CN114222747A - Pim激酶抑制剂组合物及其用途 - Google Patents

Pim激酶抑制剂组合物及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN114222747A
CN114222747A CN202080049739.5A CN202080049739A CN114222747A CN 114222747 A CN114222747 A CN 114222747A CN 202080049739 A CN202080049739 A CN 202080049739A CN 114222747 A CN114222747 A CN 114222747A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
compound
alkenyl
pim
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080049739.5A
Other languages
English (en)
Inventor
M·J·伯克
B·陈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Snape Biological Co
Original Assignee
Snape Biological Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snape Biological Co filed Critical Snape Biological Co
Publication of CN114222747A publication Critical patent/CN114222747A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/12—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D487/14—Ortho-condensed systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/22—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed systems contains four or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D491/14—Ortho-condensed systems
    • C07D491/147—Ortho-condensed systems the condensed system containing one ring with oxygen as ring hetero atom and two rings with nitrogen as ring hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D495/14—Ortho-condensed systems

Abstract

本公开涉及用作PIM激酶抑制剂的化合物和组合物。还提供了合成方法和使用PIM抑制剂治疗患有癌性恶性肿瘤的个体的方法。

Description

PIM激酶抑制剂组合物及其用途
背景技术
蛋白激酶通过引起磷酰基从三磷酸核苷转移到参与信号通路的蛋白质受体来介导细胞内信号转导。这些磷酸化事件充当可调节或调控目标蛋白质的生物学功能的分子开关。
许多疾病与由上述的蛋白激酶介导的事件触发的异常细胞反应有关(Roskoski,R.Jr.,Pharmacol.Res.,2015,100,1–23；Fleuren,E.D.G.,et al.,Nat.Rev.Cancer,2016,16,83-98)。这些疾病包括但不限于癌症、自身免疫疾病、炎性疾病、骨病、代谢疾病、神经性和神经退行性疾病、心血管疾病、过敏和哮喘、阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)和激素相关疾病。因此，仍然需要找到一种作为治疗剂有用的新的安全且有效的蛋白激酶抑制剂。
莫洛尼鼠白血病病毒前病毒整合位点(Proviral integration site，PIM)激酶是三种组成型活性原致癌丝氨酸/苏氨酸激酶PIM1、PIM2和PIM3的家族，已显示调控与若干个重要的正常生物过程相关的信号传导，包括细胞的存活、增殖、分化和凋亡。然而，当这些过程被破坏或变得过度活跃时，它们就会表现出癌症的特征。PIM激酶促进细胞存活并下调细胞凋亡，因此已显示直接参与与肿瘤发生相关的信号传导机制。
由于与过表达PIM1和/或PIM3的内胚层和其他癌症相关的预后不良和治疗选择有限，开发PIM1和/或PIM3激酶的选择性抑制剂代表了一种专用于治疗癌症，尤其是诸如尤因氏肉瘤(Ewing’s sarcoma)等肉瘤，或胃癌、肝癌、结肠癌、前列腺癌、食道癌、胰腺癌和其他内胚层器官的癌症的新策略，该新策略使用与现有治疗方式相比表现更高的疗效、更低的毒性和更低的耐药易感性的药物，单独地或与其他治疗剂联合进行治疗。
发明内容
本公开提供了下列通式(I)的三种PIM抑制剂组合物家族的有效和选择性抑制剂、药物制剂、它们的制备方法及其用途，包括旨在通过选择性抑制PIM3来特异性靶向内胚层癌的用途。
公开的实施方式是具有式(I)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物；其中式(I)如所定义的。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IIA)或(IIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(IIA)或(IIB)定义如下。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IIIA)或(IIIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(IIIA)或(IIIB)定义如下。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IVA)或(IVB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(IVA)或(IVB)定义如下。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VA)或(VB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(VA)或(VB)定义如下。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VIA)或(VIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(VIA)或(VIB)定义如下。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VIIA)或(VIIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(VIIA)或(VIIB)定义如下。
其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VIIIA)或(VIIIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(VIIIA)或(VIIIB)定义如下。
本公开的其他实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IXA)或(IXB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中式(IXA)或(IXB)定义如下。
还公开了药物组合物，该药物组合物包含：本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药；以及一种或多种药学上可接受的赋形剂。
进一步公开了一种治疗、预防或改善对象的涉及PIM3表达的病症、疾病或状况的一种或多种症状的方法，包括向对象施用治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药。
还公开了一种治疗、预防或改善对象的病症、疾病或状况的一种或多种症状的方法，所述病症、疾病或状况包括诸如胃、肝脏、结肠、胰腺、前列腺和胆囊的内胚层器官的癌症以及其他涉及PIM3表达的癌症，该方法包括向对象施用治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药。
另外，公开了一种调节PIM3激酶活性的方法，包括使PIM3激酶在体外或体内接触治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药。
还公开了一种治疗、预防或改善对象的PIM3激酶介导的病症、疾病或状况的一种或多种症状的方法，包括向对象施用治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药，其中，该化合物部分或完全抑制PIM3活性，并显示出相对PIM1激酶、PIM2激酶和其他已知存在于人体中的激酶而言增强的抗PIM3激酶效力和/或增强的抑制PIM3激酶的选择性。
还公开了用于治疗具有以下特征的癌症状况的方法：例如，异常疲劳、疼痛、持续肿块、出血、僵硬、头晕、贫血、易感染、持续咳嗽或瘙痒、头痛、体重骤降、不愈合疮和发热。癌性恶性肿瘤几乎可影响身体的任何部位，包括心脏、大脑、神经、肌肉、皮肤、眼睛、关节、肺、胰腺、前列腺、生殖器官、肾脏、腺体、淋巴系统、免疫系统、胃肠系统、循环系统和血管。
附图说明
图1A、图1B和图1C是使用生化测定的化合物18靶向PIM1-3的IC50图的图示，该图示显示了PIM3选择性；
图2A和图2B分别是使用LANCE Ultra测定法的化合物32和化合物53靶向PIM1-3激酶的IC50图的图示，并且该图示显示了PIM1和PIM3选择性；
图3A、图3B和图3C是将化合物19、化合物24和化合物37分别加入癌细胞系HepG2、A673和Huh7时表现出生长抑制的EC50细胞毒性图的图示；
图4是化合物49给药后的CD57小鼠中相对Hepal-6肿瘤大小的图示。
具体实施方式
为了便于理解本文阐述的公开内容，以下定义了多个术语。
通常，本文所使用的命名法和本文所述的有机化学、药物化学、分子生物学、微生物学、生物化学、酶学、计算生物学、计算化学和药理学中的实验室程序是本领域公知和常用的那些。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语通常具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
除非另有说明，否则应适用以下定义。出于本公开的目的，化学元素根据第75版化学和物理手册CAS版本的元素周期表(Periodic Table of the Elements,CAS version,Handbook of Chemistry and Physics,75th Ed)进行识别。此外，有机化学的一般原理在“Organic Chemistry,Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito:1999”和“March's Advanced Organic Chemistry,6thEd.,Ed.:Smith,M.B.and March,J.,JohnWiley&Sons,New York:2007”中有所描述，其全部内容通过引用并入本文。
本文提供了通过向有需要的对象施用PIM激酶的选择性抑制剂来治疗某些形式的癌症的化合物和方法。在某些实施方式中，对象已被诊断患有或被怀疑患有被发现与过表达或过度活跃的PIM激酶相关的癌症。诸如胃、肝脏、结肠、胰腺和胆囊的内胚层器官的癌症，代表了已经证明PIM1和/或PIM3参与的癌症的例子，因此是用有效的PIM1和/或PIM3抑制剂治疗的候选者。
PIM抑制剂
公开了PIM激酶抑制剂，其中某些化合物表现出对PIM1和/或PIM3的选择性抑制。高选择性PIM1和/或PIM3抑制剂可特用于治疗表达和/或依赖于该激酶的活性而使其病理生长和增殖的癌症。内胚层癌症，包括胃、结肠、肝脏、胰腺、前列腺和胆囊的恶性肿瘤在内，已显示出过表达PIM1和/或PIM3，并且已证明PIM1和/或PIM3抑制能抑制这些癌症的生长。本文还描述了用于逆转或减少与包括内胚层癌在内的癌性恶性肿瘤相关的一种或多种消极症状的包含PIM抑制剂(例如本文所述的PIM抑制剂化合物)的药物组合物。本文还描述了用于阻止或延迟与包括内胚层癌在内的癌性恶性肿瘤相关的消极症状的进展的包含PIM抑制剂的药物组合物。本文描述了PIM抑制剂在制备用于治疗癌症的一种或多种症状的药物中的用途。
在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂以大致相等的效力抑制所有PIM激酶。在某些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低或抑制一种或多种PIM激酶的活性，同时在很大程度上不影响其他物质的活性。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂基本上降低或抑制PIM3的激酶活性。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂是PIM3激酶的基本上完全抑制剂。如本文所用，“基本上完全抑制”是指例如＞95％的PIM3抑制。在其他实施方式中，“基本上完全抑制”是指例如＞90％的PIM3抑制。在一些其他实施方式中，“基本上完全抑制”是指例如＞80％的PIM3抑制。在一些实施方式中，本文所述的PIM3抑制剂是PIM3的部分抑制剂。如本文所用，“部分抑制”是指例如约40％至约60％的PIM3抑制。在其他实施方式中，“部分抑制”是指，例如，约50％至约70％之间的PIM3抑制。如本文所用，对于PIM3抑制剂基本上抑制或部分抑制PIM3的活性，同时在很大程度上不影响PIM1和/或PIM2的活性的情况，意味着，例如当用相同浓度的PIM3抑制剂接触PIM1和/或PIM2时，对PIM1和/或PIM2的抑制小于约10％。对于PIM3抑制剂基本上抑制或部分抑制PIM3的活性，同时不影响PIM1和/或PIM2的活性的其他情况，意味着，例如当以与用于PIM3的相同的浓度接触PIM1和/或PIM2时，对PIM1和/或PIM2的抑制小于约5％。对于PIM3抑制剂基本上抑制或部分抑制PIM3的活性，同时在很大程度上不影响PIM1和/或PIM2的活性的再其他情况，意味着，例如当以与用于PIM3的相同浓度的的PIM3抑制剂接触PIM1和/或PIM2时，对PIM1和/或PIM2的抑制小于约1％。
一个实施方式是具有式(I)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物；其中：
式(I)
Figure BDA0003444123670000031
每个A、B、C、和D相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-OR3、-N(H)R3、-N(R3)2、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基；
每个A’、B’、C’、和D’相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基；
每个E、F、G和M独立地为C或N；
每个E'、F'、G'和M'独立地为C或N；
每个Y是单取代、双取代或环状胺基团；
每个L是直接连接到Y的胺N原子的1-6个碳的线性烷基链；
每个X是NH、O、S或CH2；
R1是H或直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基；
R2是直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基；
每个R3独立地为H、直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或取代或未取代的酰基(-C(＝O)R1)，或者两个R3与它们所连接的原子一起形成取代或未取代的杂环。
式(I)化合物本身可用作蛋白激酶抑制剂或代表可用于制备表现出激酶抑制活性的化合物的中间体。如上所述，激酶抑制剂可用于治疗多种状况，包括癌症、中枢神经系统失调、阿尔茨海默病、心血管疾病、皮肤病、炎症、自身免疫疾病如类风湿性关节炎、和糖尿病并发症。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IIA)、(IIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(IIA)和式(IIB)
Figure BDA0003444123670000041
每个R4是以下胺基团中的一个，其中n＝0-5。
Figure BDA0003444123670000042
每个R5、R6、R7、R8、R9、和R10相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
选择的式(IIA)和式(IIB)的化合物包括这样的式(IIA)和式(IIB)化合物，其中每个R4选自：
Figure BDA0003444123670000051
其中，n＝1，
每个R5、R6、R8、和R9相同或不同并且独立地选自H、卤素或-OH，并且每个R7和R10是H。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IIIA)、(IIIB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(IIIA)和式(IIIB)
Figure BDA0003444123670000052
每个R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10如上文对式(IIA)所定义。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IVA)、(IVB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(IVA)和式(IVB)
Figure BDA0003444123670000053
每个R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10如上文对式(IIA)所定义。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VA)、(VB)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(VA)和式(VB)
Figure BDA0003444123670000054
每个R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10如上文对式(IIA)所定义。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VI)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(VIA)和式(VIA)
Figure BDA0003444123670000061
每个R4、R5、R6、R7、R8、和R9如上文对式(II)所定义。
选择的式(VIA)和式(VIB)的化合物包括这样的式(VIA)和式(VIB)化合物，其中每个R4选自：
Figure BDA0003444123670000062
其中，n＝1，
每个R5、R6、和R8相同或不同并且独立地选自H、卤素、或-OH，并且每个R7和R9是H。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VII)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(VIIA)和式(VIIA)
Figure BDA0003444123670000063
每个R4、R5、R6、R7、R8、和R9如上文对式(II)所定义。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(VIII)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(VIIIA)和式(VIIIB)
Figure BDA0003444123670000064
每个R4、R5、R6、R7、R8、和R9如上文对式(II)所定义。
另一个实施方式是作为代表激酶抑制剂的示例的具有式(IX)结构的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物、同位素变体和代谢物，其中：
式(IXA)和式(IXB)
Figure BDA0003444123670000071
每个R4、R5、R6、R7、R8、和R9如上文对式(II)所定义。
另一个实施方式是式(I)-(IX)的化合物，其中未取代的烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基，等等。在另一个实施方式中，A、B、C和D各自独立地为H、F、Cl、Br、I、-OH、-CN、-N3、-OR3、-NO2、-NH2、-CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代的1,2,3-三唑、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、或取代或未取代的酰基；在另一个实施方式中，A’、B’、C’、和D’独立地为H、F、Cl、Br、I、-OH、-CN、-N3、-OR3、-NO2、-NH2、-CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代的1,2,3-三唑、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、或取代或未取代的酰基；在另一个实施方式中，E、F、G或M独立地为氮。在另一个实施方式中，E’、F’、G’、或M’独立地为氮。在另一个实施方式中，E和F为氮。在另一个实施方式中，E’和F’为氮。在另一个实施方式中，E和F为氮。在另一个实施方式中，E和G为氮。在另一个实施方式中，E’和G’为氮。
在另一个实施方式中，E和M为氮。在另一个实施方式中，E’和M’为氮。在另一个实施方式中，F和M为氮。在另一个实施方式中，F’和M’为氮。
在本公开的另一个实施方式中是式(II)的化合物，其中Y、Z、Y’和Z’是氢，并且X是-CH2N(Me)2。
在替代实施方式中，本文提供通过耦合转录/翻译(TX-TL)无细胞生物合成(Cell-free biosynthesis，CFB)系统产生式(I)-(IX)的双吲哚生物碱和类似物的方法，其中反应通过将双吲哚生物碱途径基因添加到含有代谢酶、盐、辅因子、氨基酸、糖、核苷酸和前体分子(例如色氨酸和/或色氨酸衍生物)的无细胞提取物来进行，并且其中任选地混合物能够进行体外转录、翻译和/或耦合转录/翻译以产生式(I)的分子，其中Q和R独立地为氢、连接到一个吲哚氮原子的单糖基，或一起形成桥接两个吲哚氮原子的单糖。随后可以通过引入非氢Q和R基团的化学转化来制备式(I)化合物。
在替代实施方式中，无细胞提取物是通过培养和破坏细胞、去除细胞膜和细胞壁材料以及消化天然DNA和/或RNA来产生的，其中细胞来自不同的界、门、纲、目、科、属或种并且细胞是原核或真核细胞；或者，细菌细胞、真菌细胞、藻类细胞、古细菌细胞、酵母细胞、昆虫细胞、植物细胞、哺乳动物细胞或人细胞。
在替代实施方式中，本文提供通过无细胞反应生产式(I)-(IX)的双吲哚生物碱和类似物的方法，包括使用对应于用于双吲哚生物碱合成的天然或非天然途径酶的分离酶，其中色氨酸和/或色氨酸衍生物与此类酶结合以提供式(I)-(IX)的分子。
本文还提供了药物组合物，该药物组合物包含：本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药；以及一种或多种药学上可接受的赋形剂。
本文进一步提供了一种治疗、预防或改善对象的涉及PIM3表达的病症、疾病或状况的一种或多种症状的方法，包括向对象施用治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药。
本文还提供了一种治疗、预防或改善对象的病症、疾病或状况的一种或多种症状的方法，所述病症、疾病或状况包括诸如胃、肝脏、结肠、胰腺、前列腺和胆囊的内胚层器官的癌症以及其他涉及PIM3表达的癌症，该方法包括向对象施用治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药。
另外，提供了一种调节PIM激酶活性的方法，包括使PIM激酶在体外或体内接触治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药。
本文还提供公开了一种治疗、预防或改善对象的PIM激酶介导的病症、疾病或状况的一种或多种症状的方法，包括向对象施用治疗有效量的本文公开的化合物例如式(I)-(IX)的化合物，包括其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药，其中，该化合物部分或完全抑制PIM活性并显示出相对于其他两种PIM激酶并且相对于其他已知存在于人体中的激酶而言增强的抗一种PIM激酶效力和/或增强的抑制一种PIM激酶的选择性。
在一些实施方式中，PIM抑制剂是小分子。如本文所指，“小分子”是尺寸小于约5千道尔顿(kDa)的有机分子。在一些实施方式中，小分子小于约4kDa、3kDa、约2kDa或约1kDa。在一些实施方式中，小分子小于约800道尔顿(Da)、约600Da、约500Da、约400Da、约300Da、约200Da或约100Da。在一些实施方式中，小分子小于约4000g/mol、小于约3000g/mol、小于2000g/mol、小于约1500g/mol、小于约1000g/mol、小于约800g/mol或小于约500g/mol。在一些实施方式中，小分子是非聚合的。通常，小分子不是蛋白质、多肽、多核苷酸、寡核苷酸、多糖、糖蛋白或蛋白聚糖，但包括最多约40个氨基酸的肽。小分子衍生物是指与原始小分子具有相同的结构核心、但通过变化并形成原始小分子衍生物的一系列化学反应制备的分子。作为一个示例，小分子的前药是该小分子的衍生物。小分子类似物是指与原始小分子具有相同或相似的结构核心，并通过与原始小分子相似或相关的途径、或本领域公认的变化而合成的分子。
在某些实施方式中，本文所述的化合物具有一个或多个手性中心。因此，本文设想了所有的立体异构体。在各种实施方式中，本文所述的化合物以旋光性或外消旋形式存在。应当理解，本文所述的化合物涵盖具有本文所述的治疗有用特性的外消旋、旋光性、位置异构和立体异构形式或其组合。旋光体的制备以任何合适的方式实现，作为非限制性实例，包括通过重结晶技术拆分外消旋形式，通过从光学活性起始材料合成，通过手性合成，或通过使用手性固定相的色谱分离。在一些实施方式中，一种或多种异构体的混合物用作本文所述的治疗性化合物。在某些实施方式中，本文所述的化合物含有一个或多个手性中心。这些化合物通过任何方式制备，包括对映选择性合成和/或对映异构体和/或非对映异构体的混合物的分离。化合物及其异构体的拆分通过任何方式实现，作为非限制性实例，包括化学过程、酶促过程、分级结晶、蒸馏、色谱等。
在各种实施方式中，作为非限制性实例，本文所述的药学上可接受的盐包括硝酸盐、氯化物、溴化物、磷酸盐、硫酸盐、乙酸盐、六氟磷酸盐、柠檬酸盐、葡糖酸盐、苯酸盐、丙酸盐、丁酸盐、磺基水杨酸盐、马来酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、延胡索酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、安索酸盐(amsonate)、双羟萘酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐等。此外，作为非限制性实例，药学上可接受的盐包括碱土金属(例如钙或镁)盐、碱金属(例如钠依赖的或钾)盐、铵盐等。
本文所述的化合物还包括同位素标记的化合物，其中一个或多个原子被具有相同原子序数但原子质量或质量数不同于通常在自然界中发现的原子质量或质量数的原子替代。
本文所述的化合物和具有不同取代基的其他相关化合物是使用本文所述的和/或如下所描述的技术和材料合成的，例如，Fieser and Fieser's Reagents for OrganicSynthesis,Volumes 1-17(John Wiley and Sons,1991)；Rodd's Chemistry of CarbonCompounds,Volumes 1-5and Supplementals(Elsevier Science Publishers,1989)；Organic Reactions,Volumes 1-40(John Wiley and Sons,1991),Larock'sComprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc.,1989).March,ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 6th Ed.,(Wiley2007)；Carey and Sundberg,ADVANCEDORGANIC CHEMISTRY 4th Ed.,Vols.A and B(Plenum 2000,2001)；以及Green and Wuts,PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS 3'Ed.,(Wiley 1999)，对于此类公开，全部通过引用并入本文。通过使用合适的试剂和条件修改了用于制备如本文所述的化合物的一般方法，以便引入见于如本文提供的式中的各种部分。
定义
如本文所用，术语“卤代”和“卤素”表示取代部分，代表氟、氯、溴或碘，优选氟、氯或溴。
单独或组合的术语“烷基”表示环状、直链或支链饱和烃基，在直链和支链的情况下，其优选具有1至4个碳原子(C1-C4烷基)，并且在环烃的情况下优选具有三至七个碳原子。术语“取代的烷基”旨在包括被非H的取代基取代的烷基。所提及的烷基包括“饱和烷基”和/或“不饱和烷基”。烷基，无论是饱和的还是不饱和的，都包括支链、直链或环状基团。“低级烷基”是C1-C6烷基。
术语“环烷基”是指环状烃链，其中环烷基任选地被一个或多个如本文所述的取代基取代。在一个实施方式中，单环或多环的环烷基可以是饱和的或不饱和的、但是非芳族的、和/或螺环和/或非螺环的、和/或桥接的、和/或非桥接的、和/或稠合的双环基团，其中形成环的原子(即骨架原子)中的每一个是碳原子。在各种实施方式中，环烷基是饱和的，或部分不饱和的。在一些实施方式中，环烷基与芳环稠合。术语环烷基包括“不饱和非芳族碳环基”或“非芳族不饱和碳环基”基团，两者均指本文定义的包含至少一个碳-碳双键或一个碳-碳三键的非芳族碳环。
术语“卤代烷基”是一个这样的取代的烷基：被一个或多个卤原子取代，并且优选是被一至五个卤原子取代的C1至C10烷基。卤代烷基基团的实例包括但不限于：二氟甲基、二氯甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基和五氟乙基。
单独或组合使用的术语“烷氧基”是单独或组合的通过-O-键与母体分子共价键合的烷基，优选C1至C4烷基。烷氧基的实例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基和叔丁氧基。术语烷氧基羰基是例如叔丁氧羰基或BOC。“烷氧基”基团是指(烷基)O-基团，其中烷基如本文所定义。
术语“烷基胺”是指-N(烷基)xHy基团，其中烷基如本文所定义且x和y选自组：x＝1，y＝1；和x＝2，y＝0。当x＝2时，烷基基团与它们所连接的氮一起任选地形成环状环系统。
如本文所用，术语“芳基”是指其中形成环的每个原子是碳原子的芳族环。本文所述的芳环包括具有五个、六个、七个、八个、九个或多于九个碳原子的环。芳基基团被任选地取代。芳基基团的实例包括但不限于苯基和萘基。单独或组合使用时，术语“芳基”表示取代或未取代的苯基、联苯基或萘基。芳基可以任选地被一个或多个独立地选自以下的基团所取代：羟基、羧基、烷氧基(优选C1至C10烷氧基)、烷基(优选C1-C10烷基)、卤代烷基、硝基、-NR2R3、-NHCO(C1-C10烷基)、-NHCO(苯基)、-NHCO(苯基)、-SH、-S(C1-C4烷基)、-(C1-C4烷基)、-SO2(NR2R3)、-SO2(C1-C10烷基)、-SO2(苯基)或卤素，其中R2和R3如上所定义。
术语“芳氧基”是一种这样的芳基：通过-O-键共价键合。术语“芳烷基”可被认为是取代的烷基并且表示-(CH2)m芳基，其中m通常是1至3的整数，并且优选是苄基。相反，术语烷芳基可被认为是取代的芳基，并且可以例如表示诸如芳基(CH2)”-CH3的部分，其中n通常是0至6的整数。
术语“烯基”是指含有一个或多个碳-碳双键、优选一个或两个双键的二至十个碳的直链或支链烃，其中烯基基团任选地被一个或多个如本文所述的取代基取代。烯基的实例包括乙烯基、丙烯基、1,3-丁二烯基和1,3,5-己三烯基。
术语“炔基”是指含有一个或多个碳-碳三键的直链或支链烃，其中炔基任选地被一个或多个如本文所述的取代基取代。
酰氨基或酰氨基烷基基团的酰基部分衍生自含有最多10个、优选最多6个碳原子的烷酸(例如乙酰基、丙酰基或丁酰基)或衍生自芳族羧酸(例如苯甲酰基)。酰氧基是一种通过-O-键键合的酰基，例如乙酰氧基CH3C(＝O)O-。酰氨基是例如CH3(C＝O)NH-(乙酰氨基)。同样，酰氨基烷基是CH3(C＝O)NH(CH2)m-。
术语“杂原子”是指不是碳或氢的任何原子，例如卤素、磷、氮、氧或硫，并且包括氮或硫的任何氧化形式，以及碱性氮的任何季铵化形式。“杂烷基”基团用具有适当数量的连接的氢原子的杂原子取代烷基基团的碳中的任一个(例如，CH基团变为NH基团或O基团)。
“酰胺”是化学式为-C(O)NHR或-NHC(O)R的化学部分，其中R选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基(通过环碳键合)和杂脂环(通过环碳键合)。
术语“酯”是指具有式-C(O)OR的化学部分，其中R选自由烷基、环烷基、芳基、杂芳基和杂脂环组成的组。
术语杂环或杂环基团，也由“Het”或“杂环基”表示，其可以是稳定的、饱和的、部分不饱和的或芳族的5元或6元杂环基团。杂环由碳原子和1至3个独立地选自由氮、氧和硫的杂原子组成。杂芳基基团是芳族杂环，例如吡啶。杂环基团可以任选地被一个至四个独立地选自以下的取代基取代：卤素、烷基、芳基、羟基、烷氧基、卤代烷基、硝基、氨基、酰氨基、单烷基氨基、二烷基氨基、烷硫基、烷基亚磺酰基和烷基磺酰基，或者当杂环基是芳族含氮杂环基团，氮原子可带有氧化物基团。这种杂环基团的实例是咪唑基、咪唑啉基、噻唑啉基、吡啶基、吲哚基、呋喃基、嘧啶基、吗啉基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基和三唑基。两个或更多个杂环可以稠合形成多杂环诸如，例如，氮杂吲哚或嘌呤。
术语“杂芳基”或“杂芳族”是指包括一个或多个选自氮、氧和硫的环杂原子的芳基基团。含N的“杂芳族”或“杂芳基”部分是指其中环的骨架原子中的至少一个是氮原子的芳族基团。在某些实施方式中，杂芳基基团是单环的或多环的。
术语“杂环烷基”是指饱和或部分不饱和的环状非芳族化合物，其环中可以含有一个或多个羰基(C＝O)官能团。
术语“色氨酸衍生物”或“色氨酸类似物”是指在其一个或多个芳环上被一个或多个除氢以外的取代基取代的氨基酸色氨酸，并且这些取代基对应于对A、B、C、D、A'、B'、C'和D'提供的定义；和/或在环位置被C或N取代的色氨酸，如上文对E、F、G、M、E'、F'、G'和M'的定义。
术语“取代的”是指取代基或官能团或基团(例如对A、B、C和D描述的那些)代替氢而与主要烃支架的碳连接。
本领域技术人员容易理解本说明书中使用的术语“离去基团”(Leaving group，LG)。通常，离去基团是增强其所连接的原子的亲电性以易于被亲核基团或原子置换的任何基团或原子。优选的离去基团的实例是三氟甲磺酸根(-OSO2CF3)、甲磺酸根、甲苯磺酸根、亚胺酸根、氯化物、溴化物和碘化物。
在某些情况下，至少需要并且经常需要在式(I)化合物的合成过程中用已知的合适“保护基团”保护中间体的氮(N)。此类氮保护基团的引入和去除是本领域技术人员公知的。
在这点上，术语“-NH保护基团”和“保护基团”在类似的上下文中使用时以及说明书和权利要求书中使用时，是指氨基保护基团的亚类，它们通常用于封闭或保护-NH官能性，同时与化合物上的其他官能团反应。实施本公开的方法时所使用的保护基的种类并不重要，只要衍生的-NH基团对于后续反应的条件是稳定的并且可以在合适的时间点被去除而不破坏分子的其余部分即可。T.W.Greene and P.Wuts,Protective Groups in OrganicSynthesis第7章第385-394和397-403页提供了常用的吲哚和马来酰亚胺的保护基的列表。优选的吲哚保护基团是三甲基甲硅烷基乙氧基甲基、苄基、甲苯磺酰基、氨基甲酸酯、酰胺、烷基或芳基磺酰胺，而马来酰亚胺保护基团包括烷氧基、苄基、二烷氧基苄基、苄基氧基烷基或烯丙基。相关术语“受保护的-NH”定义了被-NH保护基团取代的基团。
在某些情况下，在本公开的合成过程中也可能需要保护羟基和氨基。本领域技术人员熟悉此类“羟基保护基团”和此类“氨基保护基团”。术语“羟基保护基团”是指通常用于在化合物上的其他官能团进行反应时封闭或保护羟基基团的羟基基团的醚或酯衍生物之一。使用的羟基保护基的种类并不重要，只要衍生的羟基对后续反应的条件是稳定的并且可以在合适的时间点被去除而不破坏分子的其余部分即可。优选的羟基保护基团是叔丁基二苯基甲硅烷氧基(Tertbutyldiphenylsilyloxy，TBDPS)、叔丁基二甲基甲硅烷氧基(tert-butyldimethylsilyloxy，TBDMS)、三苯基甲基(三苯甲基)、单甲氧基三苯甲基或二甲氧基三苯甲基、或烷基酯或芳基酯。
术语“氨基保护基团”是指通常用于在化合物上的其他官能团进行反应时封闭或保护氨基官能性的氨基的取代基。用于实施本公开的方法的氨基保护基的种类并不重要，只要衍生的氨基对于后续反应的条件是稳定的并且可以在合适的时间点去除而不破坏分子的其余部分即可。优选的氨基保护基团是叔丁氧羰基、邻苯二甲酰亚胺、环状烷基和苄氧羰基。
本说明书中使用的术语“活化的马来酰亚胺”是指被至少一个离去基团取代的3,4-二取代的马来酰亚胺(吡咯1-2,5-二酮)或2,3,4-三取代的马来酰亚胺，该离去基团促进与试剂、尤其是具有任选的N-取代的有机金属-3-吲哚反应。
术语″吲哚基马来酰亚胺″包括具有3-(吲哚-3-基)-吡咯基-2,5-二酮作为其根结构的一类化合物，并且包括具有3,4-(吲哚-3-基)-吡咯基-2,5-二酮作为其根结构的“双吲哚基马来酰亚胺”的亚类，其中一个或多个吲哚-3-基部分任选地是N-取代的，可以在吲哚基部分的稠合6元芳环上被任选地被取代，并且可以在一个或多个吲哚-3-基部分的2号位处被任选地取代。还包括吲哚基的N-取代基通过如对上式(I)和式(II)中Q和R所描述的桥接部分连接在一起的那些双吲哚基马来酰亚胺。现有技术描述了一系列这种任选取代的吲哚基马来酰亚胺。
术语“吲哚并咔唑”是指含有两个衍生自色氨酸和稠合的马来酰亚胺或内酰胺官能团的吲哚环的生物碱化合物及其衍生物。最常分离的天然吲哚并咔唑是吲哚(2,3-a)咔唑，以及最常见的亚类是吲哚(2,3-a)吡咯(3,4-c)咔唑。
如本文所述，本公开的化合物可以包含“任选取代的”部分。通常，术语“取代的”，无论是否在在前面加上术语“任选地”，是指指定部分的一个或多个氢被合适的取代基取代。除非另有说明，否则“任选地取代的”基团可以在基团的每个可取代的位置具有合适的取代基，并且当任何给定结构中的不止一个位置可以被选自特定基团的不止一个取代基所取代时，取代基在每个位置处可以是相同的或不同的。如本文所用，术语“稳定的”是指这样的化合物，该化合物在经受允许其生产、检测以及在某些实施方式中其回收、纯化和用于一种或多种在本文公开的目的的条件时基本上不会改变。
如本文所用，术语“增溶基团”是指促进与其连接的化合物的溶解度的化学部分。合适的增溶基团包括例如饱和杂环(例如吗啉基、哌嗪基和哌啶基(piperadinyl))以及氨基基团(例如二甲氨基和甲氧基丙基氨基)。
除非另有说明，否则本文描述的结构还意味着包括该结构的所有同分异构(例如，对映体、非对映体和几何(或构象))形式；例如，关于每个不对称中心的R和S构型、Z和E双键异构体以及Z和E构象异构体。因此，本发明化合物的单一立体化学异构体以及对映体、非对映体和几何(或构象)混合物都在本公开的范围内。除非另有说明，否则本公开的化合物的所有互变异构形式均在本公开的范围内。
术语“同位素变体”是指在构成此类化合物的一个或多个原子处含有非天然的同位素比例的化合物。在某些实施方式中，化合物的“同位素变体”处于不稳定形式，即放射性。根据本公开，此类化合物可用作例如分析工具、生物测定中的探针或治疗剂。
术语“溶剂化物”是指由以化学计量或非化学计量的量存在的一种或多种溶质分子(例如本文提供的化合物)和一种或多种溶剂分子形成的复合物或聚集体。合适的溶剂包括但不限于水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和乙酸。在某些实施方式中，溶剂是药学上可接受的。在一个实施方式中，复合物或聚集体呈结晶形式。在另一个实施方式中，复合物或聚集体呈非结晶形式。当溶剂是水时，溶剂化物是水合物。水合物的实例包括但不限于半水合物、一水合物、二水合物、三水合物、四水合物和五水合物。
当与天然存在的生物材料如核酸分子、氨基酸、多肽、小分子天然产物、宿主细胞等结合使用时，术语“天然存在的”或“天然的”或“原生的”是指见于自然界或直接从自然界分离出并且未被人改变或操纵的材料。类似地，“非天然存在的”或“非天然的”或“非自然的”或“非原生的”是指已知不存在或未见于自然界中发现或已被人在结构上进行修改或合成的材料。
术语“半合成”是指以合成方式修饰天然材料以创建原始天然材料的新变体、衍生物或类似物。术语“衍生物”或“类似物”是指源自天然或非天然材料的化合物的结构变体。
术语“旋光性”和“对映体活性”是指一组分子，其对映体过量不少于约50％、不少于约70％、不少于约80％、不少于约90％、不少于约91％、不少于约92％、不少于约93％、不少于约94％、不少于约95％、不少于约96％、不少于约97％、不小于约98％、不小于约99％、不少于约99.5％或不少于约99.8％。在某些实施方式中，基于所讨论的外消旋体的总重量，化合物包含约95％或更多的一种对映异构体和约5％或更少的另一种对映异构体。在描述旋光化合物时，前缀R和S用于表示分子围绕其一个或多个手性中心的绝对构型。符号(+)和(-)用于表示化合物的旋光性，即偏振光平面被旋光化合物旋转的方向。(-)前缀表示该化合物是左旋的，即该化合物使偏振光平面向左或逆时针旋转。(+)前缀表示该化合物是右旋的，即该化合物使偏振光平面向右或顺时针方向旋转。然而，旋光的符号(+)和(-)与分子的绝对构型R和S无关。
短语“其立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药”与短语“其中提及的化合物的立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体；或其中提及的化合物的药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药；或其中提及的化合物的药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物，或立体异构体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体的混合物或同位素变体的前药”具有相同的含义。
术语“约”或“大约”是指由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受误差，这部分取决于如何测量或确定该值。在某些实施方式中，术语“约”或“大约”是指在1、2、3或4个标准偏差内。在某些实施方式中，术语“约”或“大约”是指在给定值或范围的50％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％或0.05％以内。
术语“活性成分”和“活性物质”是指单独或与一种或多种药学上可接受的赋形剂组合向对象施用以治疗、预防或改善病症、疾病或状况的一种或多种症状的化合物。如本文所用，“活性成分”和“活性物质”可以是本文所述化合物的旋光异构体或同位素变体。
术语“药物”、“治疗剂”和“化学治疗剂”是指向对象施用以治疗、预防或改善病症、疾病或状况的一种或多种症状的化合物或其药物组合物。
术语“对象”是指动物，包括但不限于灵长类动物(例如人)、牛、猪、绵羊、山羊、马、狗、猫、兔、大鼠或小鼠。术语“对象”和“患者”在本文中可互换使用以指代例如哺乳动物对象，例如人对象，在一个实施方式中，指代人。
如本文所用，术语“患者”是指动物，优选哺乳动物，最优选人。
术语“治疗(treat/treating/treatment)”意在包括减轻或消除病症、疾病或状况，或与病症、疾病或状况相关的一种或多种症状；或减轻或根除紊乱、疾病或状况本身的起因。
术语“预防(prevent/preventing/prevention)”意在包括以下的方法：延迟和/或阻止病症、疾病或状况和/或其伴随症状的发作；阻止对象患上病症、疾病或状况；或降低对象患上病症、疾病或状况的风险。
术语“治疗有效量”意在包括化合物在施用时足以预防正在治疗的病症、疾病或状况的一种或多种症状的发展、或在一定程度上缓解正在治疗的病症、疾病或状况的一种或多种症状的量。术语“治疗有效量”还指化合物的足以引发生物分子(例如蛋白质、酶、RNA或DNA)、细胞、组织、系统、动物或人的生物学或医学反应的量，这是研究人员、兽医、医生或临床医生正在寻找的。
术语“IC50”或“EC50”是指在测量这种反应的测定中抑制50％最大反应所需的化合物的量、浓度或剂量。术语“CC50”是指导致宿主活力降低50％的化合物的量、浓度或剂量。在某些实施方式中，化合物的CC50是使用化合物处理的细胞的活力与未用化合物处理的细胞相比降低50％所需的化合物的量、浓度或剂量。术语“Kd”是指配体和蛋白质的平衡解离常数，测量该常数以评估小分子配体(例如小分子药物)对蛋白质(例如激酶)的结合强度。解离常数Kd通常用于描述配体和蛋白质之间的亲和力；即配体与特定蛋白质结合的紧密程度，其是结合常数的倒数。配体-蛋白质亲和力受两个分子之间的非共价分子间相互作用的影响，例如氢键、静电相互作用、疏水性和范德华力。类似的术语“Ki”是抑制剂常数或抑制常数，它是酶抑制剂的平衡解离常数，提供抑制剂效力的指示。
如本文所用，短语“生物活性的”是指在生物系统和/或有机体中具有活性的任何物质的特性。例如，当施用于有机体时，对该有机体具有生物学效应的物质被认为是生物活性的。在蛋白质或多肽具有生物活性的特定实施方式中，该蛋白质或多肽的具有该蛋白质或多肽的至少一种生物活性的部分通常被称为“生物活性”部分。
如本文所用，术语“有效量”是当全身施用时足以产生有益的或期望的结果，例如有益的或期望的临床结果，或导致疾病状况改善的其他期望的效果的量。有效量也是产生预防效果的量，例如，延迟、减少或消除与自身免疫疾病或癌症相关的病理或不希望的状况的出现的量。有效量任选地在一次或多次施用中施用。在治疗方面，本文所述组合物的“有效量”是足以缓和、减轻、改善、稳定、逆转或减缓自身免疫疾病或癌症的进展的量。
如本文所用，术语“抑制剂”是指能够抑制(包括部分抑制或变构抑制)目标分子(例如PIM激酶)的一种或多种生物活性的分子。例如，抑制剂通过降低或压制目标分子的活性和/或降低或压制信号转导而起作用。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂引起所有三种PIM激酶的基本上完全抑制。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂引起两种PIM激酶例如PIM1和PIM3的基本上完全抑制。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂引起一种PIM激酶例如PIM3的基本上完全抑制。在一些实施方式中，短语“部分抑制剂”是指可诱导部分反应的分子，例如，通过部分降低或压制目标分子的活性和/或部分降低或压制信号转导。在一些情况下，部分抑制剂模仿抑制剂的空间排列、电子特性或一些其他物理化学和/或生物性质。在一些情况下，在抑制剂水平升高的情况下，部分抑制剂与抑制剂竞争对目标分子的占据并提供相对于单独抑制剂的功效的降低。
在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂是PIM激酶的部分抑制剂。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂是PIM激酶的变构调节剂。在一些实施方式中，PIM抑制剂与PIM激酶的激酶结构域结合。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂阻断PIM的ATP结合位点。在一些实施例中，PIM抑制剂是“II型”激酶抑制剂。在一些实施方式中，PIM抑制剂使处于无活性构象或状态的PIM激酶稳定。在一些实施方式中，PIM抑制剂使PIM激酶的“DFG-out”构象稳定。
在一些实施方式中，PIM抑制剂减少、消除和/或去除PIM与其天然结合伴侣(例如促凋亡Bcl-2相关死亡启动子蛋白(Bcl-2-associated death promoter protein，BAD)、核糖体蛋白4E-BP1和转录因子c-Myc)中的至少一种的结合。在一些情况下，相对于在PIM抑制剂存在的情况，在不存在PIM抑制剂的情况下PIM与其天然伴侣中的至少一种之间的结合更强(例如，强90％、80％、70％、60％、50％、40％、30°A或20％)。可替代地或另外地，PIM抑制剂抑制PIM激酶的磷酸转移酶活性，例如通过直接结合催化位点或通过改变PIM的构象使得催化位点变得不能被底物接近。在一些实施方式中，PIM抑制剂抑制PIM激酶磷酸化其目标底物中的至少一种的能力，所述目标底物例如转录因子STAT3和STAT5(转录信号转导与激活因子(Signal Transducers and Activators of Transcription))、c-Myc、FoxO1a和FoxO3a、细胞周期调控因子p27、Cdc25A和Cdc25C，或本身。PIM抑制剂包括无机和/或有机化合物。
在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低由促有丝分裂生长因子(例如白介素和干扰素)与细胞因子受体结合而诱导的信号转导。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低促凋亡BAD的磷酸化，从而能够使细胞凋亡。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低转录因子蛋白c-Myc的细胞水平。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低过氧化物酶体增殖物激活的受体γ共激活剂1α(Peroxisome proliferator-activatedreceptor gamma coactivator 1α，PGC-1α)的细胞水平，PGC-1α是一种能够调控糖酵解和线粒体生物发生的酶。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低转录因子STAT3、Myb、FoxO1a和FoxO3a的磷酸化和活化。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂增加葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂通过磷酸化STAT3来降低VEGF水平和血管生成。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低胰腺癌细胞的细胞增殖。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低胃癌细胞的细胞增殖。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低结直肠癌细胞的细胞增殖。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低前列腺癌细胞的细胞增殖。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低胆囊癌细胞的细胞增殖。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低鼻咽癌细胞的细胞增殖。在一些实施方式中，本文所述的PIM抑制剂降低肝癌细胞的细胞增殖。
在一些实施方式中，适用于本文所述方法的PIM抑制剂是直接PIM抑制剂。在一些实施方式中，适用于本文所述方法的PIM抑制剂是间接PIM抑制剂。在一些实施方式中，适用于本文方法的PIM抑制剂相对于PIM活性的基础水平降低PIM活性约1.1倍至约1000倍，例如至约1.2倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、2.0倍、3.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.5倍、9.7倍、10倍、12倍、14倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、95倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、600倍、700倍、800倍、900倍、1000倍或相对于基础PIM3活性降低约1.1倍至约1000倍的任何其他量。在一些实施方式中，PIM抑制剂是可逆PIM抑制剂。在其他实施方式中，PIM抑制剂是不可逆PIM抑制剂。直接PIM抑制剂任选地用于制造用于治疗恶性或癌性疾病的药物。
在一些实施方式中，用于本文所述方法的PIM抑制剂的体外IC50(所述体外IC50被定义为PIM抑制剂与PIM激酶接触后，一种或多种PIM激酶的活性保持50％时的抑制浓度)、或解离常数(Kd)、或抑制常数(Ki)小于100μM(例如，小于10μM、小于5μM、小于4μM、小于3μM、小于1μM、小于0.8μM、小于0.6μM、小于0.5μM、小于0.4μM、小于0.3μM、小于小于0.2μM、小于0.1μM、小于0.08μM、小于0.06μM、小于0.05μM、小于0.04μM、小于0.03μM、小于小于0.02μM、小于0.01μM、小于0.0099μM、小于0.0098μM、小于0.0097μM、小于0.0096μM、小于0.0095μM、小于0.0094μM、小于0.0093μM、小于0.00092μM、小于0.0090μM、小于0.0010μM或小于0.00010μM)。
如本文所用，核酸序列的“表达”是指以下事件中的一种或多种：(1)从DNA序列产生RNA模板(例如，通过将DNA转录成信使RNA)；(2)RNA转录物的加工(例如，通过剪接、编辑5'帽形成和/或3'末端形成)；(3)将RNA翻译成多肽或蛋白质；(4)多肽或蛋白质的翻译后修饰。
如本文所用，术语“PIM多肽”或“PIM蛋白”或“PIM”或“PIM激酶”是指属于人激酶的丝氨酸/苏氨酸家族的蛋白质。PIM1氨基酸序列的代表性实例包括但不限于人PIM1(GenBank登录号P11309)。人PIM1还具有已被鉴定的34kDa和44kDa的两种截短的同种型，并且PIM1同源物存在于整个动物界。PIM2氨基酸序列的代表性实例包括但不限于人PIM2(GenBank登录号Q9P1W9)。人PIM2还具有已被鉴定的34kDa、37kDa和40kDa的三种截短的同种型，并且PIM2同源物存在于整个动物界。PIM3氨基酸序列包括但不限于人PIM3(GenBank登录号Q86V86)。人类PIM3也具有许多已被鉴定的截短的同种型，并且PIM3同源物存在于整个动物界。
在一些实施方式中，PIM1多肽包含与GenBank登录号P11309的序列至少60％至100％相同的氨基酸序列，例如至少75％、80％、85％、86％、87％、88％、90％、91％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或约70％至约100％的任何其他百分比相同。在一些实施方式中，PIM2多肽包含与GenBank登录号Q9P1W9的序列至少60％至100％相同的氨基酸序列，例如至少75％、80％、85％、86％、87％、88％、90％、91％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或约70％至约100％的任何其他百分比相同。在一些实施方式中，PIM3多肽包含与GenBank登录号Q86V86的序列至少60％至100％相同的氨基酸序列，例如至少75％、80％、85％、86％、87％、88％、90％、91％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或约70％至约100％的任何其他百分比相同。
编码PIM1蛋白的人PIM1基因的代表性实例包括但不限于人PIM1(GenBank登录号5292)。在一些实施方式中，人PIM1基因包含与GenBank登录号5292的序列至少70％至100％相同的核苷酸序列，例如至少75％、80％、85％、86％、87％、88％、90％、91％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或约70％至约100％的任何其他百分比相同。编码PIM2蛋白的人PIM2基因的代表性实例包括但不限于人PIM2(GenBank登录号11040)。在一些实施方式中，人PIM2基因包含与GenBank登录号11040的序列至少70％至100％相同的核苷酸序列，例如至少75％、80％、85％、86％、87％、88％、90％、91％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或约70％至约100％的任何其他百分比相同。编码PIM3蛋白的人PIM3基因的代表性实例包括但不限于人PIM3(GenBank登录号415116)。在一些实施方式中，人PIM3基因包含与GenBank登录号415116的序列至少70％至100％相同的核苷酸序列，例如至少75％、80％、85％、86％、87％、88％、90％、91％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或约70％至约100％的任何其他百分比相同。
为了确定两个氨基酸序列或两个核酸的百分比同源性，出于最佳比较目的将序列进行对齐(例如，可在第一氨基酸或核酸序列的序列中引入空位以与第二氨基酸或核酸序列最佳地对齐)。然后比较相应氨基酸位置或核苷酸位置处的氨基酸残基或核苷酸。当第一序列中的位置被与第二序列中的相应位置处的相同的氨基酸残基或核苷酸占据时，则分子在该位置处是相同的。两个序列之间的百分比同源性是序列共有的相同位置数的函数(即，％同一性＝具有的相同位置数/位置(例如，重叠位置)总数×100)。在一个实施方式中，两个序列的长度相同。
为了确定两个序列之间的百分比同源性，使用Karlin,S.and Altschul,S.F.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1990,87:2264-2268的算法，该算法在Karlin,S.and AltschulS.F.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1993,90:5873-5877中进行了改进。Altschul,S.F.,etal.,J.Mol.Biol.,1990,215,403-410的NBLAST和BLAST程序中并入了这种算法。BLAST核苷酸搜索用NBLAST程序进行，分数＝100，字长＝12，以获得与本文描述或公开的核酸分子同源的核苷酸序列。BLAST蛋白质搜索使用BLAST程序来进行，分数＝50，字长＝3。为了获得用于比较目的的空位比对，使用如Altschul,S.F.,et al.Nucleic Acids Res.,1997,25,3389-3402中所述的Gapped BLAST。当使用BLAST和Gapped BLAST程序时，使用各自程序(例如，BLAST和NBLAST)的默认参数。有关详细信息，请参阅国家生物技术信息中心(NationalCenter for Biotechnology Information)的网站(www.ncbi.nlm.nih.gov)。适用于本文所述方法的蛋白质还包括与本文所述的任何蛋白质PIM3抑制剂的氨基酸序列相比具有1个至15个氨基酸变化的蛋白质，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15个氨基酸置换、缺失或添加。在其他实施方式中，改变的氨基酸序列与本文所述的任何蛋白质PIM3抑制剂的氨基酸序列至少75％相同，例如，77％、80％、82％、85％、88％、90％、92％、95％、97％、98％、99％或100％相同。只要改变的氨基酸序列保留足以在本文所述的组合物和方法中起作用的生物学活性，这种序列变体蛋白质就适用于本文所述的方法。在进行氨基酸置换时，置换应为保守氨基酸置换。例如，在20种常见的蛋白质氨基酸中，“保守氨基酸置换”通过以下各组中氨基酸之间的置换来说明：(1)甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸；(2)苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸；(3)丝氨酸和苏氨酸；(4)天冬氨酸和谷氨酸；(5)谷氨酰胺和天冬酰胺；以及(6)赖氨酸、精氨酸和组氨酸。BLOSUM62表是一个氨基酸置换矩阵，其衍生自代表了500多个相关蛋白质组的高度保守区域的蛋白质序列片段的约2000个局部多重比对(Henikoff,S.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1992,89,10915-10919)。因此，BLOSUM62置换频率用于定义可以被引入描述的或本文所述的氨基酸序列中的保守氨基酸置换。尽管有可能仅基于化学性质设计氨基酸置换(如上文所讨论)，但是语汇“保守氨基酸置换”优选地是指由大于1的BLOSUM62值表示的置换。例如，如果置换以BLOSUM62值为0、1、2或3为特征，则氨基酸置换是保守的。根据该系统，优选的保守氨基酸置换以BLOSUM62值至少为1(例如，1、2或3)为特征，而更优选的保守氨基酸置换以BLOSUM62值至少为2(例如，2或3)为特征。
如本文所用，除非另有说明，否则术语“PIM活性”包括但不限于一种或多种PIM同种型的PIM激酶蛋白质-蛋白质相互作用、PIM磷酸转移酶活性(分子间或分子间)、易位等等中的至少一种。如本文所用，“PIM抑制剂”是指直接或间接降低PIM活性的任何分子、化合物或组合物。在一些实施方式中，PIM抑制剂抑制、降低和/或消除PIM mRNA和/或蛋白质的水平或PIM mRNA和/或蛋白质的半衰期，此类抑制剂被称为“清除剂”。在一些实施方式中，PIM抑制剂是抑制、降低和/或消除PIM活性的PIM拮抗剂。在一些实施方式中，PIM抑制剂还破坏、抑制或消除PIM与其天然结合伴侣(例如，PIM3激酶、BAD或c-Myc的底物)或在病理状态下为PIM的结合伴侣的蛋白质之间的相互作用，如使用标准方法所测量的。
在一些实施方式中，PIM3抑制剂减少、消除和/或去除PIM与其天然结合伴侣(例如，BAD、AMPK、STAT3、c-Myc、Myb、FoxO1a和FoxO3a、p21、p27、PGC-1α、eIF4B、Cdc25A、Cdc25C或翻译控制的肿瘤蛋白TCTP/TPT1)中的至少一种之间的结合。在一些情况下，在不存在PIM抑制剂的情况下PIM与其至少一个天然结合伴侣之间的结合比PIM抑制剂存在的情况下更强(例如，强90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％或20％)。在一些实施方式中，PIM抑制剂防止、减少或消除PIM与在疾病状态的细胞或组织中异常积累或聚集的蛋白质之间的结合。在一些情况下，在不存在PIM抑制剂的情况下PIM与至少一种在细胞或组织中聚集或积累的蛋白质之间的结合比抑制剂存在的情况下更强(例如，强90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％或20％)。“个体”或“个人”是哺乳动物。在一些实施方式中，个体是动物，例如大鼠、小鼠、狗或猴。在一些实施方式中，个体是人患者。在一些实施方式中，个体患有癌症或被怀疑患有癌症或遗传上易患癌症。在一些实施方式中，包含PIM抑制剂的药理学组合物是“外周施用的”或“在外周施用”。如本文所用，这些术语是指不直接向中枢神经系统施用，即，使制剂与血脑屏障的非脑侧接触的药剂(例如治疗剂)施用的任何形式。如本文所用，“外周施用”包括静脉内施用、动脉内施用、皮下施用、肌肉内施用、腹膜内施用、透皮施用、吸入施用、经颊施用、鼻内施用、直肠施用、口服施用、肠胃外施用、舌下施用或经鼻施用。在一些实施方式中，PIM3抑制剂通过脑内途径施用。
术语“多肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用，指氨基酸残基的聚合物。即，针对多肽的描述同样适用于对蛋白质的描述，反之亦然。该术语适用于天然存在的氨基酸聚合物以及其中一个或多个氨基酸残基是非天然存在的氨基酸(例如氨基酸类似物)的氨基酸聚合物。如本文所用，该术语涵盖包括全长蛋白质(即抗原)在内的任何长度的氨基酸链，其中氨基酸残基通过共价肽键连接。
术语“氨基酸”是指天然存在的和非天然存在的氨基酸，以及以类似于天然存在的氨基酸的方式起作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。术语“核酸”是指单链或双链形式的脱氧核糖核苷酸、脱氧核糖核苷、核糖核苷或核糖核苷酸及其聚合物。除非特别限制，否则该术语涵盖含有天然核苷酸的已知类似物的核酸，该核酸具有与参考核酸相似的结合特性并且以类似于天然存在的核苷酸的方式代谢。除非另有特别限制，否则该术语还指寡核苷酸类似物，包括PNA(肽核酸)、反义技术中使用的DNA类似物(硫代磷酸、磷酰胺等)。除非另有说明，否则特定的核酸序列也隐含地涵盖其保守修饰的变体(包括但不限于简并密码子置换)和互补序列以及明确指出的序列。具体而言，简并密码子置换可以通过生成其中一个或多个所选(或所有的)密码子的第三位置被混合碱基和/或脱氧肌苷残基置换的序列来实现(Batzer,M.A.,et al.,Nucleic Acid Res.,1991,19,5081-1585；Ohtsuka,E.et al.,J.Biol.Chem.,1985,260,2605-2608；以及Rossolini,G.M.,et al.,Mol.Cell.Probes,1994,8,91-98)。
术语“分离的”和“纯化的”是指基本上或本质上从其自然环境中去除或浓缩的材料。例如，分离的核酸是与样品中通常位于其两侧的核酸或其他核酸或组分(蛋白质、脂质等)分离的核酸。在另一个实例中，如果多肽基本上从其天然环境中去除或在其天然环境中浓缩，则该多肽被纯化。核酸和蛋白质的纯化和分离方法是文献记载的方法。
术语“抗体”描述了一种免疫球蛋白，无论该免疫球蛋白是天然的还是部分或全部合成产生的。该术语还涵盖具有为抗原结合结构域的或与抗原结合结构域同源的任何多肽或蛋白质。该术语也涵盖CDR移植抗体。本文所用的术语抗体也应理解为是指抗体的保留与抗原特异性结合的能力的一个或多个片段(通常参见：Holliger,P.et al.,NatureBiotech.2005,23(9),1126-1129)。
“测定”是指实验条件的创建和有关暴露于特定实验条件的特定结果的数据的收集。例如，酶可基于该酶作用于可检测底物的能力来测定。化合物可基于该化合物与特定一个或多个目标分子结合的能力来测定。
如本文所用，术语“调节(modulating/modulate)”是指改变生物活性(即增加或降低活性)的作用，所述生物活性尤其是与特定生物分子例如蛋白激酶相关的生物活性。例如，特定生物分子的抑制剂通过降低生物分子例如酶的活性来调节该生物分子例如酶的活性。这种活性通常以化合物作为抑制剂对例如酶的抑制浓度(IC50)表示。
在是或可能是调节剂的化合物的使用、测试或筛选的上下文中，术语“接触”是指使化合物足够接近有机体中的特定分子、复合物、细胞、组织、或其他特定材料，该化合物与其他特定材料之间可能发生潜在的结合相互作用和/或化学反应。
激酶活性测定
许多不同的激酶活性测定可用于测定活性调节剂和/或确定调节剂对特定激酶或激酶组的特异性。除了下文实施例中提到的测定之外，本领域的普通技术人员将知道可利用其他测定并且可针对特定应用修改测定。例如，许多关于激酶的论文描述了可使用的测定。额外的替代测定可使用结合测定。例如，这种测定可采用荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer，FRET)格式，或通过改变连接到链霉亲和素的供体和受体试剂或磷特异性抗体使用AlphaScreen(放大发光邻近均相分析)格式。
如本文所用，术语“生物制药特性”是指本公开的化合物或复合物的药代动力学作用，包括化合物在施用于对象时的溶解、吸收和分布。因此，本公开的化合物的某些固体形式，例如本公开的化合物的无定形复合物，旨在提供活性化合物的改善的溶解和吸收，这通常反映在改善的Cmax(施用药物后血浆中的最大达到浓度)和改善的AUC(即施用后药物血浆浓度的曲线下面积与时间的关系)中。
替代化合物形式或衍生物
参考通式和特定化合物描述了本文中考虑的化合物。替代形式或衍生物，包括：例如，(a)前药和活性代谢物；(b)互变异构体、同分异构体(包括立体异构体和位置异构体)和外消旋混合物；(c)药学上可接受的盐；和(d)固体形式，包括不同的晶体形式、多晶型或非晶形固体，包括其水合物和溶剂化物，以及其他形式。
(a)前药和代谢物
除了本文描述的本式和化合物之外，本公开还包括前药(通常为药学上可接受的前药)、活性代谢衍生物(活性代谢物)和它们的药学上可接受的盐。
前药是当在生理条件下代谢或通过溶剂分解转化时产生所需的活性化合物的化合物或其药学上可接受的盐。一些前药被酶促活化以产生活性化合物，或者化合物可以经历进一步的化学反应以产生活性化合物。前药可以在单个步骤中从前药形式转变为活性形式，或者可以具有一种或多种中间体形式，该中间体形式本身可能有活性也可能无活性。
如实用药物化学(Practice of Medicinal Chemistry)(Ed.Wermuth,AcademicPress,San Diego,Calif.,2001)第31-32章中所述，前药在概念上可分为两种非排他性类别：生物前体前药和载体前药。通常，生物前体前药是与相应的活性药物化合物相比无活性或活性低的化合物，该化合物含有一个或多个保护基团并通过代谢或溶剂分解转化为活性形式。活性药物形式和任何释放的代谢产物都应具有可接受的低毒性。通常，活性药物化合物的形成涉及代谢过程或反应。
(b)互变异构体、立体异构体和位置异构体
应当理解，一些化合物可能表现出互变异构现象。在这种情况下，本文提供的式仅明确描述了可能的互变异构形式中的一种形式。因此，应理解，本文提供的式意在代表所描述化合物的任何互变异构形式并且不仅仅限于由式的附图描绘的特定互变异构形式。同样，根据本公开的一些化合物可以作为立体异构体存在，即具有相同的共价键合原子的原子连接性但原子的空间取向不同。除非另有说明，否则所有此类立体异构形式均包括在本文提供的式中。
在一些实施方式中，本公开的手性化合物呈包含至少80％的单一异构体(60％对映体过量(enantiomeric excess，“e.e.”)或非对映体过量(diastereomeric excess，“d.e.”))或至少85％(70％e.e.或d.e.)、90％(80％e.e.或d.e.)、95％(90％e.e.或d.e.)、97.5％(95％e.e.或d.e.)或99％(98％e.e.或d.e.)。如本领域技术人员通常理解的，具有一个手性中心的旋光纯化合物是一种基本上由两种可能的对映体之一组成的化合物(即是对映体纯的)，并且具有多于一个手性中心的旋光纯化合物是一种既是非对映体纯的又是对映体纯的化合物。在一些实施方式中，化合物以旋光纯形式存在，通过本领域已知的方法(例如通过重结晶技术、手性合成技术(包括从旋光纯起始材料合成))和使用手性柱的层析分离来制备和/或分离这种旋光纯形式。
(c)药学上可接受的盐
除非另有说明，否则本文中化合物的说明包括这种化合物的药学上可接受的盐。
如本文所用，术语“药学上可接受的盐”是指在合理的医学判断范围内适用于与人和较低级动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激、过敏反应等、并且与合理的利益/风险比相称的那些盐。药学上可接受的盐在本领域中是众所周知的。例如，药学上可接受的盐描述于S.M.Berge et al.,J.Pharmaceutical Sciences,1977,66,1-19，其通过引用并入本文。
(d)其他化合物形式
在药剂为固体的情况下，本领域技术人员将理解，化合物和盐可以不同的晶体或多晶型存在，或者可以配制成共晶，或者可以是非晶形式，或者可以是其任何组合(例如部分结晶、部分非晶或多晶型物的混合物)，所有这些都旨在在本公开和特定式的范围内。
药学上可接受的组合物
术语“药学上可接受的载体”、“药学上可接受的赋形剂”、“生理学上可接受的载体”或“生理学上可接受的赋形剂”是指药学上可接受的材料、组合物或溶媒，例如液体或固体填充剂、稀释剂、溶剂，或封装材料。在一个实施方式中，每个组分在与药物制剂的其他成分相容的意义上是“药学上可接受的”，并且适用于与人和动物的组织或器官接触而没有过度的毒性、刺激、过敏反应、免疫原性或其他问题或并发症，与合理的利益/风险比相称。参见Remington:The Science and Practice of Pharmacy,21st ed.；LippincottWilliams&Wilkins·Philadelphia,Pa.,2005；Handbook of PharmaceuticalExcipients,6th ed.；Rowe et al.,Eds.；The Pharmaceutical Press and the AmericanPharmaceutical Association:2009；Handbook of Pharmaceutical Additives,3rd ed.,Ash and Ash Eds.；Gower Publishing Company:2007；Pharmaceutical Preformulationand Formulation,2nd ed.；Gibson Ed.；CRC Press LLC:Boca Raton,Fla.,2009。术语“药学上可接受的载体、佐剂或溶媒”是指不破坏与其一起配制的化合物的药理活性的无毒的载体、佐剂或溶媒。根据另一个实施方式，本公开提供了一种组合物，该组合物包含本公开的化合物或其药学上可接受的衍生物以及药学上可接受的载体、佐剂或溶媒。
“药学上可接受的衍生物”是指本公开的化合物的任何无毒的盐、酯、酯的盐或其他衍生物，其在施用于接受者后能够直接或间接地提供本公开的化合物或其抑制活性代谢物或残留物。
如本文所用，术语“其抑制活性代谢物或残留物”是指其代谢物或残留物也是PIM3或其突变体的抑制剂。
本公开的组合物可以口服、肠胃外、通过吸入喷雾、局部、直肠、鼻、颊、阴道或通过植入的储器来施用。本文使用的术语“肠胃外”包括皮下、静脉内、肌肉内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、肝内、病灶内和颅内注射或输注技术。
优选地，口服、腹膜内或静脉内施用组合物。本公开的组合物的无菌可注射形式可以是水性或油性悬浮液。这些悬浮液可以根据本领域已知的技术使用合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂来配制。本公开的药学上可接受的组合物可以任何口服可接受的剂型口服施用，包括但不限于胶囊、片剂水悬浮液或溶液。
任选择地，本公开的药学上可接受的组合物可以栓剂的形式用于直肠施用。这些可通过将制剂与合适的无刺激性赋形剂混合来制备，该赋形剂在室温下为固体，但在直肠温度下为液体，从而会在直肠中融化以释放药物。这些材料包括可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。
本公开的药学上可接受的组合物也可以局部施用，尤其是当治疗目标包括通过局部应用容易接近的区域或器官时，包括眼部、皮肤或下肠道疾病。如本文所用，术语“抑制剂”定义为以可测量的亲和力结合和/或抑制目标蛋白激酶的化合物。在某些实施方式中，抑制剂具有小于约50μM、小于约1μM、小于约500nM、小于约100nM、小于约10nM或小于约1nM的IC50和/或结合常数。
本公开的化合物可以被栓系于可检测部分。本领域普通技术人员将认识到，可检测部分可以通过合适的取代基连接到所提供的化合物。如本文所用，术语“合适的取代基”是指能够与可检测部分共价连接的部分。
如本文所用，术语“可检测部分”与术语“标记”互换使用并且涉及能够被检测的部分，例如初级标记和次级标记。初级标记，例如放射性同位素(例如，氚、32P、33P、35S、或14C)、质量标签和荧光标记是生成信号的报告基团，其无需进一步修饰即可被检测。可检测部分还包括发光和磷光基团。
如本文所用，术语“可测量的亲和力”和“可测量地抑制”是指包含本公开的化合物或其组合物和蛋白质的样品与包含蛋白质激酶的等效样品(在不存在所述化合物或其组合物的情况下)之间的蛋白激酶活性的变化可测量。
如本文所用，术语“PIM介导的”病症或状况如本文所用意指已知PIM激酶或其突变体在其中起作用的任何疾病或其他有害状况。因此，本公开的另一个实施方式涉及治疗一种或多种已知一种或多种PIM激酶或其突变体在其中起作用的疾病或减轻该疾病的严重性。具体地，本公开涉及一种治疗选自增殖性病症的疾病或状况或减轻该疾病或状况的严重性的方法，其中所述方法包括向有需要的患者施用根据本公开的化合物或组合物。
在一些实施方式中，本公开提供一种用于治疗选自多种癌症形式的一种或多种病症或减轻该病症的严重性的方法。在一些实施方式中，癌症与实体瘤相关。在某些实施方式中，癌症是乳腺癌、胰腺癌、肝细胞癌、前列腺癌、胃癌、胶质母细胞瘤、肺癌、头颈癌、结直肠癌、膀胱癌或非小细胞肺癌。在一些情况下，本公开提供一种用于治疗选自鳞状细胞癌、唾液腺癌、卵巢癌或胰腺癌的一种或多种病症或减轻该病症的严重性的方法。在其他实施方式中，癌症与可溶性肿瘤例如白血病、淋巴瘤或骨髓瘤相关。
在一些实施方式中，本公开提供了一种用于治疗一种或多种免疫或超敏性病症以及实体和血液恶性肿瘤(例如白血病、淋巴瘤和骨髓瘤)或减轻其严重性的方法，所述免疫或超敏性病症例如哮喘、过敏、移植排斥、移植物抗宿主病、和自身免疫疾病(例如类风湿性关节炎)、肌萎缩侧索硬化、和多发性硬化症，其中所述方法包括向有需要的患者施用根据本公开的组合物。根据待治疗的特定状况或疾病，通常施用以治疗该状况的额外的治疗剂也可以存在于本公开的组合物中。如本文所用，通常施用以治疗特定疾病或状况的额外的治疗剂被认为“适合于所治疗的疾病或状况”。例如，本公开的化合物或其药学上可接受的组合物与化学治疗剂组合施用以治疗增殖性疾病和癌症。已知的化学治疗剂的实例包括但不限于阿霉素、地塞米松、长春新碱、环磷酰胺、氟尿嘧啶、拓扑替康、他克唑、干扰素、铂衍生物、紫杉烷(例如紫杉醇)、长春花生物碱(例如长春碱)、蒽环类(例如，多柔比星)、epipodoliphyllotoxin(例如依托泊苷)、顺铂、mTOR抑制剂(例如雷帕霉素)、甲氨蝶呤、放线菌素D、尾海兔素10、秋水仙碱、吐根碱、三甲曲沙、氯苯氨啶、环孢霉素、道诺霉素、替尼泊苷、两性霉素、烷化剂(例如苯丁酸氮芥)、5-氟尿嘧啶、喜树碱、顺铂、甲硝哒唑和GLEEVECTM等。在其他实施方式中，本公开的化合物与生物剂例如AVASTINTM或VECTIBIXTM组合施用。在某些实施方式中，本公开的化合物或其药学上可接受的组合物与抗增殖剂或化学治疗剂组合施用。
如本文所用，术语“组合”、“组合的”和相关术语是指同时或依次施用根据本公开的治疗剂。例如，本公开的化合物可以与另一种治疗剂同时或依次以分开的单位剂型或一起以单个单位剂型施用。因此，本公开提供了包含式(I)-(IX)化合物、额外的治疗剂和药学上可接受的载体、佐剂或溶媒的单个单位剂型。可与载体材料组合以产生单个剂型的本发明化合物和额外的治疗剂两者(在包含上述额外的治疗剂的那些组合物中)的量将取决于所治疗的宿主和特定的施用方式。优选地，应当配制本公开的组合物以使得可施用本发明化合物的0.01mg/kg体重/天100mg/kg体重/天的剂量。
在包含额外的治疗剂的那些组合物中，该额外的治疗剂和本公开的化合物可以协同作用。因此，这种组合物中额外的治疗剂的量将少于仅使用该治疗剂的单一疗法所需的量。在这样的组合物中，可施用额外的治疗剂的剂量为0.01mg/kg体重/天至1000mg/kg体重/天。本公开的组合物中存在的额外的治疗剂的量将不超过通常在包含该治疗剂作为唯一制剂的组合物中施用的量。优选地，目前公开的组合物中额外的治疗剂的量将是包含该药剂作为唯一治疗活性剂的组合物中通常存在的量的约50％至100％。
本公开的化合物或其药物组合物也可以掺入用于涂覆可植入医疗装置例如假体、人工瓣膜、血管移植物、支架和导管的组合物中。
耐药性正逐渐成为靶向治疗的重大挑战。例如，已经报道了GleevecTM和IRESSATM以及其他几种正在开发的激酶抑制剂的耐药性。例如，已经报道了用于癌症治疗的抑制剂cKit和EGFR激酶的耐药性。据报道，不可逆抑制剂可能对蛋白激酶的耐药形式有效(参见：Kwak,E.L.,et al.,Proc.Nat.Acad.Sci.USA,2005,102,7665–7670)。本公开的化合物可以是蛋白激酶的耐药形式的有效抑制剂。
如本文所用，术语“临床耐药性”是指由于药物目标中的突变导致的药物目标对药物治疗的易感性丧失。如本文所用，术语“抗性”是指编码目标蛋白或其启动子的野生型核酸序列和/或目标蛋白序列中的变化，这种变化降低或消除了抑制剂对目标蛋白的抑制作用。例如，PIM3抑制剂抗性也可能涉及另一种蛋白激酶例如PIM1的表达，，它补偿了PIM3激酶活性的丧失。本文描述的化合物和组合物抑制的激酶的实例以及本文描述的针对所述激酶的方法可用于对抗PIM激酶或其突变体。
在本公开中用作目标激酶(特别是PIM激酶，优选PIM3，或其突变体)的抑制剂的化合物的活性可以在体外、在体内或在细胞系中测定。体外测定包括更多测定，这些测定确定磷酸化活性和/或随后的功能后果、或活化的目标激酶或其突变体的ATP酶活性的抑制。替代的体外测定定量抑制剂与目标激酶(例如PIM3)结合的能力。抑制剂结合可以通过在结合之前放射性标记抑制剂、分离抑制剂/目标激酶复合物并确定结合的放射性标记结合的量来测量。可替代地，抑制剂结合可以通过进行将新抑制剂与结合已知放射性配体的目标激酶一起孵育的竞争实验来确定。用于测定在本公开中用作某些激酶或其突变体的抑制剂的化合物的详细条件在下文的实施例中阐述。
蛋白激酶是一类催化磷酸基团从ATP或GTP转移到位于蛋白质底物上的受体氨基酸残基(例如酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸)残基的酶。受体激酶通过磷酸化事件激活次级信息传递效应器，从而将信号从细胞外部传输到内部来起作用。这些信号促进了多种细胞过程，包括增殖、碳水化合物利用、蛋白质合成、血管生成、细胞生长和细胞存活。
如本文所用，术语“治疗…(treatment/treat/treating)”是指逆转、减轻、延迟如本文所述的疾病或病症或其一种或多种症状的发作或抑制其进展。在一些实施方式中，治疗可以在已经发展出一种或多种症状后施用。在其他实施方式中，治疗可以在没有症状的情况下施用。例如，可以在症状发作之前对易感个体施用治疗(例如，根据症状史和/或根据遗传或其他易感因素)。在症状消退后也可以继续治疗，例如以预防或延迟其复发。
提供的化合物是目标PIM激酶的抑制剂并且可用于治疗一种或多种与PIM激酶活性相关的疾病。因此，在某些实施方式中，本公开提供了一种用于治疗PIM介导的病症的方法，包括向有需要的患者施用本公开的化合物或其药学上可接受的组合物的步骤。
在一些实施方式中，本公开的化合物任选地与PIM抑制剂清除剂组合施用。在一些实施方式中，本公开的化合物任选地与直接或间接降低PIM的上游效应子的活化或活性的化合物组合施用。例如，在一些实施方式中，组合使用抑制Janus激酶(JAK1-3)活性的化合物，从而降低PIM激酶的活化。例如，使用JAK抑制剂托法替尼可降低活性STAT3和STAT5的磷酸化和产生，从而降低PIM3的表达、活性或活化(参见：Hodge,J.A.,et al.,Clin.Exp.Rheumatol.,2016；34,318-328)。在一些实施方式中，直接与STAT3和STAT5结合的小分子也降低了PIM3活化。在一些实施方式中，PIM3抑制剂与直接结合BAD或防止PIM激酶磷酸化这些下游效应子(例如，BAD Ser112)中的丝氨酸残基的药剂组合使用。
在一些实施方式中，本公开的化合物任选地与降低PIM激酶水平的化合物组合施用，该化合物包括抑制PIM的下游目标的去磷酸化的肽、多肽或小分子，使得下游目标的磷酸化保持在导致PIM水平下调的水平。在一些实施方式中，通过激活和/或抑制PIM的上游调节剂和/或下游目标而降低或抑制PIM活性。在一些实施方式中，PIM的蛋白质表达被下调。在一些实施方式中，细胞中PIM的量减少。在一些实施方式中，降低细胞中PIM3蛋白水平的化合物也降低细胞中PIM激酶的活性。在一些实施方式中，降低PIM蛋白水平的化合物不降低细胞中PIM的活性。在一些实施方式中，增加细胞中PIM活性的化合物降低细胞中的PIM蛋白水平。
PIM抑制剂和第二治疗剂的任何组合与本文所述的任何方法相容。
此外，PIM抑制剂任选地与为患者提供额外或协同益处的程序组合使用。仅作为示例，预期患者会在本文所述的方法中发现治疗和/或预防益处，其中将PIM抑制剂的药物组合物和/或与其他治疗剂的组合与遗传测试相结合以确定该个体是否为与某些疾病或状况相关的突变基因的携带者。
PIM抑制剂和另外的疗法任选地在疾病或状况出现之前、期间或之后施用，并且在一些实施方式中施用含有PIM抑制剂的组合物的时间是不同的。因此，例如，PIM抑制剂用作预防剂并连续施用于具有发展出状况或疾病倾向的个体，以防止疾病或状况的出现。
药物组合物、制剂和施用方法
在某些实施方式中，本文提供包含治疗有效量的本文所述的任何化合物(例如，式(I)-(IX)的化合物)的组合物。使用一种或多种生理学上可接受的载体来配制药物组合物，所述载体包括促进将活性化合物加工成药学上使用的制剂的赋形剂和助剂。合适的配方取决于所选择的施用途径。例如，药物组合物的总结见于Remington:The Science andPractice of Pharmacy,Nineteenth Ed(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1995)；Hoover,John E.,Remington's Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.1975；Liberman,H.A.and Lachman,L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.,1980；以及Pharmaceutical Dosage Forms and DrugDelivery Systems,Seventh Ed.(Lippincott Williams&Wilkins,1999)。
本文提供包含PIM抑制剂和药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体的药物组合物。此外，PIM抑制剂任选地作为药物组合物施用，其中，按照组合治疗的方式，PIM抑制剂与其他活性成分混合。在一些实施方式中，药物组合物包括其他药物或药剂、载体、佐剂，例如防腐剂、稳定剂、润湿剂或乳化剂、溶液促进剂、用于调节渗透压的盐、和/或缓冲剂。此外，药物组合物还含有其他有治疗价值的物质。如本文所用，药物组合物是指PIM抑制剂与其他化学成分如载体、稳定剂、稀释剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂和/或赋形剂的混合物。该药物组合物有助于将PIM抑制剂施用于有机体。在实施本文提供的方法治疗或用途时，将治疗有效量的PIM抑制剂以药物组合物形式施用于患有待治疗的状况、疾病或病症的哺乳动物。优选地，哺乳动物是人。治疗有效量取决于状况的严重程度和阶段、个体的年龄和相对健康状况、所用PIM抑制剂的效力和其他因素。PIM抑制剂任选地单独使用或与一种或多种治疗剂组合作为混合物组分使用。
本文所述的药物制剂包括但不限于水性液体分散体、自乳化分散体、固溶体、脂质体分散体、气雾剂、固体剂型、粉剂、速释制剂、控释制剂、速溶制剂、片剂、胶囊剂、丸剂、延迟释放制剂、缓释制剂、脉冲释放制剂、多颗粒制剂、以及混合的速释和控释制剂。药物组合物将包含至少一种PIM抑制剂，作为游离酸或游离碱形式或药学上可接受的盐形式的活性成分。此外，本文所述的方法和药物组合物包括使用具有相同类型活性的这些PIM抑制剂的N-氧化物、结晶形式(也称为多晶型物)以及活性代谢物。“载体材料”包括药物学中任何常用的赋形剂，并且应当基于与本文公开的化合物(例如PIM抑制剂)的相容性以及所需剂型的释放曲线特性来选择。
口服使用的药物制剂任选地通过将一种或多种固体赋形剂与PIM抑制剂混合、任选地研磨所得混合物、并且必要时加入合适的助剂之后对颗粒混合物进行加工而获得，以获得片剂或糖衣丸芯。合适的赋形剂包括：例如，填充剂，诸如糖，包括乳糖、蔗糖、甘露糖醇或山梨糖醇；纤维素制剂，例如，玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠；或其他，如：聚乙烯吡咯烷酮(PVP或聚维酮)或磷酸钙。如果需要，添加崩解剂，例如交联的交联羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、琼脂或海藻酸或其盐(例如海藻酸钠)。糖衣丸芯提供有合适的涂层。为此，通常使用浓缩的糖溶液，其任选地包含阿拉伯树胶、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、卡伯波凝胶、聚乙二醇、和/或二氧化钛、漆溶液(lacquer solution)、以及合适的有机溶剂或溶剂混合物。染料或颜料任选地添加到片剂或糖衣丸包衣中以用于识别或表征活性不同的化合物剂量的组合。
在一些实施方式中，本文公开的固体剂型为片剂形式(包括悬浮片、速溶片、咬崩片、快速崩解片、泡腾片或囊片)、丸剂、粉剂(包括无菌包装粉剂、可分配粉剂或泡腾粉剂)、胶囊剂(包括软胶囊或硬胶囊，例如由动物源性明胶或植物源性HPMC制成的胶囊，或“喷洒胶囊(sprinkle capsule)”)、固体分散体、固溶体、生物溶蚀性剂型、控释制剂、脉冲释放剂型、多颗粒剂型、丸剂、颗粒剂或气雾剂。举例来说，实施例20描述了为片剂的口服固体剂型。
任选地进一步配制包括本文所述制剂(包括PIM抑制剂)的药物固体口服剂型以提供PIM抑制剂的控释。控释是指根据所需的曲线在延长的时间内将PIM抑制剂从其所掺入的剂型中释放。控释曲线包括例如持续释放、延长释放、脉冲释放和延迟释放曲线。
在其他实施方式中，本文所述的包括PIM抑制剂的制剂使用脉冲剂型来递送。脉冲剂型能够在受控滞后时间之后的预定时间点或在特定位点提供一个或多个速释脉冲。包括本文描述的制剂(包括PIM抑制剂)的脉冲剂型任选地使用多种脉冲制剂来施用，包括但不限于，在美国专利号5,011,692、5,017,381、5,229,135、和5,840,329中描述的那些。适用于本制剂的其他脉冲释放剂型包括但不限于，例如美国专利号4,871,549、5,260,068、5,260.069、5,508,040、5,567,441、和5,837,284。
用于口服施用的液体制剂剂型任选地为选自包括但不限于以下的组中的水悬浮液：药学上可接受的口服水分散体、乳剂、溶液、酏剂、凝胶和糖浆剂。参见，例如，Singh etal.,Encyclopedia of Pharmaceutical Technology,2nd Ed.,pp.754-757(2002)。除了PIM抑制剂，液体剂型任选地包括添加剂，例如：(a)崩解剂；(b)分散剂；(c)润湿剂；(d)至少一种防腐剂；(e)粘度增强剂，(f)至少一种甜味剂；和(g)至少一种调味剂。在一些实施方式中，水性分散体进一步包含晶体形成抑制剂。
在一些实施方式中，本文所述的药物制剂是自乳化药物递送系统(Self-emulsifying drug delivery system，SEDDS)。乳液是一种不混溶相在另一种相中的分散体，通常呈液滴形式。通常，乳液是通过剧烈的机械分散产生的。与乳液或微乳液不同，SEDDS在加入过量的水中时自发形成乳液，无需任何外部机械分散或搅拌。SEDDS的优势是只需轻轻混合即可将液滴分布在整个溶液中。此外，水或水相任选地在施用前加入，这确保了不稳定或疏水性活性成分的稳定性。因此，SEDDS为疏水性活性成分的口服和肠胃外递送提供了有效的递送系统。在一些实施方式中，SEDDS提供疏水性活性成分的生物利用度的改进。生产自乳化剂型的方法包括但不限于，例如，美国专利号5,858,401、6,667,048、和6,960,563。
合适的鼻内制剂包括在，例如，美国专利号4,476,116和5,116,817中描述的那些以及除活性成分之外的水量。任选地存在少量其他成分，例如pH调节剂、乳化剂或分散剂、防腐剂、表面活性剂、胶凝剂、或缓冲剂以及其他稳定剂和增溶剂。
对于吸入施用，PIM抑制剂任选地呈气雾剂、雾剂或粉剂形式。本文所述的药物组合物以气溶胶喷雾形式使用合适的推进剂(例如二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他合适的气体)从加压包装或喷雾器方便地递送。在加压气雾剂的情况下，剂量单位是通过提供一阀递送的计量数量来确定的。仅作为示例，用于吸入器或吹入器的明胶的胶囊和药筒被配制为含有PIM抑制剂和合适的粉末基质(例如乳糖或淀粉)的粉末混合物。
PIM抑制剂的透皮制剂通过皮肤施用。本文所述的透皮制剂包括至少三种成分：(1)PIM抑制剂的制剂；(2)渗透促进剂；和(3)水性佐剂。此外，透皮制剂包括例如但不限于胶凝剂、乳膏和软膏基质等成分。在一些实施方式中，透皮制剂还包括材料的织造或非织造背衬以增强吸收并防止透皮制剂从皮肤上被去除。在其他实施方式中，本文所述的透皮制剂维持饱和或过饱和状态以促进扩散到皮肤中。
包含适用于肌肉内、皮下或静脉内注射的PIM抑制剂的制剂包括生理上可接受的无菌水性或非水性溶液、分散体、悬浮液或乳液，以及用于重构为无菌可注射溶液或分散体的无菌粉末。
给药方法和治疗方案的实例
PIM3抑制剂任选地用于制备至少部分受益于症状改善的疾病或病症的预防性和/或治疗性治疗的药物。此外，用于在需要此类治疗的个体中治疗本文所述的任何疾病或状况的方法包括：以对所述个体的治疗有效的量施用包含本文所述的至少一种PIM3抑制剂或其药学上可接受的盐、药学上可接受的N-氧化物、药学上有活性的代谢物、药学上可接受的前药、或药学上可接受的溶剂化物的药物组合物。
在患者的状况没有改善的情况下，根据医生的判断，PIM3抑制剂施用任选地长期施用，即用于延长的时间段，包括患者的整个生命期间，以改善或以其他方式控制或限制患者疾病或状况的症状。
在患者状态确实改善的情况下，根据医生的判断，任选地连续给予PIM3抑制剂施用；可替代地，将正在施用的药物剂量暂时减少或暂时暂停一段时间(即“药物假期”)。药物假期的长度任选地在2天和1年之间变化，仅作为示例，包括2天、3天、4天、5天、6天、7天、10天、12天、15天、20天，28天、35天、50天、70天、100天、120天、150天、180天、200天、250天、280天、300天、320天、350天或365天。药物假期期间的剂量减少包括10％至100％，仅作为示例，包括10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％。一旦患者的状况出现改善，必要时施用维持剂量。随后，根据症状，将剂量或施用频率或两者降低至保持改善的疾病、病症或状况的水平。
在一些实施方式中，患者在症状出现任何复发时需要长期的间歇性治疗。在一些实施方式中，本文所述的药物组合物为适合于精确剂量的单次施用的单位剂型。在单位剂型中，制剂被分成含有适量的一种或多种PIM抑制剂的单位剂量。在一些实施方式中，单位剂量是包含离散量的制剂的包装形式。非限制性实例是包装的片剂或胶囊，以及小瓶或安瓿中的粉末。在一些实施方式中，水性悬浮液组合物被包装在单剂量的不可重新封闭的容器中。可替代地，使用多剂量的可重新封闭的容器，在这种情况下，在组合物中通常包含防腐剂。仅举例而言，用于肠胃外注射的制剂以单位剂型存在，其包括但不限于安瓿，或添加防腐剂的多剂量容器。适用于PIM3抑制剂的每日剂量为每体重约0.01mg/kg至约2.5mg/kg。较大哺乳动物(包括但不限于人)的指示日剂量在约0.5mg至约1000mg的范围内，所述日剂量方便地分次施用的，包括但不限于每天最多四次或以延长释放形式。用于口服施用的合适的单位剂型包括约1mg至约500mg的活性成分、约1mg至约250mg的活性成分或约1mg至约100mg的活性成分。上述范围仅是建议性的，因为关于个体治疗方案的变量数量很大，并且与这些推荐值的显著偏差并不少见。此类剂量任选地根据许多变量而改变，所述变量不限于所使用的PIM抑制剂的活性、待治疗的疾病或状况、施用方式、个体的要求、正在治疗的疾病或状况的严重程度、以及执业者的判断。
任选地在细胞培养物或实验动物中确定此类治疗方案的毒性和治疗功效，包括但不限于，确定LD50(对50％的群体致死的剂量)和ED50(在50％的群体中治疗有效的剂量)。毒性作用与治疗作用的剂量比是治疗指数，其用LD50与ED50的比值表示。表现出高治疗指数的PIM抑制剂是优选的。从细胞培养试验和动物研究中获得的数据任选地用于制定用于人的剂量的范围。这种PIM抑制剂的剂量优选在包括具有最小毒性的ED50的循环浓度的范围内。剂量任选地在该范围内变化，这取决于所采用的剂型和所采用的施用途径。
PIM3抑制剂的鉴定和表征的分析
小分子PIM抑制剂任选地在高通量体外或细胞测定中鉴定，如在例如美国专利号8,283,356B2、7,671,063B2和8,431,589B2中所述。适用于本文所述方法的PIM抑制剂可从多种来源获得，包括天然来源(例如，细菌培养物、土壤或植物提取物)和合成来源。例如，候选PIM抑制剂是从组合库中分离出来的，所述组合库即通过化学合成或生物合成通过组合许多化学“构件”产生的多种化合物的集合。例如，线性组合的化学文库(如多肽文库)是通过以各种可能的方式组合一组给定的化合物长度(即多肽化合物中的氨基酸数量)的称为氨基酸的化学构件而形成的。根据需要，可通过化学构件的这种组合的混合来合成数以百万计的化合物。从理论上讲，100个可互换的化学构件的系统性组合混合导致合成1亿个四聚体化合物或100亿个五聚体化合物(参见，例如，Gallop,M.A.,et al.,J.Med.Chem.,1994,37(9),1233-1251)。文库的每个成员可以是单个的和/或可以是混合物的一部分(例如“压缩文库”)。文库可以包含纯化的化合物和/或可以是“脏的(dirty)”(即，包含一定量的杂质)。组合的化学文库的制备和筛选是已有记载的方法(参见：Cabilly,S.ed.,Combinatorial Peptide Library Protocols in Methods in Molecular Biology,Humana Press,Totowa,N.J.,(1998))。组合的化学文库包括但不限于：diversomer，例如乙内酰脲、苯二氮卓类和二肽，如在例如DeWitt,S.H.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.,1993,90,6909-6913中描述的；小化合物文库的类似有机合成，如Chen,C.,et al.,J.Am.Chem.Soc.,1994,116,2661-2662中描述的；低聚氨基甲酸酯，如Cho,C.Y.,et al.,Science,1993,261,1303-1305中所述：肽基膦酸酯，如Campbell,D.A.,Bermak,J.C.,J.Org.Chem.,1994,59,658-660中所述的；以及包含例如噻唑烷酮和间噻嗪烷酮(美国专利号5,549,974)、吡咯烷(美国专利号5,525,735和5,519,134)、苯二氮卓类(美国专利号5,288,514)的有机小分子文库。
用于制备组合的文库的装置是可商购的(参见，例如，来自Advanced Chem Tech,Louisville,Ky.的357MPS、390MPS；来自Rainin,Wobum,Mass.的Symphony；来自AppliedBiosystems,Foster City,Calif.的433A；和来自Millipore,Bedford,Mass.的9050Plus)。还开发了许多用于溶液相化学的机器人系统。这些系统包括自动化工作站和自动化合成系统，例如Hamilton,Inc.(Reno,Nevada)开发的Microlab NIMBUS、Microlab VANTAGE和Microstar系统，以及Chemspeed Technologies,Inc.(New Brunswick,NJ)开发的FLEXISYNTH系统，以及许多利用机械臂的机器人系统(例如
Figure BDA0003444123670000221
)。任选地使用上述装置中的任一个来产生用于鉴定和表征PIM抑制剂的组合的文库，其模拟由适用于本文所述方法的小分子PIM抑制剂进行的人工合成操作。任选地使用任何上述装置来鉴定和表征适用于本文公开的方法的小分子PIM抑制剂。
潜在PIM抑制剂的鉴定是通过，例如，在候选抑制剂存在下测定PIM激酶的体外激酶活性来确定的。在此类测定中，在含有放射性标记的磷酸盐的磷酸根供体(例如，ATP)存在下，将通过重组方式产生的PIM和/或特征性PIM片段与底物接触，并测量PIM依赖性掺入。“底物”包括含有合适的羟基部分的任何物质，该合适的羟基部分可在PIM催化的反应中接受来自供体分子如ATP的y-磷酸基团。底物可以是PIM的内源性底物，即在未修饰的细胞中被天然存在的PIM3(例如BAD或Cdc25A)磷酸化的天然存在的物质或在生理条件下通常不被PIM磷酸化、但可以在所采用的条件下被磷酸化的任何其他物质。底物可以是蛋白质或肽，并且磷酸化反应可以发生在底物的丝氨酸和/或苏氨酸残基上。例如，通常用于此类测定的特定底物包括但不限于组蛋白和髓鞘碱性蛋白。在一些实施方式中，PIM3抑制剂是使用
Figure BDA0003444123670000222
技术或LanthaScreen技术鉴定的。
底物的PIM依赖性磷酸化的检测可通过除测量放射性标记的磷酸盐掺入之外的多种方式来进行量化。例如，磷酸基团的掺入可能会影响底物的生理化学特性，例如电泳迁移率、色谱特性、吸光度、荧光和磷光。可替代地，可产生单克隆抗体或多克隆抗体，所述单克隆抗体或多克隆抗体选择性地将底物的磷酸化形式从非磷酸化形式中识别出来，从而允许该抗体作为PIM3激酶活性的指示剂起作用。
高通量PIM激酶测定可在例如微量滴定板中进行，该微量滴定板的每个孔含有PIM激酶或其活性片段、与每个孔共价连接的底物、P32放射性标记的ATP和潜在的PIM抑制剂候选物。微量滴定板可包含96孔或1536孔，用于组合的文库化合物的大规模筛选。磷酸化反应完成后，洗涤板以留下结合的底物。然后通过放射自显影或抗体检测来检测板的磷酸基团掺入。与单独的PIM磷酸转移酶能力相比，候选PIM抑制剂通过将它们相比于单独的PIM磷酸转移酶能力降低PIM3磷酸转移酶对于底物的能力的量的能力来鉴定。
还可以确定潜在PIM抑制剂的鉴定，例如，通过对PIM的催化位点，例如ATP结合位点和/或底物结合位点的体外竞争性结合测定进行确定。对于ATP结合位点的结合测定，使用对ATP结合位点具有高亲和力的已知的蛋白激酶抑制剂，例如星形孢菌素(staurosporine)。星形孢菌素是固定化的并且可以被荧光标记、放射性标记或以任何方式以允许进行检测。将标记的星形孢菌素与潜在的PIM3抑制剂候选物一起引入重组表达的PIM蛋白或其片段。测试候选物以浓度依赖性方式与固定化星形孢菌素竞争结合PIM蛋白的能力。星形孢菌素结合的PIM的量与候选抑制剂对PIM激酶的亲和力成反比。潜在抑制剂会降低星形孢菌素与PIM的可量化结合(参见，例如，Fabian,M.A.,et al.,Nat.Biotech.,2005,23,329-336)。将对从该竞争性结合测定中鉴定出的PIM3的ATP结合位点的候选物进一步针对PIM激酶特异性筛选针对其他激酶的选择性。
潜在PIM抑制剂的鉴定也可以通过例如在抑制剂候选物存在下的PIM活性的细胞内分析来确定。可以使用各种细胞系和组织，包括为此目的专门设计的细胞。抑制剂候选物的细胞内筛选可以通过监测PIM活性的下游效应以及其他细胞反应(如生长、生长停滞、分化或凋亡)来测定PIM活性。
可替代地，通过首先用PIM抑制剂候选物处理各种细胞系或组织，然后裂解细胞并检测PIM介导的事件，可在基于细胞的测定中观察PIM介导的PIM下游目标的磷酸化。本实验中使用的细胞系(例如，肝癌细胞系，如HepG2、HepaRG、Huh7和Hep3b)可以包括专门为此目的设计的细胞。PIM介导的事件包括但不限于PIM介导的下游PIM介导体的磷酸化。例如，可使用特异性识别磷酸化的PIM介导体而不是非磷酸化形式的抗体来检测下游PIM介导体的磷酸化。这些抗体已在文献中描述，并已广泛用于激酶筛选活动。
许多合同研究组织(Contract research organization，CRO)提供PIM激酶测定服务，包括DiscoverX,Inc(加利福尼亚州圣地亚哥)、Reaction Biology Corporation(宾夕法尼亚州马尔文)、ChemDiv(加利福尼亚州圣地亚哥)和Carna Biosciences(日本东京)。
还可以确定潜在PIM抑制剂的鉴定，例如，通过涉及使用动物模型的体内测定进行，所述动物模型包括已被工程改造为具有特定缺陷或携带可用于测量候选物质到达和/或影响有机体内不同细胞的能力的标记的转基因动物。例如，小鼠已被工程改造为过表达PIM，从而导致可用PIM抑制剂治疗的疾病，例如恶性肿瘤。
综上所述，本公开还提供：
(1)用作药物的式(I)-(IX)化合物或其药学上可接受的盐；
(2)用作PIM抑制剂的式(I)-(IX)化合物或其药学上可接受的盐，例如用于上文所述的任何特定适应症；
(3)例如用于本文前述任何适应症的药物组合物，其包含式(I)-(IX)化合物或其药学上可接受的盐，以及一种或多种药学上可接受的稀释剂或其载体。
(4)用于治疗有需要的对象的上文所述的任何特定适应症的方法，其包括向对象施用有效量的式(I)-(IX)化合物或其药学上可接受的盐；
(5)式(I)-(IX)化合物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗或预防PIM3活化在其中起作用或牵涉其中的疾病或状况的药物中的用途；例如如上所述。式(I)-(V)化合物可以作为唯一的活性成分或如下地组合施用：例如，在免疫抑制或免疫调节方案作为其他药物的佐剂或作为其他抗炎药的佐剂，例如用于治疗或预防同种异体移植或异种移植急性或慢性排斥或炎性疾病或自身免疫疾病；与化学治疗剂或抗感染剂组合施用，所述抗感染剂例如诸如抗逆转录病毒剂的抗病毒剂或抗生素。例如，式(I)化合物可以与以下组合使用：钙调神经磷酸酶抑制剂，例如环孢菌素A、ISA247或FK506；mTOR抑制剂，例如雷帕霉素、CC1779、ABT578、biolimus-7、biolimus-9、TAFA-93、AP23573、AP23464或AP23841；具有免疫抑制特性的子囊霉素，例如ABT-281、ASM981等；皮质类固醇；组织蛋白酶S抑制剂；环磷酰胺；硫唑嘌呤；甲氨蝶呤；来氟米特；咪唑立滨；霉酚酸；吗替麦考酚酯；15-脱氧精胍菌素(15-deoxyspergualine)或其免疫抑制同源物、类似物或衍生物；鞘氨醇-l-磷酸受体激动剂，例如FTY720或其类似物，例如Y-36018；白细胞受体的单克隆抗体，例如，MHC、CD2、CD3、CD4、CD7、CD8、CD11a/CD18、CD25、CD27、CD28、CD40、CD45、CD58、CD80、CD86、CD137、ICOS、CD150(SLAM)、OX40、4-1BB或其配体，例如CD154，或其拮抗剂；其他免疫调节化合物，例如具有CTLA4或其突变体的胞外结构域的至少一部分的重组结合分子，例如，与非CTLA4蛋白序列连接的CTLA4或其突变体的至少细胞外部分，例如，CTLA4Ig(例如指定的ATCC68629)或其突变体，例如LEA29Y；粘附分子抑制剂，例如LFA-1拮抗剂、ICAM-1或ICAM-3拮抗剂、VCAM-4拮抗剂或VLA-4拮抗剂，例如那他珠单抗
Figure BDA0003444123670000241
或抗趋化因子抗体或抗趋化因子受体抗体或低分子量趋化因子受体拮抗剂，例如抗MCP-1抗体。
式(I)-(IX)化合物也可以与其他抗增殖剂组合使用。这种抗增殖剂包括但不限于：
(i)芳香酶抑制剂，例如类固醇，尤其是依西美坦和福美坦，以及特别地，非类固醇，尤其是氨鲁米特、伏氯唑、法倔唑、阿那曲唑，尤其特别的是来曲唑；
(ii)抗雌激素，例如他莫昔芬、氟维司群、雷洛昔芬和雷洛昔芬盐酸盐；
(iii)拓扑异构酶I抑制剂，例如拓扑替康、伊立替康、9-硝基喜树碱和大分子喜树碱缀合物PNU-166148(WO99/17804中的化合物A1)；
(iv)拓扑异构酶II抑制剂，例如蒽环类药物多柔比星(包括脂质体制剂，例如CAELYXTM)、表柔比星、伊达比星和奈莫柔比星，蒽醌类米托蒽醌和洛索蒽醌，以及鬼臼毒素类(podophillotoxine)依托泊苷和替尼泊苷；
(v)微管活性剂，例如紫杉烷类紫杉醇和多烯紫杉醇、长春花生物碱类，例如长春碱，尤其是硫酸长春碱，长春新碱，尤其是硫酸长春新碱，和长春瑞滨、圆皮海绵内酯和埃博霉素，例如埃博霉素B和D；
(vi)烷化剂，例如环磷酰胺、异环磷酰胺和美法仑；
(vii)组蛋白脱乙酰酶抑制剂；
(viii)法呢基转移酶抑制剂；
(ix)COX-2抑制剂，例如塞来昔布
Figure BDA0003444123670000242
罗非昔布
Figure BDA0003444123670000243
和鲁米昔布(COX189)；
(x)MMP抑制剂；
(xi)mTOR抑制剂；
(xii)抗肿瘤抗代谢物，例如5-氟尿嘧啶、替加氟、卡培他滨、克拉屈滨、阿糖胞苷、磷酸氟达拉滨、氟尿苷、吉西他滨、6-巯基嘌呤、羟基脲、甲氨蝶呤、依达曲沙和此类化合物的盐，此外还有ZD1694(RALTITREXEDTM)、LY231514(ALIMTATM)、LY264618(LOMOTREXOLTM)和OGT719；
(xiii)铂化合物，例如卡铂、顺铂和奥沙利铂；
(xiv)降低蛋白激酶活性的化合物和其他抗血管生成化合物，例如，(i)降低血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)的活性的化合物；(b)表皮生长因子(Epidermal Growth Factor，EGF)、c-Src、蛋白激酶C、血小板衍生生长因子(Platelet-derived Growth Factor，PDGF)、Bcr-Abl酪氨酸激酶、c-kit、Flt-3和胰岛素样生长因子I受体(Insulin-like Growth Factor I Receptor，IGF-IR)和周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-dependent kinase，CDK)；(ii)伊马替尼、米哚妥林、IRESSATM(ZD1839)、CGP75166、瓦他拉尼、ZD6474、GW2016、CHIR-200131、CEP-7055/CEP-5214、CP-547632和KRN-633；(iii)沙利度胺(THALOMID)、塞来昔布(Celebrex)、SU5416和ZD6126；
(xv)促性腺激素激动剂，例如阿巴瑞克、戈舍瑞林和醋酸戈舍瑞林；
(xvi)抗雄激素，例如比卡鲁胺(CASODEXTM)；
(xvii)bengamide；
(xviii)双膦酸盐，例如依曲膦酸(etridonic acid)、氯屈膦酸、替鲁膦酸、帕米膦酸、阿仑膦酸、伊班膦酸、利塞膦酸和唑来膦酸；
(xix)抗增殖抗体，例如曲妥珠单抗(HERCEPTINTM)、曲妥珠单抗-DM1、厄洛替尼(TARCEVATM)、贝伐单抗(AVASTINTM)、利妥昔单抗
Figure BDA0003444123670000244
PRO64553(抗CD40)和2C4抗体；
(xx)替莫唑胺
Figure BDA0003444123670000245
由代号、通用名或商品名标识的活性剂的结构可以取自标准纲要“默克索引(TheMerck Index)”的实际版本或取自数据库，例如国际专利(Patents International)(例如IMS World Publications)。
根据前述，本公开在又一方面中提供：
(6)一种如上定义的方法，包括共同施用(例如，同时或依次)治疗有效量的：(a)式(I)-(IX)化合物或其可接受的盐；和b)第二药物物质，所述第二药物物质为例如用于上文所述的任何特定适应症的药物物质。
(7)一种组合物，其包含治疗有效量的PIM激酶抑制剂(例如式(I)和/或(II)的化合物或其药学上可接受的盐)以及第二药物物质，所述第二药物物质例如如上所述。其中PIM激酶抑制剂，例如式(I)和/或(II)化合物与例如如上所公开的其他免疫抑制剂、免疫调节剂、抗炎剂或抗肿瘤剂组合施用，共同施用的药物或制剂的剂量当然会根据所用的共同施用的药物或药剂的类型、或所使用的具体药物或药剂、或所治疗的状况等而变化。
无细胞生物合成
在一些实施方式中，用于合成本公开的化合物和组合物(包括PIM抑制剂)的方法和系统是体外无细胞生物合成(Cell-free biosynthesis，CFB)系统，该CFB系统用作使用细胞酶和代谢机制在没有活细胞的情况下产生蛋白质和小分子代谢物的平台(参见：Hodgman,C.E.,Jewett,M.C.,Metab.Eng.,2012,14(3),261–269)。本文提供的无细胞生物合成系统通过允许天然生物合成基因和途径的快速表达以及允许活性筛选而无需基于质粒的克隆和体内繁殖，从而使快速加工/产品管道成为可能(创建小分子文库)，因此大量应用于药物发现。本文使用的CFB方法和系统的关键特征是，可通过将资源导向用户定义的目标来优化通向目标化合物的生物合成途径通量，从而允许探索大序列空间。用户可共同激活中枢代谢、氧化磷酸化和蛋白质合成。细胞壁的缺失还提供了轻松筛选有毒代谢物、蛋白质和小分子的能力。涉及体外转录/翻译(TX-TL)的无细胞生物合成方法已被用于生产：(1)蛋白质(参见，例如Carlson,ED,et al.,Biotechnol.Adv.,2012,30(5),1185–1194；Swartz,J.等人的美国专利号7,338,789；Goerke,AR等人的美国专利号8,715,958)；(2)抗体和抗体类似物(参见，例如：immerman,E.S.等人,Bioconjugate Chem.,2014,25,351-361；Thanos,CD等人的美国专利号2015/0017187A1)；和(3)小分子(参见，例如：Kay,J.等人,Metabolic Engineering,2015,32,133–142；Goering,AW等人,ACS Synth Biol.,2017,6(1),39-44；Blake,WJ等人的美国专利号9,469,861)。
CFB方法和系统可用于针对新型复杂生物回路和代谢途径快速建立原型(prototyping)。可执行来自多个DNA片段的蛋白质表达，包括线性DNA和基于质粒的DNA。CFB方法和系统能够调节编码单个途径酶的DNA浓度并测试对代谢物生产的相关影响。在CFB方法和系统中使用线性DNA表达多酶途径的能力绕过了体内选择和质粒繁殖的需要。线性DNA片段可通过等温或Golden Gate组装技术在1小时到3小时(hr)内组装，并立即用于CFB反应。CFB反应可在几个小时内发生，例如大约4小时至8小时，或者可以运行更长的时间，长达48小时。线性DNA的使用为针对DNA/基因文库的快速建立原型提供了一个有价值的平台。在CFB方法和系统中，大肠杆菌的外源调节和转录机制，例如tet阻遏物和T7 RNA聚合酶，或其他宿主细胞提取物，可根据用户的定义进行补充，以产生和最大化内源特性、多样性或生产。CFB方法和系统通过修改内源特性(包括mRNA和DNA降解率)进一步增强了目标化合物的多样性和生产。ATP再生系统允许回收作为蛋白质合成的强抑制剂的无机磷酸盐，在CFB方法和系统中操作ATP再生系统。氧化还原电位，包括例如NAD/NADH、NADP/NADPH，在CFB和用于修饰氧化还原剂和特定辅因子可用性的方法中再生，这反过来使用户能够选择性地调节CFB系统中的任何反应。
在替代实施方式中，CFB方法和系统能够实现体外无细胞转录/翻译系统(TX-TL)并用作合成、修饰和鉴定来自生物合成途径基因的产品(例如天然产物(Natural product，NP)或天然产物类似物(Natural product analog，NPA))的快速建立原型平台。在替代实施方式中，CFB系统用于天然产物和天然产物类似物的组合生物合成，例如本公开中提供的那些。在替代实施方式中，CFB系统用于复杂的生物合成途径的快速原型建立，以作为快速评估用于合成式(I)-(IX)化合物的组合设计的方式。在替代实施方式中，这些CFB系统被多路复用以用于天然产物途径基因、它们编码和合成的天然产物以及天然产物类似物、例如本公开中提供的式(I)-(IX)的化合物的快速建立原型的高通量自动化。CFB方法和系统在Culler,S.等人的PCT申请WO2017/031399A1中有所描述，其通过引用并入本文。
如本文所述，CFB组合物、方法和系统可用于快速生产已知化合物的类似物，例如天然产物类似物和刺激代谢结构类似物，例如式(I)-(IX)的化合物。因此，CFB方法可用于本文所述的产生产品多样性的过程中。在一些实施方式中，本文提供的方法包括用于制备、合成或改变式(I)-(IX)化合物的结构的无细胞(体外)生物合成(CFB)方法。CFB方法可在TX-TL提取物或提取混合物中产生至少两种或更多种改变的化合物以创建改变的化合物文库；优选地，该文库是通过CFB方法制备、合成或修饰的天然产物类似物文库。
在替代实施方式中，实施本公开包括使用分子生物学、微生物学和重组DNA中常用的任何常规技术，这些技术在本领域技术范围内。此类技术是本领域技术人员已知的并且在许多文本和参考著作中进行了描述(参见例如Sambrook et al.,“Molecular Cloning:ALaboratory Manual,”Second Edition,Cold Spring Harbor,1989；和Ausubel et al.,“Current Protocols in Molecular Biology,”1987)。除非本文中另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有如本发明所属的领域中的普通技术人员通常所理解的相同含义。例如，Singleton and Sainsbury,Dictionary of Microbiology and MolecularBiology,2d Ed.,John Wiley and Sons,NY(1994)；以及Hale and Marham,The HarperCollins Dictionary of Biology,Harper Perennial,NY(1991)为本领域技术人员提供了本公开中使用的许多术语的通用词典。尽管与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料都可用于本公开的实践中，但本文描述了优选的方法和材料。因此，通过参考整个说明书更完整地描述了紧接在下面定义的术语。
除非本文中另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有如本发明所属的领域中的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料都可用于本公开的实践中，但本文描述了优选的方法和材料。因此，通过参考整个说明书更完整地描述了紧接在下面定义的术语。
除非上下文另有明确说明，否则如本文中所使用的单数术语“一”，“一个”和“该”包括复数指代对象。除非另有说明，否则分别地，核酸按5'到3'方向从左到右书写；氨基酸序列以从氨基到羧基的方向从左到右书写。应当理解，本公开不限于所描述的特定方法学、方案和试剂，因为它们可以根据本领域技术人员使用它们的环境而变化。
合成方法
许多方法可用于合成诸如由式(I)-(IX)表示的那些化合物。其中一些方法在Rao,B.P.C.,et al,Strategies Towards the Synthesis of StaurosporineIndolocarbazole Alkaloid and Its Analogues inScope of Selective Heterocyclesfrom Organic and Pharmaceutical Perspective,Chapter 4,Intech Publishers；Rijeka,Croatia(EU),2016中进行了综述。也可以参见：Wilson,L.J.等人，美国专利申请号US2007/0249590A1；Kleinschroth,J.等人，美国专利号5,438,050；Kleinschroth,J.等人，美国专利号5,489,608；Faul,M.M.等人，美国专利第5,665,877号；Faul,M.M.等人，美国专利第5,919,946号；Faul,M.M.等人，美国专利第5,614,647号；Faul,M.M.等人，美国专利号6,037,475。
方案1
Figure BDA0003444123670000261
在一个实施方式中，式(I)的化合物可以通过在叔丁醇钾的存在下在THF溶剂中使吲哚-3-乙酰胺衍生物与吲哚-3-乙醛酸甲酯反应来制备，如方案2中所示以及如在文献(参见，例如：Faul,et al.,Tetrahedron Lett.,1999,40,1109-1112；Faul et al.,J.Org.Chem.1998,63,6053-6058；Faul et al.,J.Org.Chem.1999,64,2465-2470)中所报道的。吲哚-3-乙酰胺和吲哚-3-乙醛酸衍生物很容易由各种可获得的取代吲哚制备。通过用包括Pd(OAc)2、PdCl2、hv/O2或I2、DDQ、CuCl2、或Pd(OTf)2在内的多种氧化剂[O]处理，使由式(XI)表示的最初形成的双吲哚马来酰亚胺衍生物闭环提供了由式(X)表示的吲哚[2,3-a]咔唑(参见，例如：Faul et al.,J.Org.Chem.1999,64,2465-2470)。随后用反应物如2-氯乙胺对式(X)进行烷基化，然后产生所需的式(I)。
方案2
Figure BDA0003444123670000271
在另一个实施方式中，式(XI)的化合物可以通过依次使由Mg或其他金属金属化的取代吲哚与3,4-二卤代琥珀酰亚胺或其N-保护形式反应来制备，如方案3中所示的(X＝Cl、Br)以及如文献中所述的(参见，例如：Faul et al.,Synthesis,1995,1511-1516；Gallantet al.,J.Org.Chem.1993,58,343-349)。然后通过氧化制备式(I)化合物，如上述方案2所述的。在方案2和方案3中，都可使用标准试剂如硼氢化钠或锌汞齐将酰亚胺官能团还原为内酰胺官能团。在方案3中，Q基团和/或R基团可通过标准方法通过与吲哚N-H官能团的反应(例如，通过烷基化反应或酰化反应)来加入。
方案3
Figure BDA0003444123670000272
在另一个实施方式中，式(X)和式(XI)的化合物可以通过在涉及无细胞生物合成(CFB)的过程中使色氨酸衍生物反应来制备，如方案4所示。在该生物过程中，使用酶来缩合两个色氨酸分子或色氨酸衍生物以直接产生其中Q和R是氢的式(I)的化合物。已经阐明了这些转化所需的酶，并且可使用来自各种途径的酶来产生吲哚并咔唑衍生物。已知某些酶催化转化和促进产生天然吲哚并咔唑的途径。这些酶包括，例如，对于使用过程CFB-1的式(X)：紫色杆菌素途径的VioA(氨基氧化酶)和VioB(色素吡咯酸(chromopyrrolic acid)合酶)；星形孢菌素途径的StaO(氨基氧化酶)、StaD(色素吡咯酸合酶)、StaP(细胞色素P450单加氧酶)和StaC(黄素羟化酶)；和蝴蝶霉素途径的RebO(氨基氧化酶)、RebD(色素吡咯酸合酶)、RebP(细胞色素P450单加氧酶)和RebC(黄素羟化酶)，或其同源物(参见，例如：Sanchezet al.,Nat.Prod.Rep.2006,23,1007-1045；Sanchez et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2005,102,461-466；Du et al.,ACS Synth.Biol.2015,4,682-688；Du et al.,Curr.Opin.Chem.Bio.,2016,31,74-81)。类似地，式(XI)的化合物可以使用过程CFB-2产生，例如使用酶VioA和VioB、StaO和StaD、RebO和RebD或其同源物，与methylarcyriarubin途径的酶MarC或其同源物的组合而产生(参见：Chang,F.-Y.andBrady,S.F.,ChemBioChem,2014,15(6),815–821)。当色氨酸用作前体时，这些酶已在本文中用于直接生产式(X)和式(XI)的化合物，其中A、B、C、D、A'、B'、C'、D'、Q和R是氢，并且E、F、G、M、E'、F'、G'、M'是碳。这些酶可用于工程改造活细胞，或者用于无细胞过程，以通过化学式(X)的无细胞反应产物的化学烷基化来产生式(I)的化合物。天然产物样化合物的无细胞生物合成在Culler,S.等人的PCT申请WO2017/031399A1中有所描述，其通过引用并入本文。
在本公开的一个实施方式中，紫色杆菌素途径的酶VioA和VioB，星形孢菌素途径的StaO、StaD、StaP和StaC，和/或蝴蝶霉素途径的RebO、RebD、RebP和RebC，和/或methylarcyriarubin途径的MarC用于无细胞生物合成过程以通过组合和转化两种相同或不同的取代色氨酸衍生物来生产式(X)或式(XI)的化合物，如方案4中所述。蝴蝶霉素途径酶(RebO、RebD、RebP和RebC)可用于直接生产式(X)或式(XI)的化合物。
方案4
Figure BDA0003444123670000281
在本公开的另一个实施方式中，式(X)或式(XI)的化合物可以通过引入连接到吲哚N原子的含杂原子尾部的化学过程进行转化，如式(I)所示。
实施例
大致方法
下面描述与本公开相关的实施例。在大多数情况下，可以使用替代技术。这些实施例旨在说明而不是限制或限制本公开的范围。例如，当按照特定化合物的方案的设计制备另外的化合物时，应理解条件可以变化，例如，任何溶剂、反应时间、试剂、温度、工作条件或其他反应参数可能会有所不同。通常在处理生物分子(如DNA、RNA和蛋白质)时，所有分子生物学和无细胞生物合成反应均使用标准板、小瓶和烧瓶进行。除非在实施例中另有说明，否则所有合成化学均在标准实验室玻璃器皿和设备中进行。商业试剂按原样使用。使用连接到质量分离检测器(PE SCIEX API 150EX)并配备自动进样器(Gilson215)的ShimadzuSCL10Avp HPLC系统或Applied Biosystems 3200APCI三重四极杆质谱仪(正负离子交替扫描)来收集LC/MS数据。使用Thermo Fisher Q Exactive MS仪器进行高分辨率质谱分析。Exactive HR MS:ESI在负和/或正电离模式下，XIC±10ppm在精确质量附近(m/z)。GC-MS使用配备有5973N惰性质量选择检测器的Agilent 6890N仪器进行。所有微波辐照实验均在微波反应器(Biotage Initiator EXP EU 355301)中进行，其工作频率为2.45GHz，最大功率为300W连续辐照。使用高压汞灯(LISMA，DRL-400E40)进行光化学反应。离子色谱使用Metrohm 940Professional IC Vario仪器进行。微波反应在Biotage Initiator中进行，使用仪器软件控制加热时间和压力。使用市售的催化剂盒在H-Cube上进行加氢反应。使用标准柱手动进行或使用Waters的预装Sep-Pak硅胶柱进行硅胶色谱。使用铝箔背衬硅胶板60F254二氧化硅(Sorbfil，俄罗斯)进行薄层色谱(Thin layer chromatography，TLC)分析。使用Merck 60(70目-230目)硅胶进行柱色谱(Column chromatography，CC)。制备型HPLC在Waters 1525/2487上进行，UV检测波长为220nm，手动收集。1H NMR在Jeol JNM-ECS-400于400MHz下或Bruker DRX-600于600MHz下或在Bruker DPX-400于400MHz下进行，并参考溶剂残留峰，关于1H-NMR分别为，CDCl3为7.26ppm或DMSO-d6为2.54ppm。6-氮杂吲哚、6-苄氧基吲哚和3-氟-4-羟基苯甲醛购自Combi-Blocks(美国加利福尼亚州圣地亚哥)。缩写如下：RT或rt为室温；THF是四氢呋喃；EtOAc为乙酸乙酯；TFA是三氟乙酸；Et2O是乙醚；DCM是二氯甲烷；ppm是百万分数；s＝单峰；d＝双峰；t＝三峰；m＝多重峰；dd＝双重双峰；br＝宽峰；
实施例1.3,4-二溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮(3)的合成
Figure BDA0003444123670000291
步骤1：3,4-二溴-2,5-呋喃二酮中间体(2)的合成。在氩气气氛下向烧瓶中装入马来酸酐(3.00g，30.6mmol)、溴(3.15ml，61.2mmol)和氯化铝(0.200g，1.53mmol)。密封烧瓶，将反应混合物加热至120℃至130℃，并在该温度下保持16h。冷却至室温后，将混合物溶解在EtOAc(50ml)中并过滤。真空蒸发滤液至干，得到粗化合物2(10.1g)，其为浅橙色油和无色晶体的混合物。粗产物无需进一步纯化即可用于下一步。
步骤2：3,4-二溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮(3)的合成。在室温和Ar下，向搅拌的粗化合物2(10.1g)的乙酸(50ml)溶液中滴加2,4-二甲氧基苄胺。混合物在Ar下回流16h。将溶液蒸发至干，将残余物溶解在EtOAc(100ml)中，用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。将溶液用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，并通过柱色谱法纯化((硅胶，洗脱液DCM/CCl4 1:1至DCM 100％)，得到为黄色固体的化合物3(3.8g，2步的合并收率为31％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)7.21(d,1H),6.41-6.45(m,2H),4.74(s,2H),3.85(s,3H),3.76(s,3H)。
实施例2.6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚(8)的合成。
Figure BDA0003444123670000292
步骤1：叠氮乙酸乙酯中间体的合成。向溴乙酸乙酯(55.0mL，0.5mol)的甲苯(200mL)溶液中搅拌加入硫酸氢四丁基铵(3.3g，0.009mol)，并将混合物冷却至5℃至10℃。然后加入叠氮化钠(34.0g，0.5mol)和碳酸钠(2.15g，0.02mol)的水(100mL)溶液。所得混合物在环境温度下搅拌3小时。然后分离有机相，用硫酸钠干燥并过滤。所得叠氮乙酸乙酯溶液无需进一步纯化即可用于下一步。
步骤2：3-氟-4-苄氧基苯甲醛(5)的合成。向3-氟-4-羟基苯甲醛4(50g，0.35mol)的DMF(0.5L)溶液中搅拌加入K2CO3(59.2g，0.43mol)和苄基溴(67g，0.39mol)。将反应混合物在55℃搅拌2小时(TLC控制)，然后冷却，加入水(1.5升)，过滤形成的沉淀，用小份DMF、水洗涤，然后干燥，得到化合物5(74g，90％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)9.86(d,1H),7.56-7.68(m,2H),7.31-7.53(m,5H),7.13(t,1H),5.25(s,2H)。
步骤3：6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚-2-羧酸乙酯(6)的合成。将化合物5(25.0g，0.1mol)溶解在叠氮乙酸乙酯的甲苯溶液中(见上文)。在80min内将混合物缓慢添加到乙醇钠(13.5g，0.44mol)的乙醇(250mL)冷(-20℃)溶液中。反应混合物在0℃下搅拌3小时，过滤，沉淀物用小份乙醇洗涤。然后将固体在氯化铵(1L)和乙酸乙酯(1L)的饱和水溶液之间分配。水层用乙酸乙酯萃取，合并的有机相用硫酸钠干燥，过滤，真空浓缩至干。将固体残余物悬浮在对二甲苯(200mL)中并回流2小时。真空蒸发溶剂至干。通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM)纯化残余物以提供化合物6(12.0g，44％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.90(br,1H),7.44-7.51(m,2H),7.32-7.43(m,4H),7.14(d,1H),6.94(d,1H),5.19(s,2H),4.33-4.46(m,2H),1.40(t,3H)。
步骤4：6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚-2-羧酸(7)的合成。向化合物6(12g，0.04mol)的甲醇(100mL)溶液中添加NaOH(1.8g，0.08mol)的水(50mL)溶液。使溶液回流1小时(TLC控制)，真空蒸发至干。将残余物重新悬浮在水(200mL)中并用HCl将溶液调节至pH3，过滤形成的沉淀物，用水洗涤，并干燥以提供酸7(9.8g，90％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.8(br,1H),11.67(s,1H),7.5(d,2H),7.40(m,3H),7.35(t,1H),7.09(d,1H),7.01(s,1H),5.18(s,2H)。
步骤5：6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚(8)的合成。将酸7(7.5g，0.0273mol)在油浴上于240℃加热直至完全熔化，然后在该温度下再加热10分钟。冷却后，将残余物溶解在最小体积的己烷/DCM 2:3混合物中，并通过柱色谱法(硅胶，洗脱液己烷/DCM 2:3)纯化，得到6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚8(3.6g，54％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.02(br,1H),7.49(d,2H),7.40(t,2H),7.30-7.36(m,2H),7.14(t,1H),6.98(d,1H),6.47(t,1H),5.18(s,2H)。
实施例3.3-(三丁基甲锡烷基)-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯(12)的合成。
Figure BDA0003444123670000301
步骤1：3-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶(10)的合成。在-5℃至0℃且搅拌下，向6-氮杂吲哚9(2.30g，19.5mmol)和碳酸氢钠(4.91g，58.5mmol)的MeOH(30ml)混合溶液中逐滴添加溴(3.12g，19.5mmol)的MeOH(5ml)溶液。将所得混合物在室温搅拌4小时。真空蒸发反应混合物至干，将残余物溶解在EtOAc(100ml)中，用水和盐水洗涤该溶液。有机层用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，得到粗产物。通过从乙醚/己烷1:1混合物中重结晶纯化产物，得到呈米色固体状的化合物10(3.00g，78％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.99(br,1H),8.77(s,1H),8.19(dd,1H),7.82-7.81(m,1H),7.40(dd,1H)。
步骤2：3-溴-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯(11)的合成。在室温下向化合物10(3.00g，15.2mmol)和催化量的DMAP(150mg)的二氧六环(80ml)溶液中搅拌添加Boc-酸酐(4.00g，18.2mmol)的二氧六环(20ml)溶液。将所得溶液在室温搅拌16小时，然后真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM/乙醚8:1)纯化，得到为米色固体的化合物11(4.0g，88％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC确认。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)9.41(s,1H),8.51(d,1H),7.81(s,1H),7.50(d,1H),1.71(s,9H).MS(ESI)m/z 299.3[MH]+.
步骤3：3-(三丁基甲锡烷基)-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯(12)的合成。在氩气气氛、-70℃下，在搅拌下，向化合物11(3.00g，10.1mmol)和三丁基氯化锡(19.70g，60.6mmol)的THF(300ml)溶液中逐滴添加2.5M丁基锂的THF(20.0ml，50.5mmol)溶液。所得溶液在-70℃下搅拌30分钟，然后使其自动达到室温。反应混合物用水(200ml)猝灭并用乙醚(200ml)稀释，然后分离有机层，用水、盐水洗涤，用硫酸钠干燥，并真空蒸发至干。将残余物溶解在乙醚(3ml)中并用己烷(15ml)稀释，然后过滤形成的沉淀物(固体是起始原料3)。将滤液真空蒸发至干，将残余物溶解在CCl4中并通过柱色谱法(硅胶，洗脱液EtOAc/己烷1:10至EtOAc/己烷1:5)纯化，得到为淡黄色油状物的化合物12(2.00g，40％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)9.38(br,1H),8.39(d,1H),7.68-7.73(m,1H),7.48(d,1H),1.72(s,9H),1.52-1.60(m,6H),1.31-1.40(m,6H),1.15-1.19(m,6H),0.9(t,9H)。
实施例4.化合物18和化合物19(单个异构体)的合成。
Figure BDA0003444123670000302
Figure BDA0003444123670000311
步骤1：3-[6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚-3-基]-4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮，化合物13的合成。在氩气气氛及室温下，在搅拌下向6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚(8)(1.2g，4.9mmol)的THF(20ml)溶液中逐滴添加1.4M甲基溴化镁的THF/甲苯1:3(3.8ml，4.9mmol)溶液。所得深色溶液在40℃至50℃下搅拌1小时。将反应混合物冷却至室温并在氩气下于室温在1小时内逐滴添加二溴马来酰亚胺2(1.0g，2.5mmol)的THF(10ml)溶液。将反应混合物在环境温度下搅拌1小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(200ml)中。所得混合物用EtOAc(2×50mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物13(1.2g，86％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.71(br,1H),7.96(d,1H),7.86(d,1H),7.43-7.50(m,2H),7.30-7.43(m,4H),7.22(d,1H),6.97(d,1H),6.37-6.54(m,1H),5.18(s,2H),4.80(s,2H),3.84(s,3H),3.79(s,3H)。
步骤2：6-(苄氧基)-3-[4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-5-氟-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯，化合物14的合成。在氩气下于室温中，向化合物13(1.2g，2.1mmol)和DMAP(0.012g，0.1mmol)的THF(20ml)溶液中搅拌添加Boc2O(0.5g，2.2mmol)的THF(5ml)溶液。将所得溶液在室温搅拌2小时，然后真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物14(1.2g，85％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.15(s,1H),8.00(d,1H),7.61(d,1H),7.50(d,2H),7.30-7.46(m,3H),7.25(d,1H),6.40-6.52(m,2H),5.23(s,2H),4.80(s,2H),3.84(s,3H),3.79(S,3H),1.68(s,9H)。
步骤3：6-(苄氧基)-3-[1-(2,4-二甲氧基苄基)-4-(1H-吲哚-3-基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-5-氟-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯，化合物15的合成。在0℃和氩气下，在搅拌下向HMDS(0.5g，3.4mmol)的THF(50ml)溶液中逐滴添加2.5M丁基锂的THF(1.4ml，3.4mmol)溶液。所得溶液在0℃下搅拌30分钟。然后将该溶液冷却至-20℃并逐滴添加1H-吲哚(0.37g，3.1mmol)的THF(5ml)溶液。反应混合物在-20℃下搅拌45分钟。然后在-20℃和氩气气氛下，在搅拌下在45分钟内将中间体化合物14(0.7g，1.0mmol)的THF(20ml)溶液逐滴添加到该溶液中。将所得混合物在-20℃搅拌45分钟，并在0℃再搅拌1小时，然后将所得混合物倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(200ml)中。混合物用EtOAc(2×50mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥，真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物15(525mg，68％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.92(br,1H),7.78-8.04(m,3H),7.24-7.55(m,7H),6.97-7.14(m,2H),6.85(d,1H),6.73(t,1H),6.53-6.65(m,2H),6.47(d,1H),5.14(s,2H),4.67(s,2H),3.82(s,3H),3.73(s,3H),1.60(s,9H)。
步骤4：10-(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-9-氟-5,7-二氧-5,6,7,13-四氢-12H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-12-羧酸叔丁酯，化合物16的合成。向化合物15(0.3g，0.68mmol)的甲苯(700ml)溶液中添加碘(1.7g，6.8mmol)。所得混合物用高压汞灯(400W)照射4小时，然后将溶液真空浓缩至干。使残余物从乙醚中结晶，得到化合物15(150mg，59％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.7(s,1H),11.61(s,1H),8.92(d,1H),7.78(d,1H),7.27-7.67(m,9H),7.02(d,1H),6.59(s,1H),6.44(d,1H),5.34(s,2H),4.74(s,2H),3.84(s,3H),3.71(s,3H),1.68(s,9H)。
步骤5：1-(2-氯乙基)-吗啉游离碱的制备。1-(2-氯乙基)-吗啉盐酸盐(5.00g，26.86mmol)溶解在水(10ml)中并向该溶液中添加乙醚(10ml)。在室温下经5分钟向剧烈搅拌的混合物中逐滴添加KOH(1.50g，26.80mmol)的水(10ml)溶液。分离有机层，水层用乙醚(2×20ml)萃取。合并的有机萃取物用水、盐水洗涤，用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，得到浅黄色油状的粗品1-(2-氯乙基)-吗啉(3.1g，78％)。产物不经纯化用于下一步合成。
步骤6：分别为异构体17A和17B的2-(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-3-氟-12-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮和2-(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-3-氟-13-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮的合成。向化合物5(0.37g，0.5mmol)的DMF(3mL)溶液中添加60％氢化钠(0.042g，1.0mmol)。将所得深色混合物在环境温度下搅拌1小时，然后添加1-(2-氯乙基)-吗啉(0.15g，1.0mmol)。将反应混合物在环境温度下搅拌16小时，然后将所得混合物倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×50mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM，EtOAc梯度0％至100％)纯化，得到化合物17A(140mg,37％)：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.10(br,1H),8.98(d,1H),8.63(d,1H),7.76(d,1H),7.51-7.65(m,4H),7.46(t,2H),7.27-7.41(m,2H),6.95(d,1H),6.57(s,1H),6.39(d,1H),5.34(s,2H),4.87(s,2H),4.63(s,2H),3.82(s,3H),3.69(s,3H),3.29(s,4H),2.44(s,2H),2.32(s,4H)；和化合物17B(160mg,42％)：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.00(s,1H),9.02(d,1H),8.67(d,1H),7.75(d,1H),7.51-7.65(m,3H),7.27-7.50(m,5H),6.99(d,1H),6.58(s,1H),6.41(d,1H),5.35(s,2H),4.90(s,2H),4.67(m,2H),3.83(s,3H),3.71(s,3H),3.28(s,4H),2.75(m,2H),2.34(s,4H)。
步骤7：3-氟-2-羟基-12-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮(18)的合成。将17A(0.140g，0.19mmol)在苯甲醚/TFA 1:1混合物(2ml)中的溶液在微波反应器中在150℃下搅拌2小时。将所得混合物冷却至室温并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物，用乙醚洗涤，并将所得固体溶解在EtOAc/THF 2:1的混合物(10ml)中。溶液用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。有机溶液用硫酸钠干燥，真空蒸发至干并从乙醚中结晶，得到18(70mg，89％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.19分钟)确认。基于2D-NOESY NMR H-H和H-F相关性分指定结构。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.00(br,1H),11.00(s,1H),10.36(s,1H),9.04(d,1H),8.73(d,1H),7.77(d,1H),7.56(t,1H),7.20-7.43(m,2H),4.93(s,2H),3.41(s,4H),2.79(s,2H),2.41(s,4H).MS(ESI)m/z 473.3[MH]+。
步骤8.3-氟-2-羟基-13-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮(19)的合成。使用化合物17B采用与步骤7中所述相同的程序，来提供异构产物化合物19(70mg，81％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.06分钟)确认。基于2D-NOESY H-H和H-F相关性分指定结构。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.95(br,1H),10.98(s,1H),10.35(br,1H),9.06(d,1H),8.70(d,1H),7.81(d,1H),7.58(t,1H),7.18-7.47(m,2H),4.97(s,2H),3.38(s,4H),2.75(s,2H),2.37(s,4H).MS(ESI)m/z 473.3[MH]+。
实施例5.化合物23和化合物24(任意指定的单个异构体)的合成。
Figure BDA0003444123670000321
Figure BDA0003444123670000331
步骤1：3-(6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚-3-基)-4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮，化合物3的合成。在氩气气氛下并于环境温度下，在搅拌下向6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚8(1.2g，5.2mmol，参见实施例2)的THF(25ml)溶液中逐滴添加1.4M溴化甲基镁在THF/甲苯1:3混合物(3.8mL，5.2mmol)中的溶液。所得深色溶液在40℃至50℃下搅拌1小时。将反应混合物冷却至环境温度，在氩气气氛下并于环境温度下，在1小时内逐滴添加3,4-二溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮3(1.0g，2.6mmol)的THF(25ml)溶液。将反应混合物在环境温度下搅拌2小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(200ml)中。所得混合物用EtOAc(2×70mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM100％至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物13(1.2g，86％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.71(br,1H),7.96(d,1H),7.86(d,1H),7.43-7.50(m,2H),7.30-7.43(m,4H),7.22(d,1H),6.97(d,1H),6.37-6.54(m,1H),5.18(s,2H),4.80(s,2H),3.84(s,3H),3.79(s,3H)。
步骤2：3-(4-(6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚-3-基)-1-(2,4-二甲氧基苄基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基)-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯，化合物20的合成。在搅拌下向化合物13(1.0g，1.8mmol)和3-(三丁基甲锡烷基)-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯(12)(1.3g，2.6mmol)的THF(50ml)溶液中添加CuBr*SMe2(0.55g，2.6mmol)和Pd(PPh3)4(0.04g，0.03mmol)，将所得混合物回流30分钟。将反应混合物冷却至室温，然后加入33％NH4OH水溶液(2ml/mmol)。通过硅藻土床过滤除去催化剂，硅藻土层用EtOAc(2×30ml)洗涤。分离有机层，然后用20％碳酸钠水溶液洗涤直至发蓝变色消失，然后用盐水洗涤，真空蒸发至干。通过快速柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM100％至DCM/EtOAc 1:1)纯化残余物以提供化合物20(0.7g，56％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.83(s,1H),9.27(s,1H),8.12(s,1H),8.03(d,1H),7.82(d,1H),7.27-7.47(m,5H),7.16(d,1H),7.08(d,1H),6.82(d,1H),6.54-6.63(m,2H),6.48(dd,1H),5.12(s,2H),4.68(s,2H),3.82(s,3H),3.73(s,3H),1.65(s,9H)。MS(ESI)m/z 703.7[MH]+。
步骤3：10-(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-9-氟-12,13-二氢-5H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物21的合成。向化合物20(0.2g，0.28mmol)的甲苯(700mL)溶液中加入碘(0.7g，2.8mmol)。所得混合物用高压汞灯(400W)照射4小时，然后真空蒸发至干并从乙醚中重结晶，得到为黄色固体的化合物21(0.150mg，88％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.09(br,1H),11.87(br,1H),9.11(s,1H),8.62(s,1H),8.35-8.52(m,2H),7.30-7.65(m,8H),7.00(d,1H),6.69(s,1H),6.40(d,1H),5.24(s,2H),4.68(s,2H),3.84(s,3H),3.71(s,3H)。MS(ESI)m/z601.5[MH]+。
步骤4：化合物22A和化合物22B(位置异构体)的合成。向化合物21(0.200g，0.33mmol)的DMF(1ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.026g，0.66mmol)。将所得深色混合物在环境温度下搅拌1小时，然后加入1-(2-氯乙基)-吗啉(0.1g，0.66mmol)。将反应混合物在环境温度下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc/THF(2×10ml)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥，真空浓缩至干。通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM 100％至DCM+2.5vol％MeOH)纯化残余物以得到单个的(任意结构指定)异构体22A(40mg，16％)和异构体22B(40mg，16％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(22A)(400MHz,CDCl3):δ(ppm)9.30(s,1H),8.95(s,1H),8.76(s,1H),8.46(s,1H),7.29-7.66(m,8H),7.11-7.24(m,1H),6.89-7.05(m,1H),6.24-6.57(m,2H),5.31(s,2H),4.74(s,4H),3.85(s,3H),3.74(s,3H),3.66(s,4H),3.05(s,2H),2.67(s,4H)；and(22B)(400MHz,CDCl3):δ(ppm)12.43(br,1H),8.40-9.11(m,4H),7.30-7.63(m,8H),7.00-7.20(m,2H),6.30-6.59(m,2H),5.32(s,2H),4.82(s,4H),3.89(s,3H),3.75(s,3H),3.68(s,4H),3.17(s,2H),2.68(s,4H)。MS(ESI)m/z 714.3[MH]+。
步骤5：化合物23的合成。将22A异构体(0.080g，0.1mmol)在苯甲醚/TFA 1:1混合物(2ml)中的溶液在微波反应器中在150℃±0℃下搅拌2小时。将所得混合物冷却至环境温度并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物，用乙醚洗涤以提供23的TFA盐(0.050g，66％)。将固体溶解在EtOAc/THF 2:1(10mL)的混合物中，并用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。有机溶液用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，残留物在乙醚中结晶，得到游离碱形式的23(9mg，17％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，10分钟内5％至87％乙腈，保留时间4.61min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.07(br,1H),11.09(br,1H),10.41(br,1H),9.24(m,1H),8.81(m,1H),8.48(d,1H),7.34(m,1H),5.00(s,2H),3.37(s,4H),2.79(s,2H),2.33(s,4H).MS(ESI)m/z 474.3[M+H]+。
步骤6.化合物24的合成。使用22B采用与步骤5中所述相同的程序以提供游离碱形式的异构产物化合物24(8mg，16％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，10分钟内5％至87％乙腈，保留时间4.44min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.33(br,1H),11.06(br,1H),10.46(br,1H),9.14(s,1H),8.81(m,1H),8.70(m,1H),8.49(m,1H),7.33(m,1H),4.90(s,2H),3.39(m,4H),2.75(s,2H),2.36(m,4H).MS(ESI)m/z 474.3[MH]+。
实施例6.2,10-(二羟基)-12-(2-吗啉乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物32的合成。
Figure BDA0003444123670000341
步骤1：3-(6-(苄氧基)-1H-吲哚-3-基)-4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮，化合物26的合成。在氩气气氛及室温下，在搅拌下向6-(苄氧基)-1H-吲哚(25)(2.20g，9.87mmol)的THF(25ml)溶液中逐滴添加1.4M甲基溴化镁的THF/甲苯1:3(7.0ml，9.87mmol)溶液。所得深色溶液在50℃至60℃下搅拌1小时。将反应混合物冷却至室温并在氩气气氛下于室温在1小时内逐滴添加二溴马来酰亚胺2(2.00g，4.93mmol)的THF(25ml)溶液。将反应混合物在室温下搅拌1小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(200ml)中。所得混合物用EtOAc(2×70mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM/CCl4 1:1至100％DCM)纯化，得到为红棕色固体的化合物26(1.80g，66％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.96(br,1H),8.00(d,1H),7.83(d,1H),7.46-7.48(m,2H),7.40(t,2H),7.30-7.35(m,1H),7.02-7.07(m,2H),6.89(dd,1H),6.56-6.57(m,1H),6.46(dd,1H),5.15(s,2H),4.61(s,2H),3.81(s,3H),3.70(s,3H)。MS(ESI)m/z 549.5[MH]+。
步骤2：6-(苄氧基)-3-[4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯，化合物27的合成。在氩气气氛下于室温，向化合物26(1.80g，3.28mmol)和DMAP(0.02g，0.16mmol)的THF(20ml)溶液中搅拌添加Boc酸酐(0.79g，3.61mmol)的THF(5ml)溶液。将所得溶液在室温搅拌2小时，然后真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM/CCl4 1:2至100％DCM)纯化，得到为黄色固体的化合物27(1.55g，73％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)8.02(s,1H),7.77(br,1H),7.70(d,1H),7.47-7.49(m,2H),7.49(t,2H),7.31-7.35(m,1H),7.09(t,2H),6.56(s,1H),6.46(dd,1H),5.19(s,2H),4.62(s,2H),3.82(s,3H),3.73(s,3H),1.64(s,9H)。
步骤3：6-(苄氧基)-3-[4-[6-(苄氧基)-1H-吲哚-3-基]-1-(2,4-二甲氧基苄基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯，化合物28的合成。在0℃和氩气气氛下，在搅拌下向HMDS(1.11g，6.90mmol)的THF(50ml)溶液中逐滴添加2.5M丁基锂的THF(2.8ml，6.90mmol)溶液。将所得溶液在0℃搅拌30min，然后冷却至-20℃并逐滴添加6-(苄氧基)-1H-吲哚(0.62g，2.78mmol)的THF(5ml)溶液。反应混合物在-20℃下搅拌45分钟。然后在-20℃和氩气气氛下，在45分钟内逐滴添加化合物27(1.50g，2.30mmol)的THF(20ml)溶液。将所得混合物在-20℃搅拌45分钟，然后在0℃再搅拌1小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(200ml)中。所得混合物用EtOAc(2×70mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/乙醚5:1)纯化，得到为红棕色固体的化合物28(1.10g，61％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):11.68(br,1H),7.81-7.82(m,1H),7.76-7.78(m,1H),7.71(br,1H),7.30-7.41(m,10H),7.04(dd,1H),6.97(br,1H),6.87(t,2H),6.57-6.63(m,2H),6.47(dd,2H),6.05(d,4H),4.66(s,2H),3.80(s,3H),3.71(s,3H),1.60(s,9H)。
步骤4：2,10-双(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-5,7-二氧-5,6,7,13-四氢-12H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-12-羧酸叔丁酯，化合物29的合成。向化合物28(0.350g，0.443mmol)的甲苯(700ml)溶液中添加催化量的碘。所得混合物用高压汞灯(400W)照射2小时，然后真空蒸发至干并从乙醚中重结晶，得到0.250g为深绿色固体的粗产物29。将粗产物溶解在DCM中，并通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM/乙醚5:1)纯化，得到为黄色固体的化合物29(0.160g，47％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):11.17(br,1H),8.99(d,1H),8.80(d,1H),7.69(1H),7.36-7.52(m,11H),7.11(d,1H),6.96(t,2H),6.57(br,1H),6.39(d,1H),5.19(d,4H),4.65(s,2H),3.80(s,3H),3.70(s,3H),1.79(s,9H)。
步骤5：2,10-双(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-12-(2-吗啉乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物7的合成。向化合物29(0.240g，0.304mmol)的DMF(1ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.024g，0.608mmol)。将所得深色混合物在室温下搅拌1小时，然后添加1-(2-氯乙基)-吗啉(0.091g，0.608mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×10mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM/乙醚5:1)纯化，得到为黄色固体的化合物30(0.130g，54％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从40％到87％，保留时间7.28min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.91(br,1H),8.88-8.91(m,2H),7.52-7.54(m,4H),7.35-7.45(m,7H),7.28(br,1H),7.02-7.06(m,3H),6.59(br,1H),6.43(d,1H),5.28(br,4H),4.91(br,2H),4.76(br,2H),3.83(s,3H),3.74(s,3H),3.29(br,4H),2.72(br,2H),2.34(br,4H).MS(ESI)m/z 801.5[MH]+。
步骤6：6-(2,4-二甲氧基苄基)-2,10-二羟基-12-(2-吗啉乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物31的合成。向化合物30(0.130g，0.162mmol)在1:1THF/MeOH混合物(20ml)中的溶液中加入催化量的10％钯碳(10mg)。在氢气气氛下，将所得混合物在室温搅拌16小时。过滤溶液以除去催化剂，并用THF/MeOH洗涤滤器。将滤液真空浓缩至干并从乙醚中结晶，得到为黄色固体的粗产物31(0.080g，80％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间7.07min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.75(br,1H),9.83(s,1H),9.78(s,1H),8.80(t,2H),7.11(d,1H),7.00-7.07(m,2H),6.78-6.83(m,2H),6.59(d,1H),6.43(dd,1H),4.83(t,2H),4.77(s,2H),3.83(s,3H),3.71(s,3H),3.38(m,4H),2.75(t,2H),2.40(m,4H).MS(ESI)m/z621.3[MH]+。
步骤7：2,10-(二羟基)-12-(2-吗啉乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物32的合成。将8(0.080g，0.129mmol)在苯甲醚/TFA 1:1混合物(4ml)中的溶液在氩气气氛下于70℃至80℃搅拌5小时。将所得混合物冷却至室温并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物，用乙醚洗涤，得到为TFA盐的32(0.050g，66％)。将固体残余物溶解在EtOAc/THF 2:1混合物(10ml)中并用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。有机溶液用硫酸钠干燥，真空浓缩至干，并从乙醚中重结晶，得到游离碱形式的32(0.030mg，40％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间5.50min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.56(br,1H),10.89(br,1H),9.92(br,1H),9.82(br,1H),8.80-8.86(m,2H),7.12-7.14(m,2H),6.89(d,1H),6.81(d,1H),5.10(br,2H),3.70(br,4H),2.40-2.53(m,6H).MS(ESI)m/z 471.3[MH]+。
实施例7.3,9-二氟-2,10-二羟基-12-(2-吗啉乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物37的合成。
Figure BDA0003444123670000361
步骤1-步骤7。使用与实施例6中相同的程序来制备标题化合物37，不同之处在于在步骤1和步骤3中使用6-(苄氧基)-5-氟-1H-吲哚(实施例2中的化合物8)来代替6-(苄氧基)-1H-吲哚。该程序得到游离碱形式的化合物37(0.030g，40％)，为黄色固体。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.02min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.82(br,1H),10.95(s,1H),10.29(s,2H),8.67(dd,2H),7.28(dd,2H),4.84(t,2H),3.34(m,4H),2.71(t,2H),2.54(m,2H),2.37(m,2H).MS(ESI)m/z507.4[MH]+。
实施例8.化合物41和化合物42的合成。
Figure BDA0003444123670000362
Figure BDA0003444123670000371
步骤1：3-[6-(苄氧基)-1H-吲哚-3-基]-4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮，化合物26的合成。在氩气气氛下并于环境温度下，在搅拌下向6-(苄氧基)-1H-吲哚25(3.3g，14.9mmol)的THF(50ml)溶液中逐滴添加1.4M溴化甲基镁的THF/甲苯1:3混合物(10.6mL，14.9mmol)的溶液。所得深色溶液在40℃至50℃下搅拌1小时。将反应混合物冷却至环境温度，在Ar下并于环境温度下，逐滴添加3,4-二溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-1H-吡咯-2,5-二酮3(3.0g，7.5mmol)的THF(25ml)溶液。将反应混合物在氩气气氛下于环境温度下搅拌1小时。将反应混合物在环境温度下搅拌2小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(200ml)中。所得混合物用EtOAc(2×100mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM100％至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物26(3.2g，75％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.96(s,1H),7.99(s,1H),7.84(d,1H),7.28-7.55(m,5H),6.99-7.11(m,2H),6.90(dd,1H),6.56(s,1H),6.47(dd,1H),5.15(s,2H),4.61(s,2H),3.79(s,3H),3.73(s,3H)。
步骤2：3-[4-[6-(苄氧基)-1H-吲哚-3-基]-1-(2,4-二甲氧基苄基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯，化合物38的合成。在搅拌下向化合物26(0.6g，1.1mmol)和3-(三丁基甲锡烷基)-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-1-羧酸叔丁酯(12)(0.72g，1.4mmol)的THF(50ml)溶液中添加CuBr*SMe2(0.29g，1.4mmol)和Pd(PPh3)4(0.025g，0.022mmol)，将所得混合物回流30分钟。将反应混合物冷却至室温，然后加入33％NH4OH水溶液(3.6ml)。通过硅藻土床过滤除去催化剂，硅藻土层用EtOAc(2×30ml)洗涤。分离有机层，然后用20％碳酸钠水溶液洗涤直至发蓝变色消失，然后用盐水洗涤，真空蒸发至干。通过快速柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM100％至DCM/EtOAc 1:1)纯化残余物以提供化合物38(0.45g，60％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.76(s,1H),9.25(s,1H),8.01(s,1H),8.06(d,1H),7.83(d,1H),7.21-7.47(m,6H),7.06(d,1H),6.98(s,1H),6.82(d,1H),6.70(d,2H),6.57(s,1H),6.39-6.51(m,2H),5.02(s,2H),4.67(s,2H),3.81(s,3H),3.73(s,3H),1.64(s,9H)。MS(ESI)m/z 685.7[MH]+。
步骤3：10-(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-12,13-二氢-5H-吡啶并[4',3':4,5]吡咯并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物39的合成。向化合物38(0.15g，0.22mmol)的甲苯(700mL)溶液中加入碘(0.7g，2.8mmol)。所得混合物用高压汞灯(400W)照射4小时，然后真空蒸发至干并从乙醚中重结晶，得到为黄色固体的化合物39(0.12mg，94％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)13.20(br.s.1H),12.56(s,1H),9.22(s,1H),8.70(d,1H),8.50(d,1H),7.50-7.65(m,2H),7.32-7.49(m,3H),7.29(s,1H),7.01(t,1H),6.57(s,1H),6.26(d,1H),4.70(c,2H),4.68(s,2H),3.83(s,3H),3.70(s,3H)。MS(ESI)m/z 583.3[MH]+.
步骤4：化合物40A和化合物40B(单个异构体)的合成。向化合物39(0.20g，0.34mmol)的DMF(5ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.04g，0.96mmol)。将所得深色混合物在环境温度下搅拌1小时，然后加入1-(2-氯乙基)-吗啉(0.8g，0.51mmol)。将反应混合物在环境温度下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc/THF(2×10ml)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥，真空浓缩至干。通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM 100％至DCM+2.5vol％MeOH)纯化残余物以得到单个的位置异构体40A(65mg，27％)和位置异构体40B(25mg，10％)。最终产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(40A)(400MHz,CDCl3):δ(ppm)9.19(s,1H),8.85-9.04(m,2H),8.50(s,1H),7.48-7.60(m,2H),7.34-7.48(m,3H),7.17(d,1H),7.02(d,1H),6.83(s,1H),6.38(d,1H),5.19(s,2H),4.76(s,2H),4.47-4.65(m,2H),3.84(s,3H),3.74(s,3H),3.66(br,4H),2.98(br,2H),2.59(br,4H)；(40B)(400MHz,CDCl3):δ(ppm)12.27(br,1H),8.80-9.10(m,3H),8.56(s,1H),7.48-7.58(m,2H),7.32-7.49(m,3H),7.0-7.21(m,3H),6.44(d,1H),6.37(dd,1H),5.23(s,2H),4.68(br,4H),3.84(s,3H),3.74(s,3H),3.40(br,4H),3.01-3.22(m,2H),2.56-2.8(m,4H)。MS(ESI)m/z 696.3[MH]+。
步骤5：化合物41的合成。将40A(0.065g，0.095mmol)在苯甲醚/TFA 1:1(2ml)混合物中的溶液在微波反应器中在150℃下搅拌2小时。将所得混合物冷却至环境温度并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物，用乙醚洗涤以提供化合物41的TFA盐(0.07g)。将固体溶解在EtOAc/THF 2:1混合物(10mL)中，并用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。有机溶液用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，残留物在乙醚中结晶，得到游离碱形式的41(40g，97％)。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.06(br,1H),9.93(br,1H),9.15(s,1H),8.82-8.92(m,2H),8.51(s,1H),7.11(s,1H),6.89(d,1H),4.92(br,2H),3.76(s,4H),2.11(br,2H),2.37(br,4H)。将游离碱样品用含TFA的洗脱液进行制备型HPLC。真空蒸发产物级分至干，得到41的TFA盐(21mg，31％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，10分钟内5％至87％乙腈，保留时间4.33min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.29(s,1H),10.17(br,1H),9.33(s,1H),9.20(d,1H),8.89(d,1H),8.68(s,1H),7.22(s,1H),6.98(br,1H),5.14(br,4H),1.23(br,2H).MS(ESI)m/z 456.5[M+H]+。
步骤6.化合物42的合成。使用化合物40B采用与步骤5中所述相同的程序，来提供产物化合物42的TFA盐(14mg，21％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，10分钟内5％至87％乙腈，保留时间4.41min)确认。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ(ppm)9.33(s,1H),9.23(d,1H),8.26(d,1H),6.99(s,1H),6.54(d,1H),4.95(br,2H),3.76(br,4H),3.24(br,2H),2.94(br,4H).MS(ESI)m/z 456.5[MH]+。
实施例9.6-(2,4-二甲氧基苄基)-3,9-二氟-5,7-二氧-5,6,7,13-四氢-12H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-12-羧酸叔丁酯，化合物47的合成。
Figure BDA0003444123670000381
步骤1：3-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-4-(5-氟-1H-吲哚-3-基)-1H-吡咯-2,5-二酮，化合物44的合成。在氩气气氛及室温下，在搅拌下向5-氟-1H-吲哚43(2.5g，18.5mmol，Sigma Aldrich,St.Louis，MO)的THF(20ml)溶液中逐滴添加1.4M甲基溴化镁的THF/甲苯1:3(13.2ml，18.5mmol)溶液。所得深色溶液在50℃至60℃下搅拌1小时。将反应混合物冷却至室温并在氩气气氛下于室温在1小时内逐滴添加二溴马来酰亚胺3(2.5g，6.2mmol)的THF(10ml)溶液。将反应混合物在室温下搅拌1小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(100ml)中。所得混合物用EtOAc(2×50mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物44(2.8mg，99％)，其无需进一步纯化即可使用。
步骤2：3-[4-溴-1-(2,4-二甲氧基苄基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-5-氟-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯，化合物45的合成。在氩气气氛下于室温中，向化合物44(2.8g，6.1mmol)和DMAP(0.035g，0.3mmol)的THF(20ml)溶液中搅拌添加Boc酸酐(1.3g，6.1mmol)的THF(5ml)溶液。将所得溶液在室温搅拌2小时，然后真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/EtOAc 9:1)纯化，得到化合物45(3.0g，68％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)8.90(s,1H),8.14(dd,1H),7.57(dd,1H),7.24-7.36(m,1H),7.12(d,1H),6.57(d,1H),6.46(dd,1H),4.63(s,2H),3.80(s,3H),3.74(s,3H),1.65(s,9H)。
步骤3：3-[1-(2,4-二甲氧基苄基)-4-(5-氟-1H-吲哚-3-基)-2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基]-5-氟-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯，化合物46的合成。在0℃和氩气气氛下，在搅拌下向HMDS(3.2g，16.0mmol)的THF(50ml)溶液中逐滴添加2.5M丁基锂的THF(6.4ml，16.0mmol)溶液。将所得溶液在0℃搅拌30min，然后冷却至-20℃并逐滴添加5-氟-1H-吲哚43(0.9g，6.0mmol)的THF(5ml)溶液。反应混合物在-20℃下搅拌45分钟。然后在-20℃和氩气气氛下，在45分钟内逐滴添加化合物45(3.0g，5.0mmol)的THF(30ml)溶液。将所得混合物在-20℃搅拌45分钟，然后在0℃再搅拌1小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(100ml)中。所得混合物用EtOAc(2×100mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/EtOAc 7:3)纯化，得到化合物46(2.3g，85％)。
步骤4：6-(2,4-二甲氧基苄基)-3,9-二氟-5,7-二氧-5,6,7,13-四氢-12H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-12-羧酸叔丁酯，化合物47的合成。向化合物46(0.50g，8mmol)的甲苯(700ml)溶液中添加催化量的碘。所得混合物用高压汞灯(400W)照射2小时，然后真空蒸发至干并从乙醚中重结晶，得到化合物47(0.32mg，64％)。产物纯度通过以下来确认：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):11.72(s,1H),8.51(dd,1H),7.76(dd,1H),7.30-7.47(m,1H),6.96(d,1H),6.57(s,1H),6.40(d,1H),4.62(s,2H),3.84(s,3H),3.71(s,3H),1.67(s,9H)。
实施例10.3,9-二氟-12-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物49的合成。
Figure BDA0003444123670000391
步骤5：6-(2,4-二甲氧基苄基)-3,9-二氟-12-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物48的合成。向化合物47(0.2g，0.4mmol)的DMF(5ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.047g，1.2mmol)。将所得深色混合物在室温下搅拌1小时，然后加入1-(2-氯乙基)-吗啉(0.12g，0.8mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×10mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空浓缩至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至100％EtOAc)纯化，得到化合物48(0.1g，50％)。
步骤6：3,9-二氟-12-(2-吗啉-4-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物49的合成。将化合物48(0.1g，0.16mmol)在苯甲醚/TFA1:1(2ml)混合物中的溶液在微波反应器中在130℃下搅拌5min。将所得混合物冷却至室温并用乙醚(5ml)稀释。将沉淀过滤，用乙醚洗涤，然后将固体溶解在EtOAc/THF 2:1混合物(10ml)中并用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。有机溶液用硫酸钠干燥，真空浓缩至干，并从乙醚中重结晶，得到游离碱形式的化合物49(0.030mg，40％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.80min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.18(br.,1H),11.07(br,1H),8.56-8.90(m,2H),7.66-7.95(m,2H),7.27-7.57(m,2H),4.96(s,2H),3.21-3.29(m,4H),2.74(s,2H),2.18-2.41(m,4H).MS(ESI)m/z 475.3[MH]+。
实施例11.3,9-二氟-12-(2-哌啶-1-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物51的合成。
Figure BDA0003444123670000401
步骤1-步骤2。3,9-二氟-12-(2-哌啶-1-基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物51的合成。1-(2-氯乙基)-哌啶盐酸盐(5.00g，27.0mmol)溶解在水(5ml)中并向该溶液中搅拌添加乙醚(10ml)。在室温下经5分钟向剧烈搅拌的所得混合物中逐滴添加KOH(1.50g，27.0mmol)的水(5ml)溶液。分离有机层，水层用乙醚(2×10ml)萃取。用水、盐水洗涤合并的有机萃取物，用硫酸钠干燥，真空蒸发至残留体积恒定，得到浅黄色油状的粗品1-(2-氯乙基)哌啶(2.5g，62％)。产物不经纯化用于下一步合成。
向化合物47(0.19，0.4mmol)的DMF(5ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.047g，1.2mmol)。将所得深色混合物在环境温度下搅拌1小时，然后添加1-(2-氯乙基)-哌啶(0.11g，0.8mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时，然后将反应混合物倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×10mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至100％EtOAc)纯化，得到化合物50(0.1g，50％)。将产物溶解在苯甲醚/TFA 1:1(2ml)的混合物中，在微波反应器中在130℃下搅拌5min。将所得混合物冷却至室温并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物并用乙醚洗涤。将固体溶解在EtOAc/THF 2:1混合物(10mL)中，并用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。有机溶液用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，残留物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/THF 9:1)纯化，得到游离碱形式的化合物51(20mg，32％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.84min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.69(br,1H),11.05(s,1H),8.56-8.97(m,2H),7.66-7.98(m,2H),7.27-7.57(m,2H),4.88(s,2H),2.75(s,2H),2.20-2.42(m,4H),1.14-1.39(m,6H).MS(ESI)m/z 473.3[MH]+。
实施例12.12-{2-[(2R,6S)-2,6-二甲基哌啶-1-基]乙基}-3,9-二氟-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物53的合成。
Figure BDA0003444123670000402
步骤1-步骤2。12-{2-[(2R,6S)-2,6-二甲基哌啶-1-基]乙基}-3,9-二氟-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，53的合成。向化合物47(0.19g，0.4mmol)的DMF(5ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.047g，1.2mmol)。将所得深色混合物在环境温度下搅拌1小时，然后添加(2R,6S)-1-(2-氯乙基)-2,6-二甲基哌啶(0.13g，0.8mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×10mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至100％EtOAc)纯化，得到化合物52(0.12g，53％)。将该产物溶解在苯甲醚/TFA 1:1混合物(2ml)中，在微波反应器中在130℃下搅拌5min。将所得混合物冷却至室温并用Et2O(5ml)稀释。过滤沉淀物并用乙醚洗涤。将固体溶解在EtOAc/THF 2:1(10mL)的混合物中，并用10％碳酸氢钠水溶液、水和盐水洗涤。溶液用硫酸钠干燥，真空蒸发至干，残留物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至DCM/THF 7:3)纯化，得到53(25mg，35％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.78min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)13.17(br,1H),11.05(s,1H),8.56-8.84(m,2H),7.66-7.91(m,2H),7.19-7.57(m,2H),4.73(s,2H),3.07(s,2H),1.04-1.65(m,6H),0.74(s,6H).MS(ESI)m/z 501.3[MH]+。
实施例13.2,10-二羟基-12-(2-哌啶基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，ZE12-0027A的合成。
Figure BDA0003444123670000411
步骤1.2,10-双(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-12-(2-哌啶基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物54的合成。向2,10-双(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-5,7-二氧-5,6,7,13-四氢-12H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-12-羧酸叔丁酯29(0.320g，0.406mmol)的DMF(1ml)溶液中添加60％氢化钠(0.033g，0.812mmol)。将所得深色混合物在室温下搅拌1小时，然后添加1-(2-氯乙基)-哌啶(0.120g，0.812mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×10mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液DCM/乙醚5:1)纯化，得到为黄色固体的化合物54(0.180g，56％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，梯度从40％到87％，保留时间7.11min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.28(br,1H),8.91(d,1H),8.86(d,1H),7.53-7.58(m,6H),7.36-7.46(m,6H),7.09(d,1H),7.01(t,2H),6.59(s,1H),6.43(dd,1H),5.32(s,4H),5.22(s,2H),4.75(s,2H),3.83(s,3H),3.71(s,3H),3.59-3.66(m,2H),3.43-3.52(m,2H),2.98-3.11(m,2H),1.75-1.92(m,5H),1.33-1.46(m,1H).MS(ESI)m/z 799.5[MH]+。
步骤2.6-(2,4-二甲氧基苄基)-2,10-二羟基-12-(2-哌啶基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物55的合成。向化合物54(0.180g，0.225mmol)的THF/MeOH 1:1混合物(20ml)的溶液中加入催化量的10％钯碳(10mg)。在氢气气氛下，将所得混合物在室温搅拌16小时。通过过滤去除催化剂，并用THF/MeOH洗涤。将滤液真空蒸发滤液至干，残留物在乙醚中结晶，得到为黄色固体的55(0.100g，71％)。通过以下确认产品纯度：LCMS(C18柱，乙腈，梯度5％至87％，保留时间7.13min)，MS(ESI)m/z 799.5[MH]+。
步骤3.2,10-二羟基-12-(2-哌啶基乙基)-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，56的合成。将55(0.100g，0.162mmol)在苯甲醚/TFA 1:1混合物(4ml)中的溶液在氩气气氛下于70℃至80℃搅拌5小时。将所得混合物冷却至室温并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物，用乙醚洗涤以提供TFA盐形式的56(0.030g，40％)，为黄色固体。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，梯度从5％到87％，保留时间5.82min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.01(s,1H),11.02(br,1H),10.89(s,1H),9.92(s,1H),9.77(s,1H),8.86(d,1H),8.80(d,1H),7.34(s,1H),7.15(s,1H),6.84(dd,2H),5.26-5.31(m,2H),3.65-3.70(m,2H),3.44-3.52(m,2H),3.04-3.11(m,2H),1.74-1.92(m,5H),1.34-1.45(m,1H).MS(ESI)m/z 469.4[MH]+。
实施例14.12-{2-[(2R,6S)-2,6-二甲基哌啶-1-基]乙基}-3,9-二氟-2,10-二羟基-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物59的合成。
Figure BDA0003444123670000421
步骤1.2,10-双(苄氧基)-6-(2,4-二甲氧基苄基)-12-{2-[(2R,6S)-2,6-二甲基哌啶-1-基]乙基}-3,9-二氟-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物57的合成。向化合物34(0.2g，0.24mmol)的DMF(5ml)溶液中搅拌加入60％氢化钠(0.019g，0.48mmol)。将所得深色混合物在环境温度下搅拌1小时，然后加入(2R,6S)-1-(2-氯乙基)-2,6-二甲基哌啶(0.085g，0.48mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时，然后倒入冰冷的10％柠檬酸水溶液(20ml)中。所得混合物用EtOAc(2×10mL)萃取，有机层用水、盐水洗涤，经硫酸钠干燥并真空蒸发至干。残余物通过柱色谱法(硅胶，洗脱液100％DCM至100％EtOAc)纯化，得到粗品化合物57(150mg，72％)。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)8.55(d,2H),7.31-7.65(m,12H),7.22(d,1H),6.92(d,1H),6.57(d,1H),6.38(dd,1H),5.36(s,2H),5.33(s,2H),4.58(s,2H),4.45-4.55(m,2H),3.83(s,3H),3.69(s,3H),2.90-3.11(m,2H),2.35-2.45(m,2H),0.90-1.59(m,6H),0.68(s,3H),0.66(s,3H)。
步骤2.6-(2,4-二甲氧基苄基)-12-{2-[(2R,6S)-2,6-二甲基哌啶-1-基]乙基}-3,9-二氟-2,10-二羟基-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物58的合成。向化合物2(0.150g，0.162mmol)在THF/MeOH 1:1混合物(20ml)中的溶液中加入催化量的10％钯碳(10mg)。在氢气气氛下，将所得混合物在室温搅拌16小时。通过过滤去除催化剂，并用THF/MeOH洗涤。真空蒸发滤液至干，残留物在乙醚中结晶，得到为黄色固体的58(0.100g，82％)。
步骤3.12-{2-[(2R,6S)-2,6-二甲基哌啶-1-基]乙基}-3,9-二氟-2,10-二羟基-12,13-二氢-5H-吲哚并[2,3-a]吡咯并[3,4-c]咔唑-5,7(6H)-二酮，化合物59的合成。将58(0.100g)在苯甲醚/TFA 1:1混合物(2ml)中的溶液在90℃搅拌12小时。将所得混合物冷却至环境温度并用乙醚(5ml)稀释。过滤沉淀物，用乙醚洗涤以提供59(20mg，33％)。最终产物纯度通过NMR和HPLC(C18柱，乙腈，10分钟内从5％到87％，保留时间6.18min)确认。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.87(s,1H),11.05(s,1H),10.60(s,1H),10.40(s,1H),9.40(s,1H),8.74(d,1H),8.65(d,1H),7.40(d,1H),7.26(d,1H),5.09-5.43(m,2H),3.23-3.45(m,4H),1.44-2.04(m,6H),1.23(s,6H).MS(ESI)m/z 533.4[MH]+。
实施例15.
激酶测定
使用测量激酶抑制剂活性的两种不同测定来评估本公开的化合物抑制PIM激酶的有效性。一种测定是使用放射性标记的ATP的标准生化测定，其中50％的激酶活性的抑制浓度(IC50)是通过量化掺入标准肽底物的放射性标记的量来测量的。使用的第二种测定是Perkin Elmer的
Figure BDA0003444123670000422
Ultra激酶检测，它使用ULightTM标记的肽底物和合适的铕标记的抗磷酸化抗体。当底物被感兴趣的激酶磷酸化时，底物上的磷酸化位点被铕标记的抗磷酸抗体识别。在320nm或340nm处激发铕供体荧光团后，能量将转移到底物上的ULight受体染料，导致发射665nm的光(FRET)。发光强度与ULight肽磷酸化水平成正比。激酶抑制剂降低FRET信号，从而提供准确和灵敏的抑制效力测量。
生化激酶测定
基本的生化测定使用放射性标记的ATP来测量激酶催化的放射性磷向含酪氨酸的肽底物的转移，根据通式：
反应：底物+[γ-33P]-ATP→33P-底物+ADP
用于PIM3的标准方案由Reaction Biology Corporation(宾夕法尼亚州马尔文)使用捕获测定来进行，该捕获测定在含有10mM MgCl2、10mM MnCl2、1mM EGTA、0.02％Brij35、0.02mg/mL BSA、0.1mM Na3VO4、2mM DTT、0.02％Brij35、10μM ATP和20μM肽底物RSRHSSYPAGT的20mM HEPES(pH7.5)中进行。添加抑制剂的DMSO溶液，使得DMSO的最终浓度不超过1％，并添加酶使得ATP的消耗小于10％。合并试剂并在30℃下孵育30分钟，通过加入[γ-33P]-ATP(10μCi/mL[γ-33P]-ATP)开始反应并在30℃下孵育2小时。然后通过添加三分之一体积的终止试剂(0.25mM EDTA和33mM ATP的dH2O溶液)来终止反应。取出15mL等分试样，点在P-81filtermat离子交换纸上，依次用10％(w/v)氯乙酸和dH2O洗涤以去除ATP。结合的33P-肽底物通过闪烁计数进行量化，获得的每分钟分解(dpm)直接与PIM3产生的33P-肽的量成正比，用于确定每种化合物的IC50。PIM1和PIM2的测定以类似方式进行，不同之处在于肽底物KKRNRTLTK用于PIM1，RSRHSSYPAGT用于PIM2。
每种化合物对PIM激酶的抑制活性是用放射性同位素过滤结合测定测量的，放射性同位素过滤结合测定是一种底物磷酸化测定，可在Reaction Biology Corporation(宾夕法尼亚州马尔文)获得。在该涉及PIM3激酶的测定中，本公开的化合物表现出的IC50值在0.1nM至2μM范围内，优选在0.1nM至10nM范围内。实施例4的化合物18对PIM3表现出的IC50为0.25nM。使用该测定法，阳性对照抑制剂星形孢菌素对PIM3的IC50为0.14nM。
在该涉及PIM1和PIM2激酶的测定中，本公开的化合物表现出的IC50在0.1nM至10μM范围内，优选在0.1nm至＜10μM范围内。使用该测定，实施例4的化合物18对PIM1的IC50为1.8nM，对PIM2的IC50为7.4nM。使用该测定法，阳性对照抑制剂星形孢菌素对PIM1和PIM2的IC50分别为4.0nM和33nM。
化合物18和化合物19对PIM激酶的生化抑制实例，IC50值见表1。
表1.化合物18和化合物19在10μM ATP下对PIM激酶的生化抑制
Figure BDA0003444123670000431
图1A、图1B和图1C中提供了使用生化测定化合物18针对PIM1-3的IC50曲线图。
Figure BDA0003444123670000432
Ultra激酶测定
该测定在384孔板中分两步进行：
PIM激酶与ULight-底物(CREBtide)在缓冲液中混合并孵育10分钟。随后，将ATP和本公开的分子以合适的浓度添加到激酶缓冲液中，并将反应在室温下避光孵育1小时。
加入EDTA 1小时后停止激酶反应，将Eu-W1024标记的抗磷酸丝氨酸-CREB(Ser133)抗体(抗磷酸CREBtide特异性抗体)加入LANCE检测缓冲液中的反应中。在使用Tecan酶标仪读板之前，将混合物孵育30分钟以允许抗体与磷酸化位点结合。
使用的试剂 [测定浓度]
PIM1 15pg/ul(0.15nM)
PIM2 30pg/ul(0.45nM)
PIM3 15pg/ul(0.15nM)
CREBtide 50nM
Eu标记的抗磷酸丝氨酸Ab 0.2nM
ATP 100M-1mM
Tecan测量参数。
激发滤光片：325nm(BW 20nm)
发射滤光片1：616(BW 12nm)
发射滤光片2：665(BW 12nm)
增益：100
Z-位置：23800
滞后时间：60us
积分时间：500us
使用的材料
白色Corning低容量384孔板(#3674)
Tecan Infinite M1000酶标仪(Thermo Fisher，马萨诸塞州沃尔瑟姆)
多通道移液器5μl至120μl、0.2μl至10μl
冷冻箱-20℃
P30-384FX移液器吸头(Beckman)
Biomek FX实验室自动化工作站
试剂
PIM1激酶10ug(#0186-0000-1；ProQinase，德国弗莱堡)
PIM2激酶10ug(#0223-0000-1；ProQinase，德国弗莱堡)
PIM3激酶10ug(#P37-10BG；SignalChem，加拿大列治文)
Figure BDA0003444123670000442
Ultra ULightTM-CREBtide 5nmole(#TRF0107-M；PerkinElmer，马萨诸塞州沃尔瑟姆)
ATP(#A1388；Sigma，密苏里州圣路易斯)-100mM现货
Eu-W1024标记的抗磷酸丝氨酸-CREB(Ser133)抗体(#TRF0200-D；PerkinElmer，马萨诸塞州沃尔瑟姆)
激酶测定缓冲液-50mM HEPES pH7.0、1mM EGTA、10mM MgCl2、0.01％BRIJ-35。
每种化合物对PIM激酶的抑制活性通过ChemDiv,Inc.(加利福尼亚州圣地亚哥)的
Figure BDA0003444123670000443
Ultra Kinase Assays来测量。两种已知的泛-PIM抑制剂PIM447和AZD-1208(均购自Selleckchem，美国得克萨斯州休斯顿)用作阳性对照。使用该测定法测量的PIM1、PIM2和PIM3的ATP Km值为：PIM1＝170M，PIM2＝4M，PIM3＝17M。如通过
Figure BDA0003444123670000444
Ultra激酶测定测量的，使用本公开的化合物的PIM激酶抑制的实例、IC50值和所用的ATP浓度显示在表1中。
表2.使用LANCE测定法的PIM激酶抑制的IC50值
Figure BDA0003444123670000441
图2A和图2B中提供了使用LANCE测定法在0.1mM ATP下靶向PIM1-3的化合物32和化合物53的叠加的IC50曲线。
实施例16.
PIM抑制剂的基于细胞的生长抑制
用于生长和增殖抑制测定的癌细胞系获得自商业来源(Life Technologies，加利福尼亚州卡尔斯巴德或ATCC，弗吉尼亚州马纳萨斯)，但肝癌细胞系Huh7除外，其购自RIKEN(日本东京)。根据提供者的说明，将所有细胞系储存和保持在推荐的含有10％胎牛血清(Thermo Fisher，马萨诸塞州沃尔瑟姆)的培养基中。用于筛选PIM抑制剂活性的癌细胞系包括：
胰腺癌细胞系：MIA PaCa-2、PANC-1、Capan-1、PSN1和JOPACA-1
结直肠癌细胞系：Caco-2、COLO 320、DLD-1、HCT-15、HCT-116、HT-29、和SW48
胃癌细胞系：AGS、SNU-1、SNU-5、SNU-16、Hs 746T、NCI-N87、KATO III、HGC-27、MNK28、MNK45
肝脏癌细胞系：HepG2、C3A、HuH7、Hep3B、HLE、HepaRG、HLF、SK-Hep1、PLC/PRF/5
前列腺癌细胞系：DU-145、PC-3and LNCaP、LAPC-4、LAPC-9、和VCaP
尤因氏肉瘤细胞系：A673、TC-71、RD-ES、A4573、Hs 822T、Hs 863T
癌细胞生长抑制数据：
使用CELL TITER-
Figure BDA0003444123670000451
2.0发光细胞活力测定(Promega Corporation，威斯康星州麦迪逊)来测试本公开的化合物对癌细胞系(包括HepG2、Huh7、HepRG、A673和DU-145)的生长抑制。CellTiter-
Figure BDA0003444123670000452
发光细胞活力测定是一种灵敏的均相方法，可用于确定培养物中的活细胞数量。检测是基于使用荧光素酶反应来确定活细胞中ATP的量。细胞中ATP的量与细胞活力相关。在膜完整性丧失后的几分钟内，细胞失去合成ATP的能力，内源性ATP酶会破坏任何剩余的ATP；因此ATP的水平急剧下降。CellTiter-
Figure BDA0003444123670000453
试剂被加入到细胞后会做三件事：它裂解细胞膜以释放ATP；抑制内源性ATP酶；提供荧光素、荧光素酶和其他使用生物发光反应测量ATP所需的试剂。具有稳定的荧光素酶的独特特性。发光信号与每孔0个至50000个细胞之间的细胞数之间存在线性关系(r2＝0.99)。
使用的试剂
·DMEM(Paneco，cat#C420)
·Williams培养基(Gibco，cat#12551032)
·胎牛血清，FBS(HyClone，cat#SH 30084.03)
·Pen-Strep(Paneco，cat#A065)
·MEM非必需氨基酸(Paneco，cat#F115)
·L-谷氨酰胺(Paneco，cat#F032)
·丙酮酸钠(Paneco，cat#F023)
·Versen(Paneco，cat#P080)
·Accutase(Innovative Cell Technologies,Inc.,cat.#AT104)
·DMSO(Panreac，cat#141954.1611)
·CellTiter-
Figure BDA0003444123670000454
发光细胞活力测定(Promega,cat.#G7573)
使用的设备和材料
·Biomek 384FX实验室自动化工作站(Beckman Coulter Inc.，加利福尼亚州富乐顿)
·Biomek 2000实验室自动化工作站(Beckman Coulter Inc.，加利福尼亚州富乐顿)
·显微镜Axiovert 40
·微生物安全柜，II级(NuAire，美国)
·CO2培养箱(VWR Science，美国)
·亮线血细胞计数器(Z359629，Sigma，美国伊利诺州)
·Tecan Infinite M1000酶标仪(Thermo Fisher，马萨诸塞州沃尔瑟姆)
·板：384孔黑色/透明，组织培养处理，平底(Falcon，#353962)
细胞系
·Huh7
·HepG2
·A673
·DU-145
·HepaRG
表3.用于生长抑制测定的细胞系。
Figure BDA0003444123670000461
所有测定均由Reaction Biology Corporation(Malvern，PA)或ChemDiv,Inc.(San Diego，CA)进行。除了Huh 7(RIKEN，Toyo，Japan)和HepaRG(Life Technologies，Carlsbad，CA)之外，所有细胞系均购自美国模式培养物集存库(American Type CultureCollection)(ATCC，弗吉尼亚州马纳萨斯)。在含有10％胎牛血清、100μg/mL青霉素和100μg/mL链霉素的推荐培养基中，在37℃下，在经HEPA过滤的5％CO2和95％空气的加湿气氛中维持细胞系。
细胞繁殖
条件：37℃，空气95％；经HEPA过滤的二氧化碳(CO2)5％，加湿气氛。
·使细胞在175cm2烧瓶中生长至80％-90％汇合。
·吸出培养基并用Versen溶液简单冲洗细胞层以去除所有痕量血清。
·将2mL的accutase添加到细胞中。
·将烧瓶放回培养箱中5分钟使细胞脱壁。
·添加6.0mL的完全生长培养基。
·通过轻轻吹打产生单细胞悬液。
·使用血细胞计数器对细胞进行计数并制备具有所需细胞浓度的悬浮液。
细胞铺板
·如上所述制备单细胞悬液，重新计数细胞并重悬至最终密度。
·通过Biomek 384FX将细胞接种在384孔光学板中，每孔中含有40μL细胞悬液。
·将测定板以100rpm的速度离心1分钟，然后在37℃、5％CO2的加湿气氛中保持24小时，然后进行处理。
为了开始生长抑制研究，将本公开的化合物和参考化合物溶解在DMSO溶液中以产生10mM储备溶液。用细胞培养基稀释储备溶液(70mL)以产生500x系列稀释液，并将10mL最终化合物稀释液添加到测定板中的细胞中，以从100mM开始筛选一系列10个剂量。最终的DMSO浓度为0.2％。将测定板以100rpm的速度离心1分钟，然后保持在37℃、5％CO2的加湿气氛中。与化合物一起孵育72小时后，使用Biomek 384FX将10μL CellTiter-Glo试剂添加到测定板中。与CellTiter-Glo试剂孵育5分钟后，使用Tecan M 1000酶标仪测量每个孔的发光强度。基于每个培养孔中存在的ATP的定量来确定培养物中的活细胞数。通过将处理孔的发光值除以未处理对照孔的平均发光值，然后用100减去该结果，将实验数据计算为生长抑制百分比。EC50值定义为与未处理对照细胞的生长相比抑制50％的细胞生长所需的药物浓度。绘制EC50曲线并使用GraphPad Prism 4程序基于S形剂量反应方程来计算EC50值。表4列出了本公开的化合物相对于测试的癌细胞系的EC50值。
表4.本公开的化合物和参考化合物的EC50值
Figure BDA0003444123670000462
Figure BDA0003444123670000471
NA＝未测定
图3A、图3B和图3C提供了显示化合物19、化合物24和化合物37抑制癌症生长的EC50曲线图。
实施例17.
通过在动物模型中施用本文公开的PIM抑制剂化合物治疗肝癌
使用动物模型检查本公开的化合物改善肝癌生长的能力。本公开的抑制剂应用于小鼠，该小鼠已通过将肝癌细胞(例如Hep2G或Huh7)转移到小鼠的皮下或腹膜间隙中产生的异种移植物或通过产生人-小鼠肝脏而产生的异种移植物来诱导肝脏肿瘤。
老鼠：十二只雌性BALB/c小鼠购自The Jackson Laboratory(BarHarbor，美国缅因州)。根据实验动物护理和使用指南(Guide for the Care and Use of LaboratoryAnimals)饲养动物。所有研究方案均获得机构动物护理和使用委员会(InstitutionalAnimal Care and Use Committee)的批准。
化合物：制备化合物24和化合物37用于在含有0.5％甲基纤维素/0.025％Tween20(Sigma-Aldrich，密苏里州圣路易斯)的PBS溶媒(磷酸盐缓冲盐水：ThermoFisherScientific Inc.，马萨诸塞州沃尔瑟姆)中进行体内腹膜间施用。
肝癌异种移植小鼠
将HepG2人肝癌细胞悬浮在汉克平衡盐溶液(Hank’s balanced salt solution，HBSS)(2×107个细胞/mL)中，并将悬浮液(100μL)皮下注射到21只雌性BALB/c小鼠的背部。注射HepG2细胞后将小鼠维持15天，然后随机分成三组，每组六只治疗小鼠和一只对照小鼠。建立裸鼠异种移植模型后，每3天用千分卡尺测量一次肿瘤尺寸。将化合物24(25mg/kg)腹膜内施用于每组的6只治疗小鼠，而每组中的对照小鼠仅接受溶媒，连续5天每天一次(q.d.)，然后连续2天不注射，然后循环重复3次。从HepG2细胞注射之日(第0天)开始，每天对小鼠进行称重。在皮下接种HepG2细胞后43天，通过二氧化碳窒息对小鼠实施安乐死，死后立即切除所有肿瘤，称重并测量，然后在液氮中速冻。肿瘤体积(Tumor volume，TV)由下式计算：TV＝0.5ab2，其中a是以mm为单位的肿瘤长度，而b是以mm为单位的肿瘤宽度。相对于对照肿瘤，本公开的化合物显示出将肿瘤大小减小了0％至88％，并且小鼠体重保持在第0天基线的10％以内。
异种移植标本中凋亡细胞的免疫荧光分析
每个冷冻肿瘤获得六个连续切片(5μm厚)，在载玻片上封片，然后在1％多聚甲醛中固定。根据制造商的说明(Abcam，英国剑桥)，使用原位BrdU-Red TUNEL检测试剂盒在四个切片上进行用于细胞凋亡检测的末端脱氧核苷酸转移酶介导的基于缺口末端标记的TUNEL测定。在没有末端脱氧核苷酸转移酶的情况下处理的两个组织切片用作阴性对照。使用490nm带通滤波器激发荧光染料偶联的抗BrdU-Red抗体，在576nm处收集发射。
使用40x物镜(ZeissPlan-Neofluar)在Olympus EclipseTE2000-S倒置相位显微镜(Olympus，美国纽约州梅尔维尔)上进行荧光显微镜检查。使用Image-Pro Plus软件4.0版分析图像。每只动物的凋亡阳性细胞数由对实验程序不知情的检查员在10个随机选择的视野中以400x放大率确定。对相同肿瘤的四个切片和每组四个肿瘤进行了分析。参考平行的H&E切片手动追踪肿瘤，以便从分析中排除边缘以及坏死组织和非恶性组织。凋亡细胞核，通常由离散的核碎片簇组成，可以很容易地使用图像分析标准来定义，以便排除实验假象。每个肿瘤中细胞凋亡的程度表示为由TUNEL阳性像素面积的总和除以总活肿瘤面积而计算的比例面积。
统计分析。计算所有测量参数的平均值和标准偏差。使用配对的学生t检验(Student’s t-test)比较每组之间的小鼠重量和肿瘤重量及体积，并报告为平均值±标准偏差。进行对照组和治疗组之间的比较，并使用SPSS 10软件(IBM,Inc.，Chicago，IL，USA)通过单因素方差分析(one-way ANOVA)和Tukey-Kramer检验评估统计学显著性。P值＜0.05被认为指示具有统计学意义的结果。
Hepa1-6肝癌异种移植小鼠
将Hepa1-6小鼠肝癌细胞在汉克平衡盐溶液(HBSS)(2×107个细胞/mL)中悬浮，并将悬浮液(100μL)皮下注射到六只雌性CD57具有免疫能力的小鼠的背侧。生长21天后，将肿瘤切除，切成小片，并插入12只雌性CD57小鼠的各背侧的皮肤下(总共24个肿瘤)。小鼠在肿瘤插入后维持15天，以建立稳健和一致的肿瘤生长。将小鼠随机分成六组，每组两只小鼠(每只小鼠两个肿瘤)。在CD57小鼠中建立Hepa1-6异种移植物后，每2天使用千分卡尺测量肿瘤尺寸。四组用化合物49(PO：25mg/kg和50mg/k；IP：10mg/kg和25mg/kg)处理，通过口服(PO，灌胃)和腹膜内(Intraperitoneal，IP)施用每天一次(q.d.)，两个对照组通过相同的途径连续10天仅施用溶媒。从Hepa1-6肿瘤插入之日(第0天)开始，每天对小鼠进行称重。在皮下接种Hepa1-6细胞后25天，通过二氧化碳窒息对小鼠实施安乐死，死后立即切除所有肿瘤，并将肿瘤称重并测量，然后在液氮中速冻。肿瘤体积(TV)由以下式计算：TV＝0.5ab2，其中a是以mm为单位的肿瘤长度，而b是以mm为单位的肿瘤宽度。本研究的相对肿瘤体积数据如图4所示。当使用25mg/kg的剂量通过IP注射来施用时，本公开的化合物49显示出使肿瘤大小相对于对照肿瘤减小多至50％。在本研究中，在较低剂量或PO给药时未观察到肿瘤减少。所有组中小鼠的体重保持在第0天基线的10％以内。
制剂实施例
实施例18.
肠胃外制剂
为了制备适合通过注射施用的本公开的化合物的肠胃外药物组合物，可将化合物配制成混合物并掺入剂量单位形式中。例如，本公开的化合物的典型5mg/mL肠胃外制剂除化合物本身(0.5％)外，还按比例包含丙二醇(40％)、乙醇(10％)、苯甲酸钠/苯甲酸(5％)、苯甲醇(1.5％)和水(43％)。
实施例19.
口服微乳制剂
为了制备适合口服施用的本公开化合物的药物组合物，可将化合物配制成混合物并掺入单位剂型中。例如，本公开的化合物的典型的25mg口服(胶囊)制剂除了化合物本身之外还包含聚乙二醇40氢化蓖麻油、明胶、聚乙二醇400、甘油85％、无水酒精、玉米油、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、二氧化钛、维生素E、氧化铁黄、氧化铁红、胭脂红、羟丙甲纤维素2910、丙二醇和纯净水。
实施例20.
口服固体剂型制剂
为了制备适合口服固体剂量(片剂)施用的本公开化合物的药物组合物，可将化合物配制成混合物并掺入单位剂型中。例如，本公开的化合物的典型的50mg口服固体剂型可通过制粒和压制成固体混合物来制备，该固体混合物除了化合物本身之外还含有赋形剂、粘合剂和填充剂，赋形剂、粘合剂和填充剂包括改性淀粉、聚乙二醇400、柠檬酸硬脂酰酯、聚乙烯吡咯烷酮、卵磷脂、甘露糖醇、山梨糖醇、鼠尾草提取物、磷酸钙和明胶。
实施例21.
舌下(硬锭剂)组合物
为了制备用于口腔递送的药物组合物，例如硬锭剂，将100mg本公开的化合物与420mg糖粉混合，然后与1.6mL淡玉米糖浆、2.4mL蒸馏水和0.42mL薄荷提取物混合。轻轻调和该混合物并倒入模具中以形成适合口腔施用的锭剂。
实施例22.
速崩舌下片
速崩舌下片可通过将48.5wt％的本公开化合物与44.5wt％的微晶纤维素(KG-802)、5wt％的低取代羟丙基纤维素(50gm)和2wt％的硬脂酸镁混合来制备。该制剂可通过使用三维手动混合器(
Figure BDA0003444123670000481
Bioengineering AG，瑞士)将一定量的式(I)或式(IV)-式(VI)化合物与总量的微晶纤维素(Microcrystalline cellulose，MCC)和三分之二量的低取代羟丙基纤维素(Low-substituted hydroxypropyl cellulose，L-HPC)混合4.5分钟来制备。在混合结束前30秒加入所有硬脂酸镁(Magnesium stearate，MS)和剩余三分之一量的L-HPC。片剂通过直接压片来制备(AAPS Pharma Sci Tech.,2006；7(2):E411)。压片的总重量保持在150mg。

Claims (28)

1.一种化合物，具有式(I)的结构：
Figure FDA0003444123660000011
其中每个A、B、C和D相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、-OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-OR3、-N(H)R3、-N(R3)2、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基；
每个A’、B’、C’、和D’相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基；
每个E、F、G和M独立地为C或N；
每个E'、F'、G'和M'独立地为C或N；
每个Y是单取代、双取代或环状胺基团；
每个L是直接连接到Y的胺N原子的1-6个碳的线性烷基链；
每个X是NH、O、S或CH2；
R1是H或直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基；
R2是直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基；以及
每个R3独立地为H、直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或取代或未取代的酰基(-C(＝O)R1)，或者两个R3与它们所连接的原子一起形成取代或未取代的杂环。
2.一种化合物，具有式(IIA)或式(IIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000021
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000022
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、R9、和R10相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中，每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000023
其中，n＝1，
每个R5、R6、R8、和R9相同或不同并且独立地选自H、卤素或-OH，并且每个R7和R10是H。
4.一种化合物，具有式(IIIA)或式(IIIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000024
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000025
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、R9、和R10相同或不同并且独立地选自：H、卤素、或-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
5.一种化合物，具有式(IVA)或式(IVB)的结构：
Figure FDA0003444123660000031
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000032
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、R9、和R10相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
6.一种化合物，具有式(VA)或式(VB)的结构：
Figure FDA0003444123660000033
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000034
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、R9、和R10相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
7.一种化合物，具有式(VIA)或式(VIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000041
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000042
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、和R9相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
8.根据权利要求7所述的化合物，其中，每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000043
其中，n＝1，以及
每个R5、R6、R8相同或不同并且独立地选自H、卤素、或-OH，并且每个R7和R9是H。
9.一种化合物，具有式(VIIA)或式(VIIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000051
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000052
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、和R9相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
10.一种化合物，具有式(VIIIA)或式(VIIIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000053
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000054
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、和R9相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
11.一种化合物，具有式(IXA)或式(IXB)的结构：
Figure FDA0003444123660000061
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000062
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、和R9相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
12.一种化合物，具有式(I)的结构：
Figure FDA0003444123660000063
其中每个A、B、C和D相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-OR3、-N(H)R3、-N(R3)2、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基；
每个A’、B’、C’、和D’相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基；
每个E、F、G和M独立地为C或N；
每个E'、F'、G'和M'独立地为C或N；
每个Y是单取代、双取代或环状胺基团；
每个L是直接连接到Y的胺N原子的1-6个碳的线性烷基链；
每个X是O、S或CH2；
R1是H或直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基；
R2是直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基；以及
每个R3独立地为H、直链或支链的取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或取代或未取代的酰基(-C(＝O)R1)，或者两个R3与它们所连接的原子一起形成取代或未取代的杂环。
13.一种化合物，具有式(IIA)或式(IIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000071
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000072
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、R9、和R10相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
14.根据权利要求13所述的化合物，其中，每个R4选自：
Figure FDA0003444123660000081
其中，n＝1，
每个R5、R6、R8、和R9相同或不同并且独立地选自H、卤素或-OH，并且每个R7和R10是H。
15.一种化合物，具有式(VIA)或式(VIB)的结构：
Figure FDA0003444123660000082
其中每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000083
其中，n＝0-5，
每个R5、R6、R7、R8、和R9相同或不同并且独立地选自：H、卤素、-N3、-CN、-NO2、-OH、-OCF3、–OCH2F、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-SR1、-S(＝O)R2、-S(＝O)2R2、-OS(＝O)2F、-OS(＝O)2(OR2)、-S(＝O)2(OR2)、-NR3S(＝O)2R2、-S(＝O)2N(R3)2、-OC(＝O)R2、-CO2R3、-N(H)R3、-N(R3)2、-OR3、-NR3C(＝O)R2、-NR3C(＝O)OR3、-NR3C(＝O)N(R3)2、CH2NH2、-CH2N(R3)2、-CH2SR1、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(R3)2、-C(＝O)R3、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基、或任选的选自以下的取代基：例如，卤代烷基、烯基、芳烷基、烷氧基烷基、羟烷基、单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、酰氨基烷基、酰氧基烷基、氰基烷基、脒基烷基、羧基烷基、烷氧基羰基烷基、氨基羰基烷基、芳基、烷芳基、氨基烷基、杂芳基、羰基烷基、脒基硫代烷基、硝基胍烷基、保护基团、单糖、氨基糖或烷基糖残基。
16.根据权利要求15所述的化合物，其中，每个R4选自由以下组成的组：
Figure FDA0003444123660000084
其中，n＝1，以及
每个R5、R6、R8相同或不同并且独立地选自H、卤素、或-OH，并且每个R7和R9是H。
17.权利要求1至16中任一项的药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物、N-氧化物、前药、立体异构体、对映异构体、对映异构体混合物、非对映异构体混合物、同位素变体或代谢物。
18.一种药物组合物，包含与药学上可接受的赋形剂、载体或粘合剂组合的权利要求1至17中任一项所述的化合物。
19.根据权利要求1至17中任一项所述的化合物，其中，所述化合物抑制丝氨酸/苏氨酸激酶PIM1、PIM2和/或PIM3的催化活性。
20.根据权利要求1至17中任一项所述的化合物，其中，所述化合物选择性抑制一种或多种PIM激酶的催化活性。
21.根据权利要求1至17中任一项所述的化合物，其中，所述化合物选择性抑制PIM3激酶的催化活性。
22.一种抑制或部分抑制PIM激酶的活性的方法，包括使所述PIM激酶与权利要求1至17中任一项所述的化合物接触。
23.一种选择性抑制一种或多种PIM激酶的活性的方法，包括使所述PIM激酶与权利要求1至17中任一项所述的化合物接触。
24.一种抑制或部分抑制PIM激酶活性的方法，其中对PIM3激酶的选择性抑制超过对PIM1激酶和PIM2激酶1.5、10、100、1000或更多，所述方法包括使三种激酶单独或一起在体外或体内与权利要求1至17中任一项所述的化合物接触。
25.一种治疗患有恶性疾病的患者的方法，包括向患者施用治疗有效量的权利要求1至17中任一项所述的化合物。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述恶性疾病是内胚层器官的癌症，所述内胚层器官包括但不限于盲肠、胰腺、肝脏、胃、肠、结肠、前列腺、甲状腺、食道、肺和胆囊。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述癌症为胰腺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、前列腺癌、食管腺癌、鳞状细胞癌、鼻咽癌、胃腺癌、胰腺导管腺癌、肝细胞癌、肝母细胞瘤、胆囊腺癌、前列腺腺癌、结直肠腺癌、胃肠道间质瘤(GIST)或胃肠道类癌瘤。
28.根据权利要求25所述的方法，其中，所述恶性疾病为骨或软组织的肉瘤，包括但不限于血管肉瘤、软骨肉瘤、成纤维细胞肉瘤、妇科肉瘤、脂肪肉瘤、骨肉瘤、横纹肌肉瘤、滑膜肉瘤、卡波氏肉瘤或尤因氏肉瘤。
CN202080049739.5A 2019-04-29 2020-04-29 Pim激酶抑制剂组合物及其用途 Pending CN114222747A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962840095P 2019-04-29 2019-04-29
US62/840,095 2019-04-29
PCT/US2020/030405 WO2020223306A1 (en) 2019-04-29 2020-04-29 Pim kinase inhibitor compositions and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114222747A true CN114222747A (zh) 2022-03-22

Family

ID=73029184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080049739.5A Pending CN114222747A (zh) 2019-04-29 2020-04-29 Pim激酶抑制剂组合物及其用途

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220274997A1 (zh)
EP (1) EP3962916A4 (zh)
JP (1) JP2022531230A (zh)
CN (1) CN114222747A (zh)
WO (1) WO2020223306A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112739345A (zh) 2017-11-06 2021-04-30 斯奈普生物公司 Pim激酶抑制剂组合物，方法和其用途

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2144940A1 (en) * 1994-03-18 1995-09-19 Chikara Murakata Therapeutic agent for thrombocytopenia and indolocarbazole derivatives
EP2047849A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-15 KTB Tumorforschungsgesellschaft mbH Use of indolocarbazole imides as protein kinase inhibitors for the treatment of hematologic and solid tumors
CN112739345A (zh) * 2017-11-06 2021-04-30 斯奈普生物公司 Pim激酶抑制剂组合物，方法和其用途

Also Published As

Publication number Publication date
EP3962916A4 (en) 2022-12-28
WO2020223306A1 (en) 2020-11-05
US20220274997A1 (en) 2022-09-01
EP3962916A1 (en) 2022-03-09
JP2022531230A (ja) 2022-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210163464A1 (en) Pyridine compound
DK2935244T3 (en) UNTIL UNKNOWN BENZIMIDAZOLE DERIVATIVES AS KINASE INHIBITORS
CN110769822A (zh) 用于蛋白降解的n/o-连接的降解决定子和降解决定子体
JP6420362B2 (ja) 大環状ピリジン誘導体
WO2017197051A1 (en) Amine-linked c3-glutarimide degronimers for target protein degradation
US9333205B2 (en) Isoxazolo-quinazolines as modulators of protein kinase activity
US20160193206A1 (en) Bet-protein-inhibiting dihydropyridopyrazinones
JP6306035B2 (ja) 医薬組成物のためのスルホキシミン置換キナゾリン
US20230094365A1 (en) Pim kinase inhibitor compositions, methods, and uses thereof
TW201004960A (en) Pyrazolo-quinazolines
WO2019189732A1 (ja) 光学活性な架橋型環状２級アミン誘導体
KR20170013866A (ko) (5,6-디하이드로)피리미도[4,5-e]인돌리진
JP2020530833A (ja) ピロロピリミジン及びピロロピリジン誘導体
JP2022526926A (ja) イミダゾロニルキノリン化合物およびそれらの治療への使用
EP2638033B1 (en) Compounds useful for inhibiting chk1
CA3172987A1 (en) Small molecule inhibitors of oncogenic chd1l with preclinical activity against colorectal cancer
KR101905295B1 (ko) 나프티리딘디온 유도체
TW201302732A (zh) 光學活性吡唑基胺基喹唑啉及其醫藥組合物及使用方法
JP2020503270A (ja) サイクリン依存性キナーゼ阻害剤としての３−アミノ−１，５−ジヒドロピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン−４−オン
US20220274997A1 (en) Pim kinase inhibitor compositions and uses thereof
WO2019067396A1 (en) ZAP-70 KINASE INHIBITOR COMPOSITIONS, METHODS AND USES THEREOF
US10550125B2 (en) Prodrugs of imidazotriazine compounds as CK2 inhibitors
JP2024514844A (ja) Ｍｙｔ１阻害剤を含む併用治療
RU2772422C2 (ru) Ингибирующие ask1 производные пирролопиримидина и пирролопиридина
TWI692476B (zh) 環丁基-咪唑啶酮化合物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination