SHP2二价变构抑制剂及其合成方法，药物制剂和应用

本发明属于医药，具体涉及shp2二价变构抑制剂及其合成方法，药物制剂和应用。更具体的，涉及一种shp2二价变构抑制剂或其药学上可接受的盐以及包含该shp2二价变构抑制剂或其药学上可接受的盐的药物制剂，还涉及该shp2二价变构抑制剂或其药学上可接受的盐在制备用于治疗和/或预防恶性肿瘤的药物中的应用。

背景技术：

1、恶性肿瘤是严重威胁人类生命健康的重大疾病，靶向治疗凭借高选择性、低毒副作用的优势，成为当前肿瘤治疗领域的主流研究方向。src同源2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2（shp2）由ptpn11基因编码，是蛋白酪氨酸磷酸酶（ptp）超家族中唯一被公认的原癌蛋白。该蛋白处于多条细胞信号通路的核心交汇位置，直接调控ras-raf-mek-erk、jak-stat、pi3k-akt-mtor等关键级联反应的信号传导；同时shp2参与pd-1/pd-l1通路介导的肿瘤免疫逃逸过程，在肿瘤微环境免疫抑制调控中发挥关键作用。多重生物学功能赋予shp2极高的药物开发潜力，是当下抗肿瘤靶向新药研发的核心热门靶点。

2、目前行业内已开发多款shp2小分子抑制剂，部分化合物进入临床研究阶段，其中shp099、shp244是代表性的shp2单靶点变构抑制剂，常作为体外活性评价的阳性对照药物。二者作用机制为单独结合shp2蛋白单一变构位点，通过改变蛋白构象抑制shp2磷酸酶催化活性，可在体外水平对部分肿瘤细胞产生增殖抑制效果，验证了shp2变构抑制策略的可行性，为后续新型抑制剂的结构设计提供了基础。

3、现有单靶点shp2变构抑制剂存在难以克服的短板：其一，仅结合单个蛋白变构位点，对shp2信号通路的阻断作用有限，抗肿瘤广谱性不足，仅对少数肿瘤细胞株表现出理想抑制活性；其二，化合物在选择性、代谢稳定性、生物利用度等理化与成药属性上存在缺陷；其三，活性与正常细胞毒性难以平衡，治疗窗口狭窄，高剂量下易损伤正常人体细胞。因此，亟需一种同时搭载shp099、shp244双药效片段的shp2二价变构抑制剂，以实现更强的shp2靶点结合能力、更广谱的肿瘤增殖抑制效果以及更低的正常细胞毒副作用。

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shp2二价变构抑制剂，其结构式为：

2、；

3、所述shp2二价变构抑制剂包括shp099片段，linker链和shp244衍生物片段，其中所述linker链为：22-溴二十二烷酸、20-溴二十烷酸、18-溴十八烷酸、16-溴十六烷酸、1-溴-3, 6, 9, 12, 15, 18-六氧杂二十一烷-21-酸、1-溴-3, 6, 9, 12-四氧杂十五烷-15-酸或20-溴-3, 6, 9, 12, 15, 18-六氧杂二十烷-1-酸中的一种，所述的r基团如8a~8e所示：

4、。

5、本发明提供的shp2二价变构抑制剂同时携带shp099、shp244两类药效片段，可同步结合shp2蛋白两个不同变构位点，相较于单靶点抑制剂（shp099、shp244）形成协同结合效应，更强地锁定shp2自抑制构象，大幅削弱shp2蛋白酪氨酸磷酸酶催化功能，从源头阻断ras-raf-mek-erk、jak-stat、pi3k-akt-mtor多条促肿瘤信号通路的传导。

6、作为一种可实施的案例，所述的shp2二价变构抑制剂的原料包括shp244衍生物和shp099片段化合物，shp244衍生物的结构式为：

7、；

8、shp099片段化合物的结构式为

9、。

10、作为一种可实施的案例，所述的shp2二价变构抑制剂包括以下a1-a20以及b1-b10具体结构中的一种。

11、

12、

13、

14、本发明第二方面提供了shp2二价变构抑制剂的合成方法，包括以下步骤：

15、s1、合成shp244衍生物；

16、s2、合成shp099片段化合物；

17、s3、以shp244衍生物片段化合物和shp099片段化合物，linker连接羧酸单体为原料，合成shp2二价变构抑制剂。

18、作为一种可实施的案例，所述的shp244衍生物的合成步骤包括：

19、；

20、s11、将4-(氨甲基)苯甲酸、三乙胺、靛红酸酐依次加入水中，40℃下加热反应，反应结束后，后处理，即得化合物1；

21、s12、将化合物1和nhr1r2，hatu，dipea混合，室温下反应，反应结束后，后处理，即得化合物2（化合物2包括2a、2b、2c）；

22、s13、将和靛红酸酐溶于乙酸乙酯中，40℃下加热反应，反应结束后，后处理，即得化合物3（化合物3包括3a、3b）；

23、s14、将化合物2和化合物3溶于二硫化碳和无水乙醇中，55℃下反应，反应结束后，后处理，即得化合物4（化合物4包括4a、4b、4c、4d、4e）；

24、s15、将化合物4和80%水合肼，异丙醇混合，升温回流反应，反应结束后，后处理，即得化合物5（化合物5包括5a、5b、5c、5d、5e）；

25、s16、将化合物5和氯乙酰氯，三乙胺，dmf混合反应，反应结束后，后处理，即得化合物6（化合物6包括6a、6b、6c、6d、6e）；

26、s17、将化合物6和哌嗪-1-羧酸叔丁酯，dmf，nahco3混合反应，反应结束后，后处理，即得化合物7（化合物7包括7a、7b、7c、7d、7e）；

27、s18、将化合物7和二氯甲烷，三氟乙酸混合反应1h，反应结束后，后处理，即得化合物8，即shp244衍生物（shp244衍生物包括8a、8b、8c、8d、8e）。

28、进一步的，所述的s11步骤中4-(氨甲基)苯甲酸、三乙胺、靛红酸酐的摩尔比为1：（1-1.02）：（1.05-1.2）。

29、进一步的，所述的s12步骤中化合物1和nhr1r2，hatu，dipea的摩尔比为1：（1.1-1.2）：（0.4-0.5）：（1.2-1.3）。

30、进一步的，所述的s13步骤中和靛红酸酐的摩尔比为1：（1.05-1.2）。

31、进一步的，所述的s15步骤中化合物4和80%水合肼的摩尔比为1：（10-20）。

32、进一步的，所述的s16步骤中化合物5和氯乙酰氯，三乙胺的摩尔比为1：（1.1-1.2）：（1.2-1.6）。

33、进一步的，所述的s17步骤中化合物6和哌嗪-1-羧酸叔丁酯，nahco3的摩尔比为1：（1.05-1.2）：（2-3）。

34、进一步的，所述的s18步骤中化合物7和三氟乙酸的摩尔比为1：（10-12）。

35、作为一种可实施的案例，所述的shp099片段化合物的合成方法包括以下步骤：

36、；

37、s21、将3-溴-6-氯吡嗪-2-胺，na2co3，(2, 3-二氯苯基)硼酸，钯催化剂pdcl2(dppf)混合，氮气环境下回流反应，反应结束后，后处理，即得化合物a；

38、s22、将化合物a和k3po4，(4-甲基哌啶-4-基)氨基甲酸叔丁酯溶于dmf中，升温反应，反应结束后，后处理，即得化合物b；

39、s23、将化合物b和三氟乙酸混合反应，反应结束后，后处理，即得shp099片段化合物。

40、进一步的，所述的s21步骤中3-溴-6-氯吡嗪-2-胺，na2co3，(2, 3-二氯苯基)硼酸的摩尔比为1：（2.4-3）：（1.08-1.2）。

41、进一步的，所述的s22步骤中化合物a和k3po4，(4-甲基哌啶-4-基)氨基甲酸叔丁酯的摩尔比为1：（0.98-1.02）：（2-2.5）。

42、进一步的，所述的s23步骤中化合物b和三氟乙酸的摩尔比为1：（8-12）。

43、作为一种可实施的案例，所述的s3步骤包括：

44、将shp099片段化合物和linker连接羧酸单体，hatu，dipea混合反应，得到中间体，再加入shp244衍生物，碳酸铯，dmf，碘化钾混合反应，即得shp2二价变构抑制剂。

45、进一步的，所述的linker连接羧酸单体的结构式为：

46、或，n=4、6、14、16、18、20中的一种。

47、更进一步的，所述的shp099片段化合物和linker连接羧酸单体反应的摩尔比为1：（1.1-1.4）。

48、更进一步的，所述的中间体和shp244衍生物的摩尔比为1：（0.6-1）。

49、本发明第三方面提供了一种药物制剂，包括shp2二价变构抑制剂化合物和/或所述shp2二价变构抑制剂化合物的盐，以及一种或多种药用载体。

50、本发明第四方面提供了一种药物制剂的应用，其应用在制备治疗和/或预防恶性肿瘤的药物中。

51、有益效果

52、（一）本发明化合物由shp099、shp244两种变构药效片段经linker链连接而成，可同时结合shp2蛋白两个不同变构位点，产生协同抑制效应，相比仅作用单一位点的shp099、shp244，能更高效阻断shp2磷酸酶活性，全面抑制下游多条促肿瘤信号通路。

53、（二）化合物对人非小细胞肺癌a549、急性髓系白血病molm-13、胃癌katoⅲ、黑色素瘤a375均具备显著增殖抑制活性；其中b系列聚醚类linker化合物广谱优势明显，b1、b2、b6、b7在多种肿瘤细胞中抑制活性优于阳性对照shp244，部分分子活性接近shp099。

54、（三）本发明优选的化合物b1能显著降低活肿瘤细胞数量、诱导细胞凋亡；细胞划痕实验证实，其可长期抑制黑色素瘤a375细胞迁移，48h迁移率远低于空白对照与单靶点抑制剂，能够有效降低肿瘤转移风险。

55、（四）本发明以wi-38正常人胚肺细胞为评价模型，b6、b7、b1等优选化合物对正常细胞ic50远高于阳性药shp099；多数高活性化合物选择性指数si＞10，可在高效杀伤肿瘤细胞的同时，大幅减少对健康细胞的损伤，解决传统抑制剂毒副作用偏大的缺陷。

56、（五）本发明完整公开shp244衍生物、shp099片段、二价偶联产物的分步合成路线，各步中间体收率稳定、反应条件温和；该类化合物或其药学可接受盐可搭配药用载体制备多种剂型，能够用于制备预防、治疗shp2异常驱动的各类恶性肿瘤药物。