2,6-哌啶二酮衍生物及其制备和用途

本发明涉及一种2,6-哌啶二酮类化合物及其结构衍生物，其药学上可接受的盐、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶、多晶型物、药物组合及其制备方法和作为药物的应用。所述化合物可用作靶向泛素化的调节剂，尤其是与crbn蛋白相关的疾病的治疗。

背景技术：

1、沙利度胺及其结构衍生物来那度胺和泊马度胺被称为免疫调节剂(imids)。沙利度胺最初作为镇静剂在德国上市，但因其强烈的致畸性作用而被禁用。科学家后来发现它能有效缓解麻风结节性红斑患者的症状，以及在麻风治疗中可抑制肿瘤坏死因子的表达。沙利度胺、来那度胺和泊马度胺先后被fda批准用于多发性骨髓瘤患者的治疗药物，crbn(cereblon)为该类免疫调节剂的作用靶点。crbn是一种e3泛素连接酶的“底物接受器”，在imids作用于crbn后，可激活e3泛素连接酶，使底物蛋白快速泛素化而被蛋白酶体识别并降解。

2、蛋白的泛素化-蛋白酶体降解途径是一种普遍且重要的内源性蛋白降解方式，这一途径需要几个连续的过程实现：1.atp提供能量，使泛素的c末端与e1泛素激活酶的半胱氨酸残基共价结合；2.e1泛素激活酶将泛素转移至e2泛素结合酶，e2泛素结合酶可以将泛素转移至靶蛋白赖氨酸残基的-nh2上；3.e3泛素连接酶招募底物蛋白并催化e2泛素结合酶上的泛素与底物蛋白结合；4.26s蛋白酶体特异性地识别被泛素标记的底物蛋白，将其水解。

3、研究证明，来那度胺等免疫调节剂在多发性骨髓瘤细胞系中是通过调节crl4crbne3泛素连接酶功能来达到抗肿瘤作用的，免疫调节剂作用于crbn后，将促使e3泛素连接酶招募底物蛋白ikzf1/ikzf3，并用泛素将其标记，从而导致ikzf1/ikzf3被26s蛋白酶体识别并降解。ikzf1和ikzf3的降解直接降低了irf4和myc等转录因子的表达，从而对骨髓瘤细胞产生细胞毒性作用；另一方面，ikzf1和ikzf3的降解提高了t细胞中il-2的表达，从而激活t细胞的免疫反应和抑制b细胞的功能，达到肿瘤杀伤作用和抑制肿瘤增殖作用。

4、还有研究表明，不同的免疫调节剂与crbn蛋白结合后，具有不同底物蛋白降解特性。如来那度胺在治疗多发性骨髓瘤时，其主要是通过选择性降解ikzf1和ikzf3来达到治疗效果；而在治疗骨髓异常增生综合征症(del(5q)mds)时主要通过降解ck1α达到治疗效果。随着新的免疫调节剂的研发和临床实验的开展，沙利度胺、来那度胺以及泊马度胺的适应症也在不断扩展，如fda批准的沙利度胺用于治疗麻风结节性红斑，来那度胺临床实验中用于治疗前列腺癌，泊马度胺临床实验中用于治疗骨髓纤维化症。一些新型的免疫调节剂通过对沙利度胺结构进行修饰从而使这些化合物具有不同的药理活性和完全不同的治疗效果，进而在临床上可用于不同治疗不同的适应症。

5、但是，目前临床应用的免疫调节剂分子数量少，结构相似性高，易耐药；处在开发进程中的新型免疫调节剂结构上大都是沙利度胺加上侧链的衍生物。如以沙利度胺的结构为基础衍生出的以cc-122，cc-220，cc-885，cc-90009，cc-99282，cc-92480为代表的cc系列化合物(celgene)，以sj-7590，sj-3149，sj-6986，sj-7023为代表的sj系列化合物(st.judechildren's research hospital)。因此，开发新的靶向crl4crbn的e3泛素连接酶配体具有非常重要的研究意义和现实意义，一方面可以克服临床上沙利度胺、来那度胺和泊马度胺的耐药性问题；另一方面可以开发它们新的药理作用及临床应用。

技术实现思路

1、本发明描述了一种新型2,6-哌啶二酮衍生物的制备方法和用途，该衍生物可以与crbn蛋白结合，促使e3泛素连接酶招募内源性蛋白并使之降解，通过蛋白降解产生与底物蛋白相关的多样的生理活性，从而有效地预防，改善和治疗如多发性骨髓瘤等癌症疾病；本发明化合物可作为crl4crbn e3泛素连接酶的配体用于制备相关的蛋白靶向降解剂(protac)。

2、本发明的第一方面提供如下通式(i)所示的化合物、其药学上可接受的盐、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物：

3、

4、其中：

5、x是氮n或碳ch；

6、r1选自选自h，d，f，cl，br，i，-oh，-nh2，-no2，-cn，c1-10烷基，c1-10烷氧基，c1-10烷基氨基，-c(＝o)nh-c 1-10烷基，-nhc(＝o)-c1-10烷基，c3-10环烷基，c3-10环烷基氨基，4-10元杂环烷基，4-10元杂环烷基氨基和4-10元被一个羰基取代的杂环烷基；

7、a环是n取代的非芳香环，选自下列任一结构：

8、

9、本发明的另一个方面提供一种药物组合物，其中至少包括一种通式(i)所示的化合物、其药学可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物，以及一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。

10、在某些实施方案中，所述的药学上可接受的载体或赋形剂包括：离子交换剂，氧化铝，硬脂酸铝，卵磷脂，血清蛋白如人血白蛋白，缓冲物质如磷酸盐，甘油，山梨酸，山梨酸钾，饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物，水，盐或电解质，如硫酸鱼精蛋白，磷酸氢二钠，磷酸氢钾，氯化钠，锌盐，胶态氧化硅，三硅酸镁，聚乙烯吡咯烷酮，纤维素物质，聚乙二醇，羧甲基纤维素钠，聚丙烯酸酯，蜂蜡，羊毛脂。

11、本发明的另一个方面提供一种联合药物，其包括至少一种通式(i)所示的化合物、其药学可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物和至少一种额外的药物，其中所述至少一种额外的药物为化学治疗剂或免疫调节剂(比如免疫检查点抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂、蛋白酶体抑制剂、抗生素类药、烷化剂、抗代谢药、激素药、免疫活性剂、干扰素类活性剂和混合活性剂)。

12、本发明的另一个方面提供如通式(i)所示的化合物、其药学上可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物，在制备用于治疗和/或预防与crl4crbn e3泛素连接酶相关的疾病的药物中的用途。优选地，所述的与crl4crbn e3泛素连接酶相关的疾病非限制性地包括癌症、疼痛、神经系统疾病和免疫系统疾病。在本发明中，所述癌症可以选自由下列所组成的组：各类白血病，多发性骨髓瘤，各种恶性淋巴瘤如非霍奇金淋巴瘤、弥漫性大b细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、边缘区淋巴瘤、华氏巨球蛋白血症等，结节性红斑，系统性红斑狼疮等自身免疫疾病，骨髓异常增生综合征，乳腺癌，消化道癌症，各类型肺癌，肝癌，胰腺癌，皮肤癌，头颈癌，黑色素瘤，子宫癌，卵巢癌，各种内分泌腺癌，肾或输尿管癌，cns肿瘤；但不限于此。

13、本发明的另一个方面提供一种治疗与crl4crbn e3泛素连接酶相关的疾病的方法。该方法一般包括向需要的哺乳动物给予有效量的本发明的通式(i)所示的化合物、其药学上可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物或其前药和联合用药，和任选地检测疾病、疾病症状改善情况、及化合物与crbn的结合。

14、本发明所述通式(i)所示的化合物、其药物上可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物或药物组合物或联合药物可以适宜途径进行给药，所述的适宜途径如口服、舌下、直肠、胃肠外、注射(皮内、皮下、肌肉、静脉、动脉注射)、肺、鼻、舌、颊、皮肤、粘膜、结膜、局部给药或以植入物的形式给药。

15、本发明的另一个方面还提供通式(i)所示的化合物、其药学上可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物在制备蛋白靶向降解剂(protac)中的用途。在某些实施方案中，所述化合物、其药学上可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物作为crl4crbn e3泛素连接酶的配体用于制备蛋白靶向降解剂(protac)。

16、本发明还涉及制备本发明式(i)化合物的合成方法，其可以用商业上可获得的原料，通过已知的方法合成得到。在具体操作过程中，可以根据需要对方法中的步骤进行扩展或合并，这些化合物的示例性制备方法可以包括(但不限于)下文所述的流程。

17、本发明通式i所述喹啉类化合物可按照方法a所述路线合成:以a1为起始原料，以nbs为溴源，aibn为引发剂引发溴代反应，生成化合物a2，化合物a2与不同含氮脂肪杂环进行取代反应，得化合物a3，a3在碱性条件下水解后调节ph至酸性，得到对应酸a4，a4和3-氨基-2,6-哌啶二酮在hatu的催化下进行酰胺缩合反应，得到目标产物a5，

18、

19、本发明通式ⅰ所述化合物也可按照方法b所述路线合成：将起始原料b1与氯化亚砜反应，生成酰氯b2，b2与含氮杂环经酰胺缩合反应，得到中间体b3，然后在碱性条件下水解，酸化，得到中间体b4，b4无需纯化即可与3-氨基-2，6哌啶二酮盐酸盐通过酰胺缩合反应得到目标产物b5，

20、

21、对本发明公开的(i)所示化合物以及化合物的制备方法、药物组成和治疗方案，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域的技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的产品，方法，以及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现要素：
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

22、在本发明的一些实施方案中，提供了本发明的化合物、其药学可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物，所述化合物选自但不限于：

23、

24、在本发明中，除非上下文中另有所指，下面所要用到的单词、短语和符号，要表达的含义有如下规定。以下缩写和术语的含义贯穿全文：

25、术语“烷基”是指烃基，所述烃基选自饱和的直链和支链烃基。烷烃的实例包括甲基、乙基、1-丙基或者正丙基(“n-pr”)、2-丙基或者异丙基(“i-pr”)、1-丁基或正丁基(“n-bu”)、2-甲基-1-丙基或异丁基(“i-bu”)、1-甲基丙基或仲丁基(“s-bu”)，以及1,1-二甲基乙基或叔丁基(“t-bu”)。其他的烷基的例子包括其他的烷基的例子包括1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-1-丁基、1-己基、2-已基、3-已基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基、2-甲基-3-戊基、2，3-二甲基-2-丁基和3，3-二甲基-2-丁基基团。

26、术语“环烷基”指的是选自饱和和部分不饱和的环烃基的烃基，其包括单环和多环(例如，双环和三环)基团，环烷基可以具有3-12碳原子。例如，环烷基可以是具有3-12个碳原子的单环基团。单环环烷烃基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊-1-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、环己基、1-环己-1-烯基、1-环己-2-烯基、1-环己-3-烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基。双环环烷基的实例包括由7-12个环原子排列组成选自[4，4]、[4，5]、[5，5]、[5，6]和[6，6]环体系的双环或选自双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.2.2]壬烷的桥连双环的结构。所述环可以是饱和的或具有至少一个双键(即，部分不饱和的)，但不是完全共轭的，且不是芳香族的(如本文所定义的芳香族)。

27、术语“卤素”指的是f、c1、br或i。

28、术语“杂烷基”是指包括至少一个杂原子的烷基。

29、本发明式(ⅰ)还可以是其盐的形式，一般是与有机或无机碱或酸形成的盐。

30、本发明优选生理学可接受的盐。本发明化合物的生理学可接受的盐可以是本发明物质与无机酸、羧酸或磺酸的盐，特别优选的是例如与盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸、高氯酸、富马酸、乙酸、丙酸、琥珀酸、羟基乙酸、甲酸、乳酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、扑酸、丙二酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、富马酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸、萘-2-磺酸、苯磺酸、羟基萘甲酸、氢碘酸、苹果酸、鞣酸形成的盐。其它的酸，如草酸，虽然其本身并非药学上可接受的，但可以用于制备用作中间体的盐，以获得本发明化合物及其药学上可接受的盐。

31、生理学上可接受的盐同样可以是具有游离羧基的本发明化合物的金属或铵盐。特别优选的是如钠、钾、镁或钙盐、以及无机氨或有机胺如乙胺、二乙胺、三乙胺、n,n’-二苄基乙二胺、氯代普鲁卡因、胆碱、n-甲基葡糖胺和普鲁卡因、二乙醇胺、三乙醇胺、二环己基胺、二甲基氨基乙醇、精氨酸、赖氨酸或乙二胺的铵盐。

32、本发明的化合物可以互变异构形式存在，并且本发明同样也包含了该类形式。

33、本发明的化合物还可以是其可能的溶剂化物。

34、在本发明中“卤素”指是氟、氯、溴和碘。

35、本发明还涉及一种包含至少一种本发明化合物、其药学可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物的药物组合物，其优选的还一起包含一种或多种药理学可接受的赋形剂或载体，并且还涉及其用于上述目的的应用。这里的药理学可接受的载体包括但不限于：离子交换剂，氧化铝，硬脂酸铝，卵磷脂，血清蛋白如人血白蛋白，缓冲物质如磷酸盐，甘油，山梨酸，山梨酸钾，饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物，水，盐或电解质，如硫酸鱼精蛋白，磷酸氢二钠，磷酸氢钾，氯化钠，锌盐，胶态氧化硅，三硅酸镁，聚乙烯吡咯烷酮，纤维素物质，聚乙二醇，羧甲基纤维素钠，聚丙烯酸酯，蜂蜡，羊毛脂。

36、本发明还涉及一种包含本发明的化合物、其药学可接受的盐、前药、稳定同位素衍生物、异构体、溶剂化物、晶型、共晶或多晶型物和至少一种额外的药物的药物组合物，其中所述至少一种额外的药物为化学治疗剂或免疫调节剂(比如免疫检查点抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂、蛋白酶体抑制剂、抗生素类药、烷化剂、抗代谢药、激素药、免疫活性剂、干扰素类活性剂和混合活性剂)。

37、该活性成分可以具有全身和/或局部作用，因此，其可以适宜的途径进行给药，所说的适宜途径如口服、胃肠外、肺、鼻、舌下、舌、颊、直肠、经皮、结膜、局部给药或以植入物的形式给药。

38、该活性成分还可以适于这些给药途径的给药形式进行给药。

39、适于口服给药的有可以迅速和/或以改变的方式传递活性成分的公知的给药形式，如片剂(未包衣片或包衣片，如具有肠包衣或莫包衣的片剂)、胶囊、糖衣片、颗粒、小药丸、粉剂、乳剂、混悬液和气雾剂。

40、采用胃肠外给药可能可避免吸收步骤(静脉内、动脉内、心内、脊柱内或腰髓内给药)或者包含吸收(肌内、皮下、皮内、经皮或腹膜内给药)。适于胃肠外给药的给药形式特别是用于注射和输入的溶液、混悬液、乳剂、冷冻干燥物和无菌粉末形式的制剂。

41、适于其他给药途径的有例如吸入(特别是粉末吸入、喷雾)的药物、鼻滴剂/溶液、喷雾剂；用于舌、舌下或颊给药的片剂或胶囊、栓剂、用于耳朵和眼睛的制剂、阴道胶囊、水性混悬液(洗剂、振摇混合物)、亲脂性混悬液、软膏、乳膏、乳液、糊剂、撒粉或植入物，如斯腾特固定模。

42、可以用本身已知的方法将该活性成分转化成所述的给药形式。其可以用惰性无毒的适宜药用赋形剂来实现。其特别是包括载体(例如微晶纤维素)、溶剂(例如液体聚乙二醇)、乳化剂(例如十二烷基硫酸钠)、分散剂(例如聚乙烯吡咯烷酮)、合成和天然生物聚合物(例如蛋白质)、稳定剂(例如抗氧剂和抗坏血酸)、着色剂(例如无机颜料如氧化铁)或矫味剂和/或掩味剂。在适宜的情况中，所说的活性成分可以以微囊包封的形式存在于一种或多种上述载体。