嘧啶衍生物、其制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種嘧啶衍生物、其制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 2002年，Manning等人確定了人類激酶組中包括518種蛋白激酶 基因，其中218種酶基因與人類疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)（Manning G.，et al. 2002, Science，298:1912-1934)。在目前已發(fā)現(xiàn)的藥物中，以酶為作用靶點(diǎn)的藥物占 20 %之多，特別是靶向蛋白激酶在臨床應(yīng)用上具有特殊價值。
[0003] 蛋白激酶是一類胞內(nèi)信使依賴的、催化特定蛋白磷酸化并完成信號傳遞過程的 酶，主要包括酪氨酸蛋白激酶，如JAKs、Src、Abl、EGFR、FGFR、TOGFR等；絲氨酸/蘇氨酸 蛋白激酶，如PKC、MAPK、Rho激酶等；雙特異性蛋白激酶，如MAPKK等以及磷脂酰肌醇激 酶，如PI3K。蛋白激酶磷酸化/去磷酸化過程能夠調(diào)節(jié)不同細(xì)胞的多種生物學(xué)過程，如代 謝、細(xì)胞分化、細(xì)胞存活、細(xì)胞凋亡、器官形成、血管生成、免疫應(yīng)答等（Shchemelinin I.，et al.2006, Folia Biol.，52:81-100)。
[0004] JAKs (Janus kinase)，包括四個已知成員 JAK3、JAK1、TYK2、JAK2,是胞漿內(nèi)非受 體酪氨酸蛋白激酶超家族中的一個小家族。JAK3分布于骨髓和淋巴系統(tǒng)中，后三者則廣泛 分布于多種組織細(xì)胞中。當(dāng)不同細(xì)胞因子結(jié)合細(xì)胞表面受體后，激活受體偶聯(lián)的JAKs，進(jìn) 而使受體磷酸化，這為胞楽信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子STAT蛋白（Signal Transducers and Activators of Transcription，STATl ~4、STAT5a、STAT5b、STAT6)提供了募集反應(yīng)位點(diǎn)， JAKs磷酸化STAT蛋白，后者二聚化后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)調(diào)控基因表達(dá)，這條途徑即JAK/STAT 信號通路（〇' Shea J. J.，et al· 2013, Ν· Engl. J. Med.，368:161-170)。
[0005] JAK/STAT信號通路是一條由多種細(xì)胞因子和生長因子受體刺激的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路， 這些因子包括白介素類（幾-2~7、11^-9、幾-10、幾-15、幾-21)、干擾素類（正^(1、正^3、 IFN- γ )、促紅細(xì)胞生成素（ΕΡ0)、粒細(xì)胞和巨細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF)、促生長素（GH)、 催乳素（PRL)、促血小板生成素（ΤΡ0)等，其在參與免疫細(xì)胞和造血干細(xì)胞的增殖、免疫調(diào) 節(jié)的生物學(xué)過程中起關(guān)鍵作用（Ghoreschi K.，et al· 2009, Immunol. Rev. ,228:273-287)。 不同受體可激活不同亞型的JAK激酶，從而實(shí)現(xiàn)差異化的生物學(xué)功能。
[0006] JAK3通過與IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21等細(xì)胞因子受體復(fù)合物中 的Y共鏈（Yc)相結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞信號傳導(dǎo)。JAK3或yc突變都可導(dǎo)致重癥聯(lián)合免疫缺 陷（SCID) (Villa A.，et al· 1996, Blood, 88:817-823)。JAK3 活性異常表現(xiàn)為 T 細(xì)胞和 NK細(xì)胞大量減少、B細(xì)胞功能喪失，嚴(yán)重影響免疫系統(tǒng)等的正常生物學(xué)功能?；谄涔δ?特點(diǎn)和特殊的組織分布，JAK3成為針對免疫系統(tǒng)相關(guān)疾病極具吸引力的藥物靶點(diǎn)，其抑 制劑在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA)、克羅恩病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、多發(fā)性硬化癥、I型糖尿病、銀 屑病、過敏性疾病、哮喘、慢性阻塞性肺病、白血病、淋巴瘤、器官移植和其它等疾病的治療 /預(yù)防方面具有重要的臨床應(yīng)用價值（?3口386〇找；[011厶.（1，6七31.2004，1'代11(18?11&；?!· Sci.，2004, 25:558-562)。
[0007] JAK1 可與 IL-10、IL-19、IL-20、IL-22、IL-26、IL-28、IFN-a、IFN-γ、gpl30 家族 中的 IL-6 以及含 yc 的其它受體等結(jié)合（Scott J.R.，et al. 1998, Cel 1,93:373-383)。小 鼠模型上的JAK1基因敲除實(shí)驗表明該酶在調(diào)節(jié)上述多種細(xì)胞因子受體的生物學(xué)效應(yīng)中起 著關(guān)鍵作用（Kisseleva T.，et al. 2002, Gene, 285:1-24) JAK1是免疫、炎癥和癌癥等疾病 領(lǐng)域的新型靶點(diǎn)。JAK1抑制劑可用于治療/預(yù)防自身免疫性疾病、炎癥和腫瘤（Hornakova T.，et al.2010，Blood，115:3287-3295)，如白血病、淋巴瘤、黑色素瘤、關(guān)節(jié)炎、銀屑 病、克羅恩病、紅斑狼瘡、獲得性免疫缺陷綜合癥、白塞?。℉ou S.，et al.2013，Hum. Genet.，132:1049-1058)等，但并不限于此。
[0008] TYK2 是 JAK 家族中的第一個成員，其可被 IFNs、IL-10、IL-6、IL-12、IL-23、IL-27 等多種受體激活。在小鼠中，TYK2功能缺失會引起多種細(xì)胞因子受體的信號通路發(fā)生缺陷， 進(jìn)而導(dǎo)致病毒感染、抗菌免疫功能下降并增加了肺部感染的可能性等（Kisseleva T.，et al. 2002, Gene, 285:1-24)。另外，Larner A. C.小組的研究表明TYK2可有助于抑制乳腺 癌的生長和轉(zhuǎn)移（Zhang Q.，et al.2011，J. Interferon Cytokine Res. ,31:671-677);該 課題組近來報道了 TYK2可在小鼠和人體內(nèi)通過棕色脂肪組織（BAT)的分化而協(xié)助肥胖調(diào) 節(jié)的研究成果，其可保護(hù)機(jī)體免于肥胖，甚至能夠逆轉(zhuǎn)肥胖（Derecka M.，et al.2012，Cell Metab.，2012, 16:814-824)。這或許為肥胖的癌癥患者治療提供了新機(jī)會。
[0009] JAK2在包括ΕΡ0、GH、PRL、IL-3、IFN- γ等多種受體信號調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮重要作 用（Kisseleva T.，et al. 2002, Gene, 285:1-24 ;Levy D.E.，et al. 2002, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. ,3:651-662 ;0, Shea al. 2002, Cell, 109(suppl.):S121-S131)。在 小鼠模型中敲除JAK2可導(dǎo)致貧血引起的動物死亡（SchindlerC.，etal.2007，J.Biol· Chem.，282:20059-20063);人體中的JAK2基因上的一個堿基突變JAK2V617F，其與骨髓 增生性疾病中的真性紅細(xì)胞增多癥（PV)、特發(fā)性血小板增多癥（ET)、特發(fā)性骨髓纖維化 (IMF)、慢性粒細(xì)胞白血?。–ML)等的發(fā)生密切相關(guān)（Ghoreschi K.，et al· 2009, Immunol. Rev.，228:273-287)。因此，JAK2已成為該類疾病的治療/預(yù)防的確切作用靶點(diǎn)。
[0010] 2012 年 11 月，Pfizer 公司的 pan-JAKs 抑制劑 Xel janz (Tofacitinib)已獲 FDA 批 準(zhǔn)用于治療RA。2013年10月，該公司公開了 Xeljanz用于治療銀屑病的III臨床數(shù)據(jù)，對照 Enbrel(Etane;rcept)的雙盲試驗，該藥物滿足了非劣效性設(shè)計研究結(jié)果。然而，Xeljanz具 有包括引起紅細(xì)胞與白細(xì)胞數(shù)量下降、膽固醇水平上升等副作用，這或許與其具有高JAK2 抑制活性相關(guān)（Zak M.，et al. 2012, J. Med. Chem. ,55:6176-6193)。因此，各大制藥公司等 機(jī)構(gòu)的科學(xué)家都將目光聚焦于選擇性JAK抑制劑的研究與發(fā)現(xiàn)上，例如選擇性JAK3抑制劑 或選擇性JAK1抑制劑等。
[0011] 現(xiàn)已有多種選擇性JAK抑制劑處于不同的臨床研究階段，包括選擇性JAK3 抑制劑 VX-509、選擇性 JAK1 抑制劑 GLPG0634 (Feist E.，et al· 2013, Rheumatolog y，52:1352-1357)和 INCB39110(http://www.incyte.com/research/pipeline)等， 用于治療RA、克羅恩病、銀屑病、骨髓纖維化等免疫系統(tǒng)相關(guān)疾病。除此之外，多種 不同結(jié)構(gòu)類型的選擇性抑制劑的相關(guān)專利被公開：1)選擇性JAK3抑制劑，如吡咯并 [l，2-b]噠嗪（TO2012125887)、吡唑并[3,4-d]嘧啶（TO2011048082，TO2011134861， W02012022681)、二氨基嘧啶類（W02011029807, W02012015972)、吡咯并[2, 3-b]吡啶 (JP2012012332)、二氨基-吡啶-3-甲酰胺（W02010061971, US20120108566)、吡咯并
[2,3-b]吡嗪（W02011144584，W02011144585)等；2)選擇性JAK1抑制劑，如三環(huán)類化合物 (W02011086053)、取代的吡唑類和吡咯類（W02010135650, W02011112662)、苯胺基酞嗪類 (TO2012037132)等。另外，具有選擇性JAK2抑制劑、選擇性TYK2抑制劑以及同時具有兩種 亞型（JAK3/1，JAK1/2等）抑制劑的相關(guān)專利也已被報道，在此不再贅述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種嘧啶衍生物，其具有JAK3激酶抑制活性；
[0013] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種嘧啶衍生物的制備方法；
[0014] 本發(fā)明的目的之三在于提供嘧啶衍生物在制備JAK3激酶抑制劑中的應(yīng)用。
[0015] 本發(fā)明的目的之四在于提供嘧啶衍生物在制備治療與JAK3激酶活性異常相關(guān)的 疾病的藥物中的應(yīng)用。
[0016] 本發(fā)明提供了式（I)所示的嘧啶衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽：
[0017]
[0018] 其中，
[0019] R1為氧、鹵素 、Q 6烷基或鹵代烷基；
[0020] R2選自氫、羥基、羧基、氰基、苯基、5~6元雜芳基、Ci 6烷基或鹵代烷基、Ci 6烷氧 基；
[0021] R3選自氧、鹵素、氛基、Q 6烷基或鹵代烷基的一種或多種；
[0022] R4為氧、Q 6烷基或鹵代烷基；
[0023] X 為 NH 或 0 ;
[0024] η為1到7的整數(shù)。
[0025] 本發(fā)明還包括式（I)所示化合物的對映異構(gòu)體、非對映異構(gòu)體、水合物、溶劑化物 等，優(yōu)選包括立體異構(gòu)體或水合物。
[0026] 在本發(fā)明中，X為ΝΗ或0,優(yōu)選為ΝΗ。
[0027] 在本發(fā)明中，R1為鹵素、Q 6烷基或鹵代烷基，優(yōu)選為鹵素，更優(yōu)選為氯。
[0028] 在本發(fā)明中，R2選自氫、羥基、羧基、氰基、苯基、5~6元雜芳基、C16烷基或鹵代 烷基、C 16烷氧基，優(yōu)選選自氧、羥基、竣基、氛基、苯基、批陡基、嗎琳基或式（a)所7K的取代 基；
[0029]
[0030] 在本發(fā)明中，R3選自氫、鹵素、氰基、C16烷基或鹵代烷基的一種或多種，優(yōu)選為鹵 素，更優(yōu)選為氟；R3優(yōu)選為4位取代基。
[0031] 在本發(fā)明中，R4為氧、Q 6烷基或鹵代烷基，優(yōu)選為氧或甲基。
[0032] 在本發(fā)明中，η為亞甲基的個數(shù)，為1到7的整數(shù)，優(yōu)選為2到7的整數(shù)，更優(yōu)選為 2、5 或 7。
[0033] 作為優(yōu)選，式（I)中，R1為鹵素；R2為氫、羥基、羧基、氰基、苯基、吡啶基、嗎啉基或 式（a)所示的取代基；R 3為氫或氟；R4為氫或甲基；X為ΝΗ或0 ;η為1到7的整數(shù)；
[0034] 作為優(yōu)選，式（I)中，R1為氯；R2為羥基、羧基、氰基、吡啶基、嗎啉基或式（a)所示 的取代基；R 3為氟；R4為甲基；X為NH或0 ;n為1到7的整數(shù)。
[0035] 作為優(yōu)選，式（I)中，R1為氯；R2為羥基、羧基、氰基或式（a)所示的取代基；R 3為 氟；R4為甲基；X為NH ;n為5。
[0036] 本發(fā)明所述的"鹵素"，為氟、氯、溴、碘；
[0037] 本發(fā)明所述的"烷基"，包括直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、 正丁基、異丁基、特丁基、正戊基、異戊基、正己基、異己基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基 等。
[0038] 本發(fā)明還提供了一種式（I)所示的嘧啶衍生物的制備方法，包括：
[0039] 式（IV)所示化合物和式（V)所示化合物在有機(jī)溶劑和催化劑作用下形成式（I) 所示嘧啶衍生物；
[0041] 其中，
[0042] R1為氧、鹵素 、Q 6烷基或鹵代烷基；
[0043] R2選自氫、羥基、羧基、氰基、苯基、5