甲基修飾酶的調(diào)節(jié)劑、其組合物及用圖
【專利說明】甲基修飾酶的調(diào)節(jié)劑、其組合物及用途
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年2月11日提交的國際申請(qǐng)第PCT/US2013/025639號(hào)的優(yōu)先 權(quán)。國際申請(qǐng)第PCT/US2013/025639號(hào)要求2012年2月10日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第 61/597, 695號(hào)及2012年7月03日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/667, 821號(hào)的優(yōu)先權(quán)。前述 申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 真核染色質(zhì)由稱為核小體的高分子復(fù)合物構(gòu)成。核小體具有圍繞一個(gè)蛋白質(zhì)八聚 體纏繞的147個(gè)DNA堿基對(duì)，該蛋白質(zhì)八聚體具有組蛋白H2A、H2B、H3及H4中的每一個(gè)的 兩個(gè)亞單元。組蛋白經(jīng)受轉(zhuǎn)譯后修飾，該修飾反過來影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)及基因表達(dá)。在組蛋 白上發(fā)現(xiàn)的一類轉(zhuǎn)譯后修飾為賴氨酸及精氨酸殘基的甲基化。組蛋白甲基化在調(diào)控真核生 物中的基因表達(dá)中起關(guān)鍵作用。甲基化影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)且與轉(zhuǎn)錄的活化和抑制兩者相關(guān)聯(lián) (Zhang和Reinberg,GenesDev. 15:2343-2360,2001)。催化甲基與組蛋白的附接及移除的 酶牽涉在基因沉默、胚胎發(fā)育、細(xì)胞增殖及其他過程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明涵蓋以下認(rèn)知：鑒于其在調(diào)控不同生物過程中的作用甲基修飾酶是一種用 于調(diào)節(jié)的具有吸引力的靶標(biāo)。目前已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的化合物和其藥學(xué)上可接受的組合物有效 用作刺激組蛋白甲基修飾酶（包括組蛋白甲基化酶和組蛋白去甲基酶）的活性的藥劑。該 化合物具有通式II:
[0006]
[0007] 或其藥學(xué)上可接受的鹽，其中各變量如本文所定義。
[0008] 本發(fā)明的化合物和其藥學(xué)上可接受的組合物適用于治療與甲基修飾酶相關(guān)的多 種疾病、病癥或病狀。該類疾病、病癥或病狀包括本文所描述的那些。
[0009] 本發(fā)明所提供的化合物還適用于生物和病理性現(xiàn)象中甲基修飾酶的研究；由甲基 修飾酶介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑的研究和新甲基修飾酶調(diào)節(jié)劑的比較評(píng)估。
[0010] 附圖簡要說明
[0011] 圖1 :式11的示例性化合物。
[0012] 發(fā)明詳述
[0013] 1.本發(fā)明的化合物的一般描述
[0014] 在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種式II化合物，
[0015]
[0016] 或其藥學(xué)上可接受的鹽，其中：
[0017] A為CH或N;
[0018] Rla選自-C「C2烷基和-0- (C「C2烷基），其中Rla任選地被一或多個(gè)氟取代；
[0019] R4a選自_(CfC4亞烷基）(CfC3烷基）、I-取代-呢陡基、任選地被一或多 個(gè)氟取代的(： 3_(：6環(huán)烷基和四氫吡喃基；且
[0020] R13選自氫、鹵代、苯基、吡啶基和-0_(C「(：4烷基）。
[0021] 2.化合物和定義
[0022] 下文更詳細(xì)地描述特定官能基團(tuán)和化學(xué)術(shù)語的定義。出于本發(fā)明的目的，根據(jù) 化學(xué)和物理學(xué)手冊(cè)（HandbookofChemistryandPhysics),第75版里封，元素周期表 (CAS版本）來鑒別化學(xué)元素，且特定官能基團(tuán)一般如其中所描述來定義。另外，有機(jī)化學(xué) 的一般原理以及特定官能性部分和反應(yīng)性描述于OrganicChemistry(有機(jī)化學(xué)），Thomas Sorrell,UniversityScienceBooks,Sausalito,1999 ;Smith和MarchMarch'sAdvanced OrganicChemistry(高等有機(jī)化學(xué)），第 5 版，JohnWiley&Sons公司，NewYork, 2001 ; Larock,ComprehensiveOrganicTransformations(綜合有機(jī)車專換），VCHPublishers公 司，NewYork, 1989 ;Carruthers,SomeModernMethodsofOrganicSynthesis(有機(jī)合成 的一些現(xiàn)代方法），第3版，CambridgeUniversity出版社，Cambridge, 1987中；其中每一 個(gè)的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
[0023] 除非另外陳述，否則本文所示出的結(jié)構(gòu)還意圖包括該結(jié)構(gòu)的所有異構(gòu)（例如對(duì)映 異構(gòu)、非對(duì)映異構(gòu)和幾何異構(gòu)（或構(gòu)型異構(gòu)））形式；例如，對(duì)各不對(duì)稱中心的R和S構(gòu)型、 Z和E雙鍵異構(gòu)體、和Z和E構(gòu)型異構(gòu)體。因此，本發(fā)明化合物的單一立體化學(xué)異構(gòu)體以及 對(duì)映異構(gòu)、非對(duì)映異構(gòu)和幾何異構(gòu)（或構(gòu)型異構(gòu)）混合物處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。除非另外 陳述，否則本發(fā)明的化合物的所有互變異構(gòu)型式均處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，除非另外 陳述，否則本文所示出的結(jié)構(gòu)還意圖包括僅在存在一或多個(gè)同位素富集的原子不同的化合 物。例如，包括氫由氘或氚替換或碳由 13C-或14C-富集的碳替換的具有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的化 合物處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。該類化合物適用作例如分析工具，用作生物分析中的探針，或用 作本發(fā)明的治療劑。
[0024] 在其中優(yōu)選特定對(duì)映異構(gòu)體的情況下，在一些實(shí)施方式中，可提供基本上不 含相應(yīng)對(duì)映異構(gòu)體的特定對(duì)映異構(gòu)體，且還可稱為"光學(xué)富集"。如本文所用的"光學(xué) 富集"意味著化合物由比例明顯更大的一個(gè)對(duì)映異構(gòu)體組成。在某些實(shí)施方式中，化 合物由至少約90重量％的優(yōu)選的對(duì)映異構(gòu)體組成。在其他實(shí)施方式中，化合物由至 少約9 5重量％、9 8重量％或9 9重量％的優(yōu)選的對(duì)映異構(gòu)體組成。優(yōu)選的對(duì)映異構(gòu)體 可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法（包括手性高壓液相色譜（HPLC)和手性鹽的 形成和結(jié)晶）從外消旋混合物分離，或通過不對(duì)稱合成來制備。參見例如Jacques等 人,Enantiomers,RacematesandResolutions(WileyInterscience,NewYork, 1981)； Wilen等人,Tetrahedron33:2725 (1977) ；Eliel,E.L.StereochemistryofCarbon Compounds(McGraw-Hi11,NY, 1962) ；ffilen,S.H.TablesofResolvingAgentsand OpticalResolutions第 268 頁（E.L.Eliel編，Univ.ofNotreDame出版社，Notre Dame,IN1972)〇
[0025] 在化學(xué)結(jié)構(gòu)中手性中心處的波浪鍵（)用于表示光學(xué)純的本發(fā)明的化合物， 但其旋光度尚未被測定。手性中心處的直線鍵指示外消旋混合物，盡管如以上所述，本發(fā)明 還包括該外消旋體的所有可能異構(gòu)形式。
[0026] 如本文所用的術(shù)語"鹵代"和"鹵素"是指選自氟（氟代，-F)、氯（氯代，-C1)、溴 (溴代，-Br)和碘（碘代，-I)的原子。
[0027] 術(shù)語"亞烷基"是指二價(jià)烷基。"亞烷基鏈"為聚亞甲基，即-(CH2)n-,其中n為正 整數(shù)，優(yōu)選1至6、1至4、1至3、1至2、或2至3。被取代的亞烷基鏈為其中一個(gè)或多個(gè)亞 甲基氫原子由取代基替換的聚亞甲基。適合的取代基包括下文為被取代的脂族基團(tuán)所描述 的那些。
[0028] 本文所用的術(shù)語"烷基"是指通過移除單個(gè)氫原子而衍生自含有一至六個(gè)碳原子 的脂族部分的單價(jià)飽和直鏈或支鏈烴基。在一些實(shí)施方式中，烷基含有1-5個(gè)碳原子。在 另一個(gè)實(shí)施方式中，烷基含有1-4個(gè)碳原子。在其他實(shí)施方式中，烷基含有1-3個(gè)碳原子。 在又一個(gè)實(shí)施方式中，烷基含有1-2個(gè)碳。烷基的實(shí)例包括（但不限于）甲基、乙基、正丙 基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、仲戊基、異戊基、叔丁基、正戊基、新戊基、正己基、仲己 基等。
[0029] 如本文所描述，本發(fā)明的化合物可含有"任選地被取代的"部分。通常，術(shù)語"被取 代的"不論是否在術(shù)語"任選地"之后均意味著指定部分的一或多個(gè)氫被適合的取代基替 換。除非另外指示，否則"任選地被取代的"基團(tuán)在該基團(tuán)的各可取代的位置處均可具有適 合的取代基，且當(dāng)任何既定結(jié)構(gòu)中一個(gè)以上位置可被選自指定基團(tuán)的一個(gè)以上取代基取代 時(shí)，該取代基在各位置處可為相同或不同的。根據(jù)本發(fā)明所預(yù)想的取代基的組合優(yōu)選為促 使形成穩(wěn)定或化學(xué)可行的化合物的那些組合。本文所用的術(shù)語"穩(wěn)定的"是指化合物在經(jīng) 受被允許其生產(chǎn)、檢測和（在某些實(shí)施方式中）其回收、純化和用于本文所公開的一或或多 種目的的條件時(shí)不發(fā)生實(shí)質(zhì)上改變。
[0030] 在"任選地被取代的"基團(tuán)的可取代的碳原子上的適合的單價(jià)取代基獨(dú)立地 為：鹵素；-(CH2)。4R0 ; -(CH2)。40Ro ; -0-(CH2)0-4C(0)OR0 ; -(CH2)。4CH(0Ro ) 2; -(CH2) 0 4SR° ;可被R°取代的-(CH2) q4Ph;可被R°取代的-(CH2) q40(CH2)。種；可被R°取代 的-CH=CHPh;-N02;-CN;-N3;-(CH2)〇4N(Ro )2;-(CH2)〇4N(R0 )C(0)Ro;-N(Ro )C(S) R0 ;-(CH2)04N(R。)C(O)NR02;-N(R0 )C(S)NR02;-(CH2)04N(R0 )C(O)OR0 ;-N(R0 )N(R0 ) C(0)Ro;-N(Ro )N(R0 )C(O)NR02;-N(R0 )N(R0 )C(O)OR0 !-(CH2)04C(O)R0;-C(S) R° ；-(CH2) 〇4C(O) 0R° ；-(CH2) 〇4C(0)SR0 ；-(CH2) 〇4C(0)OSiR03；-(CH2) 〇 40C(0)R° ；-〇C(0) (CH2)。4SR-;-SC(S)SR0(CH2)。4SC(0)R0(CH2)。4C(0)NR0 2;_C(S)NR0 2;_C(S) SR0;-SC(S)SR0(CH2)。40C(0)NR02;-C(0)N(OR0 )R0;-C(0)C(0)R0;-C(0)CH2C(0) R°；-C(NOR° )R° ；-(CH2) 〇 4SSR° ；-(CH2) 〇4S(O) 2R° ；-(CH2) 〇4S(O) 20R° ；-(CH2) 〇 40S(O) 2R° ； -S(O)2NR02;-(CH2) 04S(0)Ro;-N(R〇 )S(O)2NR02;-N(R〇 )S(O)2R0;-N(OR。）R〇;-C(NH) NR02;-P(O) 2R0;-P(O)R02;-0P(O)R02;-0P(O)(OR0 ) 2「SiR03;-(C丨 4直鏈或支鏈亞烷基） O-N(R° ) 2;或-(Ci4直鏈或支鏈亞烷基）C(O)O-N(R° ) 2，其中各R°可如下文所定義被取代 且獨(dú)立地為氫、C1 6脂族基團(tuán)、-CH2Ph、-O(CH2)qfh或具有0-4個(gè)獨(dú)立地選自氮、氧或硫的雜 原子的5-6元飽和環(huán)、部分不飽和環(huán)或芳基環(huán)；或不管以上定義，兩個(gè)獨(dú)立出現(xiàn)的Rq與其中 間原子結(jié)合在一起形成可如下文所定義被取代的具有0-4個(gè)獨(dú)立地選自氮、氧或硫的雜原 子的3-12元飽和環(huán)、部分不飽和環(huán)或芳基單環(huán)或雙環(huán)。
[0031] 在"任選地被取代的"基團(tuán)的可取代氮上的適合的取代基包括
中各Rt;獨(dú)立地為氫、可如下文所定義的可被取代的C1 6脂族基團(tuán)、未被取代的-OPh、或未 被取代的具有0-4個(gè)獨(dú)立地選自氮、氧或硫的雜原子的5-6元飽和環(huán)、部分不飽和環(huán)或芳 基環(huán)；或不管以上定義，兩個(gè)獨(dú)立出現(xiàn)的R與其中間原子結(jié)合在一起形成未被取代的具有 0- 4個(gè)獨(dú)立地選自氮、氧或硫的雜原子的3-12元飽和環(huán)、部分不飽和環(huán)或芳基單環(huán)或雙環(huán)。
[0032] 脂族基團(tuán)M上的適合的取代基獨(dú)立地為鹵素、-RV-(鹵代 R* )、-OH、-OR*、-0(鹵代R* )、-CN、-C (0) OH、-C (0) OR?、-NH2、-NHR?、-NR* 2或-NO2,其中 各P為未被取代的或在"鹵代"之后的情況下僅被一或多個(gè)鹵素取代，且獨(dú)立地為C14脂族 基團(tuán)、-CH2Ph、-0(CH2)。A或具有0-4個(gè)獨(dú)立地選自氮、氧或硫的雜原子的5-6元飽和環(huán)、 部分不飽和環(huán)或芳基環(huán)。
[0033] 如本文所用，術(shù)語"抑制劑"定義為利用具有可測量的親和性的酶結(jié)合和/或抑制 靶標(biāo)S-腺苷甲硫氨酸（SAM)的化合物。在某些實(shí)施方式中，抑制劑的IC5。和/或結(jié)合常數(shù) 小于約50yM，小于約IyM，小于約500nM，小于約IOOnM或小于約10nM。
[0034] 本文所用術(shù)語"可測量的親和性"和"可測量地抑制"意味著在不存在該化合物或 其組合物的情況下在包含所提供的化合物或其組合物和至少一種SAM依賴性酶的樣品與 包含至少一種SAM依賴性酶的等效樣品之間的至少一種SAM利用酶的活性中可測量的變 化。
[0035] 3.示例性化合物的描述
[0036]在式II的一些實(shí)施方式中，1^選自-OCH 3、-CH3、-OCHFjP -CH 2CH3。
[0037] 在式II的一些實(shí)施方式中，R4a選自-CH20CH3、-CH(CH3)0CH3、4, 4-二氟環(huán)己基、環(huán) 丙基、四氫吡喃-4-基、1-(叔丁氧羰基）-哌啶-4-基、1-(異丁氧羰基）-哌啶-4-基、1-(異 丙氧羰基）-哌啶-4-基、1-(2-氟乙基）-哌啶-4-基、1-(2, 2-二氟乙基）-哌啶-4-基、 1- (2, 2, 2-三氟乙基）-哌啶-4-基、1-(2-羥基異丁基）-哌啶-4-基、1-(羥基異丙基羰 基）-哌啶-4-基、1-(乙氧基羰基甲基）哌啶-4-基、1-(異丙基羰基）-哌啶-4-基、1-甲 基哌啶-4-基、I-(甲基磺?；?哌啶-4-基、I-(乙基磺?；?哌啶-4-基、I-(異丙基磺 ?；?哌啶-4-基、1-(苯基）-哌啶-4-基、1-(氧雜環(huán)丁烷-3-基）哌啶-4-基、1-(吡 啶-2-基）-哌啶-4-基和1-(嘧啶-2-基）-哌啶-4-基。
[0038] 在式II的一些實(shí)施方式中，R13選自氫、氯代、氟代、-OCH(CH3)2、苯基和吡 啶_2_基。
[0039] 式II的示例性化合物闡述于圖1中。在一些情況下，圖1中具有一個(gè)（或多個(gè)） 波浪鍵的化合物中的兩個(gè)（或多個(gè)）具有完全相同的結(jié)構(gòu)。因?yàn)椴ɡ随I表示未測定旋光性 的手性中心，該類化合物應(yīng)理解為彼此分離且截然不同的光學(xué)異構(gòu)體。圖1注釋為指示所 示出的結(jié)構(gòu)相同但立體化學(xué)不同的兩種或更多種化合物的那些集合。
[0040] 4?用途、制劑和給藥
[0041] 藥學(xué)上可接受的組合物
[0042] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供一種組合物，其包含本發(fā)明的化合物或其藥學(xué) 上可接受衍生物、和藥學(xué)上可接受的載體、佐劑或媒劑。本發(fā)明的組合物中的化合物的量使 得有效地在生物樣品中或在患者中可測量地調(diào)節(jié)組蛋白甲基修飾酶或其突變體。在某些實(shí) 施方式中，本發(fā)明的組合物中的化合物的量使得有效地在生物樣品中或在患者中可測量地 調(diào)節(jié)組蛋白甲基修飾酶或其突變體。
[0043] 在某些實(shí)施方式中，配制本發(fā)明的組合物以用于向需要該組合物的患者給藥。在 一些實(shí)施方式中，配制本發(fā)明的組合物以用于向患者口服給藥。
[0044] 本文所用的術(shù)語"患者"是指動(dòng)物，優(yōu)選為哺乳動(dòng)物，且最優(yōu)選為人。
[0045] 術(shù)語"藥學(xué)上可接受的載體、佐劑或媒劑"是指不破壞與其一起配制的化合物的藥 理學(xué)活性的無毒載體、佐劑或媒劑。可在本發(fā)明的組合物中使用的藥學(xué)上可接受的載體、佐 劑或媒劑包括但不限于：離子交換劑、氧化鋁、硬脂酸鋁、卵磷脂、血清蛋白如人類血清白蛋 白、緩沖物質(zhì)如磷酸鹽、甘氨酸、山梨酸、山梨酸鉀、飽和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、 水、鹽或電解質(zhì)如魚精蛋白硫酸鹽、磷酸氫二鈉、磷酸氫鉀、氯化鈉、鋅鹽，硅膠、三硅酸鎂、 聚乙烯基吡咯烷酮、基于纖維素的物質(zhì)、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸酯、蠟、聚乙 烯-聚氧丙烯_嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。
[0046] "藥學(xué)上可接受的衍生物"是指在向接受者給藥時(shí)能夠直接或間接提供本發(fā)明的 化合物或其抑制活性的代謝物或殘余物的本發(fā)明化合物的任何無毒鹽、酯、酯的鹽或其他 衍生物。
[0047] 本發(fā)明的組合物可經(jīng)口、非腸道、通過吸入噴霧、局部、直腸、鼻、頰、陰道或借助于 植入式貯器而給藥。本文所用的術(shù)語"非腸道"包括皮下、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、關(guān)節(jié)內(nèi)、滑液內(nèi)、 胸骨內(nèi)、鞘內(nèi)、肝內(nèi)、病灶內(nèi)和顱內(nèi)注射或輸注技術(shù)。優(yōu)選地，組合物經(jīng)口、腹膜內(nèi)或靜脈內(nèi) 給藥。本發(fā)明的組合物的無菌可注射形式可為水性或油性懸浮液。此類懸浮液可根據(jù)本領(lǐng) 域中已知的技術(shù)使用適合的分散劑或濕潤劑和懸浮劑來配制。無菌可注射制劑還可為無毒 非腸道可接受的稀釋劑或溶劑中的無菌可注射溶液或懸浮液，例如1，3_ 丁二醇溶液。水、 林格氏溶液（Ringer'ssolution)和等張氯化鈉溶液為可采用的可接受的媒劑和溶劑。另 外，無菌不揮發(fā)性油常規(guī)地用作溶劑或懸浮介質(zhì)。
[0048] 出于此目的，可采用任何溫和不揮發(fā)性油，包括合成單甘油酯或二甘油酯。脂肪酸 如油酸和其甘油酯衍生物適用于制備可注射制劑，天然的藥學(xué)上可接受的油如橄欖油或蓖 麻油尤其其聚氧乙烯化形式也一樣適用。此類油溶液或懸浮液還可含有長鏈醇稀釋劑或 分散劑，如羧甲基纖維素或常用于配制藥學(xué)上可接受的劑型包括乳液和懸浮液的類似分散 劑。其他常用表面活性劑如吐溫、Span和其他乳化劑或常用于制造藥學(xué)上可接受的固體、 液體或其他劑型中的生物可用性增進(jìn)劑也可用于配制的目的。
[0049] 本發(fā)明的藥學(xué)上可接受的組合物可以任何經(jīng)口可接受的劑型口服給藥，包括但不 限于：膠囊、片劑、水性懸浮液或溶液。在用于口服使用的片劑的情況下，常用載體包括乳糖 和玉米淀粉。通常還添加潤滑劑，如硬脂酸鎂。對(duì)以膠囊形式口服給藥而言，適用的稀釋劑 包括乳糖和干燥玉米淀粉。當(dāng)需要水性懸浮液用于口服使用時(shí)，活性成分與乳化劑和懸浮 劑組合。若需要，還可添加某些甜味劑、調(diào)味劑或著色劑。
[0050] 或者，本發(fā)明的藥學(xué)上可接受的組合物可為以用于經(jīng)直腸給藥的栓劑形式給藥。 可通過將藥劑與適合的非刺激性賦形劑混合來制備此類栓劑，該賦形劑在室溫下為固體但 在直腸溫度下為液體且因此將在直腸中熔融以釋放藥物。該類材料包括可可脂、蜂蠟和聚 乙二醇。
[0051] 本發(fā)明的藥學(xué)上可接受的組合物還可局部給藥，尤其當(dāng)治療靶標(biāo)包括通過局部施 用容易進(jìn)入的區(qū)域或器官（包括眼睛、皮膚或低位腸道的疾?。r(shí)。容易制備用于此類區(qū) 域或器官中的每一個(gè)的適合的局部制劑。
[0052] 用于低位腸道的局部施用可以直腸栓劑制劑（參見上文）形式或以適合的灌腸制 劑形式實(shí)現(xiàn)。還可使用局部經(jīng)皮貼片。
[0053] 對(duì)局部施用而言，所提供的藥學(xué)上可接受的組合物可以含有懸浮或溶解于一或多 種載體中的活性組分的適合的軟膏形式配制。用于本發(fā)明化合物的局部給藥的載體包括但 不限于：礦物油、液體石蠟脂、白石蠟脂、丙二醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯化合物、乳化蠟和水。 或者，所提供的藥學(xué)上可接受的組合物可以含有懸浮或溶解于一或多種藥學(xué)上可接受的載 體中的活性組分的適合的洗劑或乳膏形式配制。適合的載體包括但不限于：礦物油、脫水山 梨糖醇單硬