(t,J=10.9Hz,1H),4.50(t,J=8.9Hz,1H)。
制备方法同上述化合物33,对苯二甲酸单甲酯代替苯甲酸,得类白色固体,收率95%。ESI-MS m/z:476.1[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 9.01 (d,J=8.0Hz,1H),8.06(d,J=8.0Hz,3H),7.98(d,J=8.2Hz,2H),7.69(t,J=7.5 Hz,1H),7.51(t,J=6.8Hz,3H),7.28(s,3H),5.53(d,J=17.6Hz,1H),5.34(d,J= 17.5Hz,1H),5.15-4.98(m,1H),4.72(t,J=10.8Hz,1H),4.53(t,J=8.9Hz,1H), 3.88(s,3H)。
制备方法同上述化合物33,对氟苯甲酸代替苯甲酸,得类白色固体,收率 55%。ESI-MS m/z:462.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.93(d,J =6.7Hz,1H),8.06(d,J=8.2Hz,1H),7.89(d,J=7.8Hz,1H),7.66(q,J=9.5,8.6 Hz,1H),7.57(d,J=7.9Hz,1H),7.50(d,J=8.4Hz,3H),7.27(dd,J=17.3,6.4Hz, 3H),7.14(d,J=8.4Hz,1H),7.03(t,J=7.6Hz,1H),5.62(d,J=17.7Hz,1H),5.38 (d,J=17.7Hz,1H),5.19-5.05(m,1H),4.71(t,J=8.8Hz,1H),4.45(t,J=10.6Hz, 1H),4.25-4.11(m,2H),1.47(t,J=7.0Hz,3H)。
制备方法同上述化合物33,2-丙氧基苯甲酸代替苯甲酸,得淡黄色固体,收率75%。ESI-MS m/z:476.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.78(d, J=7.1Hz,1H),8.04(d,J=8.2Hz,1H),7.82(d,J=7.5Hz,1H),7.66(t,J=7.8Hz, 1H),7.55(d,J=7.9Hz,1H),7.49(d,J=7.5Hz,3H),7.32-7.19(m,3H),7.15(d,J= 8.4Hz,1H),7.02(t,J=7.6Hz,1H),5.59(d,J=17.6Hz,1H),5.33(d,J=17.6Hz, 1H),5.07(dt,J=12.0,7.4Hz,1H),4.64(t,J=8.8Hz,1H),4.51(t,J=10.5Hz,1H), 3.91(s,3H)。
制备方法同上述化合物33,2-甲氧基苯甲酸代替苯甲酸,得淡黄色固体,收率95%。ESI-MS m/z:448.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.84(d, J=6.7Hz,1H),8.03(d,J=8.2Hz,1H),7.86(d,J=7.8Hz,1H),7.63(d,J=7.8Hz,1H),7.53(d,J=7.6Hz,1H),7.46(d,J=7.7Hz,3H),7.24(d,J=20.2Hz,3H),7.12 (d,J=8.3Hz,1H),7.01(d,J=7.8Hz,1H),5.57(d,J=17.7Hz,1H),5.35(d,J= 17.7Hz,1H),5.11(q,J=8.5Hz,1H),4.68(t,J=8.9Hz,1H),4.39(t,J=10.8Hz, 1H),4.05(d,J=7.1Hz,2H),1.87(p,J=7.2Hz,2H),0.97(d,J=7.5Hz,3H)。
制备方法同上述化合物12,D-半胱氨酸代替L-半胱氨酸,得类白色固体,收率70%。ESI-MS m/z:492.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.89 (d,J=6.4Hz,1H),8.03(d,J=7.6Hz,1H),7.83(d,J=7.2Hz,1H),7.77(d,J=7.2 Hz,1H),7.72-7.67(m,2H),7.52-7.47(m,4H),7.35-7.32(m,1H),7.16(d,J=8.0Hz, 1H),7.05-7.01(m,1H),5.47(d,J=17.2Hz,1H),5.40(d,J=17.2Hz,1H), 4.78-4.74(m,1H),4.10-4.08(m,2H),3.75-3.71(m,1H),3.10(t,J=12.0Hz,1H), 1.87-1.86(m,2H),0.98(t,J=6.4Hz,3H)。
制备方法同上述化合物38,2-甲氧基苯甲酸代替2-丙氧基苯甲酸得淡黄色固体,收率75%。ESI-MS m/z:464.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ ppm 8.83(d,J=7.2Hz,1H),8.02(d,J=8.4Hz,2H),7.83-7.78(m,2H),7.69(d,J= 7.6Hz,2H),7.52(m,4H),7.35-7.31(m,1H),7.17(d,J=8.8Hz,1H),7.04(t,J=7.6 Hz,1H),5.49(d,J=17.2Hz,1H),5.38(d,J=17.2Hz,1H),4.74-4.68(m,1H),3.92 (s,3H),3.68(dd,J=11.2,7.2Hz,1H),3.25(t,J=11.2Hz,1H)。
制备方法同上述化合物38,苯乙酸代替2-丙氧基苯甲酸得白色固体,收率 74%。ESI-MS m/z:448.2[M+H]+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm 8.81(d,J =7.2Hz,1H),8.02(d,J=8.0Hz,1H),7.71-7.60(m,3H),7.53-7.42(m,3H), 7.30-7.19(m,6H),5.37(s,2H),4.51-4.44(m,1H),3.52(dd,J=11.2,6.8Hz,1H), 3.44(s,3H),3.10(t,J=11.2Hz,1H)。
实施例29:本发明所述的化合物对GSK-3β的体外酶抑制活性测试
采用化学发光法进行测试,荧光信号强度与剩余ATP的量成正比,通过检测体系内剩余ATP的量进而推算出GSK-3β磷酸化底物GS-2时消耗的ATP量,从而反映酶的活性水平。计算不同浓度下化合物的抑制率,通过GraphPad软件拟合出半数抑制浓度(IC50值);
所用的主要试剂:
GSK-3β(Millipore,Lot#:14-306);GS-2(吉尔生化上海有限公司);ATP·2Na(Sigma-Aldrich);Kinase-Glo Luminescent Kinase Assay(Promega corporation);TDZD-8(MedChem Express Technologies,Lot#:HY-11012).
实验方法:
在96孔板上,将4μL含不同浓度化合物的DMSO溶液用14μL缓冲液稀释,依次加入2μL(10-20ng)的GSK-3β,20μL的GS-2(12.5μM)和ATP(4μM) 的缓冲液,于30℃下孵育30分钟,孵育完毕后加入40μL Kinase-Glo试剂,于 30℃下孵育10分钟,化学发光仪计数,GraphPad软件计算半数抑制浓度(IC50值);
表1.部分实施例制备的化合物对GSK 3β酶的抑制活性(IC50)
实施例30:动力学测试确定本发明化合物对GSK-3β的作用模式
测试一定浓度下化合物在一系列不同ATP浓度时的GSK-3β活性,计算出反应速率。通过反应速率的倒数(1/v)对ATP浓度的倒数(1/[ATP])作图得到Lineweaver-Burk。直线的相交点反映出化合物的作用类型。若化合物的直线空白对照组的直线相交于Y轴,则表明化合物与ATP存在竞争关系,如果相交于X 轴,则表明化合物与ATP不存在竞争关系;
测试一定浓度下化合物在一系列不同GS-2浓度时的GSK-3β活性,计算出反应速率。通过反应速率的倒数(1/v)对GS-2浓度的倒数(1/[GS-2])作图得到Lineweaver-Burk。直线的相交点反映出化合物的作用类型。若化合物的直线空白对照组的直线相交于Y轴,则表明化合物与GS-2存在竞争关系,如果相交于X轴,则表明化合物与GS-2不存在竞争关系;
测试与ATP作用模式时,保持GS-2浓度为6.25μM,ATP的终浓度为8.0μM, 4.0μM,2.0μM,1.0μM,0.5μM。运用上述体外激酶活性测试方法测试不同ATP 浓度下酶的活性;计算反应速率并对ATP浓度进行双倒数作图;测试与GS-2作用模式时,保持ATP浓度为2μM不变,GS-2的终浓度为12.5μM,6.25μM, 3.13μM,1.56μM,0.78μM;运用上述体外激酶活性测试方法测试不同GS-2浓度下酶的活性。计算反应速率并对GS-2浓度进行双倒数作图;根据双倒数图判断化合物的作用模式。
综上所述,本发明提供的具有通式I结构的化合物对于GSK 3β激酶活性具有明显的抑制作用,能用于制备治疗或预防具有GSK 3β异常病理特征的疾病的药物组合物。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
5.如权利要求3所述的用途,其特征在于,所述具有GSK 3β异常病理特征的疾病为癌症、神经类疾病、炎症或代谢综合症。
6.如权利要求5所述的用途,其特征在于,所述癌症为肝细胞肝癌、胆管癌、鼻咽癌、乳腺癌、宫颈癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胃癌、食道癌、结直肠癌、胰腺癌、黑色素瘤、口腔癌、肾癌、膀胱癌、前列腺癌、骨肉瘤、卵巢癌、输卵管癌症、胃肠间质瘤、神经胶质瘤、头颈部癌症、白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤或骨髓增生异常综合症。
7.如权利要求5所述的用途,其特征在于,所述神经类疾病为阿尔茨海默病、帕金森病、双向情感障碍、强直性肌营养不良、进行性核上麻痹或自闭症谱系障碍。
8.如权利要求5所述的用途,其特征在于,所述代谢综合症为糖尿病。
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