專利名稱：用于免疫蛋白酶體抑制的化合物的制作方法
用于免疫蛋白酶體抑制的化合物優(yōu)先權(quán)的要求
本申請要求2010年3月I日提交的美國臨時(shí)申請序號61/309，366 (通過參考結(jié)合于本文)的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
在真核細(xì)胞中，主要通過其中靶向破壞的蛋白質(zhì)連接至76個(gè)氨基酸多肽泛素的泛素(ubiquitin)通路介導(dǎo)蛋白質(zhì)降解。一旦作為目標(biāo)，則泛素化的蛋白質(zhì)起26S蛋白酶體(一種多催化的蛋白酶，通過其三個(gè)主要的蛋白水解活性的作用使蛋白質(zhì)裂解為短肽)的底物的作用。雖然具有在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率中的一般功能，蛋白酶體-介導(dǎo)的降解在許多過程，諸如主要I類組織相容性復(fù)合體(MHC)呈遞、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞存活率、抗原加工、NF-K B活化和前-炎癥信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)中也起關(guān)鍵作用?！?br> 20S蛋白酶體是700 kDa圓柱形多催化的蛋白酶復(fù)合體，由分為α-和β-型的、排列成4個(gè)堆積的七聚物環(huán)的28個(gè)亞單位組成。在酵母和其他真核細(xì)胞中，7個(gè)不同的α亞單位形成外環(huán)而7個(gè)不同的β亞單位組成內(nèi)環(huán)。α亞單位起著19S (ΡΑ700)和IlS(ΡΑ28)調(diào)節(jié)復(fù)合體的結(jié)合位點(diǎn)的作用，以及起著由兩個(gè)β亞單位環(huán)形成的內(nèi)在蛋白水解室的物理屏障的作用。從而，在體內(nèi)，相信蛋白酶體作為26S粒子(“26S蛋白酶體”)存在。在體實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示，蛋白酶體的20S形式的抑制可易于關(guān)聯(lián)26S蛋白酶體的抑制。在粒子形成過程中β亞單位的氨基-末端前序列的裂解暴露用作催化親核體的氨基-末端蘇氨酸殘基。所述亞單位負(fù)責(zé)在蛋白酶體中的催化的活性，如此擁有氨基末端親核殘基，且這些亞單位屬于N-末端親核體(Ntn)水解酶家族(此處親核N-末端殘基是，例如Cys、Ser、Thr和其他親核部分)。該家族包括，例如，青霉素G?；D(zhuǎn)移酶(PGA)、青霉素V酰基轉(zhuǎn)移酶(PVA)、谷氨酰胺PRPP酰氨基轉(zhuǎn)移酶(GAT)和細(xì)菌糖基天冬酰胺酶。除了廣泛表達(dá)的β亞單位之外，高等脊椎動(dòng)物也加工三種分別替代它們的正常的副本β 5、β I和β 2的干擾素-Y -可誘導(dǎo)的β亞單位(LMP7、LMP2和MECL1)。當(dāng)存在所有三種IFN- Y -可誘導(dǎo)的亞單位時(shí)，蛋白酶體被稱為“免疫蛋白酶體”。從而，真核細(xì)胞可以多種比率加工兩種形式的蛋白酶體。通過使用不同的肽底物，已經(jīng)定義真核細(xì)胞20S蛋白酶體的三種主要的蛋白水解活性在大的疏水殘基之后裂解的糜蛋白酶-樣活性(CT-L);在堿性殘基之后裂解的胰蛋白酶-樣活性(T-L);和在酸性殘基之后裂解的肽基谷氨?；乃饣钚?PGPH)。兩個(gè)額外的較少特征性活性也已經(jīng)歸于蛋白酶體在支鏈氨基酸之后裂解的BrAAP活性；和在小的中性氨基酸之后裂解的SNAAP活性。盡管兩種形式的蛋白酶體均具有所有五種酶促活性，已經(jīng)基于特殊的底物描述諸形式之間活性程度上的差異。對于兩種形式的蛋白酶體而言，主要的蛋白酶體蛋白水解活性均似乎通過在20S核心內(nèi)的不同的催化位點(diǎn)貢獻(xiàn)出來。有幾個(gè)已經(jīng)用于抑制蛋白酶體活性的小分子的實(shí)例；然而，這些化合物一般缺乏特異性以描繪兩個(gè)形式的蛋白酶體之間的差異。從而，尚沒有可能在細(xì)胞和分子水平上探究和開發(fā)各個(gè)特別的蛋白酶體形式的作用。因此，需要?jiǎng)?chuàng)造優(yōu)先抑制單一形式的蛋白酶體的小分子抑制劑，以在細(xì)胞和分子水平上探究各個(gè)蛋白酶體形式的作用。
發(fā)明簡沭
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及抑制劑，所述抑制劑優(yōu)先抑制免疫蛋白酶體活性超過抑制組成性蛋白酶體活性。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及對免疫相關(guān)疾病的治療，包括給予本發(fā)明化合物。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及對癌癥的治療，包括給予本發(fā)明化合物。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及具有式(I)結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，
O R1 H O R3 Re人N ^ 'γ·人N 人
H O R2 H 0..D
(I)
其中
各個(gè)A獨(dú)立地選自C=O、C=S和SO2 ;或 當(dāng)鄰近出現(xiàn)Z時(shí)，A任選為共價(jià)鍵；
Y不存在或是N (R7) (R8)；
M不存在或是Cu烷基；
各個(gè)Z獨(dú)立地選自O(shè)、S、NH和N-Ch烷基；或 當(dāng)鄰近出現(xiàn)A時(shí)，Z任選為共價(jià)鍵；
R1選自氫、-(V6烷基-Y、CV6羥基烷基、C1^6烷氧基烷基、芳基和Cu芳烷基；
R2選自芳基、雜芳基、CV6芳烷基和Cm雜芳烷基；
R3選自芳基、雜芳基、CV6雜芳烷基、C^6芳烷基和Cu烷基；
R4和R5各自獨(dú)立地選自氫、C1^6芳烷基和Cu烷基；或 R4和R5合起來為Ch2烷基，由此形成環(huán)；
R6選自氫、C^6烷基、C^6烯基、CV6炔基、碳環(huán)基、雜環(huán)基、N-末端保護(hù)基團(tuán)、芳基、CV6芳烷基、雜芳基、CV6 雜芳烷基、R9ZAZ-CV8 烷基-、R12Z-(V8 烷基-、(R9O) (R10O)P (=0)0-0^8 烷基-ZAZ-Cb 烷基 _、9、雜環(huán)基 MZAZ-CV8 烷基 _、(R9O) (R10O) P (=0) O-C1^8 烷基-、(R11)2N-C1^12烷基 _、(Rn) 3N+-(V12 烷基 _、雜環(huán)基 M-、碳環(huán)基 M-、R12SO2C1^8 烷基-和 R12SO2NH ；
R7選自氫、OH和CV6烷基；
R8是N-末端保護(hù)基團(tuán)，R7和R8獨(dú)立地選自氫、CV6烷基和Cu芳烷基，優(yōu)選氫；
R9和Rki獨(dú)立地選自氫、金屬陽離子、Cm烷基、CV6烯基、Cm炔基、芳基、雜芳基、Cm芳烷基和Cu雜芳烷基，優(yōu)選選自氫、金屬陽離子和CV6烷基，或R11和R12合起來為Cu烷基，由此形成環(huán)；
各個(gè)R11獨(dú)立地選自氫和Cu烷基，優(yōu)選CV6烷基；和
R12獨(dú)立地選自氫、C1^6烷基、CV6烯基、Cu炔基、碳環(huán)基、雜環(huán)基、芳基、雜芳基、C1^6芳烷基和Cu雜芳烷基。發(fā)明詳沭
本發(fā)明涉及用作酶抑制劑的化合物。這些化合物一般用于抑制在N-末端具有親核基團(tuán)的酶。例如，可通過本文描述的酶抑制劑成功抑制親核體在其側(cè)鏈，具有N-末端氨基酸諸如蘇氨酸、絲氨酸或半胱氨酸的酶或酶亞單位的激活。例如，也可通過本文描述的酶抑制劑成功抑制在其N-末端具有非-氨基酸親核基團(tuán)，諸如，保護(hù)基團(tuán)或糖類的酶或酶亞單位的激活。
雖然并不受任何具體實(shí)施理論的束縛，相信這樣的Ntn的N-末端親核體與如本文描述的酶抑制劑的硼酸或硼酸酯官能團(tuán)形成共價(jià)加合物。至于立體化學(xué)，遵循確定絕對立體化學(xué)的Cahn-Ingold-Prelog規(guī)則。例如，在Organic Chemistry, Fox 和 Whitesell; Jones 和 Bartlett Publishers, Boston, MA(1994) ; Section 5-6，pp 177-178中描述了這些規(guī)則，所述章節(jié)通過參考結(jié)合于本文。肽類可具有重復(fù)的主鏈結(jié)構(gòu)，其側(cè)鏈從主鏈單位伸展開來。一般地，各個(gè)主鏈單位具有伴隨其的側(cè)鏈，盡管在一些情況下側(cè)鏈?zhǔn)菤湓?。在其他的?shí)施方案中，不是每一個(gè)主鏈單位都具有連接的側(cè)鏈。從主鏈單位伸展的側(cè)鏈可包括天然脂肪族或芳族氨基酸側(cè)鏈，諸如氫(甘氨酸)、甲基(丙氨酸)、異丙基(纈氨酸)、仲-丁基(異亮氨酸)、異丁基(亮氨酸)、苯甲基(苯丙氨酸)和構(gòu)成側(cè)鏈的氨基酸脯氨酸。側(cè)鏈也可為其他支鏈或非支鏈脂肪族或芳族基團(tuán)，諸如乙基、正-丙基、正-丁基、叔-丁基和芳基取代的衍生物，諸如I-苯乙基、2-苯乙基、(1_萘基)甲基、(2-萘基)甲基、1_(1_萘基)乙基、1_(2_萘基)乙基、2_(1_萘基)乙基、
2-(2-萘基)乙基和類似的化合物。芳基可進(jìn)一步被支鏈或非支鏈(；_6烷基，或取代的烷基、乙?；龋蚋嗟姆蓟?，或取代的芳基，諸如苯甲?；人〈ｋs芳基也可用作側(cè)鏈取代基。雜芳基包括含氮、含氧和含硫芳基，諸如噻吩基、苯并噻吩基、萘并噻吩基、噻蒽基、呋喃基、吡喃基、異苯并呋喃基、色烯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、噴哚基、嘌呤基、喹啉基等。在一些實(shí)施方案中，可將極性或荷電殘基導(dǎo)入肽硼酸酯中。例如，可引入天然存在的氨基酸，諸如含羥基的氨基酸(Thr、Tyr、Ser)或含硫的氨基酸(Met、Cys)，以及非必需氨基酸，例如，?；撬帷⑷舛緣A、瓜氨酸、胱氨酸、鳥氨酸、正亮氨酸和其他的氨基酸。例如，也可包括帶有荷電或極性部分的非-天然存在的側(cè)鏈取代基，諸如，帶有一個(gè)或更多個(gè)羥基、短鏈烷氧基、硫化物、硫代、羧基、酯、磷代、酰氨基或氨基的C1-6烷基鏈或C6-12芳基，或這樣的取代基被一個(gè)或多個(gè)鹵原子所取代。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少有一個(gè)芳基存在于肽部分的側(cè)鏈中。在一些實(shí)施方案中，主鏈單位是酰胺單位[-NH-CHR-C (=0) _]，其中R是側(cè)鏈。這樣的指定并不排除天然存在的氨基酸脯氨酸，或其他非-天然存在的環(huán)狀二級氨基酸，此將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公認(rèn)。在其他的實(shí)施方案中，主鏈單位是N-烷基化的酰胺單位(例如，N-甲基等)、烯族的類似物(其中一個(gè)或多個(gè)酰胺鍵被烯族的鍵替代)、四唑類似物(其中四唑環(huán)對主鏈?zhǔn)┘禹樖?構(gòu)型影響)，或這樣的主鏈聯(lián)接的組合。在還有的其他實(shí)施方案中，氨基酸a -碳被α -烷基取代來修飾，例如，氨基異丁酸。在一些進(jìn)一步的實(shí)施方案中，側(cè)鏈經(jīng)局部修飾，例如，被ΛΕ或Λ Z脫氫修飾，其中側(cè)鏈的α和β原子之間存在雙鍵，或例如被ΛΕ或ΛΖ環(huán)丙基修飾，其中側(cè)鏈的α和β原子之間存在環(huán)丙基。在使用氨基酸基團(tuán)的甚至更進(jìn)一步的實(shí)施方案中，可使用d-氨基酸。進(jìn)一步的實(shí)施方案可包括側(cè)鏈-至-主鏈環(huán)化、二硫化物鍵形成、內(nèi)酰胺形成、偶氮鍵合并在由Hruby和Boteju編寫的“Peptides and Mimics,Design of Conformationally Constrained”,在“分子生物學(xué)和生物工藝學(xué)綜合案頭參考書(Molecular Biology and Biotechnology: A Comprehensive Desk Reference)，，中，編者Robert A. Meyers, VCH出版商(1995)，pp. 658-664 (通過參考結(jié)合于本文)中討論的其他修飾。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及具有式(I)結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，
U R^j η O
R6^N 人-ff Ν 'γ^Ν 人 f 0、r4
O R2CLd
(I)
其中
各個(gè)A獨(dú)立地選自C=O、C=S和SO2 ;或 當(dāng)鄰近出現(xiàn)Z時(shí)，A任選為共價(jià)鍵；
Y不存在或是N (R7) (R8)；
M不存在或是Cu烷基；
各個(gè)Z獨(dú)立地選自O(shè)、S、NH和N-Ch烷基；或 當(dāng)鄰近出現(xiàn)A時(shí)，Z任選為共價(jià)鍵；
R1選自氫、-(V6烷基-Y、CV6羥基烷基、C1^6烷氧基烷基、芳基和Cu芳烷基；
R2選自芳基、雜芳基、CV6芳烷基和Cm雜芳烷基；
R3選自芳基、雜芳基、CV6雜芳烷基、C^6芳烷基和Cu烷基；
R4和R5各自獨(dú)立地選自氫、C1^6芳烷基和Cu烷基；或 R4和R5合起來為Ch2烷基，由此形成環(huán)；
R6選自氫、C^6烷基、C^6烯基、CV6炔基、碳環(huán)基、雜環(huán)基、N-末端保護(hù)基團(tuán)、芳基、CV6芳烷基、雜芳基、CV6 雜芳烷基、R9ZAZ-CV8 烷基-、R12Z-(V8 烷基-、(R9O) (R10O)P (=0)0-0^8 烷基-ZAZ-Cb 烷基 _、9、雜環(huán)基 MZAZ-CV8 烷基 _、(R9O) (R10O) P (=0) O-C1^8 烷基-、(R11)2N-C1^12烷基 _、(Rn) 3N+-(V12 烷基 _、雜環(huán)基 M-、碳環(huán)基 M-、R12SO2C1^8 烷基-和 R12SO2NH ；
R7選自氫、OH和CV6烷基；
R8是N-末端保護(hù)基團(tuán)，R7和R8獨(dú)立地選自氫、CV6烷基和Cu芳烷基，優(yōu)選氫；
R9和Rki獨(dú)立地選自氫、金屬陽離子、Cm烷基、CV6烯基、Cm炔基、芳基、雜芳基、Cm芳烷基和Cu雜芳烷基，優(yōu)選選自氫、金屬陽離子和CV6烷基，或R11和R12合起來為Cu烷基，由此形成環(huán)；
各個(gè)R11獨(dú)立地選自氫和Cu烷基，優(yōu)選CV6烷基；和
R12獨(dú)立地選自氫、C1^6烷基、CV6烯基、Cu炔基、碳環(huán)基、雜環(huán)基、芳基、雜芳基、C1^6芳烷基和Cu雜芳烷基。在某些實(shí)施方案中，R1是-Cm烷基-Y。在某些這樣的實(shí)施方案中，R1被一個(gè)或多個(gè)選自酰胺、胺、羧酸(或其鹽)、酯(包括Ch6烷基酯、Ci_5烷基酯和芳基酯)、硫醇，或硫醚的取代基所取代。在某些優(yōu)選的這樣的實(shí)施方案中，R1被一個(gè)或多個(gè)選自羧酸和酯的取代基所取代。在某些實(shí)施方案中，Y不存在和R1選自甲基、乙基、異丙基、羧甲基和芐基，優(yōu)選甲基。在某些實(shí)施方案中，R2選自C^6芳烷基和CV6雜芳烷基。在某些這樣的實(shí)施方案中，R2選自C1^烷基-苯基、CV6烷基-吲哚基、C1^6烷基-噻吩基、CV6烷基-噻唑基和CV6燒基-異噻唑基，其中的燒基部分可含六個(gè)、五個(gè)、四個(gè)、三個(gè)、兩個(gè)或一個(gè)碳原子，優(yōu)選一個(gè)或兩個(gè)。在某些這樣的實(shí)施方案中，R2被一個(gè)或多個(gè)選自羥基、鹵素、酰胺、胺、羧酸(或其鹽)、酷(包括Cu燒基酷、q_5燒基酷和芳基酷)、硫醇,或硫釀的取代基所取代。在某些這樣的實(shí)施方案中，R2被選自烷基、三齒代烷基、烷氧基、羥基，或氰基，優(yōu)選羥基或烷氧基，諸如甲氧基的取代基所取代。在某些實(shí)施方案中，R2選自C^6烷基-苯基和Cu烷基-吲哚基。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中，R2選自
權(quán)利要求
1.一種具有式(I)結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，
2.權(quán)利要求I的化合物，其中R1是-Cu烷基-Y。
3.權(quán)利要求2的化合物，其中Y不存在和R1選自甲基、乙基、異丙基、羧甲基和芐基。
4.權(quán)利要求3的化合物，其中R1是甲基。
5.權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)的化合物，其中R2選自C^6芳烷基和CV6雜芳烷基。
6.權(quán)利要求5的化合物，其中R2選自Cu烷基-苯基、C^6烷基-Π引哚基、C^6烷基-噻吩基、Cu烷基-噻唑基和(V6烷基-異噻唑基。
7.權(quán)利要求6的化合物，其中R2選自任選被烷基、三齒代烷基、烷氧基、羥基或氰基取代的(；_6烷基-苯基和C^6烷基-吲哚基。
8.權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)的化合物，其中R3選自C^6芳烷基和CV6烷基。
9.權(quán)利要求8的化合物，其中R3是C^6芳烷基。
10.權(quán)利要求9的化合物，其中R3是Cu烷基-苯基。
11.權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)的化合物，其中R4和R5獨(dú)立地選自氫和CV6烷基。
12.權(quán)利要求11的化合物，其中R4和R5都是氫。
13.權(quán)利要求11的化合物，其中R4和R5合起來為CV12烷基，由此形成環(huán)。
14.權(quán)利要求13的化合物，其中R4和R5與兩個(gè)相鄰的氧原子和硼合在一起形成頻哪醇硼酸酯。
15.權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)的化合物，其中R6選自碳環(huán)基、芳基和雜環(huán)基M-。
16.權(quán)利要求15的化合物，其中R6是碳環(huán)基或芳基。
17.權(quán)利要求16的化合物，其中R6是茚。
18.權(quán)利要求17的化合物，其中R6是3-甲基茚。
19.權(quán)利要求15的化合物，其中R6是雜環(huán)基M-。
20.權(quán)利要求19的化合物，其中的雜環(huán)基選自嗎啉代、哌啶子基、哌嗪子基和吡咯烷子基。
21.權(quán)利要求20的化合物，其中的雜環(huán)基是嗎啉代和M是Cp12烷基。
22.具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
23.具有以下結(jié)構(gòu)的化合物
24.一種治療免疫-相關(guān)疾病的方法，該方法包括給予權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物。
25.一種治療癌癥的方法，該方法包括給予權(quán)利要求I的化合物。
26.一種治療炎癥的方法，該方法包括給予權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物。
27.一種治療感染的方法，該方法包括給予權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物。
28.一種治療增殖性疾病的方法，該方法包括給予權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物。
29.一種治療神經(jīng)退行性疾病的方法，該方法包括給予權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物。
30.權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物，其中在組成性蛋白酶體活性試驗(yàn)中的化合物的EC5tl比率，在與免疫蛋白酶體活性試驗(yàn)中的化合物的EC5tl比較時(shí)，大于I. O。
31.權(quán)利要求30的化合物，其中的EC5tl比率大于3.O。
32.一種藥用組合物，其包含藥學(xué)上可接受的載體或稀釋劑和權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)的化合物?！?br> 全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及優(yōu)先抑制免疫蛋白酶體活性超過抑制組成性蛋白酶體活性的抑制劑。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及對免疫相關(guān)疾病的治療，包括給予本發(fā)明化合物。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及對癌癥的治療，包括給予本發(fā)明化合物?！　　　　?I)。
文檔編號C07K5/065GK102892417SQ201180022010
公開日2013年1月23日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者K.D.申克, F.帕拉蒂, M.K.班尼特 申請人:歐尼斯治療公司