CN113735879A - 一种大环jak抑制剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大环JAK抑制剂及其应用。具体地，本发明涉及如式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，也涉及所述化合物的药物组合物以及其作为JAK抑制剂，以及在制备预防和/或治疗与JAK，尤其是JAK3相关疾病的药物中的医药用途。

Description

一种大环JAK抑制剂及其应用
技术领域
本发明属于药物化学领域，具体涉及一种大环JAK抑制剂及应用。
背景技术
蛋白激酶(PK)是调控多种重要生物过程的一组酶，其构成了人最大的酶家族之一，所述生物过程尤其包括细胞激酶催化蛋白质、脂质、糖、核苷和其他细胞代谢物的磷酸化并在真核细胞生理学的所有方面起关键作用。已经表明在许多人类疾病中涉及激酶活性异常，这些疾病包括癌症、自身免疫性疾病和炎性疾病。
Janus激酶(JAK)是转导细胞因子信号从膜受体到STAT转录因子的细胞质酪氨酸激酶，其在细胞因子信号传递过程中起重要作用。JAK家族包括四个成员JAK1、JAK2、JAK3及酪氨酸激酶2(TYK2)。JAK通常与细胞因子受体成对缔合作为均二聚体或杂二聚体。细胞因子与其受体结合，引起受体分子的二聚化，与受体偶联的JAKs相互接近并通过交互的酪氨酸残基磷酸化作用而活化。JAK家族通过JAK-STAT(信号转导与转录活化因子)通路将细胞因子介导的信号传递至细胞中。
信号转导和转录激活子(Signal Transducer and Activator ofTranscription,STAT)是一组能与靶基因调控区DNA结合的胞质蛋白。作为JAKs的下游底物，STATs可以在外界信号的刺激下，发生酪氨酸磷酸化从而被激活，随后转入细胞核调节基因的转录。当细胞因子与其受体结合时，JAK家族成员自磷酸化和/或彼此转磷酸化，随后STATs磷酸化，然后迁移至细胞核内以调节转录。
许多异常的免疫应答，如过敏、哮喘、(异体)移植排斥、类风湿性关节炎、肌萎缩性脊髓侧索硬化症和多发性硬化症等自身免疫性疾病，骨髓增生失调，白血病和淋巴瘤等血液系统恶性肿瘤，它们的调节都与JAK/STAT信号通路有关。
研究表明，在JAK激酶水平下的阻断信号转导为炎性疾病、自身免疫病、骨髓增殖性疾病和癌症的治疗方法的开发提供了前景。JAK激酶的抑制也有助于皮肤免疫疾病如银屑病和皮肤敏化的治疗。已经上市的有辉瑞的托伐替尼(Toficitinib)，用于治疗类风湿性关节炎；以及Incyte的鲁索替尼，用于治疗骨髓纤维化以及急性移植物抗宿主病。
然而，目前已有的一些JAK酶抑制剂也存在一些明显的毒副作用，例如一些JAK抑制剂容易引起以下副作用：感染，包括肺炎、病毒感染(如带状疱疹感染)、细菌感染、放线菌感染(分枝杆菌感染)、真菌感染、免疫力下降(如NK细胞减少)以及贫血。在美国，甚至因为部分严重的副作用而得到黑框警示(Black box)，这些严重的副作用包括，例如急性肺结核、侵入性真菌感染、细菌感染、以及部分淋巴瘤或其它肿瘤。研究表明，目前已有的JAK抑制剂往往对JAK1和JAK3均有抑制活性。不同于其他JAKs的广泛表达，JAK3只表达在造血系统中，因此人们通常认为选择性抑制JAK3的功能能够达到安全有效的免疫效果。
然而，研究表明，JAKs家族激酶负责调节众多信号通路。由于JAK1和JAK3是常见的γ-链细胞因子受体复合物的组成部分，这导致开发对JAK3具有高选择性的抑制剂存在很大的难度。
因此，目前本领域迫切需要研发出Janus激酶或相关激酶的抑制剂，尤其是对JAK3具有高选择性的抑制剂。
发明内容
本发明提供了一种JAK或相关激酶的抑制剂，尤其是对JAK3具有高选择性的抑制剂。
本发明的第一方面，提供一种式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，
Figure BDA0002510893070000021
式中，
X1、X2、X3和X4各自独立地选自下组：N、C或C-Rd；且X1、X2、X3和X4中有0、1、2、3个为N；
或者，当X1为C-Rd时，Rd与X2稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者，当X2为C-Rd时，Rd与X1稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者，当X3为C-Rd时，Rd与X4稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者，当X4为C-Rd时，Rd与X3稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
A选自下组：-C(＝O)N-Rb、-C(＝O)O-、-SO2N(Rb)-、-C(＝O)N-Rb-SO2-、O、S；其中，Rb选自下组：H、取代或未取代C1-C6烷基；
B选自取代或未取代的下组基团：键、C(Rc)2、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基、(CH2)m-R'-；各Rc独立地选自下组：H、卤素、氨基、硝基、羟基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
X选自取代或未取代的下组基团：键、C(Rc)2、(CH2)m-O-、C(＝O)O-、O、N-Rb、S、SO、SO2、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
R5、R6、R7、R8、R9、R10和Rd各自独立地选自下组：H、D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
或者R5和R6与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R8和R9与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R9和R10与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
(CH2)n和(CH2)m中的H原子可以任选地被一个或多个(如2、3、4、5)Ra取代；
m为1、2、3、4或5；
n为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
如无特别说明，上述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个(如2、3、4、5)Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，其具有式I'所述的结构：
Figure BDA0002510893070000041
式中，
Q选自取代或未取代的下组基团：(CH2)m-R'-、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
X、m、n、A、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10定义如上所述。
在另一优选例中，所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，X2为C-Rd，Rd选自下组：H、氨基、胺基、C1-C6烷基、羟基、巯基，所述烷基可任选地被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、氨基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，所述的式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式II所示的结构：
Figure BDA0002510893070000042
式中，
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地选自下组：H、D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
或者R1和R2与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R3和R4与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R5和R6与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R8和R9与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R9和R10与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
(CH2)m和(CH2)n中的H原子可以任选地被一个或多个Ra取代；
A、B、m、n和X的定义如上所述；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
如无特别说明，上述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个(如2、3、4、5)Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，所述的式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式III所示的结构：
Figure BDA0002510893070000051
式中，
B选自取代或未取代的下组基团：键、(CH2)m-R'-、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
m、n、R5、R6、R8、R9、R1、R2的定义如上所述。
在另一优选例中，B选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；n为0或1。
在另一优选例中，A选自下组：-C(＝O)N-Rb、-C(＝O)O-、-SO2N(Rb)-，其中，Rb选自下组：H、取代或未取代C1-C6烷基，其中，所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，A为-C(＝O)N-Rb，其中，Rb选自下组：H、取代或未取代C1-C6烷基，其中，所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，当A为-C(＝O)N-Rb时，羰基部分与
Figure BDA0002510893070000061
相连，其中，Rb的定义如上所述。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式IV所示的结构：
Figure BDA0002510893070000071
式中，
Q选自取代或未取代的下组基团：(CH2)m-R'-、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
X、m、R1、R2、R5、R6、R8、R9定义如上所述。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式V所示的结构
Figure BDA0002510893070000072
其中，R5、R6、R8、R9、X、n、R1、R2的定义如上所述。
在另一优选例中，X选自下组：键、C(Rc)2、(CH2)m-O-、C(＝O)O-、O、N-Rb、S、SO、SO2；Rc、Rb和m的定义如上所述。
在另一优选例中，X为C(Rc)2、O或S，其中，Rc的定义如上所述。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式VI所示的结构
Figure BDA0002510893070000081
其中，R1、R2、R5、R6、R8、R9和n的定义如上所述。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式VII所示的结构
Figure BDA0002510893070000082
其中，R1、R2、R5、R6、R8、R9和Q的定义如上所述。
在另一优选例中，所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，R2选自下组：H、氨基、胺基、C1-C6烷基、羟基、巯基，所述烷基可任选地被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：卤素、氨基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式VIII所示的结构
Figure BDA0002510893070000083
其中，R1、R5、R6、R8、R9、X和n的定义如上所述。
在另一优选例中，所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，R8选自下组：H、卤素、氨基、胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；所述的烷基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个(如2、3、4、5)Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、羟基、氰基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，R8选自下组：C1-C6烷基、C3-C10环烷基、3-10元杂环基或-OR11；其中，所述的烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个(如2、3、4、5)Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基
R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4、5)基团取代：D、卤素、氨基、胺基、羟基、氰基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，R9选自下组：H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基；其中，所述的烷基、烷氧基、杂环烷基、环烷基可进一步任选地被1个或多个(如2、3、4、5)Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，R1选自下组：H、卤素。
在另一优选例中，B为键。
在另一优选例中，R7为H。
在另一优选例中，R3为H。
在另一优选例中，R4为H。
在另一优选例中，R5为H、卤素、氰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基，所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个(如2、3、4、5)Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，R6为H。
在另一优选例中，R10为H。
在另一优选例中，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物具有选自下组的一个或多个特征：
A选自下组：-C(＝O)N-Rb、-C(＝O)O-、-SO2N(Rb)-，优选地为-C(＝O)N-Rb；
B选自取代或未取代的下组基团：键、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基、(CH2)m-R'-；R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
X1、X2、X3和X4各自独立地为N或C-Rd；优选地，X2为CH、C-NH2、C-N(Rb)2、C-OH、C-SH；优选地，X1为CH、C-卤素；优选地，X3为CH；优选地，X4为CH；
R5为H、卤素、氰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基，
R6为H；
R7为H；
R8选自下组：H、卤素、氨基、胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
R9选自下组：H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基；
R10为H；
X为C(Rc)2、(CH2)m-O-、O或S；
n为0、1、2、3、4或5；
Rb选自下组：H、取代或未取代C1-C6烷基；
各Rd独立地选自下组：H、D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
如无特别说明，上述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在另一优选例中，X、n、A、B、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10为实施例中各具体化合物相对应的具体基团。
在另一优选例中，所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，所述化合物选自下组：
Figure BDA0002510893070000111
Figure BDA0002510893070000121
Figure BDA0002510893070000131
Figure BDA0002510893070000141
Figure BDA0002510893070000151
Figure BDA0002510893070000161
在另一优选例中，所述化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，选自实施例中所示的化合物。
本发明第二方面，提供一种药物组合物，包含第一方面所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物；和药学上可接受的载体。
在另一优选例中，所述药物组合物还包括选自下组的药物：
PD-1抑制剂(如纳武单抗、派姆单抗、pidilizumab、cemiplimab、JS-001、SHR-120、BGB-A317、IBI-308、GLS-010、GB-226、STW204、HX008、HLX10、BAT1306、AK105、LZM 009或上述药物的生物类似药等)、PD-L1抑制剂(如度伐单抗、阿特珠单抗、阿维鲁单抗(avelumab)、CS1001、KN035、HLX20、SHR-1316、BGB-A333、JS003、CS1003、KL-A167、F 520、GR1405、MSB2311或上述药物的生物类似药等)、CD20抗体(如利妥昔单抗、奥滨尤妥珠单抗、奥法木单抗、veltuzumab,托西莫单抗、131I-托西莫单抗、替伊莫单抗、90Y-替伊莫单抗、90In-替伊莫单抗、替伊莫单抗(ibritumomab tiuxetan)等)、CD47抗体(如Hu5F9-G4、CC-90002、TTI-621、TTI-622、OSE-172、SRF-231、ALX-148、NI-1701、SHR-1603、IBI188、IMM01)、ALK抑制剂(如色瑞替尼、艾乐替尼、布加替尼、劳拉替尼、奥卡替尼)、PI3K抑制剂(如艾代拉里斯、Duvelisib、Dactolisib、Taselisib、Bimiralisib、Omipalisib、Buparlisib等)、BTK抑制剂(如依鲁替尼、Tirabrutinib、阿卡替尼、赞布替尼、Vecabrutinib等)、EGFR抑制剂(如阿法替尼、吉非替尼、厄洛替尼、拉帕替尼、达克替尼、埃克替尼、卡奈替尼、沙普替尼、Naquotinib、吡咯替尼、罗乐替尼、奥希替尼等)、VEGFR抑制剂(如索拉非尼、帕唑帕尼、瑞戈非尼、司曲替尼、Ningetinib、卡博替尼、舒尼替尼、多纳非尼等)、HDAC抑制剂(如Givinostat、Tucidinostat、伏立诺他、Fimepinostat、Droxinostat、恩替诺特、达西司特、Quisinostat、泰克地那林等)、CDK抑制剂(如帕博西尼、瑞博西尼、Abemaciclib、Milciclib、Trilaciclib、Lerociclib等)、MEK抑制剂(如司美替尼(AZD6244)、曲美替尼(GSK1120212)、PD0325901、U0126、Pimasertib(AS-703026)、PD184352(CI-1040)等)、mTOR抑制剂(如Vistusertib等)、SHP2抑制剂(如RMC-4630、JAB-3068、TNO155等)，或其组合。
在另一优选例中，提供一种药物组合物的制备方法，包括步骤：将药学上可接受的载体与本发明所述第一方面所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物进行混合，从而形成药物组合物。
在另一优选例中，本发明化合物可以制备成散剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、溶液剂、乳剂、混悬剂等。
本发明第三方面，提供一种第一方面所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物或第二方面所述的药物组合的用途，用于制备治疗或预防与JAK激酶的活性或表达量相关的疾病的药物或药物组合物。
在另一优选例中，JAK激酶的活性或表达量相关的疾病为JAK3相关的障碍。
在另一优选例中，所述与JAK3活性或表达量相关的疾病选自下组：器官移植排斥、异种移植排斥、红斑狼疮、多发性硬化、类风湿性关节炎、银屑病(牛皮癣)、癌症、哮喘、特应性皮炎、I型糖尿病与糖尿病并发症、自体免疫性甲状腺障碍、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、阿尔茨海默病、斑秃、肥大细胞介导的过敏反应、血栓栓塞性、过敏性并发症和白癜风等。
在另一优选例中，所述的癌症选自下组：白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤。
本发明第四方面，提供一种如第一方面所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物的制备方法，包括如下步骤：
在惰性溶剂中，催化剂存在下，化合物A8发生成环反应，从而得到式I化合物；
Figure BDA0002510893070000181
式中，
A1选自下组：羧基、磺酸基、CO-O-R”、-CO-NH-R”；其中，R”选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
A2选自下组：氨基、羟基；
A、B、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、X和n的定义如上所述。
在惰性溶剂中，催化剂或缩合剂存在下，化合物A8发生反应，得到化合物I。
在另一优选例中，所述的惰性溶剂为DCM。
在另一优选例中，催化剂或缩合剂选自：EDCI、DMAP、DCC等。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
具体实施方式
本发明人通过广泛而深入的研究，首次意外地发现一种新的JAK抑制剂，结构新颖，并且具有很好的生物活性及极其优异的选择性。具体地，本发明化合物，以JAK3/JAK1之比为代表的选择性或以JAK3/JAK2之比为代表的选择性平均提高约12倍。因此，本发明化合物与JAK3受抑制相关的副作用极其显著下降，而安全性将显著提高。在此基础上完成了本发明。
在本发明中，除非特别指出，所用术语具有本领域技术人员公知的一般含义。
当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时，该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。举例而言，-CH2O-等同于-OCH2-。
如本文所用，在提到具体列举的数值中使用时，术语“约”意指该值可以从列举的值变动不多于1％。例如，如本文所用，表述“约100”包括99和101和之间的全部值(例如，99.1、99.2、99.3、99.4等)。
如本文所用，术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之，所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
如本文所用，术语“烷基”包括直链或支链的烷基。例如C1-C6烷基表示具有1-6个碳原子的直链或支链的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。
如本文所用，术语“烯基”包括直链或支链的烯基。例如C2-C6烯基指具有2-6个碳原子的直链或支链的烯基，例如乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、或类似基团。
如本文所用，术语“炔基”包括直链或支链的炔基。例如C2-C6炔基是指具有2-6个碳原子的直链或支链的炔基，例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、或类似基团。
如本文所用，术语“环烷基”是指包含特定数目的C原子的环状烷基，如“C3-C10环烷基”指具有3-10个(优选3、4、5、6、7或8个)碳原子的环烷基。其可以是单环，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、或类似基团。也可以是双环形式，例如桥环或螺环形式。本发明中，环烷基意在包含取代环烷基。
如本文所用，术语“C1-C6烷氧基”是指具有1-6个碳原子的直链或支链的烷氧基；其具有式C1-C6烷基-O-或-C1-C5烷基-O-C1-C5烷基(如，-CH2-O-CH2CH3、-CH2-O-(CH2)2CH3、-CH2CH2-O-CH2CH3)结构，例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等。
如本文所用，“杂环基”是指具有选自N、S和O的杂原子的饱和或部分饱和的环状基团，“3-10元杂环基”是指具有3-10个原子的且其中1-3个原子为选自下组N、S和O的杂原子的饱和或部分饱和的环状基团。其可以是单环，也可以是双环形式，例如桥环或螺环形式。3-10元杂环基优选3-8元杂环基，更优选地为6-8元杂环基。具体的实例可以为氧杂环丁烷、氮杂环丁烷、四氢-2H-吡喃基、哌啶基、哌嗪基、四氢呋喃基、吗啉基和吡咯烷基等。
如本文所用，“芳基”是指环上不含杂原子的芳香族环基，“C6-C12芳基”是指在环上不含杂原子的具有6至12个碳原子的芳香族环基，所述芳基可以稠合于杂芳基、杂环基或环烷基环上，其中与母体结构连接在一起的环为芳基环。如苯基(即六元芳环)、萘基等，其中六元芳基还意在包含六元芳基并5-6元环烷基和六元芳基并5-6元杂环烷基。C6-C12芳基优选C6-C10芳基。芳基可以是任选取代的或未取代的。
如本文所用，“杂芳基”指具有1-3个原子为选自下组N、S和O的杂原子的环状芳香基，“5-12元杂芳基”指具有5-12个原子的且其中1-3个原子为选自下组N、S和O的杂原子的环状芳香基团。其可以是单环，也可以是稠环形式。具体的实例可以为吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、(1,2,3)-三唑基以及(1,2,4)-三唑基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异恶唑基、噻唑基、恶唑基等。所述杂芳基环可以稠合于芳基、杂环基或环烷基环上，其中与母体结构连接在一起的环为杂芳基环。杂芳基可以是任选取代的或未取代的。当被取代时，取代基优选为一个或多个以下基团，其独立地选自烷基、氘代烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烯基、炔基、烷硫基、烷基氨基、卤素、氨基、硝基、羟基、巯基、氰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、环烷硫基、氧代基、酰胺基、磺酰胺基、甲酰基、甲酰胺基、羧基和羧酸酯基等。
如本文所用，“卤素”或“卤原子”指F、Cl、Br、和I。更佳地，卤素或卤原子选自F、Cl和Br。
在本发明中，术语“酰胺基”是指带有结构-CONRR'的基团，其中，R和R'可以独立的代表氢、烷基、环烷基、芳基、杂环基，如上文所定义。R和R'在二烷基胺片段中可以相同或不同。
在本发明中，术语“磺酰胺基”是指带有结构-SO2NRR'的基团，其中R和R'可以独立的代表氢、烷基、环烷基、芳基、杂环基，如上文所定义。R和R'在二烷基胺片段中可以相同或不同。
在本发明中，术语“甲酰基”是指包含-CHO的基团。
在本发明中，术语“甲酰胺基”是指包含
Figure BDA0002510893070000201
的基团，甲酰胺基还意在包含取代的甲酰胺基，具有式
Figure BDA0002510893070000202
其中，R各自独立地代表氢、烷基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基、杂环基，如上文所定义。各R可以相同或不同。
在本发明中，“胺基”是指具有-N-RR'结构，R和R'各自独立地代表烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基，如上文所定义，R和R'可以相同或不同。
在本发明中，“亚砜基”是指具有-S(O)-R，R独立地代表氢、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基，如上文所定义。
在本发明中，“砜基”是指具有-S(O)2-R，R独立地代表氢、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基，如上文所定义。
在本发明中，“酯基”是指具有-C(O)-O-R或R-C(O)-O-结构，其中，R独立地代表氢、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基，如上文所定义。
在本发明中，术语“取代”指特定的基团上的一个或多个氢原子被特定的取代基所取代。特定的取代基为在前文中相应描述的取代基，或各实施例中所出现的取代基。除非特别说明，某个取代的基团可以在该基团的任何可取代的位点上具有一个选自特定组的取代基，所述的取代基在各个位置上可以是相同或不同的。本领域技术人员应理解，本发明所预期的取代基的组合是那些稳定的或化学上可实现的组合。
本发明所述的基团除非特别说明是“取代的或未取代的”，否则本发明的基团均可被选自下组的取代基所取代：氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
在本发明中，术语“多个”独立指2、3、4、5个。
除非特别说明，本发明所描述的结构式意在包括所有的同分异构形式(如对映异构，非对映异构和几何异构体(或构象异构体))：例如含有不对称中心的R、S构型，双键的(Z)、(E)异构体等。因此，本发明化合物的单个立体化学异构体或其对映异构体、非对映异构体或几何异构体(或构象异构体)的混合物都属于本发明的范围。
如本文所用，术语“互变异构体”表示具有不同能量的结构同分异构体可以超过低能垒，从而互相转化。比如，质子互变异构体(即质子移变)包括通过质子迁移进行互变，如1H-吲唑与2H-吲唑。化合价互变异构体包括通过一些成键电子重组而进行互变。
如本文所用，术语“溶剂合物”是指本发明化合物与溶剂分子配位形成特定比例的配合物。
活性成分
如本文所用，“本发明化合物”指式I所示的化合物，并且还包括及式(I)化合物的立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物。
Figure BDA0002510893070000211
式中，
X、n、A、B、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10的定义如上所述。
优选地，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式I'所述的结构：
Figure BDA0002510893070000221
式中，
Q、X、n、A、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10的定义如上所述。
优选地，上述化合物中，X2为C-Rd，Rd选自下组：H、氨基、胺基、C1-C6烷基、羟基、巯基，所述烷基可任选地被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、氨基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
当A为-C(＝O)N-Rb时，羰基部分与
Figure BDA0002510893070000222
相连，其中，Rb的定义如上所述。
优选地，上述化合物中，X1、X2、X3和X4各自独立地为N或C-Rd；优选地，X2为CH、C-NH2、C-N(Rb)2、C-OH、C-SH；优选地，X1为CH、C-卤素；优选地，X3为CH；优选地，X4为CH。
优选地，式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式II所示的结构：
Figure BDA0002510893070000223
式中，
A、B、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、n的定义如上所述。
优选地，所述的式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式III所示的结构：
Figure BDA0002510893070000231
式中，
B、m、n、R1、R2、R5、R6、R8、R9的定义如上所述。
优选地，上述化合物中，B选自取代或未取代的下组基团：键、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；n为0或1。
优选地，上述化合物中，A选自下组：-C(＝O)N-Rb、-C(＝O)O-、-SO2N(Rb)-(优选地为-C(＝O)N-Rb)，Rb的定义如上所述。
优选地，所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式IV所示的结构：
Figure BDA0002510893070000232
式中，
Q、X、m、R1、R2、R5、R6、R8、R9定义如上所述。
优选地，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式V所示的结构
Figure BDA0002510893070000241
其中，R5、R6、R8、R9、X、n、R1、R2的定义如上所述。
优选地，上述化合物中，X为C(Rc)2、O或S，其中，Rc的定义如上所述。
优选地，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式VI所示的结构
Figure BDA0002510893070000242
其中，R1、R2、R5、R6、R8、R9和n的定义如上所述。
优选地，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式VII所示的结构
Figure BDA0002510893070000243
其中，R1、R2、R5、R6、R8、R9和Q的定义如上所述。
优选地，所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其具有式VIII所示的结构
Figure BDA0002510893070000251
其中，R1、R5、R6、R8、R9、X和n的定义如上所述。
优选地，上述化合物中，R2选自下组：H、氨基、胺基、C1-C6烷基、羟基、巯基；
优选地，上述化合物中，R3为H。
优选地，上述化合物中，R4为H。
优选地，上述化合物中，R5为H、卤素、氰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基，所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
优选地，上述化合物中，R6为H。
优选地，上述化合物中，R7为H。
优选地，上述化合物中，R8选自下组：H、卤素、氨基、胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
优选地，上述化合物中，R9选自下组：H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基。
优选地，上述化合物中，R10为H。
优选地，上述化合物中，n为1、2、3、4或5。
上述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
如本文所用，“药学上可接受的盐”指本发明化合物与酸或碱所形成的适合用作药物的盐。药学上可接受的盐包括无机盐和有机盐。一类优选的盐是本发明化合物与酸形成的盐。适合形成盐的酸包括但并不限于：盐酸、氢溴酸、氢氟酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸，甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、甲磺酸、苯甲磺酸，苯磺酸等有机酸；以及天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。
化合物的制备方法
以下方案和实例中描述了制备式I的化合物的方法。原料和中间体从商业来源购买，由已知步骤制备，或以其他方式说明。在某些情况下，可以改变执行反应方案的步骤的顺序，以促进反应或避免不需要的副反应产物。
通常，在制备流程中，各反应通常在惰性溶剂中，在室温至回流温度(如0℃～150℃，优选10℃～100℃)下进行。反应时间通常为0.1小时-60小时，较佳地为0.5-48小时。
本发明化合物的制备包括步骤：
在惰性溶剂中，催化剂存在下，化合物A8发生反应，得到化合物I
Figure BDA0002510893070000261
式中，
A1选自下组：羧基、磺酸基、CO-O-R”、-CO-NH-R”；其中，R”选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
A2选自下组：氨基、羟基；
A、B、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、X和n的定义如上所述。
优选地，本发明的式A化合物可通过如下步骤得到：
Figure BDA0002510893070000271
式中，R1、R2、R5、R6、R8、R9的定义如上所述；
(i)在惰性溶剂(如DCM)中，式A-1与卤化剂(如四溴化碳、三苯基膦)反应，得到A-2；
(ii)在惰性溶剂(如DMF)中，碱(如氢化钠)存在下，式A-2与和
Figure BDA0002510893070000274
反应，得到A-3；
(iii)在惰性溶剂(如乙醇)中，还原剂(如钯/碳)存在下，式A-3发生还原反应，得到A-4；
(iv)在惰性溶剂(如DMF和/或1,4-二氧六环和/水)中，碱性(如碳酸钠、碳酸钾等)条件下，催化剂(如双三苯基磷二氯化钯)存在下，
Figure BDA0002510893070000272
与
Figure BDA0002510893070000273
偶联，得到化合物A-5；
(v)在惰性溶剂(如1,4-二氧六环)中，碱性(如碳酸钠、碳酸钾等)条件下，催化剂(如三(二亚苄基丙酮)二钯/2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯)存在下，式A-5与式A-4偶联，得到A-6；
(vi)在惰性溶剂(如THF和水)中，碱性(氢氧化锂一水合物)条件下，式A-6水解，得到式A-7；
(vii)在惰性溶剂(如EA)中，酸性(如氯化氢)条件下，式A-7脱保护基团(如Boc)，得到化合物A-8；
(viii)在惰性溶剂(如DCM)中，缩合剂(如O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐/N,N-二异丙基乙胺)存在下，化合物A-8发生缩合反应，得到式A化合物。
上述合成步骤中，所用起始原料和试剂均可商业购买或通过文献报道的方法合成。
药物组合物和施用方法
由于本发明化合物具有优异的JAK激酶的抑制活性，因此本发明化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，以及含有本发明化合物为主要活性成分的药物组合物可用于预防和/或治疗(稳定、减轻或治愈)JAK激酶相关疾病(例如，皮肤病、类风湿性关节炎、多发性硬化、I型糖尿病、牛皮癣关节炎、少年关节炎、克罗恩氏病、重症肌无力、癌症(包括前列腺癌、肾癌、肝癌、乳腺癌、肺癌、甲状腺癌、卡波济氏肉瘤、巨大淋巴增生症、胰腺癌、白血病、淋巴癌或多发性骨髓瘤等))。
本发明的药物组合物包含安全有效量范围内的本发明化合物及药学上可以接受的赋形剂或载体。其中“安全有效量”指的是：化合物的量足以明显改善病情，而不至于产生严重的副作用。通常，药物组合物含有1-2000mg本发明化合物/剂，更佳地，含有10-200mg本发明化合物/剂。较佳地，所述的“一剂”为一个胶囊或药片。
“药学上可接受的载体”指的是：一种或多种相容性固体或液体填料或凝胶物质，它们适合于人使用，而且必须有足够的纯度和足够低的毒性。“相容性”在此指的是组合物中各组份能和本发明化合物以及它们之间相互掺和，而不明显降低化合物的药效。药学上可以接受的载体部分例子有纤维素及其衍生物(如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素钠、纤维素乙酸酯等)、明胶、滑石、固体润滑剂(如硬脂酸、硬脂酸镁)、硫酸钙、植物油(如豆油、芝麻油、花生油、橄榄油等)、多元醇(如丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇等)、乳化剂(如
Figure BDA0002510893070000282
Figure BDA0002510893070000281
)、润湿剂(如十二烷基硫酸钠)、着色剂、调味剂、稳定剂、抗氧化剂、防腐剂、无热原水等。
本发明化合物或药物组合物的施用方式没有特别限制，代表性的施用方式包括(但并不限于)：口服、肠胃外(静脉内、肌肉内或皮下)。
用于口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在这些固体剂型中，活性化合物与至少一种常规惰性赋形剂(或载体)混合，如柠檬酸钠或磷酸二钙，或与下述成分混合：(a)填料或增容剂，例如，淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；(b)粘合剂，例如，羟甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶；(c)保湿剂，例如，甘油；(d)崩解剂，例如，琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某些复合硅酸盐、和碳酸钠；(e)缓溶剂，例如石蜡；(f)吸收加速剂，例如，季胺化合物；(g)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(h)吸附剂，例如，高岭土；和(i)润滑剂，例如，滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠，或其混合物。胶囊剂、片剂和丸剂中，剂型也可包含缓冲剂。
固体剂型如片剂、糖丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂可采用包衣和壳材制备，如肠衣和其它本领域公知的材料。它们可包含不透明剂，并且，这种组合物中活性化合物或化合物的释放可以延迟的方式在消化道内的某一部分中释放。可采用的包埋组分的实例是聚合物质和蜡类物质。必要时，活性化合物也可与上述赋形剂中的一种或多种形成微胶囊形式。
用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。除了活性化合物外，液体剂型可包含本领域中常规采用的惰性稀释剂，如水或其它溶剂，增溶剂和乳化剂，例知，乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油，特别是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物等。
除了这些惰性稀释剂外，组合物也可包含助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和香料。
除了活性化合物外，悬浮液可包含悬浮剂，例如，乙氧基化异十八烷醇、聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的混合物等。
用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、分散液、悬浮液或乳液，和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无菌粉末。适宜的含水和非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂包括水、乙醇、多元醇及其适宜的混合物。
本发明化合物可以单独给药，或者与其他药学上可接受的化合物(例如JAK抑制剂)联合给药。
联合给药时，所述药物组合物还包括与一种或多种(2种，3种，4种，或更多种)其他药学上可接受的化合物(例如例如JAK抑制剂)。该其他药学上可接受的化合物(例如JAK抑制剂)中的一种或多种(2种，3种，4种，或更多种)可与本发明的化合物同时、分开或顺序地用于预防和/或治疗JAK激酶的活性或表达量相关的疾病。
使用药物组合物时，是将安全有效量的本发明化合物适用于需要治疗的哺乳动物(如人)，其中施用时剂量为药学上认为的有效给药剂量，对于60kg体重的人而言，日给药剂量通常为1～2000mg，优选20～500mg。当然，具体剂量还应考虑给药途径、病人健康状况等因素，这些都是熟练医师技能范围之内的。
本发明的主要优点在于：
1.本发明的化合物结构新颖且具有优异的JAK激酶抑制作用；
2.本发明的化合物可以作为JAK激酶抑制剂，尤其是作为JAK3的高择性抑制剂。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
通用材料及测试方法：
本发明的化合物的合成方法示于下面的方案、方法和实施例。起始原料是市售的或可以根据本领域或本文所描述的已知方法制备。本发明的化合物可通过以下所示的具体实施例来说明。然而，这些具体实施例不应被解释为是本发明的唯一种类。这些实施例进一步详细说明本发明化合物的制备。本领域的技术人员将容易理解，条件和过程的已知变化可用于制备这些化合物。所有的温度均为摄氏度，除非另有说明。
薄层色谱(PTLC)的制备是在20×20cm的板(500微米厚的硅胶)上进行。硅胶层析法用Biotage快速色谱系统。
1H NMR用Bruker AscendTM400光谱仪，400MHz，298°K，并且将残余质子在氘化试剂中的化学位移(ppm)给出参考：
CHCl3δ＝7.26ppm，CH3OH或CH3ODδ＝3.30ppm，DMSO-d6δ＝2.50ppm
LCMS色谱采用安捷伦科技1200系列或6120四极谱仪。对于LC流动相为乙腈(A)和水(B)和0.01％甲酸，洗脱剂梯度：6.0分钟5-95％A，5.0分钟60-95％A，5.0分钟80-100％A和10分钟85-100％A，用SBC1850毫米×4.6毫米×2.7微米的毛细管柱。
质谱(MS)通过电喷雾离子质谱法(ESI)进行测定。
HPLC质谱分析条件：
LC1：
柱：SB-C18 50mm×4.6mm×2.7μm
温度：50℃
洗脱液：5:95至95:5体积/体积乙腈/水+0.01％甲酸，6分钟。
流量：1.51.5mL/min，注射5μL
检测：PDA，200-600nm
MS：质量范围150-750amu；正离子电喷雾电离
LC2：
柱：SB-C18 50mm×4.6mm×2.7μm
温度：50℃
洗脱液：5:95至95:5体积/体积乙腈/水+0.05％TFA梯度，超过3.00分钟。
流量：1.51.5mL/min，注射5μL
检测：PDA，200-600nm
MS：质量范围150-750amu；正离子电喷雾电离
LC3：
柱：SB-C18 50mm×4.6mm×2.7μm
温度：50℃
洗脱液：10:90至98:2体积/体积乙腈/水+0.05％TFA梯度，超过3.75分钟。
流速：1.0mL/min，注射10μL
检测：PDA，200-600nm
MS：质量范围150-750amu；正离子电喷雾电离
缩略语表：
AcOH＝乙酸
Alk为烷基
AR为芳基
Boc＝叔丁氧羰基
bs＝宽峰
CH2Cl2＝二氯甲烷
d＝双峰
dd＝双二重峰
DBU＝1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯
DCM＝二氯甲烷
DEAD＝偶氮二甲酸二乙酯
DMF＝N，N-二甲基甲酰胺
DMSO＝二甲基亚砜
EA＝乙酸乙酯
ESI＝电喷雾电离
Et＝乙基
EtOAc＝乙酸乙酯
EtOH＝乙醇
h＝小时
HOAc＝乙酸
LiOH＝氢氧化锂
m＝多重
Me＝甲基
MeCN＝乙腈
MeOH＝甲醇
MgSO4＝硫酸镁
min＝分钟
MS＝质谱
NaCl＝氯化钠
NaOH＝氢氧化钠
Na2SO4＝硫酸钠
NMR＝核磁共振光谱
PE＝石油醚
PG＝保护基
Ph＝苯基
rt＝室温
s＝单峰
t＝三重峰
TFA＝三氟乙酸
THF＝四氢呋喃
TS＝对甲苯磺酰基(甲苯磺酰基)
化合物A1-A94合成路线：
Figure BDA0002510893070000321
实施例1制备：44-吗啉-6-氧杂-3,11-二氮杂-2(4,2)-嘧啶杂-1(1,4),4(1,3)-二苯杂环十二蕃-12-酮(A1)
Figure BDA0002510893070000331
第一步：2-吗啉-5-硝基苯甲醇(A1-1)
2-氟-5-硝基苄醇(10.0g,58mmol)与等当量吗啉加入到DMSO(100ml)中，加热至100℃搅拌2h。TLC确认反应完全后，倒入水中，EA萃取，去离子水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，浓缩EA，残余物经柱层析纯化，得到黄色固体2-吗啉-5-硝基苯甲醇(A1-1,13.0g,收率94％)。MS(ESI)m/z:calcd 239.10(M+H),found 239.23；1H NMR(400MHz,DMSO):δ8.34(d,J＝2.7Hz,1H),8.10(dd,J＝8.9,2.8Hz,1H),7.17(d,J＝8.9Hz,1H),5.54(t,J＝5.7Hz,1H),4.55(d,J＝5.7Hz,2H),3.76(t,J＝4.0Hz,4H),3.01(t,J＝4.0Hz,4H)。
第二步：4-(2-溴甲基-4-硝基苯基)吗啉(A1-2)
2-吗啉-5-硝基苯甲醇(A1-1，10.00g，42mmol)和三苯基膦(22.03g，84mmol)加入DCM(100ml)中，搅拌10min，冰浴冷却到0℃，滴加四溴化碳(27.84g，84mmol)的DCM(50ml)溶液，滴毕室温搅拌1h。TLC确认反应完全后，去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩DCM，残余物经柱层析纯化得到黄色固体4-(2-溴甲基-4-硝基苯基)吗啉(A1-2，10.05g，收率79％)。MS(ESI)m/z:calcd 301.02(M+H),found 301.1；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.38(s,1H),8.17(d,J＝8.8Hz,1H),7.16(d,J＝8.8Hz,1H),4.65(s,2H),3.92(t,J＝4.8Hz,4H),3.13(t,J＝4.8Hz,4H)。
第三步：4-((2-吗啉基-5-硝基)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A1-3)
氮气保护，4-(N-叔丁氧羰基氨基)-1-丁醇(189mg,1.0mmol)加入到无水DMF(4ml)中，冰浴冷至0℃，加入氢化钠(53mg,1.33mmol,60％)，冰浴下继续搅拌30min，后慢慢加入4-(2-溴甲基-4-硝基苯基)吗啉(A1-2,200mg,0.67mmol)的DMF(4ml)溶液，慢慢升至室温继续搅拌1h。TLC确认反应完全后，置冰浴下加饱和氯化铵溶液淬灭，EA萃取，去离子水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，浓缩EA溶液，残余物经柱层析纯化得到A1-3(180mg,收率66％)。MS(ESI)m/z:calcd 410.23(M+H),found 410.35；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.36(d,J＝2.6Hz,1H),8.16(dd,J＝8.9,2.7Hz,1H),7.08(d,J＝8.0Hz,1H),4.55(s,2H),3.90(t,J＝4.0Hz,4H),3.58(t,J＝6.2Hz,2H),3.22-3.12(m,2H),3.08(t,J＝4.0Hz,4H),1.80–1.55(m,4H),1.46(s,9H)。
第四步：4-((5-氨基-2-吗啉)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A1-4)
4-((2-吗啉基-5-硝基)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A1-3,180mg,0.44mmol)加入到无水乙醇(7ml)中，后分别加入甲酸铵(277mg,4.4mmol)和钯/碳(47mg,0.044mmol,10％oncarbon(wetted with ca.55％Water))，室温搅拌2h。TLC和LCMS确认反应完毕后，抽滤，浓缩滤液，残余物经柱层析纯化得到黄色油状物4-((5-氨基-2-吗啉)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A1-4,166mg,收率99％)。MS(ESI)m/z:计算值380.25(M+H),实测值380.17；
第五步：4-(2-氯嘧啶-4-)苯甲酸甲酯(A1-5)
氮气保护，2,4-二氯嘧啶(3.00g,20.3mmol)和4-甲氧羰基苯硼酸(4.38g,24.3mmol)加入到混合溶剂DMF、1,4-二氧六环、水(24ml,15ml,6ml)中，再加入碳酸钠(6.45g,60.9mmol)，然后加入双三苯基磷二氯化钯(1.42g,2.03mmol)，加热至80℃搅拌16h。TLC确认反应完全后，浓缩1,4-二氧六环，EA萃取，去离子水洗涤有机相三次，无水硫酸钠干燥，浓缩EA，残余物经柱层析纯化得到白色固体4-(2-氯嘧啶-4-)苯甲酸甲酯(A1-5,4.27g,收率85％)。MS(ESI)m/z:计算值249.04(M+H),实测值249.12；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.73(d,J＝5.2Hz,1H),8.24–8.16(m,4H),7.73(d,J＝5.2Hz,1H),3.99(s,3H)。
第六步：4-(2-((3-((4-((叔丁氧羰基胺)丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸甲酯(A1-6)
氮气保护，4-(2-氯嘧啶-4-)苯甲酸甲酯(A1-5,119mg,0.48mmol)和4-((5-氨基-2-吗啉)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A1-4,166mg,0.44mmol)加入到1,4-二氧六环(5ml)中，加入碳酸钾(121mg,0.88mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(20mg,0.022mmol)和2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯(23mg,0.048mmol)，加热至100℃搅拌16h。TLC确认反应完全后，浓缩1,4-二氧六环，加入去离子水和二氯甲烷，分液，有机相用去离子水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，浓缩二氯甲烷，残余物经柱层析纯化得到黄色固体4-(2-((3-((4-((叔丁氧羰基胺)丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸甲酯(A1-6,145mg,收率56％)。MS(ESI)m/z:calcd592.72(M+H),found 592.95；1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.68(s,1H),8.59(d,J＝5.1Hz,1H),8.32(d,J＝8.4Hz,2H),8.12(d,J＝8.1Hz,2H),7.91(s,1H),7.70(d,J＝8.4Hz,1H),7.46(d,J＝5.2Hz,1H),7.11(d,J＝8.7Hz,1H),6.77(s,1H),4.53(s,2H),3.91(s,3H),3.74(m,4H),3.50(t,J＝4.0Hz,2H),2.91(d,J＝6.0Hz,2H),2.84(s,4H),1.49(m,4H),1.35(s,9H)。
第七步：4-(2-((3-((4-((叔丁氧羰基胺)丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸(A1-7)
4-(2-((3-((4-((叔丁氧羰基胺)丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸甲酯(A1-6,145mg,0.24mmol)加入到THF和水(6ml/2ml)的混合溶液中，再加入氢氧化锂一水合物(51mg,1.23mmol)，室温搅拌16h。TLC确认反应完全后，加1M HCl调节体系PH至7.0，浓缩溶剂，加入EA和水分液萃取，去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩EA得到黄色固体4-(2-((3-((4-((叔丁氧羰基胺)丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸(A1-7,124mg,收率88％)，直接进行下步反应。
第八步：4-(2-((3-((4-氨基丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸(A1-8)
4-(2-((3-((4-((叔丁氧羰基胺)丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸(A1-7,124mg,0.21mmol)加入EA(2ml)中，滴入氯化氢/EA溶液(1mol/L,1ml)，室温搅拌1h。TLC确认反应结束后，浓缩反应液得到黄色固体4-(2-((3-((4-氨基丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸(A1-8,120mg,收率100％)。MS(ESI)m/z:calcd 478.25(M+H),found 478.33。
第九步：44-吗啉-6-氧杂-3,11-二氮杂-2(4,2)-嘧啶杂-1(1,4),4(1,3)-二苯杂环十二蕃-12-酮(A1)
O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐(143mg,0.36mmol)和N,N-二异丙基乙胺(162mg,1.2mmol)加入到DCM(10ml)中，室温搅拌。缓慢滴加4-(2-((3-((4-氨基丁氧)甲基)-4-吗啉苯基)胺基)嘧啶-4-)苯甲酸(A1-8,60mg,0.11mmol)的DCM和DMF(3ml/7ml)的混合溶液，持续1h，加毕继续室温搅拌16h。LCMS确认反应完全后，浓缩反应液，残余物经柱层析纯化得到黄色固体44-吗啉-6-氧杂-3,11-二氮杂-2(4,2)-嘧啶杂-1(1,4),4(1,3)-二苯杂环十二蕃-12-酮(A1,15mg,收率30％)。MS(ESI)m/z:calcd 460.23(M+H),found 460.52；1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.59(s,1H),8.55(d,J＝5.0Hz,1H),8.41(d,J＝2.0Hz,1H),7.94(d,J＝8.0Hz,3H),7.52(d,J＝7.9Hz,2H),7.27(d,J＝5.0Hz,1H),7.04(dd,J＝10.4,5.3Hz,2H),4.48(s,2H),3.78–3.63(m,4H),3.24(t,J＝4.0Hz,2H),2.83–2.75(m,4H),2.69(m,2H),1.40-1.34(m,2H),1.20–1.10(m,2H)。
实施例2制备12-氟-44-环丙基-6-氧杂-3,11-二氮杂-2(4,2)-嘧啶杂-1(1,4),4(1,3)-二苯杂环十二蕃-12-酮：(A2)
Figure BDA0002510893070000361
第一步：1-溴-2-溴甲基-4-硝基苯(A2-2)
2-溴-5-硝基苄醇(A2-1,928mg，4.0mmol)和三苯基膦(1.98g，6.0mmol)加入DCM(40ml)中，搅拌10min，冰浴冷却到0℃，滴加四溴化碳(1.57g，6.0mmol)的DCM(5ml)溶液，滴毕室温搅拌2h。TLC确认反应完全后，浓缩DCM，残余物经柱层析纯化得到黄色固体A2-2(647mg，收率55％)。1H NMR(400MHz,CDCl3):8.36(s,1H),8.05(d,J＝8.8Hz,1H),7.81(d,J＝8.8Hz,1H),4.66(s,2H)。
第二步：4-((2-溴-5-硝基)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A2-3)
氮气保护，4-(N-叔丁氧羰基氨基)-1-丁醇(547mg,2.9mmol)加入到无水DMF(10ml)中，冰浴冷至0℃，加入氢化钠(132mg,3.3mmol,60％)，冰浴下继续搅拌30min，后慢慢加入A2-2(647mg,2.2mmol)的DMF(5ml)溶液，冰浴下继续搅拌1h。TLC确认反应完全后，置于冰浴下加饱和氯化铵溶液淬灭，EA萃取，去离子水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，浓缩EA溶液，残余物经柱层析纯化得到A2-3(440mg,收率50％)。MS(ESI)m/z:calcd 347.08(M+H-56),found 346.90。
第三步：4-((2-环丙基-5-硝基)苄氧)丁胺-1-羧酸叔丁酯(A2-4)
氮气保护，A2-3(400mg,1.0mmol)和环丙基硼酸(129mg,1.5mmol)溶于甲苯(16mL)和水(2ml)中，加入磷酸钾(637mg,3.0mmol)，三环己基膦四氟硼酸盐(147.3mg,0.40mmol)和醋酸钯(45mg，0.20mmol)，加热至100℃搅拌3h。TLC确认反应完全后，浓缩甲苯，EA萃取，去离子水洗涤有机相三次，无水硫酸钠干燥，浓缩EA，残余物经柱层析纯化得到淡黄色油状物A2-4(360mg,收率98％)。MS(ESI)m/z:calcd 365.20(M+H),found365.14。
第四步：12-氟-44-环丙基-6-氧杂-3,11-二氮杂-2(4,2)-嘧啶杂-1(1,4),4(1,3)-二苯杂环十二蕃-12-酮(A2)
由A2-4经过五步反应(类似于A1)得到黄色固体A2(30mg)。MS(ESI)m/z:calcd433.20(M+H),found 433.30；1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.64(s,1H),8.58(d,J＝5.0Hz,1H),8.22(d,J＝2.3Hz,1H),8.07-8.03(m,1H),7.88-7.84(m,1H),7.41-7.37(m,2H),7.16(dd,J＝5.0,2.1Hz,1H),6.97(dd,J＝8.3,2.3Hz,1H),6.87(d,J＝8.3Hz,1H),4.55(s,2H),3.23(t,J＝6.4Hz,2H),2.81-2.75(m,2H),1.86–1.77(m,1H),1.38-1.32(m,2H),1.25-1.22(m,2H),0.88-0.77(m,2H),0.57-0.53(m,2H).
参照实施例1和2的实验步骤，以不同起始原料，得到实施例3-94，如下表1所示。
表1
Figure BDA0002510893070000371
Figure BDA0002510893070000381
Figure BDA0002510893070000391
Figure BDA0002510893070000401
Figure BDA0002510893070000411
Figure BDA0002510893070000421
Figure BDA0002510893070000431
Figure BDA0002510893070000441
Figure BDA0002510893070000451
Figure BDA0002510893070000461
Figure BDA0002510893070000471
Figure BDA0002510893070000481
Figure BDA0002510893070000491
Figure BDA0002510893070000501
实施例95：生物测试方法
JAK激酶的测活方法是利用均相时间分辨荧光技术。该方法的反应是在384浅孔板中，反应总体积是10ìL。激酶蛋白、化合物、ATP和底物的混合液在50mM Hepes(pH7.0)，NaN30.02％，BSA 0.01％，0.1mM Orthocanadate,5mM Mgcl2,1mM DTT的反应缓冲液中进行，反应1小时后，向体系中加入能够识别底物磷酸化的抗体和染料XL-615以及含有EDTA的检测缓冲液(Cisbio)。激酶的反应信号通过PE公司的多孔板检测仪进行检测。参数设置是激发光320nm，发射光615nm和665nm。通过665nm和615nm的信号比值间接反映JAK的活力。反应中设置不加酶的背景孔和不含化合物的全酶活性孔。
化合物抑制蛋白IC50的值通过公式：Y＝100/(1+10^((LogIC50-X)*HillSlope))获得。在JAK1反应体系中，ATP的浓度为2ìM，JAK1蛋白浓度是0.2ng/ìL。
在JAK2反应体系中，ATP的浓度为2ìM，JAK2蛋白浓度是0.01ng/ìL。
在JAK3反应体系中，ATP的浓度为2ìM，JAK3蛋白浓度是0.04ng/ìL。
在TYK2反应体系中，ATP的浓度为2ìM，TYK2蛋白浓度是0.2ng/ìL。
测试数据分为以下几种：A:IC50<10nM；B:IC50 11-100nM；C:IC50 101-1000nM；D:IC50 1001-10000nM；E:IC50>10000nM。
测试结果如表2所示
表2
Figure BDA0002510893070000511
Figure BDA0002510893070000521
Figure BDA0002510893070000531
讨论:
上述实验结果提示：
(1)本发明的式I化合物表现出JAK3抑制活性，其对JAK1、JAK2和TYK2均有较好的选择性。本发明化合物IC50值可以低至10nM级或更低，这样对于体重约70kg的对象(如病人，尤其是风湿性关节炎或银屑病患者)而言，日服用剂量通常为10mg-30mg就可极其有效抑制JAK，尤其是JAK3。
(2)本发明的式I化合物表现出非常优异的JAK选择性，即JAK1/JAK3的IC50之比和/或JAK2/JAK3的IC50之比远远优于目前已上市的药物。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.式I所示的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，
Figure FDA0002510893060000011
式中，
X1、X2、X3和X4各自独立地选自下组：N、C或C-Rd；且X1、X2、X3和X4中有0、1、2、3个为N；
或者，当X1为C-Rd时，Rd与X2稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者，当X2为C-Rd时，Rd与X1稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者，当X3为C-Rd时，Rd与X4稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者，当X4为C-Rd时，Rd与X3稠合形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
A选自下组：-C(＝O)N-Rb、-C(＝O)O-、-SO2N(Rb)-、-C(＝O)N-Rb-SO2-、O、S；其中，Rb选自下组：H、取代或未取代C1-C6烷基；
B选自取代或未取代的下组基团：键、C(Rc)2、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基、(CH2)m-R'-；各Rc独立地选自下组：H、卤素、氨基、硝基、羟基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
X选自取代或未取代的下组基团：键、C(Rc)2、(CH2)m-O-、C(＝O)O-、O、N-Rb、S、SO、SO2、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
R5、R6、R7、R8、R9、R10和Rd各自独立地选自下组：H、D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
或者R5和R6与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R8和R9与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R9和R10与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
(CH2)n和(CH2)m中的H原子可以任选地被一个或多个Ra取代；
m为1、2、3、4或5；
n为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
如无特别说明，上述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
2.如权利要求1所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，其具有式I'所述的结构：
Figure FDA0002510893060000021
式中，
Q选自取代或未取代的下组基团：(CH2)m-R'-、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
X、m、n、A、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10定义如权利要求1所述。
3.如权利要求1所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，其具有式II所示的结构：
Figure FDA0002510893060000031
式中，
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地选自下组：H、D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基或-OR11；其中，R11选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
或者R1和R2与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R3和R4与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R5和R6与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R8和R9与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
或者R9和R10与它们连接的C原子一起形成取代或未取代的5-6元环烷基、杂环基、芳基或杂芳基；
(CH2)m和(CH2)n中的H原子可以任选地被一个或多个Ra取代；
A、B、m、n和X的定义如权利要求1所述；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
如无特别说明，上述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、杂环烷基、环烷基、杂芳基、芳基可进一步任选地被1个或多个Ra取代，其中，各Ra独立地选自下组：卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环烷基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基。
4.如权利要求1所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，其具有式III所示的结构：
Figure FDA0002510893060000041
式中，
B选自取代或未取代的下组基团：键、(CH2)m-R'-、C3-C10亚环烷基、3-10元亚杂环基、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
m、n、R5、R6、R8、R9的定义如权利要求1所述，R1、R2的定义如权利要求3所述。
5.如权利要求1所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，其具有式IV所示的结构：
Figure FDA0002510893060000042
Figure FDA0002510893060000051
式中，
Q选自取代或未取代的下组基团：(CH2)m-R'-、5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；其中，R'独立地选自取代或未取代的下组基团：5-12元亚杂芳基、C6-C12亚芳基；所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
X、m、R1、R2、R5、R6、R8、R9定义如权利要求1所述。
6.如权利要求1所述的式I化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，其具有式V所示的结构
Figure FDA0002510893060000052
其中，R5、R6、R8、R9、X和n的定义如权利要求1所述；R1、R2的定义如权利要求2所述。
7.如权利要求1所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物，其特征在于，所述化合物选自下组：
Figure FDA0002510893060000053
Figure FDA0002510893060000061
Figure FDA0002510893060000071
Figure FDA0002510893060000081
Figure FDA0002510893060000091
Figure FDA0002510893060000101
8.一种药物组合物，其特征在于，包含权利要求1所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物；和药学上可接受的载体。
9.一种权利要求1-7任一所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物或权利要求8所述的药物组合的用途，其特征在于，用于制备治疗或预防与JAK激酶的活性或表达量相关的疾病的药物或药物组合物。
10.一种如权利要求1所述的化合物或其立体异构体或光学异构体、药学上可接受的盐、前药或溶剂化物的制备方法，包括如下步骤：
在惰性溶剂中，催化剂存在下，化合物A8发生成环反应，从而得到式I化合物；
Figure FDA0002510893060000102
式中，
A1选自下组：羧基、磺酸基、CO-O-R”、-CO-NH-R”；其中，R”选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
所述的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：D、卤素、氨基、胺基、硝基、羟基、巯基、氰基、羧基、砜基、亚砜基、酰胺基、磺酰胺基、酯基、甲酰基、甲酰胺基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、3-10元杂环基、C3-C10环烷基、5-12元杂芳基、C6-C12芳基；
A2选自下组：氨基、羟基；
A、B、X1、X2、X3、X4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、X和n的定义如权利要求1所述。
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