作为THRβ激动剂的杂环化合物及其应用的制作方法

2024)。经mgl-3196治疗(口服80mg，每日一次)的患者(n＝78)相比于服用安慰剂组患者(n＝38)在服药12周和36周后肝脏脂类累积(mri-pdff检测)显著降低(stephen和mustafa，lancet，2019，394，2012-2024)。因此，激活肝细胞中thrβ是治疗nash的一个潜在靶点。需要开发更多的thrβ激动剂，以用于预防或治疗thrβ相关的疾病。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是提供通式i所示的一类具有thr调节活性的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，
[0006][0007]
其中，r1选自乙基、卤代乙基、羟基异丙基、异丁基、卤代叔丁基、环丙基烷基、烷基环丙基、卤代环丙基和氮杂环丁基；
[0008]
r2、r3各自独立地选自卤素和烷基；和
[0009]
x选自o、ch2、s、so和so2。
[0010]
本发明的另一个目的是提供制备本发明的通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药的方法。
[0011]
本发明的再一个目的是提供包含本发明的通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药和可药用载体的组合物，以及包含本发明的通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药和另一种或多种药物的组合物。
[0012]
本发明的还一个目的是提供本发明的通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药治疗和/或预防thr相关的疾病的方法，以及本发明的通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药在制备用于治疗和/或预防thr相关的疾病的药物中的应用。
[0013]
针对上述目的，本发明提供以下技术方案：
[0014]
第一方面，本发明提供通式i所示的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，
[0015][0016]
其中，r1选自乙基、卤代乙基、羟基异丙基、异丁基、卤代叔丁基、环丙基烷基、烷基环丙基、卤代环丙基和氮杂环丁基；
[0017]
r2、r3各自独立地选自卤素和烷基；和
[0018]
x选自o、ch2、s、so和so2。
[0019]
在一些优选的实施方案中，本发明的化合物为通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，其中：
[0020]
r1选自乙基、卤代乙基、羟基异丙基、异丁基、卤代叔丁基、环丙基c
1-6
烷基、c
1-6
烷基环丙基、卤代环丙基和氮杂环丁基；
[0021]
进一步优选地，r1选自乙基、卤代乙基、羟基异丙基、异丁基、卤代叔丁基、环丙基c
1-3
烷基、c
1-3
烷基环丙基、卤代环丙基和氮杂环丁基；
[0022]
更进一步优选地，r1选自乙基、三氟乙基、二氟乙基、氟代乙基、羟基异丙基、异丁基、三氟叔丁基、二氟叔丁基、氟代叔丁基、环丙基甲基、环丙基乙基、环丙基丙基、甲基环丙基、乙基环丙基、丙基基环丙基、三氟环丙基、二氟环丙基、氟代环丙基和氮杂环丁基。
[0023]
在一些优选的实施方案中，本发明的化合物为通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，其中：
[0024]
r2、r3各自独立地选自氟、氯、溴、碘和c
1-6
烷基；
[0025]
进一步优选地，r2、r3各自独立地选自氟、氯、溴、碘和c
1-3
烷基；
[0026]
更进一步优选地，r2、r3各自独立地选自氟、氯、溴、碘、甲基、乙基和丙基；
[0027]
在一些具体的实施方案中，根据本发明的通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，其中r1选自选自
[0028]
在一些优选的实施方案中，根据本发明的以上通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，其中，r2、r3各自独立地为氯。
[0029]
在一些优选的实施方案中，根据本发明的以上通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，其中，x为氧，r2、r3各自独立地为氯。
[0030]
在一些优选的实施方案中，根据本发明的以上通式i的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，其中，x为氧，r2、r3各自独立地为氯，r1选自选自
[0031]
本发明提供以下具体化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药：
[0032][0033]
另一方面，本发明提供本发明的通式化合物的制备方法，例如:
[0034]
当x为o时，本发明的式i的化合物具有如下式ia所示的结构，本发明的式ia的化合物可以通过以下制备方法制得：
[0035][0036]
1)式1的化合物和式2的化合物经反应制得式3的化合物；
[0037]
2)式3的化合物和式4的化合物经反应制得式5的化合物；
[0038]
3)式5的化合物经反应制得式6的化合物；
[0039]
4)式6的化合物和式7的化合物经反应制得式8的化合物；
[0040]
5)式8的化合物经环合反应制得式ia的化合物；
[0041]
其中，y为卤素，优选选自氯、溴和碘；r4为烷基，优选为c
1-6
烷基，更优选为c
1-3
烷基；r1、r2、r3具有以上通式i所述的定义。
[0042]
本发明的通式i中其它的化合物的制备方法可参照通式ia的制备方法，或采用本领域技术人员惯用的其它技术手段进行合成。
[0043]
第三方面，本发明提供药物组合物，其包含本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药。
[0044]
在一些实施方案中，本发明提供药物组合物，其包含本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，还包含选自下列组成的组中的一种或多种药剂：一种或多种血管紧张素转化酶(ace)抑制剂，例如依那普利、卡托普利、雷米普利、赖诺普利和喹那普利；或血管紧张素ii受体阻断剂(arb)，例如氯沙坦、奥美沙坦和厄贝沙坦；或抗高血压剂，如氨氯地平、硝苯地平和非洛地平等；抗生素、止痛剂、抗抑郁剂和/或抗焦虑药剂等。
[0045]
在一些实施方案中，本发明提供本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药及包含本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药的药物组合物，所述化合物或药物组合物用于治疗和/或预防thr相关的疾病。
[0046]
在一些实施方案中，本发明提供本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药及包含本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药的药物组合物，所述化合物或药物组合物用于治疗和/或预防thrβ激动剂相关的疾病。
[0047]
在一些实施方案中，本发明提供药物组合物，其包含本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药和可药用载体。
[0048]
可以将本发明的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药与可药用载体、稀释剂或赋形剂混合制备成药物制剂，以适合于经口或胃肠外给药。给药方法包括，但不限于皮内、肌内、腹膜内、静脉内、皮下、鼻内和经口途径。所述制剂可以通过任何
途径施用，例如通过输注或推注，通过经上皮或皮肤粘膜(例如口腔粘膜或直肠等)吸收的途径施用。给药可以是全身的或局部的。经口施用制剂的实例包括固体或液体剂型，具体而言，包括片剂、丸剂、粒剂、粉剂、胶囊剂、糖浆、乳剂、混悬剂等。所述制剂可通过本领域已知的方法制备，且包含药物制剂领域常规使用的载体、稀释剂或赋形剂。
[0049]
第四方面，本发明提供本发明通式i所示的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，或包含其的药物组合物在制备治疗和/或预防thr相关的疾病的药物中的用途。在一些实施方案中，所述的thr相关的疾病或病状包括但不限于：神经变性疾病、心血管疾病、炎症、自体免疫性疾病、肿瘤和新陈代谢紊乱等，特别地，thr相关的疾病包括：肾脏疾病(如糖尿病性肾病、糖尿病肾病、终末肾病、慢性肾病等)，纤维化疾病(如肺、肾纤维化等)、心血管疾病(如心衰等)、呼吸道疾病(如慢性阻塞性肺病(copd)、肺动脉高压、急性肺部损伤等)、急性和慢性肝病(如非酒精性脂肪肝炎(nash)、酒精性肝炎(ah)、肝纤维化等)、神经退行性疾病(如阿尔茨海默尔症、帕金森症等)、高脂血症、动脉粥样硬化、高胆固醇血症、甲状腺功能减退以及肿瘤(如甲状腺癌等)。
[0050]
在一些实施方案中，本发明提供本发明通式i所示的化合物或其异构体、药学上可接受的盐、溶剂化物、结晶或前药，或包含其的药物组合物在制备治疗和/或预防thr相关的疾病的药物中的用途。在一些实施方案中，所述的thr相关的疾病或病状包括但不限于：肥胖、高血压、血胆脂醇过多、糖尿病、非酒精性脂肪性肝炎、脂肪肝、骨病、甲状腺轴蚀变、动脉粥样硬化、心血管障碍、心跳过速、多动行为、甲状腺机能障碍、甲状腺肿大、注意缺陷多动障碍、学习障碍、智力迟钝、听力缺损、骨龄延迟、神经或精神疾病或甲状腺癌。
[0051]
在一些实施方案中，本发明所述的thr为thrβ。
[0052]
术语说明
[0053]
除非有相反陈述，在说明书和权利要求书中使用的术语具有下述含义。
[0054]
本发明化合物中的“氢”、“碳”、“氧”包括其所有同位素。同位素应理解为包括具有相同原子数但具有不同质量数的那些原子。举例来说，氢的同位素包括氕、氚和氘，碳的同位素包括
12
c、
13
c和
14
c，氧的同位素包括
16
o和
18
o等。
[0055]
本发明的“卤素”是指氟、氯、溴、碘。本发明的“卤代”是指被氟、氯、溴或碘取代。
[0056]
本发明的“烷基”指直链或支链的饱和脂肪烃基团，优选含1至6个碳原子的直链或支链基团，进一步优选含有1至3个碳原子的直链或支链基团，非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基等。烷基可以是取代的或未取代的，当被取代时，取代基可以在任何可使用的连接点上。
[0057]
本发明的“卤代烷基”是指至少被一个卤素取代的烷基。
[0058]
本发明的“羟基烷基”是指至少被一个羟基取代的烷基。
[0059]
本发明的“烷氧基”是指-o-烷基。烷氧基的非限制性实例包括：甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基等。烷氧基可以是任选取代的或未取代的，当被取代时，取代基可以在任何可使用的连接点上。
[0060]
本发明的“异构体”是具有相同分子式的但在性质上或在其原子的键序列上或在其原子的空间排列上不同的化合物。立体异构体是其原子在空间排列上不同的异构体。彼此不成镜像的立体异构体是非对映体并且互相是非重叠的镜像的立体异构体是对映体。当
化合物具有不对称中心时，例如，它被键合到四个不同的基团，一对对映体是可能的。对映体以其不对称中心的绝对构型为特征并且通过cahn和prelog的r-和s-测序规则，或通过分子旋转偏振光的平面的方法被描述并指定作为右旋的或左旋的(即分别作为( )或(-)-异构体)。手性化合物可以作为单一的对映体或其混合物存在。包含对映体的相等比例的混合物称作“外消旋混合物”。
[0061]
本发明的“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的盐，这类盐用于哺乳动物体内时具有安全性和有效性，且具有应有的生物活性。
[0062]
本发明的“溶剂化物”在常规意义上是指溶质(如活性化合物、活性化合物的盐)和溶剂(如水)组合形成的复合物。溶剂是指本领域的技术人员所知的或容易确定的溶剂。如果是水，则溶剂化物通常被称作水合物，例如半水合物、一水合物、二水合物、三水合物或其替代量等。
[0063]
具有化学式(i)的化合物的体内作用可以部分地由在给予具有化学式(i)的化合物之后在人体或动物体内形成的一种或多种代谢物来发挥。如上所述，具有化学式(i)的化合物的体内作用也可以经由前体化合物(“前药”)代谢来发挥。本发明的“前药”是指在生物体中的生理条件下，由于与酶、胃酸等反应而转化成式(i)的化合物的化合物，即通过酶的氧化、还原、水解等转化成式(i)的化合物的化合物和/或通过胃酸等的水解反应等转化成式(i)的化合物的化合物等。
[0064]
本发明的“结晶”是指其内部结构是在三维上规律地重复构成原子(或其集团)而形成的固体，有别于不具有这种规律的内部结构的无定形固体。
[0065]
本发明的“药物组合物”是指包含任何一种本发明所述的化合物，包括对应的异构体、前药、溶剂化物、药学上可接受的盐或其化学的保护形式，和一种或多种可药用载体和/或另一种或多种药物的混合物。药用组合物的目的是促进化合物对生物体的给药。所述组合物通常用于制备治疗和/或预防由一种或多种激酶介导的疾病的药物。
[0066]
本发明的“可药用载体”是指对有机体不引起明显刺激性和不干扰所给予化合物的生物活性和性质的载体，包含所有的溶剂、稀释剂或其它赋形剂、分散剂、表面活性剂等渗剂、增稠剂或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、润滑剂等。除非任何常规载体介质与本发明化合物不相容。可以作为药学上可接受的载体的一些实例包括，但不限于糖类，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物，如羧甲基纤维素钠、以及纤维素和乙酸纤维素；麦芽、明胶等。
[0067]
本发明的“赋形剂”指加入到药用组合物中以进一步促进给予化合物的惰性物质。赋形剂可以包括碳酸钙、磷酸钙、多种糖类和多种类型的淀粉、纤维素衍生物、明胶、植物油、聚乙二醇。
具体实施方式
[0068]
下面代表性的实施例是为了更好地说明本发明，而非用于限制本发明的保护范围。以下实施例中使用的材料如无特殊说明均为商购获得。
[0069]
实施例1：2-[3,5-二氯-4-(5-(1-甲基环丙基)-6-氧代-1,6-二氢-哒嗪-3-基氧基)-苯基]-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-[1,2,4]三嗪-6-腈
[0070][0071]
步骤1：3,6-二氯-4-(1-甲基环丙基)哒嗪的合成
[0072][0073]
室温下，向250ml二口瓶中加入3,6-二氯哒嗪(6.00g,40mmol)、1-甲基环丙烷-1-羧酸(6.00g,60mmol)、硝酸银(3.40g,20mmol)和60ml水，随后将反应液升温至55℃，在该温度下加入三氟乙酸(2.32g,20mmol)，然后缓慢加入过硫酸铵(13.68g,60mmol)，并在该温度下搅拌10分钟，再升温至70℃。搅拌过夜，反应结束后，反应体系降至室温。在冰浴下，加入氨水调节ph至8，用乙酸乙酯萃取，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，浓缩，经硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝10:1)，得白色固体3.46g，收率：43％。ms(esi)m/z 203.0[m h]

.
[0074]
步骤2：3,5-二氯-4-((6-氯-5-(1-甲基环丙基)哒嗪-3-基)氧基)苯胺的合成
[0075][0076]
向100ml二口瓶中加入3,6-二氯-4-(1-甲基环丙基)哒嗪(3.40g,17mmol)、4-氨基-2,6-二氯苯酚(3.00g,17mmol)、碘化亚铜(1.62g,8.5mmol)、无水碳酸钾(9.40g,68mmol)和30ml无水n,n-二甲基甲酰胺，升温至90℃反应过夜。反应结束后，冷却至室温，加水淬灭，调节ph至3，加乙酸乙酯，将固体颗粒抽滤除去，水相用乙酸乙酯萃取，有机相用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，经硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝5:1)，得黄色固体3.20g，收率：55％。ms(esi)m/z344.0[m h]

.
[0077]
步骤3：6-(4-氨基-2,6-二氯苯氧基)-4-(1-甲基环丙基)哒嗪-3(2h)-酮的合成
[0078][0079]
向100ml二口瓶中加入3,5-二氯-4-((6-氯-5-(1-甲基环丙基)哒嗪-3-基)氧基)苯胺(3.20g,9.3mmol)，无水醋酸钠(2.68g,32.6mmol)和20ml冰醋酸，在100℃下反应过夜。反应完全后旋蒸除去部分醋酸，加水，用乙酸乙酯萃取，有机相分别用饱和碳酸氢钠溶液、水、饱和食盐水洗涤。有机相旋干浓缩，直接用于下一步。向二口瓶中加入上一步的产物、10ml甲醇、20ml水和氢氧化钠(7.44g,186mmol)，反应升温至100℃反应24小时。冷却至室温后，除去甲醇，调节ph至5，用乙酸乙酯萃取，有机相用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，经硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝1:1)，得灰色固体1.28g，收率：42％。ms(esi)m/z 326.0[m h]

.
[0080]
步骤4：(2-氰基-2-(2-(3,5-二氯-4-((5-(1-甲基环丙基)-6-氧代-1,6-二氢哒嗪-3-基)氧基)苯基)肼基)乙酰基)氨基甲酸乙酯的合成
[0081][0082]
向50ml圆底烧瓶中加入6-(4-氨基-2,6-二氯苯氧基)-4-(1-甲基环丙基)哒嗪-3(2h)-酮(1.28g,3.9mmol)、18ml浓盐酸和20ml水，冷却至0℃，然后缓慢滴加2ml亚硝酸钠(0.36g,5.2mmol)溶液，反应30分钟。另一个反应器中加入n-氰基乙酰尿烷(0.62g,3.9mmol)、12ml吡啶和12ml水，在0℃下将第一个烧瓶中的反应液快速倒入，继续反应30分钟。反应结束后，加水稀释，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥，旋干后得到1.20g的粗产品直接用于下一步。ms(esi)m/z 493.1[m h]

.
[0083]
步骤5：2-[3,5-二氯-4-(5-(1-甲基环丙基)-6-氧代-1,6-二氢-哒嗪-3-基氧基)-苯基]-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-[1,2,4]三嗪-6-腈的合成
[0084][0085]
向二口烧瓶中加入上一步的产物(1.20g,2.4mmol)、无水醋酸钠(0.98g,12mmol)和3ml冰醋酸，升温至120℃反应2小时。反应完全，旋干大部分溶剂后加水，乙酸乙酯萃取，有机相用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干后得到0.62g粗产品，其中0.3g经分离制备平台提纯得到22mg浅黄色固体。收率：4％。ms(esi)m/z 444.9[m-h]-.1h nmr(400mhz,dmso-d6)δ12.15(s,1h),7.78(s,2h),7.43(s,1h),1.36(s,3h),1.20(s,2h),0.69(s,2h).
[0086]
实施例2：2-[3,5-二氯-4-(5-仲丁基-6-氧代-1,6-二氢-哒嗪-3-基氧基)-苯基]-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-[1,2,4]三嗪-6-腈
[0087][0088]
制备方法同实施例1的制备方法，不同的是将原料1-甲基环丙烷-1-羧酸替换为2-甲基丁酸，制得标题化合物。ms(esi)m/z 449.1[m h]

.1h nmr(400mhz,dmso-d6)δ13.27(br,1h),12.23(s,1h),7.78(s,2h),7.45(s,1h),2.90(dd,j＝13.6,6.9hz,1h),1.73
–
1.63(m,1h),1.56
–
1.45(m,1h),1.17(d,j＝6.9hz,3h),0.86(t,j＝7.4hz,3h).
[0089]
实施例3：2-[3,5-二氯-4-(5-乙基-6-氧代-1,6-二氢-哒嗪-3-基氧基)-苯基]-3,5-二氧代-2,3,4,5-四氢-[1,2,4]三嗪-6-腈
[0090][0091]
制备方法同实施例1的制备方法，不同的是将原料1-甲基环丙烷-1-羧酸替换为丙酸，制得标题化合物。ms(esi)m/z 421.0[m h]

.1h nmr(400mhz,dmso-d6)δ12.20(s,1h),7.78(s,1h),7.47(s,1h),7.15(s,2h),2.56
–
2.46(m,2h),1.18(t,j＝8.0hz,3h)..
[0092]
实验例1 thrα和thrβ受体激活实验
[0093]
1.实验材料
[0094]
本实验委托康龙化成(北京)新药技术有限公司完成。阳性对照物为mgl-3196(resmetirom)，由康龙化成公司提供。
[0095]
化合物准备：以上实施例制备的本发明的化合物和对照化合物，每个化合物用dmso配制成6mm溶液备用。
[0096]
实验材料见下表
[0097][0098][0099]
2.实验方法
[0100]
2.1.将已准备好的6mm本发明实施例的化合物和对照化合物分别用dmso 3倍稀释，共稀释10个梯度剂量，分别为6000，2000，666.67，222.22，74.07，24.69，8.23，2.74，0.91，0.30μm，记为100
×
溶液(反应终浓度为60，20，6.67，2.22，0.74，0.25，0.082，0.027，0.0091，0.0030μm)
[0101]
2.2.用dmso分别将所有100
×
溶液稀释为4
×
溶液；
[0102]
2.3.分别将5μl 4
×
溶液加入384孔板中；
[0103]
2.4.各孔中分别加入5μl trαlbd或trβlbd(如检测化合物对thrα的激活作用，则加入trαlbd，如果检测化合物对thrβ的激活作用，则加入trβlbd)和5μl rxrα；
[0104]
2.5.各孔中分别加入10μl反应液(biotin-src2-2，europium anti-gst和
streptavidin-d2)。
[0105]
2.6.常温避光孵育4h；
[0106]
2.7.读取665nm和615nm处荧光值。
[0107]
3.数据分析方法
[0108]
3.1.每孔按公式ratio
665nm/615nm-ratio
background
计算出各孔ratio值
[0109]
3.2.按下述公式计算各孔％activity
[0110][0111]
整板阳性对照平均ratio值；
[0112]
整板阴性对照平均ratio值。
[0113]
3.3.计算各化合物ec
50
值和化合物选择性(selectivityβ/α)
[0114]
ec
50
：将各孔％activity与对应浓度对数值进行拟合(dose response
–
variable slope，graphpad 8.0)，得到ec
50
值。
[0115]
由于thrα在心脏中表达丰度较高，激活心脏中thrα将导致心肌肥大，从而带来严重的安全风险，因此需要计算化合物对thrβ的选择性：
[0116]
selectivityβ/α＝(ec
50 thrα/ec
50 thrβ)*(emax thrβ/emax thrα)
[0117]
各化合物汇总数据如表1所示：
[0118]
表1
[0119][0120]
由实验数据得知，本发明的化合物对thrβ具有较好的激动作用，对thrα激动作用弱，是thrβ高选择性激动剂。
[0121]
尽管以上已经对本发明作了详细描述，但是本领域技术人员理解，在不偏离本发明的精神和范围的前提下可以对本发明进行各种修改和改变。本发明的权利范围并不限于上文所作的详细描述，而应归属于权利要求书。