專利名稱：具有mek抑制功能的化合物及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及化合物及其制備方法與應用，特別是涉及具有MEK抑制功能的化合物及其制備方法與應用。該類化合物有明顯的抗腫瘤和抗病毒作用，因而有可能被用于腫瘤和病毒性疾病的治療。
背景技術：
絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedprotein kinase, MAPK)是 1980年代中期發現的具有重要作用的蛋白激酶，是細胞中一條重要的核心信號通路。MAPK通路主要分為四類亞族細胞外信號調節激酶ERK (extracellular signal-regulated kinase)通路，JNK通路，p38通路和ERK5通路。ERK通路是MAPK通路中的一個重要家族，主要由三個核心蛋白激酶 Raf、MEK (Mitogen-activated and Extrace I lular signal-regulated Kinase) 和ERK組成，相互間順序激活，共同組成一個準確高效的信號網絡通路，在機體中發揮重要的調節作用。在靜息細胞內ERK/MAPK為低活性狀態，當其接受上游活化分子的磷酸化調控后即變成有活性的狀態。ERK/MAPK接受膜受體轉換與傳遞的信號并將其帶入細胞核內，在核內可使一些轉錄因子發生磷酸化，最終通過調節轉錄因子，如Elk-1、c-fos等，從而提高基因表達水平；另外，ERK/MAPK也可以使其他的酶發生磷酸化而使其活化。Raf/MEK/ERK信號通路主要參與細胞發育、生長、分化等重要過程，其活性持續上調與腫瘤的發生密切相關。所以抑制該通路早已成為新型抗腫瘤藥物的研究焦點之一，如Raf抑制劑索拉非尼已于2005年由FDA批準上市，用于晚期腎癌等實體腫瘤的治療。目前還有一些Raf抑制劑和MEK抑制劑處于抗腫瘤臨床實驗中。越來越多的研究證實，ERK通路在病毒感染和復制中也發揮著極其重要的作用。選擇性阻斷此通路可阻止多種病毒的繁殖，包括流感病毒、單純皰疹病毒、肝炎病毒、痘苗病毒、免疫缺陷病毒、水泡性口炎病毒等等。我們前期研究中也發現，用RNAi特異性阻斷MEKl的mRNA表達，可顯著地抑制HSV-2、EV71等病毒的增殖復制，抑制率高達96. 8%。MEK激酶是ERK通路的核心，其具有獨特的結構和功能特點，在該通路中起關鍵的承上啟下作用。就目前所知，只有MEK能激活ERK，ERK也是MEK的唯一底物，這一點是非常特別的，預示著MEK抑制劑阻斷ERK通路的作用將是高度特異性的。另外，本專利涉及的MEK抑制劑是以ATP非競爭性結合方式作用于MEK的特異性結合口袋，這種變構結合引起MEK激酶活化環和C螺旋構象的明顯改變，從而使未被磷酸化的MEK處于一種關閉的、催化失活狀態。這種獨特的結合模式使我們的MEK抑制劑具有高度的激酶選擇性。功能方面，由于正常細胞ERK通路處于低活性的靜息狀態，這種狀態足以維持正常細胞基本的代謝需要。而腫瘤的發生、發展和病毒在細胞內復制時需要持續激活ERK通路，且腫瘤發展以及病毒繁殖迅速，故阻斷ERK通路對腫瘤發展和病毒復制作用的抑制性強，而對正常細胞的毒性小。此外，有實驗證明，MEK抑制劑U0126在體內、外發揮抗病毒作用時，未發現對細胞和機體明顯的細胞毒性。此外，研究表明ERK通路小分子抑制劑是通過“抑制細胞生長”而發揮抗癌作用，而不是通過“細胞毒性”發揮作用的。即藥物本身可能不“殺死”腫瘤細胞，其抑制腫瘤細胞生長時對細胞凋亡的誘導作用較溫和，且作用是可逆的。因此MEK抑制劑作為新作用機制的抗腫瘤藥物和抗病毒藥物將具有安全性高、毒性低、不易產生耐藥性、特異性高等特點，顯示重要的臨床意義和應用價值。已見報道的與MEK特異性結合的化合物均為MEK抑制劑，按作用機制分為兩種ATP競爭性抑制劑和ATP非競爭性抑制劑。ATP競爭性抑制劑與ATP作用于同一結合位點，與ATP相互競爭，作用效果容易受到ATP濃度的影響。由于這種抑制劑對激酶的選擇性不高，不能產生特異性的作用，所以可能會使毒副作用較大。ATP競爭性MEK抑制劑主要包括氰基喹啉類和天然產物。ATP非競爭性抑制是MEK抑制劑所特有的一種作用機制，其特點是①不與ATP競爭目標激酶的ATP結合位點，亦不與ERK競爭MEK結合位點。②為變構結合的抑制劑，修飾改變MEK的三維結構，使得MEK不能被上游激酶磷酸化，而且抑制磷酸基轉移到ERK的活性位點。③其結合部位在其它激酶上沒有同源序列，是所有激酶抑制劑中特異性最高的。④抑制作用可逆，停用后激酶可被重新激活。研究最多的ATP非競爭性MEK抑制劑是二芳基 胺類系列化合物，代表性的如PD0325901和ARRY-142886 (AZD6244)。
發明內容
本發明的目的是提供一類具有MEK抑制功能的化合物及其制備方法與應用。本發明所提供的具有MEK抑制功能的化合物，及其藥學上可接受的鹽，結構如式
I,
權利要求
1.具有式I結構的化合物及其藥學上可接受的鹽，
2.制備權利要求I所述的化合物或其藥學上接受的鹽的方法，其特征在于所述的式I結構中Rl為芐基的化合物的制備方法，包括如下步驟 1)β酮酸酯與溴芐在乙醇鈉或氫化鈉作用下發生取代反應，得到式II結構的化合物； 2)式II結構化合物在濃硫酸作用下，與式III結構化合物發生Pechmann反應,環合得到式IV結構的化合物；3)式IV結構的化合物在氫化鈉作用下與酰氯反應，得到式I中R1為芐基的化合物；
3.制備權利要求I所述的化合物或其藥學上接受的鹽的方法，其特征在于所述的式I結構中R1為苯并噻唑基，R2為羧基的化合物的制備方法，包括如下步驟 1)取代的二羥基苯甲醛在哌啶的作用下，與苯并噻唑-2-乙腈反應形成香豆素環，得到式V結構的化合物； 2)式V結構的化合物在氰化鈉作用下，4位氰基化，得到式VI結構的化合物； 3)式VI結構的化合物水解成羧酸，得到式VII結構的化合物； 4)式VII結構的化合物在氫化鈉作用下與酰氯反應，得到式I中R1為苯并噻唑基，R2為羧基的化合物。
4.制備權利要求I所述的化合物或其藥學上接受的鹽的方法，其特征在于所述的式I結構中R1為苯甲酰基，R2為羧基的化合物的制備方法，包括如下步驟 1)2-羥基苯甲醛和苯甲酰乙酸乙酯在哌啶的作用下，反應形成香豆素環，得到式VIII結構的化合物； 2)式VIII結構的化合物在氰化鈉作用下，4位氰基化，得到式IX結構的化合物； 3)式IX結構的化合物水解成羧酸，得到式X結構的化合物；
5.權利要求I所述化合物或其藥學上接受的鹽在制備MEK抑制劑中的應用。
6.如權利要求5所述的應用，其特征在于所述的MEK抑制劑具有對磷酸化MEK的活性抑制以及對未活化的MEK的抑制作用。
7.權利要求I所述化合物或其藥學上接受的鹽在制備抗腫瘤藥物中的應用。
8.權利要求I所述化合物或其藥學上接受的鹽在制備抗病毒藥物中的應用。
9.權利要求I所述化合物或其藥學上接受的鹽在制備ERK通路的抑制劑中的應用。
全文摘要
本發明公開了具有MEK抑制功能的化合物及其制備方法與應用。本發明化合物，結構如式I。本發明化合物的制備，主要采用Pechmann反應形成香豆素環，再進行不同位點的結構修飾。本發明化合物與MEK的結合實驗中，結合活性最高達到54.57nM；對黑色素瘤細胞A375的抗增殖作用IC50值達到1.23μM；對結腸癌細胞HT-29的抗增殖作用IC50值達到2.13μM，活性高于陽性對照U0126。本發明設計并合成了一類新結構類型的香豆素類具有MEK抑制功能的化合物，表現出良好的MEK結合活性、MEK抑制活性、ERK通路抑制活性、抗腫瘤作用和抗病毒作用，有廣闊的應用價值。式I
文檔編號A61P31/12GK102964326SQ20121044013
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者徐萍, 彭宜紅, 王超, 牛彥, 張 浩, 許鳳榮 申請人:北京大學