CN115103669A - 用于胱氨酸尿症的胱氨酸二酰胺类似物 - Google Patents

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Abstract

本文件公开了新型胱氨酸类似物、制备胱氨酸类似物的方法、含有胱氨酸类似物的组合物以及使用此类类似物抑制胱氨酸结石形成和治疗胱氨酸尿症的方法。

Description

用于胱氨酸尿症的胱氨酸二酰胺类似物
联邦政府支持的研究
本发明是在政府资助下完成的，批准号为1R01DK112782-01，由美国国立卫生研究院和美国国立糖尿病、消化和肾脏疾病研究所授予。政府对本发明享有一定的权利。
技术领域
本专利文件涉及新型胱氨酸类似物、制备胱氨酸类似物的方法、含有胱氨酸类似物的组合物以及使用此类类似物抑制胱氨酸结石形成(cystine stone formation)和治疗胱氨酸尿症(cystinuria)的方法。
背景技术
胱氨酸尿症是一种罕见的慢性终身疾病，影响了大约20,000名美国人。它是由两个基因中的一个(SLC3A1或SLC7A9)的突变引起的常染色体隐性病症的结果，导致二元氨基酸从肾近端小管和小肠的腔液中异常转运。大约5％的美国女性和12％的美国男性在其一生中的某个时候会出现肾结石，而且男女患病率一直在上升。
肾结石复发也很常见。据估计，近50％的结石形成者会在10年内复发。大约59％的肾结石是草酸钙结石(纯)或含有少量磷酸钙；10％主要是磷酸钙结石；17％是尿酸结石；12％是鸟粪石或感染性结石；剩下的2％是胱氨酸和其他结石。虽然胱氨酸结石的发生率远低于草酸钙结石，但胱氨酸结石更大，复发频率更高，并且更容易引起慢性肾病。在医学上，由肾脏、输尿管和膀胱中的胱氨酸结石引起的疾病称为胱氨酸尿症，这是一种遗传异常，导致二元氨基酸从肾近端小管和小肠的腔液中转运异常。
胱氨酸尿症是一种慢性、终生的疾病，最常见于40岁以下的年轻人。它是由两个基因中的一个(2号染色体上的SLC3A1(A型)或19号染色体上的SLC7A9(B型))突变引起的常染色体隐性病症的结果，这些基因编码主要近端肾小管胱氨酸和二元氨基酸转运蛋白的组分。目前胱氨酸尿症的临床治疗旨在降低尿液中游离胱氨酸的浓度并增加其溶解度。每天大约4-5升的高液体摄入量和用柠檬酸盐或碳酸氢盐碱化尿液pH值可以抑制但可能无法完全防止结石形成。病情重度时需要螯合疗法，其利用D-青霉胺或α-巯基丙酰甘氨酸与L-胱氨酸反应生成更易溶解的不对称二硫化物。这些药物有副作用，包括味觉丧失、发烧、蛋白尿、血清病型反应，甚至是弗兰克肾炎综合征。
最近，一组研究人员报告了一种基于晶体生长抑制来预防胱氨酸尿症的替代方法，该方法是通过将定制的生长抑制剂L-胱氨酸二甲酯(CDME)和L-胱氨酸甲酯(CME)与特定晶体表面结合来实现的。CDME在高于2mg/L的浓度下几乎完全抑制L-胱氨酸在水中的结晶。而在细胞培养实验中，CDME在大约1mM时导致细胞活力丧失，而在大鼠研究中，在每天大约500mg/kg的剂量下产生不良作用。
尽管CDME在体外研究中抑制胱氨酸结石的形成，但CDME中的甲酯可被广泛存在于几乎所有器官和组织中，在我们的消化系统、血液和肝脏中最为丰富的各种酯酶裂解。此外，酯介导的胱氨酸酯水解将产生胱氨酸，这会增加肾脏和膀胱中已经升高的胱氨酸水平，并可能增加胱氨酸晶体形成的可能性，从而使问题更加严重。因此，需要新的且改进的用于治疗胱氨酸尿症的方法。
发明内容
本专利文件的一个方面提供一种化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物用式I表示，
Figure BDA0003797461540000021
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环，其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和N C1-8烷基的杂原子替换；
或
b)R1和R2，与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环
Figure BDA0003797461540000031
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C2-8烷基或C3-8环烷基；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Y-1的结构
Figure BDA0003797461540000032
其中Rd是H或C1-8烷基；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3；
或者，Re和Rf，与它们所连接的N一起，连接起来形成4至8元杂环。
在一些实施方案中，R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3，并且Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。在一些实施方案中，R1是H,R2是(CH2)mNRaRb,m是2或3；其中Ra和Rb连接起来形成5至8元杂环，其中该环中的碳任选地被O代替。
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，其中：r是0；n和p独立地是2或3或4；A是NRc，其中Rc是氢、C2-8烷基或C3-8环烷基。在一些实施方案中，n和p独立地是2；Rc选自叔丁基、环丙基、环丁基和环戊基。
Figure BDA0003797461540000041
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，其中r是0，A是式Y-1。在一些实施方案中，n是0，s是1或2。n是1或2，s是0、1或2。
Figure BDA0003797461540000042
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，其中r是0；n和p独立地是1、2、3或4；A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是1、2或3。
Figure BDA0003797461540000043
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，其中r是0；A是CH(CH2)qNReRf，其中q是0；Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。
Figure BDA0003797461540000044
在一些实施方案中，所述化合物选自：
Figure BDA0003797461540000045
Figure BDA0003797461540000051
在一些实施方案中，所述化合物选自：
Figure BDA0003797461540000052
Figure BDA0003797461540000061
在一些实施方案中，所述化合物选自：
Figure BDA0003797461540000062
另一方面公开了一种化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物用式II表示，
Figure BDA0003797461540000063
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1和R2各自独立地是H或(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环，其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和N C1-8烷基的杂原子替换，条件是R1和R2中的至少一个是(CH2)mNRaRb；
或者
b)R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure BDA0003797461540000071
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C1-8烷基或C3-8环烷基；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Q-1的结构
Figure BDA0003797461540000072
其中Rd是H或C1-8烷基；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或者
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3；
或者，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环；
E是H或C1-8烷基。
本发明的另一方面提供了一种药物组合物，其包含本文所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药以及一种或多种药学上可接受的载体。
本公开的另一方面提供了一种治疗与SLC3A1基因和/或SLC7A9基因突变相关的疾病的方法，包括向有需要的受试者施用药学有效量的本文公开的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药。在一些实施方案中，该疾病是胱氨酸尿症。
本公开的另一个方面提供了一种治疗、抑制或延缓有需要的受试者的L-胱氨酸肾结石形成的生长的方法，包括向有需要的受试者施用药学有效量的本文公开的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药。
在本文公开的治疗方法的一些实施方案中，还包括施用第二药剂。第二药剂的非限制性实例包括柠檬酸盐补充剂、乙酰唑胺(acetazolamide)和螯合剂。在一些实施方案中，螯合剂是青霉胺(penicillamine)或硫普罗宁(tiopronin)。
附图说明
图1示出了化合物LH1727的合成。
图2示出了经由硫醇-硫化物交换然后进行空气氧化合成化合物LH1727。
图3示出了内消旋-CDME(LH1728)的合成。
图4示出了LH708和LH1727与CDME和dl-CDME相比的剂量反应曲线。
发明详述
本专利文件公开了用于治疗疾病例如胱氨酸尿症的新型胱氨酸类似物化合物。所述化合物表现出增强的抑制胱氨酸晶体形成的能力。
尽管以下文本可以参考或举例说明治疗疾病或病症的化合物或方法的具体实施方案，但其并不旨在将该化合物或方法的范围限制为此类特定参考或实例。本领域技术人员可根据实际和经济考虑进行各种修改，例如替代化合物以及用于治疗或预防疾病或病症的化合物的量或给药。
除非另有说明，本文使用的冠词“一个("a"和"an")”是指“一个或多个”或“至少一个”。即，被不定冠词“一个”提及的实施方案的任何元件或组件不排除存在多于一个元件或组件的可能性。
术语“药物组合物”是指本文所公开的化合物与其他化学组分例如稀释剂或另外的载体的混合物。药物组合物有助于将化合物施用于生物体。本领域存在多种施用药物组合物的技术，包括但不限于口服、注射、气雾剂、肠胃外和外用施用。在一些实施方案中，提供了本文公开的化合物的药学上可接受的盐。本文公开的化合物的药学上可接受的盐形式可以包括但不限于无机酸或有机酸的酸加成盐。无机酸加成盐的实例可以包括由盐酸、氢溴酸、硫酸、焦硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸或溴酸形成的盐；有机酸加成盐的实例可以包括甲酸、乙酸、丙酸、草酸、琥珀酸、苯甲酸、柠檬酸、马来酸、丙二酸、苹果酸、酒石酸、葡糖酸、乳酸、扁桃酸、乙醇酸、丙酮酸、戊二酸、抗坏血酸、棕榈酸、羟基马来酸、羟基苯甲酸、苯乙酸、肉桂酸、甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、乙二磺酸、龙胆酸、富马酸、乳糖酸、水杨酸、邻苯二甲酸、扑酸、天冬氨酸、谷氨酸、樟脑磺酸、苯磺酸(besylic acid)或乙酰水杨酸的盐。
术语“载体”是指促进化合物并入到细胞或组织中的化学化合物。
术语“稀释剂”是指在水中稀释的化学化合物，其将溶解目标组合物并稳定该化合物的生物活性形式。溶解在缓冲溶液中的盐在本领域用作稀释剂。一种常用的缓冲溶液是磷酸盐缓冲盐水，因为它模拟了人体血液的盐分条件。由于缓冲盐可以在低浓度下控制溶液的pH值，因此缓冲稀释剂很少改变化合物的生物活性。如本文所用，“赋形剂”是指添加到组合物中以向组合物提供但不限于体积、稠度、稳定性、结合能力、润滑、崩解能力等的惰性物质。“稀释剂”是一种赋形剂。
术语“生理上可接受的”或“药学上可接受的”是指不消除化合物的生物活性和性质的载体或稀释剂。
术语“治疗有效量”是指有效预防、减轻或改善疾病症状或延长被治疗受试者的存活的化合物的量。治疗有效量的确定完全在本领域技术人员的能力范围内，无需过度实验。
术语“烷基”是指一价或二价饱和烷烃基团，特别是具有至多约18个碳原子，更特别地作为低级烷基，具有1至8个碳原子，更特别地，具有1至6个碳原子。在一些实施方案中，二价饱和烷烃基团也称为亚烷基。烃链可以是直链的或支链的。术语“C1-C10烷基”或“C1-10烷基”是指具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的烷基。类似地，术语“C1-C6烷基”或“C1-6烷基”是指具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基。非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、正辛基、叔辛基等。“C2-8烷基”的非限制性实例包括乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正辛基、叔辛基等。
术语“环烷基”是指具有3至约10个碳原子并具有单个环或多个稠环的环状烃基，包括稠环和桥环系统，其任选地可以被1至3个烷基取代。这样的环烷基包括例如单环结构如环丙基、环丁基、环戊基、环辛基、1-甲基环丙基、2-甲基环戊基、2-甲基环辛基等，以及多环结构如金刚烷基等。
术语“杂环基”或“杂环”基团是具有约3至约12个原子，例如4至8个原子的环结构，其中一个或多个原子选自N、O和S，其余的环原子是碳。杂环基可以是单环、双环、螺环或桥环系统。本专利文件中公开的任何实施方案的杂环基团的实例包括但不限于环氧基、氮杂环丁烷基、氮丙啶基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、吡咯烷基、吡咯烷酮基、哌啶基、哌嗪基、咪唑烷基、噻唑烷基、二噻烷基、三噻烷基、二氧戊环基、恶唑烷基、恶唑烷酮基、十氢喹啉基、哌啶酮基、4-哌啶酮基、硫代吗啉基、硫代吗啉基1,1二氧化物、吗啉基、氧杂氮杂环庚烷基(oxazepanyl)、氮杂双环己烷、氮杂双环庚烷和氧杂氮杂二环庚烷。本文公开的任何实施方案的4至8或5至8元杂环的实例包括氮杂环丁烷基、吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、氮杂环庚烷基和偶氮杂环辛基(azocanyl)。
当用于描述化合物或化合物上存在的基团时，术语“杂”是指化合物或基团中的一个或多个碳原子已被氮、氧或硫杂原子替代。杂可以应用于上述任何烃基中的任何一种，例如烷基，例如杂烷基、环杂烷基。
术语“卤素”是指F、Cl、Br或I。
术语“甲酰胺”是指CONRR的基团，其中每个R独立地为C1-C10烷基或芳基。
术语“芳环”或“芳基”是指一价或二价芳族结构，其包括其中所有环原子都为碳的碳环。芳族结构还包括其中一个或多个环原子为杂原子(例如氧、硫、氮)或氨基的杂芳环或杂芳基环。具有所有碳环原子的典型芳基包括但不限于衍生自醋蒽醌、醋菲烯、蒽、薁、苯、荧蒽、芴、并六苯、己芬、己烯、不对称引达省(as-indacene)、对称引达省(s-indacene)、二氢化茚、茚、萘、并八苯、辛芬(octaphene)、艾氏剂(octalene)、卵苯、戊-2,4-二烯、并五苯、并环戊二烯(pentalene)、戊芬(pentaphene)、苝、非那烯、菲、苉等。在一些实施方案中，芳基包含6至14个碳原子。
典型的杂芳基包括但不限于衍生自吖啶、咔唑、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、吲哚、吲哚啉、吲哚嗪、异苯并呋喃、异色原烯、异吲哚、异吲哚啉、异喹啉、异噻唑、异恶唑、萘啶、恶二唑、恶唑、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌呤、吡喃、吡嗪、吡唑、哒嗪、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯里嗪(pyrrolizine)、喹唑啉、喹啉、喹嗪、喹喔啉、四唑、噻二唑、噻唑、噻吩、三唑、呫吨等的基团。
术语“受试者”或“患者”是指哺乳动物，包括人和动物。动物包括例如羊、马、牛、猪、狗、猫、大鼠、小鼠、禽类和爬行动物。
术语“前药”是指具有可裂解基团的化合物，包括本专利文件的化合物的衍生物，所述可裂解基团分别在生理条件下裂解并在体内形成本发明化合物的药学活性形式。这样的实例包括但不限于低级和长烷基酯衍生物等、胆碱和N-烷基吗啉酯等。前药包括本领域从业人员熟知的酸衍生物，例如通过母体酸与合适的醇反应制备的酯，或通过母体酸化合物与取代或未取代的胺反应制备的酰胺，或酸酐或混合酸酐。在某些情况下，需要制备双酯型前药，例如(酰氧基)烷基酯或((烷氧基羰基)氧基)烷基酯。在一些示例性实施方案中，化合物中的氨基(NHC1-6烷基或NH2)在其前药中可以是N1-6烷基X’或NHX’的形式，其中X’可以是烷氧基羰基(ROCO)和(酰氧基)烷氧基羰基(RCOOCH(R′)OCO，R′是H或烷基，且R是氢、取代或未取代的C1-6烷基、取代或未取代的C6-10芳基、取代或未取代的C3-8环烷基、取代或未取代的4-8元杂环和取代或未取代的5-10元杂芳基。
术语“溶剂化物”是指与溶剂缔合的化合物的形式。常规溶剂包括水、乙醇、乙酸等。本发明的化合物可以制备，例如呈结晶形式并且可以被溶剂化或水合。合适的溶剂化物包括药学上可接受的溶剂化物，例如水合物，并且还包括化学计量的溶剂化物和非化学计量的溶剂化物。
在一些实施方案中，术语“治疗”任何疾病或病症是指改善该疾病或病症(即，阻止或减少疾病或其至少一种临床症状的发展)。在一些实施方案中，“治疗”是指改善至少一种身体参数，其可能是受试者不能察觉的。在一些实施方案中，“治疗”是指在物理上(例如，可察觉症状的稳定)、生理上(例如，物理参数的稳定)或这两者来调节疾病或病症。在一些实施方案中，“治疗”是指延迟疾病或病症的发作，或甚至防止疾病或病症的发作。“预防性治疗”应解释为任何用于预防疾病进展或用于有发展该病症风险的人的预防目的的治疗方式。
本文公开的化合物可以具有一个或多个不对称中心；因此，此类化合物可以作为单独的立体异构体(例如，如下式A所示连接NH2的两个立体中心为R,R；R,S；或S,S)或作为其混合物生产。
本专利文件的一个方面提供了一种化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中该化合物由式A表示，
Figure BDA0003797461540000121
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环,其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和N C1-8烷基的杂原子替换；
或者
b)R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000122
其中R3是C1-8烷基；r是0、1或2；并且
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C2-8烷基或C3-8环烷基；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式X-2的结构：
Figure BDA0003797461540000131
其中Rd是H或C1-8烷基；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或者
iii)
n和p独立地是1、2或3；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3；或者，Re和Rf，与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。
NH2连接的碳上的每个手性中心可以具有R或S构型。例如，式A的化合物可以在两个手性中心具有RR、RS或SS构型。
当取代基在一个分子式中出现不止一次时，其定义可以相同或不同，而与多次出现的位置无关。例如，每种情况中的R3可以相同或不同。在一些实施方案中，R1在每种情况下都是相同的并且R2在每种情况下都是相同的。
在一些实施方案中，式A由式I表示：
Figure BDA0003797461540000132
其中R1是H，R2如上所定义。
在式I的一些实施方案中，R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。在一些实施方案中，Ra和Rb都是甲基。
在式I的一些实施方案中，R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；其中Ra和Rb连接起来形成5至8元杂环，其中该环中的碳任选地被O代替。5至8元杂环的实例包括吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、氮杂环庚烷基和偶氮杂环辛基。
在式I的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000141
其中：r是0；n和p独立地是2或3或4；A是NRc，其中Rc是氢、C2-8烷基或C3-8环烷基。在式X-1的一些实施方案中，n和p各自是2，Rc是C2-8烷基或C3-8环烷基。在一些实施方案中，Rc是叔丁基、叔戊基、环丙基、环丁基、环戊基或环己基。在一些实施方案中，n和p各自是2，Rc是叔丁基、叔戊基、环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
在式I的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，
其中r是0，A是式Y-1；n是0、1或2；p是2或3或4；A是式X-2的结构：
Figure BDA0003797461540000142
其中Rd是H或C1-8烷基；s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2。在一些实施方案中，n是0，s是1或2。在一些实施方案中，n是1或2，s是0、1或2，且Rd是H。在一些实施方案中，n是1或2，s是0、1或2，且Rd是H。在一些实施方案中，n是2，s是0、1或2，且Rd是H。
在式I的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，其中r是0；n和p独立地是1、2、3或4，A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3。在一些实施方案中，n和p独立地是1或2，q是0。在一些实施方案中，n和p独立地是1或2，q是0，Re和Rf独立地是C1-3烷基。在一些实施方案中，n和p各自是2，q是0，Re和Rf独立地是甲基或乙基。
在式I的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，其中r是0；n和p独立地是1、2、3或4，A是CH(CH2)qNReRf，其中q是0，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。在一些实施方案中，n和p独立地是1或2，q是0。在一些实施方案中，n和p独立地是1或2，q是0，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至6元杂环。4至6元杂环的实例包括氮杂环丁烷基、吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、氮杂环庚烷基、偶氮杂环辛基、吡咯烷基和哌啶基。
在一些实施方案中，式I的化合物选自以下化合物：
Figure BDA0003797461540000151
在一些实施方案中，式I的化合物选自以下化合物：
Figure BDA0003797461540000152
在一些实施方案中，式I的化合物选自以下化合物：
Figure BDA0003797461540000161
在本文公开的任何实施方案中，化合物也可以是其无盐形式。例如，化合物可以是上述示例性HCl盐的无盐形式。
本文公开的化合物可以通过各种合适的方法制备。合成中个体步骤中的反应条件可以根据本文的示例性实施方案和本领域可获得的文献如美国专利号9,428,453来确定。该合成还可以涉及对中间体的官能团的选择性保护。不同官能团的保护基团在本领域是众所周知的，如Peter Wuts等人在Greene's Protective Groups in Organic Synthesis，Wiley-Interscience；第4版中所报道的。该专利和参考文献的全部公开内容通过引用并入本文。
本专利文件的示例性合成方案如下所示：
Figure BDA0003797461540000171
一个相关方面提供了一种化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物由式A’表示。
Figure BDA0003797461540000172
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环,其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和N C1-8烷基的杂原子替换；
或
b)R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000181
其中R3是C1-8烷基；r是0、1或2；且
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是C6-10芳基(例如苯基或萘基)或5-10元杂芳基。C6-10芳基和5-10元杂芳基任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：C1-8烷基、卤素、CN、NO2、OH、SH和OC1-6烷基。
取代基的子实施方案如上文针对式I所述。在连接NH2的碳上的每个手性中心可以具有R或S构型。例如，式A’的化合物可以在两个手性中心具有RR、RS或SS构型。在一些实施方案中，式A'在两个手性中心具有RR构型。
本专利文件的另一方面提供了一种化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中该化合物由式B表示，
Figure BDA0003797461540000182
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1和R2各自独立地是H或(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起，连接起来形成4至8元杂环,其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和N C1-8烷基的杂原子替换，条件是R1和R2中的至少一个是(CH2)mNRaRb；
或者
b)R1和R2与酰胺氮一起连接形成式P-1的环
Figure BDA0003797461540000183
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C1-8烷基、C3-8环烷基、C6-10芳基、5-10元杂芳基；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Q-1的结构：
Figure BDA0003797461540000191
其中Rd是H or C1-8烷基；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3；
或者，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环；
E是H或C1-8烷基。
式B中连接NH2的碳上的每个手性中心可以具有R或S构型。例如，式B的化合物在两个手性中心可以具有RR、RS或SS构型。
在一些实施方案中，式B是式II的形式。
Figure BDA0003797461540000192
在一些实施方案中，R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。在一些实施方案中，R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；其中Ra和Rb连接起来形成4、5、6、7或8元杂环，其中该环中的碳任选地被O代替。
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环，其中r是0，n和p独立地是2或3或4；A是NRc，其中Rc是氢或甲基。
Figure BDA0003797461540000201
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环，其中r是0，n和p独立地是2或3或4；A是NRc，其中Rc是C2-8烷基或C3-8环烷基。在一些实施方案中，n和p是2，并且Rc选自叔丁基、环丙基、环丁基和环戊基。在一些实施方案中，Rc是叔丁基或环戊基。
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环，其中r是0，n和p独立地是2或3或4；A是NRc，其中Rc是C6-10芳基(例如苯基或萘基)或5-10元杂芳基。C6-10芳基和5-10元杂芳基任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：C1-8烷基、卤素、CN、NO2、OH、SH和OC1-6烷基。
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环，其中r是0，A是式Q-1。在一些实施方案中，n是0，s是1或2。在一些实施方案中，n是1或2，s是0、1或2。在一些实施方案中，n是0，p是3，n是1或2。在一些实施方案中，n和p各自是2，s是0，t是2或3。
Figure BDA0003797461540000202
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环，其中r是0；n和p独立地是1、2、3或4；A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0、1、2或3。在一些实施方案中，q是0。
Figure BDA0003797461540000203
在一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环，其中r是0；A是CH(CH2)qNReRf，其中q是0；Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。在一些实施方案中，Re和Rf与它们所连接的N一起形成4或5元环。
Figure BDA0003797461540000211
在一些实施方案中，E是H。在一些实施方案中，E是C1-8烷基。
在一些实施方案中，式II的化合物选自以下：
Figure BDA0003797461540000212
另一方面提供前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中前药化合物由式C表示，
Figure BDA0003797461540000213
其中：
每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1是H或X’，R2是(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环,其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和N C1-8烷基的杂原子替换；
或者
b)R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000221
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C2-8烷基、C3-8环烷基或X’；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Y-1的结构：
Figure BDA0003797461540000222
其中Rd是H、C1-8烷基或X’；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或者
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基，或Re和Rf中的一个是C1-8烷基，另一个是X’；q是0-3；
或者，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环；
Rx是H或C1-6烷基；
X’是H、烷氧基羰基(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO，其中R’是H或C1-6烷基，R”是H或C1-6烷基，条件是至少一个X’不是氢。
式III的前药化合物可以衍生自式I的化合物或式A下的任何示例化合物。该化合物可以含有具有RR、RS或SS构型的手性中心。在一些实施方案中，式C具有如式III中的立体化学。式III的所有基团如式C中所定义，包括Rx、X’、(a)和(b)项。
Figure BDA0003797461540000231
当一个取代基在一个分子式中出现不止一次时，其定义可以相同或不同，而与多次出现的位置无关。例如，每种情况中的X’和R’可以相同或不同。在一些实施方案中，R1在每种情况下都是相同的，并且R2在每种情况下都是相同的。
在式III的一些实施方案中，R1、R2或它们的子实施方案均不包含X’，并且X’仅存在于羰基部分的α氨基中的一个或两个中。
在一些实施方案中，化合物如式III-a定义：
Figure BDA0003797461540000232
在式III-a的一些实施方案中，R1是X’，其是烷氧基羰基(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。在式III-a的一些实施方案中，R1是(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO，R2是(CH2)mNRaRb，m为2或3；其中Ra和Rb连接起来形成5至8元杂环，其中该环中的碳任选地被O代替。
在式III-a的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000233
其中r是0，并且n和p独立地是2或3或4；
A是NX’，其中X’是烷氧基羰基(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO。在一些实施方案中，n和p独立地是2，且Rc选自叔丁基、环丙基、环丁基和环戊基。
在式III-a的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000241
其中r是0，A是式Y-1
Figure BDA0003797461540000242
Rd是X’，其中X’是烷氧基羰基(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO。在一些实施方案中，n是0，s是1或2。
在一些实施方案中，n是1或2，s是0、1或2。
在式III-a的一些实施方案中，R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure BDA0003797461540000243
r是0；n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf中的一个是C1-8烷基，另一个是X’，为烷氧基羰基(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO；q是0-3。
本公开的另一方面提供了一种药物组合物，其含有治疗有效量的上述化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药以及药学上可接受的载体。药物组合物还可以含有一种或多种生理学上可接受的表面活性剂、另外的载体、稀释剂、赋形剂、平滑剂、悬浮剂、成膜物质和包衣助剂，或它们的组合；和本文公开的组合物。用于治疗用途的可接受的另外的载体或稀释剂在制药领域是众所周知的，并且描述于例如Remington’sPharmaceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Co.,Easton,PA(1990)中，其通过引用以其整体并入本文。药物组合物中可以提供防腐剂、稳定剂、染料、甜味剂、香料、调味剂等。例如，可以添加苯甲酸钠、抗坏血酸和对羟基苯甲酸酯作为防腐剂。此外，可以使用抗氧化剂和悬浮剂。在各种实施方案中，可以使用醇、酯、硫酸化脂肪醇等作为表面活性剂；可以使用蔗糖、葡萄糖、乳糖、淀粉、微晶纤维素、结晶纤维素、甘露醇、轻质无水硅酸盐、铝酸镁、偏硅酸铝酸镁、合成硅酸铝、碳酸钙、碳酸氢钠、磷酸氢钙、羧甲基纤维素钙等作为赋形剂；可以使用硬脂酸镁、滑石粉、硬化油等作为平滑剂；可以使用椰子油、橄榄油、芝麻油、花生油、大豆作为悬浮剂或润滑剂；可以使用作为碳水化合物(如纤维素或糖)的衍生物的邻苯二甲酸乙酸纤维素，或作为聚乙烯的衍生物的乙酸甲酯-甲基丙烯酸酯共聚物作为悬浮剂；以及可以使用增塑剂如邻苯二甲酸酯等作为悬浮剂。
本文所述的药物化合物可以本身或以药物组合物施用于人类患者，在所述药物组合物中它们与其他活性成分混合，如在联合治疗中，或与合适的载体或赋形剂混合。在一些实施方案中，剂型包括其中施用化合物本身的那些形式。此外，剂型可以包括药物组合物。在任何情况下，如本领域技术人员将理解的，剂型可以包含足以治疗疾病的量的化合物，作为特定给药方案的一部分。本申请化合物的配制和给药技术可以参见“Remington’sPharmaceutical Sciences,”Mack Publishing Co.,Easton,PA，第18版，1990。
合适的给药途径可以例如包括口服、直肠、经粘膜、局部或肠道给药；肠胃外递送，包括肌肉内、皮下、静脉内、髓内注射，以及鞘内、直接心室内、腹膜内、鼻内或眼内注射。化合物也可以以持续或控释剂型给药，包括储库型注射剂、渗透泵、丸剂、透皮(包括电转运)贴剂等，用于以预定速率延长和/或定时、脉冲给药。
可以以本身已知的方式制造药物组合物，例如，通过常规的混合、溶解、制粒、糖衣丸制造、研磨、乳化、包封、包埋或压片工艺。
可以使用一种或多种生理学上可接受的载体以任何常规方式配制药物组合物，所述载体包括促进将活性化合物加工成可药用的制剂的赋形剂和助剂。适当的制剂取决于所选择的给药途径。任何众所周知的技术、稀释剂、载体和赋形剂都可以适当地并且如本领域所理解的那样使用；例如，在上文的Remington’s Pharmaceutical Sciences中。
可以常规形式将可注射剂制备成液体溶液或悬浮液、适合在注射前溶解或悬浮在液体中的固体形式，或制备成乳液。合适的赋形剂是例如水、盐水、右旋糖、甘露醇、乳糖、卵磷脂、白蛋白、谷氨酸钠、半胱氨酸盐酸盐等。此外，如果需要，可注射药物组合物可以含有少量无毒辅助物质，例如润湿剂、pH缓冲剂等。生理相容的缓冲液包括但不限于Hanks溶液、林格溶液或生理盐水缓冲液。如果需要，可以使用吸收增强制剂。
对于经粘膜给药，适合于待渗透屏障的渗透剂可用于制剂中。
用于肠胃外给药例如通过推注或连续输注的药物制剂包括水溶性形式的活性化合物的水性溶液。此外，活性化合物的悬浮液可以制备成适当的油性注射悬浮液。水性注射悬浮液可以含有增加悬浮液粘度的物质，例如羧甲基纤维素钠、山梨糖醇或葡聚糖。任选地，悬浮液还可以含有合适的稳定剂或增加化合物溶解度的试剂以允许制备高度浓缩的溶液。注射用制剂可以以单位剂型存在，例如，在安瓿或多剂量容器中，并添加防腐剂。组合物可以采取诸如在油性或水性溶媒中的悬浮液、溶液或乳液的形式，并且可以含有配制剂，例如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。或者，活性成分可以是粉末形式，用于在使用前用合适的溶媒例如无菌无热原水重构。
对于口服给药，可以通过将目标组合物与本领域熟知的药学上可接受的载体组合来容易地配制组合物。除了阳离子聚合物载体之外，还可以使用这样的载体，该载体使组合物能够配制成片剂、丸剂、糖衣丸、胶囊、液体、凝胶、糖浆、浆液、悬浮液等，供待治疗的患者口服。口服药物制剂可以通过将活性化合物与固体赋形剂混合，任选研磨所得混合物，并在添加合适的助剂之后(如果需要的话)，加工颗粒混合物以获得片剂或糖衣丸芯来获得。合适的赋形剂特别是填充剂，例如糖，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、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，例如聚维酮。如果需要，可以添加崩解剂，例如交联聚乙烯吡咯烷酮(例如交聚维酮)、琼脂或海藻酸或其盐例如海藻酸钠。糖衣丸芯配有合适的包衣。为此目的，可以使用浓缩的糖溶液，其可以任选地含有阿拉伯胶、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮、卡波普凝胶(carbopol gel)、聚乙二醇和/或二氧化钛、漆溶液和合适的有机溶剂或溶剂混合物。可以将染料或颜料添加到片剂或糖衣丸包衣中以用于鉴定或表征活性化合物剂量的不同组合。
可口服使用的药物制剂包括由明胶制成的推入配合式(push-fit)胶囊，以及由明胶和增塑剂(如甘油或山梨糖醇)制成的软密封胶囊。推入配合式胶囊可含有与填充剂(如乳糖)、粘合剂(如淀粉)和/或润滑剂(如滑石粉或硬脂酸镁)以及任选的稳定剂混合的活性成分。在软胶囊中，活性化合物可以溶解或悬浮在合适的液体中，例如脂肪油、液体石蜡或液体聚乙二醇。此外，可以添加稳定剂。所有用于口服给药的制剂都应采用适合这种给药的剂量。
对于经颊给药，组合物可以采用以常规方式配制的片剂或锭剂的形式。考虑向颊粘膜给药和舌下给药。
对于吸入给药，在使用合适的推进剂例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他合适的气体的情况下，组合物可以方便地以气溶胶喷雾形式从加压包装或喷雾器中递送。在加压气溶胶的情况下，剂量单位可以通过提供阀门以输送计量的量来确定。可以配制用于吸入器或吹入器的例如明胶的胶囊和药筒，其含有化合物和合适的粉末基质例如乳糖或淀粉的粉末混合物。
组合物也可以配制成直肠组合物，如栓剂或保留灌肠剂，例如，含有常规栓剂基质如可可脂或其他甘油酯。
相关方面提供了一种试剂盒，其包括本文公开的化合物或其药学上可接受的盐或其药物组合物以及用于治疗或预防受试者的与SLC3A1基因和/或SLC7A9基因突变相关的疾病的说明书。在一些实施方案中，试剂盒还包括用于治疗此类疾病的额外药剂。第二药剂的非限制性实例包括柠檬酸盐补充剂、乙酰唑胺和螯合剂。
本公开的另一个方面提供了一种治疗受试者的与SLC3A1基因和/或SLC7A9基因突变相关的疾病的方法，该方法包括向有需要的受试者施用治疗有效量的式I的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药或其药物组合物。式I的化合物、其盐或药物组合物的具体实施方案如上所述。
在一些实施方案中，疾病是胱氨酸尿症。通过降低尿液中L-胱氨酸的浓度和/或增加尿液中L-胱氨酸的溶解度，本文公开的化合物有效地抑制胱氨酸结石形成。
本专利文件的另一方面提供了一种治疗、抑制或延缓有需要的受试者的L-胱氨酸肾结石形成的生长的方法，包括向有需要的受试者施用药学有效量的式I的化合物、其药用盐或其药物组合物。
本文所公开的方法可以应用于人和动物。在一些实施方案中，受试者或患者是人。在一些实施方案中，受试者或患者是动物，包括例如羊、马、牛、猪、狗、猫、大鼠、小鼠、禽类和爬行动物。在一些实施方案中，受试者或患者是驯养动物。
在本文公开的任何方法中，化合物还可以与用于治疗胱氨酸尿症的其他药剂或将增强需要此类治疗的受试者的此类治疗方案的其他药剂组合使用。此类组合的个体组分可以在治疗过程中的不同时间单独施用，或以分开或单个的组合形式同时施用给需要此类治疗的患者或此类患者的身体部位。因此，本发明将被理解为包括所有这样的同时或交替治疗方案，并且术语“给药/施用”将被相应地解释。应当理解，本发明化合物与可用于治疗目标病症的其他药剂的组合范围原则上包括与可用于治疗与肾结石相关的病症或相关的慢性肾病的任何药物组合物的任何组合。在一些实施方案中，第二药剂选自柠檬酸盐补充剂、乙酰唑胺和螯合剂。
应当注意，主治医师将知道由于毒性或器官功能障碍如何以及何时终止、中断或调整给药。相反，如果临床反应不充分(排除毒性)，主治医师也将知道将治疗调整到更高的水平。处置目标疾病的给药剂量的大小将随着待治疗的病症的严重程度和给药途径而变化。例如，可以部分地通过标准预后评价方法来评价状况的严重程度。此外，剂量和可能的剂量频率也将根据个体患者的年龄、体重和反应而变化。与上面所讨论的程序相当的程序可以用于兽医学。
虽然确切的剂量将在逐个药物的基础上确定，但在大多数情况下，关于剂量可以进行一些概括。成人患者的每日给药方案可以是例如约0.1mg至2000mg活性成分的口服剂量，优选约1mg至约500mg，例如5至200mg。在其他实施方案中，可以使用的活性成分的静脉内、皮下或肌肉内剂量为约0.01mg至约100mg，优选约0.1mg至约60mg，例如约1至约40mg。在施用药学上可接受的盐的情况下，剂量可以以游离酸计算。在一些实施方案中，每天施用组合物1至4次。或者，可以通过连续静脉内输注，优选以高达每天约1000mg的剂量施用该组合物。如本领域技术人员将理解的，在某些情况下，可能需要以超过或甚至远远超过上述优选剂量范围的量使用本文公开的化合物，以便有效和积极地治疗特别具有攻击性的疾病或病症。在一些实施方案中，将在一段连续治疗的时间内，例如一周或更长时间，或数月或数年施用化合物。
施用的组合物的量可以取决于被治疗的受试者、受试者的体重、状况的严重程度、施用方式和处方医师的判断。
如果需要，组合物可以存在于包装或分配装置中，其可以含有一个或多个含有活性成分的单位剂型。该包装可以例如包括金属或塑料箔，例如泡罩包装。包装或分配装置可以附有给药说明。包装或分配装置还可以附有与容器相关的通知，其形式由管理药品的制造、使用或销售的政府机构规定，该通知反映了该机构对人或兽医给药的药物形式的批准。此类通知例如可以是美国食品和药物管理局批准的处方药标签，或批准的产品插页。还可以制备包含在相容的药物载体中配制的化合物的组合物，将其放置在适当的容器中，并标记用于治疗指定病症。
实施例
合成
实施例1 L-胱氨酸二哌嗪酰胺四盐酸盐(LH1726)
Figure BDA0003797461540000291
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，得到澄清溶液。然后向该溶液中添加哌嗪-1-羧酸叔丁酯(90mg,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释并用DCM(3x40mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(5％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以42％洗脱。减压蒸发溶剂，得到浅黄色固体(74mg,60％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.43(s,18H),1.47(s,18H),3.01(b,4H),3.40-3.67(m,16H),4.93(t,2H,J＝8Hz),5.44(d,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.16,154.99,154.44,80.39,49.13,45.75,42.23,41.52,28.33。LC-MS(ESI+)m/z 777.1[M+H]+。
将上述化合物(12mg,0.015mmol)溶解于60uL MeOH中并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(70uL,0.28mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(70uL,0.28mmol)分两份添加至溶液中，使溶液升温至室温并搅拌1h。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到黄白色固体(6mg,85％收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ3.34-3.44(m,12H),3.71-3.77(m,2H),3.94-4.10(m,8H).13CNMR(100MHz,D2O)δ166.60,49.70,42.71,39.36,37.88。LC-MS(ESI+)m/z 377.2[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z计算为C14H29N6O2S2+[M+H]+377.1788，实测为377.1799。
实施例2 L-胱氨酸二(N′-叔丁基哌嗪酰胺)四盐酸盐(LH1729)
Figure BDA0003797461540000301
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加1-叔丁基哌嗪(77uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(3x40mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以25％洗脱。减压蒸发溶剂，得到浅黄色固体(80mg,73％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.06(s,18H),1.42(s,18H),2.56(b,8H),2.94-3.02(m,4H),3.64(b,8H),4.93(b,2H),5.46(d,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.62,155.04,80.03,49.05,46.35,45.51,42.89,41.84,28.35,25.84。LC-MS(ESI+)m/z 689.22[M+H]+。
将上述化合物(27mg,0.04mmol)溶解于120uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(116uL,0.46mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(58uL,0.23mmol)添加至该溶液中，使溶液升温至室温并搅拌1h。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到黄白色固体(21mg,84％收率)。1HNMR(400MHz,D2O)δ1.46(s,18H),3.21-3.44(m,12H),3.76(b,8H),4.29(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ166.33,64.82,49.74,45.66,42.94,39.88,37.55,23.62。LC-MS(ESI+)m/z489.23[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C22H45N6O2S2 +[M+H]+489.3040，实测为489.3075.
实施例3 L-胱氨酸二(N′-环丙基哌嗪酰胺)四盐酸盐
Figure BDA0003797461540000311
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加1-环丙基哌嗪(58uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(3x40mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，深黄色残留物经由ISCO(5％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以25％洗脱。减压蒸发溶剂，得到黄色固体(70mg,67％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.40-0.46(m,8H),1.41(s,18H),1.60(b,2H),2.57-2.62(m,8H),2.96-3.03(m,4H),3.56(b,8H),4.93(t,2H,J＝8Hz),5.47(d,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.76,155.02,80.06,53.10,49.11,45.84,41.81,38.20,28.35,5.93。LC-MS(ESI+)m/z 657.09[M+H]+。
将上述化合物(28mg,0.04mmol)溶解于120uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(192uL,0.77mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到黄白色固体(19mg,80％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.03(s,8H),2.91(b,2H),3.30-3.86(m,20H),4.69(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ166.51,51.88,49.81,42.57,39.47,37.86,3.64。LC-MS(ESI+)m/z 457.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C20H37N6O2S2+[M+H]+457.2414，实测为457.2444。
实施例4 L-胱氨酸二(N′-环戊基哌嗪酰胺)四盐酸盐(LH1731)
Figure BDA0003797461540000321
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加1-环戊基哌嗪(75uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(3x40mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以25％洗脱。减压蒸发溶剂，得到浅黄色固体(85mg,75％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.41(s,18H),1.48-1.58(m,8H),1.74(b,4H),1.89(b,4H),2.68(b,8H),2.98(b,4H),3.01-3.15(m,2H),3.75(b,8H),4.91(b,2H),5.44(d,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.80,155.05,80.26,67.55,52.12,51.58,48.99,45.82,41.49,29.74,28.34,23.92。LC-MS(ESI+)m/z 713.19[M+H]+。
将上述化合物(36mg,0.05mmol)溶解于150uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(150uL,0.6mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(75uL,0.3mmol)添加至该溶液，使溶液升温至室温并搅拌1h。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到黄白色固体(25mg,76％收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.64-1.83(m,14H),2.18(b,4H),3.16-3.43(m,10H),3.60-3.82(m,10H),4.24(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ166.23,68.22,50.17,49.74,42.77,39.72,27.84,23.34。LC-MS(ESI+)m/z 513.32[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C24H45N6O2S2+[M+H]+513.3040，实测为513.3069。
实施例5 L-胱氨酸二(2’,2’-二甲基哌嗪酰胺)四盐酸盐(LH1733)
Figure BDA0003797461540000331
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加2,2-二甲基哌嗪-1-羧酸叔丁酯(103mg,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(3x40mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(5％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以45％洗脱。减压蒸发溶剂，得到无色油状物(80mg,60％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.36(s,12H),1.41(s,18H),1.46(s,18H),2.99(b,4H),3.48-3.88(m,12H),4.88(b,2H),5.32(b,2H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ170.93,155.11,154.80,80.31,56.11,54.05,50.56,49.34,45.32,43.96,39.81,28.35,25.03。LC-MS(ESI+)m/z 832.98[M+H]+。
将上述化合物(7mg,0.009mmol)溶解于50uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(50uL,0.2mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(25uL,0.1mmol)添加至该溶液，使溶液升温至室温并搅拌1h。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到白色固体(4mg,80％收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.41-1.50(m,12H),3.34-3.50(m,10H),3.65-4.02(m,6H),4.28(b,2H)。13CNMR(100MHz,D2O)δ167.11,55.09,52.51,49.72,42.30,39.06,38.03,22.45,20.65。LC-MS(ESI+)m/z 433.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C18H37N6O2S2+[M+H]+433.2414，实测为433.2444。
实施例6 L-胱氨酸二(N′,N’-二甲基亚乙基酰胺)四盐酸盐(LH1734)
Figure BDA0003797461540000332
将Boc-L-胱氨酸-OH(200mg,0.45mmol)悬浮于6mL干DCM中。添加DIEA(488uL,2.8mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加N,N-二甲基乙二胺(151uL,1.38mmol)和PyAOP(522mg,1mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(40mL)稀释，并用DCM(3x80mL)萃取。将合并的有机层用盐水(30mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以70％洗脱。减压蒸发溶剂，得到黄白色固体(250mg,95％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ1.36(s,18H),2.40(s,12H),2.64(t,4H,J＝4Hz),2.83(dd,2H,J＝8,12Hz),3.08(dd,2H,J＝4,12Hz),3.24(b,4H),4.14(b,2H),7.05(d,2H,J＝8Hz),8.01(b,2H)。13C NMR(100MHz,DMSO)δ170.44,155.24,78.36,56.77,53.64,43.83,40.54,35.63,28.12。LC-MS(ESI+)m/z 581.2[M+H]+。
将上述化合物(241mg,0.42mmol)溶解于1mL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(1.3mL,5.1mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(1.3mL,5.1mmol)添加至该溶液，并使该溶液升温至室温并搅拌1h。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后过滤，并另外用乙醚进行洗涤。收集残留物并干燥，得到黄白色固体(160mg,73％收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ2.99(s,12H),3.23-3.29(m,2H),3.39(t,4H,J＝4Hz),3.45-3.50(m,2H),3.58-3.68(m,2H),3.77-3.83(m,2H),4.44(dd,2H,J＝8,12Hz)。13C NMR(100MHz,D2O)δ168.79,56.14,52.03,43.25,37.14,35.00。LC-MS(ESI+)m/z 381.21[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C14H33N6O2S2+[M+H]+381.2101，实测为381.2125。
实施例7 L-胱氨酸二(N′-吡咯烷基亚乙基酰胺)四盐酸盐(LH1735)
Figure BDA0003797461540000341
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加N-(2-氨基乙基)吡咯烷(61uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(2x50mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(10％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以60％洗脱。减压蒸发溶剂，得到白色固体(82mg,81％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.26(s,18H),1.68(b,8H),2.60(b,12H),2.86-3.10(m,4H),3.30(b,4H),4.47(b,2H),5.65(b,2H),7.64(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.50,155.54,79.86,54.70,54.24,53.96,44.24,37.89,28.28,23.31。LC-MS(ESI+)m/z 633.26[M+H]+。
将上述化合物(31mg,0.05mmol)溶解于150uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(330uL,1.3mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(330uL,1.3mmol)分两份添加至该溶液，使溶液升温至室温并搅拌1h。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将黄色残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤六次。干燥残留物，得到黄色固体(25mg,86％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ2.01(b,4H),2.16(b,4H),3.15-3.25(m,6H),3.45(b,6H),3.57(b,2H),3.73(b,6H),4.41(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ168.70,54.66,53.34,51.99,37.07,36.08,22.68。LC-MS(ESI+)m/z 433.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C18H37N6O2S2+[M+H]+433.2414，实测为433.2439。
实施例8 L-胱氨酸二(N′-吡咯烷-2-酮亚乙基酰胺)二盐酸盐(LH1736)
Figure BDA0003797461540000351
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加N-(2-氨基乙基)吡咯烷(61uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(2x50mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(10％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以60％洗脱。减压蒸发溶剂，得到白色固体(82mg,81％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.43(s,18H),1.95-2.01(m,4H),2.34(t,4H,J＝8Hz),2.98(b,4H),3.34-3.52(m,12H),4.60(b,2H),5.58(b,2H),7.94(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ175.86,170.69,155.61,80.24,54.52,47.34,44.77,42.13,37.08,31.02,28.38,18.03。LC-MS(ESI+)m/z 661.41[M+H]+。
将上述化合物(90mg,0.13mmol)溶解于350uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(920uL,3.68mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将黄色残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到黄白色固体(67mg,99％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ2.04(b,4H),2.44(b,4H),3.12-3.19(m,2H),3.28-3.61(m,14H),4.32(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ178.87,167.90,51.93,47.91,41.84,37.22,36.93,31.13,17.39。LC-MS(ESI+)m/z 461.43[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C18H33N6O2S2+[M+H]+461.2000，实测为461.2028。
实施例9 L-胱氨酸二(N′-哌啶基亚乙基酰胺)四盐酸盐(LH1737)
Figure BDA0003797461540000361
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加1-(2-氨基乙基)哌啶(69uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(2x50mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(5％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以80％洗脱。减压蒸发溶剂，得到黄白色固体(95mg,90％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.37(s,22H),1.59(b,8H),2.54(b,12H),2.96-3.10(m,4H),3.38(b,4H),4.53(b,2H),5.65(d,2H,J＝8Hz),7.65(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.42,155.53,79.99,57.22,55.24,54.22,43.89,36.11,28.34,25.06,23.62。LC-MS(ESI+)m/z 661.33[M+H]+。
将上述化合物(38mg,0.06mmol)溶解于150uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(404uL,1.62mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(404uL,1.62mmol)分两份添加到该溶液，使溶液升温至室温并搅拌1h。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤六次。干燥残留物，得到黄色固体(31mg,86％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.15-1.19(m,2H),1.46-1.53(m,6H),1.96(b,4H),3.00(b,4H),3.19-3.25(m,2H),3.32(b,4H),3.41-3.47(m,2H),3.55-3.64(m,6H),3.71-377(m,2H),4.41(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ168.62,55.06,53.64,51.98,37.08,34.47,22.76,21.00。LC-MS(ESI+)m/z 461.4[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C20H41N6O2S2+[M+H]+461.2727，实测为461.2755。
实施例10 L-胱氨酸二(N′-吗啉基亚乙基酰胺)四盐酸盐(LH1738)
Figure BDA0003797461540000371
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加4-(2-氨基乙基)吗啉(63uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(2x50mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以35％洗脱。减压蒸发溶剂，得到白色固体(85mg,80％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.44(s,18H),2.44-2.50(m,12H),2.97-3.01(m,4H),3.29-3.45(m,4H),3.67(t,8H,J＝4Hz),4.66(b,2H),5.63(d,2H,J＝12Hz),7.51(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.18,155.73,80.16,66.91,57.45,54.49,53.53,45.29,36.43,28.42。LC-MS(ESI+)m/z 665.3[M+H]+。
将上述化合物(55mg,0.08mmol)溶解于300uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(376uL,1.5mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(188uL,0.74mmol)添加至该溶液，升温至室温并搅拌30m。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复第一纯化步骤四次。干燥残留物，得到黄色固体(49mg,100％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ3.20-3.28(m,6H),3.43-3.50(m,6H),3.60-3.68(m,6H),3.77-3.89(m,6H),4.13(b,4H),4.42-4.45(m,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ168.70,63.71,55.57,52.06,51.95,37.01,34.11。LC-MS(ESI+)m/z 465.37[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C18H37N6O4S2+[M+H]+465.2313，实测为465.2340。
实施例11 L-胱氨酸二(N′,N’-二甲基-1’,3’-二氨基丙酰胺)四盐酸盐(LH1739)
Figure BDA0003797461540000381
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加3-(二甲基氨基)-1-丙胺(61uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(3x40mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以75％洗脱。减压蒸发溶剂，得到浅黄色固体(55mg,58％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.45(s,18H),1.64-1.72(m,4H),2.20(s,12H),2.31(t,4H,J＝8Hz),2.94-3.02(m,4H),3.25-3.33(m,4H),4.69(b,2H),5.61(d,2H,J＝8Hz),7.90(b,2H)。13C NMR(100MHz,DMSO)δ170.07,155.76,80.08,57.68,54.51,45.88,45.41,38.53,28.41,27.23。LC-MS(ESI+)m/z609.23[M+H]+。
将上述化合物(18mg,0.03mmol)溶解于100uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(90uL,0.35mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有一些单去保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(90uL,0.35mmol)分两份添加至溶液中，并使溶液升温至室温并搅拌1h。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到黄白色固体(11mg,68％收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.99-2.03(m,4H),2.91(s,12H),3.19-3.28(m,6H),3.35-3.43(m,6H),4.36(t,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,D2O)δ168.11,55.34,52.07,42.87,37.39,36.68,23.91。LC-MS(ESI+)m/z 409.26[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C16H37N6O2S2+[M+H]+409.2414，实测为409.2438。
实施例12 L-胱氨酸二(1’-吡咯烷-3’-氨基丙酰胺)四盐酸盐(LH1740)
Figure BDA0003797461540000391
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加3-吡咯烷基丙胺(66uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(2x50mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以80％洗脱。减压蒸发溶剂，得到黄色固体(85mg,81％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.31(s,18H),2.02(b,12H),2.93(b,4H),3.18(b,4H),3.30(b,4H),3.60(b,4H),4.40(b,2H),5.78(b,2H),8.35(b,2H)。13C NMR(100MHz,DMSO)δ171.23,155.33,79.70,54.14,53.58,52.94,42.70,36.55,28.29,25.59,23.23。LC-MS(ESI+)m/z 661.33[M+H]+。
将上述化合物(39mg,0.06mmol)溶解于150uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(400uL,1.6mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤六次。干燥残留物，得到黄色固体(16mg,45％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ2.02-2.09(m,8H),2.16-2.24(m,4H),3.11-3.17(m,4H),3.27-3.33(m,6H),3.36-3.46(m,6H),3.70-3.76(m,4H),4.40(t,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,D2O)δ168.10,54.34,52.59,52.16,37.52,36.89,25.27,22.73。LC-MS(ESI+)m/z 461.46[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C20H41N6O2S2+[M+H]+461.2727，实测为461.2757。
实施例13 L-胱氨酸二(1’-吗啉-3’-氨基丙酰胺)四盐酸盐(LH1741)
Figure BDA0003797461540000401
将Boc-L-胱氨酸-OH(70mg,0.16mmol)悬浮于2mL干DCM中。添加DIEA(168uL,0.96mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加4-(2-氨基乙基)吗啉(63uL,0.48mmol)和PyAOP(174mg,0.33mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30min。将混合物用水(20mL)稀释，并用DCM(2x50mL)萃取。将合并的有机层用盐水(15mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.1％TEA/DCM)纯化，产物以35％洗脱。减压蒸发溶剂，得到白色固体(85mg,80％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.30(s,18H),1.60-1.68(m,4H),2.40(b,12H),2.88(b,4H),3.15-3.20(m,4H),3.61(b,8H),4.49(b,2H),5.60(b,2H),7.76(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.27,155.61,79.99,66.30,56.48,54.45,53.46,45.02,38.09,28.30,25.56。LC-MS(ESI+)m/z 693.32[M+H]+。
将上述化合物(60mg,0.09mmol)溶解于250uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(584uL,1.5mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将黄色残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤六次。干燥残留物，得到黄色固体(40mg,85％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ2.06-2.12(m,4H),3.27-3.33(m,10H),3.41-3.48(m,6H),3.62(b,4H),3.89(t,4H,J＝12Hz),4.20(b,4H),4.42(b,2H)。13CNMR(100MHz,D2O)δ168.16,63.88,54.89,52.14,51.91,37.50,36.82,23.09。LC-MS(ESI+)m/z 493.47[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C20H41N6O4S2+[M+H]+493.2625，实测为493.2662.
实施例14 L-胱氨酸二(4’-(二甲基氨基)-哌啶酰胺)四盐酸盐(LH1751)
Figure BDA0003797461540000402
将Boc-L-胱氨酸-OH(50mg,0.11mmol)悬浮于1mL干DCM中。添加DIEA(119uL,0.68mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加4-(二甲基氨基)哌啶(40uL,0.28mmol)和PyAOP(125mg,0.24mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30m。将混合物用水(15mL)稀释，并用DCM(3x30mL)萃取。将合并的有机层用盐水(10mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.3N NH3/DCM)纯化，产物以35％洗脱。减压蒸发溶剂，得到无色油状物(68mg,94％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(s,22H),1.85(b,4H),2.24(s,12H),2.34(b,2H),2.58-2.67(m,2H),2.92-3.09(m,6H),4.07(b,2H),4.54(b,2H),4.93(b,2H),5.46(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.61,155.00,80.02,74.76,61.83,53.42,49.10,44.83,41.60,29.01,28.33。LC-MS(ESI+)m/z 633.1[M+H]+。
将上述化合物(24mg,0.036mmol)溶解于500uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(270uL,1.08mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有单脱保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(270uL,1.08mmol)添加至该溶液，使溶液升温至室温并搅拌3h。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，并过滤。将残留物干燥，得到白色固体(22mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.71-1.88(m,4H),2.25-2.36(m,4H),2.92(d,12H,J＝4Hz),3.24-3.41(m,6H),3.62(b,2H),4.18(b,2H),4.64(b,2H),4.89-4.99(m,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ166.16,62.56,49.91,44.13,41.34,39.77,26.25,25.46。LC-MS(ESI+)m/z 461.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C20H41N6O2S2+[M+H]+461.2727，实测为461.2757。
实施例15 L-胱氨酸二(4’-(1”-吡咯烷基)哌啶)四盐酸盐(LH1752)
Figure BDA0003797461540000411
将Boc-L-胱氨酸-OH(50mg,0.11mmol)悬浮于1mL干DCM中。添加DIEA(119uL,0.68mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加4-(1-吡咯烷基)-哌啶(44mg,0.28mmol)和PyAOP(125mg,0.24mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌30m。将混合物用水(15mL)稀释，并用DCM(3x30mL)萃取。将合并的有机层用盐水(10mL)洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.3N NH3/DCM)纯化，产物以30％洗脱。减压蒸发溶剂，得到无色油状物(70mg,90％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(s,20H),1.76(b,8H),1.92(b,4H),2.25(b,4H),2.55(b,8H),2.76-3.15(m,8H),4.01(b,2H),4.40(b,2H),4.94(b,2H),5.50(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.59,155.11,80.03,74.76,61.36,51.39,49.10,44.24,41.14,31.93,30.97,28.34,23.24。LC-MS(ESI+)m/z 633.1[M+H]+。
将上述化合物(22mg,0.03mmol)溶解于500uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(232uL,0.93mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。仍有单脱保护的产物，所以在0℃下将另外的4M HCl/二氧六环(232uL,0.93mmol)添加至该溶液，使溶液升温至室温并搅拌3h。减压蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，并过滤。将残留物干燥，得到白色固体(20mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.69-1.87(m,4H),2.02(b,4H),2.19(b,4H),2.35-2.43(m,4H),2.85-2.96(m,2H),3.20-3.46(m,10H),3.55(b,2H),3.71(b,4H),4.13(b,2H),4.59(b,2H),4.91-4.99(m,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ165.86,60.88,51.76,49.87,43.90,41.18,28.52,27.72,22.48。LC-MS(ESI+)m/z 513.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C24H45N6O2S2+[M+H]+513.3040，实测为513.3070。
实施例16 L-胱氨酸二(1,8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-基)四盐酸盐(LH1753)
Figure BDA0003797461540000421
将在3mL水中的碳酸钠(331mg,3.12mmol)添加至1,8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-羧酸叔丁酯(375mg,1.56mmol)在9mL二氧六环中的混合物，并冷却至0℃。向该变冷的混合物添加Fmoc-Cl(605mg,2.34mmol)，然后使反应混合物回到室温，并搅拌2h。然后将混合物保持在冰箱中过夜。尽可能浓缩混合物，并用(30mL)水稀释，并用(3x60mL)DCM萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色油状物经由ISCO(50％EtOAc:己烷/己烷)纯化，产物以30％洗脱。减压蒸发溶剂，得到无色油状物(676mg,94％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.81(b,2H),1.22(b,2H),1.39(s,9H),1.82(b,4H),2.63(b,2H),3.32-3.45(m,4H),4.20(b,2H),4.61(b,1H),7.25(t,2H,J＝8Hz),7.34(t,2H,J＝8Hz),7.54(d,2H,J＝8Hz),7.71(d,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ154.58,153.57,144.24,141.35,127.61,126.99,125.08,119.94,79.40,66.34,62.84,47.48,42.09,34.91,32.91,31.59,28.47,22.19。LC-MS(ESI+)m/z 633.1[M+H]+。
将上述化合物(324mg,0.7mmol)溶解于3mL二氧六环并冷却至0℃。向该变冷的溶液添加4M HCl/二氧六环(4.7mL,18.92mmol)，并使溶液升温至室温并搅拌1.5h。减压蒸发溶剂，并将白色残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，并过滤。收集残留物并干燥，得到白色固体(280mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,MeOD)δ1.53(d,2H,J＝12Hz),1.76(t,2H,J＝8Hz),1.99(t,2H,J＝8Hz),2.79(t,2H,J＝12Hz),3.02(t,2H,J＝12Hz),3.62-3.77(m,3H),4.20(dd,2H,J＝4,8Hz),4.41(d,2H,J＝8Hz),7.30(t,2H,J＝8Hz),7.38(t,2H,J＝8Hz),7.58(d,2H,J＝8Hz),7.78(d,2H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,MeOD)δ145.39,142.75,128.82,128.16,126.01,120.94,67.62,61.92,47.40,43.66,36.22,30.85,23.00。
将Boc-L-胱氨酸-OH(97mg,0.22mmol)悬浮于3mL干DCM中。添加DIEA(460uL,2.64mmol)，得到澄清溶液。然后向该溶液中添加上面制备的化合物(263mg,0.66mmol)和PyAOP(286mg,0.55mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌3h。将混合物用水淬灭，并在减压下尽可能地浓缩，将残留物溶解于(50mL)EtOAc中，并用(2x25mL)水、(3x25mL)0.5N KHSO4、(25mL)水、(5mL)盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(EtOAc/己烷)纯化，产物以70％洗脱。减压蒸发溶剂，得到白色固体(248mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ1.33(d,22H,J＝12Hz),1.73(b,4H),1.92(b,4H),2.34(b,4H),2.50-3.08(m,8H),3.20(b,4H),3.99(b,2H),4.24(b,2H),7.25(b,2H),7.32(t,4H,J＝8Hz),7.40(t,4H,J＝8Hz),7.60(b,4H),7.88(d,4H,J＝8Hz)。13C NMR(100MHz,DMSO)δ168.12,154.73,152.55,143.97,140.75,127.58,127.06,125.02,120.05,78.30,65.58,62.26,49.50,47.20,46.76,42.68,34.40,32.93,32.07,28.09,21.59。
将上述化合物(177mg,0.15mmol)溶解于9mL无水DCM中，并冷却至0℃。向该变冷的溶液中添加哌啶(155uL,1.57mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌7h。将反应混合物冷却至0℃，并向该变冷的溶液中添加另外的哌啶(155uL,1.57mmol)，使反应混合物在室温下搅拌过夜。蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(10％MeOH/DCM)纯化，产物以90％洗脱。减压蒸发溶剂，得到无色油状物(70mg,70％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.41(s,18H),1.73(b,2H),1.89(m,2H),2.17(m,12H),2.81(m,2H),3.00(dd,2H,J＝4,12Hz),3.17(m,2H),3.27(m,2H),3.45(m,2H),3.50(m,2H),4.02(b,2H),4.46(b,2H),5.05(b,2H),5.38(b,2H),9.98(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.54,154.77,80.18,65.56,47.78,43.76,43.30,39.04,38.74,35.30,33.82,32.70,28.32,22.55。
将上述化合物(7mg,0.01mmol)溶解于50uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(76uL,0.3mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，并过滤。将残留物干燥，得到白色固体(5mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.95-2.20(m,12H),3.19(t,2H,J＝12Hz),3.25-3.47(m,10H),3.51-3.62(m,2H),3.90-3.98(m,2H),4.08(b,2H),4.29(b,2H),4.91(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ165.99,65.81,49.80,44.40,42.99,39.98,37.61,33.46,32.55,22.30。LC-MS(ESI+)m/z485.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C22H41N6O2S2+[M+H]+485.2727，实测为485.2761。
实施例17 L-胱氨酸二(1,8-二氮杂螺[4.5]癸烷-1-基)四盐酸盐(LH1754)
Figure BDA0003797461540000451
将Boc-L-胱氨酸-OH(120mg,0.272mmol)悬浮于4mL干DCM中。添加DIEA(285uL,1.63mmol)，并得到澄清溶液。然后向该溶液中添加1,8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-羧酸叔丁酯(327mg,1.36mmol)和PyAOP(355mg,0.68mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌3h。将混合物用(10mL)水稀释并用(3x25mL)DCM萃取，将合并的有机层用盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.3N NH3/DCM)纯化，产物以25％洗脱。减压蒸发溶剂，得到无色油状物(80mg,33％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.21-1.25(m,4H),1.41(d,36H,J＝8Hz),1.86-2.05(m,8H),2.70-2.98(m,12H),3.61(b,2H),3.70(b,2H),4.01(b,2H),4.10(b,2H),4.65(b,2H),5.34(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.87,155.21,154.52,79.96,79.42,65.18,52.42,48.72,41.83,40.98,34.96,32.43,28.45,28.33,22.70。
将上述化合物(8mg,0.009mmol)溶解于50uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(76uL,0.3mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。将残留物干燥，得到白色固体(6mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ1.75(b,4H),1.97-2.10(m,6H),2.15-2.22(m,2H),2.90-2.96(m,4H),3.07-3.18(m,6H),3.38-3.47(m,6H),3.66-3.72(m,2H),3.77-3.82(m,2H),4.57-4.60(m,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ165.92,64.06,51.94,49.04,42.18,36.78,34.57,28.72,28.08,22.32。LC-MS(ESI+)m/z 485.3[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C22H41N6O2S2+[M+H]+485.2727，实测为485.2761。
实施例18 S-(((R)-2-氨基-3-(4-甲基哌嗪-1-基)-3-氧代丙基)硫代)-L-半胱氨酸三盐酸盐(LH1727)
将Boc-L-胱氨酸-OH(1g,2.27mmol)悬浮于10mL无水DCM中。向该混合物添加叔丁基-2,2,2-三氯乙酰亚胺酯(1.2mL,6.81mmol)，并将反应混合物在室温下搅拌4h。向该混合物添加另外的叔丁基-2,2,2-三氯乙酰亚胺酯(0.6mL,3.4mmol)，并将反应混合物在室温下搅拌1h。将反应混合物过滤，并用DCM和3％EtOAc/己烷洗涤。减压下蒸发滤液，残留物经由ISCO(50％EtOAc:己烷/己烷)纯化，产物以20％洗脱。减压蒸发溶剂，得到二Boc-L-胱氨酸二叔丁基酯，为无色油状物(760mg,61％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.45(d,36H,J＝12Hz),3.09-3.22(m,4H),4.45(b,2H),5.33(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.63,155.06,82.70,79.96,53.81,42.12,28.33,27.99。
将上述化合物(693mg,1.25mmol)、三苯基膦(428mg,1.63mmol)、乙酸钠(41mg,0.7mmol)悬浮于6mL MeOH、3mL水和30uL冰醋酸的混合物中，并加热至60℃持续75m。将混合物尽可能地浓缩，并用(200mL)DCM稀释，用(2x100mL)水、盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(50％EtOAc:己烷/己烷)纯化，产物以10％洗脱。减压蒸发溶剂，得到Boc-L-胱氨酸叔丁酯，为白色固体(600mg,87％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.45(d,19H,J＝12Hz),2.90-2.95(m,2H),4.45(b,1H),5.40(b,1H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.29,155.14,82.67,79.97,55.09,28.30,28.01,27.53。
将Boc-L-胱氨酸-OH(1g,2.27mmol)悬浮于25mL无水DCM中。添加DIEA(2.4mL,13.62mmol)，得到澄清溶液。然后向该溶液中添加1-甲基哌嗪(756uL,6.81mmol)和PyAOP(2.9g,5.6mmol)，并使反应混合物在室温下搅拌2h。将混合物用(100mL)水稀释并用(2x200mL)DCM萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，黄色残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.3N NH3/DCM)纯化，产物以90％洗脱。减压蒸发溶剂，得到((2R,2'R)-二硫烷二基二(3-(4-甲基哌嗪-1-基)-3-氧代丙烷-1,2-二基))二氨基甲酸二叔丁酯(diBoc-LH708)，为浅黄色油状物(1250mg,91％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(s,18H),2.27(s,6H),2.35-2.41(m,8H),2.92-3.04(m,4H),3.61(b,8H),4.92(b,2H),5.53(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.80,155.02,80.05,54.53,49.05,45.74,42.22,41.67,28.34。
将上面获得的二-Boc保护的L-胱氨酸二酰胺(1071mg,1.77mmol)、三苯基膦(604mg,2.3mmol)、乙酸钠(58mg,0.7mmol)悬浮于10mL MeOH、5mL水和42uL冰醋酸的混合物中，并加热至60℃持续75m。将混合物尽可能地浓缩，并用(300mL)DCM稀释，并用(2x100mL)水、盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，将浅黄色油状物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.3N NH3/DCM)纯化，产物以35％洗脱。减压蒸发溶剂，得到Boc-L-半胱氨酸酰胺，为无色油状物(900mg,84％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.39(s,9H),1.50(t,1H,J＝8Hz),2.25(s,3H),2.33-2.38(m,4H),2.62-2.86(m,2H),3.54-3.61(m,4H),4.70(b,2H),5.59(d,2H,J＝12Hz)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.58,155.10,80.02,54.61,51.63,45.70,42.18,28.30,27.39。
在78℃、氩气下向1-氯苯并三唑(74mg,0.48mmol)和苯并三唑(29mg,0.24mmol)在8mL无水DCM中的搅拌溶液中滴加上面的Boc-L-半胱氨酸酰胺(73mg,0.24mmol)在2mL无水DCM中的溶液。30m后，添加硫脲(54mg,0.72mmol)在6mL无水THF中的溶液，并使反应混合物在-78℃下搅拌另外15m。在-78℃下缓慢添加上面获得的Boc-L-胱氨酸叔丁酯(100mg,0.36mmol)在2mL无水DCM中的溶液，并将反应混合物缓慢升温至室温，并搅拌过夜。将反应混合物过滤，并进行另外的DCM洗涤，并将滤液在减压下蒸发。将残留物经由ISCO(20％MeOH:DCM+0.3N NH3/DCM)纯化，产物以25％洗脱。减压蒸发溶剂，得到二Boc L-胱氨酸一酰胺一叔丁酯，为无色油状物(80mg,58％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(d,27H,J＝12Hz),2.26(s,3H),2.34-2.41(m,4H),2.83-3.16(m,4H),3.60(b,4H),4.39(b,1H),4.87-4.93(m,1H),5.43(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.55,168.91,155.05,82.70,80.13,55.02,54.45,53.93,48.98,45.80,42.08,28.35,27.98。
将上述化合物(15mg,0.025mmol)溶解于100uL二氧六环并冷却至0℃。4M HCl/二氧六环(324uL,1.3mmol)分两份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。使反应混合物在室温下振摇过夜。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。干燥残留物，得到目标化合物(LH1727)，为白色固体(11mg，定量收率)。1H NMR(400MHz,D2O)δ2.83(d,3H,J＝8Hz),3.18-3.48(m,8H),3.67-3.80(m,4H),4.23(b,1H),4.37(b,1H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ171.56,166.67,52.49,49.52,43.00,42.47,39.59,37.09,36.55.LC-MS(ESI+)m/z 323.2[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C11H23N4O3S2 +[M+H]+323.1206，实测为323.1233。
实施例19内消旋胱氨酸二甲酯二盐酸盐(LH1728)
将D-胱氨酸-OH(500mg,2.1mmol)溶解于10mL甲醇中，并冷却至0℃。向该溶液缓慢加入亚硫酰氯(1mL,12.5mmol)，然后使反应混合物回到室温并搅拌过夜。减压蒸发溶剂，然后重新溶解于氯仿中，并再次在减压下蒸发，重复该步骤两次以帮助出去亚硫酰氯。然后将白色泡沫状残留物在泵上干燥过夜，得到D-胱氨酸二甲酯二盐酸盐，为白色固体(701mg,98％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ3.34-3.45(m,4H),3.88(s,6H),4.61(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ169.13,53.97,51.56,35.70。
将D-胱氨酸二甲酯(670mg,1.96mmol)溶解于二氧六环/水(2:1,6mL)。向该溶液添加碳酸钠(445mg,4.2mmol)在2mL水中的溶液，然后将混合物冷却至0℃。将焦碳酸二叔丁酯(1075mg,4.93mmol)以一份添加到该变冷的混合物中，然后使反应混合物回到室温，并搅拌5h。在减压下尽可能地浓缩反应混合物，然后用(15mL)EtOAc稀释。将有机层用(2x5mL)水、(2x5mL)0.5N KHSO4、(3x5mL)饱和NaHCO3和(3mL)盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，得到二Boc D-胱氨酸二甲酯，为白色固体(850mg,92％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.35(s,18H),3.07(b,4H),3.67(s,6H),4.51(b,2H),5.42(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.94,155.02,80.08,66.96,52.49,41.13,28.21。
将上面获得的二Boc D-胱氨酸二甲酯(800mg,1.7mmol)、三苯基膦(493mg,1.88mmol)、乙酸钠(56mg,0.68mmol)悬浮于8mL MeOH、3.5mL水和58uL冰醋酸的混合物中，并加热至50℃持续3h。将混合物尽可能地浓缩，并用(60mL)EtOAc稀释，用(2x20mL)水、(10mL)盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，残留物经由ISCO(EtOAc/己烷)纯化，产物以30％洗脱。减压蒸发溶剂，得到Boc-D-半胱氨酸甲酯，为无色油状物(447mg,56％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ1.41(t,1H,J＝8Hz),1.44(s,9H),2.94-2.99(m,2H),3.77(s,3H),4.61(b,1H),5.42(b,1H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.82,155.10,80.27,54.84,52.68,28.28,27.32。
在10m内向-78℃、氩气下的1-氯苯并三唑(262mg,1.7mmol)和苯并三唑(102mg,0.85mmol)在22mL干DCM中的搅拌溶液中滴加化合物Boc-D-半胱氨酸甲酯(200mg,0.85mmol)在4mL干DCM中的溶液。15min后，添加硫脲(195mg,2.6mmol)在30mL无水THF中的溶液，并将反应混合物在-78℃下搅拌另外15min。在-78℃下缓慢加入Boc-L-半胱氨酸甲酯(200mg,0.85mmol)在4mL干DCM中的溶液，并使反应混合物缓慢升温至室温，并搅拌过夜。在减压下蒸发反应混合物，将残留物溶解于(200mL)EtOAc，并用(4x50mL)水、(20mL)盐水洗涤，经Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂，灰白色残留物经由ISCO(50％EtOAc/己烷)纯化，产物以40％洗脱。减压蒸发溶剂，得到二Boc内消旋胱氨酸二甲酯，为无色油状物(250mg,63％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ1.44(s,18H),3.10-3.26(m,4H),3.76(s,6H),4.61(b,2H),5.38(b,2H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.20,155.07,80.35,52.66,41.25,28.30。LC-MS(ESI+)m/z469.45[M+H]+。
将二Boc内消旋胱氨酸二甲酯(7mg,0.015mmol)溶解于50uL MeOH中，并冷却至0℃。将4M HCl/二氧六环(68uL,0.27mmol)分四份每半小时添加至该变冷溶液中，并在每次添加后使溶液升温至室温。向该变冷的溶液中添加另外的4M HCl/二氧六环(17uL,0.07mmol)，并使混合物升温至室温并振摇30m。经由N2蒸发溶剂，并将残留物在泵上干燥。然后将黄色残留物溶解于最小量的甲醇中，并用过量的乙醚重结晶，然后将小瓶离心并倒出溶剂；重复这一纯化步骤三次。干燥残留物，得到内消旋胱氨酸二甲酯二盐酸盐(LH1728)，为黄白色固体(4mg,80％)。1H NMR(400MHz,D2O)δ3.39(b,4H),3.86(s,6H),4.58(b,2H)。13C NMR(100MHz,D2O)δ169.12,53.88,51.43,35.59。LC-MS(ESI+)m/z 269.1[M+H]+。HRMS(ESI+)m/z经计算为C8H17N2O4S2 +[M+H]+269.0624，实测为269.0643。
实施例20如通过合成LH1727所示通过硫醇-硫化物交换然后通过空气氧化合成L-胱氨酸一酰胺
将L-胱氨酸二酰胺(例如，LH708,1.0mg,2.47nmol)和L-半胱氨酸(6mg,49.4nmol,20eq.)溶解于2.5mL氢氧化铵(pH 10)中，并将反应混合物在室温、氩气下搅拌4h，或直到通过LCMS监测L-胱氨酸二酰胺消失。然后将空气引入到反应混合物中，并继续剧烈搅拌过夜。然后将反应混合物冻干，得到确定的L-胱氨酸一酰胺(例如，LH1727,1.94eq)与L-胱氨酸(9.03eq)和少量的L-胱氨酸二酰胺(例如，LH708,0.03eq)的混合物。需要时，可以使用另外的纯化例如阳离子交换色谱法来进一步分离组分。
实施例21L-胱氨酸亚稳态过饱和溶液的制备及结晶抑制试验
为了制备L-胱氨酸过饱和溶液，将70mg L-胱氨酸在120℃、回流下溶解在100mLMillipore水(～3mM)中30分钟，直到L-胱氨酸完全溶解。然后使过饱和溶液在搅拌下缓慢冷却，直到油浴温度达到40℃，这需要大约70分钟，取决于实验室气氛。为了测定L-胱氨酸浓度，将所有测试化合物溶解在水中以形成10mM储备溶液。将5μL每种溶液加入到495μL L-胱氨酸过饱和溶液中。使混合物在25℃下静置72小时。在孵育结束时，将混合物以13,000rpm离心5分钟，并将上清液进行10倍稀释用于浓度测量。为了构建标准曲线，将L-胱氨酸(2.1mg)溶解于0.1M Na2CO3溶液(9mL)中，形成1mM溶液作为储备溶液。然后，使用0.1MNa2CO3(33.3μL)溶液将50μL L-胱氨酸储备溶液稀释至0.6mM，并分别使用75、200、450和950μLMillipore水稀释至0.4、0.2、0.1、0.05mM溶液。
用于测定L-胱氨酸浓度的荧光测定
将10μL的每种L-胱氨酸溶液或测试化合物稀释混合物、100μL DTT溶液(12.5mM)在0.1M磷酸氢二钠溶液(1:9)中在室温下混合10分钟，然后加入10μL碘乙酸(100mM)并在室温下继续孵育另外15分钟。然后加入20μL OPA(100mM甲醇溶液)/NBC(100mM甲醇溶液)(1:1)。使衍生化进行3分钟，然后将3x40μL混合物置于384孔板中并在Ex 355nm/Em 460nm下读数。对每组实验重复标准曲线并用于计算每个样品中L-胱氨酸的浓度。
用于测定L-胱氨酸浓度的氰化物-硝普盐比色测定
将3x40μL的每种L-胱氨酸溶液或测试化合物稀释混合物置于96孔板(黑色，透明底部)中。将80μL氰化钾(30％w/v)的PBS(pH＝7.4)(1:7)水溶液添加到每个孔中，然后将板以550rpm的速度摇动25分钟。使用自动分配器将10μL硝普钠水溶液(20％w/v)添加到每个孔中，然后立即以1500rpm的速度将板离心20秒。然后使用Victor 3V读板器在530nm处测量UV吸光度。对每个板重复标准曲线并用于计算每个样品中L-胱氨酸的浓度。
表1.L-胱氨酸的水溶解度
Figure BDA0003797461540000511
Figure BDA0003797461540000521
Figure BDA0003797461540000531
a比率是指相对于对照L-胱氨酸二甲酯(CDME)的效力改进。
本领域技术人员将理解，本文所述的纤维不限于已经具体示出和描述的那些。相反，纤维的范围由以下权利要求限定。还应理解，以上描述仅代表实施方案的说明性示例。该描述并未试图详尽列举所有可能的变化。替代实施方案可能未针对纤维的特定部分呈现，并且可能由所描述部分的不同组合产生，或者其他未描述的替代实施方案可用于一部分，不应被视为那些替代实施方案的放弃部分。应当理解，那些未描述的实施方案中的许多在下面的权利要求的文字范围内，并且其他是等同的。

Claims (43)

1.一种化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物由式I表示，
Figure FDA0003797461530000011
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环，其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和NC1-8烷基的杂原子替换；
或
b)R1和R2，与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环
Figure FDA0003797461530000012
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C2-8烷基或C3-8环烷基；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Y-1的结构
Figure FDA0003797461530000013
其中Rd是H或C1-8烷基；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3；
或者，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。
2.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。
3.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1是H,R2是(CH2)mNRaRb,m是2或3；其中Ra和Rb连接起来形成5至8元杂环，其中该环中的碳任选地被O代替。
4.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，
Figure FDA0003797461530000021
其中：r是0，且n和p独立地是2或3或4；
A是NRc，其中Rc是氢、C2-8烷基或C3-8环烷基。
5.根据权利要求4所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中n和p独立地是2；Rc选自叔丁基、环丙基、环丁基和环戊基。
6.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，
Figure FDA0003797461530000022
其中r是0，A是式Y-1
Figure FDA0003797461530000023
7.根据权利要求6所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中n是0，s是1或2。
8.根据权利要求6所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中n是1或2，s是0、1或2。
9.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，
Figure FDA0003797461530000031
r是0；n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3。
10.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环，
Figure FDA0003797461530000032
其中r是0；
A是CH(CH2)qNReRf，其中q是0；Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。
11.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物选自以下：
Figure FDA0003797461530000033
Figure FDA0003797461530000041
12.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物选自以下：
Figure FDA0003797461530000042
13.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物选自以下：
Figure FDA0003797461530000043
14.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物由式I表示，
Figure FDA0003797461530000051
其中每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1和R2各自独立地是H或(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环，其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和NC1-8烷基的杂原子替换，条件是R1和R2中的至少一个是(CH2)mNRaRb；
或者
b)R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure FDA0003797461530000052
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C1-8烷基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Q-1的结构
Figure FDA0003797461530000053
其中Rd是H或C1-8烷基；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或者
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是H或C1-8烷基；q是0-3；
或者，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环；
E是H或C1-8烷基。
15.根据权利要求14所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。
16.根据权利要求14所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；其中Ra和Rb连接起来形成5至8元杂环，其中该环中的碳任选地被O替换。
17.根据权利要求14所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure FDA0003797461530000061
其中
r是0，且n和p独立地是2或3或4；
A是NRc，其中Rc是氢或甲基。
18.根据权利要求14所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，或其药学上可接受的盐，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure FDA0003797461530000062
其中r是0，且n和p独立地是2、3或4；
A是NRc，其中Rc是C2-8烷基或C3-8环烷基。
19.根据权利要求18所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中n和p独立地是2；Rc选自叔丁基、环丙基、环丁基和环戊基。
20.根据权利要求14所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure FDA0003797461530000071
其中r是0，A是式Q-1
Figure FDA0003797461530000072
21.根据权利要求20所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中n是0，s是1或2。
22.根据权利要求20所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中n是1或2，s是0、1或2。
23.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure FDA0003797461530000073
r是0，n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3。
24.根据权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式P-1的环
Figure FDA0003797461530000074
其中r是0；
A是CH(CH2)qNReRf，其中q是0；Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环。
25.根据权利要求14-24中任一项所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中E是H。
26.根据权利要求14所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药，其中所述化合物选自：
Figure FDA0003797461530000081
27.一种药物组合物，其包含权利要求1至权利要求26中任一项所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药以及至少药学上可接受的载体。
28.根据权利要求27所述的药物组合物，其中所述药学上可接受的盐是盐酸盐。
29.一种与SLC3A1基因和/或SLC7A9基因突变相关的疾病的方法，包括向有需要的受试者施用药学有效量的权利要求1至权利要求26中任一项所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药或权利要求28或权利要求29所述的药物组合物。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述疾病是胱氨酸尿症。
31.一种治疗、抑制或延缓有需要的受试者的L-胱氨酸肾结石形成的生长的方法，包括向有需要的受试者施用药学有效量的权利要求1至权利要求26中任一项所述的化合物、其药学上可接受的盐、其溶剂化物或其前药或权利要求28或权利要求29所述的药物组合物。
32.根据权利要求29-31中任一项所述的方法，其中所述受试者是人。
33.根据权利要求29-32中任一项所述的方法，还包括向所述受试者施用第二药剂，所述第二药剂选自柠檬酸盐补充剂、乙酰唑胺和螯合剂。
34.一种前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中所述前药化合物由式III表示，
Figure FDA0003797461530000091
其中：
每对R1和R2独立地如下所定义：
a)R1是H或X’，R2是(CH2)mNRaRb，m是2、3或4；其中Ra和Rb各自独立地是C1-8烷基，或者Ra和Rb与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环,其中该4至8元杂环中的碳任选地被选自O、S、NH和NC1-8烷基的杂原子替换；
或者
b)R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure FDA0003797461530000092
其中
R3是C1-8烷基；r是0、1或2；
n、p和A如下所定义：
i)
n和p独立地是2或3；
A是NRc，其中Rc是H、C2-8烷基、C3-8环烷基或X’；
ii)
n是0、1或2；p是2或3或4；
A是式Y-1的结构：
Figure FDA0003797461530000093
其中Rd是H、C1-8烷基或X’；
s是0、1或2；t是2、3或4；条件是当n是0时，s是1或2；
或者
iii)
n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中
Re和Rf独立地是C1-8烷基，或Re和Rf中的一个是C1-8烷基，另一个是X’；q是0-3；
或者，Re和Rf与它们所连接的N一起连接起来形成4至8元杂环；
Rx是H或C1-6烷基；
X’是H、烷氧基羰基(R’OCO)或(酰氧基)烷氧基羰基(R’COOCH(R”)OCO，其中R’是H或C1-6烷基，R”是H或C1-6烷基，条件是至少一个X’不是氢。
35.根据权利要求34所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；Ra和Rb各自独立地是C1-2烷基。
36.根据权利要求34所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中R1是H，R2是(CH2)mNRaRb，m是2或3；其中Ra和Rb连接起来形成5至8元杂环,其中该环中的碳任选地被O替换。
37.根据权利要求34所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure FDA0003797461530000101
其中r是0，且n和p独立地是2或3或4；
A是NRc，其中Rc是H、C2-8烷基或C3-8环烷基。
38.根据权利要求37所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中n和p独立地是2，且Rc选自叔丁基、环丙基、环丁基和环戊基。
39.根据权利要求34所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环：
Figure FDA0003797461530000111
其中r是0，A是式Y-1
Figure FDA0003797461530000112
40.根据权利要求39所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中n是0，s是1或2。
41.根据权利要求39所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中n是1或2，s是0、1或2。
42.根据权利要求34所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物，其中R1和R2与酰胺氮一起连接起来形成式X-1的环
Figure FDA0003797461530000113
其中r是0；n和p独立地是1、2、3或4；
A是CH(CH2)qNReRf，其中Re和Rf独立地是C1-8烷基；q是0-3。
43.一种药物组合物，其包含权利要求34-42中任一项所述的前药化合物、其药学上可接受的盐或其溶剂化物以及药学上可接受的载体。
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