WO2014190758A1 - 苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物及其制备与应用 - Google Patents

苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物及其制备与应用 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the design of a ruthenium-oxo (aza) indirubin, r-oxo (aza) isoindigo derivative having a novel structure.
  • Such molecules are formed by coupling a hydrazine or azaindole molecule to another benzofuranone molecule (see Schemes I and II for specific structures) to form a large ⁇ conjugated heterocyclic ring system compound.
  • the invention also relates to the preparation of such benzofuranone and hydrazine or azaindole conjugates and their use in pharmacy. Background technique
  • Indirubin (3,2'-biguanide) and its isomers: Isoindigo (3,3'-biguanide), an anti-tumor active ingredient isolated from the Chinese medicine Indigofera tinctoria L. (Han, J. Traditional Chinese medicine and the search for new antineoplastic drugs. J. Ethnopharmacol. 1988; 24(1): 1-17.).
  • Indirubin, isoindigo and a large number of derivatives synthesized based on the biguanide core have been shown to have a wide range of biological activities.
  • a new structural compound, azaindole (3,2'-azaindole-, or 3,2'-azaindole-azaindene) which is formed by changing the ruthenium nucleus, aza Isoindigo (3,3'-azaindole-indole, or 3,3'-azaindole-azaindene) and its derivatives still have similar effects to indirubin and isoflavin (Kritsanida, M. et al.
  • indirubin compounds can still be used in patients with imatinib mesylate resistance (Kim, W. et al. 5'-OH-5-nitro-Indirubin oxime (AGM130), an Indirubin Derivative, induces apoptosis of Imatinib-resistant chronic myeloid leukemia cells. Leuk. Res. 2013; 37(4):427-433
  • Indirubin and isomaric blue and derivatives having similar structural characteristics can affect the functions of numerous protein factors necessary for cell growth and differentiation, thereby exhibiting a wide range of biological activities. Different derivatives can have different selectivity and action intensity for different protein factors (Duensing, S. et al. Cyclin-dependent kinase inhibitor indirubin-3 '-oxime selective inhibits human papillomavirus type 16 E7-induced numerical centrosome anomalies. Oncogene 2004; 23(50): 8206-8215.; Lee, J. et al.
  • Cyclin dependent kinase is a class of serine/threonine protein kinases.
  • the human genome contains 21 genes encoding CDK and five CDK-like (CDKL) proteins (Malumbres, M. et al. Cyclin-dependent kinases: a family portrait. Nat. Cell Biol. 2009; 1 1 ( 1 1): 1275-1276.).
  • Cyclin contains a large class of proteins that regulate the cell cycle. Different cyclins exert a variety of functional functions by binding to their catalytic ligand CDK at different stages of the cell cycle. As a catalytic ligand, CDK itself has almost no activity.
  • cyclins not only activates CDK, but also determines the specificity of the substrate for its enzyme action.
  • successive orderly activation of CDKs and phosphorylation of their substrates control each phase of cell cycle progression.
  • Abnormalities in CDK activity lead to uncontrolled cell proliferation that is a common feature of most types of tumor cells (Sherr, C. Cancer cell cycles. Science 1996; 274 (5293): 1672-1677.).
  • Inhibition of CDK activity can effectively prevent cell proliferation, thereby promoting cell differentiation and maturation, or promoting apoptosis and/or autophagy.
  • Cyclin-dependent kinase inhibitors inspired by roscovitine: purine bioisosteres. Curr Pharm. Des. 2012; 18(20): 2974-2980.; Bose, P., Simmons, G. & Grant, S. Cyclin-dependent kinase inhibitor therapy for hematologic malignancies. Expert. Opin. Investig. Drugs 2013; 22(6): 723-738.; Galons, H., Oumata, N., Gloulou, O. & Meijer, L. Cyclin-dependent kinase inhibitors closer to market launch?. Expert. Opin. Ther. Pat. 2013; 23(8): 945-963.).
  • CDK inhibitors depending on their strength of action, selectivity for CDK isoforms, competitive or non-competitive ATP, may be localized or extensive (Malumbres, M., Pevarello, P., Barbacid, M. & Bischoff, J. CDK inhibitors in cancer therapy: what is next?. Trends Pharmacol. Sci. 2008; 29(1): 16-21.; Abate, A., Pentimalli, F., Esposito, L. & Giordano, A. ATP-noncompetitive CDK inhibitors for cancer therapy: an overview. Expert Opin. Investig. Drugs 2013; 22(7): 895-906.).
  • Indirubin and its isomer derivative, metformin are used in China to treat leukemia and have strong anti-tumor activity but less toxic side effects.
  • the indirubin molecule interacts with the adenosine triphosphate (ATP) binding site of CDK2 through van der Waals gravitation and hydrogen bond formation, strongly inhibits the kinase activity of CDK2, arrests the cell division cycle in the G2/M phase, and thus inhibits many differences. Proliferation of type cells (Hoesse, R. et al. Indirubin, the active constituent of a Chinese antileukaemia medicine, inhibits cyclin-dependent kinases. Nat. Cell Biol. 1999; l (l): 60-67.).
  • indirubin compounds have different selectivity and potency for different CDK subtypes.
  • This mechanism of action of indirubin compounds suggests that these compounds have excellent therapeutic effects and controllability for many diseases associated with abnormal cell division and proliferation, such as tissue proliferative diseases and various types of tumors. Toxic side effects.
  • GSK3 Glycogen synthase kinase-3
  • GSK3 was originally discovered by its ability to phosphorylate glycogen synthase to attenuate the activity of this enzyme.
  • GSK3 also phosphorylates other proteins in the sugar metabolism pathway, such as the insulin receptor substrate. 1 (IRS 1 ), a sugar-degrading enzyme (glucose 6-phosphatase, G6Pase) and a gluconeogenesis enzyme (phosphoenolpyruvate kinase, PEPCK).
  • GSK3 also plays an important role in many signaling pathways involved in immune responses, including innate and adaptive immunity (Wang, H., Brown, J. & Martin, M.
  • Glycogen synthase kinase 3 a point of convergence for The host inflammatory response. Cytokine 201 1 ; 53(2): 130-140.). GSK3 is a key enzyme in the development and regeneration of the nervous system (Seira, O. & Del Rio, J. Glycogen Synthase Kinase 3 Beta (GSK3P) at the Tip of Neuronal Development and Regeneration. Mol. Neurobiol. Mol. Neurobiol. 2014; 49 (2): 931-44.).
  • GSK3 activity abnormalities have also been found to be associated with neuronal cell degeneration and excessive deposition of amyloid- ⁇ (Amyloid- ⁇ , ⁇ ) in the brain, and are thought to directly promote ⁇ production and promote Tau protein hyperphosphoric acid, which causes neurofibrillary tangles. Process.
  • the efficacy of certain drugs for the treatment of schizophrenia has been found to be associated with inhibition of GSK3 activity (Jope, R., Yuskaitis, C. & Beurel, E. Glycogen Synthase Kinase-3 (GS 3): Inflammation, Diseases, and Therapeutics. Neurochem Res.
  • GSK3 targeted drugs have a very wide range of uses (Maes, M. et al. New Drug targets in depression: inflammatory, cell-mediated immune, oxidative and nitrosative stress, mitochondrial, antioxidant, and neuroprogressive pathways. And new drug candidates — Nrf2 activators and GSK-3 inhibitors. Inflammopharmacology 2012; 20(3): 127-150. ), can be used to treat disorders of glucose metabolism, such as type II diabetes (Gao, C., Holscher, C., Liu, Y. & Li, L. GSK3: a key target for
  • Inflammatory and autoimmune diseases such as arthritis (Beurel, E., Michalek, S. & Jope, R. Innate and adaptive immune responses Glycogen synthase kinase-3 (GSK3). Trends Immunol. 2010; 31(1):24-31.); Neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease
  • indirubin-like compounds can be used for the treatment of various types of diseases mentioned above.
  • indirubin compounds can modulate the activity of key factors in signaling pathways, affecting cell proliferation and differentiation at different levels.
  • Signal transducer and activator of transcription STAT is an important transcription factor involved in many cellular activities such as growth, proliferation and differentiation. It plays a key role in physiological and pathological processes such as immune regulation, host defense, hematopoiesis, angiogenesis, metabolism and carcinogenesis (O'Shea, J" Holland, S. & Staudt, L. JAKs and STATs in immunity, immunodeficiency, And cancer. N. Engl. J Med.
  • JAK-STAT signal transduction pathway is a universal pathway for cytokine transduction signaling; STAT is at the core of this pathway, of which STAT3 Is a major regulator of helper T cell TM 7 differentiation and function (Chaudhry, A. et al. CD4+ Regulatory T Cells Control TH17 Responses in a
  • Indirubin-3 blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2010 30(12): 2475-2481.) and so on. Indirubin compounds have the ability to inhibit STAT3 signaling (Nam, S. et al. Indirubin derivatives inhibited Stat3 signaling and induce apoptosis in human cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005; 102(17): 5998-6003.), prevents the activation of STAT3 (Aggarwal, B. et al. Targeting
  • indirubin compounds can be used for the treatment of various tumors as described above as well as various inflammatory and autoimmune diseases.
  • Indirubin inhibits the differentiation of helper T cells 17 and promotes the differentiation of neutrophils (Suzuki, K. et al. Indirubin, a Chinese anti-leukaemia drug, promotes neutrophilic differentiation of human myelocytic leukaemia HL-60 Cells. Br. J. Haematol. 2005;
  • Malassezia-derived indoles activate the aryl hydrocarbon receptor and inhibit Toll-like
  • Indirubin-3 '-(2,3 dihydroxypropyl)-oximether (E804) is a potent modulator of LPS-stimulated macrophage functions. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2013; 266(1): 157-166.); Block vascular smooth muscle cells Schwaiberger, A. et al. Indirubin-3 '-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2010; 30(12): 2475-2481.); Increase the proliferation and differentiation of neural progenitor cells (Lange, C. et al.
  • GSK-3 inhibitors increase neurogenesis of human neural progenitor cells. Neurosci. Lett. 201 1 ; 488 (1 ): 36-40.; Castelo-Branco, G., Rawal, N. & Arenas, E. GSK-3beta inhibition/beta-catenin stabilization in ventral midbrain precursors increases differentiation into dopamine neurons. J. Cell Sci. 2004; 117(Pt 24):5731- 5737 ⁇ ); inhibits adipocyte differentiation (Choi, O. et al. The small molecule
  • Indirubin-3'-oxime activates Wnt/ ⁇ - catenin signaling and inhibits adipocyte differentiation and obesity. Int. J. Obes (Lond) . 2013; 209: 1-9); Affects mitochondrial function (Varda, A. et al.
  • indigo compounds also affect other signal transduction pathways, such as the NFKB signaling pathway (Kim, J. & Park, G.
  • Indirubin-3 -monoxime exhibits anti-inflammatory properties by down-regulating NF- ⁇ and JNK signaling pathways in lipopolysaccharide-treated RAW264.7 cells. Inflamm. Res. 2012;
  • Wnt/p-Catenin signaling pathway (Zahoor, ⁇ , Cha, ⁇ , Min, D. & Choi, K.
  • Indirubin-3 '-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo.
  • indirubin-like biguanide compounds inhibit the activity of cyclin-dependent kinase, glycogen synthase kinase-3, tyrosine kinase JAK and transcription factor STAT, as well as other signal transduction pathways.
  • the toxic and side effects are small, and thus it has a wide application prospect in pharmacy.
  • such compounds are poor in fat solubility and water solubility, which limits their application.
  • many drug research institutions and pharmaceutical companies at home and abroad have carried out extensive structural modification of indirubin-like compounds. However, the effects are still unsatisfactory. Therefore, there is an urgent need in the art to develop novel compounds which have not only the biological activity of indirubin-like compounds but also excellent drug-forming properties. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to provide a novel compound similar to the space structure and biological activity of indirubin-like compounds, ⁇ -oxo (a heterogeneous) indirubin derivative (I) and -oxo (aza) isomaric blue derivative. ( ⁇ ) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the compound has the advantages of strong biological activity and improved water solubility.
  • Another object of the present invention is to provide a process for the preparation of said compounds I and II, a pharmaceutical combination and their use in pharmacy.
  • the present invention is coupled with another benzofuranone (or oxanthone) molecule to form a new structure with a large ⁇ -conjugated heterocyclic system derivative (see Formulas I, II), or pharmaceutically acceptable salts thereof, have similar spatial structural characteristics as indirubin and isotonic blue, improve the solubility properties of the coupled molecule, and maintain or enhance significant biological activity.
  • the present invention provides a benzofuranone and a hydrazine or azaindole conjugate, including optical isomers, racemates, cis and trans isomers thereof, and any combination thereof or a pharmaceutically acceptable salt thereof,
  • the structure is as shown in the following formula I or II:
  • R 1 is ⁇ or 13 Or a group of groups which are unsubstituted or have 1 to 3 substituents: d ⁇ C 6 fluorenyl, aryl, aryl fluorenyl, acyl, aroyl, acyl protected glycosyl and disaccharide, glycosyl and a disaccharide group; wherein the substituent is selected from the group consisting of: halogen, hydroxy, d-C 3 fluorenyl, nitro, or amino; R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 2 ', R 3 ', R 4 ' and R 5 ' independently represent H, D, halogen, hydroxy, thiol, ⁇ .
  • a 4 -group a nitro group, an amino group, an amine group, an amide group, or an unsubstituted group having 1-3 substituents: ⁇ 0»decyloxy, methylthio, phenyl, phenoxy, An aryl group, an aryl fluorenyl group, a trifluoromethyl group, an acyl group, an aroyl group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group, an isocyanate group, a decyl isocyanate group; wherein the substituent is selected from the group consisting of: halogen, hydroxy, ⁇ C 3 Mercapto, nitro, or amino;
  • R is an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom; or R is an NR 6 or NOR 6 group, wherein R 6 l, or an unsubstituted group having 1-3 substituents: ⁇ C 6 straight chain Or a branched fluorenyl group, an aryl group, an aralkyl group, a C 3 -C 6 aliphatic ring group, an acyl group, an aroyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group; wherein the substituent is selected from the group consisting of: halogen, hydroxy, ⁇ C 3 Mercapto, nitro, or amino.
  • R 1 is 11, D, ⁇ 6 alkyl, aryl, aryl sulfonyl, acyl, aroyl, acyl protected glycosyl, sugar group;
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 2 ', R 3 ', R 4 ' and R 5 ' each independently represent 11, halogen, hydroxy, decyl, -C 4 alkyl, amino, amine, Acylamino, ⁇ C 4 alkoxy, methylthio, phenyl, phenoxy, aryl, aralkyl, trifluoromethyl, acyl, aroyl, sulfonate, isocyanate;
  • glycosyl groups are arabinose, xylose, ribose, mannose and glucose;
  • R is an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom; or R is a NR 6 or NOR 6 group, wherein R 6 is ⁇ Ci ⁇ C 6 straight or branched chain alkyl group, an aryl group, an aryl group embankment, c 3 ⁇ c 6 aliphatic ring group, acyl group, aroyl group, sulfonyl group, phosphoryl group.
  • the oxime-oxo indirubin derivatives (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivatives (11-1 ⁇ 3) of the present invention including optical isomers, racemates thereof, A cis-trans isomer, and any combination thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein the compound is more preferably selected from the group consisting of: -oxo indirubin derivative (1-1), compound No. in Table 1: 1-60; ⁇ -oxo-5-azaindene red derivative (1-2), compound No. 61-74 in Table 2; ⁇ -oxo-7-azaindene red derivative ( 1-3) the compound of Table 3 ⁇ .
  • the salts of the oxime-oxo indirubin derivatives (Il ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivatives (II-1 ⁇ 3) according to the present invention are exemplified by pharmaceutically acceptable inorganic acids and organic acids.
  • the formed salt wherein the preferred inorganic acid comprises: hydrochloric acid, hydrobromic acid, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid; preferred organic acids include: formic acid, acetic acid, propionic acid, succinic acid, naphthalene disulfonic acid (1, 5 ), asiatic acid, carbenoxolone, glycyrrhetinic acid, oleanolic acid, behenic acid, ursolic acid, corosolic acid, betulinic acid, boswellic acid, oxalic acid, tartaric acid, lactic acid, salicylic acid, benzoic acid, pentane Acid, diethylacetic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, pimelic acid, adipic acid, maleic acid, malic acid, sulfamic acid, phenylpropionic acid, gluconic acid, ascorbic acid, niacin, Isonicotinic acid
  • the present invention also provides a method for preparing a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising: (a) the oxime-oxo indirubin derivative (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivative ( 11-1 to 3) comprising an optical isomer, a racemate, a cis-trans isomer, and any combination thereof or a pharmaceutically acceptable salt thereof; and (b) a pharmaceutically acceptable carrier is mixed to form Pharmaceutical composition.
  • the oxime-oxoindigonin derivatives (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivatives (11-1 ⁇ 3) of the present invention include optical isomers, racemates, and cis
  • the pharmaceutical composition of the reverse isomer and any combination or a pharmaceutically acceptable salt thereof is prepared as follows: small volume injection, medium volume injection, large volume injection, powder injection, emulsion for injection, tablet, pill, capsule Agent, ointment, cream, patch, tincture, powder, spray, implant, drop, suppository, ointment; various nano-formulations; liposome; corresponding liposome mainly made above Injectables mentioned.
  • the oxime-oxoindirubin derivative (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivative (11-1 ⁇ 3) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and the same thereof The resulting pharmaceutical composition for the treatment of diseases associated with abnormalities in cyclin-dependent kinase (CDK), including various types of tumors; diseases associated with abnormalities of glycogen synthase kinase-3 (GSK3), These include disorders of glucose metabolism, inflammatory and autoimmune diseases, neurodegenerative diseases, and spermatogenic diseases; diseases associated with dysregulation of the signal transduction pathway (Jak/STAT), including tumors and various inflammatory and autoimmune diseases Diseases that are dysfunctional with cell differentiation and self-defense, including tumors, inflammatory and autoimmune diseases, diseases of the cardiovascular system, obesity, osteoporosis, aging, viral infections.
  • CDK cyclin-dependent kinase
  • GSK3 glycogen synthase kinase-3
  • Jak/STAT diseases associated with dysregulation of the signal trans
  • the pharmaceutical composition is further characterized as an inhibitor of cyclin-dependent kinase (CDK) inhibition.
  • the oxime-oxoindirubin derivative (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivative (11-1 ⁇ 3) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and the pharmaceutically acceptable salt thereof acts as an inhibitor of glycogen synthase kinase (GSK).
  • the resulting pharmaceutical composition acts as an inhibitor of signal transduction and transcriptional activator (STAT) function.
  • the oxime-oxoindirubin derivative (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivative ( ⁇ -1 ⁇ 3) of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and the same thereof acts as a modulator of regulation of cell nascentness and differentiation.
  • the obtained pharmaceutical composition is further characterized in that it can be used for treating and preventing various tumors, disorders of glucose metabolism, inflammatory and autoimmune diseases, neurodegenerative and psychiatric diseases, diseases of the cardiovascular system, and fat Fat, osteoporosis, aging, viral infections.
  • the oxime-oxoindirubin derivative (1-1 ⁇ 3) and the oxime-oxoisoindigo derivative (11-1 ⁇ 3) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and the pharmaceutically acceptable salt thereof is further characterized in that it can be used for treating and preventing various tumors, disorders of glucose metabolism, inflammatory and autoimmune diseases, neurodegenerative and psychiatric diseases, diseases of the cardiovascular system, obesity, bone Loose, aging, viral infection, can be monotherapy, or combined with 2, 3 or more drugs, simultaneous administration, or different sequential administration; can also be combined with other therapies This includes: in combination with radiotherapy, in combination with Chinese herbal medicine, in combination with surgery, in combination with biomodulators, in combination with gene therapy.
  • the compounds of the invention are administered in an amount effective to treat a condition as described herein.
  • the compounds of the present invention are administered by any suitable route in the form of a pharmaceutical composition suitable for such a route and in a dosage effective for the intended treatment.
  • Therapeutically effective doses of the compound required to treat the development of a medical condition are readily ascertainable by those skilled in the art using preclinical and clinical methods common in the medical arts.
  • the compounds of the invention may be administered orally.
  • Oral administration can include swallowing for the compound to enter the gastrointestinal tract, or buccal or sublingual administration whereby the compound enters the bloodstream directly from the oral cavity.
  • the compounds of the invention may also be administered directly into the bloodstream, into the muscle, or into the internal organs.
  • suitable parenteral means of administration include intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramembranous, intraventricular, intraurethral, intrasternal, intracranial, intramuscular, and subcutaneous administration.
  • Suitable parenteral administration devices include needle-like (including microneedle) syringes, needle-free injectors, and infusion techniques.
  • the compounds of the invention may also be topically applied to the skin or mucosa, i.e., dermally or transdermally.
  • the compounds of the invention may also be administered intranasally or by inhalation.
  • the compounds of the invention may be administered rectally or vaginally.
  • the compounds of the invention may also be administered directly to the eye or ear.
  • the dosage regimen of the compound and/or composition containing the compound is based on a variety of factors, including the type of patient, Age, weight, sex, and medical condition; severity of the condition; route of administration; and activity of the particular compound employed. Therefore, the dosage regimen can vary widely. Dosage levels on the order of about 0.1 to about 1000 mg/kg body weight per day are used to treat the above conditions. In one embodiment, the total daily dose (administered in a single dose or divided dose) of a compound of the invention is typically from about 0.1 to about 500 mg/kg.
  • the total daily dose of the compound of the invention is from about 0.1 to about 300 mg kg, and in another embodiment, from about 0.5 to about 200 mg/kg (ie, mg of the compound of the invention per kg body weight) ). In one embodiment, the dosage is from 0.1 to 10 mg/kg/day. In another embodiment, the dosage is from 0.1 to 1.0 mg/kg/day. Dosage unit compositions may contain these amounts or submultiples thereof to form a daily dose. In many cases, the administration of the compound is repeated multiple times a day (usually no more than 4 times). If needed, a daily double dose can usually be used to increase the total daily dose.
  • the compositions may contain the active ingredients of 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 50.0, 75.0, 100, 125, 150, 175, 200, 250 and 500 mg. It is provided in tablet form for symptomatic dose adjustment of the patient.
  • the medicament typically contains from about 0.01 mg to about 500 mg of the active ingredient or, in another embodiment, from about 1 mg to about 100 mg of the active ingredient.
  • the intravenous dose during a constant ratio infusion can range from about 0.01 to about 10 mg/kg/minute.
  • Suitable subjects in accordance with the present invention include mammalian subjects.
  • mammals include, but are not limited to, mammals, including dogs, cats, cows, goats, horses, sheep, pigs, rodents, rabbits, primates, and the like, and included in the uterus.
  • humans are suitable subjects. Human subjects can be of any gender and can be at any stage of development.
  • the invention encompasses the use of one or more compounds of the invention in the manufacture of a medicament for the treatment of a condition described herein.
  • the compounds of the invention may themselves be administered as a compound.
  • the pharmaceutically acceptable salts are suitable for medical applications due to their greater water solubility relative to the parent compound.
  • the invention includes a pharmaceutical composition.
  • Such pharmaceutical compositions comprise a compound of the invention together with a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the carrier may be solid, liquid or a combination of both, and may be formulated with the compound as a unit dosage composition, such as a tablet, which may contain from 0.05% to 95% by weight of active compound.
  • the compounds of the invention may be coupled to a suitable polymer as a targetable pharmaceutical carrier. Other pharmacologically active substances may also be present.
  • the compounds of the invention may be administered by any suitable route, preferably in the form of a pharmaceutical composition suitable for such route, and in a dosage which is preferred for the intended treatment.
  • the active compounds and compositions can be administered, for example, orally, rectally, parenterally or topically.
  • Oral administration in solid dosage form can be presented, for example, in separate units, such as soft or hard capsules, pills, cachets, lozenges or tablets, each containing a predetermined amount of at least one compound of the invention.
  • the oral administration can be in the form of a powder or granules.
  • the oral dosage form is sublingual, such as a lozenge.
  • the compounds of the invention are typically combined with one or more adjuvants.
  • Such capsules or tablets may contain a controlled release formulation.
  • the dosage form may also contain a buffer or may be prepared with an enteric coating.
  • the oral administration can be in the form of a liquid dosage.
  • Liquid dosage forms for oral administration include, for example, pharmaceutically acceptable emulsions, solutions, suspensions, syrups and elixirs containing inert diluents (SP, water) conventional in the art.
  • Such compositions may also contain adjuvants such as wetting agents, emulsifying agents, suspending agents, flavoring agents (for example, sweeteners) and/or Or a fragrance.
  • the invention in another embodiment, includes a parenteral dosage form.
  • Parenteral administration includes, for example, subcutaneous injection, intravenous injection, intraperitoneal, intramuscular injection, intrasternal injection, and infusion.
  • the injectable preparations injectable, sterile injectable aqueous or oily suspensions
  • suitable dispersing agents, wetting agents and/or suspending agents may be formulated according to known techniques using suitable dispersing agents, wetting agents and/or suspending agents.
  • Topical administration includes, for example, transdermal administration (such as via a transdermal patch or iontophoresis device), intraocular administration, or intranasal or inhalation administration.
  • Compositions for topical administration also include, for example, topical gels, sprays, ointments, and creams. Topical formulations can include compounds that enhance the absorption or penetration of the active ingredient through the skin or other affected areas.
  • administration can be accomplished using a patch of a reservoir and a porous membrane type or a patch of a solid matrix type.
  • Typical formulations for this purpose include gels, hydrogels, lotions, solutions, creams, ointments, powders, dressings, foams, films, dermal patches, wafers (wafe rS ), Implants, sponges, fibers, bandages and microemulsions.
  • Liposomes can also be used.
  • Typical carriers include alcohols, water, mineral oil, liquid paraffin, white petrolatum, glycerin, polyethylene glycol, and propylene glycol.
  • a penetration enhancer can be introduced - see, for example, J Pharm Sci, 88 (10), 955-958, Finnin and Morgan (October 1999).
  • Formulations suitable for topical administration to the eye include, for example, eye drops wherein the compound of the invention is dissolved or suspended in a suitable carrier.
  • a typical formulation suitable for ocular or otic administration may be in the form of a micronized suspension tablet or may be in the form of a solution in isotonic, pH adjusted sterile saline.
  • Other formulations suitable for eye and ear applications include ointments and the like.
  • Polymers such as cross-linked polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, hyaluronic acid, cellulosic polymers (eg, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose or methylcellulose) or heteropolysaccharide polymers (eg , agarose gel), can be blended with a preservative such as benzalkonium chloride.
  • a preservative such as benzalkonium chloride.
  • Such formulations can also be delivered by iontophoresis.
  • the active compound of the invention is conveniently delivered in the form of a solution or suspension from a pump spray container which is squeezed or pumped by the patient, or as a spray from a pressurized form using a suitable propellant.
  • the container or nebulizer is conveniently delivered.
  • Formulations suitable for intranasal administration are usually in the form of a dry powder (alone, as a mixture, for example, as a dry blend containing lactose, or as a mixed component particle, for example, with a phospholipid (such as lecithin)) from a dry powder inhaler Application, or as a spray from a pressurized container, pump, nebulizer, nebulizer (preferably using an electro-hydraulic nebulizer to produce a fine mist) or sprayer, with or without the use of a suitable propellant, such as 1 1, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane or 1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropane.
  • the powder may comprise a bioadhesive, for example, a chitosan or a cyclodextrin.
  • the invention includes a rectal dosage form.
  • rectal dosage forms can be in the form of, for example, suppositories. Cocoa butter is a conventional suppository base, but various alternatives can be suitably used.
  • compositions of the present invention can be prepared by any of the well-known techniques of pharmacy, such as effective formulation and administration steps.
  • effective formulation and administration steps are well known in the art and are described in standard textbooks.
  • the formulation of the drug is, for example, in Hoover, John E, Remingtons Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania, 1975; Liberman et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, NY, 1980; Kibbe et al., Eds., Handbook of Pharmaceutical Excipients (3rd Ed.), American Pharmaceutical Discussed in Association, Washington, 1999.
  • the compounds of the invention may be used alone or in combination with other therapeutic agents to treat a variety of conditions or conditions.
  • the compounds of the invention and the additional therapeutic agents can be administered simultaneously (in the same dosage form or in separate dosage forms) or sequentially.
  • Combined administration of two or more compounds means that the two compounds are applied in close enough time that the presence of one compound affects the biological effect of the other.
  • Two or more compounds can be administered simultaneously, coexisting or sequentially.
  • simultaneous administration can be carried out by mixing the compounds prior to administration, or by at the same time point but at different anatomical locations or using different routes of administration.
  • co-administered refers to the combined administration of a compound.
  • co-administered refers to the combined administration of a compound.
  • Figure 1 shows the docking results of the ATP binding pockets of compound 75 and 7-azaindazin with CDK 2 ,
  • the green dotted line in Figure 1 indicates hydrogen bonding, 0 atoms are red, N atoms are blue, H atoms are white, and C atoms are gray.
  • the N-1 position H and the 2-position 0 of the two compounds in (a) each form a hydrogen bond with the corresponding amino acid residue of the ATP binding pocket of CDK2.
  • the docking software is Discovery Studio.
  • the three-dimensional structure of the receptor CDK2 is derived from the crystal of CDK2/cyclinA complex and 5-sulfonic acid indirubin.
  • the docking method is LibDock.
  • the green dotted line in the left-hand diagram in Figure 2 indicates hydrogen bonding, 0 atoms are red, N atoms are blue, H atoms are white, and C atoms are yellow.
  • the ⁇ - ⁇ -position H and the 2'-position 0 of N-methylisoindigo in (dl) form hydrogen bonds with the corresponding amino acid residues of the human STAT3-SH2 domain binding pocket, respectively (dl) is N-methylisoindigo (N-methylisoindigo) -dl/el, LibDockScore: 93.9797; (d2,d3) is the 1 '-position and 2'-position 0 of N-methyl-1 '-oxoisoindigo blue and STAT3-
  • the SH2 domain binding pocket forms a hydrogen bond corresponding to an amino acid residue.
  • the docking software is Discovery Studio.
  • the selected receptor STAT3-SH2 three-dimensional structure is derived from the crystal of STAT3-SH2 and AAPpYL crystal.
  • the docking method is LibDock.
  • the docking score of N-methylisoindigo (left dl) was 93.9797, and the corresponding N-methyl-oxime-oxoisoindole blue (left d2, the same form as N-methylisoindigo) was scored 91.0665,
  • the docking score of 94.5181 after inverting the N-methyl- ⁇ -oxo-indolyl blue plane in d2 is more favorable for docking
  • (d2) is N-methyl- ⁇ -oxoisoindigo (N-methyl-oxime-oxo) Isopink blue) -d2/e2 , LibDockScore: 91.0565 , (d3) N-methyl- ⁇ -oxoisoindigo (N-methyl
  • Each of the substituted ruthenium is used as a raw material, and is hydrolyzed at the N-1 position to obtain a product: N1-hydrocarbyl-indole-2,3-dione (A1);
  • Each of the substituted 5/7-azaindoles is used as a raw material, firstly hydrolyzed at the N-1 position, and then, under the action of Cr0 3 and CH 3 COOH, an oxidation reaction occurs to obtain a product: N1-hydrocarbyl group- 5-azaindole-2,3-dione (A2) and N1-hydrocarbyl-7-azaindole-2,3-dione (A3).
  • R 1 CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 PhCH 2 , an acyl-protected monosaccharide group or the like.
  • R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent H or D, halogen, hydroxy, decyl, ⁇ fluorenyl, amino, amino, acylamino, Ci ⁇ C4 alkoxy, methylthio, benzene a group, a phenoxy group, an aryl group, an aryl fluorenyl group, a trifluoromethyl group, an acyl group, an aroyl group, a sulfonic acid group, an isocyanate group;
  • R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 each independently represent H or D, halogen, hydroxy, decyl, decyl, amino, amino, amido, ⁇ . 4 an oxiranyl group, a methylthio group, a phenyl group, a phenoxy group, an aryl group, an arylsulfonyl group, a trifluoromethyl group, an acyl group, an aroyl group, a sulfonic acid group, an isocyanate group.
  • N1-substituted ruthenium (A1) and N1-substituted-5/7-azain (A2/A3) were used as raw materials, and dissolved in acetic acid.
  • R 1 may be H, D or ⁇ C 6 fluorenyl, aryl, aralkyl, acyl, aroyl, acyl protected glycosyl and disaccharide, glycosyl and disaccharide;
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 2 ', R 3 ', R 4 ' and R 5 ' independently represent H, halogen, hydroxy, decyl, ⁇ C 4 fluorenyl, nitro, amino, amine, amido , Q ⁇ C 4 alkoxy, methylthio, phenyl, phenoxy, aryl, aralkyl, trifluoromethyl, acyl, aroyl, sulfonate, sulfamoyl, isocyanate, fluorenyl Isocyanate group;
  • R is an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom; or R is an NR 6 or NOR 6 group, wherein 16 is 11, Q ⁇ C 6 straight or branched fluorenyl, aryl, aryl fluorenyl, c 3 ⁇ c 6 aliphatic ring group, acyl group, aroyl group, sulfonyl group, phosphoryl group. 4. Synthesis of the target compound 3'-mercapto-oxime-oxoindigo red derivative
  • R CH 3 ON, EtON
  • R 1 CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 , PhCH 2, etc.
  • R 2 , R 4 ' H, CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 , PhCH 2 and the like.
  • Benzofuran-2-one (C) is actually a lactone of an o-hydroxyphenylacetic acid derivative, which is commercially available as a C-type compound. Got it.
  • the intermediate N1-substituted eosin (A1) and N1-substituted-5/7-azain (A2/A3) can be used as the starting materials, and acetic acid as the solvent and benzofuran-2-one ( C) reaction under the promotion of anhydrous sodium acetate, heating at 85 ° C, stirring for 8 h, stopping the reaction, pouring into ice water, separating the solid, suction filtration, drying the filter cake,
  • R 1 may be H, D or ⁇ C 6 fluorenyl, aryl, aralkyl, acyl, aroyl, acyl protected glycosyl and disaccharide, glycosyl and disaccharide;
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 2 ', R 3 ', R 4 ' and R 5 ' independently represent H, halogen, hydroxy, thiol, ⁇ .
  • Thin layer chromatography (TLC) plate was prepared by silica gel GF254 (produced by Qingdao Ocean Chemical Plant) and CMC-Na distilled water solution with a concentration of 0.8%, then spread, then activated at 100-110 ° C for 1 h, and placed in a desiccator. It is stored in standby and developed under UV light (wavelength 254nm and 365nm). Column chromatography is performed by 100-200 or 200-300 mesh silica gel (produced by Qingdao Ocean Chemical Plant) and packed in dry packing. 1H-NMR was measured by a BruckAV-300 type nuclear magnetic resonance spectrometer, and the internal standard tetramethylsilyl (TMS) was used. Elemental analysis was performed using an Elementar Vario EL III instrument.
  • the reagents are either chemically pure or analytically pure, and are used without treatment unless otherwise stated.
  • the reaction products of the previous step were divided into 9.0 g and 9.15 g, respectively.
  • the above product 9.0 g (0.046 mol) and 11.88 g of anhydrous sodium acetate were dissolved in 300 mL of acetic anhydride and 47.25 mL of acetic acid, stirred and heated to reflux. Stop heating after 4 hours.
  • 400 mL of water was added to the reaction mixture, and the mixture was stirred well, extracted with dichloromethane, and then washed twice with saturated sodium hydrogen carbonate and then washed with saturated aqueous sodium chloride.
  • Another 9.15g (0.047mol) raw material feed ratio and operation is the same as above.
  • the obtained product was combined and weighed to 11.06 g, and the yield was 68%, which was used for the next reaction.
  • Class 1-1 Synthesis of ⁇ -oxo indirubin derivatives 1 ⁇ 60
  • Example 8 According to the above Example 5, a method of preparing ⁇ -benzyl-1,-oxoindirubin (14) was synthesized to synthesize 24 1'-oxo indirubin compounds 1-24.
  • Example 9 According to the above Example 6, a method for preparing ⁇ -benzyl-1,-oxoindirubin 3,-indole (38) was synthesized, and 24 1'-oxo indirubin-3 was synthesized. Terpenoids 25-48.
  • Example 10 A method for preparing ⁇ -benzyl-1,-oxoindirubin-3'-indolyl ether (56) according to the above Example 7 was synthesized to synthesize 12 1,-oxo indiruite- 3,- anthraquinone compound 49-60.
  • R 2 , R 2 ', R 4 ', and R 5 ' are respectively H, and the rest are shown in Table 1:
  • the structure number of the ⁇ -oxo indirubin (Il) derivative 1-60 is R 1 R 4 R
  • Class 1-2 Synthesis of ⁇ -oxo-5-azaindene jade red derivative 61 ⁇ 74
  • Example 12 A method for preparing TV-n-butyl-1,-oxo-5-azaindole (69) according to the above Example 11, and Example 1, Preparation of 1,-oxo indirubin 3, - ⁇ (38) and the method for preparing 1,-oxoindazin-3,-indolyl ether (56) of Example 7 were respectively synthesized into 14 1,1-oxo-5-azaindoles (1-2) Compound 61-74.
  • Equation 1-2 R 2 ', R 4 ', and R 5 ' are respectively H, and the rest are shown in Table 2.
  • Class 1-3 Synthesis of ⁇ -oxo-7-azaindole jade red derivative 75 ⁇ 90
  • Example 14 A method for preparing N-isopropyl-1,-oxo-7-azaindazin (80) according to the above Example 13, and Example 1, Preparation of 1,-oxo indirubin 3, - ⁇ (38) and Example 7 were prepared by the method of preparing 1,-oxoindazin-3,-indolyl ether (56), respectively, to synthesize 16 1,1-oxo-7-azaindenes (1-3) Compound 75-90.
  • Equation 1-2 R 2 , R 2 ', and R 4 ' are respectively H, and the rest are shown in Table 3:
  • Example 15 N-methyloxoisoindole blue (93) 0.24 g of N-methyl ruthenium (1.5 mmol) was dissolved in 15 mL of acetic acid, 0.37 g of anhydrous sodium acetate (4.5 mmol) was added to the solid, and stirred. After dissolution, 0.2 g of benzofuran-2-one (1.5 mmol) was added. ), the reaction was heated at 85 °C. The reaction was stopped after 8 hours.
  • Example 16 A method for preparing N-methyl-1,-oxoisoindigo blue (93) according to the above Example 15 was synthesized, and 30 1'-oxoisoindigo blue ( ⁇ -1) compounds 91-120 were synthesized. .
  • the molecular structure of the oxime-oxoisoindigo derivative 91-120 is shown in Table 4. All of these new compounds were confirmed by infrared spectroscopy (IR), mass spectrometry (ESI-MS), hydrogen spectroscopy (1H-NMR) and elemental analysis.
  • R 2 , R 2 ', R 4 ' and R 5 ' are respectively H, and the rest are shown in Table 4:
  • Example 18 A method for preparing N-ethyl-1,-oxo-5-azaisoindigo blue (127) according to the above Example 17 was synthesized, and 15 1'-oxo-5-aza-isoindoles were synthesized.
  • Class (II-2) Compound 121-135.
  • R 2 , R 2 ', and R 4 ' are respectively H, and the rest are shown in Table 5: Structure of ⁇ -oxo-5-aza isoindigo blue ( ⁇ -2) derivative 121-135
  • Example 20 A method for preparing N-methyl-1,-oxo-7-azaisoindigo blue (139) according to the above Example 19 was synthesized to synthesize 18 1,1-oxo-7-azaisoindigo Class (II-3) Compound 136-153.
  • R 2 , R 2 ', and R 4 ' are respectively H, and the rest are shown in Table 6:
  • Tumor cells Human hepatoma cells HepG-2, human lung adenocarcinoma A549, purchased from the Institute of Cell Sciences, Chinese Academy of Sciences.
  • Test samples ⁇ -oxo indirubin (I) and ⁇ -oxoisoindigo (II) compound 90 (home-made, compound number see Table 7);
  • Control substance 1-ethyl-indigo red (154), 1-ethyl-3'-mercapto anthraquinone (155), self-made, identified by structure.
  • a, cell culture solution 1640 medium 10.4g, NaHC0 3 2.1g, glutamine 0.3g, HEPES 5.95g, penicillin 100,000 units, streptomycin 100,000 units, dissolved in lOOOOmL double distilled water, with microporous filtration Membrane filtration sterilization, after disassembly Store at -20 ° C, add inactivated calf serum before use;
  • Calf serum inactivated in a water bath at 56 ° C for 30 min, and stored at -20 ° C after dispensing;
  • MTT 5mg/mL in PBS, protected from light, stored at 4 ° C, effective within two weeks;
  • PBS NaCl 8.00g, C1 0.20g, Na 2 HP0 4 .12H 2 0 3.4g, KH 2 P0 4 0.20g fully dissolved in double distilled water in a 37 ° C water bath, dissolved in 1000 mL, after dispensing Store at 4 ° C;
  • Tumor cells were seeded in 1640 medium containing 10% calf serum, placed in a 37 ° C, 5% CO 2 incubator, and subcultured every 2-3 days. Logarithmic growth phase cells were taken during the experiment.
  • the cells in the logarithmic growth phase were counted, mixed and counted, and stained with trypan blue. The number of viable cells was over 98%. The cells were divided into several groups: blank control group (cell suspension) and experimental group (cell suspension) + medicine).
  • Each drug was formulated into a stock solution of 20 mmol in DMSO (tested within 4 hours).
  • the RPMI1640 medium containing 10% calf serum was used to prepare a drug-containing medium with a concentration of 80 ⁇ M using aseptic technique. The concentration is increased by 2 times (1.25-20 ⁇ ).
  • Inhibition rate control group A value - experimental group ⁇ value > ⁇ 100%
  • the regression equation was obtained by the concentration-inhibition rate curve to obtain a 50% inhibitory concentration (IC 5 () , ⁇ ) of the sample to be tested.
  • Example 22 A three-dimensional computer-aided drug design (CADD) showed that 1,-oxo-7-azaindazin, like 7-azaindazin, can be identical to CDK 2 Domains bind and retain similar binding capabilities.
  • CADD computer-aided drug design
  • Example 23 A three-dimensional computer-aided drug design method demonstrates that N-methyl-1,-oxoisoindigo (93) will retain the inhibitory effect on STAT3.
  • N-methylisoindigo (molecular structure is as follows) is a STAT3 inhibitor that interacts with amino acid residues in the binding pocket of the human STAT3-SH2 domain to form a hydrogen bond, and the docking is divided into 93.9797.
  • N-methyl-oxime-oxoisoindigo blue (93) is similar to the stereoscopic spatial structure of N-methylisoindigo compounds, so they can have a similar mechanism of action, namely N-methyl- ⁇ -oxoisoindigo
  • the class of compounds retains the inhibitory effect on STAT3.

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Abstract

本申请公开了一种氧代靛玉红或异靛蓝衍生物、以及氧代氮杂靛玉红或异靛蓝的衍生物，以及其光学异构体、外消旋体、顺反异构体和药学上可接受的盐，其可以用于制备预防或治疗如糖代谢紊乱、炎性和自身免疫性疾病、神经退化性疾病、精神性疾病、组织增生性疾病或肿瘤等疾病的药物。

Description

说 明 书 苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物及其制备与应用 技术领域
本发明涉及设计具有全新结构的 Γ-氧代 （氮杂） 靛玉红， r-氧代 （氮杂） 异靛蓝衍生 物。 这类分子是由一个吲哚或氮杂吲哚分子与另一个苯并呋喃酮分子偶联而成 (具体结构见 通式 I， II), 形成大 π共轭杂环体系化合物。 本发明还涉及这类苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲 哚偶合物的制备和它们在药学上的用途。 背景技术
靛玉红 (3,2'-双吲哚）及其异构体： 异靛蓝 (3,3'-双吲哚)， 是从中药青黛 （Indigofera tinctoria L) 中分离出来的抗肿瘤的有效成分 (Han， J. Traditional Chinese medicine and the search for new antineoplastic drugs. J. Ethnopharmacol. 1988; 24(1): 1-17.)。
异靛蓝
Figure imgf000002_0001
Isoindigo
靛玉红， 异靛蓝和基于该双吲哚母核而合成的大量的衍生物已经被证明具有广泛的 生物活性。改变双吲哚母核而形成的新结构化合物氮杂靛玉红 (3，2'-氮杂吲哚-吲哚，或 3,2'- 氮杂吲哚-氮杂吲哚)， 氮杂异靛蓝 (3，3'-氮杂吲哚-吲哚， 或 3,3'-氮杂吲哚 -氮杂吲哚)及其衍 生物仍具有与靛玉红和异靛蓝类似作用 （Kritsanida, M. et al. Synthesis and antiproliferative activity of 7-azaindirubin-3'-oxime, a 7-aza isostere of the natural indirubin pharmacophore. J. Nat. Prod. 2009; 72(12):2199-2202.; Wang, Z. et al. Synthesis and biological evaluation of 7-azaisoindigo derivatives. Arch Pharm (Weinheim) 2010; 343(3): 160-166. ; 李香,高静，徐晶晶， 李文赞，王朝晖,姚其正. 新合成的 7-氮杂异靛蓝的体内外抗肿瘤作用. 中国细胞生物学学 报, , 2013; 35(3):334-340.)c 这些化合物结构上的共同特征是吲哚或氮杂吲哚双分子偶联而 形成大 π共轭体系。 我们相信， 这些分子母核空间结构的类似性赋予了它们类似的生物活 性。 基于这一合理推断， 我们设计并合成了具有类似结构特征的一类全新的化合物一吲哚
(或氮杂吲哚） 与苯并呋喃的偶合物【1，氧代 （氮杂） 靛玉红， Γ氧代- (氮杂） 异靛蓝】 及其衍生物。 实验结果表明， 与靛玉红和异靛蓝类似， 这类化合物也具有抑制肿瘤细胞生 长的作用。
天然产物一直是药物发现和开发的丰富资源。 许多重要的药物, 诸如阿司匹林
(Aspirin), 地高辛 (Digoxin)和紫杉醇（Paclitaxel )等等， 均来源于对天然产物生物活性的 研究以及对其化学结构的改造。 含有青黛等 Π味中药的复方当归芦荟丸在中国传统上被用 于治疗慢性粒细胞白血病。 其有效成份被中国科学家鉴定为靛玉红 (Wu, L., Yang, Y. & Zhu， Z. Studies on the active principles of indigofera tinctoria in the treatment of CML. Comm. ¾>^e Her6. Me 1979; 9(1 ):6-8.)。 对靛玉红及其异构体异靛蓝构效关系的研宄， 使中国 得以开发出创新药物靛玉红和甲异靛 （ Meisoindigo, 或 N-methyl-isoindigo ) (Institute of Haematology, Chinese Academy of Medical Sciences. Clinical studies of Dang Gui Lu Hui Wan in the treatment of CML. Chinese J. Intern. Med. , 1979; 15: 86-88.； Institute of Haematology, Chinese Academy of Medical Sciences. Clinical and experimental studies in the treatment of chronic granulocytic leukemia with indirubin. Zhonghua Nei Ke Za Zhi 1979; 18(2):83-88.; Wu, K.， Zhang, M.， Fang, Z. & Huang, L. Potential antileukemic agents, synthesis of derivatives of indirubin, indigo, and isoindigotin. Yao Xue Xue Bao 1985; 20(l l):821-826.; Ji， X., Zhang, F., Liu, Y. & Gu, Q. Studies on the antineoplastic action of N-methylisoindigotin. Yao Xue Xue Bao . 1985; 20(4):247-251.)。 在甲磺酸伊马替尼 （ Imatinib Mesylate ) 开发出来前， 靛玉红和甲异 靛是中国用于慢粒白血病最有效的药物。 鉴于不同的作用机制， 靛玉红类化合物仍可用于 甲磺酸伊马替尼耐药的病人（Kim, W. et al. 5'-OH-5-nitro-Indirubin oxime (AGM130), an Indirubin derivative, induces apoptosis of Imatinib-resistant chronic myeloid leukemia cells. Leuk. Res. 2013; 37(4):427-433
靛玉红和异靛蓝及具有类似结构特征衍生物（以下简称"靛玉红类化合物"）能够影响细 胞生长和分化所必须的众多蛋白因子的功能， 从而表现出广泛的生物活性。 不同的衍生物 可对不同的蛋白因子具有不同选择性和作用强度（Duensing, S. et al. Cyclin-dependent kinase inhibitor indirubin-3 '-oxime selectively inhibits human papillomavirus type 16 E7-induced numerical centrosome anomalies. Oncogene 2004; 23(50):8206-8215.; Lee, J. et al. Induction of apoptosis by a novel indirubin-5 -nitro-3 '-monoxime, a CDK inhibitor, in human lung cancer cells. Bioorg. Med Chem. Lett. 2005; 15(17):3948-3952.; Moon, M. et al. Synthesis and
structure-activity relationships of novel indirubin derivatives as potent anti-proliferative agents with CDK2 inhibitory activities. Bioorg. Med. Chem. 2006; 14(l):237-246.; Choi, S. et al. 5,5'-substituted indirubin-3 '-oxime derivatives as potent cyclin-dependent kinase inhibitors with anticancer activity. J. Med. Chem. 2010; 53(9):3696-3706.), 因而有可能开发出适用于具有不 伺致病机理的疾病的有效药物。
周期素依赖性激酶 (Cyclin dependent kinase, CDK)是一类丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶。 人 类基因组含有 21个编码 CDK和 5个编码类 CDK蛋白（CDK-like, CDKL)的基因 （Malumbres, M. et al. Cyclin-dependent kinases: a family portrait. Nat. Cell Biol. 2009; 1 1(1 1): 1275—1276.)。 周期素（Cyclin)包含一大类调节细胞周期的蛋白质。 不同的周期素在细胞周期的不同阶段 均通过与其催化配体 CDK结合而发挥多种多样功能功能。 作为催化配体， CDK本身几乎 没有活性。周期素的结合不仅激活 CDK， 而且决定了其酶作用底物的特异性。 在所有的真 核细胞中， CDKs相继有序的激活以及对其底物的磷酸化控制着细胞周期行进的每一个时 相。 CDK活性的异常导致失控的细胞增殖是绝大多数类型肿瘤细胞的共同特征（Sherr，C. Cancer cell cycles. Science 1996; 274(5293): 1672-1677.)。 抑制 CDK活性， 可有效地阻止细 胞增殖，进而促进细胞分化成熟， 或者促进细胞凋亡和 /或自噬。 以 CDK为靶点开发新型药 物用来遏止细胞增殖， 诱导细胞凋亡在肿瘤治疗方面具有广阔的前景（Abate, A., Pentimalli, F.， Esposito, L. & Giordano, A. ATP -noncompetitive CDK inhibitors for cancer therapy: an overview. Expert Opin. Investig. Drugs 2013; 22(7):895-906.)。 最近十几年来已有十多种基于 不同母核结构的小分子 CDK抑制剂进入临床试验， 但至今尚无药物被批准上市（Jorda, R., Paruch, K. & Krystof, V. Cyclin-dependent kinase inhibitors inspired by roscovitine: purine bioisosteres. Curr. Pharm. Des. 2012; 18(20):2974-2980.； Bose, P., Simmons, G. & Grant, S. Cyclin-dependent kinase inhibitor therapy for hematologic malignancies. Expert. Opin. Investig. Drugs 2013; 22(6):723-738.; Galons, H.， Oumata, N.， Gloulou, O. & Meijer, L. Cyclin-dependent kinase inhibitors closer to market launch?. Expert. Opin. Ther. Pat. 2013; 23(8):945-963.)。 由 于阻断 CDK介导的细胞周期通路可能会引起严重的后果， 在临床上， CDK抑制剂有限的 疗效常伴随着重度的毒副反应。 这己成为 CDK靶向药物开发面临的挑战之一。 CDK抑制 剂， 依其作用强度， 对 CDK亚型的选择性， ATP竞争性或非竞争性， 而引起的毒副反 应可以是局限性的， 也可能是广泛的 （Malumbres, M., Pevarello, P., Barbacid, M. & Bischoff, J. CDK inhibitors in cancer therapy: what is next?. Trends Pharmacol. Sci. 2008; 29(1): 16-21.； Abate, A., Pentimalli, F.， Esposito, L. & Giordano, A. ATP-noncompetitive CDK inhibitors for cancer therapy: an overview. Expert Opin. Investig. Drugs 2013; 22(7):895-906.)。
靛玉红及其异构体衍生物甲异靛在中国被用于治疗白血病， 具有较强的抗肿瘤活性但 较少的毒副反应。 靛玉红分子通过范德华引力和氢键形成与 CDK2的腺苷三磷酸 （ATP ) 结合位点相互作用， 强烈抑制 CDK2的激酶活性， 将细胞分裂周期阻滞于 G2/M期， 从而 抑制许多不同类型细胞的增殖（Hoesse, R. et al. Indirubin, the active constituent of a Chinese antileukaemia medicine, inhibits cyclin-dependent kinases. Nat. Cell Biol. 1999; l (l):60-67.)。 不同的靛玉红类化合物可对不同的 CDK亚型具有不同的选择性和效价强度。 靛玉红类化 合物的这种作用机制 (Eisenbrand, G., Hippe, F. & Jakobs, S. Molecular mechanisms of indirubin and its derivatives: novel anticancer molecules with their origin in traditional Chinese phytomedicine. J. Cancer Res. Clin. Oncol. .，2004; 130:627-635.)提示这类化合物对众多与细 胞分裂增殖异常有关的疾病， 例如组织增生性疾病以及各种类型的肿瘤， 会有优异的治疗 效果和可控的毒副反应。
靛玉红类化合物不仅对 CDKs，对其他蛋白激酶也有调节作用。 糖原合成酶激酶 -3 ( GSK3 )最初因其能磷酸化糖原合成酶而减弱该酶的活性而被发现， GSK3 也能磷酸化糖 代谢通路中其他的蛋白， 诸如胰岛素受体底物 -1 (IRS 1 ) , 糖降解酶（葡萄糖 6-磷酸酶， G6Pase)和糖异生酶（磷酸烯醇式丙酮酸激酶， PEPCK) 。 GSK3 还在与免疫反应， 包括 先天和获得性免疫有关的许多信号传导通路中起到重要的作用 （Wang, H., Brown, J. & Martin, M. Glycogen synthase kinase 3 : a point of convergence for the host inflammatory response. Cytokine 201 1 ; 53(2): 130-140.)。 GSK3是神经系统发育和再生中关键的酶（Seira, O. & Del Rio, J. Glycogen Synthase Kinase 3 Beta (GSK3P) at the Tip of Neuronal Development and Regeneration. Mol. Neurobiol. Mol. Neurobiol. 2014; 49(2):931-44.)。 GSK3 活性异常也被 发现与神经细胞退化以及与脑中淀粉样蛋白 -β (Amyloid- β， Αβ)的过量沉积有关， 被认为 能直接促进 Αβ生成和促进导致神经纤维缠结的 Tau蛋白过度磷酸化的过程。 另外， 某些 治疗精神分裂症药物的疗效被发现与抑制 GSK3活性有关 (Jope, R., Yuskaitis, C. & Beurel, E. Glycogen Synthase Kinase-3 (GS 3): Inflammation, Diseases, and Therapeutics. Neurochem Res. 2007; 32(4-5):577-595 因此， GSK3靶向药物具有非常广泛的用途（Maes, M. et al. New drug targets in depression: inflammatory, cell-mediated immune, oxidative and nitrosative stress, mitochondrial, antioxidant, and neuroprogressive pathways. And new drug candidates— Nrf2 activators and GSK-3 inhibitors. Inflammopharmacology 2012; 20(3): 127-150.), 可用于治疗 糖代谢紊乱， 例如 II-型糖尿病 （Gao, C.， Holscher, C.， Liu, Y. & Li， L. GSK3: a key target for
Neurosci. 201 1 ; 23(1): 1 -1 1.)； 炎性和自身免疫性疾病，例如关节炎 （Beurel, E.， Michalek, S. & Jope, R. Innate and adaptive immune responses regulated by glycogen synthase kinase-3 (GSK3). Trends Immunol. 2010; 31(1):24-31.)； 神经退化性疾病， 例如老年痴呆症
(Alzheimer's ) (Ma, T. GSK3 in Alzheimer's Disease: Mind the Isoforms. J. Alzheimer s Dis. 2014; 39(4):707-710.)； 以及精神性疾病， 例如精神分裂症（Cole, A. Glycogen synthase kinase 3 substrates in mood disorders and schizophrenia. FEBS J. 2013; 280(21):5213-5227.)； 等 等。 靛玉红是首类化合物被发现能在较低纳摩尔浓度下抑制 GSK3P的活性（Leclerc S. et al. Indirubins inhibit glycogen synthase kinase-3 beta and CDK5/p25, two protein kinases involved in abnormal tau phosphorylation in Alzheimer's disease. A property common to most
cyclin-dependent kinase inhibitors?. J Biol. Chem. 2001 ; 276(l):251-256.)， 因而靛玉红类化合 物可用于治疗上述多种类型的疾病。
不限于蛋白激酶， 靛玉红类化合物能调节信号传导通路中的关键因子的活性， 进而不 同层面影响细胞的增殖与分化。 信号转导与转录激活因子 STAT ( Signal transducer and activator of transcription )是涉及生长、增殖和分化等许多细胞活动的重要转录因子。其在免 疫调节，宿主防御，造血， 血管生成，代谢及癌变等生理病理过程中起着关键的作用 （O'Shea, J" Holland, S. & Staudt, L. JAKs and STATs in immunity, immunodeficiency, and cancer. N. Engl. J Med. 2013; 368(2): 161-170.)。 JAK-STAT信号转导通路是细胞因子转导信号的通 用路径； STAT处于该通路的核心。其中， STAT3是辅助性 T细胞 TM 7分化及功能的主要 调节因子 （Chaudhry, A. et al. CD4+ Regulatory T Cells Control TH17 Responses in a
Stat3 -Dependent Manner. Science 2009; 326(5955):986-991.; Camporeale, A. & Poli, V. IL-6, IL-17 and STAT3： a holy trinity in auto-immunity?. Front Biosci (Landmark Ed) 2012;
17:2306-2326.)。 T l7和调节性 T细胞 Treg的失衡是许多炎性和自身免疫性疾的主要原因。 以 STATs为靶点开发新药具有巨大的潜力 （Mankan, A. & Greten, F. Inhibiting signal transducer and activator of transcription 3: rationality and rationale design of inhibitors. Expert Opin. I隱 tig. Drugs 201 1 ; 20(9): 1263-1275.)。 特异且强效的 STAT3抑制剂不仅可用于治 疗不同类型肿瘤 (Page, B.， Ball, D. & Gunning, P. Signal transducer and activator of
transcription 3 inhibitors: a patent review. Expert. Opin. Ther. Pat. 201 1 ; 21(1):65-83.； Wang, X.， Crowe, P., Goldstein, D. & Yang, J. STAT3 inhibition, a novel approach to enhancing targeted therapy in human cancers (review). Int. J. Oncol. 2012; 41(4): 1 181 -1 191.)， 也可以治疗 其它由于 STAT3异常或受其调节的 TM 7异常而引起的各种与炎性或免疫有关的疾病 (Ghoreschi, K. et al. T helper 17 cell heterogeneity and pathogenicity in autoimmune disease.
Trends Immunol. 201 1 ; 32(9):395-401.), 例如风湿性关节炎（Ju， J. et al. Modulation of STAT-3 in rheumatoid synovial T cells suppresses Thl7 differentiation and increases the proportion of Treg cells. Arthritis Rheum. 2012; 64(1 !):3543-3552.),炎性肠病 IBD (Li, Y.， de Haar, C, Peppelenbosch, M. & van der Woude, C. New insights into the role of STAT3 in IBD. Inflamm Bowel Dis.20\2; 18(6): 1 177-1 183.),皮炎及牛皮癣 (Kim, M. et al. Indirubin, a purple 3,2- bisindole, inhibited allergic contact dermatitis via regulating T helper (Th)-mediated immune system in DNCB-induced model. J Ethnopharmacol. 2013; 145(l):214-219.;Novelli, L.,
Chimenti, M.， Chiricozzi, A. & Perricone, R. The new era for the treatment of psoriasis and psoriatic arthritis: perspectives and validated strategies. Autoimmun Rev. 2014; 13(l):64-69.)， 系 统'|"生红斑 3良 (Nalbandian, A., Crispin, J. & Tsokos, G. Interleukin-17 and systemic lupus erythematosus: current concepts. Clin. Exp. Immunol. 2009; 157(2):209-215.; ), I型糖尿病 (Shao, S. et al. Thl7 cells in type 1 diabetes. Cell Immunol. 2012; 280(1): 16-21.), 血管再狭窄
(Restenosis) (Schwaiberger, A. et al. Indirubin-3 '-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2010; 30(12):2475-2481.) 等等。 靛玉红类化合物具有能抑制 STAT3的信号转导 （Nam, S. et al. Indirubin derivatives inhibit Stat3 signaling and induce apoptosis in human cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005; 102(17):5998-6003.)， 阻止 STAT3的活化 （Aggarwal, B. et al. Targeting
signal-transducer-and-activator-of-transcription-3 for prevention and therapy of cancer: modern target but ancient solution. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2006; 1091 : 151-169.)， 进而阻止肿瘤血管生 成 (Zhang, X. et al. Indirubin inhibits tumor growth by antitumor angiogenesis via blocking VEGFR2-mediated JAK/STAT3 signaling in endothelial cell. Int. J. Cancer 201 1 ;
129(10):2502-251 1.),促进癌细胞死亡（Ribas, J. et al. 7-Bromoindirubin-3'-oxime induces caspase-independent cell death. Oncogene 2006; 25(47):6304-6318.)， 抑制 Thl7细胞分化等 功能 (Glatigny S, et al. Treatment of collagen-induced arthritis by Natura-alpha via regulation of Th-l/Th-17 responses. Eur. J. Immunol. 2010. 40(2):460-469.)。 因此， 靛玉红类化合物可用于 治疗上述各种肿瘤以及各种炎性和自身免疫性疾病。
靛玉红类化合物广泛的生物活性还表现在其对多种类型的细胞， 细胞因子和信号转导 通路的调节作用。 靛玉红类化合物抑制辅助性 T细胞 17分化的同时， 能促进中性粒细胞 的分化 (Suzuki, K. et al. Indirubin, a Chinese anti-leukaemia drug, promotes neutrophilic differentiation of human myelocytic leukaemia HL-60 cells. Br. J. Haematol. 2005;
130(5):681-190.)；抑制源于单核细胞的树突状细胞的成熟（Vlachos, C. et al.
Malassezia-derived indoles activate the aryl hydrocarbon receptor and inhibit Toll-like
receptor-induced maturation in monocyte-derived dendritic cells. Br. J. Dermatol. 2012;
167(3):496-505.)； 调节巨噬细胞的功能（Babcock, A.， Anderson, A. & Rice, C.
Indirubin-3 '-(2,3 dihydroxypropyl)-oximether (E804) is a potent modulator of LPS-stimulated macrophage functions. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2013; 266(1): 157-166.)； 阻止血管平滑肌 细胞的增生 (Schwaiberger, A. et al. Indirubin-3 '-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2010; 30(12):2475-2481.)； 增加神经祖细胞新生和分化 (Lange, C. et al. Small molecule GSK-3 inhibitors increase neurogenesis of human neural progenitor cells. Neurosci. Lett. 201 1 ; 488(1):36-40.； Castelo-Branco, G.， Rawal, N. & Arenas, E. GSK-3beta inhibition/beta-catenin stabilization in ventral midbrain precursors increases differentiation into dopamine neurons. J. Cell Sci. 2004; 117(Pt 24):5731-5737· ); 抑制脂肪细胞分化 （Choi， O. et al. The small molecule
indirubin-3'-oxime activates Wnt/β- catenin signaling and inhibits adipocyte differentiation and obesity. Int. J. Obes (Lond) . 2013; 209: 1-9); 影响线粒体功能 (Varda, A. et al.
Indirubin-3 '-oxime impairs mitochondrial oxidative phosphorylation and prevents mitochondrial permeability transition induction. Toxicol AppL Pharmacol. 2008; 233(2): 179-185.)， 等等。 青定 玉红类化合物能抑制多种炎性细胞因子的产生 （Kunikata, T. et al, Indirubin inhibits inflammatory reactions in delayed-type hypersensitivity. Eur. J. Pharmacol 2000; 410(1):93-100.; Glatigny S, et al. Treatment of collagen-induced arthritis by Natura-alpha via regulation of
Th-l/Th-17 responses. Eur. J, Immunol. 2010, 40(2):460-469. )。 除了前述的 Jak/Stat3通路， 靛 玉红类化合物还影响其它信号转导通路， 诸如 NFKB 信号通路 （Kim，J. & Park, G.
Indirubin-3 -monoxime exhibits anti-inflammatory properties by down-regulating NF-κΒ and JNK signaling pathways in lipopolysaccharide-treated RAW264.7 cells. Inflamm. Res. 2012;
61(4):319-325.)， Wnt/p-Catenin信号通路 （Zahoor, Μ·， Cha， Ρ·， Min， D. & Choi， K.
Indirubin-3 '-Oxime Reverses Bone Loss in Ovariectomized, Hindlimb-Unloaded Mice via
Activation of the Wnt/p-Catenin Signaling. J. Bone Miner Res. 2014; 29(5): 1196-1205.), 芳烃受 体 (AHR) 信号通路 (Stevens, E.， Mezrich, J. & Bradfield, C. The aryl hydrocarbon receptor: a perspective on potential roles in the immune system. Immunology 2009; 127(3):299— 311.)等。 具 有不同选择性的靛玉红类化合物可用于治疗的不同病因的疾病， 除了前述的肿瘤， 炎性和 自身免疫性疾病之外， 还可用于心血管系统的疾病 （Schwaiberger，A. et al.
Indirubin-3 '-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo.
Arterioscler. Thromb. Vase. Biol 2010; 30(12):2475-2481.)； 治疗肥胖 （Choi, O. et al. The small molecule indirubin-3 '-oxime activates Wnt/ -catenin signaling and inhibits adipocyte
differentiation and obesity. Int. J, Obes (Lond) . 2013; 209:1-9)、 骨质疏松 （Zahoor, M.， Cha, P,， Min, D. & Choi， K. Indirubin-3 '-Oxime Reverses Bone Loss in Ovariectomized,
Hindlimb-Unloaded Mice via Activation of the Wnt/p-Catenin Signaling. J. Bone Miner Res.
2014; 29(5): 1196-1205.) 及哮喘 （Gupta, S.， Sundaram, C.? Reuter, S. & Aggarwal, B. Inhibiting NF-κΒ activation by small molecules as a therapeutic strategy. Biochim Biophys Acta 2010; 1799 (10-12):775-787.; Mak, NK. et al. Inhibition of RANTES expression by indirubin in influenza virus-infected human bronchial epithelial cells. Biochem Pharmacol.
2004;67(1): 167-74.); 抗衰老 (Spindler, S. et al. Novel protein kinase signaling systems regulating lifespan identified by small molecule library screening using drosophila. 2012; PLoS One, 7(2):e29782.); 抗器官排异 （Stevens, E" Mezrich, J. & Bradfield, C. The aryl hydrocarbon receptor: a perspective on potential roles in the immune system. Immunology 2009;
127(3):299-31 L); 以及抗病毒， 包括脑炎病毒及爱滋病毒； 等等 (Chang, S. et al. Antiviral Activity of Isatis indigotica Extract and Its Derived Indirubin against Japanese Encephalitis Virus. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012(925830): l-7.; Heredia, A. et al. Indirubin 3，-Monoxime, from a Chinese Traditional Herbal Formula, Suppresses Viremia in Humanized Mice Infected with Multidrug -Resistant HIV. AIDS Res. Hum. Retroviruses 2014;
30(5):403-406.)。 综上所述， 靛玉红类双吲哚化合物具有抑制细胞周期蛋白依赖性激酶、 糖原合成酶激 酶 -3、 酪氨酸激酶 JAK和转录因子 STAT活性， 以及影响其它信号转导通路等作用， 而且 毒副作用小， 因而在药学有较广泛的应用前景。 但这类化合物的脂溶性和水溶性都较差， 使其的应用中受到限制。 近年来， 国内外不少药物研究机构和药业公司对靛玉红类化合物 进行了广泛的结构修饰， 然而， 效果仍难以令人满意。 因此， 本领域迫切需要开发不仅具 有靛玉红类化合物生物活性的而且具有优良成药性能的新型化合物。 发明内容
本发明目的是提供一种与靛玉红类化合物空间结构及生物活性类似的新型化合物， Γ- 氧代 (氛杂)靛玉红衍生物 (I)和 -氧代 (氮杂)异靛蓝衍生物 (Π)或其药学上可接受的盐。所述 的化合物具有生物活性强、 水溶性有所改善等优点。
本发明的另一目的是提供所述的化合物 I 和 II的制法、 药物组合和其在药学上的用 途。
本发明由一个吲哚 (或一个氮杂吲哚)分子与另一个苯并呋喃酮 (或称：氧茚酮)分子偶联， 形成新结构大 π共轭的杂环体系衍生物 (见通式 I， II),它们或其药学上可接受的盐具有与 靛玉红和异靛蓝类似的空间结构特征， 改善偶联分子的溶解性质， 保持或增强生物活性显 著等优点。
本发明提供了一种苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 结构如以下通式 I或 II所示：
Figure imgf000008_0001
在上述 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (Π-1~3) 或其药学上可接 受的盐中， R1为 Η或13、或者未取代或具有 1 -3个取代基的下组基团： d~C6垸基、芳基、 芳垸基、 酰基、 芳酰基、 酰基保护的糖基和二糖基、 糖基和二糖基； 其中， 所述的取代基 选自： 卤素、 羟基、 d~C3垸基、 硝基、 或氨基； R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5'独立地代表 H、 D、 卤素、羟基、巯基、 〜。4垸 基、 硝基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 或者未取代或具有 1-3个取代基的下组基团： 〜0»垸 氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳垸基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 氨基 磺酰基、 异氰酸酯基、 垸基异氰酸酯基； 其中， 所述的取代基选自： 卤素、 羟基、 〜C3 垸基、 硝基、 或氨基；
R为氧原子， 硫原子， 硒原子； 或 R为一个 NR6或 NOR6基团， 其中 R6 l、 或者 未取代或具有 1-3个取代基的下组基团： 〜C6直链或支链垸基、芳基、芳烷基、 C3〜C6脂 肪环基、 酰基、 芳酰基、 磺酰基、 磷酰基； 其中， 所述的取代基选自： 卤素、 羟基、 ~C3 垸基、 硝基、 或氨基。
靛红衍生物具有具有抗病毒、 抗菌和抑制肿瘤细胞增殖的活性 （Vine, K. et al. Cytotoxic and anticancer activities of isatin and its derivatives: a comprehensive review from 2000-2008. Anticancer Agents Med Chem. 2009; 9(4):397-414.; Aboul-Fadl, T. et al. Schiff bases of indoline-2,3 -dione (isatin) with potential antiproliferative activity. Chem. Cent. J. 2012; 6(1): 49-59. )„ 苯并呋喃酮结构衍生物是黄酮类结构的类似物， 也是很好的 CDKs抑制剂和具有 很强的抗月中瘤作用 (Schoepfer, J. et al. Structure-based design and synthesis of 2-benzylidene-benzofuran-3 -ones as flavopiridol mimics. J. Med. Chem. 2002; 45(9): 1741-1747.) 因此， Γ-氧代 (氮杂)靛玉红和 Γ -氧代 (気杂)异靛蓝衍生物应当具有相 应的作用。 另一方面， 偶联分子中氮杂吲哚的吡啶环具有碱性， 使这些相关的偶联分子易 于和酸或者酸性物质形成相应的盐或前药， 改善其溶解性和 /或生物利用度， 为成药性提供 更大的选择空间。
本发明所述 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (Π-1~3) 或其药学上可 接受的盐， 它们是一个苯并呋喃酮与一个吲哚 (或一个氮杂吲哚)偶联而成的化合物， 其中， 1-1为 Γ-氧代靛玉红衍生物， 1-2为 1 '-氧代 -5-氮杂靛玉红衍生物， 1-3为 Γ-氧代 -7-氮杂靛玉红 衍生物； II-1为 Γ-氧代异靛蓝衍生物， Π-2为 1 '-氧代 -5-氮杂异靛蓝衍生物， ΙΙ-3为 1 '-氧代 -7- 氮杂异靛蓝衍生物； 其中较好的有：
R1 为11、 D、 〜ΰ6烷基、 芳基、 芳垸基、 酰基、 芳酰基、 酰基保护的糖基、 糖基；
R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5'分别独立地代表11、 卤素、 羟基、 巯基、 〜C4 烷基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 〜C4烷氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳烷基、 三 氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 异氰酸酯基；
上述的糖基为阿拉伯糖、 木糖、 核糖、 甘露糖和葡萄糖；
R为氧原子， 硫原子， 硒原子； 或 R为一个 NR6或 NOR6基团， 其中 R6为^ Ci〜C6 直链或支链垸基、 芳基、 芳垸基、 c3〜c6脂肪环基、 酰基、 芳酰基、 磺酰基、 磷酰基。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3) ，包括其光学 异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其中， 所述的化合 物更优选自以下组： -氧代靛玉红衍生物 (1-1)， 表 1中的化合物 No: 1-60； Γ-氧代 -5-氮杂靛 玉红衍生物 (1-2)， 表 2 中的化合物 No: 61-74； Γ-氧代 -7-氮杂靛玉红衍生物 (1-3)表 3中的化 合物 Νο.75-90; Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1)， 表 4中的化合物 Νο.91-120; Γ-氧代 -5-氮杂异靛 蓝衍生物 (11-2)， 表 5中的化合物 Νο.121-135; Γ-氧代 -7-氮杂异靛蓝衍生物 (11-3)， 表 6中的化 合物 Νο.136-153。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (I-l~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (II-1~3)的盐， 由药学 上可接受的无机酸和有机酸所形成的盐， 其中较优的无机酸包括： 盐酸、 氢溴酸、 磷酸、 硝酸、 硫酸； 较优的有机酸包括： 甲酸、 乙酸、 丙酸、 丁二酸、 萘二磺酸 (1， 5)、 亚细亚酸、 甘珀酸、 甘草次酸、 齐墩果酸、 山楂酸、 熊果酸、 科罗索酸、 白桦酸、 乳香酸、 草酸、 酒 石酸、 乳酸、 水杨酸、 苯甲酸、 戊酸、 二乙基乙酸、 丙二酸、 琥珀酸、 富马酸、 庚二酸、 己二酸、 马来酸、 苹果酸、 氨基磺酸、 苯丙酸、 葡糖酸、 抗坏血酸、 烟酸、 异烟酸、 甲磺 酸、 乙磺酸、 对甲苯磺酸、 柠檬酸， 以及氨基酸。
本发明还提供了一种制备药物组合物的方法，它包含有：（a)所述的 Γ-氧代靛玉红衍生 物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3)包括其光学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及 任意组合或其药学上可接受的盐； 和 (b)药学上可接受的载体进行混合， 从而形成药物组合 物。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3)包括其光学 异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐形成的药物组合物的 剂型为： 小容量注射剂， 中容量注射剂， 大容量注射剂， 粉针注射剂， 注射用乳剂， 片剂， 丸剂， 胶囊剂， 膏剂， 霜剂， 贴剂， 搽剂， 粉剂， 喷雾剂， 植入剂， 滴剂， 栓剂， 软膏剂； 各类纳米制剂； 脂质体； 相应的脂质体主要地制成以上所提及的注射剂。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3)或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 用于治疗以下疾病： 与细胞周期蛋白依赖性 激酶 (CDK)异常有关的疾病，包括各种类型的肿瘤； 与糖原合成酶激酶 -3(GSK3)异常有关的 疾病， 包括糖代谢紊乱， 炎性和自身免疫性疾病， 神经退化性疾病以及精祌性疾病； 与信 号转导通路（Jak/STAT)失调有关的疾病， 包括肿瘤以及各种炎性和自身免疫性疾病； 与细 胞分化和自身防御功能失常的疾病， 包括肿瘤， 炎性和自身免疫性病， 心血管系统的疾病， 肥胖， 骨质疏松， 衰老， 病毒感染。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (II-1 3) 或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 其特征还在于， 可作为抑制细胞周期蛋白依 赖性激酶 (CDK)的抑制剂。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3) 或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 可作为抑制糖原合成酶激酶 (GSK)的抑制剂。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 1'-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3) 或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 可作为抑制信号转导与转录激活因子 (STAT) 功能的抑制剂。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (Π-1~3) 或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 可作为调节细胞新生和分化的调节剂。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (Π-1~3) 或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 其特征还在于， 可用于治疗和预防各种肿瘤、 糖代谢紊乱， 炎性和自身免疫性疾病， 神经退化性以及精神性疾病， 心血管系统的疾病， 肥 胖， 骨质疏松， 衰老， 病毒性感染。
本发明所述的 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (11-1~3) 或其药学上 可接受的盐， 以及它们所制得的药物组合物， 其特征还在于， 可用于治疗和预防各种肿瘤、 糖代谢紊乱， 炎性和自身免疫性疾病， 神经退化性以及精神性疾病， 心血管系统的疾病， 肥 胖， 骨质疏松， 衰老， 病毒性感染时， 可以是单药治疗， 亦可以是与 2种、 3 种或更多药 物联合治疗， 同时给药， 或不同的先后次序给药； 也可以与其它疗法联合治疗， 这里包括: 与放射治疗联合使用， 与中草药联合使用， 与外科手术联合使用， 与生物调节剂联合使用， 与基因治疗联合使用。
本发明通式 I和通式 II所示的化合物的更优选的如表 1-6中所表示的化合物， 它们是各实 施例中制备的 Γ-氧代 (氮杂)靛玉红衍生物 (1-1~3)和 Γ-氧代 (氮杂)异靛蓝衍生物 (11-1~3)，见下 表：
化合物 编 号 类 别
1-60 Γ-氧代靛玉红衍生物 (1-1)
61-74 Γ-氧代 -5-氮杂靛玉红衍生物 (1-2)
75-90 Γ-氧代 -7-氮杂靛玉红衍生物 (1-3)
91-120 Γ-氧代异靛蓝衍生物 (Π-1)
121-135 Γ-氧代 -5-氮杂异靛蓝衍生物 (Π-2)
136-153 -氧代 -7-氮杂异靛蓝衍生物 (Π-3) 所有新合成的化合物均经过多种物理方法进行了结构鉴定，其中包括 ^-NMR SI-MS 或 HRMS和元素分析等。
施用和给药
通常， 本发明的化合物以有效治疗如本文所述病症的量施用。 本发明的化合物通过任 意合适的途径以适于此种途径的药物组合物的形式且以对预期治疗有效的剂量施用。
治疗医学病症发展所需的治疗有效的化合物剂量是本领域技术人员利用医学领域常见 的临床前及临床方法容易确定的。
本发明的化合物可以口服施用。 口服施用可以包括吞咽， 以便化合物进入胃肠道， 或 者可以采用含服或舌下施用， 藉此化合物直接从口腔进入血流。
在另一实施方式中， 本发明化合物还可以被直接施用到血流中、 肌肉中或者施用到内 脏器官中。 合适的肠胃外施用手段包括静脉内、 动脉内、 腹膜内、 膜内、 心室内、 尿道内、 胸骨内、 颅内、 肌内和皮下施用。 合适的肠胃外施用装置包括针状（包括显微针）注射器、 无针注射器和输注技术。
在另一实施方式中， 本发明的化合物还可以局部施用于皮肤或粘膜， 即皮肤或经皮施 用。 在另一实施方式中， 本发明的化合物还可以鼻内施用或通过吸入施用。 在另一实施方 式中， 本发明的化合物可以直肠或阴道施用。 在另一实施方式中， 本发明的化合物还可以 被直接施用于眼部或耳部。
所述化合物和 /或含所述化合物的组合物的给药方案基于多种因素，其包括患者的类型、 年龄、 重量、 性别和医学病症； 病症的严重度； 给药途径； 及所用的具体化合物的活性。 因此， 给药方案可以广泛变化。 约 0.1至约 1000 mg/kg体重 /天级别的剂量水平用于治疗上 述病症。 在一个实施方式中， 本发明化合物的日总剂量 (以单次剂量或分份剂量施用）通常 为约 0.1至约 500mg/kg。 在另一实施方式中， 本发明化合物的日总剂量是约 0.1至约 300 mg kg, 而在另一实施方式中， 是约 0.5至约 200 mg/kg( 即， mg本发明化合物 /kg体重)。 在一个实施方式中，剂量为 0.1 至 10 mg/kg/天。在另一实施方式中，剂量为 0.1 to 1.0 mg/kg/ 天。 剂量单位组合物可以含有这些量或其次倍量以构成日剂量。 在很多情况中， 化合物的 施用在一天重复多次（通常不超过 4 次)。如果需要，每日倍剂量通常可用于增加日总剂量。
对于口服施用， 组合物可以以含 0.01、 0.05、 0.1、 0.5、 1.0、 2.5、 5.0、 10.0、 15.0、 25.0、 50.0、 75.0、 100、 125、 150、 175、 200、 250和 500 mg有效成分的片剂形式提供， 以便对 患者进行症状剂量调整。药物通常含有约 0.01 mg至约 500 mg有效成分，或者在另一实施 方式中， 约 1 mg至约 100 mg有效成分。 在恒定比率输注期间静脉内剂量可在约 0.01 至 约 10 mg/kg/分钟范围内。
根据本发明， 合适的受试对象包括哺乳动物受试对象。 根据本发明， 哺乳动物包括但 不限于犬、 猫、 牛、 山羊、 马、 绵羊、 猪、 啮齿类、 兔形目动物、 灵长类等并且包括在子 宫内的哺乳动物。 在一个实施方式中， 人类是合适的受试对象。 人类受试对象可以是任一 性别以及可以处于发育的任意阶段。 在制药药物中的应用在另一实施方式中， 本发明包括 一种或多种本发明化合物在制备用于治疗本文所述病症的药物中的用途。
药物组合物
为治疗本文所提及的病症， 本发明化合物本身可以作为化合物施用。 可选地， 可药用 盐适合医学应用， 这是由于其相对于母体化合物具有更大水溶性。
在另一实施方式中， 本发明包括药物组合物。 此类药物组合物包含本发明化合物以及 可药用载体。 所述载体可以是固体、 液体或者二者兼有， 而且可以与所述化合物作为单位 剂量组合物来配制， 例如片剂， 其可含有按重量计 0.05 %至 95 %的活性化合物。 本发明的 化合物可以与作为可靶向药物载体的合适的聚合物偶联。 其他药理学活性物质也可以存在。
本发明化合物可以通过任意合适途径施用， 优选以适于此种途径的药物组合物的形式 以及以对预期治疗优选的剂量施用。 活性化合物和组合物例如可以口服、 直肠、 肠胃外或 局部施用。
固体剂量形式的口服施用例如可以以单独的单元呈现， 诸如， 软胶囊或硬胶囊、 丸剂、 扁囊剂、 锭剂或片剂， 每种都含有预定量的至少一种本发明化合物。 在另一实施方式中， 口服施用可以是粉剂或颗粒形式。 在另一实施方式中， 口服剂量形式是舌下的， 诸如锭剂。 在此类固体剂型中， 本发明化合物通常与一种或更多种佐剂结合。 此类胶囊或片剂可含有 控制释放配方。 在胶囊、 片剂和丸剂的情况中， 剂型也可以包含缓冲剂或可以与肠溶包衣 一起制备。
在另一实施方式中， 口服施用可以是液体剂量形式。 用于口服施用的液体剂型包括例 如含有本领域常用的惰性稀释剂（ SP， 水） 的可药用乳剂、 溶液、 悬浮液、 糖浆剂和酏剂。 这类组合物还可以包含佐剂， 诸如湿润剂、 乳化剂、 悬浮剂、 调味剂（例如， 甜味剂）和 / 或芳香剂。
在另一实施方式中， 本发明包括肠胃外剂量形式。 "肠胃外施用"包括例如皮下注射、 静脉注射、 腹膜内、肌内注射、 胸骨内注射和输注。注射制剂（ Ρ， 无菌注射水性或油性悬 浮液）可以根据己知的技术利用合适的分散剂、 湿润剂和 /或悬浮剂配制。
在另一实施方式中， 本发明包括局部剂量形式。 "局部施用"包括例如经皮施用（诸如 经由透皮贴剂或离子电渗疗法装置)、 眼内施用或者鼻内或吸入施用。 用于局部施用的组合 物还包括例如局部凝胶、 喷雾剂、 软膏和乳膏。 局部制剂可以包括可增强有效成分经过皮 肤或其他受侵袭区域的吸收或穿透的化合物。 当本发明的化合物通过经皮装置施用时， 施 用可以利用贮药库 (reservoir)和多孔膜型的贴片或者固体基质类型的贴片完成。用于此种目 的的典型制剂包括凝胶、 水凝胶、 洗剂、 溶液、 乳膏、 软膏、 丸衣粉、 敷料、 泡沫剂、 膜、 皮肤贴片、 糯米纸囊剂 (waferS)、 埋植剂、 海绵、 纤维、 绷带和微乳剂。、还可以使用脂质体。 典型的载体包括醇、 水、 矿物油、 液体石蜡、 白矿脂、 甘油、 聚乙二醇和丙二醇。 可以引 入穿透促进剂-参见例如 J Pharm Sci, 88(10), 955-958， Finnin and Morgan(October 1999)。
适合局部施用于眼的制剂包括例如滴眼剂， 其中本发明的化合物被溶解或悬浮在合适 的载体中。 适合眼部或耳部施用的典型制剂可以是微粉化悬浮液滴剂形式或者可以是等渗、 pH经调整的无菌盐水中的溶液的形式。 适合眼部及耳部应用的其他制剂包括软膏等。
生物可降解（ 即， 可吸收的凝胶海绵、 胶原）和非生物降解性（ 即， 硅酮）埋植剂、 糯 米纸囊剂、镜片 (lenses)和微粒或囊状系统 (vesicular systems), 诸如 niosomes或脂质体。 聚 合物，诸如交联聚丙烯酸、聚乙烯醇、透明质酸、纤维素聚合物（例如，羟丙基甲基纤维素、 羟乙基纤维素或甲基纤维素）或杂多糖聚合物（例如，琼脂糖胶)，可以与防腐剂（诸如氯苄 垸铵）掺和在一起。 此类制剂也可以通过离子电渗疗法递送。
对于鼻内施用或通过吸入施用， 本发明的活性化合物以溶液或悬浮液形式从由患者挤 压或泵送的泵式喷雾容器方便地递送， 或者作为喷雾剂形式利用合适的推进剂从加压容器 或喷雾器方便地递送。 适合鼻内施用的制剂通常以干粉形式（单独的， 作为混合物， 例如， 以含乳糖的干掺合物， 或者作为混合的组分颗粒， 例如， 与磷脂（诸如卵磷脂)） 从干粉吸 入器施用， 或者作为喷雾剂从加压容器、泵、喷雾器、雾化器（优选利用电动水力学的雾化 器， 以产生细雾）或喷洒器施用， 利用或不利用合适的推进剂， 诸如 1， 1， 1， 2- 四氟乙烷 或 1， 1， 1， 2， 3， 3, 3-七氟丙烷。 关于鼻内应用， 粉剂可包含生物粘合剂， 例如， 壳聚 糖或环糊精。
在另一实施方式中， 本发明包括直肠剂量形式。 此种直肠剂量形式可以是例如栓剂的 形式。 可可脂是传统的栓剂基质， 但是可以适当地使用各种备选物。
还可以采用制药领域已知的其他载体材料和施用方式。 本发明的药物组合物可以通过 药剂学中任一种熟知的技术来制备， 诸如有效配制和施用步骤。 关于有效配制和施用步骤 的上述考虑在本领域是熟知的且描述于标准教科书中。药物的配制例如在 Hoover, John E, , Remingtons Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co.， Easton, Pennsylvania, 1975 ； Liberman et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980 ； 禾口 Kibbe et al. , Eds.， Handbook of Pharmaceutical Excipients (3rd Ed.)， American Pharmaceutical Association, Washington, 1999 中进行了讨论。
同时施用
本发明的化合物可以单独或者与其他治疗剂结合使用， 以治疗多种病症或疾病状态。 本发明的化合物和其他治疗剂可以同时 (在同一剂型中或在单独的剂型中）或顺序施用。
两种或更多种化合物 "联合"施用是指两种化合物施用时间足够接近， 以至一种化合 物的存在影响另一种的生物效应。 两种或更多种化合物可以同时、 并存或顺序施用。 另外， 同时施用可以通过在施用前混合化合物进行， 或者通过在相同时间点但在不同解剖位置或 者利用不同施用途径来进行。
措辞 "共同施用"、 "共施用"、 "同时施用"及 "同时地施用"指联合施用化合物。 附图说明
图 1为化合物 75和 7-氮杂靛玉红与 CDK2的 ATP结合口袋对接结果，
图 1中绿色虛线表示氢键作用， 0原子为红色， N原子为蓝色， H原子为白色， C原子 为灰色标记。 （a)中这两个化合物的 N-1位 H及 2-位 0都分别与 CDK2的 ATP结合口袋对 应氨基酸残基形成氢键。 对接软件为 Discovery Studio, 选用的受体 CDK2三维结构来自于 CDK2/cyclinA复合物与 5-磺酸基靛玉红结晶后的晶体， 采用的对接方法为 LibDock。 化合 物 75 (右侧） 的对接打分 99.294， 其对应的 7-氮杂靛玉红 （左侧） 对接打分 102.251 ; (b) 中清楚地显示， 这两种分子在与 CDK2的 ATP结合口袋结合时， 其结合方式是相似的； 图 2为 N-甲基异靛蓝和化合价 93与 STAT3-SH2结构域结合口袋对接结果，
图 2中左傀图中绿色虚线表示氢键作用， 0原子为红色， N原子为蓝色， H原子为白色， C原子为黄色标记。 （dl)中为 N-甲基异靛蓝的 Ν-Γ-位 H及 2'-位 0分别与人源 STAT3-SH2 结构域结合口袋对应氨基酸残基形成氢键， (dl)为 N-methylisoindigo (N-甲基异靛蓝) -dl/el， LibDockScore: 93.9797； (d2，d3)是 N-甲基 -1 '-氧代异靛蓝的 1 '-位和 2'-位 0分别与 STAT3-SH2 结构域结合口袋对应氨基酸残基形成氢键。 对接软件为 Discovery Studio , 选用的受体 STAT3-SH2三维结构来自于 STAT3-SH2 与 AAPpYL 结晶后的晶体， 采用的对接方法为 LibDock。 N-甲基异靛蓝 （左侧 dl ) 的对接打分 93.9797， 其对应的 N-甲基 -Γ-氧代异靛蓝 (左侧 d2， 与 N-甲基异靛蓝同一形态）对接打分 91.0665， 而将 d2中的 N-甲基 -Γ-氧代异 靛蓝平面翻转 180 度后的对接打分 94.5181， 更利于对接， （d2) 为 N-methyl-Γ -oxoisoindigo( N-甲基 -Γ -氧代异靛蓝) -d2/e2 ， LibDockScore: 91.0565 , (d3) N-methyl-Γ -oxoisoindigo(N-甲基 -Γ -氧代异靛蓝) -d3/e3， LibDockScore: 94.5181。 （el~e3) 中清楚地 显示， 这两种分子在与 STAT3-SH2结合口袋结合时， 其结合方式是极其相似的。 具体实施方式
以下结合附图和具体实施例， 对本发明作进一步说明。 应理解， 以下实施例仅用于说 明本发明而非用于限定本发明的范围。
一、 化合物的制备方法 (一）、 Γ-氧代靛玉红中间体及目标化合物 (I-l~3) 的合成
1、 中间体 N1- 取代靛红 (A1)和 N1- 取代 -5/7-氮杂靛红的合成 (A2/A3) 的合成：
分别以各种取代的靛红为原料， 在 N-1 位烃基化， 得产物： N1- 烃基- 吲哚 -2， 3- 二 酮 (A1);
分别以各种取代的 5/7-氮杂吲哚为原料， 首先在 N-1 位烃基化， 然后， 在 Cr03及 CH3COOH作用下， 发生氧化反应， 分别得产物： N1-烃基 -5-氮杂吲哚 -2， 3-二酮 (A2)和 N1- 烃基 -7-氮杂吲哚 -2, 3-二酮 (A3)。
Figure imgf000015_0001
式中： R1 = CH3、 C2H5、 n-C3H7、 n-C4H9 PhCH2、 酰基保护的单糖基等。 R2、 R3、 R4、 R5 分别独立地代表 H 或 D、 卤素、 羟基、 巯基、 ^〜 垸基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 Ci〜C4 烷氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳垸基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸 基、 异氰酸酯基；
2、 中间体苯并呋喃 -3- 酮 (B) 的合成
以各种取代的水杨酸为起始原料， 分别经酯化， 氯乙酸乙酯取代， 酯的水解反应， 乙 酸酐促进下环合， 酸性条件下的水解反应， 得到中间体苯并呋喃 -3- 酮 (B)。
Figure imgf000015_0002
式中： R2、 R3、 R4、 R5分别独立地代表 H 或 D、 卤素、 羟基、 巯基、 〜 烷基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 〜。4 垸氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳垸基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 异氰酸酯基。
3、 Γ-氧代 (氣杂)靛玉红衍生物 (1-1~3)的合成：
分别以中间体 N1- 取代靛红 (A1)和 N1- 取代 -5/7-氮杂靛红 (A2/A3)为原料， 以乙酸为溶 剂， 与苯并呋喃 -3-酮 (B)在无水乙酸钠促进下反应， 85Ό下加热， 搅拌 8 h后， 停止反应， 倒 入冰水 析出固体， 抽滤， 干燥滤饼， 经柱层析纯化后， 分别得到目标产物 1-1、 1-2和 1-3。
Figure imgf000016_0001
式中， R1 可为 H、 D或 〜C6垸基、 芳基、 芳烷基、 酰基、 芳酰基、 酰基保护的糖基 和二糖基、 糖基和二糖基； R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5'独立地代表 H、 卤素、 羟基、 巯基、 〜C4垸基、 硝基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 Q〜C4烷氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳烷基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 氨基磺酰基、 异氰酸酯基、 垸基异氰 酸酯基；
R为氧原子， 硫原子， 硒原子； 或 R为一个 NR6或 NOR6基团， 其中 1 6为11、 Q〜C6 直链或支链垸基、 芳基、 芳垸基、 c3〜c6脂肪环基、 酰基、 芳酰基、 磺酰基、 磷酰基。 4、 目标化合物 3'-肟基 -Γ-氧代靛玉红衍生物的合成
分别将 1-1~1-3各类 1-烃基 -Γ-氧代靛玉红衍生物置于吡啶中， 与盐酸羟胺加热回流， 生成 3'-
Figure imgf000016_0002
式中， I 1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5与上述 "3、"中相同。
5、 目标化合物 Γ-氧代靛玉红 -3'-肟甲醚衍生物的合成
分别将 "4、" 中制得的各类 3'-肟基 -Γ-氧代靛玉红衍生物在碱性醇溶液中与卤烃作用, 生成相应的 1 '-氧代靛玉红 -3 '-肟甲醚衍生物。
Figure imgf000017_0001
式中： R = CH3ON、 EtON, R1 = CH3、 C2H5、 n-C3H7、 n-C4H9、 PhCH2等， R2， R4'= H、 CH3、 C2H5、 n-C3H7、 n-C4H9、 PhCH2等。
(二） 1'-氧代异靛蓝中间体及目标化合物 (II-1~3) 的合成
合成 Γ-氧代异靛蓝类化合物所需的关键中间体： 苯并呋喃 -2-酮 (C)实际上是邻羟基苯乙 酸衍生物的内酯， 这 C类化合物市场上有相关商品可购得。 因而， 可分别以中间体 N1-取代 靛红 (A1)和 N1-取代 -5/7-氮杂靛红 (A2/A3)为原料， 以乙酸为溶剂，与苯并呋喃 -2-酮 (C)在无 水乙酸钠促进下反应， 85°C下加热， 搅拌 8 h后， 停止反应， 倒入冰水中， 析出固体， 抽滤， 干燥滤饼，
Figure imgf000017_0002
式中， R1 可为 H、 D或 〜C6垸基、 芳基、 芳烷基、 酰基、 芳酰基、 酰基保护的糖基 和二糖基、 糖基和二糖基； R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5'独立地代表 H、 卤素、 羟基、 巯基、 〜。4垸基、 硝基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 〜C4垸氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳垸基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 氨基磺酰基、 异氰酸酯基、 垸基异氰 酸酯基. 二、 实施例
本发明通过下述实例而进一步阐明。 下述实例仅以说明为目的， 没有任何限制本发明 覆盖范围之意。 实例中所用方法， 除非特别说明， 通常是常规方法或产品厂家建议。
(一）仪器与试剂 本发明所制得的 Γ- 氧代靛玉红类衍生物 (I)和 r-氧代异靛蓝衍生物 (π)的熔点用 Mel-TEMP熔点仪测定， 温度未经校正。 红外光谱用 Nicolet Avatar 370 DTGS 红外光谱仪 测定。 ESI-MS用 HP1100LC/MSD质谱仪测定； HRMS用 Agilent Q-TOF 6520高分辨质谱仪 测定。 薄层层析 (TLC)板用硅胶 GF254(青岛海洋化工厂生产）与浓度为 0.8%的 CMC-Na蒸 馏水溶液搅拌均匀后铺成， 然后再经 100-110°C活化 lh， 置入干燥器内保存备用， 于紫外灯 下（波长 254nm和 365nm) 显色； 柱层析采用 100-200 或 200-300 目硅胶（青岛海洋化工厂 生产)， 干法装柱。 1H-NMR用 BruckAV-300 型核磁共振仪测定， 内标四甲基硅垸 (TMS)。 元素分析用 Elementar Vario EL III仪器测定。
试剂均为巿售化学纯或分析纯产品， 除特别说明外， 不经处理直接使用
(二） 化合物制备实例
1、 中间体制备
实施例 1: 中间体 N-苄基靛红 (A1类衍生物)的制备
称取 l.Og靛红（0.007mol)溶解于 lOmLDMF 中， 冰浴条件下缓慢加入 0.24g NaH (O.Olmol), 10 分钟后加入 0.88g氯苄 (0.007mol), 常温搅拌反应。 9 小时后停止反应， 薄层 色谱 (TLC)显示仍有很少量原料未反应完。将反应液倒入冰水中，析出红色固体物质，抽滤， 滤饼置于红外下干燥。 柱层析精制 (石油醚：乙酸乙酯 =4： 1) 得红色固体 0.85g， 产率为 59%； ESI-MS m/z: 238.2[M+H]+, 。^ ^^)。
实施例 2: 中间体 N-甲基 -5-氮杂靛红 (A2类衍生物)的制备
2.0g 1-甲基 -5-氮杂吲哚 (15mmol)溶于 70mLAcOH中，将 3.2g的 Cr〇3预先悬浮于 20mL 水中， 再加到上述乙酸溶液中， 室温反应 0.5小时 (以 TLC跟踪反应)， 混合物用水稀释， 用 三氯甲垸提取 3次， 有机相合并水洗， 脱水后浓缩， 得到橙黄色 1-甲基 -5-氮杂靛红 1.5g， 产率 62%; mp: 140-142°C。
实施例 3: 中间体 N-甲基 -7-氮杂靛红 (A3类衍生物)的制备
l.Olg 1-甲基 -7-氮杂吲哚 (7.65mmol)溶于 30mLAcOH中， 将 1.5g的 Cr03预先悬浮于 10mL水中， 再加到上述乙酸溶液中， 室温反应 0.5小时 (以 TLC跟踪反应)， 混合物用水稀 释，用三氯甲烷提取 3次，有机相合并水洗，脱水后浓缩，得到黄色 1-甲基 -7-氮杂靛红 1.0g， 产率 84%; mp: 159-160°C (文献 mp: 160-161 °C) (Tatsugi, J., Zhiwei, T.， & Izawa，Y. An improved preparation of isatins from indoles. 2001; Arkivoc (i):67-73.)。
实施例 4: 中间体苯并呋喃 -3-酮 (B类衍生物） 的制备
(1)邻羟基苯甲酸甲酯
称取 30g水杨酸 (0.217mol)于 500mL的三颈瓶中， 向其中加入 150mL无水甲醇， 搅拌使 其溶解后， 用滴液漏斗缓慢滴加 90mL二氯亚砜， 此时放出大量热， 待滴加完毕后开始加热 使回流。 薄层色谱监控反应， 约 5 小时后， 反应结束。 冷却后将反应液倒入 250mL 的茄形 瓶中， 减压旋蒸干甲醇， 向瓶中加入 200mL 乙酸乙酯使残留物溶解， 然后用水洗涤三次， 直至水层中无荧光点， 乙酸乙酯层中 pH显中性。加入无水硫酸钠干燥， 滤除干燥剂后减压 蒸干， 柱层析精制（石油醚：乙酸乙酯= 5 ： 1), 得无色液体 32.15g， 收率 98 %， 用于下 一步反应。 (2) 2-乙氧羰基甲氧基苯甲酸甲酯
取上步反应所得 32.15g邻羟基苯甲酸甲酯 （0.213mol) 溶解于 150mL丙酮中， 搅拌均 匀后， 加入 72g K2CO3(0.727mol)， 最后加入 22.5mL氯乙酸乙酯 （0.211mol)， 加热使回流。 反应 11 小时后停止反应， 减压旋蒸出丙酮， 加水溶解， 用乙酸乙酯多次萃取， 加入无水硫 酸钠干燥。 过滤， 减压旋干， 柱层析精制（石油醚：乙酸乙酯 =5： 1)， 得乳白色固体 48g， 收率 94%， 用于下一步反应。
(3) 2-羧甲氧基苯甲酸
取 48g 2- 乙氧羰基甲氧基苯甲酸甲酯 （0.201mol) 溶于 60mL 甲醇中， 加入 10 %的 KOH水溶液 300mL， 常温搅拌。 3 小时候停止反应。 减压旋蒸干甲醇， 加入浓 HC1， 搅拌 直至析出白色固体， 且 pH值为酸性。抽滤， 水洗滤饼， 红外灯下干燥， 得白色固体 18.15g， 产率为 46%， 用于下一步反应。
(4) 3-乙酰氧基苯并呋喃
取上步反应产物分为 9.0g和 9.15g分别投料。 取上步产物 9.0g(0.046mol)和 11.88g无水 醋酸钠溶于 300mL醋酐和 47.25mL 乙酸中， 搅拌并加热回流。 4 小时后停止加热。 冷却， 向反应液中加入 400mL水， 充分搅拌， 用二氯甲垸萃取， 再用饱和碳酸氢钠反复洗二氯甲 垸层， 最后用饱和氯化钠水溶液洗涤。 另 9.15g(0.047mol) 原料投料比及操作同上。 最后将 所得产物合并称重为 11.06g， 产率 68%， 用于下一步反应。
(5)苯并呋喃 -3-酮
取上步产物 11.06g(0.058mol)溶于 80mL 甲醇中， 先后加入浓 HC1 2.5mL, 水 25mL， 加 热搅拌使回流。 1 小时后停止反应。 置于冰水浴中冷却， 有淡黄色晶体析出。 抽滤， 滤饼 置于红外灯下干燥，最后得淡黄色固体产物 6.63g，产率为 79% ; ESI-MS m/z: 135.1[M+H]+, C8H602(134.1) c
2、 目标化合物 1-1~3 的合成实例
实施例 5: N-苄基 -1，-氧代靛玉红 (14)
取 0.35g N-苄基靛红 (1.5mmol)溶解于 15mL 乙酸中， 加入 0.37g无水乙酸钠 (4.5mmol)固 体，搅拌，待溶解后加入 0.2g苯并呋喃 -3-酮 (1.5mmol)， 85°C加热反应。 8 小时后停止反应。 冷却， 将其倒入 200mL冰水中， 充分搅拌， 析出褐红色固体， 抽滤， 干燥， 柱层析（二氯 甲垸：乙酸乙酯 = 120： 1→石油醚：乙酸乙酯 =6： 1， v/v)纯化， 再用二氯甲烷和石油醚重 结晶，得 0.26g红色固体产品 14，产率为 48%， m.p.235〜237°C ； IR (KBr, v, cm'1): 3435, 3326， 3318, 1706, 1654， 1595,1465, 1400, 1361, 1305, 1162, 1081, 954；
ESI-MS m/z ： 392.2[M+K]+， C23H15N03(353.4);
1H-NMR(DMSO-d6, 300ΜΗζ)δ ： 8.92(d, J =7.60Hz， 1H， Ar-H), 7.86(t， J= 7.00Hz, 2H， Ar-H), 7.56(d, J=7.80Hz， 1H, Ar-H), 7.35〜7.32(m， 7H, Ar-Hs), 7.10(t， J=7.60Hz, 1H， Ar-H), 6.71(d, J =7.80Hz, 1H， Ar-H), 4.99(s， 2H, Ar-CH2) ；
Anal, for C23H15N03 Calcd(%) ： C 78.17, H 4.28 ， N 3.96；
Found(%) ： C 78.09, H 4.40, N 3.68.
实施例 6: N-苄基 -1，-氧代靛玉红 -3'-肟 (38) 将 0.2g N- 苄基 -Γ-氧代靛玉红 (0.57mmol) 溶于 12mL 甲醇中， 加入 4mL无水吡啶与 O.lg盐酸羟胺 (1.4mmol)， 加热回流 1 小时， 冷却浓缩除去大部分溶剂， 剩余物倾入到 60mL 碎冰中， 剧烈搅拌， 过滤得橙色固体， 硅胶柱层析纯化 (石油醚：乙酸乙酯 =3： 1， v/v), 得 0.16g N-苄基 -Γ-氧代靛玉红 -3，-肟 (38)，橙色固体，收率 75 % ; m.p. ： 253-255 °C ; IR (KBr, v, cm"1): 3240, 3060, 3028, 2804, 2775, 1668, 1614, 1589， 1463， 1332, 1213, 1170, 1018， 997, 696；
ESI-MS ： 369.1 [M+H]+, C23H16N203(368.4) ；
1H NMR(AV-300, D6-DMSO, ppm)6 ： 13.7(s, 1H， N-OH), 8.90(d， J = 7.60Hz， 1H， Ar-H), 7.82(t, J = 7.00Hz, 2H， Ar-H), 7.53(d, J = 8.55Hz， 1H, Ar-H)， 7.32〜7.30(m， 7H， Ar-Hs), 7.11(t， J = 7.60Hz， 1H， Ar-H), 6.67(d， J=7.80Hz， 1H， Ar-H), 4.94(s， 2H， Ar-CH2) ； .
Anal, for C23H16N203 Calcd(%) ： C 74.99， H 4.38, N 7.60 ；
Found(%): C. 74.51， H. 4.60， N. 7.42.
实施例 7: N-苄基 氧代靛玉红 肟甲醚 (56)
1.5g N-苄基 -Γ-氧代靛玉红 -3，-肟 (4.1mmol)加到 5 % KOH无水乙醇溶液 50mL中，微热 溶解，过滤，搅拌下向滤液中滴加 CH3I 3mL,反应放热，析出暗红色沉淀，搅拌 0.5 小时后， 抽滤， 用水洗至中性， 干燥后得暗红色粗品， 粗品用丙酮重结晶， 得 1.22g N-苄基 -Γ-氧代 靛玉红 -3，-肟甲醚 (56)， 暗红色晶体， 收率 78% ； mp ： 201-200Ό ;
ESI-MS ： 383·0[Μ+Η]+， C24H18N203(382.4) ；
1H-NMR(AV-300, D6-DMSO, ppm)5 ： 4.26(s, 3H， 0-CH3)， 4.88(s, 2H， N-CH2)， 8.92(d, J= 7.60Hz, 1H, Ar-H), 7.76(t， J= 7.00Hz, 2H， Ar-H), 7.52(d, J=8.55Hz， 1H， Ar-H), 7.30〜7.27(m， 7H, Ar-Hs), 7.11(t, J=7.60Hz, 1H， Ar-H), 6.69(d， J=7.80Hz， 1H, Ar-H) ；
AnaL.For C24H18N203 Calcd(%) ： C 75.38， H 4.74, N 7.33 ;
Found(%) ： C 75.19， H 4.59, N 7.48.
3、 各种目标化合物 I-l~I-3的合成
(1) 1-1类： Γ-氧代靛玉红衍生物 1~60的合成
实施例 8: 按照上述实施例 5制备 Ν-苄基 -1，-氧代靛玉红 (14) 的方法， 合成了计 24个 1'-氧代 靛玉红类化合物 1-24。
实施例 9: 按照上述实施例 6制备 Ν-苄基 -1，-氧代靛玉红 3，-肟 (38) 的方法， 合成了计 24个 1'- 氧代靛玉红 -3，-肟类化合物 25-48。
实施例 10:按照上述实施例 7制备 Ν-苄基 -1，-氧代靛玉红 -3'-肟甲醚 (56) 的方法，合成了计 12 个 1，-氧代靛玉红 -3，-肟甲醚类化合物 49-60。
化合物 1-60 的分子结构见表 1， 所有这些新化合物均经红外光谱 (IR)、 质谱 (ESI-MS)、 氢谱 (1H-NMR)和元素分析结构确证。
Figure imgf000021_0001
式 I-l 中， R2、 R2'、 R4'、 R5'分别为 H， 其余见表 1 ：
Γ-氧代靛玉红类 (I-l)衍生物 1-60的结构 序号 R1 R4 R
1 H H H H H 0
2 H H H F H 0
3 CH2CH3 H H H H 0
4 CH2CH3 H H F H 0
5 CH2CH3 CI H H H 0
6 CH2CH3 H CI H H O
7 CH2CH3 CH3 H H H 0
8 -C3H7 H H H H 0
9 /-C3H7 F H H H 0
10 /-C3H7 H H F H 0
11 /•-C3H7 CI H H H 0
12 /-C3H7 H CI H H 0
13 -C3H7 Me H H H 0
14 CH2Ph H H H H O
15 CH2Ph F H H H 0
16 CH2Ph CI H H H 0
17 CH2Ph Me H H H 0
18 CH2CH3 F H H H 0
Figure imgf000021_0002
20 CH2CH3 H H F CI 0
21 CH2CH3 CI H H CI 0
22 CH2CH3 H CI H CI 0
23 -C3H7 CI H H CI 0
24 /-C3H7 H CI H CI 0
25 H H H H H N-OH
26 H H H F H N-OH
27 CH2CH3 H H H H N-OH
28 CH2CH3 H H F H N-OH
29 CH2CH3 CI H H H N-OH
30 CH2CH3 H CI H H N-OH
31 CH2CH3 C¾ H H H N-OH
32 -C3H7 H H H H N-OH
33 核糖基 H H H H N-OH 34 ?-C3H7 H H F H N-OH
Figure imgf000022_0001
36 ?-C3H7 H CI H H N-OH
37 ?-C3H7 Me H H H N-OH
38 CH2Ph H H H H N-OH
39 CH2Ph F H H H N-OH
40 CH2Ph CI H H H N-OH
41 CH2Ph Me H H H N-OH
42 CH2CH3 F H H H N-OH
43 CH2CH3 H H H CI N-OH
44 CH2CH3 H H F CI N-OH
45 CH2CH3 CI H H CI N-OH
46 CH2CH3 H CI H CI N-OH
47 -C3H7 CI H H H N-OH
48 /-C3H7 H CI H CI N-OH
49 H H H H H N-OCH3
50 H H H F H N-OCH3
51 CH2CH3 H H H H N-OCH3
52 CH2CH3 H H F H N-OCH3
53 葡糖基 CI H H H N-OCH3
54 /-C3H7 H CI H H N-OCH3
55 /-C3H7 Me H H H N-OCH3
56 CH2Ph H H H H N-OCH3
57 CH2Ph F H H H N-OCH3
58 CH2Ph CI H H H N-OC¾
Figure imgf000022_0002
60 /-C3H7 H CI H CI N-OCH3
(2) 1-2类： Γ-氧代 -5-氮杂靛玉红衍生物 61~74的合成
实施例 11: iV-正丁基 -1，-氧代 -5-氮杂靛玉红 (69)
取 0.31g N-正丁基 -5-氮杂靛红 (1.5mmol)溶解于 15mL 乙酸中， 加入 0.37g 无水乙酸钠 (4.5mmol)固体， 搅拌， 待溶解后加入 0.2g苯并呋喃 -3-酮 (1.5mmol)， 85°C加热反应。 8 小时 后停止反应。 冷却， 将其倒入 200mL冰水中， 充分搅拌， 析出褐红色固体， 抽滤， 干燥， 柱层析（二氯甲垸：乙酸乙酯 =5： 1， v/v)纯化， 再用二氯甲烷和石油醚重结晶， 得 0.25g褐 红色固体产品 69， 产率为 52%， m.p.l41〜143°C ； IR (KBr, v, cm-1): 3428, 3290, 3133, 2946, 1675， 1627, 1612, 1594, 1455, 1402, 1384, 1197, 1116, 981, 748；
1H-NMR(CDC13, 300ΜΗζ)δ ： 8.91(dd， J =0.90, 7.80Hz， 1H, Ar-H), 8.43(d， J=7.60Hz, 1H， Ar-H), 8.02(dd, J=0.90, 7.80Hz, 1H， Ar-H), 7.33(t， J=7.72 Hz, 1H, Ar-H), 7.10(t, J= 7.72Hz, 1H， Ar-H), 6.98(m， 1H， Ar-H), 6.86(d, J=7.60Hz, 1H， Ar-H), 167-176(m， 4H， N-CH2CH2-), 1.41-1.45(m, 2H, CH2), 0.99(s, 3H, CH3) ； ESI-MS m/z ： 359.2[M+K]+, C19H16N2O3(320.3)
Anal, for C19H16N203Calcd(%) ： C 71.24， H 5.03 , N 8.78 ；
Found(%) ： C 71.05， H 5.10, N 8.69.
实施例 12: 按照上述实施例 11制备 TV-正丁基 -1，-氧代 -5-氮杂靛玉红 (69)的方法， 以及实施例 6制备 1，-氧代靛玉红 3，-肟 (38)与实施例 7制备 1，-氧代靛玉红 -3，-肟甲醚 (56) 的方法分别合成 了计 14个 1，-氧代 -5-氮杂靛玉红类 (1-2)化合物 61-74。
Γ-氧代 -5-氮杂靛玉红衍生物 61-74 的分子结构见表 2，所有这些新化合物均经红外光谱 (IR)、 质谱 (ESI-MS)、 氢谱 (1H-NMR)和元素分析结构确证。
Figure imgf000023_0001
式 1-2 中， R2'、 R4'、 R5'分别为 H， 其余见表 2
Γ-氧代 -5-氮杂靛玉红类 (1-2)衍生物 61-74的结构
序号 R1 R R4 RJ R
61 Η H H H H 0
62 CH3 H H H H 0
63 CH2CH3 H H H H O
64 CH2CH3 H H F H 0
65 CH2CH3 CH3 H H H 0
66 -C3H7 H H H H 0
67 -C3H7 H H F H O
68 /-C3H7 Me H H H 0
69 "-C4H9 H H H H 0
70 «-C4H9 H H F H 0
71 CH2CH3 H H H CI 0
72 CH2Ph H H H H N-OH
73 CH2CH3 H H H CI N-OH
74 CH2Ph H H H H N-OCH3
(3) 1-3类： Γ-氧代 -7-氮杂靛玉红衍生物 75~90的合成
实施例 13: N-异丙基 -1，-氧代 -7-氮杂靛玉红 (80)
取 0.29g N-异丙基靛红 (1.5mmol)溶解于 15mL 乙酸中， 加入 0.37g无水乙酸钠 (4.5mmol) 固体， 搅拌， 待溶解后加入 0.2g苯并呋喃 -3-酮 (1.5mmol), 85°C加热反应。 8 小时后停止反 应。 冷却， 将其倒入 200mL冰水中， 充分搅拌， 析出红色固体， 抽滤， 干燥， 柱层析（二 氯甲垸：乙酸乙酯 =5： 1， v/v)纯化， 再用二氯甲垸和石油醚重结晶， 得 0.20g红色固体产品 80，产率为 43 %，m.p.215〜216。C ； IR (KBr, v, cm"1): 3411, 3307, 3101, 2981, 1700, 1658， 1592, 1467， 1429, 1371, 1315, 1253, 1180, 1097， 1054， 781, 744； 'H-NMR(CDC13, 300ΜΗζ)δ ： 8.92(dd， J = 1.15, 7.80Hz, 1H， Ar-H), 8.44(d, J=7.80Hz, 1H， Ar-H), 7.99-8.03(m， 1H, Ar-H), 7.31-7.35(m， 1H， Ar-H), 7.10(d, J=7.80Hz， 1H， Ar-H), 7.04(d， J=7.80 Hz, 1H， Ar-H), 6.97(dd, J= 1.15， 7.80Hz, 1H， Ar-H), 4.70(m， 1H, N-CH), 1.55(d, 6H, 2CH3) ；
ESI-MS m/z ： 339.1[M+Na]+, C18H14N2O3(306.3)
Anal, for C18H14N203Calcd(%) ： C 70.58， H 4.61 ， N 9.15 ；
Found(%) ： C 70.46， H 4.52, N 9.04.
实施例 14: 按照上述实施例 13制备 N-异丙基 -1，-氧代 -7-氮杂靛玉红 (80)的方法， 以及实施例 6制备 1，-氧代靛玉红 3，-肟 (38)与实施例 7制备 1，-氧代靛玉红 -3，-肟甲醚 (56) 的方法分别合成 了计 16个 1，-氧代 -7-氮杂靛玉红类 (1-3)化合物 75-90。
Γ-氧代 -7-氮杂靛玉红衍生物 75-90 的分子结构见表 3，所有这些新化合物均经红外光谱 (IR)、 质谱 (ESI-MS)、 氢谱 (1H-N 。
Figure imgf000024_0001
式 1-2 中， R2、 R2'、 R4'分别为 H， 其余见表 3 ：
表 3 Γ-氧代 -7-氮杂靛玉红类 (1-3)衍生物 75-90的结构
序号 R1 R4 R
75 H H H H H 0
76 CH3 H H H H O
77 CH2CH3 H H H H O
78 CH2CH3 F H H H 0
79 CH2CH3 H H H CI 0
80 /-C3H7 H H H H 0
81 -C3H7 F H H H 0
82 -C3H7 CI H H H 0
83 /-C3H7 H CI H H 0
84 -C3H7 Me H H H 0
85 CH2CH3 H H H CI 0
86 CH2Ph H H H H N-OH
87 CH2CH3 H H H CI N-OH
88 /-C3H7 CI H H H N-OH
89 -C3H7 CI H H H N-OC¾
90 CH2Ph H H H H N-OCH3
4、 目标化合物 II-l~II-3 的合成实例
实施例 15: N-甲基 氧代异靛蓝 (93) 取 0.24g N-甲基靛红 (1.5mmol)溶解于 15mL 乙酸中， 加入 0.37g无水乙酸钠 (4.5mmol) 固体， 搅拌， 待溶解后加入 0.2g苯并呋喃 -2-酮 (1.5mmol)， 85°C加热反应。 8 小时后停止反 应。 冷却， 将其倒入 200mL冰水中， 充分搅拌， 析出紫色固体， 抽滤， 干燥， 柱层析（二 氯甲垸：乙酸乙酯 =6： 1， v/v)纯化， 再用二氯甲垸和石油醚重结晶， 得 0.21g深紫色固体产 品 93， 产率为 62%， m.p.232〜233°C ； IR (KBr, v, cm"1): 3442, 3238, 3131, 3022, 1702, 1618, 1591, 1485, 1463， 1398, 1324, 1282, 1214, 1106, 1047, 868 594；
1H-NMR(CDC13, 300ΜΗζ)δ ： 9.3 l(d, J = 8.00Hz, 1H， Ar-H), 9.05(d, J= 8.00Hz, 1H， Ar-H), 7.49-7.43(m， 2H, Ar-H), 7.28-7.24(m, 1H， Ar-Hs), 7.16-7.12(m, 2H， Ar-H), 6.82(d, J =7.50Hz， 1H， Ar-H), 3.32(s, 3H， N-CH3) ；
ESI-MS m/z ： 278.1 [M+H]+, 300.1 [M+Na]+， C17HnN03(277.3)
Anal, for C17HuN03 Calcd(%) ： C 73.64, H 4.00, N 5.05 ；
Found(%) ： C 73.51， H 4.09, N 5.14.
实施例 16: 按照上述实施例 15制备 N-甲基 -1，-氧代异靛蓝 (93)的方法， 合成了计 30个 1'-氧 代异靛蓝类 (Π-1)化合物 91-120。
Γ-氧代异靛蓝衍生物 91-120 的分子结构见表 4， 所有这些新化合物均经红外光谱 (IR)、 质谱 (ESI-MS)、 氢谱 (1H-NMR)和元素分析结构确证。
Figure imgf000025_0001
式 II-l 中， R2、 R2'、 R4'和 R5'分别为 H， 其余见表 4 ：
表 4 1，-氧代异靛蓝类 (II-l)衍生物 91-120的结构
序号 R1 R4
91 H H H H H
92 H F H H H
93 CH3 H H H H
94 CH3 H H CI H
95 CH3 CI H H H
96 CH3 H CI H H
97 CH3 CH3 H H H
98 CH3 H H F H
99 CH3 F H H H
100 CH2CH3 H H H H
101 CH2CH3 H H H OCH3
102 CH2CH3 CI H H H
103 CH2CH3 H CI H H
104 CH2CH3 F H H H
105 CH2CH3 H H F H
106 -C3H7 H H H H
Figure imgf000026_0001
108 '•-C3H7 F H H H
109 /-C3H7 H H F H
Figure imgf000026_0002
111 三乙酰基核糖基 CI H H H
112 葡糖基 H H H H
113 z-C3H7 CI H H CI
114 -C3H7 H CI H CI
115 CH2Ph H H H H
116 CH2Ph H H H OCH3
117 CH2Ph F H H H
118 CH2Ph H H F H
119 CH2Ph CI H H H
120 CH2Ph H CI H H 实施例 17: N-乙基 -1，-氧代 -5-氮杂异靛蓝 (127)
取 0.26g N-乙基 -5-氮杂靛红 (1.5mmol)溶解于 15mL 乙酸中， 加入 0.37g 无水乙酸钠 (4.5mmol)固体， 搅拌， 待溶解后加入 0.2g苯并呋喃 -2-酮 (l.Smmol), 85°C加热反应。 8 小时 后停止反应。 冷却， 将其倒入 200mL冰水中， 充分搅拌， 析出紫色固体， 抽滤， 干燥， 柱 层析（二氯甲垸：乙酸乙酯 =6： 1， v/v)纯化， 再用二氯甲垸和石油醚重结晶， 得 0.28g深紫 色固体产品 127， 产率为 65 %， m.p.212〜214°C ； IR (KBr, v, cm-1): 3434, 3121, 2985, 1718, 1695, 1606, 1479, 1456, 1398, 1384， 1159, 1105, 983， 762, 638；
1H-NMR(CDC13, 300ΜΗζ)δ ： 9.29(d, J = 8·40Ηζ, 1H， Ar-H), 9.01(d, J=8.40Hz, 1H， Ar-H), 7.52-7.47(m, 2H， Ar-H), 7.23-7.20(m, 1H, Ar-Hs), 7.05-7.02(m, 1H， Ar-H)， 6.72(s， 1H， Ar-H), 3.86(q， 2H, N-CH2)， 1.32(t, 3H, CH3) ；
ESI-MS m/z ： 293.1[M+H]+, 315.1[M+Na]+， C17H12N203(292.3)
Anal, for C17H12N203 Calcd(%) ： C 69.86, H 4.14, N 9.58 ；
Found(%) ： C 69.99, H 4.05, N 9.46
实施例 18: 按照上述实施例 17制备 N-乙基 -1，-氧代 -5-氮杂异靛蓝 (127)的方法， 合成了计 15 个 1'-氧代 -5-氮杂异靛蓝类 (II-2)化合物 121-135。
Γ_氧代 _5_氮杂异靛蓝衍生物 121-135 的分子结构见表 5，所有这些新化合物均经红外光 谱 (IR；)、 质谱 (ESI-MS)、 氢谱 (1H-N 确证。
Figure imgf000026_0003
式 II-2 中， R2、 R2'、 R4'分别为 H， 其余见表 5 ： Γ-氧代 -5-氮杂异靛蓝类 (Π-2)衍生物 121-135 的结构
序号 R1 R4 R
121 Η H H H H
122 Η H F H H
123 CH3 H H H H
124 CH3 H CI H H
125 CH3 H F H H
126 CH3 H H CH3 H
127 CH2CH3 H H H H
128 CH2CH3 CI H H H
129 CH2CH3 H H H OCH3
130 /-C3H7 F H H H
131 /'-C3H7 H H F H
132 /-C3H7 CI H H H
133 -C3H7 F H H H
134 CH2Ph H H H H
135 CH2Ph H H H OCH3 实施例 19: N-甲基 -1'-氧代 -7-氮杂异靛蓝 (139)
取 0.24g N-甲基 -7-氮杂靛红 (1.5mmol)溶解于 15mL 乙酸中， 加入 0.37g 无水乙酸钠 (4.5mmol)固体， 搅拌， 待溶解后加入 0.2g苯并呋喃 -2-酮 (1.5mmol)， 85°C加热反应。 8 小时 后停止反应。 冷却， 将其倒入 200mL冰水中， 充分搅拌， 析出紫色固体， 抽滤， 干燥， 柱 层析（二氯甲垸：乙酸乙酯 =6： 1， v/v)纯化， 再用二氯甲烷和石油醚重结晶， 得 0.25g深紫 色固体产品 139, 产率为 61 %， m.p.261〜263°C ； IR ( JBr, v, cm-1): 3438, 3175, 3126, 1697, 1618， 1598, 1457, 1403, 1384， 1347, 1101, 984；
'H-NMRCDMSO-de, 300ΜΗζ)δ ： 9.32(d, J =8.20Hz, 1H， Ar-H), 9.04(d， J=8.20Hz, 1H, Ar-H), 7.50-7.44(m， 2H， Ar-H), 7.29-7.25(m, 1H, Ar-Hs), 7.17-7.14(m, 1H, Ar-H), 6.83(d， J = 7.80Hz, 1H， Ar-H), 3.35(s, 3H, N-CH3) ；
ESI-MS m/z ： 279.1 [M+H]+, 301.1[M+Na]+， C16H10N2O3(278.3)
Anal, for Ci6H10N2O3 Calcd(%) ： C 69.06， H 3.62, N 10.07 ；
Found(%) ： C 69.11 , H 3.51 , N 10.16.
实施例 20: 按照上述实施例 19制备 N-甲基 -1，-氧代 -7-氮杂异靛蓝 (139)的方法， 合成了计 18 个 1，-氧代 -7-氮杂异靛蓝类 (II-3)化合物 136-153。
Γ-氧代 -7-氮杂异靛蓝衍生物 136-153 的分子结构见表 6， 所有这些新化合物均经红外 光谱 (IR)、 质谱 (ESI-MS)、 氢谱 (1H-NMR)和元素分析结构确证。
Figure imgf000028_0001
式 II-3 中， R2、 R2'、 R4'分别为 H， 其余见表 6 ：
Γ-氧代 -7-氮杂异靛蓝类 (II-3)衍生物 136-153 的结构
序号 R1 R4 R
136 Η H H H H
137 Η F H H H
138 Η H CI H H
139 CH3 H H H H
140 CH3 H H H CH3
141 CH3 H H CH3 H
142 CH3 CH3 H H H
143 CH3 CI H H H
144 CH3 F H H H
145 CH2CH3 H H H H
146 CH2CH3 F H H H
147 CH2CH3 CI H H H
148 CH2CH3 H H H OCH3
149 '•-C3H7 F H H H
150 /-C3H7 H H F H
151 -C3H7 CI H H H
152 CH2Ph H H H H
153 CH2Ph F H H H
三、 体外抗肿瘤活性测试
实施例 21:
(一）材料与仪器
1.肿瘤细胞： 人肝癌细胞 HepG-2， 人肺腺癌细胞 A549， 购自中科院细胞所。
2.试剂 RPMI Mediuml640(美国 GIBCOBRL公司），小牛血清（杭州四季青生物工程公司）， MTT(Sigma公司）， HEPES(上海丽珠东风生物技术有限公司）， L-谷氨酰胺（ 日本进口分 装)， 二甲基亚砜 (DMSO, 分析纯） ；
被测样品： Γ-氧代靛玉红类 (I)和 Γ-氧代异靛蓝类 (II)化合物 90个 (自制， 化合物编号 见表 7);
对照品： 1- 乙基-靛玉红 (154)， 1- 乙基 -3'-肟基靛玉红 (155)， 自制， 经结构鉴定。
3.试剂的配制
a、 细胞培养液： 1640培养基 10.4g， NaHC032.1g, 谷氨酰胺 0.3g， HEPES 5.95g, 青霉 素 10万单位， 链霉素 10万单位， 溶于 lOOOmL双蒸水中， 用微孔滤膜过滤除菌， 分装后在 -20°C下保存， 使用前加入灭活的小牛血清；
b、 小牛血清： 56°C水浴 30min灭活， 分装后 -20°C保存；
c、 MTT ： 以 PBS配制成 5mg/mL， 避光， 4°C保存， 两周内有效；
d、 PBS ： NaCl 8.00g, C1 0.20g, Na2HP04.12H20 3.4g, KH2P04 0.20g于 37°C水浴 下充分溶于双蒸水中， 定溶于 lOOOmL, 分装后 4°C保存；
e、 被测样品 90个， 对照品 154与 155 实验时用 DMSO配成溶液， -20°C保存。
4. 主要仪器：
C02培养箱 (GB16 型， 德国 Heraeus公司产品） ； 净化工作台 (SW-CJ-1F, 苏州安泰空 气技术有限公司） ； 水平式离心机 (LXJ-II 型， 上海医疗器械 H厂） ； 酶联免疫检测仪 (BIO RAD Model550，美国） ；倒置生物显微镜 (XSZ-D2,重庆光学仪器厂） ；快速混匀器 (SK-1 型， 常州国华电器有限公司） ； 电热恒温水槽 (DK-8D 型， 上海医用恒温设备厂） ； 流式细胞仪 (FACSCalibur, 美国 B-D 公司产品） ； 平板振荡器 (752-A型， 上海医用分析仪器厂)； 电子 天平 (BS 11 OS 型， 德国 Sartorius 公司产品）。
( 二） 方法
1. 细胞培养
肿瘤细胞接种于含 10%小牛血清的 1640培养液中， 置于 37°C、 5% C02培养箱中， 每 2-3 天传代一次， 实验时取对数生长期细胞。
2. 实验分组
实验取对数生长期细胞， 混匀后计数， 苔盼蓝染色， 计数活细胞数在 98%以上， 将细 胞均分为若干组： 空白对照组（细胞悬液）和实验组（细胞悬液 +药)。
3. MTT法测定 IC5Q值（半数抑制量）
每种药物以 DMSO 配置成浓度为 20mmol 的储备液 (4 小时内实验). 实验时以含 10% 小牛血清的 RPMI1640培养液，采用无菌操作技术分别配制浓度为 80μΜ含药培养液，药物 浓度以 2倍递增 (1.25-20 Μ)。
选择对数生长期各肿瘤细胞， 离心， 计数， 用含 10%小牛血清的 1640培养液稀释， 调 整浓度为 5xl04/mL， 接种于 96孔板， 每孔 5000细胞 /200μΙ^， 于 37°C， 5 % C02条件下培 养 24h后， 按以上药物浓度共接种 6组（包括 1 个对照组)， 每组设立 8 个复孔。 孵育 72 小 时后， 进行 MTT快速比色， 在酶标仪上以 540nm为测定波长， 630nm为参比波长测定吸 光度 (八)值. 按照下式求出抑制率：
抑制率 =对照组 A值-实验组八值>< 100%
对照 值
以浓度-抑制率曲线求出回归方程， 得出被测样品的 50%抑制浓度 (IC5()， μΜ)。
(三） 结果： 上面所制得 90个化合物分别抑制肿瘤细胞 Α549和 HepG2增殖的 5()(μΜ)数 据列于表 7 中。
表 7 Γ-氧代靛玉红类 (I)与 Γ-氧代异靛蓝类 (II)衍生物抑制肿瘤细胞 Α549 和 HepG2 增 殖的 IC5Q( 1V
No. A549 HepG2 No. A549 HepG2 No. A549 HepG2 1 40.0±1.4 〉100 32 10.5±1.3 12.8±1.6 66 7.4±1.7 1.8±0.6
2 〉100 未测 33 14.8±1.2 21属.9 68 14.0±1.7 18.5±1.8
3 21.9±0.9 26.4±1.1 34 14.1±1.5 51.1±2.6 70 4.5±0.6 3.6±0.4
4 9.5±2.1 31.5±2.9 35 17.5±1.8 29.2±1.4 74 9.4±0.6 19.0±1.1
5 11.5±1.0 87.0±2.1 36 10.0±0.6 31.5±1 ·8 75 8.0±1.2 10士1.4
6 11.9±1.4 60.0±1.7 37 9.0±2.1 41.0±1.7 79 17.4士 1.7 31.5±2.5
7 8.0±1.2 19.0±1.6 38 9.05±1.4 32.2士1.5 82 16±2.0 18.0±2.3
8 10.0±1.4 32.2±2.4 39 33.0±2.9 19.0±2.1 85 25.0±2.7 18.5±1.5
9 18.5士 1.8 25.0±1.0 40 14.0±1.2 >100 88 87.0±2.1 80.1±1.5
10 8.1±0.6 28.5±1.3 41 8.3±1.7 45.0±3.0 90 29.0±1.8 30.2±1.5
11 8.5±1.6 45.0±1.9 42 15.0±1.2 28.0±2.5 92 31.7±1.5 15.2士1.2
12 14.0±1.7 26.0±2.7 43 14.0±1.7 42.0±4.2 96 17.2±1.6 14.2±1.3
13 11.0±1.2 42.0±1.8 44 >100 >100 100 7.0±1.4 9.2±2.0
14 7.0±1.6 24.0±1.5 45 4.8±0.6 3.6±0.2 106 35.5±2.9 3.8±1.5
15 7.4±1.7 34.0±0.9 46 3.4±0.7 3.8±0.5 112 90.1 ±4.5 >100
16 16.0±2.0 61.0±2.9 47 1.7±0.8 1.6±0.8 116 3.7±0.6 7.4±1.7
17 8.0±2.3 25.0±2.7 48 1.9±0.4 2.6±0.4 119 39.6±1.7 27.5±1.3
18 7.05±1.1 17.0±1.9 49 9.5±0.6 4.8±0.7 120 49.1±2.6 43±2.2
19 16.0±1.5 8.0±1.5 50 7.7±1.2 2.9±0.5 121 11.6±1.1 15.6±1.2
20 1.8±1.0 12.0±1.4 51 3.9±0.5 1.7±0.6 123 5.8±0.8 9.1±1.0
21 4.0±2.4 12.0±1.9 52 2.8±0.4 2.1±0.2 127 4.7±0.9 8.4±1.3
22 2.7士 1.2 7.1±1.1 53 2.1±0·5 16.0±1.5 130 28.5±1.6 19.6士 1.3
23 3.1±0.8 6.9±0.8 54 12.0±1.4 1.8±1.9 134 11.5±1.2 26.0±2.1
24 3.8±1.5 12.1士 0.9 55 12.0±1.9 4.0±2.4 138 12.1±1.4 25.8士1.7
25 3.7±0.9 5.0±0.9 56 7. 1.1 2.7±1.2 140 1.9±0.8 7.3±0.8
26 5.4±0.6 29.0士1.8 57 6.9±0.8 3.1±0·8 146 26.3±2.1 35.2±2.3
27 7. 0.7 19.0±1.1 58 12.1±0.9 3.8±1.5 150 7.9±1.3 5.6±0.6
28 7.0±1.3 30.0±1.5 59 5.0±0.9 3.7±0.9 152 18.2±1.2 42.3±1.8
29 3.6±0.2 7.7±1.2 60 29.0±1.8 5.4±0.6 -
30 3.8±0.5 3.0±0.5 62 9.5±2.1 11.5±1.0 154 19.0±1.1 7.1±0.7
31 1.2±0.8 2.8±0.4 65 18.5±1.8 40.0±3.1 155 30.3±1.5 7.0±1.3 注： 表中对照品 154和 155分子结构如下：
-乙基-靛玉红 (154)， 1-乙基 -3'-肟基靛玉红 (155)
Figure imgf000030_0001
四、 三维计算机辅助药物设计方法验证
实施例 22: 三维计算机辅助药物设计方法 (Computer-aided drug design, CADD)表明 1，-氧 代 -7-氮杂靛玉红与 7-氮杂靛玉红一样， 能与 CDK2在相同的结构域结合， 并能保留类似的结 合能力。
7-氮杂 -Γ-氧代靛玉红与 7-氮杂靛玉红虽然是不同类型的化合物， 但它们的立体空间结 构类似， 因此它们的分子靶点以及与其靶点的相互作用也可能类似， 进而产生类似的生物 学活性。 基于这一推测， 我们利用 CADD分别将 7-氮杂 -Γ-氧代靛玉红分子 (75)及其对应的 非氧代的 7-氮杂靛玉红分子 (分子结构如下；)与 CDK2进行对接研究， 发现它们与 CDK2的结 合能力相似 (图 1)。 这一结果从另一侧面表明将 7-氮杂靛玉红的 Γ-位的 NH替换成◦原子 不会对这类分子的抗肿瘤作用机制产生重大影响。 同时也说明， 利用三维计算机辅助药物 设计方法 (如对接等方法)同样适合于指导氧代靛玉红类 (I)和氧代异靛蓝类 (II)分子的结构修 饰研宄。
Figure imgf000031_0001
实施例 23: 三维计算机辅助药物设计方法证明 N-甲基 -1，-氧代异靛蓝 (93)将能保留对 STAT3 抑制作用。
已知 N-甲基异靛蓝 (N-methylisoindigo， 分子结构如下)是 STAT3 抑制剂， 可与人源 STAT3-SH2 结构域结合口袋对应氨基酸残基相互作用形成氢键， 对接打分为 93.9797。 N- 甲基 -Γ-氧代异靛蓝 (93)与 N-甲.基异靛蓝类化合物立体空间结构类似， 因此它们能存在相似 的作用机制， 即 N-甲基 -Γ-氧代异靛蓝类化合物会保留对 STAT3的抑制作用。 基于这一推 测， 我们利用 CADD将 N-甲基 -Γ-氧代异靛蓝分子 (93)与人源 STAT3-SH2进行对接研宄， 发现它与 STAT3-SH2的亦有相似对接结果与方式（图 2)。这一结果从另一侧面表明将 N-甲 基异靛蓝的 Γ-位的 产生重大影响。
Figure imgf000031_0002
以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本行业的技术人员 应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明 的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进， 这些变化和 改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同 物界定。

Claims

1、 苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以 及任意组合或其药学上可接受的盐， 结构如以下通式 I 或 II所示：
Figure imgf000032_0001
其中， 1-1为 1'-氧代靛玉红衍生物， 1-2为 Γ-氧代 -5-氮杂靛玉红衍生物， 1-3为 Γ-氧代 -7- 氮杂靛玉红衍生物； II-1为 1 '-氧代异靛蓝衍生物， Π-2为 Γ-氧代 -5-氮杂异靛蓝衍生物， Π-3 为 Γ-氧代 -7-氮杂异靛蓝衍生物；
在上述通式 1-1~3和 11-1~3 中， R1为 H或0、 或者未取代或具有 1-3个取代基的下 组基团： Q~C6 垸基、 芳基、 芳垸基、 酰基、 芳酰基、 酰基保护的糖基和二糖基、 糖基和 二糖基； 其中， 所述的取代基选自： 卤素、 羟基、 ~C3垸基、 硝基、 或氨基；
R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5'独立地代表 H、 D、 卤素、 羟基、 巯基、 〜C4 垸 基、 硝基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 或者未取代或具有 1-3个取代基的下组基团： 〜。4垸 氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳垸基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 氨基 磺酰基、 异氰酸酯基、 垸基异氰酸酯基； 其中， 所述的取代基选自： 卤素、 羟基、 ~C3 烷基、 硝基、 或氨基；
R为氧原子， 硫原子， 硒原子； 或 R 为一个 NR6 或 NOR6 基团， 其中 R6 为11、 或者 未取代或具有 1-3个取代基的下组基团： Ci〜C6 直链或支链垸基、芳基、芳烷基、 C3〜C6 脂 肪环基、 酰基、 芳酰基、 磺酰基、 磷酰基； 其中， 所述的取代基选自： 卤素、 羟基、 垸基、 硝基、 或氨基。
2、 如权利要求 1 所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消 旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中 R1 为11、 D、 〜C6垸基、 芳基、 芳烷基、 酰基、 芳酰基、 酰基保护的糖基、 糖基；
R2、 R3、 R4、 R5、 R2'、 R3'、 R4'和 R5'分别独立地代表11、 卤素、 羟基、 巯基、 C!〜C4 垸基、 氨基、 胺基、 酰氨基、 ^〜¾ 垸氧基、 甲硫基、 苯基、 苯氧基、 芳基、 芳垸基、 三氟甲基、 酰基、 芳酰基、 磺酸基、 异氰酸酯基；
上述的糖基为阿拉伯糖、 木糖、 核糖、 甘露糖和葡萄糖；
R为氧原子， 硫原子， 硒原子； 或 R为一个 NR6或 NOR6基团， 其中 R6为 〜 C6直链或支链烷基、 芳基、 芳垸基、 c3〜c6脂肪环基、 酰基、 芳酰基、磺酰基、 磷酰基。
3、 如权利要求 1所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中， 所述的化合物 为 Γ -氧代靛玉红衍生物， 结构如通式 1-1所示， 各取代基组合如下： 化合物 R1 R3 R4 R5 R3, R
编号
1 H H H H H O
2 H H H F H O
3 CH2CH3 H H H H O
4 CH2CH3 H H F H O
5 CH2CH3 CI H H H O
Figure imgf000033_0001
7 CH2CH3 CH3 H H H O
8 z-C3H7 H H H H O
9 -C3H7 F H H H O
10 -C3H7 H H F H O
11 '•-C3H7 CI H H H O
12 -C3H7 H CI H H O
13 '•-C3H7 Me H H H O
14 CH2Ph H H H H O
15 CH2Ph F H H H O
16 CH2Ph CI H H H 0
17 CH2Ph Me H H H O
18 CH2CH3 F H H H O 19 CH2CH3 H H H CI O 20 CH2CH3 H H F CI O 21 CH2CH3 CI H H CI O 22 CH2CH3 H CI H CI O 23 -C3H7 CI H H CI O 24 i-C3H7 H CI H CI O 25 H H H H H N-OH 26 H H H F H N-OH 27 CH2CH3 H H H H N-OH 28 CH2CH3 H H F H N-OH 29 CH2CH3 CI H H H N-OH 30 CH2CH3 H CI H H N-OH 31 CH2CH3 CH3 H H H N-OH 32 /-C3H7 H H H H N-OH 33 核糖基 H H H H N-OH 34 -C3H7 H H F H N-OH 35 !-C3H7 CI H H H N-OH 36 -C3H7 H CI H H N-OH 37 i-C3H7 Me H H H N-OH 38 CH2Ph H H H H N-OH 39 CH2Ph F H H H N-OH 40 CH2Ph CI H H H N-OH 41 CH2Ph Me H H H N-OH 42 CH2CH3 F H H H N-OH 43 CH2CH3 H H H CI N-OH 44 CH2CH3 H H F CI N-OH
45 CH2CH3 CI H H CI N-OH 46 CH2CH3 H CI H CI N-OH 47 -C3H7 CI H H H N-OH 48 i-C3H7 H CI H CI N-OH 49 H H H H H N-OCH3
50 H H H F H N-OCH3
51 CH2CH3 H H H H N-OCH3
52 CH2CH3 H H F H N-OCH3
53 葡糖基 CI H H H N-OCH3
54 -C3H7 H CI H H N-OCH3
55 /-C3H7 Me H H H N-OCH3
56 CH2Ph H H H H N-OCH3
57 CH2Ph F H H H N-OCH3
58 CH2Ph CI H H H N-OCH3
59 CH2CH3 F H H H N-OCH3
60 /-C3H7 H CI H CI N-OCH3
4、 如权利要求 1所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中， 所述的化合物 为 1 '-氧代 -5-氮杂靛玉红衍生物， 结构如通式 1-2所示， 各取代基组合如下：
化合物 R1 R2 R4 R5 R3' R
编号
61 H H H H H O
62 CH3 H H H H O
63 CH2CH3 H H H H O 64 CH2CH3 H H F H O 65 CH2CH3 CH3 H H H o 66 /-C3H7 H H H H o
67 /-C3H7 H H F H o
Figure imgf000036_0001
69 «-C4H9 H H H H o 70 w-C4H9 H H F H o
71 CH2CH; H H H CI o
72 CH2Ph H H H H N-OH 73 CH2CH3 H H H CI N-OH 74 CH2Ph H H H H N-OCH
5、 如权利要求 1所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中， 所述的化合物 为 1'-氧代 -7-氮杂靛玉红衍生物， 结构如通式 1-3所示， 各取代基组合如下：
化合物 R1 R3 R4 R3' R5' R
编号
75 H H H H H O
76 CH3 H H H H O
77 CH2CH3 H H H H O
78 CH2CH3 F H H H O
Figure imgf000036_0002
82 i'-C3H7 CI H H H O
83 -C3H7 H CI H H O 84 /-C3H7 Me H H H O 85 CH2CH- H H H CI O 86 CH2Ph H H H H N-OH 87 CH2CH; H H H CI N-OH 88 '•-C3H7 CI H H H N-OH 89 ;-C3H7 CI H H H N-OCH3 90 CH2Ph H H H H N-OCH3
6、 如权利要求 1所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中， 所述的化合物 为 Γ-氧代异靛蓝衍生物， 结构如通式 II-1所示， 各取代基组合如下：
化合物编 R R R4 R R
号
91 H H H H H
92 H F H H H
93 CH3 H H H H
94 CH3 H H CI H
95 CH3 CI H H H
96 CH3 H CI H H
97 CH3 CH3 H H H
98 CH3 H H F H
99 CH3 F H H H
100 CH2CH3 H H H H
101 CH2CH3 H H H OCH3
102 CH2CH3 CI H H H
103 CH2CH3 H CI H H 104 CH2CH3 F H H H 105 CH2CH3 H H F H
Figure imgf000038_0001
107 i-C3H7 Me H H H 108 i-C3H7 F H H H
Figure imgf000038_0002
110 -C3H7 CI H H H 111 乙酰基核 CI H H H
112 葡糖基 H H H H 113 ?-C3H7 CI H H CI 114 /-C3H7 H CI H CI 115 CH2Ph H H H H 116 CH2Ph H H H OCH: 117 CH2Ph F H H H 118 CH2Ph H H F H 119 CH2Ph CI H H H 120 CH2Ph H CI H H
7、 如权利要求 1所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中， 所述的化合物 为 1'-氧代 -5-氮杂异靛蓝衍生物， 结构如通式 Π-2所示， 各取代基组合如下：
化合物 R1 R4 R5 R3' R5 编号
121 H H H H H
122 H H F H H
123 CH3 H H H H 124 CH3 H CI H H
125 CH3 H F H H
126 CH3 H H CH3 H 127 CH2CH3 H H H H
128 CH2CH3 CI H H H
129 CH2CH3 H H H OCH- 130 «-C3H7 F H H H 131 /-C3H7 H H F H
Figure imgf000039_0001
133 -C3H7 F H H H 134 CH2Ph H H H H
135 CH2Ph H H H OCH:
8、 如权利要求 1所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋 体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 其中， 所述的化合物 为 Γ-氧代 -7-氮杂异靛蓝衍生物， 结构如通式 Π-3所示， 各取代基组合如下：
Figure imgf000039_0002
编号
136 H H H H H
137 H F H H H
138 H H CI H H
139 CH3 H H H H
140 CH3 H H H CH,
141 CH3 H H CH3 H
142 CH3 CH3 H H H
143 CH, CI H H H 144 CH3 F H H H
145 CH2CH3 H H H H
146 CH2CH3 F H H H
Figure imgf000040_0001
148 CH2CH3 H H H OCH-
Figure imgf000040_0002
150 z'-C3H7 H H F H
Figure imgf000040_0003
152 CH2Ph H H H H
153 CH2Ph F H H H
9、 如权利要求 1至 8任一所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 其特征在于， 所述的药学上 可接受的盐包括无机酸或有机酸所形成的盐， 所述的无机酸包括： 盐酸、 氢溴酸、 磷酸、 硝酸、 硫酸； 所述的有机酸包括： 甲酸、 乙酸、 丙酸、 丁二酸、 萘二磺酸 (1， 5)、 亚细亚 酸、 甘珀酸、 甘草次酸、 齐墩果酸、 山楂酸、 熊果酸、 科罗索酸、 白桦酸、 桃檬酸、 乳香 酸、 草酸、 酒石酸、 乳酸、 水杨酸、 苯甲酸、 戊酸、 二乙基乙酸、 丙二酸、 琥珀酸、 富马 酸、 庚二酸、 己二酸、 马来酸、 苹果酸、 氨基磺酸、 苯丙酸、 葡糖酸、 抗坏血酸、 烟酸、 异烟酸、 甲磺酸、 乙磺酸，对甲苯磺酸、 柠檬酸， 以及氨基酸。
10、 . 一种药物组合物， 其特征在于， 它包含有： （a)权利要求 1至 8任一所述的苯并呋喃 酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或 其药学上可接受的盐； 和 (b)药学上可接受的载体。
11、 如权利要求 10所述的药物组合物， 其特征在于， 所述药物组合物的剂型为： 小容量 注射剂， 中容量注射剂， 大容量注射剂， 粉针注射剂， 注射用乳剂， 片剂， 丸剂， 胶囊剂， 膏剂， 霜剂， 贴剂， 搽剂， 粉剂， 喷雾剂， 植入剂， 滴剂， 栓剂， 软膏剂， 纳米制剂， 或 脂质体。 .
12、 一种制备药物组合物的方法， 其特征在于， 包括步骤：
将 (a)权利要求 1至 8任一所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异 构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐； 和 (b)药学上可接受的 载体进行混合， 从而形成药物组合物。
13、 一种如权利要求 1至 8任一所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光 学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐在制备预防或治疗 因细胞周期蛋白依赖性激酶异常、 因糖原合成酶激酶 -3异常、 或因 JAK-STAT信号转导通 路失调所导致的疾病的药物中的应用。
14、 根据权利要求 13 所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐在制备预防或治疗因细胞周期 蛋白依赖性激酶异常、 因糖原合成酶激酶 -3异常、 或因 JAK-STAT信号转导通路失调所导 致的疾病的药物中的应用。 其特征在于， 该药物用于预防或治疗糖代谢紊乱、 炎性和自身 免疫性疾病、 神经退化性疾病、 精神性疾病， 组织增生性疾病或肿瘤。
15、 一种如权利要求 1至 8任一所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其光学 异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐在制备细胞周期蛋白 依赖性激酶的抑制剂、 糖原合成酶激酶 -3抑制剂、 酪氨酸激酶 JAK或转录因子 STAT 的 抑制剂中的应用。
16、 一种体内或体外抑制哺乳动物的细胞周期蛋白依赖性激酶、糖原合成酶激酶 -3、酪氨 酸激酶 JAK或转录因子 STAT， 或治疗因细胞周期蛋白依赖性激酶、 糖原合成酶激酶 -3、 酪氨酸激酶 JAK或转录因子 STAT活性异常所导致的疾病的方法，其特征在于，给需要处 理的对象使用如权利要求 1至 8任一所述的苯并呋喃酮与吲哚或氮杂吲哚偶合物， 包括其 光学异构体、 外消旋体、 顺反异构体以及任意组合或其药学上可接受的盐， 或如权利要求 10或 11所述的药物组合物。
10
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