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【发明授权】Wnt和Hedgehog信号通路双抑制剂及其应用_苏州云轩医药科技有限公司_201710892735.3 

申请/专利权人:苏州云轩医药科技有限公司

申请日:2017-09-27

公开(公告)日:2023-02-24

公开(公告)号:CN109553617B

主分类号:C07D471/04

分类号:C07D471/04;C07D401/14;A61K31/4545;A61P35/00;A61P35/02;A61P7/06;A61P11/00;A61P13/12;A61P1/16;A61P3/10;A61P27/02;A61P7/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2023.02.24#授权;2020.09.01#实质审查的生效;2019.04.02#公开

摘要:本发明提供了Wnt和Hedgehog信号通路双抑制剂及其应用,具体是提供了一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式I所示的结构:本发明还提供一种药物组合物,其包含治疗有效量的上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物和药学上可接受的载体。本发明还提供上述具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物在制备治疗或预防Wnt和Hedgehog信号通路异常的药物中的应用。本发明的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,能够抑制Wnt和Hedgehog信号通路,从而改善因Wnt信号通路或Hedgehog信号通路失常引起的的病症。

主权项:1.下列具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物或其药学上可接受的盐:

全文数据:Wnt和Hedgehog信号通路双抑制剂及其应用技术领域本发明涉及一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物及其应用,属于医药技术领域。背景技术恶性肿瘤是危害人类健康的最主要疾病之一,全球每年恶性肿瘤新发病例约1090万,而每年因恶性肿瘤而死亡的患者约670万。抗肿瘤药物研发近些年经历了巨大变化,以前临床治疗上常用的抗肿瘤药物主要是细胞毒类药物,这类抗癌药具有难以避免的选择性差、毒副作用强、易产生耐药等缺点。近年来随着生命科学研究的飞速进展,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逐步被阐明。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作为药物筛选靶点,发现选择性作用于特定靶点,同时具备高效、低毒性质的新型先导化合物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向;曲妥珠单抗trastuzumab,伊马替尼imatinib,吉非替尼gefitinib以及埃罗替尼erlotinib等靶向药物的成功上市就是典型的例子。转移与再生是恶性肿瘤的特点,也是治疗恶性肿瘤的难题。即使是新一代的靶向药物也对肿瘤的转移与再生疗效甚微。基于此,近年来Wnt信号通路和HedgehogHh信号通路的研究受到了科学界越来越多的重视,这不仅是因为Wnt信号通路和Hh信号通路异常活化在许多肿瘤包括基底细胞癌、脑肿瘤、乳腺癌、前列腺癌和一些消化系统恶性肿瘤的发生发展过程都起了举足轻重作用,更重要的是,Wnt信号通路和Hh信号通路是胚胎发育通路,对调控肿瘤干细胞,因而控制肿瘤转移与再生有重要作用。Wnt信号通路的发现最早来自对致癌病毒和果蝇发育机制的研究。Wnt基因于1982年发现,最初是作为小鼠乳腺肿瘤病毒优先整合的位点而被鉴定的,该基因能在细胞间传递增殖和分化信息,是一种癌基因,当时被命名为Int基因小鼠Int-1和Int-3。随后发现它与果蝇的无翅基因wingless属于相同源基因orthologousgene,从而将二者结合命名为Wnt基因。至今已发现并克隆出19种Wnt基因家族成员,人们将Wnt基因所介导的信号转导通路称为Wnt信号通路。Wnt通路是一条十分保守的信号传导通路。从低等生物果蝇直至高等哺乳动物,其成员都具有高度的同源性。Wnt信号转导通路参与了多种生物学过程的调控,包括胚胎的生长和形态发育、组织的稳定、能量代谢的平衡以及干细胞的维持Logan等人,Annu.Rev.Cell.Dev.Biol.,2004,20,781-810。近年来人们在对干细胞的研究中发现,Wnt信号通路对于表皮干细胞、肠干细胞、造血干细胞、神经干细胞、胚胎干细胞以及肿瘤干细胞的维持都起着重要的调控作用Reya等人,Nature,2005,434,843-850。经典Wnt信号通路是由胞膜外配体Wnts蛋白同时与7次细胞跨膜的Frizzled受体和辅助性受体LRP56结合后开启Wntβ-catenin信号通路的传导,并活化胞质内Dsh蛋白,活化的Dsh蛋白能抑制由APC蛋白、GSK-3β、Axin、β-catenin等形成的降解复合体中关键成分GSK-3β的活性,使β-catenin不被GSK-3β磷酸化从而避免了泛素蛋白酶体对其识别和降解,进而在胞质中逐渐积聚Boutros等人,Mech.Dev.,1999,83,27-37;Perrimon,Cell,1994,76,781-784。当β-catenin在胞浆中积聚到一定浓度时就开始向细胞核转移,并与胞核内的转录因子TCFLEFs结合导致β-cateninn的下游靶基因的启动因子暴露出来而被激活表达,如激活c-myc、cyclin-D1、survivin、gastrin、VEGF、ASEF等而导致细胞异常增殖。而在正常体细胞中,胞质内的β-catenin大部分与胞膜粘附蛋白E-cadherin及α-catenin结合形成复合体参与细胞骨架的调节,维持同型细胞的粘附,防止细胞转移,少部分游离的β-catenin在胞浆内被降解复合体磷酸化后由泛素蛋白酶体识别并降解,保持胞内β-catenin低水平状态,从而使Wnt信号通路处于关闭状态。研究发现当Wnt基因本身或通路其他任一成员因素发生变化使其不正常活化时,均有可能引起肿瘤的发生。例如,在结肠癌患者中广泛存在Wnt通路的调节因子包括APC、β-catenin、Axin、TCF等基因的突变,从而造成与生长相关的基因的过量表达Klaus等人,Nat.Rev.Cancer,2008,8,387-398。Lozzo等通过对100多份正常和肿瘤组织及10个人类肿瘤细胞系的研究发现在乳腺癌、肺癌、前列腺癌及黑色素瘤中均存在Wnt-5amRNA的过度表达,尤其是在乳腺癌中的表达异常明显Lozzo等人,CancerResearch,1995,55,3495。Wnt途径的异常活化在细胞癌变、肿瘤发生及肿瘤侵袭性过程中具有重要作用,而阻断异常的Wnt信号通路可以抑制肿瘤细胞增殖,诱导肿瘤细胞凋亡。因此,Wnt信号通路具有较好的抗肿瘤靶向作用。Hedgehog信号通路是一个高度保守的细胞间信号转导系统,1980年在果蝇中发现,由于果蝇的该通路基因突变可导致幼虫体表现出许多形似刺猬的刺突,故命名为刺猬通路HedgehogHh。Hh信号通路由Hh配体、两个跨膜蛋白受体patchedmembranereceptorPTCH和smoothenedtransmembraneproteinSMO及下游转录因子Gli蛋白等组成。PTCH和SMO是位于靶细胞膜上的两种跨膜蛋白,其中PTCH是由抑癌基因PTCH编码的12次跨膜蛋白,是一种细胞表面受体,具有隔离和转导Hh的双重作用。SMO是一个7次跨膜蛋白,结构上与G蛋白偶联受体家族高度相似,具有转导Hh信号的作用。PTCH和SMO在Hh信号传递过程中起到受体的作用,其中PTCH为Hh的受体。当不存在Hh时,PTCH阻止SMO转位到细胞膜,从而抑制SMO的活性;进而抑制下游基因的转录表达。当Hh信号存在,Hh与PTCH结合,诱导SMO羧基端的多个丝苏氨酸残基发生磷酸化,导致SMO在细胞表面聚集并激活,激活的SMO与驱动蛋白样分子Costal2Cos2及丝苏氨酸激酶FusedFus、SuppressoroffusedSufu形成复合物并从微管上解离出来,以全长的形式发挥转录激活作用,最终引起锌指样转录因子Gli活化,而后者进入细胞核内引起靶基因的转录。因此,在Hh信号通路中,Hh是该信号通路的起点,而Gli作为转录因子是该信号通路的终点;Hh与SMO作为激动因子,PTCH作为抑制因子,调控着信号通路的活性。Hh信号通路能够诱导细胞的增殖,这个功能在胚胎发育和组织维护中非常重要,但是成年时期这条通路异常活化与肿瘤之间存在着一定的联系。在所有因癌症而死亡的病人中大约有25%的肿瘤与Hh信号通路的异常活化有关。其中包括:基底细胞癌、髓母细胞瘤、乳腺癌、胰腺癌、肺癌、结肠癌、卵巢癌、黑色素瘤、膀胱癌、横纹肌肉瘤、前列腺癌、脑膜瘤、制样基底细胞癌综合征等SachinGupta等人,Ther.Adv.Med.Oncol.2010,2,237–250.。Wnt信号通路和Hedgehog信号通路同属于胚胎通路,因而两条通路之间有着复杂的联系。例如,有研究表明,Wnt信号通路的激活会上调RNA结合蛋白CRD-BP的表达,从而稳定Gli1的m-RNA,从而激活Hedgehog信号通路Noubissi等人,CancerRes.2009,69,8572-8578.;还有研究表明,Hedgehog信号通路的激活会上调sFRP-1蛋白抑制Wnt信号通路的一个糖蛋白的表达,从而抑制Wnt信号通路He等人,J.Biol.Chem.2006,281,35598-35602.;另外,在吸烟导致的肺癌小鼠肿瘤模型中,发现有Wnt信号通路和Hedgehog信号通路同时被激活Hassan等人,PLoSONE.2006,1,e93.。因此,不管是针对Wnt通路失常引起的病症,还是针对Hedgehog信号通路失常引起的病症,或者是Wnt和Hedgehog两条信号通路同时失常引起的病症,相较于只抑制单一信号通路,同时抑制Wnt信号通路和Hedgehog信号通路将会有更好的治疗应用。然而,截止目前,对Wnt和Hedgehog信号通路抑制剂的研究集中在对单一通路抑制剂的研究,例如Wnt信号通路抑制剂LGK974或者Hedgehog信号通路抑制剂Vismodegib,发明人此前也披露了一类6-5-6三环稠合骨架的化合物,所述化合物仅作为Wnt信号通路抑制剂Bioorg.Med.Chem.2016,24,5861-5872.,专利CN104557862A。现有技术中尚未有同时抑制Wnt信号通路和Hedgehog信号通路的化合物报道。发明内容鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物及其应用,能够同时抑制Wnt信号通路和Hedgehog信号通路,从而改善因Wnt信号通路或者Hedgehog信号通路失常引起的的病症。本发明的目的通过以下技术方案得以实现:一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式I所示的结构:其中:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8;R1、R2、R3各自独立地选自氢原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R4选自氘原子、卤素、氰基、C1-6烷氧基;R5选自氢原子、氘原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R6、R7、R8分别独立选自氢原子、氘原子、氰基、卤素、C1-6烷基、C1-6烷氧基,所述烷基和烷氧基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;m选自0,1,2,3;n选自0,1,2;当X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7均为CH,且R4为F时,R5不能为甲基。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式Ia所示的结构:其中:R1、R2、R3各自独立地选自氢原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R4选自氘原子、卤素、氰基、C1-6烷氧基;R5选自氢原子、氘原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R6、R7分别独立选自氢原子、氘原子、氰基、卤素、C1-6烷基、C1-6烷氧基,所述烷基和烷氧基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;m选自0,1,2,3;n选自0,1,2;当R4为F时,R5不能为甲基。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式Ib所示的结构:其中:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8,且其中最多有4个为N优选最多有3个为N,更优选最多有2个为N,并至少有一个为N;R1、R2、R3各自独立地选自氢原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R5选自氢原子、氘原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R6、R7、R8分别独立选自氢原子、氘原子、氰基、卤素、C1-6烷基、C1-6烷氧基,所述烷基和烷氧基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;m选自0,1,2,3;n选自0,1,2。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8,且其中最多有3个为N;优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8,且其中最多有2个为N;优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8,且其中最多有1个为N;优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:R1、R2、R3为氢原子。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:m、n分别独立选自0或1。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:R6、R7为氢原子。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:R8为氢原子。优选地,上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其包括下列结构式中的一种或多种的组合:本发明还提供一种药物组合物,其包含治疗有效量的上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物和药学上可接受的载体。本发明还提供化合物A、或上述具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物或药物组合物在制备治疗或预防Wnt或Hedgehog信号通路异常的药物中的应用;所述治疗或预防Wnt或Hedgehog信号通路异常的药物及其药物组合物包括治疗乳腺癌、肺癌、膀胱癌、胰腺癌、肝癌、头颈鳞状上皮癌、甲状腺癌、肉瘤、骨肉瘤、硬纤维瘤、黑色素瘤、前列腺癌、结肠直肠癌、卵巢癌、宫颈癌、食管癌、胃癌、骨髓瘤、淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、慢性和非进行性贫血、自发性或原发性血小板增多症、特发性骨髓纤维化、肺纤维化、肾脏纤维化、肝纤维化、肝硬化、糖尿病性视网膜病、巨球蛋白血症、白血病、急性白血病、慢性白血病、淋巴性白血病、髓性白血病、骨髓增生异常综合症、骨髓增殖性病症、脑瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、许旺细胞瘤、原发性神经外胚瘤、垂体瘤中的一种病症或几种病症的药物及其药物组合物。上述的药物组合物是指以上述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物及其药学上可接受的盐或载体作为组分的组合物。本发明的突出效果为:已知的Wnt信号通路抑制剂LGK974和Hedgehog信号通路抑制剂Vismodegib都只能抑制Wnt信号通路和Hedgehog信号通路中的一种,不能同时抑制Wnt和Hedgehog信号通路。而本发明中的杂环化合物,作为Wnt信号通路和Hedgehog信号通路的有效拮抗剂,能够同时有效阻断Wnt信号通路和Hedgehog信号通路,能够更好地用于治疗或预防因Wnt信号通路或者Hedgehog信号通路失常引起的病症。附图说明图1是实施例8的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A1对Wnt信号通路的细胞抑制测试结果曲线图;图2是实施例8的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A5对Wnt信号通路的细胞抑制测试结果曲线图;图3是实施例8的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A对Wnt信号通路的细胞抑制测试结果曲线图;图4是实施例9的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A1对Hedgehog信号通路的细胞抑制测试结果曲线图;图5是实施例9的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A5对Hedgehog信号通路的细胞抑制测试结果曲线图;图6是实施例9的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A对Hedgehog信号通路的细胞抑制测试结果曲线图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。在下述的实施例中,所用溶剂和药品均为分析纯或化学纯;溶剂在使用前均经过重新蒸馏;无水溶剂均按照标准方法或文献方法进行处理。柱层析硅胶100-200目和薄层层析硅胶GF254为青岛海洋化工厂和烟台化工厂产品;如未特别说明,均采用石油醚60-90℃乙酸乙酯vv作为洗脱剂;显色剂用碘或磷钼酸的乙醇溶液;所有萃取溶剂未经说明均用无水Na2SO4干燥。1HNMR用varian-400型核磁共振仪记录,TMS为内标。LC-MS用美国Agilent公司1100型高效液相色谱-离子阱质谱联用仪LC-MSDTrap记录,二极管阵列检测器DAD,检测波长214nm和254nm,离子阱质谱ESI源。HPLC柱为AgelaDurashellC184.6×50mm,3.5μm;流动相为0.1%NH4HCO3水溶液:乙腈5分钟内从5:95到95:5;流速为1.8mLmin。实施例1本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A1,其是由如下方法合成的:1中间体A1-2的合成:将2-氯-3-硝基吡啶-5-甲酸甲酯220mg,1mmol,苯硼酸146mg,1.2mmol,PddppfCl259mg,0.08mmol和磷酸钾三水合物532mg,2mmol加入到THF20mL和水4mL的混合溶剂中,氮气保护,在70℃下反应过夜。用乙酸乙酯100mL稀释,再用饱和食盐水50mL洗,有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化石油醚:乙酸乙酯=50:1到10:1,得一白色固体240mg,85%。1HNMR400MHz,CDCl3δ9.40s,1H,8.69s,1H,7.62-7.60m,2H,7.51-7.49m,3H,4.03s,3H。2中间体A1-3的合成:将中间体A1-2200mg,0.77mmol和1,2-双二苯膦乙烷368mg,0.92mmol加入到N,N-二甲基乙酰胺5mL中,氮气保护,在150℃下反应过夜。用乙酸乙酯100mL稀释,再用饱和食盐水30mL*5洗,有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化石油醚:乙酸乙酯=10:1到5:1,得一淡黄色固体110mg,62%。1HNMR400MHz,CDCl3δ9.22s,1H,8.41d,J=8.4Hz,1H,8.38s,1H,8.34s,1H,7.61-7.58m,1H,7.52d,J=8.4Hz,1H,7.39-7.35m,1H,4.01s,3H。3中间体A1-4的合成:将中间体A1-3110mg,0.48mmol溶于四氢呋喃10mL和甲醇1mL的混合溶剂中,然后滴加1NLiOH2.5mL,2.5mmol,常温下反应过夜。往反应液中加入乙酸乙酯20mL和水15mL,水相用1NHCl调pH=5-6,有固体析出,过滤,真空干燥,得一黄色固体80mg,77%。4产物A1的合成:将中间体A1-440mg,0.19mmol,中间体A1-5由Bioorg.Med.Chem.2016,24,5861-5872.的合成路线得到,49mg,0.23mmol,DIPEA49mg,0.38mmol和HATU108mg,0.29mmol加入到DMF1mL中,室温下反应过夜,用水20mL稀释,有固体析出,过滤,所得固体经柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=50:1到20:1,得一白色固体55mg,70%。经过核磁图谱解析图谱数据见表1,所得到的固体为化合物A1。实施例2本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A2,其是由如下方法合成的:1中间体A2-2的合成:将2-氯-3-硝基吡啶316mg,2mmol,4-硼酸苯甲酸甲酯432mg,2.4mmol,PdPPh34185mg,0.16mmol和碳酸钾552mg,4mmol加入到加入到1,4-二氧六环20mL和水4mL的混合溶剂中,氮气保护,在90℃下反应过夜。用乙酸乙酯100mL稀释,再用饱和食盐水50mL洗,有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化石油醚:乙酸乙酯=20:1到10:1,得一黄色固体440mg,85%。1HNMR400MHz,CDCl3δ8.90d,J=4.0Hz,1H,8.22d,J=8.0Hz,1H,8.15d,J=8.0Hz,2H,7.64d,J=8.0Hz,2H,7.52-7.49m,1H,3.95s,3H。2中间体A2-3的合成:将中间体A2-2200mg,0.77mmol和DPPE463mg,1.16mmol加入到DMAc3mL中,氮气保护,在150℃下反应过夜。用乙酸乙酯100mL稀释,再用饱和食盐水30mL*5洗,有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化石油醚:乙酸乙酯=5:1到3:1,得一黄色固体125mg,71%。1HNMR400MHz,DMSO-d6δ11.72s,1H,8.53d,J=4.0Hz,1H,8.29d,J=8.4Hz,1H,8.19s,1H,7.99d,J=8.4Hz,1H,7.85d,J=8.0Hz,1H,7.50–7.46m,1H,3.92s,3H。3中间体A2-4的合成:将中间体A2-3125mg,0.55mmol溶于四氢呋喃10mL和甲醇1mL的混合溶剂中,然后滴加1NLiOH3mL,3mmol,常温下反应过夜。往反应液中加入乙酸乙酯20mL和水15mL,水相用1NHCl调pH5-6,有固体析出,过滤,真空干燥,得一黄色固体65mg,55%。4产物A2的合成:将中间体A2-435mg,0.16mmol,中间体A1-543mg,0.2mmol,DIPEA41mg,0.32mmol和HATU91mg,0.24mmol加入到DMF1mL中,室温下反应过夜,用水20mL稀释,然后用乙酸乙酯50mL萃取,有机相再用饱和食盐水20mL*4洗。有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=50:1到20:1,得一白色固体15mg,22%。经过核磁图谱解析图谱数据见表1,所得到的固体为化合物A2。实施例3本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A3,其是由如下方法合成的:1中间体A3-2的合成:将4-氯-3-硝基苯甲酸甲酯300mg,1.4mmol,吡啶-4-硼酸258mg,2.1mmol,PdPPh34127mg,0.11mmol和氟化铯426mg,2.8mmol加入到异丙醇20mL和水4mL的混合溶剂中,氮气保护,在90℃下反应过夜。减压浓缩,用乙酸乙酯100mL稀释,再用饱和食盐水50mL洗。有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化石油醚:乙酸乙酯=3:1,得一黄色固体220mg,61%。1HNMR400MHz,CDCl3δ8.71d,J=5.2Hz,2H,8.61s,1H,8.33d,J=8.0Hz,1H,7.52d,J=8.0Hz,1H,7.25d,J=5.6Hz,2H,4.01s,3H.2中间体A3-3的合成:将中间体A3-2200mg,0.77mmol和DPPE617mg,1.55mmol加入到DMAc3mL中,氮气保护,在150℃下反应过夜。用乙酸乙酯100mL稀释,再用饱和食盐水30mL*5洗。有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,经柱层析纯化石油醚:乙酸乙酯=1:1到1:2,得一黄色固体104mg,59%。3中间体A3-4的合成:将中间体A3-3104mg,0.46mmol溶于四氢呋喃10mL和甲醇1mL的混合溶剂中,然后滴加1NLiOH2mL,2mmol,常温下反应过夜。往反应液中加入乙酸乙酯20mL和水15mL,水相用1NHCl调pH=5-6,有固体析出。过滤,真空干燥,得一黄色固体37mg,37%。1HNMR400MHz,DMSO-d6δ11.88s,1H,8.99s,1H,8.39d,J=4.8Hz,1H,8.34d,J=8.4Hz,1H,8.20s,1H,8.18d,J=5.2Hz,1H,7.83d,J=8.4Hz,1H.4产物A3的合成:将中间体A3-467mg,0.32mmol,中间体A1-583mg,0.38mmol,DIPEA82mg,0.64mmol和HATU182mg,0.48mmol加入到DMF2mL中,室温下反应过夜。用水20mL稀释,然后用乙酸乙酯50mL萃取。有机相再用饱和食盐水20mL*4洗,经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后,柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=50:1到20:1,得一黄色固体15mg,11%。经过核磁图谱解析图谱数据见表1,所得到的固体为化合物A3。实施例4本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A4,其是由如下方法合成的:将A4-1由专利WO2017062688A1的合成路线得到,46mg,0.2mmol和A4-2由Bioorg.Med.Chem.2016,24,5861-5872.的合成路线得到,42mg,0.2mmol溶于DMF2mL中,加入HATU76mg,0.2mmol和DIPEA129mg,1.0mmol。常温下搅拌过夜,加入水30mL,用乙酸乙酯30mL*3萃取,合并有机相,用饱和食盐水30mL*3洗,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩后经柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=30:1,得浅黄色固体60mg,71%。经过核磁图谱解析图谱数据见表1,所得到的固体为化合物A4。实施例5本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A5,其是由如下方法合成的:将A5-1由专利WO2017062688A1的合成路线得到,45mg,0.2mmol和A4-242mg,0.2mmol溶于DMF2mL中,加入HATU76mg,0.2mmol和DIPEA129mg,1.0mmol。常温下搅拌过夜,加入水30mL,用乙酸乙酯30mL*3萃取,合并有机相,用饱和食盐水30mL*3洗,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩后经柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=30:1,得白色固体38mg,46%。经过核磁图谱解析图谱数据见表1,所得到的固体为化合物A5。实施例6本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A6,其是由如下方法合成的:1中间体A6-2的合成:将A6-180mg,0.5mmol和A4-2105mg,0.5mmol溶于DMF2mL中,加入HATU190mg,0.5mmol和DIPEA323mg,2.5mmol。常温下搅拌过夜,加入水30mL,用乙酸乙酯30mL*3萃取,合并有机相,用饱和食盐水30mL*3洗,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩后经柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=30:1,得白色固体160mg,91%。1HNMR400MHz,DMSOδ11.49s,1H,9.19t,J=5.6Hz,1H,8.32s,1H,8.22-8.15m,2H,8.02s,1H,7.91d,J=9.2Hz,1H,7.70d,J=8.0Hz,1H,7.53d,J=8.0Hz,1H,7.48-7.40m,1H,7.22-7.16m,1H,4.57d,J=5.6Hz,2H.2产物A6的合成:将A6-250mg,0.14mmol和4-吡啶硼酸21mg,0.17mmol溶于二氧六环2mL和水0.5mL中,加入PddppfCl25mg,0.007mmol、dppf4mg,0.007mmol和磷酸钾59mg,0.28mmol。氮气保护下,用氮气置换五次,加热至100℃,反应12小时。冷却至室温后,减压浓缩后经柱层析纯化二氯甲烷:甲醇=30:1,得灰色固体30mg,53%。经过核磁图谱解析图谱数据见表1,所得到的固体为化合物A6。实施例7本实施例提供一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A,其是由文献Bioorg.Med.Chem.2016,24,5861-5872.的方法合成的。表1列出了实施例1-7获得的化合物的解析结构和波谱数据。表1实施例8本实施例对实施例1-7制备得到的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A1-A6以及化合物A对Wnt信号通路的抑制能力进行测定。LWnt3A细胞CRL-2647,ATCC培养在含有10%胎牛血清Hyclone的DMEM培养基Gibico中。HEK293STF稳定克隆细胞转染有“Super-TopFlash”TCF荧光报告质粒的HEK293细胞培养在完全培养基含有4mML-谷氨酰胺、1.5gL碳酸氢钠、4.5gL葡萄糖、6μgmL杀稻瘟菌素和10%胎牛血清的DMEM培养基中。当LWnt3A细胞和HEK293STF稳定克隆细胞培养至汇合度为90%时分别收获,并以1:1的比例混合。100μL孔的混合细胞培养液加入到96孔板中,使最终的细胞浓度为12000个细胞孔,然后再培养24h。被测化合物用DMSO逐级稀释,然后再用DMEM培养基稀释到所要浓度。取20μL化合物溶液加入到前述的装有细胞培养液的96孔板中,然后于37℃孵化48h。最后每孔中加入50μL荧光素酶溶液Brigh-Glo,Promega,常温下振摇5分钟。发光信号用酶标仪PHERAstarFS,BMG测定。对所合成的化合物进行测试,当不加化合物时,LWnt3A细胞分泌Wnt3A蛋白激活Wnt信号通路,表达荧光蛋白,此时荧光信号值设定为100%;加入不同浓度的被测化合物,不同浓度的化合物对Wnt信号通路的抑制活性不同,当Wnt信号通路被完全抑制时,荧光信号值设定为0%。以荧光信号值为纵坐标,以被测化合物浓度为横坐标做曲线图,从曲线图上可以得出荧光信号值为50%时的化合物浓度,即半数抑制浓度IC50值。IC50值越低,代表该杂环化合物的活性越高。以A1和A5及化合物A为例,其对Wnt信号通路的抑制结果曲线图如图1和图2及图3所示;其余化合物的测试图基本相同。整体结果如表2杂环化合物A1-A6及化合物A对Wnt和Hedgehog信号通路的抑制能力测定实验的结果所示。其中,LGK974和Vismodegib为对照化合物,LGK974是已知的Wnt信号通路抑制剂,目前正处于二期临床;Vismodegib是已知的Hedgehog信号通路抑制剂,2012年已经被美国FDA批准上市。实施例9本实施例对实施例1-7制备得到的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物A1-A6及化合物A对Hedgehog信号通路的抑制能力进行测定。NIH3T3细胞是在含有10%FBSHyclone的DMEM11965,Gibico中培养的。GRE-萤火虫荧光素质粒是经由放大八倍的细胞转录因子GLI-1响应元素植入MCS中获得。单克隆是经过重组苏尼克刺猬通路蛋白和结构式如下式所示的小分子激动剂SAG验证的。被验证的精选克隆用于检测刺猬通路信号。表达GRE-萤火虫素的NIH3T3细胞是在完整的培养液中维持的。当需要做分析检测时,细胞被加到96孔板中,最终每孔含细胞约一万五千。96孔板在被培养48小时。被检测化合物由DMSO和检测缓冲液被序列稀释。10nMSAG作为刺猬通路激动剂。随后100微升包含有被测化合物和激动剂的分析缓冲液小心加入到含有细胞中96孔板中,并在37摄氏度培养48小时。在培养48小时后,40微升萤火虫荧光素酶被加入到每一个孔中。96孔板在室温下轻摇5分钟。发光信号由读板器记录。化合物的活性通过其对发光信号的阻断计算而出。对所合成的化合物进行测试,当只加入SAG不加化合物时,Hedgehog信号通路被SAG完全激活,表达荧光蛋白,此时荧光信号值设定为100%;同时加入SAG和不同浓度的被测化合物,不同浓度的化合物对Hedgehog信号通路的抑制活性不同,当Hedgehog信号通路被完全抑制时,荧光信号值设定为0%。以荧光信号值为纵坐标,以被测化合物浓度为横坐标做曲线图,从曲线图上可以得出荧光信号值为50%时的化合物浓度,即半数抑制浓度IC50值。IC50值越低,代表该杂环化合物的活性越高。以A1和A5及化合物A为例,其对Hedgehog信号通路的抑制结果曲线图如图4和图5及图6所示;其余化合物的测试图基本相同。整体结果如表2杂环化合物A1-A6及化合物A对Wnt和Hedgehog信号通路的抑制能力测定实验的结果所示。其中,LGK974和Vismodegib为对照化合物,LGK974是已知的Wnt信号通路抑制剂,目前正处于二期临床;Vismodegib是已知的Hedgehog信号通路抑制剂,2012年已经被美国FDA批准上市。表2杂环化合物A1-A6及化合物A对Wnt和Hedgehog信号通路的抑制能力测定实验的结果由上表2可见,已知的Wnt信号通路抑制剂LGK974和Hedgehog信号通路抑制剂Vismodegib都只能抑制Wnt信号通路和Hedgehog信号通路中的一种,不能同时抑制Wnt和Hedgehog信号通路。而本发明中的杂环化合物,作为Wnt信号通路和Hedgehog信号通路的有效拮抗剂,能够同时有效阻断Wnt信号通路和Hedgehog信号通路,能够更好地用于治疗或预防因Wnt信号通路或者Hedgehog信号通路失常引起的病症。

权利要求:1.一种具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式I所示的结构:其中:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8;R1、R2、R3各自独立地选自氢原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R4选自氘原子、卤素、氰基、C1-6烷氧基;R5选自氢原子、氘原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R6、R7、R8分别独立选自氢原子、氘原子、氰基、卤素、C1-6烷基、C1-6烷氧基,所述烷基和烷氧基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;m选自0,1,2,3;n选自0,1,2;当X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7均为CH,且R4为F时,R5不能为甲基。2.根据权利要求1所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式Ia所示的结构:其中:R1、R2、R3各自独立地选自氢原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R4选自氘原子、卤素、氰基、C1-6烷氧基;R5选自氢原子、氘原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R6、R7分别独立选自氢原子、氘原子、氰基、卤素、C1-6烷基、C1-6烷氧基,所述烷基和烷氧基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;m选自0,1,2,3;n选自0,1,2;当R4为F时,R5不能为甲基。3.根据权利要求1所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,具有通式Ib所示的结构:其中:X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7各自独立地选自N或CR8,且其中最多有4个为N,并至少有一个为N;R1、R2、R3各自独立地选自氢原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R5选自氢原子、氘原子、C1-6烷基,所述烷基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;R6、R7、R8分别独立选自氢原子、氘原子、氰基、卤素、C1-6烷基、C1-6烷氧基,所述烷基和烷氧基未被取代或被1-3个分别选自氘原子或卤代基的基团取代;m选自0,1,2,3;n选自0,1,2。4.根据权利要求1-3任一项所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:R1、R2、R3为氢原子。5.根据权利要求1-4任一项所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:m、n分别独立选自0或1。6.根据权利要求1-5任一项所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:R6、R7为氢原子。7.根据权利要求1或3-6任一项所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其特征在于:R8为氢原子。8.根据权利要求1-7任一项所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,及其药学上可接受的盐,其包括下列结构式中的一种或多种的组合:9.一种药物组合物,其包含治疗有效量的权利要求1-8任一项所述的具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物和药学上可接受的载体。10.化合物A,或权利要求1-8任一项所述具有Wnt和Hedgehog信号通路抑制活性的杂环化合物,或权利要求9所述的药物组合物,在制备治疗或预防Wnt和或Hedgehog信号通路异常的药物中的应用;所述治疗或预防Wnt或Hedgehog信号通路异常的药物包括治疗乳腺癌、肺癌、膀胱癌、胰腺癌、肝癌、头颈鳞状上皮癌、甲状腺癌、肉瘤、骨肉瘤、硬纤维瘤、黑色素瘤、前列腺癌、结肠直肠癌、卵巢癌、宫颈癌、食管癌、胃癌、骨髓瘤、淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、慢性和非进行性贫血、自发性或原发性血小板增多症、特发性骨髓纤维化、肺纤维化、肾脏纤维化、肝纤维化、肝硬化、糖尿病性视网膜病、巨球蛋白血症、白血病、急性白血病、慢性白血病、淋巴性白血病、髓性白血病、骨髓增生异常综合症、骨髓增殖性病症、脑瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、许旺细胞瘤、原发性神经外胚瘤、垂体瘤中的一种病症或几种病症的药物及其药物组合物,所述的化合物A的结构为:

百度查询: 苏州云轩医药科技有限公司 Wnt和Hedgehog信号通路双抑制剂及其应用

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