一類螺異噁唑啉衍生物、其制備方法及醫(yī)藥用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一類螺異噁唑啉衍生物、其制備方法和醫(yī)藥 用途，該類化合物具有抑制蛋白酪氨酸磷酸酶IB (PTPlB)的生物活性，可以作為工具化合 物研究蛋白酪氨酸磷酸酶IB (PTPlB)在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中的生物學(xué)功能關(guān)聯(lián)性，為預(yù)防 或治療癌癥、代謝與免疫疾病、提供新的手段。
【背景技術(shù)】
[0002] 蛋白酪氨酸的磷酸化和去磷酸化的動(dòng)態(tài)平衡在生物體內(nèi)普遍存在，幾乎涉及所 有的生理和病理過(guò)程，對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、代謝、運(yùn)動(dòng)和凋亡起著重要的作用，在細(xì)胞的 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中占有及其重要的位置。一旦調(diào)控磷酸化過(guò)程的蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinases)與調(diào)控去磷酸化過(guò)程的蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases)之間的生物學(xué)功能平衡出現(xiàn)細(xì)微的失衡，將會(huì)導(dǎo)致例如糖尿病、癌癥以及免 疫性疾病的發(fā)生。
[0003] 在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的100多種蛋白酪氨酸磷酸酶亞型中，PTPlB是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的PTP 家族成員。早期研究發(fā)現(xiàn)，PTPlB介導(dǎo)了胰島素信號(hào)通路和瘦素信號(hào)通路，在胰島素受體 (IR)、胰島素受體底物（IRS)以及其他下游分子的蛋白酪氨酸磷酸化的負(fù)調(diào)節(jié)過(guò)程中起著 關(guān)鍵的作用，被認(rèn)為是開(kāi)發(fā)抗糖尿病和肥胖藥物的重要靶點(diǎn)。目前有證據(jù)表明，PTPlB介導(dǎo) 了多條信號(hào)通路(例如JAK/STAT、PI3K/PTEN/Akt/mT0R、MAPK等)。PTPlB在乳腺癌、結(jié)腸癌、 肝癌、淋巴瘤、卵巢癌、前列腺癌、食管癌以及胃癌等多種癌癥過(guò)表達(dá)，被認(rèn)為時(shí)治療癌癥的 潛在靶點(diǎn)。
[0004] TCPTP是第二個(gè)被發(fā)現(xiàn)的家族成員，與PTPlB的催化結(jié)構(gòu)域有74%的序列保持一 致，兩者之間具有高度同源性。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的TCPTP的底物主要包括表皮生長(zhǎng)因子受體 (EGFR)、胰島素受體（IR)、血小板衍生生長(zhǎng)因子受體（PDGFR)、MET受體酪氨酸激酶、JAKl激 酶、JAK3激酶、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子（STATs)以及Src酪氨酸激酶（SFK)等。與PTPlB相 似，一系列實(shí)驗(yàn)證明TCPTP通過(guò)去磷酸化胰島素受體參與糖代謝，但是，TCPTP如何與PTPlB 共同調(diào)控糖代謝，是否TCPTP有著與PTPlB在糖代謝中截然不同的調(diào)控功能，以及TCPTP如 何參與2型糖尿病的發(fā)生、發(fā)展需要進(jìn)一步研究。SHP-I屬于非受體型蛋白酪氨酸磷酸酶， 主要在造血細(xì)胞和上皮細(xì)胞中表達(dá)，是多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路如JAK/STAT、PI3K/AKT等的負(fù)向 調(diào)節(jié)因子。最近研究發(fā)現(xiàn)，SHP-I缺失與血液系統(tǒng)腫瘤(例如淋巴瘤、白血病)、消化系統(tǒng)腫 瘤(例如肝癌、胰腺癌、胃腸道惡性腫瘤）的發(fā)生及發(fā)展有密切關(guān)系。近些年來(lái)，有研究發(fā)現(xiàn) SHP-I在控制血糖方面也有作用，例如先天功能性缺失SHP-I的小鼠相對(duì)于野生型小鼠，其 肝臟和肌肉的胰島素信號(hào)通路得到加強(qiáng)，胰島素敏感性顯著提高。
[0005] SHP-2是一個(gè)在體內(nèi)廣泛存在的非受體型蛋白酪氨酸磷酸酶，被證實(shí)在胞漿中參 與多條轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(例如RAS/MARK通路、PI3K/AKT通路、JAK/STAT通路、JNK通路、NF- B通 路、RHO通路、NFAT通路等)，在信息傳遞過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。SHP-2既可以通過(guò)磷酸酶 的催化活性來(lái)正向調(diào)控下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，也可以在特定的條件下發(fā)揮負(fù)向調(diào)控作用（例 如JAK/STAT通路)。SHP-2的異?；罨屯蛔兌徽J(rèn)為是導(dǎo)致白血病的直接原因，在前列 腺癌、乳腺癌、胰腺癌、胃癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤中也發(fā)現(xiàn)SHP-2過(guò)度活化，但在肝癌發(fā)生過(guò)程中， SHP-2卻發(fā)揮著抑制腫瘤的作用?？傊鳛橹匾墓?jié)點(diǎn)分子，SHP-2在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過(guò) 程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，是潛在的治療靶點(diǎn)。
[0006] Q)C25(cell division cyclin25)蛋白酪氨酸磷酸酶是調(diào)控細(xì)胞周期的重要蛋 白，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中有三種異構(gòu)體（⑶C25A、⑶C25B、⑶C25C)，它們?cè)诩?xì)胞周期的特定階 段發(fā)生的作用不同。CDC25B的過(guò)表達(dá)與許多癌癥的發(fā)生有關(guān)(例如乳腺癌、肺癌、卵巢癌、結(jié) 腸癌、食道癌、胃癌、肺癌、肝細(xì)胞癌、非小細(xì)胞肺癌等)，被認(rèn)為是新的很有潛力的抗腫瘤藥 物靶點(diǎn)。
[0007] 白細(xì)胞共同抗原相關(guān)蛋白（leukocyte antigen-related protein,LAR)屬于受體 型蛋白酪氨酸磷酸酶，它具有廣泛的組織分布。大量的研究證據(jù)表明，LAR在諸如胞間信號(hào) 傳遞、細(xì)胞與胞外基質(zhì)通訊的細(xì)胞通訊等過(guò)程中起重要的作用，其中LAR在胰島素信號(hào)通 路中的負(fù)向調(diào)節(jié)作用被廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是治療糖尿病和癌癥的重要潛在靶點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明設(shè)計(jì)與合成了一類新型螺異噁唑啉衍生物，該類新型小分子活性化合物具 有抑制蛋白酪氨酸磷酸酶IB (PTPlB)的生物學(xué)功能，從而為尋找新的治療癌癥、代謝與免 疫疾病、心血管病以及神經(jīng)性疾病等開(kāi)辟新途徑。
[0009] 本發(fā)明提供了一種螺異噁唑啉衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽，所述螺異噁唑啉衍 生物的結(jié)構(gòu)如下通式I所示：
[0010]
[0011] 其中，
[0012] R2為叔丁氧羰基、氫或
[0013] 優(yōu)選叔丁氧羰基、
[0014]
[0015] 其中，R1以及R3為取代或未取代的C6~C20芳環(huán)、取代或未取代的C6~C20月旨 環(huán)、取代或未取代的含有1~3個(gè)選自N、0和S原子的5~10元雜環(huán)，優(yōu)選為取代或未取 代的C6~ClO芳環(huán)、取代或未取代的C6~ClO脂環(huán)、取代或未取代的含有1~3個(gè)選自N、 〇和S原子的5~7元雜環(huán)，更優(yōu)選為取代或未取代的苯基、取代或未取代的環(huán)己基、取代 或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的吲哚 基、取代或未取代的吡咯基，更優(yōu)選為苯基；所述取代的取代基為直鏈或支鏈的Cl~ClO烷 基、直鏈或支鏈的Cl~ClO烷氧基、直鏈或支鏈的Cl~ClO烷基硫基、直鏈或支鏈的Cl~ ClO烷氧基羰基、羧基、鹵素，優(yōu)選為直鏈或支鏈的Cl~C6烷基、直鏈或支鏈的Cl~C6烷 氧基、直鏈或支鏈的Cl~C6烷基硫基、直鏈或支鏈的Cl~C6烷氧基羰基、羧基、鹵素，更 優(yōu)選為甲基、甲氧基、甲基硫基、甲氧羰基、羧基、鹵素，更優(yōu)選為鹵素、羧基；更優(yōu)選地，R 1為
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明的通式I所示的化合物可以由以下通式II表示：
[0018]
[0019] 通式 II
[0020] 其中，通式II中的R1為取代或未取代的C6~C20芳環(huán)、取代或未取代的C6~C20 脂環(huán)、取代或未取代的含有1~3個(gè)選自N、0和S原子的5~10元雜環(huán)，優(yōu)選為取代或未 取代的C6~ClO芳環(huán)、取代或未取代的C6~ClO脂環(huán)、取代或未取代的含有1~3個(gè)選自 N、0和S原子的5~7元雜環(huán)，更優(yōu)選為取代或未取代的苯基、取代或未取代的環(huán)己基、取 代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的吲 哚基、取代或未取代的吡咯基，更優(yōu)選為苯基；所述的取代基為直鏈或支鏈的Cl~ClO烷 基、直鏈或支鏈的Cl~ClO烷氧基、直鏈或支鏈的Cl~ClO烷基硫基、直鏈或支鏈的Cl~ ClO烷氧基羰基、羧基、鹵素，優(yōu)選為直鏈或支鏈的Cl~C6烷基、直鏈或支鏈的Cl~C6烷 氧基、直鏈或支鏈的Cl~C6烷基硫基、直鏈或支鏈的Cl~C6烷氧基羰基、羧基、鹵素，更 優(yōu)選為甲基、甲氧基、甲基硫基、甲氧羰基、羧基、鹵素，更優(yōu)選為鹵素、羧基；更優(yōu)選地，R 1為 5-羧基噻吩基 X ~* / Λ
\ / O
[0021] 更優(yōu)選地，本發(fā)明的蛋白酪氨酸磷酸酶亞型抑制劑選自如下化合物之中：

[0024] 本發(fā)明還提供了一種所述通式I化合物的制備方法，所述方法通過(guò)以下反應(yīng)方案 來(lái)實(shí)施：
[0025] 反應(yīng)方案1
[0026]
[0027] 化合物1先與鹽酸羥胺成肟得化合物2,然后不經(jīng)過(guò)后處理直接添加烯烴 N-Boc-4-亞甲基哌啶成螺環(huán)，整個(gè)反應(yīng)分兩步加料進(jìn)行一鍋法反應(yīng)，得到化合物3。
[0028] 其中，R1的定義與前述通式I定義相同，且所述R1上的取代基不為羧基。
[0029] 或者反應(yīng)方案2
[0030] 在反應(yīng)方案1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行以下反應(yīng)：
[0031]
[0032] 化合物3在氫氧化鋰條件下水解得到化合物4。
[0033] 其中R1的定義與前述通式I定義相同，且所述R1上的取代基為甲氧基羰基，R 4為 所述R1水解后得到的基團(tuán)（即，R4上的取代基為羧基)。
[0034] 或者方案3
[0036] 化合物5在通有氯化氫的無(wú)水四氫呋喃中脫Boc得到化合物6,化合物6與4， 4' -聯(lián)苯基乙酰氯發(fā)生酰胺反應(yīng)得到化合物7，
[0037] 其中R1的定義與前述通式I定義相同。
[0038] 除特殊說(shuō)明外，以上反應(yīng)中所用試劑為本領(lǐng)域的常規(guī)試劑。例如，以上反應(yīng)可以在 如下溶劑中進(jìn)行：乙酸乙酯（EA)，四氫呋喃（THF)，二氯甲烷（DCM)，水或上述溶劑的混合溶 劑，有時(shí)候反應(yīng)需要加入N-氯代丁二酰亞胺（NCS)、三乙胺（TEA)等作為活化劑。根據(jù)具體 化合物的反應(yīng)情況，反應(yīng)溫度一般為〇°C至室溫或加熱溫度從室溫至80°C。反應(yīng)時(shí)間根據(jù) 具體反應(yīng)物而定。通常用TLC來(lái)跟蹤測(cè)定反應(yīng)的完成程度，反應(yīng)完畢后一般采用的后處理 方法包括抽濾、萃取、濃縮反應(yīng)液除盡溶劑、柱層析分離等。最終產(chǎn)物用IH NMR、LC-MS來(lái)檢 測(cè)證明。
[0039] 本發(fā)明還提供了一種藥物組合物，其包含治療有效量的選自通式I所示螺異噁唑 啉衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽的中的一種或多種以及藥學(xué)上可接受的載體。
[0040] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通式I所示化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽在制 備預(yù)防或治療癌癥、代謝與免疫疾病(例如糖尿病)、心血管病以及神經(jīng)性疾病的藥物中的 用途。
[0041] 在所述用途中，所述螺異噁唑啉衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽作為PTPlB抑制 劑。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但不限于本發(fā)明。
[0043] 反應(yīng)操作1
[0044]
[0045] 其中，R1的定義與上文相同。
[0046] 試劑和條件：a) NH2OH. HCl，K2CO3, EA，80°C ;b)N_Boc_4_ 亞甲基哌啶 N-氯代丁二酰亞胺（NCS)，EA，(TC至室溫。
[0047] 將化合物I (1.5eq)溶于乙酸乙酯中，依次加入鹽酸羥胺（1.8eq)，K2C03(2.2eq)， 在80°C條件下加熱回流反應(yīng)，TLC點(diǎn)板監(jiān)測(cè)化合物1反應(yīng)完后，將反應(yīng)移入冰浴條件冷卻 降溫至0 °C，緩慢加入N-Boc-4-亞甲基哌啶（leq)，然后在劇烈攪拌條件下分批加入NCS (2. 5eq)，加完后，將反應(yīng)移至室溫下攬祥反應(yīng)。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全后，反應(yīng)液用乙酸乙醋稀 釋，經(jīng)水洗、飽和氯化鈉溶液洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，濃縮以及柱層析分離得到化合物3。
[0048] 反應(yīng)操作2
[0049] 在方案1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行以下反應(yīng)：
[0050]
[0051] 其中R1與R4的定義與上文相同。
[0052] 試劑和條件：a) THF+H20,稀鹽酸
[0053] 將化