嘧啶衍生物及其制备方法和在医药上的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种嘧啶衍生物及其制备方法和在医药上的应用，具体是一种具有 EGFR靶点抑制作用的新颖嘧啶衍生物或其立体异构体、水合物、溶剂化物、代谢产物、药学 上可接受的盐、共晶或前药、其药物组合物以及其在医药上的应用。
【背景技术】
[0002] 细胞表面受体中的受体酪氨酸激酶超家族通过细胞外生长因子对细胞信号的调 节起重要的作用。受体酪氨酸激酶能够催化磷酸基团从ATP转移至底物的酪氨酸基团上。 当没有配体激活受体酪氨酸激酶时，这些激酶处于未磷酸化的单体状态，其激酶域呈非活 性的结构。当配体与受体酪氨酸激酶的胞外段结合时，受体发生寡聚化，并且自磷酸化，增 加激酶的催化活性的同时形成了信号蛋白的结合位点，信号蛋白与其结合，从而激活多条 信号通路。这些信号通路相互联系，调控细胞的增殖、生存、分化、功能、迀移和凋亡。当受体 酪氨酸激酶失去调控，异常激活时，细胞会发生转化成肿瘤细胞，增殖、生长能力和耐药能 力提高，具有较强的成血管能力、侵袭力和转移能力（Yarden和Sliwkowski, 2001，Nat Rev Mol Cell Biol, 2, 127-137)。
[0003] ErbB家族属于受体酪氨酸激酶，包含四个成员：表皮生长因子受体（EGFR/HER1/ ErbBl)、HER2(neu/ErbB2)、HER3(ErbB3)和 HER4(ErbB4)(01ayioye，Neve 等，2000, EMBO J，19, 3159-3167 ;Yarden 和 Sliwkowski, 2001，Nat Rev Mol Cell Biol, 2, 127-137)。他们 都含有胞外配体结合域、单跨膜域和胞内酪氨酸激酶和调节域。其功能是催化ATP的磷酸 基转移至底物蛋白的酪氨酸基团上。配体依赖的受体寡聚化导致受体调节域的自磷酸化， 从而发生胞内信号转导，最终引起细胞增殖。该信号通路与肿瘤的发生和发展密切相关。在 多种肿瘤中，超活化的ErbB受体，尤其是EGFR，会导致生长因子信号的失调控。EGFR的激 活通常是由于过表达或突变引起的持续活化或配体的自分泌表达。因此抑制EGFR是一个 备受关注的抗肿瘤策略。许多靶向EGFR的小分子抑制剂相继被开发，其中一些已经运用于 临床治疗。
[0004] 第一代的EGFR激酶抑制剂如吉非替尼、厄罗替尼在临床上能有效治疗非小细胞 肺癌，尤其是那些含有EGFR激酶域发生激活突变的非小细胞肺癌（Mok，Wu等，2009，N Engl J Med, 361，947-957 ;Rosell, Moran 等，2009, N Engl J Med, 361，958-967)。最常见的 EGFR 激活突变是L858R和delE746_A750,相对于野生型的EGFR，这些突变能够增加受体对吉非 替尼和厄罗替尼的亲和力，而降低受体对ATP的亲和力（Carey, Garton等，2006, Cancer Res, 66, 8163-8171 ;Yun, Boggon 等，2007, Cancer Cell, 11，217-227)。但是，临床上，由于 获得性耐药的出现，吉非替尼和厄罗替尼的运用最终受到了限制。超过50%的肺癌患者都 会出现获得性耐药，其中超过90%都含有EGFR的T790M看门残基突变（K ObayaShi，BOggOn 等，2005, N Engl J Med, 352, 786-792 ;Pao, Miller 等，2005, PLoS Med, 2, e73)。T790M 突变并非从空间构象上阻碍药物的结合，而是恢复受体对ATP的亲和力，与野生型相当 (Yun，Mengwasser 等，2008, Proc Natl Acad Sci U S A，105, 2070-2075) 〇
[0005] 第二代的EGFR激酶抑制剂普遍具有喹啉结构，是不可逆的EGFR抑制剂。不同于 吉非替尼，它们含有亲电子能力，能够与EGFR中保守的半胱氨酸基团（Cys 797)发生迈克 尔加成反应。这些化合物的共价性质使它们相较于可逆的抑制剂，具有更强的占据ATP位 点的能力，因此，尽管T790M突变能够增加 ATP的亲和力，这类抑制剂在临床前模型中还 是足以抑制 EGFR T790M(Engelman, Zejnullahu 等，2007, Cancer Res, 67, 11924-11932 ; Li, Ambrogio等，2008, Oncogene, 27, 4702-4711)。但是，现有的不可逆抑制剂在细胞系模 型上，抑制EGFR T790M突变的能力还是低于抑制仅有EGFR激活突变的能力，并且在临床 上可用到的浓度下，这类化合物在体外无法抑制EGFR T790M (Yuza, Glatt等，2007, Cancer Biol Ther,6,661-667 ;Godin_Heymann，Ulkus 等，2008,Mol Cancer Ther, 7,874-879)〇 由于EGFR T790M对ATP的亲和力与野生型的EGFR对ATP的亲和力相似，喹唑啉类的 EGFR抑制剂在抑制EGFR T790M的同时，也会抑制野生型的EGFR。在临床上，同时抑制野 生型EGFR会导致患者出现皮疹和腹泻，这会限制第二代EGFR抑制剂的使用剂量，以至于 药物的血浆浓度用不足以抑制T790M，使这类药物的临床有效性受到较大的限制。例如 CI-1033、HKI-272和PF00299804,在临床上针对吉非替尼和厄罗替尼耐药的非小细胞肺癌 的治疗非常有限，并且会发生剂量依赖的腹泻和皮疹（Janne，von Pawel等，2007, J Clin Oncol, 25, 3936-3944 ;Advani，Coiffier 等，2010, J Clin Oncol, 28, 2085-2093) 〇
[0006] 为了能够特异性针对EGFR T790M进行抑制，第三代EGFR突变选择性抑制剂问 世。这类不可逆抑制剂比起第二代喹啉类化合物，对EGFR T790M具有更高的选择性，在临 床上可能具有更高的活性和更好的耐受。例如共价的嘧啶类EGFR抑制剂WZ4002,在体外 实验中，相比喹啉类化合物，对EGFR T790M的选择性高30-100倍，而对野生型EGFR抑制 则低100倍。在EGFR T790M衍生的动物肺癌模型中，也展现出较好的药效（Zhou，Ercan 等，2009, Nature, 462, 1070-1074)。另一突变选择性抑制剂co-1686,在体外对EGFR T790M的选择性比对野生型EGFR高10-25倍。能选择性地抑制EGFR的突变，包括耐药突 变T790M和激活突变（L858R，dell9)，而对野生型EGFR无抑制。在体外，口服co-1686能 够导致T790M突变的肿瘤衰退，并且不介导肿瘤细胞发生进一步的耐药突变（Walter，Sjin 等，2013, Cancer Discov，3, 1404-1415) 〇
[0007] CN102083800描述了式I-a或I-b的蛋白激酶抑制剂，其结构式如下：
[0009] 环A是任选经取代的选自以下的基团：苯基；3元到7元饱和或部分不饱和碳环； 8元至10元双环饱和、部分不饱和或芳基环；具有1到4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子 的5元到6元单环杂芳基环；具有1到3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4元到7元饱 和或部分不饱和杂环；具有1到5个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的7元到10元双环饱 和或部分不饱和杂环；或具有1到5个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的8元到10元双环 杂芳基环；
[0010] 环B是任选经取代的选自以下的基团：苯基；3元到7元饱和或部分不饱和碳环； 8元至10元双环饱和、部分不饱和或芳基环；具有1到4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子 的5元到6元单环杂芳基环；具有1到3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4元到7元饱 和或部分不饱和杂环；具有1到5个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的7元到10元双环饱 和或部分不饱和杂环；或具有1到5个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的8元到10元双环 杂芳基环；
[0011] R1是弹头基团；
[0012] Ry是氢、卤素、-CN、-CF3、C1 4脂肪族基、C i 4卤代脂肪族基、-OR、-C(O)R或-C(O) 叭幻2;各R基团独立地位氢，或任选经取代的选自以下的基团=C 1 6脂肪族基；苯基；具有1 到2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4元至7元杂环；或具有1到4个独立地选自氮、 氧或硫的杂原子的5元到6元单环杂芳基环；
[0013] W1和W 2各独立地位共价键或二价C i 3亚烷基链，其中W 1或W 2的一个亚甲基单 元任选经-NR2-、-N (R2) C (0) -、-C (0) N (R2) -、-N (R2) SO2-、-SO2N (R2) -、-0-、-OC (0) -、-C (0) 0-、-s-、-SO-或-SO2-置换；
[0014] R2是氢、任选经取代的C i 6脂肪族基，或-C(O) R，或：R2和环A上的取代基与其间 的插入原子一起形成4元到6元饱和、部分不饱和或芳香族稠合环；
[0015] #和Ry与其间的插入原子一起形成4元到6元饱和、部分不饱和或芳香稠合环；
[0016] 111和？独立地为0到4;且1^和1?'/独立地选自-1?、卤素、-01?、-0(〇1丄01?、-^-勵 2、 -S02R、-SO2N (R) 2、-S0R、-C (0) R、-C02R、-C (0) N (R) 2、-NRC (0) R、-NRC (0) R、-NRC (0) NR2、-NRSO2R 或-N(R)2，其中q为1到4;或：Rx和R1当同事存在于环B上时，与其间的插入原子一起形成 具有0到3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5元到7元饱和、部分不饱和或芳基环，其 中所述经弹头基团和0到3个独立地选自氧代基、卤素、-CN或C 1 6脂肪族基的基团取代；或 RlP R 1当同时存在于环A上时，与其间的插入原子一起形成具有0到3个独立地选自氮、 氧或硫的杂原子的5元到7元饱和、部分不饱和或芳基环，其中所述环经弹头基团和0到3 个独立地选自氧代基、卤素、-CN或C 1 6脂肪族基的基团取代。不认为此专利中具体描述是 本发明的一部分。
[0017] CN102482277公开了表皮生长因子受体抑制剂，其结构式如下：
[0019] 21及22分别独立为~或0?5;2 3及24分别独立为~或(：，其中1^及1^在23或24为 N时不存在，其中，Z2、Z3S Z 4的至少一个为N ;X为0、S或NR 6;Y为不存在、C0、0、S或 NR6;每个R6独立为H或烷基；环A为芳香基、杂芳基、碳环或杂环；环B为芳香基、杂芳基、 碳环或杂环；^为Η、卤素、0Η、NH 2、NHR3、卤烷基、CN、N3、NO2;烷基、烯基、芳香基、芳烷基、杂 芳基、杂环或碳环，其中每个可任选取代；或II^SR b，连同其中每个所联结的原子形成稠环 芳香基、杂芳基、碳环或杂环，其中每个可任选取代；每个R1独立为NH(R 3)、N(R3) (R4)、N(R3) CO(R4)、C02H、C(O)R3、C(0)0R3、C(0)NH 2、C(O)NH(R3)、C(O)N(R3) (R4)、S02R3、S0R3、SR3、烷基、 齒烷基、芳香基、芳烷基、烷氧基、杂芳基、杂环或碳环，其中每个可任选取代；每个R2独立为 可任选取代的烷基、卤基、
每个私及R 4独立为H、烷基、烯基、乙烯 基、杂环或碳环，其中每个可任选取代；每个R5独立为H、烷基、卤基或卤烷基，其中每个可 任选取代；每个R5A独立为卤基或0S(0)pR'，其中，p为0、1或2及R'为烷基或芳香基；每 个W独立为不存在、CH 2、CH2CH2、（CH2)3、（CH山、0、S或冊 3;环(：为具有1、2或3个氮原子的 5-6元杂环或杂芳基；m为1、2或3 ;及η为0、1或2 ;其中，若X为S，Z2SCR5，及R5为卤 基，则环A不为R 1对位取代的苯基；或若Y为S，及R Α为卤基，则环B不为以R 2对位-取代 的苯基；其中，若心及1^连同其中每个所联结的原子形成稠环芳香基、杂芳基、碳环、杂环，
不存在。不认为此专利中具体描述是本发明的一部分。
[0020] W02012061303描述了杂环化合物，其结构式如下：
[0022] 其中，W为-0-或-NH #为-OR; R独立选自C14烷基，C14氟代烷基；R2和R 3各自 独立选自H、-〇H或-OR ;R4为-CF3Xl或Br。不认为此专利中具体描述是本发明的一部分。
【发明内容】
[0023] 本发明目的是提供一类结构新颖的、效果好、耐受性好、选择性高或毒副作用低的 嘧啶衍生物，经过研究表明，本发明化合物作为EGFR靶点抑制剂显示出优异的药效活性、 较好的选择性，同时对于BTK、JAK等靶点也有潜在的抑制活性。
[0024] 本发明提供一种通式（M)所示的化合物或其立体异构体、水合物、代谢产物、溶剂 化物、药学上可接受的盐、共晶或前药：
[0025]
[0026] 其中=M^M2各自独立的选自取代或未取代的迈克尔受体基团，当被取代时，任选 进一步被1至3个选自FXUBrUX 1 4烷基、C i 4烷氧基或-C i 4烷基氨基的取代基所取代， 所述的烷基、烷氧基或烷基氨基任选进一步被0至4个选自F、Cl、Br、I、C 1 4烷基或C i 4烧 氧基的取代基所取代；
[0027] 环D为6至10元杂环基，且所述的杂环基可以任选进一步被0至4个选自R12的 取代基所取代，且所述的杂环基含有1至2个选自N、0或者S的杂原子；
[0028] 环E、环A各自独立的选自C61。碳环基或者4至10元杂环基，所述的碳环基或者 杂环基可以任选进一步被0至4个选自R 12的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至2个 选自N、0或者S的杂原子；
[0029] R12为F、Cl、CF 3、C1 4烷氧基、4至10元杂环基或者-Z- (CH 2) n-NR13R14,所述的杂环基 可以任选进一步被0至3个选自-NH 2、-NH(CH3)、-N(CH3) 2、C3 8碳环基、C i 4烷基或卤代-C i 4 烷基的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至3个选自N、0或S的杂原子；
[0030] Z 为-0_、-NH-或-N (C1 4)-烷基；
[0031] η 选自 0、1、2、3 或 4 ;
[0032] R13和R 14各自独立选自H或C i 4烷基；
[0033] 作为选择，R13、R14可以与其相连的N原子形成4至10元杂环基，所述的杂环基可 以任选进一步被0至3个选自-NH 2X1 4烷基或卤代-C i 4烷基的取代基所取代，且所述的杂 环基含有1至3个选自N、0或S的杂原子；
[0034] 环B、环C各自独立的选自4至7元杂环基或不存在，所述的杂环基可任选进一步 被〇至4个选自F、-CF 3或者Cl的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至3个选自N、0 或者S的杂原子；
[0035] 1和W2各自独立选自ΝΗ、0或者S ;
[0036] 13和W 4各自独立选自NH、0、S或者不存在。
[0037] 本发明优选方案，一种通式（M)所示的化合物或其立体异构体、水合物、代谢产 物、溶剂化物、药学上可接受的盐、共晶或前药，其中：
[0038] MjP M2各自独立的选自取代或未取代的
当被取代时，任选进一步被1至3 个-CH2N (CH3) 2的取代基所取代。
[0039] 本发明优选方案，一种通式（M)所示的化合物或其立体异构体、水合物、代谢产 物、溶剂化物、药学上可接受的盐、共晶或前药，其中该化合物选自通式（A)所示的化合物， 其中：
[0041] R6和R9各自为H ;
[0042] R7、R8、Riq和R 11各自独立选自H或者
[0043] 本发明优选方案，包括通式（A)所示的化合物，或其立体异构体、水合物、代谢产 物、溶剂化物、药学上可接受的盐、共晶或前药，其中：
[0044] 环D为6元杂环基，优选嘧啶基，且所述的杂环基可以任选进一步被0至2个选自 R12的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至2个选自N、0或者S的杂原子；
[0045] 环E为6元碳环基，优选苯基，所述的碳环基可以进一步被0至3个选自R12的取 代基所取代；
[0046] R12为F、Cl、CF3、C1 4烷氧基、5至9元杂环基、-Z-(CH2) n-NR13R14,所述的杂环基可 以任选进一步被0至3个选自-NH 2、-N(CH3)2、-CH3、环丙基或-CH2CH 2F的取代基所取代，且 所述的杂环基含有1至3个选自N、0或S的杂原子；
[0047] Z 为-0_、-NH-或-N (CH3)-;
[0048] η 选自 0、1、2 或 3;
[0049] R13和R 14各自独立选自H或C i 2烷基；
[0050] 作为选择，R13、R14可以与其相连的N原子形成4至6元杂环基，所述的杂环基可以 任选进一步被0至3个选自-NH 2、-N(CH3)2、-013或-CH2CH 2F的取代基所取代，且所述的杂 环基含有1至3个选自N、0或S的杂原子；
[0052] 本发明提供一种通式（I)所示的化合物或其立体异构体、水合物、代谢产物、溶剂 化物、药学上可接受的盐、共晶或前药：
[0054] 其中：
[0055] R1和R2各自独立选自H、F、CF3或者Cl ;
[0056] 1和W2各自独立选自ΝΗ、0或者S ;
[0057] 13和W 4各自独立选自NH、0、S或者不存在；
[0058] 环A为6元碳环基或者4至9元杂环基，所述的碳环基或者杂环基可以进一步被0 至2个选自R 12的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至2个选自N、0或者S的杂原子；
[0060] 环B为4至7元杂环基或不存在，所述的杂环基可进一步被0至2个选自F、-CF3 或者Cl的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至2个选自N、0或者S的杂原子；
[0061] 环C为4至7元杂环基或不存在，所述的杂环基可进一步被0至2个选自F、-CF3 或者Cl的取代基所取代，且所述的杂环基含有1至2个选自N、0或者S的杂原子；
[0062] R3、R4和R5各自独立选自IFJUC1 2烷氧基、
[0063] R6和R9各自为H ;
[0064] R7、R8、Riq和R 11各自独立选自H或者
[0065] 本发明优选方案，通式（I)所述的化合物或其立体异构体、水合物、代谢产物、溶 剂化物、药学上可接受的盐、共晶或前药，其中：
[0066] R1为H、CF 3或者Cl，优选CF 3或者Cl，更优选CF 3;
[0067] R2为 H ;
[0068] WjPW2各自独立选自NH或者0,优选NH;
[0069] 13和W 4各自独立选自NH、0或者不存在；
[0070] 环A为苯基、
[0071] 环B为
或者不存在；
[0072] 环C为
域者不存在；
[0073] R3选自H或者甲氧基；
[0074] R4为 H ;
[0075] R5选自 H、F、
[0076] R6和R9各自为H ;
[0077] R7、R8、Riq和R 11各自独立选自H或者
[0078] R12 选自
[0079] 本发明优选方案，本发明涉及化合物选自，但不限于：
[0082] 根据本发明的具体实施方案，本发明的化合物或其立体异构体、水合物、代谢产 物、溶剂化物、药学上可接受的盐、共晶或前药，其中所述的盐选自盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸 盐、磷酸盐、醋酸盐、三氟乙酸盐、硫氰酸盐、马来酸盐、羟基马来酸盐、戊二酸盐、甲磺酸盐、 乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、苯乙酸盐、肉桂酸盐、乳酸盐、丙 二酸盐、特戊酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、扁桃酸盐、酒石酸盐、没食子酸盐、葡萄 糖酸盐、月桂酸盐、棕榈酸盐、果胶酸盐、苦味酸盐、柠檬酸盐或者它们的组合，优选的，所述 的盐选自盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲 苯磺酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、肉桂酸盐、乳酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、苹果酸 盐、酒石酸盐、柠檬酸盐或者它们的组合。
[0083] 研究表明，本发明的化合物作为EGFR靶点抑制剂显示出优异的药效活性，同时对 于BTK、JAK等靶点也有潜在的抑制活性。
[0084] 本发明还提供了一种药物组合物，所述的组合物包括：有效剂量的本发明所述的 化合物或其立体异构体、水合物、代谢产物、溶剂化物、药学上可接受的盐、共晶或前药，以 及药学上可接受的载体、稀释剂、佐剂、媒介物或赋形剂。
[0085] 根据本发明的具体实施方案，本发明的药物组合物还进一步包括一种或多种其他 治疗剂。
[0086] 根据本发明的具体实施方案，本发明的药物组合物中所述的其他治疗剂包括：
[0087] 川页钼（cisplatin)，卡钼（carboplatin)，奥沙利钼（oxaliplatin)，达卡 巴嗪（dacarbazine)，替莫挫胺（temozolomide)，丙卡巴餅（procarbazine)，甲氨 蝶呤（methotrexate)，氟尿喃啶（fluorouracil)，阿糖胞苷（cytarabine)，吉西 他滨（gemcitabine)，疏基卩票呤（mercaptopurine)，氟达拉滨（fludarabine)，长 春碱（vinblastine)，长春新碱（vincristine)，长春瑞滨（vinorelbine)，紫杉醇 (paclitaxel)，多西紫杉醇（docetaxel)，拓扑替康（topotecan)，伊立替康（irinotecan)， 依托泊苷（etoposide)，曲贝替定（trabectedin)，更生霉素（dactinomycin)，多 柔比星（doxorubicin)，表柔比星（epirubicin)，道诺霉素（daunorubicin)，米托 蒽醌（mitoxantrone)，博来霉素（bleomycin)，丝裂霉素 C(mitomycin)，伊沙匹隆 (ixabepilone)，他莫昔芬（tamoxifen)，氣他胺（flutamide)，西罗莫司（sirolimus)， 阿法替尼（afatinib)，alisertib，amuvatinib，阿帕替尼（apatinib)，阿西替尼 (axitinib)，硼替佐米（bortezomib)，波舒替尼（bosutinib)，布立尼布（brivanib)，卡 博替尼（cabozantinib)，西地尼布（cediranib)，crenolanib，克卓替尼（crizotinib)， dabrafenib (达拉非尼），达可替尼（dacomitinib)，达鲁舍替（danusertib)，达沙替尼 (dasatinib)，多韦替尼（dovitinib)，厄洛替尼（erlotinib)，foretinib，ganetespib， gefitinib (吉非替尼），依鲁替尼（ibrutinib)，埃克替尼（icotinib)，伊马替尼 (imatinib)，iniparib，拉帕替尼（Iapatinib)， lenvatinib，linifanib， linsitinib，马 赛替尼（masitinib)，momelotinib，莫替沙尼（motesanib)，来那替尼（neratinib)，尼 罗替尼（nilotinib)，尼拉帕尼（niraparib)、oprozomib、奥拉帕尼（olaparib)、帕挫帕 尼（pazopanib)、pictilisib、帕纳替尼（ponatinib)、奎扎替尼（quizartinib)、瑞格非 尼（regorafenib)、氯构色替（rigosertib)、rucaparib、鲁索替尼（ruxolitinib)、塞卡替 尼（saracatinib)、saridegib、索拉非尼（sorafenib)、舒尼替尼（sunitinib)、、替拉替 尼（telatinib)、tivantinib、替聘扎尼（tivozanib)、托法替尼（tofacitinib)、曲美替尼 (trametinib)、凡德他尼（vandetanib)、维利帕尼（veliparib)、威罗菲尼（vemuraf