CN113646050A - 噻吩并[3,2-b]吡咯[3,2-d]哒嗪酮衍生物和其作为用于治疗癌症、肥胖和糖尿病相关病症的pkm2衍生物的用途 - Google Patents

噻吩并[3,2-b]吡咯[3,2-d]哒嗪酮衍生物和其作为用于治疗癌症、肥胖和糖尿病相关病症的pkm2衍生物的用途 Download PDF

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Abstract

本文描述了调节丙酮酸激酶活性的化合物、药物组合物和其使用方法。这些化合物由式(I)表示：
Figure DDA0003292891760000011
其中R2、L1‑L2、U1‑U7、m、环A和Q如本文所定义。

Description

噻吩并[3,2-B]吡咯[3,2-D]哒嗪酮衍生物和其作为用于治疗 癌症、肥胖和糖尿病相关病症的PKM2衍生物的用途
相关申请
本申请要求2019年2月13日提交的美国临时申请第62/805,040号的权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
背景技术
丙酮酸激酶(PK)是一种代谢酶，其在糖酵解期间将磷酸烯醇丙酮酸转化为丙酮酸。哺乳动物中存在四种PK同种型：L和R同种型(来自PKLR基因)分别在肝脏和红细胞中表达，且PKM基因编码两种剪接变异体，即在大多数成人组织中表达的M1同种型和在胚胎发育期间和在包括肾脏和造血干细胞的一些成人组织中表达的M2同种型。许多肿瘤细胞也表达PKM2。对PKM2进行调节(例如抑制或活化)可有效地治疗多种病症，例如癌症、肥胖、糖尿病性疾病(例如糖尿病性肾病(DN))、冠状动脉疾病(CAD)、布鲁姆综合征(Bloom Syndrome，BS)、自身免疫病状和增生依赖性疾病(例如良性前列腺增生(BPH))。
发明内容
本文描述活化PKR和/或调节PKM2、野生型和/或突变型酶(例如本文所述的那些)的式(I)化合物和其内涵盖的化合物、表1-3的化合物(在本文中统称为“所公开的化合物”)其药学上可接受的盐。
在一个实施例中，本文提供了由以下结构式表示的化合物：
Figure BDA0003292891750000011
或其药学上可接受的盐。下文提供了每个变量的定义。
在一个特定实施例中，化合物或其药学上可接受的盐选自表1-3的化合物中的任一种。
在另一实施例中，本文提供一种药物组合物，其包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载剂或稀释剂。
本公开进一步提供一种治疗个体的贫血的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在某些实施例中，贫血是红细胞生成障碍性贫血，例如I型、II型、III型或IV型先天性红细胞生成障碍性贫血。
本公开进一步提供一种治疗个体的镰状细胞病的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
本公开进一步提供一种治疗个体的溶血性贫血(例如由磷酸甘油酸激酶缺乏引起的慢性溶血性贫血，Blood Cells Mol Dis,2011；46(3):206)的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
在某些实施例中，溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血、由磷酸甘油酸激酶缺乏引起的慢性溶血性贫血、慢性疾病贫血、非球形红细胞溶血性贫血或遗传性球形红细胞症。在某些实施例中，溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血或作为多系统疾病的一部分的贫血。在某些实施例中，溶血性贫血为先天性贫血。在某些实施例中，溶血性贫血为遗传性的(例如非球形红细胞溶血性贫血或遗传性球形红细胞症)。
本公开进一步提供一种治疗个体的地中海贫血症(例如β-地中海贫血症)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症(或Bassen-Kornzweig综合征)、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、获得性溶血性贫血(例如先天性贫血(例如酶病))、镰状细胞病或慢性疾病贫血的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在一个实施例中，获得性溶血性贫血包含先天性贫血。在某些实施例中，所提供的方法用于治疗地中海贫血症。在某些实施例中，地中海贫血症为β-地中海贫血症。
本公开进一步提供一种治疗个体的丙酮酸激酶缺乏症(PKD)的方法，所述方法包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在某些实施例中，PKD是PKR的缺乏。在某些实施例中，PKR的缺乏与丙酮酸激酶R突变相关。
本文所述的化合物和药物组合物是与野生型相比具有较低活性的PKR的活化剂，因此可用于本公开的方法。在某些实施例中，PKR是野生型。在某些实施例中，PKR是突变体。PKR中的此类突变可影响酶活性(催化效率)、调节特性(由果糖双磷酸(FBP)/ATP调节)和/或酶的热稳定性。此类突变的实例描述于Valentini等人,JBC 2002中。由所公开的化合物活化的突变体的一些实例包括G332S、G364D、T384M、R479H、R479K、R486W、R532W、K410E、R510Q和R490W。不受理论束缚，在某些实施例中，所公开的化合物通过活化FBP非反应性PKR突变体、使稳定性降低的突变体恢复热稳定性或使受损突变体恢复催化效率来影响PKR突变体的活性。本发明化合物针对PKR突变体的活化活性可遵循实例中描述的方法进行测试。在某些实施例中，所公开的化合物也是野生型PKR的活化剂。
在一个实施例中，本公开提供一种用于活化有需要的个体的红细胞中的PKR的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在某些实施例中，PKR是野生型。在某些实施例中，PKR是突变体。
在一个实施例中，突变型PKR选自G332S、G364D、T384M、K410E、R479H、R479K、R486W、R532W、R510Q和R490W。在某些实施例中，突变型PKR选自A468V、A495V、I90N、T408I和Q421K以及R498H。在某些实施例中，突变型PKR是R532W、K410E或R510Q。
本公开进一步提供一种用于调节有需要的个体的丙酮酸激酶M2(PKM2)活性(其调节PKM2、野生型和/或突变型酶，例如本文所述的那些)的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
在另一实施例中，提供了一种调节(例如，提高或降低)有需要的个体的PKM2活性水平的方法，其包含向所述个体施用有效量的所公开的化合物。在一些实施例中，本文所述的化合物或组合物用于将PKM2维持于其活性构象或在增殖细胞中活化丙酮酸激酶活性，作为将葡萄糖代谢物转移至患者的分解代谢而不是合成代谢过程中的手段。在某些实施例中，所提供的方法提高个体中PKM2活性(即活化)的水平。在某些实施例中，所提供的方法降低个体中PKM2活性的水平。
在另一实施例中，提供了一种调节(例如，提高或降低)有需要的个体的血糖水平的方法，其包含向所述个体施用有效量的所公开的化合物。在某些实施例中，所提供的方法提高个体的血糖水平。在某些实施例中，所提供的方法降低个体的血糖水平。
在另一实施例中，提供了一种抑制有需要的个体的细胞增殖的方法，其包含向个体施用有效量的所公开的化合物。例如，此方法可抑制转化细胞，例如癌细胞的生长，或通常抑制经历好氧糖酵解的PKM2依赖性细胞中的生长。
在另一实施例中，提供了一种治疗患有或易患与PKM2的功能相关的疾病或病症(即，与PKM2活性异常相关的疾病)的个体的方法，其包含向所述个体施用有效量的所公开的化合物。
在某些实施例中，疾病为赘生性病症。在某些实施例中，疾病为癌症、肥胖、糖尿病性疾病(例如糖尿病性肾病(DN))、动脉粥样硬化、再狭窄、冠状动脉疾病(CAD)、布鲁姆综合征(BS)、良性前列腺增生(BPH)或自身免疫疾病。在某些实施例中，疾病为癌症。在某些实施例中，疾病为糖尿病性疾病。在某些实施例中，糖尿病性疾病为糖尿病性肾病(DN)。在某些实施例中，疾病为冠状动脉疾病(CAD)。
在某一实施例中，上文所述的方法进一步包含鉴定或选择将受益于PKM2(和/或血糖)的调节(例如活化)的个体。例如，可根据患者细胞中的PKM2活性水平来鉴定患者，以用于治疗与PKM2功能相关的癌症。在另一实施例中，所选择的患者是患有或易患本文鉴定的病症或疾病，例如特征在于不希望的细胞生长或增殖的病症的个体。
在一个实施例中，提供所公开的化合物或其药学上可接受的盐或包含其的药物组合物在上述任一种本发明方法中的用途。在一个实施例中，提供用于上述任一种本发明方法中的所公开的化合物或其药学上可接受的盐或包含其的药物组合物。在另一实施例中，提供所公开的化合物或其药学上可接受的盐或包含其的药物组合物的用途，其用于制造用于所描述的任一种本发明方法中的药剂。
附图说明
具体实施方式
在以下描述中阐述或在图式中说明的构造细节和组件布置不打算是限制性的。实施例可以各种方式实践或执行。本文所用的短语和术语用于描述的目的，并且不应被视为限制性的。
定义
所公开的化合物可包含一个或多个不对称中心，并且因此可以各种立体异构形式，例如对映体和/或非对映异构体存在。举例来说，所公开的化合物可呈个别对映异构体、非对映异构体或几何异构体形式，或可呈立体异构体的混合物(包括外消旋混合物和富含一或多种立体异构体的混合物)形式。异构体可利用所属领域的技术人员已知的方法(包括手性高压液相色谱(HPLC)和手性盐的形成和结晶)而从混合物分离；或优选的异构体可通过不对称合成来制备。参见例如Jacques等人,Enantiomers,Racemates and Resolutions(Wiley Interscience,New York,1981)；Wilen等人,Tetrahedron 33:2725(1977)；Eliel,E.L.Stereochemistry of Carbon Compounds(McGraw-Hill,NY,1962)；和Wilen,S.H.Tables of Resolving Agents and Optical Resolutions第268页(E.L.Eliel编,Univ.of Notre Dame Press,Notre Dame,IN 1972)。
所公开的化合物可以各种互变异构形式存在。术语“互变异构体”或“互变异构”是指化合物，其为在室温下快速平衡的两种或更多种结构上不同的化合物的混合物。示例性互变异构化包括酮-醇、酰胺-酰亚胺、内酰胺-内酰亚胺、烯胺-胺和烯胺-(不同烯胺)的互变异构化。本发明传授内容涵盖呈互变异构体形式的化合物，其包括结构上未描绘的形式。明确地包括此类化合物的所有此类异构形式。如果化合物的互变异构体是芳族的，则此化合物是芳族的。如果化合物的互变异构体是杂芳基，则此化合物是杂芳基。例如，化合物吡啶-2-醇可以此处所示的酰胺和酰亚胺互变异构形式两者存在：
Figure BDA0003292891750000051
并且被认为是芳族的。
应理解，当本文的化合物由结构式表示或由本文的化学名称标示时，化合物可存在的所有其他互变异构形式由结构式涵盖。
术语“烷基”是指具有1至10个碳原子的直链或支链饱和烃基(“C1-C10烷基”)。C1-C6烷基的实例包括甲基(C1)、乙基(C2)、丙基(C3)(例如正丙基、异丙基)、丁基(C4)(例如正丁基、叔丁基、仲丁基、异丁基)、戊基(C5)(例如正戊基、3-戊基、戊基、新戊基、3-甲基-2-丁基、叔戊基)和己基(C6)(例如正己基)。
术语“卤基”或“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
术语“卤烷基”是指经取代的烷基，其中一个或多个氢原子独立地由卤基，例如氟、溴、氯或碘置换，并且包括其中所有氢已经卤基(例如全氟烷基)置换的烷基部分。在一些实施例中，卤烷基部分具有1至6个碳原子(“C1-C6卤烷基”)。
术语“羟烷基”是指经取代的烷基，其中一个或多个氢原子独立地由羟基置换。在一些实施例中，羟烷基部分具有1至6个碳原子(“C1-C6羟烷基”)。
术语“烷氧基(alkoxy)”或“烷氧基(alkoxyl)”是指例如具有1至6个碳原子的-O-烷基基团。
术语“烯基”是指含有至少一个双键的支链或直链单价烃基。炔基可为单不饱和或多不饱和的，并且可以E或Z配置存在。除非另有说明，否则烯基通常具有2-6个碳原子，即(C2-C6)烯基。例如，“(C2-C4)烯基”意指具有呈线性或支化布置的2-4个碳原子的基团。
术语“炔基”是指含有至少一个三键的支链或直链单价烃基。除非另有说明，否则炔基通常具有2-6个碳原子，即(C2-C6)炔基。例如，“(C2-C4)炔基”意指具有呈线性或支化布置的2-4个碳原子的基团。
术语“碳环基”或“碳环”是指芳族或非芳族单环、双环或多环烃环系统，其在非芳香环系统中具有3至14个环碳原子(“C3-C14碳环基”)和零个杂原子。碳环基包括完全饱和环系统(例如环烷基)、部分饱和环系统和完全不饱和系统(例如芳族物)。在一些实施例中，碳环基具有3至10个环碳原子(“C3-C10碳环基”)。
术语“环烷基”是指3-12个碳原子的完全饱和的单环或双环(例如，稠合)烃基。在一些实施例中，“环烷基”是单环环烷基。单环环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。在一些实施例中，“环烷基”是稠合的双环环烷基。稠合的双环环环烷基的实例包括双环庚烷、双环辛烷、八氢并环戊二烯、八氢茚、十氢萘。
术语“杂环基”或“杂环”是指具有环碳原子和1至4个环杂原子的3至14元非芳香环系统的基团，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫(“3-14元杂环基”)。在含有一或多个氮原子的杂环基中，在价数允许时，连接点可为碳或氮原子。杂环基可以是单环的(“单环杂环基”)或多环的(例如，稠合、桥连或螺环系统，例如双环系统(“双环杂环基”)或三环系统(“三环杂环基”))，并且可为饱和的或可含有一个或多个双键。杂环基多环系统可包括一个或多个环中的一个或多个杂原子。“杂环基”还包括(1)环系统，其中如上文所定义的杂环基环与一个或多个碳环基稠合；或(2)环系统，其中如上文所定义的杂环基环与一个或多个芳基或杂芳基稠合。在一些实施例中，杂环基是具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-10元非芳香环系统，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫(“5-10元杂环基”)。
示例性杂环基包括氮丙啶基、环氧乙烷基、硫杂环丙烷基、氮杂环丁基、氧杂环丁基、硫杂环丁基、四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、二氢噻吩基、吡咯烷基、二氢吡咯基、吡咯基-2,5-烷、二氧戊环基、氧硫杂环戊烷基、二硫杂环戊烷基、三唑啉基、噁二唑啉基、噻二唑啉基、哌啶基、四氢吡喃基、二氢吡啶基、噻烷基、哌嗪基、吗啉基、二噻烷基、二氧杂环己烷基、三氮杂环己烷基、氮杂环庚烷基、氧杂环庚基、硫杂环庚基、氮杂环辛基、氧杂环辛基、硫杂环辛基、吲哚啉基、异吲哚啉基、二氢苯并呋喃基、二氢苯并噻吩基、四氢苯并噻吩基、四氢苯并呋喃基、四氢吲哚基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、十氢异喹啉基、八氢色烯基、八氢异色烯基、十氢萘啶基、十氢-1,8-萘啶基、八氢吡咯并[3,2-b]吡咯、吲哚啉基、邻苯二甲酰亚胺基、萘二甲酰亚胺基、色满基、色烯基、1H-苯并[e][1,4]二氮呯基、1,4,5,7-四氢吡喃并[3,4-b]吡咯基、5,6-二氢-4H-呋喃并[3,2-b]吡咯基、6,7-二氢-5H-呋喃并[3,2-b]吡喃基、5,7-二氢-4H-噻吩并[2,3-c]吡喃基、2,3-二氢-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶基、2,3-二氢呋喃并[2,3-b]吡啶基、4,5,6,7-四氢-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶基、4,5,6,7-四氢呋喃并[3,2-c]吡啶基、4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-b]吡啶基、1,2,3,4-四氢-1,6-萘啶基等。
术语“芳基”是指单环或多环(例如，双环或三环)碳环芳族环系统的基团，其具有在芳族环系统中提供的6-14个环碳原子和零个杂原子(“C6-C14芳基”)，包括苯基、萘基或蒽基。
术语“杂芳基”是指具有芳族环系统中提供的环碳原子和1-4个环杂原子的5-14元单环或多环(例如双环、三环)芳族环系统的基团，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫(“5-14元芳族杂芳基”)。在一些实施例中，杂芳基可以是含有1-4个杂原子的5元或6元单环杂芳基。在一些实施例中，杂芳基可以是具有1-6个杂原子的8-12元双环杂芳基(“8-12元双环杂芳基”)。在一些实施例中，杂芳基可以是具有1-9个杂原子的11-14元三环杂芳基环系统。
示例性单环5或6元杂芳基包括吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、噁二唑基、噻二唑基、四唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基和四嗪基。
示例性8-12元双环杂芳基包括苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并噻二唑基、苯并噻唑基、苯并噻吩基、苯并三唑基、苯并噁二唑基、苯并噁唑基、咪唑并[1,2-a]吡啶基、吲唑基、吲哚嗪基、吲哚基、异喹啉基、噁唑并吡啶基、嘌呤基、吡啶并嘧啶基、吡咯并[2,3]嘧啶基、吡咯并吡唑基、吡咯并咪唑基、喹唑啉基、喹啉基、噻唑并吡啶基、萘啶基。
在含有一或多个氮原子的杂芳基中，在价数允许时，连接点可为碳或氮原子。杂芳基多环系统可包括一个或两个环中的一个或多个杂原子。
术语“饱和”是指不含双键或三键的部分，即，所述部分仅含有单键。
术语“任选经取代的”是指经取代或未经取代。一般来说，术语“经取代的”意指基团上存在的至少一个氢经容许的取代基置换，例如，在取代时产生稳定化合物(例如不会如通过重排、环化、消除或其它反应而自发地经历转化的化合物)的取代基。除非另有说明，否则“经取代的”基团在所述基团的任一可取代位置处具有取代基(例如C1-C6烷基、卤素、硝基、叠氮基、氰基、羟基、C1-C6卤烷基、C1-C6羟烷基、C1-6卤烷氧基、C3-6环烷基、C6-C10芳基、单环或双环杂芳基，以及单环或双环杂环基)，并且当任何既定结构中的超过一个位置经取代时，取代基在每个位置处相同或不同。术语“经取代的”预期包括经有机化合物的所有容许取代基取代，且包括使得形成稳定化合物的本文所述的任何取代基。本发明涵盖任何和所有此类组合以便获得稳定化合物。出于本发明的目的，杂原子(如氮)可具有氢取代基和/或如本文中所述的满足杂原子价数且使得形成稳定部分的任何合适的取代基。本发明不打算以任何方式受本文所述的示例性取代基限制。
“可取代环碳原子”是指芳基/杂芳基/碳环基/杂环基环上的碳原子，其碳原子上存在至少一个经如上文定义的容许取代基置换的氢。“可取代环氮原子”是指杂芳基或杂环基环上的氮原子，其氮原子上存在至少一个经容许取代基置换的氢。
除非另外指明，否则“经取代的”基团在所述基团的一或多个可取代位置处具有取代基，且当在任何既定结构中的一个以上位置经取代时，取代基在每一位置处相同或不同。术语“经取代的”预期包括经有机化合物的所有容许取代基取代，且包括使得形成稳定化合物的本文所述的任何取代基。本发明涵盖任何和所有此类组合以便获得稳定化合物。出于本发明的目的，杂原子(如氮)可具有氢取代基和/或如本文中所述的满足杂原子价数且使得形成稳定部分的任何合适的取代基。本发明不打算以任何方式受本文所述的示例性取代基限制。
术语“药学上可接受的盐”指如下的那些盐：其在合理医学判断的范围内，适用于与人和低等动物的组织接触，而没有过度毒性、刺激性、过敏反应等等，并且与合理的效益/风险比相称。药学上可接受的盐为所属领域中众所周知的，例如Berge等人在以引用的方式并入本文中的J.Pharmaceutical Sciences,1977,66,1-19中详细描述了药学上可接受的盐。本发明化合物的药学上可接受的盐包括源自合适的无机和有机酸和碱的那些盐。药学上可接受的酸加成盐的实例是与无机酸(如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸和过氯酸)或有机酸(如乙酸、草酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、丁二酸或丙二酸)形成的氨基盐，或通过使用所属领域中已知的其它方法(如离子交换)形成的氨基盐。其它药学上可接受的盐包括己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙烷磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘化物、2-羟基-乙烷磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲烷磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、丁二酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐等。源自适当碱的盐包括碱金属、碱土金属、铵和N+(C1-4烷基)4 -盐。代表性碱金属盐或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等。适当时，其它药学上可接受的盐包括使用如卤离子、氢氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低碳烷基磺酸根以及芳基磺酸根等平衡离子形成的铵、季铵以及胺阳离子。
术语“组合物”和“制剂”可互换使用。
考虑施用的“个体”是指人(即，任何年龄组的男性或女性，例如小儿个体(例如，婴儿、儿童或青少年)或成人个体(例如，年轻人、中年人或老年人))或非人动物。在某些实施例中，非人动物是哺乳动物(例如灵长类动物(例如，食蟹猴或恒河猴)、商业相关哺乳动物(例如，牛、猪、马、绵羊、山羊、猫或狗)或禽类(例如，商业相关禽类，例如鸡、鸭、鹅或火鸡))。在某些实施例中，非人动物是鱼、爬行动物或两栖动物。非人动物可以是处于任何发育阶段的雄性或雌性。非人动物可以是转基因动物或经基因工程改造的动物。在某些实施例中，个体是患者。术语“患者”是指需要治疗疾病的人类个体。在某些实施例中，术语“患者”是需要治疗疾病的18岁以上的成人。在某些实施例中，术语“患者”是需要治疗疾病的不超过18岁的儿童。在某些实施例中，患者未接受定期输血(例如在12个月期间具有不超过4个输血事件)。在某些实施例中，患者接受定期输血(例如在12个月期间具有至少4个输血事件)。在某些实施例中，个体已经历脾切除术。在某些实施例中，个体已经历脾切除术且接受定期输血。在某些实施例中，个体已经历脾切除术且未接受定期输血。
术语“施用(administer)”、“施用(administering)”或“施用(administration)”是指在个体体内或身上植入、吸收、摄取、注射、吸入或以其它方式引入所公开的化合物或其组合物。
术语“治疗(treatment)”、“治疗(treat)”和“治疗(treating)”是指逆转、减轻或抑制本文所述的疾病的进展。在一些实施例中，治疗可以在疾病的一种或多种病征或症状已经出现或已经观察到之后施用(即，治疗性治疗)。在其它实施例中，治疗可以在不存在疾病的病征或症状的情况下施用。例如，治疗可以在症状发作之前向易感个体施用(即防治性治疗)(例如，根据症状史和/或根据暴露于病原体)。治疗还可以在症状已消退之后继续，例如以延迟或预防复发。
术语“病状”、“疾病”和“病症”可互换使用。
所公开的化合物的“有效量”是指足以引发所需生物反应的量。所公开化合物的有效量可取决于诸如所需生物学终点、化合物的药物动力学、待治疗的病状、施用模式以及个体的年龄和健康等因素而变化。在某些实施例中，有效量是足以引发野生型或突变型PKR的可测量活化的量。在某些实施例中，有效量是足以调节有需要的血液中的2,3-二磷酸甘油酸和/或ATP水平或治疗丙酮酸激酶缺乏症(PKD)、溶血性贫血(例如慢性溶血性贫血、遗传性非球形红细胞贫血)、镰状细胞病、地中海贫血症(例如β-地中海贫血症)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症(或Bassen-Kornzweig综合征)、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、获得性溶血性贫血(例如先天性贫血(例如酶病))、慢性疾病贫血或治疗与2,3-二磷酸甘油酸水平增加相关的疾病或病状(例如肝病)的量。在某些实施例中，有效量是足以引发野生型或突变型PKR的可测量活化且调节有需要的血液中的2,3-二磷酸甘油酸水平或治疗丙酮酸激酶缺乏症(PKD)、溶血性贫血(例如慢性溶血性贫血、遗传性非球形红细胞贫血)、镰状细胞病、地中海贫血症(例如β-地中海贫血症)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症(或Bassen-Kornzweig综合征)、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、获得性溶血性贫血(例如先天性贫血(例如酶病))、慢性疾病贫血或治疗与2,3-二磷酸甘油酸水平增加相关的疾病或病状(例如肝病)的量。在某些方面，有效量是减少患者的输血负荷所需的量。在一个方面，所提供的化合物的有效量在0.01-100mg/kg体重/天之间，例如0.1-100mg/kg体重/天。在某些实施例中，有效量用于减少患者的输血负荷。
如本文所用，输血负荷的减少意味着在治疗的至少5周内输注的RBC单位的数量减少至少20％。在某些实施例中，输血负荷的减少是在治疗的至少5周内将输注的RBC单位的数量减少≥33％。在某些实施例中，在治疗的至少10周(例如，至少20周或至少24周)内观察到输血负荷的减少。
如本文所用，镰状细胞病(SCD)、血红蛋白SS疾病和镰状细胞贫血可互换使用。镰状细胞病(SCD)描述了一组遗传性红细胞病症。在某些实施例中，患有SCD的个体在其红细胞中具有异常血红蛋白，称为血红蛋白S或镰状血红蛋白。在某些实施例中，患有SCD的人具有至少一种导致身体产生血红蛋白S的异常基因。在某些实施例中，患有SCD的人具有两个血红蛋白S基因，即血红蛋白SS。
地中海贫血症为遗传性血液病症，其中身体产生异常形式的血红蛋白。在某些实施例中，异常形式的血红蛋白导致α或β血红蛋白的缺乏。在某些实施例中，病症导致大量红血球被破坏，从而导致贫血。在某些实施例中，地中海贫血症为α地中海贫血症。在某些实施例中，地中海贫血症为β地中海贫血症。
如本文所用，术语“活化剂”还意指(可测量地)增加丙酮酸激酶(例如，PKM2)的活性或使丙酮酸激酶(例如，PKM2)的活性增加到大于PKM2的基础活性水平的水平的药剂。例如，活化剂可模拟由天然配体(例如，FBP)引起的效应。由本文提供的化合物引起的活化剂效应可以等于或大于或小于由天然配体引起的活化效应的程度，但引起相同类型的效应。本文所提供的化合物可以被评估以通过在经受所述化合物时直接或间接测量丙酮酸激酶的活性来确定其是否为活化剂。本文提供的化合物的活性可以例如针对对照物质进行测量。在一些情况下，所测量的测试化合物的活性是用于PKM2的活化。可例如通过监测产品(如ATP)的浓度或辅因子(如偶联酶分析系统中使用的NADH)的含量来测量PKM2的活性(参见WO2011/002817)。
如本文所用，术语“活化剂”还意指(可测量地)增加野生型丙酮酸激酶R(wt PKR)的活性或使野生型丙酮酸激酶R(wt PKR)活性增加到大于wt PKR的基础活性水平的药剂或(可测量地)增加突变型丙酮酸激酶R(mPKR)的活性或使突变型丙酮酸激酶R(mPKR)活性增加到大于突变型PKR的基础活性水平的药剂，例如增加到野生型PKR的活性的20％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的水平。
如本文所用，术语“抑制剂”意指(可测量地)减缓、停止、降低或灭活丙酮酸激酶(例如，PKM2)的酶活性以降低到低于丙酮酸激酶(例如，PKM2's)基础水平或活性的水平的药剂。
如本文所用，术语“浓缩红细胞”或PRBC是指通过离心和去除大部分血浆由全血单位制备的红细胞。在某些实施例中，PRBC单位具有至少约95％的血容比。在某些实施例中，PRBC单位具有至少约90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的血容比。
参考如本文所用的方法，术语“离体”意指所述方法在生物体外部发生。例如，细胞(例如，红细胞)、组织或血液(含有至少红细胞、血浆和血红蛋白)可以从生物体中提取，以与本文提供的一种或多种化合物或其药学上可接受的盐或其药物组合物接触，任选地在人工控制的条件(例如，温度)下。
参考如本文所用的方法，术语“体外”意指所述方法在生物体外部发生并且包含在人工环境中。例如，细胞(例如，红细胞)、组织或血液(含有至少红细胞、血浆和血红蛋白)可以从生物体中提取，以使其与本文提供的一种或多种化合物或其药学上可接受的盐或其药物组合物在封闭的人工环境(例如，培养系统)中接触，如在试管中、在培养物中、在烧瓶中、在微量滴定板上、在皮氏培养皿上，等等。
化合物
本文描述了活化野生型PKR和/或突变型PKR的化合物和药物组合物，例如本文所述的那些。在一个实施例中，提供式(I)化合物和其内涵盖的化合物或其药学上可接受的盐，或包含式(I)化合物和其内涵盖的化合物或其药学上可接受的盐的药物组合物。
本文还描述了调节PKM2的化合物和药物组合物。在一个实施例中，本文所述的化合物和组合物通过在变构结合袋中结合来调节PKM2。在一个实施例中，本文所述的化合物和组合物抑制PKM2。在一个实施例中，本文所述的化合物和组合物活化PKM2。在一个实施例中，所公开的化合物是式(I)化合物和其内涵盖的化合物或其药学上可接受的盐，或包含式(I)化合物和其内涵盖的化合物或其药学上可接受的盐的药物组合物。
在第一实施例中，本发明提供由结构式(I)表示的化合物：
Figure BDA0003292891750000131
或其药学上可接受的盐，其中
在化合价允许时，U1、U2和U3各自独立地为N、O、S、C或CR1；
在化合价允许时，U4、U6和U7各自独立地为N或C；
在化合价允许时，U5为N、NR3或CR4；
m为1或2；
环A为苯基、
Figure BDA0003292891750000132
U8为N或CR1；
R1的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
L1为-S-、-S-CH2-、-CH2-S-、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-S(＝O)2O-、-OS(＝O)2-、-S(＝O)O-、-OS(＝O)-、-S(＝O)CH2-、-CH2S(＝O)-、-S(＝O)2CH2-、-CH2S(＝O)2-、-S(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)2-、-S(＝O)NR5-、-NR5S(＝O)-、-NR5S(＝O)2O-、-OS(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)O-、-OS(＝O)NR5-、-S(＝O)(＝NR5)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5C(＝O)O-、-OC(＝O)NR5-、-NR5C(＝O)NR5-、-NR5-、-C(＝S)NR5-、-N(R5)C(＝S)-或-(CRjRk)q-；
R2为C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其中所述烷基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；或
-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C6卤烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基；其中每个烷基和烯基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；
Rp的每个实例独立地为氢、卤素、-CN、-NO2、-N3、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、-ORc3、-SRc3、-N(Rc3)2、-C(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)C(＝O)Rc3、-C(＝O)Rc3、-C(＝O)ORc3、-OC(＝O)Rc3、-S(＝O)Rc3、-S(＝O)2Rc3、-S(＝O)ORc3、-OS(＝O)Rc3、-S(＝O)2ORc3、-OS(＝O)2Rc3、-S(＝O)N(Rc3)2、-S(＝O)2N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)Rc3、-N(Rc3)S(＝O)2Rc3、-N(Rc3)C(＝O)ORc3、-OC(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)C(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)2N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)ORc3、-N(Rc3)S(＝O)2ORc3、-OS(＝O)N(Rc3)2、-OS(＝O)2N(Rc3)2；或者
与相邻环碳原子连接的Rp的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；其中：
Rc3的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
L2为-S-、-S-CH2-、-CH2-S-、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-S(＝O)2O-、-OS(＝O)2-、-S(＝O)O-、-OS(＝O)-、-S(＝O)CH2-、-CH2S(＝O)-、-S(＝O)2CH2-、-CH2S(＝O)2-、-S(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)2-、-S(＝O)NR5-、-NR5S(＝O)-、-NR5S(＝O)2O-、-OS(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)O-、-OS(＝O)NR5-、-S(＝O)(＝NR5)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5C(＝O)O-、-OC(＝O)NR5-、-NR5C(＝O)NR5-、-NR5-、-C(＝S)NR5-、-N(R5)C(＝S)-或-(CRaRb)r-；
Ra和Rb的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
Rj和Rk的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
q为1或2；
r为1或2；
Q为C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其各自任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；或
-L2-Q为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C6卤烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基；其中每个烷基和烯基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；
Rn的每个实例独立地为氢、卤素、-CN、-NO2、-N3、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、-ORc4、-SRc4、-N(Rc4)2、-C(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)C(＝O)Rc4、-C(＝O)Rc4、-C(＝O)ORc4、-OC(＝O)Rc4、-S(＝O)Rc4、-S(＝O)2Rc4、-S(＝O)ORc4、-OS(＝O)Rc4、-S(＝O)2ORc4、-OS(＝O)2Rc4、-S(＝O)N(Rc4)2、-S(＝O)2N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)Rc4、-N(Rc4)S(＝O)2Rc4、-N(Rc4)C(＝O)ORc4、-OC(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)C(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)2N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)ORc4、-N(Rc4)S(＝O)2ORc4、-OS(＝O)N(Rc4)2或-OS(＝O)2N(Rc4)2；或者
与相邻环碳原子连接的Rn的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；其中：
Rc4的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
R3为氢或C1-C6烷基；
R4为氢、C1-C6烷基、C1-C6卤烷基、C2-C6炔基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1、2、3、4、5或6，且其中每个烷基、卤烷基和炔基独立地任选地经C1-C4烷基或卤素的1-3个实例取代；
Rna和Rnc的每个实例独立地为氢、C1-C6烷基或C1-C6卤烷基；且
R5的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
其条件是
Figure BDA0003292891750000161
不为
Figure BDA0003292891750000162
且其条件是当
Figure BDA0003292891750000163
为
Figure BDA0003292891750000164
时，L2为-(CRaRb)r-且Q为任选地经Rn和Rna取代的苯基，则L1为-(CRjRk)q-且R2为任选地经Rp和Rnc取代的环烷基、杂环基、芳基或杂芳基。
在第一实施例的一个方面，L1为-S-、-S-CH2-、-CH2-S-、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-S(＝O)2O-、-OS(＝O)2-、-S(＝O)O-、-OS(＝O)-、-S(＝O)CH2-、-CH2S(＝O)-、-S(＝O)2CH2-、-CH2S(＝O)2-、-S(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)2-、-S(＝O)NR5-、-NR5S(＝O)-、-NR5S(＝O)2O-、-OS(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)O-、-OS(＝O)NR5-、-S(＝O)(＝NR5)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5C(＝O)O-、-OC(＝O)NR5-、-NR5C(＝O)NR5-、-NR5-、-C(＝S)NR5-、-N(R5)C(＝S)-或-(CRjRk)q-；
R2为C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其中所述烷基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；或
-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C6卤烷基或C2-C6烯基，其中所述烯基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
Q为C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其各自任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；且
R4为氢、C1-C6烷基、C1-C6卤烷基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1、2、3、4、5或6。
在第二实施例中，本发明提供根据结构式(I)的化合物或其药学上可接受的盐，其中
Rp的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者与相邻环碳原子连接的Rp的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；
Rn的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者与相邻环碳原子连接的Rn的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；且
其余的变量如第一实施例中所定义。
在第三实施例中，本发明提供根据结构式(I)的化合物或其药学上可接受的盐，其中
L1为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5-或-(CRjRk)q-；且
R2为C1-C6烷基、苯基或5至14元杂芳基，其中每个苯基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；或
-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C2卤烷基、-CH＝CH2或C1-C6羟烷基；且
Rp的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者
与相邻环碳原子连接的Rp的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基；
L2为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5-或-(CRaRb)r-；
Ra和Rb的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
Rj和Rk的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
q为1或2；
r为1或2；
Q为苯基或5至14元杂芳基，其各自任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；
Rn的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者
与相邻环碳原子连接的Rn的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基；
其条件是
Figure BDA0003292891750000181
不为
Figure BDA0003292891750000182
且其条件是当
Figure BDA0003292891750000183
为
Figure BDA0003292891750000184
时，L2为-(CRaRb)r-且Q为任选地经Rn和Rna取代的苯基，则L1为-(CRjRk)q-且R2为任选地经Rp和Rnc取代的苯基或杂芳基；且
其余的变量如第一实施例中所定义。
在第四实施例中，本发明提供一种化合物或其药学上可接受的盐，其由选自以下的结构式表示：
Figure BDA0003292891750000185
Figure BDA0003292891750000191
Figure BDA0003292891750000201
Figure BDA0003292891750000211
其中其余的变量如第一、第二或第三实施例中所定义。
在第五实施例中，本发明提供一种化合物或其药学上可接受的盐，其由选自以下的结构式表示：
Figure BDA0003292891750000212
Figure BDA0003292891750000221
Figure BDA0003292891750000231
Figure BDA0003292891750000241
其中其余的变量如第一、第二或第三实施例中所定义。
在第六实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R3为C1-C2烷基；R4为C1-C2烷基、C1-C2卤烷基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1或2；且其余的变量如第一、第二或第三实施例中所定义。
在第七实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R3为CH3；且R4为CH3、CF3、Br、CN、C(＝O)NH2或C≡CCH2OH；且其余的变量如第一、第二或第三实施例中所定义。
在第八实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R1为H或CH3；R5的每个实例为H或CH3；且其余的变量如第一、第二、第三、第六或第七实施例中所定义。
在第九实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中
L1为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)O-*、-C(＝O)NR5-*、-NR5-或-(CRjRk)q-，其中“*”表示与R2的连接点；
L2为-(CRaRb)r-；
其中Ra、Rb、Rj和Rk各自独立地为氢或卤素；且
其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七或第八实施例中所定义。
在第十实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中L1为-S(＝O)2-,-S(＝O)-、-C(＝O)O-*、-C(＝O)NH-*、-NH-、-CH2-或-CF2-，其中“*”表示与R2的连接点；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八或第九实施例中所定义。
在第十一实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中L2为-CH2-；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九或第十实施例中所定义。
在第十二实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中：
Rna的每个实例独立地为氢、C1-C2烷基或C1-C2卤烷基；
Rn的每个实例独立地为氢、CN,OH,C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5，或与Q的苯环的相邻碳原子连接的两个Rn可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基；且
其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十或第十一实施例中所定义。
在第十三实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中Q选自以下结构式中的一个：
Figure BDA0003292891750000261
Figure BDA0003292891750000271
其中在价数允许时，n为0、1或2；Rnb为氢、C1-C6烷基或C1-C6卤烷基；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一或第十二实施例中所定义。
在第十四实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中Q选自以下结构式中的一个：
Figure BDA0003292891750000272
其中n为0或1；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一或第十二实施例中所定义。
在第十五实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中Rna为氢或CH3；Rn为H、CH3、CN、OCH3、NH2或C(＝O)NH2；n为0或1；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三或第十四实施例中所定义。
在第十六实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中：
Rnc的每个实例独立地为氢、C1-C2烷基或C1-C2卤烷基；
Rp的每个实例独立地为氢、CN、OH、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5，或与Q的苯环的相邻碳原子连接的两个Rp可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基；且
其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四或第十五实施例中所定义。
在第十七实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2选自以下结构式中的一个：
Figure BDA0003292891750000281
Figure BDA0003292891750000291
Figure BDA0003292891750000301
其中在价数允许时，p为0、1或2；Rnd为氢、C1-C6烷基或C1-C6卤烷基；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五或第十六实施例中所定义。
在第十八实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2选自以下结构式中的一个：
Figure BDA0003292891750000302
其中p为0或1；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五或第十六实施例中所定义。
在第十九实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中Rnc为氢或CH3；Rp为H、CH3、CN、OCH3、NH2或C(＝O)NH2；p为0或1；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七或第十八实施例中所定义。
在一个特定实施例中，本发明提供第十七、第十八或第十七实施例的化合物或其药学上可接受的盐，其中p为0。
在第二十实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2为C1-C2烷基；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四或第十五实施例中所定义。
在第二十一实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、-Br、-CF3、-CH＝CH2或-CH2OH；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第十一、第十二、第十三、第十四或第十五实施例中所定义。
在第二十二实施例中，本发明提供根据结构式(I)或在第四或第五实施例中所述的结构式的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2为-CH3；L1为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)O-*、-C(＝O)NH-*或-NH-，其中“*”表示与R2的连接点；且其余的变量如第一、第二、第三、第六、第七、第八、第十一、第十二、第十三、第十四或第十五实施例中所定义。
在第二十三实施例中，本发明是来自表1-3和实例中的任一种化合物或其药学上可接受的盐。
所公开的化合物可用作与野生型相比具有较低活性的PKR突变体的活化剂，因此可用于本发明的方法。PKR中的此类突变可影响酶活性(催化效率)、调节特性(由果糖双磷酸(FBP)/ATP调节)和/或酶的热稳定性。此类突变的实例描述于Valentini等人,JBC 2002中。由所公开的化合物活化的突变体的一些实例包括G332S、G364D、T384M、R479H、R479K、R486W、R532W、K410E、R510Q和R490W。不受理论束缚，所公开的化合物通过活化FBP非反应性PKR突变体、使稳定性降低的突变体恢复热稳定性或使受损突变体恢复催化效率来影响PKR突变体的活性。本发明化合物针对PKR突变体的活化活性可遵循实例24-26中描述的方法测试。所公开的化合物还可用作野生型PKR的活化剂。
在一个实施例中，为了增加红细胞的寿命，本文所述的化合物、组合物或药物组合物在体外直接添加至全血或浓缩红细胞中，或直接提供至患者(例如通过i.p.、i.v.、i.m.、口服、吸入(雾化递送)、经皮、舌下和其它递送途径)。不受理论束缚，所公开的化合物通过影响来自血液的2,3-DPG和/或ATP的水平而增加RBC的寿命，因此抵消储存血液的老化。2,3-DPG浓度水平的降低诱导氧-血红蛋白解离曲线的向左移动且将变构平衡移至R或含氧状态，因此通过归因于2,3-DPG耗尽增加氧亲和力而产生导致镰状化的细胞内聚合的治疗抑制，从而稳定更可溶的氧-血红蛋白。因此，在一个实施例中，本文所述的化合物和药物组合物可用作抗镰状剂。在另一实施例中，为了调节2,3-二磷酸甘油酸，本文所述的化合物、组合物或药物组合物在体外直接添加至全血或浓缩红细胞中，或直接提供至患者(例如通过i.p.、i.v.、i.m.、口服、吸入(雾化递送)、经皮、舌下和其它递送途径)。在另一实施例中，本文所述的化合物、组合物或药物组合物可增加ATP的水平并且帮助保护细胞免受活性氧物质侵害(Mol Cell.2012年10月26日；48(2):158-167)。
在某些实施例中，所公开的化合物适用作本文所述的方法和组合物中所用的PKM2的活化剂，并且通过以下机制或特性中的一种或多种来操作或具有所述机制或特性：
a.其为PKM2的变构活化剂；
b.其调节(例如稳定)FBP于PKM2的结合袋中的结合；
c.其调节(例如促进)FBP从PKM2的结合袋的释放；
d.其为FBP的调节剂(例如激动剂)，例如类似物，例如以与FBP相比更低、大约相同或更高的亲和力结合PKM2的激动剂；
e.其调节(例如，促进)四聚体PKM2的溶解；
f.其调节(例如，促进)四聚体PKM2的组装；
g.其调节(例如，稳定)PKM2的四聚体构象；
h.其调节(例如促进)含有磷酸酪氨酸的多肽与PKM2的结合；
i.其调节(例如促进)含有磷酸酪氨酸的多肽诱导FBP从PKM2释放的能力，例如通过诱导PKM2构象的变化，例如Lys 433的位置，从而阻碍FBP的释放；
j.调节PKM2经历影响酶活性的翻译后修饰(例如，在Cys358处的氧化或Lys305上的乙酰化)的倾向。
k.其结合或改变Lys 433相对于FBP结合袋的位置；
l.其选择性调节(例如活化)PKM2超过PK的至少一种其它同种型，例如，其对PKMPKM2的选择性超过PKR、PKM1或PKL中的一个或多个；
m.其对PKM2的亲和力大于其对PK的至少一种其它同种型，例如PKR、PKM1或PKL的亲和力。
在表1和2中，本文所述的化合物可具有野生型PKR、PKR K410E或PKR 510Q的AC50。“A”是指小于0.300μM的AC50；“B”是指0.301μM到0.800μM的AC50，且“C”是指大于0.800μM的AC50。在基于细胞的ATP分析中另外测定某些化合物的野生型PKR的AC50。“AA”是指小于或等于1μM的AC50，且“BB”是指大于1μM的AC50。NA意味着不可用。
表1.示例性化合物对野生型和突变型PKR的活化
Figure BDA0003292891750000331
Figure BDA0003292891750000341
Figure BDA0003292891750000351
Figure BDA0003292891750000361
表2：用于野生型和突变型PKR的示例性化合物的AC50
Figure BDA0003292891750000362
Figure BDA0003292891750000371
Figure BDA0003292891750000381
还可测试所公开的化合物活化PKM2的能力。为简单起见，这些化合物的活化活性在表3中表示为AC50。在表3中，表1的所公开化合物可具有野生型PKM2的AC50。“A”是指小于0.300μM的AC50；“B”是指0.301μM到0.800μM的AC50，且“C”是指大于0.800μM的AC50。
表3：用于野生型PKM2的示例性化合物的AC50
化合物编号 PKM2 WT AC50 化合物编号 PKM2 WT AC50
1 C 35 B
2 C 36 B
3 B 37 C
4 A 38 C
25 C 39 C
26 C 41 A
29 C 42 C
30 C 43 C
31 C 44 B
32 C 45 A
34 C 46 C
48 B 51 C
52 B 59 C
60 B 61 C
62 B 63 C
65 C 66 B
适用作PKR野生型和/或突变型活化剂的某些活化剂化合物是在不存在FBP的情况下展现PKR酶(野生型和/或突变型酶)的特异性和活化至大于FBP存在下的10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、99或100％的水平的那些活化剂化合物。
所公开的化合物可以使用如实例中所阐述的多种合成技术制备。适用于合成所公开的化合物的合成化学转化和保护基方法(保护和去保护)为所属领域中已知且包括例如以下者中所述的那些：R.Larock,Comprehensive Organic Transformations,VCHPublishers(1989)；T.W.Greene和P.G.M.Wuts,Protective Groups in OrganicSynthesis,第2版,John Wiley and Sons(1991)；L.Fieser和M.Fieser,Fieser andFieser's Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons(1994)；和L.Paquette编,Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,John Wiley andSons(1995)，以及其后续版本。
在一些实施例中，所公开的化合物可使用方案1-10中所说明的方法制备。
方案1
Figure BDA0003292891750000391
其中Re1为L1-R2；且Re2为-L2-Q。在某些实施例中，Re1独立地为C1-C6烷基、C3-C12环烷基-C1-4烷基、3至8元杂环基-C1-4烷基、6至14元芳基-C1-4烷基或5至14元杂芳基-C1-4烷基，其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；且Re2为C1-C6烷基、C3-C12环烷基-C1-4烷基、3至8元杂环基-C1-4烷基、6至14元芳基-C1-4烷基或5至14元杂芳基-C1-4烷基，其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代，其中Rp、Rnc、Rn、Rna、L1、R2、L2及Q如所定义。
化合物S1-i经历甲酰化反应(例如，POCl3于DMF中)，得到化合物S1-ii。化合物S1-ii与伯胺或仲胺的还原胺化产生化合物S1-iii，其随后水解(例如，NaOH于甲醇中)，得到S1-iv。化合物S1-iv在偶合剂(例如EDCI和DMAP)存在下的环化得到三环化合物S1-v。
方案2
Figure BDA0003292891750000392
其中Re1和Re2如方案1中所定义；且Re3为氢或C1-4烷基。
化合物S2-i在P(OEt)3存在下经历还原环化反应，得到三环化合物S2-ii。甲基化和后续金属偶合(例如铃木偶合)得到化合物S2-iii。
方案3
Figure BDA0003292891750000401
其中Re1和Re2如方案1中所定义；Re4为6至14元芳基或5至14元杂芳基；其中的每一个任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；Hal为卤素(例如Br或I)；Y1为C、N或S；且Y2为S、O或N。在某些实施例中，Y1为S且Y2为N。在某些实施例中，Y1为C且Y2为S。在某些实施例中，Y1为N且Y2为O。
在途径(i)中，化合物S3-i在适当溶剂(例如乙醇)中在亲核加成条件(例如碱)下与叠氮基乙酸乙酯反应，接着在二甲苯中环化，得到双环化合物S3-ii。甲基化和后续甲酰化(例如N-甲基-N-苯基甲酰胺或DMF，POCl3 i)，或甲酰化和后续甲基化，得到化合物S3-iii。化合物S3-iii在肼存在下的环化得到三环化合物S3-iv。化合物S3-iv的后续烷基化得到化合物S3-v。在某些实施例中，当Re1为卤素(例如Br)时，化合物S3-iv在途径(ii)中展示为化合物S3-vi经历烷基化，得到化合物S3-vii。化合物S3-vii可经历有机金属偶合反应(例如铃木反应)，得到化合物S3-ix。或者，化合物S3-vii可通过钯催化羰基化反应，随后还原和卤素取代而转化为化合物S3-viii。化合物S3-viii与有机金属(如芳基锡烷)在催化剂(例如Pd(Ph3P)4)存在下的偶合得到化合物S3-ix。
方案4
Figure BDA0003292891750000411
Re1、Re2和Hal如方案2中所定义。Re5具有与R2相同的定义。PG1为氧保护基(例如甲氧基甲基(MOM)、四氢吡喃基(THP)、三甲基硅烷基(TMS)、三乙基硅烷基(TES)、三异丙基硅烷基(TIPS))。X1为C1-4烷基或C1-4卤烷基、氰基、酰胺或C1-4炔基，其中C1-4烷基、C1-4卤烷基和C2-4炔基独立地任选地被C1-4烷基或卤素的1-3个实例取代。
化合物S4-i与甲酰化试剂(例如DMF)在碱(例如n-BuLi)存在下反应以产生化合物S4-ii，其经由Baylis-Hillman反应(与丙烯酸乙酯在DABCO存在下反应)转化成S4-iii。酯化和后续环化得到化合物S4-v。化合物S4-v的卤化(例如DCM中的NBS，Hal为Br)得到化合物S4-vi。化合物S4-vi经历甲基化(例如MeB(OH)2和Pd(PPh3)4)且甲酰化得到化合物S4-vii，其可使用与方案3(i)中类似的策略得到化合物S4-ix。或者，化合物S4-vi首先在低温(例如，-10℃)下经历甲酰化，随后使用与方案3(i)中类似的策略环化以得到化合物S4-x，其经历烷基化，得到化合物S4-xi。化合物S4-xi中的卤素基团(例如Hal为Br)可通过有机金属偶合反应官能化以产生化合物S4-xii。在途径(iv)中，将化合物S4-xiii卤化(例如，BPO中的NBS)，且接着与AcOK反应，接着水解，得到化合物S4-xiv。保护羟基随后甲基化，得到化合物S4-xv。用N2H4使S4-xv环化且随后烷基化，得到化合物S4-xvi。去保护和后续卤化得到化合物S4-xvii。化合物S4-xvii的有机金属偶合(例如施蒂勒反应)得到化合物S4-xviii。
方案5
Figure BDA0003292891750000421
Hal为卤素(例如，Br)，PG1如方案4中所定义。Re5具有与R2相同的定义。化合物S4-xiii-i在高温下的甲酰化(POCl3，DMF，100℃)产生具有溴离子迁移的化合物S5-i。化合物S5-i中甲基的卤化，随后处理AcOK和水解得到化合物S5-ii。有机金属偶合反应(Me4Sn施蒂勒偶合)得到化合物S5-iii。化合物S5-iii的保护和后续环化得到化合物S5-iv。化合物S5-iv经受光延反应(氰基亚甲基三丁基磷烷)，得到化合物S5-v。去保护、卤化和后续有机金属偶合反应(施蒂勒反应)得到化合物S5-vi。
方案6
Figure BDA0003292891750000422
Re1和Re2如方案1中所定义。
化合物S6-i在适当溶剂(例如乙醇)中在亲核加成条件(例如碱)下与叠氮基乙酸乙酯反应，接着在二甲苯中还原环化，得到双环化合物S6-iii。化合物S6-iii的卤化(例如，DMF中的NBS)得到化合物S6-iv。保护化合物S6-iv中的氨基，随后甲基化得到化合物S6-v。化合物S6-v与肼反应，接着去保护且在三甲氧基甲烷中环化，得到三环化合物S6-vii。S6-vii的烷基化(烷基卤化物和碱)得到化合物S6-viii。
方案7
Figure BDA0003292891750000431
Re2如方案1中所定义。
化合物S7-i的卤化得到化合物S7-ii，其与2-异氰基乙酸乙酯反应以得到化合物S7-iii。甲酰化和后续甲基化得到化合物S7-iv。化合物S7-iv与肼反应，接着烷基化，得到三环化合物S7-vi。
方案8
Figure BDA0003292891750000432
Hal为卤素，且Re1和Re2如方案1中所定义。
化合物S8-i的卤化得到化合物S8-ii，其可随后烷基化以得到化合物S8-ii。化合物S8-ii与2-异氰基乙酸乙酯反应，得到化合物S8-iii。甲酰化和后续甲基化得到化合物S8-iv。化合物S8-iv与肼反应，接着烷基化，得到三环化合物S8-vi。
方案9
Figure BDA0003292891750000441
Re7为C1-6烷基；每个Re6独立地为氢或C1-4烷基；Ar为任选经取代的芳基或任选经取代的杂芳基；Re1和Re2如方案1中所定义；Re5如方案5中所定义。M为金属。Ar为任选经取代的芳基或任选经取代的杂芳基。
化合物S9-i在碱(例如NaH)存在下与草酸二甲酯反应，得到化合物S9-ii。化合物S9-ii的还原和环化得到化合物S9-iii。化合物S9-iii的甲酰化和甲基化得到化合物S9-iv，其与肼反应且经历烷基化，得到三环S9-v。S9-v与不同有机金属试剂的金属催化的偶合反应得到化合物S9-x。化合物S9-v的钯催化的羰基化得到酯S9-vi，其可与伯胺或仲胺反应，得到酰胺S9-vi。或者，化合物S9-v的酯可经还原和卤化，以经历另一有机金属偶合反应，得到化合物S9-vii。另外，化合物S9-v可经历钯催化的有机金属偶合反应，例如与Ar-SLi(其中Ar为任选经取代的芳基，或任选经取代的杂芳基)，得到S9-viii，其经历氧化反应，得到化合物S9-ix。
方案10
Figure BDA0003292891750000451
A的每一实例独立地为CR1或N，条件是仅一个A为N且其余为CR1，其中R1如所定义；Rx为氢或卤素；Hal为卤素；Re2如方案4中所定义。类似于方案9，化合物S10-vii可由硝基S10-i合成。当Rx为卤素(例如Br)时，S10-vii可经历钯催化的碳酸化，得到s10-viii，其可被还原和卤化以经历另一有机金属偶合反应，得到化合物S10-ix。
治疗方法
在一个实施例中，提供一种用于治疗如本文所述的疾病、病状或病症(例如，治疗)的方法，其包含施用化合物、化合物的药学上可接受的盐或包含所公开的化合物的药物组合物。
本文所述的化合物和组合物可施用于培养物中的细胞，例如体外或离体，或施用于个体，例如体内，以治疗和/或诊断多种病症，包括下文所述的病症。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于增加红细胞(RBC)的寿命的方法，其包含使红细胞与有效量的以下者接触：(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
在另一实施例中，将化合物或药物组合物直接添加到包含红细胞的全血或包含红细胞的浓缩红细胞中(例如，体外)。在另一实施例中，化合物或药物组合物施用于包含红细胞的有需要的个体。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于调节有需要的血液中的2,3-二磷酸甘油酯水平的方法，其包含使血液与有效量的以下者接触：(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于治疗镰状细胞病的方法，其包含向有需要的个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
如本文所使用，镰状细胞病(SCD)、血红蛋白SS疾病和镰状细胞贫血可互换使用。镰状细胞病(SCD)描述了一组遗传性红细胞病症。在某些实施例中，患有SCD的个体在其红细胞中具有异常血红蛋白，称为血红蛋白S或镰状血红蛋白。在某些实施例中，患有SCD的个体具有至少一种导致身体产生血红蛋白S的异常基因。在某些实施例中，患有SCD的个体具有两个血红蛋白S基因，即血红蛋白SS。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于治疗个体的丙酮酸激酶缺乏症(PKD)的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
如本文所述，PKD是PKR的缺乏。在某些实施例中，PKR的缺乏与PKR突变相关。在某些实施例中，PKD是指PKLR基因中存在至少2个突变型等位基因。在某些实施例中，PKLR基因中的至少2个突变型等位基因中的至少1个是错义突变。在某些实施例中，PKD患者的Hb浓度小于或等于10.0g/dL。在某些实施例中，患者未接受定期输血(例如在12个月期间具有不超过4个输血事件)。在某些实施例中，患者接受定期输血(例如在12个月期间具有至少4个输血事件)。在某些实施例中，患者接受定期输血，在12个月期间具有至少6个输血事件。在某些实施例中，接受定期输血的患者具有≤12.0g/dL(如果男性)或≤11.0g/dL(如果女性)的血红蛋白(Hb)。在某些实施例中，患者已经历脾切除术。
在一个实施例中，突变型PKR选自由以下组成的群组：A31V、A36G、G37Q、R40W、R40Q、L73P、S80P、P82H、R86P、I90N、T93I、G95R、M107T、G111R、A115P、S120F、H121Q、S130P、S130Y、V134D、R135D、A137T、G143S、I153T、A154T、L155P、G159V、R163C、R163L、T164N、G165V、L167M、G169G、E172Q、W201R、I219T、A221Y、D221N、G222A、I224T、G232C、N253D、G263R、G263W、E266K、V269F、L272V、L272P、G275R、G275R、E277K、V280G、D281N、F287V、F287L、V288L、D293N、D293V、A295I、A295V、I310N、I314T、E315K、N316K、V320L、V320M、S330R、D331N、D331G、D331E、G332S、V335M、A336S、R337W、R337P、R337Q、D339N、D339Q、G341A、G341D、I342F、K348N、A352D、I357T、G358R、G358E、R359C、R359H、C360Y、N361D、G364D、K365M、V368F、T371I、L374P、S376I、T384M、R385W、R385K、E387G、D390N、A392T、N393D、N393S、N393K、A394S、A394D、A394V、V395L、D397V、G398A、M403I、G406R、E407K、E407G、T408P、T408A、T408I、K410E、G411S、G411A、Q421K、A423A、A423A、R426W、R426Q、E427A、E427N、A431T、R449C、I457V、G458D、A459V、V460M、A468V、A468G、A470D、T477A、R479C、R479H、S485F、R486W、R486L、R488Q、R490W、I494T、A495T、A495V、R498C、R498H、A503V、R504L、Q505E、V506I、R510Q、G511R、G511E、R518S、R531C、R532W、R532Q、E538D、G540R、D550V、V552M、G557A、R559G、R559P、N566K、M568V、R569Q、R569L、Q58X、E174X、W201X、E241X、R270X、E440X、R486X、Q501X、L508X、R510X、E538X、R559X。这些突变描述于Canu等人,Blood Cells,Molecules and Diseases 2016,57,第100-109页中。在一个实施例中，突变型PKR选自G332S、G364D、T384M、K410E、R479H、R479K、R486W、R532W、R510Q和R490W。在某些实施例中，突变型PKR选自A468V、A495V、I90N、T408I和Q421K以及R498H。在某些实施例中，突变型PKR是R532W、K410E或R510Q。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于治疗个体的贫血的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在某些实施例中，贫血是红细胞生成障碍性贫血，例如I型、II型、III型或IV型先天性红细胞生成障碍性贫血。在某些实施例中，贫血是溶血性贫血。
在某些实施例中，溶血性贫血为溶血性贫血的先天性和/或遗传形式，例如PKD、镰状细胞病、地中海贫血(例如α或β)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症)、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、无β脂蛋白血症(Bassen-Kornzweig综合征)。在某些实施例中，溶血性贫血是获得性溶血性贫血，例如自身免疫性溶血性贫血、药物诱发的溶血性贫血。在某些实施例中，溶血性贫血是由磷酸甘油酯激酶缺乏引起的慢性溶血性贫血。在某些实施例中，溶血性贫血是慢性疾病贫血、非球形红细胞溶血性贫血或遗传性球形红细胞症。在某些实施例中，溶血性贫血是作为多系统疾病一部分的贫血，例如先天性红细胞生成性紫癜、范可尼(Fanconi)、戴蒙德-布莱克范(Diamond-Blackfan)贫血。
如本文所用，术语“贫血”是指红细胞(RBC)和/或血红蛋白的缺乏。如本文所用，贫血包括所有类型的临床贫血，例如但不限于：小红细胞性贫血、缺铁性贫血、血红蛋白病、血红素合成缺陷、血球蛋白合成缺陷、铁粒幼细胞缺陷、正常红细胞贫血、慢性疾病贫血、再生障碍性贫血、溶血性贫血、巨红细胞性贫血、巨幼红细胞性贫血、恶性贫血、二形性贫血、早产儿贫血、范可尼贫血(Fanconi anemia)、遗传性球形红细胞症、镰状细胞病、温性自身免疫性溶血性贫血、冷凝集素溶血性贫血、骨硬化症、地中海贫血症和骨髓发育不良综合征。
在某些实施例中，可根据全血细胞计数来诊断贫血。在某些实施例中，可基于溶血的一种或多种标记(例如RBC计数、血红蛋白、网织红细胞、裂细胞、乳酸脱氢酶(LDH)、结合球蛋白、胆红素和铁蛋白)和/或含铁血黄素尿平均红细胞体积(MCV)和/或红细胞分布宽度(RDW)的测量来诊断贫血。在本发明的上下文中，如果个体的血红蛋白(Hb)小于所期望水平，例如，Hb浓度小于14g/dL，更优选小于13g/dL，更优选小于12g/dL，更优选小于11g/dL，或最优选小于10g/dL，则存在贫血。
在某些实施例中，本文提供一种通过施用有效量的如本文所述的化合物或其药学上可接受的盐或其药学上可接受的组合物来增加有需要的个体的血红蛋白的量的方法。在某些实施例中，所提供的方法增加个体的血红蛋白浓度。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至所期望水平，例如，高于10g/dL，更优选高于11g/dL，更优选高于12g/dL，更优选高于13g/dL，或最优选高于14g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约0.5g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约1.0g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约1.5g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约2.0g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约2.5g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约3.0g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约3.5g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约4.0g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约4.5g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约5.0g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约5.5g/dL。在某些实施例中，所提供的方法将Hb浓度增加至少约6.0g/dL。
在本发明的一个实施例中，提供一种治疗溶血性贫血的方法，其包含向个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。
在另一实施例中，溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血或作为多系统疾病的一部分的贫血。在某些实施例中，溶血性贫血为先天性贫血。在某些实施例中，溶血性贫血为遗传性的(例如非球形红细胞溶血性贫血或遗传性球形红细胞症)。
在本发明的一个实施例中，提供一种治疗地中海贫血症；遗传性球形红细胞症；遗传性椭圆形红细胞增多症；无β脂蛋白血症或Bassen-Kornzweig综合征；阵发性睡眠性血红蛋白尿症；获得性溶血性贫血(例如先天性贫血(例如酶病))；镰状细胞病；或慢性疾病贫血的方法，其包含向个体施用治疗有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在一个实施例中，获得性溶血性贫血包含先天性贫血。在某些实施例中，所提供的方法用于治疗地中海贫血症。在某些实施例中，所提供的方法用于治疗β地中海贫血症。
如本文所用，地中海贫血症为遗传性血液病症，其中身体产生异常形式的血红蛋白。在某些实施例中，病症导致大量红血球被破坏，其导致贫血。在某些实施例中，地中海贫血症为α地中海贫血症。在某些实施例中，地中海贫血症为β地中海贫血症。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于活化红细胞中的突变型PKR的方法，其包含向有需要的个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在一个实施例中，所述方法是离体方法。在另一实施例中，所述方法是体外方法。在一些实施例中，血液或红细胞衍生自或获自患有或易患选自由以下组成的群组的疾病或病症的个体：丙酮酸激酶缺乏症(PKD)、地中海贫血症(例如β地中海贫血症)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症或Bassen-Kornzweig综合征、镰状细胞病、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、贫血(例如红细胞生成障碍性贫血)、溶血性贫血和慢性疾病贫血。在一些实施例中，溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血或作为多系统疾病的一部分的贫血。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于活化红细胞中的野生型PKR的方法，其包含向有需要的个体施用有效量的(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在一个实施例中，所述方法是离体方法。在另一实施例中，所述方法是体外方法。在一些实施例中，血液或红细胞衍生自或获自患有或易患选自由以下组成的群组的疾病或病症的个体：丙酮酸激酶缺乏症(PKD)、地中海贫血症(例如β地中海贫血症)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症或Bassen-Kornzweig综合征、镰状细胞病、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、贫血(例如红细胞生成障碍性贫血)、溶血性贫血和慢性疾病贫血。在一些实施例中，溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血或作为多系统疾病的一部分的贫血。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于增加有需要的红细胞(RBC)的寿命的药剂。
在另一实施例中，化合物或药物组合物被配制成在体外直接添加至全血或浓缩红细胞中。在另一实施例中，化合物或药物组合物被配制成向有需要的个体施用。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于调节有需要的血液中的2,3-二磷酸甘油酸水平的药剂。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于治疗贫血的药剂。在某些实施例中，贫血是红细胞生成障碍性贫血，例如I型、II型、III型或IV型先天性红细胞生成障碍性贫血。在某些实施例中，贫血是溶血性贫血。在某些实施例中，溶血性贫血为溶血性贫血的先天性和/或遗传形式，例如PKD、镰状细胞病、地中海贫血(例如α或β)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症)、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、无β脂蛋白血症(Bassen-Kornzweig综合征)。在某些实施例中，溶血性贫血是获得性溶血性贫血，例如自身免疫性溶血性贫血、药物诱发的溶血性贫血。在某些实施例中，溶血性贫血是作为多系统疾病一部分的贫血，例如先天性红细胞生成性紫癜、范可尼、戴蒙德-布莱克范贫血。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于治疗溶血性贫血的药剂。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于治疗镰状细胞病的药剂。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于治疗个体的丙酮酸激酶缺乏症(PKD)的药剂。
如本文所述，PKD是PKR的缺乏。在某些实施例中，PKR的缺乏与PKR突变相关。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于治疗地中海贫血症；遗传性球形红细胞症；遗传性椭圆形红细胞增多症；无β脂蛋白血症或Bassen-Kornzweig综合征；阵发性睡眠性血红蛋白尿症；获得性溶血性贫血；或慢性疾病贫血的药剂。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于活化红细胞中的突变型PKR的药剂。
在本发明的一个实施例中，提供(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物的用途，其用于制备用于活化红细胞中的野生型PKR的药剂。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于活化丙酮酸激酶R(PKR)的方法，其包含使PKR与有效量的以下者接触：(1)所公开的化合物或其药学上可接受的盐；(2)包含所公开的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载剂的药学上可接受的组合物。在一个实施例中，PKR是野生型PKR。在另一实施例中，PKR是突变型PKR。在一些实施例中，PKR在红细胞中表达。在一个实施例中，所述方法是离体方法。在另一实施例中，所述方法是体外方法。在一些实施例中，血液或红细胞衍生自或获自患有或易患选自由以下组成的群组的疾病或病症的个体：地中海贫血症(例如β地中海贫血症)、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症或Bassen-Kornzweig综合征、镰状细胞病、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、贫血(例如红细胞生成障碍性贫血)、溶血性贫血和慢性疾病贫血。在一些实施例中，溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血或作为多系统疾病的一部分的贫血。
因为本文所述的化合物和组合物与WO2012/151451中所述的化合物作用于相同生物学途径且具有类似的作用模式，所以本文呈现的化合物和组合物可活化如WO2012/151451中所述的PKR突变体。
增生性疾病
在一些实施例中，提供一种治疗增生性疾病的方法，其包含向个体施用如本文所述的化合物、其药学上可接受的盐或其药物组合物。如本文所用，“增生性疾病”是指由于通过细胞增殖的异常生长或延伸而出现的疾病(Walker,Cambridge Dictionary ofBiology；Cambridge University Press:Cambridge,UK,1990)。增生性疾病可与以下相关：1)通常休眠的细胞的病理性增殖；2)细胞从其正常位置的病理性迁移(例如赘生性细胞的癌转移)；3)蛋白水解酶，如基质金属蛋白酶(例如胶原蛋白酶、白明胶酶和弹性蛋白酶)的病理性表达；或4)如在增生性视网膜病变和肿瘤转移中的病理性血管生成。示例性增生性疾病包括癌症(即，“恶性赘瘤”)、良性赘瘤、血管生成、发炎性疾病和自身免疫疾病。在某些实施例中，增生性疾病是癌症。在某些实施例中，增生性疾病是自身免疫疾病。
术语“赘瘤”和“肿瘤”在本文中可互换使用且是指异常组织块，其中所述块的生长超越正常组织的生长且不与其协调。取决于以下特征，赘瘤或肿瘤可为“良性”或“恶性”：细胞分化程度(包括形态和功能性)、生长速率、局部侵袭和癌转移。“良性赘瘤”一般为充分差异化的，具有在特性上慢于恶性赘瘤的生长且保持局限于起源部位。另外，良性赘瘤不具有浸润、侵袭或转移到远端部位的能力。示例性良性赘瘤包括但不限于脂肪瘤、软骨瘤、腺瘤、软垂疣、老年性血管瘤、皮脂溢性角化症、雀斑和皮脂增生。在一些情况下，某些“良性”肿瘤可随后引起恶性赘瘤，其可由肿瘤的赘生性细胞的亚群中的额外基因变化产生，且这些肿瘤称为“前恶性赘瘤”。示例性前恶性赘瘤为畸胎瘤。相比之下，“恶性赘瘤”一般为不充分差异化的(间变)且具有伴随着周围组织的进行性浸润、侵袭和破坏的特征性快速生长。此外，恶性赘瘤一般具有转移到远端部位的能力。术语“转移(metastasis)”、“转移性(metastatic)”或“转移(metastasize)”是指癌细胞从原发性或原始肿瘤扩散或迁移到另一器官或组织且通常可通过具有原发性或原始肿瘤的组织类型且不具有继发性(转移性)肿瘤位于的器官或组织的组织类型的“继发性肿瘤”或“次生细胞团块”的存在而辨别。举例来说，迁移到骨骼的前列腺癌称为转移性前列腺癌且包括在骨组织中生长的癌性前列腺癌细胞。
术语“癌症”是指以异常细胞的发展为特征的一类疾病，所述细胞不受控制地增殖且具有浸润和破坏正常身体组织的能力。参见例如Stedman's Medical Dictionary,第25版；Hensyl编；Williams&Wilkins:Philadelphia,1990。示例性癌症包括实体肿瘤、软组织肿瘤和其转移。所公开的方法还可用于治疗非实体癌症。示例性实体肿瘤包括各种器官系统的恶性肿瘤(例如肉瘤、腺癌和癌瘤)，例如肺、乳房、淋巴、胃肠(例如结肠)和泌尿生殖(例如肾、尿道上皮或睾丸肿瘤)道、咽、前列腺和卵巢。示例性腺癌包括结肠直肠癌、肾细胞癌、肝癌、非小细胞肺癌和小肠癌。其它示例性癌症包括：急性成淋巴细胞性白血病，成人；急性成淋巴细胞性白血病，儿童；急性骨髓白血病，成人；肾上腺皮质癌；肾上腺皮质癌，儿童；AIDS相关淋巴瘤；AIDS相关恶性肿瘤；肛门癌；星形细胞瘤，儿童小脑；星形细胞瘤，儿童大脑；胆管癌，肝外；膀胱癌；膀胱癌，儿童；骨癌，骨肉瘤/恶性纤维组织细胞瘤；脑干神经胶质瘤，儿童；脑瘤，成人；脑瘤，脑干神经胶质瘤，儿童；脑瘤，小脑星形细胞瘤，儿童；脑瘤，大脑星形细胞瘤/恶性神经胶质瘤，儿童；脑瘤，室管膜瘤，儿童；脑瘤，神经管胚细胞瘤，儿童；脑瘤，幕上原始神经外胚层肿瘤，儿童；脑瘤，视通路和下丘脑神经胶质瘤，儿童；脑瘤，儿童(其它)；乳腺癌；乳腺癌和妊娠；乳腺癌，儿童；乳腺癌，男性；支气管腺瘤/类癌，儿童；类癌瘤，儿童；类癌瘤，胃肠道；癌瘤，肾上腺皮质；癌瘤，胰岛细胞；原发灶不明癌；中枢神经系统淋巴瘤，原发性；小脑星形细胞瘤，儿童；大脑星形细胞瘤/恶性神经胶质瘤，儿童；宫颈癌；儿童癌症；慢性淋巴细胞性白血病；慢性骨髓性白血病；慢性骨髓增生病症；肌腱鞘透明细胞肉瘤；结肠癌；结肠直肠癌，儿童；皮肤T细胞淋巴瘤；子宫内膜癌；室管膜瘤，儿童；上皮癌，卵巢；食道癌；食道癌，儿童；尤文氏肿瘤家族；颅外生殖细胞肿瘤，儿童；性腺外生殖细胞肿瘤；肝外胆管癌；眼癌，眼内黑色素瘤；眼癌，成视网膜细胞瘤；胆囊癌；胃(Gastric/Stomach)癌；胃癌，儿童；胃肠道类癌瘤；生殖细胞肿瘤，颅外，儿童；生殖细胞肿瘤，性腺外；生殖细胞肿瘤，卵巢；妊娠期滋养层肿瘤；神经胶质瘤，儿童脑干；神经胶质瘤，儿童视通路和下丘脑；毛细胞白血病；头颈癌；肝细胞(肝)癌，成人(原发性)；肝细胞(肝)癌，儿童(原发性)；霍奇金氏淋巴瘤(Hodgkin'sLymphoma)，成人；霍奇金氏淋巴瘤，儿童；妊娠其间的霍奇金氏淋巴瘤；下咽癌；下丘脑和视通路神经胶质瘤，儿童；眼内黑色素瘤；胰岛细胞癌(内分泌胰腺)；卡波西肉瘤(Kaposi's Sarcoma)；肾癌；喉癌；喉癌，儿童；白血病，急性成淋巴细胞性，成人；白血病，急性成淋巴细胞性，儿童；白血病，急性骨髓，成人；白血病，急性骨髓，儿童；白血病，慢性淋巴细胞性；白血病，慢性骨髓性；白血病，毛细胞；唇癌和口腔癌；肝癌，成人(原发性)；肝癌，儿童(原发性)；肺癌，非小细胞；肺癌，小细胞；成淋巴细胞性白血病，成人急性；成淋巴细胞性白血病，儿童急性；淋巴细胞性白血病，慢性；淋巴瘤，AIDS相关；淋巴瘤中枢神经系统(原发性)；淋巴瘤，皮肤T细胞；淋巴瘤，霍奇金氏，成人；淋巴瘤，霍奇金氏，儿童；淋巴瘤，霍奇金氏，在妊娠期间；淋巴瘤，非霍奇金氏，成人；淋巴瘤，非霍奇金氏，儿童；淋巴瘤，非霍奇金氏，在妊娠期间；淋巴瘤，原发性中枢神经系统；巨球蛋白血症，瓦尔登斯特伦氏(Waldenstrom's)；男性乳腺癌；恶性间皮瘤，成人；恶性间皮瘤，儿童；恶性胸腺瘤；神经管胚细胞瘤，儿童；黑色素瘤；黑色素瘤，眼内；梅克尔细胞癌(Merkel CellCarcinoma)；间皮瘤，恶性；具有隐匿性原发灶的转移性鳞状颈癌；多发性内分泌腺瘤综合征，儿童；多发性骨髓瘤/浆细胞赘瘤；蕈样真菌病；骨髓发育不良综合征；骨髓性白血病，慢性；骨髓白血病，儿童急性；骨髓瘤，多发性；骨髓增生病症，慢性；鼻腔和鼻旁窦癌；鼻咽癌；鼻咽癌，儿童；神经母细胞瘤；非霍奇金氏淋巴瘤，成人；非霍奇金氏淋巴瘤，儿童；非霍奇金氏淋巴瘤，在妊娠期间；非小细胞肺癌；口腔癌，儿童；口腔癌和唇癌；口咽癌；骨肉瘤/骨恶性纤维组织细胞瘤；卵巢癌，儿童；卵巢上皮癌；卵巢生殖细胞肿瘤；卵巢低恶性潜能肿瘤；胰腺癌；胰腺癌，儿童；胰腺癌，胰岛细胞；鼻旁窦和鼻腔癌；副甲状腺癌；阴茎癌；嗜铬细胞瘤；松果体和幕上原始神经外胚层肿瘤，儿童；垂体肿瘤；浆细胞赘瘤/多发性骨髓瘤；胸膜肺母细胞瘤；妊娠和乳腺癌；妊娠和霍奇金氏淋巴瘤；妊娠和非霍奇金氏淋巴瘤；原发性中枢神经系统淋巴瘤；原发性肝癌，成人；原发性肝癌，儿童；前列腺癌；直肠癌；肾细胞(肾脏)癌症；肾细胞癌，儿童；肾盂和输尿管，移行细胞癌；成视网膜细胞瘤；横纹肌肉瘤，儿童；唾液腺癌；唾液腺癌，儿童；肉瘤，尤文氏肿瘤家族；肉瘤，卡波西氏；肉瘤(骨肉瘤)/骨恶性纤维组织细胞瘤；肉瘤，横纹肌肉瘤，儿童；肉瘤，软组织，成人；肉瘤，软组织，儿童；塞氏综合征(Sezary Syndrome)；皮肤癌；皮肤癌，儿童；皮肤癌(黑色素瘤)；皮肤癌，梅克尔细胞；小细胞肺癌；小肠癌；软组织肉瘤，成人；软组织肉瘤，儿童；具有隐匿性原发灶的鳞状颈癌，转移性；胃癌；胃癌，儿童；幕上原始神经外胚层肿瘤，儿童；T细胞淋巴瘤，皮肤；睾丸癌；胸腺瘤，儿童；胸腺瘤，恶性；甲状腺癌；甲状腺癌，儿童；肾盂和输尿管移行细胞癌；滋养层肿瘤，妊娠期；儿童未知原发部位癌症；不寻常儿童癌症；输尿管和肾盂，移行细胞癌；尿道癌；子宫肉瘤；阴道癌；视通路和下丘脑神经胶质瘤，儿童；外阴癌；瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症；和维尔姆斯瘤(Wilms'Tumor)。还可以根据本文所述的方法治疗或预防前述癌症的转移。
癌症组合疗法
在一些实施例中，所提供的方法进一步包含施用一种或多种额外癌症治疗。示例性癌症治疗包括例如：化学疗法、靶向疗法，例如抗体疗法、免疫疗法和激素疗法。这些治疗各自的实例在下文提供。
在一些实施例中，所公开的化合物与一种或多种化学疗法一起施用。化学疗法是用可破坏癌细胞的药物治疗癌症。“化学疗法”通常是指与靶向疗法相比通常影响快速分裂细胞的细胞毒性药物。化学治疗药物以各种可能的方式干扰细胞分裂，例如，干扰DNA的复制或新形成的染色体的分离。大多数形式的化学疗法靶向所有快速分裂细胞且对癌细胞不具有特异性，尽管某些程度的特异性可能来自许多癌细胞不能修复DNA损伤，而正常细胞通常可以。
癌症疗法中所用的化学治疗剂的实例包括例如抗代谢物(例如叶酸、嘌呤和嘧啶衍生物)和烷基化剂(例如氮芥、亚硝基脲、铂、烷基磺酸盐、肼、三氮烯、氮丙啶、纺锤体毒素、细胞毒性剂、拓扑异构酶抑制剂等)。示例性药剂包括阿柔比星(Aclarubicin)、放线菌素(Actinomycin)、阿利维A(Alitretinon)、六甲蜜胺(Altretamine)、氨基蝶呤(Aminopterin)、氨基乙酰丙酸、氨柔比星(Amrubicin)、安吖啶(Amsacrine)、阿那格雷(Anagrelide)、三氧化二砷、天冬酰胺酶、阿曲生坦(Atrasentan)、贝洛替康(Belotecan)、贝沙罗汀(Bexarotene)、苯达莫司汀(endamustine)、博来霉素(Bleomycin)、硼替佐米(Bortezomib)、白消安(Busulfan)、喜树碱(Camptothecin)、卡培他滨(Capecitabine)、卡铂(Carboplatin)、卡波醌(Carboquone)、卡莫氟(Carmofur)、卡莫司汀(Carmustine)、塞内昔布(Celecoxib)、苯丁酸氮芥(Chlorambucil)、氮芥(Chlormethine)、顺铂(Cisplatin)、克拉屈滨(Cladribine)、氯法拉滨(Clofarabine)、克里沙滨(Crisantaspase)、环磷酰胺、阿糖胞苷、达卡巴嗪(Dacarbazine)、更生霉素(Dactinomycin)、柔红霉素(Daunorubicin)、地西他滨(Decitabine)、秋水仙碱(Demecolcine)、多西他赛(Docetaxel)、多柔比星(Doxorubicin)、乙丙昔罗(Efaproxiral)、艾司西醇(Elesclomol)、依沙芦星(Elsamitrucin)、依诺他滨(Enocitabine)、表柔比星(Epirubicin)、雌莫司汀(Estramustine)、依托格鲁(Etoglucid)、依托泊苷(Etoposide)、氟尿苷(Floxuridine)、氟达拉滨(Fludarabine)、氟尿嘧啶(5FU)、福莫司汀(Fotemustine)、吉西他滨(Gemcitabine)、格立得(Gliadel)植入物、羟基脲、羟基尿素、艾达霉素(Idarubicin)、异环磷酰胺、伊立替康(Irinotecan)、伊洛福芬(Irofulven)、伊沙匹隆(Ixabepilone)、拉洛他赛(Larotaxel)、甲酰四氢叶酸、脂质体多柔比星、脂质体柔红霉素、氯尼达明(Lonidamine)、洛莫司汀(Lomustine)、硫蒽酮(Lucanthone)、甘露舒凡(Mannosulfan)、马索罗酚(Masoprocol)、美法仑(Melphalan)、巯基嘌呤、美司钠(Mesna)、甲氨蝶呤、氨基乙酰丙酸甲酯、二溴甘露醇、米托胍腙(Mitoguazone)、米托坦(Mitotane)、丝裂霉素、米托蒽醌(Mitoxantrone)、奈达铂(Nedaplatin)、尼莫司汀(Nimustine)、奥利默森(Oblimersen)、奥马他辛(Omacetaxine)、奥他赛(Ortataxel)、奥沙利铂(Oxaliplatin)、紫杉醇(Paclitaxel)、培门冬酶(Pegaspargase)、培美曲唑(Pemetrexed)、喷司他汀(Pentostatin)、吡柔比星(Pirarubicin)、派蒽醌(Pixantrone)、普卡霉素(Plicamycin)、卟吩姆钠(Porfimer sodium)、泼尼氮芥(Prednimustine)、丙卡巴肼(Procarbazine)、雷替曲塞(Raltitrexed)、雷莫司汀(Ranimustine)、鲁比替康(Rubitecan)、沙帕他滨(Sapacitabine)、司莫司汀(Semustine)、西他马喹赛拉登罗(Sitimagene ceradenovec)、赛特铂(Satraplatin)、链脲霉素(Streptozocin)、他拉泊芬(Talaporfin)、喃氟啶-尿嘧啶(Tegafur-uracil)、替莫泊芬(Temoporfin)、替莫唑胺(Temozolomide)、替尼泊甙(Teniposide)、特西他赛(Tesetaxel)、睾内酯、四硝酸酯、噻替派(Thiotepa)、噻唑呋林(Tiazofurin)、硫鸟嘌呤、替吡法尼(Tipifarnib)、拓扑替康(Topotecan)、曲贝替定(Trabectedin)、三亚胺醌、三亚乙基三聚氰胺、特瑞铂(Triplatin)、维甲酸(Tretinoin)、曲奥舒凡(Treosulfan)、曲磷胺(Trofosfamide)、乌拉莫司汀(Uramustine)、伐柔比星(Valrubicin)、维替泊芬(Verteporfin)、长春碱、长春新碱、长春地辛(Vindesine)、长春氟宁(Vinflunine)、长春瑞宾(Vinorelbine)、伏立诺他(Vorinostat)、左柔比星(Zorubicin)和本文所述的其它细胞抑制剂或细胞毒性剂。
在一些实施例中，所公开的化合物与一种或多种靶向疗法一起施用。靶向疗法构成对于癌细胞的失调蛋白特异性的药物的使用。小分子靶向治疗药物一般是在癌细胞内突变、过表达或其它关键蛋白质上的酶促结构域的抑制剂。突出实例是酪氨酸激酶抑制剂，如阿西替尼(Axitinib)、伯舒替尼(Bosutinib)、西地尼布(Cediranib)、达沙替尼(dasatinib)、埃罗替尼(erlotinib)、伊马替尼(imatinib)、吉非替尼(gefitinib)、拉帕替尼(lapatinib)、来他替尼(Lestaurtinib)、尼罗替尼(Nilotinib)、司马沙尼(Semaxanib)、索拉非尼(Sorafenib)、舒尼替尼(Sunitinib)以及凡德他尼(Vandetanib)；以及细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂，如阿昔迪布(Alvocidib)和塞利希布(Seliciclib)。单克隆抗体疗法是另一种策略，其中治疗剂是特异性结合至癌细胞表面上的蛋白质的一种抗体。实例包括典型地用于乳腺癌的抗HER2/neu抗体曲妥珠单抗(trastuzumab)
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以及典型地用于多种B细胞恶性病的抗CD20抗体利妥昔单抗(rituximab)和托西莫单抗(Tositumomab)。其他示例性抗体包括西妥昔单抗(Cetuximab)、帕尼单抗(Panitumumab)、曲妥珠单抗(Trastuzumab)、阿仑单抗(Alemtuzumab)、贝伐单抗(Bevacizumab)、依决洛单抗(Edrecolomab)以及吉妥珠单抗(Gemtuzumab)。示例性稠合蛋白包括阿柏西普和地尼白介素。在一些实施例中，靶向疗法可与所公开的化合物组合使用。
靶向疗法还可以涉及作为“归巢装置”的小肽，其可以结合肿瘤周围的细胞表面受体或受累细胞外基质。如果核素在细胞附近衰变，则与这些肽连接的放射性核素(例如RGD)最终会杀死癌细胞。此类疗法的实例包括
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在一些实施例中，所公开的化合物与一种或多种免疫疗法一起施用。癌症免疫疗法是指旨在诱导患者自身免疫系统抵抗肿瘤的多种治疗策略。产生针对肿瘤的免疫应答的现代方法包括用于浅表膀胱癌的膀胱内BCG免疫疗法，以及在肾细胞癌和黑色素瘤患者中使用干扰素和其他细胞因子诱导免疫应答。
同种异体造血干细胞移植可以视为免疫疗法的一种形式，因为供体的免疫细胞通常将以移植物抗肿瘤作用攻击肿瘤。在一些实施例中，免疫治疗剂可以与所公开的化合物组合使用。
在一些实施例中，所公开的化合物与一种或多种激素疗法一起施用。通过提供或阻断某些激素可以抑制某些癌症的生长。激素敏感性肿瘤的常见实例包括某些类型的乳腺癌和前列腺癌。去除或阻断雌激素或睾丸激素通常是重要的另外的治疗方法。在某些癌症中，施用激素激动剂(诸如孕激素)可能对治疗有益。在一些实施例中，激素治疗剂可以与所公开的化合物组合使用。
肥胖和脂肪病症
在一些实施例中，提供一种通过向人类个体施用有效量的如本文所述的化合物、药学上可接受的盐或其药物组合物来治疗或预防人类个体(例如儿童或成人)的肥胖的方法。“肥胖”是指个体具有大于或等于30的身体质量指数的状况。许多所公开的化合物可用于治疗或预防超重状况。“超重”是指个体具有大于或等于25.0的身体质量指数的状况。身体质量指数(BMI)和其它定义是根据“NIH Clinical Guidelines on the Identificationand Evaluation,and Treatment of Overweight and Obesity in Adults”(1998)。用化合物治疗可呈有效改变个体体重的量，例如改变至少2、5、7、10、12、15、20、25、30、25、40、45、50或55％。化合物治疗可呈有效降低个体的身体质量指数的量，例如降低至小于30、28、27、25、22、20或18。化合物可用于治疗或预防异常或不当的增重、代谢速率或脂肪沉积，例如厌食症、贪食症、肥胖、糖尿病或高脂质血症(例如甘油三酯升高和/或胆固醇升高)以及脂肪或脂质代谢障碍。
可施用本文所述的化合物或组合物以治疗与普拉德-威利综合征(Prader-WilliSyndrome，PWS)相关的肥胖。PWS为与肥胖(例如病态肥胖)相关的遗传病症。
本文所述的化合物或组合物可用于降低体脂、防止体脂增加、降低胆固醇(例如总胆固醇和/或总胆固醇与HDL胆固醇的比率)，和/或降低患有PWS相关肥胖的个体的食欲，和/或减少共患病，如糖尿病、心血管疾病和中风。
高血糖症
高葡萄糖含量诱导葡萄糖代谢途径中的代谢异常并且诱导线粒体功能障碍。这还过度产生活性氧物质(ROS)。胞内葡萄糖升高引起毒性葡萄糖代谢物山梨糖醇、甲基乙二醛(MG)和二酰基甘油(DAG)的累积，已提出其促进微血管并发症，例如DN。发现小分子PKM2活化剂逆转了由高血糖症诱导的毒性葡萄糖代谢物升高和线粒体功能障碍(Nat Med.2017,23(6):753-762；美国专利第9921221号)。
在某些实施例中，本文提供一种治疗个体的高血糖症的方法，所述方法包含施用有效量的化合物、药学上可接受的盐或其药物组合物。
在某些实施例中，本文提供了一种治疗个体的糖尿病性疾病的方法，所述方法包含施用有效量的化合物、药学上可接受的盐或其药物组合物。如本文所用，“糖尿病性疾病”是指糖尿病和糖尿病前期以及糖尿病影响。糖尿病是指其中个人患有高血糖的一组代谢疾病，这是因为身体不能产生足够的胰岛素，或因为细胞对产生的胰岛素没有反应。这种高血糖产生多尿症(polyuria)(频繁排尿)、烦渴症(口渴增加)和多食症(饥饿增加)的经典症状。糖尿病有多种类型。I型糖尿病由身体不能产生胰岛素引起，并且目前需要个人注射胰岛素或佩戴胰岛素泵。II型糖尿病由胰岛素抵抗引起，在这种情况下，细胞不能正确使用胰岛素，有时与绝对胰岛素缺乏结合。妊娠糖尿病发生在先前未诊断出糖尿病的孕妇出现高血糖水平时。其它形式的糖尿病包括由胰岛素分泌基因缺陷引起的先天性糖尿病、囊性纤维化相关糖尿病、高剂量糖皮质激素诱发的类固醇糖尿病，以及几种形式的单基因糖尿病，例如青年成年发病型糖尿病(例如MODY 1、2、3、4、5、6、7、8、9或10)。糖尿病前期指示当个人的血糖水平高于正常但不足以诊断糖尿病时发生的病状。所有形式的糖尿病都会增加长期并发症的风险。这些症状通常在多年后出现，但可能是那些在此之前没有得到诊断的患者的第一症状。主要的长期并发症与血管损伤有关。示例性糖尿病影响包括心血管疾病、大血管疾病，例如缺血性心脏病(心绞痛、心肌梗塞)、中风和外周血管疾病、微血管并发症(例如小血管损伤)、糖尿病性视网膜病变(即糖尿病对眼部视网膜中血管形成的影响)、糖尿病性肾病(即糖尿病对肾脏的影响)、糖尿病性神经病变(例如糖尿病对神经系统的影响，最常引起足部麻木、刺痛和疼痛，并且还由于感觉改变而增加皮肤损伤的风险)、糖尿病性足溃疡，和X综合征。在某些实施例中，“糖尿病性疾病”包括选自高血糖症、高胰岛素血症、糖尿病、胰岛素抗性、葡萄糖代谢受损、葡萄糖耐量受损(IGT)病状、空腹血糖受损病状、糖尿病性视网膜病变、糖尿病性肾病(“DN”)、肾小球硬化、糖尿病神经病变和X综合征的一种或多种。
在某些实施例中，本文所述的化合物或组合物可用于降低个体的活性氧物质(ROS)和/或葡萄糖代谢物中的至少一种(例如山梨糖醇、甲基乙二醛(MG)和二酰基甘油(DAG))。
在某些实施例中，本文所述的化合物或组合物可用于治疗微血管并发症。
在某些实施例中，本文所述的化合物或组合物可用于治疗DN。在某些实施例中，DN的治疗可包括减轻与DN相关的任何症状，包括但不限于食欲改变、睡眠改变、血清蛋白、无力和/或恶心。
在某些实施例中，方法进一步包含向个体施用有效量的一种或多种二级药剂，所述一种或多种二级药剂增加一种或多种DN保护因子的水平或活性。示例性DN保护因子包括但不限于SOD1-超氧化歧化酶；TPI1-丙糖磷酸异构酶同种型2；SORD-山梨糖醇脱氢酶；ALDOA-醛缩酶A，果糖-双磷酸；GAPDH-3磷酸酯甘油醛脱氢酶；PKM-丙酮酸激酶同工酶M1/M2；ENO1-α-烯醇酶；FGB-血纤维蛋白原β链；SELENBP1-硒结合蛋白1；PEBP1-磷脂酰乙醇胺结合蛋白1；CRYL1-λ-晶状体球蛋白同源物(美国专利第9921221号，其以全文引用的方式并入本文)。二级药剂可使保护因子的水平或活性增加或使风险因子的水平或活性降低至少50％、100％(1倍)、11/2倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、15倍、20倍或更多。在某些实施例中，所提供的方法包含使保护因子的水平或活性基本上达到其在受保护免于发生微血管并发症的个体中的水平或活性。“基本上在其水平内”是指在对照值的小于5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％内。二级药剂可以是小分子、包含保护因子或其生物活性变体(例如，片段)的蛋白质或编码包含保护因子或其生物活性变体(例如，片段)的蛋白质的核酸。保护因子的蛋白质的生物活性变体还包括全长未成熟和成熟形式或其片段，其包含在至多1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50或100个氨基酸缺失、添加或取代，例如保守氨基酸取代中不同于天然存在的序列或片段的氨基酸序列。DN保护因子的蛋白质的生物活性变体还可包括与全长成熟或前体人PEBP1蛋白(或本说明书中鉴定的其它生物标记)或其片段至少70％、80％、85％、90％、95％、97％、98％或99％一致的变体。
在一些实施例中，所提供的方法进一步包含选择个体用于治疗。例如，如果个体患有或处于罹患DN的风险下，例如患有糖尿病，例如1型或2型糖尿病的个体，或处于糖尿病前期的个体，例如患有代谢综合征、胰岛素抵抗、高血糖症、高脂血症，或患有超重或肥胖，例如具有BMI≥25的个体，则可以选择个体。在一些情况下，如果个体患有或处于罹患1型糖尿病和/或2型糖尿病的风险下，则可以选择个体。在一些情况下，如果个体正服用或将服用胰岛素，例如以治疗糖尿病，则可以选择个体。
心血管疾病是慢性发炎性病状。增加的葡萄糖摄入和糖溶解通量促进线粒体中的活性氧物质。ROS促进PKM2的二聚化，并且实现其核易位。核PKM2充当蛋白激酶并且促进IL-6和IL-1β产生。这导致全身性和组织发炎。发现减少糖酵解和加强PKM2四聚化可纠正冠状动脉疾病(CAD)巨噬细胞的促炎性表型(J.Exp.Med.2016,213(3):337-354)。
在某些实施例中，本文提供一种治疗个体的心血管疾病的方法，所述方法包含施用治疗有效量的化合物、药学上可接受的盐或其药物组合物。本文所述的化合物或组合物可以降低个体的血糖水平。本申请中定义的“心血管疾病”包含但不限于高血压、充血性心力衰竭、糖尿病、肾小球硬化、慢性肾衰竭、冠心病、心绞痛、心肌梗塞、中风、血管再狭窄内皮功能障碍、血管顺应性受损和充血性心力衰竭。在某些实施例中，心血管疾病是冠状动脉疾病(CAD)。在某些实施例中，本文所述的化合物或组合物可用于降低个体的线粒体中的活性氧物质(ROS)。
在某些实施例中，本文提供治疗个体的自身免疫疾病的方法，所述方法包含施用治疗有效量的化合物、药学上可接受的盐或其药物组合物。发现PKM2的活化减弱了LPS诱导的促炎性M1巨噬细胞表型，同时促进M2巨噬细胞的典型性状。另外，发现通过TEPP-46在体内活化PKM2会抑制LPS和IL-1β产生，同时增强IL-10的产生。(Cell Metab.2015,21(1):65-80)因此，PKM2活化剂可用于通过促进IL-1β和/或IL-10产生来治疗自身免疫疾病。
“自身免疫疾病”是指由个体的身体针对体内通常存在的物质和组织的不当免疫反应引起的疾病。示例性自身免疫疾病包括但不限于肾小球肾炎、古德帕斯彻综合征(Goodpasture's syndrome)、坏死性血管炎、淋巴腺炎、结节性动脉周围炎、全身性红斑狼疮、类风湿性关节炎、牛皮癣性关节炎、全身性红斑狼疮、牛皮癣、溃疡性结肠炎、全身性硬化症、皮肌炎/多发性肌炎、抗磷脂抗体综合征、硬皮病、寻常型天疱疮、ANCA相关血管炎(例如韦格纳肉芽肿病、显微镜下多血管炎)、葡萄膜炎、修格兰氏综合征(Sjogren'ssyndrome)、克罗恩病(Crohn's disease)、赖特综合征(Reiter's syndrome)、强直性脊柱炎、莱姆病(Lyme disease)、吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barrésyndrome)、桥本甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis)和心肌病。
施用的组合物和途径
本文描述的组合物包括本文描述的化合物(例如，所公开的化合物)以及额外治疗剂(如果存在)，其量有效实现疾病或疾病症状的调节，包括本文描述的那些。
术语“药学上可接受的载剂或佐剂”是指可与本文提供的化合物一起向患者施用，且当以足以递送治疗量的化合物的剂量施用时不会破坏其药理学活性且无毒的载剂或佐剂。
可用于本文提供的药物组合物中的药学上可接受的载剂、佐剂和媒剂包括但不限于离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、自乳化药物递送系统(SEDDS)例如d-α-生育酚聚乙二醇1000丁二酸酯、药物剂型中使用的表面活性剂例如Tween或其它类似的聚合物递送基质、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、胶体二氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、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聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。环糊精(如α-、β-和γ-环糊精)或化学改性的衍生物(如羟烷基环糊精，包括2-和3-羟丙基-β-环糊精)或其它溶解的衍生物也可以有利地用于增强本文所述的各式化合物的递送。
本文提供的药物组合物可以经口、肠胃外、通过吸入喷雾、局部、经直肠、经鼻、经颊、经阴道或经由植入式贮器施用，优选通过经口施用或通过注射施用。本文提供的药物组合物可含有任何常规的无毒的药学上可接受的载剂、佐剂或媒剂。在一些情况下，可以用药学可接受的酸、碱或缓冲剂调整制剂的pH，以增强配制的化合物或其递送形式的稳定性。如本文使用的，术语肠胃外包括皮下、皮内、静脉内、肌内、关节内、动脉内、滑膜内、胸骨内、鞘内、病变内和颅内注射或输注技术。
本文提供的药物组合物可以任何经口可接受剂型经口施用，包括但不限于胶囊、片剂、乳液和水性悬浮液、分散液和溶液。在用于经口使用的片剂的情况下，常用的载体包括乳糖和玉米淀粉。通常还添加润滑剂，例如硬脂酸镁。对于以胶囊形式的经口施用，有用的稀释剂包括乳糖和干燥的玉米淀粉。当经口施用水性悬浮液和/或乳液时，可以将活性成分悬浮或溶解在油相中，并且与乳化剂和/或悬浮剂混合。需要时，可以添加某些甜味剂和/或调味剂和/或着色剂。
当本文提供的组合物包含本文所述的式的化合物和一种或多种额外治疗剂或预防剂的组合时，化合物和额外药剂均应以在单药疗法方案中正常施用的剂量的约1至100％，并且更优选地约5至95％的剂量水平存在。额外药剂可以与本文提供的化合物分开施用，作为多剂量方案的一部分。或者，这些试剂可以是单一剂型的一部分，与本文提供的化合物一起以单一组合物混合。
所公开的化合物可例如通过注射、静脉内、动脉内、皮下、腹腔内、肌内或皮下；或经口、经颊、经鼻、经粘膜、局部、以一种眼用制剂形式或通过吸入，以从每千克体重约0.5到约100mg范围内的剂量，或者介于每剂量1mg与1000mg之间的剂量，每4到120小时，或根据特定药物的要求来施用。本文的方法考虑了施用有效量的化合物或化合物组合物来获得所期望或所陈述的效果。通常，本文提供的药物组合物将以每天约1至约6次施用，或者以连续输注形式施用。这种施用可以用作慢性或急性疗法。可以与载剂材料组合以产生单一剂型的活性成分的量将取决于所治疗宿主和特定施用模式而变化。通常的制剂含有约5％至约95％的活性化合物(w/w)。可替代地，此类制剂含有约20％至约80％的活性化合物。
实验
缩写列表
Figure BDA0003292891750000631
Figure BDA0003292891750000641
一般实验
在以下实例中，化学试剂是从商业来源(如Alfa、Acros、Sigma Aldrich、TCI以及Shanghai Chemical Reagent Company)购买，并且不经进一步纯化即使用。在Isolera One(Biotage)上经由具有200-300目硅胶粒子的柱进行快速色谱。分析和制备薄层色谱板(TLC)为HSGF 254(0.15-0.2mm厚，Shanghai Anbang Company,China)。使用Brucker NMRAvance Neo 400(Brucker,Switzerland)记录核磁共振(NMR)光谱。化学位移以百万分率(ppm，δ)报告。来自Shimadzu LCMS 2000质谱仪的etero(ESI)。在Shimadzu LC-2010AHT上记录HPLC色谱图。在微波合成器(CEM Discover SP)上运行微波反应
本文所述的实验中使用的HPLC条件如下：
方法1：
仪器：Shimadzu LC-2010AHT
柱：YMC-Triart C18，50×4.6mm，5μm
流动相：溶剂A：H2O/CH3OH/TFA＝90/10/0.1，
溶剂B：H2O/CH3OH/TFA＝10/90/0.1
流动速率：2.5mL/min；柱温：35℃；波长：220nm/254nm
方法2：
仪器：Shimadzu LC-2010AHT
柱：YMC-Triart C18，50×4.6mm，5μm
流动相：溶剂A：H2O/CH3CN/TFA＝90/10/0.1，
溶剂B：H2O/CH3CN/TFA＝10/90/0.1
流动速率：2.5mL/min；柱温：35℃；波长：220nm/254nm
本文所述的实验中使用的制备型HPLC条件如下：
仪器：Waters 2545B/2767
柱：YMC-Triart C18，250×20mm，5μm
流动相：溶剂A：H2O(0.1％FA)，
溶剂B：CH3OH或CH3CN
流动速率：20mL/min；柱温：35℃；波长：220nm/254nm
实例1：合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-6,7-二氢吡咯并[3,4-b]噻吩并[2,3-d]吡咯-5(4H)-酮
Figure BDA0003292891750000651
步骤A.合成2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯在0℃下向2-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(500mg，2.4mmol)于DMF(30mL)中的混合物中添加NaH(114mg，4.8mmol)。将混合物在室温下搅拌30分钟，随后在0°下添加MeI(678mg，4.78mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(420mg)。LC-MS(ESI):m/z 224(M+H)+。
步骤B.合成6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯在0℃下向2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(300mg，1.3mmol)于无水DMF(15mL)中的混合物中添加POCl3(618mg，4.0mmol)。将混合物在90℃下搅拌过夜。将混合物冷却到室温且倒入冰水中且用氨中和，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到呈黄色固体状的6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(250mg，74％产率)。LC-MS(ESI):m/z 252(M+H)+。
步骤C.合成6-(((3-甲氧基苯甲基)氨基)甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯将6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(150mg，0.6mmol)和(3-甲氧基苯基)甲胺(98mg，0.7mmol)于甲苯(20mL)中的混合物在60℃下搅拌2小时。接着在0℃下添加NaBH(OAc)3(380mg，1.8mmol)，将混合物在室温下搅拌过夜。将混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到6-(((3-甲氧基苯甲基)氨基)甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(80mg)。LC-MS(ESI):m/z 373(M+H)+。
步骤D.合成6-(((3-甲氧基苯甲基)氨基)甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸向6-(((3-甲氧基苯甲基)氨基)甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸酯(50mg，0.13mmol)于MeOH(5mL)和H2O(5mL)中的混合物中添加NaOH(16mg，0.4mmol)。将混合物在30℃下搅拌过夜，且用HCl水溶液酸化至pH＝3，用DCM萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到6-(((3-甲氧基苯甲基)氨基)甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸(50mg)，其直接用于下一步中。LC-MS(ESI):m/z 345(M+H)+。
步骤E.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-6,7-二氢吡咯并[3,4-b]噻吩并[2,3-d]吡咯-5(4H)-酮向6-(((3-甲氧基苯甲基)氨基)甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸(50mg，0.15mmol)于DCM(10mL)中的混合物中添加DMAP(35mg，0.3mmol)和EDCI(55mg，0.3mmol)。在30℃下搅拌过夜之后，将反应混合物倒入水中且用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过制备型TLC(PE:EtOAc＝10:1)纯化，得到6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-6,7-二氢吡咯并[3,4-b]噻吩并[2,3-d]吡咯-5(4H)-酮(16mg)。LC-MS(ESI):m/z 327(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.25(t,1H),6.98(s,1H),6.79-6.86(m,3H),4.59(s,2H),4.18(s,2H),3.86(s,3H),3.73(s,3H),2.51(s,3H)。
实例2：合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚
Figure BDA0003292891750000661
步骤A.合成2-(4-溴-2-硝基苯基)-5-甲基噻吩向4-溴-1-碘-2-硝基苯(400mg，1.2mmol)和5-甲基噻吩-2-基硼酸(278mg，1.9mmol)于THF(8mL)和水(2mL)中的混合物中添加NaHCO3(257mg，3.0mmol)和Pd(Ph3P)4(140mg，0.12mmol)。在氮气气氛下，在90℃下搅拌反应混合物1小时。将混合物冷却至室温，用水稀释，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝100:1洗脱)纯化，得到2-(4-溴-2-硝基苯基)-5-甲基噻吩(300mg)。
步骤B.合成6-溴-2-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚将2-(4-溴-2-硝基苯基)-5-甲基噻吩(300mg，1mmol)于磷酸三乙酯(2mL)中的混合物在170℃下搅拌2小时。在减压下去除溶剂且通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1洗脱)纯化残余物，得到6-溴-2-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚(260mg)。LC-MS(ESI):m/z 266(M+H)+。
步骤C.合成6-溴-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚在0℃下向6-溴-2-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚(260mg，1.0mmol)于DMF(5mL)中的溶液中添加NaH(80mg，2.0mmol)。在0℃下搅拌混合物15分钟，且接着添加MeI(180mg，1.3mmol)。将混合物在室温下再搅拌2小时。将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1洗脱)纯化，得到6-溴-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚(160mg)。LC-MS(ESI):m/z 280(M+H)+。
步骤D.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚向6-溴-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚(40mg，0.14mmol)和2-(3-甲氧基苯甲基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(70mg，0.28mmol)于MeCN(8mL)和水(4mL)中的混合物中添加Na2CO3(45mg，0.42mmol)和Pd(dppf)2Cl2(11mg，0.014mmol)。在氮气气氛下，在90℃下搅拌反应混合物1小时。将混合物冷却至室温，用水稀释，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1洗脱)纯化，得到6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吲哚(25mg)。LC-MS(ESI):m/z 322(M+H)+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.48(d,1H),7.12(t,1H),7.07(s,1H),6.93(dd,1H),6.76(d,1H),6.72-6.64(m,3H),4.04(s,2H),3.70(s,3H),3.69(s,3H),2.56(d,3H)。
实例3：合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4,6-二氢-5H-噁唑并[5',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5-酮
Figure BDA0003292891750000681
步骤A.合成2-甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯在-10℃下经1小时向Na(0.65g，27mmol)于无水EtOH(10mL)中的溶液中添加2-甲基噁唑-5-甲醛(1.0g，9.0mmol)和2-叠氮基乙酸乙酯(3.4g，27mmol)的混合物。将反应混合物在5℃下再搅拌1小时，且用饱和NH4Cl淬灭，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到2-叠氮基-3-(2-甲基噁唑-5-基)丙烯酸乙酯(1.1g，粗物质)。
将2-叠氮基-3-(2-甲基噁唑-5-基)丙烯酸乙酯(1.1g)于二甲苯(30mL)中的溶液在160℃下搅拌30分钟且减压浓缩。通过硅胶色谱纯化残余物，得到2-甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯(0.25g)。LC-MS(ESI):m/z 195(M+H)+。
步骤B.合成2,4-二甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯在0℃下向2-甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯(0.25g，1.3mmol)于DMF(10mL)中的溶液中添加NaH(104mg，2.6mmol)。在0℃下搅拌混合物15分钟，添加MeI(0.23g，1.7mmol)，且在室温下搅拌2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到2,4-二甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯(0.2g)。LC-MS(ESI):m/z 209(M+H)+。
步骤C.合成6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯将2,4-二甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯(0.2g，1.0mmol)和POCl3(0.3g，2.0mmol)于DMF(10mL)中的溶液在100℃下搅拌过夜。将反应混合物倒入饱和NaHCO3中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯(100mg)。LC-MS(ESI):m/z 237(M+H)+。
步骤D.合成2,4-二甲基-4H-噁唑[5',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮向6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-吡咯并[2,3-d]噁唑-5-甲酸乙酯(100mg，0.42mmol)于2-甲氧基乙醇(15mL)中的溶液中添加N2H4·H2O(100mg，2.0mmol)。将溶液在100℃下搅拌过夜且在减压下浓缩。残余物通过制备型TLC纯化，得到2,4-二甲基-4H-噁唑[5',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(50mg)。LC-MS(ESI):m/z 205(M+H)+。
步骤E.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4H-噁唑[5',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮在N2下在0℃下向2,4-二甲基-4H-噁唑[5',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(50mg，0.23mmol)于DMF(5mL)中的溶液中添加t-BuOK(40mg，0.34mmol)。将混合物在0℃下搅拌20分钟，接着添加1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(40mg，0.3mmol)，且在室温下再搅拌2小时。将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过制备型HPLC纯化残余物，得到6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4H-噁唑[5',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(2mg)。LC-MS(ESI):m/z 325(M+H)+.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.14(s,1H),7.14-7.19(m,1H),6.91-6.95(m,1H),6.89(s,1H),6.73(dd,1H),5.33(s,2H),4.20(s,3H),3.71(s,3H),2.61(s,3H)。
实例4:合成2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮
Figure BDA0003292891750000691
步骤A.合成(Z)-2-叠氮基-3-(5-溴噻吩-2-基)丙烯酸乙酯在-10℃下向NaOEt(4.3g，63.2mmol)于EtOH(50mL)中的溶液中逐滴添加5-溴噻吩-2-甲醛(4g，10.8mmol)和叠氮基乙酸乙酯(5g，32.3mmol)的混合物。在0℃下搅拌1.5小时之后，将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到(Z)-2-叠氮基-3-(5-溴噻吩-2-基)丙烯酸乙酯(4g，粗物质)。LC-MS(ESI):m/z302(M+H)+。
步骤B.合成2-溴-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯将(Z)-2-叠氮基-3-(5-溴噻吩-2-基)丙烯酸乙酯(4g，粗物质)于二甲苯(20mL)中的混合物在160℃下搅拌10分钟。在减压下浓缩混合物且通过硅胶色谱纯化残余物，得到720mg 2-溴-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 274(M+H)+。
步骤C.合成2-溴-6-甲酰基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯在0℃下向2-溴-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(720mg，2.6mmol)于1,2-二氯乙烷(DCE)(20mL)中的混合物中添加N-甲基-N-苯基甲酰胺(530mg，3.9mmol)和POCl3(600mg，3.9mmol)。在85℃下搅拌混合物过夜。将反应混合物倒入水中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到2-溴-6-甲酰基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(730mg)。LC-MS(ESI):m/z 302(M+H)+。
步骤D.合成2-溴-6-甲酰基-4-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯在0℃下向2-溴-6-甲酰基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(730mg，2.4mmol)于DMF(20mL)中的混合物中添加NaH(192mg，4.8mmol)。在室温下搅拌30分钟之后，在0℃下添加MeI(567mg，4mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时。将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到550mg 2-溴-6-甲酰基-4-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 316(M+H)+。
步骤E.合成2-溴-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮向2-溴-6-甲酰基-4-甲基-4H-噻吩并[3,2-b]吡咯-5-甲酸乙酯(550mg，1.7mmol)in 2-甲氧基乙醇(20mL)中的混合物中添加水合肼(2mL，98％w/w)。将混合物在110℃下搅拌2小时，且冷却。通过过滤收集沉淀物且用水洗涤，得到400mg 2-溴-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 284(M+H)+。
步骤F.合成2-溴-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮在0℃下向2-溴-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(200mg，0.7mmol)于DMF(15mL)中的混合物中添加t-BuOK(235mg，2.1mmol)，接着添加1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(219mg，1.4mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时。将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到95mg 2-溴-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 404(M+H)+。
步骤G.合成2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮向2-溴-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(95mg，0.23mmol)和2-苯甲基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(103mg，0.47mmol)于DMF(5mL)中的混合物中添加Na2CO3(75mg，0.7mmol)和Pd(PPh3)2Cl2(51mg，0.07mmol)。在80℃下在N2下搅拌混合物过夜。将混合物用水稀释，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过制备型HPLC纯化残余物，得到20mg 2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 416(M+H)+.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10(s,1H),7.21-7.32(m,5H),7.13-7.19(m,1H),6.89-6.94(m,1H),6.87(s,1H),6.70-6.75(m,2H),5.34(s,2H),4.19(s,5H),3.70(s,3H)。
实例5：合成4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-2-(噁唑-2-基甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮
Figure BDA0003292891750000711
步骤A.合成2-溴-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮在0℃下在N2下向2-溴-4-甲基-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(1g，3.5mmol)于DMF(15mL)中的混合物中逐份添加NaH(0.28g，7.0mmol)。在搅拌30分钟后，添加1-(氯甲基)-3-甲基苯(0.7mL，5.3mmol)。在室温下搅拌混合物1小时。将反应混合物用饱和NH4Cl淬灭，且通过过滤收集沉淀物，得到870mg 2-溴-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 388(M+H)+。
步骤B.合成4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-5-氧代基-5,6-二氢-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-2-甲酸甲酯将2-溴-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(870mg，2.2mmol)、Pd(OAc)2(151mg，0.67mmol)、DPPP(1,3-双(二苯膦基)丙烷277mg，0.67mmol)和TEA(453mg，4.5mmol)于MeOH(10mL)和DMSO(10mL)中的混合物在65℃下在CO下搅拌5小时。将反应混合物用水淬灭，用DCM萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-100％EtOAc/PE)纯化，得到330mg 4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-5-氧代基-5,6-二氢-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-2-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 368(M+H)+。
步骤C.合成2-(羟甲基)-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮在0℃下在N2下将4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-5-氧代基-5,6-二氢-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-2-甲酸甲酯(330mg，0.9mmol)于DCM(5mL)中的混合物添加至DIBAL-H(1.2mL，1.8mmol，1.5M于甲苯中)中。在0℃下搅拌混合物1小时。反应混合物用Na2SO4·10H2O淬灭，且经由硅藻土垫过滤。浓缩滤液且通过快速色谱(硅胶，0-10％MeOH/DCM)纯化残余物，得到194mg 2-(羟甲基)-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 340(M+H)+。
步骤D.合成2-(氯甲基)-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮在0℃下在N2下向2-(羟甲基)-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(100mg，0.3mmol)和DIPEA(190mg，1.5mmol)于DCM(5mL)中的混合物中添加MsCl(50mg，0.45mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。将反应混合物用水淬灭，用DCM萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过制备型TLC(PE:EA＝1:1)纯化，得到20mg 2-(氯甲基)-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 358(M+H)+。
步骤E.合成4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-2-(噁唑-2-基甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮将2-(氯甲基)-4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(20mg，0.06mmol)、2-(三丁基锡烷基)-1,3-噁唑(30mg，0.08mmol)和Pd(Ph3P)4(19mg，0.02mmol)于甲苯(3mL)中的混合物在120℃下在N2下于微波中搅拌40分钟。浓缩反应混合物且通过制备型HPLC纯化残余物，得到2.2mg 4-甲基-6-(3-甲基苯甲基)-2-(噁唑-2-基甲基)-4H-噻吩并[2',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 391(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.51(s,1H),8.08(s,1H),7.36(s,1H),7.23-7.18(m,2H),7.11-7.05(m,3H),5.31(s,2H),4.54(s,2H),4.23(s,3H),2.27(s,3H)。
Figure BDA0003292891750000731
实例6.合成7-(3-甲氧基苯甲基)-2,5-二甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮
Figure BDA0003292891750000741
步骤A.5-甲基噻唑-2-甲醛。在N2下在-70℃下向n-BuLi(2.7mL，6.74mmol)于THF(15mL)中的溶液中逐滴添加2-溴-5-甲基噻唑(1.0g，5.56mmol)。在所述温度下搅拌混合物1.5小时，随后逐滴添加DMF(0.65mL，8.42mmol)。将所得混合物在所述温度下搅拌1小时，接着用饱和NH4Cl水溶液淬灭且用EtOAc萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且减压浓缩，得到所需产物(600mg)，其不经任何纯化即直接用于下一步骤中。LC-MS:m/z128.0(M+H)+。
步骤B.2-(羟基(5-甲基噻唑-2-基)甲基)丙烯酸乙酯。向5-甲基噻唑-2-甲醛(600mg，4.72mmol)于二噁烷和H2O(V/V＝1:1，20mL)中的搅拌混合物中添加丙烯酸乙酯(1.89g，18.9mmol)和DABCO(1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，529mg，4.72mmol)。将混合物在室温下搅拌30，接着用水淬灭且用EtOAc萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且减压浓缩。残余物通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝2/1)纯化，得到所需产物(900mg)。LC-MS:m/z 228(M+H)+。
步骤C.2-(乙酰氧基(5-甲基噻唑-2-基)甲基)丙烯酸乙酯。向2-(羟基(5-甲基噻唑-2-基)甲基)丙烯酸乙酯(900mg，3.96mmol)于DCM(20mL)中的搅拌混合物中添加Ac2O(606mg，5.94mmol)和DMAP(96mg，0.792mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时，接着在减压下浓缩。残余物通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝3/1)纯化，得到所需产物(850mg)。LC-MS:m/z 270(M+H)+。
步骤D.2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。2-(乙酰氧基(5-甲基噻唑-2-基)甲基)丙烯酸乙酯(750mg，2.79mmol)添加到几乎沸腾的二苯醚(5mL)中。使混合物回流30分钟，接着冷却且通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝2/1)直接纯化，得到所需产物(420mg)。LC-MS:m/z 210(M+H)+。
步骤E.5-溴-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。在0℃下向2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(320mg，1.53mmol)于DCM(20mL)中的搅拌混合物中添加NBS(269mg，1.53mmol)。将混合物在0℃下搅拌30分钟，接着用水淬灭且用DCM萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且减压浓缩。残余物通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝5/1)纯化，得到所需产物(300mg)。LC-MS:m/z 288(M+H)+。
步骤F.2,5-二甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。向5-溴-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(300mg，1.04mmol)和甲基硼酸(125mg，2.08mmol)于二噁烷(15mL)中的搅拌混合物中添加Pd(PPh3)4(120mg，0.1mmol)和Na2CO3(333mg，3.14mmol)。将所得混合物在80℃下在N2下搅拌过夜，接着通过硅藻土过滤。在减压下浓缩滤液，且残余物通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝3/1)纯化，得到所需产物(100mg)。LC-MS:m/z 224(M+H)+。
步骤G.7-甲酰基-2,5-二甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。向2,5-二甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(65mg，0.29mmol)于DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加POCl3(221mg，1.4mmol)。将所得混合物在100℃下搅拌3小时，接着用水淬灭且用EtOAc萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且减压浓缩。残余物通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝3/1)纯化，得到所需产物(70mg)。LC-MS:m/z 252(M+H)+。
步骤H.2,5-二甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮。向7-甲酰基-2,5-二甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(50mg，0.2mmol)于2-甲氧基乙醇(10mL)中的搅拌混合物中添加N2H4·H2O(50mg，1mmol)。将混合物在100℃下在N2下搅拌16小时，接着用冰水淬灭且用DCM萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且减压浓缩。残余物通过硅胶柱色谱(洗脱剂：PE/EtOAc＝1/1)纯化，得到所需产物(30mg)。LC-MS:m/z 220(M+H)+。
步骤I.7-(3-甲氧基苯甲基)-2,5-二甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮。向2,5-二甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(30mg，0.137mmol)于无水DMF(1mL)中的搅拌混合物中添加K2CO3(38mg，0.273mmol)、1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(43mg，0.273mmol)和TBAB(四正丁基溴化铵，2mg)。将反应混合物在100℃下在微波下搅拌40分钟。将所得混合物用水淬灭且用EtOAc萃取。有机层经分离，经无水Na2SO4干燥且减压浓缩。通过制备型HPLC纯化残余物，得到所需产物(3.2mg)。LC-MS:m/z 340(M+H)+.1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.97(s,1H),7.12-7.16(m,2H),6.87-6.92(m,2H),6.71-6.69(d,1H),5.24(s,2H),3.69(s,3H),2.76(s,3H),2.44(s,3H)。
实例7.合成7-(3-甲氧基苯甲基)-2-甲基-5-(三氟甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮
Figure BDA0003292891750000761
步骤A.合成5-溴-7-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯在-10℃下向5-溴-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(1.3g，4.5mmol)于DMF(15mL)中的混合物中添加POCl3(2.1mL，22.5mmol)。将反应混合物在-10℃下搅拌0.5小时。将混合物倒入冷却的饱和NaHCO3中，用EtOAc萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-20％EtOAc/PE)纯化，得到5-溴-7-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(950mg)。LC-MS(ESI):m/z 316(M+H)+。
步骤B.合成5-溴-2-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向5-溴-7-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(600mg，1.9mmol)于2-甲氧基乙醇(20mL)中的搅拌混合物中添加水合肼(0.45mL，9.5mmol)。将反应混合物在100℃下搅拌18小时。将反应混合物冷却至室温且过滤。滤饼用EtOH和MBTE洗涤，真空干燥，得到5-溴-2-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(390mg)。LC-MS(ESI):m/z 284(M+H)+。
步骤C.合成5-溴-7-(3-甲氧基苯甲基)-2-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向5-溴-2-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(370mg，1.3mmol)于无水DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加K2CO3(359.4mg，2.6mmol)和1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(0.38mL，2.6mmol)。将所得混合物在60℃下搅拌1小时。将反应混合物用水淬灭且用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，10-30％EtOAc/PE)纯化，得到500mg 5-溴-7-(3-甲氧基苯甲基)-2-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(.LC-MS(ESI):m/z 404(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.46(s,1H),7.98(s,1H),7.22(t,1H),6.85-6.80(m,3H),5.17(s,2H),3.71(s,3H),2.52(d,3H)。
步骤D.合成7-(3-甲氧基苯甲基)-2-甲基-5-(三氟甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向5-溴-7-(3-甲氧基苯甲基)-2-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(50mg，0.12mmol)于无水DMF(3mL)中的搅拌混合物中添加2,2-二氟-2-(氟磺酰基)乙酸甲酯(238mg，1.2mmol)和CuI(71mg，0.37mmol)。将所得混合物在100℃下搅拌18小时。将反应混合物过滤且浓缩。残余物通过制备型HPLC纯化，得到3mg 7-(3-甲氧基苯甲基)-2-甲基-5-(三氟甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 394(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.59(s,1H),8.19(d,1H),7.23(t,1H),6.86-6.81(m,3H),5.24(s,2H),3.72(s,3H),2.56(d,3H)。
Figure BDA0003292891750000771
实例8.合成2-((1H-吡唑-3-基)甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮
Figure BDA0003292891750000781
步骤A.合成5-溴-2-(溴甲基)-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向5-溴-7-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(2.7g，8.5mmol)于CCl4(60mL)中的搅拌混合物中添加NBS(2.28g，12.8mmol)和BPO(过氧化苯甲酰，0.2g，0.83mmol)。将反应混合物在N2下回流2小时，且接着冷却。反应混合物经浓缩且残余物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤B.合成2-(乙酰氧基甲基)-5-溴-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向5-溴-2-(溴甲基)-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯于DMSO(50mL)中的搅拌混合物中添加AcOK(2.5g，25.6mmol)。将反应混合物在50℃下搅拌0.5小时。将反应混合物用水稀释，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，17％EtOAc和12％DCM于PE中至25％EtOAc和12％DCM于PE中)纯化，得到2-(乙酰氧基甲基)-5-溴-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(1.2g)。LC-MS(ESI):m/z 374(M+H)+。
步骤C.合成5-溴-7-甲酰基-2-(羟甲基)吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯向2-[(乙酰氧基)甲基]-5-溴-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(1g，2.7mmol)于MeOH(10mL)和THF(10mL)中的搅拌混合物中添加K2CO3(1.1g，8.0mmol)。在室温下搅拌反应混合物30分钟。将反应混合物用DCM稀释且通过硅藻土垫过滤。浓缩滤液，得到5-溴-7-甲酰基-2-(羟甲基)吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯(800mg)。LC-MS(ESI):m/z 318(M+H)+。
步骤D.合成5-溴-2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯向5-溴-7-甲酰基-2-(羟甲基)吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯(800mg，2.4mmol)于DCM(20mL)中的搅拌混合物中添加咪唑(491mg，7.2mmol)和TBSCl(544mg，3.6mmol)。将反应混合物在室温下搅拌1小时，用水稀释，用DCM萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，5％EtOAc和2.5％DCM于PE中至7％EtOAc和2.5％DCM于PE中)纯化，得到220mg 5-溴-2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 432(M+H)+。
步骤E.合成2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-7-甲酰基-5-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯向5-溴-2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-7-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯(280mg，0.63mmol)于甲苯(5mL)中的搅拌混合物中添加LiCl(53mg，1.25mmol)、双(三(2-甲基苯基)磷烷)二氯化钯(49mg，0.06mmol)和Me4Sn(224mg，1.25mmol)。将反应混合物在105℃下搅拌2小时。浓缩反应混合物。残余物通过快速色谱(硅胶，10％EtOAc和5％DCM于PE中至20％EtOAc和5％DCM于PE中)纯化，得到2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-7-甲酰基-5-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯(210mg)。LC-MS(ESI):m/z 368(M+H)+。
步骤F.合成2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-7-甲酰基-5-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸甲酯(210mg，0.55mmol)于2-甲氧基乙醇(10mL)中的搅拌混合物中添加水合肼(270mg，5.5mmol)。将反应混合物在100℃下搅拌过夜。将反应混合物用水稀释且过滤。滤饼用水洗涤且在真空中干燥，得到2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(180mg)。LC-MS(ESI):m/z350(M+H)+。
步骤G.合成2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲基噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(150mg，0.43mmol)和(1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲醇(48mg，0.43mmol)于甲苯(5mL)中的搅拌溶液中添加CMBP(氰基亚甲基三丁基磷烷，0.45mL，1.3mmol)。将混合物在N2下在120℃下微波搅拌40分钟。浓缩混合物，且通过快速色谱(硅胶，50％EtOAc于PE中至2％MeOH于DCM中)纯化，且用PE洗涤，得到2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(100mg)。LC-MS(ESI):m/z 444(M+H)+。
步骤H.合成2-(羟甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(100mg，0.23mmol)于MeOH(3mL)中的搅拌溶液中添加HCl/二噁烷(3mL，4M)。在室温下搅拌混合物1小时。将混合物浓缩且用MTBE洗涤，得到2-(羟甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(74mg)。LC-MS(ESI):m/z330(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.31(s,1H),8.09(s,1H),7.54(d,1H),6.02(d,1H),5.12(s,2H),4.68(d,2H),3.76(s,3H),2.77(s,3H)。
步骤I.合成2-(氯甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向2-(羟甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(74mg，0.33mmol)于DCM(5mL)中的搅拌溶液中添加亚硫酰氯(0.05mL，0.67mmol)。将混合物在室温下在N2下搅拌1小时。在真空中浓缩混合物且将残余物用饱和NaHCO3调节至pH＝7-8，用DCM/i-PrOH萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，50％EtOAc/PE)纯化，得到2-(氯甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(49mg)。LC-MS(ESI):m/z 348(M+H)+。
步骤J.合成5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-2-((1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮向2-(氯甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(30mg，0.09mmol)和3-(三丁基锡烷基)-1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑(63mg，0.13mmol)于甲苯(2mL)中的搅拌溶液中添加Pd(PPh3)4(10mg，0.01mmol)。将混合物在120℃下微波搅拌0.5小时。将混合物在真空中浓缩，且通过制备型TLC(60％EtOAc/PE)纯化，得到5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-2-((1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(15mg)。LC-MS(ESI):m/z 510(M+H)+。
步骤K.合成2-((1H-吡唑-3-基)甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮将5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-2-((1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(15mg，0.03mmol)于DCM/TFA(2mL/2mL)中的混合物在室温下搅拌1小时。浓缩反应混合物。通过制备型HPLC纯化残余物，得到4.8mg 2-((1H-吡唑-3-基)甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 380(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.68(s,1H),8.26(s,1H),8.03(s,1H),7.63(s,1H),7.53(d,1H),6.20(d,1H),6.01(d,1H),5.11(s,2H),4.20(s,2H),3.76(s,3H),2.77(s,3H)。
Figure BDA0003292891750000811
Figure BDA0003292891750000821
实例9.合成2,5-二甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮
Figure BDA0003292891750000822
合成2,5-二甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮
向2-(氯甲基)-5-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(30mg，0.09mmol)于EtOAc(5mL)中的混合物中添加Pd/C(30mg，10％wt)。将反应混合物在H2下在室温下搅拌1小时。混合物通过硅藻土垫过滤，且在减压下浓缩滤液。通过制备型HPLC纯化残余物，得到2,5-二甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,2]吡咯并[3,4-d]哒嗪-6(7H)-酮(1.4mg)。LC-MS:m/z 314(M+H)+。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.29(s,1H),7.94(s,1H),7.54(d,1H),6.02(d,1H),5.12(s,2H),3.77(s,3H),2.76(s,3H),2.49(s,3H)
Figure BDA0003292891750000831
实例10.合成2-((1H-吡唑-3-基)甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮
Figure BDA0003292891750000832
步骤A.合成7-溴-5-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯在室温下向5-溴-2-甲基吡咯并[2,1-b][1,3]噻唑-6-甲酸乙酯(5.0g，17mmol)于DMF(50mL)中的搅拌溶液中添加POCl3(8.1mL，86mmol)。将反应混合物在100℃下搅拌2小时，且接着冷却至室温。将反应混合物倒入冰水中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，10％EtOAc和10％DCM/PE)纯化，得到1.8g 7-溴-5-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 316(M+H)+。
步骤B.合成7-溴-2-(溴甲基)-5-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向7-溴-5-甲酰基-2-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(400mg，1.3mmol)于CCl4(40mL)中的搅拌混合物中添加NBS(270mg，1.5mmol)和BPO(30mg，0.13mmol)。使反应混合物在N2下回流2小时且接着冷却。反应混合物经浓缩且残余物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤C.合成2-(乙酰氧基甲基)-7-溴-5-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向7-溴-2-(溴甲基)-5-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯于DMSO(15mL)中的搅拌混合物中添加AcOK(621mg，6.3mmol)。将反应混合物在50℃下搅拌1小时。将反应混合物用水稀释，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，8-16％EtOAc/PE)纯化，得到120mg 2-(乙酰氧基甲基)-7-溴-5-甲酰基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z374(M+H)+。
步骤D.合成7-溴-5-甲酰基-2-(羟甲基)吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向2-[(乙酰氧基)甲基]-5-溴-7-甲酰基吡咯并[2,1-b][1,3]噻唑-6-甲酸乙酯(650mg，1.7mmol)于MeOH(10mL)和THF(20mL)中的搅拌混合物中添加K2CO3(719mg，5.2mmol)。在室温下搅拌反应混合物30分钟。将反应混合物用水稀释，用DCM萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，33％EtOAc和17％DCM/PE)纯化，得到470mg7-溴-5-甲酰基-2-(羟甲基)吡咯并[2,1-b][1,3]噻唑-6-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 332(M+H)+。
步骤E.合成5-甲酰基-2-(羟甲基)-7-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向7-溴-5-甲酰基-2-(羟甲基)吡咯并[2,1-b][1,3]噻唑-6-甲酸乙酯(470mg，1.4mmol)和LiCl(119mg，2.8mmol)于DMA(10mL)中的搅拌混合物中添加二氯双(三-邻甲苯基膦)钯(II)(111mg，0.14mmol)和(CH3)4Sn(506mg，2.8mmol)。反应混合物用N2吹扫，且在110℃下搅拌2小时。将冷却的反应混合物用水稀释，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过快速色谱(硅胶，33％EtOAc和17％DCM/PE)纯化残余物，得到300mg 5-甲酰基-2-(羟甲基)-7-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z268(M+H)+。
步骤F.合成2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲酰基-7-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯向5-甲酰基-2-(羟甲基)-7-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(300mg，1.3mmol)于DCM(10mL)中的搅拌混合物中添加咪唑(260mg，3.8mmol)和TBSCl(288mg，1.9mmol)。在室温下搅拌反应混合物1小时。将反应混合物用水稀释，用DCM萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，10％EtOAc/PE)纯化，得到170mg 2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲酰基-7-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 382(M+H)+。
步骤G.合成2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-9-甲基噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮向2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-5-甲酰基-7-甲基吡咯并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(500mg，1.3mmol)于2-甲氧基乙醇(15mL)中的搅拌混合物中添加水合肼(655mg，13mmol，98％w/w)。在100℃下搅拌反应混合物过夜。将反应混合物用水稀释，用DCM萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，50％EtOAc/PE，3％MeOH/DCM)纯化，得到310mg 2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-9-甲基噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 350(M+H)+。
步骤H.合成2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮向2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-9-甲基噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮(310mg，0.89mmol)和(1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲醇(99mg，0.89mmol)于甲苯(30mL)中的搅拌混合物中添加CMBP(0.7mL，2.66mmol)。将混合物在N2下在110℃下于微波中搅拌2小时。浓缩混合物且通过快速色谱(硅胶，50％EtOAc/PE)纯化，且用PE洗涤，得到250mg 2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 444(M+H)+。
步骤I.合成2-(羟甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮向2-(((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮(250mg，0.56mmol)于MeOH(5mL)中的搅拌溶液中添加HCl/二噁烷(5mL，4M)。在室温下搅拌混合物1小时。浓缩混合物，得到200mg 2-(羟甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 330(M+H)+。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.59(s,1H),8.31(s,1H),7.55(d,1H),6.04(d,1H),5.82(s,1H),5.22(s,2H),4.62(d,2H),3.76(s,3H),2.46(s,3H)。
步骤J.合成2-(氯甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮向2-(羟甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮(210mg，0.64mmol)于DCM(5mL)中的搅拌溶液中添加亚硫酰氯(0.14mL，1.9mmol)。在室温下在N2下搅拌混合物1小时。在真空中浓缩混合物且将残余物用饱和NaHCO3调节至pH＝7-8，用DCM/i-PrOH萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，50％EtOAc/PE)纯化，得到170mg 2-(氯甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 348(M+H)+。
步骤K.合成9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-2-((1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮向2-(氯甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮(30mg，0.09mmol)和3-(三丁基锡烷基)-1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑(63mg，0.13mmol)于甲苯(2mL)中的搅拌溶液中添加Pd(PPh3)4(10mg，0.01mmol)。将混合物在120℃下于微波中搅拌0.5小时。将混合物在真空中浓缩，且通过制备型TLC(60％EtOAc/PE)纯化，得到18mg 9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-2-((1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 510(M+H)+。
步骤L.合成2-((1H-吡唑-3-基)甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮将9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-2-((1-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮(18mg，0.04mmol)于DCM/TFA(2mL/2mL)中的混合物在室温下搅拌1小时。浓缩反应混合物。通过制备型HPLC纯化残余物，得到1.1mg 2-((1H-吡唑-3-基)甲基)-9-甲基-7-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)噻唑并[3',2':1,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 380(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.71(s,1H),8.57(s,1H),8.21(s,1H),7.63(s,1H),7.54(d,1H),6.20(d,1H),6.03(d,1H),5.21(s,2H),4.13(s,2H),3.76(s,3H),2.42(s,3H)。
实例11.合成7-(3-甲氧基苯甲基)-2,9-二甲基噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[1,2-d][1,2,4]三嗪-8(7H)-酮
Figure BDA0003292891750000871
步骤A.合成2-叠氮基-3-(2-甲基噻唑-4-基)丙烯酸乙酯在-5℃下向NaOEt(4.8g，70.7mmol)于EtOH(60mL)中的溶液中逐滴添加2-甲基噻唑-4-甲醛(3g，23.6mmol)和2-叠氮基乙酸乙酯(9.2g，70.7mmol)于无水EtOH(18mL)中的溶液。将反应混合物在低于0℃下搅拌1小时且升温到室温，再搅拌2小时。在0℃下将所得混合物倒入饱和NH4Cl中且用EtOAc萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到3g 2-叠氮基-3-(2-甲基噻唑-4-基)丙烯酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 239(M+H)+。
步骤B.合成2-甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯将(Z)-2-叠氮基-3-(2-甲基噻唑-4-基)丙烯酸乙酯(3g，12.6mmol)于邻二甲苯(30mL)中的混合物在140℃下搅拌2小时且浓缩。残余物通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝6/1的洗脱剂)纯化，得到1.2g 2-甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 211(M+H)+。
步骤C.合成6-溴-2-甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯向2-甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(1.2g，5.7mmol)于DMF(60mL)中的溶液中逐份添加NBS(1g，5.7mmol)。将所得混合物在室温下搅拌2小时，倒入饱和NaHCO3中且用EtOAc萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝6/1的洗脱剂)纯化，得到800mg 6-溴-2-甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 289(M+H)+。
步骤D.合成6-溴-2-甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯在0℃下向6-溴-2-甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(800mg，2.8mmol)于DMF(30mL)中的混合物中添加NaH(167mg，4.2mmol，60％wt)。将反应混合物在室温下搅拌0.5小时，接着添加SEMCl(695mg，4.2mmol)。将所得混合物在室温下搅拌1.5小时，倒入饱和NH4Cl中且用EtOAc萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝10/1的洗脱剂)纯化，得到500mg 6-溴-2-甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 419(M+H)+。
步骤E.合成2,6-二甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯向6-溴-2-甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(500mg，1.2mmol)于H2O(2mL)和1,4-二噁烷(10mL)中的混合物中添加甲基硼酸(107mg，1.8mmol)、K2CO3(494mg，3.6mmol)和Pd(dppf)Cl2(87mg，0.12mmol)。将反应混合物在N2下在90℃下搅拌16小时。将混合物用水稀释且用EtOAc萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝10/1的洗脱剂)纯化，得到300mg 2,6-二甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 355(M+H)+。
步骤F.合成2,6-二甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酰肼向2,6-二甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(300mg，0.85mmol)于EtOH(9mL)中的混合物中添加水合肼(1mL)。将反应混合物在90℃下搅拌16小时且浓缩。残余物通过硅胶色谱(DCM/MeOH＝20/1的洗脱剂)纯化，得到270mg 2,6-二甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酰肼。LC-MS(ESI):m/z 341(M+H)+。
步骤G.合成2,6-二甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酰肼将2,6-二甲基-4-((2-(三甲基硅烷基)乙氧基)甲基)-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酰肼(80mg，0.24mmol)于HCl/二噁烷(30mL，4M)中的混合物在室温下搅拌2天。混合物经减压浓缩，用MeOH(10mL)和NH3·H2O(10mL)稀释。将所得混合物在室温下搅拌5分钟且浓缩，得到50mg2,6-二甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酰肼。LC-MS(ESI):m/z 211(M+H)+。
步骤H.合成2,9-二甲基噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[1,2-d][1,2,4]三嗪-8(7H)-酮将2,6-二甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酰肼(50mg，0.24mmol)于三甲氧基甲烷(10mL)中的混合物在100℃下搅拌2小时且浓缩。残余物通过制备型TLC(洗脱剂：DCM/MeOH＝50/1)纯化，得到15mg 2,9-二甲基噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[1,2-d][1,2,4]三嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 221(M+H)+。
步骤I.合成7-(3-甲氧基苯甲基)-2,9-二甲基噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[1,2-d][1,2,4]三嗪-8(7H)-酮向2,9-二甲基噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[1,2-d][1,2,4]三嗪-8(7H)-酮(15mg，0.07mmol)于无水DMF(5mL)中的混合物中添加K2CO3(28mg，0.2mmol)和1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(16mg，0.1mmol)。在室温下搅拌混合物16小时。将混合物用水稀释且用EtOAc萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过制备型HPLC纯化残余物，得到9mg 7-(3-甲氧基苯甲基)-2,9-二甲基噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[1,2-d][1,2,4]三嗪-8(7H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 341(M+H)+。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.98(s,1H),7.22(dd,1H),6.88-6.83(m,1H),6.80-6.70(m,2H),5.68(s,2H),3.72(s,3H),2.68(s,3H),2.60(s,3H)。
实例12.合成6-苯甲基-2,4-二甲基-4H-噻唑并[4',5':4,5]
吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮
Figure BDA0003292891750000891
步骤A.合成2-叠氮基-3-(噻唑-4-基)丙烯酸乙酯在-10至-5℃之间将1,3-噻唑-4-甲醛(5g，44mmol)和2-叠氮基乙酸乙酯(17g，132mmol)于无水EtOH(50mL)中的溶液逐滴添加至Na(3g，132mmol)于无水EtOH(150mL)中的溶液中。将反应混合物在低于0℃下搅拌1小时，且升温到室温后维持1小时。将混合物用饱和NH4Cl淬灭，用EtOAc萃取。合并的有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到4g 2-叠氮基-3-(噻唑-4-基)丙烯酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 225(M+H)+。
步骤B.合成4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯将2-叠氮基-3-(噻唑-4-基)丙烯酸乙酯(4g，17.8mmol)于二甲苯(20mL)中的混合物回流15分钟。浓缩混合物且通过快速色谱(硅胶，0-50％EtOAc/PE)纯化残余物，得到1.5g 4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 197(M+H)+。
步骤C.合成6-甲酰基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯向4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(1.4g，7.2mmol)于DMF(10mL)中的溶液中添加POCl3(10mL)。将混合物在100℃下搅拌过夜。在0℃下将混合物用饱和NaHCO3淬灭且用DCM萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-100％EtOAc/PE)纯化，得到400mg6-甲酰基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 225(M+H)+。
步骤D.合成6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯在N2下向6-甲酰基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(300mg，1.3mmol)于DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加NaH(107mg，60％wt，2.7mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌0.5小时，接着添加MeI(0.17mL，2.7mmol)。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-80％EtOAc/PE)纯化，得到80mg6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 253(M+H)+。
步骤E.合成2,4-二甲基-4H-噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮向6-甲酰基-2,4-二甲基-4H-吡咯并[3,2-d]噻唑-5-甲酸乙酯(50mg，0.2mmol)于AcOH(3mL)中的混合物中添加水合肼(22mg，0.6mmol)。在100℃下搅拌反应混合物2小时。通过过滤收集沉淀物，得到30mg2,4-二甲基-4H-噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 221(M+H)+。
步骤F.合成6-苯甲基-2,4-二甲基-4H-噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮向2,4-二甲基-4H-噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮(30mg，0.14mmol)和K2CO3(58mg，0.42mmol)于DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加BnBr(36mg，0.21mmol)。在60℃下搅拌反应混合物2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过制备型TLC(EtOAc/PE＝1/100)纯化，得到5mg 6-苯甲基-2,4-二甲基-4H-噻唑并[4',5':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(6H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 311(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.39(s,1H),7.34-7.26(m,5H),5.32(s,2H),4.14(s,3H),2.49(s,3H)。
实例13.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-1,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(1H)-酮
Figure BDA0003292891750000911
步骤A.合成4-碘-1-甲基-1H-吡唑-5-甲醛在0℃下向1-甲基-1H-吡唑-5-甲醛(1.1g，10mmol)于TFA(10mL)中的搅拌混合物中添加NIS(3.4g，15mmol)。在室温下搅拌16小时后，将反应混合物倒入饱和NaHCO3中，用DCM萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝35:1洗脱)纯化，得到1.8g 4-碘-1-甲基-1H-吡唑-5-甲醛。LC-MS(ESI):m/z 237(M+H)+。
步骤B.合成1-甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯向4-碘-1-甲基-1H-吡唑-5-甲醛(100mg，0.42mmol)于DMF(10mL)中的搅拌混合物中添加Cs2CO3(274mg，0.84mmol)、2-异氰基乙酸乙酯(53mg，0.47mmol)和CuI(15mg，0.08mmol)。将反应混合物在N2下在50℃下搅拌1小时且在95℃下搅拌16小时。将反应混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用DCM:MeOH＝35:1洗脱)纯化，得到40mg 1-甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 194(M+H)+。
步骤C.合成6-甲酰基-1-甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯在0℃下向1-甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(193mg，1mmol)于无水DMF(5mL)中的搅拌混合物中逐滴添加POCl3(230mg，1.5mmol)。将反应混合物在100℃下在N2下搅拌3小时，且接着冷却。将反应混合物倒入水中，用DCM萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到180mg 6-甲酰基-1-甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 222(M+H)+。
步骤D.合成6-甲酰基-1,4-二甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯向6-甲酰基-1-甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(220mg，1mmol)于无水DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加K2CO3(276mg，2mmol)和MeI(280mg，2mmol)。在室温下搅拌过夜之后，将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝15:1洗脱)纯化，得到200mg 6-甲酰基-1,4-二甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 236(M+H)+。
步骤E.合成1,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(1H)-酮向6-甲酰基-1,4-二甲基-1,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(470mg，2mmol)于2-甲氧基乙醇(5mL)中的搅拌混合物中添加N2H4·H2O(200mg，4mmol，98％w/w)。在105℃下搅拌反应混合物3小时。将反应混合物用水稀释，用DCM萃取。有机相用盐水，经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到400mg 1,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(1H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 204(M+H)+。
步骤F.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-1,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(1H)-酮向1,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(1H)-酮(203mg，1.0mmol)于DMF(4mL)中的搅拌混合物中添加t-BuOK(224mg，2.0mmol)和1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(312mg，2mmol)。在室温下搅拌反应混合物2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用DCM萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用DCM：MeOH＝30:1洗脱)纯化，得到30mg 6-(3-甲氧基苯甲基)-1,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(1H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 324(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.64(s,1H),7.74(s,1H),724(t,1H),6.88-6.80(m,3H),5.33(s,2H),4.16(s,3H),.4.13(s,3H)3.72(s,3H)。
实例14.合成2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮
Figure BDA0003292891750000921
步骤A.合成4-碘-1H-吡唑-3-甲醛向1H-吡唑-3-甲醛(5g，52mmol)于TFA(20mL)中的混合物中逐份添加NIS(11.7g，52mmol)。在室温下搅拌混合物3小时。反应物用饱和NaHCO3淬灭。通过过滤收集沉淀物，得到10g 4-碘-1H-吡唑-3-甲醛。LC-MS(ESI):m/z 223(M+H)+。
步骤B.合成1-苯甲基-4-碘-1H-吡唑-3-甲醛向4-碘-1H-吡唑-3-甲醛(5g，22mmol)于MeCN(20mL)中的混合物中添加K2CO3(9.1g，66mmol)和溴甲苯(5.8g，33mmol)。反应混合物在室温下搅拌过夜。混合物用EtOAc稀释，用水和盐水洗涤。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝20:1洗脱)纯化，得到5g1-苯甲基-4-碘-1H-吡唑-3-甲醛。LC-MS(ESI):m/z 313(M+H)+。
步骤C.合成2-苯甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯向1-苯甲基-4-碘-1H-吡唑-3-甲醛(5g，16mmol)、CuI(611mg，3.2mmol)和Cs2CO3(10.4g，32mmol)于无水DMF(20mL)中的混合物中添加2-异氰基乙酸乙酯(2.1g，19mmol)。将混合物在50℃下搅拌1小时，接着在95℃下搅拌过夜。将反应混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1洗脱)纯化，得到400mg 2-苯甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 270(M+H)+。
步骤D.合成2-苯甲基-6-甲酰基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯在N2下向2-苯甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(400mg，1.5mmol)于DCE(8mL)中的混合物中添加N-甲基-N-苯基甲酰胺(303mg，2.25mmol)和POCl3(0.26mL，2.25mmol)。在85℃下搅拌混合物过夜。将反应混合物倒入水中，用DCM萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝1:2洗脱)纯化，得到450mg 2-苯甲基-6-甲酰基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 298(M+H)+。
步骤E.合成2-苯甲基-6-甲酰基-4-甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯向2-苯甲基-6-甲酰基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(900mg，3.0mmol)于DMF(6mL)中的溶液中添加K2CO3(836mg，9.0mmol)和碘甲烷(640mg，4.5mmol)。将反应混合物在室温下搅拌2.5小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝1:2洗脱)纯化，得到100mg 2-苯甲基-6-甲酰基-4-甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 312(M+H)+。
步骤F.合成2-苯甲基-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮将2-苯甲基-6-甲酰基-4-甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(100mg，0.32mmol)和水合肼(3mL，98％w/w)于2-甲氧基乙醇(2mL)中的混合物在100℃下搅拌1.5小时。将混合物冷却。通过过滤收集沉淀，用PE洗涤，得到70mg 2-苯甲基-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 280(M+H)+。
步骤G.合成2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮向2-苯甲基-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮(70mg，0.25mmol)于DMF(4mL)中的混合物中添加t-BuOK(59mg，0.60mmol)和1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(42mg，0.30mmol)。在室温下搅拌反应混合物2.5小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中。通过过滤收集沉淀，用PE洗涤，得到65mg 2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 400(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.54(s,1H),8.23(s,1H),7.24-7.43(m,6H),6.83-6.95(m,3H),5.63(s,2H),5.39(s,2H),4.18(s,3H),3.79(s,3H)。
实例15.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮
Figure BDA0003292891750000941
在N2下向2-苯甲基-6-(3-甲氧基苯甲基)-4-甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮(50mg，0.13mmol)于MeOH(3mL)中的混合物中添加Pd/C。将混合物在室温下在H2下搅拌2小时，接着在减压下浓缩。残余物通过制备型TLC(洗脱剂：PE/EtOAc＝1/1)纯化，得到7mg所需产物。LCMS:310(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ13.23(brs,1H),8.41(s,1H),7.87(s,1H),7.23(t,1H),6.89-6.73(m,3H),5.33(s,2H),4.17(s,3H),3.72(s,3H)。
实例16.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮
Figure BDA0003292891750000951
步骤A.合成1-甲基-1H-吡唑-3-甲醛向1H-吡唑-3-甲醛(5.2g，54mmol)于DMF(30mL)中的溶液中添加NaH(4.3g，108mmol)和碘甲烷(1.15g，81mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝20:1洗脱)纯化，得到4.18g1-甲基-1H-吡唑-3-甲醛。LC-MS(ESI):m/z 111(M+H)+。
步骤B.合成2-叠氮基-3-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)丙烯酸乙酯在-10℃下向EtONa(1.8g，18.4mmol)于EtOH(20mL)中的溶液中添加1-甲基-1H-吡唑-3-甲醛(1.0g，9.2mmol)和叠氮基-乙酸乙酯(1.3g，10.1mmol)。在搅拌3小时后，将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1洗脱)纯化，得到0.77g 2-叠氮基-3-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)丙烯酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 222(M+H)+。
步骤C.合成2-甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯将(Z)-2-叠氮基-3-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)丙烯酸乙酯(0.77g，3.5mmol)于邻二甲苯(15mL)中的混合物加热至回流后维持2小时。浓缩反应混合物且通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝5:1洗脱)纯化残余物，得到呈白色固体状的2-甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(500mg，82％产率)。LC-MS(ESI):m/z 194(M+H)+。
步骤D.合成2,4-二甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯向2-甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(500mg，2.6mmol)于DMF(10mL)中的溶液中添加NaH(207mg，5.2mmol)和碘甲烷(552mg，3.9mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝15:1洗脱)纯化，得到500mg 2,4-二甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 208(M+H)+。
步骤E.合成6-甲酰基-2,4-二甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯向2,4-二甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(500mg，2.4mmol)于DMF(10mL)中的混合物中添加POCl3(1.85g，12.1mmol)。在90℃下搅拌反应混合物3小时。将反应混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝15:1洗脱)纯化，得到150mg 6-甲酰基-2,4-二甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 236(M+H)+。
步骤F.合成2,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮向6-甲酰基-2,4-二甲基-2,4-二氢吡咯并[3,2-c]吡唑-5-甲酸乙酯(150mg，0.64mmol)于2-乙氧基乙醇(5mL)中的溶液中添加N2H4·H2O(319mg，6.4mmol)。在100℃下搅拌反应混合物2小时。将反应混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝3:1洗脱)纯化，得到120mg 2,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮。LC-MS(ESI):m/z204(M+H)+。
步骤G.合成6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮向2,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮(30mg，0.15mmol)于DMF(3mL)中的溶液中添加t-BuOK(33mg，0.3mmol)和1-氯甲基-3-甲氧基-苯(46mg，0.3mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过制备型TLC(EtOAc:PE＝3:1)纯化，得到10mg 6-(3-甲氧基苯甲基)-2,4-二甲基-4,6-二氢吡唑并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-5(2H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 324(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.47(s,1H),8.02(s,1H),7.24(t,1H),6.82-6.89(m,3H),5.33(s,2H),4.12(s,3H),4.11(s,3H),3.72(s,3H)。
实例17.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-8-(噻唑-4-基甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮
Figure BDA0003292891750000971
步骤A：合成5-溴-3-甲酰基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯。在0℃下向5-溴-1H-吲哚-2-甲酸乙酯(5g，18.65mmol)于DMF(30mL)中的混合物中添加磷酰三氯(18mL，186.65mmol)。在100℃下搅拌反应混合物过夜。反应混合物用冰-H2O稀释且用EtOAc萃取。在减压下蒸发合并的有机相。残余物通过快速色谱(硅胶，0-10％EtOAc/PE)纯化，得到4g 5-溴-3-甲酰基-1H-吲哚-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 282(M+H)+。
步骤B：合成5-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯向5-溴-3-甲酰基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯(4g，14.18mmol)于DMF(30mL)中的混合物中添加氢化钠(0.68g，28.35mmol)。在室温下搅拌0.5小时之后，添加碘甲烷(1.3mL，21.27mmol)。在室温下搅拌混合物3小时。将反应混合物用饱和NH4Cl稀释且用EtOAc萃取。在减压下蒸发合并的有机相。残余物通过快速色谱(硅胶，0-30％EtOAc/PE)纯化，得到3.6g 5-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 296(M+H)+.
步骤C：合成8-溴-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮向5-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯(4g，13.5mmol)于EtOH(40mL)中的混合物中添加水合肼(0.67g，13.5mmol)和乙酸(0.77mL，13.5mmol)。在70℃下搅拌混合物1.5小时。反应混合物用H2O稀释且用EtOAc萃取。在减压下蒸发合并的有机相。残余物通过快速色谱(硅胶，0-30％EtOAc/PE)纯化，得到3.5g 8-溴-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 278(M+H)+。
步骤D：合成8-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮向8-溴-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(200mg，0.72mmol)于DMF(5mL)中的混合物中添加K2CO3(200mg，1.44mmol)。在70℃下搅拌1.5小时之后，添加3-(氯甲基)-1-甲基-1H-吡唑(187mg，1.44mmol)。在70℃下搅拌混合物1小时。将反应混合物用水稀释且用EtOAc萃取。在减压下蒸发合并的有机相。残余物通过快速色谱(硅胶，0-40％EtOAc/PE)纯化，得到180mg 8-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 372(M+H)+。
步骤E:合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酸甲酯向8-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(120mg，0.32mmol)于MeOH(1mL)和DMF(1mL)中的混合物中添加TEA(1mL)和Pd(dppf)Cl2(23mg，0.03mmol)。在100℃下在CO下搅拌混合物过夜。反应混合物用H2O稀释且用EtOAc萃取。在减压下蒸发合并的有机相。残余物通过快速色谱(硅胶，0-50％EtOAc/PE)纯化，得到60mg 5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 352(M+H)+。
步骤F:合成8-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮在0℃下向5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酸甲酯(60mg，0.17mmol)于DCM(5mL)中的混合物中添加DIBAL-H(0.4mL，1.3M于甲苯中，0.52mmol)。在搅拌1.5小时之后，将反应混合物用饱和NH4Cl淬灭，用DCM萃取。有机相用盐水洗涤且经无水Na2SO4干燥，在减压下蒸发。通过制备型TLC(15％MeOH/DCM)纯化残余物，得到30mg 8-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 324(M+H)+。
步骤G：合成8-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮在0℃下向8-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(40mg，0.12mmol)于DCM(3mL)中的混合物中添加TEA(63mg，0.62mmol)和甲磺酰氯(43mg，0.37mmol)。搅拌1.5小时后，将反应混合物用DCM稀释，用水和盐水洗涤。有机相经无水Na2SO4干燥且在减压下蒸发。通过制备型TLC(15％MeOH/DCM)纯化残余物，得到30mg 8-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 341(M+H)+。
步骤H：合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-8-(噻唑-4-基甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮在N2下向8-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(30mg，0.09mmol)于甲苯(3mL)中的混合物中添加Pd(PPh3)4(11mg，0.01mmol)和4-(三丁基锡烷基)-1,3-噻唑(99mg，0.27mmol)。在100℃下搅拌反应混合物1.5小时且浓缩。通过制备型TLC(20％MeOH/DCM)纯化残余物，得到2mg 5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-8-(噻唑-4-基甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 391(M+H)+。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.03(d,1H),8.74(s,1H),8.09(s,1H),7.69(d,1H),7.57(d,1H),7.53(dd,1H),7.35(d,1H),6.09(d,1H),5.35(s,2H),4.29(s,2H),4.27(s,3H),3.77(s,3H)。
Figure BDA0003292891750000991
Figure BDA0003292891750001001
实例18.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-N,5-二甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酰胺
Figure BDA0003292891750001002
步骤A.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酸甲酯向8-溴-3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(300mg，0.76mmol)于甲醇(15mL)中的混合物中添加Et3N(230mg，2.3mmol)和Pd(dppf)2Cl2(62mg，0.1mmol)。在80℃下在CO气球下搅拌反应混合物过夜。浓缩混合物且通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝5:1洗脱)纯化残余物，得到150mg 3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 378(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.98(s,1H),8.92(d,1H),8.15(dd,1H),7.85(d,1H),7.26(t,1H),6.96-6.81(m,3H),5.38(s,2H),4.30(s,3H),3.92(s,3H),3.72(s,3H)。
步骤B.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-N,5-二甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酰胺将密封管中的3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酸甲酯(40mg，0.1mmol)和甲胺(2mL，30％wt于MeOH中)的混合物在100℃下搅拌过夜。浓缩反应混合物。通过制备型HPLC纯化残余物，得到18mg 3-(3-甲氧基苯甲基)-N,5-二甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-8-甲酰胺。LC-MS(ESI):m/z 377(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.85(s,1H),8.74(d,1H),8.54(d,1H),8.07(dd,1H),7.82(d,1H),7.24(t,1H),6.93-6.79(m,3H),5.38(s,2H),4.30(s,3H),3.72(s,3H),2.84(d,3H)。
Figure BDA0003292891750001011
Figure BDA0003292891750001021
实例19.合成3-((8-((1H-吡唑-3-基)磺酰基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲酰胺
Figure BDA0003292891750001031
步骤A.合成3-((5-甲基-4-氧代基-8-((1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-吡唑-3-基)硫基)-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈向3-((8-溴-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈(200mg，0.51mmol)和1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-吡唑-3-硫醇锂(97mg，0.51mmol)于甲苯(5mL)中的混合物中添加DIPEA(197mg，1.5mmol)、Pd2(dba)3(42mg，0.05mmol)和Xantphos(26mg，0.05mmol)。在110℃下搅拌混合物2小时。混合物用EtOAc稀释，用水和盐水洗涤。有机层经无水Na2SO4干燥，过滤且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-50％EtOAc/PE)纯化，得到200mg 3-((8-((1H-吡唑-3-基)硫基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈。LC-MS(ESI):m/z 497(M+H)+。
步骤B.合成3-((5-甲基-4-氧代基-8-((1-(四氢-2H-吡喃-2-基)-1H-吡唑-3-基)磺酰基)-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈在0℃下，向3-((8-((1H-吡唑-3-基)硫基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈(100mg，0.24mmol)于DCM(5mL)中的溶液中添加m-CPBA(148mg，0.72mmol，85％wt)。在室温下搅拌悬浮液3小时。将反应混合物倒入饱和Na2S2O3中，用DCM萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过制备型TLC(PE/EtOAc＝1:1)纯化残余物，得到60mg 3-((8-((1H-吡唑-3-基)磺酰基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈。LC-MS(ESI):m/z 529(M+H)+。
步骤C.合成3-((8-((1H-吡唑-3-基)磺酰基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲酰胺将3-((8-((1H-吡唑-3-基)磺酰基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲腈(60mg，0.13mmol)于浓H2SO4(1mL)中的溶液在室温下搅拌过夜。将溶液缓慢倾入冰水中，用饱和NaHCO3中和，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过制备型TLC(DCM/MeOH＝10:1)纯化残余物，得到10mg 3-((8-((1H-吡唑-3-基)磺酰基)-5-甲基-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-3-基)甲基)苯甲酰胺。LC-MS(ESI):m/z 463(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ13.76(s,1H),9.08(s,1H),8.99(d,1H),8.06(dd,1H),8.00-7.92(m,3H),7.82(s,1H),7.77(d,1H),7.48(d,1H),7.41(t,1H),7.35(s,1H),6.86(d,1H),5.45(s,2H),4.31(s,3H)。
Figure BDA0003292891750001041
Figure BDA0003292891750001051
实例20.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-7-(噻唑-4-基甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮
Figure BDA0003292891750001061
步骤A.合成3-(4-溴-2-硝基苯基)-2-羟基丙烯酸甲酯在0℃下向NaH(7.4g，60％于油中，184mmol)于无水DMF(100mL)中的悬浮液中添加4-溴-1-甲基-2-硝基苯(10g，46mmol)和草酸二甲酯(21.6g，184mmol)于无水DMF(60mL)中的溶液。在40℃下搅拌混合物1小时。将反应混合物用饱和NH4Cl淬灭，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩，得到15g粗3-(4-溴-2-硝基苯基)-2-羟基丙烯酸甲酯，其不经进一步纯化即用于下一步骤中。LC-MS(ESI):m/z 302(M+H)+。
步骤B.合成6-溴-1H-吲哚-2-甲酸甲酯在90℃下向3-(4-溴-2-硝基苯基)-2-羟基丙烯酸甲酯(15g，粗物质)于AcOH(150mL)中的溶液中逐滴添加Fe(7.7g，138mmol)。添加后，将混合物在90℃下搅拌0.5小时。将反应混合物倒入水中。沉淀物通过过滤收集且通过硅胶色谱(用PE/EtOAc＝5/1洗脱)纯化，得到2g 6-溴-1H-吲哚-2-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z254(M+H)+。
步骤C.合成6-溴-3-甲酰基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯向6-溴-1H-吲哚-2-甲酸甲酯(2g，8mmol)于无水DMF(20mL)中的溶液中添加氧氯化磷(2.4g，16mmol)。在100℃下搅拌反应混合物2小时。将反应混合物倒入冰水中。通过过滤收集沉淀物，得到1.5g 6-溴-3-甲酰基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 282(M+H)+。
步骤D.合成6-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯向6-溴-3-甲酰基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯(1.5g，5.1mmol)于无水DMF(20mL)中的溶液中添加NaH(400mg，60％于油中，10mmol)。在室温下搅拌15分钟之后，添加MeI(1g，7.7mmol)，再搅拌反应混合物2小时。将混合物用饱和NH4Cl淬灭。通过过滤收集沉淀物，得到700mg 6-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 296(M+H)+。
步骤E.合成7-溴-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮向6-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吲哚-2-甲酸甲酯(700mg，2.5mmol)于2-甲氧基乙醇(10mL)中的溶液中添加水合肼(2mL，98％)。将反应混合物在110℃下搅拌1小时，且冷却。通过过滤收集沉淀物，用MeOH洗涤，得到500mg 7-溴-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 278(M+H)+。
步骤F.合成7-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮向乙基7-溴-5-甲基-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(500mg，1.8mmol)于DMF(10mL)中的混合物中添加K2CO3(406mg，3.6mmol)。在70℃下搅拌1.5小时之后，添加3-(氯甲基)-1-甲基-1H-吡唑(157mg，1.2mmol)，再搅拌混合物1小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-40％EtOAc/PE)纯化，得到220mg 7-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 372(M+H)+。
步骤G.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-7-甲酸甲酯向7-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(220mg，0.6mmol)于MeOH(2mL)和DMF(2mL)中的混合物中添加TEA(2mL)和Pd(dppf)Cl2(45mg，0.06mmol)。将混合物在100℃下在CO下搅拌过夜。反应混合物用H2O稀释且用EtOAc萃取。在减压下蒸发合并的有机相。残余物通过快速色谱(硅胶，0-50％EtOAc/PE)纯化，得到80mg 5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-7-甲酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 352(M+H)+。
步骤H。合成7-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。在0℃下向5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-7-甲酸甲酯(80mg，0.23mmol)于DCM(5mL)中的混合物中添加DIBAL-H(0.5mL，1.3M于甲苯中，0.69mmol)。在搅拌1.5小时之后，将反应混合物用饱和NH4Cl淬灭，用DCM萃取。有机相用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过制备型TLC(15％MeOH于DCM中)纯化，得到呈黄色固体状的7-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(20mg，27.2％产率)。LC-MS(ESI):m/z324(M+H)+。
步骤I.合成7-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮在0℃下向7-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(20mg，0.06mmol)于DCM(3mL)中的混合物中添加TEA(20mg，0.2mmol)和甲烷磺酰氯(12mg，0.1mmol)。搅拌1.5小时后，将反应混合物用DCM稀释，用水和盐水洗涤。有机相经无水Na2SO4干燥且在减压下蒸发。通过制备型TLC(15％MeOH/DCM)纯化残余物，得到10mg7-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 341(M+H)+。
步骤J.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-7-(噻唑-4-基甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。在N2下向7-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(10mg，0.03mmol)于甲苯(3mL)中的混合物中添加Pd(PPh3)4(6mg)和4-(三丁基锡烷基)-1,3-噻唑(33mg，0.09mmol)。在100℃下搅拌反应混合物1.5小时且浓缩。通过制备型TLC(20％MeOH/DCM)纯化残余物，得到4mg 5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-7-(噻唑-4-基甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 391(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.04(d,1H),8.73(s,1H),8.10(d,1H),7.66(s,1H),7.56(d,1H),7.40(s,1H),7.31(d,1H),6.09(d,1H),5.32(s,2H),4.33(s,2H),4.25(s,3H),3.77(s,3H)。
Figure BDA0003292891750001081
Figure BDA0003292891750001091
实例21.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-8-(三氟甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮
Figure BDA0003292891750001092
步骤A.合成5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯向2-溴-5-(三氟甲基)苯甲醛(1g，4mmol)和2-异氰基乙酸乙酯(494mg，4.4mmol)于DMSO(30mL)中的搅拌混合物中添加Cs2CO3(2.6g，8mmol)和CuI(76mg，0.4mmol)。在N2下在85℃下搅拌反应混合物过夜。将反应混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到650mg 5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 258(M+H)+。
步骤B.合成3-甲酰基-5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯在0℃下向5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯(650mg，2.5mmol)于无水DMF(5mL)中的搅拌混合物中逐滴添加POCl3(1.5g，10mmol)。在100℃下在N2下搅拌反应混合物过夜。将反应混合物倒入饱和NaHCO3中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到880mg 3-甲酰基-5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 286(M+H)+。
步骤C.合成3-甲酰基-1-甲基-5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯在0℃下向3-甲酰基-5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯(480mg，1.7mmol)于无水DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加NaH(136mg，3.4mmol)。搅拌15分钟后，添加MeI(480mg，2.5mmol)。将反应混合物在室温下搅拌2小时，倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。将残余物通过硅胶色谱纯化，得到350mg 3-甲酰基-1-甲基-5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 300(M+H)+。
步骤D.合成5-甲基-8-(三氟甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮向3-甲酰基-1-甲基-5-(三氟甲基)-1H-吲哚-2-甲酸乙酯(350mg，1.2mmol)于2-甲氧基乙醇(5mL)中的搅拌混合物中添加N2H4·H2O(344mg，6mmol，85％w/w)。在100℃下搅拌反应混合物过夜。反应混合物经浓缩且用水洗涤，得到260mg 5-甲基-8-(三氟甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 268(M+H)+。
步骤E.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-8-(三氟甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮向5-甲基-8-(三氟甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(100mg，0.37mmol)于DMF(5mL)中的搅拌混合物中添加t-BuOK(125mg，1.11mmol)和1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(115mg，0.74mmol)。在室温下搅拌反应混合物2小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用DCM萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。通过制备型HPLC纯化残余物，得到3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-8-(三氟甲基)-3H-哒嗪并[4,5-b]吲哚-4(5H)-酮(50mg)。LC-MS(ESI):m/z 388(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.57(s,1H),8.33(s,1H),7.83(dd,1H),7.64(d,1H),7.27(d,1H),7.07(d,1H),7.03(t,1H),6.85(dd,1H),5.51(s,2H),4.42(s,3H),3.82(s,3H)。
实例22.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮
Figure BDA0003292891750001111
步骤A.合成2-羟基-3-(3-硝基吡啶-4-基)丙烯酸甲酯向钠(1.9g，84.7mmol)于无水EtOH(40mL)中的冷却溶液中逐滴添加4-甲基-3-硝基吡啶(4g，29mmol)和草酸二甲酯(10g，84.7mmol)的混合物。在40℃下搅拌1小时之后，将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1至2:1洗脱)纯化，得到6g 2-羟基-3-(3-硝基吡啶-4-基)丙烯酸甲酯。LC-MS(ESI):m/z 225(M+H)+。
步骤B.合成1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯。向2-羟基-3-(3-硝基吡啶-4-基)丙烯酸甲酯(6g，26.7mmol)于EtOH(50mL)和HOAc(10mL)中的混合物中添加Fe粉(7.56g，135mmol)。将反应混合物在70℃下搅拌2小时，通过硅藻土垫过滤。将滤液倒入饱和NaHCO3中，用DCM萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1至2:1洗脱)纯化，得到2.4g 1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z191(M+H)+。
步骤C.合成3-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯。向1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(2.4g，12.6mmol)于MeCN(25mL)中的溶液中添加NBS(2.7g，15.1mmol)。在室温下搅拌反应混合物0.5小时。混合物用EtOAc稀释，用水和盐水洗涤。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1至2:1洗脱)纯化，得到1g 3-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 269(M+H)+。
步骤D.合成3-乙烯基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯。在N2下经由注射器向3-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(360mg，1.3mmol)和Pd(PPh3)4(154mg，0.13mmol)于DMF(6mL)中的混合物中添加三丁基(乙烯基)锡烷(1.2mL，4mmol)。在100℃下在N2下搅拌反应混合物12小时。将混合物倒入水中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝10:1至2:1洗脱)纯化，得到200mg 3-乙烯基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯。LC-MS(ESI):m/z 217(M+H)+。
步骤E.合成1-甲基-3-乙烯基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯向3-乙烯基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(200mg，0.93mmol)于DMF(2mL)中的混合物中添加NaH(150mg，3.75mmol)。在室温下搅拌10分钟后，添加碘甲烷(131mg，0.93mmol)且再搅拌30分钟。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过硅胶色谱(用PE:EtOAc＝1:1洗脱)纯化，得到呈油状的1-甲基-3-乙烯基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(145mg，68.3％产率)。LC-MS(ESI):m/z 231(M+H)+。
步骤F.合成3-甲酰基-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯在-78℃下将富含臭氧的氧气流鼓泡通过1-甲基-3-乙烯基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(145mg，0.63mmol)于DCM(5mL)中的冷溶液，直至颜色变为浅蓝色。在-78℃下用二甲硫淬灭溶液。在减压下浓缩混合物，得到100mg 3-甲酰基-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯，其不经进一步纯化即用于下一步。LC-MS(ESI):m/z 233(M+H)+。
步骤G.合成5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮将3-甲酰基-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(100mg，0.43mmol)和水合肼(0.5mL，98％w/w)于2-甲氧基乙醇(0.5mL)中的混合物在100℃下搅拌2小时。过滤混合物，且将滤饼用PE洗涤，在真空中干燥，得到5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(80mg，粗物质)。LC-MS(ESI):m/z 201(M+H)+。
步骤H.合成3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并
[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮向5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]
吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(80mg，0.4mmol)于DMF(1mL)中的混合物中添加t-BuOK(80mg，0.5mmol)和1-(氯甲基)-3-甲氧基苯(56mg，0.5mmol)。在室温下搅拌10分钟之后，将混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过制备型TLC(DCM:MeOH＝30:1)纯化，得到10mg 3-(3-甲氧基苯甲基)-5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮。LC-MS(ESI):m/z 321(M+H)+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.24(s,1H),8.88(s,1H),8.53(d,1H),8.19(d,1H),7.25(t,1H),6.83-6.92(m,3H),5.39(s,2H),4.39(s,3H),3.73(s,3H)。
Figure BDA0003292891750001131
实例23.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-8-(噻唑-4-基甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮
Figure BDA0003292891750001132
步骤A.合成3-(2-溴-5-硝基吡啶-4-基)-2-羟基丙烯酸乙酯向2-溴-4-甲基-5-硝基吡啶(10g，46.5mmol)于EtOH(100mL)和Et2O(100mL)中的混合物中添加DBU(7.7g，51.2mmol)和草酸二乙酯(33.7g，232.5mmol)。在室温下搅拌反应混合物2小时。将混合物用水稀释且用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-30％EtOAc/PE)纯化，得到(Z)-3-(2-溴-5-硝基吡啶-4-基)-2-羟基丙烯酸乙酯(10g)。LC-MS(ESI):m/z 317(M+H)+。
步骤B.合成5-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯向(Z)-3-(2-溴-5-硝基吡啶-4-基)-2-羟基丙烯酸乙酯(10g，33.3mmol)于EtOH(100mL)和THF(100mL)中的混合物中添加NH4Cl(17.9g，332mmol)和Fe(18.2g，332mmol)。在100℃下搅拌反应混合物1.5小时。将混合物用水稀释且用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-10％EtOAc/PE)纯化，得到5-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(8g)。LC-MS(ESI):m/z 269(M+H)+。
步骤C.合成5-溴-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯在0℃下向5-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(800mg，2.9mmol)于DMF(8mL)中的混合物中添加NaH(236mg，5.9mmol)。搅拌0.5小时后，添加MeI(0.2mL，2.9mmol)，再搅拌反应混合物1小时。将反应混合物倒入饱和NH4Cl中，用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-50％EtOAc/PE)纯化，得到5-溴-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(200mg)。LC-MS(ESI):m/z 283(M+H)+。
步骤D.合成5-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯向5-溴-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(200mg，0.7mmol)于DMF(5mL)中的混合物中添加磷酰三氯(0.3mL，3.5mmol)。在100℃下搅拌混合物过夜。将反应混合物倒入饱和NaHCO3中且用EtOAc萃取。合并的有机层经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-20％EtOAc/PE)纯化，得到5-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(180mg)。LC-MS(ESI):m/z 311(M+H)+。
步骤E.合成8-溴-5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮向5-溴-3-甲酰基-1-甲基-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-2-甲酸乙酯(500mg，1.6mmol)于EtOH(10mL)中的混合物中添加乙酸(0.1mL，1.6mmol)和水合肼(80mg，1.6mmol)。在100℃下搅拌混合物1小时。通过过滤收集沉淀物且用EtOH洗涤，得到8-溴-5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(160mg)。LC-MS(ESI):m/z 279(M+H)+。
步骤F.合成8-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮向三颈圆底烧瓶中装入8-溴-5-甲基-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(160mg，0.58mmol)和(1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲醇(98mg，0.87mmol)。将系统加盖，接着添加甲苯(5mL)，且用氩气吹扫5分钟。将CMBP(210mg，0.87mmol)添加至反应混合物中，且将溶液在100℃下搅拌3小时。将反应物冷却至室温且在减压下浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-80％EtOAc/PE)纯化，得到8-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(200mg)。LC-MS(ESI):m/z 373(M+H)+。
步骤G.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8-甲酸甲酯在N2下向8-溴-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(200mg，0.54mmol)于MeOH(5mL)中的混合物中添加Et3N(0.2mL，1.6mmol)和Pd(dppf)Cl2(38mg，0.05mmol)。使反应物在CO下回流3小时，接着浓缩。残余物通过快速色谱(硅胶，0-5％MeOH/DCM)纯化，得到5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8-甲酸甲酯(170mg)。LC-MS(ESI):m/z 353(M+H)+。
步骤H.合成8-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮在0℃下向5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-4-氧代基-4,5-二氢-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-8-甲酸甲酯(170mg，0.48mmol)于无水THF(5mL)中的溶液中逐份添加LiAlH4(27mg，0.72mmol)。搅拌混合物1小时，用十水合硫酸钠淬灭，且通过硅藻土垫过滤。浓缩滤液且通过快速色谱(硅胶，0-6％MeOH/DCM)纯化残余物，得到8-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(30mg)。LC-MS(ESI):m/z 325(M+H)+。
步骤I.合成8-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮向8-(羟甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(30mg，0.09mmol)于DCM(3mL)中的混合物中添加TEA(0.05mL，0.36mmol)和MsCl(0.10mL，0.14mmol)。在室温下搅拌反应混合物4小时。将反应物倒入水中，用DCM萃取。有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过制备型TLC(洗脱剂DCM/MeOH＝15/1)纯化，得到8-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(20mg)。LC-MS(ESI):m/z 343(M+H)+。
步骤J.合成5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-8-(噻唑-4-基甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮向三颈圆底烧瓶中装入8-(氯甲基)-5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(20mg，0.06mmol)和4-(三丁基锡烷基)噻唑(68mg，0.18mmol)。将系统加盖，接着添加甲苯(5mL)，且用N2吹扫2分钟。添加Pd(PPh3)4(8mg，0.006mmol)，且在100℃下搅拌混合物1小时。浓缩反应物，且通过制备型HPLC纯化残余物，得到5-甲基-3-((1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基)-8-(噻唑-4-基甲基)-3H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-d]哒嗪-4(5H)-酮(5mg)。LC-MS(ESI):m/z 392(M+H)+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.12(s,1H),9.02(d,1H),8.79(s,1H),8.06(s,1H),7.57(d,1H),7.38(d,1H),6.11(d,1H),5.32(s,2H),4.43(s,2H),4.36(s,3H),3.77(s,3H)。
实例24.PKR突变体分析
程序：
将PKR(WT或突变型)酶储备溶液稀释以制备1.25×反应混合物(不含ADP)。首先将1μL测试化合物添加至孔中，随后添加40μL1.25×反应混合物(不含ADP)且在室温(25℃)下培育60分钟。用10μL ADP启动反应，使最终反应混合物达到1×，且将反应进展测量为在室温下340nm波长下的吸光度变化。
测试化合物制备：在DMSO中以50×最终浓度制备测试化合物。对11个点进行1比3稀释(例如将50μL 5000μM化合物添加到100μL100％DMSO中，以产生1667μM，将其中的50μL添加到100μL DMSO中，以产生556μM，依此类推)。将化合物以1:50的稀释度(1μL于50μL中)添加到分析中，以产生100μM的最高浓度，3倍递减，共11个点。
反应混合物：PKR(1.25-1000ng/孔，0.025-20μg/ml，取决于PKR突变体)、ADP(0.05-2.3mM，取决于PKR突变体)、PEP(0.031-2mM，取决于PKR突变体)、NADH(180μM)、LDH(0.005U/μL，Sigma#L3888)、1mM DTT、0.03％BSA于1×反应缓冲液中
反应缓冲液：100mM KCl、50mM Tris pH 7.5、5mM MgCl2。
实例25.红细胞(RBC)纯化
收集从健康志愿者采集到K2EDTA管中的新鲜血液。通过以500g旋转10分钟来沉淀全血。Purecell白细胞减少新过滤器(Fisher NC0267633)在过滤器上方一(1)英寸处切断输血袋端口。将10ml注射器筒连接到与新过滤器连接的剩余切割管。从全血的沉淀去除血浆层，并且将沉淀重悬浮于2×体积的磷酸盐缓冲盐水(PBS)中。将9ml重悬浮的血细胞沉淀转移到与新过滤器连接的10ml注射器。使全血重力流过过滤器，直到所有流体都穿过上管进入过滤盘。将柱塞添加到注射器中。将过滤器倒置，并将空气注入注射器过滤器系统。使用新的5ml注射器通过注射器端口从袋中取出过滤的RBC。将纯化的RBC转移到已在冰上培育的5ml弹扣盖管中。将5ml弹扣盖管在15℃下以500g旋转10分钟。吸出上清液，并以4×109个细胞/毫升的密度重悬浮于AGAM(1×PBS、1％葡萄糖、170mg/L腺嘌呤、5.25g/L甘露糖醇)中。
实例26.基于细胞的ATP分析
对于基于细胞的ATP分析，如本文所述的化合物在100％DMSO中制备为10mM储备液。在96孔V形底储存板中进行连续稀释(1:4)，且接着以1:100添加至含有AGAM的96孔V形底板中。将10微升/孔在AGAM中稀释的化合物添加到黑色透明底部分析板中。将RBC在AGAM培养基中稀释至1×107个细胞/毫升的密度，随后以90微升/孔添加到黑色透明底部分析板(以0.1％DMSO浓度的最终化合物浓度)。使用铝箔密封件密封分析板，并且在加湿室中在37℃下培育过夜。使用Cell-Titer-Glo(Promega)读出ATP水平。
已经如此描述了若干实施例的若干方面，应了解所属领域的技术人员将容易地想到不同的改变、修改和改进。此类改变、修改和改进打算作为本公开的一部分，并且打算在本发明的精神和范围内。因此，前述描述和附图仅作为实例。
实例27.PKM2分析
程序：
将PKM2酶储备溶液稀释以制备1.25×反应混合物(不含ADP)。首先将1μL测试化合物添加至孔中，随后添加40μL 1.25×反应混合物(不含ADP)且在室温(25℃)下培育60分钟。用10μL ADP(0.4mM最终浓度)启动反应，使最终反应混合物达到1×，且将反应进展测量为在室温下340nm波长下的吸光度变化。
测试化合物制备：在DMSO中以50×最终浓度制备测试化合物。对11个点进行1比3稀释(例如将50μL 5000μM化合物添加到100μL 100％DMSO中，以产生1667μM，将其中的50μL添加到100μL DMSO中，以产生556μM，依此类推)。将化合物以1:50的稀释度(1μL于50μL中)添加到分析中，以产生100μM的最高浓度，3倍递减，共11个点。
反应混合物：PKM2(5ng/孔，0.1μg/ml)、ADP(0.4mM)、PEP(0.11mM)、NADH(180μM)、LDH(0.005U/μL，Sigma#L3888)、1mM DTT、0.03％BSA于1×反应缓冲液中
反应缓冲液：100mM KCl、50mM Tris pH 7.5、5mM MgCl2。
已经如此描述了若干实施例的若干方面，应了解所属领域的技术人员将容易地想到不同的改变、修改和改进。此类改变、修改和改进打算作为本公开的一部分，并且打算在本发明的精神和范围内。因此，前述描述和图式仅作为实例。

Claims (51)

1.一种由以下结构式表示的化合物：
Figure FDA0003292891740000011
或其药学上可接受的盐，其中
在化合价允许时，U1、U2和U3各自独立地为N、O、S、C或CR1；
在化合价允许时，U4、U6和U7各自独立地为N或C；
在化合价允许时，U5为N、NR3或CR4；
m为1或2；
环A为苯基、
Figure FDA0003292891740000012
U8为N或CR1；
R1的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
L1为-S-、-S-CH2-、-CH2-S-、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-S(＝O)2O-、-OS(＝O)2-、-S(＝O)O-、-OS(＝O)-、-S(＝O)CH2-、-CH2S(＝O)-、-S(＝O)2CH2-、-CH2S(＝O)2-、-S(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)2-、-S(＝O)NR5-、-NR5S(＝O)-、-NR5S(＝O)2O-、-OS(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)O-、-OS(＝O)NR5-、-S(＝O)(＝NR5)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5C(＝O)O-、-OC(＝O)NR5-、-NR5C(＝O)NR5-、-NR5-、-C(＝S)NR5-、-N(R5)C(＝S)-或-(CRjRk)q-；
R2为C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其中所述烷基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；或
-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C6卤烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基；其中每个烷基和烯基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；
Rp的每个实例独立地为氢、卤素、-CN、-NO2、-N3、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、-ORc3、-SRc3、-N(Rc3)2、-C(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)C(＝O)Rc3、-C(＝O)Rc3、-C(＝O)ORc3、-OC(＝O)Rc3、-S(＝O)Rc3、-S(＝O)2Rc3、-S(＝O)ORc3、-OS(＝O)Rc3、-S(＝O)2ORc3、-OS(＝O)2Rc3、-S(＝O)N(Rc3)2、-S(＝O)2N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)Rc3、-N(Rc3)S(＝O)2Rc3、-N(Rc3)C(＝O)ORc3、-OC(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)C(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)2N(Rc3)2、-N(Rc3)S(＝O)ORc3、-N(Rc3)S(＝O)2ORc3、-OS(＝O)N(Rc3)2、-OS(＝O)2N(Rc3)2；或者
与相邻环碳原子连接的Rp的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；其中：
Rc3的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
L2为-S-、-S-CH2-、-CH2-S-、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-S(＝O)2O-、-OS(＝O)2-、-S(＝O)O-、-OS(＝O)-、-S(＝O)CH2-、-CH2S(＝O)-、-S(＝O)2CH2-、-CH2S(＝O)2-、-S(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)2-、-S(＝O)NR5-、-NR5S(＝O)-、-NR5S(＝O)2O-、-OS(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)O-、-OS(＝O)NR5-、-S(＝O)(＝NR5)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5C(＝O)O-、-OC(＝O)NR5-、-NR5C(＝O)NR5-、-NR5-、-C(＝S)NR5-、-N(R5)C(＝S)-或-(CRaRb)r-；
Ra和Rb的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
Rj和Rk的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
q为1或2；
r为1或2；
Q为C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其各自任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；或
-L2-Q为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C6卤烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基；其中每个烷基和烯基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；
Rn的每个实例独立地为氢、卤素、-CN、-NO2、-N3、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、-ORc4、-SRc4、-N(Rc4)2、-C(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)C(＝O)Rc4、-C(＝O)Rc4、-C(＝O)ORc4、-OC(＝O)Rc4、-S(＝O)Rc4、-S(＝O)2Rc4、-S(＝O)ORc4、-OS(＝O)Rc4、-S(＝O)2ORc4、-OS(＝O)2Rc4、-S(＝O)N(Rc4)2、-S(＝O)2N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)Rc4、-N(Rc4)S(＝O)2Rc4、-N(Rc4)C(＝O)ORc4、-OC(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)C(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)2N(Rc4)2、-N(Rc4)S(＝O)ORc4、-N(Rc4)S(＝O)2ORc4、-OS(＝O)N(Rc4)2或-OS(＝O)2N(Rc4)2；或者
与相邻环碳原子连接的Rn的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；其中：
Rc4的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
R3为氢或C1-C6烷基；
R4为氢、C1-C6烷基、C1-C6卤烷基、C2-C6炔基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1、2、3、4、5或6，且其中每个烷基、卤烷基和炔基独立地任选地经C1-C4烷基或卤素的1-3个实例取代；
Rna和Rnc的每个实例独立地为氢、C1-C6烷基或C1-C6卤烷基；且
R5的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
其条件是
Figure FDA0003292891740000031
不为
Figure FDA0003292891740000032
且其条件是当
Figure FDA0003292891740000041
为
Figure FDA0003292891740000042
时，L2为-(CRaRb)r-且Q为任选地经Rn和Rna取代的苯基，则L1为-(CRjRk)q-且R2为任选地经Rp和Rnc取代的环烷基、杂环基、芳基或杂芳基。
2.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
L1为-S-、-S-CH2-、-CH2-S-、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-S(＝O)2O-、-OS(＝O)2-、-S(＝O)O-、-OS(＝O)-、-S(＝O)CH2-、-CH2S(＝O)-、-S(＝O)2CH2-、-CH2S(＝O)2-、-S(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)2-、-S(＝O)NR5-、-NR5S(＝O)-、-NR5S(＝O)2O-、-OS(＝O)2NR5-、-NR5S(＝O)O-、-OS(＝O)NR5-、-S(＝O)(＝NR5)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5C(＝O)O-、-OC(＝O)NR5-、-NR5C(＝O)NR5-、-NR5-、-C(＝S)NR5-、-N(R5)C(＝S)-或-(CRjRk)q-；
R2为C1-C6烷基、C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其中所述烷基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代，且其中每个环烷基、杂环基、芳基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；或
-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C6卤烷基或C2-C6烯基，其中所述烯基任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；Q为C3-C12环烷基、3至8元杂环基、6至14元芳基或5至14元杂芳基，其各自任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；且
R4为氢、C1-C6烷基、C1-C6卤烷基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1、2、3、4、5或6。
3.根据权利要求1或2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
Rp的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者与相邻环碳原子连接的Rp的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基；且
Rn的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者与相邻环碳原子连接的Rn的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成3至8元环烷基、5至6元饱和或部分饱和单环杂环基或5至6员单环杂芳基。
4.一种由以下结构式表示的化合物：
Figure FDA0003292891740000051
或其药学上可接受的盐，其中
在化合价允许时，U1、U2和U3各自独立地为N、O、S、C或CR1；
在化合价允许时，U4、U6和U7各自独立地为N或C；
在化合价允许时，U5为N、NR3或CR4；
m为1或2；
环A为苯基、
Figure FDA0003292891740000052
U8为N或CR1；
R1的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
L1为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5-或-(CRjRk)q-；且
R2为C1-C6烷基、苯基或5至14元杂芳基，其中每个苯基和杂芳基任选地在每个可取代环碳原子处经Rp取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rnc取代；或
-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、Br、C1-C2卤烷基、-CH＝CH2或C1-C6羟烷基；且
Rp的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者
与相邻环碳原子连接的Rp的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基；
L2为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR5-、-N(R5)C(＝O)-、-NR5-或-(CRaRb)r-；
Ra和Rb的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
Rj和Rk的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3或C1-C6烷基；其中由Ra或Rb表示的所述C1-C6烷基各自任选地经0至3个各自独立地选自卤素、OH、CN和NR5R5的基团取代；
q为1或2；
r为1或2；
Q为苯基或5至14元杂芳基，其各自任选地在每个可取代环碳原子处经Rn取代，且任选地在每个可取代环氮原子处经Rna取代；
Rn的每个实例独立地为氢、卤素、CN、OH、NO2、N3、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5；或者
与相邻环碳原子连接的Rn的两个实例可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基；
R3为氢或C1-C6烷基；
R4为氢、C1-C6烷基、C1-C6卤烷基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1、2、3、4、5或6；
Rna和Rnc的每个实例独立地为氢、C1-C6烷基或C1-C6卤烷基；且
R5的每个实例独立地为氢或C1-C6烷基；
其条件是
Figure FDA0003292891740000061
不为
Figure FDA0003292891740000062
且其条件是当
Figure FDA0003292891740000063
为
Figure FDA0003292891740000064
时，L2为-(CRaRb)r-且Q为任选地经Rn和Rna取代的苯基，则L1为-(CRjRk)q-且R2为任选地经Rp和Rnc取代的苯基或杂芳基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其由选自以下的结构式表示：
Figure FDA0003292891740000071
Figure FDA0003292891740000081
Figure FDA0003292891740000091
或其药学上可接受的盐。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物，其由选自以下的结构式表示：
Figure FDA0003292891740000092
Figure FDA0003292891740000101
Figure FDA0003292891740000111
Figure FDA0003292891740000121
或其药学上可接受的盐。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
R3为C1-C2烷基；且
R4为C1-C2烷基、C1-C2卤烷基、卤素、CN、-C(＝O)NR5R5或C≡C(CH2)wOH，其中w为1或2。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
R3为CH3；且
R4为CH3、CF3、Br、CN、C(＝O)NH2或C≡CCH2OH。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中R1为H或CH3且R5的每个实例为H或CH3。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
L1为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)O-*、-C(＝O)NR5-*、-NR5-或-(CRjRk)q-，其中“*”表示与R2的连接点；
L2为-(CRaRb)r-；且
其中Ra、Rb、Rj和Rk各自独立地为氢或卤素。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中L1为-S(＝O)2-,-S(＝O)-、-C(＝O)O-*、-C(＝O)NH-*、-NH-、-CH2-或-CF2-，其中“*”表示与R2的连接点。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中L2为-CH2-。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
Rna的每个实例独立地为氢、C1-C2烷基或C1-C2卤烷基；且
Rn的每个实例独立地为氢、CN、OH、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5，或与Q的苯环的相邻碳原子连接的两个Rn可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中Q选自以下结构式中的一个：
Figure FDA0003292891740000131
其中n为0或1。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中Rna为氢或CH3；Rn为H、CH3、CN、OCH3、NH2或C(＝O)NH2；且n为0或1。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中
Rnc的每个实例独立地为氢、C1-C2烷基或C1-C2卤烷基；且
Rp的每个实例独立地为氢、CN、OH、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、-C(＝O)NR5R5或NR5R5，或与Q的苯环的相邻碳原子连接的两个Rp可与其所连接的碳原子一起形成5至6员单环杂芳基。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2选自以下结构式中的一个：
Figure FDA0003292891740000141
其中p为0或1。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中Rnc为氢或CH3；Rp为H、CH3、CN、OCH3、NH2或C(＝O)NH2；且p为0或1。
19.根据权利要求17或18所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中p为0。
20.根据权利要求1至15中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2为C1-C2烷基。
21.根据权利要求1至9或12至15中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中-L1-R2为-H、-CN、-CH3、-OH、-Br、-CF3、-CH＝CH2或-CH2OH。
22.根据权利要求1至9或12至15中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中R2为-CH3；且L1为-S(＝O)2-、-S(＝O)-、-C(＝O)O-*、-C(＝O)NH-*或-NH-，其中“*”表示与R2的连接点。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中所述化合物为表1中的任一种。
24.一种药物组合物，其包含有效量的根据权利要求1到23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载剂。
25.一种增加红细胞(RBC)的寿命的方法，其包含使所述红细胞与有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物接触。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述化合物或所述药物组合物在体外直接添加至包含所述红细胞的全血或包含所述红细胞的浓缩红细胞。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述化合物或所述药物组合物向包含所述红细胞的个体施用。
28.一种调节血液中的2,3-二磷酸甘油酸水平的方法，其包含使所述血液与有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物接触。
29.一种治疗个体的贫血的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述贫血为红细胞生成障碍性贫血。
31.一种治疗个体的溶血性贫血的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述溶血性贫血为遗传性和/或先天性溶血性贫血、获得性溶血性贫血、由磷酸甘油酸激酶缺乏引起的慢性溶血性贫血、慢性疾病贫血、非球形红细胞溶血性贫血或遗传性球形红细胞症。
33.一种治疗个体的镰状细胞病的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
34.一种治疗个体的丙酮酸激酶缺乏症(PKD)的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
35.一种治疗地中海贫血症、遗传性球形红细胞症、遗传性椭圆形红细胞增多症、无β脂蛋白血症或Bassen-Kornzweig综合征、镰状细胞病、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、获得性溶血性贫血或慢性疾病贫血的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
36.一种治疗地中海贫血症的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述地中海贫血症为β地中海贫血症。
38.一种活化有需要的个体的红细胞中的突变型丙酮酸激酶R(PKR)的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
39.一种活化有需要的个体的红细胞中的野生型丙酮酸激酶R(PKR)的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
40.一种增加有需要的个体的血红蛋白的量的方法，其包含向所述个体施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
41.一种调节有需要的个体的丙酮酸激酶M2(PKM2)活性的方法，其包含施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
42.一种调节有需要的个体的血糖水平的方法，其包含施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
43.一种抑制患有或易患与PKM2功能相关的疾病或病症的个体的细胞增殖的方法，其包含施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
44.一种治疗有需要的个体的与PKM2活性异常相关的疾病的方法，其包含施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述疾病为增生性疾病。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述疾病为癌症、肥胖、糖尿病性疾病(例如糖尿病性肾病(DN))、动脉粥样硬化、再狭窄、冠状动脉疾病(CAD)、布鲁姆综合征(BS)、良性前列腺增生(BPH)或自身免疫疾病。
47.一种治疗有需要的个体的高血糖症的方法，其包含施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
48.一种治疗有需要的个体的糖尿病性疾病的方法，其包含施用有效量的根据权利要求1至23中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐；或其药物组合物。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述糖尿病性疾病为糖尿病性肾病。
50.根据权利要求41至49中任一项所述的方法，其进一步包含鉴定将受益于PKM2的调节的个体。
51.根据权利要求41所述的方法，其中所述调节为活化。
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