作为活化素样受体激酶 (ALK4 或 ALK5) 抑制剂的咪唑并吡 啶衍生物 本发明涉及有机化合物及其作为药物,特别是用于治疗炎性或阻塞性气道疾病 如肺动脉高压、肺纤维化、肝纤维化 ;癌症 ;肌肉疾病如肌肉萎缩和肌营养不良以及全 身性骨骼病症如骨质疏松症。
一方面,本发明提供了式 I 化合物 :
其中 X 是 CRx 或 N ; R1 独立地选自 H、卤素、OH、C1-C6 烷基、C1-C6 烷氧基、C3-C6 环烷基、NR7R8和Z; R2 选自芳基、杂环基、 C1-C7 烷基、 C3-C10- 环烷基、 C5-C10 环烯基、 C(O) NR5R6、卤素、 C1-C7 烷氧基、烷硫基、羟基、 C1-C7 烷基羰基、羧基、羰基、氰基和磺 酰胺,其中所述烷基、环烷基、环烯基、芳基和杂环基任选地被一个或多个选自卤素、 C1-C6 烷基和 C1-C6 烷氧基的取代基取代 ;
R3 选自 H、卤素、 NR19R20 和 OR21 ;
R4 独立地选自 H、卤素、芳基和杂环基,其中所述芳基和杂环基任选地被一个 或多个 Ra 基团取代,且各个 Ra 独立地选自羟基、羰基、氨基羰基、 C1-C7 烷基氨基羰 基、氨基、 C1-C7 烷基氨基、 C1-C7 烷硫基、磺酰基氨基、羰基氨基、 C1-C7 烷基羰基氨 基、卤素、羧基、C1-C7 烷氧基、苄氧基、C1-C7 烷氧基羰基、氨基磺酰基、C1-C7 烷基、 氰基、磺酰基、硫烷基、亚砜、芳基、杂环基、羰基氧基、 C1-C7 氨基烷基、 C1-C7 烷 基氨基 -C1-C7 烷基,且当存在两个 Ra 基团时,它们可以连在一起形成与 R3 稠合的环体 系,基团 Ra 本身任选地被一个或多个选自以下的基团取代 :羟基、 C1-C7 烷基、芳基、 氨基、 C1-C7 烷基氨基、杂环基、氰基、卤素、磺酰基、硫烷基、亚砜、羟基 -C1-C7 烷 基、 C1-C7 烷氧基和 C1-C7 烷基氨基 -C1-C7 烷基,
条件是当 R4 不是 H 时,R1 是 H、卤素、OH、C1-C6 烷基、C1-C6 烷氧基或 C3-C6 环烷基 ;且当 R4 是 H 时, R1 是卤素、 NR7R8 或 Z ;
Rx 选自 H、 OH 和 C1-C3 烷氧基 ;
R5、R6 和 R7 各自独立地选自 H、C1-C6 烷基、C3-C8 环烷基和 C1-C3 烷基 -C3-C8 环烷基 ;
R8 选自 C3-C10 环烷基和 5 元或 6 元杂环基,各自任选地被一个或多个选自以下 的基团取代 :C1-C6 烷基、 C1-C6 烷氧基、 OH 和被 OH 或 NH2 取代的 C1-C6 烷基 ;
Z 选 自 5 元 或 6 元 杂 芳 基 和 芳 基, 各 自 任 选 地 被 一 个 或 多 个 独 立 地 选 自 以 下 的 基 团 取 代 :C1-C6 烷 基、 C1-C6 烷 氧 基、 OH、 CN、 卤 素、 -C(O)H、 -C(O) OC1-C6 烷 基、 -C(O)NR9R10、 -(CH2)pNR11R12、 -(CH2)nhet、 -NR13C(O)C1-C6 烷 基 和 -NR14S(O)2C1-C6 烷基 ;
het 是 5 元或 6 元杂环基,任选地被一个或多个选自 OH、C1-C3 烷基和 C1-C3 烷 氧基的基团取代 ;
n 和 p 各自独立地是 0、1 或 2 ;
R9、 R11、 R13 和 R14 各自独立地选自 H、 C1-C6 烷基、 C3-C8 环烷基和 C1-C3 烷 基 -C3-C8 环烷基 ;
R10 选自 H、C1-C6 烷基、C1-C6 羟基烷基、-(CH2)mNR15R16 和 C5-C7 环烷基,所 述 C5-C7 环烷基任选地被一个或多个选自 OH、 C1-C3 烷基和 C1-C3 烷氧基的基团取代 ; 或
R9 和 R10 与它们所连接的氮原子一起形成任选地包含一个或多个选自 N、 O 和 S 的其它杂原子的 5 元或 6 元杂环基,所述杂环基任选地被一个或多个选自 OH、 C1-C3 烷 基和 C1-C3 烷氧基的基团取代 ;
m是2或3;
R12 选自 H、 C1-C6 烷基和 (CH2)qNR17R18 ;
q 是 2、3 或 4 ;
R15、 R16、 R17 和 R18 各自独立地选自 H、 C1-C6 烷基、 C3-C8 环烷基和 C1-C3 烷 基 -C3-C8 环烷基 ;或
R15 和 R16 与它们所连接的氮原子一起形成任选地包含一个或多个选自 N、O 和 S 的其它杂原子的 5 元或 6 元杂环基,所述杂环基任选地被一个或多个选自 OH、 C1-C3 烷 基和 C1-C3 烷氧基的基团取代 ;或
R17 和 R18 与它们所连接的氮原子一起形成任选地包含一个或多个选自 N、O 和 S 的其它杂原子的 5 元或 6 元杂环基,所述杂环基任选地被一个或多个选自 OH、 C1-C3 烷 基和 C1-C3 烷氧基的基团取代 ;且
R19、 R20 和 R21 各自独立地选自 H、 C1-C6 烷基和 C3-C6 环烷基 ;或 R19 和 R20 与 它们所连接的氮原子一起形成 4 元、5 元或 6 元含氮杂环基。
在上文所定义的本发明的一个实施方案中, R4 是 H 且 R1 是卤素、 NR7R8 或 Z。 任选地, R4 是 H 且 R1 是 NR7R8 或 Z。 适合地, R4 是 H 且 R1 是 NR7R8。
在上文任意所定义的本发明的一个实施方案中, R2 选自 C(O)NR5R6、 C1-C6 烷 氧基、 C5-C6 环烯基、卤素、5 元或 6 元杂芳基和芳基,其中所述环烯基、杂芳基和芳基 任选地被一个或多个独立地选自卤素、C1-C6 烷基和 C1-C6 烷氧基的基团取代。 任选地, R2 是 5 元或 6 元杂芳基或芳基,各自任选地被一个或多个独立地选自卤素、C1-C6 烷基和 C1-C6 烷氧基的基团取代。
在上文任意所定义的本发明的又一个实施方案中, R3 是 H。
在上文任意所定义的本发明的又一个实施方案中, R4 是 H、苯基或吡啶基,其中所述苯基和吡啶基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代 :C1-C6 烷基、 C1-C6 烷氧基、 OH、 CN、卤素、 -C(O)H、 -C(O)OC1-C6 烷基、 -C(O)NR9R10、 -(CH2) 11 12 13 14 pNR R 、 -(CH2)nhet、 -NR C(O)C1-C6 烷基和 -NR S(O)2C1-C6 烷基 ;
R9、 R11、 R13 和 R14 各自独立地选自 H 和 C1-C3 烷基 ;
R10 选自 H、C1-C6 烷基、C1-C6 羟基烷基、-(CH2)mNR15R16 和 C5-C7 环烷基,所 述 C5-C7 环烷基任选地被一个或多个选自 OH、 C1-C3 烷基和 C1-C3 烷氧基的基团取代 ; 或
R9 和 R10 与它们所连接的氮原子一起形成任选地包含一个或多个选自 N、 O 和 S 的其它杂原子的 5 元或 6 元杂环基,所述杂环基任选地被一个或多个选自 OH、 C1-C3 烷 基和 C1-C3 烷氧基的基团取代 ;且
m 是 2 或 3。
在本发明的再一个实施方案中,提供了选自以下的式 I 化合物 :
4-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环 己醇、
(1SR,2SR)-2-[3-(2- 呋 喃 -3- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、 {(1SR,2SR)-2-[3-(2- 呋 喃 -3- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]- 环己基 }- 甲醇、
(1SR,2SR)-3-[3-(2- 呋 喃 -3- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、
(1SR,3RS)-3-[3-(2- 呋 喃 -3- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、
(1SR,3SR)-3-[3-(2- 呋 喃 -3- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]-1- 甲基 - 环己醇、
(1SR,3RS)-3-{3-[2-(4- 氟 苯 基 )- 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
(1SR,3SR)-3-{3-[2-(4- 氟 苯 基 )- 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
(1SR,3RS)-3-[3-(2- 呋 喃 -3- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]-1- 甲基 - 环己醇、
3-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 金 刚烷 -1- 醇、
环己基 -[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基 ]- 胺、
(1SR,3RS)-1- 甲基 -3-{3-[2-(1- 甲基 -1H- 吡唑 -3- 基 )- 吡啶 -4- 基 ]-3H- 咪 唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
(1SR,3RS)-3-{3-[2-(3- 甲基 - 吡唑 -1- 基 ) 吡啶 -4- 基 ]-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
(1RS,3SR)-3-{3-[2-(3- 甲基 - 吡唑 -1- 基 ) 吡啶 -4- 基 ]-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
3-[3-(2- 吡唑 -1- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、 (1SR,3RS)-1- 甲基 -3-{3-(2- 吡唑 -1- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇和
(1SR,3RS)-3-[3-(2- 吡 唑 -1- 基 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇。
在本文所述的实施方案中,当仅有某些变量被定义时,意指规定其它各个变量 如本文任何实施方案中所定义。 因此,本发明提供有限的或任选的变量定义的组合。
如本文所使用的下列术语预期具有下列定义 :
如本文所使用的 “任选取代的” 是指该基团可以未被取代或者在一个或两个或 三个位置被之后列举的取代基中任何一个或其任何组合取代。
如本文所使用的 “卤代” 或 “卤素” 是指氟、氯、溴或碘。
如本文所使用的 “C1-C3 烷基”、 “C1-C6 烷基”、 “C1-C7 烷基” 等表示直链 或支链烷基,其含有 1 至 3 个、6 个或 7 个 ( 或相关数目 ) 碳原子且可以如定义那样被取 代。
如本文所使用的 “芳基”表示含有 6 至 15 个碳原子的芳族碳环体系。 它可以是 单环、二环或三环,并且可以如定义那样任选被取代。 C6-C15- 芳基的例子包括但不限于 苯基、亚苯基、苯三基 (benzenetriyl)、茚满基、萘基、亚萘基、萘三基 (naphthalenetriyl) 和蒽基。
“杂环基” 或 “杂环” 是指含有至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的 4 元 至 14 元杂环体系,其可以是饱和的、部分饱和的或芳族的 ( 即杂芳基 )。 4 元至 14 元 杂环基的例子包括但不限于呋喃、氮杂环丁烷、吡咯、吡咯烷、吡唑、咪唑、三唑、异 三唑、四唑、噻二唑、异噻唑、噁二唑、吡啶、哌啶、吡嗪、噁唑、异噁唑、吡嗪、哒 嗪、嘧啶、哌嗪、吡咯烷、吡咯烷酮、吡啶酮、吗啉、三嗪、噁嗪、四氢呋喃、四氢噻 吩、四氢噻喃、四氢吡喃、1,4- 二噁烷、1,4- 氧硫杂环己烷 (oxathiane)、吲唑、喹 啉、吲哚、噻唑、噻吩、异喹啉、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、苯并 异噻唑、苯并呋喃、二氢苯并呋喃、苯并二氧杂环戊烯、苯并咪唑或四氢萘啶。 “杂环 基” 或 “杂环” 也包括桥连杂环基例如 3- 羟基 -8- 氮杂 - 二环 [3.2.1] 辛 -8- 基和稠环体 系。 所述 4 元至 14 元杂环基可以是未被取代的或取代的。
“杂环基” 包括杂芳基和杂环烷基。
“杂芳基” 是含有 5 至 15 个环原子的芳族环体系,其中一个或多个环原子是选 自 O、 N 或 S 的杂原子。 优选有一个或两个杂原子。 杂芳基 ( 杂环芳基 ) 表示例如 : 吡啶基、吲哚基、喹喔啉基、喹啉基、异喹啉基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并吡喃 基、苯并噻喃基、呋喃、吡咯基、噻唑基、噁唑基、异噁唑基、三唑基、四唑基、吡唑 基、咪唑基、噻吩基。 杂芳基可以是未被取代的或取代的。
“C3-C10- 环烷基”表示含有 3 至 10 个环碳原子的完全饱和碳环,例如单环基团 如环丙基、环丁基、环戊基或环己基、环庚基、环辛基、环壬基或环癸基,或二环基团 如二环庚基或基或二环辛基。 可以具体指明碳原子的不同数量,其中该定义作相应的改 变。 所述环烷基可以是未被取代的或取代的。
“C5-C10- 环烯基”表示含有 5 至 10 个环碳原子的部分饱和碳环,例如单环基团 如环戊烯基或环己烯基、环庚烯基、环辛烯基或环壬烯基,或二环基团如二环庚烯基或 二环辛烯基。 该环或环体系可以含有多于一个碳 - 碳双键。 可以具体指明碳原子的不同 数量,其中该定义作相应的改变。 所述环烯基可以是未被取代的或取代的。
如本文所使用的 “C1-C7- 卤烷基” 表示被一个或多个卤素原子、优选一个、两 个或三个卤素原子取代的如前文所定义的 C1-C7- 烷基。 可以具体指明碳原子的不同数 量,其中该定义作相应的改变。
如 本 文 所 使 用 的 “C1-C7- 烷 基 氨 基” 表 示 被 一 个 或 两 个 如 前 文 所 定 义 的 C1-C7- 烷基取代的氨基,其中 C1-C7- 烷基可以相同或不同。 可以具体指明碳原子的不同 数量,其中该定义作相应的改变。
如本文所使用的 “C1-C7- 烷氧基” 表示含有 1 至 7 个碳原子的直链或支链烷氧 基。 可以具体指明碳原子的不同数量,其中该定义作相应的改变。
在整篇本说明书和随后的权利要求中,除非上下文另有要求,否则词语 “包 含” 或其变体如 “包括” 应当理解为表示包括所述的整数或步骤或者整数或步骤的集 合,但不排除任何其它整数或步骤或者整数或步骤的集合。 含有碱性中心的式 I 化合物能够形成酸加成盐、特别是可药用的酸加成盐。 式 I 化合物的可药用酸加成盐包括无机酸和有机酸的那些,所述无机酸例如氢卤酸如氢氟 酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、硫酸、磷酸 ;所述有机酸例如脂族一元羧酸如甲 酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸和丁酸、辛酸、二氯乙酸、马尿酸,脂族羟基酸如乳酸、柠 檬酸、酒石酸或苹果酸、葡糖酸、扁桃酸,二元羧酸如马来酸或琥珀酸、己二酸、天冬 氨酸、富马酸、谷氨酸、丙二酸、癸二酸,芳族羧酸如苯甲酸、对氯苯甲酸、烟酸、二 苯基乙酸或三苯基乙酸,芳族羟基酸如邻羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、1- 羟基萘 -2- 羧 酸或 3- 羟基萘 -2- 羧酸,以及磺酸如甲磺酸或苯磺酸、乙磺酸、乙烷 -1,2- 二磺酸、 2- 羟基 - 乙磺酸、 (+) 樟脑 -10- 磺酸、萘 -2- 磺酸、萘 -1,5- 二磺酸或对甲苯磺酸。 这些盐可以由式 I 化合物通过已知的成盐方法制备。 可药用的溶剂合物通常是水合物。
含有酸性基团如羧基的式 I 化合物也能够与碱、特别是可药用碱、例如本领域众 所周知的那些碱形成盐 ;适宜的这类盐包括金属盐、特别是碱金属或碱土金属盐如钠、 钾、镁或钙盐,或者与氨或可药用的有机胺或杂环碱的盐,例如乙醇胺、苄胺或吡啶、 精氨酸、苯乙苄胺 (benethamine)、苄星青霉素 (benzathine)、二乙醇胺、4-(2- 羟基乙 基 ) 吗琳、1-(2- 羟基乙基 ) 吡咯烷、 N- 甲基谷氨酰胺、哌嗪、三乙醇胺或氨丁三醇。 这些盐可以由式 I 化合物通过已知的成盐方法制备。 含有酸性基团如羧基的式 I 化合物还 可以作为与季铵中心作为两性离子而存在。
可以以常规方式将游离形式的式 I 化合物转化为盐形式,反之亦然。 游离或盐 形式的化合物可以以水合物或含有用于结晶的溶剂的溶剂合物的形式而得到。 式 I 化合 物可以从反应混合物中回收并以常规方式纯化。 异构体、例如对映异构体可以以常规方 式、例如通过分步结晶或由相应不对称取代的、例如旋光性原料不对称合成而得到。
本发明的某些化合物含有至少一个不对称碳原子,因此它们以单独的旋光性异 构形式或作为其混合物、例如作为外消旋混合物而存在。 在其中存在另外的不对称中心 的情况中,本发明还包括单独的旋光性异构体以及其混合物、例如非对映异构混合物。
本发明包括所有这类形式、特别是纯异构形式。 可以通过常规方法使不同的异 构形式相互分离或拆分,或者可以通过常规合成方法或者通过立体特异性或不对称合成 来得到任意给定的异构体。 因为本发明的化合物预期用于药物组合物,所以应当容易理 解,它们各自优选以基本上纯的形式、例如至少 60%纯、更适宜地至少 75%纯、优选至 少 85%纯、尤其是至少 98%纯 (%根据重量计算 ) 来提供。 化合物的不纯制备物可以用 于制备用于药物组合物的更纯形式 ;化合物的这些较不纯的制备物应当含有至少 1%、 更适宜地至少 5%、优选 10 至 59%的本发明化合物。
本发明包括全部可药用的同位素标记的式 I 化合物,其中一个或多个原子被具有 相同原子数但原子质量或质量数不同于自然界中通常所见的原子质量或质量数的原子置 换。 适于包含在本发明化合物中的同位素的实例包括氢的同位素,例如 2H 和 3H,碳例 如 11C、13C 和 14C,氯例如 36Cl,氟例如 18F,碘例如 123I 和 125I,氮例如 13N 和 15N,氧例如 15 O、17O 和 18O,以及硫例如 35S。
某些同位素标记的式 I 化合物,例如掺入放射性同位素的那些,可用于药物和 / 或底物组织分布研究。 放射性同位素氚 (3H) 和碳 -14(14C) 由于其易于掺入和现成的检测 方法,可特别用于此目的。 较重同位素取代如氘 (2H) 可提供某些治疗优点,这是由于其 有更好的代谢稳定性,例如延长的体内半衰期或降低的剂量需要,且因此可在某些情况 下更优选。 正电子发射同位素取代,如 11C、18F、15O 和 13N 可用于检查底物受体占有率 的正电子发射断层显像 (PET) 研究。
同位素标记的式 I 化合物通常可使用适宜的同位素标记试剂替换从前使用的非标 记试剂、通过本领域技术人员已知的常规技术或与所附实施例中描述的那些相似的方法 而制备。
依照本发明的可药用溶剂合物包括其中结晶的溶剂可被同位素取代的那些,例 如 D2O、 d6- 丙酮或 d6-DMSO。
合成
本发明化合物可通过以下一般合成路径来合成,其具体实例在实施例中更详细 地描述。
流程 1
可以使用上面一般流程来制备其中 R3 和 R4 均是 H 的式 I 化合物。 在流程 1 中, L1、 L2 和 L3 均是适宜的离去基团,例如卤素基团。 此外,技术人员应理解,可以使用 R1H 和 R2H 的替代试剂,例如用不同的离去基团或使用试剂的盐形式。 所需的具体化合 物可以通过选择适宜的原料、试剂和反应条件来制备。
上面流程中的原料和试剂均市售可得或可以按照文献先例来制备。
上面流程显示其中 R3 和 R4 均是 H 的式 I 化合物的合成。 然而,技术人员应理 解,其中 R3 和 R4 不是 H 的式 I 化合物可以通过用适宜的原料、试剂和反应条件、依据类 似的合成路径来合成。
其中 X 是 N 的式 I 化合物可以通过使用适宜的吡啶基原料来合成,其中 X 是 CR4 的式 I 化合物可以通过用适宜的苯基反应物替代吡啶基反应物、依据类似的合成路径来合 成。
技术人员应理解,可以颠倒最后两步的顺序。 就是说,在 L2 被 R1 替代之前 L1 可以被 R2 替代。
式 I 化合物可以例如使用实施例中所详细描述的反应和技术或其修改来制备。 该 反应可以在适于所用的试剂和物质并且适于实现转化的溶剂中进行。 有机合成领域技术 人员应该理解,分子中存在的官能度应当与预期转化一致。 有时需要判断以修改合成步 骤的顺序或选择一种特别的方法流程替换另一个,以便获得所需的本发明化合物。
上面反应流程图中所示的合成中间体和终产物上的各种取代基可以以其完整 的详细形式存在 ( 需要时存在适合的保护基,如本领域技术人员所理解 ),或以前体 形式存在,其随后可以通过本领域技术人员熟知的方法加工成其最终形成。 还可以在 合成顺序中的不同阶段或在合成顺序结束后加入取代基。 在很多情况下,常用的官能 团处理方法可用于将一种中间体转化成另一种中间体,或将一种式 I 化合物转化成另 一种式 I 化合物。 这些处理方法的实例是将酯或酮转化为醇 ;将酯转化为酮 ;酯、酸 和酰胺的相互转化 ;醇和胺的烷基化、酰化和磺酰化 ;以及很多其他处理方法。 还 可以应用常规反应例如烷基化、酰化、卤化或氧化反应加入取代基。 此类处理方法 是本领域众所周知的,并且很多参考文献概述了这些处理方法的操作和方法。 给出
用于很多官能团处理方法以及通常用于有机合成领域的其他转化的实施例和原始文献 参 考 的 某 些 参 考 文 献 是 :March’ s OrganicChemistry, 第 5 版, Wiley and Chichester 编 写 (2001) ;ComprehensiveOrganic Transformations, Larock, 编 写, VCH(1989) ; ComprehensiveOrganic Functional Group Transformations, Katritzky 等 人 ( 丛 书 编 辑 ), Pergamon(1995) ;和 Comprehensive Organic Synthesis, Trost andFleming( 丛书编辑 ), Pergamon(1991)。 还应认识到,该领域中任何合成线路的设计中的另一个主要考虑是 慎重选择用于保护本发明描述的化合物中所存在的活性官能团的保护基。 可以选择相同 分子内的多种保护基以便可以将这些保护基中的每个除去而不除去同一分子中的其他保 护基,或者使用同一反应步骤将数个保护基除去,这取决于所需的结果。 对于受过培训 的从业人员来说,描述很多备选方案的权威书目是 Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley and Sons(1999)。
作为本发明的另一个方面,还提供了用于制备游离或盐或溶剂合物形式的式 I 化 合物的方法。
根据本发明的另一方面,提供了制备式 I 化合物的方法,其包括以下步骤 :
(a) 将式 II 化合物
其中 X 和 R1 如上文任意所定义且 L1 是适宜的离去基团,例如卤素原子,与化合 物 R2A2 反应,其中 R2 如上文任意所定义且 A2 是适宜的反应性基团,例如 H、代硼酸或 代硼酸酐 ;或
(b) 将式 III 化合物
其中 X 和 R2 如上文任意所定义且 L2 是适宜的离去基团,例如卤素原子,与具有 式 R1A1 的化合物反应,其中 R1 如上文任意所定义且 A1 是适宜的离去基团,例如 H、代 硼酸或代硼酸酐。
在上面方法中,术语 “反应性基团” 是指包括所有能赋予 R1 或 R2 适宜反应性 以便 R1 或 R2 适当时替代 L2 或 L1 的基团。 这些反应性基团包括例如在靶催化交叉偶联反 应和氢原子的情况下 ( 其中在反应之前或期间将反应物去质子化以形成带负电荷的基团 )
的代硼酸和代硼酸酐。
本发明的活性剂用作活化素样激酶 ( “ALK” )-5 抑制剂。 至少许多这些化合 物也用作 ALK-4 抑制剂。
TGF-β1 是细胞因子家族的原型成员,所述细胞因子家族包括 TGF-β、活化 素、抑制素、骨形态发生蛋白和苗勒 (Mullerian) 抑制物质,其通过单跨膜丝氨酸 / 苏氨 酸激酶受体家族信号传导。 这些受体可以分成两类 :I 型或活化素样激酶 (ALK) 受体和 II 型受体。 ALK 受体与 II 型受体的区别在于 :ALK 受体 (a) 没有富含丝氨酸 / 苏氨酸 的胞内尾区, (b) 具有在 I 型受体之间非常同源的丝氨酸 / 苏氨酸激酶结构域,和 (c) 共 享共同的称为 GS 结构域的序列基元,该 GS 结构域由富含甘氨酸和丝氨酸残基的区域组 成。 GS 结构域位于细胞内激酶结构域的氨基末端,它对于 II 型受体激活是关键的。 数 项研究已经表明 :TGF-β 信号传导既需要 ALK 也需要 II 型受体。 特别地,在 TGF-β 的存在下,II 型受体使 TGF-β 的 I 型受体 ALK5 的 GS 结构域磷酸化。 ALK5 继而磷酸 化两个羧基末端丝氨酸处的胞质蛋白 smad2 和 smad3。 磷酸化的 smad 蛋白易位到核中并 激活促使产生细胞外基质的基因。 因此,本发明的优选化合物是选择性的,因为它们抑 制 I 型受体。
活化素以类似于 TGF-β 的方式转导信号。 活化素与丝氨酸 / 苏氨酸激酶 - 活化 素 II 型受体 (ActRIIB) 结合,激活的 II 型受体超磷酸化 ALK4 的 GS 区域中的丝氨酸 / 苏 氨酸残基。 激活的 ALK4 继而磷酸化 Smad2 和 Smad3。 随后形成含有 Smad4 的杂 Smad 复合物,导致活化素诱发的基因转录的调节。
TGF-β1 轴的激活和细胞外基质的扩张是慢性肾脏疾病和血管疾病发生和进 展 的 早 期 和 持 续 性 的 贡 献 者。 Border W.A. 等 人, N.Engl.J.Med.,1994 ;331(19), 1286-92。 此外, TGF-β1 还通过 TGF-β1 受体 ALK5 对 smad3 的磷酸化而在纤连蛋 白和纤溶酶原激活物抑制剂 -1( 硬化沉积物的组分 ) 的形成中起作用。 Zhang Y. 等人, Nature,1998 ;394(6696),909-13 ;Usui T. 等 人, Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.,1998 ; 39(11),1981-90。
肾和心血管系统中的进行性纤维化是患病和死亡的主要原因,并且是卫生保 健费用的重要因素。 TGF-β1 已经牵涉于多种肾脏纤维化障碍。 Border W.A. 等人, N.Engl.J.Med.,1994 ;331(19),1286-92。 TGF-β1 在急性和慢性肾小球肾炎 (Yoshioka K. 等 人, Lab.Invest.,1993 ;68(2),154-63)、 糖 尿 病 性 肾 病 (Yamamoto, T. 等 人, 1993, PNAS 90,1814-1818)、同种异体移植物排斥、 HIV 肾病和血管紧张素引起的肾 病 (Border W.A. 等人,N.Engl.5J.Med.,1994 ;331(19),1286-92) 中升高。 在这些疾病 中,TGF-β1 表达的水平与细胞外基质的产生一致。 三条证据提示 :TGF-β1 与基质产 生之间具有因果关系。 第一条,外源 TGF-β1 可以在体外引起正常肾小球、肾小球膜细 胞和非肾细胞产生细胞外基质蛋白并抑制蛋白酶活性。 第二条,抗 TGF-β1 的中和抗体 可以阻止肾炎大鼠的细胞外基质聚积。 第三条,TGF-β1 转基因小鼠或 TGF-β1 基因向 正常大鼠肾脏中的体内转染,导致肾小球硬化症迅速发展。 Kopp J.B. 等人,Lab.Invest., 1996 ;74(6),991-1003。 因此,抑制 TGF-β1 活性表明可作为慢性肾脏疾病的治疗介 入。
TGF-β1 及其受体在受损的血管中增加并且在气囊血管成形术后的新内膜形成中 显 示 (Saltis J. 等 人, Clin.Exp.Pharmacol.Physiol.,1996 ;23(3),193-200)。 此 外, TGF-β1 还是平滑肌细胞 ( “SMC” ) 体外迁移的有效刺激物, SMC 在动脉壁中的迁 移是动脉粥样硬化和再狭窄发病的起作用因素。 而且,在内皮细胞产物相对总胆固醇 的多变量分析中, TGF-β1 受体 ALK5 与总胆固醇相关 (P < 0.001)(Blann A.D. 等人, Atherosclerosis,1996 ;120(1-2),221-6)。此外,源自人动脉粥样硬化病变的 SMC 具有 增加的 ALK5/TGF-βII 型受体比率。 因为 TGF-β1 在纤维增殖性血管性损伤中被过度表 达,所以受体 -I 变体细胞将被允许以缓慢但失控的方式生长,而同时超量产生细胞外基 质组分 ((McCaffrey T.A. 等人,Jr.,J.Clin. ;Invest.,1995 ;96(6),2667-75)。 TGF-β1 被免疫定位到其中发生活性基质合成的动脉粥样硬化病变中的非泡沫状巨噬细胞,这提 示非泡沫状巨噬细胞可以通过 TGF-β- 依赖性机制参与调节动脉粥样硬化重塑中的基质 基因表达。 因此,抑制 TGF-β1 对 ALK5 的作用也表明用于动脉粥样硬化和再狭窄。
肝纤维化是响应于被许多物质如乙型肝炎和丙型肝炎病毒、酒精或药物以及自 身免疫性疾病引发的慢性肝损伤的失衡创伤愈合响应的结果。 最终,肝纤维化可导致威 胁生命的肝硬变和肝癌 ( 参见 Gressner 等人 2006)J.Cell.Mol.Med.2006,10(1) :76-99 的 综述文章 )。 已知有数条细胞信号传导途径在慢性肝损伤后被改变。
有许多文件证明 TGFβ1 信号传导、其受体和相关的 Smad 信号传导蛋白存在于 参与纤维形成的细胞类型中。 已经发现 TGFβ1 的循环水平在包括肝纤维化在内的纤维 化疾病的多种动物模型中升高。 具有 TGFβ1 过度表达的转基因小鼠在包括肝、肾、肺 和心脏在内的多个器官中发展纤维化。 显然,升高的 TGFβ 信号传导参与包括肝纤维化 在内的所有类型的纤维化疾病。 该观点已经在使用 TGFβ 抑制剂在纤维化模型中的数项 研究中被进一步证实。 TGFβ 通过与两种 ser/thr 激酶受体 -TGFβRII 和 ALK5 结合而介 导其信号。 表达显性负相 TGFβRII 在二甲基亚硝胺引起的肝纤维化大鼠模型中显示出有 益的作用 ( 参见 Qi 等人 (1999)Proc.Natl.Acad.Sci.96 :2345-9 和 Naka mura 等人 (2000) Hepatology 32 :247-55)。 使用反义方法抑制 TGFβ 表达也减少了由胆道结扎引起的肝 纤维化 ( 参见 Arias 等人 (2003)BMC Gastroenterol.3 :29)。 近来,ALK5 的小分子抑制 剂 GW6604 当治疗性地给予大鼠时,在治疗二甲基亚硝胺引起的肝纤维化中具有显著的 作用。 相当显著的是, GW6604 防止了 40%的死亡率并且抑制了 60%的细胞外基质沉 积 - 纤维化的关键度量。 重要的是,在用 GW6604 进行的 3 周治疗过程中没有发现明显 的副作用 ( 参见 De Gouville 等人 (2005)Br.J.Pharmacol.145 :166-77)。 汇总而言,这些 研究表明抑制 TGFβ 信号传导可以是对肝纤维化疾病的有效治疗。
TGF-β1 还参与创伤修复。 已经在多种模型中使用 TGF-β1 的中和抗体,以证 明 TGF-β1 信号传导的抑制通过在愈合过程中限制过多瘫痕形成而有益于损伤后的功能 恢复。 例如,在大鼠中, TGF-β1 和 TGF-β2 的中和抗体通过减少单核细胞和巨噬细 胞的数量以及减少皮肤纤连蛋白和胶原沉积而减少了瘫痕形成并改善了新真皮的细胞结 构 (Shah M., J.Cell.Sci.,1995,108,985-1002)。 而且, TGF-β 抗体还可改善兔角膜 创伤的愈合 (Moller-Pedersen T., Curr.Eve Res.,1998,17,736-747) 和加速大鼠胃溃疡 的创伤愈合 (Ernst H.,Gut,1996,39,172-175)。 这些数据有力地表明 :限制 TGF-β 的活性将有益于多种组织,并表明 :TGF-β 长期升高的任何疾病将得益于抑制 smad2 和
smad3 信号传导途径。
TGF-β 还参与腹膜粘连 (Sand G.M. 等人, Wound Repair Regeneration,1999 年 11-12 月,7(6),504-510)。 因此,ALK5 的抑制剂将有益于防止手术操作后腹膜与真皮 下纤维化粘连。
TGF-β 还 参 与 皮 肤 的 光 老 化 ( 参 见 Fisher GJ.Kang SW.Varani J.Bata-Csorgo Z.Wan YS.Data S.Voorhees J J., “光 老 化 和 时 间 皮 肤 老 化 的 机 制”, Archives of Dermatology,138(11) :1462-1470,2002Nov. 和 Schwartz E.Sapadin AN.Kligman LH.“紫 外线 B 辐射增加无毛小鼠皮肤中细胞因子和整联蛋白的稳态 mRNA 水平 -25 外用维甲酸 调节”, Archives of Dermatological Research,290(3) :137-144,1998 年 3 月 )。
TGF-β 信号传导还参与肺障碍、特别是肺动脉高压和肺纤维化的发生 ( 参见 Morrell NW, Yang X, Upton PD, Jourdan KB, Morgan N, ShearesKK, Trembath RC., “来自原发性肺动脉高压患者的肺动脉平滑肌细胞对转化生长因子 -β(1) 和骨形态发生 蛋白的改变的生长应答”, Circulation.2001 年 8 月 14 日 ;104(7) :790-5 ;Bhatt N, Baran CP, Allen J, MagroC, Marsh CB., “在治疗肺纤维化中有希望的药理学创新”, Curr OpinPharmacol.2006 年 4 月 28 日 )。 TGF-β1 水平在肺动脉高压动物模型中增加 (Mata-Greenwood E, Meyrick B, Steinhorn RH,Fineman JR,Black SM. “具有肺血流增加和肺动脉高压的羔羊中 TGF-β1 表 达 的 变 化”, Am.J.Physiol.Lung Cell Mol.Physiol.2003 年 7 月 ;285(1) :L209-21)。 其它研究已经表明,肺内皮细胞衍生的 TGF-β1 可以刺激肺血管平滑肌细胞的生长, 这可以成为在患有肺动脉高压个体的肺血管系统中观察到肌型化增强的原因 (Sakao S, Taraseviciene-Stewart L,Wood K,Cool CD,Norbert VF. “肺微血管内皮细胞的细胞凋亡 刺激血管平滑肌细胞生长”,Am.J.Physiol.Lung CellMol.Physiol.2006 年 4 月 14 日 )。 因 此,抑制 TGF-β1 对 ALK5 的作用表明可作为肺动脉高压的治疗介入。
此外,失调的 TGF-β 信号传导还已经参与了特发性肺纤维化的发生。 ALK5 的激活可导致 Smad3 激活,以及牵涉于纤维化过程的基因如纤溶酶原激活物抑制剂 -1、 原胶原 3A1 和结缔组织生长因子的表达的下游调节。 已经证明 :TGF-β1 及其下游 促纤维化介体的水平在取自特发性肺纤维化患者的支气管肺泡灌洗液中 (Hiwatari N, Shimura S,Yamauchi K,NaraM,Hida W,Shirato K. “来自特发性肺纤维化患者的支气 管肺泡灌洗液的原胶原 -III- 肽和转化生长因子 -β 水平升高的重要性”, Tohoku J.Exp. Med.1997 年 2 月 ;181(2) :285-95) 和在特发性肺纤维化动物模型 (Westergren-Thorsson G, Hernnas J, Sarnstrand B, Oldberg A, HeinegardD, Malmstrom A. “大鼠进行性博 来霉素诱发的肺纤维化中小蛋白聚糖、胶原和转化生长因子 -β1 的表达改变”, J.Clin. Invest.1993 年 8 月,92(2) :632-7) 被向上调节。
使用腺病毒载体介导的基因转移使鼠肺中活性 TGF-βl 瞬时过表达,在野生型 小鼠中导致了进行性肺纤维化,而在 Smad3 敲除小鼠的肺中直至 TGF-β1 攻击后 28 天 没有观察到纤维化 (Khalil N, Parekh TV, O′ ConnorRN, Gold LI. “博来霉素诱发的 肺损伤中肺细胞的转化生长因子 -βI 型和 II 型受体的差异表达 :与修复和纤维化的相关 性”, Exp.Lung.Res.2002 年 4-5 月 ;28(3) :233-50)。 因此,抑制 ALK5 的 TGF-β1 激活还可用于肺纤维化。
TGF-β1 还可能参与肿瘤,并由此本发明的活性剂可用于治疗癌症,包括前列 腺癌、乳腺癌、胃癌、血管生成、转移、肿瘤,例如治疗和 / 或预防肿瘤进展。
活 化 素 信 号 传 导 和 活 化 素 的 过 表 达 与 涉 及 如 下 的 病 理 性 障 碍 相 关 :细 胞 外 基 质 聚 积 和 纤 维 化 ( 例 如 Matsuse, T. 等 人, Am.J.Respir CellMol.Biol13 : 17-24(1995) ;Inoue, S. 等 人, Biochem.Biophys.Res.Comn.205 :441-448(1994) ; Matsuse, T. 等 人, Am.J.Pathol.148 :707-713(1996) ;De Bleser 等 人, Hepatology 26 :905-912(1997) ;Pawlowski, J.E. 等 人, J.Clin.Invest.100 :639-648(1997) ; Sugiyama, M. 等 人, Gastroenterology114 :550-558(1998) ;Munz, B. 等 人, EMBO J.18 :5205-5215(1999))、炎症应答 ( 例如 Rosendahl, A. 等人, Am.J.Respir.Cell Mol. Biol.25 :60-68(2001),恶病质或消耗 (Matzuk7M.M. 等人, Proc.Natl.Acad.SciUSA 91 : 8817-8821(1994) ;Coerver, K.A. 等人, Mol.Endocrinol.10 :531543(1996) ;Cipriano, S.C. 等 人, Endocrinology 141 :2319-2327(2000)), 中 枢 神 经 系 统 疾 病 或 病 理 性 应 答 ( 例 如 Logan, A. 等 人, Eur.J.Neurosci.11 :2367-2374(1999) ;Logan, A. 等 人, Exp. Neurol.159 :504-510(1999) ;Masliah, E. 等 人, Neurochem.Int.39 :393-400(2001) ; De Groot, C.J.A. 等 人, J.Neuropathol.Exp.Neural.58 :174-187(1999) ;John, G.R. 等 人, Nat.Med.8 :1115-1121(2002)) 和 高 血 压 ( 例 如 Dahly, A.J. 等 人, Am.J.Physiol. Regul.Integr Comp.Physiol.283 :R757-767(2002))。 研 究 已 经 表 明 :TGF-β 和 活 化 素 可 以 协 同 诱 导 细 胞 外 基 质 产 生 ( 例 如 Sugiyama, M. 等 人, Gastroerterology 114 ; 550-558(1998))。
因此,得出结论,通过本发明活性剂抑制 Smad2 和 Smad3 的 ALK5 和 / 或 ALK4 磷酸化,可以用于治疗和预防涉及这些信号传导途径的障碍。
活化素信号传导还参与肺障碍、特别是肺动脉高压和肺纤维化的发生。 例如, 活化素 A 在来自间质性肺纤维化患者的肺样品中的表达证明了活化素 A 在化生性上皮、 增生性平滑肌细胞、脱屑细胞和肺泡巨噬细胞上有强表达。 来自原发性或继发性肺动脉 高压患者的肺动脉表明在平滑肌细胞上有大量的免疫反应性活化素 A。 这些发现表明, 这种生长因子活化素 A 在与间质性肺纤维化和肺动脉高压有关的肺组织重塑的发病机理 中具有潜在作用 (Matsuse T, Ikegami A, Ohga E, Hosoi T, Oka T, Kida K, Fukayama M, Inoue S, Nagase T, Ouchi Y, Fukuchi Y. “免疫反应性活化素 A 蛋白在与间质性肺 纤维化有关的重塑损伤中的表达”, Am.J.Pathol.1996 年 3 月 ;148(3) :707-13)。 成纤 维细胞和相关结缔组织的增加是肺纤维化和肺动脉高压的特征。 已经证明 :活化素 A 可 调节人肺成纤维细胞 (HFL1) 活性、特别是在增殖及分化为肌成纤维细胞方面,因此活化 素 A 对肺成纤维细胞的增殖及分化为肌成纤维细胞具有潜在作用,它可以促使在肺纤维 化和肺动脉高压中观察到的结构重塑 (Ohga E, Matsuse T, Teramoto S, Katayama H, Nagase T, Fukuchi Y, Ouchi Y. “活化素 A 对人肺成纤维细胞的增殖和分化的作用”, Biochem.Biophys.Res.Commun.1996 年 11 月 12 日 ;228(2) :391-6)。 在大鼠中由博来霉 素攻击介导的肺纤维化的产生,可使肺中浸润的巨噬细胞中的活化素 A 的表达被向上调 节,并且在聚积于纤维化区域中的成纤维细胞中被检测到。 将滤泡抑素 - 活化素信号传 导拮抗剂 - 施用于博来霉素处理的大鼠,显著减少了支气管肺泡灌洗液中巨噬细胞和嗜 中性粒细胞的数量,并降低了蛋白质含量。 滤泡抑素显著减少了浸润细胞的数量、改善了肺结构的破坏并减弱了肺纤维化 (Aoki F,Kurabayashi M,Hasegawa Y,Kojima I. “滤 泡抑素减弱博来霉素诱发的肺纤维化”, Am.J.Respir.Crit.Care Med.2005 年 9 月 15 日 ; 172(6) :713-20)。
因此,通过 ALK4 抑制来抑制活化素信号传导,也可以有益于治疗肺纤维化和 肺动脉高压。
近来已经证明,通过其效应物 Smad3 而减少 TGF-β 信号传导,可提高骨基质的 机械性能和矿物浓度以及骨量,使骨能够更好地抵抗骨折。 这些结果表明 :TGF-β 信 号传导的减少,可以被认为是治疗骨障碍的治疗靶标 (Balooch G 等人 Proc.Natl.Acad.Sci. USA.2005 年 12 月 27 日 ;102(52) :18813-8)。 因此,抑制 ALK5 的 TGF-β1 激活还可 用于增加骨的矿物密度强度和含量,并且可以用于治疗多种病症,例如包括骨质减少、 骨质疏松症、骨折和其中低骨矿物密度是疾病特征的其它障碍。
鉴于它们对 ALK-5 和 / 或 ALK-4 受体的抑制,本发明的活性剂可用于治疗由 ALK-5 和 / 或 ALK-4 受体介导的病症。 本发明的治疗可以是症状性的或预防性的。
因此,根据另一方面,本发明提供了本发明活性剂在制备用于治疗或预防由 ALK-5 抑制或 ALK-4 抑制介导的疾病或病症的药物中的用途。
由 ALK-5 抑制或 ALK-4 抑制介导的疾病或病症包括肾小球肾炎、糖尿病性肾 病、狼疮性肾炎、高血压诱发的肾病、肾间质性纤维化、由药物接触的并发症引起的肾 纤维化、与 HIV 有关的肾病、移植肾病、由所有病因引起的肝纤维化、归因于感染引 起的肝功能障碍、酒精诱发的肝炎、胆系障碍、肺纤维化、肺动脉高压、急性肺损伤、 成人呼吸窘迫综合征、特发性肺纤维化、慢性阻塞性肺病、由传染物或毒性物引起的肺 部疾病、梗塞后心纤维化、充血性心力衰竭、扩张型心肌病、心肌炎、血管狭窄、再狭 窄、动脉粥样硬化、眼瘫痕形成、角膜瘫痕形成、增殖性玻璃体视网膜病变、在由创伤 或外科伤口引起的创伤愈合过程中发生的真皮中过多或肥厚性瘫痕或者瘫痕瘤 (keloid) 形成、腹膜和皮下粘连、硬皮病、纤维硬化、进行性全身性硬化症、皮肌炎、多发性肌 炎、关节炎、溃疡、神经系统功能受损、男性勃起机能障碍、阿尔茨海默病、雷诺综合 征、纤维性癌、肿瘤转移生长、辐射诱发的纤维化、血栓形成,以及与钙耗竭或再吸收 增加有关或者其中需要刺激骨形成和骨中钙固定的骨病症如骨质减少和骨质疏松症。
由 ALK-5 抑制介导的疾病或病症特别包括慢性肾脏疾病、急性肾脏疾病、创伤 愈合、关节炎、骨质疏松症、肾脏疾病、充血性心力衰竭、炎性或阻塞性气道疾病、肺 动脉高压、溃疡 ( 包括糖尿病性溃疡、慢性溃疡、胃溃疡和十二指肠溃疡 )、眼疾病、角 膜创伤、糖尿病性肾病、神经系统功能受损、阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、腹膜和皮 下粘连、其中纤维化是主要组成的任意疾病,包括但不限于肾纤维化、肺纤维化和肝纤 维化,例如乙型肝炎病毒 (HBV)、丙型肝炎病毒 (HCV)、酒精诱发的肝炎、血色素沉着 病、原发性胆汁性肝硬化、再狭窄、腹膜后纤维化、肠系膜纤维化、子宫内膜异位症、 瘫痕瘤、癌症、骨功能异常、炎性障碍、皮肤瘫痕形成和光老化。
本发明适用的炎性或阻塞性气道疾病包括任何类型或起因的哮喘,包括内源性 ( 非过敏性 ) 哮喘和外源性 ( 过敏性 ) 哮喘。 哮喘的治疗还应当理解为包含对显示喘鸣 (wheezing) 症状并被诊断为或可诊断为 “喘鸣婴幼儿” 的个体、例如小于 4 或 5 岁的个 体的治疗,这是一种受到较大医学关注的已建立的患者类别,现在通常定义为初期或早期哮喘患者。 ( 为方便起见,这种特定的哮喘病症被称为 “喘鸣婴幼儿综合征” )。
在哮喘治疗中的预防有效性由以下效果来证明 :症状发作如急性哮喘或支气管 收缩发作的频率或严重度降低、肺功能改善或者气道高反应性改善。 其还可通过对其它 对症治疗的需求减少来证明,所谓对症治疗即当症状发作发生时用于或意欲对其进行限 制或使其中止的治疗,例如抗炎性 ( 例如皮质类固醇 ) 或支气管扩张性治疗。 哮喘的预防 益处对易于 “晨僵 (morning dipping)” 的患者尤其明显。 “晨僵” 是公认的哮喘症状, 常见于很大百分比的哮喘,以例如在凌晨约 4-6 点间,即在通常远离任何以前所施用的 对症哮喘治疗的时间的哮喘发作为特征。
适用本发明的其它炎性或阻塞性气道疾病和病症包括成人 / 急性呼吸窘迫综合 征 (ARDS)、慢性阻塞性肺或气道疾病 (COPD 或 COAD),包括慢性支气管炎或与之相 关的呼吸困难、气肿,以及因其它药物治疗、尤其是其它吸入药物治疗导致的气道高反 应性的恶化。 本发明还适用于治疗任何类型或病因的支气管炎,包括例如急性、花生仁 吸入性、卡他性、格鲁布性、慢性或结核性支气管炎。 本发明适用的其它炎性或阻塞性 气道疾病包括任何类型或病因的尘肺病 ( 炎性、通常为职业性肺疾病,经常伴有气道阻 塞,慢性或急性均可,由反复吸入粉尘引起 ),例如包括矾土肺、炭肺、石棉肺、石末 肺、驼鸟毛尘肺、铁尘肺、硅肺、烟尘肺 (tobacosis) 和棉屑肺。
优选由 ALK-5 抑制或 ALK-4 抑制介导的疾病或病症是肺动脉高压、肺纤维化、 肝纤维化、肌肉疾病、癌症或骨质疏松症。
根据本发明所治疗的肺动脉高压包括 :原发性肺动脉高压 (PPH) ;继发性肺动 脉高压 (SPH) ;家族性 PPH ;散发性 PPH ;前毛细血管肺动脉高压 ;肺动脉性高血压 (PAH) ;肺动脉高血压 ;特发性肺动脉高压 ;血栓性肺动脉病 (TPA) ;致丛性肺动脉病 (plexogenic pulmonary arteriopathy) ;功能性 I 至 IV 级肺动脉高压 ;以及与如下状况相 关、相联系或继发于如下状况的肺动脉高压 :左心室功能障碍、二尖瓣瓣膜病、缩窄性 心包炎、主动脉狭窄、心肌病、纵隔纤维化、异常肺静脉引流、肺静脉闭塞性疾病、胶 原血管病、先天性心脏病、 HIV 病毒感染、药物和毒素如芬氟拉明、先天性心脏病、肺 静脉高压、慢性阻塞性肺病、间质性肺病、睡眠障碍性呼吸、肺泡换气不足障碍、长期 暴露于高海拔、新生儿肺病、肺泡毛细血管发育不良、镰状细胞病、其它凝血障碍、慢 性血栓栓塞、结缔组织疾病、狼疮、血吸虫病、结节病或肺毛细血管血管瘤病。
根据本发明所治疗的肺动脉高压最特别是与呼吸系统障碍和 / 或低氧血相关的 肺动脉高压,包括慢性阻塞性肺病、间质性肺病、睡眠障碍性呼吸、肺泡换气不足障 碍、长期暴露于高海拔、新生儿肺病和肺泡毛细血管发育不良,但尤其是慢性阻塞性肺 病。
肺纤维化特别包括特发性肺纤维化。
本发明的化合物还可以用于治疗肌肉疾病,包括肌萎缩 ( 例如废用 )、肌营养不 良 ( 例如 Duchenne 肌营养不良、 Becker 肌营养不良、 Limb-Girdle 肌营养不良、面肩胛 臂肌营养不良 )、少肌症和恶病质。
肌肉疾病如肌肉萎缩和营养不良的治疗是很大程度上未满足的医学需要。 只有 很少的化合物被批准用于各种肌肉障碍、主要用于癌症引起的和 HTV 肌肉废用或恶病质 的范围,少数其他药物在药品核准标示外 (off-label) 用于这些适应症。 此外,这些药物中的大部分仅解决重量减轻而不特定地影响肌肉的生长和功能。 因此,需要有效的疗法 来治疗与恶病质 ( 例如在癌症、HIV 和 COPD 中 )、废用性萎缩、少肌症和营养不良有关 的肌肉疾病相关的功能缺损。
肌肉生长抑制因子 (myostatin)- 转化生长因子 β(TGFβ) 家族的成员 - 是骨骼 肌量的关键负调节物。 在双肌牛和具有骨骼肌肥厚的人体中检测到在肌肉生长抑制因 子基因中的不同突变 (Mcfherron 等人 (1997)Nature387 :83-90 ;Schuelke 等人 (2004) N.Engl.J.Med.350 :2682-2688)。 在多项体内和体外研究中证实了肌肉生长抑制因子 对骨骼肌生长和障碍的重要作用。 例如,小鼠中肌肉生长抑制因子的肌肉特异性过表 达 可 引 起 肌 肉 量 损 失 (Reisz-Porszasz 等 人 (2003)AJP-Endo.285 :876-888), 而 没 有 肌肉生长抑制因子的小鼠的骨骼肌量增加并且体脂肪减少 (Lin 等人 ((2002)Biochem. Biophys.Res.Comm.291 :701-706)。 相应地,全身性施用肌肉生长抑制因子可引起恶病 质 (Zimmers 等人 (2002)Science 296 :1486-1488),而抑制肌肉生长抑制因子、例如通 过肌肉生长抑制因子中和抗体 JA16 抑制肌肉生长抑制因子,可增加野生型和营养不良 mdx 小鼠的肌肉量和强度 (Bogdanovich 等人 (2002)Nature 420 :418-421.2002 ;Wagner 等人 (2002)Ann.Neurol.52 :832-836 ;Wolfman 等人 (2003)Proc.Natl.Acad.Sci.100(26) : 15842-15846)。 此 外, 还 已 经 在 实 验 和 临 床 肌 肉 萎 缩 中 如 在 患 有 人 免 疫 缺 陷 病 毒 (HIV)、癌症或肝硬变的患者中以及在老年和处于糖皮质激素治疗下的少肌症中,观察 到 了 肌 肉 生 长 抑 制 因 子 水 平 升 高 (Ma 等 人 (2003)Am.J.Physiol.Endocrinol.Metab.285 : E363-371 ;Gonzales-Cadavid 等 人 (1998)Proc.Natl.Acad.Sci.95 :14938-14943 ;还 参 见 Reisz-Porszasz 等人 (2003)AJP-Endo.285 :876-888 和 Jespersen 等人 (2006)Scand.J.Med. Sci.Sports.16 :74-82)。 这些发现表明 :肌肉生长抑制因子抑制剂作为对肌萎缩和营养不 良的治疗具有高潜能。
肌肉生长抑制因子的作用方式仍然在研究中。 相对充分认可的是 :肌肉生长抑 制因子通过 Smad2/3 进行信号传导 (Lee S.J.(2004)Ann.Rev.Dev.Biol.20 :61-86)。 此外, 已经表明 :成熟的肌肉生长抑制因子通过脂肪细胞中的活化素 IIb 型和活化素受体样激酶 (ALK) 受体起作用 (Rebbarpragada 等人 (2003)Mol.Cell.Biol.23 :7230-7242)。 但是,没 有描述骨骼肌细胞中的各个发现。 据信肌肉生长抑制因子通过 ALK 信号传导而抑制分化 和引起萎缩。 此外, ALK 信号传导的抑制可促进 skMC 分化并引起 skMC 肥厚。
骨质疏松症是以低骨量和骨组织微结构劣化、随后骨脆性和骨折危险性增加为 特征的全身性骨骼障碍。 骨质疏松综合征是多面性的,包括原发性障碍如绝经后或与年 龄有关的骨质疏松症,以及伴随疾病状态或用药出现的继发性病症。 骨基质的机械性能 和组成以及骨量和结构是骨抵抗骨折能力的关键性决定因素。
因此在另一方面,本发明包括用作药物的本发明活性剂。
在又一方面,本发明包括预防或治疗与钙耗竭或再吸收增加有关或者其中需要 刺激骨形成和骨中钙固定的骨病症的方法,其中将有效量的本发明活性剂或其可药用和 药学上可裂解的酯或酸加成盐施用于需要该治疗的患者。
在另一方面,本发明包括用于预防或治疗与钙耗竭或吸收增加有关或者其中需 要刺激骨形成和骨中钙固定的骨病症的药物组合物,其包含本发明活性剂或其可药用和 药学上可裂解的酯或酸加成盐以及可药用的赋形剂、稀释剂或载体。在又一方面,本发明包括本发明活性剂在制备用于治疗或预防骨病症的药物中的用途。 下文实施例的化合物一般具有低于 10μM、通常低于 1μM 的 IC50 值。 例如, 以下实施例具有所述的 IC50 值。
实施例 1.1 1.5 1.9 1.13 1.17
IC50(μM) 0.013 0.006 0.318 0.038 0.056ALK5 的激酶活性通过测定通用底物 - 酪蛋白中放射标记的磷酸盐 [33P] 的掺入来 评价。 将人 ALK5 的激酶结构域 ( 氨基酸 200-503) 融合至 N- 末端组氨酸标记物。 通过 在氨基酸 204 的点突变 ( 苏氨酸转变为天冬氨酸,ALK5T204D) 使得 ALK5 的激酶活性为 组成型,激酶构建体被基因工程化以从昆虫细胞的杆状病毒表达构建体中被表达。 将纯 化的、重组表达的、组氨酸标记的 ALK5T204D 蛋白以 5.4mg/ml 溶解在 50mM Tris-HCl pH8.0、150mM NaC1、5mM DTT 中。 在使用当天用测定缓冲液 ( 测定缓冲液 :20mM Tris-HCl pH 7.4、10mM MgCl2、2mM MnCl2) 将 ALK5T204D 溶解至 2.5μg/ml。
将测试化合物和参考化合物溶解于不含 DTT 而含 5% (v/v)DMSO 的测定缓冲液 中。 将测试化合物和参考化合物的储备液用含 DTT(1.25mM) 且含有 4.5% (v/v)DMSO 的测定缓冲液稀释。 将 10μl 测试化合物或参考化合物加入到 96 孔 U 形底板的适宜的孔 中。 通过在没有 ALK5 激酶抑制剂参考化合物存在下测定 ALK5T204D 活性来测定总酶活 性。 通过在 ALK5 激酶抑制剂参考化合物存在下测定 ALK5T204D 的活性来确定非特异性 结合 (NSB)。 每孔加入 10μl 脱磷酸化的酪蛋白储备液 ( 将脱磷酸化的酪蛋白以 20mg/ ml 溶解在 ddH2O 中 )(200μg/ 孔最终测定浓度 )。 每孔加入 20μl ALK5T204D(2.5μg/ ml 溶液 )(50ng/ 孔最终测定浓度 )。 将板于室温孵育 10 分钟。
将 10μl ATP 混合物加入到孔中以引发反应 (0.66nM[33P]ATP/1μM 未标记的 ATP/ 孔最终测定浓度 )。 ATP 混合物制备如下 :将未标记的 ATP(3mM) 溶解在 ddH2O 中,将 pH 调至 7.4。 [33P]ATP 的储备浓度为 10μCi/μl。 将适宜体积的 [33P]ATP 加入到 未标记的 ATP 溶液中,以使每孔的最终测定浓度为 0.1μCi。 加入 ATP 混合物后,将板 于室温孵育 50 分钟。 加入 50μl 终止缓冲液 (20mM Tris-HCl pH 7.4、10mM EDTA) 使 激酶反应终止。
将 75μl/ 孔从反应板中转移至 Multiscreen-IP 板 (MultiScreen-IP 板如下制备 :
每孔加入 50μl 70% (v/v) 乙醇并于室温孵育 5 分钟。 通过 MultiScreenHTS 真空歧管部 件 (Millipore,目录号 MSVMHT500) 抽吸除去乙醇。 通过加入 200μl/ 孔 ddH2O 将板 洗涤 2 次 )。 将 MultiScreen-IP 板于室温孵育 30 分钟以使酪蛋白与板结合。 通过加入 200μl/ 孔 100mM 磷酸溶液将 MultiScreen-IP 板洗涤 3 次,从 MultiScreen-IP 板的背部 将衬垫小心取出,将板在干燥箱中干燥 30 分钟。 将 MultiScreen-IP 板背部密封,加入 50μLMicroscintTM20,然后将板顶部密封,在 TopCountTM 板读数器上使用 33P 闪烁方案对 放射标记的酪蛋白进行检测和定量。
本发明的活性剂还可用作与其它药物物质如抗炎、支气管扩张、抗组胺、减充 血或镇咳药物物质组合使用的共用治疗活性剂,特别是在治疗阻塞性或炎性气道疾病、 例如上文提到的那些疾病中,例如作为这类药物的治疗活性的增强剂或者作为减少这类 药物的所需剂量或潜在副作用的手段。 本发明的活性剂可以与一种或多种其它药物物质 混合于固定的药物组合物中,或者它可以单独、在其它药物物质之前、与之同时或在其 它药物物质之后施用。
这类抗炎药包括 :类固醇,特别是糖皮质激素如布地奈德、倍氯米松二丙酸 酯、丙酸氟地松、环缩松或糠酸莫美他松,或者如下文献所述类固醇 :WO 02/88167、 WO 02/12266、 WO 02/100879、 WO02/00679[Novartis]( 尤 其 是 实 施 例 3、11、 14、17、19、26、34、37、39、51、60、67、72、73、90、99 和 101 的 那 些 )、 WO 03/35668、 WO03/48181、 WO03/62259、 WO 03/64445、 WO 03/72592、 WO 04/39827 和 WO 04/66920 ;非甾体糖皮质激素受体激动剂,如在 DE 10261874、 WO00/00531、 WO 02/10143、 WO 03/82280、 WO 03/82787、 WO 03/86294、 W003/104195、 WO 03/101932 、 WO 04/05229 、 WO 04/18429 、 WO 04/19935 、 WO 04/26248 和 WO 05/05452 中描述的那些 ;LTB4 拮抗剂,如 BIIL 284、 CP-195543、 DPC11870、 LTB4 乙 醇酰胺、 LY 293111、 LY255283、 CGS025019C、 CP-195543、 ONO-4057、 SB 209247、 SC-53228 以 及 在 US 5451700 和 W004/108720 中 描 述 的 那 些 ;LTD4 拮 抗 剂, 如 孟 鲁 司特、普仑司特、扎鲁司特、安可来、 SR2640、 Wy-48,252、 ICI198615、 MK-571、 LY-171883、 Ro 24-5913 和 L-648051 ;多巴胺受体激动剂,如卡麦角林、溴隐亭、罗匹 尼罗 (ropinirole) 和 4- 羟基 -7-[2-[[2-[[3-(2- 苯基乙氧基 )- 丙基 ] 磺酰基 ] 乙基 ] 氨基 ] 乙基 ]-2(3H)- 苯并噻唑酮及其可药用盐 ( 盐酸盐是 - 阿斯利康公司 ) ;PDE4 抑制剂,如西洛司特 (cilomilast)( 葛兰素史克公司 )、罗氟司特 (roflumilast) (BykGulden)、 V-11294A(Napp)、 BAY19-8004( 拜 耳 公 司 )、 SCH-351591( 先 灵 葆 雅 公 司 )、 阿 罗 茶 碱 (Almirall Prodesfarma)、 PD189659/PD168787(Parke-Davis)、 AWD-12-281(Asta Medica)、 CDC-801(Celgene)、 SelCID(TM)CC-10004(Celgene)、 VM554/UM565(Vernalis)、 T-440(Tanabe)、 KW-4490(Kyowa HakkoKogyo)、 GRC 3886(Oglemilast, Glenmark)、 WO 92/19594、 WO93/19749、 WO 93/19750、 WO 93/19751 、 WO 99/16766 、 WO 01/13953 、 WO 03/104204 、 WO 03/104205 、 WO 04/000814、 WO 04/000839 和 WO04/005258( 默 克 公 司 )、 WO 04018450、 WO 04/018451 、 WO 04/018457 、 WO 04/018465 、 WO 04/018431 、 WO 04/018449 、 WO 04/018450、 WO04/018451、 WO 04/018457、 WO 04/018465、 WO 04/019944、 WO04/019945、 WO 04/045607、 WO 04/037805、 WO 04/063197、 WO04/103998、WO 04/111044、 WO 05012252、 WO 05012253、 WO05/013995、 WO 05/030212、 WO 05/030725、 WO 05/087744、 WO05/087745、 WO 05/087749 和 WO 05/090345 以 及 在 WO 98/18796 和 WO03/39544 中所述的那些, A2a 激动剂例如在 EP 409595A2、 EP 1052264、 EP 1241176、 WO 94/17090、 WO 96/02543、 WO 96/02553、 WO 98/28319、 WO 99/24449 、 WO 99/24450 、 WO 99/24451 、 WO 99/38877 、 WO 99/41267 、 WO 99/67263 、 WO 99/67264 、 WO 99/67265 、 WO 99/67266 、 WO 00/23457 、 WO 00/77018 、 WO 00/78774 , WO 01/23399 、 WO 01/27130 、 WO 01/27131 、 WO 01/60835、 WO 01/94368、 WO 02/00676、 WO 02/22630、 WO 02/96462、 WO 03/086408、 WO 04/039762、 WO 04/039766、 WO04/045618 和 WO 04/046083 中描述的 那些 ;以及 A2b 拮抗剂,例如在 WO 02/42298 和 WO 03/042214 中所述的那些。
这类支气管扩张药包括 β-2 肾上腺素受体激动剂。 适宜的 β-2 肾上腺素受体 激动剂包括 :阿布叔醇 ( 沙丁胺醇 )、奥西那林、特布他林、沙美特罗、非诺特罗、丙卡 特罗,尤其福莫特罗、卡莫特罗 (carmoterol)、GSK159797 及其药学上可接受的盐,和引 用在此作为参考的 WO 00/75114 的式 I 化合物 ( 游离或者盐或溶剂化物形式 ),优选其实 施例化合物,尤其下式化合物
及其药学上可接受的盐,以及 WO 04/16601 的式 I 或 WO 04/087142 的式 I 化合 物 ( 游离或盐或溶剂合物形式 )。 进一步适宜的 β-2 肾上腺素受体激动剂包括以下化合 物,例如下列所述的那些化合物 :EP 147719、 EP 1440966、 EP 1460064、 EP 1477167、 EP 1574501、 JP 05025045、 JP 2005187357、 US 2002/0055651、 US 2004/0242622、 US 2004/0229904 、 US 2005/0133417 、 US 2005/5159448 、 US 2005/5159448 、 US 2005/171147、 US 2005/182091、 US 2005/182092、 US 2005/209227、 US 2005/256115、 US 2005/277632 、 US 2005/272769 、 US 2005/239778 、 US 2005/215542 、 US 2005/215590 、 US 2006/19991 、 US 2006/58530 、 WO 93/18007 、 WO 99/64035 、 WO 01/42193 、 WO 01/83462 、 WO 02/66422 、 WO 02/70490 、 WO 02/76933 、 WO 03/24439 、 WO 03/42160 、 WO 03/42164 、 WO 03/72539 、 WO 03/91204 、 WO 03/99764 、 WO 04/16578 、 WO 04/22547 、 WO 04/32921 、 WO 04/33412 、 WO 04/37768 、 WO 04/37773 、 WO 04/37807 、 WO 04/39762 、 WO 04/39766 、 WO 04/45618 WO 04/46083 、 WO 04/80964 、 WO 04/087142 、 WO 04/89892 、 WO 04/108675 、 WO 04/ 108676 、 WO 05/33121 、 WO 05/40103 、 WO 05/44787 、
WO 05/58867 、 WO 05/65650 、 WO 05/66140 、 WO 05/70908 、 WO 05/74924 、 WO 05/77361、 WO 05/90288、 WO 05/92860、 WO 05/92887、 WO 05/90287、 WO 05/95328、 WO 05/102350、 WO 06/56471、 WO 06/74897 或 WO06/8173。这类支气管扩张药还包括其它抗胆碱能或抗毒蕈碱剂,特别是异丙托溴铵、氧 托溴铵、噻托溴铵盐 (tiotropium salts)、格隆溴铵、 CHF 4226(Chiesi) 和 SVT-40776, 以 及 在 EP 424021、 US 3714357、 US 5171744、 US2005/171147、 US 2005/182091、 WO 01/04118 、 WO 02/00652 、 WO 02/51841 、 WO 02/53564 、 WO 03/00840 、 WO 03/33495、 WO 03/53966、 WO 03/87094、 WO 04/18422、 WO 04/05285、 WO 04/96800、 WO 05/77361 和 WO 06/48225 中所述的那些。
适 宜 的 双 重 抗 炎 和 支 气 管 扩 张 药 包 括 双 重 β-2 肾 上 腺 素 受 体 激 动 剂 / 毒 蕈 碱 拮 抗 剂, 例 如 在 US 2004/0167167、 US 2004/0242622、 US 2005/182092、 US 2005/256114、 US 2006/35933、 WO 04/74246、 WO 04/74812、 WO04/89892 和 WO 06/23475 中公开的那些。
适宜的抗组胺药物物质包括 :盐酸西替利嗪、左西替利嗪、对乙酰氨基酚、富 马酸氯马斯汀、异丙嗪、氯雷他定、地氯雷他定、苯海拉明和盐酸非索那丁、阿伐斯汀 (activastine)、阿司咪唑、氮 斯汀 (azelastine)、二甲茚定 (dimetinden)、依巴斯汀、依 匹斯汀、左卡巴斯汀、咪唑斯汀和特非那定 (tefenadine),以及公开在 WO 03/099807、 WO 04/026841 和 JP2004107299 中的那些。
根据本发明的另外的实施方案,本发明的活性剂可以用作其它治疗的辅助剂或 佐剂,所述其它治疗例如使用骨再吸收抑制剂的治疗、例如在骨质疏松症治疗中,特别 是采用如下物质的治疗 :钙、降钙素或其类似物或衍生物例如鲑鱼、鳗鱼或人降钙素, 类固醇激素例如雌激素、部分雌激素激动剂或雌激素 - 孕激素联合, SERM( 选择性雌激 素受体调节剂 ) 例如雷洛昔芬、拉索昔芬、 TSE-424、 FC1271、替勃龙 (Livial A)、维生 素 D 或其类似物,或者 PTH、 PTH 片段或 PTH 衍生物例如 PTH(1-84)、 PTH(1-34)、 PTH(1-36)、 PTH(1-38)、 PTH(1-31)NH2 或 PTS 893。
根据上文,本发明还提供了治疗阻塞性或炎性气道疾病的方法,该方法包括向 需要其的个体、特别是人类个体施用如上文所述的本发明活性剂或者其可药用盐或溶剂 合物。 在另一方面,本发明提供了用于制备治疗阻塞性或炎性气道疾病的药物的如上文 所述的本发明活性剂或者其可药用盐或溶剂合物。
本发明的活性剂可以通过任意适宜的途径施用,例如经口服、例如以片剂或胶 囊的形式 ;经胃肠外、例如经静脉内 ;局部施用于皮肤,例如用于治疗银屑病 ;经鼻 内,例如用于治疗枯草热 ;或者优选经吸入,特别是用于治疗阻塞性或炎性气道疾病。 特别地,本发明的活性剂可以作为用于治疗 COPD 和哮喘的可吸入制剂递送。 另一方面,本发明还提供了药物组合物,其包含游离形式或者其可药用盐或溶 剂合物形式的本发明活性剂以及任选的可药用稀释剂或载体。 这类组合物可以使用常规 的稀释剂或赋形剂以及盖仑技术领域中已知的技术来制备。 因此,口服剂型可以包括片 剂和胶囊剂。 用于局部施用的制剂可以采取乳膏剂、软膏剂、凝胶剂或透皮传递系统如 贴片的形式。 用于吸入的组合物可以包含气溶胶或者其它可雾化的制剂或干粉制剂。
当活性成分的可吸入形式是气溶胶组合物时,吸入装置可以是设置有适于传递 定量、例如 10-100μl 如 25-50μl 组合物的阀的气溶胶小瓶,即称为定量给药吸入器的 装置。 适宜的这类气溶胶小瓶和用于在其中包含处于压力下的气雾剂组合物的方法是吸 入治疗领域技术人员众所周知的。 例如,气雾剂组合物可以从例如 EP-A-0642992 中描
述的包被罐 (coated can) 中施用。 当活性成分的可吸入形式是可雾化的水性、有机或水 性 / 有机分散液时,吸入装置可以是已知的喷雾器、例如常规的气动喷雾器如空气喷射 喷雾器或超声雾化器,它们可以例如含有 1 至 50ml、通常为 1 至 10ml 的分散液 ;或者 是手提式雾化器、有时称为软雾或软喷雾吸入器,例如电子控制装置如 AERx(Aradigm, US) 或 Aerodose(Aerogen),或机械装置、例如允许有比常规喷雾器小得多的喷雾体积如 10 至 100μl 的 RESPIMAT(Boehringer Ingelheim) 雾化器。 当活性成分的可吸入形式是细 分的颗粒形式时,吸入装置可以例如是适于从含有包含剂量单位的 (A) 和 / 或 (B) 的干 粉的胶囊或泡罩中传递干粉的干粉吸入装置,或者适于每喷传递例如 3-25mg 包含剂量单 位的 (A) 和 / 或 (B) 的干粉的多剂量干粉吸入 (MDPI) 装置。 干粉组合物优选含有稀释 剂或载体如乳糖,以及帮助防止由水分引起产品性能恶化的化合物如硬脂酸镁。 适宜的 这类干粉吸入装置包括在 US3991761( 包括 AEROLIZERTM 装置 )、 WO 05/113042、 WO 97/20589( 包括 CERTIHALERTM 装置 )、 WO 97/30743( 包括 TWISTHALERTM 装置 ) 和 WO05/37353( 包括 GYROHALERTM 装置 ) 中公开的装置。
本发明还包括 :(A) 可吸入形式的游离形式或者可药用盐或溶剂合物的本发 明活性剂 ;(B) 包含可吸入形式的此类化合物以及可吸入形式的可药用载体的可吸入药 物 ;(C) 包含可吸入形式的此类化合物以及可吸入装置的药物产品 ;和 (D) 包含可吸入 形式的此类化合物的可吸入装置。
用于实施本发明的本发明活性剂的剂量当然将根据例如待治疗的具体病症、 所需作用和施用方式而变化。 一般而言,用于吸入施用的适宜的日剂量约为每位患者 0.0001 至 30mg/kg、通常为 0.01 至 10mg,而对于口服施用,适宜的日剂量约为 0.01 至 100mg/kg。
本发明通过以下实施例说明。 实施例
本发明的实施例化合物包括如下表 1 所示的式 Ia 化合物 :
制备方法将在下文中描述。 表1
参考以下实施例,优选实施方案的化合物采用本文所述的方法或者本领域已知 的其它方法合成。
应理解,根据优选实施方案的有机化合物可以显示互变异构现象。 由于本说明 书中的化学结构可以仅表示一种可能的互变异构形式,所以应理解,优选的实施方案包 括所绘制结构的任何互变异构形式。
应理解,本发明并不限于本文为举例说明而提出的实施方案,而是包括如上述 公开范围之内的其所有此类形式。
通用条件 :
质谱在 LCMS 系统上运行,使用电喷射离子化。 可使用 Agilent 1100HPLC/ Micromass Platform 质谱仪联合或配有 SQD 质谱仪的 WatersAcquity UPLC。 [M+H]+ 是指 单同位素分子量。
缩略词 : 在实验部分中已使用下列缩略词 : RT 室温 THF 四氢呋喃 MeOH 甲醇 DCM 二氯甲烷 EtOAc 乙酸乙酯 EtOH 乙醇 LCMS 液相色谱 - 质谱法 HPLC 高效液相色谱法 IPA 异丙醇 BINAP 2,2’ - 双 ( 二苯基膦 )-1,1’ - 联萘 SCX-2 是强阳离子交换剂 ( 例如来自 Biotage 的 SCX-2 柱) 最终化合物的制备 实施例 1.1 4-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环 步骤 1 :4-[3-(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇
己醇 在 N2 惰 性 气 氛 下, 将 含 有 5- 溴 -3-(2- 氯 - 吡 啶 -4- 基 )-3-H- 咪 唑 并 [4, 5-b] 吡 啶 ( 中 间 体 A)(1 当 量,0.323mmol,100mg)、 BINAP(0.025mmol,40mg) 和 Pd2(dba)3(0.0125mmol,25mg) 的混合物悬于二噁烷中,加热至 85℃。在另外的烧瓶中, 将 4- 氨 基 - 环 己 醇 (2 当 量,0.647mmol,74mg) 和 叔 丁 醇 钠 (2.5 当 量,0.809mmol, 77mg) 溶于二噁烷中,升温至 50 ℃,然后加至反应混合物。 将合并的混合物加热 2 小 时。 在冷却至室温后,混合物通过硅胶色谱法用 98 :2DCM :在 MeOH 中的氨洗脱来纯 化,得到标题化合物,其不经进一步纯化而用于下一步骤 ;[M+H]+310。
步骤 2 :4-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基 氨基 ]- 环己醇
在 N2 惰 性 气 氛 下, 向 EtOH(2ml) 和 H2O(0.7ml) 中 的 4-[3-(2- 氯 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇 (1 当量,100mg,0.29mmol)、 3- 呋喃基代硼酸 (1.05 当量,0.3mmol,34mg)、Na2CO3(2 当量,0.58mmol,62mg) 加入 四 ( 三苯基膦 ) 钯 (0.1 当量,0.029mmol,21mg)。 用微波辐射将反应在 80℃加热 2 小 时。 将混合物用 H2O(5ml) 稀释,用 EtOAc 萃取。 将合并的有机部分用盐水洗涤,干燥 (MgSO4),真空浓缩。 残渣通过硅胶快速色谱法、用 0-2.5%在 EtOAc 中的 MeOH 洗脱 来纯化,得到标题化合物 ;[M+H]+375。
NMR (400 MHz , MeOD ) :8 . 53(1 H , d ) , 8 . 48(1 H , s ) , 8 . 43(1 H , s ) , 8 . 14(1 H , s ) , 7 . 95(1 H , dd ) , 7 . 61-7 . 54(2 H , m ) , 6 . 96(1 H , s ) , 6 . 40(1 H , d ) , 3.78-3.67(1H, m),3.52-3.45(1H, m),2.12-2.05(2H, m),1.94-1.84(2H, m) 和
1.38-1.12(4H, m)。
下列实施例,即 :
实施例 1.2-(1SR,2SR)-2-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、
实施例 1.3-{(1SR,2SR)-2-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己基 }- 甲醇、
实施例 1.4-(1SR,2SR)-3-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、
实施例 1.5-(1SR,3RS)-3-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇、
实施例 1.6-(1SR,3SR)-3-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]-1- 甲基 - 环己醇、
实施例 1.8-(1SR,3RS)-3-{3-[2-(4- 氟苯基 )- 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
实施例 1.9-(1SR,3SR)-3-{3-[2-(4- 氟苯基 )- 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
实施例 1.10-(1SR,3RS)-3-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]-1- 甲基 - 环己醇、
实施例 1.14-3-[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基 氨基 ]- 金刚烷 -1- 醇、
实施例 1.15- 环己基 -[3-(2- 呋喃 -3- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基 ]- 胺和
实 施 例 1.16-(1SR,3RS)-1- 甲 基 -3-{3-[2-(1- 甲 基 -1H- 吡 唑 -3- 基 )- 吡 啶 -4- 基 ]-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇通过在步骤 1 中用适宜胺替换 4- 氨基 - 环己醇和在步骤 2 中用适宜代硼酸替换 3- 呋喃 -2- 基代硼酸、类似于实施例 1.1 由 5- 溴 -3-(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )-3-H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 ( 中间体 A) 来制备。
实施例 1.13
(1SR,3RS)-3-{3-[2-(3- 甲基 - 吡唑 -1- 基 ) 吡啶 -4- 基 ]-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇
步 骤 1 :(1SR,3SR)-3-[3-(2- 氯 - 吡 啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑 并 [4,5-b] 吡 啶 -5- 基氨基环己醇
在 N2 惰 性 气 氛 下, 将 5- 溴 -3-(2- 氯 - 吡 啶 -4- 基 )-3-H- 咪 唑 并 [4, 5-b] 吡 啶 ( 中 间 体 A)(1 当 量,0.323mmol,100mg)、 BINAP(0.025mmol,40mg) 和 Pd2(dba)3(0.0125mmol,25mg) 悬 于 二 噁 烷 中, 加 热 至 85 ℃。 在 分 别 的 烧 瓶 中, 将 (1SR,3SR)-3- 氨 基 环 己 醇 (2 当 量,0.647mmol,83mg) 和 叔 丁 醇 钠 (2.5 当 量, 0.809mmol,77mg) 溶于二噁烷中,升温至 50 ℃。 一旦到达温度将混合物加至反应混 合物,加热 2 小时。 冷却至室温后,混合物通过硅胶色谱法、用 98 ∶ 2DCM ∶ 2M 在 MeOH 中的氨洗脱来纯化,得到标题化合物,其不经进一步纯化而用于下一步骤 ; [M+H]+310。步骤 2 :(1SR,3SR)-3-{3-[2-(3- 甲基 - 吡唑 -1- 基 ) 吡啶 -4- 基 ]-3H- 咪唑 并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇
用微波辐射将含有 3-[3-(2- 氯 - 吡啶 -4- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基己醇 (1 当量,0.12mmol,40mg)、3- 甲基吡唑 (5 当量,0.73mmol,50mg) 和碳酸铯 (3 当量, 0.368mmol,119mg) 在 DMF(2ml) 中的混合物在 145℃加热 3 小时。 冷却至室温后,将 混合物装载到 SCX-2 柱上,用 MeOH 洗脱,然后用 2M 在 MeOH 中的 NH3 洗脱。 将甲 醇氨部分真空浓缩,所得油通过反相柱色谱法 (IsoluteTM C18,0-100%乙腈 ) 纯化,将适 宜部分合并,真空浓缩,得到标题化合物 ;[M+H]+ = 390。
NMR(400MHz, MeOD),8.96(1H, s),8.89(1H, s),8.58-8.55(2H, m), 7.93(1H, dd),7.79(1H, d),6.65(1H, d),6.40(1H, s),4.02(1H, ddd),3.71(1H, ddd),2.42(3H, s),2.42-2.32(1H, m),2.17-2.09(1H, m),1.97-1.91(1H, m), 1.86-1.78(1H, m),1.47-1.38(1H, m) 和 1.29-1.15(3H, m)。
下列实施例,即
实施例 1.7-(1RS,3SR)-3-{3-[2-(3- 甲基 - 吡唑 -1- 基 ) 吡啶 -4- 基 ]-3H- 咪 唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 }- 环己醇、
实施例 1.11-3-[3-(2- 吡唑 -1- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基 氨基 ]- 环己醇、
实施例 1.12-(1SR,3RS)-1- 甲基 -3-{3-(2- 吡唑 -1- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪 唑并 [4,5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇和
实施例 1.17-(1SR,3RS)-3-[3-(2- 吡唑 -1- 基 - 吡啶 -4- 基 )-3H- 咪唑并 [4, 5-b] 吡啶 -5- 基氨基 ]- 环己醇通过在步骤 1 中用适宜胺替换 (1SR,3RS)-3- 氨基环己 醇和在步骤 2 中用适宜杂环替换 3- 甲基吡唑、类似于实施例 1.13 由 5- 溴 -3-(2- 氯 - 吡 啶 -4- 基 )-3-H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶 ( 中间体 A) 制备。
中间体化合物的制备
中间体 A
5- 溴 -3-(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )-3-H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶
步骤 1 :(6- 溴 -3- 硝基 - 吡啶 -2- 基 )-(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )- 胺
将 2- 氯 - 吡啶 -4- 基胺 (1 当量,6.6mmol,850mg) 和 2,6- 二溴 -3- 硝基吡啶 (2 当量,13.2mmol,3.85g) 溶于 IPA(15ml) 中,用微波辐射在 150℃加热 6 小时。 冷却 至室温后,加入三乙胺 (1 当量 ),将反应混合物搅拌 1 小时。 将大部分溶剂真空除去, 残渣用 6%在异己烷中的 DCM(75ml) 稀释。 将溶剂倾析出,此工序重复 3 次。 将所得 褐色固体溶于 DCM 中,用 SCX-2 树脂 (6g) 清除过量胺,弃去。 将固体在己烷、 DCM 和 IPA(50ml 58 ∶ 40 ∶ 2 混合物 ) 中研磨,过滤收集所得黄色固体。 将固体溶于 DCM 中,用水洗涤。 干燥有机部分 (MgSO4),真空浓缩,得到标题化合物 ;[M+H]+330。
步骤 2 :6- 溴 -N * 2 * -(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )- 吡啶 -2,3- 二胺
将 (6- 溴 -3- 硝基 - 吡啶 -2- 基 )-(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 ) 胺 ( 步骤 1)(1 当量, 0.303mmol,100mg) 溶于 MeOH/THF(6ml1 ∶ 1 混合物 ),在室温搅拌 5 分钟。加入锌 (22 当量,6.6mmol,350mg),将反应混合物搅拌另外 20 分钟。 将饱和氯化铵水溶液 (0.8ml) 加至反应混合物中,在室温继续搅拌 30 分钟。 将混合物滤过 用水 (10ml) 稀释滤液,用 EtOAc 萃取 (2×10ml)。 将有机部分合并,干燥 (MgSO4),真空浓缩,得到标 题化合物 ;[M+H]+300。
步骤 3 :5- 溴 -3-(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )-3-H- 咪唑并 [4,5-b] 吡啶
将 6- 溴 -N * 2 * -(2- 氯 - 吡啶 -4- 基 )- 吡啶 -2,3- 二胺 ( 步骤 2)(1 当量, 1.22mmol,634mg) 溶于 EtOH(15ml) 中,用甲脒乙酸盐 (5 当量,6.105mmol,634mg) 处 理。 将反应回流加热 3 小时,使之冷却至室温。 将混合物用饱和碳酸氢钠水溶液稀释, 用 EtOAc 萃取 (3×10ml)。 将有机部分合并,干燥 (MgSO4),真空浓缩。 残渣通过硅胶 快速色谱法、用 5-10%在己烷中的 EtOAc 洗脱,得到标题化合物 ;[M+H]+ = 310。32