含吡唑并哌啶（酮）衍生物及其制备方法和应用

本发明属于医药，涉及一种含吡唑并哌啶(酮)衍生物及其制备方法和在作为atx酶抑制的应用及其在制备用于治疗和/或预防由atx-lpa功能轴异常所引起疾病的药物中的应用，特别是在制备治疗和/或预防纤维化疾病及癌症的药物中的用途。

背景技术：

1、自分泌运动因子(atx)将溶血磷脂酰胆碱(lpc)水解为具有生物活性的溶血磷脂酸(lpa)和胆碱的过程是病理状态下lpa的主要来源。lpa通过与其受体结合而激活下游的rho/rock、tgf-β/smads、mapk等多个信号通路，从而刺激β-catenin、tgf-β等致纤维化因子的表达，上调结缔组织生长因子、胶原蛋白、纤连蛋白等纤维化关键蛋白的水平，从而诱导纤维化、炎症等疾病的发生和发展。此外，在肿瘤等多种其它的病理条件下，atx也处于高表达状态，导致lpa浓度(10μmol/l)远高于的正常水平(100nmol/l)。过多的lpa将上调血管内皮生长因子(vegf)的水平，促进肿瘤血管生的成；降低抑癌因子p53的表达，增加肿瘤细胞的存活和转移。所以，选择性抑制atx，可从源头上减少lpa的产生，从而有效控制纤维化、炎症和肿瘤等相关疾病的进程。

2、目前，随着针对atx靶点的药理学研究日趋成熟，促使许多以其为靶点的抑制剂被报道出来(如：cn103201262、cn109476664、wo2022258693、cn114315825、cn113943276)。尤其是由blade therapeutics公司开发的药物pat-409(wo2015077503)，作为一种口服有效的atx抑制剂已经进入以肺纤维化为适应症的临床二期研究(nct05373914)。但是，迄今为止仍然没有有效的atx抑制剂被批准上市。现已报道的atx抑制剂面临着理化性质不佳，成药性差等问题，阻碍了进一步的开发。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种含吡唑并哌啶(酮)衍生物及其制备方法和在作为atx酶抑制的应用及其在制备用于治疗和/或预防由atx-lpa功能轴异常所引起疾病的药物中的应用，特别是在制备治疗和/或预防纤维化疾病及癌症的药物中的用途。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种含吡唑并哌啶(酮)衍生物，其特征在于：衍生物为如通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐；

4、

5、其中，

6、x和y分别可相同或不同的独立地选自0-3的整数；

7、r1可独立地选自3-6元脂肪环或芳环；

8、r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c1-c4)烷基、3-10元脂肪环、3-10元芳环、3-10元杂芳环，所述杂芳环含有1-3个n或o原子，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成4-6元脂肪杂环或杂芳环，所述杂环除了与r2和r3连接的氮原子外，任选含有0-1个选自n、o或s的杂原子；且上述脂肪环、脂肪杂环、芳环或杂芳环任选地被0-3个相同或不同的r5取代；

9、r4可独立地选自5-10元芳环或5-10元杂芳环，所述杂芳环含有1-3个n原子，且所述芳环或杂芳环任选地被0-3个相同或不同的r6取代；

10、r5和r6相同或不同，分别独立地选自氢、卤素、氰基、羟基、巯基、羧基、(c1-c6)烷氧羰基、磷酸基、硝基、被0-2个(c1-c6)烷基取代的氨基、氨甲酰基、硫代氨甲酰基、氨磺酰基、n'-羟基甲脒基、含有1-4个任选自n、o或s原子的5-6元杂芳基或脂肪杂环、(c1-c6)烷基、(c1-c6)烷氧基、(c1-c6)烷氧甲基、(c3-c6)环烷基甲基、(c1-c6)酰基。

11、优选，衍生物为如通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐；

12、式中：

13、x和y分别可相同或不同的独立地选自0、1、2或3；

14、r1可独立地选自3-6元脂肪环或芳环；

15、r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c1-c4)烷基、苯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、1,3,5-三嗪环、萘环、吲哚环、吲唑环、喹啉环，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成4-6元脂肪杂环或杂芳环，所述杂环除了与r2和r3连接的氮原子外，任选含有0-1个选自n、o或s的杂原子；且，上述苯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、1,3,5-三嗪环、萘环、吲哚环、吲唑环、喹啉环、脂肪杂环或杂芳环任选地被0-3个相同或不同的r5取代；

16、r4可独立地选自5-10元芳环或杂芳环，所述杂芳环含有1-3个n原子，所述芳环和杂芳环可以为苯环、萘环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、1,2,3-三氮唑环、1,2,4-三氮唑环、吡啶环、嘧啶环、吲哚环，且所述芳环或杂芳环任选地被0-3个相同或不同的r6取代；

17、r5和r6相同或不同，分别独立地选自氢、卤素、氰基、羟基、巯基、羧基、(c1-c6)烷氧羰基、磷酸基、硝基、被0-2个(c1-c6)烷基取代的氨基、氨甲酰基、硫代氨甲酰基、氨磺酰基、n'-羟基甲脒基、含有1-4个任选自n、o或s原子的5-6元杂芳基或脂肪杂环、(c1-c6)烷基、(c1-c6)烷氧基、(c1-c6)烷氧甲基、(c3-c6)环烷基甲基、(c1-c6)酰基。

18、进一步优选，衍生物为如通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐；

19、式中：

20、x和y分别可相同或不同的独立地选自0或1；

21、r1可独立地选自环丙烷环、环戊烷环、环己烷环或苯环；

22、r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c1-c3)烷基、环己烷环、苯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、吲哚环，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成脂肪杂环，所述脂肪杂环可以为哌啶环、吗啉环、哌嗪环、吡咯烷环；

23、且，上述环己烷环、苯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、吲哚环或脂肪杂环任选地被0-2个相同或不同的r5取代；

24、r4可独立地选自5-6元芳环或杂芳环，所述芳环、杂芳环选自苯环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、1,2,3-三氮唑环、1,2,4-三氮唑环，且所述芳环和杂芳环任选地被0-2个相同或不同的r6取代；

25、r5和r6相同或不同，分别独立地选自氢、卤素、氰基、羟基、巯基、羧基、(c1-c3)烷氧羰基、硝基、氨甲酰基、硫代氨甲酰基、氨磺酰基、n'-羟基甲脒基、含有1-4个任选自n或o原子的5-6元杂芳基或脂肪杂环、(c1-c4)烷基、(c1-c3)烷氧基、(c1-c3)烷氧甲基、(c3-c6)环烷基甲基、(c1-c3)酰基。

26、再进一步优选，衍生物为如通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐；

27、式中：

28、x和y分别可相同或不同的独立地选自0或1；

29、r1可独立地选自环丙烷环或苯环。

30、r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c1-c3)烷基、环己烷环、苯环、吡啶环，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成哌啶环，所述环己烷环、苯环、吡啶环、哌啶环任选地被0-2个相同或不同的r5取代；

31、r4可独立地选自被0-2个相同或不同的r6取代的苯环或吡唑环；

32、r5和r6相同或不同，分别独立地选自氢、卤素、氰基、羧基、乙氧羰基、硝基、氨甲酰基、硫代氨甲酰基、氨磺酰基、n'-羟基甲脒基、1,2,4-噁二唑-3-基、(c1-c4)烷基、甲氧基、甲氧甲基、环丙基甲基、(c1-c3)酰基。

33、在更进一步优选，衍生物为如通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐；

34、式中：

35、x和y分别可相同或不同的独立地选自0或1；

36、r1可独立地选自环丙烷环或苯环；

37、r2和r3相同或不同，分别独立的选自氢、甲基、乙基、环己烷环、苯环、吡啶环，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成哌啶环，且所述环己烷环、苯环、吡啶环、哌啶环任选地被0-2个相同或不同的r5取代；

38、r4可独立地选自被0-2个相同或不同r6取代的苯环或吡唑环；

39、r5和r6相同或不同，分别独立地选自氢、卤素、氰基、羧基、乙氧羰基、硝基、氨甲酰基、硫代氨甲酰基、氨磺酰基、n'-羟基甲脒基、1,2,4-噁二唑-3-基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、甲氧基、甲氧甲基、环丙基甲基、乙酰基。

40、最优选，衍生物为具体为下述化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐，

41、3-{7-氧代-6-苯基-1-(1-丙基-1h-吡唑-4-基)-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

42、1-(1-乙基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-6-苯基-n-(3-磺酰胺基苯基)-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

43、n-(3-氰基苯基)-7-氧代-6-苯基-1-(1-异丙基-1h-吡唑-4-基)-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

44、(s)-1-{1-(1-异丙基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰基}哌啶-3-羧酸；

45、(r)-1-{1-(1-异丙基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰基}哌啶-3-羧酸；

46、2-{1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

47、(e)-6-苯基-n-[3-(n'-羟基甲脒基)苯基]-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

48、6-苯基-n-环己基-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-n-乙基-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

49、6-苯基-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-n-苯基-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

50、6-苯基-n-(3,5-二氟苯基)-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

51、6-苯基-n-(2-溴-6-氟苯基)-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

52、6-苯基-n-(2-氯苯基)-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

53、6-苯基-n-(4-氟苯基)-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

54、6-苯基-n-(3-氨基硫代甲酰基苯基)-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

55、3-{1-(3-乙酰基苯基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

56、3-{1-(4-氟苯基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

57、3-{1-(2-氯苯基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

58、3-{1-(4-乙基苯基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

59、3-{1-(4-叔丁基苯基)-7-氧代-6-苯基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

60、6-苄基-n-(3-胺甲酰基苯基)-1-(1-甲基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

61、2-{1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-7-氧代-6-苄基-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

62、n-[3-(1,2,3-噁二唑-3-基)苯基]-6-苄基-1-(1-异丙基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

63、6-苄基-n-[4-(叔丁基)苯基]-1-(1-异丙基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[2,3-c]吡啶-3-甲酰胺；

64、6-{6-苄基-1-(1-环丙甲基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}吡啶甲酸；

65、6-苄基-n-环己基-1-[1-(甲氧甲基)-1h-吡唑-4-基]-n-甲基-7-氧代-4,5,6,7,-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺；

66、2-{6-(环丙甲基)-1-(1-异丙基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

67、4-{6-(环丙甲基)-1-(1-环丙甲基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸乙酯；

68、4-{6-(环丙甲基)-1-(1-环丙甲基-1h-吡唑-4-基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

69、n-(3-乙酰基苯基)-5-苄基-1-{4-(叔丁基)苯基}-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[4,3-c]吡啶-3-甲酰胺；

70、3-{5-苄基-1-(4-氟苄基)-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[4,3-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

71、2-{5-苄基-1-(4-甲氧基苄基)-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[4,3-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸；

72、3-{5-苄基-1-(4-甲氧基苄基)-4,5,6,7-四氢-1h-吡唑并[4,3-c]吡啶-3-甲酰胺}苯甲酸。

73、而且，按照本发明所属领域的一些通常方法，本发明中通式(ⅰ)和通式(ⅱ)的吡唑并哌啶(酮)衍生物可以与碱生成药学上可接受的盐。可药用加成盐包括无机碱和有机碱加成盐，与下列碱形成的盐是特别优选的：三乙胺、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钙以及氢氧化钾。

74、本发明中“卤素”是指氟、氯、溴或碘；“烷基”是指直链或支链的烷基；

75、我们已发现本发明化合物在体外具有较强的atx酶抑制活性，因此，它可以用作制备治疗和/或预防肿瘤及纤维化疾病的药物，如肿瘤主要包括胰腺癌、乳腺癌或胶质瘤等，纤维化疾病主要包括肺纤维化、肝纤维化、心肌纤维化、肾纤维化等。

76、体内实验初步表明，本发明中的优选化合物对于博来霉素诱导的肺纤维化组织具有较好的预后作用，显示了该系列化合物作为潜在肺纤维化治疗药物的可能。

77、本发明的活性化合物或其可药用盐可作为唯一的抗肿瘤或抗纤维化药物单独使用，或者可以与现已上市的抗肿瘤/抗纤维化药物(如吡非尼酮、尼达尼布、紫杉醇等)联合使用。联合治疗通过将各个治疗组分同时、顺序或间隔给药来实现。

78、下文中提供的实施例和制备例进一步阐明和举例说明本发明化合物及其制备方法。应当理解，下述实施例和制备例的范围并不以任何方式限制本发明的范围。

79、下面的合成路线概括并描述了本发明的通式(ⅰ)和通式(ⅱ)所示吡唑并哌啶(酮)衍生物的制备，所有的原料都是通过该路线中描述的方式、通过有机化学领域普通技术人员熟知的方法制备的或者可商购。本发明的全部衍生物都是通过该路线中描述的方法或通过与其类似的方法制备的，这些方法是有机化学领域普通技术人员熟知的。这些路线中应用的可变因素如下文的定义或如权利要求中的定义。

80、路线1

81、

82、本发明式(ⅰ)的r2基为氢，r3基为被氢、卤素、氰基、酯基、氨甲磺酰基、氨甲酰基、乙酰基、1,2,4-噁二唑-3基等基团取代的苯基/吡啶基/环己基时，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成哌啶基且该哌啶基上含有一个酯基时，相应的目标化合物可按照路线1合成：首先，氨基化合物原料m1依次经历重氮化反应和japp-klingemann反应得到中间体m2。然后，5-氯戊酰氯和各种胺发生n-酰化反应后，再依次经历n-烷基化反应、氯代反应、加成-消除反应、[3+2]环加成反应、脱吗啉反应、水解反应和酰胺缩合反应得到目标化合物。其中，化合物中的y、r1和r4如权利要求中所定义。

83、路线2

84、

85、本发明式(ⅰ)的r2基为氢，r3基为被羧基取代的苯基/吡啶基时，或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成哌啶基且该哌啶基上含有一个羧基时，相应的目标化合物可按照路线2合成：通过路线1得到的ⅰ中相应的酯基化合物(ⅰ1和ⅰ2)在碱性条件下经水解反应得到目标化合物。其中，化合物中的y、r1和r4如权利要求中所定义。

86、路线3

87、

88、本发明式(ⅰ)的r2基为氢，r3基为被n'-羟基甲脒基或硫代氨甲酰基取代的苯基时，相应的目标化合物可按照路线3合成：通过路线1得到的ⅰ中相应的氰基的化合物(ⅰ3)与盐酸羟胺或硫化胺反应得到目标化合物。其中，化合物中的y、r1和r4如权利要求中所定义。

89、路线4

90、

91、本发明式(ⅱ)的x＝0时，相应的目标化合物可按照路线4合成：哌啶酮(m8)在强碱作用下和草酸二乙酯反应后，依次经历knorr吡唑合成反应、水解反应、酰胺缩合反应得到化合物ii1，化合物ii1在碱性条件下经水解反应得到化合物ii2。其中，化合物中的r1和r4如权利要求中所定义。

92、路线5

93、

94、本发明式(ⅱ)的x＝1时，相应的目标化合物可按照路线5合成：哌啶酮(m8)在强碱作用下和草酸二乙酯反应后，依次经历knorr吡唑合成反应、n-烷基化反应、水解反应、酰胺缩合反应得到化合物ii3，化合物ii3在碱性条件下经水解反应得到化合物ii4。其中，化合物中的x、r1和r4如权利要求中所定义。

95、一种药物组合物，含所述通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐。

96、一种所述的含吡唑并哌啶(酮)衍生物的应用，所述通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐或所述的药物组合物在制备atx抑制剂中的应用。

97、一种所述的含吡唑并哌啶(酮)衍生物的应用，所述通式(ⅰ)或通式(ⅰⅰ)所示化合物及其光学异构体、药学上可接受的盐或所述的药物组合物在制备抗肿瘤或抗纤维化药物中的应用。

98、所述的肿瘤为胰腺癌、乳腺癌或胶质瘤，所述纤维化为肺纤维化、肝纤维化、心肌纤维化或肾纤维化。

99、本发明所具有的优点：

100、本发明通式(i)和(ⅱ)所示的吡唑并哌啶(酮)衍生物，这是此类新颖的骨架结构类型在该领域的创造性应用。相较于pat-409较大的clogp值(7.6)，本发明所描述的分子的clogp值降到了合适范围(1.5～4.5)。在生物活性方面，本发明所描述的分子除了表现出明显优于pat-409的atx抑制活性外，还表现出了中等的抗肿瘤细胞增殖活性。此外，在小鼠肺纤维化模型中，本发明所描述的分子展现出了强的抗纤维化效果。综上，针对当前临床上抗纤维化药物稀缺的困境，本发明所描述的分子具有较佳的临床应用前景。