作为p97复合物的抑制剂的稠合嘧啶的制作方法
【专利说明】作为P97复合物的抑制剂的稠合嘧啶
【背景技术】
[0001] 具有描述性名称含缬酪肽的蛋白质的AAA(与多种活性相关的ATP酶） ATP酶p97在全部真核细胞中是保守的，并对于在芽殖酵母（Giaever，G.等人， Nature(2002) 418, 387-391)和小鼠（Muller,J.M.等人，13;[0(3116111.13;[0卩115^.1^8. Commun. (2007) 354, 459-465)中的生存是必要的。带有p97的功能降低等位基因的人 遭受包括包涵体肌病和额颞叶变性的综合征的折磨（Weihl，C.等人，Hum.Mol.Genet. (2006) 15, 189-199)。在模型生物中的功能缺失研宄表明，p97在广泛的细胞过程中起到关 键作用，所述细胞过程包括高尔基体膜重组（Rabouilie,C.等人，Cell(1995)82, 905-914)、 膜运输（Ye,Y.等人，Nature(2001) 414, 652-656 ;Ye，Y.等人，Nature(2004) 429, 841-847)、 错误折叠膜和分泌蛋白通过泛素-蛋白酶体系统（UPS)降解（Golbik，R.等人，Biol. Chem. (1999) 380, 1049-1062 ;Richly，H.等人，Cell(2005) 120, 73-84)、肌原纤维组装的调 节（Janiesch，P.C.等人，Nat.CellBiol. (2007) 9, 379-390)，和细胞分裂（Cao，K.等人， Cell(2003) 115, 355-367)。据信所述蛋白的广泛的细胞功能源于其展开蛋白质或分解蛋 白质复合物的能力。P97的机械化学活性通过结合p97的至少14个UBX结构域连接物的 阵列以及非UBX结构域连接物Ufdl和Npl4而与底物蛋白质关联（Meyer，H.H.等人EMB0 J. (2000) 19, 2181-2192)0
[0002] p97的序列显示由连接体区域接合的三个结构域（N结构域、D1ATP酶结构域和 D2ATP酶结构域）。p97的X射线晶体学显示其形成97千道尔顿亚基的同源六聚体，所述亚 基组装而形成两个堆叠的环。两个环由ATP酶结构域形成（Huyton，T.等人，Struct.Biol. (2003) 144, 337-348 ;DeLaBarre,B.等人，Nat.Struct.Biol. (2003) 10, 856-863)。'顶部' 环由D1结构域的六聚体形成，而'底部'环由D2结构域的六聚体形成。N结构域从D1结构 域环向外延伸。尽管清楚的是D2结构域在体外水解ATP，但由不同研宄者所报道的D1-特 异性的ATP酶活性的水平不同。尽管如此，对酵母的遗传研宄表明通过D1和D2结构域水解 ATP对于p97 的功能是必要的（Song,C.等人，J.Biol.Chem. (2003)278, 3648-3655 ;Ye,Y. 等人，J.CellBiol. (2004) 162, 71-84)。对于p97的组装，也需要将ATP结合至D1结构域 (Wang,Q.等人，Biochem.Biophys.Res.Commun. (2003)300,253-260)。尽管对于p97 六聚 体的组装不需要通过D2结构域水解ATP，但据信通过D2结构域水解ATP为底物转化，从而 导致它们展开或与结合的配体分离。
[0003] 受到显著关注的p97的突出的细胞功能在于其在错误折叠的分泌蛋白经由 UPS(泛素蛋白酶体系统）周转中的作用。在称为ERAD(内质网相关的降解）的所述过程 中，未能在ER内折叠的蛋白质以p97依赖性方式逆移位至细胞质中，在细胞质处，它们通过 UPS降解（Ye，Y.等人，Nature(2004) 429, 841-847)。在所述过程中，据信p97调节底物从ER 膜中提取。也需要复合物P97用于UPS的细胞溶质底物的周转（JanieSch，P.C.等人，Nat. CellBiol. (2007) 9, 379-390 ;Cao，K.等人，Cell(2003) 115, 355-367 ;Fu，X.等人，J.Cell Biol. (2003) 163, 21-26)，尽管其在细胞溶质蛋白质的周转中的作用不甚了解。
[0004] 含缬酪肽的蛋白质p97为癌症治疗学的合适的靶标。复合物P97及其功能对 于持续细胞生存能力是必要的，因此抑制其的药物应该是抗恶性细胞增生的。换言之，P97的抑制会在靶细胞内导致不希望的蛋白质浓度。随之发生的细胞反应通常为细胞 凋亡，或者至少为细胞生长和有丝分裂的改善。而且，已知P97在多种癌症中过度产生 (Yamamoto,S.等人，Ann.Surg.Oncol. (2005) 12, 925-934 ;Yamamoto,S.等人，Clin.Cancer Res. (2004) 10, 5558-5565 ;Yamamoto,S.等人，Ann.Surg.Oncol. (2004) 11，697-704 ; Yamamoto,S.等人，Ann.Surg.Oncol. (2004) 11，165-172)，表明其活性可能对于至少一 些癌症的发展而言是速率限制的。已知p97对于ERAD是必要的（Carvalho，P.等人， Cell(2006) 126, 361-373)，最近的研宄表明癌症细胞可特别地取决于ERAD(Boelens，J.等 人，InVivo(2007) 21，215-226)。此外，p97与IlcB的周转和NF-kB的随后活化相关（Dai,R. M.等人，J.Biol.Chem. (1998)273,3562-3573)。NF-kB活性对于一些肿瘤细胞的存活（特 别是在多发性骨髓瘤中）是重要的（Keats，J.J.等人，CancerCell(2007) 12, 131-144; Annunziata，C.M.等人，CancerCell(2007) 12, 115-130)。已提出硼替佐米由于其阻断蛋 白质经由ERAD途径周转的能力，以及其阻断lkB的周转、由此消除NF-kB的活性的能力，其 在多发性骨髓瘤中是活性的。考虑到P97涉及ERAD和IlcB周转，但相比于蛋白酶体本身 在UPS中具有更受限的作用，因此以p97为靶标的药物可保留硼替佐米的效率的大部分，但 具有更小的毒性。另外，阻断P97复合物的化合物公开于PCT/US2011/035654中，所述专利 申请在2011年5月6日提交，在2011年11月10日作为TO2011/140527公布。
[0005] 本发明的目的
[0006] 因此，需要开发适用于抑制p97活性的化合物，以及使用这种化合物抑制p97的活 性的方法。需要开发这种化合物以用于肿瘤病症（malcondition)的处理。
【发明内容】
[0007] 这些和其他需要由本发明的方面满足，本发明的方面中的一个涉及稠合双环骨 架，其具有嘧啶作为环中的一个，并具有键合至任一环或两个环的多个取代基。在各个实施 例中，取代基不键合至嘧啶环的氮。本发明的另一方面涉及一种稠合嘧啶骨架，其具有稠合 至嘧啶环的饱和环。本发明的又一方面涉及饱和环/嘧啶环骨架，其中所述饱和环任选地 含有杂原子，包括氮、氧和/或硫。本发明的又一方面涉及一种稠合嘧啶骨架，其中所述骨 架为喹唑啉。基于稠合嘧啶骨架的本发明的这些方面包括任选的键合至骨架的多个取代 基。在本发明的另一方面，本发明的稠合嘧啶化合物具有如下能力：抑制含缬酪肽的蛋白质 P97,并改善、减少、减弱、减轻和/或消除显示肿瘤趋势和/或异常功能的细胞。在又一方 面，这种化合物抑制P97的ATP酶活性。本发明的另一方面涉及通过使用这种化合物来处 理病症和/或疾病，如癌症。
[0008] 本发明的一个方面涉及稠合双环骨架，其具有嘧啶作为环中的一个，以及五元或 六元饱和或不饱和环作为另一个环；所述嘧啶在嘧啶环的4位具有胺取代基，在嘧啶环的2 位具有杂环基团或脂族杂环基团；所述另一个环中具有〇、1、2或3个杂原子，并在另一个环 上具有任选的多个脂族、官能和/或芳族组分作为取代基。稠合至嘧啶环的环可稠合至嘧 啶的5, 6位。
[0009] 更具体地，本发明的稠合双环骨架方面为通式X的稠合嘧啶化合物
[0010]
【主权项】
1. 一种式I的稠合嘧啶化合物 其中：
A 为 CHpNR1、。或 S ; m为1-3的整数； η为O或1-2的整数； m+n的和不大于4且不小于1 ; Y 选自氢、卤素、R' OR' CN、C02H、CON(Rc) 2、C (NRc) N(Rc) 2、CH2N(Rc) 2、SO2N(Rc) 2和 SO 2Rc， 其中每个IT独立地选自氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳环基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环 基烷基、杂芳基、杂芳基烷基和它们的任意组合； Z选自卤素、1至6个碳的未取代的烷基、1至4个碳的取代的烷基或烯基和1至4个碳 的取代的烷氧基；其中 所述取代的烷基或烯基基团由 〇Ra、SRa、0C(0)Ra、C(0)Ra、C(0)0R a、0C(0)N(Ra)2、C(O) N(Ra) 2、N(Ra) C (0) 0Ra、N(Ra) C (0) Ra、N(Ra) C (0) N(Ra) 2、N(Ra) C (NRa) N(Ra) 2、N(Ra) S (0) tRa、S (0) t0Ra、S (0) tN (Ra) 2、N (Ra) 2或PO 3 (Ra) 2取代，其中每个Ra独立地为氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳 环基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基或它们的任意组合；且 所述取代的烷氧基基团由 ORb、Rb、OC (0) Rb、N (Rb) 2、C (0) Rb、C (0) 0Rb、OC (0) N (Rb) 2、C (0) N(Rb) 2、N(Rb) C (0) ORb、N(Rb) C (0) Rb、N(Rb) C (0) N(Rb) 2、N(Rb) C (NRb) N(Rb) 2、N(Rb) S (0) tRb、S (0) t0Rb、S (0) tN (Rb) 2、N (Rb) 2或PO 3 (Rb) 2取代，其中每个Rb独立地为氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳 环基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基或它们的任意组合； R1选自氢、1至6个碳的未取代的烷基、1至4个碳的取代的烷基和-C(O)Rd;其中 所述取代的烷基由 〇Rd、SRd、OC (0) Rd、C (0) Rd、C (0) 0Rd、-OC (0) N(Rd) 2、C (0) N(Rd) 2、N(Rd) C(O)ORd, N(Rd)C(O)Rd, N(Rd)C(O)N(Rd)2, N(Rd)C(NRd)N(Rd)2, N(Rd)S(O)tR, S(O)tORd, S(O) tN (Rd) 2、N (Rd) 2或PO 3 (Rd) 2取代；并且其中每个Rd独立地选自氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳环 基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、條基、炔基或它们的任意 组合； 每个t独立地选自1或2的整数；且 Ar为未取代的或取代的芳族组分。
2. 根据权利要求1所述的稠合嘧啶化合物，其中Z选自甲基、乙基、丙基、环丙基、甲氧 基、乙氧基、丙氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基、N-亚烷基乙酰 胺、N-亚烷基脲、N-亚烷基氨基甲酸酯、甲基N-亚烷基氨基甲酸酯、N-亚烷基磺酰胺、N-亚 烷基丙炔酰胺、N-亚烷基丙烯酰胺、吗啉基、哌啶基、哌嗪基、吡咯烷酮基、吡咯烷基、N-亚 烷基吗啉、三氟甲基、五氟乙基，其中所述亚烷基基团为1至6个碳的-(CH2)n-。
3. 根据权利要求1或2所述的稠合嘧啶化合物，其中Y选自氢、氰基、甲基、乙基、丙基、 丁基、氨基、甲基氨基、二甲基氨基、氨基亚烷基、甲基氨基亚烷基、二甲基氨基亚烷基、羟基 亚烷基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基乙氧基、N-亚烷基乙酰 胺、N-亚烷基脲、N-亚烷基氨基甲酸酯、甲基N-亚烷基氨基甲酸酯、N-亚烷基磺酰胺、N-亚 烷基丙炔酰胺、N-亚烷基丙烯酰胺、吗啉基、哌啶基、哌嗪基、吡咯烷酮基、吡咯烷基、N-亚 烷基吗啉、三氟甲基、五氟乙基、氰基亚烷基、氟、氯、溴、羧酸、磺酸、甲酰胺、磺酰胺、N-烷基 甲酰胺、N，N-二烷基甲酰胺、N-烷基磺酰胺、N，N-二烷基磺酰胺，其中所述亚烷基基团为1 至6个碳的-(CH 2)n-,所述烷基基团为1至4个碳。
4. 一种式IIA或式IIB的稠合嘧啶化合物
其中： A 为 CHpNR1、。或 S ; m为1-3的整数； η为O或1-2的整数； m+n的和不大于4且不小于1 ; Y 选自 H、CN、C02H、CON(Rc)2、C(NRc)N(R c)2、CH2N(Rc)2、SO 2N(Rc)2和 SO 2R% 其中每个 Rc 独立地选自氣、烷基、氣烷基、碳环基、碳环基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳 基、杂芳基烷基和它们的任意组合； Z选自1至6个碳的未取代的烷基、1至4个碳的取代的烷基或烯基和1至4个碳的取 代的烷氧基；其中 所述取代的烷基或烯基基团由 〇Ra、SRa、0C(0)Ra、C(0)Ra、C(0)0R a、0C(0)N(Ra)2、C(O) N(Ra) 2、N(Ra) C (0) 0Ra、N(Ra) C (0) Ra、N(Ra) C (0) N(Ra) 2、N(Ra) C (NRa) N(Ra) 2、N(Ra) S (0) tRa、S (0) t0Ra、S (0) tN (Ra) 2、N (Ra) 2或PO 3 (Ra) 2取代，其中每个Ra独立地为氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳 环基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基或它们的任意组合；且 所述取代的烷氧基基团由 ORb、SRb、OC (0) Rb、N (Rb) 2、C (0) Rb、C (0) ORb、OC (0) N (Rb) 2、C (0) N(Rb) 2、N(Rb) C (0) ORb、N(Rb) C (0) Rb、N(Rb) C (0) N(Rb) 2、N(Rb) C (NRb) N(Rb) 2、N(Rb) S (0) tRb、S (0) t0Rb、S (0) tN (Rb) 2、N (Rb) 2或PO 3 (Rb) 2取代，其中每个Rb独立地为氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳 环基烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基或它们的任意组合； R1选自氢、1至6个碳的未取代的烷基、1至4个碳的取代的烷基和-C(O)Rd;其中 所述取代的烷基由 〇Rd、SRd、OC (0) -Rd、C (0) Rd、C (0) 0Rd、OC (0) N(Rd) 2、C (0) N(Rd) 2、N(Rd) C(O)ORd, N(Rd)C(O)Rd, N(Rd)C(O)N(Rd)2, N(Rd)C(NRd)N(Rd)2, N(Rd)S(O)tR, S(O)tORd, S(O) tN(Rd)2、N(Rd)2或PO 3(Rd)2取代;其中每fRd独立地选自氢、烷基、氟烷基、碳环基、碳环基 烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、烯基、炔基或它们的任意组 合； 每个t独立地选自由1或2组成的整数的组； B 为 CH2、CH、C = 0、N或 0 ; D和E各自独立地选自C或N ; 虚线根据键合原子的分子特性的价键要求表示单键或双键；且 Ar为未取代的或取代的芳族组分。
5. 根据权利要求4所述的稠合嘧啶化合物，其中Z选自甲基、乙基、丙基、环丙基、甲氧 基、乙氧基、丙氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基、N-亚烷基乙酰 胺、N-亚烷基脲、N-亚烷基氨基甲酸酯、甲基N-亚烷基氨基甲酸酯、N-亚烷基磺酰胺、N-亚 烷基丙炔酰胺、N-亚烷基丙烯酰胺、吗啉基、哌啶基、哌嗪基、吡咯烷酮基、吡咯烷基、N-亚 烷基吗啉、三氟甲基、五氟乙基，其中所述亚烷基基团为1至6个碳的-(CH 2)n-。
6. 根据权利要求4或5所述的稠合嘧啶化合物，其中Y选自氢、氰基、甲基、乙基、丙基、 丁基、氨基、甲基氨基、二