CN115960079B

CN115960079B - 氮杂环丁烷衍生物，其制法与医药上的用途

Info

Publication number: CN115960079B
Application number: CN202310253808.XA
Authority: CN
Inventors: 任峰; 王亚洲; 丁晓; 刘金鑫; 孟繁烨
Original assignee: Insilicon Intelligent Technology Shanghai Co ltd
Current assignee: Insilicon Intelligent Technology Shanghai Co ltd
Priority date: 2023-03-16
Filing date: 2023-03-16
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2043-03-16
Also published as: CN115960079A

Abstract

本发明提供了式I所示的化合物，该化合物相对于现有已报道化合物，对于BRCA1/2缺失的疾病例如癌症具有良好的治疗效果。具体地，式I所示化合物相对于现有已报道化合物，由于四元环上‑C_1‑6烷基‑OH的引入，活性相对于不含该类取代基的化合物活性提高明显（活性提高约5倍以上）。因此，本发明提供的化合物有巨大的潜力开发为治疗与BRCA1/2缺失的相关的疾病的药物

Description

氮杂环丁烷衍生物，其制法与医药上的用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及氮杂环丁烷衍生物及其制备方法和用途。

背景技术

BRCA1和BRCA2编码DNA损伤修复所需的蛋白。这些基因中的遗传突变与乳腺癌和卵巢癌发生的同源重组缺陷有关。大约11-16%的三阴性乳腺癌（TNBC）患者和10-15%的卵巢癌患者具有有害的BRCA1或BRCA2突变。生殖系BRCA1/2突变的流行率和临床意义促使体细胞BRCA1/2基因突变患者使用PARP抑制剂，但同源重组缺陷型肿瘤患者对这些药物产生耐药性。DNA聚合酶θ（Polθ）在同源重组缺陷型肿瘤中高度成瘾（addictive），它限制RAD51-单链DNA组装并促进微同源性介导的末端连接。因此，Polθ可能通过拮抗HR和促进PARP依赖性双链断裂DNA修复来引导DNA修复。这些机制支持Polθ作为单独或与PARP抑制剂联合治疗BRCA1/2突变癌症的新靶点。

此外，Polθ还具有逆转录RNA并促进以RNA为模板的DNA修复功能。Polθ在正常组织中的几乎不表达，但在多种肿瘤类型（如乳腺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌HNSCC和肺癌）中高表达。同时，在这些瘤种中，又普遍存在同源重组修复缺陷（HRD）；因此，Polθ抑制剂在这些瘤种中存在着应用的理论基础。

专利文献WO2022026565A1中公开了使用如下式（I）和式（II）化合物来治疗BRCA1/2缺失的疾病，例如癌症。

。

然而，如何开发出更多样化的治疗与BRCA1/2缺失相关的疾病产品，是现阶段癌症研究领域的一大难点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供如下式I所示的化合物，其互变异构体、立体异构体、或药学上可接受的盐：

。

其中，R₁选自-C_1-6烷基-OH；

R₂选自C_1-6烷基或C_3-6环烷基；

R₃，R₄相同或不同，彼此独立地选自H，C_1-6烷基或卤素；

R₅选自无取代或任选被一个，两个，或更多个氘取代的如下基团：C_1-6烷基或C_3-6环烷基；或者R₅与苯基上邻位的碳原子相连形成与苯基稠和的氮杂C_5-7环烷基；

R₆选自CN或C_2-6炔基。

在一些实施方案中，R₁选自-C_1-3烷基-OH；

R₂选自C_1-3烷基或C_3-6环烷基；

R₃，R₄相同或不同，彼此独立地选自F或Cl；

R₅选自无取代或任选被一个，两个，或更多个氘取代的如下基团：C_1-3烷基或C_3-6环烷基；或者R₅与苯基上邻位的碳原子相连形成与苯基稠和的氮杂C_5-7环烷基；

R₆选自CN或C_2-3炔基。

在一些实施方案中，式I选自如下式Ia所示的结构：

。

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₆具有如上所述定义；R₅选自无取代或任选被一个，两个，或更多个氘取代的如下基团：C_1-3烷基或C_3-6环烷基。

在一些实施方案中，式I选自如下式Ib所示的结构：

。

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₆具有如上所述定义。

在一些优选的实施方案中，式Ia中，R₁选自羟甲基；R₂选自甲基或环丙基；R₃，R₄相同或不同，彼此独立地选自F或Cl，R₅选自全氘代甲基，甲基或环丙基，R₆选自CN。

在一些优选的实施方案中，式Ib中，R₁选自羟甲基；R₂选自甲基或环丙基；R₃，R₄相同或不同，彼此独立地选自F或Cl，R₆选自CN。

在一些具体的实施方案中，所述化合物选自如下：

。

本发明还提供如上式I所示化合物的制备方法，包括如下步骤：

。

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆具有如上所述定义；

化合物I-1与化合物I-2反应得到式I所示化合物。

在一个实施方案中，式Ia所示化合物通过如下方法制备：化合物Ia-1与化合物Ia-2反应得到式Ia所示化合物：

。

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆具有如上所述定义。

在一个实施方案中，式Ib所示化合物通过如下方法制备：化合物Ib-1与化合物Ib-2反应得到式Ib所示化合物：

。

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₆具有如上所述定义。

本发明还提供如上式I所示化合物，其互变异构体、立体异构体、或药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗BRCA1/2缺失的疾病的药物中的用途。

根据本发明的实施方案，所述BRCA1/2缺失的疾病为癌症。

根据本发明的实施方案，所述癌症为BRCA基因表达的减少或突变、BRCA基因的缺失，或BRCA蛋白功能的降低相关的癌症。

根据本发明的实施方案，所述癌症为晚期实体瘤。

根据本发明的实施方案，所述晚期实体瘤包括食管鳞癌、结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌、黑色素瘤、肺癌或膀胱癌等。

本发明还提供一种药物组合物，其包括如上所述式I所示化合物，其互变异构体、立体异构体、或药学上可接受的盐。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物用于预防和/或治疗BRCA1/2缺失的疾病。

有益效果

本发明提供了式I所示的化合物，其对于BRCA1/2缺失的疾病例如癌症具有良好的治疗效果。具体地，式I所示化合物的四元环上引入了基团-C_1-6烷基-OH，其活性相对于不含该类取代基的化合物的活性明显提高（活性提高约5倍以上）。

术语定义和说明

除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选的定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当属于本申请说明书记载的范围内。

在本文中，术语“包括”、“包含”和/或“含有”为开放式表达，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。

在本文中，在描述一个/种、两个/种或更多个/种时，“更多个/种”应当是指大于2的情形，例如表示大于等于3的整数情形，例如3、4、5、6、7、8、9或10个/种。

在本文中，术语“任选(的/地)”表示所述特征存在或不存在这两种情形，这意味着随后所描述的事件可以但不必然发生，因此包括该事件发生或不发生的两类情形。例如，“任选被烷基取代的杂环基团”意味着该烷基可以但不必然存在，因此包括被烷基取代的杂环基团和没有被烷基取代的杂环基团的情形。

本申请通式中“R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆”的下标数字仅为标识不同的取代基，不代表R的个数。

在本文中，术语“卤素”表示氟、氯、溴和/或碘。

术语“C_1-6烷基”应理解为表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链或支链饱和一价烃基。所述烷基是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基或1,2-二甲基丁基等或它们的异构体。特别地，所述基团具有1、2或3个碳原子（“C_1-3烷基”），例如甲基、乙基、正丙基或异丙基。

术语“C_2-6炔基”应理解为直链或支链的一价烃基，其包含一个或多个三键并且具有2、3、4、5或6个碳原子，特别是2或3个碳原子(“C₂-C₃-炔基”)。所述炔基是例如乙炔基、丙-1-炔基、丙-2-炔基、丁-1-炔基、丁-2-炔基、丁-3-炔基、戊-1-炔基、戊-2-炔基、戊-3-炔基、戊-4-炔基、己-1-炔基、己-2-炔基、己-3-炔基、己-4-炔基、己-5-炔基、1-甲基丙-2-炔基、2-甲基丁-3-炔基、1-甲基丁-3-炔基、1-甲基丁-2-炔基、3-甲基丁-1-炔基、1-乙基丙-2-炔基、3-甲基戊-4-炔基、2-甲基戊-4-炔基、1-甲基戊-4-炔基、2-甲基戊-3-炔基、1-甲基戊-3-炔基、4-甲基戊-2-炔基、1-甲基戊-2-炔基、4-甲基戊-1-炔基、3-甲基戊-1-炔基、2-乙基丁-3-炔基、1-乙基丁-3-炔基、1-乙基丁-2-炔基、1-丙基丙-2-炔基、1-异丙基丙-2-炔基、2,2-二甲基丁-3-炔基、1,1-二甲基丁-3-炔基、1,1-二甲基丁-2-炔基或3,3-二甲基丁-1-炔基。特别地，所述炔基是乙炔基、丙-1-炔基或丙-2-炔基。

术语“C_3-6环烷基”应理解为表示饱和的一价单环或双环烃环，其具有3、4、5或6个碳原子。所述C_3-6环烷基可以是单环烃基，如环丙基、环丁基、环戊基或环己基。

术语“-C_1-6烷基-OH”中C_1-6烷基具有如上所述定义。

在本文中，“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的盐，这类盐用于哺乳动物体内时具有安全性和有效性，且具有应有的生物活性。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1 化合物1的合成（对照化合物）

。

步骤一：将化合物1-1（220 mg, 1.00 mmol）和(2S)-氮杂环丁烷-2-甲酸甲酯（181.4 mg, 1.20 mmol）溶于N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL）中，向反应体系中加入N,N-二异丙基乙基胺（386.7 mg, 2.99 mmol），室温搅拌30分钟。加入饱和氯化铵溶液（3 mL）淬灭反应，乙酸乙酯萃取（2×5 mL）。合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤后减压浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化得到中间体1-2。LCMS: 300.1 [M+H]⁺；

步骤二：将中间体1-2（214 mg, 0.72 mmol）溶于甲醇（3 mL），加入氢氧化锂（12.6M, 1 mL），室温搅拌30分钟。加入饱和氯化铵溶液（10 mL）淬灭反应，乙酸乙酯萃取（2×10mL）。合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤后减压浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化得到中间体1-3。LCMS: 286.1 [M+H]⁺；

步骤三：将中间体1-3（80 mg, 0.28 mmol）溶于吡啶（2.5 mL），加入T3P（50%乙酸乙酯溶液，535 mg, 1.68 mmol）和3-氯-4-氟-N-甲基苯胺（53.71 mg, 0.34 mmol），室温搅拌1.5小时。加水淬灭，乙酸乙酯萃取。合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤后减压浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化得到化合物1。LCMS: 427.1 [M+H]⁺。¹H NMR: (400MHz, CDCl₃) δ 7.69 (s, 1H), 7.56 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 7.04 (s, 1H), 4.95(s, 1H), 3.35-3.22 (m, 2H), 3.18 (s, 3H), 2.46 (s, 3H), 2.39-2.21 (m, 2H)。

实施例2 化合物2的合成

。

TBDPS：叔丁基二苯基硅烷基

步骤一：将化合物1-1（456.04 mg, 2.067 mmol）和化合物2-1（800 mg, 1.880mmol）溶于N,N-二甲基甲酰胺中，加入N,N-二异丙基乙基胺（0.93 mL, 5.639 mmol），加热至50℃反应1小时。将反应液浓缩后，粗品经硅胶柱层析分离纯化得到中间体2-2（576 mg,45%）。LCMS: 610.3 [M+H]⁺；

步骤二：将中间体2-2（576 mg, 0.945 mmol）溶于二氯甲烷（10 mL）中，加入三氟乙酸（5 mL），室温搅拌3小时。加入二氯甲烷稀释，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤后浓缩滤液，粗品经制备薄层色谱分离纯化得到中间体2-3（253 mg, 44%）。LCMS: 554.2 [M+H]⁺；

步骤三：将中间体2-3（230 mg, 0.415 mmol）溶于乙腈（3 mL），0℃下分批加入1-氯-N,N,2-三甲基丙烯胺（111.02 mg, 0.831 mmol），室温反应0.5小时。反应液浓缩后得到中间体2-4，直接用于下一步反应；

步骤四：将化合物2-5（67.48 mg, 0.415 mmol）溶于乙腈（2 mL），加入二甲氨基吡啶（0.17 mL, 1.245 mmol），0℃下分批加入酰氯中间体2-4（237.42 mg, 0.415 mmol），室温反应0.5小时。反应液浓缩后得到中间体2-6，直接用于下一步反应；

步骤五：将中间体2-6（172 mg, 0.246 mmol）溶于四氢呋喃（2 mL），分批加入四丁基氟化铵（192.96 mg, 0.738 mmol），室温搅拌0.5小时。加入二氯甲烷稀释，水洗，饱和食盐水洗涤。有机相浓缩，粗品经制备薄层色谱分离纯化得到化合物2。LCMS: 460.1 [M+H]⁺。¹H NMR: (400 MHz, DMSO-d₆) δ 7.81 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.53 (t, J = 8.0 Hz,2H), 7.06 (s, 1H), 4.99-4.95 (m, 1H), 4.92-4.83 (m, 1H), 4.24 (s, 1H), 3.98(s, 1H), 3.80 (s, 1H), 3.63 (s, 1H), 2.79-2.75 (m, 1H), 2.47 (d, J = 7.3 Hz,3H)。

参照实施例1和2的全部或部分合成方法选择相应的原料制备并表征了如下表1中的化合物：

表1

。

测试例1

聚合酶测定 (PicoGreen dsDNA assay) 实验步骤：使用Echo将Source板中的液体转移100 nL至384反应板中。转移5 μL 3CL POLQ-C工作液至384反应板中，1000 rpm离心1分钟，25℃孵育10分钟。转移5 μL 底物(dNTP&dsDNA)工作液至384反应板中，1000 rpm离心1分钟，25℃孵育60分钟。转移5 μL PicoGreen工作液至384反应板中，1000 rpm离心1分钟，25℃孵育90分钟。用CLARIOstar Plus读取Ex:485 nm\Em:520 nm的FI信号值，并计算IC₅₀。

测试结果如下表2所示：

表2

化合物	<![CDATA[IC<sub>50</sub>(nM)]]>
		1	103.9
2	23.5
		4	21.5
7	36.8

由上述结果可知，本发明四元环上含-C_1-6烷基-OH的化合物活性明显优于不含该基团的对照化合物（化合物1），且活性提高约3-5倍。

测试例2

DLD-1^BRCA2(-/-)细胞抗增殖活性测试步骤：DLD-1 ^BRCA2(-/-) 细胞培养在含有10%FBS的RPMI 1640 完全生长培养基。用胰蛋白酶消化并离心收集细胞，用完全生长培养基重悬细胞配制细胞悬液。每孔种植198µL 细胞至96孔平底细胞培养板，于37℃＆CO₂培养箱中培养过夜。每孔加入2µL化合物，于37℃＆CO₂培养箱中培养7天。将细胞培养板平衡至室温，1000rpm离心2min，吸弃100µL上清，加入60µL cell-titer Glo，室温培养30分钟后BMG读数，结果如下表3所示。

表3

化合物	<![CDATA[GI<sub>50</sub>(µM)]]>
		1	21.3
2	8.1
		6	4.3

由表3的数据可以看出，本发明化合物相对于对照化合物（化合物1）活性具有明显优势。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.式I所示的化合物或其药学上可接受的盐：

其中，R₁选自-C_1-6烷基-OH；

R₂选自C_1-6烷基或C_3-6环烷基；

R₃，R₄相同或不同，彼此独立地选自H，C_1-6烷基或卤素；

R₆选自CN或C_2-6炔基。

2.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，R₁选自-C_1-3烷基-OH；

R₂选自C_1-3烷基或环丙基；

R₃，R₄相同或不同，彼此独立地选自F或Cl；

R₆选自CN或C_2-3炔基。

3.根据权利要求1或2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，式I选自如下式Ia所示的结构：

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₆具有权利要求1或2所述定义；R₅选自无取代或任选被一个，两个，或更多个氘取代的如下基团：C_1-3烷基或C_3-6环烷基。

4.根据权利要求1或2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，式I选自如下式Ib所示的结构：

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₆具有权利要求1或2所述的定义。

5.根据权利要求1或2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，R₁选自-CH₂OH、-CH₂CH₂OH或-CH₂CH₂CH₂OH；

R₂选自甲基、乙基或环丙基；

R₃、R₄分别独立地选自F或Cl；

R₅选自甲基、乙基、CD₃或环丙基。

6.根据权利要求1或2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述化合物选自如下：

。

7.权利要求1-6任一项所述化合物或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗BRCA1/2缺失的疾病的药物中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述BRCA1/2缺失的疾病为癌症。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述癌症包括食管鳞癌、结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌、黑色素瘤、肺癌或膀胱癌。

10.一种药物组合物，其包括权利要求1-6任一项所述化合物或其药学上可接受的盐。