本发明涉及药物化学,尤其涉及一种骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物、药物组合物及应用。
背景技术:
1、癌症带给人类的挑战是长期且持续的,肺癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,已成为我国恶性肿瘤死亡原因的第1位。非小细胞型肺癌包括鳞状细胞癌(鳞癌)、腺癌、大细胞癌,与小细胞癌相比其癌细胞生长分裂较慢,扩散转移相对较晚。非小细胞肺癌约占所有肺癌的80%,约75%的患者发现时已处于中晚期,5年生存率很低。
2、非小细胞肺癌往往存在一些靶点的突变,如egfr突变、alk突变、met突变、ret突变等。随着生物化学、药学的发展,已有多种靶向治疗非小细胞肺癌突变的特效药被研发,如靶向egfr突变的吉非替尼和厄洛替尼,靶向alk突变的克唑替尼和色瑞替尼,靶向met突变的卡马替尼和特泊替尼,靶向ret突变的塞普替尼和普拉替尼等,且都已经在临床上得到了良好的应用。
3、色瑞替尼虽然作为一种靶向alk突变的非小细胞肺癌的抑制剂得到应用,但它具有靶向多种激酶的能力。据报道,色瑞替尼可以靶向alk、igf-1r、insr、flt3、fger2等多个靶点。此外,这些小分子药物也都面临着耐药性的问题。药物出现耐药性的原因主要有激酶结构域突变、基因突变、基因扩增等。目前,解决耐药性的一个有效方法是将药物分子经过改造,设计成一个蛋白水解嵌合体(proteolysis-targeting chimeras,protac)分子,通过形成靶蛋白(poi)-protac–e3连接酶这样的三元复合物,通过泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,ups)将靶蛋白泛素化进行降解,从而克服药物本身的耐药性问题。
4、文献已报道的基于色瑞替尼的蛋白水解嵌合体大多是以烷基链或聚乙二醇链作为连接色瑞替尼和e3连接酶配体的连接子(linker),该类蛋白水解嵌合体具有与靶蛋白结合构象随机性较大,结合不稳定,结合效率较低、从而导致药效下降,以及降解效率较低等诸多缺陷。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物、药物组合物及应用,提高了药物的降解效率。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物,具有式ⅰ所示结构或其盐:
3、
4、其中,m为0~10的任意整数;优选为0~5的任意整数;更优选为1、2或3。
5、n为0~10的任意整数;优选为0~5的任意整数;更优选为1、2或3。
6、在本发明的一些具体实施例中,所述骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物具有以下任一结构:
7、p2q2c结构:
8、
9、p2q3c结构:
10、
11、p2q4c结构:
12、
13、p3q2c结构:
14、
15、p4q2c结构:
16、
17、本发明用于对比的文献已报道药物b3结构如下:
18、
19、与已报道的基于色瑞替尼的protac药物b3相比,本发明公开的化合物在连接子部分引入了哌嗪环作为刚性结构,极大地改善了由纯柔性链引起的错误扭曲、折叠、翻转等构象缺陷引起的与靶蛋白的结合不稳定、易脱靶、降解效率低等问题,在对h3122细胞的细胞毒性方面体现出了相对于b3约3倍的药效提升,在对mcf-7细胞的细胞毒性方面体现出了相对于b3轻微的药效提升,且在用药浓度范围内没有表现出明显的对正常细胞lo2的细胞毒性,在用药浓度100倍浓度下才表现出对正常细胞较弱的毒性,且在用药浓度范围内的任一浓度,p2q2c对于正常细胞lo2的毒性相较于b3均有明显降低。作为一个protac分子,在ic50值作为用药浓度下,24h即可明显降解h3122细胞中的alk蛋白,具有良好的靶向降解alk蛋白的能力。
20、上述骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物的制备反应方程式如下:
21、
22、基于上述路线,本发明提供了上述骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物的制备方法,包括以下步骤:
23、步骤一:将化合物a、b在碱性条件下进行亲核取代反应,得到化合物boc-px;反应方程式如下:
24、
25、具体的:将化合物a、b用有机溶剂充分溶解,在碱性条件下进行亲核取代反应。
26、上述有机溶剂优选为二氯甲烷,丙酮,四氢呋喃,甲醇,乙腈,n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种;更优选为n,n-二甲基甲酰胺。
27、上述碱性条件优选通过碱性化合物提供,上述碱性化合物可以为有机碱或无机碱,上述有机碱优选为三乙胺;上述无机碱优选为碳酸氢钠,碳酸钠,氢氧化钠,碳酸钾中的一种或多种,更优选为碳酸钾。
28、上述化合物a、b的摩尔比优选为1:(0.5~5),更优选为1:(0.8~2)。
29、上述化合物a、碱性化合物的摩尔比优选为1:(1~5),更优选为1:(1.5~4)。
30、上述亲核取代反应的温度优选为0~40℃,更优选为15~35℃。
31、上述亲核取代反应的时间优选为8~24h,更优选为10~20h。
32、步骤二:将化合物boc-px在碱性条件下加热水解,得到化合物boc-pxa;反应方程式如下:
33、
34、上述加热水解的溶剂优选为丙酮,四氢呋喃,甲醇,四氢呋喃与水的混合溶剂,n,n-二甲基甲酰胺,更优选为四氢呋喃与水的混合溶剂,所述四氢呋喃和水的体积比优选为1:(0.1~0.6)。
35、上述碱性条件优选通过碱性化合物提供,上述碱性化合物可以为有机碱或无机碱,上述有机碱优选为三乙胺;上述无机碱优选为碳酸氢钠,碳酸钠,氢氧化钠,一水合氢氧化锂,碳酸钾中的一种或多种,更优选为一水合氢氧化锂。
36、上述化合物boc-px和碱性化合物的摩尔比优选为1:(1~5),更优选为1:(1~3)。
37、上述加热水解的温度优选为20~100℃,更优选为40~90℃。
38、上述加热水解的时间优选为2~24h,更优选为4~12h。
39、步骤三:将化合物boc-pxa和色瑞替尼在酸胺缩合剂和碱性化合物的作用下进行酸胺缩合反应,得到化合物boc-pxacr;反应方程式如下:
40、
41、上述酸胺缩合反应的反应溶剂优选为丙酮,四氢呋喃,甲醇,二氯甲烷,n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种,更优选为二氯甲烷。
42、上述碱性条件优选通过碱性化合物提供,上述碱性化合物可以为有机碱或无机碱,上述有机碱优选为三乙胺或二异丙基乙胺;上述无机碱优选为碳酸钾,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钾中的一种或多种,更优选为三乙胺。
43、上述酸胺缩合剂优选为edci/hobt,dcc,hatu,hbtu,更优选为edci/hobt,hatu,最优选为edci/hobt。
44、上述化合物boc-pxa、色瑞替尼、酸胺缩合剂和碱性化合物的摩尔比优选为1:(1~3):(1~5):(2~10),更优选为1:(1~3):(1~3):(3~8)。
45、上述酸胺缩合反应的反应温度优选为0~80℃,更优选为15~40℃。
46、上述酸胺缩合反应的反应时间优选为2~36h,更优选为6~27h。
47、步骤四:脱除化合物boc-pxacr的boc基团,得到化合物pxacr;反应方程式如下:
48、
49、上述反应的溶剂优选为丙酮,四氢呋喃,甲醇,二氯甲烷,n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种,更优选为二氯甲烷。
50、优选的,向boc-pxacr溶液中加入氯化氢溶液脱除boc基团。
51、上述氯化氢溶液所选用的溶剂优选为甲醇,乙醇,乙酸乙酯,水,二氧六环中的一种或多种,更优选为二氧六环。
52、上述氯化氢溶液的浓度优选为1~10mol/l,更优选为1~5mol/l。
53、上述boc-pxacr与氯化氢的摩尔比优选为1:10~300,更优选为1:10~200。
54、上述反应的温度优选为0~80℃,更优选为15~40℃。
55、上述反应的时间优选为2~36h,更优选为4~10h。
56、步骤五:将化合物f和化合物e混合,加热条件下进行亲核取代反应,得到化合物pomxbr;反应方程式如下:
57、
58、上述亲核取代反应的溶剂优选为丙酮,四氢呋喃,甲醇,二氯甲烷,n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种,更优选为四氢呋喃。
59、上述有机溶剂的用量遵循所有反应物的总质量与单位体积按照1g等同于1ml的换算规则,溶剂的体积相对于所有反应物总质量所对应的单位体积优选为1~20倍体积,更优选为5~15倍体积。
60、上述化合物e和化合物f的摩尔比优选为1:(0.2~10),更优选为1:(0.5~5)。
61、上述亲核取代反应的反应温度优选为0~100℃,更优选为30~90℃。
62、上述亲核取代反应的反应时间优选为2~36h,更优选为6~24h。
63、上述亲核取代反应结束后,优选对产物进行后处理分离。
64、优选的分离方式为色谱柱分离,薄层色谱分离,混合溶剂打浆,更优选为色谱柱分离,混合溶剂打浆,可选的,若n=1,采用色谱柱分离;若n≥2,固体用混合溶剂打浆的方式进行分离。
65、上述色谱柱分离采用的柱层析洗脱剂组合优选为二氯甲烷/甲醇,二氯甲烷/石油醚,二氯甲烷/正己烷,石油醚/乙酸乙酯,更优选为二氯甲烷/甲醇。其中,二氯甲烷和甲醇的体积比优选为(30~500):1,更优选为(50~150):1。
66、上述混合溶剂打浆中,采用的打浆溶剂优选为二氯甲烷/甲醇,二氯甲烷/石油醚,二氯甲烷/正己烷,石油醚/乙酸乙酯,更优选为石油醚/乙酸乙酯。上述乙酸乙酯和石油醚的体积比优选为(1~50):1,更优选为(5~30):1。
67、步骤六:将化合物pxacr,pomxbr在碱性条件下进行亲核取代反应,得到骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物;反应方程式如下:
68、
69、上述亲核取代反应的溶剂优选为丙酮,四氢呋喃,甲醇,二氯甲烷,n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种,更优选为n,n-二甲基甲酰胺。
70、上述碱性条件优选通过碱性化合物提供,上述碱性化合物可以为有机碱或无机碱,上述有机碱优选为三乙胺或二异丙基乙胺;上述无机碱优选为碳酸钾,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钾中的一种或多种,更优选为碳酸钾。
71、上述化合物pxacr、pomxbr和碱性化合物的摩尔比优选为1:(0.2~10):(1~10),更优选为1:(1~5):(2~6)。
72、上述亲核取代反应的反应温度优选为0~100℃,更优选为10~40℃。
73、上述亲核取代反应的反应时间优选为2~36h,更优选为6~24h。
74、本发明提供了一种药物组合物,包括上述骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物和药学上可接受的辅剂。
75、本发明提供了上述骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物或上述药物组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
76、优选的,所述肿瘤为肺癌、乳腺癌中的一种或多种。
77、与现有技术相比,本发明提供了一种骨架中含哌嗪结构的色瑞替尼衍生物,具有式ⅰ所示结构或其盐。本发明通过在基于色瑞替尼的蛋白水解嵌合体分子中引入刚性的哌嗪结构,限制其构象自由度,提高了色瑞替尼的药效和降解效率。