专利名称：具有mek抑制功能的化合物及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及化合物及其制备方法与应用，特别是涉及具有MEK抑制功能的化合物及其制备方法与应用。该类化合物有明显的抗肿瘤和抗病毒作用，因而有可能被用于肿瘤和病毒性疾病的治疗。
背景技术：
丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedprotein kinase, MAPK)是 1980年代中期发现的具有重要作用的蛋白激酶，是细胞中一条重要的核心信号通路。MAPK通路主要分为四类亚族细胞外信号调节激酶ERK (extracellular signal-regulated kinase)通路，JNK通路，p38通路和ERK5通路。ERK通路是MAPK通路中的一个重要家族，主要由三个核心蛋白激酶 Raf、MEK (Mitogen-activated and Extrace I lular signal-regulated Kinase) 和ERK组成，相互间顺序激活，共同组成一个准确高效的信号网络通路，在机体中发挥重要的调节作用。在静息细胞内ERK/MAPK为低活性状态，当其接受上游活化分子的磷酸化调控后即变成有活性的状态。ERK/MAPK接受膜受体转换与传递的信号并将其带入细胞核内，在核内可使一些转录因子发生磷酸化，最终通过调节转录因子，如Elk-1、c-fos等，从而提高基因表达水平；另外，ERK/MAPK也可以使其他的酶发生磷酸化而使其活化。Raf/MEK/ERK信号通路主要参与细胞发育、生长、分化等重要过程，其活性持续上调与肿瘤的发生密切相关。所以抑制该通路早已成为新型抗肿瘤药物的研究焦点之一，如Raf抑制剂索拉非尼已于2005年由FDA批准上市，用于晚期肾癌等实体肿瘤的治疗。目前还有一些Raf抑制剂和MEK抑制剂处于抗肿瘤临床实验中。越来越多的研究证实，ERK通路在病毒感染和复制中也发挥着极其重要的作用。选择性阻断此通路可阻止多种病毒的繁殖，包括流感病毒、单纯疱疹病毒、肝炎病毒、痘苗病毒、免疫缺陷病毒、水泡性口炎病毒等等。我们前期研究中也发现，用RNAi特异性阻断MEKl的mRNA表达，可显著地抑制HSV-2、EV71等病毒的增殖复制，抑制率高达96. 8%。MEK激酶是ERK通路的核心，其具有独特的结构和功能特点，在该通路中起关键的承上启下作用。就目前所知，只有MEK能激活ERK，ERK也是MEK的唯一底物，这一点是非常特别的，预示着MEK抑制剂阻断ERK通路的作用将是高度特异性的。另外，本专利涉及的MEK抑制剂是以ATP非竞争性结合方式作用于MEK的特异性结合口袋，这种变构结合引起MEK激酶活化环和C螺旋构象的明显改变，从而使未被磷酸化的MEK处于一种关闭的、催化失活状态。这种独特的结合模式使我们的MEK抑制剂具有高度的激酶选择性。功能方面，由于正常细胞ERK通路处于低活性的静息状态，这种状态足以维持正常细胞基本的代谢需要。而肿瘤的发生、发展和病毒在细胞内复制时需要持续激活ERK通路，且肿瘤发展以及病毒繁殖迅速，故阻断ERK通路对肿瘤发展和病毒复制作用的抑制性强，而对正常细胞的毒性小。此外，有实验证明，MEK抑制剂U0126在体内、外发挥抗病毒作用时，未发现对细胞和机体明显的细胞毒性。此外，研究表明ERK通路小分子抑制剂是通过“抑制细胞生长”而发挥抗癌作用，而不是通过“细胞毒性”发挥作用的。即药物本身可能不“杀死”肿瘤细胞，其抑制肿瘤细胞生长时对细胞凋亡的诱导作用较温和，且作用是可逆的。因此MEK抑制剂作为新作用机制的抗肿瘤药物和抗病毒药物将具有安全性高、毒性低、不易产生耐药性、特异性高等特点，显示重要的临床意义和应用价值。已见报道的与MEK特异性结合的化合物均为MEK抑制剂，按作用机制分为两种ATP竞争性抑制剂和ATP非竞争性抑制剂。ATP竞争性抑制剂与ATP作用于同一结合位点，与ATP相互竞争，作用效果容易受到ATP浓度的影响。由于这种抑制剂对激酶的选择性不高，不能产生特异性的作用，所以可能会使毒副作用较大。ATP竞争性MEK抑制剂主要包括氰基喹啉类和天然产物。ATP非竞争性抑制是MEK抑制剂所特有的一种作用机制，其特点是①不与ATP竞争目标激酶的ATP结合位点，亦不与ERK竞争MEK结合位点。②为变构结合的抑制剂，修饰改变MEK的三维结构，使得MEK不能被上游激酶磷酸化，而且抑制磷酸基转移到ERK的活性位点。③其结合部位在其它激酶上没有同源序列，是所有激酶抑制剂中特异性最高的。④抑制作用可逆，停用后激酶可被重新激活。研究最多的ATP非竞争性MEK抑制剂是二芳基 胺类系列化合物，代表性的如PD0325901和ARRY-142886 (AZD6244)。
发明内容
本发明的目的是提供一类具有MEK抑制功能的化合物及其制备方法与应用。本发明所提供的具有MEK抑制功能的化合物，及其药学上可接受的盐，结构如式
I,
权利要求
1.具有式I结构的化合物及其药学上可接受的盐，
2.制备权利要求I所述的化合物或其药学上接受的盐的方法，其特征在于所述的式I结构中Rl为苄基的化合物的制备方法，包括如下步骤 1)β酮酸酯与溴苄在乙醇钠或氢化钠作用下发生取代反应，得到式II结构的化合物； 2)式II结构化合物在浓硫酸作用下，与式III结构化合物发生Pechmann反应,环合得到式IV结构的化合物；3)式IV结构的化合物在氢化钠作用下与酰氯反应，得到式I中R1为苄基的化合物；
3.制备权利要求I所述的化合物或其药学上接受的盐的方法，其特征在于所述的式I结构中R1为苯并噻唑基，R2为羧基的化合物的制备方法，包括如下步骤 1)取代的二羟基苯甲醛在哌啶的作用下，与苯并噻唑-2-乙腈反应形成香豆素环，得到式V结构的化合物； 2)式V结构的化合物在氰化钠作用下，4位氰基化，得到式VI结构的化合物； 3)式VI结构的化合物水解成羧酸，得到式VII结构的化合物； 4)式VII结构的化合物在氢化钠作用下与酰氯反应，得到式I中R1为苯并噻唑基，R2为羧基的化合物。
4.制备权利要求I所述的化合物或其药学上接受的盐的方法，其特征在于所述的式I结构中R1为苯甲酰基，R2为羧基的化合物的制备方法，包括如下步骤 1)2-羟基苯甲醛和苯甲酰乙酸乙酯在哌啶的作用下，反应形成香豆素环，得到式VIII结构的化合物； 2)式VIII结构的化合物在氰化钠作用下，4位氰基化，得到式IX结构的化合物； 3)式IX结构的化合物水解成羧酸，得到式X结构的化合物；
5.权利要求I所述化合物或其药学上接受的盐在制备MEK抑制剂中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于所述的MEK抑制剂具有对磷酸化MEK的活性抑制以及对未活化的MEK的抑制作用。
7.权利要求I所述化合物或其药学上接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。
8.权利要求I所述化合物或其药学上接受的盐在制备抗病毒药物中的应用。
9.权利要求I所述化合物或其药学上接受的盐在制备ERK通路的抑制剂中的应用。
全文摘要
本发明公开了具有MEK抑制功能的化合物及其制备方法与应用。本发明化合物，结构如式I。本发明化合物的制备，主要采用Pechmann反应形成香豆素环，再进行不同位点的结构修饰。本发明化合物与MEK的结合实验中，结合活性最高达到54.57nM；对黑色素瘤细胞A375的抗增殖作用IC50值达到1.23μM；对结肠癌细胞HT-29的抗增殖作用IC50值达到2.13μM，活性高于阳性对照U0126。本发明设计并合成了一类新结构类型的香豆素类具有MEK抑制功能的化合物，表现出良好的MEK结合活性、MEK抑制活性、ERK通路抑制活性、抗肿瘤作用和抗病毒作用，有广阔的应用价值。式I
文档编号A61P31/12GK102964326SQ20121044013
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者徐萍, 彭宜红, 王超, 牛彦, 张 浩, 许凤荣 申请人:北京大学