CN114195788A - 一类四环化合物及其用途 - Google Patents

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CN114195788A CN202010979381.8A CN202010979381A CN114195788A CN 114195788 A CN114195788 A CN 114195788A CN 202010979381 A CN202010979381 A CN 202010979381A CN 114195788 A CN114195788 A CN 114195788A
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Abstract

本发明涉及一类四环化合物及其用途。具体地，本发明公开了下式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐。所述化合物可以用于抑制KRAS G12C突变蛋白和治疗相关的癌症。

Description

一类四环化合物及其用途
技术领域
本发明涉及药物合成领域，具体而言，涉及一类四环化合物及其用途。
背景技术
RAS突变经常在恶性肿瘤中观察到并且支持癌症的各种标志，包括基因组不稳定性，细胞增殖，细胞凋亡的抑制，代谢的重编程，微环境的改变，免疫应答的逃避和转移的促进。与其对癌细胞功能的普遍影响一致，许多已建立的肿瘤模型中致癌KRAS的消退导致肿瘤消退。因此，RAS是一个潜在的非常有效的癌症治疗靶点。RAS突变看起来有多种功能类别，可能需要针对每个功能类别制定策略。
在RAS家族成员中，致癌突变最常见于KRAS(85％)，而NRAS(12％)和HRAS(3％)则较为少见。大多数RAS家族突变发生在氨基酸残基12、13和61处，在三维空间构象中，这些氨基酸残基多与GTP有直接相互作用。比如，氨基酸残基12处的甘氨酸突变为除脯氨酸以外的任何其它氨基酸均会产生空间阻断，阻止GAP蛋白进入KRAS，从而抑制GTP水解并导致高活性的GTP结合形式的KRAS显著增加。
变异的KRAS占肺癌的30％。97％的KRAS变异发生在外显子2和3，包括氨基酸G12(39％),G13和Q61。KRAS G12C是非小细胞肺癌中最常见的RAS突变，是美国癌症死亡的主要原因，临床上仍然没有直接和有效的药物。但近年该领域开始有了显著的进展。
2013年，Shokat等在《Nature》报道了突破性的结果，他们筛选设计的活性小分子能够在G12C处不可逆地与突变体半胱氨酸结合到KRAS效应区附近的一个小口袋。结合到这个口袋的小分子可以通过将蛋白质锁定在GDP结合的非活性状态来抑制KRAS活性。
2016年，Wellspring公司在《癌症发现》上报道了靶向KRAS G12C小分子抑制剂ARS-853。虽然活性仍在微摩尔级，但完成了细胞及动物试验的概念验证。2018年，该公司又在《细胞》上公开了新一代靶向KRAS G12C小分子抑制剂ARS-1620。
通过抑制KRAS突变蛋白，从而抑制癌症细胞的生长，进而治疗肺癌、胰腺癌、结直肠癌等癌症看起来是一个很有希望的治疗手段。因此，该领域存在潜在的远未被满足的巨大药物需求。
WO2019110751公开了如下通式化合物及以下化合物A(在下文中用作阳性对照化合物)，没有任何实施例公开与本发明相同的化合物。
Figure BDA0002687003500000011
发明内容
本发明的技术目的是提供一类具有KRAS G12C突变蛋白抑制活性的化合物。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种以下式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐，
Figure BDA0002687003500000021
其中，
R1选自H、C1-6直链或支链烷基；
R2选自C1-6直链或支链烷基、C3-6环烷基；
R3选自H、卤素；
Z选自N、CR4，其中，R4选自-H、卤素，
其中，所述C1-6直链或支链烷基或C3-6环烷基中的氢可被氘取代。
在具体实施方式中，在式(I)中，
R1选自H、甲基、乙基、丙基、丁基；
R2选自甲基、乙基、丙基、丁基、-CD3、环丙基、环丁基；
R3选自H、Cl、F；以及
Z选自N、CR4，其中，R4选自H、Cl和F。
在具体实施方式中，在式(I)中，
R1选自H、甲基；
R2选自甲基、-CD3、环丙基；
R3选自H、F；以及
Z选自CR4，其中，R4选自H、F。
在具体实施方式中，式(I)表示的化合物选自以下化合物之一：
Figure BDA0002687003500000022
Figure BDA0002687003500000031
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的根据本发明的由式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐作为活性成分，以及药学上可接受的辅料。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了上述化合物或其药学上可接受的盐，或上述药物组合物作为活性成分在制备用于治疗KRAS G12C突变蛋白相关癌症的药物中的用途。
在具体实施方式中，所述癌症选自：肺癌、结直肠癌、胰腺癌、胰腺癌、肝癌、胃癌、食道癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、黑色素瘤、脑胶质瘤、淋巴癌、白血病。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种KRAS G12C突变蛋白相关癌症的治疗方法，所述治疗方法包括向受试者施用有效量的根据本发明的所述化合物或其药学上可接受的盐，或施用有效量的根据本发明的药物组合物。
在具体实施方式中，所述癌症选自：肺癌、结直肠癌、胰腺癌、胰腺癌、肝癌、胃癌、食道癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、黑色素瘤、脑胶质瘤、淋巴癌、白血病。
有益效果
本发明合成一类新型的四环化合物，通过药理实验证实该类化合物对KRAS G12C突变细胞具有很好的抑制活性，因此可以用于KRAS G12C突变蛋白相关癌症的治疗。此外，本发明的个别化合物显示出优异的药物代谢性质。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
根据本发明，如果无另外说明，这里引用的所有术语具有与那些本领域的熟练人员理解本发明相同的含义。
如本文所用的术语“盐”是指含阳离子和阴离子的化合物，其可通过可接受质子部位的质子化和/或可供质子部位的去质子化来产生。值得注意的是，可接受质子部位的质子化导致形成阳离子类物质，其电荷通过生理阴离子的存在而平衡，而可供质子部位的去质子化导致形成阴离子类物质，其电荷通过生理阳离子的存在而平衡。
术语“药学上可接受的盐”指所述盐是药学上可接受的。药学上可接受的盐的例子包括但不限于：(1)酸加成盐，与无机酸形成，如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等等；或与有机酸形成，如羟基乙酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、3-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、1,2-乙烷-二磺酸、2-羟基乙烷磺酸、苯磺酸、4-氯苯磺酸、2-萘磺酸、4对甲苯磺酸、樟脑酸、十二烷基硫酸、葡萄糖酸、谷氨酸、水杨酸、顺式-已二烯二酸等等；或(2)碱加成盐，和上述无机酸的任一种的共轭碱形成，其中共轭碱包含选自Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NHxR4-x +中的阳离子组分，其中NHxR4-x +(R是C1-4烷基，下标x是选自0、1、2、3或4的整数)表示季铵盐中的阳离子。应该理解，所有涉及药学上可接受的盐都包括相同酸加成盐的本文中所定义的溶剂加成形式(溶剂化物)或晶体形式(多晶型物)。
术语“C1-M烷基”是指包含1-M个碳原子的烷基，例如其中M是具有下列数值的整数：2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。例如术语“C1-6烷基”是指含有1-6个碳原子的烷基。烷基的例子包括但不限于低级烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基或戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基和辛基。
术语“C3-M环烷基”是指包含3-M个碳原子的环烷基，例如其中M是具有下列数值的整数：4、5、6、7、8。例如术语“C3-6环烷基”是指含有3-6个碳原子的环烷基。环烷基的例子包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
术语“芳香基”指芳族体系，可以是单环或原本稠合的或连接在一起的多芳环，从而使至少一部分稠合或连接的环形成共轭的芳系。芳基基团包括但不限制于：苯基、萘基、四氢萘基。芳基可被任选取代，如可被1-4个选自下组的基团所取代的芳基或杂环：卤素、-CN、-OH、-NO2、氨基、烷基、环烷基、链烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、取代的烷氧基、烷基羰基、烷基羧基、烷基氨基或芳硫基。
术语“取代”指参考基团可以被一个或多个额外基团所取代，额外基团单独地且独立的选自于，烷基，环烷基，芳基，杂芳基，杂脂环烃，羟基，烷氧基，烷硫基，芳硫基，烷亚砜基，芳亚砜基，烷砜基，芳砜基，氰基，卤基，羰基，硫代羰基，硝基，卤烷基，氟烷基和氨基，包括单取代和双取代的氨基基团及其被保护的衍生物。
本发明所提供的由式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐，和包含该化合物的药物组合物可以是多种形式，如片剂、胶囊、粉剂、糖浆、溶液状、悬浮液和气雾剂等，并可以存在于适宜的固体或液体的载体或稀释液中以及适宜的用于注射或滴注的消毒器具中。
本发明的药物组合物的各种剂型可按照药学领域的常规制备方法制备。例如其制剂配方的单位剂量中包含0.05-200mg式(I)的化合物或其药学上可接受的盐，优选地，制剂配方的单位剂量中包含0.1mg-100mg式(I)的化合物。
本发明的由式(I)表示的化合物和药物组合物可对哺乳动物临床使用，包括人和动物，可以通过口、鼻、皮肤、肺、或者胃肠道等的给药途径。最优选为口服。最佳优选日剂量为0.01-200mg/kg体重，一次性服用，或0.01-100mg/kg体重分次服用。不管用何种服用方法，个人的最佳剂量应依据具体的治疗而定。通常情况下是从小剂量开始，逐渐增加剂量一直到找到最适合的剂量。
本发明中，术语“有效量”可指为实现预期的效果所需的剂量和时段的有效的量。此有效量可能因某些因子而产生不同的变化，如疾病的种类或治疗时疾病的病症、被施用的特定标的器官的构造、病人个体大小、或疾病或症状的严重性。本领域具有通常知识者不需要过度实验即可凭经验决定特定化合物的有效量。
典型的配方是通过混合本发明的式(I)表示的化合物及载体、稀释剂或赋形剂制备而成。适宜的载体、稀释剂或赋形剂是本领域技术人员所熟知的，包括诸如碳水化合物、蜡、水溶性及/或可膨胀性聚合物、亲水性或疏水性物质、明胶、油、溶剂、水等物质。
所用的特定载体、稀释剂或赋形剂，将根据本发明的化合物的使用方式和目的而定。一般以本领域技术人员认为可安全有效地给药至哺乳类动物的溶剂为基础而选择溶剂。一般而言，安全的溶剂是无毒性含水溶剂诸如水，以及其他可溶于水或与水混溶的无毒性溶剂。适宜的含水溶剂包括水、乙醇、丙二醇、聚乙二醇(如PEG400、PEG300)等中的一种或多种。该配方也可包括一种或多种缓冲剂、安定剂、表面活性剂、润湿剂、润滑剂、乳化剂、悬浮剂、防腐剂、抗氧化剂、遮光剂、助流剂、加工助剂、着色剂、增甜剂、香料剂、调味剂或其它已知的添加剂，使该药物以可被接受的形式制造或使用。
本发明所述的如式(I)的化合物与至少一种其它药物的组合使用时，两种药物或多种药物可以分开使用也可以组合使用，优选以药学组合物的形式给药。本发明的如式(I)的化合物或药物组合物能以任一已知的口服、静脉注射、直肠给药、阴道给药、透皮吸收、其它局部或全身给药形式，分开或一起给药至受试者。
这些药物组合物亦可含有一种或多种缓冲剂、安定剂、表面活性剂、润湿剂、润滑剂、乳化剂、悬浮剂、防腐剂、抗氧化剂、遮光剂、助流剂、加工助剂、着色剂、增甜剂、香料剂、调味剂或其它已知的添加剂，使该药物组合物以可被接受的形式制造或使用。
本发明药物优选口服给药途径。用于口服给药的固态剂型可包括胶囊、片剂、粉末或颗粒制剂。在固态剂型中，本发明的化合物或药物组合物与至少一种惰性赋形剂、稀释剂或载剂混合。适宜的赋形剂、稀释剂或载剂包括诸如柠檬酸钠或磷酸二钙的物质，或淀粉、乳糖、蔗糖、甘露糖醇、硅酸等；粘合剂如羧甲基纤维素、褐藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖、阿拉伯胶等；湿润剂如甘油等；崩解剂如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、褐藻酸、特定的络合硅酸盐、碳酸钠等；溶液阻滞剂如石蜡等；吸收促进剂如季铵化合物等；吸附剂如高岭土、膨润土等；润滑剂如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固态聚乙二醇、月桂基硫酸钠等。在胶囊与片剂的情况下，该剂型亦可包括缓冲剂。类似类型的固态组合物亦可作为软式与硬式填充明胶胶囊中的填料，其使用乳糖以及高分子量聚乙二醇等作为赋形剂。
用于口服给药的液态剂型包括药学上可接受的乳化液、溶液、悬浮液、糖浆液与酏剂。除了本发明的化合物或其药物组合物之外，该液态剂型可含有本领域中常用的惰性稀释剂，诸如水或其他溶剂；增溶剂及乳化剂诸如乙醇、异丙基醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄基酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺；油类(如棉籽油、落花生油、玉米胚芽油、橄榄油、蓖麻油、芝麻油等)；甘油；四氢糠基醇；聚乙二醇与脱水山梨糖醇的脂肪酸酯；或这些物质中的几种的混合物等。
除了这些惰性稀释剂之外，该组合物也可包括赋形剂，诸如润湿剂、乳化剂、悬浮剂、增甜剂、调味剂与香料剂中的一种或多种。
就悬浮液而言，除了本发明的由通式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐或者包含其的药物组合物之外，可进一步含有载剂诸如悬浮剂，如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醣醇、脱水山梨醣醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂及黄耆胶，或这些物质中几种的混合物等。
本发明的由式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐或者包含其的药物组合物可采用其它局部给药剂型给药，包括膏、粉末、喷剂及吸入剂。该药物可在无菌条件下与药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载剂以及所需要的任一防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。眼用配方、眼用油膏、粉末与溶液，亦意欲涵盖于本发明的范围内。
此外，本公开还涵盖了试剂盒(例如制药包装)。提供的试剂盒可以包含本文所述的药物组合物或化合物和容器(例如，药瓶、安瓿、瓶子、注射器和/或分装包装或其它合适的容器)。在一些实施方式中，提供的试剂盒可以任选地进一步包括第二容器，其包含用于稀释或悬浮本文所述的药物组合物或化合物的药用赋形剂。在一些实施方式中，设置在第一容器和第二容器中的本文所述的药物组合物或化合物组合形成一个单元剂量形式。
在某些实施方式中，本文所述试剂盒进一步包括包含于试剂盒中的用于使用所述化合物或药物组合物的用法说明。本文所述的试剂盒还可以包括管理机构(如美国食品药品监督管理局(FDA))所要求的信息。在某些实施方式中，在试剂盒中包括的信息为处方信息。在某些实施方式中，试剂盒和用法说明提供用于治疗需要其的受试者的增殖性疾病和/或预防需要其的受试者的增殖性疾病。本文所述的试剂盒可以包含一种或多种额外的药物制剂作为单独的组合物。
以下结合具体的实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例，实施例是为了更好的阐释本发明的某些具体体现而不能被解释为以任何方式限定本发明的范围。实施例中未注明的条件为常规条件。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。
以下实施例中化合物的结构是通过核磁共振(NMR)或/和质谱(MS)来确定的。NMR位移(δ)以10-6(ppm)的单位给出。NMR的测定使用BrukerAVANCE-400核磁仪，测定溶剂为氘代二甲亚砜(DMSO-d6)、氘代氯仿(CDCl3)、氘代甲醇(CD3OD)，内标为四甲基硅烷(TMS)。
MS的测定用FINNIGAN LCQAd(ESI)质谱仪(生产商：Thermo，型号：Finnigan LCQadvantage MAX)。
柱层析一般使用烟台黄海硅胶200-300目硅胶为载体。
实施例中无特殊说明，反应的温度为室温，为20℃-30℃。
实施例中采用的柱层析的洗脱机体系包括有：A：二氯甲烷和甲醇体系，B：正己烷和乙酸乙酯体系，C：石油醚和乙酸乙酯体系，D：丙酮和石油醚体系，溶剂的体积比例根据化合物的极性不同而进行调节。
实验中所用缩写语：D：氘；NCS：N-氯代丁二酰亚胺；h：小时；min：分钟；EA：乙酸乙酯；DMF：N,N-二甲基酰胺；ml：毫升；mmol：摩尔；DOWTHERM：道氏热载体；PdCl2(dtbpf)：二氯[1,1'-双(耳叔丁基膦)二茂铁钯(II)；Boc：叔丁氧羰基；THF：四氢呋喃；DCM：二氯甲烷；DIPEA：二异丙基乙胺；TFA：三氟醋酸；TEA：三乙胺。
实施例1：化合物1的制备
Figure BDA0002687003500000061
按照如下路线利用起始原料1-1制备化合物1。
Figure BDA0002687003500000071
步骤1：中间体1-2的合成
将原料1-1(5g，26.46mmol)、NCS(3.71g，27.78mmol)溶于DMF(25ml)中，室温搅拌3h。反应结束后，加入H2O(50ml)、EA(50ml×3)萃取，饱和食盐水(50ml)洗涤，干燥，浓缩，柱层析得1-2(3.5g)棕色固体。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):7.10(d,J＝10.4Hz,1H),6.77-6.74(m,1H),5.48(brs,2H)；
MS m/z(ESI):223.9[M+1].
步骤2：中间体1-4的合成
将原料1-3(1.44g，11mmol)加入原甲酸三甲酯(5.3g，50mmol)中，升温至110℃，回流搅拌10min，降到85℃搅拌1.5h。加入中间体1-2(2.23g，10mmol)，85℃继续搅拌1h。反应结束后，冷却至室温，过滤，滤饼加入异丙醇(2ml×2)、乙醚(2ml×5)洗涤，干燥得中间体1-4(2.83g，类白色固体)。
MS m/z(ESI):377.9[M+1].
步骤3：中间体1-5的合成
将中间体1-4(2.262g，6mmol)加入DOWTHERM(50ml)中，升温至210℃，搅拌反应2h。反应结束后，冷却至室温，搅拌10min，加入正庚烷(50ml)，过滤。滤饼加入(50ml)正庚烷、(50ml)乙醚洗涤，烘干得中间体1-5(940mg，灰色固体)。
MS m/z(ESI):275.9[M+1].
步骤4：中间体1-6的合成
将中间体1-5(940mg，3.42mmol)加入丙酸(10ml)中，升温至125℃，滴入发烟硝酸(290μl，6.84mmol)，125℃下搅拌2h。反应结束后，冷却至室温，加入水(10ml)，过滤，滤饼用水(10ml×2)、乙醚(10ml×2)洗涤，干燥得中间体1-6(580mg，棕色固体)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.97(s,1H),8.15(s,1H)；
MS m/z(ESI):320.9[M+1].
步骤5：中间体1-7的合成
将中间体1-6(580mg，1.82mmol)加入甲苯(12ml)和POCl3(5ml)中，滴入2滴DMF，升温至100℃搅拌过夜。反应结束后，浓缩。加入DCM(20ml)溶解固体，将DCM相滴入冰NaHCO3溶液中(20ml)，DCM(20ml×2)萃取，饱和食盐水(20ml)洗涤，干燥，浓缩得中间体1-7(400mg，棕色固体)。
步骤6：中间体1-9的合成
将中间体1-7(676mg，2mmol)、原料1-8(630mg，2.44mmol)、DIPEA(774mg，6mmol)溶于THF(7ml)中，60℃搅拌3h。反应结束后，浓缩，柱层析得中间体1-9(630mg，黄色固体)。
MS m/z(ESI):561.1[M+1].
步骤7：中间体1-10的合成
将中间体1-9(630mg，1.125mmol)溶于醋酸(10ml)中，加入还原铁粉(220mg，4mmol)，80℃搅拌1h。反应结束后，过滤，浓缩。加入DCM、饱和NaHCO3溶液，过滤，DCM萃取2次，饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩得中间体1-10(610mg，淡黄色固体)。
MS m/z(ESI):499.1[M+1].
步骤8：中间体1-11的合成
将中间体1-10(610mg，1.26mmol)、K2CO3(348mg，2.52mmol)加入丙酮(10ml)中，加入碘甲烷(1.8g，12.6mmol)，40℃搅拌过夜。反应结束后，浓缩，加入DCM(20ml)、水(20ml)萃取，水相加入DCM(20ml×2)萃取，合并有机相，饱和食盐水(20ml)洗涤，柱层析得中间体1-11(460mg，淡黄色固体)。
MS m/z(ESI):513.1[M+1].
步骤9：中间体1-13的合成
将化合物1-11(256mg，0.5mmol)溶于二氧六环/H2O(6ml/2ml)中，加入化合物1-12(218mg，0.7mmol，参照WO2020081282合成)及PdCl2(dtbpf)(35mg，0.05mmol)，K3PO4(160mg，0.75mmol)，N2保护下加热到80℃反应2h。反应结束后，加入5ml水和15ml EA，萃取得有机相，干燥浓缩，柱层析纯化得中间体1-13(125mg，淡黄色固体)。
MS m/z(ESI):701.2[M+1].
步骤10：中间体1-14的合成
将化合物1-13(68mg)溶于DCM(6ml)中，加入2ml TFA，室温反应过夜。反应结束后，浓缩干，加入EA，用饱和碳酸氢钠调pH＝8左右，将有机相干燥浓缩得粗品1-14(62mg)。
步骤11：化合物1的合成
将化合物1-14(60mg，0.123mmol)溶于THF/H2O(2ml/2ml)中，加入K2CO3(68mg，0.494mmol)，N2保护下冷至0℃，缓慢滴加丙烯酰氯(11mg，0.123mmol)，加完0℃继续反应10min。反应完毕加入水，用EA萃取，将有机相干燥，浓缩，柱层析纯化得化合物1(18mg，白色固体)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):8.81(s,1H),8.01(s,1H),7.26-7.24(m,1H),7.06-6.99(m,2H),6.37(d,J＝16.8Hz,1H),5.81(d,J＝10.4Hz,1H),5.64-5.41(m,2H),5.00(brs,1H),4.82(d,J＝13.2Hz,1H),3.86-3.75(m,1H),3.68-3.62(m,1H),3.56(s,3H),3.13-3.10(m,1H),3.02-2.91(m,1H),1.62-1.60(m,3H).
MS m/z(ESI):555.1[M+1].
实施例2：化合物2的制备
Figure BDA0002687003500000091
除了在实施例1中的步骤6中采用哌嗪-1,3-二羧酸1-叔丁酯3-甲酯替代化合物1-8以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物2。
实施例3：化合物3的制备
Figure BDA0002687003500000092
除了在实施例1中的步骤8中采用氘代碘甲烷替代化合物碘甲烷以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物3。
实施例4：化合物4的制备
Figure BDA0002687003500000093
除了在实施例1中的步骤8中采用碘代环丙烷替代化合物碘甲烷以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物4。
实施例5：化合物5的制备
Figure BDA0002687003500000101
除了在实施例1中的步骤1中采用3-溴苯胺替代化合物1-1以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物5。
实施例6：化合物6的制备
Figure BDA0002687003500000102
除了在实施例1中的步骤1中采用3-溴苯胺替代化合物1-1以及在实施例1中的步骤8中采用氘代碘甲烷替代化合物碘甲烷以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物6。
实施例7：化合物7的制备
Figure BDA0002687003500000103
除了在实施例1中的步骤9中采用(5,7-二氟-4-羟基-苯并噻唑-2-基)-氨基甲酸叔丁酯替代化合物1-12以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物7。
实施例8：化合物8的制备
Figure BDA0002687003500000104
除了在实施例1中的步骤8中采用氘代碘甲烷替代化合物碘甲烷以及在实施例1中的步骤9中采用(5,7-二氟-4-羟基-苯并噻唑-2-基)-氨基甲酸叔丁酯替代化合物1-12以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物8。
实施例9：化合物9的制备
Figure BDA0002687003500000111
除了在实施例1中的步骤1中采用6-溴吡啶-2-基胺替代化合物1-1以外，以与实施例1中相同的方法制备化合物9。
实施例10:化合物10的制备
Figure BDA0002687003500000112
除了在实施例9中的步骤8中采用氘代碘甲烷替代化合物碘甲烷以外，以与实施例9中相同的方法制备化合物10。
在下表中总结以上实施例2-10中制备的化合物2-10的结构及结构表征数据：
Figure BDA0002687003500000113
Figure BDA0002687003500000121
Figure BDA0002687003500000131
测试实施例1：化合物对KRAS G12C突变细胞活性试验
本实验旨在验证本发明化合物对KRAS G12C突变的NCI-H358人非小细胞肺癌细胞中ERK磷酸化的抑制。
主要试剂：
细胞株NCI-H358、RPMI1640培养基、FBS、TrypLETM Express Enzyme、PBS、8％固定液、阻断溶液、100％甲醇、兔抗pERK、鼠抗GAPDH、IRDye 800CW山羊抗兔IgG、IRDye 680RD山羊抗鼠IgG
主要耗材与仪器：
T75细胞培养瓶、384细胞培养微孔板、CO2恒温培养箱、Eppendorf离心机、Echo550液体工作站、红外激光成像系统Odyssey CLx
实验方法：
4x 106个NCI-H358细胞(购自ATCC)接种于T75培养瓶，用加10％FBS(购自Transgene)和1％青霉素链霉素的RPMI 1640(均购自Gibco)培养2天，37℃，5％CO2。第3天时，倒去培养基，并用PBS洗一次。加入2ml TrypLETM Express Enzyme(购自Gibco)在室温消化至细胞变圆。加入5ml新鲜培养基，吹打并收集细胞。1000rpm离心5分钟。弃去上清，用新鲜培养基重悬细胞并计数。在384孔板中每孔接种40μl 6000个细胞，37℃，5％CO2培养过夜。第二天，用Echo 550加入200nl每孔的梯度稀释化合物(0.5％DMSO，起始浓度1000nm，3倍稀释，共10个浓度点)(以上文中的相同浓度的化合物A作为阳性对照药)，继续培养3小时。在每孔中加入40μl 8％固定液(购自Solarbio)，室温孵育20分钟。加入40μl PBS洗涤一次。然后加入40μl 100％冷甲醇室温孵育10分钟。用40μl PBS洗涤一次。每孔加入20μl阻断溶液(购自Licor)室温孵育1小时。吸去阻断溶液并加入20μl一抗混合物，兔抗pERK(购自CST，1:1000稀释)和鼠抗GAPDH(购自CST，1：2000稀释)，4℃孵育过夜。40μl每孔的含0.05％吐温的PBST洗涤3次。每孔加入20μl二抗混合液，IRDye 800CW山羊抗兔IgG和IRDye 680RD山羊抗鼠IgG(均购自Li-COR，均按1:2000稀释)，室温孵育45分钟。每孔加入40μl PBST洗涤3次。将孔板在1000rpm离心1分钟，并用Odyssey CLx读板。
数据分析：IC50结果由GraphPad Prism 5.0软件进行分析。
具体测试数据见下表1。
表1
Figure BDA0002687003500000132
结论：与对照化合物A相比，本发明中的化合物对KRAS G12C突变的NCI-H358人非小细胞肺癌细胞中ERK磷酸化的抑制活性至少提高了10倍。
测试实施例2：化合物对NCI-H358人非小细胞肺癌细胞增殖的抑制
实验目的：
本实验旨在验证本发明化合物对KRAS G12C突变的NCI-H358人非小细胞肺癌细胞增殖的抑制。
主要试剂：
细胞株NCI-H358、RPMI1640培养基、FBS、TrypLETM Express Enzyme、PBS、CellTiter-Glo 3D Cell Viability Assay试剂盒
主要耗材与仪器：
T75细胞培养瓶，384超低粘附细胞培养圆底微孔板、CO2恒温培养箱、Eppendorf离心机、Echo 550液体工作站、Envision多标记分析仪
实验方法：
在384超低粘附细胞培养圆底微孔板中加入200nl梯度稀释化合物(起始浓度1000nM,3倍稀释，10个浓度点)，并接种40μl 800个新消化的处于对数生长期的NCI-H358细胞，37℃，5％CO2培养3天，培养基为加10％FBS和1％青霉素链霉素的RPMI 1640。第4天，加入20μl CellTiter-Glo 3D Cell Viability试剂(购自Promega)，室温振荡1小时，然后用Envision多标记分析仪读数。
数据分析：IC50结果由GraphPad Prism 5.0软件进行分析。
具体测试数据见下表2。
表2
Figure BDA0002687003500000141
结论：本发明中的化合物出乎意料地显示了比对照化合物A更强的细胞肿瘤抑制活性，与化合物A相比，活性提高了3.5-20倍。
测试实施例3：药代动力学评价：
以小鼠为受试动物，测试了小鼠鼠灌胃给予化合物3后不同时刻血浆中药物浓度。研究本发明化合物在小鼠鼠体内药物代谢动力学行为，评价其药物代谢特征。每组实施例选用9只体重相近的小鼠，口服给予剂量为10mg/kg，单次给药。动物给药后在15min、30min、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h时间点采集血液(每只小鼠间隔2个时间点采样，共采样3个时间点)。采用LC-MS/MS分析方法检测血浆中化合物含量，方法的定量下限均为20ng/mL。使用代谢动力学数据分析软件WinNonlin 7.0对血浆中的浓度数据进行统计，利用非房室模型法(NCA)计算药代参数，具体见下表3。
实验方案：
实验药品：化合物3。
药物配置：取一定量药物，加入2％Klucel LF+0.1％Tween 80水溶液，配制成呈澄清溶液或均匀悬浮液。
给药：小鼠禁食过夜后灌胃给药，给药剂量为10mg/kg。
操作：小鼠灌胃给药，于给药前及给药后15min、30min、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h尾静脉采血，置于肝素化样品管中，4℃，3500转/分钟离心10分钟分离血浆，于-20℃保存，给药后2小时进食。
测定药物灌胃给药后小鼠血浆中待测化合物的含量：血浆样品室温解冻后分别取50μL，加入130μL的内标工作液(1000ng/mL，乙腈，甲苯磺丁脲)，涡旋约1min后，4℃，13000rpm条件下离心10min。取50μL上清液与100μL 50％乙腈水混合后进样LC/MS/MS分析。
药代动力学参数结果见表3。
表3：小鼠药物代谢数据
Figure BDA0002687003500000151
结论：本发明的化合物药代吸收良好，血液中药物的暴露量非常高，具有非常优异的药物代谢性质。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种以下式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐，
Figure FDA0002687003490000011
其中，
R1选自H、C1-6直链或支链烷基；
R2选自C1-6直链或支链烷基、C3-6环烷基；
R3选自H、卤素；
Z选自N、CR4，其中，R4选自H、卤素，
其中，所述C1-6直链或支链烷基或C3-6环烷基中的氢可以被氘取代。
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，
R1选自H、甲基、乙基、丙基、丁基；
R2选自甲基、乙基、丙基、丁基、-CD3、环丙基、环丁基；
R3选自H、Cl、F；以及
Z选自N、CR4，其中，R4选自H、Cl和F。
3.根据权利要求2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中，
R1选自H、甲基；
R2选自甲基、-CD3、环丙基；
R3选自H、F；以及
Z选自CR4，其中，R4选自H、F。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中，所述化合物选自以下化合物之一：
Figure FDA0002687003490000012
Figure FDA0002687003490000021
5.一种药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的根据权利要求1至4中任意一项所述的化合物或其药学上可接受的盐作为活性成分，以及药学上可接受的辅料。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或根据权利要求5所述的药物组合物作为活性成分在制备用于治疗KRAS G12C突变蛋白相关癌症的药物中的用途。
7.根据权利要求6所述的用途，其中，所述癌症选自肺癌、结直肠癌、胰腺癌、胰腺癌、肝癌、胃癌、食道癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、黑色素瘤、脑胶质瘤、淋巴癌及白血病中的任一种。
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