一种嘧啶酮类衍生物及其制备方法和应用

1.本发明属于生物医药技术领域。更具体地，涉及一种嘧啶酮类衍生物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.磷酸二酯酶(pdes)具有水解细胞内第二信使(环磷酸腺苷camp或环磷酸鸟苷cgmp)的功能，降解细胞内camp或cgmp，从而终结这些第二信使所传导的生化作用。研究证明，camp和cgmp在细胞活动中具有重要的调节作用，是神经递质、激素、光和气味等物质的第二信使，广泛作用于细胞内靶器官。细胞内camp和cgmp浓度的调节主要由核苷酸环化酶的合成和磷酸二酯酶(pdes)的水解作用之间的平衡决定。
3.pdes在人体内分布广泛，生理作用涉及多个研究领域。近年来，pdes作为新的治疗靶点，引起了众多学者广泛的关注，成为一个新的研究热点。pdes在体内广泛分布，其根据蛋白质的序列相似性、酶动力学特征、调节性质、细胞组织分布和药理学性质被分为11个同工酶家族(pde1～pde11)。其中，pde1被鉴定为ca
2
钙调素依赖性磷酸二酯酶(cam-pde)，被ca
2
钙调素激活并被证明介导钙和环核苷酸信号通路。研究发现，pde1调节的信号通路的变化和中枢神经系统有所关联，可用于调节精神失常、运动障碍、认知功能和阿尔茨海默症等；也有研究表明pde1与心功能不全有关，可用于调节心衰、心脏重塑和功能障碍等；还有些研究表明pde1与肺、肾脏、血液学、胃肠道、肝脏、生育力、癌症和代谢紊乱等都有所关联([1]ren,l.；yang,c.；dou,y.；zhan,r.；sun,y.；yu,y.,mir-541-5p regulates lung fibrosis by targeting cyclic nucleotide phosphodiesterase 1a.exp lung res 2017,43(6-7),249-258.[2]xin,w.；li,n.；fernandes,v.s.；chen,b.；rovner,e.s.；petkov,g.v.,bk channel regulation by phosphodiesterase type 1:a novel signaling pathway controlling human detrusor smooth muscle function.am j physiol renal physiol 2016,310(10),f994-9.)。
[0004]
目前，已有pde1抑制剂被报道为抗肺动脉高压(pah)的药物，但是针对pde1抑制剂的开发研究还是比较有限，仍需提供多几种对pde1抑制剂扩大研究和临床应用的药物选择范围。


技术实现要素：

[0005]
本发明要解决的技术问题是克服现有技术缺少pde1抑制剂的缺陷和不足，提供一种嘧啶酮类衍生物。
[0006]
本发明的目的是提供所述嘧啶酮类衍生物的制备方法。
[0007]
本发明另一目的是提供所述嘧啶酮类衍生物的应用。
[0008]
本发明另一目的是提供一种pde1抑制剂。
[0009]
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]
一种嘧啶酮类衍生物，具有式(i)结构：
[0011][0012]
其中，r1为单取代或多取代的氢或卤素；r2为单取代或多取代的卤素、卤代c
1～3
烷氧基、c
1～3
烷氧基或卤代c
1～3
烷基；r3为c
1～5
烷基或c
3～6
环烷基；x为o或nh。
[0013]
优选地，所述r1为氢或单取代卤素；r2为单取代或多取代的卤素、卤代甲氧基、甲氧基或卤代甲基；r3为c
1～4
烷基或环戊烷基；x为o或nh。
[0014]
优选地，所述r1为氢或单取代氟；r2为单取代或双取代的氟、氯、f3co-、meo-或f3c-；r3为异丙基、异丁基或环戊烷基；x为o或nh。
[0015]
更优选地，所述嘧啶酮类衍生物具有以下任一结构：
[0016][0017]
更优选地，所述嘧啶酮类衍生物具有以下任一结构：
[0018][0019]
一种嘧啶酮类衍生物，具有以下任一结构：
[0020][0021]
所述嘧啶酮类衍生物的制备方法，反应方程式如下：
[0022][0023]
具体包括以下步骤：
[0024]
s1、将2,4,6-三氯嘧啶-5-甲醛和化合物a溶于乙醇中，-78℃条件下加入三乙胺并反应完全(优选为先-78℃反应1～3h，再室温反应过夜)，去除溶剂，除杂纯化(乙酸乙酯除杂，过柱纯化)，得化合物b；
[0025]
s2、将步骤s1所得化合物b溶于碱溶液中，50～70℃加热回流反应完全(优选为2～4h)，用盐酸溶液(优选为2m)调节ph为中性，析晶，后处理，得化合物c；
[0026]
s3、将步骤s2所得化合物c与化合物d加入异丙醇中，加入碱性试剂，110～130℃条件下加热反应完全(优选为搅拌过夜，8～20h)，后处理(优选为加水稀释乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩过硅胶柱纯化，洗脱液为二氯甲烷/甲醇，50:1)，得化合物e；
[0027]
s4、将步骤s3所得化合物e与化合物f或碘甲烷加入dnf中，加入碳酸钾15～35℃条件下反应完全，后处理，得化合物i；
[0028]
其中，所述r1、r2、r3和x与上述定义一致。
[0029]
进一步地，步骤s2中，所述碱溶液的碱为氢氧化钠和氢氧化钾。更进一步地，步骤s3中，所述碱性试剂为n,n-二异丙基乙胺。
[0030]
另外的，本发明还要求保护所述嘧啶酮类衍生物或其药学上可接受的盐、溶剂化物在制备pde1抑制剂中的应用。
[0031]
并且，本发明还提供了一种pde1抑制剂，以所述嘧啶酮类衍生物或其药学上可接受的盐、溶剂化物作为主要有效成分。
[0032]
另外的，本发明还提供了所述嘧啶酮类衍生物或其药学上可接受的盐、溶剂化物在制备治疗与pde1相关疾病药物中的应用。
[0033]
进一步地，所述pde1相关疾病为肺动脉高压症、特发性肺纤维化症、肺炎、血管痴呆或阿尔茨海默症。
[0034]
本发明具有以下有益效果：
[0035]
本发明提供了一种嘧啶酮类衍生物，其对磷酸二酯酶一型(pde1)表现出良好的抑制作用，可作为磷酸二酯酶一型抑制剂应用；并且根据现有技术对磷酸二酯酶一型相关疾
病的研究，本发明嘧啶酮类衍生物还可以进一步应用于肺动脉高压、特发性肺纤维化等与磷酸二酯酶一型相关疾病的治疗中，可以提供更多的可选药物，具有重要的药用价值和临床应用前景。另外的，本发明嘧啶酮类衍生物结构新颖，制备方法简单，非常适用于大规模工业生产及应用。
具体实施方式
[0036]
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
[0037]
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
[0038]
实施例1嘧啶酮类衍生物化合物1的制备
[0039]
所述嘧啶酮类衍生物化合物1制备的反应方程式如下：
[0040][0041]
具体包括以下步骤：
[0042]
步骤s1、将起始原料2,4,6-三氯嘧啶-5-甲醛(15g，71mmol)和盐酸环戊基肼(78mmol)全部溶解于乙醇(100～150ml)中，在-78℃低温下缓慢滴加三乙胺(20ml)，低温反应2小时后移至室温反应过夜12小时；反应完全后，减压旋蒸除去溶剂，再加入乙酸乙酯复溶，抽滤除去不溶物，滤液减压旋蒸除去溶剂，过柱纯化得到棕红色固体，即为化合物1-1。
[0043]
步骤s2、将步骤s1所得化合物1-1(26mmol)溶于1m氢氧化钠溶液(519ml)中，在60℃下加热回流3小时，反应结束后，用2m盐酸调ph至中性，析出白色固体，抽滤干燥后得到高产率的白色固体，即为化合物2-1。
[0044]
步骤s3、室温下将步骤s2所得化合物2-1(3.5mmol)和2-(2,6-二氟苯氧基)乙烷-1-胺(4.2mmol)加入异丙醇溶液中，加入碱n,n-二异丙基乙胺(7mmol)，升温至120℃下搅拌过夜，18小时；反应体系加水稀释后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机层，无水硫酸钠干燥后浓缩得粗产物，通过硅胶柱色谱法(二氯甲烷/甲醇，50:1)纯化得到高产率的白色固体，即为化合物1。
[0045]
实施例2嘧啶酮类衍生物化合物3的制备
[0046]
所所述嘧啶酮类衍生物化合物3制备的反应方程式如下：
[0047][0048]
具体包括以下步骤：
c19h21f2n5o2 390.1736,found 390.1738.
[0060]
化合物3
[0061][0062]
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[0063]
化合物4
[0064][0065]
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[0066]
化合物5
[0067][0068]
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[0078]
化合物9
[0079][0080]
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–
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[0081]
化合物10
[0082][0083]
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[0084]
化合物11
[0085][0086]
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[0087]
化合物12
[0088][0089]
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[0090]
化合物13
[0091][0092]
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–
3.52(m,2h),3.31
–
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[0093]
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[0096]
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[0099]
化合物16
[0100][0101]
1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.94(s,1h),7.15-7.07(m,4h),7.06-7.01(m,1h),6.99(d,j＝9.3hz,1h),6.94(d,j＝7.6hz,1h),6.91-6.86(m,1h),5.96(d,j＝16.0hz,1h),5.82(d,j＝7.5hz,1h),4.63(d,j＝16.5hz,1h),4.24(s,1h),3.31(d,j＝11.6hz,1h),3.02(d,j＝10.1hz,1h),2.86(d,j＝11.7hz,1h),2.68(t,j＝11.5hz,1h),1.99(d,j＝12.0hz,1h),1.72(s,9h),1.47-1.34(m,3h).13c nmr(126mhz,cdcl3)δ163.19(d,jc-f＝247.9hz),158.84,155.81(d,jc-f＝244.3hz),152.07,150.05,140.52,138.24,133.77,130.49,124.74,123.34,122.91,119.89,116.16,114.93,114.28,100.79,59.50,56.94,50.91,47.45,43.25,29.10*3,26.40,20.51.hrms(esi-tof)m/z[m-h]-calcd for c27h30f2n6o 491.2376,found 491.2375.
[0102]
实施例4嘧啶酮类衍生物的活性测试
[0103]
以实施例制备所得化合物1～16为测试对象，测定其对磷酸二酯酶1型的抑制活性，测试浓度为100nm和10nm，测试化合物在这两种浓度条件下对pde1b的抑制率，即指在化合物的100纳摩尔或10纳摩尔浓度下获得的pde1b酶的抑制率。
[0104]
以实施例制备所得化合物1～16为测试对象，测定其对磷酸二酯酶1型的ic
50
，即半数抑制浓度。
[0105]
测得结果如表1所示。
[0106]
表1化合物对磷酸二酯酶1型的抑制作用
[0107]
化合物抑制率％(100nm)抑制率％(10nm)ic
50
(nm)1nd26nd23610nd37032nd44014nd58251nd66117nd717ndnd89149nd979393.91072nd7.51189394.01281406.6138330nd1476486.71576ndnd
1659ndnd
[0108]
其中，“nd”表示“未测”。
[0109]
从表1中可知，大部分的化合物对于磷酸二酯酶1型均表现出显著的抑制作用，其中化合物3、5、8、9、10、11、12、13、14、15对磷酸二酯酶1型的抑制作用尤其明显，在100nm时的抑制率都大于70％；特别是化合物9、10、11、12、14，ic
50
小于10nm，表现出对磷酸二酯酶1型的显著抑制作用。
[0110]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。