TW201305128A - 腫瘤及腫瘤轉移之治療性化合物 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於拮抗刺蝟因子(Hedgehog)路徑之Smoothened受體配體、其醫藥組成物及其治療性用途、此種化合物之獲得方法及可用於此等方法之新穎中間物。

Description

腫瘤及腫瘤轉移之治療性化合物

本發明係有關於拮抗刺蝟因子(Hedgehog)路徑之新穎腦穿透性Smoothened受體配體、其醫藥用途、此種化合物之獲得方法及可用於此等方法之新穎中間物。

藉Smoothened受體(Smo)拮抗劑來抑制刺蝟因子路徑今日已成為眾所周知的治療多型癌症之辦法：稱作為GDC449、LDE225、IPI926及XL139之化合物目前正在各個癌症中心進行臨床試驗中(此等試驗綜論可得自www.clinicaltrials.gov)。

此外，經同儕評鑑的科學文獻充斥著證據證實具有Smo拮抗活性之化合物用於下列更特定的癌症集合具有寬廣應用性：腦癌諸如髓母細胞瘤(Romer and Curran,Cancer Res 65(12) 4975-4978(2005))及膠母細胞瘤(Bar et al. Stem Cells 25(10):2524-33(2007))；攝護腺癌(Sanchez et al. PNAS 101(34) 12561-12566(2004))；胰癌(Thayer et al. Nature 423 851-856(2003))；非小細胞肺癌(Yuan et al. Oncogene 26 1046-1055(2007))；小細胞肺癌(Watkins et al. Nature 422 313-317(2003))；乳癌(Kubo et al. Cancer Res 64 6071-6074(2004))；各種消化道腫瘤(Berman et al. Nature 425 846-851(2003))及(Lees et al. Gastroenterology 129(5) 1696-1710(2006))；基底細胞癌(Williams et al. PNAS 100(8) 4616-4621(2003))及葛林氏(Gorlin)症候群(Epstein et al.,Nature Reviews in Cancer,8,743,2008)；惡性黑色素瘤(Pons and Quintanilla Clin Trans Oncol. 8(7) 466-474(2006))；鱗狀細胞癌(Xuan et al. Mod Pathol. 19(8) 1139-47(2006))；B細胞惡性病諸如多發性骨髓瘤及淋巴瘤(Dierks et al. Nat. Med. 13(8) 944-951(2007)；Peacock et al. PNAS 104(10) 4048-4053(2007))；間質癌諸如軟骨肉瘤(Tiet et al. Am. J. Pathol. 168(1) 321-330(2006))、腎透明細胞肉瘤(Cutcliffe et al. Clin Cancer Res. 11(22):7986-94(2005))及橫紋肌肉瘤(Tostar et al. J. Pathol. 208(1) 17-25(2006))；慢性骨髓性白血病(Sengupta et al. Leukemia 21(5) 949-955(2007))；子宮內膜癌(Feng et al. Clin. Cancer Res. 13(5) 1389-1398(2007))；肝細胞癌(Huang et al. Carcinogenesis 27(7) 1334-1340(2006))；卵巢腫瘤(Chen et al. Cancer Sci. 98(1) 68-76(2007))。

有關腦腫瘤，已知抗腫瘤劑之功效也係取決於藥劑通過所謂的血腦障壁(BBB)之能力，血腦障壁乃一種複雜的生物系統，保護腦細胞避免接觸在血流中循環的大量物質。此種功效的增強係歸因於該種抗腫瘤劑到達侵襲性腫瘤細胞次族群，否則該等腫瘤細胞係受BBB所保護(Ehtesham et al.,Oncogene,26,5721,2007及Calabrese et al.,Cancer Cell,11,69,2007)。

腫瘤學領域也已知大部分原發性腫瘤轉移至繼發性位置，且有多型原發性腫瘤可能轉移至腦部。許多病例中，唯有在原發性腫瘤已經擴散至腦且在腦部可檢測得時才做出癌症診斷(Agazzi et al.,Acta NeuroChirurgica,146(2),153-157,2004)。大型解剖研究提示患轉移癌症病人中之20%至40%將出現腦轉移(Weil et al.,American Journal of Pathology;167,913-920,2005)。

轉移性腦腫瘤頻率增高相信係由於原發性癌症診斷後的存活期延長之故，存活期延長乃早期檢測與更有效治療的直接結果(Barnholtz-Sloan et al.,J. Clin. Oncology,22,2865(2004))。患有原發性肺腫瘤、乳房腫瘤、皮膚腫瘤、或消化道腫瘤個體占診斷有腦轉移病人中之大多數：得自紐約Sloan-Kettering癌症紀念中心的2700個病例中，原發性癌症之分布如下：48%肺腫瘤、15%乳房腫瘤、9%黑色素瘤、1%淋巴瘤(主要為非何杰金氏)、3%消化道腫瘤(3%結腸腫瘤及2%胰腫瘤)、11%生殖泌尿道腫瘤(21%腎腫瘤、46%睾丸腫瘤、5%子宮頸腫瘤、5%卵巢腫瘤)、10%骨肉瘤、5%神經母細胞瘤、及6%頭頸腫瘤。

綜上所述，可知腫瘤之治療也涉及可能源自於此種腫瘤的腫瘤轉移之治療。由於前述腦轉移之發生率高，故抗腫瘤劑通過血腦障壁之能力增高乃一大優勢。

專利申請案WO2006028958及WO2009126863揭示可用於癌症之治療係屬刺蝟因子路徑之Smo受體配體抑制劑的吡啶基衍生物。

申請人同本案之專利申請案WO2009074300揭示苯并咪唑衍生物作為用於癌症治療的Smo受體拮抗劑。更明確言之，此一專利案揭示化合物A及化合物B。

出乎意外地發現化合物C，其為如實施例2所陳述之Smo受體拮抗劑，具有極高腦部穿透性質，特別相較於如實施例3陳述之於WO2009074300所揭示的兩種密切類似的A及B而言尤為如此。

於一個具體例中，提供化合物C及其醫藥上可接受之鹽類。

於另一具體例中，提供化合物C用作為藥物。

於特定具體例中，提供化合物C用於癌症之治療，特別係用於選自於如下列表之癌症之治療：非小細胞肺癌；小細胞肺癌；乳癌；卵巢腫瘤；消化道腫瘤；腦癌；攝護腺癌；胰癌；基底細胞癌；葛林氏(Gorlin)症候群；惡性黑色素瘤；鱗狀細胞癌；多發性骨髓瘤；淋巴瘤；間質癌；慢性骨髓性白血病；子宮內膜癌；肝細胞癌。

於又一具體例中，提供化合物C用於腦癌之治療。

於又另一具體例中，提供化合物C用於腦部癌症轉移之治療。

於另一具體例中，提供化合物C用於轉移至腦部之癌症之治療。

本發明之另一具體例係有關於化合物C用作為Smo受體拮抗劑。

於另一具體例中，提供一種醫藥組成物包含化合物C或其醫藥上可接受之鹽類、醫藥上可接受之載劑及/或醫藥上可接受之輔助物質。

本發明之另一具體例係有關化合物C用於藥物之製造，特別係用於癌症治療藥物之製造。

本發明之另一具體例係有關化合物C用於選自於如下列表中之癌症之治療藥物之製造：非小細胞肺癌；小細胞肺癌；乳癌；卵巢腫瘤；消化道腫瘤；腦癌；攝護腺癌；胰癌；基底細胞癌；葛林氏(Gorlin)症候群；惡性黑色素瘤；鱗狀細胞癌；多發性骨髓瘤；淋巴瘤；間質癌；慢性骨髓性白血病；子宮內膜癌；肝細胞癌。本發明之其它具體例係有關可從刺蝟因子路徑之抑制而獲益之疾病、病況或功能異常之治療方法，該等方法包含對有需要之個體投予有效量之化合物C。

用於治療之化合物C劑量可取決於例如投藥途徑、疾病本質及嚴重程度而異。一般而言，人類可接受之藥理功效可以自0.01至200毫克/千克範圍之每日劑量獲得。

本發明之醫藥組成物可呈固體、半固體或液體製劑劑型，較佳係呈溶液劑、懸浮液劑、散劑、粒劑、錠劑、膠囊劑、糖漿劑、栓劑、噴霧劑或控制輸送系統等劑型。組成物可藉多種途徑投藥，包括口服、經皮、皮下、靜脈、肌肉、直腸及鼻內，且較佳係調配成單位劑型。口服單位劑型可含有約1毫克至約1000毫克本發明化合物。

此種化合物也包括化合物C之酸加成鹽，較佳為與醫藥上可接受之酸類所形成之鹽類。

化合物C可始於新穎關鍵中間產物D獲得，中間產物D屬於本發明之又一具體例，摘要於下反應式1，其中「LG」為適當離去基，且如實施例1以完整細節說明，或其變化例係屬於熟諳技藝人士之技巧範圍。

於特定具體例中，LG為線性分支或環狀C_1-6烷氧基。

如此，提供一種獲得化合物C之方法，該方法包含使用化合物D作為中間產物或起始物料。

更明確言之，提供一種獲得化合物C之方法包含下列步驟：

a)於鈀催化下且於適當鹼存在下，以至少1當量異六氫菸鹼酸鹽(isonipecotate)衍生物處理化合物D而獲得化合物X1

b)將化合物X1轉成化合物X2

c)偶合化合物X2與N-甲基-哌而獲得化合物C。

如何執行前述步驟b)及c)之實施例係非限制地包括March(於“Advanced Organic Chemistry：Reactions,Mechanisms,and Structure”，Sixth Edition，Ed Wiley，ISBN 9780471720911)所述者。

化合物D可由市售化合物使用如下反應式2摘述之三個替代合成途徑及實施例1描述之完整細節，或於熟諳技藝人士能力範圍內之變化而獲得。

獲得中間產物D之最長途徑(反應式2中之「方法1」)的主要缺點在於5-甲基-2-吡啶基溴化鋅之成本高及步驟b需要長的反應時間(30小時達成44%產率)。

第二方法(反應式2中之「方法2」)該方法為本發明之又一具體例，其優點為使用更廉價，更易得且容易處理之反應劑及更短的反應時間，使得此種程序更適合於量產。

另外，構成本發明之又一具體例之第三方法(反應式2中之「方法3」)涉及X5之形成，X5為結晶性且容易單離。此外，此種第三方法暗示於第二步驟使用等莫耳量吡啶，此點係與第二方法相反，於第二方法中於步驟a需要使用過量吡啶來達成可接受的產率。此外，將X6轉成化合物D之第三步驟無需從反應混合物中分離X6，而是依據所需要的純度等級，可方便地從反應混合物中單離X6，例如可藉從反應混合物中沉澱X6進行。

方法3也在於到達完成所需之(CH₃COONH₄/AcOH)緩衝劑數量減半(2.5當量相對於5當量)而優於方法2。

如此，提供一種獲得化合物D之方法，包含下列步驟：

a)於適當溶劑以至少等莫耳量之碘及過量吡啶處理化合物X3而獲得化合物X4

b)於極性溶劑以至少1當量甲基丙烯醛(methacrolein)及過量乙酸與乙酸銨之等莫耳混合物處理化合物X4而獲得化合物D。

化合物X3為商業上可購得或可藉熟諳技藝人士已知之方法及反應而從商業上可得化合物容易製備。

於又一具體例中，化合物D係藉下列步驟製備：

a)於酸性pH以至少等莫耳量溴處理化合物X3而獲得化合物X5

b)以1當量吡啶處理化合物X5而獲得化合物X6

c)於極性溶劑以至少1當量甲基丙烯醛及過量乙酸與乙酸銨之等莫耳混合物處理化合物X6而獲得化合物D。

進一步研究成果已確定進行如上方法2步驟b)之理想反應條件為：5當量乙酸，5當量乙酸銨及乙醇用作為溶劑。當使用乙腈作為溶劑時可達成更佳結果。此外，發明人判定進行方法3步驟b/c之最佳條件為：2.5當量乙酸，2.5當量乙酸銨及乙腈用作為溶劑。

當使用乙腈作為溶劑時，容易藉加水及使用乙腈不可相溶混之溶劑諸如環己烷萃取而單離化合物D。以一般化學家之技巧範圍內可藉嘗試錯誤來決定添加水量而獲得產物之最大回收率。

如此於又一本發明具體例中，化合物C係藉下列步驟製備：

a)於適當溶劑以至少等莫耳量之碘及過量吡啶處理化合物X3而獲得化合物X4或a)

b)於極性溶劑以至少1當量甲基丙烯醛及過量乙酸與乙酸銨之等莫耳混合物處理化合物X4而獲得化合物D

c)於鈀催化下且於適當鹼存在下，以至少1當量異六氫菸鹼酸鹽衍生物處理化合物D而獲得化合物X1

d)將化合物X1轉成化合物X2

e)偶合化合物X2與N-甲基-哌而獲得化合物C。

於又一具體例中，化合物C係藉下列步驟製備：

a)於酸性pH以至少等莫耳量溴處理化合物X3而獲得化合物X5

b)以1當量吡啶處理化合物X5而獲得化合物X6

c)於極性溶劑以至少1當量甲基丙烯醛及過量乙酸與乙酸銨之等莫耳混合物處理化合物X6而獲得化合物D

d)於鈀催化下且於適當鹼存在下，以至少1當量異六氫菸鹼酸鹽衍生物處理化合物D而獲得化合物X1

e)將化合物X1轉成化合物X2

f)偶合化合物X2與N-甲基-哌而獲得化合物C。

實施例1：合成途徑 化合物D之合成

1-氯-2-碘-4-硝基-苯

方法1-步驟a-於3升四頸圓底瓶內，2-氯-5-硝基苯基胺(50.0克，289.7毫莫耳)添加至水(800毫升)及濃硫酸(41.0毫升，405.6毫莫耳)之溶液。深黃色懸浮液冷卻至0℃，逐滴添加亞硝酸鈉(24.0克，347.6毫莫耳)於水(100毫升)之溶液。混合物於0℃攪拌30分鐘，然後逐滴添加鉀化碘(67.3克，405.6毫莫耳)於水(300毫升)之溶液且維持溫度低於10℃。混合物於室溫攪拌2小時，然後藉LC-MS檢查。懸浮液以乙酸乙酯(4×800毫升)萃取，有機萃取物經收集，以10% Na₂S₂O₅(2×1升)及鹽水(2×1升)洗滌，然後以硫酸鎂脫水，過濾及於減壓下蒸發獲得74.8克粗產物褐色固體。此種粗產物從異丙醇(200毫升)結晶獲得58.1克(204.9毫莫耳，產率71%)中間產物(1)呈褐紅色結晶固體(LC-MS檢定分析>95%)。

MS：非可游離峰

FTIR(cm^-1)：3086,1522,1342,869,738。

2-(2-氯-5-硝基-苯基)-5-甲基-吡啶

方法1-步驟b-於1升四頸圓底瓶內，於氬氣回流下徹底乾燥，1-氯-2-碘-4-硝基-苯(1)(30.0克，105.8毫莫耳)溶解於無水DMA(30毫升)，然後添加5-甲基-2-吡啶溴化鋅(296.2毫升，148.1毫莫耳)、三苯基膦(5.6克，21.2毫莫耳)及肆(三苯基-膦)鈀(0)(6.1克，5.3毫莫耳)。溶液加熱至60℃歷30小時，藉LC-MS檢查漸進的轉變。反應混合物冷卻至室溫及添加至1：1：1乙酸：氫氧化鈉2M：碎冰混合物(900毫升)。所得混合物攪拌1小時，然後任其放置1小時30分。褐色懸浮液於古奇氏坩堝(gooch)上過濾，以乙酸乙酯(300毫升)洗滌固體。濾液經分離，水相以乙酸乙酯(3×400毫升)萃取。收集之有機萃取物以水(2×600毫升)及鹽水(2×600毫升)洗滌及濃縮獲得潮濕褐色固體。此固體以鹽酸1M(1升)攝取及以乙酸乙酯(2×500毫升)洗滌。有機層以鹽酸1M(2×500毫升)回萃取，然後組合酸性水相萃取物冷卻至0℃及以氫氧化鈉10M(450毫升)調整為鹼性。形成褐色固體，經過濾，以水(500毫升)洗滌，及於減壓(50℃)乾燥獲得11.6克(46.6毫莫耳，產率44%)中間產物(2)呈褐色固體(LC-MS檢定分析90%)。

MS: m/z=249/250[M+H⁺]⁺;266/267[M+NH₄ ⁺]⁺.

FTIR(cm^-1): 1530,1346,1033,886,837,739.

4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基胺

方法1-步驟c-於500毫升四頸圓底瓶內，2-(2-氯-5-硝基-苯基)-5-甲基-吡啶(11.6克，46.6毫莫耳)懸浮於乙醇(250毫升)，然後添加二氯化錫(31.8克，167.8毫莫耳)及鹽酸37%(37毫升)。溶液加熱至60℃，於此溫度攪拌3小時及藉LC-MS檢查。於減壓下蒸發去除溶劑，及殘餘物以鹽酸1M(500毫升)攝取獲得懸浮液，懸浮液以乙酸乙酯(3×300毫升)洗滌。水層冷卻至0℃，以氫氧化鈉10M(120毫升)調整為鹼性，及以乙酸乙酯(2×600毫升)萃取。組合有機層以碳酸鈉(2×500毫升)、水(2×500毫升)及鹽水(2×500毫升)洗滌，以硫酸鎂脫水，過濾及蒸發獲得7.8克(35.7毫莫耳，產率76%)期望化合物呈褐色油(LC-MS檢定分析>95%)。

MS：m/z=219/221[M+H⁺]⁺。

2-(5-溴-2-氯-苯基)-5-甲基-吡啶(化合物D)

方法1-步驟d-於500毫升四頸圓底瓶內，亞硝酸鈉(2.7克，38.7毫莫耳)於水(12.2毫升)之溶液逐滴添加至4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基胺(7.7克，35.2毫莫耳)於溴化氫48%(12.3毫升)事先冷卻至0℃之溶液，然後系統於室溫攪拌30分鐘。反應混合物冷卻至-5℃，然後逐滴添加CuBr(5.6克，38.7毫莫耳)於HBr 48%(8.4毫升)之溶液⁽¹⁾。系統任其放置來到室溫，攪拌1小時然後藉LC-MS檢查。反應混合物冷卻至-5℃，以氫氧化鈉5N(100毫升)調整為鹼性，及以乙酸乙酯(5×150毫升)萃取。收集之有機層以水(3×200毫升)及鹽水(3×200毫升)洗滌，以硫酸鎂脫水，過濾及於減壓下濃縮獲得8.5克粗產物呈褐色油。油藉自動管柱層析術純化獲得6.4克(22.6毫莫耳，產率64%)產物呈白色固體(LC-MS檢定分析>95%)。

MS: m/z=282/284/286[M+H⁺]⁺.

FTIR(cm^-1): 3064,2922,1568,1488,1450,1089,1033,1022,827,811,572,561.

¹H NMR(d6-DMSO): 2.40(s,3H);7.54(d,1H);7.62(m,2H);7.73(m,2H),8.54(m,1H).

1-[2-(5-溴-2-氯-苯基)-2-側氧基-乙基]-碘化吡啶鎓

方法2-步驟a-於5升四頸圓底瓶中碘(277克，1.1莫耳)於乙酸異丙酯(400毫升)之懸浮液內，於10℃冷卻，透過添加漏斗以5分鐘時間添加吡啶(433毫升，5.35莫耳)(ΔT=+5℃)。

添加完成後，一次經由添加漏斗添加1-(5-溴-2-氯-苯基)-乙酮(250克，1.07莫耳)於乙酸異丙酯(600毫升)之溶液(未觀察得放熱)。額外添加300毫升乙酸異丙酯來洗滌玻璃器皿，讓最終反應體積變成5倍體積。所得混合物回流加熱直到苯乙酮完全轉化為止(由HPLC分析得知為18小時)。

然後反應混合物使用冰浴冷卻至15℃，過濾，所得固體以水(1升)及乙醇(450毫升)洗滌。過濾及乾燥至恆重後，獲得330克黃色固體。產率70%。

¹H-NMR(400 MHz DMSO-d6): δ 6.41(2H,s),7.64-7.66(1H,m),7.90-7.92(1H,m),8.28-8.13(3H,m),8.73-8.77(1H,m),8.98-8.99(2H,m).

m/z 313(M+H)⁺；滯留時間=0.85/3(HPLC)。

2-(5-溴-2-氯-苯基)-5-甲基-吡啶(化合物D)

方法2-步驟b-於5升四頸圓底瓶內於1-[2-(5-溴-2-氯-苯基)-2-側氧基-乙基]-碘化吡啶鎓(330克，0.75莫耳)於乙醇(2.2升)之懸浮液內，分成數份添加乙酸銨(289克，3.75莫耳)(ΔT=-4℃)。然後依序添加乙酸(215毫升，3.75莫耳)及甲基丙烯醛(93毫升，1.13莫耳)於乙醇(100毫升)之溶液(未檢測得放熱)，所得混合物回流加熱至吡啶鎓鹽完全耗盡為止(由HPLC分析得知為5小時)。

反應溶液於減壓下濃縮，粗產物溶解於DCM(1.2升)及有機相以碳酸氫鈉飽和溶液(500毫升)、氫氧化鈉15%(200毫升)及水(400毫升)洗滌，然後蒸發去除溶劑。經由將粗產物溶解於5升四頸圓底瓶內之異丙醇(1升)，於45℃加熱，及徐緩添加水同時將內溫維持於約36℃，同時藉添加晶種觸發結晶，進行第一次純化試驗。懸浮液於15℃冷卻及攪拌40分鐘，過濾及固體以水(500毫升)洗滌。固體之NMR分析顯示純度為98%。粗產物(約165克)懸浮於環己烷(2升)及所得懸浮液經過濾及固體以環己烷(100毫升)洗滌。母液移至5升四頸圓底瓶內，加入8克活性木炭，及所得懸浮液於室溫攪拌3小時，過濾及蒸發去除溶劑。最後獲得152克黃色固體。產率71%。

¹H-NMR(400 MHz CDCl3): δ 2.32(3H,s),7.23-7.25(1H,m),7.33-7.36(1H,m),7.45-7.51(2H,m),7.67-7.68(1H,m),8.46-8.47(1H,m).

m/z 283(M+H)⁺；滯留時間=2.45/5(HPLC)

方法3-步驟a

2-溴-1-(2-氯-5-甲基-苯基)-乙酮

1-氯-5-溴-苯乙酮(1.345千克，5.7莫耳，1當量)饋進氮氣回流下之10升反應器內：添加2.5升DCM，接著添加乙酸及額外2.5升DCM。混合物於+5℃攪拌20分鐘。

以2小時時間逐滴添加溴(458.8克，6莫耳，1.05當量)於5升DCM之溶液，將溫度維持於0℃至5℃：添加結束時，混合物於20℃攪拌1小時至HPLC檢查指示完全轉化為止。

後續處理：DCM經由於減壓下蒸餾而部分去除(4升，600毫巴，T=70℃)，所得混合物以硫代硫酸鹽(2% wt溶液，0.5體積)、水(2×0.5體積)、氫氧化鈉0.2M溶液(0.5體積)及水(2×0.5體積)洗滌。

於減壓下去除1升DCM，然後添加2.5升環己烷：及於DCM於減壓下蒸餾(35℃，400毫巴)獲得澄清黃色溶液。

黃色溶液於0℃冷卻及攪拌1小時直至觀察得白色沉澱形成：白色懸浮液於布克納(Buchner)漏斗上過濾獲得1.224千克白色結晶固體(HPLC純度>90%於254奈米)，於室溫於減壓下乾燥隔夜。

母液於減壓下濃縮，殘餘物於0℃冷卻，布克納漏斗過濾及於過濾器上乾燥隔夜：收集期望產物之第二次收穫物(140克，淺黃色結晶固體)。獲得1364克(4.37莫耳)期望產物。產率：76.6%。

HPLC純度>99%

¹H-NMR(400 MHz CDCl3): δ 4.42(s,2H);δ 7.25(d,1H,³J=9Hz);δ 7,49(dd,1H,³J=9 Hz,⁴J=3 Hz);δ 7.61(d,1H,⁴J=3 Hz).

方法3-步驟b

2-(2-氯-5-甲基-苯基)-5-甲基-吡啶

2-溴-1-(2-氯-5-甲基-苯基)-乙酮(1.2千克，3.8莫耳，1當量)於氮氣回流下饋入10升反應器：添加8升乙腈，所得混合物於室溫攪拌20分鐘，隨後一次添加吡啶(307毫升，3.8莫耳，1當量)。混合物於60℃攪拌3小時，直到HPLC檢查顯示完全轉化及所得懸浮液就此用於次一步驟。-(HPLC純度>98%)。

方法3-步驟c

2-(5-溴-2-氯-苯基)-5-甲基-吡啶(化合物D)

懸浮液於5℃冷卻然後分別地一次添加乙酸(544毫升，9.5莫耳，2.5當量)、氫氧化銨(732克，9.5莫耳，2.5當量)及甲基丙烯醛(345毫升，4.18莫耳，1.1當量)。

允許混合物於攪拌(1小時)下達到30℃，然後於75℃加熱隔夜：HPLC顯示完全轉化，乾淨俐落之反應情況。

後續處理：反應混合物於50℃冷卻，然後於減壓下蒸餾3升乙腈；剩餘混合物於10℃冷卻，然後藉添加氫氧化鈉溶液(577克，氫氧化鈉於3升水)調整至pH=7。

所得水性溶液以環己烷(3×1.5升)萃取，然後收集之有機相以水(3×1.5升)洗滌，然後於減壓下濃縮至3升體積。所得混合物任其於0℃於機械攪拌下隔夜，然後於布克納漏斗上過濾獲得410克淺黃色固體(因固體部分溶解於環己烷，故未使用新製溶劑進行洗滌)。

回收第二次收穫物130克固體，期望產物之總量為570克(HPLC純度>99%)。

進行乙腈/水相之第二次萃取：加入2.5升水，然後混合物以環己烷(3×1.5升)萃取；有機相以水(3×2升)洗滌，然後於減壓下蒸餾去除4升環己烷。

殘餘溶劑於攪拌下於5℃冷卻，然後於布克納漏斗過濾：回收109克橙色固體。

母液溶解於200毫升環己烷，於攪拌下於5℃冷卻，然後過濾獲得額外70克期望產物。

所得全部產物經收集及於減壓下乾燥隔夜。

回收727克期望化合物(2.57莫耳，二步驟產率：67.8%)。HPLC純度>99%

¹H-NMR(400 MHz CDCl3): δ 2.32(s,3H);δ 7.25(d,1H,³J=9Hz);δ 7,35(dd,1H,³J=9 Hz,⁴J=2.4 Hz);δ 7.48(m,2H);δ 7.67(d,1H,⁴J=2.4 Hz);δ 8.47(s,1H).

4-{1-[4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基]-哌啶-4-羰基}-1-甲基-哌-1-鎓氯化物

1-[4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基]-哌啶-4-羧酸乙酯

Pd(OAc)₂(12.4克，55.3毫莫耳)，BINAP(35.3克，55.3毫莫耳)及甲苯(2.6升)饋至於氮氣回流下之10升有夾套之反應器，懸浮液於45℃攪拌20分鐘。然後分別添加異六氫菸鹼酸(155毫升，1莫耳)，2-(5-溴-2-氯-苯基)-5-甲基-吡啶(260克，0.92莫耳)及碳酸銫(900克，2.7莫耳)及所得混合物於110℃加熱至完全轉化(由HPLC分析得知為2小時)。

反應混合物冷卻至室溫，以布克納漏斗過濾及固體以乙酸乙酯(1.4升)洗滌。母液以水(2×2升)及氯化銨(2升)洗滌，及溶劑經蒸發獲得褐色油(360克)，未經進一步純化即用於次一步驟。

m/z 359(M+H)⁺；滯留時間=1.56(UPLC)。

1-[4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基]-哌啶-4-羧酸

於5升四頸圓底瓶內於酯7(330克，0.92莫耳)於1,4-二(2升)之懸浮液內經由滴液漏斗以5分鐘時間逐滴添加氫氧化鈉15%(376毫升，1.66莫耳)(ΔT=-4℃)，所得溶液於80℃加熱至完全水解(由HPLC分析得知為3小時)。

溶劑經蒸發，粗產物溶解於水(2升)，水溶液以乙酸異丙酯(3×800毫升)洗滌，酸化至pH 4.9(藉pH計測量)，所形成之懸浮液以布克納漏斗過濾。所形成之固體以水(1升)洗滌，及於烤爐乾燥(10毫巴，60℃歷時4小時)獲得280黃色固體(由Karl Fisher水含量16.5%)。然後固體懸浮於5升四頸圓底瓶內之乙醇(2.2升)，所得懸浮液回流加熱1小時，冷卻至室溫，以布克納漏斗過濾，固體以乙醇(400毫升)洗滌及於旋轉蒸發器(4毫巴，60℃歷時1小時)乾燥，獲得210克淡黃色固體。二步驟之總產率69%。

m/z 331(M+H)⁺；滯留時間=1.12(UPLC)。

¹H-NMR(400 MHz DMSO-d6): δ 1.55-1.65(2H,m),1.84-1.88(2H,m),2.30-2.41(4H,m),2.73-2.80(2H,m),3.61-3.65(2H,m),6.96-7.02(2H,m),7.29-7.31(1H,m),7.49-7.51(1H,m),7.65-7.67(1H,m),8.48-8.49(1H,m),12.25(1H,bp).

卡爾費雪(Karl Fisher)：0.5%水

{1-[4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基]-哌啶-4-基}-(4-甲基-哌-1-基)-甲酮(化合物C)

於5升四頸圓底瓶內於CDI(135克，828毫莫耳)於DCM(2.1升)之氮氣回流懸浮液內以10分鐘時間分成數份添加1-[4-氯-3-(5-甲基-吡啶-2-基)-苯基]-哌啶-4-羧酸(210克，636毫莫耳)。觀察得密集氣體逸出但未放熱。混合物於室溫攪拌至酸完全活化(由HPLC分析得知為1小時，以丁基胺淬熄)。

然後以10分鐘時間逐滴添加N-甲基-哌(71克，700毫莫耳)於DCM(80毫升)之溶液(ΔT=+4℃)及所得混合物於室溫攪拌3日(98.5%轉化)。反應溶液以氫氧化鈉0.9M(4×1升)洗滌，以硫酸鈉脫水及蒸發去除溶劑獲得標題化合物呈褐色油(270克，6.2% W/W DCM，HPLC純度98%)，未經進一步純化用於鹽化步驟。

m/z 413(M+H)⁺；滯留時間=0.84(UPLC)。

¹H-NMR(400 MHz DMSO-d6): δ 1.75-1.78(2H,m),1.88-1.98(2H,m),2.28(3H,s),2.35-2.39(7H,s),2.52-2.60(1H,m),2.70-2.77(2H,m),3.50-3.62(4H,m),3.70-3.73(2H,m),6.84-6.87(1H,m),7.08-7.09(1H,m),7.26-7.28(1H,m),7.49-7.54(2H,m),8.49(1H,s).

材料及方法

方法1

使用Zorbax Bonus RP(3.0×50毫米，內徑1.8微米)及於254奈米之紫外光檢測，於光譜系統(Spectra System)SCM100層析儀上記錄LC-MS層析圖。動相係由95%乙酸銨(10 mM以乙酸調整至pH 4)與5%甲醇作為有機改性劑所組成。流速維持於1毫升/分鐘。改性劑濃度以7分鐘時間從5%線性增高至95%，水性緩衝液濃度以7分鐘時間從95%線性降低至5%。然後接著為等梯度95%甲醇歷時7分鐘。流速維持於1毫升/分鐘。LC峰之質譜係使用Thermo Finnegan AQA單一四重光譜儀記錄。使用Phenomenex Gemini-NX c18管柱(4.6×150毫米，內徑3.0微米)及於254奈米之紫外光檢測，於Perkin-Elmer HPLC-DAD系統記錄HPLC。動相係由15%乙酸銨緩衝液(10 mM以乙酸調整為pH 4.2)與85%甲醇作為有機改性劑所組成。流速維持於1毫升/分鐘。使用Varian Mercury 400 MHz光譜儀記錄¹H-NMR光譜。於Jasco FT/IR-420富利葉轉換紅外線光譜儀上記錄FTIR。

使用二氧化矽凝膠Versaflash卡匣於Bchi MPLC系統進行自動管柱層析術及藉產物-二氧化矽比約為1克/30克，使用EDP及乙酸乙酯9/1混合物作為洗提劑決定其特徵。流速為0.5 CV/分鐘。

方法2及3及最終化合物之合成

報告產率係未校正產品純度及水/溶劑含量。通常，反應係藉HPLC監視，所引述之純度/轉化率係指於254奈米之HPLC面積%。HPLC條件：

Waters管柱　SymmetryC18 3.5微米4.6×75毫米

流速　0.8毫升/分鐘

動相A　0.76%水性K₂HPO₄緩衝液或0.1%水性甲酸

動相B　乙腈

梯度　以10分鐘時間95：5A/B至20：80A/B，然後3分鐘平衡歷經3/5分鐘

使用裝配有Waters SQD(ES離子化)及Waters Acquity PDA檢測器之Acquity Waters UPLC，使用管柱BEH C18 1.7微米2.1×5.00進行分析UPLC-MS。

梯度0.1%甲酸/水及0.1%甲酸/乙腈具有梯度95/5至5/95流速：0.6毫升/分鐘歷經3分鐘時間。

使用裝配有PFG ATB寬頻帶探針之Varian Mercury 400 MHz光譜儀記錄¹H-NMR光譜。於Mettler Toledo V20記錄濕度測量值。

實施例2：化合物C為Smo受體拮抗劑

化合物C與Smo受體之結合親和力係使用WO2009074300所述之置換加螢光標記的Bodipy-Cyclopamine之競爭結合檢定分析評估，結果獲得Ki值低於100 nM。

由此結合所得Hh路徑之去活化程度係使用WO2009074300所述的基於鹼性磷酸酶檢定分析測定，結果獲得IC50值低於30 nM。

實施例3：化合物C具有優異腦部穿透性質

實驗設計包含使用經過適當配方之接受研究化合物處理3頭CD-1小鼠，口服以5毫克/千克自由態鹼投藥。針對各個取樣時間(0.5、1.0及4.0小時)，從同一隻動物收集血漿及腦，所得濃度資料用來經由計算(AUC_0-t(最末))_腦/(AUC_0-t(最末))_血漿比而提供CNS分配資訊，此處AUC為曲線下方面積，亦即藉濃度相對於時間作圖所得梯形之幾何面積。

於血漿進行萃取後基於LC-MS/MS分析(7種濃度，兩次注射，範圍於1至5000奈克/毫升)。血漿樣本只藉蛋白質沉澱(PP)處理。蛋白質藉添加有機溶劑乙腈(ACN)沉澱[體積比：11(有機溶劑)：1(生物基質)]。所得懸浮液於4℃於3220g離心15分鐘。上清液移至具有校準劑及品質對照組之適當96孔孔板，然後以水0.1%甲醇稀釋，隨後注入LC-MS/MS系統。

基於LC-MS/MS分析及隨後的脫膜且以甲醇萃取係在腦部進行(8種濃度，兩次注射，範圍於1至2000奈克/克)。腦組織均化係使用微脫膜器(Mikro-Dismembrator)S(Sartorius)進行。腦部仍然於+4℃冷凍，於培養皿內藉手術刀切割及移植不鏽鋼振搖瓶內。浸沒在液態氮中7分鐘後，加入碳化鎢研磨珠，冷隔間快速移至微脫膜器進行組織均化(於3000 rpm2分鐘)。50毫克(±0.5毫克，容許誤差1%)所得粉末移至伊本朵夫管(Eppendorf tube)及藉添加有機溶劑甲醇萃取[體積比：11(有機溶劑)：1(生物基質)]。於渦旋振盪5分鐘後，樣本於+4℃於23755g離心30分鐘。上清液移至具有校準劑及品質對照組之96孔孔板以用於直接注射。

於UPLC Acquity System於快速梯度針對血漿樣本及腦樣本進行LC分析。藉QTrap 5500質譜儀(Applied Biosystems)以多重反應監視(MRM)模式進行ESI⁺-MS/MS測量。使用Analyst 1.5收集資料。Q1及Q3係於單位解析度操作。

當於前述條件下測試時，下表列舉化合物A、B及C顯示之腦對血漿分配值。

Claims (14)

1. 一種化合物， 及其醫藥上可接受之鹽類。
2. 如申請專利範圍第1項之化合物，其係用作為藥物。
3. 如申請專利範圍第1項之化合物，其係用於癌症之治療，特別係用於選自於如下列癌症之治療：非小細胞肺癌、小細胞肺癌、乳癌、卵巢腫瘤、消化道腫瘤、腦癌、攝護腺癌、胰癌、基底細胞癌、葛林氏(Gorlin)症候群、惡性黑色素瘤、鱗狀細胞癌、多發性骨髓瘤、淋巴瘤、間質癌、慢性骨髓性白血病、子宮內膜癌、肝細胞癌。
4. 如申請專利範圍第1項之化合物，其係用於腦癌之治療。
5. 如申請專利範圍第1項之化合物，其係用於腦部癌症轉移之治療。
6. 如申請專利範圍第1項之化合物，其係用於轉移至腦部的癌症之治療。
7. 如申請專利範圍第1項之化合物，其係用作為Smo受體拮抗劑。
8. 一種申請專利範圍第1項之化合物之用途，其係用於藥物之製造，特別係用於癌症之治療藥物之製造。
9. 一種製備申請專利範圍第1項之化合物之方法，該方法係包含下列步驟：a)於鈀催化下且於適當鹼存在下，以至少1當量異六氫菸鹼酸鹽(isonipecotate)處理化合物D， 而獲得化合物X1， 其中LG為適當離去基，b)將化合物X1轉成化合物X2， c)偶合化合物X2與N-甲基-哌而獲得申請專利範圍第1項之化合物。
10. 如申請專利範圍第9項之方法，其係更進一步包含下列用以製備化合物D之步驟：a)於適當溶劑以至少等莫耳量之碘及過量吡啶處理化合物X3， 而獲得化合物X4， b)於極性溶劑以至少1當量甲基丙烯醛(methacrolein)及過量乙酸與乙酸銨之等莫耳混合物處理化合物X4而獲得化合物D
11. 如申請專利範圍第9項之方法，其係更進一步包含下列用以製備化合物D之步驟：a)於酸性pH以至少等莫耳量溴處理化合物X3， 而獲得化合物X5， b)以1當量吡啶處理化合物X5而獲得化合物X6 c)於極性溶劑以至少1當量甲基丙烯醛及過量乙酸與乙酸銨之等莫耳混合物處理化合物X6而獲得化合物D
12. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中，LG為線性分支或環狀C_1-6烷氧基。
13. 一種化合物，
14. 一種申請專利範圍第12項之化合物之用途，其係用作為製備申請專利範圍第1項之化合物的中間物或起始物料。