阅读说明：本技术 具抑制细菌葡萄糖醛酸酶活性的吡唑并[4，3-c]喹啉衍生物 (Pyrazolo [4,3-c ] quinoline derivatives having inhibitory activity on bacterial glucuronidase ) 是由 陈义龙 郑添禄 曾诚齐 曾志华 郑达骏 郑凯文 罗伟棻 于 2016-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种新颖的吡唑并[4,3-c]喹啉衍生物,对微生物β-葡萄糖醛酸酶展现专一地抑制活性,以提供有效的活性以预防癌症的化疗导致的腹泻(CID)。因此,本发明的化合物可作为(1)抑制化疗佐剂以预防化疗导致的腹泻(CID)并增加癌症的化疗效果；(2)预防致癌物质诱发的大肠癌之健康食品补充剂。(The present invention provides a novel pyrazolo [4,3-c ] quinoline derivative which exhibits a specific inhibitory activity against microbial β -glucuronidase to provide an effective activity for preventing chemotherapy-induced diarrhea (CID) in cancer. Thus, the compounds of the present invention are useful as (1) chemotherapeutic adjuvants to inhibit chemotherapy to prevent chemotherapy-induced diarrhea (CID) and increase the chemotherapeutic effect of cancer; (2) a health food supplement for preventing cancer of large intestine induced by carcinogenic substance.)

具抑制细菌葡萄糖醛酸酶活性的吡唑并[4，3-c]喹啉衍生物

本申请是申请日为2016年5月26日、申请号为201680030136.4、发明名称为“具抑制细菌葡萄糖醛酸酶活性的吡唑并[4，3-c]喹啉衍生物”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是关于抑制β-葡萄糖醛酸酶的新化合物，特别地，本发明提供吡唑并[4，3-c]喹啉(pyrazolo[4,3-c]quinoline)衍生物以抑制微生物β-葡萄糖醛酸酶。

背景技术

单离喜树碱(Camptothecin)，从喜树(Camptotheca acuminata)分离的生物碱(Wall,M.E.；Wani,M.C.；Cook,C.E.；Palmer,K.H.；McPhail,A.T.；Sim,G.A.J.Am.Chem.Soc.1966,88,3888-3890；Werbovetz,K.A.；Bhattacharjee,A.K.；Brendle,J.J.；Scovill,J.P.Bioorg.Med.Chem.2000,8,1741-1747)已发现具有显著的抗癌活性(Wall,M.E.Camptothecin and taxol:discovery to clinic.Med.Res.Rev.18,299-314(1998))。然而，喜树碱的毒性颇剧烈且生物利用率低(J.F.Pizzolato,L.B.Saltz,Lancet 361,2235(2003))，导致临床利用受限制。运用半合方式将喜树碱制成的癌康定(Topotecan)和抗癌妥(irinotecan，CPT-11)，目前在临床上以癌康定用于治疗卵巢癌和非小细胞肺癌，抗癌妥用于大肠癌的治疗(Mathijssen,R.H.,Loos,W.J.,Verweij,J.&Sparreboom,A.Pharmacology of topoisomerase I inhibitors irinotecan(CPT-11)andtopotecan.Curr.Cancer Drug Targets 2,103-123(2002))。CPT-11是一个前驱药(prodrug)，具有胺甲酸酯(carbamate)连结的双呱啶基(dipiperidino)基团，此基团于生物体内(in vivo)形成具活性的SN-38代谢物。SN-38在肝脏内经由二磷酸尿苷(uridinediphosphate)葡萄糖醛酸转移酶(glucuronosyltransferase)形成无活性的SN38-葡萄糖 醛酸苷(SN38-glucuronide，SN-38G)后，从胆道排入肠胃道。一旦在肠道内，SN-38G作为微生物β-葡萄糖醛酸酶(microbiotaβ-glucuronidase，eβG)的底物(substrate)，于水解成具生物活性的SN-38后，担任着腹泻的主要角色(Takasuna,K.et al.Optimal antidiarrheatreatment for antitumor agent irinotecan(CPT-11)-induced delayeddiarrhea.Cancer Chemother.Pharmacol.58,494-503(2006)；Yong,W.P.,et al.Effectsof ketoconazole on glucuronidation by UDP-glucuronosyltransferaseenzymes.Clin.Cancer Res.11,6699-6704(2005))。

已发现eβG抑制剂可降低SN-38G的生物活性和减轻CPT-11导致的腹泻(Benson,A.B.,3rd et al.Recommended guidelines for the treatment of cancer treatment-induced diarrhea.J.Clin.Oncol.22,2918-2926(2004))。CPT-11在肝脏代谢成为SN-38G，随即分泌到胃肠(GI)道，并经eβG水解成为生物活性的SN-38G，然后导致肠道损伤和腹泻，以及CPT-11、SN-38及SN-38G的结构公开于Takasuna,K.et al.Optimal antidiarrheatreatment for antitumor agent irinotecan hydrochloride(CPT-11)-induceddelayed diarrhea.Cancer Chemother.Pharmacol.58,494-503(2006)。

葡萄糖醛酸化反应是人类药物排毒的主要途径。然而，在肠道菌群中经由β-葡萄糖醛酸酶(βG)降解的葡萄糖醛酸苷，在癌症化疗过程中引起严重的毒性反应，并发生促使大肠癌发展的癌变。目前使用的抗癌药物，如抗癌妥(CPT-11)(Kobayashi,K.Chemotherapy-induced diarrhea.Cancer&chemotherapy 30,765-771(2003))、5-氟尿嘧啶(5-FU)(Cascinu,S.et al.High-dose loperamide in the treatment of 5-fluorouracil-induced diarrhea in colorectal cancer patients.Supportive carein cancer,8,65-67(2000))、草酸铂(oxaliplatin)(Dranitsaris,G.,et al.Severechemotherapy-induced diarrhea in patients with colorectal cancer:a cost ofillness analysis.Supportive care in cancer,13,318-324(2005))会引发严重的化疗药物导致腹泻(chemotherapy-induced diarrhea，CID)副作用，因而可能导致的降低给药剂量或甚至化疗的中断(Viele,C.S.Overview of chemotherapy-induceddiarrhea.Semin.Oncol.Nurs.19,2-5(2003))。CID是一种常见的病症，尤其中晚期癌症病患更容易发生。因此，发现肠道内的特定βG抑制剂，即仅抑制如细菌的βG(E.coliβG；eβG)，而非人类βG(hβG)的化合物颇具迫切需要性。

已发现一些βG抑制剂可降低SN-38G的生物活性，减轻CPT-11导致的腹泻(Benson,A.B.,3rd et al.Recommended guidelines for the treatment of cancer treatment-induced diarrhea.J.Clin.Oncol.22,2918-2926(2004))。例如，发现葡萄糖-1,4-内酯(glucaro-1,4-lactone)可改善因投予CPT-11导致的CID症状(Takasuna,K.et al.Optimalantidiarrhea treatment for antitumor agent irinotecan hydrochloride(CPT-11)-induced delayed diarrhea.Cancer Chemother.Pharmacol.58,494-503(2006))。然而，投予葡萄糖-1,4-内酯(一种非选择性的βG抑制剂)，可能导致粘多糖症状副作用，因对hβG拥有强烈的抑制效应

(Fittkau,M.,et al.Saccharic acid 1,4-lactone protects against CPT-11-induced mucosa damage in rats.J.Cancer Res.Clin.130,388-394(2004)；Constantopoulos,G.,et al.Experimental animal model for mucopolysaccharidosis:suramin-induced glycosaminoglycan and sphingolipid accumulation in therat.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.77,3700-3704(1980))。另外，文献中揭示肠的eβG在葡萄糖醛酸苷共轭致癌剂的代谢活化过程中扮演重要的作用，从而导致结肠癌的形成(Kaderlik,K.R.et al.Metabolic activation pathway for the formation of DNA adducts ofthe carcinogen2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine(PhIP)in ratextrahepatic tissues.Carcinogenesis 15,1703-1709(1994)；Nalini,N.,et al.Effectof coconut cake on the bacterial enzyme activity in 1,2-dimethyl hydrazineinduced colon cancer.Clin.Chim.Acta.342,203-210(2004)；Nalini,N.,etal.Influence of spices on the bacterial(enzyme)activity in experimental coloncancer.J.Ethnopharmacol.62,15-24(1998))。Kim等公开抑制肠的eβG可降低结肠癌的发生，且在结肠癌患者中eβG的活性较正常对照组高达为12.1倍(Kim,D.H.&Jin,Y.H.Intestinal bacterial beta-glucuronidase activity of patients with coloncancer.Arch.Pharm.Res.24,564-567(2001))。Humblot,C.等证明肠的eβG和结肠的遗传毒性存在着正相关性(Humblot,C.et al.Beta-glucuronidase in human intestinalmicrobiota is necessary for the colonic genotoxicity of the food-bornecarcinogen 2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline in rats.Carcinogenesis 28,2419-2425(2007))。最近，1-((6,8-二甲基-2-氧代-1,2-二氢基喹啉-3-基)甲基)-3-(4-乙氧苯基)-1-(2-羟乙基)硫脲(1-((6,8-Dimethyl-2-oxo-1,2-dihydroquinolin-3-yl)methyl)-3-(4-ethoxyphenyl)-1-(2-hydroxy-ethyl)thiourea)(βG-Inh，为为一公开的eβG专一抑制剂)为最有效且专一的eβG抑制剂(Wallace,B.D.et al.Alleviating cancerdrug toxicity by inhibiting a bacterial enzyme.Science 330,831-835(2010))。下列结构式为葡萄糖-1,4-内酯及βG-Inh的结构。

葡萄糖-1,4-內酯

美国专利第5447719号提供一β-葡萄糖醛酸酶抑制剂，至少包括选自黄芩苷(baicalin)、千层纸苷(oroxylin A-7-O-glucuronide)、木犀草素-3'-葡萄糖醛酸苷(luteolin-3'-glucuronide)的至少一化合物；黄芩根(scutellaria root)和荆芥穗(schizonepeta spike)萃取物；或含有作为生药的黄芩根及/或荆芥穗的中国或日本传统中药处方。美国公开专利第20130345235号涉及抑制细菌葡萄糖醛酸酶的苯氧基噻吩磺胺(phenoxythiophene sulfonamides)，和包括一个或多个此类化合物的组合物及运用一个或多个此类化合物作为与一喜树碱衍生抗癌药物的并用药物(co-drug)使用的方法。

然而，βG-Inh的疗效和特异性并不理想，因此，更有效力的和选择性的eβG抑制剂鉴定，成为关注焦点。