作为抗癌剂的杂芳基－稠合的嘧啶基化合物.pdf

杂芳基－稠合的嘧啶基化合物，其药学上可接受的盐和前药；含有药学上可接受的载体和一种或多种杂芳基－稠合的嘧啶基化合物(单独存在或与至少一种其它治疗剂混合)的组合物。杂芳基－稠合的嘧啶基化合物(单独存在或与至少一种其它治疗剂混合)在预防或治疗增殖性疾病中的应用。

1.  一种具有下式的化合物：

其中，Q是杂芳基；
X是O或S；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S取代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
m＝0、1或2；和
n＝0、1、2或3；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。

2.  如权利要求1所述的化合物，其中，Q是噻吩基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、哒嗪基、哌嗪基、氮杂环丁烷基、三唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基或苯并噁唑基。

3.  如权利要求1所述的化合物，其中，Q是噻吩基。

4.  如权利要求1所述的化合物，其中，Q是吡啶基。

5.  如权利要求1所述的化合物，其中，取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基或亚磺酰氨基烷基。

6.  如权利要求1所述的化合物，其中，X是O。

7.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₁是芳基烷基。

8.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₁是苄基。

9.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₂是氢，R₃是CONR₈R₉。

10.  如权利要求9所述的化合物，其中，R₈和R₉独立选自氢、甲基、乙基或异丙基。

11.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₄是L-R₁₃。

12.  如权利要求11所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基烷基。

13.  如权利要求11所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基丙基、烷基氨基丙基或二烷基氨基丙基。

14.  如权利要求11所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基丙基。

15.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₅是氢、烷基、芳基或COR₇。

16.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₅是COR₇。

17.  如权利要求16所述的化合物，其中，R₇是取代或未取代的芳基或杂芳基。

18.  如权利要求16所述的化合物，其中，R₇是烷基-或卤素-取代的芳基。

19.  如权利要求16所述的化合物，其中，R₇是取代或未取代的苯基、吡啶基或吡嗪基。

20.  如权利要求1所述的化合物，其中，R₆是氢、烷基、氯或溴。

21.  一种具有下式的化合物：

其中，X是O或S；
Y₁是S、O或NR₁₄，Y₂是CR₁₅；或
Y₁是CR₁₅，Y₂是S、O或NR₁₄；或
Y₁是N，Y₂是S、O或NR₁₄；或
Y₁是S、O、NR₁₄，Y₂是N；
其中，当Y₁是CR₁₅或N时虚线表示连接Y₁的双键，并当Y₂是CR₁₅或N时虚线表示连接Y₂的双键；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是含有一个或多个亚甲基的C1-C10饱和或不饱和的支链或无支链的碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S取代；且其中，L任选被一个或两个氧代或一个或多个任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10直链或支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
R₁₄和R₁₅独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；
m＝0、1或2；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。

22.  如权利要求21所述的化合物，其中，取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基或亚磺酰氨基烷基。

23.  如权利要求21所述的化合物，其中，X是O。

24.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₁是芳基烷基。

25.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₁是苄基。

26.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₂是氢，R₃是CONR₈R₉。

27.  如权利要求26所述的化合物，其中，R₈和R₉独立选自氢、甲基、乙基或异丙基。

28.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₄是L-R₁₃。

29.  如权利要求28所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基烷基。

30.  如权利要求28所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基丙基、烷基氨基丙基或二烷基氨基丙基。

31.  如权利要求28所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基丙基。

32.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₅是氢、烷基、芳基或COR₇。

33.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₅是COR₇。

34.  如权利要求33所述的化合物，其中，R₇是取代或未取代的芳基或杂芳基。

35.  如权利要求33所述的化合物，其中，R₇是烷基-或卤素-取代的芳基。

36.  如权利要求33所述的化合物，其中，R₇是取代或未取代的苯基、吡啶基或吡嗪基。

37.  如权利要求21所述的化合物，其中，R₆是氢、烷基、氯或溴。

38.  一种具有下式的化合物：

其中，A、B、D和E独立选自N、CH或CR₆，条件是A、B、D或E中至少一个但至多两个是N；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S取代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
m＝0、1或2；和
p＝0、1、2或3；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。

39.  如权利要求38所述的化合物，其中，A是N。

40.  如权利要求39所述的化合物，其中，D是CR₆，R₆是氯。

41.  如权利要求38所述的化合物，其中，A是N，B和E是CH，D是CR₆，R₆是氯。

42.  如权利要求38所述的化合物，其中，取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基或亚磺酰氨基烷基。

43.  如权利要求38所述的化合物，其中，X是O。

44.  如权利要求38所述的化合物，其中，R₁是芳基烷基。

45.  如权利要求38所述的化合物，其中，R₁是苄基。

46.  如权利要求38所述的化合物，其中，R₂是氢，R₃是CONR₈R₉。

47.  如权利要求46所述的化合物，其中，R₈和R₉独立选自氢、甲基、乙基或异丙基。

48.  如权利要求38所述的化合物，其中，R₄是L-R₁₃。

49.  如权利要求48所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基烷基。

50.  如权利要求48所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基丙基、烷基氨基丙基或二烷基氨基丙基。

51.  如权利要求48所述的化合物，其中，L-R₁₃是氨基丙基。

52.  如权利要求38所述的化合物，其中，R₅是氢、烷基、芳基或COR₇。

53.  如权利要求41所述的化合物，其中，R₅是COR₇。

54.  如权利要求53所述的化合物，其中，R₇是取代或未取代的芳基或杂芳基。

55.  如权利要求53所述的化合物，其中，R₇是烷基-或卤素-取代的芳基。

56.  如权利要求53所述的化合物，其中，R₇是取代或未取代的苯基、吡啶基或吡嗪基。

57.  如权利要求38所述的化合物，其中，R₆是氢、烷基、氯或溴。

58.  一种选自下组的化合物：
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]吡嗪-2-羧酰胺；
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-5-甲基吡嗪-2-羧酰胺；
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-4-氯苯甲酰胺；
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-6-甲基烟酰胺；
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-4-甲基苯甲酰胺；或
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-6-氯烟酰胺。

59.  一种含有药学上可接受的载体以及施用于人类或动物对象时抑制KSP活性的有效量的权利要求1、21或38所述化合物的组合物。

60.  如权利要求59所述的组合物，还含有至少一种治疗癌症的其它药剂。

61.  如权利要求60所述的组合物，其中，所述至少一种治疗癌症的其它药剂选自伊立替康、托泊替康、吉西他滨、伊马替尼、曲妥单抗、5-氟尿嘧啶、亚叶酸、卡铂、顺铂、紫衫萜、紫衫醇、tezacitabine、环磷酰胺、长春花碱、蒽环类抗生素、利妥昔单抗或曲妥单抗。

62.  一种通过调节KSP蛋白活性来治疗疾病的方法，所述方法包括给予需要这种治疗的人类或动物对象有效量的如权利要求1、21或38所述的化合物。

63.  如权利要求62所述的方法，其中，在细胞增殖测定中所述化合物的IC₅₀值低于约25μM。

64.  如权利要求63所述的方法，其中，所述疾病是癌症。

65.  一种在人类或动物对象中抑制KSP活性的方法，所述方法包括给予所述人类或动物对象一种含有在人类或动物对象中有效抑制KSP活性量的如权利要求1、21或38所述化合物的组合物。

66.  一种在人类或动物对象中治疗癌症病症的方法，所述方法包括给予人类或动物对象一种含有在人类或动物对象中有效抑制KSP活性量的如权利要求1、21或38所述化合物的组合物。

67.  如权利要求66所述的方法，还包括给予人类或动物对象至少一种治疗癌症的其它药剂。

68.  如权利要求67所述的方法，其中，所述至少一种治疗癌症的其它药剂选自伊立替康、托泊替康、吉西他滨、格列卫、赫赛汀、5-氟尿嘧啶、亚叶酸、卡铂、顺铂、紫杉烷、tezacitabine、环磷酰胺、长春花碱、伊马替尼、蒽环类抗生素、利妥昔单抗或曲妥单抗。

69.  如权利要求1、21或38所述的化合物用于治疗癌症。

70.  如权利要求1、21或38所述的化合物在制造用于治疗癌症的药物中的应用。

71.  一种试剂盒，其中含有权利要求1、21或38所述的化合物和包装说明书或包括关于施用KSP抑制量的所述化合物来治疗细胞增殖疾病的指导的其它标签。

作为抗癌剂的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物
发明领域
本发明涉及新的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物，其药学上可接受的盐和前药；新化合物和药学上可接受的载体的组合物，其中所述化合物可单独存在或与至少一种其它治疗剂混合物；并涉及新化合物在预防或治疗增殖性疾病中的应用，其中所述化合物可单独存在或与至少一种其它治疗剂混合物。
发明背景
驱动蛋白是利用腺苷三磷酸与微管结合并产生机械力的动力蛋白。驱动蛋白以含有约350个氨基酸残基的动力结构域为特征。几种驱动蛋白动力结构域的晶体结构已经被识别。
目前已经识别了大约一百种驱动蛋白相关蛋白质(KRP)。驱动蛋白参与许多细胞生物过程，其中包括细胞器和囊泡的运输以及内质网的维持。一些KRP与有丝分裂纺锤体的微管相互作用或与染色体直接作用，并似乎在细胞循环的有丝分裂阶段扮演关键作用。在癌症治疗的发展中，这些有丝分裂KRP倍受关注。
KSP(也称为Eg5、HsKSP驱动蛋白、KNSL1)是几种驱动蛋白样动力蛋白之一，这些动力蛋白位于有丝分裂纺锤体并已知是两极有丝分裂纺锤体形成和/或发挥作用所需的。
在1995年，用抗KSP C-末端的抗体删除KSP驱动蛋白显示可使Hela细胞停留在有丝分裂的单星微管阵列阶段(Blangy等，Cell 83：1159-1169，1995)。bimC和cut7基因(被认为是KSP驱动蛋白的同系物)的突变造成构巢曲霉(Aspergillus nidulans)(Enos，A.P.和N.R.Morris，Cell 60：1019-1027，1990)和裂殖酵母(Hagan，I.和M.Yanagida，Nature 347：563-566，1990)中心体分离失败。用ATRA(全顺式维A酸)处理细胞(可在蛋白质水平降低HsKSP驱动蛋白表达)或用反义寡核苷酸册除HsKSP驱动蛋白显示可显著抑制DAN-G胰腺癌细胞生长，这说明HsKSP驱动蛋白可能与全顺式维A酸的抗增殖作用有关(Kaiser，A.等，J.Biol.Chem.274，18925-18931，1999)。有趣的是，非洲爪蟾(Xenopus laevis)Aurora相关蛋白激酶pEg2显示关联并磷酸化XlKSP驱动蛋白(Giet，R.等，J.Biol.Chem.274：15005-15013，1999)。为开发癌症药物，Aurora相关激酶的可能底物倍受关注。例如，Aurora 1和2激酶在蛋白质和RNA水平过表达，且其基因在结肠癌患者中被扩增。
HsKSP驱动蛋白的第一种细胞可渗透的小分子抑制剂-“monastrol”-显示可使细胞停留在单极纺锤体阶段而不会影响微管聚合，而常规的化疗剂如紫杉烷和长春花碱都会影响微管聚合(Mayer，T.U.等，Science 286：971-974，1999)。Monastrol被鉴别为表型筛选的抑制剂，这说明这种化合物可作为开发抗癌药的引导者。抑制作用被认为不是由于腺苷三磷酸的竞争，而是由于迅速可逆(DeBonis，S.等，Biochemistry 42：338-349，2003；Kapoor，T.M.等，J.Cell Biol.1550：975-988，2000)。
最近，其它KSP驱动蛋白抑制剂也已被描述。WO 02/057244和WO 02/056880分别描述了用吩噻嗪化合物和三苯基甲烷化合物来治疗增殖性疾病。WO 02/078639描述了用氰基-取代的二氢嘧啶化合物来治疗增殖性疾病。美国专利No.6,472,521描述了用寡核苷酸和寡核苷酸衍生物来抑制人KSP表达。
WO 01/98278、WO 01/30768和WO 03/039460描述了喹唑酮化合物，它可用于治疗与KSP驱动蛋白活性有关的细胞增殖性疾病。这些参考资料中描述的化合物是2-(2-氨基甲基)喹唑酮衍生物。WO 01/98278和WO 01/30768中描述的喹唑酮化合物具有2-氨基甲基取代基，它们可以是胺、酰胺或磺酰胺取代基。WO 03/039460中所述的喹唑酮化合物中，2-氨基甲基取代基的氨基掺入5-12元含氮杂环。
WO 03/050064描述了用于治疗细胞增殖性疾病、用于治疗与KSP驱动蛋白活性相关的疾病，以及用于抑制KSP驱动蛋白的噻吩并嘧啶酮化合物。
WO 03/103575描述了杂环-稠合的嘧啶酮衍生物，它是有丝分裂驱动蛋白KSP的抑制剂并可用于治疗细胞增殖性疾病。这些衍生物是N-杂环-稠合的嘧啶酮衍生物。所描述的代表性衍生物包括吡啶并[α，β-γ]嘧啶-δ-酮、嘧啶并[α，β-γ]嘧啶-δ-酮、嘧啶并[α，β-γ]哒嗪-δ-酮和蝶啶-4-酮。
发明概述
在本发明的一个方面，提供了新的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物、其药学上可接受的盐和前药。所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物、药学上可接受的盐和前药是KSP抑制剂并可用于治疗细胞增殖疾病。
在一实施方案中，所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物具有式(I)：

其中，Q是杂芳基；
X是O或S；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S替代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基，氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
m＝0、1或2；和
n＝0、1、2或3；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。
在其它实施方案中，所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物具有式(II)：

其中，X是O或S；
Y₁是S、O或NR₁₄，Y₂是CR₁₅；或
Y₁是CR₁₅，Y₂是S、O或NR₁₄；或
Y₁是N，Y₂是S、O或NR₁₄；或
Y₁是S、O、NR₁₄，Y₂是N；
其中，当Y₁是CR₁₅或N时虚线表示连接Y₁的双键，并当Y₂是CR₁₅或N时虚线表示连接Y₂的双键；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S替代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基，氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代地胍基或杂环基；
R₁₄和R₁₅独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；
m＝0、1或2；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。
其它实施方案中，所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物具有式(III)：

其中，A、B、D和E独立选自N、CH或CR₆，条件是A、B、D或E中至少一个但至多两个是N；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S替代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基，氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成一3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
m＝0、1或2；和
p＝0、1、2或3；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。
另一方面，本发明提供了在需要这种治疗的人类或动物对象中治疗增殖性疾病的方法，包括给予所述对象有效降低或预防对象细胞增殖量的式(I)、(II)或(III)的化合物。
另一方面，本发明提供了在需要这种治疗的人类或动物对象中治疗增殖性疾病的方法，包括给予所述对象有效降低或预防对象细胞增殖量的式(I)、(II)或(III)的化合物和至少一种治疗癌症的其它药剂。
在其它方面，本发明提供了治疗组合物，其中含有至少一种式(I)、(II)或(III)的化合物和一种或多种通常用于癌症治疗的治疗癌症的其它药剂。
本发明的化合物可用于治疗癌症，包括例如，肺和支气管癌症；前列腺癌；乳腺癌；胰腺癌；结肠和直肠癌症；甲状腺癌；胃癌；肝和肝内胆管癌症；肾和肾盂癌症；膀胱癌；子宫体癌；子宫颈癌；卵巢癌；多发性骨髓瘤；食道癌；急性骨髓性白血病；慢性骨髓性白血病；淋巴细胞性白血病；髓细胞性白细胞；脑癌；口腔和咽癌症；喉癌；小肠癌；非霍奇金淋巴瘤；黑色素瘤和绒毛状结肠胰瘤。
本发明还提供了组合物、试剂盒、使用方法和制造方法，描述于发明详述部分。
优选实施方案详述
在本发明的一个方面，提供了新的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物、其药学上可接受的盐和前药。所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物、药学上可接受的盐和前药是KSP抑制剂并可用于治疗细胞增殖疾病。
在一实施方案中，所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物具有式(I)：

其中，Q是杂芳基；
X是O或S；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S替代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基，氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
m＝0、1或2；和
n＝0、1、2或3；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。
合适的Q基团包括噻吩基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、哒嗪基、哌嗪基、氮杂环丁烷基、三唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基和苯并噁唑基。一实施方案中，Q是噻吩基。在其它实施方案中，Q是吡啶基。
合适的取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基和亚磺酰氨基烷基。
在一实施方案中，X是O。
在一实施方案中，R₁是芳基烷基。在一实施方案中，所述芳基烷基是苄基。
在一实施方案中，R₂是氢，R₃是CONR₈R₉。在一实施方案中，R₈和R₉独立选自氢、甲基、乙基或异丙基。
在一实施方案中，R₄是L-R₁₃。在一实施方案中，L-R₁₃是氨基烷基。在一实施方案中，所述氨基烷基是氨基丙基、烷基氨基丙基或二烷基氨基丙基。在一实施方案中，L-R₁₃是氨基丙基。
在一实施方案中，R₅是氢，烷基、芳基或COR₇。在一实施方案中，R₅是COR₇。
在一实施方案中，R₇是取代或未取代的芳基或杂芳基。在一实施方案中，R₇是烷基-或卤素-取代的芳基。在一实施方案中，R₇是取代或未取代的苯基、吡啶基或吡嗪基。
在一实施方案中，R₆是氢，烷基、氯或溴。
在其它实施方案中，所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物具有式(II)：

其中，X是O或S；
Y₁是S、O或NR₁₄，Y₂是CR₁₅；或
Y₁是CR₁₅，Y₂是S、O或NR₁₄；或
Y₁是N，Y₂是S、O或NR₁₄；或
Y₁是S、O、NR₁₄，Y₂是N；
其中，当Y₁是CR₁₅或N时虚线表示连接Y₁的双键，并当Y₂是CR₁₅或N时虚线表示连接Y₂的双键；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S替代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基，氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
R₁₄和R₁₅独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；
m＝0、1或2；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。
合适的取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基和亚磺酰氨基烷基。
在一实施方案中，X是0。
在一实施方案中，R₁是芳基烷基。在一实施方案中，所述芳基烷基是苄基苄基。
在一实施方案中，R₂是氢，R₃是CONR₈R₉。在一实施方案中，R₈和R₉独立选自氢、甲基、乙基或异丙基。
在一实施方案中，R₄是L-R₁₃。在一实施方案中，L-R₁₃是氨基烷基。在一实施方案中，所述氨基烷基是氨基丙基、烷基氨基丙基或二烷基氨基丙基。在一实施方案中，L-R₁₃是氨基丙基。
在一实施方案中，R₅是氢、烷基、芳基或COR₇。在一实施方案中，R₅是COR₇。
在一实施方案中，R₇是取代或未取代的芳基或杂芳基。在一实施方案中，R₇是烷基-或卤素-取代的芳基。在一实施方案中，R₇是取代或未取代的苯基、吡啶基或吡嗪基。
在一实施方案中，R₆是氢，烷基、氯或溴。
在其它实施方案中，所述杂芳基-稠合的嘧啶基化合物具有式(III)：

其中，A、B、D和E独立选自N、CH或CR₆，条件是A、B、D或E中至少一个但至多两个是N；
R₁是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基或芳基磺酰基；
R₂是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉、S(O)_mR₁₀或SO₂NR₁₁R₁₂；
R₃是氰基、取代或未取代的芳基磺酰基或CONR₈R₉；
R₄是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或L-R₁₃，其中，L是包含一个或多个亚甲基的饱和或不饱和的支链或无支链的C1-C10碳链，其中，一个或多个亚甲基任选独立被O、N或S替代；其中，L任选被一个或两个氧代和任选被一个或多个卤原子取代的C1-C10支链或无支链烷基取代；
R₅是氢，或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、杂芳基或杂环基；或COR₇、CO₂R₇、CONR₈R₉或SO_(m)R₁₀；
R₆是氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、烷氧基、烷硫基、亚甲二氧基或卤代烷氧基；或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基羧基、羧基氨基、羧基酰氨基，氨基羧基、氨基羰基或烷基亚磺酰氨基；
R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂独立选自氢、或取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基；或R₈和R₉或R₁₁和R₁₂一起形成3-7元碳环或杂环；
R₁₃是氨基、烷基氨基或二烷基氨基；或取代或未取代的胍基或杂环基；
m＝0、1或2；和
p＝0、1、2或3；或
其互变体、药学上可接受的盐或前药。
在一实施方案中，A是N。在一实施方案中，当是A是N时，D是CR₆，R₆是氯。在一实施方案中，当A是N时，B和E是CH，D是CR₆，R₆是氯。
合适的取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基和亚磺酰氨基烷基。
在一实施方案中，X是O。
在一实施方案中，R₁是芳基烷基。在一实施方案中，所述芳基烷基是苄基。
在一实施方案中，R₂是氢，R₃是CONR₈R₉。在一实施方案中，R₈和R₉独立选自氢、甲基、乙基或异丙基。
在一实施方案中，R₄是L-R₁₃。在一实施方案中，L-R₁₃是氨基烷基。在一实施方案中，所述氨基烷基是氨基丙基、烷基氨基丙基或二烷基氨基丙基。在一实施方案中，L-R₁₃是氨基丙基。
在一实施方案中，R₅是氢，烷基、芳基或COR₇。在一实施方案中，R₅是COR₇。
在一实施方案中，R₇是取代或未取代的芳基或杂芳基。在一实施方案中，R₇是烷基-或卤素-取代的芳基。在一实施方案中，R₇是取代或未取代的苯基、吡啶基或吡嗪基。
在一实施方案中，R₆是氢，烷基、氯或溴。
在其它方面，本发明提供了制造式(I)、(II)和(III)的化合物的方法。制造代表性化合物的方法描述于实施例1并在下文图解示出。还应该认为，除了式(I)、(II)和(III)的化合物，中间体及其相应的合成方法也包括在本发明范围之内。
式(I)和(II)的化合物可按照下面的流程1、2和3来制备。
流程1

流程2

代表性的噻吩基-稠合的嘧啶-4-酮化合物的合成描述在实施例1。实施例1所述的代表性的噻吩基-稠合的嘧啶-4-酮化合物的制备方法的图示如下所示(流程3)。
流程3

本发明的代表性的噻吩基-稠合的嘧啶-4-酮化合物示于表1。
式(I)和(III)的化合物可按照下面的流程4和5来制备。
流程4

流程5

在其它方面，本发明提供了含有至少一种这里所述的KSP抑制剂的组合物，以及使用这里所述的KSP抑制剂的方法。
一方面，本发明提供了含有至少一种杂芳基-稠合的嘧啶基化合物(例如式(I)、(II)或(III)的化合物)以及适合给予人类或动物对象的药学上可接受的载体的药物组合物，可单独存在或与其它抗癌剂一起。
许多可用作联合治疗的合适的抗癌剂可用于本发明的组合物和方法。与本发明的化合物联合使用的合适的抗癌剂包括凋亡诱导剂；多核苷酸(例如核酶)；多肽(例如酶)；药物；生物模拟物；生物碱；烷基化剂；抗肿瘤抗生素；抗代谢物；激素；铂化合物；与抗癌药、毒素和/或放射性核素缀合的单克隆抗体；生物应答修饰剂(例如干扰素[如IFN-a]和白细胞介素[如IL-2])；继承性免疫治疗剂；造血生长因子；诱导肿瘤细胞分化的试剂(例如，全顺式维A酸)；基因治疗剂；反义治疗剂和反义核苷酸；肿瘤疫苗；血管发生抑制剂等。适合与式(I)、(II)或(III)的化合物共同施用的化疗化合物和抗癌疗法的许多其它例子是精通此领域的技术人员熟知的。
某些实施方案中，与本发明的化合物联合使用的抗癌剂包括那些诱导或刺激凋亡的试剂。诱导凋亡的试剂包括，但不限于，放射；激酶抑制剂(例如表皮生长因子受体[EGFR]激酶抑制剂、血管生长因子受体[VGFR]激酶抑制剂、成纤维细胞生长因子受体[FGFR]激酶抑制剂、血小板衍生生长因子受体[PGFR]I激酶抑制剂和Bcr-Abl激酶抑制剂如STI-571、格列卫(gleevec)和Glivec))；反义分子；抗体(例如赫赛汀(herceptin)和B细胞单克隆抗体(Rituxan))；抗雌激素类(例如，雷洛昔芬和他莫昔芬)；抗雄激素类(例如，氟他米特、比卡鲁胺、非那司提、氨鲁米特(aminoglutethamide)、酮康唑和皮质激素类)；环加氧酶2(COX-2)抑制剂(例如，塞来考昔、美洛昔康、NS-398和非甾体抗炎药(NSAID))；和癌症化疗药(例如，伊立替康[camptosar]、CPT-11、氟达拉滨[fludara]、氮烯咪胺(DTIC)、地塞米松、米托蒽醌、mylotarg、VP-16、顺铂、5-FU、doxrubicin、紫衫特尔和紫杉酚)；细胞信号分子；神经酰胺和细胞因子；以及星形孢菌素等。
在其它方面，本发明提供了使用这里所述化合物的方法。例如，这里所述的化合物可用于治疗癌症。这里所述的化合物也可用于制造用于治疗癌症的药物。
在一实施方案中，本发明提供了治疗患有细胞增殖疾病，如癌症的人类或动物对象的方法。本发明提供了治疗需要这种治疗的人类或动物对象的方法，包括给予所述对象治疗有效量的杂芳基-稠合的嘧啶基(pyrimindinyl)化合物(例如，式(I)、(II)或(III)的化合物)，可单独给予或与其它抗癌剂一起给予。
其它实施方案中，本发明提供了在需要这种治疗的人类或动物对象中治疗细胞增殖疾病的方法，包括给予所述对象有效降低或防止对象细胞增殖或肿瘤生长量的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物(例如，式(I)、(II)或(III)的化合物)。
其它实施方案中，本发明提供了在需要这种治疗的人类或动物对象中治疗细胞增殖疾病的方法，所述方法包括与至少一种治疗癌症的其它药剂一起给予所述对象有效降低或防止对象细胞增殖量的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物(例如，式(I)、(II)或(III)的化合物)。
本发明提供了KSP的抑制剂化合物。该抑制剂可用于药物组合物供人或动物抑制KSP使用，例如，用于治疗细胞增殖性疾病，如肿瘤和/或KSP介导的癌性细胞生长。具体地说，所述化合物可用于治疗人或动物(例如，鼠类)的癌症，包括，例如，肺和支气管癌症；前列腺癌；乳腺癌；胰腺癌；结肠和直肠癌症；甲状腺癌；胃癌；肝和肝内胆管癌症；肾和肾盂癌症；膀胱癌；子宫体癌；子宫颈癌；卵巢癌；多发性骨髓瘤；食道癌；急性骨髓性白血病；慢性骨髓性白血病；淋巴细胞性白血病；髓细胞性白细胞；脑癌；口腔和咽癌症；喉癌；小肠癌；非霍奇金淋巴瘤；黑色素瘤和绒毛状结肠胰瘤。
其它实施方案中，本发明提供了治疗KSP介导的疾病的方法。在一种方法中，给予由此需要的患者(例如，人类或动物对象)有效量的杂芳基-稠合的嘧啶基化合物(例如，式(I)、(II)或(III)的化合物)化合物以介导(或调节)KSP活性。
确定KSP抑制活性的代表性的测定方法描述在实施例2中。
通过以下定义可更好地理解本发明。
术语″杂芳基-稠合的嘧啶基化合物″是指含有在嘧啶基的5和6位稠合到杂芳基的嘧啶基的嘧啶基化合物。
术语″杂芳基-稠合的嘧啶-4-酮化合物″是指在4位含有羰基并在5和6位稠合到杂芳基的嘧啶酮化合物。
″烷基″是指不含杂原子的烷基。因此该短语包括直链烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。该短语还包括直链烷基的支链异构体，包括但不限于以下这些例子：-CH(CH₃)₂、-CH(CH₃)(CH₂CH₃)、-CH(CH₂CH₃)₂、-C(CH₃)₃、-C(CH₂CH₃)₃、-CH₂CH(CH₃)₂、-CH₂CH(CH₃)(CH₂CH₃)、-CH₂CH(CH₂CH₃)₂、-CH₂C(CH₃)₃、-CH₂C(CH₂CH₃)₃、-CH(CH₃)-CH(CH₃)(CH₂CH₃)、-CH₂CH₂CH(CH₃)₂、-CH₂CH₂CH(CH₃)(CH₂CH₃)、-CH₂CH₂CH(CH₂CH₃)₂、-CH₂CH₂C(CH₃)₃、-CH₂CH₂C(CH₂CH₃)₃、-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)₂、-CH(CH₃)CH(CH₃)CH(CH₃)₂、-CH(CH₂CH₃)CH(CH₃)CH(CH₃)(CH₂CH₃)等等。该短语还包括环烷基，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基，以及被上述直链和支链烷基取代的这些环。因此，短语″烷基″包括伯烷基、仲烷基和叔烷基。优选的烷基包括含有1-12个碳原子的直链和支链烷基以及环烷基。
″烯基″是指与上述“烷基”相同的残基，但具有两个连接点。烯基的例子包括乙烯基(-CH₂CH₂-)、丙烯基(-CH₂CH₂CH₂-)、二甲基丙烯基(-CH₂C(CH₃)₂CH₂-)和环己基丙烯基(-CH₂CH₂CH(C₆H₁₃)-)。
″烯基″是指含有一个或多个碳-碳双键和2至约20个碳原子的直链、支链或环状基团。优选的烯基包括含有1-12个碳原子的直链和支链烯基以及环烯基。
″炔基″是指含有一个多个碳-碳三键和2至约20个碳原子的直链、支链或环状基团。优选的炔基包括含有2-12个碳原子的直链和支链炔基。
烷基、烯基和炔基可被取代，如被卤素、羟基、氨基、硝基和/或氰基等取代。代表性的卤代-取代的和羟基-取代的烷基包括氯甲基、三氯甲基、氯乙基、羟基乙基等。其它合适的取代的烷基部分包括，例如，芳烷基、氨基烷基、氨基芳烷基、羰基氨基烷基、烷基羰基氨基烷基、芳基羰基氨基烷基、芳烷基羰基氨基烷基、氨基烷氧基烷基和芳基氨基烷基。
″烷氧基″是指RO-，其中R是烷基。烷氧基的代表性例子包括甲氧基、乙氧基、t-丁氧基、三氟甲氧基等。
″卤素″或″卤代″是指氯、溴、氟和碘基团。术语″卤代烷基″是指被一个或多个卤原子取代的烷基。术语″卤代烷氧基″是指被一个或多个卤原子取代的烷氧基。
″氨基″在这里表示基团-NH₂。术语″烷基氨基″在这里表示基团-NRR’，其中R是烷基，R’是氢或烷基。术语″芳基氨基″在这里表示基团-NRR’，其中R是芳基，R’是氢、烷基或芳基。术语″芳烷基氨基″在这里表示基团-NRR’，其中R是芳烷基，R’是氢、烷基、芳基或芳烷基。
″烷氧基烷基″是指基团-烷基₁-O-烷基2，其中烷基₁是烷基或烯基，烷基₂是烷基或烯基。术语″芳氧基烷基″是指基团-烷基O-芳基。术语″芳烷氧基烷基″是指基团-烯基-O-芳烷基。
″烷氧基烷基氨基″在这里表示基团-NR-(烷氧基烷基)，其中R通常是氢、芳烷基或烷基。
″氨基羰基″在这里表示基团-C(O)-NH₂。″取代的氨基羰基″在这里表示基团-C(O)-NRR’，其中R是烷基，R’是氢或烷基。术语″芳基氨基羰基″在这里表示基团-C(O)-NRR’，其中R是芳基，R’是氢、烷基或芳基。″芳烷基氨基羰基″在这里表示基团-C(O)-NRR’，其中R是芳烷基，R’是氢、烷基、芳基或芳烷基。
″氨基磺酰基″在这里表示基团-S(O)₂-NH₂。″取代的氨基磺酰基″在这里表示基团-S(O)₂-NRR’，其中R是烷基，R’是氢或烷基。术语″芳烷基氨基磺酰基芳基″在这里表示基团-芳基-S(O)₂-NH-芳烷基。
″羰基″是指二价基团-C(O)-。
″羰氧基″通常表示基团-C(O)-O。这种基团包括酯基-C(O)-O-R，其中R是烷基、环烷基、芳基或芳烷基。术语″羰氧基环烷基″在这里通常表示″羰氧基碳环烷基″和″羰氧基杂环烷基″，即R分别是碳环烷基或杂环烷基。术语″芳基羰氧基″在这里表示基团-C(O)-O-芳基，其中芳基单环或多环的碳环芳基或杂环芳基。术语″芳烷基羰氧基″在这里表示基团-C(O)-O-芳烷基。
″磺酰基″在这里表示基团-SO₂-。″烷基磺酰基″是指取代的磺酰基，其结构式为-SO₂R-，其中R是烷基。用于本发明化合物的烷基磺酰基通常是主链结构中含有1-6个碳原子的烷基磺酰基。因此，用于本发明化合物的烷基磺酰基通常包括，例如，甲基磺酰基(即R是甲基)、乙基磺酰基(即R是乙基)、丙基磺酰基(即R是丙基)等。术语″芳基磺酰基″在这里表示基团-SO₂-芳基。术语″芳烷基磺酰基″在这里表示基团-SO₂-芳烷基。术语″亚磺酰氨基″在这里是指-SO₂NH₂。
″羰基氨基″是指二价基团-NH-C(O)-，其中羰基氨基酰胺氮的氢原子可被烷基、芳基或芳烷基取代。这种基团包括以下部分，如氨基甲酸酯(-NH-C(O)-O-R)和酰胺-NH-C(O)-R，其中R是直链或支链烷基、环烷基或芳基或芳烷基。术语″烷基羰基氨基″是指烷基羰基氨基，其中R是主链结构中含有1至约6个碳原子的烷基。术语″芳基羰基氨基″是指基团-NH-C(O)-R，其中R是芳基。类似地，术语″芳烷基羰基氨基″是指羰基氨基，其中R是芳烷基。
″胍基″或″胍基″是指衍生自胍H₂N-C(＝NH)-NH₂的部分。这种部分包括结合在带有正式双键的氮原子上的部分(胍的″2″-位，例如，二氨基亚甲基氨基(H₂N)₂C＝NH-)以及结合在带有正式单键的任一氮原子上的部分(胍的″1-″和/或″3″-位，例如，H₂N-C(＝NH)-NH-)。任意氮原子上的氢原子可被合适的取代基，如烷基、芳基或芳烷基取代。
″脒基″是指R-C(＝N)-NR′-(基团在″N¹″氮上)和R(NR′)C＝N-部分(基团在″N²″氮上)，其中R和R′可以是氢、烷基、芳基或芳烷基。
″环烷基″是指单环或多环的杂环或碳环烷基取代基。典型的环烷基取代基有3-8个主链(即，环)原子，其中每个主链原子是碳原子或杂原子。术语″杂环烷基″在这里是指环结构中含有1-5个，更佳含有1-4个杂原子的环烷基取代基。用于本发明化合物的合适的杂原子是氮、氧和硫。代表性的杂环烷基部分包括，例如，吗啉代、哌嗪基、哌啶基(piperadinyl)等。碳环烷基是所有环原子都是碳的环烷基。当与环烷基取代基连用时，术语″多环″在这里是指稠合及非稠合的烷基环结构。
″取代的杂环″、″杂环基″、″杂环″或″杂环基″在这里是指任何含有一个选自氮、氧和硫的杂原子的3-或4-元环，或含有1-3个选自氮、氧或硫的杂原子的5-或6-元环；其中，5元环含有0-2个双键，6元环含有0-3个双键；其中，氮和硫原子可任选被氧化；其中，氮和硫杂原子可任选被季铵化；并包括任何二环基团，其中任何上述杂环与苯环或上文单独定义的其它5-或6-元杂环稠合。因此，术语″杂环″包括其中氮原子是杂原子并部分或完全饱和的环。优选的杂环包括，例如：二氮杂草基(diazapinyl)、吡咯基、吡咯啉基、吡咯烷基、吡唑基、吡唑啉基、吡唑烷基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、吡啶基、哌啶基、吡嗪基、哌嗪基、N-甲基哌嗪基、氮杂环丁烷基、N-甲基氮杂环丁烷基、嘧啶基、哒嗪基、噁唑基、噁唑烷基、异噁唑基、异噁唑烷基、吗啉基、噻唑基、噻唑烷基、异噻唑基、异噻唑烷基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、呋喃基、噻吩基、三唑基和苯并噻吩基。
杂环部分可以是未取代的，或被独立选自下组的各种取代基单取代或双取代：羟基、卤代、羰基(C＝O)、烷基亚氨基(RN＝，其中R是烷基或烷氧基)、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、酰基氨基烷基、烷氧基、硫代烷氧基、聚烷氧基、烷基、环烷基或卤代烷基。
这些杂环可在不同位置结合，结合这里的描述，这对于精通有机化学和药物化学领域的技术人员而言是显而易见的。

其中，R是H或杂环取代基，如上所述。
代表性的杂环包括，例如，咪唑基、吡啶基、哌嗪基、氮杂环丁烷基、噻唑基、呋喃基、三唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、2，3-二氮杂萘基、吲哚基、萘吡啶基、吲唑基和喹嗪基。
″芳基″是指含有3-14个主链碳原子或杂原子的任选取代的单环或多环芳基，包括碳环芳基和杂环芳基。碳环芳基是芳香环的所有环原子都是碳原子的芳基。术语″杂芳基″在这里是指含有1-4个杂原子作为芳香环的环原子，而其余的环原子是碳原子的芳基。当与芳基取代基连用时，术语″多环芳基″在这里是指稠合的非稠合的环结构，其中至少一个环结构是芳香性的，例如，苯并二氧杂戊环(benzodioxozolo)(其中有一杂环结构与苯基稠合，即)、萘基等。用作本发明化合物取代基的示例性芳基部分包括苯基、吡啶基、嘧啶基，噻唑基、吲哚基、咪唑基、噁二唑基、四唑基、吡嗪基、三唑基、硫代苯基、呋喃基、喹啉基、嘌呤基、萘基、苯并噻唑基、苯并吡啶基和苯并咪唑基等。
″芳烷基″或″芳基烷基″是指被芳基取代的烷基。通常，用于本发明化合物的芳烷基在其烷基部分含有1-6个碳原子。合适的用于本发明化合物的芳烷基包括，例如，苄基、吡啶甲基等。
代表性的杂芳基包括，例如，下面示出的那些。这些杂芳基可被进一步取代并可在不同位置结合，结合这里的描述，这对于精通有机化学和药物化学领域的技术人员而言是显而易见的。

代表性的杂芳基包括，例如，咪唑基、吡啶基、噻唑基、三唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基和苯并噁唑基。
″二芳基″是指两个芳基相连接但不互相稠合的取代基。示例性的二芳基化合物包括，例如，苯基苯、二苯基二氮烯、4-甲硫基-1-苯基苯、苯氧基苯、(2-苯基乙炔基)苯、二苯酮、(4-苯基丁-1，3-二烯基)苯、苯基苄基胺、(苯基甲氧基)苯等。优选的任选取代的二芳基包括：2-(苯基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、1，4-二苯基苯、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2-[苄基氨基]乙酰胺、2-氨基-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]丙酰胺、2-氨基-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-(环丙基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)-苯基]乙酰胺、2-(乙基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-[(2-甲基丙基)氨基]-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、5-苯基-2H苯并-[d]1，3-二噁烯、2-氯-1-甲氧基-4-苯基苯、2-[(咪唑基甲基)-氨基]-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、4-苯基-1-苯氧基苯、N-(2-氨乙基)[4-(2-苯基乙炔基)苯基]羧酰胺、2-{[(4-氟苯基)甲基]-氨基}-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-{[(4-甲基苯基)甲基]氨基}-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、4-苯基-1-(三氟甲基)苯、1-丁基-4-苯基苯、2-(环己基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-(乙基甲基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-(丁基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2-(4-吡啶基氨基)乙酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2-(奎宁-3-基氨基)乙酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]吡咯烷-2-基羧酰胺、2-氨基-3-甲基-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]丁酰胺、4-(4-苯基丁-1，3-二烯基)苯基胺、2-(二甲基氨基)-N-[4-(4-苯基丁-1，3-二烯基)苯基]乙酰胺、2-(乙基氨基)-N-[4-(4-苯基丁-1，3-二烯基)苯基]乙酰胺、4-乙基-1-苯基苯、1-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙基-1-酮、N-(1-氨甲酰基-2-羟基丙基)[4-(4-苯基丁-1，3-二烯基)苯基]羧酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]丙酰胺、4-甲氧基苯基苯基酮、苯基-N-苯甲酰胺、(叔-丁氧基)-N-[(4-苯基苯基)甲基]羧酰胺、2-(3-苯基苯氧基)乙基异羟肟酸、3-苯基苯基丙酮酸酯、1-(4-乙氧基苯基)-4-甲氧基苯和[4-(2-苯基乙炔基)苯基吡咯。
″杂芳基芳基″是指其中一个芳基是杂芳基的二芳基。示例性的杂芳基芳基包括，例如，2-苯基吡啶、苯基吡咯、3-(2-苯基乙炔基)吡啶、苯基吡唑、5-(2-苯基乙炔基)-1，3-二氢嘧啶-2，4-二酮、4-苯基-1，2，3-噻二唑、2-(2苯基乙炔基)吡嗪、2-苯基噻吩、苯基咪唑、3-(2-哌嗪基苯基)呋喃、3-(2，4-二氯苯基)-4-甲基吡咯等。优选的任选取代的杂芳基芳基包括：5-(2-苯基乙炔基)嘧啶-2-基胺、1-甲氧基-4-(2-噻吩基)苯、1-甲氧基-3-(2-噻吩基)苯、5-甲基-2-苯基吡啶、5-甲基-3-苯基异噁唑、2-[3-(三氟甲基)苯基]呋喃、3-氟-5-(2-呋喃基)-2-甲氧基-1-丙-2-烯基苯、(羟基亚氨基)(5-苯基(2-噻吩基))甲烷、5-[(4-甲基哌嗪基)甲基]-2-苯基噻吩、2-(4-乙基苯基)噻吩、4-甲硫基-1-(2-噻吩基)苯、2-(3-硝基苯基)噻吩、(叔-丁氧基)-N-[(5-苯基(3-吡啶基))甲基]羧酰胺、羟基-N-[(5-苯基(3-吡啶基))甲基]酰胺、2-(苯基甲硫基)吡啶和苄基咪唑。
″杂芳基杂芳基″是指其中两个芳基都是杂芳基的二芳基。示例性的杂芳基杂芳基包括，例如，3-吡啶基咪唑、2-咪唑基吡嗪等。优选的任选取代的杂芳基杂芳基包括：2-(4-哌嗪基-3-吡啶基)呋喃、二乙基(3-吡嗪-2-基(4-吡啶基))胺和二甲基{2-[2-(5-甲基吡嗪-2-基)乙炔基](4-吡啶基)}胺。
″任选取代的″或″取代的″是指用单价或二价基团取代氢。合适的取代基包括，例如，羟基、硝基、氨基、亚氨基、氰基、卤代、硫代、磺酰基、硫代胺基、脒基、亚脒基(imidino)、氧代、草酰胺基、甲草酰胺基、亚脒基、胍基、亚磺酰氨基、羧基、甲酰基、烷基、卤代烷基、烷基氨基(alkyamino)、卤代烷基氨基、烷氧基、卤代烷氧基、烷氧基烷基、烷基羰基、氨基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、杂芳基羰基、杂芳烷基羰基、烷硫基、氨基烷基、氰基烷基、芳基等。
取代基自身也可被取代。取代基上的取代基可以是羧基、卤代；硝基、氨基、氰基、羟基、烷基、烷氧基、氨基羰基、-SR、硫代胺基、-SO₃H、-SO₂R或环烷基，其中R通常是氢、羟基或烷基。
当取代的取代基包括直链基团时，取代可发生在链内(例如，2-羟基丙基、2-氨基丁基等)或发生在链的终点(例如，2-羟基乙基、3-氰基丙基等)。取代的取代基可以是直链、支链或环状排列的共价结合的碳原子或杂原子。
″羧基-保护基″是指被一种常用的羧酸保护酯基酯化的羰基，该酯基被用于封闭或保护羧酸功能而使化合物的其它功能位点能够进行反应。此外，羧基保护基可与固体支持物结合，此时该化合物仍作为羧酸酯与固体支持物结合，直到通过水解方法断裂以释放出相应的游离酸。代表性的羧基-保护基包括，例如，烷基酯、仲酰胺等。
本发明的一些化合物包含不对称取代的碳原子。这种不对称取代的碳原子可使本发明的化合物含有在特定的不对称取代的碳原子上的立体异构体的混合物或单个的立体异构体。其结果是，本发明包括外消旋混合物、非对映体的混合物以及本发明化合物的单个非对映体。术语″S″和″R″构型在这里是通过IUPAC 1974“基础立体化学E部分的推荐″(Recommendations for Section E，Fundamental Stereochemistry)，Pure Appl.Chem.45：13-30，1976定义的。术语α和β用来表示环化合物的环的位置。参考平面的α-侧表示这样的一侧，该侧的优选取代基位于数目较小的位置上。参考平面另一侧上的取代基用β表示。需要注意的是，这种用法不同于环立体化学中的用法，其中，″α″表示″位于平面之下″，表示绝对构型。当术语α和β构型用于本文时，其定语见“化学摘要索引指南”(Chemical Abstracts Index Guide)，附录IV，第203段，1987。
术语″药学上可接受的盐″在这里是指式(I)、(II)或(III)的化合物的无毒的酸式盐或碱土金属盐。这些盐可在化合物最终的分离和纯化步骤中原位制备，或使碱或酸官能团分别与合适的有机或无机酸或碱单独反应。代表性的盐包括，但不限于，以下这些：乙酸盐、乙二酸盐、藻酸盐、柠檬酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、重硫酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、二葡糖酸盐、环戊烷丙酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、延胡索酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、盐酸盐、2-萘磺酸盐、草酸盐、水杨酸盐、果胶盐(pectinate)、过硫酸盐、3-苯丙酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐酒石酸盐、硫氰酸盐、p-甲苯磺酸盐和十一烷酸盐。同时，碱性含氮基团可被以下试剂季铵化，如低级烷基卤化物，例如甲基、乙基、丙基和丁基氯化物、溴化物和碘化物；二烷基硫化物，如二甲基、二乙基、二丁基和二戊基硫化物；长链卤化物，如癸基、月桂基、肉豆寇基和硬酯基氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基卤化物，如苄基和苯乙基溴化物，等等。从而可获得水溶性或油溶性、或水或油可分散的产品。
可用来形成药学上可接受的酸加成盐的酸的例子包括无机酸，如盐酸、硫酸和磷酸，以及有机酸，如草酸、马来酸、琥珀酸和柠檬酸。碱加成盐可在式(I)、(II)或(III)的化合物最终的分离和纯化步骤中原位制备，或使羧酸部分与合适的碱(如药学上可接受的金属阳离子的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐)或与铵或有机伯、仲、叔胺反应来单独制备。药学上可接受的盐包括，但不限于，基于碱金属或碱土金属的阳离子，如钠、锂、钾、钙、镁、铝盐等，以及无毒的铵、季铵和胺阳离子，包括，但不限于，铵、四甲基铵、四乙基铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。用来形成碱加成盐的其它代表性的有机胺包括二乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪等。
术语″药学上可接受的前药″在这里是指本发明化合物的前药，根据医药标准，这些前药适合与人和低等动物的组织接触使用，不具有毒性、刺激性、过敏性反应，等等，有合理的利弊比例，且对于它们的与其用途是有效的，并且，如果可能的话，还包括本发明化合物的两性离子形式。术语″前药″是指在体内迅速转化(如通过在血液中水解)形成具有式(I)、(II)或(III)中的一种的母体化合物的化合物。关于前药的详细叙述提供在Higuchi，T.和V.Stella，“作为新型输递系统的前药”(Pro-drugsas Novel Delivery Systems)，A.C.S.Symposium Series 14，以及“药物设计中的生物可逆载体”(Bioreversible Carriers in Drug Design)，Edward B.Roche编American Pharmaceutical Association，Pergamon Press，1987，这两种文献都本纳入本文作为参考。
术语″癌″是指可通过抑制KSP来有效治疗的癌症疾病，包括，例如，肺和支气管癌症；前列腺癌；乳腺癌；胰腺癌；结肠和直肠癌症；甲状腺癌；胃癌；肝和肝内胆管癌症；肾和肾盂癌症；膀胱癌；子宫体癌；子宫颈癌；卵巢癌；多发性骨髓瘤；食道癌；急性骨髓性白血病；慢性骨髓性白血病；淋巴细胞性白血病；髓细胞性白细胞；脑癌；口腔和咽癌症；喉癌；小肠癌；非霍奇金淋巴瘤；黑色素瘤和绒毛状结肠胰瘤。
本发明的化合物可体外或体内使用以抑制癌细胞生长。所述化合物可单独使用或与药学上可接受的载体或赋形剂组合使用。合适的药学上可接受的载体或赋形剂包括，例如，加工助剂和药物输递修饰剂及增强剂，如磷酸钙、硬脂酸镁、滑石、单糖、二糖、淀粉、明胶、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、右旋糖、羟基丙基-β-环糊精、聚乙烯吡咯烷酮、低熔点蜡、离子交换树脂等，以及其中任何两种或多种的组合。其它合适的药学上可接受的赋形剂描述在《雷明顿药物科学》(Remington’s Pharmaceutical Sciences)，Mack Pub.Co.，新泽西，1991，其本纳入本文作为参考。
本发明化合物的有效量通常包括任何足以可检测抑制KSP活性量，KSP活性可通过这里所述的任何测定法或精通此领域的技术人员已知的其它KSP活性测定法来测定，或通过检测癌症症状的抑制或缓解来测定。
可与载体物质混合以制造单一剂型的活性成分的量将取决于待治疗的宿主和具体用药模式。然而应该理解，用于任何具体患者的特定剂量水平将取决于各种因素，其中包括所用具体化合物的活性、年龄、体重、健康状况、性别、饮食状况、给药时间、给药途径、排泄速度、药物组成以及正在治疗的具体疾病的严重性。通过常规试验容易确定某一给定情况下的治疗有效量，这是一般临床医生应该掌握并能做出判断的。
出于本发明的目的，治疗有效剂量通常是以单次剂量或分份剂量给予宿主的日总剂量，其量可为，例如，每天每千克体重0.001-1000毫克，更优选为每天每千克体重1.0-30毫克。剂量单位组合物可包含这些量的分量以构成日剂量。
本发明化合物可以含有药学上可接受的常规无毒载体、佐剂和赋形剂的剂量单位制剂的形式，通过口服、肠胃外、舌下、通过烟雾化作用或吸入喷雾、直肠、或局部施用，按需采纳。局部给药也包括透皮给药，如透皮贴或离子电渗装置。术语肠胃外包括皮下注射、静脉内、肌肉内、胸骨内注射，或灌输技术。
可注射的制剂，例如无菌注射液或油性悬液，可按照已知技术用合适的分散剂或湿润剂以及悬浮剂制成。无菌可注射制品也可以是用无毒肠胃外可接受的稀释剂或溶剂配制的无菌注射液或悬液，如用1，3-丙二醇配制的溶液。可以使用的可接受的赋形剂和溶剂包括水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。此外，通常也可使用无菌非挥发性油作为溶剂或悬浮介质。出于此目的，可使用任何温和的非挥发性油，其中包括合成的甘油一酯或甘油二酯。此外，脂肪酸如油酸也可用于可注射制品。
药物的直肠栓剂可将药物与合适的无刺激性赋形剂混合制成，赋形剂如可可脂和聚乙二醇，它们在常温下是固体但在直肠温度下是液体，因此能在直肠内溶解并释放药物。
用于口服的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、粉末剂和颗粒剂。在这种固体剂型中，活性化合物可与至少一种惰性稀释剂(如蔗糖、乳糖或淀粉)混合。通常，这种剂型还可含有惰性稀释剂之外的其它物质，例如，润滑剂如硬脂酸镁。如果是胶囊、片剂和丸剂，该剂型中可含有缓冲剂。此外，片剂或丸剂还可有肠衣。
供口服的液体剂型可包括药学上可接受的乳剂、溶液、悬液、糖浆剂和酏剂，其中含有本领域通常使用的稀释剂，如水。这种组合物还可含有佐剂，如湿润剂、乳化剂和悬浮剂、环糊精、以及甜味剂、调味剂和香味剂。
本发明的化合物也可以脂质体的形式施用。如本领域已知，脂质体通常来自磷脂或其它脂质物质。脂质体是由分散在含水介质中的单层或多层水合液晶形成的。可使用任何能够形成脂质体的无毒的、生理上可接受并可代谢的脂质。脂质体形式的本发明的组合物除了含有本发明的化合物，还含有稳定剂、防腐剂、赋形剂等。优选的脂质是天然的以及合成的磷脂和磷脂酰胆碱(卵磷脂)。形成脂质体的方法是本领域已知的。参见，例如，Prescott，编，《细胞生物学方法》(Methods in CellBiology)，第XIV卷，Academic Press，New York，N.W.，p.33，参照以下(1976)。
尽管本发明的化合物可作为主要活性药物制剂施用，但它们也可与一种或多种用于治疗癌症的其它药剂组合使用。与本发明化合物组合使用以治疗癌症的代表性药剂包括，例如，伊立替康、托泊替康、吉西他滨、格列卫、赫赛汀、5-氟尿嘧啶、亚叶酸、卡铂、顺铂、紫杉烷、tezacitabine、环磷酰胺、长春花碱、伊马替尼(imatinib)、蒽环类抗生素、利妥昔单抗、曲妥单抗、拓扑异构酶I抑制剂，以及其它癌症化疗药剂。
当上述化合物与本发明的化合物组合使用时，其它活性剂的用量通常可按照《医师案头参考》(Physicians’Desk Reference，PDR，第47版，1993)一书的指示，该书被纳入本文作为参考，或按照本领域的一般技术人员所了解的治疗有效量。
本发明化合物和其它抗癌剂可按照最大推荐临床剂量或以较低剂量使用。本发明组合物中活性化合物的剂量水平可根据给药途径、疾病的严重性以及患者的反应而改变以获得所需疗效。所述组合物可作为独立的组合物或作为含有两种药剂的单一剂型施用。当作为组合施用时，治疗剂可被配制成在相同时间或不同时间给予的单一组合物，或者治疗剂可作为一种组合物给予。
抗雌激素药，如他莫昔芬，通过诱导细胞周期终止抑制乳腺癌生长，这需要细胞周期抑制剂抑制剂p27Kip的作用。最近显示，激活Ras-Raf-MAP激酶途径会改变p27Kip的磷酸化状态，这样它对终止细胞周期的抑制活性被减弱，从而构成对抗雌激素药的耐药性(Donovan等，J.Biol.Chem.276：40888，2001)。如Donovan等的报道，通过用MEK抑制剂治疗抑制MAPK信号发生改变了的激素再加工(refactory)乳腺癌细胞系中p27的状态，从而保留了激素的敏感性。因此，一方面，式(I)、(II)或(III)的化合物可用于治疗激素依赖性癌症，如乳腺癌和前列腺癌，以逆转在使用常规抗癌剂治疗这些癌症时通常出现的激素耐药性(hormone resistance)。
在血癌如慢性髓细胞性白血病(CML)中，染色体易位负责组成型活化BCR-AB1酪氨酸激酶。抑制Ab1激酶活性的结果是，受到折磨的患者对格列卫(一种小分子酪氨酸激酶抑制剂)产生反应。然而，许多晚期患者一开始对格列卫有反应，但随后由于Ab1激酶结构域内赋予耐药性的突变而复发。体外研究证实，BCR-Av1利用Raf激酶途径来发挥作用。此外，抑制相同途径中一种以上的激酶提供了其它保护以免发生赋予耐药性的突变。因此，在本发明的另一方面，在治疗血癌，如慢性髓细胞性白血病(CML)时，式(I)、(II)或(III)的化合物将与至少一种其它药剂如格列卫组合使用以逆转或防止至少一种其它药剂的耐药性。
在本发明的另一方面，提供了包含一种或多种本发明化合物的试剂盒。代表性的试剂盒中含有式(I)、(II)或(III)的化合物和包装说明书或包括关于施用KSP抑制量的所述化合物来治疗细胞增殖疾病的指导的其它标签。
通过参考以下实施例更容易理解本发明，这些实施例是出于举例的目的提供的，而不能理解为是对本发明的限制。
实施例
参考以下实施例，用本文所述的方法或其它本领域熟知的其它方法合成了本发明的化合物。化合物通过高效液相色谱(HPLC)定性，使用带有2690Separation Module的Waters Millenium色谱系统(Milford，马萨诸塞州)。分析柱是Alltima C-18反向柱，4.6×250mm，购自Alltech(Deerfield，伊利诺斯州)。采用梯度洗脱，通常从5％乙腈/95％水开始，用40分钟到达100％乙腈。所有溶剂含有0.1％三氟乙酸(TFA)。化合物通过紫外光(UV)检测，在220或254nm吸收。HPLC溶剂来自Burdick andJackson(Muskegan，密歇根州)，或Fisher Scientific(匹兹堡，宾西法尼亚州)。一些情况下，纯度通过薄层层析(TLC)测定，使用玻璃或塑料背衬的硅胶板，如Baker-Flex Silica Gel 1B2-F软板。TLC结果在紫外光下是容易通过肉眼检测的，或者可使用熟知的碘蒸气或其它各种染色技术。
在两台LCMS装置之一上进行质谱分析：Waters System(Alliance HT HPLC和Micromass ZQ质谱仪；柱：Eclipse XDB-C18，2.1×50mm；溶剂系统：5-95％(或35-95％或65-95％或95-95％)乙腈水溶液，含有0.05％TFA；流速0.8mL/min；分子量范围500-1500；锥电压(cone voltage)20V；柱温40℃)或Hewlett PackardSystem(1100系列HPLC；柱：Eclipse XDB-C18，2.1×50mm；溶剂系统：1-95％乙腈水溶液，含有0.05％TFA；流速0.4mL/min；分子量范围150-850；锥电压50V；柱温30℃)。所有质量以质子化的母离子报道。
GCMS分析在Hewlett Packard装置(HP6890系列气相色谱，带有Mass SelectiveDetector 5973；加样体积：1μL；最初柱温：50℃；最终柱温：250℃；运行时间：20分钟；气体流速：1mL/min；柱：5％苯基甲基硅氧烷，型号：HP 190915-443，尺寸：30.0m×25m×0.25m)上进行。
核磁共振(NMR)分析用Varian 300Mhz NMR(Palo Alto，加州)进行。光谱参考是TMS或溶剂的已知化学位移。以下化合物样品在较高温度(例如75℃)下运行以促进增加样品溶解度。
本发明一些化合物的纯度通过元素分析(Desert Analytics，图森，亚利桑那州)判断。
在Laboratory Devices Mel-Temp装置(Holliston，马萨诸塞州)上测定熔点。
制备型分离使用Flash 40色谱装置和KP-Sil，60A(Biotage，Charlottesville，弗吉尼亚州)，或通过快速柱层析，用硅胶(230-400目)填装，或通过HPLC，用C-18反相柱。Flash 40Biotage系统和快速柱层析通常使用的溶剂是二氯甲烷、甲醇、乙酸乙酯、己烷、丙酮、羟胺水溶液和三乙胺。反向HPLC常用的溶剂是变化浓度的乙腈和水，其中含有0.1％三氟乙酸。
实施例中使用了以下缩写：
AcOH：    乙酸
aq：      含水
ATP：     腺苷三磷酸
9-BBN     9-硼二环[3.3.1]壬烷
Boc：     叔-丁氧基羰基
Celite    过滤剂
DAP或Dap：二氨基丙酸酯
DCM：     二氯甲烷
DEAD：    偶氮二羧酸二乙酯
DIEA：    二异丙基乙胺
DMAP      4-二甲基氨基吡啶
DME：     1，2-二甲氧基乙烷
DMF：     N，N-二甲基甲酰胺
DMSO：    二甲基亚砜
DPPA：    二苯基磷酰基叠氮化物
Et₃N：   三乙胺
EDC：     N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺
EDCI：    1-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺
EtOAc：   乙酸乙酯
EtOH：    乙醇
Fmoc：    9-芴甲氧羰基
Gly-OH：  甘氨酸
HATU：六氟磷酸O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N’N’-四甲基脲
HBTU：六氟磷酸2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲
Hex：     己烷
HOBt：    丁醇
HOBT：    1-羟基苯并三唑
HPLC：    高压液相色谱
NIS       N-碘代琥珀酰亚胺
IC₅₀值： 使被测活性降低50％的抑制剂浓度
iPrOH：   异丙醇
LC/MS：   液相色谱/质谱
LRMS：    低分辨率质谱
MeOH：    甲醇
NaOMe：   甲醇钠
nm：      纳米
NMP：     N-甲基吡咯烷酮
PPA      聚磷酸
PPh₃：  三苯基膦
PTFE     聚四氟乙烯
RP-HPLC：反相高压液相色谱
RT：     室温
sat：    饱和的
TEA：    三乙胺
TFA：    三氟乙酸
THF：    四氢呋喃
Thr：    苏氨酸
TLC：    薄层层析
Trt-Br： 叔-丁基溴
用获自Advanced Chemistry Development，Inc的ACD Name软件(版本5.07，2001/11/14)命名实施例中的化合物。一些化合物和起始物质用标准IUPAC命名法命名。
应该理解的是，本发明所述的有机化合物可具有互变异构现象。由于本说明书内的化学结构仅能代表一种可能的互变异构形式，应该理解，本发明包括图示结构的任何互变异构形式。
应该理解的是，本发明不限于这里出于列举目的列出的实施方案，而包括在上述公开范围之内的其所有形式。
实施例1
N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-4-甲基苯甲酰胺(化合物5，表1)
步骤1.3-氨基-5-溴噻吩-2-羧酸甲酯

将3-氨基-2-噻吩羧酸甲酯(1当量，25g)溶于250ml亚甲基氯和250ml甲醇。加入苯基三甲铵三溴化物(3当量，180g)，然后加入碳酸钙(4当量，63.75g)并将反应物在室温下搅拌过夜。滤去碳酸钙，浓缩滤液，加入水(750ml)，然后加入乙酸乙酯(1L)。乙酸乙酯层用大量的水、硫代硫酸钠、饱和的碳酸氢钠和饱和的氯化钠洗涤。有机层通过硫酸镁干燥，过滤，并减压浓缩滤液。粗产品通过快速层析纯化，得到21.46克(57％)淡棕色油状的3-氨基-5-溴噻吩-2-羧酸甲酯，MH⁺＝238.1。
步骤2.2-(6-溴-4-氧代(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基))-N，N-二甲基乙酰胺

将3-氨基-5-溴噻吩-2-羧酸甲酯(1当量，21.4g)和2-氰基-N，N-二甲基-乙酰胺(1.2当量，12.2g)溶于4M HCl/二噁烷(0.7M，125ml)。反应物在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物加热至80℃过夜。将混合物冷却至室温，有产物沉淀出。通过布氏漏斗收集产物。粗沉淀在水中(200ml)进行超声处理，过滤，并在布氏漏斗上通过真空干燥，得到5.96克(21％)粉红色固体2-(6-溴-4-氧代(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基))-N，N-二甲基乙酰胺，MH⁺＝318.0。
步骤3.2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺

将2-(6-溴-4-氧代(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基))-N，N-二甲基乙酰胺(1当量，2g)溶于DMF(20ml)并冷却至0℃。加入氢化钠(1.5当量，227mg)然后加入溴化苄(1.5当量，1.13ml)。反应混合物在室温下搅拌过夜。将混合物冷却至0℃并用饱和碳酸氢钠(20ml)猝灭。加水(50ml)，然后加入乙酸乙酯。分离各层，有机层再用饱和碳酸氢钠、水和饱和氯化钠洗涤。有机层通过硫酸钠干燥、倾析并浓缩。粗制混合物通过快速层析纯化，得到1.57克两种异构体(N-苄基化的和O-苄基化的)。所得固体与甲醇一起研磨以溶解大多数所需N-苄基化的异构体。剩余的混合物通过PREPHPLC纯化并用游离碱处理(free-based)，总共得到1.00克(39％)2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺，MH⁺＝408.0。
步骤4.2-溴-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺

将2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺(1当量，988mg)溶于20ml乙酸，然后加入乙酸钠(2当量，398mg)，再加入溴(1当量，125ul)。约2小时后加入0.5当量以上的乙酸钠和0.5当量的溴。2小时以后反应完全。在反应物中加入水并将产物萃取入乙酸乙酯，然后用大量的水、饱和碳酸氢钠和饱和氯化钠洗涤。有机层用硫酸钠干燥，倾析并浓缩，得到1.06克(90％)2-溴-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺，MH⁺＝486.1。
步骤5.2-({3-[(叔-丁氧基)羰基氨基]丙基}氨基)-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺。

在溶于15ml二甲基甲酰胺的N-叔丁氧羰基丙胺(3当量，1.14g)溶液中加入2-溴-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺(1当量，1.06g)。反应混合物在室温下搅拌过夜。在混合物中加入乙酸乙酯(500ml)，有机层用饱和碳酸氢钠、水(洗4次)和饱和氯化钠洗涤。有机层用硫酸钠干燥，倾析并浓缩。粗制混合物通过快速层析纯化，得到428毫克(34％)2-({3-[(叔-丁氧基)羰基氨基]丙基}氨基)-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺，MH⁺580.3。
步骤6.N-(3-氨基丙基)-N-[1-(3-苄基-6-溴-4-氧代-3，4-二氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-2-(二甲基氨基)-2-氧代乙基]-4-甲基苯甲酰胺。

将2-({3-[(叔-丁氧基)羰基氨基]丙基}氨基)-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺(1当量，75mg)溶于2ml亚甲基氯并将溶液冷却至0℃。加入酸性氯化物(3当量，51ul)，然后加入三乙胺(5当量，91ul)。使反应混合物回复室温，并在室温下搅拌过夜。在混合物中加入30ml亚甲基氯。有机层用水、饱和碳酸氢盐、饱和氯化钠洗涤，过滤，滤液用硫酸钠干燥，倾析并在真空下浓缩。粗制混合物通过快速层析纯化，得到57.5毫克(64％)2-(N-{3-[(叔-丁氧基)羰基氨基]丙基}(4-甲基苯基)羰基氨基)-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺，MH⁺＝696.1。
将2-(N-{3-[(叔-丁氧基)羰基氨基]丙基}(4-甲基苯基)羰基氨基)-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)-N，N-二甲基乙酰胺(1当量，53mg)溶于4M HCl的二噁烷溶液(1ml)。反应混合物在室温下搅拌3小时。加入20ml醚并倾析。该步骤重复两次，并将反应混合物浓缩以得到白色固体。滤出醚中的沉淀物并与该固体合并。合并的固体是25毫克(52％)2-[N-(3-氨基丙基)(4-甲基苯基)羰基氨基]-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺的盐酸盐，MH⁺598.1。
表1中的化合物5按上述方法制备。表1中的化合物1-4和6按照与化合物5所述类似的方法制备，从实施例1步骤5的产物：1 2-({3-[(叔-丁氧基)羰基氨基]丙基}氨基)-2-[6-溴-4-氧代-3-苄基(3-氢噻吩并[3，2-d]嘧啶-2-基)]-N，N-二甲基乙酰胺和相应的芳基-C(＝O)-Cl或杂芳基-C(＝O)-氯化物开始。
表1

使用实施例2所述的方法，显示化合物1-6具有Eg5抑制活性，其IC₅₀小于约25μM。一些化合物的IC₅₀小于约10μM，其它化合物的IC₅₀小于1μM。
实施例2
确定KSP活性的测定法
在该实施例中，描述了确定KSP活性的代表性体外测定法。
纯化的牛脑微管购自Cytoskeleton Inc。人KSP的动力结构域(KSP，KNSL1)被克隆并纯化至纯度大于95％。Biomol Green购自Affinity Research Products Ltd。
微管和KSP动力蛋白质用测定缓冲液(20mM Tris-HCl，pH7.5，1mM MgCl₂，10mM DTT和0.25mg/mL BSA)稀释至浓度为35ug/mL(微管)和45nM(KSP)。微管/KSP混合物然后在37℃培育10分钟以促进KSP与微管结合。ATP用相同的测定缓冲液稀释至浓度为300uM。测定平板(384孔板)的每个孔中含有1.25uL溶于DMSO的化合物或仅含有DMSO以及25uL ATP溶液。在ATP/化合物混合物中加入25uL微管/KSP溶液以使反应开始。平板在室温下培育1小时。培育期结束时在每个孔中加入65uLBiomol Green。再将平板培育5-10min，然后在630nm测定吸光度。Biomol Green试剂是一种基于孔雀石绿的染料，可检测无机磷的释放。产生的颜色型号用Victor II阅读器阅读。用Excel的XLFit或GraphPad Software Inc的Prism数据分析软件，通过非线性回归计算每种化合物的50％抑制浓度(IC₅₀)。
尽管已经例举并描述了本发明的优选实施方案，但应该知道，在不背离本发明精神和范围的情况下，可做出各种变化。