CN115232130B - 一种apn和akt双靶点抑制剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种APN和AKT双靶点抑制剂及其制备方法和应用。所述的APN和AKT双靶点抑制剂,其结构通式为(I)、(II)、(III)或(IV)。本发明还提供该类化合物的制备方法以及在制备预防或治疗与APN和AKT活性异常相关的疾病的药物中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种APN和AKT双靶点抑制剂及其制备方法和应用,属于有机化合物合成与医药应用技术领域。
背景技术
联合用药和多靶点药物都可以通过协同作用显著提高对肿瘤的治疗效果。相比于联合用药,多靶点药物还在改善药代动力学性质、避免不良药物-药物相互作用和提高病人的依从性等方面具有明显优势(J Med Chem,62(2019)420-444;J Med Chem,62(2019)8881-8914)。
氨肽酶N(Aminopeptidase N,APN)和蛋白激酶B(Protein kinase B,AKT/PKB)已经成为治疗各种肿瘤重要的生物靶标。APN抑制剂bestatin被批准上市,用作免疫调节剂。后续研究表明,bestatin还具有一定的抗肿瘤活性,目前bestatin已被开发为一种辅助治疗的药物,用以提高癌症术后治疗的效果。此外,由于bestatin的免疫增强功能,已被广泛应用于白血病、非小细胞肺癌、胃癌、宫颈癌的治疗。虽然目前没有AKT抑制剂被批准上市,但有多个AKT抑制剂已经处于治疗各种血液瘤和实体瘤的临床研究阶段。
目前有许多研究表明APN和AKT抑制剂联用具有良好的协同作用,比如在黑色素瘤细胞中,bestatin与AKT抑制剂联合使用抗癌效果更佳。此外,bestatin可以通过调控AKT信号通路诱导膀胱癌细胞自噬性死亡。Bestatin和放疗联用可有效抑制肾癌细胞中的AKT信号通路。Bestatin还可以通过抑制CD13/EMP3/PI3K/AKT/NF-κB通路的激活来克服胃癌细胞对顺铂的耐药性(Oncotargets&Therapy,11(2018)943;Aging 12.1(2019)80-105;Oncology Letters(2016))。因此,APN/AKT双靶点抑制剂有望发挥比单靶点药物更强的抗癌活性。我们以AKT抑制剂AZD5363为分子模板,分析它与AKT之间的结合模式,结合APN抑制剂的药效团模型,设计合成了一系列的APN和AKT双靶点抑制剂。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种APN和AKT双靶点抑制剂及其制备方法和应用。
本发明的技术方案为:
一、APN和AKT双靶点抑制剂
具有如下结构通式(I)、(II)、(III)或(IV)的APN和AKT双靶点抑制剂,其药学上可接受的盐,溶剂合物或前药:
其中R是 或H;
*是S构型、R构型或其消旋体。
根据本发明优选的,所述的药学上可接受的盐为结构通式(I)、(II)、(III)或(IV)的盐酸盐。
根据本发明进一步优选的,上述化合物为下列之一:
二、APN和AKT双靶点抑制剂的制备方法
具有通式(I)、(II)、(III)和(IV)结构的化合物的制备方法为下列之一:
Scheme 1以化合物1为起始原料,与4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶在碱性条件下发生亲核取代反应得到化合物2,化合物2和L-或D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、L-或D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐、L-或D-亮氨酸甲酯盐酸盐、L-或D-丙氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-色氨酸甲酯盐酸盐通过酰胺缩合反应得到中间体(S)-3a-(S)-3e,(R)-3f-(R)-3j,中间体(S)-3a-(S)-3e,(R)-3f-(R)-3j和羟胺钾甲醇溶液反应得到化合物(S)-4a-(S)-4e,(R)-4f-(R)-4j,最后中间体(S)-4a-(S)-4e,(R)-4f-(R)-4j在酸性条件下脱去Boc保护基得到终产物(S)-5a-(S)-5e,(R)-5f-(R)-5j。
合成路线Scheme 1如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶,碳酸氢钠,乙腈,水,回流;b)L-或D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-亮氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-色氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-丙氨酸甲酯盐酸盐,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,1-羟基苯并三唑,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温;c)羟胺钾甲醇溶液,室温;d)氯化氢饱和的乙酸乙酯。
Scheme 2以化合物6为起始原料,化合物6与1-BOC-哌嗪在碱性条件下发生亲核取代反应得到化合物7a,化合物7a在酸性条件下脱去Boc保护基得到中间体8a。D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐和D-亮氨酸甲酯盐酸盐分别和三光气反应生成(R)-2-异氰酰基-3-苯基丙酸甲酯、(R)-2-异氰酰基-3-异丙基丙酸甲酯和(R)-2-异氰酰基-2-苯基乙酸甲酯,随后中间体8a分别与这三种异氰酸酯反应得到中间体9a-9c。最后中间体9a-9c和羟胺钾甲醇溶液反应得到终产物10a-10c。
合成路线Scheme 2如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)碳酸氢钠,三乙胺,乙腈,水,N,N-二甲基甲酰胺,回流;b)浓盐酸,甲醇,室温;c)D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或D-亮氨酸甲酯盐酸盐或D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐,三光气,碳酸氢钠,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温;d)羟胺钾甲醇溶液,室温。
Scheme 3以化合物6为起始原料,化合物6与4-Boc-氨基哌啶在碱性条件下发生亲核取代反应得到化合物7c,化合物7c在酸性条件下脱去Boc保护基得到中间体8c。D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐和D-亮氨酸甲酯盐酸盐分别和三光气反应生成(R)-2-异氰酰基-3-苯基丙酸甲酯、(R)-2-异氰酰基-3-异丙基丙酸甲酯和(R)-2-异氰酰基-2-苯基乙酸甲酯,随后中间体8c分别与这三种异氰酸酯反应得到中间体9d-9f。最后中间体9d-9f和羟胺钾甲醇溶液反应得到终产物10d-10f。
合成路线Scheme 3如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)碳酸氢钠,三乙胺,乙腈,水,N,N-二甲基甲酰胺,回流;b)浓盐酸,甲醇,室温;c)D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或D-亮氨酸甲酯盐酸盐或D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐,三光气,碳酸氢钠,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温;d)羟胺钾甲醇溶液,室温。
Scheme 4以化合物6为起始原料,化合物6与4-哌啶甲酸在碱性条件下发生亲核取代反应得到化合物7b,化合物7b直接和D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐、D-亮氨酸甲酯盐酸盐发生酰胺缩合反应得到中间体11a-11c,最后中间体11a-11c和羟胺钾甲醇溶液反应得到终产物12a-12c。
合成路线Scheme 4如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)碳酸氢钠,三乙胺,乙腈,水,N,N-二甲基甲酰胺,回流;d)羟胺钾甲醇溶液,室温;e)D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或D-亮氨酸甲酯盐酸盐或D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,1-羟基苯并三唑,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温。
根据本发明优选的,APN和AKT双靶点抑制剂的制备方法,具体步骤如下:
1、化合(S)-5a-(S)-5e,(R)-5f-(R)-5j的制备方法,以(S)-5a为例,具体步骤如下:
(1)中间体2:4-((叔丁氧羰基)氨基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-羧酸的制备
将4-((叔丁氧羰基)氨基)哌啶-4-羧酸(1,0.4g,1.63mmol)加入到5mL乙腈和15mL水的混合溶剂中,加入4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(0.27g,1.80mmol)和碳酸氢钠(0.64g,7.69mmol)。加毕后,在氩气保护下,回流反应12小时,TLC监测反应进程,反应结束后,反应液用EA萃取三次,收集水层浓缩,随后加入15mL甲醇,45℃搅拌0.5小时,过滤后浓缩滤液,加入少量水,6M盐酸调节pH到4,析出大量固体,过滤,所得固体真空干燥,得到0.45g灰白色固体,产率76%。ESI-MS,m/z=362.16[M+H]+。
(2)中间体(S)-3a:(S)-2-(4-((叔丁氧羰基)氨基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-甲酰胺基)-2-苯基乙酸甲酯的制备
冰浴下,将化合物2(0.20g,0.55mmol)溶解在10mL DMF中,加入EDCI(0.17g,0.83mmol),HOBT(0.11g,0.83mmol),Et3N,冰浴下搅拌0.5小时后加入L-苯甘氨酸甲酯盐酸盐(0.17g,0.83mmol)。加毕后,室温下继续搅拌3小时,TLC监测反应进程,反应结束后,反应液倾入100mL水中,反应液用EA萃取3次,5%柠檬酸溶液洗3次,饱和碳酸氢钠溶液洗2次,饱和氯化钠溶液洗2次,无水硫酸镁干燥后除去溶剂,所得固体真空干燥,得到0.14g浅黄色固体,产率50%。ESI-MS,m/z=509.24[M+H]+。
化合物(S)-3b-(S)-3e,(R)-3f-(R)-3j的制备方法与化合物(S)-3a类似。
(3)中间体(S)-4a:叔丁基(S)-(4-((2-(羟氨基)-2-氧代-1-苯基乙基)氨基甲酰基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-基氨基甲酸酯的制备
室温下,将化合物(S)-3a(0.14g,0.28mmol)加入到4mL NH2OK甲醇溶液中,室温下搅拌反应2小时,反应结束后,将反应液浓缩,用1M盐酸调节溶液pH值为6,将析出的固体过滤,真空干燥,得到0.10g灰白色固体,产率71%。ESI-MS,m/z=510.31[M+H]+。
化合物(S)-4b-(S)-4e,(R)-4f-(R)-4j的制备方法与化合物(S)-4a类似。
(4)中间体(S)-5a:(S)-4-氨基-N-(2-(羟基氨基)-2-氧代-1-苯基乙基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-甲酰胺盐酸盐的制备
室温下,将化合物(S)-4a(0.12g,0.23mmol)加入到4mL HCl饱和的乙酸乙酯溶液中,室温下搅拌反应8小时,反应结束后,过滤得到88mg灰白色固体,产率84%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.80(s,1H),11.17(s,1H),9.11(d,J=8.0Hz,1H),8.89(s,3H),8.40(s,1H),7.49(s,1H),7.43-7.25(m,J=24.7,18.7,7.4Hz,5H),7.03(s,1H),5.48(d,J=7.9Hz,1H),4.60-4.45(m,2H),4.14-3.97(m,2H),2.71-2.53(m,2H),2.09-1.96(m,2H)。13CNMR(101MHz,Deuterium Oxide)δ169.79,168.29,152.15,142.25,134.53,129.20,129.07,127.64,127.46,124.36,103.80,102.24,57.72,56.26,42.55,42.43,30.29,30.24。HRMS(AP-ESI),calcd for C20H24ClN7O3[M+H]+410.1935,found 410.1919。
化合物(S)-5b-(S)-5e,(R)-5f-(R)-5j的制备方法与化合物(S)-5a类似。
2、化合物10a-10c的制备方法,以化合物10a为例,具体步骤如下:
(1)中间体7a:4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯的制备
室温下,将化合物4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(6,1g,4.10mmol)和1-BOC-哌嗪(0.84g,4.50mmol)加入到MeCN,H2O,DMF(v:v:v=1:3:4,20mL)中,加入NaHCO3(0.52g,6.10mmol)和Et3N(0.62g,6.10mmol)。加毕后,回流反应8小时,TLC监测反应进程,反应结束后,反应液静置3小时,有大量白色固体析出,过滤后真空干燥,得到1.2g白色固体,产率96%。ESI-MS,m/z=304.58[M+H]+。
(2)中间体8a:4-(哌嗪-1-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶盐酸盐的制备
室温下,将化合物7a(0.20g,0.66mmol)溶于3mL甲醇中,加入3mL浓盐酸,室温搅拌10小时后出现白色固体,过滤后真空干燥,得到80mg白色固体,产率51%。ESI-MS,m/z=204.07[M+H]+。
(3)中间体9a:(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羰基)-D-苯丙氨酸甲酯的制备
冰浴下,将D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐(1.0g,4.60mmol)和三光气(0.46g,1.50mmol)加入20mL DCM中,加入20mL饱和NaHCO3溶液,冰浴下搅拌1小时,TLC监测反应结束后,DCM萃取3次,合并有机相用饱和NaCl洗涤2次,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,真空干燥,得到0.43g透明油状物(R)-2-异氰酰基-3-苯基丙酸甲酯,产率46%。室温下,将8a(0.20g,0.83mmol)加入10mL DMF中,随后加入(R)-2-异氰酰基-3-苯基丙酸甲酯(0.17g,0.83mmol)和Et3N(0.25g,2.50mmol),室温搅拌3小时。TLC监测反应进程,反应结束后,将反应液倾入大量水中,EtOAc萃取3次,合并有机相依次用饱和NaHCO3和饱和NaCl溶液洗涤2次,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,真空干燥,得到0.22g淡黄色固体,产率94%。ESI-MS,m/z=409.26[M+H]+。
中间体9b-9c的制备方法与化合物9a类似。
(4)化合物10a:(R)-N-(1-(羟氨基)-1-氧代-3-苯基丙烷-2-基)-4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-甲酰胺的制备
室温下,将化合物9a(0.20g,0.56mmol)加入到5mL NH2OK甲醇溶液中,室温下搅拌反应1小时,反应结束后,将反应液浓缩,用1M盐酸调节溶液pH值为6,将析出的固体过滤,真空干燥,得到90mg白色固体,产率45%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.70(s,1H),10.60(s,1H),8.79(s,1H),8.15(s,1H),7.31-7.21(m,4H),7.21-7.14(m,2H),6.67(d,J=8.5Hz,1H),6.61(d,J=3.4Hz,1H),4.31-4.22(m,1H),3.87-3.71(m,4H),3.49-3.40(m,4H),2.90(d,J=9.2Hz,2H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ169.62-169.09(m),157.31,156.88,152.38,150.98,139.04,129.72,128.45,126.55,121.94,102.80,101.34,54.40,45.22,43.55,38.24。HRMS(AP-ESI),calcd for C20H23N7O3[M+H]+410.1935,found 410.1918。
化合物10b-10c的制备方法与化合物10a类似。
3、化合物10d-10e的制备方法,以化合物10d为例,具体步骤如下:
(1)中间体7c:(1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]哌啶-4-基)氨基甲酸叔丁酯的制备
以化合物4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(6,1.0g,4.10mmol)和4-Boc-氨基哌啶(0.90g,4.50mmol)为原料,参照化合物7a的合成方法,得到1.2g白色固体,产率92%。ESI-MS,m/z=247.13[M+H]+。
(2)中间体8c:1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-氨基盐酸盐的制备
以化合物7c(0.28g,0.88mmol)为原料,参照化合物8a的合成方法,得到0.1g白色固体,产率45%。ESI-MS,m/z=218.13[M+H]+。
(3)中间体9d:((1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]哌啶-4-基)氨基甲酰基)-D-苯丙氨酸甲酯的制备
以化合物8c(0.20g,0.79mmol)和D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐(1.0g,4.60mmol)为原料,参照化合物9a的合成方法,得到0.23g白色固体,产率70%。ESI-MS,m/z=845.04[2M+H]+。
中间体9e-9f的制备方法与化合物9d类似。
(4)化合物10d:(R)-2-(3-(1-(1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]哌啶-4-基)脲基)-N-羟基-3-苯基丙酰胺的制备
以化合物9b(0.12g,0.28mmol)为原料,参照化合物10a的合成方法,得到0.1g白色固体,产率83%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.67(s,1H),10.64(s,1H),8.84(s,1H),8.13(s,1H),7.26(t,J=7.1Hz,2H),7.22-7.13(m,4H),6.60-6.55(m,1H),6.10(d,J=7.8Hz,1H),6.02(d,J=8.9Hz,1H),4.51-4.37(m,2H),4.27(td,J=8.3,6.1Hz,1H),3.71-3.59(m,1H),3.32-3.21(m,2H),2.86(dd,J=13.5,6.1Hz,1H),2.71(dd,J=13.6,8.0Hz,1H),1.88-1.76(m,2H),1.35-1.19(m,2H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ170.20,147.96,141.25,138.80,138.27,136.08,133.18,127.83,127.14,125.95,119.50,109.96,104.46,52.46,39.42,35.17,11.32.HRMS(AP-ESI),calcd for C21H25N7O3[M+H]+424.2092,found424.2075。
化合物10e-10f的制备方法与化合物10d类似。
4、化合物12a-12c的制备方法,以化合物12a为例,具体步骤如下:
(1)中间体7b:1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-羧酸的制备
以化合物4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(6,1.0g,4.10mmol)和4-哌啶甲酸(0.58g,4.50mmol)为原料,参照化合物7a的合成方法,得到0.64g白色固体,产率64%。ESI-MS,m/z=247.12[M+H]+。
(2)中间体11a:(1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-羰基)-D-苯丙氨酸甲酯的制备
室温下,将化合物7b(0.30g,1.22mmol)溶于10mL DMF中,加入EDCI(0.37g,1.83mmol),HOBT(0.25g,1.83mmol)和Et3N(0.18g,1.83mmol),冰浴下搅拌0.5小时,加入D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐(0.39g,1.83mmol)。加毕后,室温搅拌4小时,TLC监测反应进程,反应结束后,将反应液倾入大量水中,EtOAc萃取3次,合并有机相依次用饱和NaHCO3和饱和NaCl溶液洗涤2次,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,真空干燥,得到0.47g淡黄色固体,产率94%。ESI-MS,m/z=408.56[M+H]+。
中间体11b-11c的制备方法与化合物11a类似。
(3)中间体12a:(R)-N-(1-(羟基氨基)-1-氧代-3-苯基丙-2-基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-甲酰胺的制备
室温下,将化合物11a(0.23g,0.56mmol)加入到5mL新鲜制备的NH2OK甲醇溶液中,室温下搅拌反应1小时,反应结束后,将反应液浓缩,用1M盐酸调节溶液pH值为6,将析出的固体过滤,真空干燥,得到0.12g白色固体,产率52%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.66(s,1H),10.68(d,J=1.6Hz,1H),8.86(d,J=1.6Hz,1H),8.19-8.09(m,2H),7.35-7.12(m,6H),6.57-6.52(m,1H),4.58(dd,J=27.1,13.3Hz,2H),4.46-4.35(m,1H),3.15-2.97(m,2H),2.92(dd,J=13.6,5.1Hz,1H),2.78(dd,J=13.6,9.8Hz,1H),1.79-1.54(m,2H),1.53-1.25(m,2H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ174.14,168.43,156.72,152.42,151.10,138.26,129.63,128.45,126.69,121.68,102.62,101.35,51.89,45.43,45.37,42.00,38.40,28.72,28.27。HRMS(AP-ESI),calcd for C21H24N6O3[M+H]+409.1983,found 410.1969。
化合物12b-12c的制备方法与化合物12a类似。
三、APN和AKT双靶点抑制剂的应用
本发明还提供了APN和AKT双靶点抑制剂在制备预防或治疗与APN和AKT活性或表达异常相关的疾病的药物中的应用;
所述的与APN和AKT活性或表达异常相关疾病为各种实体瘤、血液瘤和自身免疫性疾病等。
所述的各种实体瘤为乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌、黑色素瘤;所述的血液瘤为骨髓纤维化、多发性骨髓瘤、人红细胞白血病、人慢性髓细胞性白血病;所述的自身免疫性疾病为类风湿性关节炎、炎症。
此外,本发明还包括适于口服或胃肠外给药的药物组合物,包含本发明通式(I)、(II)、(III)或(IV)所述的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载体或赋形剂。
附图说明
图1是抑制人脐静脉内皮细胞成管腔实验结果图;
图2是蛋白质印迹实验结果图;其中A)AGS细胞中p-GSK3β表达((R)-5h/AZD5363处理2小时/6小时后);B)蛋白质印迹的定量分析结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明,但不限于此。
实施例1、化合物(S)-5a-(S)-5e,(R)-5f-(R)-5j的制备方法,以(S)-5a为例,具体步骤如下:(1)中间体2:4-((叔丁氧羰基)氨基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-羧酸的制备
将4-((叔丁氧羰基)氨基)哌啶-4-羧酸(1,0.4g,1.63mmol)加入到5mL乙腈和15mL水的混合溶剂中,加入4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(0.27g,1.80mmol)和碳酸氢钠(0.64g,7.69mmol)。加毕后,在氩气保护下,回流反应12小时,TLC监测反应进程,反应结束后,反应液用EA萃取三次,收集水层浓缩,随后加入15mL甲醇,45℃搅拌0.5小时,过滤后浓缩滤液,加入少量水,6M盐酸调节pH到4,析出大量固体,过滤,所得固体真空干燥,得到0.45g灰白色固体,产率76%。ESI-MS,m/z=362.16[M+H]+。
(2)中间体(S)-3a:(S)-2-(4-((叔丁氧羰基)氨基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-甲酰胺基)-2-苯基乙酸甲酯的制备
冰浴下,将化合物2(0.20g,0.55mmol)溶解在10mL DMF中,加入EDCI(0.17g,0.83mmol),HOBT(0.11g,0.83mmol),Et3N,冰浴下搅拌0.5小时后加入L-苯甘氨酸甲酯盐酸盐(0.17g,0.83mmol)。加毕后,室温下继续搅拌3小时,TLC监测反应进程,反应结束后,反应液倾入100mL水中,反应液用EA萃取3次,5%柠檬酸溶液洗3次,饱和碳酸氢钠溶液洗2次,饱和氯化钠溶液洗2次,无水硫酸镁干燥后除去溶剂,所得固体真空干燥,得到0.14g浅黄色固体,产率50%。ESI-MS,m/z=509.24[M+H]+。
化合物(S)-3b-(S)-3e,(R)-3f-(R)-3j的制备方法与化合物(S)-3a类似。
(3)中间体(S)-4a:叔丁基(S)-(4-((2-(羟氨基)-2-氧代-1-苯基乙基)氨基甲酰基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-基氨基甲酸酯的制备
室温下,将化合物(S)-3a(0.14g,0.28mmol)加入到4mL NH2OK甲醇溶液中,室温下搅拌反应2小时,反应结束后,将反应液浓缩,用1M盐酸调节溶液pH值为6,将析出的固体过滤,真空干燥,得到0.10g灰白色固体,产率71%。ESI-MS,m/z=510.31[M+H]+。
化合物(S)-4b-(S)-4e,(R)-4f-(R)-4j的制备方法与化合物(S)-4a类似。
(4)中间体(S)-5a:(S)-4-氨基-N-(2-(羟基氨基)-2-氧代-1-苯基乙基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-甲酰胺盐酸盐的制备
室温下,将化合物(S)-4a(0.12g,0.23mmol)加入到4mL新鲜制备的HCl饱和的乙酸乙酯溶液中,室温下搅拌反应8小时,反应结束后,过滤得到88mg灰白色固体,产率84%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.80(s,1H),11.17(s,1H),9.11(d,J=8.0Hz,1H),8.89(s,3H),8.40(s,1H),7.49(s,1H),7.43-7.25(m,J=24.7,18.7,7.4Hz,5H),7.03(s,1H),5.48(d,J=7.9Hz,1H),4.60-4.45(m,2H),4.14-3.97(m,2H),2.71-2.53(m,2H),2.09-1.96(m,2H)。13C NMR(101MHz,Deuterium Oxide)δ169.79,168.29,152.15,142.25,134.53,129.20,129.07,127.64,127.46,124.36,103.80,102.24,57.72,56.26,42.55,42.43,30.29,30.24。HRMS(AP-ESI),calcd for C20H24ClN7O3[M+H]+410.1935,found 410.1919。
化合物(S)-5b-(S)-5e,(R)-5f-(R)-5j的制备方法与化合物(S)-5a类似。
实施例2、化合物10a-10c的制备方法,以化合物10a为例,具体步骤如下:
(1)中间体7a:4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯的制备
室温下,将化合物4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(6,1g,4.10mmol)和1-BOC-哌嗪(0.84g,4.50mmol)加入到MeCN,H2O,DMF(v:v:v=1:3:4,20mL)中,加入NaHCO3(0.52g,6.10mmol)和Et3N(0.62g,6.10mmol)。加毕后,回流反应8小时,TLC监测反应进程,反应结束后,反应液静置3小时,有大量白色固体析出,过滤后真空干燥,得到1.2g白色固体,产率96%。ESI-MS,m/z=304.58[M+H]+。
(2)中间体8a:4-(哌嗪-1-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶盐酸盐的制备
室温下,将化合物7a(0.20g,0.66mmol)溶于3mL甲醇中,加入3mL浓盐酸,室温搅拌10小时后出现白色固体,过滤后真空干燥,得到80mg白色固体,产率51%。ESI-MS,m/z=204.07[M+H]+。
(3)中间体9a:(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羰基)-D-苯丙氨酸甲酯的制备
冰浴下,将D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐(1.0g,4.60mmol)和三光气(0.46g,1.50mmol)加入20mL DCM中,加入20mL饱和NaHCO3溶液,冰浴下搅拌1小时,TLC监测反应结束后,DCM萃取3次,合并有机相用饱和NaCl洗涤2次,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,真空干燥,得到0.43g透明油状物(R)-2-异氰酰基-3-苯基丙酸甲酯,产率46%。室温下,将8a(0.20g,0.83mmol)加入10mL DMF中,随后加入(R)-2-异氰酰基-3-苯基丙酸甲酯(0.17g,0.83mmol)和Et3N(0.25g,2.50mmol),室温搅拌3小时。TLC监测反应进程,反应结束后,将反应液倾入大量水中,EtOAc萃取3次,合并有机相依次用饱和NaHCO3和饱和NaCl溶液洗涤2次,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,真空干燥,得到0.22g淡黄色固体,产率94%。ESI-MS,m/z=409.26[M+H]+。
中间体9b-9c的制备方法与化合物9a类似。
(4)化合物10a:(R)-N-(1-(羟氨基)-1-氧代-3-苯基丙烷-2-基)-4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-甲酰胺的制备
室温下,将化合物9a(0.20g,0.56mmol)加入到5mL NH2OK甲醇溶液中,室温下搅拌反应1小时,反应结束后,将反应液浓缩,用1M盐酸调节溶液pH值为6,将析出的固体过滤,真空干燥,得到90mg白色固体,产率45%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.70(s,1H),10.60(s,1H),8.79(s,1H),8.15(s,1H),7.31-7.21(m,4H),7.21-7.14(m,2H),6.67(d,J=8.5Hz,1H),6.61(d,J=3.4Hz,1H),4.31-4.22(m,1H),3.87-3.71(m,4H),3.49-3.40(m,4H),2.90(d,J=9.2Hz,2H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ169.62-169.09(m),157.31,156.88,152.38,150.98,139.04,129.72,128.45,126.55,121.94,102.80,101.34,54.40,45.22,43.55,38.24。HRMS(AP-ESI),calcd for C20H23N7O3[M+H]+410.1935,found 410.1918。
化合物10b-10c的制备方法与化合物10a类似。
实施例3、化合物10d-10e的制备方法,以化合物10d为例,具体步骤如下:
(1)中间体7c:(1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]哌啶-4-基)氨基甲酸叔丁酯的制备
以化合物4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(6,1.0g,4.10mmol)和4-Boc-氨基哌啶(0.90g,4.50mmol)为原料,参照化合物7a的合成方法,得到1.2g白色固体,产率92%。ESI-MS,m/z=247.13[M+H]+。
(2)中间体8c:1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-氨基盐酸盐的制备
以化合物7c(0.28g,0.88mmol)为原料,参照化合物8a的合成方法,得到0.1g白色固体,产率45%。ESI-MS,m/z=218.13[M+H]+。
(3)中间体9d:((1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]哌啶-4-基)氨基甲酰基)-D-苯丙氨酸甲酯的制备
以化合物8c(0.20g,0.79mmol)和D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐(1.0g,4.60mmol)为原料,参照化合物9a的合成方法,得到0.23g白色固体,产率70%。ESI-MS,m/z=845.04[2M+H]+。
中间体9e-9f的制备方法与化合物9d类似。
(4)化合物10d:(R)-2-(3-(1-(1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]哌啶-4-基)脲基)-N-羟基-3-苯基丙酰胺的制备
以化合物9b(0.12g,0.28mmol)为原料,参照化合物10a的合成方法,得到0.1g白色固体,产率83%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.67(s,1H),10.64(s,1H),8.84(s,1H),8.13(s,1H),7.26(t,J=7.1Hz,2H),7.22-7.13(m,4H),6.60-6.55(m,1H),6.10(d,J=7.8Hz,1H),6.02(d,J=8.9Hz,1H),4.51-4.37(m,2H),4.27(td,J=8.3,6.1Hz,1H),3.71-3.59(m,1H),3.32-3.21(m,2H),2.86(dd,J=13.5,6.1Hz,1H),2.71(dd,J=13.6,8.0Hz,1H),1.88-1.76(m,2H),1.35-1.19(m,2H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ170.20,147.96,141.25,138.80,138.27,136.08,133.18,127.83,127.14,125.95,119.50,109.96,104.46,52.46,39.42,35.17,11.32.HRMS(AP-ESI),calcd for C21H25N7O3[M+H]+424.2092,found424.2075。
化合物10e-10f的制备方法与化合物10d类似。
实施例4、化合物12a-12c的制备方法,以化合物12a为例,具体步骤如下:
(1)中间体7b:1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-羧酸的制备
以化合物4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(6,1.0g,4.10mmol)和4-哌啶甲酸(0.58g,4.50mmol)为原料,参照化合物7a的合成方法,得到0.64g白色固体,产率64%。ESI-MS,m/z=247.12[M+H]+。
(2)中间体11a:(1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-羰基)-D-苯丙氨酸甲酯的制备
室温下,将化合物7b(0.30g,1.22mmol)溶于10mL DMF中,加入EDCI(0.37g,1.83mmol),HOBT(0.25g,1.83mmol)和Et3N(0.18g,1.83mmol),冰浴下搅拌0.5小时,加入D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐(0.39g,1.83mmol)。加毕后,室温搅拌4小时,TLC监测反应进程,反应结束后,将反应液倾入大量水中,EtOAc萃取3次,合并有机相依次用饱和NaHCO3和饱和NaCl溶液洗涤2次,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,真空干燥,得到0.47g淡黄色固体,产率94%。ESI-MS,m/z=408.56[M+H]+。
中间体11b-11c的制备方法与化合物11a类似。
(3)中间体12a:(R)-N-(1-(羟基氨基)-1-氧代-3-苯基丙-2-基)-1-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)哌啶-4-甲酰胺的制备
室温下,将化合物11a(0.23g,0.56mmol)加入到5mL NH2OK甲醇溶液中,室温下搅拌反应1小时,反应结束后,将反应液浓缩,用1M盐酸调节溶液pH值为6,将析出的固体过滤,真空干燥,得到0.12g白色固体,产率52%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.66(s,1H),10.68(d,J=1.6Hz,1H),8.86(d,J=1.6Hz,1H),8.19-8.09(m,2H),7.35-7.12(m,6H),6.57-6.52(m,1H),4.58(dd,J=27.1,13.3Hz,2H),4.46-4.35(m,1H),3.15-2.97(m,2H),2.92(dd,J=13.6,5.1Hz,1H),2.78(dd,J=13.6,9.8Hz,1H),1.79-1.54(m,2H),1.53-1.25(m,2H)。13CNMR(101MHz,DMSO-d6)δ174.14,168.43,156.72,152.42,151.10,138.26,129.63,128.45,126.69,121.68,102.62,101.35,51.89,45.43,45.37,42.00,38.40,28.72,28.27。HRMS(AP-ESI),calcd for C21H24N6O3[M+H]+409.1983,found 410.1969。
化合物12b-12c的制备方法与化合物12a类似。
实施例5、目标化合物体外APN抑制活性评价实验
本发明使用了猪源APN作为酶源,测试目标化合物对APN的体外抑制活性,以已批准上市的APN抑制剂bestatin作为阳性对照。
实验结果(表1)表明,本发明的大部分目标化合物表现出较好的APN抑制作用。具体来说,化合物(S)-5a、(S)-5b、(S)-5c、(S)-5d、(S)-5e、(R)-5f、(R)-5g、(R)-5h、(R)-5j、10a、10b、10c、10d、10e、10f、12a和12b活性均优于阳性对照bestatin,其中化合物12b活性格外突出(IC50=0.05μM),比bestatin(IC50=3.64μM)强70余倍。
表1.体外APN抑制活性评价结果
aIC50值以三次独立重复试验平均值±SD值形式来表示。
实施例6、目标化合物体外AKT1抑制活性评价实验
本发明采用激酶发光实验来测试目标化合物对AKT1的抑制活性,以已经上市的AKT抑制剂AZD5363为阳性对照。首先测试了目标化合物在1μM和200nM浓度下对AKT1的抑制率,然后综合考虑化合物对APN和AKT1的抑制活性,挑选了2个活性较好的化合物进一步测试了其对AKT1的IC50值。
实验结果(表2、表3)表明,部分目标化合物在1μM下对AKT1具有较好的抑制活性,其中化合物(R)-5f和(R)-5h对AKT1的IC50值分别为0.12μM和0.27μM。
表2.体外AKT1抑制活性评价结果
a抑制率@1μM或200μM。
表3.体外AKT1抑制活性评价结果
aIC50值以三次独立重复试验平均值±SD值形式来表示。
实施例7、抑制人脐静脉内皮细胞(HUVECs)成管腔实验
本发明采用HUVECs管状结构形成模型评价目标化合物(R)-5f和(R)-5h的抗血管生成活性。从图1(见说明书附图)的结果可以看出,经过一段时间孵育后,空白组中HUVECs在Matrigel上迁移、连接形成管状结构,此过程可以被bestatin以及(R)-5f和(R)-5h抑制。值得注意的是,化合物(R)-5f和(R)-5h在10μM浓度条件下几乎能完全抑制HUVECs成血管腔作用,活性明显优于阳性对照bestatin。
实施例8、蛋白质印迹法(Western Blot)
本发明通过Western Blot检测经过目标化合物处理后AGS细胞内p-GSK3β的水平,图2(见说明书附图)所示的结果表明,化合物(R)-5h和AZD5363均能剂量和时间依赖性的降低细胞内p-GSK3β的水平,其中的(R)-5h的活性弱于AZD5363,这与我们的抑酶活性测试结果一致。
Claims (6)
1.APN和AKT双靶点抑制剂,其特征在于,是下述化合物之一:
2.如权利要求1所述的APN和AKT双靶点抑制剂的制备方法,为下列之一:
合成路线Scheme 1如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶,碳酸氢钠,乙腈,水,回流;b)L-或D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-亮氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-苯甘氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-色氨酸甲酯盐酸盐或L-或D-丙氨酸甲酯盐酸盐,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,1-羟基苯并三唑,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温;c)羟胺钾甲醇溶液,室温;d)氯化氢饱和的乙酸乙酯溶液;
合成路线Scheme 2如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)碳酸氢钠,三乙胺,乙腈,水,N,N-二甲基甲酰胺,回流;b)浓盐酸,甲醇,室温;c)D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或D-亮氨酸甲酯盐酸盐,三光气,碳酸氢钠,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温;d)羟胺钾甲醇溶液,室温;
合成路线Scheme 3如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)碳酸氢钠,三乙胺,乙腈,水,N,N-二甲基甲酰胺,回流;b)浓盐酸,甲醇,室温;c)D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或D-亮氨酸甲酯盐酸盐,三光气,碳酸氢钠,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温;d)羟胺钾甲醇溶液,室温;
合成路线Scheme 4如下:
上述合成路线中的试剂及反应条件:a)碳酸氢钠,三乙胺,乙腈,水,N,N-二甲基甲酰胺,回流;d)羟胺钾甲醇溶液,室温;e)D-苯丙氨酸甲酯盐酸盐或D-亮氨酸甲酯盐酸盐,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,1-羟基苯并三唑,三乙胺,N,N-二甲基甲酰胺,室温。
3.如权利要求1所述的APN和AKT双靶点抑制剂在制备预防或治疗与APN和AKT活性或表达异常相关的疾病的药物中的应用。
4.如权利要求3所述的所述的与APN和AKT活性或表达异常相关疾病为各种实体瘤、血液瘤和自身免疫性疾病。
5.如权利要求4所述的各种实体瘤为乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌、黑色素瘤;所述的血液瘤为骨髓纤维化、多发性骨髓瘤、人红细胞白血病、人慢性髓细胞性白血病;所述的自身免疫性疾病为类风湿性关节炎。
6.一种适于口服或胃肠外给药的药物组合物,包含权利要求1所述的APN和AKT双靶点抑制剂和一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。
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