多取代的吡啶化合物、制备方法、用途及药物组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物化学领域，具体而言，涉及一种多取代的吡啶化合物、制备方法、 用途及药物组合物。
【背景技术】
[0002] 抗肿瘤药物的研究与开发是当今生命科学中极富挑战性且意义重大的领域。近年 来，随着分子生物学的飞速发展以及人们对癌症发生、发展、作用机制的进一步认识，恶性 肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质 的相互作用等各种基本过程正在被逐步阐明。因此寻找和发现选择性作用于特定靶点的高 效、低毒、特异性强的新型抗肿瘤药物已成为当前药物研究开发的重要领域之一。由此产生 了一个新的抗癌药物领域--分子靶向药物。
[0003] 分子靶向药物是指针对细胞癌变过程的受体或转导过程中关键的酶，从分子水平 抑制肿瘤生长的治疗模式。其以肿瘤细胞的特征分子为靶点，在发挥抗肿瘤作用的同时，减 少了对正常细胞的毒副作用。
[0004]正负调控子的平衡控制着肿瘤血管的生成，由此促进肿瘤的生长和转移，开发血 管生成抑制剂是肿瘤研究最为活跃的领域之一。VEGFR是一类重要的酪氨酸激酶，许多 研究表明，其信号转导途径失调在肿瘤的发生、生长和转移中有重要作用。VEGFR主要有 VEGFR21 (Flt21)、VEGFR22 (KDR/FU21)和VEGFR23 (Flt24)，均属酪氨酸激酶受体。VEGF 通过与两种跨内皮细胞膜受体结合发挥生物学功能。
[0005] 细胞的分化信号传导因子中，含有大量的蛋白激酶家族。在细胞信号转导过程 中，蛋白酪氨酸激酶十分重要，它可催化ATP上的磷酸基转移到许多重要蛋白质酪氨酸残 基上使其磷酸化，导致传导支路的活化，影响细胞生长、增殖和分化，而许多肿瘤细胞中 酪氨酸激酶活性异常升高。超过50%的癌基因及其产物具有蛋白酪氨酸激酶活性，它们的 异常表达将导致肿瘤的发生。此外，该酶的异常表达还与肿瘤转移、肿瘤新生血管生成、肿 瘤对化疗耐药有关。研究能阻断或修饰由信号传导失常引起疾病的选择性蛋白激酶抑制 齐U，被认为是有希望的药物开发途径。目前，已经发现了一些蛋白激酶抑制剂和针对不同 蛋白激酶ATP结合位点的小分子治疗剂，并已进入临床研究，如酪氨酸激酶抑制剂等。
[0006] 由拜耳药业开发的多祀点药物索拉非尼（Sorafenib，商品名Nexavar)2005年12 月经美国食品药品局（FDA)批准作为治疗晚期肾癌的一线药物上市，是目前世界上第一个 被批准应用于临床的一个多靶点的靶向治疗药物。中国专利文献CN1341098A公开了索拉 非尼的化学结构，索拉非尼结构如下：
[0007]
[0008] 本发明人在之前的研究中还申请过另一篇中国专利申请，该专利文献CN102532113A(【申请号】201110435847. 9)中公开的化合物的通式为：
[0010] 由于目前的抗肿瘤药物仍然不能满足治疗人类及其它哺乳动物肿瘤疾病的需要， 已上市的抗肿瘤药物的临床治疗效果仍然达不到人们希望的水平，仍然需要寻找更强效的 抗肿瘤药物。
【发明内容】
[0011] 为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多取代的吡啶化合物、制 备方法、用途及药物组合物。
[0012] 具体而言，本发明提供：
[0013] 一种式I所示的多取代的吡啶化合物或其药学上可接受的盐：
[0015] 其中，
[0016] Xi选自式a所示的取代或未取代的五元芳杂环；
[0017]
[0018] R4、R5、R6各自独立地选自碳原子、氮原子、氧原子、或硫原子，R8、R9、R1(l各自独立地 选自氢、卤素、&-(；烷基、(^-(；烷氧基；
[0019] X2 选自F或H;
[0020] X3选自卤素、_CN、CfC4烷基、卤代的CfC4烷基、CfC4烷氧基、卤代的CfC4烧氧 基、-NRnR12中的一种；其中所述Rn、R12各自独立地选自氢、或Q-C；烷基。
[0021] 优选的，其中R4、R5、R6各自独立地选自碳原子或氮原子。
[0022] 优选的，，其中R4、R5、R6不同时为碳原子。
[0023] 优选的，其中R4、R5、R6不同时为氮原子。
[0024] 优选的，其中R8、R9、R1Q各自独立地选自氢、或甲基。
[0025] 优选的，其中，乂丨为
[0026] 优选的，其中，\选自？、(：1、&'、-0&、-0队(：1-(： 2烷基、(：1-(：2烷氧基、-殿111?12中的 一种；其中所述Rn、R12各自独立地选自氢、或烷基。
[0027] 优选的，其中，X3选自F、C1、_CN。
[0028] 优选的，其中，式I所示的多取代的吡啶化合物选自以下化合物中的一种：
[0029]
[0032] 更优选的，其中，式I所示的多取代的吡啶化合物选自以下化合物中的一种：
[0034]
[0035] 优选的，其中，式I所示的多取代的吡啶化合物的药学上可接受的盐选自：盐酸、 氢溴酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、1-萘磺酸、2-萘磺酸、乙酸、 三氟乙酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、草酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、苯甲酸、水杨酸、苯 基乙酸、或杏仁酸。
[0036] 本发明多取代的吡啶化合物的制备方法，其包括：
[0037] 1)使式B所示的化合物与式C所示的化合物在叔丁醇钾作为碱的存在下发生如下 反应，从而得到式D所示的化合物：
[0039] 其中R13为氟、氯、溴或碘；
[0040] 2)使式D所示的化合物与式E所示的化合物在催化剂四（三苯基膦）钯或二（三 苯基膦）二氯化钯的作用下发生如下反应，从而得到式F所示的化合物：
[0042] 3)使式F所示的化合物与式G所示的化合物发生如下反应，从而得到式I所示的 多取代的吡啶化合物：
[0043]
[0044] 优选的，其中，所述的式B所示的化合物是通过以下方法制备得到的：
[0045] 使式A所示的化合物发生卤代反应，从而得到式B所示的化合物：
[0047] 其中R13为氟、氯、溴或碘。
[0048] 优选的，其中，当X3为NH2时，所述的制备方法包括：
[0049] 1)使式H所示的化合物与式C所示的化合物在催化剂叔丁醇钾的作用下发生如下 反应，从而得到式W所示的化合物；
[0051] 其中r13为氟、氯、溴或碘；
[0052] 2)使式W所示的化合物与式E所示的化合物在催化剂四（三苯基膦）钯或二（三 苯基膦）二氯化钯的作用下发生如下反应，从而得到式J所示的化合物：
[0054] 3)使式J所示的化合物在钯碳的催化下进行氢化反应，从而得到式K所示的化合 物：
[0055]
以及 f
[0056] 4)使式K所示的化合物与式G所示的化合物发生如下反应，从而得到式L所示的 化合物：
[0058] 其中，在本文中，LDA表示二异丙基氨基锂；THF表示四氢呋喃；_78deg表示_78°C; DMS0表示二甲基亚砜；rt表示室温；DCM表示二氯甲烧；cone.表示"浓";TEA表示三乙胺。
[0059] 本发明所述的多取代的吡啶化合物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗和/ 或预防VEGFR-2、VEGFR-3、CRAF、PDGFR- 0、BRAF、V600EBRAF、KIT和 / 或FLT-3 激酶引起 的疾病的药物中的用途。
[0060] 优选的，其中，所述的疾病为黑色素瘤、肝癌、肾癌、急性白血病、慢性白血病、非小 细胞肺癌、前列腺癌、甲状腺癌、皮肤癌、结肠癌、直肠癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、骨髓异常 增生综合症、食管癌、或间皮瘤。
[0061] 本发明所述的多取代的吡啶化合物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗和/ 或预防肿瘤或癌症疾病的药物中的用途。
[0062] 本发明还提供一种药物组合物，其包含式I所示的多取代的吡啶化合物或其药学 上可接受的盐及药用辅料。
[0063] 优选的是，所述的药物组合物为注射剂、口服制剂、透皮吸收剂或栓剂。
[0064] 所述的药物组合物可用于治疗和/或预防VEGFR-2、VEGFR-3、CRAF、PDGFR-3、 BRAF、V600EBRAF、KIT和/或FLT-3激酶引起的疾病。
[0065] 本发明的多取代的吡啶化合物与现有技术相比具有以下优点和积极效果：
[0066] 本发明首次提供了一类新的多取代的吡啶化合物，与现有的化合物(例如索拉非 尼，或者CN1341098A、CN102532113A中的化合物）相比，本发明的式I所示的多取代的吡啶 化合物具有更优秀的抗肿瘤作用，能同时抑制多种存在于细胞内和细胞表面的激酶，包括 血管内皮生长因子受体-2 (VEGFR-2)、血管内皮生长因子受体-3 (VEGFR-3)、CRAF、血小板 衍生生长因子受体-0 (PDGFR- 0 )、BRAF、V600EBRAF、KIT和FLT-3激酶，特别是本发明 的一些优选化合物具有双重抗肿瘤效应，一方面可通过抑制VEGFR和TOGFR而阻断肿瘤新 生血管的形成，抑制肿瘤细胞的生长；另一方面可以通过抑制RAF/MEK/ERK信号传导通路， 抑制肿瘤生长，因此具有更强效的抗肿瘤作用。
[0067] 此外，本发明的化合物除了有明显优秀的抗肿瘤作用外，还具有明显优秀的药代 动力学特征，在体内的血药浓度等数据明显优于上市药物索拉非尼，非常适合口服和静脉 给药。
[0068] 本发明人为了获得更强效的抗肿瘤药物，进行了大量的筛选试验，例如，本发明人 利用药效学实验在通式II的吡啶环的X3、X4、X5三个位置上进行了筛选：
[0070] 本发明人通过药效学实验筛选出人意料地发现，当吡啶环的X4和X5两个位置均 为氢，并且X3位置上引入取代基时，通过电子云效应及化合物分子空间构型的变化，增强了 药效基团2-(1-甲基-4-吡唑基）、2_(甲基氨甲酰基）和吡啶环上的氮原子的作用，使得 化合物分子与受体结合强度更高。并且本发明人通过大量实验还出人意料地发现，吡啶环 上X3位置为氢时是导致化合物易被代谢的位点，当向通式I的X3位置上引入取代基后，这 些取代基阻止了原有的易被代谢的位点，提高了化合物代谢稳定性，保证了化合物在体内 的高水平的血药浓度，从而使本发明化合物的药效又进一步的增加。在这些发现的基础上， 本发明人进一步得到了本发明的技术方案，所得到的化合物有非常明显的优秀的抗肿瘤效 果，明显优于中国专利文献CN1341098、CN201110435847. 9中的化合物，也明显优于上市药 物索拉非尼。
[0071] 本发明人通过药效学实验进一步发现，当&位置上的取代基为吸电子基时，本发 明化合物具有更进一步优秀的治疗效果。优选的吸电子基为氟、氯、氰基。
[0072] 本发明技术方案与本发明人之前申请的专利CN201110435847. 9中的技术方案的 重要区别在于：本发明化合物在吡啶环的3位（即本发明通式I的X3位置）上有取代基，而 CN201110435847. 9中的化合物在吡啶环上的3位、5位、6位（即本发明说明书通式II的X3、 X4、X5位置）上都没有取代基。
[0073] 同样的，已上市的抗肿瘤药物索拉非尼的结构中在吡啶环上的3位、5位、6位（即 本发明说明书通式II的X3、X4、X5位置）上也都没有取代基，本发明化合物与索拉非尼化合 物的结构也有重要区
[0074]另IJ。
[0075] 发明人通过药效学对比实验研究发现，本发明化合物相对于吡啶环上3位、5位、6 位（即本发明说明书通式II的X3、X4、X5位置）没有取代基的CN1341098、CN201110435847. 9 中的化合物有明显优秀的抗肿瘤作用。并且，本发明化合物也明显优于目前已上市的抗肿 瘤药物索拉非尼。这表示，本发明化合物相对于已上市的抗肿瘤药物索拉非尼是更强效的 具有多重激酶抑制剂作用的抗肿瘤化合物。
[0076] 本发明化合物除了有明显优秀的抗肿瘤作用外，还具有明显优秀的药代动力学特 征，在体内的血药浓度等数据明显优于上市药物索拉非尼，非常适合口服和静脉给药。
【附图说明】
[0077] 图1为实施例1、实施例2、对比例3、对比例4、对比例5、索拉非尼对激酶VEGFR2 的半数抑制率的图；
[0078] 其中，说明书附图中化合物编号与说明书中化合物编号对应关系如下：
【具体实施方式】
[0080] 以下通过【具体实施方式】的描述并参照附图对本发明作进一步说明，但这并非是对 本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只 要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
[0081] 在以下例子中，如无特殊说明，各试剂均市售可得，例如，可得自百灵威科技有限 公司、阿法埃莎(天津）化学有限公司或北京偶合科技有限公司。
[0082] 在以下例子中，产率的计算公式为：产率=产物重量X原料摩尔质量/(原料重 量X产物摩尔质量)。
[0083] 实施例1
[0084]FD-2013015:BP1-(4_ 氯 _3_(三氟甲基）苯基）-3-(4-(3_ 氟-2-(l-甲基-4-批 唑基）-4-吡啶氧基）苯基）脲
[0086] 制备方法：
[0087] 步骤1 :2-氯-3-氟-4-氯吡啶的合成
[0088]
[0089] 在氮气气氛中-30°C下将正丁基锂（2. 4M的己烷溶液，13. 13mL，31.5mmol)滴加到 二异丙基胺（3. 18g，31. 5mmol)于无水四氢呋喃（30mL)中的溶液中。将反应混合物在-30°C 下搅拌30分钟，然后冷却至-78°C。滴加2-氯-3-氟吡啶（3. 95g，30mmol)于无水四氢呋 喃（20mL)中溶液，然后将反应混合物在-78°C搅拌60分钟。滴加六氯乙烷（7. 10g，30mmol) 于无水四氢呋喃（50mL)中溶液，然后将反应混合物在-78°C搅拌60分钟。将反应混合物以 饱和氯化铵溶液（50mL)淬灭，以水（50mL)稀释，以乙酸乙酯萃取（100mLX3次)。将合并的 有机层以食盐水洗（lOOmLX3次)，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩。残留物经柱色谱(石油醚： 乙酸乙酯=100:1)纯化得产物为黄色固体（3. 60g，产率为72%)。
[0090]屯NMR (300MHz，CDC13) :8. 14 (d，J=5. 1Hz，1H)，7. 34 (t，J=5. 1Hz，1H)
[0091] MS (ESI+):m/z 166. 2 [M+H]+
[0092] 步骤2 :2_氯_3_氟_4_ (氨基苯氧基）批陡的合成：
[0094] 将4-氨基苯酚（24.8g，227mmol)于无水二甲基亚砜（210mL)中溶液以氮气鼓泡10 分钟，然后加入叔丁醇钾（26. 80g，238.8mmol)。将反应混合物在室温下搅拌30分钟后，加 入2-氯-3-氟-4-氯吡啶（37. 68g，227mmol)。将反应混合物在室温下搅拌5小时，然后用 水（lOOOmL)稀释并用乙酸乙酯萃取（500mLX 3次)。将合并的有机层以食盐水洗（500mLX 2 次)，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩。残留物经柱色谱(硅胶，石油醚：乙酸乙酯=5:1，v/v)纯 化得产物为淡黄色固体（15. 0g产率为28%)。
[0095]:H NMR (300MHz, DMS〇-d6) :85. 22 (br s, 2H),6. 62 (d, J=9. 0Hz, 2H),6. 75 (t, J=5. 7 Hz, 1H),6. 92 (d, J=9. 0Hz, 2H),8. 05 (d, J=5. 7Hz, 1H)
[0096] MS (ESI+):m/z239.1 [M+H]+
[0097] 步骤3 :4_ (3-氟-2-(1-甲基-4-吡唑基）-4-吡啶氧基）苯胺的合成：
[0099] 将2-氯-3-氟-4-(4-氨基苯氧基）吡啶（7.2§，30.2臟〇1)，1-甲基-4-吡唑 硼酸频哪醇酯（6. 3g，30. 2mmol)，碳酸钾（12. 5g，90. 6mmol)和四（三苯基膦）钮（1. 74g， 1. 5mmol)于四氢呋喃中（THF，180mL)和水（30mL)中的混合物以氩气鼓泡5分钟，然后在氩 气气氛中85°C下搅拌24小时。将反应混合物以水（lOOmL)稀释，以乙酸乙酯萃取（lOOmLX3 次)。将合并的有机层以食盐水洗（l〇〇mLX2次)，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩。残留物经柱 色谱(硅胶，石油醚：乙酸乙酯=1:2,v/v)纯化得产物为淡黄色固体（5.4g，产率60%)。
[0100]:HNMR(300MHz,DMS〇-d6) : 8 3. 93 (s, 3H), 5. 18(brs, 2H), 6. 54 (t,J=5. 7Hz, 1H), 6 .63 (d,J=8. 7Hz, 2H), 6. 91 (d,J=8. 7Hz, 2H), 7. 98 (d,J=0. 6Hz, 1H), 8. 15 (d,J=5. 4Hz, 1H), 8. 29 (d,J=2. 1Hz, 1H)
[0101]MS(ESI+):m/z285. 1 [M+H]+
[0102] 步骤4:l-(4-氯-3-(三氟甲基）苯基）-3-(4-(3-氟-2-(l-甲基-4-批唑 基）-4-吡啶氧基）苯基）脲的合成：
[0104] 将4-(3_氟-2-(l-甲基-4-吡唑基）-4_吡啶氧基）苯胺（1.71g，6.Ommol)和 4-氯-3-三氟甲基苯基异氰酸酯（1