專利名稱：含甲基嗎啉取代的吡啶并[2，3-d]嘧啶的組合物和方法
含甲基嗎啉取代的吡啶并[2, 3-D]嘧啶的組合物和方法本發(fā)明涉及用于制備具有mTOR激酶抑制劑作用的某些吡啶并-嘧啶化合物的方 法和中間體，其鹽形式和它們的制劑，尤其是片劑形式，和其用途。
磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT信號途徑的生長因子/促有絲分裂的活化最終 引起關(guān)鍵細胞周期和生長控制調(diào)節(jié)物mTOR，其是雷帕霉素的溫血動物靶向(或者稱為 FRAP(FKBP12和雷帕霉素相關(guān)的蛋白)，RAFTl (雷帕霉素和FKBP12靶向1)，RAPTl (雷帕 霉素靶向1)-所有的都得自于與Π(-506-結(jié)合蛋白FKBP12的相互作用，和SEP (西羅莫司 (Sirolimus)效應(yīng)因子蛋白))。mTOR是溫血動物的、大小約為觀9 kDa的絲氨酸/蘇氨 酸激酶，并且是演化保守的真核TOR激酶(refs. 1_4)的成員。由于mTOR蛋白的C端與 PI3-激酶和其它家族成員的同源性(催化區(qū)域)，所以mTOR蛋白是蛋白的PI3-激酶類激酶 (PIKK)家族的成員，其它家族成員例如DNA-PKcs (DNA依賴性蛋白激酶)，ATM(共濟失調(diào)毛 細血管擴張變異)。除了 C-端催化區(qū)域之外，mTOR還含有FKBP12/雷帕霉素復(fù)合物結(jié)合區(qū) 域(FRB)。在N-端，發(fā)現(xiàn)高達20個HEAT (Huntingtin，EF3, PP2A的α調(diào)節(jié)亞單位和TOR) 基序，同時更多的C端是FAT(FRAP-ATM-TRRAP)區(qū)域，并且在該蛋白的C-末端發(fā)現(xiàn)額外的 FAT 區(qū)域(FAT-C) (refs. 5，6)。已經(jīng)將TOR確定為細胞生長(規(guī)模)和增殖(其部分地取決于轉(zhuǎn)譯起始)的中 心調(diào)節(jié)劑。S6-激酶(S6K1)的TOR依賴性磷酸化造成核醣體蛋白的轉(zhuǎn)譯，這種轉(zhuǎn)譯涉及到 細胞周期進展(refs. 7-9)。Cap依賴性轉(zhuǎn)譯是通過真核轉(zhuǎn)譯起始因子4E(eIF4E)-結(jié)合 蛋白1 GE-BPl (PHAS-I))的磷酸化來調(diào)節(jié)的。這種修飾防止PHAS-1結(jié)合eIF4E，由此可以 形成活性eIF4F轉(zhuǎn)譯復(fù)合物(在refs. 10，11，12中評述)。這些信號要素的活化依賴于 胰島素、其它生長因子和營養(yǎng)素，說明mTOR的把關(guān)作用僅僅在良好的環(huán)境條件下才可以控 制細胞周期進展。PII/AKT信號級聯(lián)系統(tǒng)位于mTOR的上游，并且已經(jīng)表明這在某些癌中 處于擺脫控制狀態(tài)，導(dǎo)致生長因子在例如PTEN缺乏的細胞中獨立活化。mTOR位于這種途 徑的控制軸心，并且，已經(jīng)批準這種激酶的抑制劑(例如西羅莫司(Sirolimus)(雷帕霉素 或Rapamime )和依維莫司(RAD001或Certican ))用于免疫抑制和洗脫支架的藥物(在 refs. 13，14中評述)，并且現(xiàn)在作為治療癌癥的新的藥劑正收到具體的益處。腫瘤細胞生長起因于正常生長控制機理擺脫控制，例如，腫瘤抑制劑功能的喪失。 這種腫瘤抑制劑之一是由第10號染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同系物(PTEN)。已經(jīng)表 明，這種基因(也稱為多種進行性癌中病變基因(MMAC))在細胞周期停滯方面起到顯著的 作用，并且是P53之后的最高度變異的腫瘤抑制劑。高達30%的惡性膠質(zhì)瘤、子宮內(nèi)膜和前 列腺癌具有體細胞突變或這種位點的缺失(refs. 15，16)。PI3K使磷脂酰肌醇4，5，二磷酸鹽(PIP》轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇3，4，5，三磷酸鹽 (PIP3)，同時PTEN導(dǎo)致3’磷酸鹽從PIP3中除去，產(chǎn)生PIP2。PI3-K和PTEN起到保持合適 的PIP3水平的作用，這可以補充并由此活化AKT (亦稱PKB)和隨后起動的下游信號級聯(lián)系 統(tǒng)。在缺乏PTEN的情況下，對這種級聯(lián)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)不合適，AKT被有效地結(jié)構(gòu)性活化，并且 解除了對細胞生長的控制。這種細胞信號過程的擺脫控制的另一個機理是最近鑒定的PI3K
8異構(gòu)型的突變體形式(pllOalphaMref. 17)。人們認為，這種突變體的活性的明顯提高可 以導(dǎo)致PIP3產(chǎn)生的增加，大概超過PTEN的功能可以抵制的PIP3產(chǎn)生的增加。從PII增 加信號由此導(dǎo)致對mTOR的信號增加，從而增加其下游活化子。除了 mTOR與細胞周期調(diào)節(jié)(從Gl至S-階段)有聯(lián)系和mTOR抑制作用導(dǎo)致對這 些調(diào)節(jié)狀況的抑制的證據(jù)之外，還已經(jīng)表明，mTOR活性的下調(diào)導(dǎo)致細胞生長抑制(在refs. 7、18、19中評述)。mTOR的已知抑制劑，雷帕霉素，可有效地抑制源于大范圍組織類型(例 如平滑肌)的細胞、T細胞以及源于各種腫瘤類型(包括橫紋肌肉瘤，神經(jīng)母細胞瘤，惡性 膠質(zhì)瘤和成髓細胞瘤，小細胞肺癌，骨肉瘤，胰腺惡性腫瘤和乳房和前列腺惡性腫瘤)的細 胞的增殖或生長(在ref. 20中評述)。已經(jīng)批準雷帕霉素，并且臨床上用作免疫抑制劑， 其在防止器官排斥方面是成功的，并且比先前治療的副作用更小(refs. 20，21)。雷帕霉素 和其類似物(RAD001，CCI-779)對mTOR的抑制是通過藥物與Π(506結(jié)合蛋白(FKBP12)的 預(yù)先相互作用所引起的。隨后，F(xiàn)KBP12/雷帕霉素的復(fù)合物與mTOR的FRB區(qū)域結(jié)合，并且 抑制從mTOR發(fā)出的下游信號。也已經(jīng)表明，PII的有效但非特異性抑制劑LY^4002和渥曼青霉素可以抑制 mTOR的激酶功能，但通過靶向蛋白的催化區(qū)域來起作用(ref. 21)。除對于通過靶向該激 酶區(qū)域的小分子來抑制mTOR功能以外，已經(jīng)表明，沒有激酶活性的(kinase dead)mTOR不 能將上游活化信號傳輸至mTOR、PHAS-I或p70S6激酶的下游效應(yīng)因子(ref. 22)。還表 明，不是mTOR的所有的功能都是雷帕霉素敏感性的，且這可能與雷帕霉素改變mTOR的底物 特性而不是抑制其本身活性的觀察結(jié)果有關(guān)(ref. 23)。mTOR與其它細胞因子的相互作用 的分析顯示，除了 mTOR-Raptor復(fù)合物之外，還有一種代表mTOR(B)雷帕霉素不敏感活性的 mTOR-Rictor 復(fù)合物(Sarbassov 等人，Current BioIory(2004) 14, 1296-1302)。這種活 性大概解釋了在沒有激酶活性的(kinase dead)mTOR和通過雷帕霉素和其衍生物而發(fā)生的 mTOR信號改變之間的差異。在直接抑制mTOR的催化活性方面，該差異還確定了治療益處的 可能性。已經(jīng)表明，mTOR的催化抑制劑可以是癌細胞增殖和存活的更有效的拮抗劑，雷帕 霉素可以更好地與能夠彌補其無法完全干擾途徑信號的藥劑組合使用(Choo and Blenis, Cancer Cell (2006)9, 77-79; Hay, Cancer Cell (2005)8, 179-183)。因此，有人提出， mTOR的激酶區(qū)域直接抑制劑可以是更有效的mTOR的抑制劑。雷帕霉素除了在其本身具有誘導(dǎo)生長抑制(白細胞郁滯)的能力之外，已經(jīng)表明， 雷帕霉素和它的衍生物可以增強許多化療的細胞毒性，包括順鉬、喜樹堿和多柔比星(在 ref. 20中評述)。在抑制mTOR之后，還觀察到電離輻射誘導(dǎo)的細胞死亡的增強作用(ref. 24)。實驗和臨床證據(jù)表明，雷帕霉素類似物顯示了治療癌癥效果的證據(jù)，其可以單獨或與 其它治療組合使用(參見refs. 10、18、20)。這些發(fā)現(xiàn)說明，mTOR激酶的藥理學(xué)抑制劑應(yīng) 該具有治療各種形式癌癥(包括實體腫瘤，例如惡性腫瘤和肉瘤和血癌和淋巴惡性腫瘤) 的治療價值。尤其是，mTOR激酶的抑制劑應(yīng)該具有治療價值，例如用于治療乳癌，結(jié)腸直腸 癌，肺癌(包括小細胞肺癌、非小細胞肺癌和細支氣管肺泡癌癥)和前列腺癌，和膽管癌，骨 癌，膀胱癌，頭和頸癌，腎癌，肝癌，胃腸組織癌，食道癌，卵巢癌，胰腺癌，皮膚癌，睪丸癌，甲 狀腺癌，子宮癌，宮頸和外陰癌，和血癌(包括ALL和CML)，多發(fā)性骨髓瘤和淋巴瘤。尤其是，已經(jīng)確定腎細胞惡性腫瘤對雷帕霉素衍生物CCI-779敏感(由VHL表達 的喪失所引起)(Thomas等人，Nature Medicine (2006) 12, 122-127)。還證明的是，已經(jīng)失去前髓細胞血癌(PML)腫瘤抑制劑的腫瘤對雷帕霉素抑制mTOR敏感，這是由于mTOR信號 途徑的調(diào)節(jié)作用的中斷(Bernadi,Nature 0006)442，779-785)，在這些疾病中使用mTOR激 酶抑制劑應(yīng)該具有治療價值。除了 PTEN缺乏或PUK突變的那些實例之外，這些后面的實 施例表明，由于潛在的遺傳特性，可以證明使用mTOR抑制劑的靶向方法是尤其有效的，但 不認為其是排它性靶向。最近的研究已經(jīng)顯示了 mTOR激酶在其它疾病中的作用(Eastern & Houghton， Expert Opinion on Therapeutic Targets (2004)8, 551-564)。已經(jīng)表明，通過抑制 抗原誘導(dǎo)的T細胞、B細胞的增殖和抗體產(chǎn)生，雷帕霉素是有效的免疫抑制劑(Sehgal， Transplantation Proceedings (2003) 35, 7S-14S)，并由此 mTOR 激酶抑制劑還可以用于免 疫抑制。抑制mTOR的激酶活性也可有效用于預(yù)防再狹窄，也就是說，在血管系統(tǒng)疾病的治 療中，控制血管系統(tǒng)中的正常細胞在對引入支架的響應(yīng)過程中的不希望有的增殖(Morice 等人，New England Tournal of Medicine (2002) 346, 1773-1780)。此外，雷帕霉素類 似物(依維莫司)可以降低心臟異源移植血管病變的嚴重程度和發(fā)生率(Eisen等人，New England Tournal of Medicine (2003) 349, 847-858)。mTOR 激酶活性的提高與心臟肥大 有關(guān)，這作為心力衰竭的主要危險因素在臨床上是重要的，并且是心肌細胞的細胞大小增 力口的結(jié)果(Tee & Blenisj Seminars in Cell and Developmental Biology(2005) 16’ 29-37)。由此，除了癌之外，預(yù)計mTOR激酶抑制劑具有預(yù)防和治療多種疾病的價值。迄今為止，絕大多數(shù)mTOR藥理學(xué)集中于通過雷帕霉素或其類似物來抑制mTOR。然 而，如上所述，已經(jīng)報道通過激酶區(qū)域靶向機理來抑制mTOR活性的唯一非雷帕霉素藥劑是 小分子LY^4002和天然產(chǎn)物渥曼青霉素(ref. 21)。某些mTOR抑制劑已經(jīng)在W02007/060404和W02008/023161中進行了描述。還需 要用于制備起mTOR激酶抑制劑作用的某些吡啶并-嘧啶衍生物的方法和中間體，以及用于 預(yù)防和治療多種病癥的制劑，尤其是片劑形式。本發(fā)明概述
按照本發(fā)明的第一個方面，提供了制備式1化合物的方法，
其中
R1是氫或OR3 ；
R2 是 CH2OR4, CN, CO2R5 或 CONR6R7 ； R3是Ch烷基；
R4是-COR8基團，其中R8是仲C3_6烷基或叔C4_6烷基；
R5是CV4烷基，碳環(huán)基，碳環(huán)CV4烷基，雜環(huán)基或雜環(huán)基CV4烷基，其任選被一個或多個 選自下列的取代基團取代鹵代基，氰基，硝基，羥基，氧代，Cp6烷基，CV6烷氧基，鹵代CV6
烷基，鹵代CV6烷氧基，羥基Ch6烷基，羥基Ch6烷氧基，CV6烷氧基Ch6烷基，C1^6烷氧基CV6烷氧基，氨基， Ci-6焼基孰基，■~- (C^6 烷基)氨基，氨基C
1-6 焼基，(Cl—6 烷基)氨基C 1-6焼基， 二(Cu烷基)氨基Cp6烷基，氰基CV6烷基，CV6烷基磺酰基，C1^6烷基磺酰氨基，C1^6烷基 磺?；?Ch6烷基)氨基，氨磺?；?，Ch6烷基氨磺?；?，二((V6烷基)氨磺酰基，Ch6烷酰基 氨基，(V6烷酰基((V6烷基)氨基，氨基甲酰基，Cp6烷基氨基甲?；投?Cp6烷基)氨基 甲?；?br> R6是氫或任選被一個或多個選自下列的取代基團取代的CV4烷基商代基，氰基，硝基，
羥基，氧代，Ch6烷基，CV6烷氧基，鹵代Ch6烷基，鹵代Ch6烷氧基，羥基CV6烷基，羥基CV6 烷氧基， 烷氧基 Ci-6 焼基，C1^ 烷氧基 烷氧基，氨基， Ci-6焼基孰基，■~- (C1^ 烷基)氨 基，氣基C卜6焼基，(C^6 烷基)氨基 Cp6 焼基，·_- (C卜6 烷基)氨基Ch6烷基，氰基 C1-6焼基， (V6烷基磺酰基，Cp6烷基磺酰氨基，CV6烷基磺?；?(V6烷基)氨基，氨磺?；?V6烷基氨 磺酰基，二(Cp6烷基)氨磺?；?V6烷?；被?V6烷?；?Cp6烷基)氨基，氨基甲酰 基，C1^6烷基氨基甲酰基和二((V6烷基)氨基甲?；?；和
R7是任選被一個或多個選自下列的取代基團取代的CV4烷基鹵代基，氰基，硝基，羥 基，氧代，C1^6烷基，CV6烷氧基，鹵代CV6烷基，鹵代Cp6烷氧基，羥基Cp6烷基，羥基Cp6烷 氧基，
烷氧基C
1-6 。1-6
烷氧基C
1-6 烷氧基，氨基， C卜6焼基見基，·_- (C^6 烷基)氨基， 氨基C 1-6 焼基，(Cl—6 烷基)氨基 Cp6 焼基，·_- (C卜6 烷基)氨基Ch6烷基，氰基C
1-6 焼基'C^6
烷基磺?；?，C1^6烷基磺酰氨基，CV6烷基磺?；?Cu烷基)氨基，氨磺酰基，C1^6烷基氨磺 ?；?，二(Ch6烷基)氨磺?；?，CV6烷?；被珻h6烷?；?(V6烷基)氨基，氨基甲酰基， (V6烷基氨基甲?；投?(V6烷基)氨基甲酰基， 該方法包括使式2的化合物
權(quán)利要求
1.制備式1化合物的方法，
2.按照權(quán)利要求1的制備式1化合物的方法，
3.按照權(quán)利要求2的制備式1化合物的方法 該方法包括 i)使式3的化合物
4.制備式5的mTOR激酶抑制劑的方法
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中以磷酸鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽、蘋果酸鹽、檸檬酸鹽、酒 石酸鹽或富馬酸鹽的形式分離式5的化合物。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中以富馬酸鹽形式分離式5的化合物。
7.式5a化合物的富馬酸鹽
8.(5- {2，4- 二 [ (3S) -3-甲基嗎啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧啶-7-基} -2-甲氧基苯 基)甲醇的富馬酸鹽。
9.藥物組合物，其包含式5a化合物的富馬酸鹽，其中該鹽以選自A型、B型和C型的一 種或更多種結(jié)晶形式存在。
10.藥物組合物，其包含式5a化合物的富馬酸鹽和甘露糖醇。
11.藥物組合物，其包含(5-{2，4_二 [(3S)-3-甲基嗎啉-4-基]吡啶并[2，3_d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富馬酸鹽和甘露糖醇。
12.用作藥物的(5-{2，4-二 [(3S)-3-甲基嗎啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富馬酸鹽。
13.(5- {2，4- 二 [ (3S) -3-甲基嗎啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧啶-7-基} -2-甲氧基 苯基)甲醇的富馬酸鹽在制備用于治療的藥物中的用途。
14.在需要這種治療的溫血動物例如人中產(chǎn)生mTOR抑制效果的方法，該方法包括 給予所述動物有效量的(5-{2，4_ 二 [(3S)-3-甲基嗎啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富馬酸鹽。
15.在需要這種治療的溫血動物例如人中產(chǎn)生抗癌效果的方法，該方法包括給 予所述動物有效量的(5_{2，4- 二 [(3S)-3-甲基嗎啉-4-基]吡啶并[2，3-d]嘧 啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇的富馬酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供了制備式1化合物的方法，使用所述方法制備式5的化合物，或其磷酸鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽、蘋果酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽或富馬酸鹽，和富馬酸鹽在用于治療的組合物中的用途。(1)(5)
文檔編號A61K31/519GK102137860SQ200980130329
公開日2011年7月27日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者A·C·庫里, B·C·多布森, G·H·楚爾基爾, H·布拉德, L·鮑威爾, M·N·肯沃希, P·S·海恩斯, S·A·勞 申請人:阿斯利康(瑞典)有限公司