三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4H)-酮类糖苷化合物及其制备方法和用途

本发明属于医药，涉及一种三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物，具体涉及化合物及其制备方法和该化合物在治疗由于shp2蛋白酪氨酸磷酸酶异常激活导致的癌症等抗肿瘤药物中的用途。

背景技术：

1、shp2（src homology 2 domain-containing phosphatase-2，基因ptpn11）是一种普遍表达的胞质非受体磷酸酶，是细胞信号转导网络的核心调控分子。其三维结构主要由n-sh2、c-sh2和ptp催化结构域组成。在静息状态下，n-sh2结构域与ptp催化位点形成分子内相互作用，使蛋白处于催化活性受抑的闭合构象；当受到胞外信号刺激时，配体与sh2结构域结合，引发构象重排，解除n-sh2对催化位点的抑制，使shp2转变为开放的活性状态。

2、作为多种信号通路的上游调控分子，shp2在ras/erk、pi3k/akt及jak/stat等经典通路中发挥正向调节作用。shp2的功能异常主要源于ptpn11基因的功能获得性突变（gof），如e76x、f285s和n308d等热点突变，通过破坏自身抑制构象增强ptp催化活性，持续激活ras/mapk通路，促进疾病发生。shp2突变相关疾病涵盖血液系统恶性肿瘤（jmml、aml、cml）、实体肿瘤（非小细胞肺癌、胃癌、乳腺癌、黑色素瘤等）及遗传性疾病（noonan综合征等）。

3、鉴于shp2在肿瘤发生发展中的关键作用，其已成为极具潜力的抗肿瘤治疗靶点。然而，shp2催化位点高度保守且带正电，开发具有选择性、生物利用度高的抑制剂仍具挑战性。变构抑制剂通过靶向非保守的变构位点，将shp2锁定于自抑制闭合构象，具有选择性更高、生物利用度更佳等优势。

4、2016年，诺华公司发现了首个变构位点1抑制剂shp836（ic50=12 μm），经优化得到shp099（ic50=0.071 μm）和tno155（首个进入临床试验的shp2抑制剂）。2018年，诺华公司发现第二个可成药变构位点，鉴定出首个变构位点2抑制剂shp244，以三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮为母核，对全长shp2的ic50为60 μm（pdb: 6bmr）。基于shp244优化得到衍生物shp844（ic50=18.9 μm）和shp504（ic50=21 μm）。然而，shp244存在细胞活性严重不足、膜通透性和代谢稳定性差等成药性缺陷，其氯苯基取代基处于开放的溶剂暴露区，未能与周围残基形成有效相互作用。

5、糖类分子广泛存在于生物体内，作为信息分子参与生命活动。在药物研发领域，糖苷化修饰策略展现出重要价值。2000~2021年间，已有54种糖基化药物获批上市，涵盖sglt2抑制剂、抗肿瘤药物及核酸递送系统等领域。糖苷化修饰可通过引入糖基片段改善水溶性、靶向性和代谢稳定性，糖苷化前药策略还可利用肿瘤部位糖苷酶高表达的特点实现选择性释药。

6、基于上述背景，本技术旨在通过在三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮母核的溶剂暴露区引入糖基修饰，改善shp244的成药性缺陷，为shp2相关肿瘤的治疗提供新的候选药物。其中的结构式为：

7、。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物，包括式（i）或式（ii）。

2、，式（i）；

3、，式（ii）。

4、其中，

5、；

6、。

7、三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物的糖基部分通过脲键与原先导化合物shp244的三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4h)-酮母核的c-4位氯苯基处相连，所述脲键由氯甲酸酯法反应形成。本发明的化合物，对人恶性黑色素瘤细胞、人肺腺癌细胞和人急性髓性白血病细胞均有一定的抑制活性；同时化合物具有抗肿瘤活性，可以用于制备治疗由于shp2靶点异常导致的各种癌症的药物，如非小细胞肺癌、胆管癌、乳腺癌等。

8、本发明第二方面提供了三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物的合成方法，包括以下步骤：

9、。

10、其中，所述的化合物3包括化合物3a、化合物3b或化合物3c；

11、所述的化合物3a的结构式为：

12、；

13、所述的化合物3b的结构式为：

14、；

15、所述的化合物3c的结构式为：

16、。

17、作为一种可实施的案例，所述的三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物的合成方法，包括以下步骤：

18、s1、将靛红酸酐和对甲氧基苄胺混合，加入乙醇，升温回流反应，原料反应完全后，加入二硫化碳和氢氧化钾，升温反应，反应结束后，后处理，即得化合物1；

19、s2、将化合物1溶于异丙醇，加入水合肼溶液，升温回流反应；反应结束后，后处理，即得化合物2；

20、s3、将化合物2溶于异丙醇，加入成环单体与冰醋酸，升温回流反应30min完成缩合，冷却至室温，分批加入六水三氯化铁，重新升温回流反应2h，反应结束后，后处理，即得化合物3；

21、s4、将化合物3溶于二氯甲烷，冰水浴冷却，滴加三氟甲磺酸，升温反应，原料反应完全后，调节体系的ph=8~9，后处理，得到化合物4；

22、s5、将化合物4溶于dmf，氮气保护下加入氢化钠，搅拌30min后加入3-硝基溴苄反应，反应结束后，后处理，即得化合物5；

23、s6、将化合物5于无水乙醇，加入饱和氯化铵溶液与经盐酸活化处理的铁粉，升温回流反应，反应结束后，后处理，即得化合物6；

24、s7、将化合物6溶于二氯甲烷，加入吡啶与对硝基氯甲酸苯酯反应，反应结束后，后处理，即得化合物7；

25、s8、将化合物7溶于二氯甲烷，加入1,4-二氧六环和三乙胺，再加入氨基糖苷试剂，升温回流反应，反应结束后，后处理，即得，三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物。

26、作为一种可实施的案例，所述的s1步骤中靛红酸酐和对甲氧基苄胺的摩尔比为1：（1-1.02），回流反应的温度为85~90℃。

27、作为一种可实施的案例，所述的s2步骤中化合物1和水合肼的摩尔比为1：（20-30），回流反应的温度为85~90℃。

28、作为一种可实施的案例，所述的s3步骤中化合物2和成环单体，六水三氯化铁的摩尔比为1：（1-1.02）：（5-6）。

29、进一步的，所述的成环单体包括邻甲氧基苯甲醛，对甲氧基苯甲醛，3,4,5-三甲氧基苯甲醛中的一种。

30、作为一种可实施的案例，所述的s4步骤中化合物3和三氟甲磺酸的摩尔比为1：（5-6）。

31、作为一种可实施的案例，所述的s5步骤中化合物4和氢化钠，3-硝基溴苄的摩尔比为1：（1.1-1.4）：（1.2-1.5）。

32、作为一种可实施的案例，所述的s6步骤中化合物5和氯化铵，经盐酸活化处理的铁粉的摩尔比为1：（2.5-3）：（4-5），反应温度为80-90℃。

33、作为一种可实施的案例，所述的s7步骤中化合物6和吡啶与对硝基氯甲酸苯酯的摩尔比为1：（1-1.02）：（1-1.02）。

34、作为一种可实施的案例，所述的s8步骤中化合物7和氨基糖苷试剂的摩尔比为1：（1-1.02），反应温度为95-105℃。

35、进一步的，所述的氨基糖苷试剂包括：

36、或；

37、其中，

38、。

39、本发明第三方面提供了三唑并[1,5-a]喹唑啉-5(4

h)-酮类糖苷化合物的应用，应用于制备由于shp2蛋白酪氨酸磷酸酶异常激活导致的癌症的药物，包括非小细胞肺癌药物，胆管癌药物，乳腺癌药物。

40、有益效果

41、（一）化合物以shp244为母核，在溶剂暴露的侧链位点引入糖苷结构，通过糖基修饰大幅提升分子水溶性、细胞膜穿透能力与体内代谢稳定性，解决原先导药细胞活性差、代谢易降解的短板。

42、（二）糖苷修饰不破坏三唑并[1,5-a]喹唑啉母核对shp2变构位点的结合能力，多个目标化合物ic50优于或持平先导shp244，对黑色素瘤、肺癌、白血病肿瘤细胞均具备高效增殖抑制作用，部分化合物抑制活性突出。

43、（三）引入糖苷片段可利用肿瘤组织高表达糖苷酶的特性实现前药选择性裂解释药，正常组织中药物活化程度低，相比普通shp抑制剂可减少对健康细胞的损伤，提升用药安全窗口。

44、（四）成环单体分为邻甲氧基（a）、对甲氧基（b）、三甲氧基（c）三大母核系列，搭配多种乙酰化/脱保护糖基，可灵活调控分子极性、结合亲和力与细胞选择性，适配不同shp突变肿瘤类型。

45、（五）本发明采用氯甲酸酯构建脲键连接糖基与母核，分步反应条件温和、tlc易监控，中间体提纯简单；糖基原料商业化易得，乙酰保护/脱保护工艺标准化，可批量制备系列糖苷衍生物，便于后续制剂开发。