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Title:
PIPERAZINOTRIZOLE COMPOUND, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND USE THEREOF IN DRUG PREPARATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/019468
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a piperazinotrizole compound represented by general formula I or an isomer, a pharmaceutically acceptable salt, ester, prodrug or hydrate thereof. Also provided are a method for preparing the compound, a drug composition containing the compound, and a use thereof as a high-selectivity poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1) inhibitor in the preparation of drugs for the prevention and/or treatment of PARP-related diseases.

Inventors:
ZHANG AO (CN)
MIAO ZEHONG (CN)
YE NA (CN)
HUAN XIAJUAN (CN)
SONG ZILAN (CN)
CHEN CHUANHUIZI (CN)
CHEN YI (CN)
DING JIAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/079998
Publication Date:
February 06, 2014
Filing Date:
July 24, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SHANGHAI INST MATERIA MEDICA (CN)
International Classes:
C07D487/04; A61K31/4985; A61K31/501; A61K31/502; A61P9/10; A61P25/28; A61P35/00
Domestic Patent References:
WO2012019427A12012-02-16
WO2012072033A12012-06-07
WO2007138351A22007-12-06
Foreign References:
US20090176765A12009-07-09
CN103172619A2013-06-26
CN102898377A2013-01-30
CN101641014A2010-02-03
CN101855221A2010-10-06
US20080161280A12008-07-03
Other References:
FATIMA, S. ET AL.: "Molecular docking and 3D-QSAR studies on inhibitors of DNA damage signaling enzyme human PARP-1", JOURNAL OF RECEPTORS AND SIGNAL TRANSDUCTION 1079-9893, vol. 32, no. 4, 1 August 2012 (2012-08-01), pages 214 - 224, XP008176567
See also references of EP 2881395A4
J. MED. CHEM., vol. 51, 2008, pages 6581 - 6591
J. MED. CHEM., vol. 51, 2008, pages 589 - 602
JOURNAL OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY, vol. 42, no. 4, 2005, pages 691 - 694
JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS, vol. 74, no. 7, 2011, pages 1630 - 1635
J MED. CHEM., vol. 51, 2008, pages 589 - 602
Attorney, Agent or Firm:
KINGSOUND & PARTNERS (CN)
北京金信立方知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求

1、一类如下通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物,

其中, A和 B各自独立地为氢或者取代或未取代的 C1-C8烃基, 并且 A和 B不同时 为氢, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C8脂族环, 取代或未 取代的 C6-C10芳环, 取代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 4-8元杂环, 或 者取代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 5-8元芳杂环, 其中, 所述取代的取 代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C8烷基, 其中, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、羟基、氨基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C2-C6垸氧羰基、 C2-C6链烯基、 C2-C6 炔基和 C6-C10芳基;

G为氢、 C1-C6垸基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C1-C6垸基氨基或 (C1-C6垸基 )2 氨基;

Z为氢、 C1-C6垸基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C1-C6垸基氨基或 (C1-C6垸基 )2 氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C8垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基、 氨基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C2-C6垸氧羰基和 C6-C10芳基。

2、根据权利要求 1所述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物, 其中, A和 B各自独立地为氢, 取代或未取代的 C1-C8垸基, 取代或未取代的 C2-C8链¾ 基, 或者取代或未取代的 C2-C8炔基, 并且 A和 B不同时为氢, 其中, 所述取代的取代 基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C7脂族环, 取代或未 取代的 C6-C8芳环, 取代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 4-7元杂环, 或取 代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 5-7元芳杂环, 其中, 所述取代的取代基 选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C6烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C2-C4垸氧羰基、 C2-C4链烯基、 C2-C4炔 基和 C6-C8芳基;

G独立地为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4 焼基) 2氨基;

Z独立地为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4 焼基) 2氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C6垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C2-C4垸氧羰基和 C6-C8芳基。

3、根据权利要求 2所述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物, 其中,

Α和 Β各自独立地为氢或者取代或未取代的 C1-C6垸基, 并且 A和 B不同时为氢, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C7脂族环或者取代或 未取代的 C6-C8芳环, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C6烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C2-C4垸氧羰基、 C2-C4链烯基、 C2-C4炔 基和 C6-C8芳基; G独立地为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4 焼基) 2氨基;

Z独立地为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4 焼基) 2氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C6垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基和氨基。

4、根据权利要求 3所述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物, 其中,

Α和 Β各自独立地为氢或 C1-C4垸基, 并且 A和 B不同时为氢;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C6脂族环或者取代或 未取代的 C6-C8芳环, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基; X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C4烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸氧羰基、 C2-C4链烯基和苯基;

G独立地为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 )2氨基; Z独立地为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 )2氨基; 并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C4垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基和氨基。

5、根据权利要求 4所述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物, 其中,

Α和 Β各自独立地为氢或甲基, 并且 A和 B不同时为氢;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成苯环;

X为氢或卤素;

Y为氢、 甲基、 2,2,2-三氟乙基、 烯丙基、 乙氧羰基乙基或苄基;

G独立地为氢、 甲基、 乙基、 甲氧基或二甲基氨基;

Z独立地为氢、 甲基、 乙基、 甲氧基或二甲基氨基; 并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R为氢、 单氟甲基、 二氟甲基或三氟甲基。

6、根据权利要求 1所述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、 前药或水合物, 其中, 所述哌嗪并三唑类化合物为下列化合物之一: 化

Li

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV 8ε

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV

7、一种制备权利要求 1所述的哌嗪并三唑类化合物的方法,所述方法包括如下步骤: 将原料 S (leq)和胺 D (leq)溶于 DMF中, 冰浴下依次加入 HBTU、 DIPEA, 逐渐 升温至室温反应过夜; 于冰浴下加入水, 用二氯甲垸萃取, 然后蒸除溶剂, 通过柱色谱分 离得 I表示的哌嗪并三唑类化合物,

D S

8、 权利要求 1-6中任一项所述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接 受的盐、 酯、 前药或水合物作为聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 -1抑制剂在制备预防和 /或治疗 与聚腺苷二磷酸核糖聚合酶相关疾病的药物中的用途。

9、 根据权利要求 8所述的用途, 其中, 所述与聚腺苷二磷酸核糖聚合酶相关疾病为 缺血性的疾病、 神经退行性疾病或癌症。

10、一种药物组合物, 其包含一种或多种治疗有效量的根据权利要求 1-6中任一项所 述的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐、酯、前药或水合物, 并可 任选进一步包含药学上可接受的载体或赋形剂。

Description:
哌嗪并三唑类化合物及其制备方法和制药用途

¾ ^领域

本发明涉及药物学领域,具体涉及一类含一个 或多个取代基的哌嗪并三唑类化合物或 其异构体或其药剂学上可接受的盐、酯、前药 或水合物, 其药物组合物, 其制备方法及其 作为新型高选择性聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 -1 (PARP1 )抑制剂在预防和 /或治疗与 PARP 相关疾病中的用途。 背景

1、 PARP的難雄和生物

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 [poly ADP-ribose) polymerase- 1, PARP]存在于真核细胞中 催化聚 ADP核糖化, 包括众多的家族成员。 其中 PARP1 是最早发现的具有催化多聚腺 苷二磷酸核糖基功能的细胞核酶,后来陆续分 离出了 PARP2、 PARP3、 PARP4 (VPARP)、 PARP5a (tankyrase 1 )、 PARP5b (tankyrase 2)、 PARP7(TiPARP)和 sPARPl 等亚型。 目 前根据 PARP1 的催化域的结构已确认了 18种具有潜在 PARP活性的结构亚型, 其中 PARP1 的结构比较完整, 包括三个主要的结构域: N端的 DNA结合域 (DBD) , 自身 修饰域(AMD)和 C端的催化域。 DBD 中含有两个锌指结构和 DNA链断裂敏感元件 (NLS) , 通过 NLS 接收 DNA链断裂的信号, 锌指结构就能与受损 DNA部位结合并 进行修复。在 PARP家族中, PARP-2与 PARP1 的同源性程度最高, 具有 69 %的同源性, 因此, 目前报道的 PARP1抑制剂均对 PARP2具有相当的活性。

2、 PARP与鶊

在已知的 PARP相关的功能中, PARP1 占主导地位, 具体包括: 1)修复 DNA和维 持基因组稳定性; 2)调节转录水平,调控有关蛋白的表达; 3 ) 影响复制和分化, 参与维持 端粒长度; 4)调控细胞死亡及清除机体内部受损细胞。 因此, 通过抑制 PARP1的活性可 抑制 PARP1介导的 DNA修复机制, 提高放疗和化疗对肿瘤细胞 DNA的损伤, 因而对肿 瘤有治疗作用。

虽然 PARP具有 DNA修复功能,但是当 DNA的损伤过度难以被修复时, PARP被 过度激活, 倾向于一种"自杀机制"而大量消耗底物烟酰胺 嘌呤二核苷酸 (NAD + ) 和 ATP, 使细胞能量耗竭, 导致细胞坏死, 最终引起器官组织的损伤, 这是脑损伤以及神经 退行性疾病的发病机制之一。研究表明 PARP1 抑制剂在脑缺血性损伤、 休克、 阿尔茨海 默病和帕金森病等疾病的动物模型中显示出较 好的效果。 因此, PARP1 抑制剂对于各种 缺血性疾病和神经退行性疾病有治疗作用。

3、 PARP抑讓

Armin等以 PARP 的底物 NAD+为模板进行研究发现 PARP1 的催化活性部位可 以大致分为供给和接受两个域。接受域与聚腺 苷二磷酸核糖链的 ADP部位结合。供给域 与 NAD+结合,此部位还可以分成三个亚结合域, 别为烟酰胺-核糖结合部位(NI site)、 磷酸结合部位 (PH site) 和腺苷-核糖结合部位(AD site)。 大部分的 PARP抑制剂都是 与 PARP 的 NI site相互作用, 竞争性抑制 NAD+的, 因此与烟酰胺的结构具有相似性, 如阿斯利康制药公司开发的 AZD2281 (olaparib/KU-59436;)就是一种口服 PARP小分子抑 制剂, 在与顺铂、卡铂、紫杉醇等药物联用治疗卵巢 癌、乳腺癌和实体瘤的研究中显示了 良好的开发

然而, 化合物 AZD2281体内作用时间和半衰期较短 (<1小时), 生物利用率也较低 (<15%), 这给进一步研发带来了困难。 导致这些缺点的原因很多, 分子结构中的环状三 级胺是导致代谢不稳定性的主要原因之一。 环状三级胺通过氧化酶或 P450代谢酶的作用 形成氧化产物 I或亚胺中间体 II (如上图所示), 进而产生一系列的氧化产物, 包括 N-脱 垸基化、 环羟基化、 a-羰基化、 N-氧化和开环等代谢物, 从而导致药物分子代谢失活, 甚 至毒性, 如部分环状三级胺会通过亚胺中间体代谢成为 MPTP(1-甲基- 4-苯基- 1, 2, 3, 6- 四氢吡啶;)或苯环己哌啶(致幻剂)等从而 生中枢神经系统毒性。 同时, AZD2281由于 对 PARP家族成员的选择性较低, 尤其是对端粒酶 Tankyrasel 和 Tankyrase 2的选择性较 低, 临床上可能导致安全隐患。 因此, 本发明主要是在综合分析 PARP1 晶体结构及其与小分子化合物如 AZD2281 的结合特点的基础上,保留影响活性的关键氢 键作用点即酰胺片段,重点对其疏水性作用 区进行结构修饰, 尤其是通过: 1 ) 引入含取代基的哌嗪并三唑环体系, 增加三级胺的位 阻或对代谢位点进行取代以降低化合物在体内 P450细胞色素酶系作用下的氧化代谢能 力, 从而增加分子体内稳定性以及降低产生毒性代 谢物的可能性; 2) 在哌嗪环上引入一 个或多个取代基, 增加对端粒酶 Tankyrasel 和 Tankyrase 2的选择性, 进而提高化合物作 为 PARP1抑制剂在疾病治疗方面的安全性。 因此, 我们设计了一类含一个或多个取代基 的哌嗪并三唑类化合物, 作为新型高选择性 PARP1抑制剂用于各种缺血性的疾病、 神经 退行性疾病和癌症的治疗药物。 发明内容

本发明一个的目的是提供一类如下通式 I表示的含一个或多个取代基的哌嗪并三唑 类化合物或其异构体或其药剂学上可接受的盐 、 酯、 前药或水合物。

本发明的另一目的是提供该类化合物的制备方 法。

本发明的又一目的是提供该类化合物作为新型 高选择性 PARP1抑制剂在制备预防和 / 或治疗与 PARP (聚腺苷二磷酸核糖聚合酶) 相关疾病的药物中的用途, 所述与 PARP相 关疾病包括各种缺血性的疾病 (大脑、 脐带、 心脏、 消化管、 视网膜等)、 神经退行性疾 病(帕金森氏症、 阿尔茨海默病、 肌肉萎缩症等)和癌症(乳腺癌、 卵巢癌、 肝癌、 黑素 瘤、 前列腺癌、 结肠癌、 胃癌和实体瘤等)。

本发明的另一目的是提供包含治疗有效量的一 种或多种哌嗪并三唑类化合物或其药 学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物的药物组合物。

本发明的再一个目的是提供一种预防和 /或治疗与 PARP相关疾病的方法。

为了实现上述目的, 本发明提供了如下通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物或其异构 体或其药剂学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物:

I

其中, A和 B各自独立地为氢或者取代或未取代的 C1-C8烃基, 并且 A和 B不同时 为氢, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C8脂族环, 取代或未 取代的 C6-C10芳环, 取代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 4-8元杂环, 或 者取代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 5-8元芳杂环, 其中, 所述取代的取 代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C8烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C2-C6垸氧羰基、 C2-C6链烯基、 C2-C6炔 基和 C6-C10芳基;

G为氢、 C1-C6垸基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C1-C6垸基氨基或 (C1-C6垸基 ) 2 氨基;

Z为氢、 C1-C6垸基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C1-C6垸基氨基或 (C1-C6垸基 ) 2 氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C8垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基、 氨基、 C1-C6垸氧基、 C2-C6垸羰基、 C2-C6垸氧羰基和 C6-C10芳基。

优选地, 在通式 I化合物中,

Α和 Β各自独立地为氢, 取代或未取代的 C1-C8垸基, 取代或未取代的 C2-C8链烯 基, 或取代或未取代的 C2-C8炔基, 并且 A和 B不同时为氢, 其中, 所述取代的取代基 选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C7脂族环, 取代或未 取代的 C6-C8芳环, 取代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 4-7元杂环, 或取 代或未取代的含有 1-3个选自 N、 0和 S原子的 5-7元芳杂环, 其中, 所述取代的取代基 选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C6烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C2-C4垸氧羰基、 C2-C4链烯基、 C2-C4炔 基和 C6-C8芳基;

G为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 ) 2 氨基;

Z为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 ) 2 氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢、 取代或未取代的 C1-C6垸基; 所述取代的取代基选自^素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C2-C4垸氧羰基和 C6-C8芳基;

进一步优选地, 在通式 I化合物中,

Α和 Β各自独立地为氢或者取代或未取代的 C1-C6垸基, 并且 A和 B不同时为氢, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C7脂族环或者取代或 未取代的 C6-C8芳环, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基;

X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C6烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C2-C4垸氧羰基、 C2-C4链烯基、 C2-C4炔 基和 C6-C8芳基;

G为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 ) 2 氨基;

Z为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸羰基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 ) 2 氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C6垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基和氨基;

进一步优选地, 在通式 I化合物中,

Α和 Β各自独立地为氢或 C1-C4垸基, 并且 A和 B不同时为氢;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成取代或未取代的 C4-C6脂族环或者取代或 未取代的 C6-C8芳环, 其中, 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝基、 羟基和氨基; X为氢、 卤素、 羟基或氰基;

Y为氢或者取代或未取代的 C1-C4烷基, 所述取代的取代基选自¾素、 氰基、 硝基、 羟基、 氨基、 C1-C4垸氧基、 C2-C4垸氧羰基、 C2-C4链烯基和苯基;

G为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 ) 2 氨基; Z为氢、 C1-C4垸基、 C1-C4垸氧基、 C1-C4垸基氨基或 (C1-C4垸基 ) 2 氨基; 并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R选自氢或者取代或未取代的 C1-C4垸基; 所述取代的取代基选自卤素、 氰基、 硝 基、 羟基和氨基;

特别优选地, 在通式 I化合物中,

Α和 Β各自独立地为氢或甲基, 并且 A和 B不同时为氢;

或者, A和 B与相连接的碳原子一起形成苯环;

X为氢或卤素;

Y为氢、 甲基、 2,2,2-三氟乙基、 烯丙基、 乙氧羰基乙基或苄基;

G为氢、 甲基、 乙基、 甲氧基或二甲基氨基;

Z为氢、 甲基、 乙基、 甲氧基或二甲基氨基;

并且 Y、 G和 Ζ不同时为氢;

R为氢、 单氟甲基、 二氟甲基或三氟甲基。

本领域普通技术人员可以理解,通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物还可存在互变异 体的形式。 通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物的互变形式可包 但不限于由如下通式 II 表示的结构:

本发明的典型化合物包括, 但不限于以下化合物: L

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV 6

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV 本发明的另一方面提供了通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物的制备方法,所 方法包 括如下如下步骤:

D S

原料 S的合成可参考文献 J Med. Chem. 2008, 51, 6581-6591 ; US2008161280; 以及 WO2007138351 , 其中, HBTU是苯并三氮唑 -Ν,Ν,Ν',Ν'-四甲基脲六氟磷酸酯, DIPEA是 二异丙基乙胺, DMF是 Ν,Ν-二甲基甲酰胺。

将原料 S ( leq) 与购买或合成的胺 D(leq)溶于 DMF中, 冰浴下依次加入 HBTU、 DIPEA, 逐渐升温至室温反应过夜。于冰浴下加入水, 用二氯甲垸萃取, 二氯甲垸层用饱 和食盐水洗, 干燥, 蒸除溶剂, 通过柱色谱分离得到通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物。

本发明的再一个方面还提供了通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物或其异构体或其 剂 学上可接受的盐、 酯、 前药或水合物的用途, 其作为新型高选择性 PARP1抑制剂, 在制 备用于预防和 /或治疗与 PARP (聚腺苷二磷酸核糖聚合酶)相关疾病的药物 的用途, 即 各种缺血性的疾病 (大脑、 脐带、 心脏、 消化管、 视网膜等)、 神经退行性疾病 (帕金森 氏症、 阿尔兹海默病、 肌肉萎缩症等)和癌症(乳腺癌、 卵巢癌、 肝癌、 黑素瘤、 前列腺 癌、 结肠癌、 胃癌和其它实体瘤等)。

在本发明的又一个方面, 提供了一种药物组合物, 其包含治疗有效量的一种或多种通 式 I表示的哌嗪并三唑类化合物或其药学上可接 的盐、酯、 前药和或其水合物, 并可任 选进一步包含药学上可接受的载体或赋形剂。

在本发明的又一个方面, 提供了一种 PARP1抑制剂, 其包含治疗有效量的一种或多 种通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物或其药学上可接 的盐、酯、 前药和或其水合物, 并 可任选进一步包含药学上可接受的载体或赋形 剂。

本发明的又一个方面提供了预防和 /或治疗与 PARP相关疾病的方法,所述方法包括施 用治疗有效量的通式 I表示的哌嗪并三唑类化合物或其药学上可接 的盐、酯、前药和或 其水合物或本发明的上述药物组合物给患者。 附图说明 图 1为消旋体 S3的谱图;

图 2为光学异构体 S3-(+)谱图;

图 3为光学异构体 S3- (-)谱图。 具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述, 但这些实施例并不限制本发明的范围。 一、 制备 例

^- MR用 Varian MercuryAMX300型仪测定; MS用 VG ZAB-HS或 VG-7070型仪 测定, 除注明外均为 EI源(70ev) ; 所有溶剂在使用前均经过重新蒸馏, 所使用的无水溶 剂均是按标准方法干燥处理获得; 除说明外, 所有反应均是在氮气保护下进行并 TLC跟 踪,后处理时均经饱和氯化钠水溶液洗涤和无 水硫酸钠干燥过程;产品的纯化除说明外均 使用硅胶(200 300目)柱色谱法;其中硅胶(200 300目)由青岛海洋化工厂生产, GF254 薄层硅胶板由烟台江友硅胶开发有限公司生产 。

1化 S1的合成

其中, 原料 S的合成参考文献 J Med. Chem. 2008, 51, 6581-6591, 原料 1-1的合成参 考文献 J Med. Chem. 2008, 51, 589-602, HBTU是苯并三氮唑 -Ν,Ν,Ν',Ν'-四甲基脲六氟磷 酸酯, DIPEA是二异丙基乙胺, DMF是 N,N-二甲基甲酰胺。

将中间体 S ( leq) 与 8-苄基 -3-三氟甲基 -5,6,7,8-四氢 [1,2,4]三唑 [4,3-a]哌嗪(leq)溶于 DMF中, 冰浴下依次加入 HBTU ( 1.2eq), DIPEA ( 2eq), 逐渐升温至室温反应过夜。 于 冰浴下加入水, 用二氯甲垸萃取 2次, 二氯甲垸层用饱和食盐水洗, 干燥, 蒸除溶剂, 柱 层析得白色泡状物 Sl。 NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 11.69 (s, 0.5Η), 11.45 (s, 0.5H), 8.44 (s,lH), 7.97—7.62 (m, 3H), 7.41—6.69 (m,7H), 6.33 (s,lH), 5.26 (d, J = 40.2 Hz, 1H), 4.29 (s, 2H), 4.09 (s, 1.5H), 3.89 (s, 1H), 3.62 (m, 1.5H), 3.18 (s, 1H), 2.86 (m, 1H).

2化 S2的合成

2-1 S2 其中原料 2-1的合成参考文献 J Μέ¾/. Chem. 2008, 51,589-602.

S2合成方法与 SI相同。 S2的分析数据: ^ NMR POO MHz, CDC1 3 ) δ 11.59 (s, 0.65Η), 11.47 (s, 0.35H), 8.56〜8.29 (m, 1H), 7.90〜7.59 (m, 3H), 7.33 (m,2H), 7.06 (m, 1H), 6.21〜 6.17 (m, 0.5H), 5.86 (m,0.5H), 5.47〜4.72 (m,3H), 4.30 (s, 2H), 4.21 -3.82 (m, 2H), 3.71 (m, 1H), 3.47 - 2.47 (m, 3H).

3化

其中原料 3-1的合成参考文献 J Λ/έ¾/. Chem. 2008, 57,559-602 =

S3合成方法与 SI相同。 S3的分析数据: ^ NMR POO MHz, CDCI3) δ 12.19 (s, 0.33H), 12.01 (s,0.67H), 8.37 (d, J= 7.4 Hz, 1H), 7.71 (m, 3H), 7.48〜7.28 (m, 2H), 7.04 (t, J= 8.8 Hz, 1H), 4.88 (m, 1H), 4.76〜4.41 (m,2H), 4.22 (s, 2H), 3.72 (s,lH), 3.46-3.41 (m, 1H), 1.49 (d, J = 6.3 Hz,3H).

4化合物 S4 ¾^成

其中原料 4-1的合成参考文献 J Chem. 2008, 57,559-602 =

S4合成方法与 SI相同。 S4的分析数据: ¾ NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.13 (s, 1H), 8.33 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 7.65 (m, 3H), 7.35 (s, 2H), 7.01 (t, J = 8.1 Hz, 1H), 6.02 (s, 0.5H), 5.18—4.88 (m,0.5H), 4.25 (s, 2H),4.20〜3.80 (m, 3H), 3.68 (m, 1H), 1.63 (d, J = 4.5 Hz, 2H) : 1.46 (s, 1H).

5化合物 S5的合成

其中原料 5-1的合成参考文献 J Met/. Chem. 2008, 57,5<^-602。

S5合成方法与 SI相同。 S5的分析数据: NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 11.93 (s, 0.3H), 11.79 (d, J = 13.8 Hz,0.7H), 8.43 (d, J = 7.5 Hz,lH), 7.73 (m, 3H), 7.36 (m, 2H), 7.07 (m,lH), 6.10 (t, J = 6.9 Hz,0.25H), 5.09 (d, J = 7.2 Hz,0.25H), 4.89 (d, J = 14.1 Hz, 0.25H), 4.67 (s,0.25H), 4.55—4.37 (m,lH), 4.35〜4.24 (m, 2H), 3.87—3.53 (m, 0.5H),3.46〜3.18 (m, 1H), 3.12—3.05 (m, 0.5H),1.71〜1.43 (m, 6H).

其中原料 6-1的合成参考文献 J Met/. Chem. 2008, 57, 559-602 0

S6合成方法与 SI相同。 S6的分析数据: ¾ MR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.11 (s, 0.3Η),δ 11.94 (s, 0.7Η), 8.39 (d, J= 7.2 Hz, 1H), 7.70 (d, J = 7.2Hz, 3H), 7.36 (d, J= 5.4 Hz, 2H), 7.03 (t, J = 8.7 Hz, 1H), 5.14 (s,0.5H), 4.76 (s, 1.5H), 4.27 (s,2H), 3.98 (s, 1.5H), 3.52 (s,0.5H), 1.62 (s, 4.35H), 1.40 (s, 1.68H).

7化合物 S7的合成

S7

其中原料 7- 1的合成参考文献 J Met/. Chem. 2008, 51, 589-602 , TMEDA为四甲基乙 二胺。

中间体 7-2的合成:

将原料 7- 1 (1 eq)溶解在四氢呋喃中, -78 °C下加入 TMEDA(1.5eq), l Omin后缓慢滴加 n-BuLi, l Omin后加入烯丙基溴, 滴完后 20min关闭制冷。 饱和氯化胺淬灭后用二氯甲垸 萃取两次, 二氯甲垸层用饱和食盐水洗, 干燥, 蒸除溶剂, 柱层析得中间体 7-2。 NMR (300 MHz, CDC13) δ 5.98 - 5.36 (m, 2H), 5.24 - 4.83 (m, 2H), 4.63 - 4.26 (m, 2H), 3.29 (m, 1H), 2.82 (s, 1H), 2.67 (m, H), 1.55 - 1.37 (m, 12H).

中间体 7-3的合成:

将原料 7-2溶解在乙醇中, 加入 6N盐酸, 室温搅拌过夜, 直接减压蒸干溶剂备用。 S7合成方法与 S 1相同。 S7的分析数据: ^ NMR POO MHz, CDC1 3 ) δ 11.89〜11.78 (m, 1H), 8.42 (d, J = 7.5 Hz,lH), 7.72 (m, 3H), 7.38 (m, 2H), 7.06 (m, lH), 6.25〜6.19 (m, 0.5H), 5.87 (m,0.5H), 5.49—4.73 (m,3H), 4.30 (s, 2H), 4.20—3.80 (m, 3H), 3.45—2.44 (m,2H), 1.72〜1.45 (m, 3H).

8化合物 S8的合成

中间体 8-1的合成:

合成方法与 7-2的合成相同。化合物 8-1的分析数据: NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ.38-7.19 (m, 3Η), 7.12 (d, J= 6.0 Hz,2H), 5.68 (dd, J= 9.1, 3.8 Hz,lH), 4.49-4.15 (m, 2H),.39 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 3.19 (dd, J = 13.7, 9.7 Hz, 1H), 2.91 (dd, J = 14.3, 10.1 Hz, 1H),.30—1.07 (m, 12H).

中间体 8-2的合成:

将原料 8-1溶解在乙醇中, 加入 6N盐酸, 室温搅拌过夜, 直接减压蒸干溶剂备用。 终产物 S8的合成:

S8合成方法与 S1相同。化合物 S8的分析数据: iH NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 11.70, 0.5Η), 11.46 (s, 0.5H), 8.44 (s,lH), 7.78 (m, 3H), 7.43〜6.68 (m,7H), 6.35 (s,lH), 5.28 (m,H), 5.17〜4.67 (m,lH), 4.30 (s, 2H), 4.09 (m,2H), 3.48〜3.14 (m, 2H), 1.75-1.48 (m, 3H).

S9及中间体的合 与 S8相同。 化^ ί S9的分析数据: NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.12 (s, 0.4Η),δ 11.96 (s, 0.6H), 8.36 (d, J= 7.2 Hz, 1H), 7.70 (d, J= 7.2 Hz, 3H), 7.36 (d, J = 5.4 Hz, 2H), 7.03 (t, J= 8.7 Hz, 1H), 6.00 (s, 0.5H), 5.15〜4.85(m,0.5H), 4.28 (s,2H), 3.95 (s, 1.5H), 3.50 (s,0.5H), 1.60-1.34 (m, 9H).

10 S10的合成

其中原料 10-1 的合成参考文献 Journal of Heterocyclic Chemistry, 2005 , 42(4), 691-694。

中间体 10-2的合成:

将原料 10-1溶解在 80%水合肼中, 加热至 120°C反应, 反应完全后冷却至室温再放 置冰箱,大量固体析出,过滤,烘干得粗品 10-2。 iH NMR (300 MHz, DMSO) δ 7.48 (s, 1Η), 7.41 (s, 1H), 7.35 (s, 1H), 4.11 (s, 2H), 3.99(s, 3H).

中间体 10-3的合成:

将三氟乙酸酐于冰浴下冷却后, 分批加入 10-2后, 在此温度下搅拌 lOmin缓慢升至 室温反应, 反应完全后将反应液减压蒸出后加入多聚磷酸 , 加热至 120°C反应过夜, 冷却 后将反应液倒入冷却的浓氨水中, 过滤得粗品 10-3。 ^ NMR POO MHz, DMSO) δ 9.51 (s, 1Η), 8.08 (s, 1Η), 4.02 (s, 3Η).

中间体 10-4的合成:

将中间体 10-3溶解在甲醇中, 加入钯碳, 氢气置换反应过夜。 反应完全后将钯碳过 滤, 浓缩滤液得 10-4. ¾ NMR (300 MHz, CDC13) δ 5.43 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 4.28 (d, J = 16.8 Hz, 1H), 4.07 (d, J = 16.8 Hz, 1H), 3.39 (s, 3H), 3.18 (dd, J = 13.5, 3.9 Hz, 1H), 3.03 (d, J = 13.5 Hz, 1H), 2.20 (s, 1H).

终产物 s 10的合成: SIO合成: ¾¾与 SI相同, SIO的分析数据: NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.21 (s, 0.4H), 12.01 (s,0.6H), 8.35 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.69 (m, 3H), 7.46-7.28 (m, 2H), 7.02 (t, J = 8.7 Hz, IH), 5.66 (m, 1H), 4.88 (m, 1H), 4.76 (m,lH), 4.22 (s, 2H), 3.92 (s,lH),3.71〜3.52 (m, IH), 3.35 (s, 3H).

11化^ f Sll的合成

终产物 S l l及其相关中间体的合成与 S10相同。

11-2的分析数据: ¾ NMR (300 MHz, DMSO) δ 7.45 (s, IH), 7.38 (s, 1H), 7.32 (s, 1H), 4.09 (s, 2H), 3.09(s, 6H).

11-3的分析数据: ¾ NMR (300 MHz, DMSO) δ 9.10 (s, IH), 8.01 (s, 1H), 3.21 (s, 6H).

11-4的分析数据: ¾ NMR (300 MHz, CDC13) δ 5.18 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 4.18 (d, J = 16.8 Hz, 1H), 4.01(d, J = 16.8 Hz, 1H), 3.18 (dd, J = 13.5, 3.9 Hz, 1H), 3.03 (d, J = 13.5 Hz, IH) ,2.28 (s, 6H), 2.20 (s, IH).

Sll的分析数据: ^ MR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.22 (s, 0.4H), 12.02 (s,0.6H), 8.33 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.66 (m, 3H), 7.46〜7.28 (m, 2H), 7.00 (t, J = 8.7 Hz, 1H), 5.26 (m, 1H), 4.86—4.65 (m, 2H), 4.21 (s, 2H), 3.90 (s,lH), 3.70—3.50 (m, 1H),2.31 (m, 6H).

12化合物 S12的合成

其中中间体 12-1 合^ L参考文橡 Journal of Natural Products, 2011 , 74(7), 1630-1635。 中间体 12-4的合成与 11-4合成方法相同,后面按照前面所述中间体 7-3的合成方法 得到中间体 12-7, 最后缩合得到终产物 S12。

化合物 12-2的分析数据: NMR (300 MHz, DMSO) δ 7.52 (s, 1H), 7.41 (s, 1H), 7.35 (s, 1H), 4.21 (s, 2H), 3.02(q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.10 (t, J = 7.0 Hz, 3H).

化合物 12-3的分析数据: ¾ NMR (300 MHz, DMSO) δ 9.01 (s, 1H), 7.92 (s, 1H), 3.03(q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.15 (t, J = 7.0 Hz, 3H).

化合物 12-4的分析数据: ^ NMR (300 MHz, CDC13) δ 4.12 (m, 1H), 4.01 (d, J = 16.8 Hz, 1H), 3.83(d, J = 16.8 Hz, 1H), 3.12 (dd, J = 13.5, 3.9 Hz, 1H), 2.88 (d, J = 13.5 Hz, 1H), 2.20 (s, 1H), 1.75(q, J = 7.0 Hz, 2H), 0.95 (t, J = 7.0 Hz, 3H).

化合物 12-6的分析数据: NMR (300 MHz, CDC13) δ 5.57 (m, 1H), 4.78-4.16 (m, 2H), 3.29 (m, 1H), 1.73〜 1.62 (m, 5H),0.95 (m, 3H).

化合物 S12的分析数据: NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 11.96 (s, 0.3H), 11.81 (d, J = 13.8 Hz,0.7H), 8.45 (d, J = 7.5 Hz,lH), 7.75 (m, 3H), 7.37 (m, 2H), 7.07 (m,lH), 6.14 (t, J = 6.9 Hz,0.25H), 5.06 (d, J = 7.2 Hz,0.25H), 4.89 (d, J = 14.1 Hz, 0.25H), 4.66 (s,0.25H), 4.54— 4.40 (m,lH), 4.30—4.28 (m, 2H), 3.81—3.48 (m, 0.5H),3.48〜3.09 (m, 1H), 3. 10—3.02 (m, 0.5H),1.81〜1.43 (m, 5H), 0.96 (m,3H).

13化合物 S13的合成

化合物 S13的合成与化合物 S12合成方法相同。

化合物 S13的分析数据: NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 11.83 (s, 0.3H), 11.67 (d, J = 13.8 Hz,0.7H), 8.32 (d, J = 7.5 Hz,lH), 7.59 (m, 3H), 7.21 (m, 2H), 7.01 (m,lH), 6.15 (m, 0.25H),5.45 (m,lH) ,5.09—4.85 (m,0.75H), 4.55〜4.39 (m, 2H), 3.79—3.42 (m, 0.5H),3.46〜 3.18 (m, 1H), 3.12—3.05 (m, 0.5H), 2.30 (m, 6H),1.67〜1.36 (m, 3H).

14化 S14的合成

化合物 S14的合成与化合物 S12合成方法相同 HNMR POO MHz, CDCI3) δ 11.98 (s, 0.3H), 11.80 (d, J = 13.8 Hz,0.7H), 8.47 (d, J = 7.5 Hz,lH), 7.65 (m, 3H), 7.30 (m, 2H), 7.12 (m,lH), 6.35 (m, 0.25H), 5.87 (m,lH) , 5.15-4.92 (m, 0.75H), 4.64〜4.41 (m, 2H), 4.13 (s, 3H), 3.98-3.68 (m, 0.5H), 3.59-3.33 (m, 1H), 3.22〜3.12 (m, 0.5H), 1.79-1.51 (m, 3H).

15化合物 S15 成

S15

化合物 S15的合成与化合物 S12合成方法相同 HNMR OOMHZ, CDC1 3 ) δ 12.01 (s, 0.3H), 11.89 (d, J= 13.8 Hz,0.7H), 8.51 (d, J= 7.5 Hz,lH), 7.78 (m, 3H), 7.39 (m, 2H), 7.12 (m,lH), 6.08 (t, J= 6.9 Hz,0.25H), 5.11 (d, J= 7.2 Hz,0.25H), 4.92 (d, J = 14.1 Hz, 0.25H), 4.72 (s,0.25H), 4.59—4.42 (m,lH), 4.37—4.27 (m, 2H), 3.92〜3.56 (m, 0.5H), 3.51〜3.22 (m, 1H), 3.15—3.07 (m, 0.5H), 2.85 (m, 2H) , 1.71〜 1.43 (m, 3H).

S16

化合物 S16的合成与化合物 S12合成方法相同 ^HNMRPOO MHz, CDC1 3 ) δ 11.93 (s, 0.3H), 11.79 (d, J= 13.8 Hz,0.7H), 8.43 (d, J= 7.5 Hz,lH), 7.73 (m, 3H), 7.36 (m, 2H), 7.07 (m,lH), 6.10 (t, J= 6.9 Hz,0.25H), 5.09 (d, J= 7.2 Hz,0.25H), 4.89 (d, J = 14.1 Hz, 0.25H), 4.67 (s,0.25H), 4.55〜4.37 (m,lH), 4.35—4.24 (m, 2H), 3.87—3.53 (m, 0.5H),3.46〜3.18 (m, 1H), 3.12〜3.05 (m, 0.5H),1.71〜1.43 (m, 6H).

1

其中原料 17-2的合成参考文献 J Med. Chem. 2008, 57, 559-602 »

中间体 17-3的合成:

将二氟乙酸酐冷却后, 冰浴下分批加入 17-2, 加毕在此温度下反应 lOmin后, 将温 度缓慢升至室温, 反应完全后将反应液减压浓缩后, 加入适量多聚磷酸, 加热至 120°C反 应过夜。 冷却后将反应液倒入冷却的浓氨水中, 过滤得粗品 17-3。 NMR (300 MHz, DMSO) δ 9.51 (s, 1H), 8.08 (s, 1H), 6.87 (t, J = 51.6 Hz, 1H), 2.68 (s, 3H).

中间体 17-4的合成:

将中间体 17-3溶解在甲醇中, 加入适量的钯碳, 氢气置换后放置在室温搅拌过夜, 反应完全后将钯碳滤除,浓缩得 17-4粗品。 NMR (300 MHz, CDC13) 56.79 (t, J = 51.6 Hz, 1H), 4.57 - 4.41 (m, 1H), 4.35 (d, J = 16.8 Hz, 1H), 4.15 (dd, J = 15.9, 7.7 Hz, 1H), 3.22 (dd, J = 13.4, 4.0 Hz, 1H), 3.08 (dd, J = 13.4, 1.6 Hz, 1H), 2.38〜1.98 (m, 1H), 1.54 (t, J = 5.9 Hz, 3H).

终产物 S 17的合成与 S I相同。 ¾ NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.13(s, 0.33H), 12.05 (s,0.67H), 8.34 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.68 (m, 3H), 7.43—7.24 (m, 2H), 6.92—7.08 (m, 2H), 4.85 (m, 1H), 4.74〜4.40 (m,2H), 4.20 (s, 2H), 3.70 (s,lH), 3.45 —3.38 (m, 1H), 1.49 (d, J = 6.3 Hz,3H).

is化合物 sis

其中,片段 18-1的合成与片段 17-4合成方法相同。 ^ NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 5.47 (d, J= 47.9 Hz, 2H), 4.57 - 4.41 (m, 1H), 4.35 (d, J = 16.8 Hz, 1H), 4.15 (dd, J = 15.9, 7.7 Hz, 1H), 3.22 (dd, J = 13.4, 4.0 Hz, 1H), 3.08 (dd, J = 13.4, 1.6 Hz, 1H), 2.38—1.98 (m, 1H), 1.54 (t, J = 5.9 Hz, 3H).

终产物 S 18的合成与 S I相同。 ¾ NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.13(s, 0.33H), 12.05 (s,0.67H), 8.34 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.68 (m, 3H), 7.43—7.24 (m, 2H), 6.92—7.08 (m, 1H), 5.54 (d, J= 47.7 Hz, 2H), 4.85 (m, 1H), 4.74—4.40 (m,2H), 4.20 (s, 2H), 3.70 (s,lH), 3.45 〜 3.38 (m, 1H), 1.49 (d, J= 6.3 Hz,3H).

19化合物 S19的合成

其中, 片段 19-1的合成与片段 5- 1合成方法相同。 ^ NMR (300 MHz,CDCl 3 ) S 5.59 (s, 1H), 4.73 - 4.24 (m, 2H), 3.60 - 3.17 (m, 1H), 2.45 (m, 1H), 1.77 - 1.58 (m, 6H).

终产物 S 19的合成与 SI相同。 ^ NMR POO MHz, CDC1 3 ) δ 11.93 (s, 0.3H), 11.79 (d,J = 13.8 Hz,0.7H), 8.43 (d, J = 7.5 Hz,lH), 7.73 (m, 3H), 7.36 (m, 2H), 7.07 (m,lH), 6.10 (t, J = 6.9 Hz,0.25H), 5.52 (d, J = 47.4 Hz, 2H), 5.09 (d, J = 7.2 Hz,0.25H), 4.89 (d, J = 14.1 Hz, 0.25H), 4.67 (s,0.25H), 4.55〜4.37 (m,lH), 4.35〜4.24 (m, 2H), 3.87〜3.53 (m, 0.5H),3.46〜 3.18 (m, 1H), 3.12—3.05 (m, 0.5H),1.71〜1.43 (m, 6H).

20化合物 S20的合成

其中, 片段 20-1的合成与片段 6-1合成方法相同。 ^ NMR (300 MHz,CDCl 3 ) S 5.48 (d, J= 48.3 Hz, 2H), 4.72 (d, J= 1.4 Hz, 2H), 3.53 (s, 2H), 2.55 (m, 1H), 1.49 (s, 6H).

S20合成方法与 SI相同。 NMR (300 MHz, CDC1 3 ) δ 12.11 (s, 0.3Η),δ 11.94 (s, 0.7H), 8.39 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.70 (d, J = 7.2Hz, 3H), 7.36 (d, J = 5.4 Hz, 2H), 7.03 (t, J= 8.7 Hz, 1H), 5.51 (d, J = 47.6 Hz, 2H), 5.14 (s,0.5H), 4.76 (s, 1.5H), 4.27 (s,2H), 3.98 (s, 1.5H), 3.52 (s,0.5H), 1.62 (s, 4.35H),1.40 (s, 1.68H).

S21合成方法与 SI相同。 MR (300 MHz, CDC1 3 ) 512.19 (s, 0.33H), 12.01 (s,0.67H), 7.42 (s, 1H), 7.13 (t, J = 8.9 Hz, 1H), 7.01 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 4.88 (m, 1H), 4.76-4.41 (m,2H), 4.22 (s, 2H), 3.72 (s,lH), 3.46〜3.41 (m, lH),2.44(s, 3H), 2.14 (s, 3H), 1.49 (d, J= 6.3 Hz, 3H).

S22合成方法与 SI相同。 MR (300 MHz, CDC1 3 ) 512.19 (s, 0.33H), 12.01 (s,0.67H) 7.35 (m, 2H), 7.11 (t, J = 8.9 Hz, 1H), 6.96 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 4.88 (m, 1H), 4.76—4.41 (m, 2H), 4.22 (s, 2H), 3.72 (s,lH), 3.46-3.41 (m, 1H), 2.14 (s, 3H), 1.49 (d, J= 6.3 Hz, 3H). 二、试验 例

1、 ELISA髙職 PARP1抑制布鮮水平贿

利用 PARP1全长质粒, 经 PCR扩增、 酶切、 连接、 转化到 DH5a, 获得 HTb-PARPl 阳性克隆; 经抽提、 酶切鉴定, 转化到 DHlOBac后 PCR、 测序鉴定 Bacmid/PARP, 转染 TNI, 收集病毒、 裂解细胞, 用亲和层析法纯化 PARP1 蛋白、 Western blotting鉴定。 将 底物组蛋白、 NAD + 和 DNA以及表达的 PARP1酶进行包被、 置于 96孔板反应体系、 优 化并最终确定各种反应条件, 反应产物 PAR用 PAR单抗反应, 加入二抗后, 用酶标仪读 取 OD值, 并据此计算 PARP1酶活性抑 w制程度, 如表一所示。

、 化合物在分子水平对 PARP1酶活性的抑制作用

水平

化合物 结构 (PARP1)

IC 50 (nM)

AZD2281 <50

S1 300

S2 <50

S3 <20

<20

S4

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV 91

8666.0/CT0ZN3/X3d 89t6I0/ 0Z OAV 从表一我们可以看到, 绝大多数的化合物在分子水平对 PARP1酶表现出高亲和力, 对 PARP表现出显著抑制活性, 多数化合物抑制率浓度为纳摩尔级 (; <100nM), 部分化合 物对 PARP的抑制活性强于阳性化合物, 最好化合物甚至达到 10 nM以下, 是阳性化合 物 AZD-2281的 13倍。 并且, 比较化合物 S1 S16的结构特点, 我们可以发现, 因哌嗪 环上取代基的位置以及种类的不同,化合物在 分子水平对 PARP1酶表现出不同的亲和力, 如 S1和 S8就表现出很差的亲和力 GOOnM左右)。 因此,三唑并哌嗪环及环上的取代基 对活性贡献较大。

2、 化合 «分

由于化合物大多具有 1-2个手性中心, 我们通过手性制备液相色谱对它们进行拆分, 得到相应的光学异构体。例如化合物 S3的两个对映异构体均显示较高的 PARP1酶抑制活 性, 其中 (-;) -S3的活性比 (+;>-S3的活性高出一倍, 表明 0-异构体与 PARP酶的结合更好。 具体结果如下:

1) 拆分条件:

手性柱: CHIRALPAKIA

手性柱尺寸: 0.46cmI.D. X 15 cmL 流动相: Hexane/IPA=40/60 (v/v) 流速: 1 ml/min

检测波长: UV 254 nm

2)手性 HPLC谱图: 参看图 1-3。

3 ) 对映异构体的 PARP1酶抑制活性:

3、代雜化合物细胞活性测试 基于用 ELISA模型初步评价化合物在分子水平对 PARP1的抑制作用,接着用细胞增 殖抑制模型评价化合物在细胞水平对 PARP1的抑制作用, 结果如下:

表三.化合物在细胞水平对 PARP1酶活性的抑制作用 细胞水平 PARP1酶活性抑制率 (%; nM)

化合物 IC 50 (nM)

1000 200 40 8 1.60 53 74.43 70.14 61.19 33.08 -3.11 17.33

54 75.65 75.50 53.12 8.66 -1.36 35.52

55 73.53 63.78 23.48 -3.01 -5.06 98.74 S10 78.59 67.54 31.82 10.51 11.62 83.97

517 79.72 76.50 65.60 12.12 4.61 24.77

518 78.44 77.03 76.98 54.12 7.63 7.15

S19 0.69 0.40 3.32 -2.17 2.09

AZD2281 81.321 67.977 31.49 9.079 -3.57 86.32

* 负值, 表明无生长增殖抑制作用, 可视为 0; 余同。

从上面结果可以看出, 新化合物不仅在 PARP 1酶水平具有高活性, 在 PARP1直接 相关的细胞 VC8上也表现明显的活性,部分化合物活性是阳 性化合物 AZD2281 的 12倍。

4、代¾¾化合物 S3与 AZD2281对不同肿痏细胞增¾^¾1制作用的比较

为进一步明确新化合物与 AZD2281 可能的比较优势, 我们对代表性化合物 S3 与 AZD2281对不同肿瘤细胞增殖生长抑制作用进行 平行对比, 结果见表四。该结果显示, 对四种不同组织来源的肿瘤细胞, S3的增殖生长抑制作用 均强于 AZD2281 ,最强达 178 倍。 表四. f¾¾¾ft合物 S3与 AZD2281对不同胂痏细胞的增 长抑制作用

PC-3 前列腺癌 995 3922 3.9

U87-MG 神经胶质瘤 228 2922 12.8

U251 神经胶质瘤 6.7 1194 178

OVCAR-8 卵巢癌 10500 12360 1.2

5、代總化 S3对 PARP m ^

为了测试三唑并哌嗪环上的取代基对 PARP家族成员的选择性, 我们测试化合物 S3 和阳性化合物 AZD2281的选择性, 结果见下表:

化 对 PARP麵的 性

* 以相应化合物对其它亚型的 IC 5Q 与对 PARP1的 IC 5Q 的比值; ** 以相应化合物对其它亚型的 IC 5Q 与对 PARP1的 IC 5Q 的比值。 从上表可以看出, 新合成的取代的三唑并哌嗪衍生物 S3对 PARP1和 PARP2的活性 明显高于阳性化合物。 同时,化合物 S3 还表现出较高的选择性, 尤其是对 TNKS1 和 TNKS2,选择性高达 870倍以上,而阳性化合物对这两个亚型的选择 性则较低,仅 5.5-23.1 倍。 TNKS1和 TNKS2的功能并未完全阐明, 对其选择性较低, 可能预示着较高的不可预 知的毒性风险。 因此, 与阳性化合物 AZD2281相比, 新合成的化合物 (S3 ) 对 PARP1/2 选择性明显更高, 不可预知的毒性风险较低。

5.化合物对钾离子舰 hERG的 活性

为评价新化合物是否具有较好的安全性,尤其 是对心脏毒性相关的钾离子通道 hERG 的抑制活性, 我们进一步评价了这些化合物对 hERG的抑制活性, 结果见下表:

表五. 化合物对钾离子通道 hERG的抑制作用 化合物 ΙΟ50(μΜ)

S1 >10

S3 >10

S3- (+) >10

S3- (-) >10

S7 >10

S10 >10

S15 >10

S17 >10

可见, 这类化合物无论是消旋体还是立体异构体, 都不对钾离子通道 hERG产生抑 制作用, 因而心脏毒性的风险较低。

6.代表性化合物 S3体内膽瘤活性

取生长旺盛期的瘤组织剪切成 1.5 mm 3 左右, 在无菌条件下, 接种于裸小鼠右侧腋 窝皮下。裸小鼠皮下移植瘤用游标卡尺测量移 植瘤直径,待肿瘤生长至 100-200 mm 3 后将 动物随机分组。 S3均为 100 mg/kg组和 25 mg/kg组, 阳性药 AZD2281为 100 mg/kg。 均 为口服给药每天一次, 连续三周; 溶剂对照组则给等量生理盐水。整个实验过程 中, 每周 2次测量移植瘤直径, 同时称量小鼠体重。肿瘤体积 (tumor volume, TV)的计算公式为: TV = l/2xaxb 2 ,其中 a、 b分别表示长、宽。根据测量的结果计算出相 肿瘤体积(relative tumor volume, RTV), 计算公式为: RTV = V t /V。。 其中 V。为分笼给药时 (即 d0)测量所得肿瘤 体积, ¼为每一次测量时的肿瘤体积。 抗肿瘤活性的评价指标为 1 ) 相对肿瘤增殖率 T/C(%), 计算公式如下: T/C(%)= (T RTV / C RTV )x l00 %, T RTV : 治疗组 RTV ; C RTV : 阴性 对照组 RTV ; 2 ) 肿瘤体积增长抑制率 GI% , 计算 公式如下 : GI%=[ 1 -(TV t -TVo)/(CV t -CTo)] x 100% , TV t 为治疗组每次测量的瘤体积; TV。为治疗组分 笼给药时所得瘤体积; CV t 为对照组每次测量的瘤体积; CV。为对照组分笼给药时所得瘤 体积; 3 )瘤重抑制率, 计算公式如下: 瘤重抑制率%=CWc-W T )/Wcx lOO%, Wc: 对照组 瘤重, W T : 治疗组瘤重。

实验结果如表六所示。 化合物 S3按 100 mg/kg及 25 mg/kg剂量每天口服给药 1次, 连续给药 21天, 对人乳腺癌 MDA-MB-436裸小鼠皮下移植瘤的生长均有极显著 制作 用, 在第 21天所得 T/C百分数分别为 0.59%和 9.80%。 25 mg/kg剂量时, 抑瘤作用与阳 性对照 AZD2281相当; 而 100 mg/kg剂量时, 抑瘤作用远远高于阳性对照 AZD2281。

表六. 化合物 S3对人乳腺癌 MDA-MB-436裸小鼠移植瘤的实验治疗作用

动物数 TV (mm 3 ) (平均值±80) RTV (平均值 T/C 组别 剂量、 给药方式

do d 2 i do d 2 i 士 SD) (%) 溶剂对照 0.2ml/只, qdx21 o 12 12 125±24 1698±672 14.26±7.74

100mg/kg,qdx21 po 6 6 128±36 11±7(1) 0.08±0.04** 0.59

S3

25mg/kg,qd><21 po 6 6 127±30 165±57(3) 1.40±0.71** 9.80

AZD2281 100mg/kg,qdx21 po 6 6 127±37 120±118 0.95±0.78** 6.65

** p<0.05 ; "0"中数字为肿瘤消退小鼠数

综上所述,化合物 S3在体内确具有显著的抗肿瘤活性,在 25mg/kg剂量下对肿瘤的 抑制作用与阳性化合物在 100mg/kg剂量下相当, 在 100mg/kg剂量下, 则肿瘤完全消失。 更重要的是, 在两个剂量下, 化合物 S3均未表现出明显的副作用。

综上所述,以化合物 S3为代表的这类含一个或多个取代基的哌嗪并 唑类化合物具 有极高的 PARP1酶抑制活性, 细胞活性也明显高于阳性化合物 AZD2281。 同时, 环上取 代基的存在也明显提高了化合物对端粒酶 TNKS1和 TNKS2的选择性,心脏毒性风险小, 在 PARP1小鼠动物模型上肿瘤的抑制作用也显著高 阳性化合物。 因此, 这些化合物作 为新型高选择性核糖多聚 ADP-核糖聚合酶 -1 (PARP1 ) 抑制剂可用于预防和 /或治疗与 PARP相关疾病。