Gdf-8抑制剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年10月5日提交的美国临时专利申请第61/710, 449号的权益， 通过引用方式将其整体并入本申请。
技术领域
[0003] 本申请涉及药学活性化合物及其使用方法。本申请具体涉及激酶抑制剂。在 一个方面中，所述化合物还抑制经跨膜激酶受体家族传导信号的细胞因子的信号传导， 所述细胞因子为例如TGF-M、生长分化因子-8(GDF-8)和TGF-0的其它成员、活化素 (activin)、抑制素（inhibin)、骨形态生成蛋白（bone morphogenetic protein)和缪勒管 抑制物质（Mullerian-inhibiting substance)。所述抑制剂用于治疗炎性病症和癌症，所 述炎性病症为例如炎性或阻塞性气道疾病，例如肺动脉高压、肺纤维化、肝纤维化。所述抑 制剂具体用于诊断、预防或治疗人类或动物病症，其中肌肉组织的增加将会是治疗学上有 益的。示例性病症包括神经肌肉病症（例如，肌肉萎缩症（muscular dystrophy)和肌肉萎 缩（muscle atrophy))、慢性阻塞性肺病、肌肉消瘦综合征（muscle wasting syndrome)、肌 肉减少症（sarcopenia)和恶病质（cachexia);脂肪组织病症（例如肥胖症）；2型糖尿病； 以及骨退行性疾病（例如骨质疏松症）。
【背景技术】
[0004] 生长和分化因子_8(⑶F-8)(也称为肌肉生长抑制素（myostatin))和TGF-0 1 是结构相关性生长因子中转化生长因子(TGF-0)超家族的成员，它们都具有生理学 上重要的生长-调节和形态发生性质（Kingsley et al.(1994)Genes Dev. ,8:133-46; Hoodless et al. (1998)Curr. Topics Microbiol. Immunol. ,228:235-72)。例如，TGF-0 1 信号传导的活化和细胞外基质的扩张（例如慢性肾病和血管病中）是纤维化病症的发生和 进展的早期和持续贡献者。Border W.A.，et al，N. Engl. J. Med. ,1994 ;331 (19) ,1286-92。 GDF-8为骨骼肌质量的负调节物，并且在鉴定调节其生物学活性的因素中具有相当大的兴 趣。例如，GDF-8在发展中的骨骼肌和成体骨骼肌中高度表达。转基因小鼠中的GDF-8无 效突变特征在于骨骼肌的明显肥大（hypertrophy)和增生（hyperplasia) (McPherron et al. (1997)Nature，387:83-90)。骨骼肌质量的类似提高在牛的自然存在的GDF-8突变中是 明显的（Ashmore et al. (1974)Growth, 38:501507 ;Swatland and KiefTer(1994)J.Anim. Sci. , 38:752-757 ；McPherron and Lee (1997)Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94:12457-12461 ； and Kambadur et al. (1997)Genome Res. ,7:910-915)。由于 GDF-8 在发展中的肌肉和成 体肌肉中都表达，尚不清楚其在发展期间或在成人中是否都调节肌肉质量。因此，从科学 和治疗角度看，在成人中GDF-8是否调节肌肉质量的问题是重要的。最近的研宄已经显 示人类中与HIV感染相关的肌肉萎缩（muscle wasting)伴随着⑶F-8蛋白表达的增加 (Gonzalez-Cadavid et al. (1998)PNAS, 95:14938-43)。此外，⑶F-8 可调节肌肉特异性酶 (例如，肌酸激酶）的产生并调节成肌细胞增殖（W0 00/43781)。
[0005]许多人类和动物病症与骨豁肌的损失（loss)或功能性损害（impairment)，其包 括肌肉萎缩症、肌肉萎缩、慢性阻塞性肺病、肌肉消瘦综合征、肌肉减少症和恶病质。迄今， 对于这些病症存在非常少的可靠的或有效的疗法。然而，与这些病症相关的可怕症状可基 本上通过使用如下疗法来减轻：增加罹患所述病症的患者中肌肉组织的量。当不能治愈所 述病况时，上述疗法将明显地改善这些患者的生活质量并可改良这些疾病的一些效果。因 此，本领域中需要鉴定在罹患这些病症的患者中可有助于肌肉组织的整体增加的新疗法。
[0006] 除了其在骨骼肌中的生长调节和形态发生性质之外，⑶F-8还可参与许多其它生 理学过程，包括2型糖尿病发展中的葡萄糖代谢稳态（glucose homeostasis)和脂肪组织 病症，例如肥胖症。例如，GDF-8调节前脂肪细胞向脂肪细胞的分化（Kim et al. (2001) BBRC, 281:902-906) 〇
[0007] 还存在许多与骨损失（loss of bone)相关的病症，其包括骨质疏松症，尤其是长 者和/或绝经后妇女中的骨质疏松症。目前可用的针对这些病况的疗法通过抑制骨吸收起 作用。对于这些疗法，促进新骨形成的疗法将会是期望的替代物（alternative)或增加物 (addition) 〇
[0008] 如TGF-e -1、-2和-3 -样，⑶F-8蛋白被合成为由氨基末端前肽和羧基 末端成熟域组成的前体蛋白（1/[0?1161'1'011&11(11^6，（1997)?1'0(3.似1:1.六0&(1.3(3；[. USA，94:12457-12461)。在裂解前，前体⑶F-8蛋白形成同型二聚体。然后从成熟域中裂 解出氨基末端前体。裂解的前体可仍与成熟域二聚体非共价结合，使其生物学活性去活化 (Miyazono et al. (1988)J. Biol. Chem., 263:6407-6415 ；ffakefield et al. (1988)J. Biol. Chem., 263 ;7646_7654;and Brown et al. (1990)Growth Factors, 3:35-43)。据信，两种 ⑶F-8 前肽与⑶F-8 成熟二聚体结合（Thies et al. (2001) Growth Factors, 18:251-259)。 由于该去活化性质，所述前体被称作"潜在相关肽（latency-associated p印tide) "（LAP)，并且成熟域和前肽的复合物通常被称为"小前体复合物（small latent complex) "（Gentry and Nash(1990)Biochemistry, 29:6851-6857 ;Derynck et al. (1995) Nature，316:701-705;and Massague(1990)Ann.Rev.Cell Biol. ,12:597-641)。还已知 其它蛋白与GDF-8或结构上相关的蛋白结合并抑制其生物学活性。上述抑制蛋白包括 卵泡抑素（follistatin)并潜在地包括卵泡抑素相关蛋白（Gamer et al. (lgg^Dev-Biol. ， 208:222-232) 。 当前肽被除去时，相信作为同型二聚体的成熟蛋白是有活性的。
[0009] ⑶F-8在跨物种的序列和功能中是高度保守的。如同mRNA表达的方式， 鼠类和人类⑶F-8的氨基酸序列是一致的（identical) (McPherron et al. (1997) Nature 387:83-90 ；Gonzalez-Cadavid et al. (1998)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:14938-14943)。这种序列和功能的保守提示在人类中抑制GDF-8很可能与在小鼠中抑 制GDF-8的具有类似的效果。
[0010] ⑶F-8参与调节许多关键的生物学过程。由于其在这些过程中的重要功能，⑶F-8 可为用于治疗性介入的理想革E标（desirable target)。
[0011] 例如，美国专利第7, 320, 789号显示在小鼠模型中⑶F-8抗体可提高肌肉力量 (例如，用于治疗肌肉减少症），在营养不良性肌肉（dystrophic muscle)中提高肌肉质量 和力量（例如，用于治疗Duchenne' s肌肉萎缩症），提高骨量和骨密度（例如，用于预防和 治疗骨质疏松症），增进骨愈合（例如，用于治疗确定的（established)肌肉或骨变性疾病 (例如，骨折修复（racture repair)和脊柱融合术（spine fusion)，预防与雌激素缺乏相 关的骨量、微体系结构（microarchitecture)和力量的下降，增加小梁骨密度），并且可用 于治疗代谢性病症，例如2型糖尿病、糖耐量减低、代谢综合征（例如，X综合征）、由创伤 (例如，烧伤）引起的胰岛素抵抗和脂肪组织病症（例如，肥胖症）。
[0012] 具体而言，抑制GDF-8活性的治疗剂可用于治疗人类或动物的病症（其中肌肉组 织的增加将会是治疗学上有益的），所述病症具体地为如上所述的肌肉和脂肪组织病症、骨 变性疾病、神经肌肉病症和糖尿病。
【发明内容】
[0013] 在一个方面中，本申请包括式（I)的药物化合物及其药用盐，
[0014]
【主权项】
1.下式化合物或其药用盐 其中
X 为 C(H)或 N ; R1和R 2各自独立地为氣、卤素、氛基、硝基、C K烷基、C 代烷基、C 3_8环烷基、C 3_8环 烯基、杂环基、芳基、杂芳基、-Rltl或-C η烷基-R 1(1， 其中 R1?为-OR、-SR、-NR aRa、-C (O) R、-C (O) OR、-C (O) NRaRa、-S (O) 2NRaRa、-OC (O) R、-N (R) C (0) R、-OC (0) OR、-0 (CH2) (0) NRaRa、-N (R) C (0) OR、-N (R) C (0) NRaRa、-N (R) S (0) 2NRaRa 或-N (R) S (O)2R; 或者当R1和R2与相邻碳原子连接时，它们任选地与其所连接的原子一起形成任选地取 代有一个或两个以下基团的5-或6-元环，所述基团各自独立地为卤素、氧代、肟、亚氨基、 CV6烷基、C η卤代烷基或-R 1(1; 每个1^独立地为R或者两个Ra与它们所连接的氮原子一起形成3-8元杂环基，所述杂 环基任选地包含1-4个选自0、N和S的另外杂原子且任选地取代有1-4个R基团； 每个Rb独立地为卤素、氰基、氧代、C κ烷基、C κ卤代烷基或-OR ; m为0、1或2 ; η 为 1、2、3 或 4 ; R5和R 6各自独立地为氢、卤素、任选地取代有1-3个R b的C κ烷基、C κ卤代烷 基、任选地取代有一个或两个Rb的C 3_8环烷基、任选地取代有一个或两个Rb的杂芳基、 任选地取代有一个或两个R b的芳基、任选地取代有一个或两个Rb的杂环基（Cp6烷 基）、-OR、-SR、-NR aRa、-0C(0)R、-C(0)NRaRa、-0C(0)NR aRa、-C(0)0R、-N(R)C(0)R、-N(R) S (0) 2R，或者R5和R6任选地与它们所连接的原子一起形成5-或6-元环，所述环任选地包 含1-3个选自0、N和S的另外杂原子且任选地取代有1-4个R b; Z为（a)右式的稠合二环，其中 环A为苯基或者5-或6-元杂芳基， 环B为5-或6-元杂环基或者5-或6-元杂芳基； 或者（b)吡啶基或嘧啶基， 其中 Z任选地被一个或两个以下基团取代，所述基团各自独立地为卤素、CV6烷基、C κ卤代 烷基、C3_8环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、C 3_8环烷基（c K烷基）、杂环基（c K烷基）、芳基 ((V6烷基）、杂芳基（C H烷基）、-R z或-C H烷基-Rz，其中所述C3_8环烷基、杂环基、芳基、 杂芳基、C 3_8环烷基（C η烷基）、杂环基（C η烷基）、芳基（C η烷基）和杂芳基（C η烷基） 各自任选地被一个或两个以下基团取代，所述基团各自独立地为卤素、Cp6烷基或-Rz; 且 Rz为氰基、-CF 3、-OR、-SR、-NRaRa、-C (0) R、-C (0) OR、-C (0) NRaRa、-S (0) 2NRaRa、-S (0) 2R 〇、-OC (O) R、-N (R) C (O) R、-OC (O) OR、-OC (O) NRaRa、-N (R) C (O) OR、-N (R) C (O) NRaRa、-N (R) S (O) 2R 或-OP (O) (OR)2; 或者Z为（c)取代有1、2、3、4或5个以下基团的苯基，所述基团各自独立地为卤素； 其中每个R独立地为氢、Cp6烷基、C η卤代烷基、C 3_8环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、杂 芳基（杂芳基）_、杂环基（芳基）_、杂芳基（杂环基）_、C3_8环烷基（Cp6烷基）、杂环基（Cp 6 烷基）、芳基（(V6烷基）或杂芳基（C η烷基），每个任选地被1-5个基团取代，所述基团各 自独立地为 Rb、-OR?、-SR?、-N (R〇) 2、-C (0) R?、-C (0) OR?、-C (0) N (R〇) 2、-S (0) 2N (R〇) 2、-OC (0) R0、-N (R0) C (0) R0、-OC (0) OR0、-0 (CH2) (0) N (R0) 2、-N (R0) C (0) OR0、-N (R0) C (0) N (R0) 2 或-N (R°)S (O)2Rq 且每个R°独立地为氢、C η卤代烷基、任选地取代有1-3个Rb的C η烷基、任选地取代 有一个或两个Rb的C 3_8环烷基，或者两个R °与它们所连接的氮原子一起形成3-8元杂环 基，所述杂环基任选地包含1-4个选自0、N和S的另外杂原子且任选地取代有0-3个R b和 R基团。
2. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
3. 权利要求1的化合物或药用盐，其中X为C(H)。
4. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
〇
5. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
6. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
〇
7. 权利要求1的化合物或药用盐,其具有下式
〇
8. 权利要求1-7中任一项的化合物或药用盐，其中R 1和R 2各自独立地为氢、卤素、氰 基、硝基、CV6烷基、C η卤代烷基、C 3_8环烷基、C 3_8环烯基、杂环基、芳基、杂芳基、-R 1(1或-C η 烷基-R1。，其中 R1。为-OR、-SR、-NR 2、-C (O) R、-C (O) OR、-C (O) NR2、-S (O) 2NR2、-OC (O) R、-N (R) C (0) R、-OC (0) OR、-OC (0) NR2、-N (R) C (0) OR、-N (R) C (0)殿2或-N (R) S (0) 2R。
9. 权利要求1-7中任一项的化合物或药用盐，其中R1和R2各自独立地为氢、卤素或CV6 烷基。
10. 权利要求1-7中任一项的化合物或药用盐，其中R 1为氟且R2为甲基。
11. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
〇
12. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
13. 权利要求1的化合物或药用盐，其具有下式
14. 权利要求11-13中任一项的化合物或药用盐，其中R1为氢、卤素、氰基、硝基、CV6烷 基、CV 6卤代烷基、C 3_8环烷基、C 3_8环烯基、杂环基、芳基、杂芳基、-R 1(1或-C η烷基-R 1(1，其中 R10为-OR、-SR、-NR 2、-C (0) R、-C (0) OR、-C (0) NR2、-S (0) 2NR2、-OC (0) R、-N (R) C (0) R、-OC (0) OR、-OC (0) NR2、-N (R) C (0) OR、-N (R) C (0)殿2或-N (R) S (0) 2R。
15. 权利要求11-13中任一项的化合物或药用盐，其中R1为卤素或C η烷基。
16. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中环A为苯基或吡啶基环。
17. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中Z为下式
每个任选地被一个或两个以下基团取代，所述基团各自独立地为卤素、(V6烷基、c κ卤 代烷基、C3_8环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、C 3_8环烷基（Cp6烷基）、杂环基（Cp6烷基）、芳基 ((V 6烷基）、杂芳基（C H烷基）、-R z或-C H烷基-Rz，其中所述C3_8环烷基、杂环基、芳基、 杂芳基、C 3_8环烷基（C η烷基）、杂环基（C η烷基）、芳基（C η烷基）和杂芳基（C η烷基） 各自任选地被一个至四个基团取代，所述基团各自独立地为CV6烷基或-Rz。
18. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中Z为下式
其中每个任选地被一个或两个以下基团取代，所述基团各自独立地为卤素、Cl_6烷基、 (^_6卤代烷基、C3_8环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、C 3_8环烷基（c K烷基）、杂环基（c K烷基）、 芳基（(V6烷基）、杂芳基（(V6烷基）、-rz或-(^_ 6烷基-1^，其中所述(：3_8环烷基、杂环基、芳 基、杂芳基、c 3_8环烷基（c H烷基）、杂环基（c H烷基）、芳基（c H烷基）和杂芳基（c H烷 基）各自任选地被一个至四个基团取代，所述基团各自独立地为CV6烷基或-Rz。
19. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中Z为
其中Rzi为氢、C η烷基、C η卤代烷基或-C η烷基-R z;且 Rz2为氢、卤素或C κ烷基。
20. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中Z为
其中 0为-〇-、-3-或，(妒1)-;且 Rzi为氢、C η烷基、C η卤代烷基或-C η烷基-Rz;且 Rz2为氢、卤素或C κ烷基。
21. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中Z为取代有1、2、3、4或5个以下 基团的苯基，所述基团各自独立地为卤素。
22. 权利要求1-15中任一项的化合物或药用盐，其中Z为任选地被一个或两个以下 基团取代的吡啶基或嘧啶基，所述基团各自独立地为卤素、CV 6烷基、C η卤代烷基、C 3_8 环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、C3_8环烷基（Cp6烷基）、杂环基（Cp 6烷基）、芳基（Cp6烧 基）、杂芳基（(V6烷基）、-R z或-C H烷基-R z，其中所述C3_8环烷基、杂环基、芳基、杂芳 基、C 3_8环烷基（C η烷基）、杂环基（C η烷基）、芳基（C η烷基）和杂芳基（C η烷基）各 自任选地被一个或两个以下基团取代，所述基团各自独立地为卤素、C^6烷基或-Rz;且R z 为氰基、-CF3、-OR、-SR、-NRaRa、-C(O)R、-C(O)OR、-C(O)NR aRa、-S(O)2NRaRa' -S(O)2R0、-OC (0) R、-N (R) C (0) R、-OC (0) OR、-OC (0) NRaRa、-N (R) C (0) OR、-N (R) C (0) NRaRa、-N (R) S (0) 2R 或-OP(O) (OR)2。
23. 权利要求1的化合物，其为 5-(5-乙氧基-2-(4-氟-3-甲基苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-乙氧基-2-(2-氟苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-乙氧基-2-间甲苯基吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-乙氧基-2-(4-氟-2-异丙氧基苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-乙氧基-2-(3-氟苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-乙氧基-2-(4-氟苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-乙氧基-2-(3, 4-二氟苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(2-(4-氟-3-甲基苯基）-5-甲氧基吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(5-氯-2-(4-氟-3-甲基苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5- (5-氟-2- (4-氟-3-甲基苯基）吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(2-(4-氟-3-甲基苯基）-5-甲基吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(2-(4-氟-3-甲基苯基）-6-甲基吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(2-(4-环丙基苯基）-6-甲基吡啶-3-基）-IH-吲唑； 5-(2-(3-异丙基苯基）-6-甲基吡啶-3-基）-IH-吲唑； 6_ (3-环丙基苯基）-5-(1H-吲唑-5-基）吡啶-3-胺； 5- (1H-吲唑-5-基）-6-(3-异丙基苯基）吡啶-3-胺； 6- (4-氟-3-甲基苯基）-5-(1H-吲唑-5-基）吡啶-3-胺； 5_ (苯并[d]噻唑-6-基）-6-(4-氟-3-甲基苯基）吡啶-3-胺； 5_ (苯并[d]噻唑-6-基）-6- (3-环丙基苯基）吡啶-3-胺； 5_ (苯并[d]噻唑-6-基）-6-间甲苯基吡啶-3-胺； 6-(4-氟-3-甲基苯基）-5-(1H-吲唑-5-基）吡啶-2-胺； 6_ (3-环丙基苯基）-5-(1H-吲唑-5-基）吡啶-2-胺； 5-(1H-吲唑-5-基）-6-间甲苯基吡啶-2-胺； N-(6-(4-氟-3-甲基苯基）-5-(1H-吲唑-5-基）吡啶-3-基）乙酰胺； N-(6-(3-环丙基苯基）-5-(1H-吲唑-5-基）吡啶-3-基）乙酰胺； N-(5-(1H-吲唑-5-基）-6-