一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂 |
|||||||
申请号 | CN201510375004.2 | 申请日 | 2015-06-30 | 公开(公告)号 | CN105037371A | 公开(公告)日 | 2015-11-11 |
申请人 | 西华大学; | 发明人 | 钱珊; 刘为峰; 陈泉龙; 何彦颖; 张曼; 王伟; 杨羚羚; 王周玉; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种氘代的吲哚胺-2,3-双加 氧 酶 抑制剂 ,所述吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂的结构如式Ⅰ所示:其中,R1~R9分别或同时选自氢、C1~C6烷基或C1~C6烷氧基。本发明氘代的式Ⅰ所示化合物,在具有良好的IDO抑制活性的同时,明显提高了药物的代谢 稳定性 ,不仅可以使药物长时间的发挥药效,还降低了 给药 频次和/或药物用量,提高了药物临床使用的药效;同时,本发明的制备方法,具有收率高、纯度高、能耗低、步骤少、操作简便、成本低、环保、安全等优点,非常适合产业上的应用。 | ||||||
权利要求 | 1.一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂,其特征在于:所述吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂的结构如式Ⅰ所示: |
||||||
说明书全文 | 一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂技术领域[0001] 本发明涉及一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂。 背景技术[0002] 吲哚胺2,3-双加氧酶(Indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)是催化色氨等酸吲哚胺类分子中吲哚环氧化裂解,使其按犬尿酸途径分解代谢的限速酶。正常情况下IDO在体内呈低水平表达。而大多数肿瘤细胞则会组成性的高表达IDO,将L-色氨酸转化为N-甲酰犬尿氨酸,降低了细胞微环境中的色氨酸浓度,使得色氨酸依赖的T细胞合成停滞于G1期,T细胞增殖受到抑制,从而抑制了机体免疫系统对肿瘤组织的杀伤作用。同时,IDO作用下色氨酸的代谢产物存在细胞毒性,可对T细胞产生直接溶解作用。因此,IDO在肿瘤免疫豁免及肿瘤发生过程中起着重要作用。 [0003] 抑制IDO的活性可以有效地阻止肿瘤细胞周围色氨酸的降解,促进T细胞的增殖,从而增强机体对肿瘤细胞的攻击能力。IDO抑制剂的研发已经成为肿瘤免疫疗法的热点领域。IDO抑制剂还可以与化疗药物合用,降低肿瘤细胞的耐药性,从而增强常规细胞毒疗法的抗肿瘤活性。同时服用IDO抑制剂也可提高癌症病人的治疗性疫苗的疗效。 [0004] 除了在肿瘤细胞耐药性方面发挥着重要作用,IDO还与多种与细胞免疫激活相关的疾病的发病机制密切相关。IDO已被证实是与细胞免疫激活相关的感染、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、艾滋病等重大疾病的靶标。此外,抑制IDO还是对于患有神经系统疾病如抑郁症,阿尔茨海默病的病人的重要治疗策略。 [0005] 由新联基因公司开发的NLG919是一种IDO和色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)的双重抑制剂(WO2014159248A1),目前正进行I期临床实验。NLG919在体内外均可有效抑制IDO的活性,可引起小鼠体内肿瘤细胞体积缩小95%。然而,NLG919的主要缺陷在于其代谢稳定性低,药物发挥药效的时间较短,这将需要提高给药频次和/或增加药物用量来保证临床使用的药效,不可避免地增加了患者用药的经济负担。 [0006] 因此,需要发明一种活性高且代谢稳定性高的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂。 [0008] 本发明提供的一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂,所述吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂的结构如式Ⅰ所示: [0009] [0010] 其中,R1~R9分别或同时选自氢、C1~C6烷基或C1~C6烷氧基。 [0011] 进一步的,R1~R9同时为氢。 [0012] 本发明还提供了一种氘代的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂的制备方法,所述制备方法的合成路线为: [0013] [0014] 其中,R1~R9分别或同时选自氢、C1~C6烷基或C1~C6烷氧基; [0015] 所述制备方法包括以下步骤: [0016] a、化合物1、化合物2与氢化钠在醚类溶剂中,于室温下搅拌反应6小时~18小时,得到反应液;对反应液进行分离、纯化,得到化合物3; [0017] 所述化合物1、化合物2与氢化钠的摩尔比为1:1~3:1~5;所述化合物1与醚类溶剂的摩尔体积比为1:5~15mmol/ml; [0018] b、将步骤a得到的化合物3与乙酸、甲醇混合,于80℃~100℃下搅拌反应1小时~5小时,得到反应液;对反应液进行分离、纯化,得到化合物4; [0019] 所述化合物3与乙酸的摩尔体积比为1:1~3mmol/ml;所述化合物3与甲醇的摩尔体积比为1:5~10mmol/ml; [0021] 所述化合物4与氘代试剂的摩尔比为1:1~5;所述化合物4与有机溶剂的摩尔体积比为1:5~20mmol/ml。 [0022] 进一步的, [0023] 步骤a中,所述的醚类溶剂选自四氢呋喃、乙醚中的任意一种或两种; [0024] 步骤c中,所述的氘代试剂选自NaBD4、LiAlD4中的任意一种或两种;所述的有机溶剂选自甲醇、四氢呋喃、乙醚中的任意一种或两种以上。 [0025] 进一步的,步骤a中,搅拌反应的时间12小时~18小时。 [0026] 进一步的, [0027] 步骤a中,所述化合物1、化合物2与氢化钠的摩尔比为1:1.5~3:2~5;所述化合物1与醚类溶剂的摩尔体积比为1:10~15mmol/ml; [0028] 步骤b中,所述化合物3与乙酸的摩尔体积比为1:2~3mmol/ml;所述化合物3与甲醇的摩尔体积比为1:6~10mmol/ml; [0029] 步骤c中,所述化合物4与氘代试剂的摩尔比为1:2~3;所述化合物4与有机溶剂的摩尔体积比为1:8~16mmol/ml。 [0030] 进一步的, [0031] 步骤a中,对反应液进行分离、纯化的步骤为:除去反应液中的溶剂,得到残留物;残留物用饱和氯化铵水溶液稀释后,用二氯甲烷萃取,取有机相,洗涤,干燥,浓缩,得到化合物3; [0032] 步骤b中,对反应液进行分离、纯化的步骤为:将反应液冷却,除去反应液中的溶剂,得到残留物;残留物溶解于乙酸乙酯中,经饱和碳酸钾水溶液、饱和食盐水洗涤,干燥,浓缩,柱层析纯化,得到化合物4; [0033] 步骤c中,对反应液进行分离、纯化的步骤为:除去反应液中的溶剂,得到残留物;将残留物溶解于2mol/L盐酸溶液,搅拌均匀,加入饱和碳酸钾水溶液调节pH=6.5~7.5后,用二氯甲烷萃取,取有机相,洗涤,干燥,浓缩,柱层析纯化,得到化合物5。 [0034] 式Ⅰ所示化合物在制备吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂类药物中的应用。 [0035] 进一步的,所述的吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂类药物为治疗和/或预防细胞免疫激活相关的感染、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、艾滋病的药物。 [0036] 本发明还提供了一种药物组合物,所述药物组合物是以式Ⅰ所示化合物或其晶型、药学上可接受的盐、水合物或溶剂合物为活性成分,加上药学上常用的辅料或辅助性成分制备得到的制剂。 [0037] 本发明氘代的式Ⅰ所示化合物,在具有良好的IDO抑制活性的同时,明显提高了药物的代谢稳定性,不仅可以使药物长时间的发挥药效,还降低了给药频次和/或药物用量,提高了药物临床使用的药效;同时,本发明的制备方法,具有收率高、纯度高、能耗低、步骤少、操作简便、成本低、环保、安全等优点,非常适合产业上的应用。 [0039] 以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。 具体实施方式[0040] 本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售产品获得。 [0041] 化合物1、化合物2可以参照申请号为201280018684.7中的方法制备获得,也可以通过购买市售产品获得。 [0042] 实施例1 [0043] 合成路线: [0044] [0045] 1.化合物3的合成 [0046] 将化合物2(1.5mmol)的3mL THF溶液于0℃加入到NaH(2.0mmol)的5mL THF混悬液中,0℃下搅拌30分钟,再将化合物1(1mmol)的3mL THF溶液逐滴加入到上述反应液中,室温搅拌12小时,减压旋去溶剂,残留物用饱和NH4Cl水溶液稀释后,经CH2Cl2萃取3次,有机层经饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩得到粗制品3。 [0047] 2.化合物4的合成 [0048] 将上述粗制品3(1mmol)溶于2mL冰醋酸和6mL甲醇中,于90℃下搅拌2小时,反应液冷却至室温,旋去溶剂,残留物溶解在EtOAc中,经饱和K2CO3,饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩得到粗制品,经柱层析纯化得到淡黄色固体4。 [0049] 3.化合物5的合成 [0050] 将NaBD4(0.75mmol)于0℃加入到化合物4(0.25mmol)的2mL甲醇溶液中,0℃搅拌1小时后,旋去溶剂,将残留物溶于2mol/L盐酸溶液(2mL)中,室温搅拌10分钟,加入饱和K2CO3溶液调节pH为7,反应液用CH2Cl2提取3次,合并有机层,有机层经饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩,再经柱层析纯化得到淡黄色固体5,收率95%,纯度98%。 [0051] 1H NMR(异构体混合物):1.10-1.37(m,6H),1.66-1.80(m,5H),2.05(m,2H),2.15(m,1H),5.39(t,1H,J = 5.4Hz),7.18(s,1H),7.25(m,1H),7.36(m,1H),7.45(d,1H,J = 7.6Hz),7.55(d,1H,J=7.6Hz),7.82(s,1H)。 [0052] ESI-MS:284.17(H+)。 [0053] 实施例2 [0054] 1.化合物3的合成 [0055] 将化合物2(3.0mmol)的5mL乙醚溶液于0℃加入到NaH(5.0mmol)的5mL乙醚混悬液中,0℃下搅拌30分钟。再将化合物1(1mmol)的5mL乙醚溶液逐滴加入到上述反应液中,室温搅拌18小时。减压旋去溶剂,残留物用饱和NH4Cl水溶液稀释后,经CH2Cl2萃取3次。有机层经饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩得到粗制品3。 [0056] 2.化合物4的合成 [0057] 将上述粗制品3(1mmol)溶于3mL冰醋酸和10mL甲醇中,于100℃下搅拌1小时。反应液冷却至室温,旋去溶剂。残留物溶解在EtOAc中,经饱和K2CO3,饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩得到粗制品。经柱层析纯化得到淡黄色固体4。 [0058] 3.化合物5的合成 [0059] 将NaBD4(0.50mmol)于0℃加入到化合物4(0.25mmol)的4mL甲醇溶液中,30℃搅拌0.5小时后,旋去溶剂。将残留物溶于2mol/L盐酸溶液(2mL)中,室温搅拌10分钟。加入饱和K2CO3溶液调节pH为7。反应液用CH2Cl2提取3次,合并有机层。有机层经饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩,再经柱层析纯化得到淡黄色固体5,收率94%,纯度98%。 [0060] 实施例3 [0061] 化合物5的合成 [0062] 将LiAlD4(0.50mmol)于-20℃加入到化合物4(0.25mmol)的2mL四氢呋喃溶液中,0℃搅拌1小时后,旋去溶剂。将残留物溶于2mol/L盐酸溶液(2mL)中,室温搅拌10分钟。 过滤,滤液经乙酸乙酯提取3次,合并有机层。有机层依次经饱和K2CO3溶液、饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩,再经柱层析纯化得到淡黄色固体5,收率92%,纯度98%。 [0063] 实施例4 [0064] 化合物5的合成 [0065] 将LiAlD4(0.50mmol)于-20℃加入到化合物4(0.25mmol)的4mL乙醚溶液中,0℃搅拌1小时后,旋去溶剂。将残留物溶于2mol/L盐酸溶液(2mL)中,室温搅拌10分钟。过滤,滤液经乙酸乙酯提取3次,合并有机层。有机层依次经饱和K2CO3溶液、饱和食盐水洗涤,Na2SO4干燥,浓缩,再经柱层析纯化得到淡黄色固体5,收率93%,纯度98%。 [0066] 为了说明本发明的有益效果,本发明提供以下试验例。 [0067] 试验例1、本发明化合物的体外IDO抑制活性 [0068] 试验方法: [0069] 将0.5mL标准反应混合物(含100mM磷酸钾缓冲液,pH 6.5,40mM抗坏血酸,200mg/mL过氧化氢酶,20mM亚甲基蓝和0.05mM rhIDO)加入到含有底物L-色氨酸和待测化合物的溶液中。反应液在37℃培育30分钟后加入200mL的30%三氯乙酸终止。加热至 65℃保持10分钟后,取100mL上清液转移至96孔板中,加入100mL的2%对二甲氨基苯甲醛的醋酸溶液混合均匀。使用酶标仪在波长492nm处测定反应液中由犬尿氨酸产生的黄色色素的吸光度。对照物选择IDO抑制剂1-甲基色氨酸、NLG919,实验结果见表1。 [0070] 表1、不同化合物的体外IDO抑制活性 [0071]编号 化合物 IC50 1 本发明化合物5 <1μM 2 1-甲基色氨酸 48μM 3 NLG919 <1μM [0072] 实验结果表明,本发明氘代的式Ⅰ所示化合物具有良好的IDO抑制活性,其IDO体外抑制IC50小于1μM,明显优于1-甲基色氨酸的IDO抑制活性,与NLG919的IDO抑制活性相当。 [0073] 试验例2、本发明化合物在人肝微粒体中的代谢情况 [0074] 试验方法: [0075] 分别取10μL的NLG919和氘代化合物5的磷酸盐缓冲液(10μM,pH 7.4,含5%MeOH)加入到96孔板中,再加入80μL/孔的人肝微粒体(蛋白浓度为0.5mg/mL,微粒体来源于Corning公司),于37℃中培育10分钟。然后,加入10μL/孔的NADPH降解系统启动反应,于37℃中培育。 [0076] 分别于0,5,10,20,30and 60分钟加入300μL/孔的含内标(100ng/mL甲苯磺丁脲和100ng/mL拉贝洛尔)的4℃乙腈溶液终止反应。样品振摇5分钟后,于4000rpm离心20分钟。取100μL上清液加入300μL超纯水稀释(1:3),进行LC/MS/MS分析。 [0077] 体外微粒体稳定性实验中,主要基质是微粒体,监测微粒体在实验中的活性是否正常,可反映实验过程是否正常。本实验针对微粒体中三种主要代谢酶(3A4,2C9,2D6),选择其各自特异性底物,即睾酮(3A4底物),普罗帕酮(2D6底物)和双氯芬酸(2C9底物)作为阳性对照物。 [0078] 基于化合物与内标的峰面积之比,按下式计算化合物的T1/2和清除率。 [0079] [0080] [0081] CLint(mic)=Vd·ke [0082] Vd=2mL/mg [0083] 实验结果如表2所示。 [0084] 表2、不同化合物的人肝微粒体测试结果 [0085] |