[發明專利]具有Caspase?3抑制活性的苯并異噻唑?3?酮?2?酰胺類化合物

有效

• 申請號: 201210537265.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103172587B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 饒子和;楊誠;田珍;吳婷婷;劉偉;傅晟;李爽;王新剛;于飛;劉祥
• 申請（專利權）人: 天津市國際生物醫藥聯合研究院有限公司
• 主分類號: C07D275/04
• 分類號: C07D275/04;A61K31/428;A61P35/00;A61P37/00;A61P31/12;A61P25/28
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明涉及一類具有Caspase-3抑制活性的苯并異噻唑-3-酮-2-酰胺類化合物，屬于藥物化學領域。

背景技術

細胞凋亡(apoptosis)是由特定基因控制的細胞自主的、有序性的死亡，或由于外來因素觸發了細胞內固有的死亡程序而引發的細胞自殺過程，又稱程序性細胞死亡(Programmed Cell Death，PCD)。作為生命的基本特征之一，細胞凋亡與細胞增殖共同精確調節機體正常生長發育和內環境穩定，精確的調控機制涉及復雜蛋白酶級聯反應過程，包括多種調控因子，其中Caspase(含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶)是最重要的調節酶。Caspase屬于天冬氨酸特異性的半胱氨酸蛋白酶家族，半胱氨酸蛋白酶切割其作用底物而留下1個天冬氨酸殘基，在細胞凋亡的啟動和執行過程中起關鍵性作用。

在正常情況下，Caspase酶以無活性的酶原(proenzymes)形式存在，必須經過線粒體途徑、死亡受體途徑、內質網途徑等激活以后才可以發揮作用。當受到凋亡信號刺激時，上游的Caspase能依次地激活下游的Caspase，形成級聯反應，將凋亡信號一級級傳到凋亡底物。Caspase-3作為主要的下游效應Caspase，被激活后可以滅活ICAD(inhibitor CAD)，游離出活性Caspase活化的DNA酶(Capase-activated Dnase，CAD)，從而水解DNA導致細胞凋亡。Caspase-3能切割大多數凋亡細胞底物和裂解許多凋亡程序中級聯蛋白酶催化反應中的蛋白，所以Caspase-3是細胞凋亡蛋白酶級聯反應的必經之路，也是凋亡的關鍵酶和執行者。多種刺激因素啟動的信號激活Caspase-3，使胞質、胞核及細胞骨架的重要蛋白質降解失活。近年來各種基因敲除實驗和動物模型顯示，抑制Caspase-3活性將顯著阻滯體外和體內的細胞凋亡，這對于研究腫瘤、自身免疫性疾病、病毒性感染以及各種神經退行性疾病的發生發展，探索 治療方案，以及開發新型農藥、獸藥都有著極為重要的價值。

現有的Caspase-3抑制劑中具有代表性的是喹啉類Caspase-3抑制劑。喹啉類Caspase-3的抑制劑主要以喹啉類、喹啉類衍生物和異喹啉類為主。以1，3-二氧代-2，3-二氫-1H-吡咯-[3，4-c]喹啉(結構式如下所示)為主體合成一系列化合物，在核心骨架第4位被取代的衍生物對Caspase-3抑制活性較強，其中甲基取代第4位和苯基取代第4位的衍生物對Caspase-3的IC₅₀分別為23nM和27nM：

核心骨架1，3-二氧代-2，3-二氫-1H-吡咯-[3，4-c]喹啉。

通過優化高通量篩選出來的化合物得到一系列異喹啉-1，3，4-三酮類似物，其中6-N-酰基取代化合物(結構式如下所示)具有納摩爾級的抑制活性，IC₅₀＝40nM：

6-N-酰基取代的異喹啉-1，3，4-三酮類似物。

除了喹啉類化合物，也研制出了許多靛紅磺胺類Caspase-3的抑制劑。這些化合物的共同特點是具有Michael受體，其中不少化合物對Caspase-3的抑制活性達到納摩爾級別，通過NMR等技術研究發現，此類化合物I(結構式如下所示)的作用靶標是Caspase-3活性位點285位的半胱氨酸的苯甲基硫醇，化合物與硫醇相互作用來抑制其活性。隨后研究發現苯甲基靛紅磺胺類似物(結構式如下所示)對Caspase-3亦具有納摩爾級的抑制活性：

靛紅磺胺類似物中的化合物I 苯甲基靛紅磺胺類似物。

雖然目前已經開發出一些Caspase-3抑制劑，但是考慮到Caspase-3抑制劑需求量大，應用前景廣闊，而目前的Caspase-3抑制劑種類較少，在使用中也存在一定的局限性。因此，開發新型的、并且具有良好Caspase-3抑制作用的抑制劑，仍然是藥學工作者的目標。

發明內容

發明人對小分子片段庫進行高通量篩選，得到具有Caspase-3抑制作用的母核骨架，結構式如下所示：

這是首次發現該骨架具有Caspase-3抑制作用，以此為基礎，開發出一系列苯并異噻唑酮類衍生物，并對其Caspase-3抑制作用進行了研究，確定它們都具有較好的Caspase-3抑制活性，可以用于制備Caspase-3抑制劑，用來治療由Caspase-3介導的疾病。在上述工作的基礎上，提出本發明。

本發明的技術方案如下：