专利名称：2,3-二氢苯并氮杂*类化合物或其盐及其药物用途的制作方法
技术领域：
本发明属于药物化学领域，涉及一类能抑制糖原合成酶激酶-3 β (GSK-3i3)的2，3-二氢苯并氮杂蓽类化合物，该类化合物是GSK-3 0的小分子抑制剂，以非ATP竞争作用模式抑制GSK-3 β活性，且对测试的多种蛋白激酶均无明显抑制作用，具有高的激酶选择性，可用于制备预防或治疗与GSK-3 0异常所致疾病的药物。
背景技术：
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糖原合成酶激酶_3 β (Glycogen Synthase Kinase-3, GSK-3)是一个多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，哺乳动物中含α和β两种亚型，其结构和功能都极为相似。研究表明，GSK-3抑制剂可应用于治疗糖尿病、早老年性痴呆症、癌症等复杂性疾病。在胰岛素信号转导途径中，GSK-3 3通过调节糖原合成酶的活性影响糖原的合成，从而在糖代谢过程中发挥关键的调控作用。通过抑制GSK-3 0的磷酸化活性，其抑制剂能有效调控机体的糖代谢，可应用于治疗II型糖尿病。GSK-30也参与神经元的凋亡。在脑中，GSK-30的高表达与阿尔茨海默氏病(alzheimer’s disease)、双向情感障碍(bipolar disorder)以及亨廷顿病(huntington disease)等神经系统疾病密切相关[Bhat RV, et al., J.Neurochem,89(6): 1313-7，2004 Jope RS, et al., Curr Drug Targets, 7 (11):1421-34, 2006]，抑制GSK30的活性可以调控Tao 蛋白代谢等过程，对神经元具有保护作用，其抑制剂可用于治疗阿耳茨海默氏病、双向情感障碍、亨廷顿病等多种神经退行性疾病和精神性疾病(Eldar-Finkelman,Hagit,Trends in Molecular Medicine,8(3):126-132,2002)。在 Wnt信号转导途径中，GSK-3 β通过磷酸化多种底物蛋白来调节细胞的生理过程，其抑制剂对多种肿瘤，尤其是胃肠道肿瘤显示出了良好的抑制作用。
GSK-3 0是胰岛素信号通道重要的负调节因子，其功能受损或过度表达均直接导致 II 型糖尿病(Frame, Sheelagh, Expert Opinion on Therapeutic Targets, 10 (3):429-444,2006)。异常高活性的GSK_3i3通过抑制糖原合成酶的活性从而阻止糖原合成是导致血糖升高的主要原因(Nikoulina SE, et al, Diabetes, 49 (2):263-271,2000)；GSK-3 β还直接抑制胰岛素受体，影响糖代谢平衡(Eidar FH, Pro Nat Acad Sci USA,94(18):9660-9664,1997)。胰岛素受体和糖原合成酶分别处于胰岛素糖代谢信号通路的最上游和最下游，其活性被抑制限制了胰岛素介导的大部分生理反应。GSK-3 0也是胰岛素信号通路最下游的调节因子，对它进行选择性调控可能引起较少的副作用。事实上，氯化锂作为最明确的GSK-3i3抑制剂已在临床使用50多年，未见明显毒副作用。多种GSK-30小分子抑制剂对糖尿病哺乳动物也未呈现出明显副作用(Ring DB, et al,Diabetes, 52 (3):588-595, 2003)。在对 Zucker 糖尿病肥胖(ZDF)大鼠连续注射 GSK-3 抑制剂(^99021[1301^/(1^*(1)]达20小时，均未发现其肝、肺、脂肪等组织细胞中β连环蛋白及cyclinDl的mRNA水平升高，表明其无明显的致癌风险。
GSK_3i3抑制剂具有十分明显的降糖作用，并可促进葡萄糖诱导的胰岛素释放、刺激葡萄糖摄取、提高细胞对胰岛素的敏感度等多种效应，尤其不引起体重增加和脂肪组织的堆积，也不引起血液中甘油三酯和胆固醇的增高[Frame，S.et al.，Expert Opinion onTherapeutic Targets,10(3):429-444,2006 ;Cohen, P.et al.,Nature Reviews DrugDiscovery,3(6):479-487, 2004 ；ffagman, A.S., et al., CurrentPharmaceuticalDesign,10(10):1105-1137,2004 ;Alonso, M.et al., Current MedicinalChemistry, 11 (6):755-763, 2004]，显示出治疗糖尿病和胰岛素抵抗的巨大潜力。
GSK-3 0在阿耳茨海默氏病的发生发展进程中起关键的调控作用，其抑制剂也可应用于治疗阿耳茨海默氏病。阿耳茨海默氏病的主要病理学特征即是细胞外淀粉样蛋白(Αβ )和细胞内神经纤维缠结的形成和进展(Goate, A.et al.Nature, 349, 704-706,1991),而 GSK-3 β 能通过磷酸化 APP 促使 A β 的产生(Hanger, D.P., et al.Neurosc1.Lett.147，58-62，1992)。中枢神经系统中GSK30含量较多，通过抑制GSK-3 β的活性可减少 Αβ 的生成和神经纤维混乱(LeClerc,C.et al.，J.Biol.Chem.276，251-260，2001)。氯化锂作为一种明确的GSK-3 0抑 制剂，在治疗浓度通过干扰APP剪切可以阻止A β的生成(Sun, X.et al.Neurosc1.Lett.321，61-64，2002)。GSK-3 β 抑制剂 TDZD 类小分子化合物ΝΡ-12对阿耳茨海默氏病表现出很好的治疗效果，已于2010年在欧洲进入II期临床实验。
Wnt信号通路在胚胎发育和分化中具有重要作用，是多种消化系统肿瘤发生发展过程中的关键信号转导途径，而GSK-3 0是Wnt信号通路中的负调控因子，并在其中起着关键性的调节作用。众多研究结果证明GSK-3 0能明显抑制恶性胶质瘤的生长(Aguilar-Morante, D.et al.PLoS One 5 (11), el3879, 2010),的确可以成为肿瘤调控的革巴分子。在胃癌、结肠癌、胰腺癌和肝癌细胞系中，GSK-3 0的含量和活性均明显偏高，其抑制剂通过对GSK-3 0活性的抑制可显著降低这些癌细胞系的存活和增殖，提高癌细胞凋亡率[Shakoori A, et al.,Biochem Biophys Res Commun,334: 1365-1373,2005 ；Mai ff, et al.,Oncology, 71:297_305，2006]。氯化锂是GSK-3 β的活性抑制剂，它能成功地抑制人乳腺癌和结肠癌细胞的增殖，口服锂剂也能抑制移植于裸鼠身上的结肠癌细胞HCT-116的生长[Gustin JP, et al.，Proc Natl Acad Sci USA, 106:2835-2840,2009] 不仅对消化系统肿瘤有治疗效果，GSK-3 0抑制剂还能阻止白血病细胞的生长，因此抑制GSK-3 0活性也可能有助于治疗混合性白血病[Wang Z, et al.，Nature, 455:1205-1209，2008]。
目前研究开发的GSK-30抑制剂几乎都是ATP竞争性抑制剂，即它们都作用于GSK-3 β的ATP结合区。由于ATP结合区在其它蛋白激酶中均高度保守，因而此类抑制剂可能导致较多的副作用，提高其对激酶作用的选择性是研究开发的关键所在。而非ATP竞争性抑制剂作用于GSK-3 0的非ATP结合区，具有更好的选择性和更小的副作用。
2002年报道了首个GSK-3 β的非ATP竞争抑制剂噻二唑酮类化合物(TDZD)，对GSK-3 β 的 IC50 值为 2-10 μ Μ，，而对 PKA, PKC, CK-2，CDKl/cyclin B 等多种激酶均无抑制(Martinez, A.et al.J.Med.Chem.45(6): 1292-1299，2002);后续研究也表明，此类化合物只要其作用模式是非ATP竞争的，都显示出了很好的选择性(Castro, A.et al.bioorgan,med.chem.，16 (I):495_510，2008)。卤甲基芳基酮类(HMK)是另一种非ATP竞争的GSK-3 β小分子抑制剂，也显示出类似的高选择性(Conde, S.et al.J.Med.Chem.,46(22):4631-4633,2003)。2003年报道了一种短肽类GSK-3 β非ATP竞争抑制剂L803_mts,对GSK-3 β的IC50值为40 μ Μ,但对测试的6种其它激酶MAPK，PKA, PKB, PKC- δ和CK-2，甚至与GSK-3最密切的Cdc2均无抑制作用，表现出了极高的选择性。该肽类抑制剂在μ M浓度能提高人的胚胎肾293细胞的糖原合成酶活性2.5倍(Plotkin，B.et al.JPET,305 (3) =974-980, 2003)，且对ob/ob大鼠每天腹腔注射400nmol，连续注射三周，也未引起血脂、体重等发生变化，组织病理学研究和血液化学成分分析也表明并未引起明显毒副作用(Kaidanovich-Beilin, 0.et al.，JPET，316(I): 17-24，2006)。
中国专利(申请号:200910174456.9)中“2，3_ 二氢[1，5]苯并噻氮杂蓽类化合物或其盐在制备GSK-3 0抑制剂中的用途”，以GSK-3 0的非ATP结合区为靶标，利用计算机虚拟筛选、设计和化学合成、并通过生物活性评价，发现了一类新化学骨架结构的GSK-3 3非ATP竞争抑制剂。发明内容:
本发明的目的是提供新的GSK-3 β抑制剂，具体涉及新的2，3- 二氢苯并氮杂蓽化合物或其药学上可接受的盐。这些新的化合物经体外酶抑制活性测试表明对GSK-3 3的抑制活性显著强，激酶选择性评价证实具有高的激酶选择性。
本发明对现有技术(申请号:200910174456.9)的此类化合物的结构进行优化和改造，获得活性和选择性都更好的新的化合物，经体外酶抑制活性测试表明对GSK-3 β的抑制活性显著强，经酶动力学测试表明对GSK-3 3的抑制作用模式仍然为非ATP竞争，进一步的激酶选择性评价证实这些化合物对多种蛋白激酶Flt-1，KDR, PDGFR- β，EGFR，ErbB2，ErbB4, EPH-A2，RON均无明显抑制，表现出了高的激酶选择性。
本发明的对GSK-30具有抑制活性的2，3-二氢苯并氮杂蓽类化合物及其药学上可接受的盐，其结构通式如下式I所示:
权利要求
1.式I结构的2，3-二氢苯并氮杂蓽化合物或其药学上可接受的盐，
2.按权利要求1所述的式I结构的2，3-二氢苯并氮杂葷化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，R1取为苯基时，R2为卤代苯乙酰基、卤代苄基、硝基苄基、甲基苄基、乙基苄基、氰基苄基、甲氧基苄基、甲氧羰基苄基或乙氧羰基苄基。
3.按权利要求1所述的式I结构的2，3-二氢苯并氮杂葷化合物或其药学上可接受的 I ιΛΛΛ盐，其特征在于，R2取为o’时，R1为呋喃基、噻吩基、苄基、苯基、卤代苯基、硝基苯基、甲基苯基、甲氧基苯基或氰基苯基。
4.按权利要求1所述的式I结构的2，3-二氢苯并氮杂蓽化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，R2为2-硝基苄基时，R1为噻吩基、苄基、苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、硝基苯基、甲基苯基、甲氧基苯基或氰基苯基。
5.权利要求1-4任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在制备预防或治疗由于GSK-3 β异常所引起疾病的药物中的用途。
6.按权利要求5所述的用途，其中所述疾病为糖尿病、阿耳茨海默氏病、胃癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌或混合性白血病。
全文摘要
本发明属于药物化学领域，涉及一类能抑制糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的式I所示结构的2，3-二氢苯并氮杂类化合物，该类化合物是GSK-3β的小分子抑制剂，以非ATP竞争作用模式抑制GSK-3β活性，且对测试的多种蛋白激酶均无明显抑制作用，具有高的激酶选择性，可用于制备预防或治疗与GSK-3β异常所致疾病的药物。本发明进一步包括这类化合物其药学上可接受的盐、或其药物组合物在预防或治疗与GSK-3β相关疾病中的应用。所述与GSK-3β相关的疾病是糖尿病、阿尔茨海默氏病、胃癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌或混合性白血病，但并不受限于此。
文档编号A61P35/00GK103214431SQ201210019998
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月21日 优先权日2012年1月21日
发明者楚勇, 张鹏, 叶德泳, 胡海荣 申请人:复旦大学