甲基修飾酶的調節劑、其組合物及用圖
【專利說明】甲基修飾酶的調節劑、其組合物及用途
[0001] 相關申請案的交叉參考
[0002] 本申請要求2013年2月11日提交的國際申請第PCT/US2013/025639號的優先 權。國際申請第PCT/US2013/025639號要求2012年2月10日提交的美國臨時申請第 61/597, 695號及2012年7月03日提交的美國臨時申請第61/667, 821號的優先權。前述 申請的全部內容通過引用并入本文。
[0003] 發明背景
[0004] 真核染色質由稱為核小體的高分子復合物構成。核小體具有圍繞一個蛋白質八聚 體纏繞的147個DNA堿基對，該蛋白質八聚體具有組蛋白H2A、H2B、H3及H4中的每一個的 兩個亞單元。組蛋白經受轉譯后修飾，該修飾反過來影響染色質結構及基因表達。在組蛋 白上發現的一類轉譯后修飾為賴氨酸及精氨酸殘基的甲基化。組蛋白甲基化在調控真核生 物中的基因表達中起關鍵作用。甲基化影響染色質結構且與轉錄的活化和抑制兩者相關聯 (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、胚胎發育、細胞增殖及其他過程中。
【發明內容】
[0005] 本發明涵蓋以下認知：鑒于其在調控不同生物過程中的作用甲基修飾酶是一種用 于調節的具有吸引力的靶標。目前已發現本發明的化合物和其藥學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] 或其藥學上可接受的鹽，其中各變量如本文所定義。
[0008] 本發明的化合物和其藥學上可接受的組合物適用于治療與甲基修飾酶相關的多 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] 本發明所提供的化合物還適用于生物和病理性現象中甲基修飾酶的研究；由甲基 修飾酶介導的細胞內信號轉導路徑的研究和新甲基修飾酶調節劑的比較評估。
[0010] 附圖簡要說明
[0011] 圖1 :式11的示例性化合物。
[0012] 發明詳述
[0013] 1.本發明的化合物的一般描述
[0014] 在某些實施方式中，本發明提供一種式II化合物，
[0015]
[0016] 或其藥學上可接受的鹽，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 個氟取代的(： 3_(：6環烷基和四氫吡喃基；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] 下文更詳細地描述特定官能基團和化學術語的定義。出于本發明的目的，根據 化學和物理學手冊（HandbookofChemistryandPhysics),第75版里封，元素周期表 (CAS版本）來鑒別化學元素，且特定官能基團一般如其中所描述來定義。另外，有機化學 的一般原理以及特定官能性部分和反應性描述于OrganicChemistry(有機化學），Thomas Sorrell,UniversityScienceBooks,Sausalito,1999 ;Smith和MarchMarch'sAdvanced OrganicChemistry(高等有機化學），第 5 版，JohnWiley&Sons公司，NewYork, 2001 ; Larock,ComprehensiveOrganicTransformations(綜合有機車專換），VCHPublishers公 司，NewYork, 1989 ;Carruthers,SomeModernMethodsofOrganicSynthesis(有機合成 的一些現代方法），第3版，CambridgeUniversity出版社，Cambridge, 1987中；其中每一 個的全部內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構還意圖包括該結構的所有異構（例如對映 異構、非對映異構和幾何異構（或構型異構））形式；例如，對各不對稱中心的R和S構型、 Z和E雙鍵異構體、和Z和E構型異構體。因此，本發明化合物的單一立體化學異構體以及 對映異構、非對映異構和幾何異構（或構型異構）混合物處于本發明的范圍內。除非另外 陳述，否則本發明的化合物的所有互變異構型式均處于本發明的范圍內。另外，除非另外 陳述，否則本文所示出的結構還意圖包括僅在存在一或多個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明的結構的化 合物處于本發明的范圍內。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 作本發明的治療劑。
[0024] 在其中優選特定對映異構體的情況下，在一些實施方式中，可提供基本上不 含相應對映異構體的特定對映異構體，且還可稱為"光學富集"。如本文所用的"光學 富集"意味著化合物由比例明顯更大的一個對映異構體組成。在某些實施方式中，化 合物由至少約90重量％的優選的對映異構體組成。在其他實施方式中，化合物由至 少約9 5重量％、9 8重量％或9 9重量％的優選的對映異構體組成。優選的對映異構體 可通過本領域技術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 形成和結晶）從外消旋混合物分離，或通過不對稱合成來制備。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] 在化學結構中手性中心處的波浪鍵（)用于表示光學純的本發明的化合物， 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，本發明 還包括該外消旋體的所有可能異構形式。
[0026] 如本文所用的術語"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] 術語"亞烷基"是指二價烷基。"亞烷基鏈"為聚亞甲基，即-(CH2)n-,其中n為正 整數，優選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或多個亞 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所描述 的那些。
[0028] 本文所用的術語"烷基"是指通過移除單個氫原子而衍生自含有一至六個碳原子 的脂族部分的單價飽和直鏈或支鏈烴基。在一些實施方式中，烷基含有1-5個碳原子。在 另一個實施方式中，烷基含有1-4個碳原子。在其他實施方式中，烷基含有1-3個碳原子。 在又一個實施方式中，烷基含有1-2個碳。烷基的實例包括（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，本發明的化合物可含有"任選地被取代的"部分。通常，術語"被取 代的"不論是否在術語"任選地"之后均意味著指定部分的一或多個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"基團在該基團的各可取代的位置處均可具有適 合的取代基，且當任何既定結構中一個以上位置可被選自指定基團的一個以上取代基取代 時，該取代基在各位置處可為相同或不同的。根據本發明所預想的取代基的組合優選為促 使形成穩定或化學可行的化合物的那些組合。本文所用的術語"穩定的"是指化合物在經 受被允許其生產、檢測和（在某些實施方式中）其回收、純化和用于本文所公開的一或或多 種目的的條件時不發生實質上改變。
[0030] 在"任選地被取代的"基團的可取代的碳原子上的適合的單價取代基獨立地 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 且獨立地為氫、C1 6脂族基團、-CH2Ph、-O(CH2)qfh或具有0-4個獨立地選自氮、氧或硫的雜 原子的5-6元飽和環、部分不飽和環或芳基環；或不管以上定義，兩個獨立出現的Rq與其中 間原子結合在一起形成可如下文所定義被取代的具有0-4個獨立地選自氮、氧或硫的雜原 子的3-12元飽和環、部分不飽和環或芳基單環或雙環。
[0031] 在"任選地被取代的"基團的可取代氮上的適合的取代基包括
中各Rt;獨立地為氫、可如下文所定義的可被取代的C1 6脂族基團、未被取代的-OPh、或未 被取代的具有0-4個獨立地選自氮、氧或硫的雜原子的5-6元飽和環、部分不飽和環或芳 基環；或不管以上定義，兩個獨立出現的R與其中間原子結合在一起形成未被取代的具有 0- 4個獨立地選自氮、氧或硫的雜原子的3-12元飽和環、部分不飽和環或芳基單環或雙環。
[0032] 脂族基團M上的適合的取代基獨立地為鹵素、-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鹵素取代，且獨立地為C14脂族 基團、-CH2Ph、-0(CH2)。A或具有0-4個獨立地選自氮、氧或硫的雜原子的5-6元飽和環、 部分不飽和環或芳基環。
[0033] 如本文所用，術語"抑制劑"定義為利用具有可測量的親和性的酶結合和/或抑制 靶標S-腺苷甲硫氨酸（SAM)的化合物。在某些實施方式中，抑制劑的IC5。和/或結合常數 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的一些實施方式中，1^選自-OCH 3、-CH3、-OCHFjP -CH 2CH3。
[0037] 在式II的一些實施方式中，R4a選自-CH20CH3、-CH(CH3)0CH3、4, 4-二氟環己基、環 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-(甲基磺酰基）-哌啶-4-基、I-(乙基磺酰基）-哌啶-4-基、I-(異丙基磺 酰基）-哌啶-4-基、1-(苯基）-哌啶-4-基、1-(氧雜環丁烷-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（或多個） 波浪鍵的化合物中的兩個（或多個）具有完全相同的結構。因為波浪鍵表示未測定旋光性 的手性中心，該類化合物應理解為彼此分離且截然不同的光學異構體。圖1注釋為指示所 示出的結構相同但立體化學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] 藥學上可接受的組合物
[0042] 根據另一個實施方式，本發明提供一種組合物，其包含本發明的化合物或其藥學 上可接受衍生物、和藥學上可接受的載體、佐劑或媒劑。本發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節組蛋白甲基修飾酶或其突變體。在某些實 施方式中，本發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 調節組蛋白甲基修飾酶或其突變體。
[0043] 在某些實施方式中，配制本發明的組合物以用于向需要該組合物的患者給藥。在 一些實施方式中，配制本發明的組合物以用于向患者口服給藥。
[0044] 本文所用的術語"患者"是指動物，優選為哺乳動物，且最優選為人。
[0045] 術語"藥學上可接受的載體、佐劑或媒劑"是指不破壞與其一起配制的化合物的藥 理學活性的無毒載體、佐劑或媒劑。可在本發明的組合物中使用的藥學上可接受的載體、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、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] "藥學上可接受的衍生物"是指在向接受者給藥時能夠直接或間接提供本發明的 化合物或其抑制活性的代謝物或殘余物的本發明化合物的任何無毒鹽、酯、酯的鹽或其他 衍生物。
[0047] 本發明的組合物可經口、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。本文所用的術語"非腸道"包括皮下、靜脈內、肌肉內、關節內、滑液內、 胸骨內、鞘內、肝內、病灶內和顱內注射或輸注技術。優選地，組合物經口、腹膜內或靜脈內 給藥。本發明的組合物的無菌可注射形式可為水性或油性懸浮液。此類懸浮液可根據本領 域中已知的技術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，無菌不揮發性油常規地用作溶劑或懸浮介質。
[0048] 出于此目的，可采用任何溫和不揮發性油，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上可接受的固體、 液體或其他劑型中的生物可用性增進劑也可用于配制的目的。
[0049] 本發明的藥學上可接受的組合物可以任何經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。當需要水性懸浮液用于口服使用時，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、調味劑或著色劑。
[0050] 或者，本發明的藥學上可接受的組合物可為以用于經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] 本發明的藥學上可接受的組合物還可局部給藥，尤其當治療靶標包括通過局部施 用容易進入的區域或器官（包括眼睛、皮膚或低位腸道的疾病）時。容易制備用于此類區 域或器官中的每一個的適合的局部制劑。
[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 劑形式實現。還可使用局部經皮貼片。
[0053] 對局部施用而言，所提供的藥學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，所提供的藥學上可接受的組合物可以含有懸浮或溶解于一或多種藥學上可接受的載 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