專利名稱：2,3-二氫苯并氮雜*類化合物或其鹽及其藥物用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于藥物化學(xué)領(lǐng)域，涉及一類能抑制糖原合成酶激酶-3 β (GSK-3i3)的2，3-二氫苯并氮雜蓽類化合物，該類化合物是GSK-3 0的小分子抑制劑，以非ATP競爭作用模式抑制GSK-3 β活性，且對測試的多種蛋白激酶均無明顯抑制作用，具有高的激酶選擇性，可用于制備預(yù)防或治療與GSK-3 0異常所致疾病的藥物。
背景技術(shù)：
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糖原合成酶激酶_3 β (Glycogen Synthase Kinase-3, GSK-3)是一個(gè)多功能的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，哺乳動(dòng)物中含α和β兩種亞型，其結(jié)構(gòu)和功能都極為相似。研究表明，GSK-3抑制劑可應(yīng)用于治療糖尿病、早老年性癡呆癥、癌癥等復(fù)雜性疾病。在胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，GSK-3 3通過調(diào)節(jié)糖原合成酶的活性影響糖原的合成，從而在糖代謝過程中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用。通過抑制GSK-3 0的磷酸化活性，其抑制劑能有效調(diào)控機(jī)體的糖代謝，可應(yīng)用于治療II型糖尿病。GSK-30也參與神經(jīng)元的凋亡。在腦中，GSK-30的高表達(dá)與阿爾茨海默氏病(alzheimer’s disease)、雙向情感障礙(bipolar disorder)以及亨廷頓病(huntington disease)等神經(jīng)系統(tǒng)疾病密切相關(guān)[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的活性可以調(diào)控Tao 蛋白代謝等過程，對神經(jīng)元具有保護(hù)作用，其抑制劑可用于治療阿耳茨海默氏病、雙向情感障礙、亨廷頓病等多種神經(jīng)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信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，GSK-3 β通過磷酸化多種底物蛋白來調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理過程，其抑制劑對多種腫瘤，尤其是胃腸道腫瘤顯示出了良好的抑制作用。
GSK-3 0是胰島素信號通道重要的負(fù)調(diào)節(jié)因子，其功能受損或過度表達(dá)均直接導(dǎo)致 II 型糖尿病(Frame, Sheelagh, Expert Opinion on Therapeutic Targets, 10 (3):429-444,2006)。異常高活性的GSK_3i3通過抑制糖原合成酶的活性從而阻止糖原合成是導(dǎo)致血糖升高的主要原因(Nikoulina SE, et al, Diabetes, 49 (2):263-271,2000)；GSK-3 β還直接抑制胰島素受體，影響糖代謝平衡(Eidar FH, Pro Nat Acad Sci USA,94(18):9660-9664,1997)。胰島素受體和糖原合成酶分別處于胰島素糖代謝信號通路的最上游和最下游，其活性被抑制限制了胰島素介導(dǎo)的大部分生理反應(yīng)。GSK-3 0也是胰島素信號通路最下游的調(diào)節(jié)因子，對它進(jìn)行選擇性調(diào)控可能引起較少的副作用。事實(shí)上，氯化鋰作為最明確的GSK-3i3抑制劑已在臨床使用50多年，未見明顯毒副作用。多種GSK-30小分子抑制劑對糖尿病哺乳動(dòng)物也未呈現(xiàn)出明顯副作用(Ring DB, et al,Diabetes, 52 (3):588-595, 2003)。在對 Zucker 糖尿病肥胖(ZDF)大鼠連續(xù)注射 GSK-3 抑制劑(^99021[1301^/(1^*(1)]達(dá)20小時(shí)，均未發(fā)現(xiàn)其肝、肺、脂肪等組織細(xì)胞中β連環(huán)蛋白及cyclinDl的mRNA水平升高，表明其無明顯的致癌風(fēng)險(xiǎn)。
GSK_3i3抑制劑具有十分明顯的降糖作用，并可促進(jìn)葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素釋放、刺激葡萄糖攝取、提高細(xì)胞對胰島素的敏感度等多種效應(yīng)，尤其不引起體重增加和脂肪組織的堆積，也不引起血液中甘油三酯和膽固醇的增高[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]，顯示出治療糖尿病和胰島素抵抗的巨大潛力。
GSK-3 0在阿耳茨海默氏病的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中起關(guān)鍵的調(diào)控作用，其抑制劑也可應(yīng)用于治療阿耳茨海默氏病。阿耳茨海默氏病的主要病理學(xué)特征即是細(xì)胞外淀粉樣蛋白(Αβ )和細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成和進(jìn)展(Goate, A.et al.Nature, 349, 704-706,1991),而 GSK-3 β 能通過磷酸化 APP 促使 A β 的產(chǎn)生(Hanger, D.P., et al.Neurosc1.Lett.147，58-62，1992)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)中GSK30含量較多，通過抑制GSK-3 β的活性可減少 Αβ 的生成和神經(jīng)纖維混亂(LeClerc,C.et al.，J.Biol.Chem.276，251-260，2001)。氯化鋰作為一種明確的GSK-3 0抑 制劑，在治療濃度通過干擾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 抑制劑 TDZD 類小分子化合物ΝΡ-12對阿耳茨海默氏病表現(xiàn)出很好的治療效果，已于2010年在歐洲進(jìn)入II期臨床實(shí)驗(yàn)。
Wnt信號通路在胚胎發(fā)育和分化中具有重要作用，是多種消化系統(tǒng)腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，而GSK-3 0是Wnt信號通路中的負(fù)調(diào)控因子，并在其中起著關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)作用。眾多研究結(jié)果證明GSK-3 0能明顯抑制惡性膠質(zhì)瘤的生長(Aguilar-Morante, D.et al.PLoS One 5 (11), el3879, 2010),的確可以成為腫瘤調(diào)控的革巴分子。在胃癌、結(jié)腸癌、胰腺癌和肝癌細(xì)胞系中，GSK-3 0的含量和活性均明顯偏高，其抑制劑通過對GSK-3 0活性的抑制可顯著降低這些癌細(xì)胞系的存活和增殖，提高癌細(xì)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]。氯化鋰是GSK-3 β的活性抑制劑，它能成功地抑制人乳腺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖，口服鋰劑也能抑制移植于裸鼠身上的結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-116的生長[Gustin JP, et al.，Proc Natl Acad Sci USA, 106:2835-2840,2009] 不僅對消化系統(tǒng)腫瘤有治療效果，GSK-3 0抑制劑還能阻止白血病細(xì)胞的生長，因此抑制GSK-3 0活性也可能有助于治療混合性白血病[Wang Z, et al.，Nature, 455:1205-1209，2008]。
目前研究開發(fā)的GSK-30抑制劑幾乎都是ATP競爭性抑制劑，即它們都作用于GSK-3 β的ATP結(jié)合區(qū)。由于ATP結(jié)合區(qū)在其它蛋白激酶中均高度保守，因而此類抑制劑可能導(dǎo)致較多的副作用，提高其對激酶作用的選擇性是研究開發(fā)的關(guān)鍵所在。而非ATP競爭性抑制劑作用于GSK-3 0的非ATP結(jié)合區(qū)，具有更好的選擇性和更小的副作用。
2002年報(bào)道了首個(gè)GSK-3 β的非ATP競爭抑制劑噻二唑酮類化合物(TDZD)，對GSK-3 β 的 IC50 值為 2-10 μ Μ，，而對 PKA, PKC, CK-2，CDKl/cyclin B 等多種激酶均無抑制(Martinez, A.et al.J.Med.Chem.45(6): 1292-1299，2002);后續(xù)研究也表明，此類化合物只要其作用模式是非ATP競爭的，都顯示出了很好的選擇性(Castro, A.et al.bioorgan,med.chem.，16 (I):495_510，2008)。鹵甲基芳基酮類(HMK)是另一種非ATP競爭的GSK-3 β小分子抑制劑，也顯示出類似的高選擇性(Conde, S.et al.J.Med.Chem.,46(22):4631-4633,2003)。2003年報(bào)道了一種短肽類GSK-3 β非ATP競爭抑制劑L803_mts,對GSK-3 β的IC50值為40 μ Μ,但對測試的6種其它激酶MAPK，PKA, PKB, PKC- δ和CK-2，甚至與GSK-3最密切的Cdc2均無抑制作用，表現(xiàn)出了極高的選擇性。該肽類抑制劑在μ M濃度能提高人的胚胎腎293細(xì)胞的糖原合成酶活性2.5倍(Plotkin，B.et al.JPET,305 (3) =974-980, 2003)，且對ob/ob大鼠每天腹腔注射400nmol，連續(xù)注射三周，也未引起血脂、體重等發(fā)生變化，組織病理學(xué)研究和血液化學(xué)成分分析也表明并未引起明顯毒副作用(Kaidanovich-Beilin, 0.et al.，JPET，316(I): 17-24，2006)。
中國專利(申請?zhí)?200910174456.9)中“2，3_ 二氫[1，5]苯并噻氮雜蓽類化合物或其鹽在制備GSK-3 0抑制劑中的用途”，以GSK-3 0的非ATP結(jié)合區(qū)為靶標(biāo)，利用計(jì)算機(jī)虛擬篩選、設(shè)計(jì)和化學(xué)合成、并通過生物活性評價(jià)，發(fā)現(xiàn)了一類新化學(xué)骨架結(jié)構(gòu)的GSK-3 3非ATP競爭抑制劑。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供新的GSK-3 β抑制劑，具體涉及新的2，3- 二氫苯并氮雜蓽化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽。這些新的化合物經(jīng)體外酶抑制活性測試表明對GSK-3 3的抑制活性顯著強(qiáng)，激酶選擇性評價(jià)證實(shí)具有高的激酶選擇性。
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)(申請?zhí)?200910174456.9)的此類化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改造，獲得活性和選擇性都更好的新的化合物，經(jīng)體外酶抑制活性測試表明對GSK-3 β的抑制活性顯著強(qiáng)，經(jīng)酶動(dòng)力學(xué)測試表明對GSK-3 3的抑制作用模式仍然為非ATP競爭，進(jìn)一步的激酶選擇性評價(jià)證實(shí)這些化合物對多種蛋白激酶Flt-1，KDR, PDGFR- β，EGFR，ErbB2，ErbB4, EPH-A2，RON均無明顯抑制，表現(xiàn)出了高的激酶選擇性。
本發(fā)明的對GSK-30具有抑制活性的2，3-二氫苯并氮雜蓽類化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽，其結(jié)構(gòu)通式如下式I所示:
權(quán)利要求
1.式I結(jié)構(gòu)的2，3-二氫苯并氮雜蓽化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，
2.按權(quán)利要求1所述的式I結(jié)構(gòu)的2，3-二氫苯并氮雜葷化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，R1取為苯基時(shí)，R2為鹵代苯乙?；Ⅺu代芐基、硝基芐基、甲基芐基、乙基芐基、氰基芐基、甲氧基芐基、甲氧羰基芐基或乙氧羰基芐基。
3.按權(quán)利要求1所述的式I結(jié)構(gòu)的2，3-二氫苯并氮雜葷化合物或其藥學(xué)上可接受的 I ιΛΛΛ鹽，其特征在于，R2取為o’時(shí)，R1為呋喃基、噻吩基、芐基、苯基、鹵代苯基、硝基苯基、甲基苯基、甲氧基苯基或氰基苯基。
4.按權(quán)利要求1所述的式I結(jié)構(gòu)的2，3-二氫苯并氮雜蓽化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，R2為2-硝基芐基時(shí)，R1為噻吩基、芐基、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.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽在制備預(yù)防或治療由于GSK-3 β異常所引起疾病的藥物中的用途。
6.按權(quán)利要求5所述的用途，其中所述疾病為糖尿病、阿耳茨海默氏病、胃癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、肝癌或混合性白血病。
全文摘要
本發(fā)明屬于藥物化學(xué)領(lǐng)域，涉及一類能抑制糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的式I所示結(jié)構(gòu)的2，3-二氫苯并氮雜類化合物，該類化合物是GSK-3β的小分子抑制劑，以非ATP競爭作用模式抑制GSK-3β活性，且對測試的多種蛋白激酶均無明顯抑制作用，具有高的激酶選擇性，可用于制備預(yù)防或治療與GSK-3β異常所致疾病的藥物。本發(fā)明進(jìn)一步包括這類化合物其藥學(xué)上可接受的鹽、或其藥物組合物在預(yù)防或治療與GSK-3β相關(guān)疾病中的應(yīng)用。所述與GSK-3β相關(guān)的疾病是糖尿病、阿爾茨海默氏病、胃癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、肝癌或混合性白血病，但并不受限于此。
文檔編號A61P35/00GK103214431SQ201210019998
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月21日
發(fā)明者楚勇, 張鵬, 葉德泳, 胡海榮 申請人:復(fù)旦大學(xué)