一类溴结构域识别蛋白抑制剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及通式(I)的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型。本发明专利技术通式(I)的化合物可抑制溴结构域识别蛋白，用于调控细胞的表观状态和治疗由溴结构域识别蛋白介导的一系列疾病和症状，具体包括治疗血液性恶性肿瘤、中线癌以及炎症等。

A class of brominated domain identification protein inhibitors and their preparation methods and uses

The present invention relates to compounds of the general formula (I), and their stereoisomers, medicinal salts, prodrugs, solvents, hydrates and crystalline forms. The compounds of the general formula (I) of the invention can inhibit bromine domain recognition proteins, regulate the apparent state of cells and treat a series of diseases and symptoms mediated by bromine domain protein, including the treatment of hematologic malignancies, midline cancer and inflammation.

【技术实现步骤摘要】
一类溴结构域识别蛋白抑制剂及其制备方法和用途
本专利技术涉及一类新型的溴结构域识别蛋白抑制剂及其制备方法和用途；本专利技术还涉及此类化合物在制备用于治疗由溴结构域识别蛋白介导的疾病的药物中的应用，具体涉及在制备治疗血液性恶性肿瘤，中线癌以及炎症等疾病药物中的应用。
技术介绍
在1964年，Allfey等人发现赖氨酸乙酰化可作为一种蛋白翻译后修饰(PTM)，且他们同时发现组蛋白的乙酰化和甲基化以及提出这些翻译后修饰调控RNA合成。组蛋白乙酰化使组蛋白特定的赖氨酸的ε-氨基上的正电荷被中和，导致带有负电荷的DNA与组蛋白结合变弱，染色质的结构变得松弛，这个松弛状态使得聚合酶、转录因子以及其它转录相关的复合物接近DNA从而导致基因转录激活。因此组蛋白的乙酰化可以激活特定基因转录表达的过程，组蛋白去乙酰化跟组蛋白乙酰化作用相反，所以可以导致特定基因表达沉默。溴结构域蛋白(bromodomain，BRDs)可以识别组蛋白末端乙酰化的赖氨酸残基，它的作用机制是能够募集蛋白复合物进而影响转录过程。在人类基因组的46种不同的蛋白上发现61种溴结构域，可以分为八大家族(如图1所示)，其中，目前对BET(Bromo-andExtra-terminal)家族的研究较多。BET家族包括广泛表达的BRD2、BRD3、BRD4和在睾丸中特异性表达的BRDT。BET家族主要功能是招募转录调节复合物到乙酰化的染色质上，从而控制涉及细胞增殖和细胞周期进展的特定的基因网络。例如BRD4和BRDT可以调控转录延长，主要是通过与正转录延伸因子(P-TEFb)作用，导致RNA聚合酶Ⅱ激活。BET家族蛋白失调与很多疾病相关，如癌症，炎症等，这使得BET蛋白成为一个有吸引力的药物靶标。在2010年，人们发现了两个BET家族选择性抑制剂(+)-JQ1(参见Filippakopoulos,P.；Qi,J.；Picaud,S.；Shen,Y.；Smith,W.B.；Fedorov,O.；Morse,E.M.；Keates,T.；Hickman,T.T.；Felletar,I.；Philpott,M.；Munro,S.；McKeown,M.R.；Wang,Y.；Christie,A.L.；West,N.；Cameron,M.J.；Schwartz,B.；Heightman,T.D.；LaThangue,N.；French,C.A.；Wiest,O.；Kung,A.L.；Knapp,S.；Bradner,J.E.SelectiveinhibitionofBETbromodomains.Nature2010,468,1067-1073.)和I-BET762(参见Nicodeme,E.；Jeffrey,K.L.；Schaefer,U.；Beinke,S.；Dewell,S.；Chung,C.；Chandwani,R.；Marazzi,I.；Wilson,P.；Coste,H.；White,J.；Kirilovsky,J.；Rice,C.M.；Lora,J.M.；Prinjha,R.K.；Lee,K.；Tarakhovsky,A.Suppressionofinflammationbyasynthetichistonemimic.Nature2010,468,1119-1123.)(结构式如下)，从而引起人们对溴结构域抑制剂的广泛关注。随着研究人员的不断努力，越来越多BET家族选择性抑制剂被发现而且近几年对非BET家族的溴结构域蛋白的抑制剂研究越来越多，这些溴结构域蛋白抑制剂可以帮助更好地了解蛋白的功能以及它相关的疾病。近几年也有人在研究激酶-溴结构域识别蛋白的双重抑制剂，而且BRD4显示出非典型激酶的性质，即可以使RNA聚合酶ⅡC端丝氨酸2位磷酸化。其中PLK1抑制剂BI2536以及JAK2抑制剂TG101209对BRD4有很好的活性，IC50分别是25nM和130nM。这些早期发现可以让人们从激酶抑制剂中合理设计激酶-溴结构域识别蛋白的双重抑制剂或者选择性溴结构域识别蛋白抑制剂，其中选择性抑制剂可以减少脱靶的副作用。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人从激酶-溴结构域识别蛋白的双重抑制剂来合理设计、合成和研究选择性的溴结构域识别蛋白抑制剂。专利技术人通过晶体结构(PDBID：4O74)详细分析获得了下述重要信息：其中区域1中内酰胺结构是与BRD4KAc口袋中Asn140形成关键的氢键作用，区域2中两个氮原子与激酶的绞链区形成关键的氢键作用(图2A)；其中的苯基酰胺结构及其连接的基团伸出结合口袋，并未进入BRD4结合位点的WPF亚结合位点(图2B)。我们通过对结构的分析，保留了与BRD4形成关键氢键作用的内酰胺结构而替换与激酶的绞链区形成关键的氢键作用的N原子为C原子。从而合成了一系列本申请所述的化合物并测试了化合物的活性。测试结果表明化合物具有非常高的BRD4靶点结合活性和BRD4敏感细胞的生长抑制活性。专利技术人通过晶体实验以及复合物结构解析，也获得了本申请中的化合物的独特作用模式：化合物出人意料地进入了WPF亚结合位点，具有迥然不同的结合模式，解析的晶体结构如图2C所示。因此，本专利技术的一个目的在于提供一类结构新颖的溴结构域识别蛋白抑制剂，即由通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型，其可用于治疗、预防和抑制由溴结构域识别蛋白介导的相关疾病；本专利技术的另一目的在于提供一种制备通式(I)表示的化合物的方法；本专利技术的还一目的在于提供一种含有由通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物或晶型的药物组合物；本专利技术的又一目的在于提供所述的由通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物或晶型的用途；所述的由通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物或晶型为作用于溴结构域识别蛋白的选择性抑制剂，其能对溴结构域识别蛋白识别赖氨酸乙酰化的作用进行抑制。本专利技术的再一目的在于提供了由通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物或晶型用于制备治疗血液性恶性肿瘤，中线癌以及炎症等疾病的药物的用途。本专利技术提供一种如通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型：其中：X为C或者N；R1为氢原子、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基，所述取代基为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基；R2为取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基，所述取代基为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基，R2的构型可以是R型或者S型或者消旋体；R3为取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的苄基，所述取代基独立地选自如下基团：卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-7元杂环基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基；L为或-CH2-，其中R5为氢原子，C1-C6直链或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型：

【技术特征摘要】
1.一种如通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型：其中：X为C或者N；R1为氢原子、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基，所述取代基为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基；R2为取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基，所述取代基为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基，R2的构型是R型或者S型或者消旋体；R3为取代或未取代的C1-C20直链或支链烷基、取代或未取代的C1-C20直链或支链烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的苄基，所述取代基独立地选自如下基团：卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-7元杂环基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基；L为或-CH2-，其中R5为氢原子，C1-C6直链或支链烷基；R4为C1-C20直链或支链烷基，卤素取代的C1-C20直链或支链烷基，取代或未取代的C3-C10环烷基，取代或未取代的C3-C10环烷基并取代或未取代C6-C20芳香环，取代或未取代的C6-C20芳基，取代或未取代的C6-C12芳基C1-C6烷基，取代或未取代的含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-10元杂环基或杂芳基，取代或未取代的含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-10元杂环基或杂芳基并取代或未取代的C6-C12芳基，所述取代基独立地选自如下1-4个基团：卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、C1-C6直链或支链烷基或者C1-C6直链或支链烷氧基，或者当L为时，R4和R5和它们连接的氮原子形成取代或未取代的含有N原子和0-2个O、S的杂原子的5-10元杂环基或杂芳基并取代或未取代的C6-C20芳基，所述取代基独立地选自如下1-2个基团：卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、C1-C6直链或支链烷基或者C1-C6直链或支链烷氧基。2.根据权利要求1所述的如通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型，其中，X为C或者N；R1为氢原子，C1-C6直链或支链烷基或者卤素取代的C1-C6直链或支链烷基；R2为C1-C6直链或支链烷基或者卤素取代的C1-C6直链或支链烷基，R2的构型是R型或者S型或者消旋体；R3为取代或未取代的C1-C6直链或支链烷基，取代或未取代的C3-C8环烷基，取代或未取代的苄基，所述取代基独立地选自如下1-5个基团：卤素、羟基、含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-7元杂环基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基；L为或-CH2-，其中R5为氢原子，C1-C3直链或支链烷基；R4为C1-C6直链或支链烷基，卤素取代的C1-C6直链或支链烷基，取代或未取代的C3-C8环烷基，取代或未取代的C3-C8环烷基并取代或未取代C6-C12芳香环，取代或未取代的C6-C12芳基，取代或未取代的C6-C12芳基C1-C4烷基，取代或未取代的含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-10元杂环基或杂芳基，取代或未取代的含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-10元杂环基或杂芳基并取代或未取代的C6-C10芳基，所述取代基独立地选自如下1-4个基团：卤素、羟基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基，或者当L为时，R4和R5和它们连接的氮原子形成取代或未取代的含有N原子和0-2个O、S的杂原子的5-10元杂环基或杂芳基并取代或未取代的C6-C12芳基，所述取代基独立地选自如下1-2个基团：卤素、羟基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基。3.根据权利要求1所述的如通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型，其中，X为C或者N；R1为氢原子或者C1-C3直链或支链烷基；R2为C1-C6直链或支链烷基，R2的构型是R型或者S型或者消旋体；R3为取代或未取代的C1-C6直链或支链烷基，取代或未取代的C3-C8环烷基，取代或未取代的苄基，所述取代基独立地选自如下1-4个基团：卤素、含有1-2个选自N和O的杂原子的5-7元杂环基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基；L为或-CH2-，其中R5为氢原子，C1-C3直链或支链烷基；R4为取代或未取代的C3-C6环烷基，取代或未取代的C3-C6环烷基并取代或未取代C6-C12芳香环，取代或未取代的C6-C12芳基，取代或未取代的C6-C12芳基C1-C4烷基，取代或未取代的含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-6元杂环基或杂芳基，取代或未取代的含有1-3个选自N、O和S的杂原子的5-6元杂环基或杂芳基并取代或未取代的C6-C10芳基，所述取代基独立地选自如下1-4个基团：卤素、羟基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基，或者当L为时，R4和R5和它们连接的氮原子形成取代或未取代的含有N原子和0-2个O、S的杂原子的5-6元杂环基或杂芳基并取代或未取代的C6-C10芳基，所述取代基独立地选自如下1-2个基团：卤素、羟基、C1-C3直链或支链烷基或者C1-C3直链或支链烷氧基。4.根据权利要求1所述的如通式(I)表示的化合物，及其立体异构体、可药用盐、前药、溶剂化物、水合物和晶型，其中，X为C或者N；R1为氢原子，甲基或乙基；R2为甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，R2的构型是R型或者S型或者消旋体；R3为甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，环丙基，环丁基，环戊基，甲氧基乙基，含有1-2个选自N和O的杂原子的5-6元杂环基取代的C1-C3直链或者支链烷基(优选吗啉基乙基，四氢呋喃基甲基)，卤素或C1-C3烷氧基取代的苄基(优选Br取代的苄基或甲氧基苄基)；L为或-CH2-，其中R5为氢原子、甲基或乙基；R4为取代或未取代的C3-C6环烷基，取代或未取代的C3-C6环烷基并取代或未取代C6-C10芳香环，取代或未取代的C6-C12芳基，取代或未取代的C6-C12芳基C1-C3烷基，取代或未取代的含有1-2个选自N和O的杂原子的5-6元杂环基或杂芳基，取代或未取代的含有1-2个选自N和O的杂原子的5-6元杂环基或...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈竞康，缪泽鸿，熊兵，胡剑萍，王迎庆，宋姗姗，
申请(专利权)人：中国科学院上海药物研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31