具有抗肿瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制备方法与应用

具有抗肿瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药领域，具体涉及具有抗肿瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制备 方法与应用。
【背景技术】
[0002] 癌症是严重威胁人类生命的常见病和多发病，其死亡率仅次于心血管疾病而位居 第二。长期以来，癌症的治疗是医药领域的一大难题。近年来随着生命科学的飞速发展，恶 性肿瘤细胞内信号转导、细胞周期调节、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外物质的 相互作用等各种基本过程得以逐步阐明，人们开始将目光转向选择性作用于特定靶点的高 效、低毒、特异性强的分子靶向药物。分子靶向药物以一些与肿瘤细胞分化增殖相关的细胞 信号转导通路的关键酶或蛋白受体（如蛋白激酶、细胞周期和凋亡调节因子、表皮生长因 子受体、血管内皮生长因子受体等）为靶点，己成为当今抗肿瘤药物研发的重要方向。由于 小分子靶向药物对肿瘤具有良好的选择性，因而呈现出肿瘤靶向性；与传统的化疗药物相 t匕，研发抗肿瘤小分子靶向药物更具吸引力。
[0003] 某些转导通路的异常激活或失控是导致细胞发生癌变的一个重要原因。Ras/ Raf/MEK/ERK和PI3K/Akt通路是表皮生长因子受体（EGFR)下游两条重要的信号转导通路 (Oncogene, 2005, 24:616 - 626 ;0ncogene, 2007, 26:3291 - 3310.)。Ras通过活化Raf激酶， 使MEK的2个丝氨酸残基磷酸化，活化其底物ERK。活化的ERK形成二聚体，转入细胞核， 参与细胞的增殖、存活、分化和凋亡（ChemMedChem，2011，6(1) :38 - 48.)。经证实Ras/Raf/ MEK/ERK信号通路与多种癌症的发生发展密切相关，如该通路在非小细胞肺癌（NSCLC)，肝 癌，乳腺癌中常被异常激活，因而该通路的突变激活为人们通过抑制这条通路，以治疗多种 癌症提供了可能。Ras基因家族有多种亚型，K-Ras是其成员之一，编码K-Ras蛋白，K-Ras的 GTP水解酶结构域的第12号或13号密码子（G12或G13)的突变，可导致K-Ras的持续激活 (NEnglJMed, 1987, 317 (15): 929 - 935.)。研究（BiochemResInt, 2012, 2012:940405.) 发现：Ras基因突变中，K-Ras基因突变占90%以上，而且在NSCLC中发生率高，如在肺腺癌 中突变率达30% -50%。Raf是信号通路Ras/Raf/MEK/ERK中的重要组成部分，包括3种同 工酶：A-Raf、B-Raf与c-Raf(也称为Raf-1)(药学进展，2014, 38(1) :31 - 35.)。c-Raf是 一种涉及促有丝分裂信号从细胞膜传导到核的蛋白激酶，主要在富血管的实体肿瘤，如肾 癌、肝细胞癌以及NSCLC中异常激活或过度表达。研究发现：c-Raf激活与K-Ras突变有着 直接的关联性，当上游K-Ras发生突变后，突变型K-Ras(通常为K-RasG12D)会激活c-Raf，并 引发Raf/MEK/ERK信号分子的级联磷酸化反应（CancerDiscov，2011，1 (2) : 128 - 136.)。 PI3K/Akt信号通路作为EGFR下游另一条重要的信号转导通路，通过影响众多效应分子的 活化状态，控制着肿瘤发生发展中至关重要的细胞生物学过程，包括细胞凋亡、转录、翻译、 代谢、血管新生以及细胞周期的调控。因此Ras/Raf/MEK/ERK及PI3K/Akt通路对研究和开 发肿瘤分子祀向药物有着特殊的意义。
[0004] 索拉非尼（Sorafenib)是由德国拜耳公司和ONYX公司共同研制的口服多靶点 抗肿瘤药物，2005年12月在美国上市，被FDA批准用于治疗晚期肾癌，并于2006年11月 在中国上市（CancerRes，2004,64(19):7099 - 7109;TO2007053573;W02013178581)。瑞 戈非尼（Regorafenib)为索拉非尼的升级换代产品，两者均是新型信号转导阻滞药物， 并非典型的细胞毒药物（US2014065212;CN103889399)。索拉非尼具有双重抗肿瘤作用， 一方面通过抑制Raf?激酶，从而阻断Ras/Raf/MEK/ERK信号转导通路而直接抑制肿瘤生 成；另一方面通过抑制几种与新生血管生成和肿瘤发展有关的酪氨酸激酶受体的活性， 包括血管内皮生长因子（VEGFR)，血小板衍生生长因子受体（PDGFR)和c-KIT原癌基因， 阻断肿瘤新生血管生成，间接抑制肿瘤细胞的生长，从而起到抗肿瘤作用。临床前研究显 示，索拉非尼对人肿瘤的动物移植模型具有广泛的抗肿瘤活性，包括甲状腺癌、结肠癌、胰 腺癌、肺癌、肝癌、肾癌和卵巢癌（JClinOncol, 2011，29:69-75.);在具有RAS或B-RAF 基因突变的肿瘤中也同样观察到了索拉非尼的抗肿瘤活性；另外，在人结肠癌（HT-29和 Colo-205)和乳腺癌（MDA-MB-231)的动物移植模型中，索拉非尼能够明显抑制新生血管的 形成。在NSCLC中，由于K-Ras突变的增加，导致了Ras/Raf/MEK/ERK通路增殖信号的增 加，索拉非尼可以抑制这一信号传导途径，提示该药可能对NSCLC的治疗非常有效（Cancer Res，2009, 69 (16) : 6515-6521.)。随着其抗肿瘤机制研究的不断进展，索拉非尼将成为肿瘤 一线或二线治疗方案中的重要药物。
[0005] 索拉非尼和瑞戈非尼具有不对称的芳基脲结构，脲基是其关键药效团，索拉非尼 的结构式如下式VI所示。
【主权项】
1. 通式I、II和III所示的吡嗪-芳基脲衍生物及其药学上可接受的盐：
其中： R1表示氢或氟； R表示苯基、取代苯基、苄基、萘基、芳杂基或取代的芳杂基、以及丙基、正丁基、环戊基、 环己基、十一烷基、十二烷基、十六烷基或十八烷基。
2. 权利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物，其特征在干：所述的取代苯基，其苯环上 取代基选自心-ら烷基、C1-C4烷氧基、环己基、卤素、乙炔基、苄基、三氟甲基、甲氧羰基、叔 丁氧撰基、乙醜基、乙醜氣基、苯甲醜基、苯基、硝基、氛基、十一烷基、十-烷基、十TK烷基、 十八烷基；其中C1-CJ^基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基，C1-C4烷氧基包括 甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基； 所述的芳杂基选自：异噁唑基、噁唑基、噻唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、吡啶基、呋喃 甲基、喹啉基、喹唑啉基、嘧啶基、吡嗪基； 所述的取代的芳杂基，其芳杂环上取代基选自：甲基、叔丁基、氯、溴、硝基； 所述的取代包括单取代、相同基团多取代或不同基团多取代。
3. 权利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物，其特征在干：所述的吡嗪-芳基脲衍生物 是： 通式I、II和III中，R1表示氢或氟，R表示苯基、甲基苯基、二甲基苯基、甲氧基苯基、 二甲氧基苯基、三甲氧基苯基、2-乙基苯基、2, 6-二乙基苯基、4-异丙基苯基、4-叔丁基苯 基、氣苯基、氣苯基、3_氣_4_氣苯基、3_氣_4_氣苯基、2, 4_二氣苯基、3, 4_二氣苯基、3_二 氣甲基苯基、4_二氣甲基苯基、3_二氣甲基-4_氣苯基、2_甲基-5_硝基苯基、a-蔡基、 3 -萘基、苄基、5-甲基异噁唑基、5-叔丁基异噁唑基、环戊基或环己基。
4. 权利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物，其特征在干：所述的吡嗪-芳基脲衍生物 是： N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N' -(2, 4-二甲基）苯基脲， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N' -(3, 4-二甲基）苯基脲， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N'-(4-甲氧基）苯基脲， N-[4-(3-氣批嚷基-2-)氧基]苯基 -N' - (2, 6- 二乙基）苯基脈， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N' - (4-叔丁基）苯基脲， N-[4-(3-氯吡嗪基-2-)氧基]苯基-N'-(4-三氟甲基）苯基脲， N-{3-[(3-氯吡嗪-2-亚氨基）]亚甲基}苯基-N'-(3-氯）苯基脲， N-{3-[(3-氯吡嗪-2-亚氨基）]亚甲基}苯基-N'-(3-氯-4-氟）苯基脲， N-{3_[ (3-氯批嗪_2_亚氨基）]亚甲基}苯基-N'-(3, 4-二氯）苯基脈。
5. 权利要求1所述的药学上可接受的盐包括：枸櫞酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、草酸盐、 苹果酸盐、乳酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、三氟甲磺酸盐、氢卤酸盐、硫酸盐、 磷酸盐。
6. 权利要求1~4所述的吡嗪-芳基脲衍生物的制备方法，包括： 制备通式I的吡嗪-芳基脲衍生物步骤主要包含：用二氯甲烷溶解干燥的反应物IV，加入催化量的三乙胺，室温搅拌下滴加含有目标产物所需R的异氰酸酯的二氯甲烷 溶液，继续搅拌反应6~48h，除去溶剂，残留物用蒸馏水洗涤后，经二氯甲烷洗涤或经硅 胶柱层析分离，最后干燥，得产品；所述反应物IV为2-(4-氨基）苯氧基-3-氯吡嗪或 2- (3-氟-4-氨基）苯氧基-3-氯批嗪； 制备通式II和III的吡嗪-芳基脲衍生物步骤主要包含： 步骤A:中间体V的制备 向反应器中加入2, 3-二氯吡嗪，和3-氨基苄胺或4-氨基苄胺，继而加入1，4-二氧六 环和三乙胺，于80~IKTC，氮气保护下搅拌反应6~20h，冷却至室温，加入蒸馏水，用二 氯甲烷萃取，合并有机相，并用饱和食盐水洗涤，之后加入干燥剂除去水分，再除去溶剂，得 到橙黄色固体粗产物，再经硅胶柱层析分离，得白色固体，即中间体V; 步骤B:目标产物的制备 用二氯甲烷溶解步骤A制备的中间体V，加入催化量的三乙胺，室温搅拌下滴加含有目 标产物所需R的异氰酸酯的二氯甲烷溶液，继续搅拌反应6~48h，除去溶剂，残留物用蒸馏 水洗涤后，经二氯甲烷洗涤或经硅胶柱层析分离，最后干燥，得产品。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在干： 异氰酸酯与反应物IV或中间体V的摩尔比0.9:1~1.5:1 ; 在步骤A，2, 3-二氯吡嗪与3-氨基苄胺或4-氨基苄胺的投料摩尔比为1:1~1:2. 5， 三乙胺与1，4-二氧六环的体积比为1:10~1:50,干燥剂选自无水硫酸钠、无水硫酸镁、4A 分子筛。
8. -种药物组合物，包含权利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物或其药学上可接受的 盐。
9. ー种药物组合物，包含以权利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物或其药学上可接受 的盐作为活性成分，以及药学上可接受的赋型剂；所述药学上可接受的赋型剂是指任何可 用于药学领域的稀释剂、辅助剂和载体。
10. 权利要求1所述的吡嗪-芳基脲衍生物或其药学上可接受的盐、以及权利要求8 或权利要求9所述的药物组合物在制备抗肿瘤药物中应用，通过调节或抑制Ras/Raf/MEK/ ERK和PI3K/Akt中的ー种或多种信号转导通路的异常活化发挥抗肿瘤作用；所述肿瘤包 括：黑色素瘤、肝癌、肾癌、非小细胞肺癌、鼻咽癌、结肠直肠癌、胰腺癌、宫颈癌、卵巣癌、乳 腺癌、白血病、甲状腺癌。
【专利摘要】具有抗肿瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物及其制备方法与应用。具有抗肿瘤作用的吡嗪-芳基脲衍生物，以索拉非尼为先导化合物，利用生物电子等排原理，保留索拉非尼的药效团―脲基，合理设计合成路线，以吡嗪环替换索拉非尼的A环，中间连接部分或保持不变，或以2-氟-4-氧基苯氨基替换，或以3-氨基苄氨基替换，或以4-氨基苄氨基替换，C环为脂肪基、芳环或芳杂环，它们都是索拉非尼的结构类似物，可有效调节或抑制Ras/Raf/MEK/ERK和PI3K/Akt中的一种或多种信号转导通路的异常活化，具有明显的抗肿瘤活性，市场开发前景良好。经体外活性测试，三个系列化合物对A549细胞表现出较好的增殖抑制活性，部分化合物的体外活性优于阳性对照药物索拉非尼和吉非替尼。
【IPC分类】A61P35-02, C07D241-18, A61K31-4965, A61P35-00, C07D241-20
【公开号】CN104628659
【申请号】CN201510040449
【发明人】陈家念, 王先富, 吴德文, 张广吉, 傅晓波, 李亭, 沈星灿, 蒋邦平, 纪仕辰, 覃江克, 黄春秋
【申请人】广西师范大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月27日