专利名称：含甲基吗啉取代的吡啶并[2，3-d]嘧啶的组合物和方法
含甲基吗啉取代的吡啶并[2, 3-D]嘧啶的组合物和方法本发明涉及用于制备具有mTOR激酶抑制剂作用的某些吡啶并-嘧啶化合物的方 法和中间体，其盐形式和它们的制剂，尤其是片剂形式，和其用途。
磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT信号途径的生长因子/促有丝分裂的活化最终 引起关键细胞周期和生长控制调节物mTOR，其是雷帕霉素的温血动物靶向(或者称为 FRAP(FKBP12和雷帕霉素相关的蛋白)，RAFTl (雷帕霉素和FKBP12靶向1)，RAPTl (雷帕 霉素靶向1)-所有的都得自于与Π(-506-结合蛋白FKBP12的相互作用，和SEP (西罗莫司 (Sirolimus)效应因子蛋白))。mTOR是温血动物的、大小约为观9 kDa的丝氨酸/苏氨 酸激酶，并且是演化保守的真核TOR激酶(refs. 1_4)的成员。由于mTOR蛋白的C端与 PI3-激酶和其它家族成员的同源性(催化区域)，所以mTOR蛋白是蛋白的PI3-激酶类激酶 (PIKK)家族的成员，其它家族成员例如DNA-PKcs (DNA依赖性蛋白激酶)，ATM(共济失调毛 细血管扩张变异)。除了 C-端催化区域之外，mTOR还含有FKBP12/雷帕霉素复合物结合区 域(FRB)。在N-端，发现高达20个HEAT (Huntingtin，EF3, PP2A的α调节亚单位和TOR) 基序，同时更多的C端是FAT(FRAP-ATM-TRRAP)区域，并且在该蛋白的C-末端发现额外的 FAT 区域(FAT-C) (refs. 5，6)。已经将TOR确定为细胞生长(规模)和增殖(其部分地取决于转译起始)的中 心调节剂。S6-激酶(S6K1)的TOR依赖性磷酸化造成核醣体蛋白的转译，这种转译涉及到 细胞周期进展(refs. 7-9)。Cap依赖性转译是通过真核转译起始因子4E(eIF4E)-结合 蛋白1 GE-BPl (PHAS-I))的磷酸化来调节的。这种修饰防止PHAS-1结合eIF4E，由此可以 形成活性eIF4F转译复合物(在refs. 10，11，12中评述)。这些信号要素的活化依赖于 胰岛素、其它生长因子和营养素，说明mTOR的把关作用仅仅在良好的环境条件下才可以控 制细胞周期进展。PII/AKT信号级联系统位于mTOR的上游，并且已经表明这在某些癌中 处于摆脱控制状态，导致生长因子在例如PTEN缺乏的细胞中独立活化。mTOR位于这种途 径的控制轴心，并且，已经批准这种激酶的抑制剂(例如西罗莫司(Sirolimus)(雷帕霉素 或Rapamime )和依维莫司(RAD001或Certican ))用于免疫抑制和洗脱支架的药物(在 refs. 13，14中评述)，并且现在作为治疗癌症的新的药剂正收到具体的益处。肿瘤细胞生长起因于正常生长控制机理摆脱控制，例如，肿瘤抑制剂功能的丧失。 这种肿瘤抑制剂之一是由第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同系物(PTEN)。已经表 明，这种基因(也称为多种进行性癌中病变基因(MMAC))在细胞周期停滞方面起到显著的 作用，并且是P53之后的最高度变异的肿瘤抑制剂。高达30%的恶性胶质瘤、子宫内膜和前 列腺癌具有体细胞突变或这种位点的缺失(refs. 15，16)。PI3K使磷脂酰肌醇4，5，二磷酸盐(PIP》转化为磷脂酰肌醇3，4，5，三磷酸盐 (PIP3)，同时PTEN导致3’磷酸盐从PIP3中除去，产生PIP2。PI3-K和PTEN起到保持合适 的PIP3水平的作用，这可以补充并由此活化AKT (亦称PKB)和随后起动的下游信号级联系 统。在缺乏PTEN的情况下，对这种级联系统的调节不合适，AKT被有效地结构性活化，并且 解除了对细胞生长的控制。这种细胞信号过程的摆脱控制的另一个机理是最近鉴定的PI3K
8异构型的突变体形式(pllOalphaMref. 17)。人们认为，这种突变体的活性的明显提高可 以导致PIP3产生的增加，大概超过PTEN的功能可以抵制的PIP3产生的增加。从PII增 加信号由此导致对mTOR的信号增加，从而增加其下游活化子。除了 mTOR与细胞周期调节(从Gl至S-阶段)有联系和mTOR抑制作用导致对这 些调节状况的抑制的证据之外，还已经表明，mTOR活性的下调导致细胞生长抑制(在refs. 7、18、19中评述)。mTOR的已知抑制剂，雷帕霉素，可有效地抑制源于大范围组织类型(例 如平滑肌)的细胞、T细胞以及源于各种肿瘤类型(包括横纹肌肉瘤，神经母细胞瘤，恶性 胶质瘤和成髓细胞瘤，小细胞肺癌，骨肉瘤，胰腺恶性肿瘤和乳房和前列腺恶性肿瘤)的细 胞的增殖或生长(在ref. 20中评述)。已经批准雷帕霉素，并且临床上用作免疫抑制剂， 其在防止器官排斥方面是成功的，并且比先前治疗的副作用更小(refs. 20，21)。雷帕霉素 和其类似物(RAD001，CCI-779)对mTOR的抑制是通过药物与Π(506结合蛋白(FKBP12)的 预先相互作用所引起的。随后，FKBP12/雷帕霉素的复合物与mTOR的FRB区域结合，并且 抑制从mTOR发出的下游信号。也已经表明，PII的有效但非特异性抑制剂LY^4002和渥曼青霉素可以抑制 mTOR的激酶功能，但通过靶向蛋白的催化区域来起作用(ref. 21)。除对于通过靶向该激 酶区域的小分子来抑制mTOR功能以外，已经表明，没有激酶活性的(kinase dead)mTOR不 能将上游活化信号传输至mTOR、PHAS-I或p70S6激酶的下游效应因子(ref. 22)。还表 明，不是mTOR的所有的功能都是雷帕霉素敏感性的，且这可能与雷帕霉素改变mTOR的底物 特性而不是抑制其本身活性的观察结果有关(ref. 23)。mTOR与其它细胞因子的相互作用 的分析显示，除了 mTOR-Raptor复合物之外，还有一种代表mTOR(B)雷帕霉素不敏感活性的 mTOR-Rictor 复合物(Sarbassov 等人，Current BioIory(2004) 14, 1296-1302)。这种活 性大概解释了在没有激酶活性的(kinase dead)mTOR和通过雷帕霉素和其衍生物而发生的 mTOR信号改变之间的差异。在直接抑制mTOR的催化活性方面，该差异还确定了治疗益处的 可能性。已经表明，mTOR的催化抑制剂可以是癌细胞增殖和存活的更有效的拮抗剂，雷帕 霉素可以更好地与能够弥补其无法完全干扰途径信号的药剂组合使用(Choo and Blenis, Cancer Cell (2006)9, 77-79; Hay, Cancer Cell (2005)8, 179-183)。因此，有人提出， mTOR的激酶区域直接抑制剂可以是更有效的mTOR的抑制剂。雷帕霉素除了在其本身具有诱导生长抑制(白细胞郁滞)的能力之外，已经表明， 雷帕霉素和它的衍生物可以增强许多化疗的细胞毒性，包括顺钼、喜树碱和多柔比星(在 ref. 20中评述)。在抑制mTOR之后，还观察到电离辐射诱导的细胞死亡的增强作用(ref. 24)。实验和临床证据表明，雷帕霉素类似物显示了治疗癌症效果的证据，其可以单独或与 其它治疗组合使用(参见refs. 10、18、20)。这些发现说明，mTOR激酶的药理学抑制剂应 该具有治疗各种形式癌症(包括实体肿瘤，例如恶性肿瘤和肉瘤和血癌和淋巴恶性肿瘤) 的治疗价值。尤其是，mTOR激酶的抑制剂应该具有治疗价值，例如用于治疗乳癌，结肠直肠 癌，肺癌(包括小细胞肺癌、非小细胞肺癌和细支气管肺泡癌症)和前列腺癌，和胆管癌，骨 癌，膀胱癌，头和颈癌，肾癌，肝癌，胃肠组织癌，食道癌，卵巢癌，胰腺癌，皮肤癌，睾丸癌，甲 状腺癌，子宫癌，宫颈和外阴癌，和血癌(包括ALL和CML)，多发性骨髓瘤和淋巴瘤。尤其是，已经确定肾细胞恶性肿瘤对雷帕霉素衍生物CCI-779敏感(由VHL表达 的丧失所引起)(Thomas等人，Nature Medicine (2006) 12, 122-127)。还证明的是，已经失去前髓细胞血癌(PML)肿瘤抑制剂的肿瘤对雷帕霉素抑制mTOR敏感，这是由于mTOR信号 途径的调节作用的中断(Bernadi,Nature 0006)442，779-785)，在这些疾病中使用mTOR激 酶抑制剂应该具有治疗价值。除了 PTEN缺乏或PUK突变的那些实例之外，这些后面的实 施例表明，由于潜在的遗传特性，可以证明使用mTOR抑制剂的靶向方法是尤其有效的，但 不认为其是排它性靶向。最近的研究已经显示了 mTOR激酶在其它疾病中的作用(Eastern & Houghton， Expert Opinion on Therapeutic Targets (2004)8, 551-564)。已经表明，通过抑制 抗原诱导的T细胞、B细胞的增殖和抗体产生，雷帕霉素是有效的免疫抑制剂(Sehgal， Transplantation Proceedings (2003) 35, 7S-14S)，并由此 mTOR 激酶抑制剂还可以用于免 疫抑制。抑制mTOR的激酶活性也可有效用于预防再狭窄，也就是说，在血管系统疾病的治 疗中，控制血管系统中的正常细胞在对引入支架的响应过程中的不希望有的增殖(Morice 等人，New England Tournal of Medicine (2002) 346, 1773-1780)。此外，雷帕霉素类 似物(依维莫司)可以降低心脏异源移植血管病变的严重程度和发生率(Eisen等人，New England Tournal of Medicine (2003) 349, 847-858)。mTOR 激酶活性的提高与心脏肥大 有关，这作为心力衰竭的主要危险因素在临床上是重要的，并且是心肌细胞的细胞大小增 力口的结果(Tee & Blenisj Seminars in Cell and Developmental Biology(2005) 16’ 29-37)。由此，除了癌之外，预计mTOR激酶抑制剂具有预防和治疗多种疾病的价值。迄今为止，绝大多数mTOR药理学集中于通过雷帕霉素或其类似物来抑制mTOR。然 而，如上所述，已经报道通过激酶区域靶向机理来抑制mTOR活性的唯一非雷帕霉素药剂是 小分子LY^4002和天然产物渥曼青霉素(ref. 21)。某些mTOR抑制剂已经在W02007/060404和W02008/023161中进行了描述。还需 要用于制备起mTOR激酶抑制剂作用的某些吡啶并-嘧啶衍生物的方法和中间体，以及用于 预防和治疗多种病症的制剂，尤其是片剂形式。本发明概述
按照本发明的第一个方面，提供了制备式1化合物的方法，
其中
R1是氢或OR3 ；
R2 是 CH2OR4, CN, CO2R5 或 CONR6R7 ； R3是Ch烷基；
R4是-COR8基团，其中R8是仲C3_6烷基或叔C4_6烷基；
R5是CV4烷基，碳环基，碳环CV4烷基，杂环基或杂环基CV4烷基，其任选被一个或多个 选自下列的取代基团取代卤代基，氰基，硝基，羟基，氧代，Cp6烷基，CV6烷氧基，卤代CV6
烷基，卤代CV6烷氧基，羟基Ch6烷基，羟基Ch6烷氧基，CV6烷氧基Ch6烷基，C1^6烷氧基CV6烷氧基，氨基， Ci-6焼基孰基，■~- (C^6 烷基)氨基，氨基C
1-6 焼基，(Cl—6 烷基)氨基C 1-6焼基， 二(Cu烷基)氨基Cp6烷基，氰基CV6烷基，CV6烷基磺酰基，C1^6烷基磺酰氨基，C1^6烷基 磺酰基(Ch6烷基)氨基，氨磺酰基，Ch6烷基氨磺酰基，二((V6烷基)氨磺酰基，Ch6烷酰基 氨基，(V6烷酰基((V6烷基)氨基，氨基甲酰基，Cp6烷基氨基甲酰基和二(Cp6烷基)氨基 甲酰基；
R6是氢或任选被一个或多个选自下列的取代基团取代的CV4烷基商代基，氰基，硝基，
羟基，氧代，Ch6烷基，CV6烷氧基，卤代Ch6烷基，卤代Ch6烷氧基，羟基CV6烷基，羟基CV6 烷氧基， 烷氧基 Ci-6 焼基，C1^ 烷氧基 烷氧基，氨基， Ci-6焼基孰基，■~- (C1^ 烷基)氨 基，氣基C卜6焼基，(C^6 烷基)氨基 Cp6 焼基，·_- (C卜6 烷基)氨基Ch6烷基，氰基 C1-6焼基， (V6烷基磺酰基，Cp6烷基磺酰氨基，CV6烷基磺酰基((V6烷基)氨基，氨磺酰基，(V6烷基氨 磺酰基，二(Cp6烷基)氨磺酰基，(V6烷酰基氨基，(V6烷酰基(Cp6烷基)氨基，氨基甲酰 基，C1^6烷基氨基甲酰基和二((V6烷基)氨基甲酰基；和
R7是任选被一个或多个选自下列的取代基团取代的CV4烷基卤代基，氰基，硝基，羟 基，氧代，C1^6烷基，CV6烷氧基，卤代CV6烷基，卤代Cp6烷氧基，羟基Cp6烷基，羟基Cp6烷 氧基，
烷氧基C
1-6 。1-6
烷氧基C
1-6 烷氧基，氨基， C卜6焼基見基，·_- (C^6 烷基)氨基， 氨基C 1-6 焼基，(Cl—6 烷基)氨基 Cp6 焼基，·_- (C卜6 烷基)氨基Ch6烷基，氰基C
1-6 焼基'C^6
烷基磺酰基，C1^6烷基磺酰氨基，CV6烷基磺酰基(Cu烷基)氨基，氨磺酰基，C1^6烷基氨磺 酰基，二(Ch6烷基)氨磺酰基，CV6烷酰基氨基，Ch6烷酰基((V6烷基)氨基，氨基甲酰基， (V6烷基氨基甲酰基和二((V6烷基)氨基甲酰基， 该方法包括使式2的化合物
权利要求
1.制备式1化合物的方法，
2.按照权利要求1的制备式1化合物的方法，
3.按照权利要求2的制备式1化合物的方法 该方法包括 i)使式3的化合物
4.制备式5的mTOR激酶抑制剂的方法
5.按照权利要求4的方法，其中以磷酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、酒 石酸盐或富马酸盐的形式分离式5的化合物。
6.按照权利要求5的方法，其中以富马酸盐形式分离式5的化合物。
7.式5a化合物的富马酸盐
8.(5- {2，4- 二 [ (3S) -3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧啶-7-基} -2-甲氧基苯 基)甲醇的富马酸盐。
9.药物组合物，其包含式5a化合物的富马酸盐，其中该盐以选自A型、B型和C型的一 种或更多种结晶形式存在。
10.药物组合物，其包含式5a化合物的富马酸盐和甘露糖醇。
11.药物组合物，其包含(5-{2，4_二 [(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2，3_d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富马酸盐和甘露糖醇。
12.用作药物的(5-{2，4-二 [(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富马酸盐。
13.(5- {2，4- 二 [ (3S) -3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧啶-7-基} -2-甲氧基 苯基)甲醇的富马酸盐在制备用于治疗的药物中的用途。
14.在需要这种治疗的温血动物例如人中产生mTOR抑制效果的方法，该方法包括 给予所述动物有效量的(5-{2，4_ 二 [(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富马酸盐。
15.在需要这种治疗的温血动物例如人中产生抗癌效果的方法，该方法包括给 予所述动物有效量的(5_{2，4- 二 [(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富马酸盐。
全文摘要
本发明提供了制备式1化合物的方法，使用所述方法制备式5的化合物，或其磷酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐或富马酸盐，和富马酸盐在用于治疗的组合物中的用途。(1)(5)
文档编号A61K31/519GK102137860SQ200980130329
公开日2011年7月27日 申请日期2009年6月18日 优先权日2008年6月20日
发明者A·C·库里, B·C·多布森, G·H·楚尔基尔, H·布拉德, L·鲍威尔, M·N·肯沃希, P·S·海恩斯, S·A·劳 申请人:阿斯利康(瑞典)有限公司