一種氧代哌嗪酰胺類化合物的新用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種氧代哌嗪酰胺類化合物的新用途，具體涉及該化合物抑制PLK1 活性的新用途。
【背景技術】
[0002] 式I所示的氧代哌嗪酰胺類化合物是一類已知的抗菌藥物。其對多種革蘭氏陰性 菌均具有良好的抗菌作用，對許多厭氧菌也有抗菌作用。
[0003]
[0004] -些抗菌藥物長期作為抗腫瘤藥物使用。例如絲裂霉素、阿霉素、表阿霉素、放線 菌素 D、博來霉素、平陽霉素、培洛霉素、柔紅霉素等。CN1911236A還報道，四環素類抗菌藥 物（如強力霉素）除了抗菌以外，也具有抗腫瘤、抗炎癥以及影響細胞存活等作用。
[0005] 但是，除此之外的其他抗菌藥物則未見報道有抗腫瘤的作用。
[0006] 臨床上，將抗菌藥用于治療癌癥引起的感染是一種常用的做法。這是因為腫瘤的 浸潤導致人體免疫力的低下，以及抗癌藥物的使用導致中性粒細胞減少，從而使得機體更 容易受到細菌的感染，導致惡性腫瘤患者通常伴隨著嚴重的細菌感染（梁新文，等，惡性 腫瘤醫院感染的臨床分析，中國醫院感染學雜志，2002, 12(4)，259-261)。具體的例子如： 頭孢哌酮與舒巴坦治療肺癌并發阻塞性肺炎（藥物流行病學雜志，2008年第17卷第4期， 215-217)。
[0007] 但是，在醫藥領域，抗菌藥物與抗腫瘤藥物又有著本質的區別。抗菌和抗癌分屬不 同的適應癥。從作用對象來看，細菌具有細胞壁，屬于外來致病生物；而腫瘤沒有細胞壁，是 機體自身產生的異常增生或病變，這決定了兩種藥物在作用機制方面也存在本質的區別。
[0008] 式I所示的氧代哌嗪酰胺類化合物在臨床上也用于抗感染治療，包括惡性腫瘤患 者的抗感染治療，但它仍然發揮的是抗菌作用。而且它與以上的各種抗菌藥物或抗腫瘤藥 物有所區別，其作用機制在于與細菌細胞膜上的PBPs蛋白結合，抑制細菌細胞壁的合成， 促使細菌細胞凋亡。
[0009] Polo樣激酶（Polo like kinase, PLK)是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，而PLK1是 Polo樣激酶的一種亞型。其結構中具有N端和C端，通過使底物磷酸化而發揮其活性。現 有研究表明，PLK1參與了細胞生長不同階段的精密調控，是維持細胞周期正常運行的關鍵 物質。例如：PLK1在細胞G2/M期轉換過程中，可調節Cdc25、cyclin B、Weel、Mytl等多 種下游底物；PLK1在細胞中心體的成熟和分離過程中發揮著重要作用，影響ninein like protein (Nip)和Kizuna等中心體相關蛋白的活性；PLK1作用于Mad3、Bubl、PICH等紡錘 體結構監測點相關蛋白，保證細胞有絲分裂的正常進行。
[0010] 通過抑制PLK1的活性，可以控制細胞的異常增殖，在治療癌癥、神經變性疾病、心 血管疾病、自身免疫性疾病、炎性疾病和免疫介導疾病等細胞增殖性疾病中均具有重要的 意義。例如，Fan，Zheng et al. 2005記載，通過顯著抑制PLK1，能有效阻止腫瘤細胞的生長 增殖。Lane and Nigg 1996記載，在蛋白水平抑制PLK1，可以達到細胞周期阻滯效應。Liu X，et al.Proc Natl Acad Sci 2003, 100(10) :5789 - 5794.記載，在體外，PLK1 的消耗在癌 細胞中強烈抑制細胞繁殖并降低癌細胞存活率，PLK1的敲除使得癌細胞被阻斷在G2-M期， 導致癌細胞凋亡。
[0011] 現有技術中報道了一些抑制PLK1活性的藥物，如：CN103435608A公開了一種 吡啶并嘧啶類的PLK1抑制劑，CN103435594A公開了一種氨基喹唑啉類的PLK1抑制劑， CN103408546A公開了一種氨基嘌呤類的PLK1抑制劑，CN102174035A公開了一種芳香 雙酰肼類的PLK1抑制劑，CN101636399A公開了一種嘧啶并二氮雜卓類的PLK1抑制劑， CN101568539A公開了一種咪唑啉酮基氨基嘧啶類PLK1抑制劑，CN101541800A公開了一種 蝶啶衍生物的PLK1抑制劑，但是這些藥物均處于研發階段，需要全新合成，原料不易得，原 料藥的質量控制也不成熟，另外，它們結構各異且沒有明顯的規律性，這導致難以通過現有 化合物的結構預測出新的PLK1抑制劑。
[0012] 通過對式I所示氧代哌嗪酰胺類化合物的研究，得到了一種有別于現有技術中的 新用途。
【發明內容】
[0013] 本發明的目的之一在于提供一種氧代哌嗪酰胺類化合物的新用途，目的之二在于 為臨床尋找一種抗癌藥物的新選擇。
[0014] 本發明的一個技術方案是：氧代哌嗪酰胺類化合物在制備抑制PLK1活性的藥物 中的應用，所述氧代哌嗪酰胺類化合物選自式I化合物，其異構體、水合物或鹽，
[0015]
[0016] 式 I 中，
[0017] RiSCfQ 烷基；
[0018] R2選自取代或未取代的烷基，或，取代或未取代的苯基；
[0019] R3為-C0NH-R4基團，其中，R4選自式la或式lb ;
[0020]
[0021] 式 la 或 lb 中，
[0022] Y為氧或硫；
[0023] R5選自乙酰基、1-甲基-四唑基，或5-甲基-[1.3. 4]噻二唑基；
[0024] R6選自氫、甲氧基或-NH-CH0基團。
[0025] 優選地，式I的札為乙基；R2為羥乙基、苯基或羥基取代的苯基。
[0026] 進一步優選，式I化合物選自以下式II~式VIII中的任一化合物：
[0029] 所述藥物中含有氧代哌嗪酰胺類化合物。
[0030] 優選地，所述藥物中還含有β -內酰胺酶抑制劑。
[0031] 當所述藥物中含有β -內酰胺酶抑制劑時：
[0032] 優選地，所述藥物中氧代哌嗪酰胺類化合物與β -內酰胺酶抑制劑的重量比為1 : 10~10 :1 ;更優選的重量比為1 :1~8 :1 ;進一步優選的重量比為1 :1，2 :1，3 :1，4 :1，5 : 1，6 :1，7 :1 或 8 :1〇
[0033] 優選地，所述β-內酰胺酶抑制劑為克拉維酸、舒巴坦，或者克拉維酸的異構體、 水合物或鹽，或者舒巴坦的異構體、水合物或鹽。更優選地，所述β-內酰胺酶抑制劑為克 拉維酸鉀或舒巴坦鈉。
[0034] 進一步優選，所述藥物中含有：式II化合物的鈉鹽和舒巴坦鈉，式III化合物的鈉 鹽和舒巴坦鈉，式IV化合物的鈉鹽和舒巴坦鈉，或者，式V化合物的鈉鹽和舒巴坦鈉。
[0035] 更進一步優選，所述藥物中含有：重量比為1 :1，2 :1，4 :1或8 :1的式II化合物鈉 鹽和舒巴坦鈉，重量比為1 :1，3 :1，6 :1或8 :1的式III化合物鈉鹽和舒巴坦鈉，重量比為 2 :1或10 :1的式IV化合物鈉鹽和舒巴坦鈉，或者，重量比為1 :1，2 :1，5 :1或10 :1的式V 化合物鈉鹽和舒巴坦鈉。
[0036] 所述藥物中，根據劑型的不同，可以不含輔料，也可以含有藥學上適用的輔料。
[0037] 例如：注射用凍干粉針劑中可以不含輔料，注射劑中可以含有氯化鈉等等滲調節 劑，片劑中可以含有制藥領域常用的填充劑、粘合劑、崩解劑、潤滑劑，等。所述填充劑可以 選自淀粉、預膠化淀粉、糊精、葡萄糖、蔗糖、乳糖、乳糖醇、微晶纖維素、甘露醇、山梨醇或木 糖醇；所述粘合劑可以選自羧甲基纖維素鈉、羥丙甲基纖維素、乙基纖維素、聚維酮、淀粉 漿、蔗糖、糖粉、膠漿、明膠、聚乙二醇；所述崩解劑可以選自交聯羧甲基纖維素鈉、交聯聚維 酮、低取代羥丙基纖維素、羧甲基淀粉鈉或淀粉；所述潤滑劑可以選自硬脂酸鎂、滑石粉或 微粉硅膠。
[0038] 說明：本發明中所說的比例均為重量比，且是指游離物或無水物的比例，不包括鹽 離子或結晶水。例如式ΠΙ化合物的鈉鹽+舒巴坦鈉（4 :1)，是指按照式III化合物與舒巴 坦計算，其重量比為4 :1 ;又如式II化合物一水合物+舒巴坦鈉（2 :1)，是指按照式II化 合物與舒巴坦計算，其重量比為2 :1。
[0039] 本發明中所說的抑制PLK1活性的藥物，也可以稱為PLK1抑制劑。
[0040] 優選地，所述抑制PLK1活性的作用是治療細胞增殖性疾病。
[0041] 再優選地，所述細胞增殖性疾病選自癌癥、自身免疫性疾病或炎性疾病。
[0042] 進一步優選，所述細胞增殖性疾病選自前列腺癌、卵巢癌、泌尿生殖道癌、喉癌、白 血病或囊性纖維化病。
[0043] 本發明提供的氧代哌嗪酰胺類化合物的新用途具有以下優點：
[0044] 1、本發明首次發現了現有的一類氧代哌嗪酰胺化合物具有抑制PLK1活性的作 用，PLK1是Polo樣激酶（Polo like kinase，PLK)的一種亞型激酶，其結構中具有N端和C 端，通過使底物磷酸化而發揮調控細胞生長等方面的活性。PLK1抑制劑是一種可選擇性地 與PLK1激酶相結合從而阻礙PLK1激酶發揮活性的物質。
[0045] 通過研究發現，式I的氧代哌嗪酰胺類化合物可以對PLK1激酶產生明顯的抑制作 用，但青霉素卻沒有類似的作用，其原因可能是2, 3-二氧代-哌嗪甲酰胺結構與PLK1激酶 的特異性結合導致了激酶的失活。這與式I氧代哌嗪酰胺類化合物的傳統適應癥和作用機 制有著本質的區別。
[0046] 2、發明人發現，氧代哌嗪酰胺類化合物通過抑制PLK1活性，可有效減少細胞的增 殖，可用于治療細胞增殖性疾病，如多種癌癥、自身免疫性疾病、炎性疾病等。擴大了現有 藥物的適應癥，提供了臨床用藥的新選擇。
[0047] 3、發明人意外地發現，一些具有特定結構和立體構型的具體氧代哌嗪酰胺類化合 物在15〇1^/!111的濃度內即可有效抑制？1^1活性，并可將腫瘤細胞增殖率控制在約60%或 70%以下。
[0048] 與單用氧代哌嗪酰胺類化合物相比，氧代哌嗪酰胺類化合物與β -內酰胺酶抑制 劑進行組合顯示出更好的效果，而在比例方面特別優選的組合則顯示出更加優異的效果。
[0049] 4、本發明的氧代哌嗪酰胺類化合物在抑制PLK1活性尤其是抗腫瘤方面，除了效 果確切之外，還具有毒副作用少、安全性好等優點。
[0050] 5、與現有的抑制PLK1活性的化合物相比，本發明的氧代哌嗪酰胺類化合物由于 是已知并被使用的化合物，原料易得，合成工藝成熟，雜質研究充分，質量控制成熟，因此具 有更加方便、易得等優點。
【具體實施方式】
[0051] 以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0052] 本發明涉及的氧代哌嗪酰胺類化合物（具有式I結構的化合物）屬于已知化合 物，可以通過商業途徑或文獻方法獲得。例如，部分具體的氧代哌嗪酰胺類化合物的CAS號 見表1 :
[0054] 表1 :部分式I化合物的取代基和CAS號
[0055]
[0057] 以下實施例1或2中的待測物、PLK1激酶、底物多肽、腫瘤細胞株、以及各試劑、材 料、儀器均從商業途徑購買，如Sigma公司、PerkinElmer公司、American Custom Chemicals 公司、上海晶純生化科技股份有限公司、中國科學院上海細胞生物研究所，等。
[0058] 實施例1氧代哌嗪酰胺類化合物對PLK1激酶的抑制作用
[0059] 1、待測物：本發明中式II~式VIII所示的化合物、阿莫西林、頭孢呋辛、青霉素、 舒巴坦、克拉維酸，它們的水合物和鹽以及相關的組合物等。
[0060] 2、試驗方法：
[0061] 1)