一类硝基取代的吡啶盐类JAK抑制剂、制备方法及其用途

摘要

本发明涉及一类硝基取代的吡啶盐结构的JAK抑制剂、其制备方法、以及在制备治疗免疫性、炎性、自身免疫性或变应性疾病，或者移植排斥等疾病药物中的应用。其中，R选自硝基。

权利要求

1.具有通式I结构的化合物，

其中，R选自硝基。

2.权利要求1所定义的通式I化合物，选自：

3.合成权利要求1-2任一所定义的属于通式I的化合物的方法：化合物II先用强碱处理，再与化合物III反应，得到化合物IV；化合物IV先用强碱处理，再与1,2-二氯乙烷反应，得到化合物V；化合物V在加热下发生分子内取代反应，得到化合物I；其中，所述强碱选自正丁基锂、异丁基锂、叔丁基锂、苯基锂、二异丙基氨基锂，所述X＝Cl、Br、I，R的定义如权利要求1-2所述。

4.权利要求1-2之一所定义的通式I化合物在制备JAK抑制剂药物方面的用途。

5.权利要求4所述的用途，包括用于制备治疗免疫性、炎性、自身免疫性、变应性疾病、移植排斥疾病药物。

说明书

一类硝基取代的吡啶盐类JAK抑制剂、制备方法及其用途

技术领域

[0001] 本发明涉及免疫性、炎性、自身免疫性或变应性疾病，或者移植排斥等疾病的药物领域。具体地讲，本发明涉及对上述疾病具有治疗作用的一类含硝基取代的吡啶盐结构的JAK抑制剂、其制备方法，以及在制药上的用途。

背景技术

[0002] 激酶催化蛋白质、脂质、糖、核苷和其他细胞代谢物的磷酸化并在真核细胞生理学的所有方面起关键作用。特别地，蛋白激酶和脂质激酶参与信号传导过程，该过程控制对细胞外调节物或剌激物(如生长因子、细胞因子或趋化因子)响应的细胞的激活、生长、分化和存活。通常，蛋白激酶分为两类，优先磷酸化酪氨酸残基的蛋白激酶和优先磷酸化丝氨酸和/或苏氨酸残基的蛋白激酶。酪氨酸激酶包括跨膜生长因子受体如表皮生长因子受体(EGFR)和胞质非受体激酶如Janus激酶(JAK)。不适当地高蛋白激酶活性涉及许多疾病，包括癌症、代谢疾病、自身免疫性或炎性病症。这种效应可直接或间接地因为酶的突变、过度表达或不适当激活产生的控制机制故障而引起。在所有这些实例中，期望激酶的选择性抑制具有有益效应。

[0003] 己经成为目前药物开发焦点的一类激酶是非受体酪氨酸激酶的]anus激酶(JAK)家族。在哺乳动物中，该家族具有四个成员，JAK1、JAK2、JAK3和酪氨酸激酶2(TYK2)。每个蛋白质都具有激酶域和催化惰性假性激酶域。JAK蛋白质通过其氨基末端FERM(带4.1蛋白(Band-4.1)、埃兹蛋白(ezrin)、根蛋白(radixin)、膜突蛋白(moesin)域结合到细胞因子受体上。细胞因子与其受体结合后，激活JAKs并使受体磷酸化，从而产生用于信号传导分子(尤其是信号传感器的成员和转录激活子(Stat)家族)的停靠位点(docking sites)(Yamaoka等，2004，The Janus kinases(jaks).Genome Biology,5(12),p253)。在哺乳动物中，JAK1、JAK2和TYK2普遍表达。相反，JAK3的表达主要在造血细胞中并且受细胞发育与激活的高度调节(Musso等，1995,181(4),p1425-1431)。JAK一缺陷细胞系和基因靶向小鼠的研究己经揭示了JAKs在细胞因子信号传导中的基本的，不重复的功能。JAK1敲除小鼠显示围产期致死表型，可能与阻止其哺乳的神经作用有关(Rodig等，1998,Ce1l,93(3):373-383)。由于红细胞生成障碍，JAK2基因的删除导致在胚胎第12.5天时产生胚胎致死性(Neubauer等，1998,Ce1l,93(3),397-409)。有趣地，JAK3缺陷首次在患有常染色体隐性重度联合免疫缺陷(SCID)的人中被识别(Macchi等，1995,Nature,377(6544):65-68)。JAK3敲除小鼠也显示SCID但未显示非免疫性缺陷，表明JAK3抑制剂作为免疫抑制剂将在体内具有有限效应并因此成为用于免疫抑制的有前景的药物(Papageorgiou和Wikman,2004,Trends in Pharmacological Sciences,25(11),558-562)。在急性成巨核细胞白血病(AMKL)患者中己经观察到JAK3的激活突变(Walters等，2006,Cancer Cell,10(1),65-75)。JAK3的这些突变形式可将Ba/F3细胞转变为因子独立性生长并在小鼠模型中诱导巨核母细胞白血病的特征。

[0004] 与JAK3抑制有关的疾病和病症进一步描述于例如WO01/42246和WO2008/060301中。文献中己报道一些JAK3抑制剂可用于医学领域(O’Shea等，2004,Nat.Rev.Drug Discov.3(7):555-564)。据报道，有效的JAK3抑制剂(CP-690,550)在器官移植的动物模型(Changelian等，2003,Science,302(5646),875-888)和临床试验(参考:Pesu等，2008,Immunol.Rev.223,132-142)中显示效力。氟取代的嘧啶化合物作为JAK3抑制剂描述于WO-A2010/118986中。杂环基吡唑并嘧啶类似物作为JAK抑制剂描述于WO-A201 1/048082中。WO-A2008/129380涉及用于治疗异常细胞生长的磺酰胺衍生物。WO-A2006/117560和Journal of Molecular Graphics and Modelling(29)2010,309-320描述吡唑基氨基取代的嘧啶及其在治疗癌症中的用途。EP1054004A1描述嘧啶衍生物及其在炎症中的用途。

[0005] 本发明公开了一类含硝基取代的吡啶盐结构的JAK抑制剂，这些化合物可用于制备治疗免疫性、炎性、自身免疫性或变应性疾病，或者移植排斥等疾病的药物。

发明内容

[0006] 本发明的一个目的是提供一种具有通式I的良好活性的JAK抑制剂。

[0007] 本发明的另一个目的是提供制备具有通式I的化合物的方法。

[0008] 本发明的再一个目的是提供含有通式I的化合物在治疗免疫性、炎性、自身免疫性或变应性疾病，或者移植排斥等疾病方面的应用。

[0009] 现结合本发明的目的对本发明内容进行具体描述。

[0010] 本发明具有通式I的化合物具有下述结构式：

[0011]

[0012] 其中，R选自硝基。

[0013] 优选通式I的化合物具有以下结构，

[0014]

[0015] 本发明所述通式I化合物可以通过以下路线合成：

[0016]

[0017] 化合物II先用强碱处理，再与化合物III反应，得到化合物IV；化合物IV先用强碱处理，再与1,2-二氯乙烷反应，得到化合物V；化合物V在加热下发生分子内取代反应，得到化合物I；其中，所述强碱选自正丁基锂、异丁基锂、叔丁基锂、苯基锂、二异丙基氨基锂，所述X＝Cl、Br、I，R的定义如前所述。

[0018] 本发明所述通式I化合物具有JAK抑制作用，可作为有效成分用于制备免疫性、炎性、自身免疫性或变应性疾病，或者移植排斥等疾病治疗药物。本发明所述通式I化合物的活性是通过体外JAK的抑制试验来验证的。

[0019] 本发明的通式I化合物在相当宽的剂量范围内是有效的。例如每天服用的剂量约在1mg-700mg/人范围内，分为一次或数次给药。实际服用本发明通式I化合物的剂量可由医生根据有关的情况来决定。

具体实施方式

[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。需要说明的是，下述实施例仅是用于说明，而并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的教导所做出的各种变化均应在本申请权利要求所要求的保护范围之内。

[0021] 实施例1化合物I-1的合成

[0022]

[0023] 步骤A.化合物IV-1的合成

[0024] 化合物II-1(1.08g,10mmol)溶于10mL干燥的THF中，搅拌，在氮气气氛中冷却到-20℃，而后用注射器慢慢滴加1.6M的n-BuLi的正己烷溶液(6.25mL,10mmol)，滴加完毕后，反应混合物在该温度下继续搅拌1小时。用注射器再慢慢滴加III-1(2.16g,10mmol)溶于
3mL干燥的THF制成的溶液，滴加完毕后，反应混合物在该温度下搅拌半小时，而后升温至室温再搅拌过夜。反应混合物小心倾倒入200mL冰水中，搅拌，用50mL×3CH2Cl2萃取，合并萃取相，用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，残余物使用硅胶柱层析纯化，得到化合物IV-1，白色固体，ESI-MS,m/z＝244([M+H]+)。

[0025] 步骤B.化合物V-1的合成

[0026] 化合物IV-1(1.46,6mmol)溶于10mL干燥的THF中，搅拌，在氮气气氛中冷却到-20℃，而后用注射器慢慢滴加1.6M的n-BuLi的正己烷溶液(3.75mL,6mmol)，滴加完毕后，反应混合物在该温度下继续搅拌1小时。用注射器再慢慢滴加1,2-二氯乙烷(0.99g,10mmol)溶于3mL干燥的THF制成的溶液，滴加完毕后，反应混合物在该温度下搅拌半小时，而后升温至室温再搅拌过夜。反应混合物小心倾倒入200mL冰水中，搅拌，用50mL×3CH2Cl2萃取，合并萃取相，用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，残余物使用硅胶柱层析纯化，得到化合物V-1，白色固体，ESI-MS,m/z＝306([M+H]+)。

[0027] 步骤C.化合物I-1的合成

[0028] 化合物V-1(0.92g,3mmol)溶于10mL干燥的甲苯中，在氮气气氛中加热回流过夜，TLC显示反应完成。反应混合物冷却到室温后，加入10mL正己烷，搅拌1小时，抽滤收集固体，室温下真空干燥，得到化合物I-1，白色固体，ESI-MS,m/z＝270([M-Cl-]+)。

[0029] 实施例2-3

[0030] 参照实施例1的方法，合成了下表所列化合物。

[0031]

[0032] 实施例4化合物体外对JAK激酶的抑制作用

[0033] 使用如下文指定的测试，针对化合物抑制JAK1、JAK2和JAK3的能力来筛选化合物。

[0034] 使用杆状病毒表达系统，使人JAKl(aa850-1154)、JAK2(aa826-1132)、JAK3(aa795-1124)和TYK2(aa871-1187)的催化结构域表达为N端GST融合蛋白且其购自Carna Biosciences。使用生物素标记的肽--聚(GT)-生物素(CisBio)--作为底物来测定酶的洁性。反应中的肽浓度对于JAKl为60nM、对于JAK2为20nM、对于JAK3为140nM且对于TYK2为50nM。通过TR-FRET(时间分辨荧光能量转移(time-resolved fluorescence energy transfer))法来检测磷酸化的程度。对于在8mM MOPS(pH7.0)、10mM MgC12、0.05％β-疏基乙醇、0.45mg/mL BSA中的含有酶、ATP和肽的反应混合物中的各激酶测量化合物的IC50。反应中的ATP浓度对于JAK1为3μM、对于JAK2为0.2μM、对于JAK3为0.6μM且对于TYK2为1.8μM。
酶法反应在室温下进行30分钟。然后用20μL含有0.115μg/mL抗缬氨酸磷酸化(phosphoTyr)(PT66)-穴状化合物(CisBio)以及可变浓度的SA-XL665(CisBio)的浮灭检测缓冲液(50mM HEPES、0.5M KF、EDTA 0.25M、0.l％(w/v)BSA,pH7.5)未停止反应以保持SA-B比率恒定。孵育3小时，然后在设定为读取荧光共振能量传递的Victor2V光谱荧光计(PerkinElmer)上读取。

[0035]

[0036] 从上表结果可以看出，本发明的化合物对JAK具有很强的抑制作用，可以作为制备治疗免疫性、炎性、自身免疫性或变应性疾病，或者移植排斥等疾病的药物。