CN116003387A - 一种氘代吲唑丙酰胺类化合物、药物组合物和用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物，药物组合物和用途。本发明提供的式I所示化合物对CGRP受体具有很好的抑制活性，对与CGRP受体活性异常相关的疾病具有良好的治疗作用。

Description

一种氘代吲唑丙酰胺类化合物、药物组合物和用途

技术领域

本发明属于创新药物化学领域，涉及一种氘代吲唑丙酰胺类化合物、药物组合物及应用。

背景技术

降钙素基因相关肽(CGRP)是一种早期发现的由37个氨基酸组成的神经肽，其属于由降钙素、肾上腺髓质素、胰淀素等组成生物活性肽家族。该肽广泛分布于外周神经系统与中枢神经系统中，主要位于感官传入及中枢神经元中。CGRP与特异性细胞表面G蛋白偶联受体结合，主要通过活化细胞内腺苷酸环化酶而发挥其生物作用。CGRP在偏头痛中发挥多重作用，包括扩张颅血管，肥大细胞的脱颗粒加重神经源性炎症，以及对中枢致敏的影响。研究表明，偏头痛发作时CGRP水平升高。因此，拮抗CGRP或CGRP受体可减轻偏头痛症状。小分子受体拮抗剂或单克隆抗体直接作用于CGRP受体或CGRP，最近被批准用于偏头痛的预防性治疗。CGRP拮抗剂除了在偏头痛预防性治疗的临床应用，最近FDA已经提授权原本进入III期临床用于治疗偏头痛的CGRP受体拮抗剂启动II随机临床试验，用于减轻COVID-19住院患者的肺部炎症，迫近氧饱和，急性呼吸窘迫综合征，补充氧的需要、人工通气和死亡。BHV-3500是一种小分子CGRP受体拮抗剂，目前正在美国接受监管审查，作为成人偏头痛的鼻内急性治疗药物。BHV-3500作为口服制剂，目前正处于预防偏头痛的II/III期临床评估阶段。此外，该化合物对正在对住院需要补充氧气的COVID-19患者进行II/III期临床试验，并在哮喘患者进行了I期临床试验。

氘代药物是指将药物分子中的部分氢原子替换为氘。由于氘在药物分子中形状和体积与氢接近，氘代药物一般会保留原来药物的生物活性和选择性。由于C-D键比C-H键更稳定，使得氘代药物在化学反应过程中，C-D键更不容易断裂，其半衰期会延长。自2000年以来，氘代策略便被广泛应用于药物的研究中。

发明内容

本发明提供了一种如式I所示化合物或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物，其结构如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆或R₇独立地选自氢或氘，

同时，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆或R₇至少有一个为氘。

在一些实施方案中，所述化合物由以下任一结构式表示：

本发明提供了一种如式I所示化合物或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物在制备CGRP受体拮抗剂中的用途。

本发明提供了一种I所示化合物或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物在制备药物中的用途，所述药物用于治疗和/或预防其中涉及CGRP受体活性的疾病。

在一些实施方案中，所述的涉及CGRP受体活性的疾病选自偏头痛、哮喘、急性呼吸综合征、COVID-19、慢性阻塞性肺病。

本发明提供了一种药物组合物，其含有如式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物，及药学上可接受的载体或辅料。

在所述的药物组合物中，所述的如式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物用量为治疗有效量。

本发明提供了一种药物组合物在制备CGRP受体拮抗剂中的用途。

本发明提供了一种药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于治疗和/或预防其中涉及CGRP受体活性的疾病。

在一些实施方案中，所述的涉及CGRP受体活性的疾病选自偏头痛、哮喘、急性呼吸综合征、COVID-19、慢性阻塞性肺病。

所述的药用辅料可为药物生产领域中广泛采用的那些辅料。辅料主要用于提供一个安全、稳定和功能性的药物组合物，还可以提供方法，使受试者接受给药后活性成分以所期望速率溶出，或促进受试者接受组合物给药后活性成分得到有效吸收。所述的药用辅料可以是惰性填充剂，或者提供某种功能，例如稳定该组合物的整体pH值或防止组合物活性成分的降解。所述的药用辅料可以包括下列辅料中的一种或多种：粘合剂、助悬剂、乳化剂、稀释剂、填充剂、成粒剂、胶粘剂、崩解剂、润滑剂、抗粘着剂、助流剂、润湿剂、胶凝剂、吸收延迟剂、溶解抑制剂、增强剂、吸附剂、缓冲剂、螯合剂、防腐剂、着色剂、矫味剂和甜味剂。

本发明的药物组合物可根据公开的内容使用本领域技术人员已知的任何方法来制备。例如，常规混合、溶解、造粒、乳化、磨细、包封、包埋或冻干工艺。

本发明所述的药物组合物可以任何形式给药，包括注射(静脉内)、粘膜、口服(固体和液体制剂)、吸入、眼部、直肠、局部或胃肠外(输注、注射、植入、皮下、静脉内、动脉内、肌内)给药。本发明的药物组合物还可以是控释或延迟释放剂型(例如脂质体或微球)。固体口服制剂的实例包括但不限于粉末、胶囊、囊片、软胶囊剂和片剂。口服或粘膜给药的液体制剂实例包括但不限于悬浮液、乳液、酏剂和溶液。局部用制剂的实例包括但不限于乳剂、凝胶剂、软膏剂、乳膏剂、贴剂、糊剂、泡沫剂、洗剂、滴剂或血清制剂。胃肠外给药的制剂实例包括但不限于注射用溶液、可以溶解或悬浮在药学上可接受载体中的干制剂、注射用悬浮液和注射用乳剂。所述的药物组合物的其它合适制剂的实例包括但不限于滴眼液和其他眼科制剂；气雾剂：如鼻腔喷雾剂或吸入剂；适于胃肠外给药的液体剂型；栓剂以及锭剂。

术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的盐，由本发明发现的具有特定取代基的化合物与相对无毒的酸或碱制备。当本发明的化合物中含有相对酸性的功能团时，可以通过在纯的溶液或合适的惰性溶剂中用足够量的碱与这类化合物的游离体形式接触的方式获得碱加成盐。药学上可接受的碱加成盐包括钠、钾、钙、铵、有机氨或镁盐或类似的盐。当本发明的化合物中含有相对碱性的官能团时，可以通过在纯的溶液或合适的惰性溶剂中用足够量的酸与这类化合物的游离体形式接触的方式获得酸加成盐。药学上可接受的酸加成盐的实例包括无机酸盐，所述无机酸包括例如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸(形成碳酸盐或碳酸氢盐)、磷酸(形成磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、硫酸(形成硫酸盐或硫酸氢盐)、氢碘酸、亚磷酸等；以及有机酸盐，所述有机酸包括如乙酸、丙酸、异丁酸、马来酸、丙二酸、苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、反丁烯二酸、乳酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、酒石酸和甲磺酸等类似的酸；有机酸盐还包括氨基酸(如精氨酸等)的盐，以及如葡糖醛酸等有机酸的盐。本发明的某些特定的化合物含有碱性和酸性的官能团，从而可以被转换成任一碱或酸加成盐。优选地，以常规方式使盐与碱或酸接触，再分离母体化合物，由此再生化合物的游离体形式。化合物的游离体形式与其各种盐的形式的不同之处在于某些物理性质，例如在极性溶剂中的溶解度不同。

本发明的“药学上可接受的盐”可由含有酸根或碱基的母体化合物通过常规化学方法合成。一般情况下，这样的盐的制备方法是：在水或有机溶剂或两者的混合物中，经由游离酸或碱形式的这些化合物与化学计量的适当的碱或酸反应来制备。一般地，优选醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈等非水介质。

术语“异构体”是指具有相同化学式而有不同的原子排列的化合物。

术语“代谢产物”是指式I所示化合物或其盐通过体内代谢产生的药学活性产物。这种产物可以从例如所给药的化合物的氧化、还原、水解、酰胺化、脱酰胺、酯化、脱酯、葡糖醛酸化、酶促裂解等产生。因此，本发明包括本发明的化合物的代谢产物，包括使本发明的化合物与哺乳动物接触足够得到其代谢产物的一段时间的方法而产生的化合物。

代谢产物的鉴定典型地通过制备本发明化合物的放射性标记的同位素、将其以可检测的剂量(例如，大于约0.5mg/kg)非肠道给予动物，例如大鼠、小鼠、豚鼠、猴、或人，允许充分的时间以发生代谢(典型地约30秒到30小时)和从尿、血液或其它生物样本分离其转化产物。这些产物容易分离，因为它们是被标记的(其它通过利用能够结合存在于代谢物中的抗原表位的抗体分离)。以常规的方式确定代谢物结构，例如，通过MS，LC/MS或NMR分析。通常，代谢物的分析是以与本领域技术人员公知的常规药物代谢研究相同的方法进行的。只要代谢物产物不是以其它方式在体内不能被发现，否则它们可用于本发明化合物的治疗剂量给药的检定测定法。本发明的化合物可以在一个或多个构成该化合物的原子上包含非天然比例的原子同位素。例如，可用放射性同位素标记化合物，比如氚(³H)，碘-125(¹²⁵I)或C-14(¹⁴C)。本发明的化合物的所有同位素组成的变换，无论放射性与否，都包括在本发明的范围之内。

除了盐的形式，本发明所提供的化合物还存在前药形式。本文所描述的化合物的前药容易地在生理条件下发生化学变化从而转化成本发明的化合物。可在体内转化以提供生物活性物质(即式I所示化合物)的任何化合物是在本发明的范围和主旨内的前药。例如，含有羧基的化合物可形成生理上可水解的酯，其通过在体内水解以得到式I所示化合物本身而充当前药。所述前药优选口服给药，这是因为水解在许多情况下主要在消化酶的影响下发生。当酯本身具有活性或水解发生在血液中时，可使用肠胃外给药。

本发明的积极进步效果在于：

(1)本发明化合物对CGRP具有很好的抑制活性。

(2)本发明化合物的口服生物利用度得到显著改善，支持口服给药。

(3)本发明化合物对偏头痛、哮喘、急性呼吸综合征、COVID-19和慢性阻塞性肺病具有良好的治疗作用。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

实施例1：化合物I-1的合成

步骤一：化合物2的合成

向化合物1(110mg,0.47mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(15mL)溶液中加入氢氧化钾(105.5mg,1.88mmol)和碘单质(239mg,0.94mmol)，室温反应3小时，TLC监测反应完全，加入亚硫酸钠饱和溶液淬灭反应，水相用乙酸乙酯(10mL×2)萃取，水(20mL×2)洗，饱和食盐(20mL)水洗无水硫酸钠干燥，浓缩柱层析分离纯化制得碘代化合物2(51mg，46％)。MS(ESI,m/z):360(M⁺+1).

步骤二：化合物3的合成

向化合物2(129mg,0.36mmol)的氘代醋酸溶液(8mL)中加入醋酸钠(97.9mg,0.72mmol)，2小时滴完，室温反应24小时，TLC检测反应完全，减压浓缩，柱层析分离纯化制得化合物3(51mg,60％)。MS(ESI,m/z):235(M⁺+1).

步骤三：化合物4的合成

将原料6(274mg,1.2mmol)溶于无水THF(10mL)中，0℃下，向上述溶液中加入CDI(243mg，1.5mmol)和TEA(0.21mL，1.5mmol)，然后转移至室温，搅拌反应1h。旋掉THF，乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩。将残留物溶于无水DMF中，向上述溶液中加入化合物3(,1mmol)和TEA(0.28mL，2mmol)，室温下搅拌反应3h。待反应完全，加水淬灭反应，乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩，柱层析分离纯化制得化合物4(415mg,85％)。MS(ESI,m/z):489(M⁺+1).

步骤四：化合物5的合成

将原料4(400mg，0.82mmol)溶于甲醇(5mL)中，向上述溶液中加入氢氧化钠水溶液(2mL，1.64mmol)，升高温度至45℃，反应3h。待反应完全，转移至0℃，稀盐酸调pH至酸性，抽滤，真空干燥制得化合物5，直接投入下一步反应。

步骤四：化合物I-1的合成

将化合物5(47.4mg，0.1mmol)溶于DMF(2mL)中，向溶液中加入化合物7(20mg，0.11mmol)、EDCI(33mg，0.17mmol)、HOBT(18mg，0.13mmol)和TEA(42μL，0.3mmol)，室温下搅拌反应3h。加入水淬灭反应，乙酸乙酯萃取(5mL×3)，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤浓缩制得化合物I-1(57mg，89％)。¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δ7.67–7.61(m,1H),7.50(d,J＝2.2Hz,1H),7.40(ddd,J＝7.7,7.0,1.8Hz,1H),7.38–7.28(m,2H),7.15–7.11(m,1H),7.08(d,J＝2.0Hz,1H),7.00(d,J＝9.3Hz,1H),4.61(dt,J＝9.3,7.8Hz,1H),3.91–3.75(m,4H),3.47(ddd,J＝6.0,4.8,1.4Hz,4H),3.03(dd,J＝14.0,7.8Hz,1H),2.97–2.86(m,3H),2.81–2.68(m,4H),2.56(s,4H),2.39–2.21(m,6H),2.12–1.95(m,4H),1.81–1.66(m,6H).MS(ESI,m/z):640(M⁺+1).

实施例2：化合物I-2的合成

¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δ7.67–7.61(m,1H),7.60(s,1H),7.50(d,J＝2.2Hz,1H),7.40(ddd,J＝7.7,7.0,1.8Hz,1H),7.38–7.28(m,2H),7.15–7.11(m,1H),7.08(d,J＝2.0Hz,1H),7.00(d,J＝9.3Hz,1H),4.61(dt,J＝9.3,7.8Hz,1H),3.91–3.75(m,4H),3.47(ddd,J＝6.0,4.8,1.4Hz,4H),3.03(dd,J＝14.0,7.8Hz,1H),2.97–2.86(m,3H),2.81–2.68(m,4H),2.56(s,4H),2.39–2.21(m,3H),2.12–1.95(m,4H),1.81–1.66(m,6H).MS(ESI,m/z):641(M⁺+1).

实施例3：化合物I-3的合成

步骤一：化合物8的合成

合成方法如实施例1中的步骤三。

步骤二：化合物9的合成

合成方法如实施例1中的步骤四。

步骤三：化合物10的合成

合成方法如实施例1中的步骤五。

步骤四：化合物11的合成

将化合物10(200mg，0.28mmol)溶于乙酸乙酯(5mL)中，向上述溶液中加入乙酸乙酯/HCl溶液(0.56mL)，室温下搅拌反应4h。待反应完成后，抽滤，收集滤饼，真空干燥制得化合物11。

步骤五：化合物I-3的合成

将化合物11(100mg，0.16mmol)溶于丙酮(5mL)中，向上述溶液中加入碘甲烷(0.24mmol)和碳酸钾(33mg，0.24mmol)，室温下搅拌反应，反应完成后，抽滤，减压浓缩，柱层析分离纯化制得化合物I-3。¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δ7.67–7.61(m,1H),7.60(s,1H),7.50(d,J＝2.2Hz,1H),7.40(ddd,J＝7.7,7.0,1.8Hz,1H),7.38–7.28(m,2H),7.15–7.11(m,1H),7.08(d,J＝2.0Hz,1H),7.00(d,J＝9.3Hz,1H),4.61(dt,J＝9.3,7.8Hz,1H),3.91–3.75(m,1H),3.47(ddd,J＝6.0,4.8,1.4Hz,4H),3.03(dd,J＝14.0,7.8Hz,1H),2.97–2.86(m,3H),2.81–2.68(m,4H),2.56(s,4H),2.39–2.21(m,6H),2.12–1.95(m,4H),1.81–1.66(m,6H).MS(ESI,m/z):642(M⁺+1).

实施例4：化合物I-4的合成

合成方法如实施例1和3，只需更换相应的原料即可。¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δ7.67–7.61(m,1H),7.50(d,J＝2.2Hz,1H),7.40(ddd,J＝7.7,7.0,1.8Hz,1H),7.38–7.28(m,2H),7.15–7.11(m,1H),7.08(d,J＝2.0Hz,1H),7.00(d,J＝9.3Hz,1H),4.61(dt,J＝9.3,7.8Hz,1H),3.91–3.75(m,1H),3.47(ddd,J＝6.0,4.8,1.4Hz,4H),3.03(dd,J＝14.0,7.8Hz,1H),2.97–2.86(m,3H),2.81–2.68(m,4H),2.56(s,4H),2.39–2.21(m,6H),2.12–1.95(m,4H),1.81–1.66(m,6H).MS(ESI,m/z):643(M⁺+1).

实施例5：CGRP受体竞争性结合检测

人类神经母细胞瘤SK-N-MC细胞因其内源性表达与克隆的人类CGRP受体具有一致序列的CGRP受体，因此与CGRP受体的竞争性结合试验在此细胞中进行。使用放射性配体测定待测化合物与放射性元素标记的[¹²⁵I]CGRP竞争性结合CGRP受体的能力。具体操作方法参照WO2011/123232公开的实验方法。

表1待测化合物对CGRP受体的结合能力

化合物名称	(Ki pM)
		I-1	8.5
I-2	8.6
		I-3	8.7
I-4	8.9
		BHV-3500	26.2

如表1所示，化合物I-1～I-4以浓度依赖性方式抑制[¹²⁵I]CGRP与SK-N-MC细胞膜中CGRP受体的结合，且抑制活性明显优于阳性对照BHV-3500。

实施例6：cAMP测定

CGRP受体复合物与Gs种类的G蛋白偶联。CGRP与此复合物的结合导致通过腺苷酸环化酶的Gs依赖性活化而产生cAMP。以SK-NMC细胞中CGRP介导的cAMP的生成量作为检测指标，化合物对CGRP受体的功能性拮抗作用通过检测其对cAMP的生成量的抑制程度来进行检测。具体实验方法参照WO2011/123232公开的实验方法。

表2待测化合物对CGRP受体介导的cAMP生成的抑制活性

如表2所示，化合物I-1～I-4以剂量依赖的方式在所附着的整个SK-N-MC细胞中抑制CGRP刺激的cAMP产生，所观察到的约100％抑制表明该化合物对CGRP受体具有完全拮抗作用。并且，化合物I-1～I-4对cAMP生成的抑制作用优于阳性对照。

实施例7：待测化合物药代动力学性质检测

选用雄性BABL/c小鼠，口服(10mg/kg)或静脉注射(2mg/kg)给药，于给药后5min，15min，30min，1h，2h，4h，8h，10h，24h，从眼底静脉丛连续取血置于含有肝素的EP管中，离心、取上层血浆进行LC-MS/MS分析，根据测试所得的血药浓度-时间数据，采用WinNonlin软件计算药代动力学参数，计算口服生物利用度。

研究结果表明，BHV-3500在小鼠中的口服生物利用度极低，仅为2.5％，无法口服给药，目前只能通过鼻内给药；而化合物I-1口服生物利用度提高至15％，可以口服给药，也可以通过鼻内给药，具有更灵活的给药方式，可以为更多的病人提供更好的选择。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种如式I所示化合物，或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物，其结构如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆或R₇独立地选自氢或氘，

同时，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆或R₇至少有一个为氘。

2.根据权利要求1所述的如式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物，其特征在于，其中所述化合物由以下任一结构式表示：

3.一种药物组合物，其特征在于，所述药物组合物含有治疗有效量的如权利要求1-2所述的如式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物，及药学上可接受的载体或辅料。

4.一种如权利要求1-2所述的如式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物、或如权利要求3所述的药物组合物在制备CGRP受体拮抗剂中的用途。

5.一种如权利要求1-2所述的如式I所示化合物、或其药学上可接受的盐、异构体、代谢产物、前药、溶剂合物或水合物、或如权利要求3所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于治疗和/或预防其中涉及CGRP受体活性的疾病。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述的涉及CGRP受体活性的疾病选自偏头痛、哮喘、急性呼吸综合征、COVID-19、慢性阻塞性肺病。