TWI714231B

TWI714231B - 2,6-二胺基吡啶化合物

Info

Publication number: TWI714231B
Application number: TW108130153A
Authority: TW
Inventors: 堤摩西巴瑞特杜蘭
Original assignee: 美商美國禮來大藥廠
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2020-12-21
Also published as: MX2021002472A; CA3111725A1; CA3111725C; CN112601525A; JP6813720B1; KR20210034082A; PH12021550449A1; BR112021001881A2; IL280598B2; EP3846809B1; PE20211595A1; ES2971802T3; MA53547A; AU2019334877A1; US20200071331A1; SG11202101687TA; CL2021000528A1; KR102365535B1; IL280598B1; UA124917C2

Abstract

本發明提供一種式I之化合物：

Description

2,6-二胺基吡啶化合物

本發明係關於新穎己酮糖激酶(ketohexokinase，KHK)抑制劑化合物、包含該等化合物之醫藥組合物及該等化合物用於治療某些代謝病狀之用途，該等代謝病狀諸如2型糖尿病(T2DM)、心臟衰竭、糖尿病性腎病及非酒精性脂肪變性肝炎(NASH)。

代謝症候群通常被定義為反映營養過剩及久坐生活方式之病狀群集且其表現包括T2DM、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、肥胖、血脂異常、心臟衰竭及腎病。

T2DM之特徵在於由在目標器官中之胰臟β-細胞功能障礙及胰島素抗性引起之相對胰島素缺乏。該T2DM在患有糖尿病之患者中占超過90%且導致微血管及大血管併發症，該等併發症對患者造成深遠的心理及生理痛苦，同時給健康照護系統(health-care systems)帶來巨大負擔(Davies, M.J.等人；Lancet , 389, 2239-2251, 2017)。

心臟衰竭係由結構性或功能性心臟異常引起的症候群，該等異常導致心內壓升高或在休息或壓力期間心臟輸出降低。心臟衰竭為全世界發病率及死亡率之主要且漸增的原因(Teerlink, J.R.等人；Lancet , 390, 1981-1995, 2017)。

糖尿病性腎病在幾乎一半患有T2DM之患者中出現，且為全世界慢性腎病之主要原因。與糖尿病相關之代謝變化導致腎小球超微過濾、進行性白蛋白尿、腎小球濾過率下降及最終晚期腎病(Alicic, R.Z.等人；Clin . J . Am . Soc . Nephrol . ,12: 2032-2045, 2017)。

NAFLD表示一系列可導致進行性NASH、纖維化及最終肝細胞癌及肝臟衰竭之肝病。據估計在後續20年中，NAFLD將成為肝相關之發病率及死亡率的主要原因以及肝臟移植之先兆(Bertot, L.C.等人；Int . J . Mol . Sci . , 17(5), 774, 2016)。

KHK，亦稱為果糖激酶，為參與果糖代謝之速率限制酶。其催化果糖磷酸化形成果糖-1-磷酸酯(F1P)，導致細胞ATP含量伴隨耗盡。與葡萄糖相比，果糖代謝缺乏反饋抑制且其觸發與例如脂肪生成、葡糖新生及氧化磷酸化有關之下游中間產物的積累(Hannou, S.A.等人；J . Clin . Invest . , 128(2), 544-555, 2018)。此具有與多種嚴重代謝失調相關之負面代謝結果。

KHK存在於兩種交替剪接之同功異型物中，該兩種交替剪接之同功異型物由具有不同外顯子3之KHK-C及KHK-A組成。KHK-C主要在肝、腎臟及腸中表現，而KHK-A更為廣泛存在。缺乏該兩種同功異型物之小鼠被充分保護以防產生果糖誘導之代謝症候群。然而，該等不良代謝效應僅在缺乏KHK-A之小鼠體內加劇(Ishimoto T等人；Proc . Natl . Acad . Sci . USA , 109(11), 4320-4325, 2012)。

若干流行病學及實驗研究已報導，增加果糖消耗量及更加精確地增加果糖代謝可在代謝症候群發展中起重要作用，尤其在T2DM(Softic等人；J . Clin . Invest . , 127(11), 4059-4074, 2017)、心臟衰竭(Mirtschink, P.等人；Eur . Heart J . , 39, 2497-2505, 2018)、糖尿病性腎病(Cirillo, P.等人；J . Am . Soc . Nephrol . , 20, 545-553, 2009)及NAFLD/NASH(Vos, M.B.等人；Hepatology , 57, 2525-2531, 2013)之發展中起重要作用。KHK之靶向抑制有望限制果糖代謝且為多種代謝失調提供有效的治療選擇。

US 2017/0183328 A1揭示經取代之3-氮雜雙環[3.1.0]己烷作為KHK抑制劑。

需要用於代謝症候群及相關適應症之替代治療，該等適應症包括T2DM、心臟衰竭、糖尿病性腎病及NASH。特定言之，需要具有KHK抑制活性之化合物以提供用於此等疾病之治療選擇。此外，還需要具有對於人體內之治療使用至關重要之特性(諸如口服生物可用性及足以支持每日給藥之半衰期或有限的藥物-藥物相互作用曲線)的強效KHK抑制劑。

因此，本發明提供一種式I之化合物：

式I 其中n為1或2；或其醫藥學上可接受之鹽。

式I包括其所有個別對映異構體及非對映異構體，以及對映異構體之混合物及外消旋體。

在一特定實施例中，本發明之化合物為下式之化合物：

或其醫藥學上可接受之鹽。

在一個實施例中，n為1。在此實施例中，本發明之化合物為下式之化合物：

或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，本發明之化合物為下式之化合物：

或其醫藥學上可接受之鹽。

在另一實施例中，n為2。在此實施例中，本發明之化合物為下式之化合物：

或其醫藥學上可接受之鹽。在另一較佳實施例中，本發明之化合物為下式之化合物：

或其醫藥學上可接受之鹽。在此實施例中，本發明之化合物為2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一個實施例中，本發明亦提供一種治療需要此類治療之患者之T2DM的方法，包含向該患者投與有效量之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，該方法包含投與2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一個實施例中，本發明亦提供一種治療需要此類治療之患者之心臟衰竭的方法，該方法包含向該患者投與有效量之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，該方法包含投與2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一實施例中，本發明亦提供一種治療需要此類治療之患者之糖尿病性腎病的方法，包含向該患者投與有效量之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，該方法包含投與2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一實施例中，本發明亦提供一種治療需要此類治療之患者之NASH的方法，包含向該患者投與有效量之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，該方法包含投與2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一個實施例中，本發明亦提供一種治療需要此類治療之患者之慢性腎病的方法，包含向該患者投與有效量之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，該方法包含投與2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一實施例中，本發明進一步提供一種治療需要此類治療之患者之疾病的方法，該疾病係選自由以下組成之群：代謝症候群、NAFLD、肥胖、糖尿病併發症(例如糖尿病性視網膜病變)、心血管疾病、冠狀動脈疾病及血脂異常，該方法包含向該患者投與有效量之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一較佳實施例中，該方法包含投與2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

此外，在一個實施例中，本發明提供一種用於療法之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一個特定實施例中，本發明提供一種用於治療T2DM之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一個特定實施例中，本發明提供一種用於治療心臟衰竭之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一個特定實施例中，本發明提供一種用於治療糖尿病性腎病之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一個特定實施例中，本發明提供一種用於治療NASH之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一個特定實施例中，本發明亦提供一種用於治療慢性腎病之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽。在一個實施例中，本發明亦提供一種用於治療如下疾病之式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽：代謝症候群、NAFLD、肥胖、糖尿病併發症(例如糖尿病性視網膜病變)、心血管疾病、冠狀動脈疾病或血脂異常。在一個較佳實施例中，上述治療用途中之式I之化合物為2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

此外，在一個實施例中，本發明提供一種式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造用以治療T2DM之藥物。在一個實施例中，本發明提供一種式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造用以治療心臟衰竭之藥物。在一個實施例中，本發明提供一種式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造用以治療糖尿病性腎病之藥物。在一個實施例中，本發明提供一種式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造用以治療NASH之藥物。在一個實施例中，本發明提供一種式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造用以治療慢性腎病之藥物。在一個實施例中，本發明亦提供一種式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽的用途，其用於製造用以治療代謝症候群、NAFLD、肥胖、糖尿病併發症(例如糖尿病性視網膜病變)、心血管疾病、冠狀動脈疾病或血脂異常之藥物。在較佳實施例中，式I之化合物為2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸或其醫藥學上可接受之鹽。

在一個實施例中，本發明進一步提供一種醫藥組合物，其包含式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽以及一或多種醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。在一個實施例中，本發明進一步提供一種製備醫藥組合物之方法，其包含將式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽與一或多種醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑混合。

本申請案依據35 U.S.C. §119(e)主張2018年9月4日申請之美國臨時申請案序號62/726,520之權益；其揭示內容以引用之方式併入本文中。

如本文所用，術語「治療(treating)」或「用以治療(to treat)」包括限制、減緩、終止或逆轉現有症狀或病症之進程或嚴重程度。

如本文所用，術語「患者」指哺乳動物。較佳地，該患者為人類。

如本文所用，術語「有效量」指式I之化合物或其醫藥學上可接受之鹽在診斷或治療下對患者進行單次或多次劑量投與後向患者提供所需作用的量或劑量。

有效量可由熟習此項技術者藉由使用已知技術及藉由觀測在類似情況下獲得之結果來確定。在確定用於患者之有效量時，考慮多種因素，包括但不限於：患者之物種；其體型、年齡及一般健康狀況；所涉及之特定疾病或病症；疾病或失調之涉及程度或嚴重程度；個別患者之反應；所投與之特定化合物；投與模式；所投與之製劑之生物可用性特徵；所選擇之給藥方案；伴隨藥物之使用；及其他相關情況。本發明之化合物以每天落入約0.1至約15 mg/kg體重範圍內之劑量生效。

本發明之化合物被調配為醫藥組合物，其藉由使該化合物生物可用之任何途徑投與。較佳地，此類組合物用於口服。此等醫藥組合物及其製備方法為此項技術中所熟知(參見諸如Remington, J. P., 「Remington : The Science and Practice of Pharmacy 」, L.V. Allen編,第22版, Pharmaceutical Press, 2012)。

式I之化合物及其醫藥學上可接受之鹽尤其適用於本發明之治療方法，其中某些組態為較佳的。本發明之以下化合物的清單描述此類組態。應理解，此等優選項適用於本發明之化合物以及治療方法、治療使用及醫藥組合物。

本發明之化合物包括：

式Ia

式Ib 及其醫藥學上可接受之鹽。本發明之其他化合物包括：

式IIa

式IIb 及其醫藥學上可接受之鹽。本發明之其他化合物包括：

式IIIa'

式IIIa''

式IIIb'

式IIIb'' 及其醫藥學上可接受之鹽。

儘管本發明涵蓋所有個別對映異構體及非對映異構體以及其混合物，包括外消旋體，但式Ia、式IIa及式IIIa''之化合物及其醫藥學上可接受之鹽尤佳。

個別對映異構體可藉由一般技術者在合成本發明之化合物的任何適宜點分離或解析，其藉由諸如選擇性結晶技術、對掌性層析法(參見例如J.Jacques等人，「Enantiomers , Racemates , and Resolutions 」, John Wiley and Sons, Inc., 1981,及 E.L.Eliel and S.H.Wilen, 「Stereochemistry of Organic Compounds 」, Wiley-Interscience, 1994)、或超臨界流體層析法(SFC)(參見例如T.A.Berger；「Supercritical Fluid Chromatography Primer 」, Agilent Technologies, 2015年7月)之方法進行。

本發明化合物之醫藥學上可接受之鹽可例如藉由在此項技術中熟知之標準條件下使適當中性形式之本發明化合物與適當醫藥學上可接受之酸或鹼在適合溶劑中反應形成(參見例如Bastin, R.J等人；Org . Process . Res . Dev . , 4, 427-435, 2000及Berge, S.M.等人；J . Pharm . Sci . , 66, 1-19, 1977)。

本發明之化合物或其鹽可藉由一般技術者已知的多種程序製備，其中一些該等程序在以下流程、製備及實例中加以說明。流程中各步驟之產物可藉由此項技術中熟知之習知方法回收，該等方法包括萃取、蒸發、沈澱、層析、過濾、研磨及結晶。在以下流程中，除非另外指明，否則所有取代基均如先前所定義。一般技術者易於獲得試劑及起始物質。在不限制本發明之範疇的情況下，提供以下流程、製備及實例以進一步說明本發明。另外，一般技術者應瞭解，式I之化合物可藉由使用具有相應的所需立體化學組態之起始物質或中間物來製備，該起始物質或中間物可由熟習此項技術者製備。

某些縮寫定義如下：「ABT」指1-胺基苯并三唑；「ACN」指乙腈；「BSA」指牛血清白蛋白；「CAS#」指化學摘要註冊號(Chemical Abstracts Registry number)；「DCM」指氯化甲烷或二氯甲烷；「DIPEA」指二異丙基乙胺；「DMEM」指達爾伯克改良之伊格爾培養基(Dulbecco's Modified Eagle's medium)；「DMSO」指二甲基亞碸；「ELSD」指蒸發光散射偵測器(Evaporative light scattering detector)；「ES/MS」指電噴霧質譜法(Electrospray Mass Spectrometry)；「EtOAc」指乙酸乙酯；「EtOH」指乙醇或乙基醇)；「FBS」指胎牛血清；「h」指小時(hour / hours)；「HPLC」指高效液相層析法；「Me」指甲基；「MeOH」指甲醇；「MTBE」指甲基-第三丁基醚；「min」指分鐘(minute / minutes)；「m/z」指質荷比；「PBS」指磷酸鹽緩衝鹽水；「Ph」指苯基；「RBF」指圓底燒瓶；「RT」指室溫；「SCX」指選擇性陽離子交換；「SFC」指超臨界流體層析法(Supercritical Fluid Chromatography)；「THF」指四氫呋喃。流程1

流程1描繪式I之化合物的一般製備。在步驟1中，使3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶(1)與環胺(2)在鹼(諸如NaHCO₃ 或DIPEA)存在下在EtOH或MeOH中反應，得到胺基吡啶(3)。可替代地，此步驟之反應溶劑可為DCM。在步驟2中，在高溫下且在鹼(諸如NaHCO₃ 或DIPEA)存在下，使化合物3與2-甲基氮雜環丁烷(4)於EtOH或MeOH中反應，得到二胺基吡啶(5)。可替代地，此步驟之反應溶劑可為THF。在步驟3中，在高溫下使用鹼(諸如NaOH或LiOH)於MeOH或THT中水解酯部分，得到式Ia之化合物。可替代地，此步驟可在微波反應器中使用相同試劑進行。製備及實例

以下製備及實例進一步說明本發明且表示本發明之化合物的典型合成。試劑及起始物質為易於獲得的或可易於由一般技術者合成。應理解，該等製備及實例係藉由說明而非限制性方式給出，且一般技術者可進行各種修改。

在AGILENT^® HP1100液相層析系統上進行LC-ES/MS。電噴質譜分析量測(在正及/或負模式中獲得)係在接合至HPLC(其可具有或可不具有ELSD)之質量選擇性偵測器(Mass Selective Detector)四極質譜儀上進行。LC-MS條件(低pH)：管柱：PHENOMENEX^® GEMINI^® NX C18 2.0 × 50 mm 3.0 μm, 110 Å；梯度：1.5 min內5-95% B，接著0.5 min 95% B；管柱溫度：50 ℃ +/-10 ℃；流動速率：1.2 mL/min；1 μL注射體積；溶劑A：含0.1% HCOOH之去離子水；溶劑B：含0.1%甲酸之ACN；波長200-400 nm及212-216 nm。若該HPLC配備有ELSD，則設定為45℃蒸發器溫度、40℃噴霧器溫度及1.6 SLM氣體流動速率。替代性LC-MS條件(高pH)：管柱：Waters xBridge® C18 column 2.1×50 mm，3.5 μm；梯度：1.5 min內5-95% B，隨後0.50 min 95%B；管柱溫度：50 ℃ +/-10 ℃；流動速率：1.2 mL/min；1 μL注射體積；溶劑A：10 mM pH 9 NH₄ HCO₃ ；溶劑B：ACN；波長：200-400 nm及212-216nm；若有ELSD：45℃蒸發器溫度、40℃噴霧器溫度及1.60 SLM氣體流動速率。製備 1 (2S)-1-二苯甲基-2-甲基-氮雜環丁烷[(1R,4S)-7,7-二甲基-2-側氧基-降冰片烷-1-基]甲磺酸鹽

在2000 mL 3頸RBF上加裝加料漏斗、氮氣入口及溫度計配接器。用氮氣吹掃容器且添加(3R)-丁烷-1,3-二醇(25 g，277.4 mmol)、DIPEA(127 ml，731 mmol)及ACN(556 ml)。冷卻至-30℃。歷經3 h逐滴添加三氟甲磺酸酐(101 mL，601 mmol)，以使得內部溫度維持在-35℃與-30℃之間。添加完成後，在-35℃至-30℃下攪拌10分鐘。歷經5分鐘逐滴添加三氟甲磺酸酐(1.9 mL，11 mmol)，以使得內部溫度維持在-35℃與-30℃之間。添加完成後，在-35℃至-30℃下攪拌10分鐘。歷經15分鐘逐滴添加DIPEA(127 mL，731 mmol)，以使得內部溫度維持在-35℃與-30℃之間。添加完成後，在-35℃至-30℃下攪拌10分鐘。在氮氣下，在另一個燒瓶中，將胺基二苯基甲烷(48.0 mL，270 mmol)溶解於ACN(49 mL，935 mmol)中且將所得溶液轉移至加料漏斗中。歷經40分鐘將該胺溶液逐滴添加至冷的三氟甲磺酸鹽中，以使得內部溫度維持在-20℃至-35℃之間。添加完成後，在-35℃至-30℃下攪拌30分鐘。將反應物轉移至水浴中且使其歷經30分鐘緩慢升溫。移除水浴且使反應物經30分鐘升溫至室溫。將容器轉移至加熱套中且將反應物升溫至45℃持續30分鐘，隨後冷卻至室溫。將所得混合物倒入1200 mL水中且用甲苯(400 mL ×3)萃取。合併萃取物，用水、飽和NaCl水溶液洗滌，經無水Na₂ SO₄ 乾燥，過濾且於旋轉式蒸發器上濃縮。該物質在真空下乾燥一夜。將殘餘物溶解於DCM(400 mL)中。在燒結漏斗上準備二氧化矽墊且用1:1庚烷/EtOAc使其平衡。將產物溶液裝載至二氧化矽墊上且用1600 mL 1:1庚烷/EtOAc洗滌。濃縮濾液，得到紅色油狀物。將該油狀物溶解於MeOH(250 mL)中且將該燒瓶置放於水浴(約10℃)中。分批添加L(-)-樟腦磺酸(61.6 g，265 mmol)，將內部溫度保持在低於20℃。攪拌所得混合物15分鐘且隨後在旋轉式蒸發器上濃縮，得到棕色發泡物。在真空泵上乾燥該發泡物2小時。將該發泡物溶解於130 mL DCM中。將加料漏斗附接至該燒瓶。使用漏斗將1100 mL EtOAc緩慢添加至攪拌溶液中。將所得混合物轉移至4000 mL燒杯且敞開至大氣中攪拌隔夜。在冰浴中冷卻該燒杯10 min。藉由用少量冰冷的EtOAc真空過濾洗滌在燒結漏斗中收集沈澱物。在玻璃料上乾燥固體2小時。將所得白色固體溶解於最少量之DCM中，轉移至2000 mL燒杯且隨後用EtOAc緩慢稀釋直至澄清溶液開始變混濁。在敞開至大氣中的同時攪拌該懸浮液4小時。使用燒結漏斗藉由真空過濾收集固體且在玻璃料上乾燥隔夜，得到呈白色固體狀之標題化合物(111.8 g，238.06 mmol，86%產率)。¹ H NMR (400 MHz, d6-DMSO): 10.54-10.47 (m, 1H), 7.61 (d, J= 7.3 Hz, 5H), 7.47-7.37 (m, 7H), 5.85 (d, J= 10.3 Hz, 1H), 4.68-4.61 (m, 1H), 3.91-3.83 (m, 2H), 3.37 (s, 8H), 2.99 (d, J= 14.6 Hz, 1H), 2.77-2.68 (m, 1H), 2.51-2.44 (m, 4H), 2.30-2.16 (m, 2H), 1.91-1.81 (m, 2H), 1.42-1.28 (m, 3H), 1.08 (s, 3H), 1.01 (d, J= 6.6 Hz, 3H), 0.77 (s, 4H); ＞98% ee [HPLC: Chiralcel OJ (10 cm × 4.6 mm, 5 μm), 5 mL/min, 40℃ 等度 10% EtOH (0.2%ⁱ PrNH₂ )/CO₂ ]。製備 2 [(1R,4S)-7,7-二甲基-2-側氧基-降冰片烷-1-基]甲磺酸(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-鎓鹽

向2250 mL帕爾(Parr)容器中添加20 wt% Pd(OH)₂ /碳(6.62 g)。用氮氣吹掃瓶子且添加250 mL MeOH。向所得懸浮液中緩慢添加溶解於250 mL MeOH中之(2S)-1-二苯甲基-2-甲基-氮雜環丁烷 [(1R,4S)-7,7-二甲基-2-側氧基-降冰片烷-1-基]甲磺酸鹽(111 g，236 mmol)。密封容器。用氮氣吹掃，隨後用氫氣吹掃且加壓至60 PSI。在室溫下在帕爾震盪設備(Parr Shaker apparatus)中劇烈震盪該反應容器15 h。用氮氣吹掃該容器且接著在用MeOH洗滌時經由矽藻土墊過濾反應混合物。濃縮該濾液，得到白色固體且在真空下乾燥。將該固體懸浮於780 mL 1:1 MTBE/EtOAc中且加熱該混合物至65℃持續20小時，隨後冷卻至室溫且攪拌隔夜。藉由過濾收集固體。使固體懸浮於380 mL MTBE中且在室溫下攪拌24小時。藉由過濾收集白色固體，得到標題化合物(41.5 g，136.78 mmol，58%產率)。¹ H NMR (400 MHz, d6-DMSO): 8.68-8.55 (m, 1H), 4.51-4.42 (m, 1H), 3.91-3.75 (m, 1H), 3.36 (s, 3H), 2.91 (d, J= 14.6 Hz, 1H), 2.69-2.61 (m, 1H), 2.52-2.46 (m, 2H), 2.28-2.22 (m, 1H), 2.17-2.10 (m, 1H), 1.96 (t, J= 4.5 Hz, 1H), 1.89-1.79 (m, 1H), 1.43 (d, J= 6.7 Hz, 2H), 1.36-1.26 (m, 1H), 1.05 (s, 2H), 0.75 (s, 2H)。製備 3 2-[(3R)-1-[6-氯-5-氰基-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸甲酯

向RBF中添加3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶(123 mmol，29.6 g)及EtOH(230 mL)。將混合物冷卻至0℃。添加NaHCO₃ (368 mmol，31 g)，隨後添加(R)-吡咯啶-3-乙酸甲酯鹽酸鹽(23 g，123 mmol)之EtOH(230 mL)溶液。使所得混合物升溫至室溫隔夜。在旋轉式蒸發器上蒸發該反應混合物至乾燥。添加水(200 mL)且用MTBE(2×200 mL)萃取。合併萃取物且蒸發至乾燥。使用己烷/MTBE(梯度自20至70%)藉由矽膠層析純化，得到呈白色固體狀之標題化合物(34.7 g，99.89 mmol，81%產率)。ES/MS (m/z): 348.0, 350.0 [M+H]⁺ 。

製備 4 2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸甲酯

向RBF中添加2-[(3R)-1-[6-氯-5-氰基-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸甲酯(25.5 g，73.3 mmol)、[(1R,4S)-7,7-二甲基-2-側氧基-降冰片烷-1-基]甲磺酸(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-鎓鹽(88.0 mmol，26.7 g)、MeOH(255 mL)、及NaHCO₃ (220 mmol，18.5g)。在65℃下攪拌混合物16小時。添加[(1R,4S)-7,7-二甲基-2-側氧基-降冰片烷-1-基]甲磺酸(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-鎓鹽(22.0 mmol，6.68 g)及NaHCO₃ (147 mmol，12.3 g)且繼續攪拌32小時。在旋轉式蒸發器上移除溶劑。向殘餘物中添加水(300 mL)且用MTBE(2× 200 mL)萃取。合併萃取物且經無水MgSO₄ 乾燥，經由矽膠過濾，且濃縮至乾燥，得到呈白色固體狀之標題化合物(28.0 g，73.2 mmol，99%產率)。ES/MS (m/z): 383.2 [M+H]⁺ 。製備 5 2-[1-[6-氯-5-氰基-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]氮雜環丁烷-3-基]乙酸甲酯

向3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶(500 mg，2.03 mmol)之 EtOH(15 mL)溶液中添加NaHCO₃ (0.549 g，6.51 mmol)及2-(氮雜環丁烷-3-基)乙酸甲酯三氟乙酸鹽(0.494 g，2.03 mmol)。在室溫下攪拌混合物16小時。用飽和NaCl水溶液(30 mL)稀釋反應混合物。用EtOAc(20 mL x 3)萃取。合併萃取物且用飽和NaCl水溶液(30 mL)洗滌，經無水Na₂ SO₄ 乾燥，過濾且濃縮。藉由用含EtOAc之石油醚(梯度0-30%)溶離之矽膠管柱層析來純化殘餘物，得到呈白色固體狀之標題化合物(470 mg，1.41 mmol，66%產率)。ES/MS (m/z) = 333.9 [M+H]⁺ 。製備 6 2-[1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]氮雜環丁烷-3-基]乙酸甲酯

向2-[1-[6-氯-5-氰基-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]氮雜環丁烷-3-基]乙酸甲酯(200 mg，0.569 mmol)之EtOH(6 mL)溶液中添加NaHCO₃ (0.173 g，2.05 mmol)及[(1R,4S)-7,7-二甲基-2-側氧基-降冰片烷-1-基]甲磺酸(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-鎓鹽(0.194 g，0.626 mmol)。將混合物加熱至80℃持續16小時。用水(50 mL)稀釋且用EtOAc(40 mL × 3)萃取。合併萃取物且用飽和NaCl水溶液(50 mL)洗滌，經無水Na₂ SO₄ 乾燥過濾且濃縮。藉由矽膠管柱層析(0%-10%，含EtOAc之石油醚)來純化殘餘物，得到呈白色固體狀之標題化合物(176 mg，0.46 mmol，77%產率)。ES/MS (m/z): 383.1 [M+H]⁺ 。實例 1 2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸

向RBF中添加2-[(3R)-1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]吡咯啶-3-基]乙酸甲酯(26.5 g，69.3 mmol)、MeOH(265 mL)及2 M NaOH水溶液(416 mmol，208 mL)。在60℃下攪拌該混合物3小時。冷卻至室溫且在旋轉式蒸發器上移除MeOH。用濃HCl水溶液使水相酸化至pH 3-4。用EtOAc(400 mL)萃取。用水(200 mL)洗滌有機層，經無水MgSO₄ 乾燥，過濾，且濃縮至乾燥，得到呈白色發泡物狀之標題化合物(22.5 g，61.11 mmol，88%產率)。ES/MS (m/z): 369.2 [M+H]⁺ 。實例 2 2-[1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]氮雜環丁烷-3-基]乙酸

向2-[1-[5-氰基-6-[(2S)-2-甲基氮雜環丁烷-1-基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶基]氮雜環丁烷-3-基]乙酸酯(176 mg，0.478 mmol)於 THF(5.00 mL)及水(1.00 mL)中之混合物中添加LiOH(0.04 g，0.955 mmol)。在室溫下攪拌所得混合物2小時。用EtOAc(4 mL)稀釋且用EtOAc(2 mL ×3)萃取水層。合併有機萃取物且用飽和NaCl水溶液(3 mL ×2)洗滌，經無水Na₂ SO₄ 乾燥，過濾，濃縮，得到呈白色固體狀之標題化合物(128 mg，0.36 mmol，78%產率)。ES/MS (m/z) 354.9 [M+H]⁺ 。

分析 對人類 KHK - C 及人類 KHK - A 之 KHK 酶活性分析

化合物之固有效能可使用一種量測F1P之產生的酶分析來量測。在DMSO中製備化合物且在10點濃度曲線中測試，以在96孔板中產生在20 µM至1.02 nM範圍內之化合物之3倍連續稀釋液。在分析緩衝液[50 mM 4-(2-羥基乙基)哌嗪-1-乙磺酸(HEPES)、10 mM氯化鉀、100 mM氯化鎂、2 mM參(2-羧基乙基)膦(TCEP)、0.01% 正辛基葡糖苷]中製備酶，且與化合物一起在室溫下培育15 min。在含有果糖(250 μM用於KHK-C分析及1.25 mM用於KHK-A分析)及ATP(150 μM用於兩種同功異型物)之受質濃度的100 μL體積中進行反應；在室溫下進一步培育20分鐘。隨後藉由添加終止緩衝液來中止反應；該緩衝液由0.2%甲酸與1 μg/ml¹³ C₆ -果糖-6-磷酸酯(¹³ C₆ -F6P)內標組成。將培養板儲存於-20℃中直至RapidFire MS分析。定量F1P之RapidFire MS分析：

將具有三個HPLC四級泵之Agilent 300 RapidFire自動化萃取系統(Agilent, Santa Clara, CA)耦接至配備有電噴霧電離(ESI)界面源之Agilent 6495三重四極質譜儀(Agilent Technologies, Santa Clara, CA)。RapidFire Mass Spec系統配備有可再用RapidFire C18(C型)之固相萃取(SPE)筒(G9205A)。

用於樣品裝載及洗滌之溶劑A為使用乙酸而達到pH 5.0之6 mM辛胺(Acros Organics 129495000)。用於樣品溶離之溶劑B為含有0.1%甲酸的ACN中之20%水。藉由在真空下直接自多孔板抽吸10 μL樣品至收集環上來依次分析樣品。將10 μL樣品裝載至C18筒上，且使用溶劑A以1.25 mL/min之流動速率洗滌5000 ms。隨後使用溶劑B以1.25 mL/min之流動速率將保留之分析物溶離至質譜儀維持5000 ms。系統使用溶劑A以1.25 mL/min之流動速率再平衡2000 ms。

三重四極質譜儀配備有ESI源，且在負模式[M-H]-中使用所選擇之反應監測(SRM)來監測分析物。在m / z 259.02/96.9下監測F1P，且在m / z 264.99/97下監測¹³ C₆ -果糖-6-磷酸酯。使用¹³ C₆ -果糖-6-磷酸酯作為內標計算F1P之面積比值。

基本上如上文所描述來測試實例1及2之化合物：表 1

實例編號	hKHK-C IC₅₀ (nM)	hKHK-A IC₅₀ (nM)
1	9	19
2	27	37

此等結果展現實例1及實例2之化合物抑制KHK-C與KHK-A兩者之酶活性。KHK 細胞活性分析

可使用細胞分析量測藉由細胞KHK抑制果糖轉化為F1P的效能。將HepG2細胞塗於96孔細胞培養板上之生長培養基[達爾伯克改良之伊格爾培養基(DMEM)高葡萄糖、10%熱滅活胎牛血清(HI FBS)、1×青黴素/鏈黴素]中且允許其在37℃培育箱中附著隔夜。洗滌生長培養基且用由以下組成之分析培養基替換：Gibco OptiMEM 1 Reduced Serum Medium、0.1%酪蛋白、8.33 mM D-果糖-¹³ C₆ 及介於100 μM至0.0051 μM範圍內之化合物濃縮物(10點濃度曲線)。培養板在37℃下培育3小時，其後自細胞孔中抽吸分析培養基。隨後向細胞中添加由80%甲醇、2 mM乙酸銨及50 ng/mL果糖-6-磷酸酯-¹³ C₆ 組成之終止溶液。將培養板儲存於-20℃中直至RapidFire MS分析(上文所述)。

基本上如上文所描述來測試實例1及2之化合物：表 2

實例編號	HepG2 IC₅₀
1	127
2	316

此等結果展現實例1及2之化合物抑制果糖代謝為F1P。

用於藥物動力學分析之液相層析聯合質譜分析(LC-MS/MS)法：藉由添加含有內標之180 μL MeOH:ACN(1:1, v/v)及25 µL (嚙齒動物樣品)或50 µL(非嚙齒動物樣品)血漿，使用蛋白質沈澱法來提取樣品。接著用MeOH:水(1:1, v/v)來稀釋樣品，得到標準曲線範圍內之濃縮物。使用配備有TurboIonSpray介面且以正離子模式操作之Sciex API 4000三重四極質譜儀(Applied Biosystems/MDS; Foster City, CA)藉由LC-MS/MS來分析稀釋樣品。使用Thermo Betasil C18 5 μm 20 × 2.1 mm Javelin管柱(嚙齒動物樣品)或Advantage ECHIELON C18 4 μm 20 mm × 2.1 mm ID管柱(非嚙齒動物樣品)以層析方式分離分析物。LC條件為水/1 M碳酸氫銨，(2000:10, v/v) (移動相A)及MeOH/1 M碳酸氫銨，(2000:10, v/v) (移動相B)。 小鼠體內之藥物動力學

使用FVB野生型小鼠及OATP1A/1B基因剔除小鼠(Taconic #10707) (空腹; n=4/基因型)展現活體內藥物動力學特性及參與處理實例1之OATP1A/1B轉運體。實例1藉由媒劑中之單一靜脈內(IV; 1mg/kg; 1mL/kg 體積)劑量投與。在給藥後0、0.08、0.25、0.5、1、2、4、8、12及24小時自各動物採集血液。在給藥後24小時收集肝臟、脾臟及胰臟，稱重且灌注。實例1之血漿及組織濃度係藉由如上文所描述之LC-MS/MS方法測定。

在FVB小鼠體內，實例1之半衰期為5.43小時，平均清除率為6.91 mL/hr/kg，分佈體積為2.74 L/kg，平均肝臟未結合分配係數(K_puu )為67.5。在OATP1A/1B基因剔除小鼠體內，實例1之半衰期為9.36小時、平均清除率為1.34 mL/hr/kg、分佈體積為0.986 L/kg，平均肝臟未結合分配係數(K_puu )為24.2。此資料展示OATP在小鼠中參與實例1之肝攝取且此轉運體之彼參與會影響清除率。犬體內之藥物動力學

使用米格魯犬(Beagle Dogs)(進食，n=3-4)展現實例1之活體內藥物動力學特性。實例1藉由媒劑中之單一口服(PO；3 mg/kg；2 mL/kg體積)或靜脈內(IV；1 mg/kg；1 mL/kg體積)劑量投與。在給藥後0、0.03(僅IV組)、0.08(IV)、0.25、0.5、1、2、4、8、12、24、32(IV)、48(IV)及72(IV)小時自各動物採集血液。實例1之血漿濃度係藉由如上文所描述之LC-MS/MS方法測定。

對於PO劑量，實例1平均半衰期為6.9小時且生物可用性為約93%。對於IV劑量，實例1平均半衰期為7.4小時且平均清除率為2.52 mL/hr/kg，具有低分佈體積(1.33 L/kg)。此資料展示實例1在犬體內具有低總清除率、低體積分佈及高口服生物可用性。

使用膽管插管(BDC)米格魯犬（進食；n=3）展現活體內主要消除路徑之特徵。實例1藉由媒劑中之單一靜脈內(IV；1 mg/kg；1 mL/kg 體積)劑量投與。在給藥後0、0.033、0.083、0.25、0.5、1、2、4、8、12、24、32、48及72小時自各動物採集血液。在給藥後1、2、3、4、5、6、12、18、24、32、48及72小時自各動物收集膽汁。在給藥後12、24、48及72小時收集尿液且在給藥後24、48及72小時收集糞便。實例1之血漿、膽汁、尿液及糞便濃度係藉由如上文所描述之LC-MS/MS方法測定。

實例1之平均半衰期為2.9小時且平均清除率為4.69 mL/hr/kg，具有低分佈體積 (0.546 L/kg)。實例1之尿液含量為可忽略的且約10%之所投與之IV劑量在膽汁中回收。此資料展示實例1具有低腎及膽道消除。總體而言，膽管插管犬體內之消除半衰期為2.9小時比在完整犬體內所量測到之7.4小時的半衰期更快，表明腸肝再循環。食蟹獼猴體內之藥物動力學

使用食蟹獼猴展現實例1之活體內藥物動力學特性。化合物藉由媒劑中之單一口服(PO；10 mg/kg；5 mL/kg體積)劑量投與。在給藥後0、0.25、0.5、1、2、4、8、12、24、32、48及72小時自各動物採集血液。實例1之血漿濃度係藉由如上文所描述之LC-MS/MS方法測定。

實例1之平均半衰期為15.3小時。此資料展示實例1為口服生物可用的且在猴體內緩慢消除。人類肝細胞中之固有清除率 (-/+ ABT )

此方法意欲藉由肝細胞中之受質耗盡來識別活體外代謝清除。在ABT（一種pan-CYP450酶抑制劑）存在及不存在下培育用於評估CYP介導之代謝的作用。在37℃下解凍冷凍保存之人類肝細胞，在肝細胞維持培養基中進行離心且重組至每毫升1×10⁶ 個活細胞之密度。向預溫熱之96孔培養板之各孔中添加196 µL之肝細胞懸浮液。如下在具有及不具有ABT的情況下預培育細胞：對於ABT預培育，添加2 µL 100 mM ABT溶液(向對照樣品中添加2 µL不具有ABT之培養基)，且在37℃下在恆定振盪(約600 rpm)下培育培養板30分鐘。隨後，添加2 µL測試物品之30 µM儲備溶液且在0、15、30、60、120、240 min時採集20 µL等分試樣並藉由轉移至含有內標之ACN來淬滅。在4000 rpm下離心30 min之後，藉由LC-MS/MS測定上清液濃度。由隨時間推移殘留化合物%的斜率計算清除率。

ABT在人類肝細胞中以約12%抑制實例1之清除，表明CYP酶有限參與實例1之肝清除。OATP1B1 及 OATP1B3 之抑制

OATP1B1、OATP1B3及載體對照(VC)細胞在37℃5% CO₂ 濕潤氛圍中在補充有10% FBS、50 µg/mL慶大黴素及5 µg/mL殺稻瘟菌素之DMEM中生長。將細胞接種於24孔BioCoat 聚-D-離胺酸培養板中。在實驗之前，在經補充之DMEM中將該等細胞用5 mM丁酸鈉處理24小時。在實驗之前用預溫熱之PBS洗滌細胞培養物兩次。洗滌之後，將所有細胞類型在37℃下在200 µL緩衝液中、加上不同濃度之測試物之緩衝液中或與適當陽性對照抑制劑一起培育30分鐘。根據初始資料，測試自OATP1B1之0.025至12.5 µM及OATP1B3(標稱)之0.20至100 µM的濃度。在預培育開始時，移除50 µL緩衝液以藉由LC-MS/MS測定孔內測試物之濃度。在預培育期之後，移除緩衝液。實驗係藉由添加200 µL受質溶液(總計400 nM羅蘇伐他汀(rosuvastatin)，包括1.4 nM氚化羅蘇伐他汀)起始。在具有及不具有抑制劑的情況下進行培育。用於各細胞株之陽性對照抑制劑為50 µM利福黴素(rifamycin)SV。實驗在37℃下進行1分鐘，在此溫度下停止反應且對每一孔添加1000 mL冰冷PBS進行洗滌。隨後抽吸各孔且用冰冷PBS額外洗滌兩次。各孔中之細胞溶解於PBS(以體積計)中之400 µL 1% Triton X 100中。自培養板各孔中取出樣品以計數放射性，且藉由二喹啉甲酸方法測定各孔中之蛋白質濃度。藉由使用GraphPad Prism擬合資料來確定IC₅₀ 值。在擬合之前，將標稱濃度轉化為所量測到之濃度。

實例1對OATP1B1之抑制比OATP1B3更強，其中IC₅₀ 值分別為0.12及5.5 µM。

Claims

一種下式之化合物：
或其醫藥學上可接受之鹽，其中n為1或2。
如請求項1之化合物或其醫藥學上可接受之鹽，其中n為1。
如請求項2之化合物或其醫藥學上可接受之鹽，其中該化合物為：
如請求項1之化合物或其醫藥學上可接受之鹽，其中n為2。
如請求項4之化合物或其醫藥學上可接受之鹽，其中該化合物為：
如請求項5之化合物或其醫藥學上可接受之鹽，其中該化合物為：
一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造用以治療2型糖尿病之藥物。
一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造用以治療心臟衰竭之藥物。
一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造用以治療糖尿病性腎病之藥物。
一種如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽之用途，其用於製造用以治療非酒精性脂肪變性肝炎之藥物。
一種醫藥組合物，其包含如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽以及一或多種醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。
一種製備醫藥組合物之方法，其包括由如請求項1至6中任一項之化合物或其醫藥學上可接受之鹽與一或多種醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑混合。