JP6556369B2 - ピリミジン又はピリドピロドン類化合物、及びその応用 - Google Patents

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Description

本発明は、薬物を調製する技術分野に関し、特にピリミジン又はピリドピリドン類化合物、及びその応用に関する。
サイクリン依存性キナーゼ(cyclin−dependentkinase,CDK)とサイクリン(cyclin)は、細胞周期の制御の重要な因子である。CDKは、cyclinと結合してヘテロ二量体を形成することができる。そのうち、CDKは触媒サブユニットであり、cyclinは調整サブユニットであり、様々なcyclin-CDK複合体を形成し、異なる基質をリン酸化させて、細胞周期の異なる時相に対してプロモーションと変換の機能を有している。
哺乳動物においては、少なくとも9種類のCDKが存在している。細胞は、G1期からS期へ変換するとき、主にG1期のCDKキナーゼにより制御される。G1期のサイクリン(cycling)と結合するCDKキナーゼは、主にCDK2、CDK4及びCDK6を含む。cyclin Dは、主にCDK4及びCDK6と結合して後者の活性を調整する。cyclin EはG1/S期にCDK2と結合して、CDK2のキナーゼ活性を呈して細胞がS期に入るのを促進する。G2/M期は主にCDK1キナーゼにより制御され、Cyclin A、cyclin BはCDK1と結合し、CDK1は基質タンパク質をリン酸化させる。ヒストンH1をリン酸化させると染色体の凝縮を引き起こし、また、核薄層タンパク質をリン酸化させると核膜を解体させる。M期において、M期促進因子(MPF)は、後期促進複合体APCを活性化し、ユビキチンをcycli A及びcyclin Bに接続させ、マルチユビキチン化することでこれらをプロテアソームに分解させ、1つの細胞周期を完成させる(Malumbres M. et al. Nat Cell Biol 11:1275,2009;Malumbres M. et al. Nat Rev Cancer 9:153,2009)。
細胞周期の制御不能なことは、ヒト腫瘍の共通特徴の1つである。腫瘍細胞においては、通常、不規則の増殖、ゲノム不安定性(DNAの突然変異の増加、及び染色体突然変異)、及び染色体不安定性(染色体の数増加)が生じる。細胞周期は、CDKsファミリーキナーゼにより制御される。腫瘍細胞においては、CDKs自身又はこれらのモジュレーター又はマイトジェンの上流通路の関連遺伝子と表遺伝子が変化するため、CDKs活性の異常が発生する(Cicenas J.J. Cancer Res Clin Oncol 147:1409,2011;Rizzolio F. et al. Curr Drug Targets 11:279,2010)。
過去10年間、CDK阻害剤が抗腫瘍新薬として開発されることは、世界の製薬業界においてホットスポットとなっており、20種類も超えるCDK阻害剤が臨床開発に移行された。CDK阻害剤は、抗腫瘍の臨床前の薬力学結果が顕著であるが、臨床試験の結果が良くないのが多かった。主たる問題点は、固形腫瘍に対する効能の欠如と、毒性が強いことを含む(Guha M. Nat Rev Drug Dis 11:892,2012)。効能及び毒性の原因で、CDK阻害剤AG−24322、ZK−304709、SNS−032、R547、Seliciclib、及びAZD5438の臨床研究は止められてしまった。深刻な毒性副作用が発生する原因を分析したところ、これらの薬物は、CDKのサブタイプに対する阻害は選択性が欠けていたため、深刻な毒性副作用が発生したことを見出した。
近年の研究により、CDK1は正常の細胞周期の制御に関与することが判った。他のCDKsが阻害されている場合、CDK1の活性が守られれば正常な細胞周期が維持される。CDK阻害剤の毒性副作用はCDK1及びCDK2の阻害に関連する。これに対して、CDK4及びCDK6サブタイプは、哺乳動物の細胞周期に必要なものでなく、特殊な細胞タイプの増殖のみにおいて重要な役割を果たし、腫瘍を抑制する肝心なターゲットとなっている(Guha M. Nat Rev Drug Dis 11:892,2012)。
CDK4とCDK6とは、緊密に関連し合っており、腫瘍細胞周期においてCyclin Dと結合してG1期からS期に入るのを促進し、DNAの複製と細胞分裂の細胞周期プロセスに必要な二つのキナーゼである。90%も超えるヒト腫瘍において、各種の遺伝子及び生化学的適応によりG1からS期への移行制御メカニズムが変化してしまったことが発見された。P16とヒト網膜芽細胞腫抑制タンパク質(retinoblastoma,Rb)とは、重要な腫瘍抑制タンパク質であり、細胞周期を制御することができる。P16遺伝子タンパク質は、CDK4、CyclinD1及びRbのフィードバックループを阻害し、Rbのタンパク質の活性を調整することにより、細胞の過増殖を防止して、腫瘍を抑制する。ヒト腫瘍(例えば、乳がんと骨髄腫)においては、CDK4とCDK6の活性化により細胞周期が変化することが証明された。CDK4とCDK6を阻害することにより、腫瘍抑制タンパク質Rbの不活性化を阻止し、腫瘍細胞周期の進行を干渉することができる(Choi YJ and Anders L,Oncogene 33:1890−903,2014)。
最近の研究により、CDK6は、転写複合体の一部として、腫瘍抑制遺伝子p16INK4aと血管新生促進因子VEGF−Aの発現を誘発していることが見出された。CDK6は、細胞の増殖と血管の新生を向上させることにより、腫瘍に対する促進機能を発揮する(Kollmann K. et al. Cancer Cell 24:167,2013)。
Palbociclib(PD−0332991)は、CDK4とCDK6を選択的に阻害し、細胞周期の制御を回復して、腫瘍細胞の増殖を阻止することができる。輝瑞(Pfizer)社は、今年の5月に、その中期臨床試験の結果に基づいて、アメリカ食品医薬品局(FDA)にNDA(New Drug Application)を行った。輝瑞II期研究によれば、閉経後の女性のエストロゲン受容体陽性(ER)、ヒト上皮増殖因子受容体2型陽性(HER )の局所終末期又は転移性乳がんの患者のうち、標準治療薬物であるレトロゾール(letrozole)で治療された組と比べると、palbociclibとletrozoleとを並行投薬された組は、疾病の無憎悪生存期間(PFS)が統計学的に顕著に延長し(20.2ヶ月vs10.2ヶ月、p=0.0004)、研究の主な目的に達した。非選択性のCDK阻害剤と異なり、CDK4/6阻害剤PD−0332991は副作用が少ない。主に白血球減少及び疲労(Pfizer Press Release 2014.4.6)という副作用が少ない。薬物動態学では、palbociclibの経口吸収後、血液中薬物濃度が低い。I期臨床結果によれば、25−150mgを1回で経口投与後、血中濃度は10−91mg/mLであり、AUCは58−641ng h/mLである。半減期が長い(平均値は25.9時間)ため、毎日繰り返して投与すると薬物は蓄積されてしまう(Keith T,et al. Clin Cancer Res 18:568,2011)。
選択性のCDK4及びCDK6阻害剤Palbociclib、LY2835219及びLEE011は、終末期乳がんを治療するためのIII期臨床試験に入っている。これは、CDK4/6が各種の固形腫瘍と血液腫瘍の細胞周期の制御不能において肝心な機能を発揮しているからである。現在、これらの薬物の臨床評価は、転移性乳がん、脂肪肉腫、非小細胞肺がん、肝がん、卵巣がん、膠芽腫、黒色腫、多発性骨髄腫、リンパ腫等を更に含んでいる。
Malumbres M. et al. Nat Cell Biol 11:1275,2009 Malumbres M. et al. Nat Rev Cancer 9:153,2009 Cicenas J.J. Cancer Res Clin Oncol 147:1409,2011 Rizzolio F. et al. Curr Drug Targets 11:279,2010 Guha M. Nat Rev Drug Dis 11:892,2012 Choi YJ and Anders L,Oncogene 33:1890−903,2014 Kollmann K. et al. Cancer Cell 24:167,2013 Keith T,et al. Clin Cancer Res 18:568,2011
これに鑑みて、本発明は、既存の技術においてCDK阻害剤が選択性に欠ける欠陥を克服して、ピリミジン又はピリドピリドン類化合物を提供することを目的とする。このような化合物は、選択的にサイクリン依存性キナーゼ(CDKs)のうちのCDK4とCDK6を阻害できる一方、CDK2キナーゼの活性に対する阻害はほとんどなく、このため、このような化合物は、CDK4とCDK6が関与する細胞周期の制御不能に起因する各種の疾病、特に悪性腫瘍の治療に用いられることができる。
本発明は、式(I)で示されるピリミジン又はピリドピリドン類化合物又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体を提供する。
うち、
Yは、C又はNから選択されるものであり、且つYとしてNが選択される場合、Rの置換がなく、
は、C1−C6アルキル基、C3−C6シクロアルキル基、C3−C6シクロアルキル基置換メチル基から選択されるものであり、
は、ハロゲン、COR、COORから選択されるものであり、
は、H、C1−C6アルキル基から選択されるものであり、
は、C1−C6アルキル基、ヒドロキシル基置換C1−C6アルキル基、アルコキシ基置換C1−C6アルキル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基から選択されるものであり、
は、H、C1−C6アルキル基、C1−C6フッ素含有のアルキル基、C3−C6シクロアルキル基から選択されるものであり、
は、H、F、CN、CHから選択されるものであり、
mは、0、1又は2から選択されるものであり、
nは、1、2又は3から選択されるものであり、
pは、1、2又は3から選択されるものである。
実施例6に係るCDK4/6阻害剤がMDA−MB−231乳がん細胞Rbの燐酸化を阻止する模式図である。 実施例7においてPD−0332991がラットに経口投与された後の、PD−0332991の血中薬物濃度の経時変化を示す血中薬物濃度−時間曲線図である。 実施例7ににおいて化合物1がラットに経口投与された後の、化合物1の血中薬物濃度の経時変化を示す血中薬物濃度−時間曲線図である。 実施例7において化合物2がラットに経口投与された後の、化合物2の血中薬物濃度の経時変化を示す血中薬物濃度−時間曲線図である。 実施例8において経口投与された後マウスの腫瘍の体積変化曲線図である。 実施例8において経口投与された後マウスの体重変化曲線図である。
本発明は、式(I)で示されるピリミジン又はピリドピリドン類化合物又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体を提供する。
うち、
Yは、C又はNから選択されるものであり、且つYとしてNが選択される場合、Rの置換がなく、
は、C1−C6アルキル基、C3−C6シクロアルキル基、C3−C6シクロアルキル基置換メチル基から選択されるものであり、
は、ハロゲン、COR、COORから選択されるものであり、
は、H、C1−C6アルキル基から選択されるものであり、
は、C1−C6アルキル基、ヒドロキシル基置換C1−C6アルキル基、アルコキシ基置換C1−C6アルキル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基から選択されるものであり、
は、H、C1−C6アルキル基、C1−C6フッ素含有のアルキル基、C3−C6シクロアルキル基から選択されるものであり、
は、H、F、CN、CHから選択されるものであり、
mは、0、1又は2から選択されるものであり、
nは、1、2又は3から選択されるものであり、
pは、1、2又は3から選択されるものである。
一部の実施例において、Rは、C1−C6アルキル基、ヒドロキシル基置換C1−C6アルキル基、アルコキシ基置換C1−C6アルキル基から選択されるものである。そのうち、ヒドロキシル基置換C1−C6アルキル基は、ヒドロキシル基置換エチル基であることが好ましい。
一部の実施例において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択されるものである。Rはメチル基であることが好ましい。
一部の実施例において、mは1から選択され、nは2から選択され、pは1又は2から選択される。
一部の実施例において、YはNである。
一実施例において、RはC3−C6シクロアルキル基から選択されるものであり、RはCORから選択されるものであり、RはC1−C6アルキル基から選択されるものであり、RはC1−C6アルキル基から選択されるものであり、RはHである。
一部の実施例において、Rはシクロペンチル基であり、RはCORから選択されるものであり、Rはメチル基であり、Rはメチル基またはエチル基であり、Rはメチル基であることが好ましく、RはHである。
一部の実施例において、本発明は下記の化合物から選択されるものである。
本発明はまた、前記ピリミジン又はピリドピリドン系化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体の、腫瘍予防・治療薬物の調製における応用を更に提供する。
一部の実施例において、前記腫瘍は固形腫瘍及び血液腫瘍である。
一部の実施例において、前記固形腫瘍及び血液腫瘍は、乳がん、脂肪肉腫、非小細胞肺がん、肝がん、卵巣がん、膠芽腫と、黒色腫、多発性骨髄腫、マントル細胞リンパ腫を含む。
一実施例において、前記乳がんは、閉経後の女性のエストロゲン受容体陽性及び/又はヒト上皮増殖因子受容体2型陰性の局所終末期又は転移性乳がんを含む。
本発明においては、有効成分として請求項1〜9のいずれか一項に記載の前記ピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体、並びにその薬学的に許容可能なキャリヤーを含む腫瘍を予防・治療するための医薬組成物が更に開示される。
従来技術と比べると、本発明は、次の有益な効果がある。本発明の式(I)で示されるピリミジン又はピリドピリドン類化合物は、一連の新しい化合物であり、このような化合物は、CDK4とCDK6を選択的に阻害することができ、CDK4とCDK6が関与する細胞周期の制御不能に起因する様々な疾病、特に悪性腫瘍の治療に用いられることができる。
本発明において、Rがアルキル基である場合、化合物は、CDK6及びCDK4に対する活性が高く、Rがアリール基である場合、化合物は、CDK6に対する活性を失ってしまう。
特に、そのうち一部の化合物は、選択性が高く、活性が高く、抗腫瘍細胞増殖効果が強い特性を持っている。酵素活性阻害実験において、CDK4及びCDK6を阻害するIC50は、10nM(10nmol/L)以下に達することができる一方、CDK2を阻害するIC50は、500nMを上回って、阻害活性がほとんどない。腫瘍細胞増殖抑制実験において、SW620、ZR−75−1、MDA−MB−231腫瘍細胞株に対するIC50は0.5μM、0.1μM以下さえにも達することができる。細胞周期阻害実験において、濃度依存で、G1期細胞の成長を停止させ、S期細胞を減少させ、IC50は、およそ40nMであり、陽性コントロールより少し増しである。ウエスタンブロット(Western Blot)実験において、MDA−MB−231乳がん細胞に作用した後、RbのSer780サイトでのリン酸化を効果的に低減することができる。
且つ、そのうち一部の化合物は、薬物動態学実験において優れた特性を示し、試験対象動物に同じ投与量を投与した後、本発明の化合物のAUC値は陽性コントロールより高く、特に、化合物2は、そのAUCがおよそ陽性コントロールの9倍であり、優れた経口吸収効果を挙げている。
文献に記載されている標準方法または実験室の実験で証明された標準方法以外に、下記のスキームで示される反応を用いて本発明の化合物を調製することができる。このため、下記のスキームは、本発明を説明するためのものであり、列挙される化合物又は何れかの特定の置換基に限定されるものでない。前記方法は、説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
スキーム1
スキーム2
スキーム3
<実施例1>
6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(1−(2−(methylsulfonyl)ethyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物1)を調製する。
ステップ1aにおいて、5−ヨード−2−クロロ−4−シクロペンチルアミノピリミジン(5−iodine−2−chloro−4−cyclopentyl−aminopyrimidine)(化合物102)を調製する。
2,4−ジクロロ−5−ヨードピリミジン(化合物101)(80.00g、0.291mol、1.0当量)をエタノール(800mL)に溶解し、トリエチルアミン(88.18g、0.873mol、3.0当量)を加える。そして、混合物をアイスバスに置いて撹拌し、温度が0℃−5℃まで下がったとき、シクロペンチルアミン(49.50g、0.582mol、2.0当量)を滴下し始め、30分滴下し、5℃ほどの温度のままで撹拌する。HPLCで監視して、2,4−ジクロロ−5−ヨードピリミジンのピーク面積比が1%より小さくなるとき、反応を止める。反応液を濃縮した後、酢酸エチル(300mL)を加えて希釈し、水(300mL)を加えて抽出し、分液する。水相は酢酸エチル(200mL×2)で抽出される。有機相を合併して、飽和食塩水(200mL)で有機相を抽出した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。有機相を真空濃縮し、残留物をシリカゲルカラム(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=50:1)で分離した後、化合物5−ヨード−2−クロロ−4−シクロペンチルアミノピリミジン(87.88g、収率:93.5%)を得た。LCMS(ESI):m/z 324[M+1]
ステップ1bにおいて、(E)−エチル−3−(2−クロロ−4−(シクロペンチルアミノ)ピリミジン−5−イル)ブタ−2−エノエート((E)−Ethyl−3−(2−chloro−4−(cyclopentylamino)pyrimidin−5−yl)but−2−enoate)(化合物104)を調製する。
5−ヨード−2−クロロ−4−シクロペンチルアミノピリミジン(化合物102)(20.00g、0.0619mol、1.0当量)をジメチルホルムアミド(200mL)に溶解し、そして、水(20mL)、炭酸ナトリウム(16.40g、0.1547mol、2.5当量)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロライド(2.17g、0.0031mol、0.05当量)を順次加える。窒素の保護下で、混合物を90℃のオイルバスに置いて撹拌し、温度が90℃まで上がったときから、(Z)−エチル−3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2−ブテノアート(化合物103)(19.32g、0.0805mol、1.3当量)を30分間滴下し、90℃の温度のままで撹拌する。HPLCで監視して、5−ヨード−2−クロロ−4−シクロペンチルアミノピリミジンのピーク面積比が1%より小さくなるとき、反応を停止させる。反応液を室温まで冷却し濾過する。フィルターケーキをメチルtert−ブチルエーテル(100mL)で洗う。濾液にメチルtert−ブチルエーテル(200mL)と水(400mL)とを加えて抽出し分液する。水相をメチルtert−ブチルエーテル(200mL×2)で抽出する。有機相を合併して、飽和食塩水(200mL)で有機相を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。有機相を真空濃縮し、残留物をシリカゲルカラム(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=20:1)で分離した後、化合物(E)−エチル−3−(2−クロロ−4−(シクロペンチルアミノ)ピリミジン−5−イル)−2−ブテノアート(13.85g、収率:72.4%)を得た。LCMS(ESI):m/z 310[M+1]
ステップ1cにおいて、2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチル−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン(2−chloro−8−cyclopentyl−5−methyl−8H−pyrido[2,3−d]pyrimidin−7−one)(化合物105)を調製する。
(E)−エチル−3−(2−クロロ−4−(シクロペンチルアミノ)ピリミジン−5−イル)−2−ブテノアート(化合物104)(20.00g、0.0647mol、1.0当量)をジメチルホルムアミド(200mL)に溶解し、そして炭酸セシウム(42.16g、0.1294mol、2.0当量)を加え、室温で撹拌する。HPLCで監視して、化合物104のピーク面積比が1%より小さくなると、反応を停止させる。反応液を濾過し、フィルターケーキをメチルtert−ブチルエーテル(100mL)で洗う。濾液にメチルtert−ブチルエーテル(200mL)と水(400mL)とを加えて抽出し分液する。水相をメチルtert−ブチルエーテル(200mL×2)で抽出する。有機相を合併して、飽和食塩水(200mL)で有機相を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。有機相を真空濃縮し、残留物をシリカゲルカラム(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=10:1)で分離した後、化合物2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチル−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン(13.94g、収率:81.9%)を得た。LCMS(ESI):m/z 264[M+1]
ステップ1dにおいて、6−ブロモ−2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチル−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン(6−bromo−2−chloro−8−cyclopentyl−5−methyl−8H−pyrido[2,3−d]pyrimidin−7−one)(化合物106)を調製する。
化合物2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチル−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン(化合物105)(19.84g、0.0754mol、1.0当量)を酢酸(200mL)に溶解し、酢酸ナトリウム(24.75g、0.3017mol、4.0当量)を加え、室温で撹拌し、臭素(48.26g、0.3017mol、4.0当量)を20分間ゆっくりと滴下し、そして、混合物を50℃のオイルバスに置いて撹拌する。HPLCで監視して、化合物105のピーク面積比が1%より小さくなると、反応を停止させる。反応液を室温まで冷却した後、飽和亜硫酸ナトリウム水溶液(200mL)を加え、そしてとジクロロメタン(300mL)を加えて、抽出して分液する。水相をジクロロメタン(150mL×2)で抽出する。有機相を合併して、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(200mL×3)で有機相を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。有機相を真空濃縮し、残留物をシリカゲルカラム(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=30:1〜10:1)で分離した後、化合物6−ブロモ−2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチル−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン(21.50g、収率:83.1%)を得た。LCMS(ESI):m/z 344[M+1]
ステップ1eにおいて、tert−ブチル−4−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(tert−butyl−4−(6−aminopyridin−3−yl)piperidine−1−carboxylate)(化合物107)を調製する。
5−ブロモ−2−ニトロピリジン(107A)(2.6g、12.8mmol、1.0当量)と、tert−ブチル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−3,6−ジヒドロピリジン−1(2H−カルボキシレート(107B)(tert−butyl−4−(4,4,5,5−tetramethyl−1,3,2−dioxaborolan−2−yl)−3,6−dihydropyridine−1(2H)−carboxylate)(4.8g、15.5mmol、1.2当量)と、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロライド(0.9g、1.28mmol、0.1当量)と、炭酸セシウム(8.4g、25.8mmol、2当量)とを、15mLの水と150mLのN,N−ジメチルホルムアミドに溶解する。窒素の保護下で、反応システムを、予熱された90℃のオイルバスに置いて1時間加熱反応する。反応が完了した後、反応システムを室温まで冷却し、酢酸エチルで抽出する。有機相を飽和食塩水で多数回洗った後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮する。最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=10:1〜3:1)で精製して、黄い固体、即ちtert−ブチル−6−ニトロ−3’,6’−ジヒドロ−[3,4'−ピリジン]−1'(2'H)−カルボキシレート(107C)(3.53g、収率:90%)を得た。LCMS(ESI):m/z 306[M+H]
上記化合物107C(3.53g、11.6mmol、1.0当量)を100mLのメタノールに溶解し、炭素上パラジウム(0.353g)を加え、水素環境中、室温で一晩撹拌する。反応が完了した後、濾過することで反応液の中の炭素上パラジウムを除去する。メタノールでフィルターケーキを多数回洗って、濾液を減圧濃縮する。最後、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜30:1)で精製して、黄い固体、即ちtert−ブチル−4−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(2.5g、収率:78%)を得た。LCMS(ESI):m/z 278[M+H]
ステップ1fにおいて、tert−ブチル 4−(6−((6−ブロモ−8−シクロペンチル−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(tert−butyl 4−(6−((6−bromo−8−cyclopentyl−5−methyl−7−oxo−7,8−dihydropyrido[2,3−d]pyrimidin−2−yl)amino)pyridin−3−yl)piperidine−1−carboxylate)(化合物108)を調製する。
化合物tert−ブチル−4−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物107)(2.5g、9mmol、2.25当量)を80mLの無水テトラヒドロフランに溶解し、そして氷水浴に入れる。窒素の保護下で、水素化ナトリウム(0.452g、10.8mmol、2.7当量)を加え、アイスバスで15分間撹拌する。そして、反応システムに30mLの化合物6−ブロモ−2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチル−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン(106)(1.4g、4mmol、1.0当量)のテトラヒドロフラン溶液を30mL滴下し、室温で一晩撹拌して、水でクエンチングし減圧濃縮する。最後、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜30:1)で精製して、黄い固体、即ちtert−ブチル−4−(6−((6−ブロモ−8−シクロペンチル−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(2.145g)を得た。LCMS(ESI):m/z 583[M+1]
ステップ1gにおいて、tert−ブチル−4−(6−((8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)リジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(tert−butyl 4−(6−((8−cyclopentyl−6−(1−ethoxyvinyl)−5−methyl−7−oxo−7,8−dihydropyrido[2,3−d]pyrimidin−2−yl)amino)pyridin−3−yl)piperidin−1−carboxylate)(化合物109)を調製する。
化合物tert−ブチル−4−(6−((6−ブロモ−8−シクロペンチル−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物108)(300mg、0.515mmol、1.0当量)と、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(54mg、0.051mmol、0.1当量)と、トリブチル−1−エトキシビニルスズ(371mg、1.03mmol、2.0当量)とを、40mLのトルエンに溶解し、窒素の保護下で、130℃まで加熱し、一晩還流させる。反応が完了した後、反応システムを室温まで冷却し、減圧濃縮する。最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜30:1)で精製して、黄い固体、即ちtert−ブチル−4−(6−((8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(150mg、収率:51%)を得た。LCMS(ESI):m/z 575[M+1]
ステップ1hにおいて、6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物110)を調製する。
tert−ブチル−4−(6−((8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリジン−2−イル)アミノ)リジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物109)(150mg、0.261mmol)を100mLのジクロロメタンに溶解し、4mLの6mol/Lの塩酸を加え、室温で2時間撹拌する。反応が完了した後、飽和炭酸水素ナトリウムを加えてpHを8−9に調整し、濾過することで生じられた無機塩を除去し、濾液を減圧濃縮する。最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜15:1)で精製して、白い固体、即ち6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(80mg、収率:62%)を得た。LCMS(ESI):m/z 447[M+H]H NMR(500MHz,DMSO−d):δ 10.21(s,1H),8.9(s,1H),8.22(s,1H),7.98(d,J=8.5Hz,1H)7.69(d,J=8.6Hz,1H),5.84(m,1H),3.03(d,J=11.9Hz,2H),2.60(dd,J=23.9,11.9Hz,3H),2.43(s,3H),2.32(s,3H),2.26(s,3H),1.90(s,2H),1.79(s,2H),1.70(d,J=12.0Hz,2H),1.55(ddd,J=21.311.3,7.0Hz,4H)。
ステップ1iにおいて、2−(メチルスルホニル)エチルメタンスルホネート(2−(methylsulfonyl)ethyl methanesulfonate)(化合物111−1)を調製する。
窒素の保護下で、2−(メタンスルホニル)エタノール(143mg、1.15mmol、1.0当量)を20mLのジクロロメタンに溶解し、室温で塩化メタンスルホニル(144mg、1.26mmol、1.1当量)を滴下し、直後にトリエチルアミン(349mg、3.45mmol、3.0当量)を加える。最後に、混合物を40℃で20時間撹拌する。反応液を、室温まで冷却し、炭酸水素ナトリウム水溶液で洗い、乾燥して、次のステップに直接的に用いられる2−(メチルスルホニル)エチルメタンスルホネート(0.056M、20mL)を得た。
ステップ1jにおいて、6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(1−(2−(methylsulfonyl)ethyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物1)を調製する。
化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(化合物110)(100mg、0.22mmol、1.0当量)をアセトニトリル(30mL)に溶解し、炭酸カリウム(30mg、0.22mmol、1.0当量)を加え、窒素の保護下で、80℃まで昇温し、2−(メチルスルホニル)エチル メタンスルホネート(111−1)溶液(50mL、0.28mmol、1.2当量)をゆっくりと滴下し、80℃条件で4時間撹拌する。反応液を、室温まで冷却し、ジクロロメタンと水で抽出し、分液する。有機相を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た黄色の固体粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜10:1)で分離し精製して、白色の固体、即ち化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(80mg、収率:65.8%)を得た。LCMS(ESI):m/z 553[M+1]。融点:256.3−260.2℃;H NM(500MHz,DMSO−d6) δ 10.21(s,1H),8.99(s,1H),8.24(s,1H),7.98(d,J=8.5Hz,1H),7.73(d,J=8.5Hz,1H),5.84(p,J=9.0Hz,1H),3.31(d,J=6.5Hz,2H),3.03(m,5H),2.75(t,J=6.5Hz,2H),2.55(d,J=14.9Hz,1H),2.43(s,3H),2.32(s,3H),2.26(s,2H),2.09(t,J=11.3Hz,2H),1.90(s,2H),1.79(d,J=10.2Hz,4H),1.65(m,4H)。
<実施例2>
6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(3−(メチルスルホニル)プロピル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(1−(3−(methylsulfonyl)propyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物2)を調製する。
ステップ2aにおいて、1−ブロモ−3−(メチルスルホニル)プロパン(1−bromo−3−(methylsulfonyl)propane)(化合物112−2)を調製する。窒素の保護下で、3−(メチルスルホニル)プロパノール(50mg、0.36mmol、1.0当量)を10mLのジクロロメタンに溶解し、アイスバスで三臭化リン(0.04mL、0.43mmol、1.2当量)を滴下する。そして、反応液を室温まで昇温し、15時間撹拌する。反応液を氷水にゆっくりと入れた後、ジクロロメタンを加えて抽出し、分液する。有機相を水で洗い、乾燥して濃縮した後、無色油状液体、即ち1−ブロモ−3−(メチルスルホニル)プロパン(49mg、収率:68%)を得た。
ステップ2bにおいて、6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(3−(メチルスルホニル)プロピル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(1−(3−(methylsulfonyl)propyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物2)を調製する。
化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(化合物110)(30mg、0.067mmol、1.0当量)をアセトニトリル(20mL)に溶解し、炭酸カリウム(18mg、0.134mmol、2.0当量)を加え、1−ブロモ−3−(メチルスルホニル)プロパン(112−2)溶液(20mg、0.1mmol、1.5当量)をゆっくりと滴下し、窒素の保護下で、80℃まで昇温し4時間撹拌する。反応液を、室温まで冷却し、ジクロロメタンと水で抽出し、分液する。有機相を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィで(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜10:1)分離し精製して、白色の固体、即ち化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(3−(メチルスルホニル)プロピル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(10mg、収率:26.4%)を得た。LCMS(ESI):m/z 567[M+1]H NMR(500MHz,DMSO−d6) δ 10.21(s,1H),8.99(s,1H),8.24(d,J=2.3Hz,1H),7.99(d,J=8.6Hz,1H),7.73(dd,J=8.6,2.4Hz,1H),5.84(m,1H),3.13(m,2H),2.97(d,J=13.3Hz,5H),2.55(dd,J=9.6,6.0Hz,1H),2.43(m,5H),2.32(s,3H),2.27(m,2H),2.03(t,J=10.8Hz,2H),1.87(m,4H),1.78(d,J=10.4Hz,4H),1.70(td,J=12.3,3.3Hz,2H),1.60(m,2H)。
<実施例3>
6−アセチル−2−((5−(1−(2−((4−クロロフェニル)スルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−8−シクロペンチル−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−2−((5−(1−(2−((4−chlorophenyl)sulfonyl)ethyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)−8−cyclopentyl−5−methylpyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物4)を調製する。
ステップ3aにおいて、1−((2−ブロモエチル)スルホニル)−4−クロロベンゼン(1−((2−bromoethyl)sulfonyl)−4−chlorobenzene)(化合物112−4)を調製する。
1,2−ジブロモエタン(4.7g、25mmol、5.0当量)を100mLのアセトニトリルに溶解し、室温で炭酸カリウム(828mg、6.0mmol、1.2当量)を加え、続いて、4−クロロチオフェノール(720mg、5.0mmol、1.0当量)のアセトニトリル溶液(10mL)をゆっくりと加え、室温で2時間撹拌する。反応液を酢酸エチルと水で抽出し、分液する。有機相を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=100:1)で分離し精製して、化合物(2−ブロモエチル)(4−クロロフェニル)スルファン(1.0g、収率:80%)を得た。得られた(2−ブロモエチル)(4−クロロフェニル)スルファン(1.0g、4mmol、1.0当量)を100mLのジクロロメタンに溶解し、アイスバスで3−クロロ過安息香酸(2.06mg、12mmol、3.0当量)を複数回に分けて加え、室温で2時間撹拌する。反応液をジクロロメタンと水で抽出し、分液する。有機相を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=100:1〜30:1)で分離し精製して、化合物1−((2−ブロモエチル)スルホニル)−4−クロロベンゼン(500mg、収率:44%)を得た。
ステップ3bにおいて、6−アセチル−2−((5−(1−(2−((4−クロロフェニル)スルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−8−シクロペンチル−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−2−((5−(1−(2−((4−chlorophenyl)sulfonyl)ethyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)−8−cyclopentyl−5−methylpyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物4)を調製する。
化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(化合物110)(100mg、0.22mmol、1.0当量)をN,N−ジメチルホルムアミド(30mL)に溶解し、窒素の保護下で、80℃まで昇温して固体が全て溶解された後、反応液を室温まで冷却し、炭酸カリウム(30mg、0.22mmol、1.0当量)を加える。その後、1−((2−ブロモエチル)スルホニル)−4−クロロベンゼン(112−4)(80mg、0.28mmol、1.2当量)のアセトニトリル溶液を2mLゆっくりと滴下し、40℃で4時間撹拌する。反応液を、室温まで冷却し、ジクロロメタンと水で抽出し、分液する。有機相を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た黄色固体の粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜10:1)で分離し精製して、白色固体の化合物6−アセチル−2−((5−(1−(2−((4−クロロフェニル)スルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−8−シクロペンチル−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(20mg、収率:14%)を得た。LCMS(ESI):m/z 649[M+1]H NMR(500MHz,DMSO−d6) δ 10.22(s,1H),8.99(s,1H),8.14(d,J=2.2Hz,1H),7.96(m,3H),7.75(d,J=8.6Hz,2H),7.56(dd,J=8.6,2.3Hz,1H),5.85(m,1H),3.58(t,J=6.3Hz,2H),2.75(d,J=11.0Hz,2H),2.64(t,J=6.3Hz,2H),2.43(s,3H),2.38(s,1H),2.32(s,3H),2.26(dd,J=11.4,7.9Hz,2H),1.90(dd,J=13.4,8.0Hz,4H),1.80(m,2H),1.59(m,4H),1.15(dd,J=12.2,3.0Hz,2H)。
<実施例4>
6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−3−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(1−(2−(methylsulfonyl)ethyl)piperidin−3−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物5)を調製する。
ステップ4aにおいて、2−クロロ−8−シクロペンチル−6−ヨード−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(2−chloro−8−cyclopentyl−6−iodo−5−methylpyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物201)を調製する。
2−クロロ−8−シクロペンチル−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(化合物105)(20g、76mmol、1.0当量)を250mLのトリフルオロ酢酸と10mLの無水トリフルオロ酢酸の中に溶解し、窒素の保護下で、N−ヨードスクシンイミド(68.5g、304mmol、4.0当量)を加え、80℃まで加熱する。1時間後、反応液を減圧濃縮し、亜硫酸水素ナトリウム溶液を加えて、残りのN−ヨードスクシンイミドを除去し、ジクロロメタンで抽出し、飽和食塩水で2回洗う。有機相を、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧濃縮した後、白色の固体、即ち、化合物2−クロロ−8−シクロペンチル−6−ヨード−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(29g、収率:98.5%)を得た。LCMS(ESI):m/z 390[M+1]
ステップ4bにおいて、2−クロロ−8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(2−chloro−8−cyclopentyl−6−(1−ethoxyvinyl)−5−methylpyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物202)を調製する。
窒素の保護下で、2−クロロ−8−シクロペンチル−6−ヨード−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(化合物201)(15g、38.56mmol、1.0当量)と、(1−エトキシビニル)トリブチルスズ(13.8g、42.4mmol、1.1当量)とを、150mLのトルエンに溶解して120℃まで加熱し、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロライド(2.43g、3.8mmol、0.1当量)を加えて、125℃で3時間反応する。反応液を減圧濃縮して得た粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:酢酸エチル/石油エーテル=1/10〜1/5)で精製して、ブラウン色の固体、即ち化合物2−クロロ−8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(282mg、収率:18.5%)を得た。LCMS(ESI):m/z 334[M+1]
ステップ4cにおいて、tert−ブチル−3−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(tert−butyl 3−(6−aminopyridin−3−yl)piperidine−1−carboxylate)(化合物203)を調製する。
2−ニトロ−5ブロモピリジン(107A)(1.0g、4.98mmol、1.0当量)と、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロライド(174mg、0.25mmol、0.05当量)と、無水炭酸セシウム(2.43g、7.47mmol、1.5当量)とを、5mLの水と50mLのN,N−ジメチルホルムアミドに混合させ、窒素の保護下で、化合物tert−ブチル−5−ピナコールボロネート−3,4−ジヒドロピリジン−1(2H)−カルボキシレート(203A)(2.13g、6.89mmol、1.4当量)を加えて、85℃まで加熱する。1時間後、室温まで冷却し、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で2回洗う。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮する。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:酢酸エチル/石油エーテル=10/100〜50/100)で精製して、黄色の固体、即ち化合物tert−ブチル−6'−ニトロ−5,6−ジヒドロ−[3,3'−ビピリジン]−1(4H)−カルボキシレート(203B)(282mg、収率:18.5%)を得た。LCMS(ESI):m/z 306[M+1]
水素環境で、上記調製された化合物203B(100mg、0.33mmol、1.0当量)と炭素上パラジウム(10mg、10%)とを、メタノール(10mL)が入っている反応フラスコに加えて、30℃で一晩撹拌する。濾過した後、濾液を真空濃縮して、化合物tert−ブチル−3−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(89mg、粗生成物であって、次のステップに直接的に用いる)を得た。LCMS(ESI):m/z 278[M+1]
ステップ4d:tert−ブチル−3−(6−((8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(tert−butyl 3−(6−((8−cyclopentyl−6−(1−ethoxyvinyl)−5−methyl−7−oxo−7,8−dihydropyrido[2,3−d]pyrimidin−2−yl)amino)pyridin−3−yl)piperidine−1−carboxylate)(化合物204)を調製する。
窒素の保護下で、化合物tert−ブチル−3−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物203)(89mg、0.32mmol、1.0当量)と、化合物2−クロロ−8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチルピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(202)(106mg、0.32mmol、1.0当量)と、4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)−9,9−ジメチルキサンテン(17mg、0.029mmol、0.09当量)と、炭酸セシウム(156mg、0.48mmol、2.0当量)と、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(15mg、0.016mmol、0.05当量)とを、トルエンが入っている反応フラスコに加えて、90℃まで加熱する。5時間撹拌した後、反応液を真空濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:メタノール/ジクロロメタン=0/100〜5/100)で分離し精製して、黄色コロイドのtert−ブチル−3−(6−((8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(96mg、収率:52.2%)を得た。LCMS(ESI):m/z 575[M+1]
ステップ4eにおいて、6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(ピペリジン−3−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(piperidin−3−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物205)を調製する。
化合物tert−ブチル−3−(6−((8−シクロペンチル−6−(1−エトキシビニル)−5−メチル−7−オキソ−7,8−ジヒドロピリド[2,3−d]ピリミジン−2−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物204)(96mg、0.167mmol、1.0当量)をジクロロメタン(50mL)に溶解し、塩酸メタノール溶液(5mL)をゆっくりと滴下し、3時間撹拌する。その後、減圧し溶媒を除去して、化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(ピペリジン−3−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(83mg、粗生成物)を得て、次の反応に直接用いる。LCMS(ESI):m/z 447[M+1]
ステップ4fにおいて、6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−3−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(6−acetyl−8−cyclopentyl−5−methyl−2−((5−(1−(2−(methylsulfonyl)ethyl)piperidin−3−yl)pyridin−2−yl)amino)pyrido[2,3−d]pyrimidin−7(8H)−one)(化合物5)を調製する。
化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(ピペリジン−3−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(化合物205)(60mg、0.134mmol、1.0当量)をアセトニトリル(30mL)に溶解し、炭酸カリウム(18mg、0.134mmol、1.0当量)を添加し、窒素の保護下で、70℃まで昇温し、2−(メチルスルホニル)エチルメタンスルホネート(111−1)のジクロロメタン溶液(3mL、0.161mmol、1.2当量)をゆっくりと滴下し、70℃で3時間撹拌する。室温まで冷却し、反応液をジクロロメタンと水で抽出し、分液する。有機相を水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た黄色固体の粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜10:1)で分離し精製して、黄色固体の化合物6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−3−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(58mg、収率:78.4%)を得た。LCMS(ESI):m/z 553[M+1]。融点:109−113℃;H NMR(500MHz,DMSO−d6) δ 10.24(s,1H),9.00(s,1H),8.27(d,J=2.2Hz,1H),8.01(d,J=8.6Hz,1H),7.75(dd,J=8.6,2.3Hz,1H),5.85(m,1H),3.31(dd,J=6.6,2.8Hz,2H),3.03(s,3H),2.93(dd,J=23.9,11.2Hz,2H),2.77(m,3H),2.43(s,3H),2.32(s,3H),2.27(m,2H),2.07(dt,J=11.3,10.0Hz,2H),1.92(dd,J=7.6,5.5Hz,2H),1.78(m,4H),1.60(dd,J=13.8,8.9Hz,3H),1.47(dd,J=12.2,3.5Hz,1H)。
<実施例5>
3−アセチル−1−シクロペンチル−4−メチル−7−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(3−acetyl−1−cyclopentyl−4−methyl−7−((5−(1−(2−(methylsulfonyl)ethyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)−1,6−naphthyridin−2(1H)−one)(化合物13)を調製する。
ステップ5aにおいて、2−クロロ−4−アミノ−5−ヨードピリジン(2−chloro−5−iodopyridin−4−amine)(化合物302)を調製する。
窒素の保護下で、2−クロロ−4−アミノピリジン(化合物301)(15g、0.116mol、1当量)をアセトニトリル(200mL)に溶解し、オイルバスで70℃まで加熱し、ヨードスクシンイミド(NIS)(33g、0.139mol、1.2当量)をゆっくりと加え、16時間撹拌する。室温まで冷却し、反応システムが乳白色になるまで飽和チオ硫酸ナトリウム溶液を加える。その後、反応システムのpH値が9〜10に調整されるように飽和炭酸ナトリウム水溶液を加える。酢酸エチル(500mL)を加えて抽出する。有機相を分け出して、飽和食塩水(100mL)で2回洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、真空濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=20/1)で分離し精製して、2−クロロ−5−ヨードピリジン−4−アミン(23g、収率:78.1%)を得た。LCMS(ESI):m/z 255[M+1]
ステップ5bにおいて、2−クロロ−4−シクロペンチルアミノ−5−ヨードピリジン(2−chloro−N−cyclopentyl−5−iodopyridin−4−amine(化合物303)を調製する。
窒素の保護下で、2−クロロ−4−アミノ−5−ヨードピリジン(302)(23g、90.6mmol、1当量)と、炭酸セシウム(177g、0.544mol、6当量)と、ブロモシクロペンタン(81g、0.544mol、6当量)とを、反応フラスコに入れ、塩化チオニル(500mL)を溶媒として90℃まで加熱し、36時間撹拌する。濾過して酢酸エチルで抽出する。有機相を水(500mL)で3回洗い、飽和食塩水(400mL)で3回洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、真空濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=10/1)で分離し精製して、2−クロロ−4−シクロペンチルアミノ−5−ヨードピリジン(6g、収率:20.5%)を得た。LCMS(ESI):m/z 323[M+1]
ステップ5cにおいて、エチル(E)−3−(6−クロロ−4−シクロペンチルアミノ)ピリジン−3−イル)−2−ブテノアート(ethyl(E)−3−(6−chloro−4−(cyclopentylamino)pyridin−3−yl)but−2−enoate)(化合物304)を調製する。
窒素の保護下で、2−クロロ−4−シクロペンチルアミノ−5−ヨードピリジン(化合物303)(6g、18.6mmol、1当量)と、炭酸ナトリウム(4.93g、46.5mmol、2.5当量)と、(Z)−エチル−3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−2−ブテノアート(化合物103)(5.8g、24.2mmol、1.3当量)と、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロライド(1.31g、1.86mmol、0.1当量)とを、反応フラスコに入れ、DMFと水(10:1)とを溶媒として90℃まで加熱し、3.5時間反応する。酢酸エチル(400mL)を加え、水(200mL)で3回洗い、塩水(100mL)で1回洗い、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=4/1)で分離し精製して、エチル(E)−3−(6−クロロ−4−シクロペンチルアミノ)ピリジン−3−イル)−2−ブテノアート(化合物304)(5.2g、収率:90.9%)を得た。LCMS(ESI):m/z 309[M+1]
ステップ5dにおいて、7−クロロ−1−シクロペンチル−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(7−chloro−1−cyclopentyl−4−methyl−1,6−naphthyridin−2(1H)−one)(化合物305)を調製する。
エチル(E)−3−(6−クロロ−4−シクロペンチルアミノ)ピリジン−3−イル)−2−ブテノアート(化合物304)(5.2g、16.9mmol、1当量)をトルエン(20mL)に溶解し、DBU(1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ−7−エン)(2.57g、1.69mmol、0.1当量)を加え、還流するまで加熱し、16時間撹拌する。室温まで冷却し、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=15/1)で分離し精製して、7−クロロ−1−シクロペンチル−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(3.7g、収率:83.4%)を得た。LCMS(ESI):m/z 263[M+1]
ステップ5eにおいて、3−ブロモ−7−クロロ−1−シクロペンチル−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(3−bromo−7−chloro−1−cyclopentyl−4−methyl−1,6−naphthyridin−2(1H)−one)(化合物306)を調製する。
化合物7−クロロ−1−シクロペンチル−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(化合物305)(3.7g、14.1mmol、1当量)を氷酢酸(10mL)に溶解し、酢酸ナトリウム(4.62g、56.4mmol、4当量)を加え、50℃まで加熱する。臭素(4.9g、15.5mmol、1.1当量)を酢酸に溶解して、反応フラスコにゆっくりと滴下する。3.5時間撹拌する。室温まで冷却し、澄むまでゆっくりと飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、その後、反応システムのpHが9〜10に調整されるように飽和炭酸ナトリウム水溶液を加える。ジクロロメタン(200mL)で抽出し、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=10/1)で分離し精製して、3−ブロモ−7−クロロ−1−シクロペンチル−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(H)−オン(3g、収率:62.6%)を得た。LCMS(ESI):m/z 341[M+1]
ステップ5fにおいて、7−クロロ−1−シクロペンチル−3−(1−エトキシビニル)−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(7−chloro−1−cyclopentyl−3−(1−ethoxyvinyl)−4−methyl−1,6−naphthyridin−2(1H)−one)(化合物307)を調製する。
窒素の保護下で、3−ブロモ−7−クロロ−1−シクロペンチル−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(化合物306)(1.5g、4.41mmol、1当量)と、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(509mg、0.44mmol、0.1当量)と、トリブチル(I−エトキシビニル)スズ(2.07g、5.73mmol、1.3当量)とを、反応フラスコに入れ、トルエン(20mL)で溶解し、還流するまで加熱し、16時間反応する。減圧濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル=10/1)で分離し精製して、7−クロロ−1−シクロペンチル−3−(1−エトキシビニル)−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(1.0g、収率:68.3%)を得た。LCMS(ESI):m/z 333[M+1]
ステップ5gにおいて、tert−ブチル−4−(6−((1−シクロペンチル−3−(1−エトキシビニル)−4−メチル−2−オキソ−1,2−ジヒドロ−1,6−ナフチリジン−7−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(tert−butyl 4−(6−((1−cyclopentyl−3−(1−ethoxyvinyl)−4−methyl−2−oxo−1,2−dihydro−1,6−naphthyridin−7−yl)amino)pyridin−3−yl)piperidine−1−carboxylate)(化合物308)を調製する。
7−クロロ−1−シクロペンチル−3−(1−エトキシビニル)−4−メチル−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(化合物307)(150mg、0.45mmol、1.0当量)と、tert−ブチル−4−(6−アミノピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物107)(165mg、0.585mmol、1.3当量)と、炭酸セシウム(300mg、0.9mmol、2.0当量)と、4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)−9,9−ジメチルキサンテン(21mg、0.036mmol、0.08当量)とを、30mLのトルエンに分散させる。窒素の保護下で、Pd(dba)(トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、16mg、0.018mmol、0.04当量)を加える。当該反応システムを予熱された130℃のオイルバスに置いて、加熱しして還流させ、6時間撹拌する。反応が完了した後、室温まで冷却し、減圧濃縮する。最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜15:1)で精製して、黄色の固体、即ちtert−ブチル−4−(6−((1−シクロペンチル−3−(1−エトキシビニル)−4−メチル−2−オキソ−1,2−ジヒドロ−1,6−ナフチリジン−7−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(176mg、収率:68%)を得た。LCMS(ESI):m/z 574[M+1]
ステップ5hにおいて、3−アセチル−1−シクロペンチル−4−メチル−7−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(3−acetyl−1−cyclopentyl−4−methyl−7−((5−(piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)−1,6−naphthyridin−2(1H)−one)(化合物309)を調製する。
tert−ブチル−4−(6−((1−シクロペンチル−3−(1−エトキシビニル)−4−メチル−2−オキソ−1,2−ジヒドロ−1,6−ナフチリジン−7−イル)アミノ)ピリジン−3−イル)ピペリジン−1−カルボキシレート(化合物308)(176mg、0.307mmol)を30mLのジクロロメタンに溶解し、6mLの6mol/Lの塩酸を加えて、室温で2時間撹拌する。pH値が8〜9に調整されるように反応液に飽和炭酸水素ナトリウム溶液を加える。そして、生じられた無機塩を濾過により除去し、濾液を減圧濃縮する。最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜10:1)で精製して、黄色の固体、即ち3−アセチル−1−シクロペンチル−4−メチル−7−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(62mg、収率:45%)を得た。LCMS(ESI):m/z 446[M+1]。融点:190.5−191.7;H NMR(500MHz,DMSO−d6) δ 10.08(d,J=17.5Hz,1H),8.77(d,J=11.5Hz,1H),8.30(s,1H),8.14(d,J=9.4Hz,1H),7.61(m,1H),7.41(d,J=8.6Hz,1H),5.70(m,1H),3.36(m,3H),2.98(t,J=11.5Hz,1H),2.86(t,J=11.9Hz,1H),2.43(s,3H),2.36(d,J=8.5Hz,3H),2.26(m,4H),1.85(m,8H)。
ステップ5iにおいて、3−アセチル−1−シクロペンチル−4−メチル−7−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(3−acetyl−1−cyclopentyl−4−methyl−7−((5−(1−(2−(methylsulfonyl)ethyl)piperidin−4−yl)pyridin−2−yl)amino)−1,6−naphthyridin−2(1H)−one)(化合物13)を調製する。
化合物3−アセチル−1−シクロペンチル−4−メチル−7−((5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(化合物309)(140mg、0.31mmol、1.0当量)をアセトニトリル(50mL)に溶解し、炭酸カリウム(43mg、0.31mmol、1.0当量)を加え、50℃まで昇温した後、2−(メチルスルホニル)エチルメタンスルホネート(111−1)溶液(20.7mL、0.37mmol、1.2当量)をゆっくりと滴下し、80℃で2時間撹拌する。室温まで冷却し、反応液をジクロロメタンと水とで抽出し、分液する。有機相を食塩水で2回洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得た黄色の固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶離液:ジクロロメタン/メタノール=100:1〜10:1)で分離し精製して、黄色固体の化合物3−アセチル−1−シクロペンチル−4−メチル−7−((5−(1−(2−(メチルスルホニル)エチル)ピペリジン−4−イル)ピリジン−2−イル)アミノ)−1,6−ナフチリジン−2(1H)−オン(117mg、収率:68.4%)を得た。LCMS(ESI):m/z 552[M+1]。融点:140.7−144.9℃;H NMR(500MHz,DMSO−d6) δ 10.03(s,1H),8.77(s,1H),8.28(s,1H),8.13(s,1H),7.63(d,J=8.5Hz,1H),7.37(d,J=8.5Hz,1H),5.68(p,J=9.1Hz,1H),3.31(d,J=6.6Hz,2H),3.05(s,3H),3.01(d,J=10.2Hz,2H),2.74(t,J=6.2Hz,2H),2.51(s,1H),2.43(s,3H),2.34(s,3H),2.24(d,J=15.0Hz,2H),2.18(s,2H),2.08(t,J=11.2Hz,2H),1.89(d,J=9.3Hz,2H),1.76(d,J=11.9Hz,4H),1.63(dd,J=22.7,11.5Hz,2H)。
<実施例6 生物活性試験>
一、酵素活性阻害試験
1、実験方法
(1)CDK2活性阻害試験
キャリパー移動度シフトアッセイ(Caliper mobility shift assay)を用いて、CDK2プロテインキナーゼの活性を測定した(J Biomol Screen 14:31,2009参照)。上記取得した化合物をDMSOで溶解した後、キナーゼ緩衝液(20mM HEPES−pH7.5、0.01%Triton X−100、10mM MgCl、2mM DTT)で希釈した。384ウェルプレートに5μLの10%DMSOで溶解された5倍の終濃度の化合物を入れ、化合物なしのコントロールウェルに5μLの10%DMSOを入れ、酵素活性なしのコントロールウェルに5μLのキナーゼ緩衝液を入れた。10μLの2.5倍希釈されたCDK2酵素溶液(Carna,Cat.No 04−103)を加えて、室温で10分間インキュベートする。そして、10μLの2.5倍希釈された基質溶液Peptide FAM−P18(GL Biochem,Cat. No.114202)を加えた。28℃で60分間インキュベートした後、25μLの停止液を加えて反応を停止させた。Caliper EZ Reader II(Caliper Life Sciences)でコンバージョン率データを読み出す。コンバージョン率データを阻害率データに変換した。そのうち、maxは、DMSOの化合物なしのコントロールウェルでのコンバージョン率を示し、minは、酵素活性なしのコントロールウェルでのコンバージョン率を示す。化合物濃度と阻害率とをそれぞれ横、縦座標として、曲線を描いた。XLFit excel add−in version 4.3.1というソフトウェアを用いて曲線をフィッティングし、IC50を計算した。阻害率%=(max−コンバージョン率)/(max−min)×100とする。
(2)CDK4活性阻害試験
キャリパー移動度シフトアッセイ(Caliper mobility shift assay)を用いて、CDK4プロテインキナーゼの活性を測定した(J Biomol Screen 14:31,2009参照)。上記取得した化合物をDMSOで溶解した後、キナーゼ緩衝液(20mM HEPES−pH7.5、0.01% Triton X−100、10mM MgCl2、2mM DTT)で希釈した。384ウェルプレートに5μLの10%DMSOで溶解された5倍の終濃度の化合物を入れ、化合物なしのコントロールウェルに5μLの10%DMSOを入れ、酵素活性なしのコントロールウェルに5μLのキナーゼ緩衝液を入れた。10μLの2.5倍希釈されたCDK4酵素溶液(GST−CDK4(1−303end)/GST−CycD3(1−292end;Carna,Cat.No04−105))を加えた後、室温で10分間インキュベートする。そして、10μLの2.5倍希釈された基質溶液Peptide FAM−P8(GL Biochem,Cat.No.112396)を加えた。28℃で3時間インキュベートした後、25μLの停止液を加えて反応を停止させた。Caliper EZ Reader II(Caliper Life Sciences)でコンバージョン率データを読み出した。上記の方法によりコンバージョン率データを阻害率データに変換した。そのうち、阻害率%=(max−コンバージョン率)/(max−min)×100とする。
(3)CDK6活性阻害試験
キャリパー移動度シフトアッセイ(Caliper mobility shift assay)を用いてCDK6プロテインキナーゼの活性を測定した(J Biomol Screen 14:31,2009参照)。上記取得した化合物をDMSOで溶解した後、キナーゼ緩衝液(20mM HEPES−pH7.5、0.01%Triton X−100、10mM MgCl、2mM DTT)で希釈した。384ウェルプレートに5μLの10%DMSOで溶解された5倍の終濃度の化合物を入れ、化合物なしのコントロールウェルに5μLの10%DMSOを入れ、酵素活性なしのコントロールウェルに5μLのキナーゼ緩衝液を入れた。10μLの2.5倍希釈されたCDK6酵素溶液(GST−CDK6(1−326end);Carna,Cat.No04−107)を加えて、室温で10分間インキュベートし、そして、10μLの2.5倍希釈された基質溶液Peptide FAM−P8(GL Biochem,Cat.No.112396)を加えた。28℃で40分間インキュベートした後、25μLの停止液を加えて反応を停止させた。Caliper EZ Reader II(Caliper Life Sciences)でコンバージョン率データを読み出した。コンバージョン率を阻害率データに変換した。そのうち、maxはDMSOコントロール(化合物なし)のコンバージョン率を示し、minは、酵素活性なしのコントロールのコンバージョン率を示す。上記の方法によりコンバージョン率データを阻害率データに変換した。そのうち、阻害率%=(max−コンバージョン率)/(max−min)×100とする。
2、実験結果
上記の実験結果は下記の表に示されている。
上記の結果からわかるように、本発明の化合物は、CDK2を阻害するIC50がI、即ち少なくとも>500nMであって、阻害活性がほとんどない一方、CDK6を阻害するIC50が50nM以下(化合物4は例外)であり、CDK4を阻害するIC50が10nM以下である。即ち、このような化合物は、CDK4とCDK6とを選択的に阻害することができ、CDK2に対する阻害活性がほとんどなく、CDK4とCDK6に対する阻害活性が高くて50nM、10nM以下さえに達することができ、高選択性と高活性の特徴を持っている。
二、腫瘍細胞増殖抑制実験
1、実験方法
CellTiter−Glo発光細胞生存率アッセイキット(Promega,Madison,WI)を用いてアデノシン三リン酸(ATP)の含有量を測定することにより、細胞の活力を評価した。腫瘍細胞株(SW620、ZR−75−1、MDA−MB−231)は中国上海復旦IBS細胞資源中心とアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection,ATCC)から購入されたものである。細胞を細胞培養プレートからパンクレアチンで消化されて、DPBS培地で再懸濁させた後、Scepter自動セルカウンター(Millipore #PHCC00000)を用いて細胞密度を測定した。細胞を44,000個/mLの細胞溶液に希釈した。密度が調整された細胞溶液を、90μL/ウェルで細胞アッセイプレートに入れた。ウェルプレートを37℃の5%COインキュベーターで24時間培養した後、濃度が異なる試験対象化合物を加えた。細胞は、10%のウシ胎児血清の存在下で、化合物とともに72時間培養された。CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assay kit(メーカーマニュアル参照)を用いて、ATPの含有量を測定することにより、細胞成長に対する阻害を評価した。簡単に言えば、ウェルあたりに30μLのCellTiter−Glo(登録商標)試薬を加えて、10分間振ることにより、細胞溶解を誘導し、そしてFluoroskan Ascent FL(Thermo)を用いて蛍光信号を検出して記録した。ジメルスルホキシドで72時間処理された細胞から最大の信号値を得た。単独の培地(細胞数はゼロ)から最小の信号値を得た。阻害率%=(最大の信号値−化合物の信号値)/(最大の信号値−最小の信号値)×100。GraphPad Prism V5.0(GraphPad Software,San Diego,CA)ソフトウェアを用いてデータを処理する。S字形の投与量−反応曲線をフィッティングすることによりIC50値を計算した。
2、実験結果
上記実験の結果は下記の表に示されている。
上記の結果からわかるように、本発明の化合物は、SW620、ZR−75−1、MDA−MB−231腫瘍細胞株のいずれに対しても阻害活性を有し、且つ一部の化合物の活性が高い。
三、細胞周期阻害実験
1、実験方法
本実験で採用された細胞周期とアポトーシスアッセイキット(Beyotime,C1052)は、典型的なヨウ化プロピジウム染色(Propidium staining、即ちPI staining)方法を用いて細胞周期とアポトーシスを分析するアッセイキットである。ヨウ化プロピジウム(Propidium、PIと略称されている)は、二本鎖DNAの蛍光染料である。ヨウ化プロピジウムは二本鎖DNAと結合して蛍光を発生することができ、且つ蛍光強度が二本鎖DNAの含有量に正比例する。細胞内のDNAがヨウ化プロピジウムにより染色された後、フローサイトメーターを用いて細胞のDNAの含有量を測定することができ、DNAの含有量の分布状況により、細胞周期とアポトーシスを分析することができる。
MDA−MB−231細胞を、3×10個/ウェルで6ウェル培養プレートに接種して、24時間培養した。試験対象化合物又はコントロール化合物(PD−0332991又はLY2835219)を加えて24時間経過後、1000rcfで3分間遠心処理をして細胞を収集し、PBS(リン酸緩衝液)で2回洗った。予冷された70%エタノールを加えて4℃で一晩固定し、1000rcfで10分間遠心処理をし、1×PBSで2回洗い、PI染色液を加えて30分間染色し、フローサイトメーターで細胞周期G1の停止を検出し、分析した。
2、実験結果
CDK4及びCDK6は、腫瘍細胞周期においてcyclin Dと結合することにより、G1期からS期に入ることを促進する。CDK4/6阻害剤は、腫瘍細胞がG1期からS期に入ることを選択的に停止させる。フローサイトメトリによりMDA−MB−231乳がん細胞周期を測定した結果、表3に示すように、本発明のCDK4/6阻害剤化合物は、濃度依存により、G1期の細胞成長を停止させ、S期の細胞を減少させる。
四、ウエスタンブロット(Western Blot)実験
1、実験方法
MDA−MB−231細胞を単層培養により成長させ、試験対象化合物又はコントロール化合物(PD−0332991又はLY2835219)を加えて16時間培養した後、予冷されたPBSで2回洗い、細胞を収集し、生物学的サンプルホモジナイザーで2〜3回均質化し、4℃、13,000rpmで10分間遠心処理をし、上清を取った。Branfor法を用いてタンパク質濃度を測定し、ローディングバッファー(Beyotime,#P0015L)を加えて100℃で8分間煮て、8%〜10%SDS−PAGE電気泳動によりタンパク質を分離してPVDF膜に移転した。5%脱脂粉乳で膜を45分間ブロックし、一次抗体のβ−actin(CST,#4970)、Rb(D20)Rabbit mAb(CST,#9313)、Phospho−Rb(Ser780)(D59B7)Rabbit mAb(CST,#8180)を加えて4℃で一晩インキュベートし、その後、TBST液で膜を洗った(3×10分間)。蛍光二次抗体のIRDye@680CW Goat(polyclonal)Anti−Rabbit lgG(H+L),Highly Cross Adsorbed(LI−COR,#926−68071)を用いて、室温で光を避けて2時間インキュベートした後、洗浄条件が上記の洗浄条件と同じように膜を洗った。最後に、膜をLI−COR Odyssey赤外線蛍光スキャニングイメージングシステムに置いて検出しイメージした。結果は図1に示されている。
2、実験結果
CDK4/6は、腫瘍抑制タンパク質であるRbタンパクをリン酸化することにより、細胞周期に対するRbタンパクの停止機能を失わせることができる。CDK4/6阻害剤は、腫瘍抑制タンパク質Rbの不活性化を阻止して、細胞周期に対するRbタンパクの停止機能を回復させる。図1からわかるように、本発明による化合物1、2は、MDA−MB−231乳がん細胞に作用することにより、RbのSer780サイトでのリン酸化を効果的に低減することができる。
<実施例7 薬物動態学(PK)実験>
1、実験方法
体重300−350gの雄性SDラットを用い、試験前に一晩禁食させた。試験対象化合物を、30%スルホブチルエーテル−β−シクロデキストリン(SBE−β−CD)に溶解させ、20mg/kgで胃管投与した。投与後15分間、30分間、及び1、2、3、4、6、8、24時間の時点で、ラットの尾端から1回あたり約0.3molの血液を取り、K2−EDTAが入っている遠心チューブに入れて、遠心処理(2,000g、10 分間、4℃)して血漿を取り、−80℃の超低温冷蔵庫に保存した。50μLの血漿サンプルを5μLの内部標準(IS)と混合させ、酢酸エチルで抽出した。真空乾燥した後、残留物をアセトニトリルに再度溶解させた。サンプルを濾過し、LC−MS/MSに注入して分析し、試験対象化合物の濃度を測定した。
2、実験結果
結果は表4及び図2〜4に示されている。
上記結果からわかるように、本発明による化合物1、2は、胃管投与による吸収が良く、血中濃度が高い。このような化合物は、コントロール化合物であるPD−0332991より、Cmaxがおよそ4〜7倍高く、AUCがおよそ3〜9倍広くなった。I期臨床結果によれば、palbociclib(PD−0332991)の経口吸収の血液中薬物濃度は低い。半減期が長い(平均値は25.9時間)ため、毎日繰り返して投与すると薬物の蓄積になってしまう(Keith T,et al. Clin Cancer Res 18:568,2011)。化合物1、2は、経口投与による吸収が良く、CmaxとAUCが顕著に向上し、半減期が割りに短い。
<実施例8 薬力学実験>
1、実験方法
中国科学院(CHINESE ACADEMY OF SCIENCES)上海セルバンクからMDA−MB−435乳がん細胞を入手した。冷凍保存されていた細胞を、37°Cの水浴で解凍した後、10%ウシ胎児血清(FBS)、1%インスリン(上海宝曼生物科技有限公司製)のRPMI 1640が入っている培地に置いて、5%CO2の組織培養インキュベーター内で培養した。細胞が所要の数量に達すると、細胞を収集し、血清のないDulbeccoリン酸塩緩衝液(DPBS)で洗った。0.1mLのRPMI 1640に懸濁している3.5×10個細胞と0.1mLのECM gel(Sigma−Aldrich)とを、各マウスの右後側部の皮下領域に、血管を避けながら注入した。移植成功のヒントは、皮膚の下に丸く膨らんだ塊が形成されたことである。移植実施から2週間ほど経過したとき、腫瘍の大きさをキャリパーを用いて測定することができる。そして、下記の数式により腫瘍の体積を計算した:腫瘍の体積=(長さ×幅)/2、腫瘍の成長変化率(T/C%)=100×ΔT/ΔC。
2、実験結果
PD−0332991が150mg/kg、1日1回で経口投与されて6日目に、マウスの平均体重は明らかに下がった。その後、投与量を100mg/kgに調整して1日1回で経口投与した。化合物1は、75mg/kg、1日2回で経口投与された。2週間の投与後、PD−0332991と化合物1の投与を停止させ、腫瘍の大きさ及びマウスの体重の変化を観察し続けた。
結果は図5及び図6に示されている。図5は腫瘍の体積変化曲線図であり、図6はマウスの体重変化曲線図である。PD−0332991と化合物1は腫瘍の成長を抑制した。14日間の投与後、PD−0332991と化合物1のT/C値がそれぞれ41%、25%となったことは、最大耐量のとき、PD−0332991よりも、化合物1の抗がん活性と安全性が高いことを示す。投与停止後6日目(即ちD20)に、PD−0332991と化合物1のT/C値がそれぞれ35%、32%であったことは、両方の機能期間が長いことを示す。
前記実施例の各技術的特徴は任意に組合せることができるが、説明の便宜上、前記実施例の各技術的特徴の全ての組合せを説明していない。これらの技術的特徴の組合せは矛盾しなければ、本明細書の記載範囲に含まれると理解されるのが当然である。
前記実施例により、本発明のいくつかの実施形態を具体的且つ詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されていない。当業者にとって、本発明の精神を逸脱しないかぎり、様々な変形や改良も本発明の保護範囲に含まれる。よって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲によるものとする。

Claims (12)

  1. 式(I)で示されるピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体であって、
    うち、
    Yは、C又はNから選択されるものであり、YとしてNが選択された場合、Rの置換がなく、
    は、C1−C6アルキル基、C3−C6シクロアルキル基、C3−C6シクロアルキル基置換メチル基から選択されるものであり、
    は、ハロゲン、COR、COORから選択されるものであり、
    は、H、C1−C6アルキル基から選択されるものであり、
    は、C1−C6アルキル基、ヒドロキシル基置換C1−C6アルキル基、アルコキシ基置換C1−C6アルキル基、フェニル基、ハロゲン置換フェニル基から選択されるものであり、
    は、H、C1−C6アルキル基、C1−C6フッ素含有のアルキル基、C3−C6シクロアルキル基から選択されるものであり、
    は、H、F、CN、CHから選択されるものであり、
    mは、0、1又は2から選択されるものであり、
    nは、1、2又は3から選択されるものであり、
    pは、1、2又は3から選択されるものである、
    ことを特徴とするピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  2. は、C1−C6アルキル基、ヒドロキシル基置換C1−C6アルキル基、アルコキシ基置換C1−C6アルキル基から選択されるものであることを特徴とする、請求項1に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  3. は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択されるものであることを特徴とする、請求項2に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  4. mは、1から選択され、
    nは、2から選択され、
    pは、1又は2から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  5. Yは、Nであることを特徴とする、請求項1に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  6. は、C3−C6シクロアルキル基から選択されるものであり、
    は、CORから選択されるものであり、
    は、C1−C6アルキル基から選択されるものであり、
    は、C1−C6アルキル基から選択されるものであり、
    は、Hから選択される
    ことを特徴とする、請求項1から5の何れか1項に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  7. は、シクロペンチル基から選択されるものであり、
    は、CORから選択されるものであり、
    は、メチル基から選択されるものであり、
    は、メチル基、エチル基から選択されるものであり、
    は、Hから選択されるものであることを特徴とする、請求項6に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  8. 下記の化合物から選択されるものであることを特徴とする、請求項1に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体。
  9. 腫瘍を予防・治療するための医薬組成物であって、有効成分として、請求項1から8の何れか1項に記載のピリミジン又はピリドピリドン類化合物、又はその薬学的に許容可能な塩もしくは立体異性体、並びにその薬学的に許容可能なキャリヤーを含むことを特徴とする医薬組成物。
  10. 前記腫瘍は固形腫瘍及び血液腫瘍であることを特徴とする請求項9に記載の医薬組成物。
  11. 前記固形腫瘍及び血液腫瘍は、乳がんと、脂肪肉腫と、非小細胞肺がんと、肝がんと、卵巣がんと、膠芽腫と、黒色腫と、多発性骨髄腫と、マントル細胞リンパ腫とを含むことを特徴とする請求項10に記載の医薬組成物。
  12. 前記乳がんは、閉経後の女性のエストロゲン受容体陽性及び/又はヒト上皮増殖因子受容体2型陰性の局所終末期または転移性の乳がんを含むことを特徴とする請求項11に記載の医薬組成物。
JP2018536324A 2015-09-30 2016-05-31 ピリミジン又はピリドピロドン類化合物、及びその応用 Active JP6556369B2 (ja)

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