專利名稱：同工型選擇性磷脂酶 d 抑制劑的制作方法
同工型選擇性磷脂酶D抑制劑相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2009年7月M日提交的美國申請No. 61/61/2 ，492的優(yōu)先權(quán)，所述申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。背景磷脂酶D (PLD ；EC3. 1. 4. 4)酶為將磷脂的游離頭基水解成磷脂酸(PA)的磷酸二酯酶。在哺乳動物細(xì)胞中，主要的底物為磷脂酰膽堿(PC)，且PA的產(chǎn)生具有廣泛的生物功能。 PA調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的生物物理學(xué)性質(zhì)，充當(dāng)改變許多酶和蛋白質(zhì)的活性的第二信使，且隨后分別由脂質(zhì)磷酸磷酸酶和磷脂酶A2代謝為二?；视秃腿苎字帷碓从赑C的二酰基甘油為重要的細(xì)胞信號分子且溶血磷脂酸經(jīng)釋放作為影響許多細(xì)胞類型的胞外信使。證據(jù)支持PLD在經(jīng)調(diào)節(jié)的胞吐作用、細(xì)胞增殖、膜轉(zhuǎn)運(yùn)和腫瘤形成中的作用。PLD的同工酶已由動物、真菌、植物、細(xì)菌和病毒克隆。已鑒別出兩種哺乳動物PLD基因(PLD1和PU^)，且已經(jīng)表征數(shù)種剪接變體蛋白質(zhì)產(chǎn)物。哺乳動物同工酶具有保守一級序列和域結(jié)構(gòu)，但由上游信號途徑差示調(diào)節(jié)。兩種酶都是在其N端具有串 KWpleckstrin 同源(PH)域和 phox 同源(PX)域的 PXPH-PLD 亞族的成員(Elias M,
Potocky M, CvrckovaF, Zarsky V. , "Molecular diversity of phospholipase D in
angiosperms，”BMC Genomics. 2002 ；3(1) :2. 2002 年 2 月 1 日電子版)且猜測其具有具備恒定 HXKX4D 基元的假二聚催化域(Ponting CP，Kerr ID. , "A novel family of phospholipase D homologues that includes phospholipid synthases and putative endonucleases identification of duplicated repeats and potential active site residues, "Protein Sci. 1996 年5月 ；5 (5) :914-22. ；Stuckey J. A. , Dixon J. Ε., “Crystal structure of a phospholipase D family member,"Nat Struct Biol.1999 年 3 月；6 (3) :278-84.)。PA的產(chǎn)生具有廣泛的生理學(xué)影響且已經(jīng)提出膽堿釋放在乙酰膽堿的合成中起作用。最初在植物中鑒別出PLD且對于純化的卷心菜PLD的早期實(shí)驗(yàn)(Yang S. F.，F(xiàn)reer S. , Benson Α. Α. , "Transphosphatidylation by phospholipase D,，，J Biol Chem. 1967 年2月10日；242 (3) :477-84.)確立了磷脂酰膽堿磷酸水解酶活性(方程1)和競爭性磷脂酰膽堿磷脂酰轉(zhuǎn)移酶活性(方程2)。磷脂酰膽堿^l2O —磷脂酸+膽堿(方程1)磷脂酰膽堿+ROH —磷脂?；?OR+膽堿(方程2)磷脂?；鶑牧字孜镛D(zhuǎn)移到伯醇(ROH)產(chǎn)生磷脂酰醇(方程2、。由于其獨(dú)特的來源、生物膜中的低分布量和新陳代謝穩(wěn)定性，已經(jīng)將磷脂酰醇的形成用作PLD活性的特定標(biāo)志。已經(jīng)開發(fā)特定體外和體內(nèi)測定系統(tǒng)以允許使用電噴霧電離質(zhì)譜鑒別信號調(diào)節(jié)劑、相關(guān)活性和底物-產(chǎn)物關(guān)系(Brown, H. Α.，Gutowski, S.，Moomaw, C. R.，Slaughter, C.禾口 Sternweis, P. C. (1993)ADP-ribosylation factor (ARF), a small GTP-dependent regulatory protein, stimulates phospholipase D activity. Cell 75 :1137-1144 ； Walker,S. J.禾口Brown,H. A. (2003)Measurement of G protein stimulated phospholipaseD activity in intact cells.見 Methods in Molecular Biology 第 237 卷G Protein Signaling :Methods and Protocols,由 A.V. Smrcka 編，Humana Press Inc. , Totowa, NJ.；禾口 Brown，H. Α.，Henage, L. G.，Preininger, Α. Μ.，Xiang, Y.禾口 Exton，J. H. (2007) Biochemical Analysis of Phospholipase D. JALMethods in Enzymology. 434,Lipidomics and Bioactive Lipids :Lipids and Cell Signaling. 1 H. Alex Brown 1 , Elsevier.第 49-87 頁)。由于PLD及其產(chǎn)物的作用，PLD的酶活性由多種激素、神經(jīng)傳遞素、生長因子、細(xì)胞因子、整合素及其它細(xì)胞信號緊密調(diào)節(jié)。PLDl同工酶在體內(nèi)和體外處于廣泛控制之下。該緊密調(diào)節(jié)在某種程度上是數(shù)十年來很難研究該酶的原因，直到確定磷脂酰肌醇4，5-二磷酸(PIP2)為催化活性的必要調(diào)節(jié)劑(Brown等，1993)。在PLD和脂質(zhì)小泡之間的相互作用取決于 PIP2 (Henage, L. , Exton, J.禾口 Brown, H. A. Kinetic analysis of a mammalian Phospholipase D :Kinetic analysis of a mammalian Phospholipase D :Allosteric modulation by monomeric GTPases, Protein kinase C and polyphosphoinosites. (2006) J. Biol. Chem. 281 :3408-3417.)。該相互作用主要由在C末端PLD催化子域內(nèi)的保守多堿基區(qū)域介導(dǎo)，但似乎也有PLD和磷酸肌醇直接相互作用的其它位點(diǎn)。先前的工作提出對于主要調(diào)節(jié)劑來說，存在不同的但又相互作用的結(jié)合位點(diǎn)。突變研究鑒別出在這些相互作用中所涉及的PLDl域和氨基酸序列。PLDl活性由蛋白激酶C的常規(guī)同工型經(jīng)不依賴于激酶活性的直接蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用調(diào)節(jié)。PLDl也由他0和Arf GTP酶家族的成員調(diào)節(jié)。相比之下，PLD2具有相對較高的基礎(chǔ)活性且不需要由GTP酶調(diào)節(jié)來活化。最初， 這導(dǎo)致了以下不恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)PLD1為信號同工酶，而PLD2涉及到更尋常的看家功能。最新證據(jù)顯示PLDl和PLD2兩者都由包括酪氨酸激酶生長因子受體的許多細(xì)胞表面受體活化。 PA的產(chǎn)生對于介導(dǎo)由這些生長促進(jìn)和細(xì)胞增殖途徑調(diào)節(jié)的后續(xù)過程似乎是必需的。許多實(shí)驗(yàn)室的先前工作提出PLD在生長、增殖、轉(zhuǎn)型和腫瘤形成所需的許多細(xì)胞過程中起作用。Arf和PLD在Golgi膜上的存在和繼后PA在被覆小泡的形成中起作用的報(bào)道提出了其在小泡轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用。PLD與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Glut-4到質(zhì)膜的移位相關(guān)且 PLD活性牽涉在表皮生長因子受體的內(nèi)化中。這些研究依賴伯醇的使用來干擾由PLD形成 PA,但已經(jīng)通過非催化活性PLD突變體的表達(dá)且近來使用RNA干擾技術(shù)來阻斷PLD同工酶的表達(dá)而獲得了進(jìn)一步的支持。這些方法中的每一種都具有局限性，因此預(yù)期開發(fā)特異性同工酶選擇性抑制劑來大大補(bǔ)充這些先前方法。PLD雙向耦合信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)到細(xì)胞骨架。 數(shù)種發(fā)現(xiàn)暗示PLD在控制細(xì)胞形狀、運(yùn)動性、化學(xué)趨向性和小泡轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用。I h0、RaC和 Cdc42也牽涉在這些過程中且顯示其各自通過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用使PLD活化。許多研究暗示PLD在細(xì)胞存活的調(diào)節(jié)中的作用。已經(jīng)顯示調(diào)節(jié)細(xì)胞存活和細(xì)胞凋亡途徑中所涉及的許多信號網(wǎng)絡(luò)和促有絲分裂信號包括PLD的作用。具體情況隨細(xì)胞類型而變。在一些細(xì)胞中，PLD活性為促細(xì)胞凋亡，而在其它細(xì)胞中，PLD促進(jìn)細(xì)胞存活和有絲分裂發(fā)生。最新發(fā)現(xiàn)提出PLDl活化引起RAS-ERK/PII增加(評述于Andresen BTjRizzo MA, Shome K, Romero G. , "The role of phosphatidic acid in the regulation of the Ras/MEK/Erk signaling cascade, "FEBS Lett. 2002年 10月 30 日；531 (1) :65-8.綜述)和 NFk B 信號級聯(lián)(Dong Woo Kang,Mi Hee Park,Craig Lindsley,H Alex Brown 和 Do SikMin,"Regulation of Phospholip ase D lsignaling dynamics via enzymatic activity dependent positive feedback loop, "Molecular and Cellular Biology (2009)，審禾高中)和隨后PLDl在乳癌細(xì)胞中的選擇性表達(dá)。這引起生長因子-誘發(fā)的基質(zhì)金屬蛋白酶上調(diào)，這對于癌細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移是必要的。也已經(jīng)提出PLD產(chǎn)生的PA直接調(diào)節(jié)mTOR途徑，已知mTOR途徑在數(shù)種類型的人類癌癥的發(fā)展中起重要作用(由以下文獻(xiàn)評述foster DA. "Regulation of mTOR by phosphatidic acid"Cancer Res. 2007 ^ 1 @ 1 日；67(1) 1-4.綜述；Sun Y, Chen J. "mTOR signaling :PLD takes center stage, "Cell Cycle. 2008 年10月；7 00) :3118-23. 2008年10月27日電子版.綜述)。生長因子受體信號途徑， 關(guān)于細(xì)胞生長、營養(yǎng)狀況和細(xì)胞生物能學(xué)的信息通過mTOR線路整合。數(shù)種最新研究提出許多細(xì)胞致癌基因的作用可解釋OttoWarburg關(guān)于大多數(shù)癌細(xì)胞在其細(xì)胞生物能學(xué)上優(yōu)先利用有氧糖酵解途徑的傾向的最早觀察結(jié)果。數(shù)種最新研究提出mTOR途徑的調(diào)節(jié)對于下一代抗癌治療劑的研發(fā)可能是最重要的(Vander Heiden MG, Cantley LC, Thompson CB. ,"Understanding the Warburg effect :the metabolic requirements of cell proliferation，，、cience. 2009 年 5 月 22 日；324(5930) :1029-33. )。PLD 在這些關(guān)鍵信號和細(xì)胞存活途徑的調(diào)節(jié)中似乎起重要作用。PLD的同工酶選擇性抑制劑可提供抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)移的新穎且有效的機(jī)制。盡管有先前研究，但仍然需要可適用作同工型選擇性磷脂酶D抑制劑的化合物和組合物，其可克服當(dāng)前缺陷且有效治療與磷脂酶D相關(guān)的疾病和病癥。所公開化合物、組合物和方法解決了該需要以及其它需要。概述根據(jù)如本文所體現(xiàn)并廣泛描述的本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面涉及同工型選擇性磷脂酶D抑制劑。本發(fā)明公開了包含由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物
權(quán)利要求
1.一種化合物，其包含由下式表示的結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R1為選自苯基和萘基的任選取代的芳基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R8為氫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R8選自鹵化物、羥基、三氟甲基、氨基、氰基、硝基、疊氮化物、甲酰氨基、烷氧基、硫醇、烷基磺?；腿芜x取代的Cl到C6有機(jī)殘基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R8為甲基、乙基、正丙基、異丙基、環(huán)丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、環(huán)丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、環(huán)戊基、正己基、異己基、仲己基、二甲基丁基或環(huán)己基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R8為甲基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R7為氫且其中R8選自鹵化物、羥基、三氟甲基、 氨基、氰基、硝基、疊氮化物、甲酰氨基、烷氧基、硫醇、烷基磺?；腿芜x取代的Cl到C6有機(jī)殘基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R7為氫且其中R8為甲基、乙基、正丙基、異丙基、 環(huán)丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、環(huán)丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、環(huán)戊基、正己基、異己基、仲己基、二甲基丁基或環(huán)己基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中Rki為選自以下基團(tuán)的任選取代的雜芳基呋喃基、吡喃基、咪唑基、噻吩基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、四嗪基、苯并呋喃基、 苯并噻吩、吲哚基、吲唑基、喹啉基、萘啶基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并三唑基。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其具有由下式表示的結(jié)構(gòu)
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物，其中Y1、Y2、Y3、Y4和Y5中至多兩個為N。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物，其中Ar為苯基、吲哚基、喹啉基、萘基或氟苯基。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物，其中R12具有以下結(jié)構(gòu)
14. 一種制備化合物的方法，其包括以下步驟 a.提供具有以下結(jié)構(gòu)的化合物
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中提供為手性分離。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括與具有以下結(jié)構(gòu)的化合物反應(yīng)的步驟
17. 一種治療哺乳動物的與PLD活性相關(guān)的病癥的方法，其包括向所述哺乳動物施用具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的至少一種化合物的步驟
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述哺乳動物為人類。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述病癥為不受控制的細(xì)胞增殖的疾病。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述病癥與PLD活性功能障礙相關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了同工型選擇性磷脂酶D抑制劑。一方面，所公開的化合物可具有由下式(I)表示的結(jié)構(gòu)本發(fā)明也公開了制造和使用所述化合物的方法。本發(fā)明也公開了包含所述化合物的醫(yī)藥組合物和試劑盒。本摘要意圖作為掃描工具以便在特定技術(shù)中搜索且并非想要限制本發(fā)明。
文檔編號A01N43/42GK102573474SQ201080042304
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者C·W·林德斯列, H·亞歷克斯·布朗, 亞歷克斯·G·沃特森, 莎拉·A·斯科特 申請人:范德比爾特大學(xué)