CN1620448A - 3位被杂环取代的哌啶－2,6－二酮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通式I的3位被杂环取代的哌啶－2，6－二酮以及它们的制备方法和在药物中的用途，特别是作为免疫调节剂在治疗和/或预防炎症和自身免疫性疾病，还有血液学－肿瘤学疾病方面的用途。

Description

3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮
本发明涉及具有通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮类物质、它们的制备方法以及它们在药物中的用途。
自身免疫性疾病起因于免疫系统对身体自身结构的反应作用。就此而论，这种疾病破坏了正常的身体自身组织的耐受性。除了抗体，特别是T淋巴细胞和单核细胞/巨噬细胞在多种自身免疫性疾病的发病机理中起了决定性的作用。活化的单核细胞/巨噬细胞分泌大量不同的促炎介质，这些介质直接或间接地导致引发由自身免疫性疾病引起的组织损伤。单核细胞/巨噬细胞的活化可以在和T淋巴细胞的相互作用时或通过细菌性产物(例如脂多糖(LPS))发生。一种通过活化单核细胞/巨噬细胞形成的促炎物质是白细胞介素-12(IL-12)。
IL-12是一种由共价键合的P35和P40链组成的含杂二聚分子。它由抗原呈递细胞(单核细胞/巨噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞)被多种微生物产物(如LPS、脂酰肽、细菌性DNA)活化后形成或与活化的T淋巴细胞相互作用形成(Trinchieri 1995，Ann.Rev.Immunol.13：251)。IL-12具有中心免疫调节重要性，并且导致促炎TH1反应的发展。对身体自身抗原的TH1免疫反应导致产生多种疾病，许多动物试验和最初临床调查清楚地证明了这点。IL-12的病理生理学重要性在多种疾病，例如类风湿性关节炎、多发性硬化、糖尿病以及肠炎、皮肤和粘膜疾病的动物模型中得到证实(Trembleau等.1995，Immunol.Today 16：383；Müller等.1995 J.Immunol.155：4661 Neurath等.1995，J.Exp.Med.182：1281；Segal等.1998.J.Exp.Med.187：537；Powrie等.1995.Immunity 3：171；Rudolphi等.1996，Eur.J.Immunol.26：1156；Bregenholt等.1998，Eur.J.Immunol.28：379)。通过施予IL-12可分别引发这些疾病；中和内源IL-12后，病症消除，这些动物最终被治愈。最近正研究在人体中应用IL-12的抗体。
白细胞介素IL-10抑制由人或鼠科动物的单核细胞/巨噬细胞合成促炎细胞因子TNFα、IL-1、IL-6、IL-8、IL-12和GM-CSF(Fiorentino等.，1991.J.Immunol.146：3444；De Waal Malefyt等.1991.J.Exp.Med.174：1209)。这种抑制作用还间接地阻断了由TH1淋巴细胞合成IFN-γ。有趣的是，由单核细胞/巨噬细胞形成IL-10略微滞后于促炎细胞因子的合成。用IL-10处理抗原呈递细胞导致它们失活。这种细胞不能活化T淋巴细胞增殖或合成IFN-γ。但是，如肠炎的动物模型的实例所示，这些T淋巴细胞自身分泌大量IL-10，能够抑制发炎反应(Groux等，1997.Nature 389：737)。IL-10还可以用来防止皮炎性疾病的发展(Enk等，1994.J.Exp.Med，179：1397)。
总之，可以说许多炎性疾病/自身免疫性疾病的病理生理学都归因于IL-12过量或IL-10缺乏。恢复促炎白细胞介素IL-12和抑炎白细胞介素IL-10之间的平衡，对于上述疾病有很大的治疗可能性。
IL-10还参与了细胞生存的调节。尤其是通过编程性细胞死亡来调节非控的细胞生长。在T淋巴细胞中IL-12具有反编程性细胞死亡作用，延长了T细胞的生存(Clerici等，1994，Proc.Natl.Acad.Sci.USA91：11811；Estaquier等，1995，J.Exp.Med.182：1759)。IL-12在局部过量形成导致肿瘤细胞的生存。因此IL-12形成的抑制剂在肿瘤的治疗中具有很大的治疗可能性。
一种具有抑制IL-12和增加IL-10的免疫调节作用的物质为沙利度胺。最近临床研究表明，沙利度胺在以下疾病中有积极作用：麻风结节性红斑(Sampaio等，1993，J.Infec.Dis.168：408)、口疮病(Jacobson等，1997，N.Engl.J.Med.336：1487)、慢性排斥反应(Vogelsang等，1992，N.Engl.J.Med.326：1055)、肠炎(Ehrenpreis等，1999，Gastroenterology 117：1271；Vasitiauskas等，1999，Gastroenterology，117：1278)和多种皮肤性疾病(Bemal等，1992，Int.J.Derm.31：599)。在治疗多种肿瘤疾病的临床研究中也取得了进展(Rajkumar，2001，Oncology，15：867)。在多发性骨髓瘤的治疗中也表现出一定的作用(Singhal，1999，N.Engl.J.Med.341：1 565)。但是，沙利度胺也会引起多种副作用，包括镇静作用、致畸性和神经病。此外，这种物质溶解性较差并且对于水解高度敏感。
因此，本发明的目的是制备具有如上所述的免疫调节性能并对水解敏感性较低以及具有较好的溶解度的新化合物。
特定取代的哌啶-2，6-二酮可以满足需要制备的化合物的这些要求。
因此，本发明提供了具有通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮。
其中
R1和R2相同或不同，代表H、Br、Cl、F、CF3、OH、NO2、NH2、N(CH3)2、C1-3烷基、C1-3烷氧基、苯基，或一起形成苯环的稠合环，其中所述环任选被R1和/或R2取代并且R1和R2如上定义，
R3代表H、甲基，或在存在C-N单键的情况下，代表OH、C1-3烷氧基或[O(CO)C1-3-烷基]，或和C原子一起形成羰基，
R4代表H、F、CF3或C1-3烷基，
R5代表H、CH2-OH或CH2-NR6R7，其中R6和R7相同或不同并代表1到6个碳原子的烷基(直链或支链)或和N原子一起代表吡咯烷、哌啶、六亚甲基亚胺或吗啉环，
n为0或1
和m为0、1或2。
本发明的化合物以纯对映异构体或非外消旋对映异构体混合物、外消旋物、非对映异构体或非对映异构体混合物、它们的游离碱和生理学上相容的有机或无机酸的盐形式存在。
优选的化合物为那些其中R1和R2相同或不同，代表H、Br、Cl、F、CF3、NO2、NH2、C1-3烷基、C1-3烷氧基，或一起形成苯环的稠合环；R3代表H或OH；R4代表H或甲基；以及R5代表H或CH2-NR6R7，其中R6和R7和N原子一起形成哌啶环；并且n＝0和m＝1或2的化合物。
特别优选为其中R1和R2相同或不同，代表H、Cl、F、CH3或NO2；R3、R4、R5代表H；n＝0和m＝1；并存在C＝N双键的化合物。
更优选的化合物包括：
1)3-(7-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐
2)3-(6-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐
3)3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐或盐酸盐
4)3-(2-羟基-1，4-二氢-2H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
5)3-(6-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐
6)3-(5-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
7)3-(8-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
8)3-(6-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
9)3-(8-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐
10)3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐
11)3-(4H-苯并[g]喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
12)3-(5-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
13)3-(5-硝基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
14)3-(7-三氟甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
15)3-(7-硝基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
16)3-(8-溴-6-甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
17)3-(5-甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
18)3-(6，7-二氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
19)3-甲基-3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
20)3-(4，5-二氢苯并[d][1，3]二氮杂-3-基)哌啶-2，6-二酮
21)3-(5-氨基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其二盐酸盐
22)3-(7-氨基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其二盐酸盐
23)3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)-1-哌啶-1-甲基-哌啶-2，6-二酮
以上化合物中最优选的是：
1)3-(7-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐
2)3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐
3)3-(5-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
4)3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐
5)3-(5-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
本发明还提供了制备式I的本发明化合物的方法。
式I的化合物通过以下方法得到：首先用具有通式III的3-溴哌啶-2，6-二酮衍生物将具有通式II的氨基化合物烷基化，形成具有通式IA的化合物：
Figure A0282815100121
其中在化合物IA、II和III中，R1至R4如上定义，并且如果R5不代表氢，则通过和甲醛、任选还与具有通式HNR6R7的胺一起反应引入该基团，其中R6和R7如上定义。
如果在式IA的化合物中，基团R4代表氢，则可以通过本领域已知的烷基化或卤化反应，采用如上定义的其它R4取代基替代。
如果在式IA的化合物中，R1和/或R2代表硝基，那么其中R1和R2代表氨基的化合物IA可以通过本领域已知的方法，例如用催化活化氢还原来制备。
式I的化合物还可通过首先用式IV的3-溴哌啶-2-酮的衍生物将式II的氨基化合物烷基化，形成通式IB的化合物，
然后将所得化合物氧化，优选用间氯过苯甲酸或氧化钌(IV)/高碘酸钠进行氧化，形成上式IA的化合物，并任选引入其它基团R4和/或基团R5。
优选的其中m＝1和n＝0并且R3代表H或OH的式I化合物通过如下方法制备：
首先用本领域已知的方法，在如CAL-B的帮助下，用如重铬酸吡啶鎓将通式VI的甲酰胺衍生物酶催氧化形成通式VII的苯甲醛；
Figure A0282815100141
其中R1和R2如上定义，可以通过相应的2-氨基苯甲醇的选择性N-甲酰化或通过N，O-二甲酰化衍生物的选择性O-脱甲酰化得到，
接着在氢化硼络合物(如硼氢化钠)存在下，用谷氨酰胺将所得苯甲醛还原氨化转化为通式VIII的化合物。
然后例如用N，N′-羰基二咪唑可将通式VIII的这些化合物环化形成通式IX的戊二酰亚胺，优选在用例如苯甲酸基羰基保护胺官能团(所述官能团例如采用溴化氢的冰醋酸溶液分离)之后进行所述环化；
最后在酸性催化剂存在下，在质子溶剂(例如水)中，由通式IX的这些化合物得到通式I的化合物，其中R1、R2和R4如上定义；m＝1；n＝0；存在C＝N双键；并且R3和/或R5代表氢原子，如上所述其中的R5可以被其他定义的取代基替代。
如果在通式IX的化合物中，胺官能团被苄氧基羰基保护，则氢解分离所述基团，得到其中R1和R2如上定义，存在C-N单键，并且R3代表羟基的通式I化合物。这些化合物可用在有机溶剂(例如甲醇)中的稀酸水解转化得到具有C＝N双键和其中R3＝H的通式I的化合物。
如果通式VII的化合物经还原氨化后，将反应混合物用酸处理，则得到通式X的化合物，其中R1、R2和R4如上定义。
将该化合物用例如乙酸酐/乙酰氯环化，得到通式I的化合物，其中m＝1和n＝0，存在C＝N双键，R1、R2和R4如上定义，R3和/或R5代表氢。据此，根据定义的其它基团R4和/或R5可任选用上述的方法引入。
用同样的方法，可以得到通式I中n＝2并且其它基团如上定义的化合物。
本发明的化合物有免疫调节活性，并在LPS活化单核细胞中诱导显著降低了IL-12的形成，同时使IL-10的形成增加。考虑到这种作用原理，这些化合物对于由IL-12形成过量和IL-10相对缺乏诱发产生的疾病有重大的治疗可能性。换句话说，即这些化合物可用于治疗和/或预防炎症和自身免疫性疾病。考虑到IL-12的反编程性细胞死亡作用，本发明的化合物也适用于抑制血液学/肿瘤学疾病中IL-12的形成。
这一点使所要求保护的化合物区别于已知的免疫调解剂如皮质类固醇激素(例如地塞米松)，所述皮质类固醇激素抑制单核细胞合成IL-10和IL-12。
和沙利度胺相比，这种新化合物的明显特征在于提高了疗效，具有良好的水溶性以及降低的对水解的敏感性。
上述疾病类型具体包括：皮炎(例如特异性皮炎、牛皮癣、湿疹、麻风结节性红斑)，呼吸道炎症(例如支气管炎、肺炎、支气管哮喘、ARDS(成人呼吸窘迫综合症)、结节病、硅肺病/纤维变性)，胃肠道炎症(例如胃和十二指肠溃疡、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎)和例如肝炎、胰腺炎、阑尾炎、腹膜炎、肾炎、口疮病(aphtosis)、结膜炎、角膜炎、葡萄膜炎和鼻炎等疾病。自身免疫性疾病包括例如关节炎(例如类风湿性关节炎、HLA-B27相关疾病、类风湿性脊椎炎)和多发性硬化、初期糖尿病或红斑狼疮。可应用的适应症还包括脓血症、脓血性休克、细菌性脑膜炎、真菌感染、AIDS的机遇性感染、恶性体质、移植排斥反应、移植物抗宿主反应和慢性心脏病、心机能不全、再灌注综合症和动脉硬化。可应用的医学适应症还包括慢性疼痛、fibromyalgia和sudeck病(交感反射性营养不良(RSD))。
所描述的免疫调解剂的临床应用病症还包括血液学疾病，如多发性骨髓瘤、脊髓发育不良(myelodisplastic)综合症和淋巴管炎，以及其它肿瘤学的病症，如恶性胶质瘤、前列腺癌、肾细胞癌、乳腺癌、甲状腺癌、头颈癌、胰腺癌和结肠癌，以及黑素瘤和kaposi肉瘤。
本发明的药物除了包含至少一种通式I的化合物外，还包含载体材料、填料、溶剂、稀释剂、着色剂和/或粘合剂。这些添加剂的选择和用量取决于所述药物是经口、经直肠、经眼(玻璃状体(intravitreal)、intracameral)、经鼻、局部(包括口腔和舌下)、阴道还是胃肠外(包括皮下、肌肉、静脉、真皮内、气管内和硬膜外)给药。
口服应用的适合制剂为片剂、咀嚼片剂、糖衣片剂、胶囊、颗粒剂、滴剂、糖汁或糖浆形式；胃肠外、局部和吸入应用的适合制剂包括溶液剂、混悬剂、易于重建的干燥制剂和喷雾剂形式。皮肤的应用形式包括软膏剂、凝胶剂、乳膏剂和糊剂。眼用的应用形式包括滴剂、软膏剂和凝胶剂。本发明的化合物以在溶液中的沉淀形式，以载体膜或贴剂形式，任选加入其它促进皮肤渗透的试剂是适合透皮应用的实例。本发明的化合物可以经口服或透皮使用的制剂形式，以缓释方式释放。
给予患者的活性成分的量根据患者的体重、给药方式、适应症、疾病的严重程度而异。
                          实施例
下面的实施例将更详细地说明本发明。
使用购自E.Merck，Darmstadt的硅胶60(0.040-0.063mm)作为色谱分离的固定相。洗脱液的混合比率一般用体积/体积表示。
各种物质通过其熔点和/或1H-NMR波谱来表征。波谱用VarianGemini 300仪器在300MHz下记录。化学位移以ppm(δ)给出。内标物为四甲基硅烷(TMS)。
                          实施例1
      3-(7-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；氢溴酸盐
步骤1：
N-(5-氯-2-羟甲基苯基)甲酰胺
在20℃下，将5.00g(2-氨基-4-氯苯基)甲醇、2.73g甲酸氰基甲酯和0.04g 4-N，N-二甲基氨基吡啶在50ml无水四氢呋喃中的溶液搅拌72小时。然后真空蒸发除去溶剂，并将残留物用50ml乙酸乙酯溶解。将溶液依次用0.01N的盐酸和饱和氯化钠溶液洗涤两次，每次100ml，经硫酸钠干燥并随后真空蒸发浓缩。将残留物通过硅胶快速色谱进行纯化，用乙酸乙酯/环己烷(2/1)作为洗脱剂。由此得到1.41g(理论值的24％)浅黄色晶体形式的标题化合物。
熔点：120-124℃
步骤2：
N-(5-氯-2-甲酰基苯基)甲酰胺
在20℃下，将1.40g得自步骤1的产物和3.40g重铬酸吡啶鎓在350ml无水二氯甲烷中的混合物搅拌24小时。然后过滤溶液，真空蒸发浓缩滤液。将残留物通过硅胶快速色谱进行纯化，用乙酸乙酯/环己烷(1/1)作为洗脱剂，得到0.88g(理论值的64％)晶体形式的标题化合物。
熔点：131-136℃
步骤3：
2-[(苄氧基羰基-4-氯-2-甲酰氨基苯基)氨基]-4-氨基甲酰基丁酸
将1.02g得自步骤2的产物在12ml四氢呋喃中的溶液加入到0.75gL-谷氨酰胺在2.8ml 2N氢氧化钠中的溶液里。在20℃下，将混合物搅拌1小时，冷却到0℃，分批加入0.13g硼氢化钠。在20℃下搅拌12小时后，在1小时内滴加1.47g二碳酸二苄酯在5.5ml四氢呋喃中的溶液，然后加入2ml 2N的氢氧化钠溶液。在20℃下搅拌12小时后，真空蒸发除去大部分的四氢呋喃，并将残留物用乙醚萃取三次，每次20ml。用2N的盐酸将水相酸化至pH为1，并用乙酸乙酯萃取三次，每次20ml。合并的有机相经硫酸钠干燥，并真空蒸发浓缩，得到0.99g(理论值的40％)标题化合物，所述化合物无需纯化可进行下一步反应。
步骤4：
(4-氯-2-甲酰氨基苄基)-(2，6-二氧代哌啶-3-基)-氨基甲酸苄酯
将0.98g得自步骤3的产物和0.97g N，N′-羰基二咪唑在50ml无水四氢呋喃中的溶液加热回流8小时。冷却后，真空蒸发浓缩混合物，用40ml水和40ml乙酸乙酯溶解残留物，并分离出有机相。水相用乙酸乙酯萃取3次，每次20ml。合并的有机相用水洗涤三次，每次20ml，然后用20ml饱和氯化钠溶液洗涤，并经硫酸钠干燥，接着真空蒸发浓缩。将残留物通过硅胶快速色谱进行纯化，用乙酸乙酯/环己烷(1/1)作为洗脱剂，得到0.37g(理论值的16％，相对于步骤2的产物计算)标题化合物。
步骤5：
N-{5-氯-2-[(2，6-二氧代哌啶-3-基氨基)甲基]-苯基}甲酰胺；氢溴酸盐
将0.9ml氢溴酸(33％HBr)在乙酸中的溶液加入到0.38g得自步骤4的产物在2ml乙酸中的溶液里，然后在20℃下将混合物搅拌1小时。再倒入400ml乙醚，将混合物冷却到0℃，然后分离析出的晶体。将所述固体用乙醚洗涤多次，并真空干燥，得到0.27g(理论值的83％)无色晶体形式的标题化合物。
熔点：155-180℃(分解)
步骤6：
3-(7-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；氢溴酸盐
在20℃下，将0.20g得自步骤5的产物在10ml蒸馏水中的溶液搅拌72小时。然后过滤混合物，真空蒸发浓缩滤液，并干燥残留物。得到0.13g(理论值的68％)白色固体形式的标题化合物。
熔点：160-200℃(分解)
1H-NMR(DMSO-d6)：2.57(m，2H)；2.82(m，2H)；4.80(m，1H)；
                 4.95(m，1H)；5.10(m，1H)7.30(m，2H)；
                 7.45(m，1H)；8.68(s，1H)；11.42(s，1H)
                        实施例2
    3-(6-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；氢溴酸盐
采用步骤1-6描述的方法，并用5-氯同分异构体替代实施例1步骤1中所用的苯甲醇，得到浅黄色晶体形式的标题化合物。
1H-NMR(DMSO-d6)：2.19(m，1H)；2.43(m，1H)；2.75(m，2H)；
                 4.78(m，2H)；5.02(m，1H)；7.18(d，1H)；
                 7.38(d，1H)；7.45(q，1H)；8.59(s，1H)；
                 11.35(s，1H)
                         实施例3
    3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；氢溴酸盐
步骤1：
(2-甲酰氨基苄基)-(2，6-二氧代哌啶-3-基)氨基甲酸苄酯
采用在步骤1-4中描述的方法，并在实施例1步骤1中使用(2-氨基苯基)甲醇，得到黄色粉末形式的标题化合物。
步骤2：
N-{2-[(2，6-二氧代哌啶-3-基氨基)甲基]苯基}甲酰胺
如实施例1步骤5描述，使1.00g得自步骤1的产物和3ml氢溴酸在乙酸中的溶液(33％HBr)反应。经过相同的后处理，得到0.79g(理论值的91％)黄色固体形式的标题化合物，所述化合物无需纯化直接进行下一步反应。
步骤3：
3-(4-H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；氢溴酸盐
在20℃下，将0.91g得自步骤2的产物在5ml蒸馏水中的溶液搅拌24小时。然后将反应物溶液真空蒸发至干。残留固体在乙醚中研碎成粉，得到0.85g(理论值的99％)黄色粉末形式的标题化合物。
熔点：218-222℃(分解)
1H-NMR(DMSO-d6)：2.23(m，1H)；2.48(m，1H)；2.71(m，2H)；
                 4.70(d，1H)；4.86(d，1H)；4.98(m，1H)；
                 7.22(m，2H)；7.34(m，2H)；8.53(s，1H)；
                 11.35(s，1H)
                         实施例4
    3-(2-羟基-1，4-二氢-2H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
在20℃、常压下，将溶解在950ml四氢呋喃中的1 5.90g得自实施例3步骤1的产物在15g披钯碳(10％钯)存在下进行氢化。过滤除去催化剂，真空蒸发浓缩滤液。得到10.30g(理论值的98％)标题化合物的非对映异构体混合物，为白色固体。
熔点：185-188℃
                         实施例5
    3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；盐酸盐
在20℃下，将10.20g得自实施例4的产物在210ml甲醇中的溶液和3.2ml 12N的盐酸搅拌24小时。真空蒸发浓缩大部分混合物，在过滤和干燥分离后，得到9.00g(理论值的82％)晶体形式的标题化合物。
熔点：172-178℃
1H-NMR(DMSO-d6)：2.22(m，1H)；2.48(m，1H)；2.71(m，2H)；
                 4.70(d，1H)；4.86(d，1H)；4.98(m，
                 1H)；7.22(m，2H)；7.35(m，2H)；
                 8.53(s，1H)；11.35(s，1H).
                       实施例6
    3-(6-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；盐酸盐
步骤1：
甲酸(2-甲酰氨基-5-甲氧基苄基)酯
将7.00g(2-氨基-5-甲氧基苯基)甲醇、9.8ml甲酸氰基甲酯和0.05g4-N，N-(二甲氨基)吡啶在30ml无水四氢呋喃中的溶液加热回流5小时。然后真空蒸发溶液，将残留物溶解于100ml乙酸乙酯中。将溶液冷却到0℃，析出晶体，将晶体抽滤、经甲醇洗涤并真空干燥。得到7.20g(理论值的75％)标题化合物。
熔点：117℃
步骤2：
N-(2-羟甲基4-甲氧基苯基)甲酰胺
将1.70g南极洲念珠菌脂肪酶B(Candida antarctica B lipase)(CAL-B)加入到5.90g得自步骤1的产物在190ml无水乙腈和10.3ml正丁醇中的溶液里，并在20℃下搅拌65小时。然后过滤混合物，并用乙腈洗涤。真空蒸发浓缩滤液后，得到5.00g(理论值的98％)标题化合物。
熔点：97-97℃
步骤3：
N-(2-甲酰基-4-甲氧基苯基)甲酰胺
用实施例1步骤2描述的重铬酸吡啶鎓将5.00g得自步骤2的产物氧化，得到3.62g(理论值的72％)标题化合物。
熔点：125-127℃
步骤4：
4-氨基甲酰基-2-(6-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)丁酸
将0.79g得自步骤3的产物在30ml甲醇中的溶液加入到0.58g L-谷氨酰胺在10ml甲醇和2ml 2N的氢氧化钠溶液中。在20℃下搅拌1小时后，将混合物冷却至0℃，并在30分钟内分批加入0.103g硼氢化钠。在0℃下将混合物搅拌12小时，然后将pH调节为2到3，在20℃下继续搅拌4小时。用氢氧化钠中和所述溶液，蒸馏除去甲醇。水溶性残留物用乙醚洗涤两次，每次15ml，然后真空蒸发浓缩。用25ml甲醇溶解残留物，并过滤除去不溶性成分。经真空蒸发滤液得到的残留物不需要纯化可以直接用于步骤5描述的反应。
步骤5：
3-(6-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；盐酸盐
在70℃下，将1.20g得自步骤4的粗产物在7ml乙酸酐和7ml乙酰氯中的溶液搅拌5小时，然后真空蒸发浓缩。用20ml甲醇溶解残留物，并和Amberlyst A-21离子交换剂搅拌1小时。过滤后，将滤液真空蒸发浓缩，将残留物通过硅胶快速色谱进行纯化，用氯仿/甲醇(4/1)作为洗脱剂。将这样得到的标题化合物的自由碱溶解在4ml甲醇中，随后往溶液中依次加入0.5ml氯化氢气体在乙醚中的饱和溶液和150ml乙醚。分离形成的盐并真空干燥，得到0.29g(理论值的23％，相对于步骤4中的L-谷氨酰胺计算)标题化合物。
1H-NMR(DMSO-d6)：2.45(m，4H)；3.76(s，3H)；4.65(d，1H)；
                 4.81(d，1H)；4.98(m，1H)6.8 8(m，2H)；
                 7.20(m，1H)；8.46(5，1H)；11.32(s，
                 1H)
                        实施例7
使用适当取代的离析物并应用实施例6描述的方法，同样可得到下列化合物(某些实施例中没有转化为相应的盐酸盐)。
   a.)3-(5-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：245-250℃(分解)
   b.)3-(8-氯4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：238-248℃
  c.)3-(6-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：75-79℃
  d.)3-(8-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；盐酸盐
熔点：152-159℃
  e.)3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：239-241℃(分解)
  f.)3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；盐酸盐
熔点：205-207℃
  g.)3-(4H-苯并[g]喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：238-242℃
  h.)3-(5-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：237-239℃(分解)
  i.)3-(5-硝基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：197-215℃
  j.)3-(7-三氟甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：230-234℃
  k.)3-(7-硝基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：＞360℃
  l.)3-(8-溴-6-甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：258-265℃
  m.)3-(5-甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：217-227℃
  n.)3-(6，7-二氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
熔点：360℃开始(分解)
  o.)3-甲基-3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮
1H-NMR(DMSO-d6)：1.59(s，3H)；1.93-2.70(m，4H)；4.35
                 (d，1H)；4.47(d，1H)；6.90-7.15(m，
                 4H)；7.36(s，1H)；11.04(s，1H)
                          实施例8
   3-(4，5-二氢苯并[d][1，3]二氮杂-3-基)哌啶-2，6-二酮
步骤1：
N-[2-(2-羟乙基)苯基]甲酰胺
在0℃下，将12.6ml甲酸滴加到15ml乙酸酐中，然后在60℃下将混合物搅拌2小时。冷却至20℃后，用140ml四氢呋喃稀释混合物，冷却至-4℃，并在该温度下滴加18.4g 2-(2-氨基苯基)乙醇在185ml四氢呋喃中的溶液。在-6℃下搅拌3小时后，将混合物用碳酸氢钾水溶液(25％KHCO3)中和，并用乙酸乙酯萃取四次，每次300ml。合并的萃取液经硫酸钠干燥，并真空蒸发浓缩。得到18.4g(理论值的94％)浅黄色晶体形式的标题化合物，熔点为49-54℃。
步骤2：
N-[2-(2-氧代乙基)苯基]甲酰胺或2-羟基-2，3-二氢吲哚-1-甲醛
在0℃并搅拌下，将49.4g重铬酸吡啶鎓加入到18.2g得自步骤1的产物在270ml无水二氯甲烷中的溶液里，然后在40℃下将混合物搅拌24小时。用Celite过滤后，将滤液真空蒸发浓缩，将残留物通过硅胶快速色谱进行纯化，用乙酸乙酯/环己烷(1/1)作为洗脱剂。得到7.5g(理论值的42％)浅黄色固体形式的标题化合物，熔点为84-91℃(分解)。
步骤3：
4-氨基甲酰基-2-(4，5-二氢苯并[d][1，3]二氮杂-3-基)丁酸
将4.6g得自步骤2的产物在110ml甲醇中的溶液加入到4.1g L-谷氨酰胺在14ml2N氢氧化钠和7ml乙醇中的溶液里，然后在20℃下将混合物搅拌2小时。接着将混合物冷却至0℃，分批加入0.64g硼氢化钠，在0℃下将混合物继续搅拌12小时。用2N的盐酸将反应物溶液的pH调节到3.5，在20℃下搅拌20小时。用氢氧化钠溶液中和后，经过过滤分离形成的固体，减压除去滤液中的甲醇。从水溶性的残留物中分离出3.0g(理论值的39％)标题化合物的粗品，产物无需纯化直接用于下一步反应。
步骤4：
3-(4，5-二氢苯并[1][1，3]二氮杂-3-基)哌啶-2，6-二酮
将12ml乙酰氯加入到3.0g得自步骤3的产物在12ml乙酸酐中的溶液内。将混合物在回流下搅拌32小时，然后在50℃下搅拌66小时，接着真空蒸发浓缩。将残留物通过硅胶快速色谱进行纯化，用三氯甲烷/甲醇(4/1)作为洗脱剂，得到0.79g(理论值的28％)浅黄色固体形式的标题化合物，所述化合物在250℃下开始熔解并分解。
1H-NMR(DMSO-d6/D2O)：2.10-2.20(m，1H)；2.25-2.40(m，1H)；
                     2.60-2.75(m，2H)；3.10-3.14(m，2H)；
                     3.54-3.85(m，2H)4.89(dd，1H)；
                     7.10-7.30(m，4H)；7.77(s，1H)
                        实施例9
a)3-(5-氨基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；二盐酸盐
在温度为20℃下，将0.315g得自实施例7i的产物在11ml N，N-二甲基甲酰胺和1.1ml 2N的盐酸中的溶液在0.057g二氧化铂(80％)存在下，用压力为3bar的氢气催化氢化。然后过滤分离催化剂，再将滤液真空蒸发浓缩。将剩余的固体用甲苯和乙醚处理多次，然后经五氧化二磷干燥。得到0.32g(理论值的88％)深色晶体形式的标题化合物，所述化合物在空气中潮解。
1H-NMR(DMSO-d6)：2.10-2.80(m，4H)；4.35(d，1H)；4.56(d，
                 1H)；5.03(dd，1H)；6.43(d，1H)；6.60(d，
                 1H)；7.03(dd，1H)；8.44(d，1H)；8.90
                 (s，2H)；11.34(s，1H).
b)3-(7-氨基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮；二盐酸盐
采用实施例9a中描述的方法，由得自实施例7k的产物得到标题化合物，产率为理论值的81％。
1H-NMR(DMSO-d6)：1.86-1.94(m，1H)；2.02-2.33(m，2H)；
                 2.40-2.59(m，1H)；4.51-4.57(m，2H)；
                 5.02-5.08(m，1H)；6.68-6.76(m，1H)；
                 6.93-7.10(m，2H)；8.50-8.56(m，1H)；
                 8.96(s，2H)；11.27(s，1H)
                       实施例10
3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)1-哌啶-1-甲基-哌啶-2，6-二酮
将1ml甲醛水溶液(37％)和0.8ml哌啶加入到2.61g得自实施例7e的产物在50ml乙醇中的悬浮液内。在50℃下将混合物搅拌1小时，然后真空除去大部分溶剂。在残留物中加入乙醚，过滤分离和真空干燥后，得到2.83g(理论值的79％)几乎无色的晶体形式的标题化合物。
1H-NMR(DMSO-d6)：1.36-1.48(m，6H)；1.95-2.06(m，1H)；
                 2.22-2.82(m，7H)；4.25(d，1H)；4.46(d，
                 1H)；4.52-4.68(m，3H)；6.66(dd，1H)；
                 6.81(m，1H)；6.90-6.95(m，1H)；7.11
                 (s，1H).
免疫调节作用研究
用脂多糖刺激人体单核细胞分泌IL-10和IL-12：
从人外周血液单核细胞(PBMC)中分离出人体单核细胞，其中PBMC通过使用ficoll密度梯度离心法，由经过肝素处理的纯血液得到。为此，将PBMC与单克隆抗体一起培养，所述单克隆抗体直接对抗单核细胞特异性的表面分子CD14，并在其上偶合了超顺磁的微滴(Miltenyi Biotech，Bergisch Gladbach)。为了从PBMC的细胞混合物中正选择标记的单核细胞，将整个细胞悬浮液加入到一个装有铁磁性载体基质的柱子里，并置于磁场中。这样，带有微滴的细胞被载体基质所束缚，而未标记的细胞通过柱子并被丢弃。从磁场中移走基质后，通过用缓冲剂冲洗已去除了磁性的柱子，来洗脱带抗体的细胞。用这种方法得到的CD14-阳性单核细胞群体的纯度为大约95-98％。这些单核细胞在37℃、5％CO2、密度为106细胞/毫升培养基(RPMI，补充10％胎儿牛血清)下，用溶解在DMSO中的试验物质培养1小时。随后加入20μg/mL来自E.coli(大肠杆菌)的LPS。24小时后，取不含细胞的培养上层清液，并测试其中IL-10和IL-12的含量。
在细胞培养上层清液中IL-12和IL-10的浓度通过使用两个抗-IL-12和IL-10的单克隆抗体的夹心酶联免疫吸附测定法(ELISAs)来测定(Biosource Europe，Fleurus，Belgium)。包括一条人IL-10和IL-12的参考标准曲线。IL-12的ELISA检出极限是10pg/ml，IL-10的ELISA检出极限是15pg/ml。
表1：和沙利度胺比较，试验物质对LPS活化单核细胞的IL-12和IL-10形成的影响
  实施例序号       IL-12形成的抑制率  IL-10形成的增加率最大(％)
最大(％) IC50(ng/ml)
    1     99     5     360
    3     98     10     230
    7a     98     1     365
    7h     97     6     316
    7f     98     0.8     420
    7n     84     42     263
    7m     89     50     202
    7i     96     36     211
    沙利度胺     80     100     180
具有式I描述的基本结构的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮根据浓度，可有效地抑制LPS活化的单核细胞形成IL-12。有趣的是，IL-10的形成在相同的浓度范围明显增加。IL-12的最大抑制作用以及IC50值明显高于沙利度胺。最有效的化合物为芳环的第五位或第七位包含一个氯或氟取代基的化合物或未取代的化合物。

Claims (13)

1.通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮，和它们的纯对映异构体或非外消旋对映异构体混合物、外消旋物、非对映异构体或非对映异构体混合物、它们的碱或生理学上相容的酸的盐：
其中
R1和R2相同或不同，代表H、Br、Cl、F、CF3、OH、NO2、NH2、N(CH3)2、C1-3烷基、C1-3烷氧基、苯基，或一起形成苯环的稠合环，其中所述环任选被R1和/或R2取代并且R1和R2如上定义，
R3代表H、甲基，或在存在C-N单键的情况下，代表OH、C1-3烷氧基或[O(CO)C1-3-烷基]，或和C原子一起形成羰基，
R4代表H、F、CF3或C1-3烷基，
R5代表H、CH2-OH或CH2-NR6R7，其中R6和R7相同或不同并代表1到6个碳原子的烷基(直链或支链)或和N原子一起代表吡咯烷、哌啶、六亚甲基亚胺或吗啉环，
n为0或1
和m为0、1或2。
2.权利要求1的化合物，其特征在于R1和R2相同或不同，代表H、Br、Cl、F、CF3、NO2、NH2、C1-3烷基、C1-3烷氧基，或一起形成苯环的稠合环；R3代表H或OH；R4代表H或甲基；R5代表H或CH2-NR6R7，其中R6和R7和N原子一起形成一个哌啶环；并且n＝0和m＝1或2。
3.权利要求1或2的化合物，其特征在于R1和R2相同或不同，代表H、Cl、F、CH3或NO2；R3、R4和R5代表H；n＝0和m＝1；并存在C＝N双键。
4.权利要求3的化合物，其特征在于所述基团R1和R2在第5位或第7位。
5.权利要求1的化合物，所述化合物包括：
3-(7-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐，
3-(6-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐，
3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其氢溴酸盐或盐酸盐，
3-(2-羟基-1，4-二氢-2H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(6-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐，
3-(5-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(8-氯-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(6-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(8-甲氧基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐，
3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其盐酸盐，
3-(4H-苯并[g]喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(5-氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(5-硝基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(7-三氟甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(7-硝基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(8-溴-6-甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(5-甲基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(6，7-二氟-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-甲基-3-(4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(4，5-二氢苯并[d][1，3]二氮杂-3-基)哌啶-2，6-二酮，
3-(5-氨基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其二盐酸盐，
3-(7-氨基-4H-喹唑啉-3-基)哌啶-2，6-二酮及其二盐酸盐，
3-(7-氟-4H-喹唑啉-3-基)-1-哌啶-1-甲基-哌啶-2，6-二酮。
6.制备权利要求1的通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮的方法，所述方法包括：首先用通式III的3-溴哌啶-2，6-二酮衍生物将通式II的氨基化合物烷基化，形成通式IA的化合物：
Figure A028281510004C1
其中在化合物IA、II和III中，R1至R4如上定义，并且，如果R5不代表H，则通过和甲醛、任选和通式为HNR6R7的胺一起反应引入该基团，其中R6和R7如上定义；并且如果在式IA的化合物中，基团R4代表H，则为了制备本发明的其中R4＝F、CF3、C1-3烷基的其它化合物，可以通过本领域已知的烷基化或卤化反应用前述R4取代基替代所述H。
7.制备权利要求1的通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮的方法，所述方法包括：首先用式IV的3-溴哌啶-2-酮衍生物将前述式II的氨基化合物烷基化，形成通式IB的化合物，
然后将此化合物氧化，优选用间氯过苯甲酸或氧化钌(IV)/高碘酸钠氧化，形成上式IA的化合物，并任选用上述方法(权利要求5)引入其它基团R4和/或R5。
8.制备权利要求1的通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮的方法，其中m＝1和n＝0并且R3代表H或OH，所述方法包括：首先用本领域已知的方法将通式VI的甲酰胺衍生物氧化形成通式VII的苯甲醛，
Figure A028281510005C2
其中R1和R2如上定义，该化合物可通过选择性N-甲酰化相应的2-氨基苯甲醇或选择性O-脱甲酰化N，O-二甲酰基衍生物得到，
Figure A028281510005C3
所得的通式VII的苯甲醛在氢化硼络合物存在下，用谷氨酰胺还原氨化转化为通式VIII的化合物，
然后可以在活化剂存在下，优选在N，N′-羰基二咪唑存在下，将通式VIII的化合物环化，形成通式IX的戊二酰亚胺，优选先用保护基，优选苄氧基羰基保护胺官能团后进行环化，随后再除去保护基，
Figure A028281510006C2
其中
A.在质子溶剂、酸性催化剂存在下，将通式IX的化合物转化为通式I的化合物，其中R1、R2和R4如上定义，m为1、n为0、存在C＝N双键，并且R3和/或R5代表H原子，其中当R5不为H时，可以用本发明的其它取代基如上进行替代，
或
B.通式IX的化合物，其中通过氢解将受保护基保护的胺官能团除去保护基，形成通式I的化合物，其中R1、R2和R4如上定义，存在C-N单键，和R3代表羟基；这些化合物任选在有机溶剂中的稀酸中水解进一步转化为具有C＝N双键和其中R3＝H的通式I的化合物。
9.制备权利要求1的通式I的3位被杂环取代的哌啶-2，6-二酮的方法，其中m＝1和n＝0且R3代表H，所述方法包括首先按照权利要求7的方法制备前述通式VII的化合物，接着还原氨化，然后用酸处理所得反应混合物，转化为通式X的化合物，其中R1、R2、R4如上定义，
Figure A028281510007C1
将所得通式X的化合物环化转化为通式I的具有C＝N双键的化合物，并任选引入如上(权利要求5)定义的其它基团R4和/或R5。
10.权利要求9的方法，其特征在于用相同的方法制备其中m＝2的通式I的相应化合物。
11.包含至少一种权利要求1的通式I的化合物和/或其对映异构体、非对映异构体、碱或生理学上相容的酸的盐作为活性成分的药物。
12.权利要求8的药物，所述药物对于治疗和/或预防炎症和自身免疫性疾病和/或血液学疾病和/或肿瘤学疾病有免疫调节作用。
13.权利要求1的通式I的至少一种化合物和/或其对映异构体、非对映异构体、碱或生理学上相容的酸的盐在制备治疗和/或预防炎症和自身免疫性疾病和/或血液学疾病和/或肿瘤学疾病的药物中的用途。
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