具有抗腫瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及具有抗腫瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制備 方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 癌癥是嚴(yán)重威脅人類生命的常見病和多發(fā)病，其死亡率僅次于心血管疾病而位居 第二。長期以來，癌癥的治療是醫(yī)藥領(lǐng)域的一大難題。近年來隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展，惡 性腫瘤細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)、血管生成以及細(xì)胞與胞外物質(zhì)的 相互作用等各種基本過程得以逐步闡明，人們開始將目光轉(zhuǎn)向選擇性作用于特定靶點的高 效、低毒、特異性強(qiáng)的分子靶向藥物。分子靶向藥物以一些與腫瘤細(xì)胞分化增殖相關(guān)的細(xì)胞 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的關(guān)鍵酶或蛋白受體（如蛋白激酶、細(xì)胞周期和凋亡調(diào)節(jié)因子、表皮生長因 子受體、血管內(nèi)皮生長因子受體等）為靶點，己成為當(dāng)今抗腫瘤藥物研發(fā)的重要方向。由于 小分子靶向藥物對腫瘤具有良好的選擇性，因而呈現(xiàn)出腫瘤靶向性；與傳統(tǒng)的化療藥物相 t匕，研發(fā)抗腫瘤小分子靶向藥物更具吸引力。
[0003] 某些轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常激活或失控是導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變的一個重要原因。Ras/ Raf/MEK/ERK和PI3K/Akt通路是表皮生長因子受體（EGFR)下游兩條重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 (Oncogene, 2005, 24:616 - 626 ;0ncogene, 2007, 26:3291 - 3310.)。Ras通過活化Raf激酶， 使MEK的2個絲氨酸殘基磷酸化，活化其底物ERK?；罨腅RK形成二聚體，轉(zhuǎn)入細(xì)胞核， 參與細(xì)胞的增殖、存活、分化和凋亡（ChemMedChem，2011，6(1) :38 - 48.)。經(jīng)證實Ras/Raf/ MEK/ERK信號通路與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，如該通路在非小細(xì)胞肺癌（NSCLC)，肝 癌，乳腺癌中常被異常激活，因而該通路的突變激活為人們通過抑制這條通路，以治療多種 癌癥提供了可能。Ras基因家族有多種亞型，K-Ras是其成員之一，編碼K-Ras蛋白，K-Ras的 GTP水解酶結(jié)構(gòu)域的第12號或13號密碼子（G12或G13)的突變，可導(dǎo)致K-Ras的持續(xù)激活 (NEnglJMed, 1987, 317 (15): 929 - 935.)。研究（BiochemResInt, 2012, 2012:940405.) 發(fā)現(xiàn)：Ras基因突變中，K-Ras基因突變占90%以上，而且在NSCLC中發(fā)生率高，如在肺腺癌 中突變率達(dá)30% -50%。Raf是信號通路Ras/Raf/MEK/ERK中的重要組成部分，包括3種同 工酶：A-Raf、B-Raf與c-Raf(也稱為Raf-1)(藥學(xué)進(jìn)展，2014, 38(1) :31 - 35.)。c-Raf是 一種涉及促有絲分裂信號從細(xì)胞膜傳導(dǎo)到核的蛋白激酶，主要在富血管的實體腫瘤，如腎 癌、肝細(xì)胞癌以及NSCLC中異常激活或過度表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)：c-Raf激活與K-Ras突變有著 直接的關(guān)聯(lián)性，當(dāng)上游K-Ras發(fā)生突變后，突變型K-Ras(通常為K-RasG12D)會激活c-Raf，并 引發(fā)Raf/MEK/ERK信號分子的級聯(lián)磷酸化反應(yīng)（CancerDiscov，2011，1 (2) : 128 - 136.)。 PI3K/Akt信號通路作為EGFR下游另一條重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，通過影響眾多效應(yīng)分子的 活化狀態(tài)，控制著腫瘤發(fā)生發(fā)展中至關(guān)重要的細(xì)胞生物學(xué)過程，包括細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)錄、翻譯、 代謝、血管新生以及細(xì)胞周期的調(diào)控。因此Ras/Raf/MEK/ERK及PI3K/Akt通路對研究和開 發(fā)腫瘤分子祀向藥物有著特殊的意義。
[0004] 索拉非尼（Sorafenib)是由德國拜耳公司和ONYX公司共同研制的口服多靶點 抗腫瘤藥物，2005年12月在美國上市，被FDA批準(zhǔn)用于治療晚期腎癌，并于2006年11月 在中國上市（CancerRes，2004,64(19):7099 - 7109;TO2007053573;W02013178581)。瑞 戈非尼（Regorafenib)為索拉非尼的升級換代產(chǎn)品，兩者均是新型信號轉(zhuǎn)導(dǎo)阻滯藥物， 并非典型的細(xì)胞毒藥物（US2014065212;CN103889399)。索拉非尼具有雙重抗腫瘤作用， 一方面通過抑制Raf?激酶，從而阻斷Ras/Raf/MEK/ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路而直接抑制腫瘤生 成；另一方面通過抑制幾種與新生血管生成和腫瘤發(fā)展有關(guān)的酪氨酸激酶受體的活性， 包括血管內(nèi)皮生長因子（VEGFR)，血小板衍生生長因子受體（PDGFR)和c-KIT原癌基因， 阻斷腫瘤新生血管生成，間接抑制腫瘤細(xì)胞的生長，從而起到抗腫瘤作用。臨床前研究顯 示，索拉非尼對人腫瘤的動物移植模型具有廣泛的抗腫瘤活性，包括甲狀腺癌、結(jié)腸癌、胰 腺癌、肺癌、肝癌、腎癌和卵巢癌（JClinOncol, 2011，29:69-75.);在具有RAS或B-RAF 基因突變的腫瘤中也同樣觀察到了索拉非尼的抗腫瘤活性；另外，在人結(jié)腸癌（HT-29和 Colo-205)和乳腺癌（MDA-MB-231)的動物移植模型中，索拉非尼能夠明顯抑制新生血管的 形成。在NSCLC中，由于K-Ras突變的增加，導(dǎo)致了Ras/Raf/MEK/ERK通路增殖信號的增 加，索拉非尼可以抑制這一信號傳導(dǎo)途徑，提示該藥可能對NSCLC的治療非常有效（Cancer Res，2009, 69 (16) : 6515-6521.)。隨著其抗腫瘤機(jī)制研究的不斷進(jìn)展，索拉非尼將成為腫瘤 一線或二線治療方案中的重要藥物。
[0005] 索拉非尼和瑞戈非尼具有不對稱的芳基脲結(jié)構(gòu)，脲基是其關(guān)鍵藥效團(tuán)，索拉非尼 的結(jié)構(gòu)式如下式VI所示。
【主權(quán)項】
1. 通式I、II和III所示的吡嗪-芳基脲衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽：
其中： R1表示氫或氟； R表示苯基、取代苯基、芐基、萘基、芳雜基或取代的芳雜基、以及丙基、正丁基、環(huán)戊基、 環(huán)己基、十一烷基、十二烷基、十六烷基或十八烷基。
2. 權(quán)利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物，其特征在干：所述的取代苯基，其苯環(huán)上 取代基選自心-ら烷基、C1-C4烷氧基、環(huán)己基、鹵素、乙炔基、芐基、三氟甲基、甲氧羰基、叔 丁氧撰基、乙醜基、乙醜氣基、苯甲醜基、苯基、硝基、氛基、十一烷基、十-烷基、十TK烷基、 十八烷基；其中C1-CJ^基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基，C1-C4烷氧基包括 甲氧基、乙氧基、異丙氧基、丁氧基； 所述的芳雜基選自：異噁唑基、噁唑基、噻唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、吡啶基、呋喃 甲基、喹啉基、喹唑啉基、嘧啶基、吡嗪基； 所述的取代的芳雜基，其芳雜環(huán)上取代基選自：甲基、叔丁基、氯、溴、硝基； 所述的取代包括單取代、相同基團(tuán)多取代或不同基團(tuán)多取代。
3. 權(quán)利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物，其特征在干：所述的吡嗪-芳基脲衍生物 是： 通式I、II和III中，R1表示氫或氟，R表示苯基、甲基苯基、二甲基苯基、甲氧基苯基、 二甲氧基苯基、三甲氧基苯基、2-乙基苯基、2, 6-二乙基苯基、4-異丙基苯基、4-叔丁基苯 基、氣苯基、氣苯基、3_氣_4_氣苯基、3_氣_4_氣苯基、2, 4_二氣苯基、3, 4_二氣苯基、3_二 氣甲基苯基、4_二氣甲基苯基、3_二氣甲基-4_氣苯基、2_甲基-5_硝基苯基、a-蔡基、 3 -萘基、芐基、5-甲基異噁唑基、5-叔丁基異噁唑基、環(huán)戊基或環(huán)己基。
4. 權(quán)利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物，其特征在干：所述的吡嗪-芳基脲衍生物 是： N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N' -(2, 4-二甲基）苯基脲， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N' -(3, 4-二甲基）苯基脲， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N'-(4-甲氧基）苯基脲， N-[4-(3-氣批嚷基-2-)氧基]苯基 -N' - (2, 6- 二乙基）苯基脈， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N' - (4-叔丁基）苯基脲， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N'-(4-三氟甲基）苯基脲， N-{3-[(3-氯吡嗪-2-亞氨基）]亞甲基}苯基-N'-(3-氯）苯基脲， N-{3-[(3-氯吡嗪-2-亞氨基）]亞甲基}苯基-N'-(3-氯-4-氟）苯基脲， N-{3_[ (3-氯批嗪_2_亞氨基）]亞甲基}苯基-N'-(3, 4-二氯）苯基脈。
5. 權(quán)利要求1所述的藥學(xué)上可接受的鹽包括：枸櫞酸鹽、酒石酸鹽、馬來酸鹽、草酸鹽、 蘋果酸鹽、乳酸鹽、對甲苯磺酸鹽、甲磺酸鹽、乙磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、氫鹵酸鹽、硫酸鹽、 磷酸鹽。
6. 權(quán)利要求1~4所述的吡嗪-芳基脲衍生物的制備方法，包括： 制備通式I的吡嗪-芳基脲衍生物步驟主要包含：用二氯甲烷溶解干燥的反應(yīng)物IV，加入催化量的三乙胺，室溫攪拌下滴加含有目標(biāo)產(chǎn)物所需R的異氰酸酯的二氯甲烷 溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)6~48h，除去溶劑，殘留物用蒸餾水洗滌后，經(jīng)二氯甲烷洗滌或經(jīng)硅 膠柱層析分離，最后干燥，得產(chǎn)品；所述反應(yīng)物IV為2-(4-氨基）苯氧基-3-氯吡嗪或 2- (3-氟-4-氨基）苯氧基-3-氯批嗪； 制備通式II和III的吡嗪-芳基脲衍生物步驟主要包含： 步驟A:中間體V的制備 向反應(yīng)器中加入2, 3-二氯吡嗪，和3-氨基芐胺或4-氨基芐胺，繼而加入1，4-二氧六 環(huán)和三乙胺，于80~IKTC，氮氣保護(hù)下攪拌反應(yīng)6~20h，冷卻至室溫，加入蒸餾水，用二 氯甲烷萃取，合并有機(jī)相，并用飽和食鹽水洗滌，之后加入干燥劑除去水分，再除去溶劑，得 到橙黃色固體粗產(chǎn)物，再經(jīng)硅膠柱層析分離，得白色固體，即中間體V; 步驟B:目標(biāo)產(chǎn)物的制備 用二氯甲烷溶解步驟A制備的中間體V，加入催化量的三乙胺，室溫攪拌下滴加含有目 標(biāo)產(chǎn)物所需R的異氰酸酯的二氯甲烷溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)6~48h，除去溶劑，殘留物用蒸餾 水洗滌后，經(jīng)二氯甲烷洗滌或經(jīng)硅膠柱層析分離，最后干燥，得產(chǎn)品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在干： 異氰酸酯與反應(yīng)物IV或中間體V的摩爾比0.9:1~1.5:1 ; 在步驟A，2, 3-二氯吡嗪與3-氨基芐胺或4-氨基芐胺的投料摩爾比為1:1~1:2. 5， 三乙胺與1，4-二氧六環(huán)的體積比為1:10~1:50,干燥劑選自無水硫酸鈉、無水硫酸鎂、4A 分子篩。
8. -種藥物組合物，包含權(quán)利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物或其藥學(xué)上可接受的 鹽。
9. ー種藥物組合物，包含以權(quán)利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物或其藥學(xué)上可接受 的鹽作為活性成分，以及藥學(xué)上可接受的賦型劑；所述藥學(xué)上可接受的賦型劑是指任何可 用于藥學(xué)領(lǐng)域的稀釋劑、輔助劑和載體。
10. 權(quán)利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽、以及權(quán)利要求8 或權(quán)利要求9所述的藥物組合物在制備抗腫瘤藥物中應(yīng)用，通過調(diào)節(jié)或抑制Ras/Raf/MEK/ ERK和PI3K/Akt中的ー種或多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常活化發(fā)揮抗腫瘤作用；所述腫瘤包 括：黑色素瘤、肝癌、腎癌、非小細(xì)胞肺癌、鼻咽癌、結(jié)腸直腸癌、胰腺癌、宮頸癌、卵巣癌、乳 腺癌、白血病、甲狀腺癌。
【專利摘要】具有抗腫瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制備方法與應(yīng)用。具有抗腫瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物，以索拉非尼為先導(dǎo)化合物，利用生物電子等排原理，保留索拉非尼的藥效團(tuán)―脲基，合理設(shè)計合成路線，以吡嗪環(huán)替換索拉非尼的A環(huán)，中間連接部分或保持不變，或以2-氟-4-氧基苯氨基替換，或以3-氨基芐氨基替換，或以4-氨基芐氨基替換，C環(huán)為脂肪基、芳環(huán)或芳雜環(huán)，它們都是索拉非尼的結(jié)構(gòu)類似物，可有效調(diào)節(jié)或抑制Ras/Raf/MEK/ERK和PI3K/Akt中的一種或多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常活化，具有明顯的抗腫瘤活性，市場開發(fā)前景良好。經(jīng)體外活性測試，三個系列化合物對A549細(xì)胞表現(xiàn)出較好的增殖抑制活性，部分化合物的體外活性優(yōu)于陽性對照藥物索拉非尼和吉非替尼。
【IPC分類】A61P35-02, C07D241-18, A61K31-4965, A61P35-00, C07D241-20
【公開號】CN104628659
【申請?zhí)枴緾N201510040449
【發(fā)明人】陳家念, 王先富, 吳德文, 張廣吉, 傅曉波, 李亭, 沈星燦, 蔣邦平, 紀(jì)仕辰, 覃江克, 黃春秋
【申請人】廣西師范大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月27日