基于VHL配体和BET抑制剂诱导BET降解的双功能分子及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及新的双功能小分子及其药学上可接受的盐、水合物或前药的制备方法以及这些化合物和其药用组合物在治疗肿瘤，炎症，免疫等疾病中的应用。本发明专利技术涉及的双功能小分子是一种蛋白降解靶向联合体(PROTACs)，它们能够选择性诱导BET蛋白降解。本发明专利技术通过使用碳链或者聚乙二醇链连接臂将3，5‑二甲基异噁唑类BET蛋白小分子抑制剂和E3泛素连接酶复合体中von Rippel‑Lindau(VHL)蛋白配体连接获得双功能小分子。

【技术实现步骤摘要】
基于VHL配体和BET抑制剂诱导BET降解的双功能分子及其制备和应用
本专利技术涉及新的双功能小分子及其药学上可接受的盐、水合物或前药的制备方法以及这些化合物和其药用组合物在治疗肿瘤，炎症，免疫等疾病中的应用。本专利技术涉及的双功能小分子是一种蛋白降解靶向联合体(PROTACs)，它们能够选择性诱导BET蛋白降解。本专利技术通过使用碳链或者聚乙二醇链连接臂将3，5-二甲基异噁唑类BET蛋白小分子抑制剂和E3泛素连接酶复合体中vonRippel-Lindau(VHL)蛋白配体连接获得双功能小分子。
技术介绍
本专利技术涉及双官能团的化合物(PROTAC)，对相应的靶标蛋白(如BRD蛋白)和多肽具有泛素化和降解的功能。详细的来说：这些化合物包括VonRippelLindau(VHL)配体部分，其结合到VHLE3泛素连接酶靶蛋白的结合部分，另一部分其结合到靶蛋白(如BRD蛋白)，还有一个长度可变的的连接VHL结合部分与靶蛋白结合部分的连接部分。这些化合物中，目标蛋白/多肽被放置在接近泛素连接酶作用区域来降解靶标蛋白质或者多肽。利用小分子靶蛋白的选择性降解是治疗各种疾病的新方法。蛋白靶向嵌合分子(PROTAC)是双功能分子，它可以同时结合靶蛋白和泛素连接酶E3连接酶，从而使目标接近。这些双功能分子能够识别靶蛋白，随后通过蛋白酶体降解。通过靶蛋白的这种降解能够有效地降低患者细胞中靶蛋白的水平进而治疗一些疾病。利用蛋白靶向嵌合分子策略，广泛的药理活性可能是优点之一，能够与靶蛋白从而降解这些蛋白。一方面，大多数小分子药物都是通过明确的紧密的口袋结合酶或受体。另一方面，由于较大的接触表面和浅沟槽或平面使得蛋白-蛋白相互作用难以使用小分子来调节。E3泛素连接酶(其中超过600种是人类已知的)通过底物特异性来促使其泛素化，由于某些蛋白质底物的特异性相对于蛋白酶体抑制剂E3泛素连接酶更具有较好的治疗潜力。目前对E3连接酶配体的开发是具有挑战性的，因为这些匹配必须破坏蛋白质-蛋白质相互作用才能发挥作用。由于第一个小分子E3连接酶抑制剂nutlins的发现，大量的E3泛素连接酶配体化合物已被报道。其中一个效果比较好的E3连接酶配体就是vonHippel-Lindau(VHL)抑癌物，是E3连接酶复合物的底物识别亚基VBC的一个底物，它还包括伸蛋白B和C，CUL2和RBX1。VHL主要底物是缺氧诱导因子1(HIF-1α)，一个转录因子，上调如血管形成的生长因子和红细胞在低氧气水平诱导细胞因子的促红细胞生成素基因的表达。小分子配体VonHippelLindau(VHL)能够识别的E3连接酶的底物，促进VBC(在癌症，慢性贫血及缺血中的重要靶标)的生成，通过晶体结构的方法研究了复合模拟转录因子HIF-1α绑定模式，验证VHL的主要底物是HIF-1α。TheBromo-andExtra-terminal(BET)蛋白家族包括广泛存在的BRD2、BRD3和BRD4以及特异性的在睾丸组织表达的BRDT，它们能够招募转录调控复合物到乙酰化的染色质，调控基因特定的功能，如细胞周期和细胞增殖等过程。下调BRD蛋白的功能特别是BRD4与很多的癌症和免疫疾病都有影响，这些关系影响促使BET蛋白成为一个比较有前景的治疗靶点。基于BET蛋白在转录的功能，表观遗传、癌症和BET蛋白家族(BRD2、3和4)在表观遗传方面扮演重要的角色。BET蛋白家族被认为是众多疾病尤其是癌症的潜在靶点，得到许多研究所和药企的关注。BET蛋白家族包括四个蛋白(BRD2，BRD3，BRD4和BRDT)，每个蛋白都包含两个独立的Bromodomain结构域(BD1，BD2)用来识别组蛋白末端乙酰化的赖氨酸位点。Bromodomain结构域是一个高度保守的由约110个氨基酸构成的蛋白质功能结构域，蛋白由四个α螺旋(Z，A，B，C)和两个Loop(ZA，BC)构成，能够形成疏水区域，识别并结合乙酰化的赖氨酸残基。近几年，BET抑制剂发展迅速，有14个抑制剂处于早期临床研究，例如IBET-762，OTX-015，ABBV-075，和CPI-0610等。虽然BET抑制剂在众多体外实验和动物模型中表现出很好的抗癌活性和耐受性，但是临床研究还是发现存在一些问题。OTX-015的I期临床结果表明，当使用剂量高于每天80mg时，患者会出现严重的毒副作用：血小板减少，当剂量较低时，药物抗肿瘤效果不理想。最终，研究人员给出的合理用药方案是每天80mg，用药两周后需要停药一周。本专利技术中设计的双功能小分子可以对BRD4蛋白进行泛素化标记，诱导蛋白降解，抗肿瘤效果优于BET抑制剂。抑制BRD4蛋白往往需要将药物长期维持在较高的浓度，有可能造成严重的副作用；而诱导蛋白降解只需要少量的药物就可以，这个过程类似于催化反应，并不需要等摩尔量的药物，所以使用双功能小分子可以降低药物使用剂量，减轻毒副作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一些新的双功能小分子及其药学上可接受的盐、水合物或前药。这些化合物有诱导BET蛋白降解的功能，可用于制备新型抗肿瘤药物。所述肿瘤可为但不限于多发性骨髓瘤、胃癌、肺癌、乳腺癌、食管癌、结肠癌、髓母细胞瘤、急性粒细胞白血病、慢性白血病、前列腺癌、肝细胞瘤、肾细胞瘤、宫颈癌、皮肤癌、卵巢癌、结肠癌、神经胶质瘤、甲状腺癌或胰腺癌。本专利技术的目的还在于提供一种合成新的双功能小分子的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种含有新的双功能小分子的药物制剂。详细
技术实现思路
如下：为了实现上述目的，本专利技术提供了如下通式所示的双功能小分子或其药学上可接受的盐、水合物或前药：A-L-B其中：A是E3泛素连接酶复合体中VHL蛋白的小分子配体，结构通式如下所示：其中：R1选自-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-C(CH3)3；R2、R3相同或不同，分别独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-NH2、-OH、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3；R4选自-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-C(CH3)3；R5、R6相同或不同，分别独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-NH2、-OH、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3；L是连接臂，包含非线性链、脂肪族链、芳香链、杂芳环结构链，通过共价键与A和B相连，部分连接臂结构如下通式所示：其中：n选自1-10之间的整数。B是3，5-二甲基异噁唑类BET蛋白抑制剂或其衍生物。本专利技术优选涉及如下通式(Ia)和(Ib)所示的双功能小分子或其药学上可接受的盐、水合物或前药：其中：R7选自-H、-D、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3；R8、R9相同或不同，分别独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-NH2、-OH、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3；n选自1-10之间的整数。本专利技术更优选涉及通式(Ia)和(Ib)所示的双本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下通式所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物或前药，A‑L‑B其中：A是E3泛素连接酶复合体中VHL蛋白的小分子配体，结构通式如下所示：

【技术特征摘要】
1.如下通式所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物或前药，A-L-B其中：A是E3泛素连接酶复合体中VHL蛋白的小分子配体，结构通式如下所示：其中：R1选自-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-C(CH3)3；R2、R3相同或不同，分别独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-NH2、-OH、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3；R4选自-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-C(CH3)3；R5、R6相同或不同，分别独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-NH2、-OH、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3；L是连接臂，包含非线性链、脂肪族链、芳香链、杂芳环结构链，通过共价键与A和B相连，部分连接臂结构如下通式所示：其中：n选自1-10之间的整数；B是3，5-二甲基异噁唑类BET蛋白抑制剂或其衍生物。2.根据权利要求1中所述的化合物如下通式(Ia)和(Ib)所示，其中：R7选自-H、-D、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3；R8、R9相同或不同，分别独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-NH2、-OH、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3、-CH2CH3；n选自1-10之间的整数。3.根据权利要求2中所述的化合物，其中：R7选自-H、-CH3、-CH2CH3；R8、R9相同或不同，分别独立地选自-H、-F、-Cl、-Br、-CH3、-CH2F、CHF2、-CF3、-CH2D、-CHD2、-CD3；n选自1-6之间的整数。4.根据权利要求1-3中所述的化合物，其中，所述化合物为下列化合物之一或其可接受的盐、水合物或前药，(Ia)类：(2S，4R)-1-((2S)-2-(2-(2-(2-(6-(3，5-二甲基吡啶-4-基)-1-甲基-2-氧代-4-苯基-1，4-二氢喹唑啉-3(2H)-基)乙酰氨基)乙氧基)乙酰氨基)-3，3-二甲基丁酰基)-4-羟基-N-(4-(4-甲基噻唑-5-基)苄基)吡咯烷-2-甲酰胺；(2S，4R)-(1-((2S)-2-(2-(2-(2-(4-((6-(3，5-二甲基异噁唑-4-基)-1-甲基-2-氧代-4-苯基-1，4-二氢喹唑-3(2H)-基)乙酰氨基)乙氧基)乙氧基)乙酰氨基)-3，3-二甲基丁酰基)-4-羟基-N-(4-(4-甲基噻唑-5-基)苄基)-2-吡咯烷甲酰胺；(2S，4R)-(1-((2S)-2-(2-(2-(2-(2-(4-((6-(3，5-二甲基异噁唑-4-基)-1-甲基-2-氧代-4-苯基-1，4-二氢喹唑-3(2H)-基)乙酰氨基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙酰氨基)-3，3-二甲基丁酰基)-4-羟基-N-(4-(4-甲基噻唑-5-基)苄基)-2-吡咯烷甲酰胺；(2S，4R)-(1-((2S)-2-(2-(2-(2-(2-(2-(4-((6-(3，5-二甲基异噁唑-4-基)-1-甲基-2-氧代-4-苯基-1，4-二氢喹唑-3(2H)-基)乙酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：周金培，王丽蕊，李向阳，高颖生，武振威，杨一飞，张剑，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32