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CN116496257A - 普那布林前药及其制备方法和应用 - Google Patents

普那布林前药及其制备方法和应用 Download PDF

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CN116496257A
CN116496257A CN202310026890.2A CN202310026890A CN116496257A CN 116496257 A CN116496257 A CN 116496257A CN 202310026890 A CN202310026890 A CN 202310026890A CN 116496257 A CN116496257 A CN 116496257A
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CN
China
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compound
unsubstituted
ring
preparation
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Application number
CN202310026890.2A
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English (en)
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曾燕群
朱绪成
周广林
牟霞
付海霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Shibeikang Biological Medicine Technology Co ltd
Original Assignee
Chengdu Shibeikang Biological Medicine Technology Co ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Shibeikang Biological Medicine Technology Co ltd filed Critical Chengdu Shibeikang Biological Medicine Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了结构如式I或式I’所示的普那布林前药及其制备方法和应用，属于药物化学技术领域，解决现有技术中普那布林溶解性不好，不能制备口服制剂，而注射剂又需加入大量增溶剂导致安全风险的问题。本发明的普那布林前药具有高于普那布林几万倍的溶解度、生物利用度和药效更强，完全满足临床用药注射液所需溶解度，无需加入助溶剂，提高了安全性、用量准确性；良好的溶解度也为本发明的普那布林前药制成口服制剂提供了可能性。

Description

普那布林前药及其制备方法和应用
本申请主张2022年1月25日申请的发明名称为“普那布林前药、其制备方法和应用”、专利号为CN202210083364.5的发明专利的优先权，特此以引用的方式明确并入本文中。
技术领域
本发明属于药物化学技术领域，具体涉及普那布林前药、其制备方法和应用。
背景技术
普那布林是一种微管蛋白结合剂，源自海洋曲霉菌的低分子环二肽phenylahistin或halimide的合成衍生物。它可以结合到微管蛋白的秋水仙碱结合点附近，具有良好的抗肿瘤活性，尤其是在非小细胞肺癌方面。但其溶解度差，口服生物利用度低。临床研究为注射用浓溶液，80 mg普那布林溶于20 ml 含有40% Solutol HS-15/60%丙二醇的溶液中，装入琥珀色小瓶，15℃~30℃避光储存。临床上为增加普那布林的溶解度，加入大量Solutol HS-15，与增溶剂联合注射，长久使用可能会产生意想不到的安全性问题或影响病人的生活质量，同时又为了提高普那布林的稳定性和溶解度，不使用水作为溶剂，而加入60%的丙二醇为溶剂，仅能开发成浓溶液。并且普那布林因水溶性低，导致其口服吸收极差，目前没有口服药物的报道。因此，提高普那布林的水溶性，不但可以解决注射剂大量使用增溶剂造成的长久给药的安全性风险，还为临床提供更方便、实用性更强、依从性更好的口服制剂的开发提供了可能。
发明内容
本发明的第一个目的在于，提供普那布林的前药，其具有良好的溶解性，解决现有技术中普那布林溶解性不好、稳定性极差，不能制备口服制剂，而注射剂又需加入大量增溶剂导致安全风险的问题。
本发明的第二个目的在于，提供该普那布林前药的制备方法。
本发明的第三个目的在于，提供该普那布林前药的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供的如式I或式I’所示的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐：
其中，
X选自C、N、O、S中的任意一种；
R1选自取代或未取代烷基、取代或未取代环烷基、取代或未取代杂环烷基、取代或未取代芳基、或取代或未取代杂芳基；
R2选自氢、取代或未取代烷基、或取代或未取代芳基；
或R1和R2连接起来形成取代或未取代的环。
本发明的部分实施方案中，X选自C、N；
或/和R1选自取代或未取代C1~C10烷基、取代或未取代C1~C12环烷基、或取代或未取代C1~C12杂环烷基；
或/和R2选自氢、取代或未取代C1~C10烷基；
优先地， R1、R2中的取代基至少含有一个杂原子；或优选地，上述环的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基或氨基。
本发明的部分实施方案中，X选自C、N；
或/和R1与R2连接起来形成有0~2个取代基取代的环，优选地，所述环选自哌啶环、哌嗪环、吗啉环、四氢吡咯环、或四氢呋喃环。
优先地，所述的取代基至少还含一个杂原子；或优选地，上述环的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基或氨基。
本发明的部分实施方案中，X选自O、S；
或/和R1选自取代或未取代烷基、取代或未取代环烷基、或取代或未取代杂环烷基；
或/和R2选自氢。
本发明的部分实施方案中，X选自O、S；
或/和R1选自取代或未取代C1~C10烷基、取代或未取代C1~C12环烷基、或取代或未取代C1~C12杂环烷基，优选地，R1中的取代基至少含有一个杂原子；或选地，上述R1的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基、氨基或含氧杂烷氧基；
R2选自不存在。
进一步优选地，上述X选自O；或/和R1选自0~2个取代基取代的环，优选地，上述环选自哌啶环、哌嗪环、吗啉环、四氢吡咯环、或四氢呋喃环；上述环的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基、氨基或含氧杂烷氧基。
进一步地，上述含氧杂烷氧基包括含氧原子1至5个的C3~C16烷氧基；优选2,5,8,11-四氧杂13烷氧基。
本发明的部分实施方案中，所述化合物包含下表所列化合物：
。
特别说明，若本发明中的化学命名和结构式冲突时，以编号所代表的化合物结构为准。
本发明的部分实施方案中，上述药学上可接受盐选自盐酸盐、硫酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、萘二磺酸盐、萘磺酸盐、三氟乙酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、草酸盐、苹果酸盐、枸椽酸盐、柠檬酸盐、葡糖醛酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、抗坏血酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、咖啡酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、异丁酸盐、丙二酸盐、苯甲酸盐、辛二酸盐、扁桃酸盐、半乳糖酸盐或氨基酸盐。
本发明提供的式I或式I’化合物化合物的制备方法：式I和式I’化合物包含路线一合成步骤：普那布林与取代的酰氯发生酰化反应，生成式I和式I’化合物；
或包含路线二合成步骤：
步骤1：起始物料e与起始物料f发生酰化反应，得到中间体g；
步骤2：中间体g与普那布林发生缩合反应生，生成式I和式I’化合物；
其中，路线一和路线二中的X、R1、R2的定义同上述任一项相应定义；或优选地，当X为O、S时，R2为不存在。
本发明的提供的式I或式I’化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐在制备用于预防、治疗与鸟嘌呤核苷酸交换因子或微管蛋白受体相关疾病的药物中的用途。
本发明的提供的式I或式I’化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐在制备预防、治疗肿瘤药物中的用途，优选为在制备预防、治疗非小细胞肺癌、胰腺癌、皮肤癌、白血病细胞、激素难治性前列腺癌和/或结直肠癌的药物中的用途。
本发明的提供的式I或式I’化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐在制备预防、治疗化疗骨髓抑制、中性粒细胞减少症、白细胞减少症的药物中用途，优选为在制备预防和治疗化疗诱导的中性粒细胞减少症、白细胞减少症的药物中的用途。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
由于普那布林的结构平面化，刚性太强，从而引起化合物水溶性低。本发明人创造性地发现，通过对该化合物哌嗪二酮结构的互变体开展酯类、碳酸酯类或氨基甲酸酯类结构的衍生化设计，特别是带有碱性氨基官能团的衍生化，不仅可减弱化合物的刚性，还可提高目标化合物的水溶性。
本发明人在研究中惊奇地发现，本发明酯类、碳酸酯类或氨基甲酸酯类化合物在药物可接受的pH范围的水溶性中，具有高于普那布林几千倍甚至几万倍的溶解度，完全满足临床用药注射液所需溶解度，无需加入助溶剂，避免了注射用普那布林浓溶液使用40%SolutolHS-15和60%丙二醇带来的长期安全性问题；且本发明的化合物水溶液12小时内稳定，改善了普拉布林及其不稳定问题，避免了在临床用药时，用5%葡萄糖稀释时，药物或普那布林析出造成用量不准、疗效不好及安全性问题。
本发明的普那布林前药，静脉注射给药后，在体内可有效持续的释放出活性药物成分普那布林，尤其化合物1a、3a、9和19代谢为普拉布林的AUC和Cmax均高于普拉布林对照，生物利用度更高。
本发明的普那布林前药具有良好的药效作用，可以显著减少抗肿瘤药物诱导的中性粒细胞减少症，疗效显著。
具体实施方式
以下将结合实施例和试验例对本发明作进一步的详细描述，本发明的实施例和试验例仅用于说明本发明的技术方案，并非对本发明的限制，凡依照本发明公开的内容所作的任何本领域的等同置换，均属于本发明的保护范围。
化合物的结构是核磁共振（1HNMR）或液质联用（LC~MS）来确定的。
液质联用仪（LC-MS）为安捷伦 G6120B（与液相A gilent1260配用）；核磁共振（1HNMR）位移（δ）以百万分之一（ppm）的单位给出，测定溶剂为DMSO-d 6 或CDCl3，内标为四甲基硅烷（TMS），化学位移是以10~6（ppm）作为单位给出。
本发明的术语“室温”是指温度为10～25℃。
对比例：(3Z，6Z)-3-苯亚甲基-6-((5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基)哌嗪-2，5-二酮)（普那布林）的制备
步骤1：（Z）-1-乙酰基-3-（（5-（叔丁基）-1H-咪唑-4基）亚甲基）哌嗪-2，5-二酮的制备
取69.2 g（349 mmol）N，N-二乙酰基哌嗪-2，5-二酮，26.6 g（175 mmol）5-（叔丁基）-1H-咪唑-4-甲醛，加入到500 mlDMF中，氩气置换，加入85.4 g（262 mmol）碳酸铯，氩气置换，室温避光反应过夜。次日，将反应液倒入至3L水中，搅拌15分钟，过滤，滤饼依次用200ml水、200 ml乙酸乙酯石油醚混合液（乙酸乙酯：石油醚=1:5）洗涤，真空干燥得24.3 g黄色固体，收率：47.8%，纯度：95.1%。
步骤2：(3Z，6Z)-3-苯亚甲基-6-((5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基)哌嗪-2，5-二酮)的制备
取23.5 g（81 mmol）（Z）-1-乙酰基-3-（（5-（叔丁基）-1H-咪唑-4基）亚甲基）哌嗪-2，5-二酮，17.2 g（162 mmol）苯甲醛，加入到250 mlDMF中，氩气置换，加入39.6 g（121.5mmol）碳酸铯，氩气置换，避光，慢慢升温至80℃搅拌反应6小时，TLC（DCM：MeOH=10:1）跟踪反应完成，冷却至室温，将反应液倒至1.5L水中，搅拌15分钟，过滤，滤饼依次用200 ml水，200 ml乙酸乙酯石油醚混合液（乙酸乙酯：石油醚=1:5），洗涤，真空干燥得27 g粗品，将粗品用2L乙酸乙酯和乙醇（体积比=1：1）溶解，过滤，滤除不溶物，蒸干滤液，加入150 ml乙酸乙酯，150 ml石油醚，室温打浆2小时，过滤，滤饼干燥得23.4 g黄色固体，收率：86.0%，纯度：98.7%。
MS m/z(ES)：337.2[M+1]。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δ1.45(s，9H)，7.00(s，1H)，7.02(s，1H)，7.30~7.50(m，5H)，7.59(s，1H)，8.11(s，1H)，9.60(s，1H)，12.40(s，1H)。
实施例1：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基[1，4’-联哌啶]-1’-甲酸酯（化合物1a）、(Z)-3-[(Z)-苯亚甲基]-6-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基[1，4’-联哌啶]-1’-甲酸酯（化合物1b）的制备
步骤1：
取3.0 g（8.92 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入30 mlDMAC溶解，加入4.8 g(22.61 mmol)磷酸钾，室温搅拌2小时，加入3.1 g（11.60 mmol）1-氯甲酰基-4-哌啶基哌啶盐酸盐，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品，粗品制备分离得到1.0 g（收率：21.1%，纯度：98.9%）化合物1a，以及68 mg（收率：1.44%，纯度：97.4%）化合物1b。
化合物1a：MS m/z(ES)：531.3[M+1]。
化合物1a：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.47(s，1H)，12.16(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.90(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.22(s，1H)，6.49(s，1H)，4.16~4.00(m，2H)，3.11~2.94(m，2H)，2.44~2.32(m，1H)，1.99~1.82(m，2H)，1.54~1.16(m，21H)。
化合物1b：MS m/z(ES)：531.3[M+1]。
化合物1b：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.41(s，1H)，12.10(s，1H)，8.05~8.04(d，2H)，7.90(s，1H)，7.45~7.35(m，3H)，7.21(s，1H)，6.15(s，1H)，4.15~4.00(m，2H)，3.10~2.93(m，2H)，2.44~2.31(m，1H)，2.00~1.83(m，2H)，1.54~1.15(m，21H)。
实施例2：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基吗啉-4-甲酸酯（化合物2a）、(Z)-3-[(Z)-苯亚甲基]-6-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基吗啉-4-甲酸酯（化合物2b）的制备
取1.0 g（2.97 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入10 mlDMAC溶解，加入0.79 g(7.45 mmol)碳酸钠，室温搅拌2小时，加入0.58 g（3.89 mmol）4-吗啉碳酰氯，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品，粗品制备分离得到200mg（收率：15.0%，纯度：98.2%）化合物2a以及10 mg（收率：0.75%，纯度：97.1%）化合物2b。
化合物2a：MS m/z(ES)：450.2[M+1]。
化合物2a：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.55(s，1H)，12.23(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.88(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.33(s，1H)，6.59(s，1H)，3.78~3.72(m，4H)，3.69~3.64(m，4H)，1.40(s，9H)。
化合物2b：MS m/z(ES)：450.2[M+1]。
化合物2b：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.55(s，1H)，12.23(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.88(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.31(s，1H)，6.38(s，1H)，3.75~3.70(m，4H)，3.65~3.61(m，4H)，1.40(s，9H)。
实施例3：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基4-甲基哌嗪-1-甲酸酯（化合物3a）、(Z)-3-[(Z)-苯亚甲基]-6-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基4-甲基哌嗪-1-甲酸酯（化合物3b）的制备
取1.0 g（2.97 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入10 mlDMAC溶解，加入1.03 g(7.43 mmol)碳酸钾，室温搅拌2小时，加入0.78 g（3.89 mmol）4-甲基哌嗪-1-甲酰氯盐酸盐，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品，粗品制备分离得到310 mg（收率：22.6%，纯度：99.1%）化合物3a以及15 mg（收率：1.09%，纯度：97.5%）化合物3b。
化合物3a：MS m/z(ES)：463.5[M+1]。
化合物3a：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ 12.45 (s, 1H), 12.16 (s, 1H), 8.06 ~8.05(d, 2H), 7.90 (s, 1H), 7.49 ~7.34 (m, 3H), 7.23 (s, 1H), 6.46(s, 1H),3.62 ~3.56 (m, 2H), 3.55~ 3.48 (m, 2H), 2.45~ 2.31 (m, 4H), 2.20 (s, 3H),1.39 (s, 9H).
化合物3b：MS m/z(ES)：463.5[M+1]。
化合物3b：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ 12.41(s, 1H), 12.05(s, 1H), 8.02 ~8.00 (d, 2H), 7.75(s, 1H), 7.49 ~ 7.30 (m, 3H), 7.15 (s, 1H), 6.32 (s, 1H),3.58 ~3.51 (m, 2H), 3.45~3.40 (m, 2H), 2.29~2.22 (m, 4H),2.13(s,3H) 1.40(s,9H)。
实施例4：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基(2-(二甲氨基)乙基)氨基甲酸酯（化合物4）的制备
步骤1：取1 g（11.34 mmol）N，N-二甲基乙二胺，加入10 ml二氯甲烷，1.8 g（22.76mmol）吡啶，搅拌均匀，滴入2.7 g（17.24 mmol）氯甲酸苯酯，室温反应2小时，加入DCM和水，萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到2.5 g油状物直接用于下一步。
步骤2：取1.0 g（2.97 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入10 mlDMAC溶解，加入0.54 g(3.91 mmol)碳酸钾，室温搅拌2小时，加入0.81 g（3.89 mmol）上步油状物，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品，粗品经柱层析分离得到225 mg（收率：16.8%，纯度：98.0%）化合物4。
MS m/z(ES)：451.3[M+1]。
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.49(s，1H)，12.15(s，1H)，8.04~8.02(d，2H)，7.71(s，1H)，7.48~7.28(m，3H)，7.11(s，1H)，6.82(m，1H)，6.02(s，1H)，3.50~3.33(m，2H)，2.49~2.42(m，2H)，2.25(s，6H)1.47(s，9H)。
实施例5：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基(2-(二甲氨基)-2-氧代乙基)氨基甲酸酯（化合物5）的制备
步骤1：取1 g（9.79 mmol）N，N-二甲基甘氨酰胺，加入10 ml二氯甲烷，1.6 g（20.23 mmol）吡啶，搅拌均匀，滴入2.3 g（14.69 mmol）氯甲酸苯酯，室温反应2小时，加入DCM和水，萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到2.2 g油状物直接用于下一步。
步骤2：取1.0 g（2.97 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入10 mlDMAC溶解，加入0.54 g(3.91 mmol)碳酸钾，室温搅拌2小时，加入0.86 g（3.87 mmol） 上步油状物，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品， 粗品经柱层析分离得到205 mg（收率：14.9%，纯度：99.0%）化合物5。
MS m/z(ES)：465.5[M+1]。
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.65(s，1H)，12.35(s，1H)，8.00~7.97(d，2H)，7.81(s，1H)，7.78(s，1H)，7.72(t，1H)，7.56~7.37(m，3H)，6.01(s，1H)，3.97~3.88(d，2H)，3.11(s，6H)1.47(s，9H)。
实施例6：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基(2-(二乙氨基)乙基)氨基甲酸酯(化合物6)的制备
步骤1：取1 g（8.61 mmol）N，N-二乙基乙二胺，加入10 ml二氯甲烷，1.4 g（17.70mmol）吡啶，搅拌均匀，滴入2.1 g（13.41 mmol）氯甲酸苯酯，室温反应2小时，加入DCM和水，萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到2.1 g油状物直接用于下一步。
步骤2：取1.0 g（2.97 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入10 mlDMAC溶解，加入0.54 g(3.91 mmol)碳酸钾，室温搅拌2小时，加入0.91 g（3.85 mmol） 上步油状物，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品， 粗品经柱层析分离得到290 mg（收率：20.4%，纯度：98.7%）化合物6。
MS m/z(ES)：479.5[M+1]。
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.69(s，1H)，12.34(s，1H)，7.94~7.92(d，2H)，7.81(s，1H)，7.41~7.27(m，3H)，7.25(s，1H)，6.59(m，1H)，5.99(s，1H)，3.45~3.31(m，2H)，2.53~2.47(m，2H)，2.33-2.27(m，4H)，1.47(s，9H)，1.12-1.09(m，6)。
实施例7：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基[2-(二甲氨基)-2-氧代乙基]碳酸酯（化合物7）的制备
步骤1：取100 mg（0.97 mmol）2-羟基-N，N-二甲基乙酰胺，加入2 ml二氯甲烷，154mg（1.95 mmol）吡啶，搅拌均匀，滴入228 mg（1.46 mmol）氯甲酸苯酯，室温反应5小时，加入DCM和水，萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到220 mg油状物直接用于下一步。
步骤2：取100 mg（0.297 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入2 mlDMAC溶解，加入54 mg(0.391 mmol)碳酸钾，室温搅拌2小时，加入87 mg（0.39 mmol）上一步油状物，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品， 粗品经柱层析分离得到15 mg（收率：10.9%，纯度：97.0%）化合物7。
MS m/z(ES)：466.4[M+1]。
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.69(s，1H)，12.39(s，1H)，8.04~8.02(d，2H)，7.85(s，1H)，7.82(s，1H)，7.50~7.38(m，3H)，6.00(s，1H)，4.99(s，2H)，3.01(s，6H)1.47(s，9H)。
实施例8：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基[2-(二甲氨基)乙基]碳酸酯（化合物8a）、(Z)-3-[(Z)-苯亚甲基]-6-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基[2-(二甲氨基)乙基]碳酸酯（化合物8b的制备
步骤1：取1 g（11.22 mmol）N，N-二甲基乙醇胺，加入10 ml二氯甲烷，1.8 g（22.76mmol）吡啶，搅拌均匀，滴入2.6 g（16.61 mmol）氯甲酸苯酯，室温反应4小时，加入DCM和水，萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到2.4 g油状物直接用于下一步。
步骤2：取1.0 g（2.97 mmol）(3Z，6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2，5-哌嗪二酮，加入10 mlDMAC溶解，加入0.54 g(3.91 mmol)碳酸钾，室温搅拌2小时，加入0.81 g（3.87 mmol）上一步油状物，室温反应15h。反应完成后，加入乙酸乙酯，过滤，滤液用水洗三次，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得粗品，粗品制备分离得到210 mg化合物8a（收率：15.7%，纯度：98.5%）和12 mg（收率：0.90%，纯度：97.0%）化合物8b。
化合物8a：MS m/z(ES)：452.2[M+1]。
化合物8a：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.47(s，1H)，12.15(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.85(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.19(s，1H)，6.51(s，1H)，4.32~4.15(m，2H)，3.39~3.28(m，2H)，3.01(s，6H)，1.45(s，9H)。
化合物8b：MS m/z(ES)：452.2[M+1]。
化合物8b： 1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.49(s，1H)，12.18(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.85(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.32~4.15(m，2H)，3.39~3.28(m，2H)，3.01(s，6H)，1.44(s，9H)。
实施例9：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基(2，5，8，11，14-五氧杂十六烷基)碳酸酯（化合物9）的制备
制备方法同实施例4的化合物4的制备方法，不同之处在于，将其中的N，N-二甲基乙二胺替换为等摩儿的2，5，8，11，14-五氧杂-16-十六烷醇，得到107 mg（收率：5.85%，纯度：98.8%）化合物9。
MS m/z(ES)：615.5[M+1]。
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.49(s，1H)，12.18(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.85(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.36~4.22(m，2H)，3.76~3.54(m，4H)，3.52-3.48(s，14H) ，3.38(s，3H)，1.42(s，9H)。
实施例10：(Z)-6-[(Z)-苯亚甲基]-3-[5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-亚甲基]-5-氧代-3，4，5，6-四氢吡嗪-2-基(5-甲基-2-氧代-1，3-二氧醇-4-基)甲基碳酸酯（化合物10）的制备
制备方法同实施例4的化合物4的制备方法，不同之处在于，将其中的N，N-二甲基乙二胺替换为等摩儿的4-(羟甲基)-5-甲基-[1，3]二氧杂环戊烯-2-酮，得到化合物118 mg(收率：8.08%，纯度：99.1%）化合物10。
MS m/z(ES)：493.2[M+1]。
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.65(s，1H)，12.11(s，1H)，7.92~7.90(d，2H)，7.85(s，1H)，7.41~7.37(m，3H)，7.30(s，1H)，6.00(s，1H)，5.02(s，2H)，2.88(s，3H)，1.49(s，9H)。
另外，本发明人还合成了以下化合物，如表2所示：
。
化合物11~21的核磁检测结果如下：
化合物11：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.48(s，1H)，12.16(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.85(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.56~4.45(m，2H)，3.76~3.54(m，2H)，2.72-2.66(m，4H)，1.42(s，9H)。
化合物12：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.48(s，1H)，12.16(s，1H)，8.04~8.03(d，2H)，7.85(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.56~4.45(m，2H)，3.76~3.54(m，2H)，2.72-2.66(m，4H)，1.42(s，9H)。
化合物13：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.43(s，1H)，12.08 (s，1H)，8.08~8.04(d，2H)，7.82(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，5.62(s，1H)，5.44(s，1H)，2.86-2.68(m，4H)，1.96-1.86(m，4H)，1.41(s，9H)。
化合物14：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.42(s，1H)，12.08 (s，1H)，8.08~8.02(d，2H)，7.88(s，2H)，7.80(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.36-4.28(m，4H)，1.96-1.82(m，8H)，1.41(s，9H)。
化合物15：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.40(s，1H)，12.08 (s，1H)，8.10~8.04(d，2H)，7.86(s，2H)，7.778(s，1H)，7.42~7.32(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.36-4.28(m，2H)，2.28-2.20(m，2H)，1.96-1.82(m，8H)，1.41(s，9H)。
化合物16：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.46(s，1H)，12.15(s，1H)，8.92(s，2H)，8.06~8.02(d，2H)，7.85(s，1H)，7.43~7.33(m，3H)，7.21(s，1H)，6.34(s，1H)，4.26~4.22(m，2H)，1.42(s，9H)。
化合物17：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.42(s，1H)，12.13(s，1H)，8.90(s，2H)，8.08~8.02(d，2H)，7.82(s，1H)，7.40~7.32(m，3H)，7.20(s，1H)，6.34(s，1H)，3.22~3.12(m，2H)，3.02~2.95(m，2H)，1.42(s，9H)。
化合物18：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.40(s，1H)，12.10(s，1H)，8.82(s，2H)，8.06~7.98(d，2H)，7.82(s，1H)，7.40~7.32(m，3H)，7.20(s，1H)，6.34(s，1H)，3.22~3.12(m，4H)，3.02~2.95(m，2H)，1.42(s，9H)。
化合物19：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.40(s，1H)，12.13(s，1H)，8.08~8.02(d，2H)，7.82(s，1H)，7.40~7.32(m，3H)，7.20(s，1H)，6.32(s，1H)，4.05~3.95(m，4H)，3.52(s，2H)，3.03~2.95(m，4H)，1.42(s，9H)。
化合物20：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.41(s，1H)，12.12(s，1H)，8.08~8.02(d，2H)，7.82(s，1H)，7.40~7.32(m，3H)，7.20(s，1H)，6.32(s，1H)，4.05~3.85(m，4H)，2.96~2.85(m，1H)，2.31~2.12(m，2H)，1.42(s，9H)。
化合物21：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.45(s，1H)，12.11(s，1H)，8.08~8.02(d，2H)，7.82(s，1H)，7.40~7.32(m，3H)，7.20(s，1H)，6.32(s，1H)，5.38(m，1H)，3.06~2.96(m，4H)，1.96~1.82(m，4H)，2.31 (s，3H)，1.41(s，9H)。
试验例1：溶解度实验
准确称量实施例化合物和对比例化合物，于25~30℃条件下，结合正常注射剂可接受范围，用纯化水配制pH5.0值的磷酸盐缓冲液（将无水磷酸氢二钠溶液加磷酸调节pH值至5.0），取5 ml，再分别加入各化合物200 mg，测得溶解度数据见下表。
结果表明，本发明制备的化合物1a、1b、4、6、8a、8b，在pH5.0值的磷酸盐缓冲液的溶解度极大的提高，相比游离碱普那布林，至少提高了20000倍，化合物3a、9、13、19、21相比于普拉布林溶解度也至少提高2500倍，均远远满足注射剂4 mg/ ml浓溶液的溶解度需求，无需加入助溶剂。此外，良好的溶解度也为开发口服制剂提供了可能。
试验例2：对环磷酰胺诱导的小鼠骨髓抑制的治疗作用研究
⒈受试药物
对比例化合物和实施例化合物1a、1b、3a、4、6、8a、8b、9、13、19、21。
⒉试验动物
ICR 小鼠，雄性，体重 18~20 g，112只。
⒊试验方法
（1）给药剂量
对比例化合物普那布林的给药剂量设置为8.0mg/kg，各实施例化合物的给药剂量按普那布林等摩尔折算。
（2）供试品的配制方法
注射用异环磷酰胺溶液配制方法：称量适量注射用异环磷酰胺加入到生理盐水，涡旋助溶，制成 10 mg/mL 的注射用异环磷酰胺溶液。
阳性对照溶液配制方法：称取适量普那布林对比例化合物，加入到40%HS-15/60%丙二醇的溶媒中（普那布林/溶媒=4mg:1ml），超声振荡5min（充分溶解）后，用5%葡糖糖注射液稀释至目标浓度，超声振荡2min，充分混匀即可。
实施例化合物溶液配制方法：称取适量实施例化合物，加入适量DMSO充分溶解后，再加入生理盐水，配制至目标浓度，超声振荡5min，充分混匀即可。
（3）分组给药及操作方法
选用健康ICR雄性小鼠，共112只，随机分成14个组，每组8只，全雄。造模前禁食12h、自由饮水，首次注射定义为D1，实验D1除空白组外，其余组小鼠腹腔注射注射用异环磷酰胺（100 mg/kg），连续3天，每天一次，建立小鼠中性粒细胞减少症模型。空白组给予相应体积的0.9%氯化钠注射液，连续给药3天。
实验D1~D3给予注射用异环磷酰胺后大约 1 小时，对比例化合物组、化合物1a组、化合物1b组、化合物3a组、化合物4组、化合物6组、化合物8a组、化合物8b组、化合物9组、化合物13组、化合物19组、化合物21组分别通过尾静脉注射给予相关药物3天，每天一次；空白组和模型组给予等体积生理盐水。实验D4~D8， 各药物组分别继续尾静脉注射给予相关药物，每天一次；空白组和模型组给予等体积生理盐水。
各组小鼠分别于最后一次给药半小时后，眼眶取血，并用EDTA-K2抗凝管（1ml）收集，检测血常规，进行中性粒细胞计数。
⒋试验结果
分别计算检测指标的平均值并进行统计学分析，结果见下表：
说明：**（表示相较于空白组P＜0.01）；△（表示相较于模型组具有P＜0.01）。
上表结果显示，模型组相较于空白组中性粒细胞减少，且有统计学差异（P＜0.01）。对比例化合物普那布林和本发明各实施例化合物的中性粒细胞均有回升，且相较于空白组和模型组差异显著（P＜0.01），且本发明实施例化合物1a、1b、3a、4、6、8a、8b、9、13、19、21中性粒细胞数均高于对比例普拉布林组，证明本发明实施例化合物具有显著减少抗肿瘤药物诱导的中性粒细胞减少症作用，尤其实施例化合物1a、3a、9和19的效果更显著，预期药效更强。
试验例3：体内药代研究
⒈受试药物
对比例化合物和实施例化合物1a、3a、9、19。
⒉试验动物
SD大鼠，雄性，等级为SPF，24只。
⒊给药与样品采集
大鼠给药前禁食12 h，饮水自由。对比例化合物剂量为5.0 mg/kg，各实施例化合物剂量以对比例化合物剂量为准进行等摩尔换算。
给药前采集空白血，给药后按预定时间点采血：0.083 h，0.25 h，0.5 h, 1 h, 2h, 4 h, 6 h, 8 h, 24 h，采血约0.5mL，置EDTA-K2管中，离心分离血浆，并置于-80℃保存。
⒋样品处理
标准曲线样品处理：制备一系列含不同浓度对比例化合物的工作液。取20 μL的工作液，加入100 μL空白血浆样品，涡旋混合，再加入300 μL含40 ng/mL 普奈诺尔内标的乙腈溶液，涡旋混合，于4℃、14000g离心半小时，取上清液进行LC-MS/MS检测。
大鼠血浆样品处理：取20 μL乙腈，加入100 μL血浆样品，涡旋混合，再加入9.580μL含40 ng/mL 普奈诺尔内标的乙腈溶液，涡旋混合，于4℃、14,000g离心半小时，取上清液进行检测。
⒌药物代谢动力学分析
根据药物的血浆浓度数据，采用DAS 2.0软件进行计算药物代谢动力学参数，提供AUC0-t、AUC0-∞、Cmax、Tmax、和t1/2等参数。
⒍试验结果
各化合物的大鼠血液中代谢物普那布林的药代动力学参数见下表，结果显示：本发明各实施例化合物的普拉布林AUC和Cmax均高于对比例化合物，而Tmax、和t1/2相当，证明本发明实施例化合物的体内药代更好，具有更高的生物利用度。
试验例4：溶液稳定性研究
⒈试验药物
对比例化合物和实施例化合物1a、3a、9、19。
⒉试验方法
分别取各化合物适量置于不同棕色试管，分别加入5%葡萄糖水溶液稀释溶解制备成药物浓度为4 mg/ ml的各药物溶液，室温下放置12小时。分别于0h、2h、4h、8h、12h取样进行LC-MS/MS检测各药物浓度，考察各药物溶液的稳定性。
⒊试验结果
各药物溶液的稳定性结果见下表：
结果显示：对比例化合物在2小时的含量减低至60%，8小时降至不足50%，证明对比例化合物极其不稳定；而本发明实施例化合物药物浓度降低不超0.5%，证明本发明实施例化合物稳定性得到显著提高，尤其实施例化合物1a、3a和19的药物浓度降低不超0.05%，稳定性更高。
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种如式I或式I’所示的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐：
其中，
X选自C、N、O、S中的任意一种；
R1选自取代或未取代烷基、取代或未取代环烷基、取代或未取代杂环烷基、取代或未取代芳基、或取代或未取代杂芳基；
R2选自不存在、氢、取代或未取代烷基、或取代或未取代芳基；
或R1和R2连接起来形成取代或未取代的环。
2.根据权利要求1所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐，其特征在于，X选自C、N；
或/和R1选自取代或未取代C1~C10烷基、取代或未取代C1~C12环烷基、或取代或未取代C1~C12杂环烷基；
或/和R2选自氢、或取代或未取代C1~C10烷基；
优先地，R1、R2中的取代基至少含有一个杂原子；进一步优选地，所述环的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基或氨基。
3.根据权利要求1所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐，其特征在于，
X选自C、N；
或/和R1与R2连接起来形成有0~2个取代基取代的环，优选地，所述环选自哌啶环、哌嗪环、吗啉环、四氢吡咯环、或四氢呋喃环；
优先地，所述的取代基至少还含一个杂原子；进一步优选地，所述环的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基或氨基。
4.根据权利要求1所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐，其特征在于，
X选自O、S；
或/和R1选自取代或未取代烷基、取代或未取代环烷基、或取代或未取代杂环烷基；
R2选自不存在。
5.根据权利要求1所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐，其特征在于，
X选自O、S；或/和R1选自取代或未取代C1~C10烷基、取代或未取代C1~C12环烷基、或取代或未取代C1~C12杂环烷基，优选地，R1中的取代基至少含有一个杂原子，进一步优选地，所述R1的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基、氨基或含氧杂烷氧基；R2选自不存在；
进一步优选地，所述X选自O；或/和R1选自0~2个取代基取代的环，优选地，所述环选自哌啶环、哌嗪环、吗啉环、四氢吡咯环、或四氢呋喃环；所述环的取代基包含哌啶环基、吗啉环基、2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-1基、C1~C6烷基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、N,N-二甲氨基羰基、氨基或含氧杂烷氧基。
6.根据权利要求1所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐，其特征在于，所述化合物选自：
。
7.根据权利要求1所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐所述药学上可接受的盐，其特征在于，所述药学上可接受盐选自盐酸盐、硫酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、萘二磺酸盐、萘磺酸盐、三氟乙酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、草酸盐、苹果酸盐、枸椽酸盐、柠檬酸盐、葡糖醛酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、抗坏血酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、咖啡酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、异丁酸盐、丙二酸盐、苯甲酸盐、辛二酸盐、扁桃酸盐、半乳糖酸盐或氨基酸盐。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的化合物的制备方法，其特征在于，
式I和式I’化合物包含路线一合成步骤：
普那布林与取代的酰氯发生酰化反应，生成式I和式I’化合物；
或包含路线二合成步骤：
步骤1：起始物料e与起始物料f发生酰化反应，得到中间体g；
步骤2：中间体g与普那布林发生缩合反应生，生成式I和式I’化合物；
其中，所述路线一和路线二中的X、R1、R2的定义同权利要求1~7的相应定义。
9.根据权利要求1~7任意一项所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐在制备用于预防、治疗与鸟嘌呤核苷酸交换因子或微管蛋白受体相关疾病的药物中的用途。
10.根据权利要求1~7任意一项所述的化合物、其立体异构体、氮氧化合物、水合物、溶剂化合物、或药学上可接受的盐在制备预防、治疗肿瘤的药物中的用途；优选为在制备预防、治疗非小细胞肺癌、胰腺癌、皮肤癌、白血病细胞、激素难治性前列腺癌和/或结直肠癌的药物中的用途；进一步优选为在制备预防、治疗化疗骨髓抑制、中性粒细胞减少症、白细胞减少症的药物中用途；具体优选为在制备预防和治疗化疗诱导的中性粒细胞减少症、白细胞减少症的药物中的用途。
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