一種含氮雜環苯基哌啶類化合物及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種含氮雜環苯基哌啶類化合物及其制備方法與應用，屬于有機化合 物合成及醫藥技術領域。
【背景技術】
[0002] 磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K) / 蛋白激酶 B(protein kinase B，PKB，亦稱Akt)信號轉導通路中的基因突變相當普遍，是一條與腫 瘤發生發展密切相關的通路。該通路的過度激活在急、慢性白血病，淋巴瘤，骨髓瘤及卵巢 癌、前列腺癌等多種腫瘤中常見。PI3K/Akt信號通路通常由各種配體（如生長因子或細 胞因子）與多種受體[最重要的是受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTKs) 和G蛋白偶聯受體（G-protein-coupled receptors，GPCRs)]結合而激活。細胞外生長 因子與RTKs結合激活RTKs ;在細胞膜上，活化的RTKs既可以直接使磷脂酰肌醇3-激酶 (phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)聚集并激活，也可以通過銜接蛋白 GAB(growth factor receptor-bound protein 2-associated binder)使 PI3K 聚集并激活，PI3K 磷酸 化磷脂酰肌醇（4, 5)-二磷酸（phosphatidylinositol (4, 5)bisphosphate，PIP2)的 3-〇H 使其轉化為磷脂酰肌醇（3, 4, 5)-三磷酸（phosphatidylinositol (3, 4, 5) trisphosphate， PIP3)并銷定在細胞質膜的內側。磷酸酶及張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN)是PI3K/Akt通路主要的負向調節劑，PTEN使PIP3去磷酸化而轉化為PIP2， 從而下調PI3K/Akt信號（PIP3的大量積累能促進Akt的活化）。PIP3與Akt的PH域結 合使其移位至細胞膜，Akt構象改變暴露出蘇氨酸Thr308和絲氨酸Ser473兩個磷酸化 位點，繼而分別被磷脂酰肌醇依賴性蛋白激酶I (phosphoinositide-dependent kinase 1，PDKl)和 mT0RC2 (mammalian target of rapamycin complex 2)磷酸化而使 Akt 完全 活化° (Hennessy BT ；Smith DL Exploiting the PI3K/AKT pathway for cancer drug discovery. Nat Rev Drug Discov 2005,4:988-1004.)
[0003] 活化的Akt可磷酸化糖原合成激酶3 (glycogen synthase kinase 3, GSK-3)，以 及細胞周期蛋白依賴性激酶抑制物ρ21αρ1和p27Kip1，從而引起細胞周期變短，加速細胞周期 進程；活化的Akt可進入細胞核磷酸化轉錄因子家族叉形頭轉錄因子（Forhead box class 0, F0X0)，阻斷F0X0介導的一些促凋亡蛋白基因的轉錄；也可直接磷酸化凋亡級聯反應的 調節蛋白（Bcl-X1ZBcHassociated death factor，Bad)，從而抑制細胞凋亡。（Bhutani J ；Sheikh A ：Akt inhibitors:mechanism of action and implications for anticancer therapeutics. Infect Agent Cancer 2013,8:49.)研宄發現，在 40%的乳腺癌和卵巢癌 及超過50%的前列腺癌中發現有高活性的Aktl，在30-40%的胰腺癌和卵巢癌中觀測到高 活性的Akt2,在雌激素受體缺陷型乳腺癌和雄激素不敏感型前列腺癌細胞株中發現了高活 性的Akt3。無論是Akt激酶本身還是Akt激酶上游調節分子，例如PTEN和PI3K，在超過 50 %的人類腫瘤中均有異常變化。所以Akt是發現抗腫瘤藥物的一個重要靶標。（參見 Cheng GZ ;Park S ：Advances of AKT pathway in human oncogenesis and as a target for anti-cancer drug discovery. Curr Cancer Drug Targets. 2008,8:2-6.)
[0004] 當前，已報道眾多ATP-競爭性Akt抑制劑（如GSK690693、⑶C0068、AZD5363、 GSK2110183)。此類抑制劑與ATP競爭Akt催化域中央ATP的結合部位，從而阻礙活化的 Akt對下游底物的磷酸化。GSK690693是第一個進入臨床研宄的Akt抑制劑，但由于其誘發 高血糖癥的副作用而中止了臨床試驗；GDC0068在腫瘤細胞中阻止Akt磷酸化多種下游靶 標，在PI3K/Akt通路活化的腫瘤移植模型中表現出強的抗腫瘤作用，已進入II期臨床試 驗；AZD5363是一廣譜的Akt抑制劑（對Aktl，Akt2和Akt3均有強的抑制作用，且對Akt的 選擇性高，在乳腺癌移植瘤模型中顯著抑制腫瘤生長，現正進行I期臨床試驗。GSK2110183 已經完成在血癌病人中的臨床II期研宄。（參見Khurum HK ;Timothy AY: Targeting the PI3K-AKT_mT0R signaling network in cancer. Chin J Cancer 2013,32:253 - 265.)
【發明內容】
[0005] 針對上述現有技術，本發明的目的是提供一種含氮雜環苯基哌啶類化合物，該類 化合物具有良好的細胞生長抑制活性和對Aktl的抑制活性。
[0006] 本發明的另一目的是提供該含氮雜環苯基哌啶類化合物的制備方法及其用途。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：
[0008] -種含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽，其結構如通式a所示：
[0009]
【主權項】
1. 一種含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽，其結構如通式a所示：
其中，R1為氫，單取代或多取代鹵素、甲基、甲氧基、叔丁基或三氟甲基；R2為氫、氯、溴、 甲基或乙基。
2. 如權利要求1所述的含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽，其特征在于，所述R i 為氛、4_氣、4_漠、4_氣、4_甲氧基、4_叔丁基、3_漠、3, 4_二氣或2, 4_二氣；R2為氛、氣、 漠或甲基。
3. 如權利要求1所述的含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽，其特征在于，所述含 氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽選自下列化合物： (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-氯苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3, 4-二氯苯基）哌 啶-4-基）甲酮鹽酸鹽； (4-(5-氯-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3, 4-二氯苯基）哌 啶-4-基）甲酮鹽酸鹽； (4-(5-氯-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-氯苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3-溴苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4- (5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-苯基哌啶-4-基）甲酮 鹽酸鹽； (4- (7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4- (4-叔丁基苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-氯苯基）哌啶-4-基）甲 酮鹽酸鹽； (4- (7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4- (3, 4-二氯苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-甲氧基苯基）哌 啶-4-基）甲酮鹽酸鹽； (4-(5-氯-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-溴苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(5-甲基-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-苯基哌啶-4-基）甲 酮鹽酸鹽； (4-(5-溴-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(3-溴苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-甲氧基苯基）哌啶-4-基） 甲酮鹽酸鹽； (4-(7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶-4-基）哌嗪-1-基）（4-(4-溴苯基）哌啶-4-基）甲 酮鹽酸鹽。
4. 權利要求1至3任一項所述的含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽的制備方法， 其特征在于，步驟如下： ⑴將4-氯-5-取代-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶溶解在DMF溶液中，加入三乙胺和Boc 保護的哌嗪，進行反應，反應后，經萃取、水洗、干燥、過濾、除去溶劑、分離純化，得到中間體 c，加入的4-氯-5-取代-7H-吡咯并[2, 3-d]嘧啶、三乙胺和Boc保護的哌嗪的摩爾比為 I ：1. 5 ：1. 1 ； (2) 將中間體c加入到氯化氫二氧六環溶液中，反應液室溫攪拌，減壓蒸除甲醇，過 濾，濾餅用乙酸乙酯洗，干燥，得中間體d，中間體c與氯化氫二氧六環溶液加入量的比為 lmmol:15ml ； (3) 將二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽加入二氯甲烷溶液中，冰浴狀態下邊攪拌便加入氫氧 化鈉水溶液，將二碳酸二叔丁酯加入到二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽的二氯甲烷溶液中，室溫攪 拌17-20h，加入二氯甲烷溶液，兩相分開，水相再用二氯甲烷溶液萃取，有機相干燥，過濾， 減壓蒸除溶劑，得中間體f;二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽、二碳酸二叔丁酯的摩爾比為1:1，每 1毫摩爾二（2-氯乙基）氨鹽酸鹽加入的氫氧化鈉水溶液的量為Iml ; (4) 將中間體f與取代苯乙腈加入到干燥的DMF溶液當中，攪拌并置于冰浴中，氫化鈉 分多次加入，之后將反應移到室溫當中，并油浴加熱反應；反應完后加入冰水淬滅，水相用 乙酸乙酯萃取，有機相洗滌，干燥，減壓蒸除溶劑，柱層析分離純化后，乙酸乙酯/石油醚重 結晶得中間體h ;中間體f、取代苯乙腈和氫化鈉加入的摩爾比為1 :1 :5 ; (5) 將中間體h溶解在乙醇當中，加入10mol/L的氫氧化鈉水溶液，反應液回流48h， 冷卻至室溫，倒入lmol/L的鹽酸水溶液，乙酸乙酯萃取，有機相水洗，干燥，減壓蒸除溶劑， 乙酸乙酯/石油醚重結晶，得中間體i ;每1摩爾中間體h所需lOmol/L的氫氧化鈉溶液為 3ml; (6) 將中間體i溶解在無水DMF中，室溫攪拌，加入EDCI，接著加入HOBT和DIEA，將 反應混合物在室溫下攪拌，冷卻至〇°C，中間體d加入分批加入到反應中，室溫下攪拌反應， TLC監測反應完成后，加入10倍DMF體積的冰水，沉淀析出完全后，過濾，水洗，干燥，得中間 體j ;中間體i、EDCI、HOBT、DIEA、中間體d加入的摩爾比為I :1. I :1. 1 :3 :1 ; (7) 將中間體j混懸于甲醇溶液中，加入4M的HCl-二氧六環溶液，室溫攪拌48h，減壓 蒸除甲醇溶液，溶液析出固體，過濾，濾餅用乙酸乙酯洗，干燥，得目標化合物a ;上述反應 中，每1毫摩爾中間體j所用甲醇、4M的HCl-二氧六環溶液分別為20ml、60ml。
5. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，反應的溫度為IKTC，反應 時間為16h。
6. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（4)中，柱層析的洗脫劑為石油醚： 乙酸乙酯=9:1。
7. 權利要求1至3任一項所述的含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽在制備抗腫瘤 藥物中的應用。
8. 如權利要求7所述的應用，其特征在于，所述抗腫瘤藥物為抗前列腺癌的藥物。
9. 一種具有Aktl激酶抑制活性的藥物制劑，其特征在于，該藥物制劑含有有效量的權 利要求1至3任一項所述的含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽。
10. 如權利要求9所述的藥物制劑，其特征在于，該藥物制劑還含有一種或多種藥學上 可接受的載體和/或賦形劑。
【專利摘要】本發明公開了一種含氮雜環苯基哌啶類化合物或其藥用鹽，其結構如通式a所示：其中，R1為氫，單取代或多取代鹵素、甲基、甲氧基、叔丁基或三氟甲基；R2為氫、氯、溴、甲基或乙基。本發明的化合物結構新穎，以哌啶環形式引入活潑氨基，使得側鏈氨基構型加固，化合物剛性加強。通過這種設計改造方式，得到了明顯具有較強Akt1激酶抑制活性和PC-3細胞株生長抑制活性的化合物。
【IPC分類】A61K31-519, C07D487-04, A61P35-00
【公開號】CN104876934
【申請號】CN201510240056
【發明人】趙桂森, 尹燕振, 劉洋, 張景雅, 楊得志
【申請人】山東大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月12日