CN116249683B - 氘甲基取代吡嗪并吡嗪并喹啉酮类衍生物、其制备方法及其在医药上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及氘甲基取代吡嗪并吡嗪并喹啉酮类衍生物、其制备方法及其在医药上的应用。具体而言，本发明涉及一种通式(I)所示的氘甲基取代吡嗪并吡嗪并喹啉酮类衍生物、其制备方法及其可药用的盐，以及它们作为治疗剂，特别是作为KRAS GTP酶抑制剂的用途，其中通式(I)或中的各取代基的定义与说明书中的定义相同。

Description

氘甲基取代吡嗪并吡嗪并喹啉酮类衍生物、其制备方法及其 在医药上的应用

技术领域

本发明涉及一种氘甲基取代吡嗪并吡嗪并喹啉酮类衍生物、其制备方法及含有该衍生物的药物组合物以及其作为治疗剂特别是作为K-Ras GTP酶抑制剂的用途。

背景技术

RAS代表一组紧密相关的单体球状蛋白质(21kDa分子量)，其具有189个氨基酸且与质膜相连并且结合GDP或GTP。在正常发育或生理条件下，RAS接收生长因子和各种其它细胞外信号而被激活，负责调节细胞生长、存活、迁移和分化等功能。RAS起分子开关作用，RAS蛋白的开/关状态通过核苷酸结合确定，活性信号传导构象结合GTP，非活性构象结合GDP。当RAS包含结合的GDP时，其处于休眠或静止或关闭状态，并且是“非活化的”。当细胞暴露于某些生长促进刺激物进行响应时，RAS被诱导将结合的GDP转换为GTP。随着GTP被结合，RAS是“开启的”，并且能够与其它蛋白相互作用且活化其它蛋白(其“下游靶标”)。RAS蛋白本身具有极低的将GTP水解回到GDP并由此将自身变为关闭状态的固有能力。将RAS转换为关闭需要称作GTP酶激活蛋白(GAPs)的外源性蛋白，其与RAS相互作用并且能大大促进GTP向GDP的转化。任何在RAS中的影响其与GAP相互作用或将GTP转化回到GDP的能力的突变，将会导致所述蛋白的延长的活化，并且因此产生到细胞的延长的信号，该信号告知其继续生长和分裂。因此这些信号会使得细胞生长和分裂，过度活化的RAS信号转导可能最终导致癌症。

在结构上，RAS蛋白包含负责RAS的酶促活性-----鸟嘌呤核苷酸结合和水解(GTP酶反应)的G结构域。其还包括含称为CAAX盒的C端延伸区，其可被转译后修饰并且使该蛋白靶向膜。G结构域在尺寸上大约为21-25kDa并含有磷酸结合环(P-环)。P-环表示蛋白中结合核苷酸的囊袋，并且这是具有保守氨基酸残基的结构域的刚性部分，所述保守氨基酸残基为核苷酸结合和水解所必需的(甘氨酸12、苏氨酸26和赖氨酸16)。G结构域还含有所谓的开关I区(残基30-40)和开关II区(残基60-76)，其均为蛋白的动态部分，由于该动态部分在静止和负载状态之间进行转换的能力而常常被表示为“弹簧加载”机制。主要相互作用为由苏氨酸-35和甘氨酸-60与GTP的γ-磷酸所形成的氢键，其使开关I区和开关II区分别维持它们的活性构象。在水解GTP和释放磷酸盐之后，此两者松弛成无活性的GDP构象。

在RAS家族成员中，致癌突变最常见于KRAS(85％)，而NRAS(12％)和HRAS(3％)则较为少见。KRAS突变在美国三大致命癌症类型中普遍存在：胰腺癌(95％)、结肠直肠癌(45％)和肺癌(25％)，在包括多发性骨髓瘤、子宫癌、胆管癌、胃癌、膀胱癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、横纹肌肉瘤、皮肤鳞状细胞癌、宫颈癌、睾丸生殖细胞癌等在内的其他癌症类型中也发现KRAS突变，而在乳腺癌、卵巢癌和脑癌中很少发现(＜2％)。在非小细胞肺癌(NSCLC)中，KRAS G12C是最常见的突变，占所有KRAS突变的近一半，其次是G12V和G12D。在非小细胞肺癌中，特定等位基因突变频率的增加多来自经典的由吸烟诱导的典型突变(G∶C至T∶A置换)，从而导致了KRAS G12C(GGT至TGT)和G12V(GGT至GTT)突变。

大型基因组学研究表明，肺癌KRAS突变，包括G12C，与NSCLC中其它已知的驱动致癌突变相互排斥，包括EGFR、ALK、ROS1、RET和BRAF，表明KRAS突变在肺癌中的独特性。而同时，KRAS突变经常与某些共突变同时发生，例如STK11、KEAP1和TP53，它们与突变的RAS合作将细胞转化为高度恶性和侵袭性的肿瘤细胞。

三种RAS癌基因构成了人类癌症中突变最频繁的基因家族。令人失望的是，尽管经过三十多年的研究努力，临床上仍然没有有效的抗RAS疗法，使用小分子靶向该基因是项挑战。因此，本领域迫切需要用于靶向RAS(例如，K-RAS，H-RAS和/或N-RAS)的小分子并且利用其治疗多种疾病，例如癌症。

目前，国内外对于KRAS抑制剂的临床开发竞争激烈，其中Mirati TherapeuticsInc公司研发的KRAS酶抑制剂MRTX-849已经进入临床二期，用于预防和治疗晚期实体瘤、转移性结直肠癌和转移性非小细胞肺癌等疾病。同时还有其他在研的KRAS抑制剂，包括AMG-510(Amgen Inc，phase 3)。早期的临床研究表明，KRAS抑制剂显著控制和缓解非小细胞肺癌患者疾病进展，并且显著降低了晚期肺癌和大肠癌患者的肿瘤大小。目前已经公开了一系列的KRAS抑制剂专利申请，其中包括WO2020047192、WO2019099524和WO2018217651等，KRAS抑制剂的研究和应用已取得一定的进展，但是提高的空间仍然巨大，仍有必要继续研究和开发新的KRAS抑制剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通式(I)所示的四环类衍生物，或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐：

其中：

环A选自芳基、杂芳基或稠合环；

R¹相同或不同，各自独立地选自氢原子、烷基、卤素、硝基、氰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-OR²、-C(O)R²、-C(O)OR²、-NHC(O)R²、-NHC(O)OR²、-NR³R⁴、-C(O)NR³R⁴、-CH₂NHC(O)OR²、-CH₂NR³R⁴或-S(O)_rR²的取代基所取代；其中所述的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自烷基、卤素、硝基、氰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-OR²、-C(O)R²、-C(O)OR²、-NHC(O)R²、-NHC(O)OR²、-NR³R⁴、-C(O)NR³R⁴、-CH₂NHC(O)OR²、-CH₂NR³R⁴或-S(O)_rR²的取代基所取代；

R²选自氢原子、烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基，其中所述的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氰基、烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-C(O)R⁵、-C(O)OR⁵、-OC(O)R⁵、-NR⁶R⁷、-C(O)NR⁶R⁷、-SO₂NR⁶R⁷或-NR⁶C(O)R⁷的取代基所取代；

R³和R⁴各自独立地选自氢原子、羟基、卤素、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基，其中所述的烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氰基、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-C(O)R⁵、-C(O)OR⁵、-OC(O)R⁵、-NR⁶R⁷、-C(O)NR⁶R⁷、-SO₂NR⁶R⁷或-NR⁶C(O)R⁷的取代基所取代；

或者，R³和R⁴与它们相连接的原子一起形成一个4～8元杂环基，其中所述4～8元杂环基内含有一个或多个N、O或S(O)_r，并且所述的4～8元杂环基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氰基、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-C(O)R⁵、-C(O)OR⁵、-OC(O)R⁵、-NR⁶R⁷、-C(O)NR⁶R⁷、-SO₂NR⁶R⁷或-NR⁶C(O)R⁷的取代基所取代；

R⁵、R⁶和R⁷各自独立地选自氢原子、烷基、氨基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基，其中所述的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氨基、氰基、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、羧基或羧酸酯基的取代基所取代；

m选自0、1或2；

r选自0、1或2。

在本发明的优选方案中，通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，其中环A选自苯基、萘基、吡啶基、苯并噻唑基或苯并噻吩基，优选为苯并噻唑基或苯并噻吩基。

在本发明的优选方案中，通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，其中选自：

本发明的典型化合物包括，但不限于：

或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐。

注：如果在画出的结构和给出的该结构的名称之间有差异，则画出的结构将给予更大的权重。

进一步，本发明提供一种制备通式(I)化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐的方法，所述方法包括：

通式(IA)化合物和通式(IB)化合物在钯催化剂及碱性试剂的作用下进行Suzuki偶联反应，进一步脱去保护基，得到通式(IC)化合物，通式(IC)化合物与丙烯酰氯在碱性条件下反应，任选进一步脱去保护基，得到通式(I)化合物；

其中：

X¹为离去基团，优选为溴；

M选自-B(OH)₂、-BF₃K或

PG为保护基，优选为叔丁氧基羰基；

环A、R¹和m的定义如通式(I)中所述。

更进一步，本发明提供一种通式(IC)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体其可药用的盐，

其中：环A、R¹和m的定义如通式(I)中所述。

通式(IC)的典型化合物包括，但不限于：

或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐。

在另一方面，本发明提供一种药物组合物，所述的药物组合物含有有效剂量的通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，及可药用的载体、赋形剂或它们的组合。

在另一方面，本发明提供一种抑制K-Ras GTP酶方法，其中所述的方法包括，给予病人一种药物组合物，所述的药物组合物含有有效剂量的通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，及可药用的载体、赋形剂或它们的组合，其中K-RasGTP酶优选为KRAS G12C酶。

本发明还提供了一种通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，或其药物组合物在制备用于治疗由KRAS突变介导的疾病的药物中的用途，其中所述的由KRAS突变介导的疾病优选自癌症，其中所述的癌症优选自胰腺癌、结肠直肠癌、肺癌、多发性骨髓瘤、子宫癌、胆管癌、胃癌、膀胱癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、横纹肌肉瘤、皮肤鳞状细胞癌、宫颈癌、睾丸生殖细胞癌，更优选为胰腺癌、结肠直肠癌和肺癌；其中所述的肺癌优选为非小细胞肺癌，其中所述的KRAS突变优选为KRAS G12C突变。

在另一方面，本发明提供一种通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，或其药物组合物在制备K-Ras GTP酶抑制剂中的用途，其中K-Ras GTP酶抑制剂优选为KRAS G12C抑制剂。

本发明的另一方面涉及一种预防和/或治疗KRAS突变介导的疾病的方法，其包括向患者施用治疗有效剂量的通式(I)所述的化合物或其互变异构体、内消旋体、外消旋体、对映异构体、非对映异构体或其混合物形式或其可药用盐或包含其的药物组合物，其中所述的KRAS突变优选为KRAS G12C突变。

本发明还提供了一种通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐，或其药物组合物在制备用于治疗癌症的药物中的用途，其中所述的癌症优选自胰腺癌、结肠直肠癌、肺癌、多发性骨髓瘤、子宫癌、胆管癌、胃癌、膀胱癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、横纹肌肉瘤、皮肤鳞状细胞癌、宫颈癌、睾丸生殖细胞癌，更优选为胰腺癌、结肠直肠癌和肺癌；其中所述的肺癌优选为非小细胞肺癌。

本发明的药物制剂可以经局部、口服、经皮、经直肠、经阴道、非经肠、鼻内、肺内、眼内、静脉内、肌肉内、动脉内、鞘内、囊内、皮内、腹膜内、皮下、角质层下或者通过吸入进行给药。含活性成分的药物组合物可以是适用于口服的形式，例如片剂、糖锭剂、锭剂、水或油混悬液、可分散粉末或颗粒、乳液、硬或软胶囊，或糖浆剂或酏剂。片剂含有活性成分和用于混合的适宜制备片剂的无毒的可药用的赋形剂。

本发明的制剂适合以单位计量的形式存在，并且所述制剂可借由在制药技术中所众所周知的任何方法进行制备。能够通过与载体物质进行组合，从而产生单一剂型的活性成分的量可以依据所治疗的宿主及特定给药模式而变化。能够通过与载体物质进行组合从而产生单一剂型的活性成分的量通常指的是能够产生治疗效果的化合物的量。

用于本发明化合物的局部或者透皮给药的剂型可包括粉末、喷雾剂、软膏剂、糊剂、乳膏剂、洗剂、凝胶剂、溶液、贴片及吸入剂。活性化合物可在无菌条件下与药学上可接受的载剂进行混合，并且其可与可能需要的任何防腐剂、缓冲剂或者推进剂进行混合。

当本发明的化合物以药物的形式对人类及动物进行给药时，所述化合物可进行单独提供或者以药物组合物的形式提供，所述药物组合物含有与药学上可接受的载剂进行组合的活性成分，例如0.1％至99.5％(更优选地，0.5％至90％)的活性成分。

药学上可接受的载剂的实例包括但不限于：(1)糖，例如乳糖、葡萄糖及蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉及马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素及乙酸纤维素；(4)粉末状黄蓍胶；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石；(8)赋形剂，例如可可脂及栓剂蜡；(9)油，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油及大豆油；(10)二醇，例如丙二醇；(11)多元醇，例如甘油、山梨糖醇、甘露糖醇及聚乙二醇；(12)酯，例如油酸乙酯及月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁及氢氧化铝；(15)海藻酸；(16)无热原水；(17)等渗盐水；(18)林格氏溶液(Ringer′s solution)；(19)乙醇；(20)磷酸盐缓冲溶液；(21)环糊精，例如连接于纳米粒子的靶向配体，例如AccurinsTM；及(22)用于药物制剂中的其它无毒兼容物质，例如聚合物基组合物。

药学上可接受的抗氧化剂的实例包括但不限于：(1)水溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸、半胱胺酸盐酸盐、硫酸氢钠、偏亚硫酸氢钠、亚硫酸钠及其类似物；(2)油溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸棕榈酸酯、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、卵磷脂、五倍子酸丙酯、α-生育酚及其类似物；及(3)金属螯合剂，例如柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨糖醇、酒石酸、磷酸及其类似物。固体剂型(例如胶囊、锭剂丸剂、糖衣锭、粉末、颗粒剂及其类似物)可包括一种或者多种药学上可接受的载剂，例如柠檬酸钠或者磷酸二钙，和/或以下任意其中之一：(1)填充剂或增量剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇及/或者硅酸；(2)黏合剂，例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯啶酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，例如甘油；(4)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐及碳酸钠；(5)溶解阻滞剂，例如石蜡；(6)吸收加速剂，例如四级铵化合物；(7)湿润剂，例如十六醇及甘油单硬脂酸酯；(8)吸收剂，例如高岭土及膨润土；(9)润滑剂，例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠及其混合物；和(10)着色剂。液体剂型可包括药学上可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆及酏剂。除活性成分之外，液体剂型可含有通常用于本技术领域中的惰性稀释剂，例如水或其它溶剂；增溶剂及乳化剂，例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙脂、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯、丙二醇、1，3-丁二醇、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油、及芝麻油)、甘油、四氢呋喃甲醇、聚乙二醇以及脱水山梨醇的脂肪酸酯、及其混合物。

除活性化合物之外，悬浮液也可含有悬浮剂，例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧化乙烯山梨糖醇及脱水山梨醇酯、微晶纤维素、氢氧化铝氧化物、膨润土、琼脂及黄蓍胶及其混合物。

除活性化合物之外，软膏剂、糊剂、乳膏剂以及凝胶剂也可含有赋形剂，例如动物脂肪及植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄蓍胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、聚硅氧、膨润土、硅酸、滑石及氧化锌或者其混合物。

除活性化合物之外，粉末及喷雾剂也可以含有赋形剂，例如乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙及聚酰胺粉末或者上述这些物质的混合物。所述喷雾剂可以含有其它的常用推进剂，例如氯氟烃、以及挥发性的未被取代的烃，例如丁烷及丙烷。

发明的详细说明

除非有相反陈述，否则本发明在说明书和权利要求书中所使用的部分术语定义如下：

“烷基”当作一基团或一基团的一部分时是指包括C₁-C₂₀直链或者带有支链的脂肪烃基团。优选为C₁-C₁₀烷基，更优选为C₁-C₆烷基。烷基基团的实施例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、1，1-二甲基丙基、1，2-二甲基丙基、2，2-二甲基丙基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1-乙基-2-甲基丙基、1，1，2-三甲基丙基、1，1-二甲基丁基、1，2-二甲基丁基、2，2-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、2-乙基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2，3-二甲基丁基等。烷基可以是取代或未取代的。

“烯基”指由至少两个碳原子和至少一个碳-碳双键组成的如上定义的烷基，代表性实例包括但不限于乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-，2-或3-丁烯基等。烯基可以是任选取代的或未取代的。

“炔基”是指含有一个碳碳三键的脂肪烃基团，可为直链也可以带有支链。优先选择的是C₂-C₁₀的炔基，更优选C₂-C₆炔基，最优选C₂-C₄炔基。炔基基团的实施例包括，但不限于乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-、2-或3-丁炔基等。炔基可以是取代或未取代的。

“亚烷基”是二价烷基。优选为C₁-C₁₀亚烷基，更优选为C1-C6亚烷基，特别优选为C₁-C₄亚烷基。亚烷基基团的实施例包括但不限于亚甲基、亚乙基、-CH(CH₃)₂亚正丙基等。亚烷基可以是取代或未取代的。

“环烷基”是指饱和或部分饱和的单环、稠环、桥环和螺环的碳环。优选为C₃-C₁₂环烷基，更优选为C₃-C₈环烷基，最优选为C₃-C₆环烷基。单环环烷基的实施例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环己二烯基、环庚基、环庚三烯基、环辛基等，优选环丙基、环己烯基。环烷基可以是任选取代的或未取代的。

“螺环烷基”指5至18元，两个或两个以上环状结构，且单环之间彼此共用一个碳原子(称螺原子)的多环基团，环内含有1个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子的芳香系统。优选为6至14元，更优选为7至10元。根据环与环之间共用螺原子的数目将螺环烷基分为单螺、双螺或多螺环烷基，优选为单螺和双螺环烷基，优选为4元/5元、4元/6元、5元/5元或5元/6元。“螺环烷基”的非限制性实施例包括但不限于：螺[4.5]癸基、螺[4.4]壬基、螺[3.5]壬基、螺[2.4]庚基。

“稠环烷基”指5至18元，含有两个或两个以上环状结构彼此共用一对碳原子的全碳多环基团，一个或多个环可以含有一个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子的芳香系统，优选为6至12元，更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环稠环烷基，优选为双环或三环，更优选为5元/5元或5元/6元双环烷基。“稠环烷基”的非限制性实施例包括但不限于：二环[3.1.0]己基、二环[3.2.0]庚-1-烯基、二环[3.2.0]庚基、十氢化萘基或十四氢菲基。

“桥环烷基”指5至18元，含有两个或两个以上环状结构，彼此共用两个不直接相连接碳原子的全碳多环基团，一个或多个环可以含有一个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子的芳香系统，优选为6至12元，更优选为7至10元。优选为6至14元，更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环桥环烷基，优选为双环、三环或四环，更有选为双环或三环。“桥环烷基”的非限制性实施例包括但不限于：(1s，4s)-二环[2.2.1]庚基、二环[3.2.1]辛基、(1s，5s)-二环[3.3.1]壬基、二环[2.2.2]辛基、(1r，5r)-二环[3.3.2]癸基。

“杂环基”、“杂环”或“杂环的”在本申请中可交换使用，都是指非芳香性杂环基，其中一个或多个成环的原子是杂原子，如氧、氮、硫原子等，包括单环、稠环、桥环和螺环。优选具有5至7元单环或7至10元双或三环，其可以包含1，2或3个选自氮、氧和/或硫中的原子。“杂环基”的实例包括但不限于吗啉基，氧杂环丁烷基，硫代吗啉基，四氢吡喃基，1，1-二氧代硫代吗啉基，哌啶基，2-氧代哌啶基，吡咯烷基，2-氧代吡咯烷基，哌嗪-2-酮，8-氧杂-3-氮杂-双环[3.2.1]辛基和哌嗪基。杂环基可以是取代或未取代的。

“螺杂环基”指5至18元，两个或两个以上环状结构，且单环之间彼此共用一个原子的多环基团，环内含有1个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子的芳香系统，其中一个或多个环原子选自氮、氧或S(O)_r(其中r选自0、1或2)的杂原子，其余环原子为碳。优选为6至14元，更优选为7至10元。根据环与环之间共用螺原子的数目将螺环烷基分为单螺杂环基、双螺杂环基或多螺杂环基，优选为单螺杂环基和双螺杂环基。更优选为4元/4元、4元/5元、4元/6元、5元/5元或5元/6元单螺杂环基。“螺杂环基”的非限制性实施例包括但不限于：1，7-二氧杂螺[4.5]癸基、2-氧杂-7-氮杂螺[4.4]壬基、7-氧杂螺[3.5]壬基和5-氧杂螺[2.4]庚基。

“稠杂环基”指含有两个或两个以上环状结构彼此共用一对原子的全碳多环基团，一个或多个环可以含有一个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子的芳香系统，其中一个或多个环原子选自氮、氧或S(O)_r(其中r选自0、1或2)的杂原子，其余环原子为碳。优选为6至14元，更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环稠杂环基，优选为双环或三环，更优选为5元/5元或5元/6元双环稠杂环基。“稠杂环基”的非限制性实施例包括但不限于：八氢吡咯并[3，4-c]吡咯基、八氢-1H-异吲哚基，3-氮杂二环[3.1.0]己基，八氢苯并[b][1，4]二噁英(dioxine)。

“桥杂环基”指5至14元，5至18元，含有两个或两个以上环状结构，彼此共用两个不直接相连接的原子的多环基团，一个或多个环可以含有一个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子的芳香系统，其中一个或多个环原子选自氮、氧或S(O)_r(其中r选自0、1或2)的杂原子，其余环原子为碳。优选为6至14元，更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环桥杂环基，优选为双环、三环或四环，更有选为双环或三环。“桥杂环基”的非限制性实施例包括但不限于：2-氮杂二环[2.2.1]庚基，2-氮杂二环[2.2.2]辛基和2-氮杂二环[3.3.2]癸基。

“芳基”是指含有一个或者两个环的碳环芳香系统，其中所述环可以以稠合的方式连接在一起。术语“芳基”包括单环或双环的芳基，比如苯基、萘基、四氢萘基的芳香基团。优选芳基为C₆-C₁₀芳基，更优选芳基为苯基和萘基。芳基可以是取代或未取代的。

“杂芳基”是指芳香族5至6元单环或8至10元双环，其可以包含1至4个选自氮、氧和/或硫中的原子。优选为双环杂芳基，“杂芳基”的实施例包括但不限于呋喃基，吡啶基，2-氧代-1，2-二氢吡啶基，哒嗪基，嘧啶基，吡嗪基，噻吩基，异噁唑基，噁唑基，噁二唑基，咪唑基，吡咯基，吡唑基，三唑基，四氮唑基，噻唑基，异噻唑基，1，2，3-噻二唑基，苯并间二氧杂环戊烯基，苯并噻吩基、苯并咪唑基，吲哚基，异吲哚基，1，3-二氧代-异吲哚基，喹啉基，吲唑基，苯并异噻唑基，苯并噁唑基、苯并异噁唑基、

杂芳基可以是取代或未取代的。

“稠合环”是指两个或两个以上环状结构彼此共用一对原子的多环基团，一个或多个环可以含有一个或多个双键，但至少一个环不具有完全共轭的π电子的芳香系统，其中环原子选自0个、一个或多个选自氮、氧或S(O)_r(其中r选自0、1或2)的杂原子，其余环原子为碳。稠合环优选包括双环或三环的稠合环，其中双环稠合环优选为芳基或杂芳基与单环杂环基或单环环烷基的稠合环。优选为7至14元，更优选为8至10元。“稠合环”的实施例包括但不限于：

“烷氧基”是指(烷基-O-)的基团。其中，烷基见本文有关定义。C₁-C₆的烷氧基为优先选择。其实例包括，但不限于：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等。

“卤代烷基”是指烷基任选进一步被一个或多个卤素所取代的基团，其中烷基见本文有关定义。

“氘代烷基”是指烷基任选进一步被一个或多个氘原子所取代的基团，其中烷基见本文有关定义。“氘代烷基”优选为氘代甲基，包括：一氘代甲基、二氘代甲基和三氘代甲基，优选为三氘代甲基。

“羟烷基”是指烷基任选进一步被一个或多个羟基所取代的基团，其中烷基见本文有关定义。

“卤代烷氧基”是指(烷基-O-)的烷基任选进一步被一个或多个卤素所取代的基团，其中烷氧基见本文有关定义。

“羟基”指-OH基团。

“卤素”是指氟、氯、溴和碘。

“氨基”指-NH₂。

“氰基”指-CN。

“硝基”指-NO₂。

“苄基”指-CH₂-苯基。

“羧基”指-C(O)OH。

“羧酸酯基”指-C(O)O-烷基或-C(O)O-环烷基，其中烷基、环烷基的定义如上所述。

“DMSO”指二甲基亚砜。

“BOC”指叔丁氧基羰基。

“Ts”指对甲苯磺酰基。

“T3P”指丙基磷酸酐。

“DPPA”指叠氮磷酸二苯酯。

“DEA”指二乙胺。

“TFA”指三氟乙酸。

“X-PHOS Pd G2”指氯(2-二环己基膦基-2′，4′，6′-三异丙基-1，1′-联苯基)[2-(2′-氨基-1，1′-联苯)]钯(II)。

“取代的”指基团中的一个或多个氢原子，优选为最多5个，更优选为1～3个氢原子彼此独立地被相应数目的取代基取代。不言而喻，取代基仅处在它们的可能的化学位置，本领域技术人员能够在不付出过多努力的情况下确定(通过实验或理论)可能或不可能的取代。例如，具有游离氢的氨基或羟基与具有不饱和(如烯属)键的碳原子结合时可能是不稳定的。

本说明书所述的“取代”或“取代的”，如无特别指出，均是指基团可被一个或多个选自以下的基团取代：烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、疏基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、氨基、卤代烷基、羟烷基、羧基、羧酸酯基、＝O、-OR²、-C(O)R²、-C(O)OR²、-NHC(O)R²、-NHC(O)OR²、-NR³R⁴、-C(O)NR³R⁴、-CH₂NHC(O)OR²、-CH₂NR³R⁴或-S(O)_rR²的取代基所取代；

R²选自氢原子、烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基，其中所述的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氰基、烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-C(O)R⁵、-C(O)OR⁵、-OC(O)R⁵、-NR⁶R⁷、-C(O)NR⁶R⁷、-SO₂NR⁶R⁷或-NR⁶C(O)R⁷的取代基所取代；

R³和R⁴各自独立地选自氢原子、羟基、卤素、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基，其中所述的烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氰基、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-C(O)R⁵、-C(O)OR⁵、-OC(O)R⁵、-NR⁶R⁷、-C(O)NR⁶R⁷、-SO₂NR⁶R⁷或-NR⁶C(O)R⁷的取代基所取代；

或者，R³和R⁴与它们相连接的原子一起形成一个4～8元杂环基，其中4～8元杂环基内含有一个或多个N、O或S(O)_r，并且所述的4～8元杂环基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氰基、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、＝O、-C(O)R⁵、-C(O)OR⁵、-OC(O)R⁵、-NR⁶R⁷、-C(O)NR⁶R⁷、-SO₂NR⁶R⁷或-NR⁶C(O)R⁷的取代基所取代；

R⁵、R⁶和R⁷各自独立地选自氢原子、烷基、氨基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基，其中所述的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基任选进一步被一个或多个选自羟基、卤素、硝基、氨基、氰基、烷基、烷氧基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、羧基或羧酸酯基的取代基所取代；

r为0、1或2。

本发明化合物可以含有不对称中心或手性中心，因此以不同的立体异构体形式存在。所预期的是，本发明化合物的所有立体异构体形式，包括但不限于非对映异构体、对映异构体和阻转异构体(atropisomer)和几何(构象)异构体及它们的混合物，如外消旋体混合物，均在本发明的范围内。

除非另外指出，本发明描述的结构还包括此结构的所有异构体(如，非对映异构体、对映异构体和阻转异构体和几何(构象)异构体形式；例如，各不对称中心的R和S构型，(Z)和(E)双键异构体，以及(Z)和(E)构象异构体。因此本发明化合物的单个立体异构体以及对映体混合物、非对映异构体混合物和几何(构象)异构体混合物均在本发明范围内。

“可药用的盐”是指上述化合物能保持原有生物活性并且适合于医药用途的某些盐类。式(I)所表示的化合物的可药用的盐可以为金属盐、与合适的酸形成的胺盐。

“药物组合物”表示含有一种或多种本文所述化合物或其生理学上可药用的盐或前体药物与其他化学组分的混合物，以及其他组分例如生理学可药用的载体和赋形剂。药物组合物的目的是促进对生物体的给药，利于活性成分的吸收进而发挥生物活性。

本发明化合物的合成方法

为了完成本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

本发明通式(I)所述的化合物或其立体异构体、互变异构体或其可药用的盐的制备方法，包括以下步骤：

通式(IA)化合物和通式(IB)化合物在钯催化剂及碱性试剂的作用下进行Suzuki偶联反应，进一步脱去保护基，得到通式(IC)化合物，通式(IC)化合物与丙烯酰氯在碱性条件下反应，任选进一步脱去保护基，得到通式(I)化合物；

其中：

X¹为离去基团，优选为溴；

M选自-B(OH)₂、-BF₃K或

PG为保护基，优选为叔丁氧基羰基；

环A、R¹和m的定义如如通式(I)中所述。

具体实施方式

以下结合实施例用于进一步描述本发明，但这些实施例并非限制着本发明的范围。

实施例

实施例给出了式(I)所表示的代表性化合物的制备及相关结构鉴定数据。必须说明，下述实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。¹HNMR图谱是用Bruker仪器(400MHz)测定而得，化学位移用ppm表示。使用四甲基硅烷内标准(0.00ppm)。¹HNMR的表示方法：s＝单峰，d＝双重峰，t＝三重峰，m＝多重峰，br＝变宽的，dd＝双重峰的双重峰，dt＝三重峰的双重峰。若提供偶合常数时，其单位为Hz。

质谱是用LC/MS仪测定得到，离子化方式可为ESI或APCI。

薄层层析硅胶板使用烟台黄海HSGF254或青岛GF254硅胶板，薄层色谱法(TLC)使用的硅胶板采用的规格是0.15mm～0.2mm，薄层层析分离纯化产品采用的规格是0.4mm～0.5mm。

柱层析一般使用烟台黄海硅胶200～300目硅胶为载体。

在下列实例中，除非另有指明，所有温度为摄氏温度，除非另有指明，各种起始原料和试剂来自市售或者是根据已知的方法合成，市售原料和试剂均不经进一步纯化直接使用，除非另有指明，市售厂家包括但不限于上海皓鸿生物医药科技有限公司，上海韶远试剂有限公司，上海毕得医药科技有限公司，萨恩化学技术(上海)有限公司和上海凌凯医药科技有限公司等。

CD₃OD：氘代甲醇。

CDCl₃：氘代氯仿。

DMSO-d₆：氘代二甲基亚砜。

实施例中无特殊说明，反应中的溶液是指水溶液。

对化合物进行纯化，采用柱层析和薄层色谱法的洗脱剂体系，其中该体系选自：A：石油醚和乙酸乙酯体系；B：二氯甲烷和甲醇体系；C：二氯甲烷和乙酸乙酯体系，D：二氯甲烷和乙醇体系，E：四氢呋喃/石油醚体系，F：四氢呋喃和甲醇体系，其中溶剂的体积比根据化合物的极性不同而不同，也可以加入少量的酸性或碱性试剂进行条件，如醋酸或三乙胺等。

实施例1和实施例2

(2R，4aR，10S)-3-acryloyl-10-(2-amino-5，7-difluorobenzo[d]thiazol-4-yl)-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-2，3，4，4a-tetrahydro-1H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinolin-5(6H)-one

(2R，4aR，10R)-3-acryloyl-10-(2-amino-5，7-difluorobenzo[d]thiazol-4-yl)-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-2，3，4，4a-tetrahydro-1H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinolin-5(6H)-one

(2R，4aR，10S)-3-丙烯酰基-10-(2-氨基-5，7-二氟苯并[d]噻唑-4-基)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-2，3，4，4a-四氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-5(6H)-酮

(2R，4aR，10R)-3-丙烯酰基-10-(2-氨基-5，7-二氟苯并[d]噻唑-4-基)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-2，3，4，4a-四氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-5(6H)-酮

第一步

1-(tert-butyl)3-methyl(3R，6R)-4-(7-bromo-6-chloro-8-fluoro-3-nitroquinolin-4-yl)-6-methylpiperazine-1.3-dicarboxylate

1-(叔丁基)3-甲基(3R，6R)-4-(7-溴-6-氯-8-氟-3-硝基喹啉-4-基)-6-甲基哌嗪-1，3-二羧酸酯

将1-(叔丁基)3-甲基(3R，6R)-6-甲基哌嗪-1，3-二羧酸酯1b(911.87mg，3.53mmol，根据公开专利WO2019110751制备)、7-溴-4，6-二氯-8-氟-3-硝基喹啉1a(527.47mg，1.55mmol，根据公开专利WO2019110751制备)加入乙腈(5mL)中，升温至80℃反应3小时。反应体系加入乙酸乙酯(20mL)和水(20mL)，滴加饱和碳酸钠溶液调节PH至中性，分液，有机相用无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到的残留物用硅胶柱层析法(洗脱剂：A体系)分离纯化，得到产物1-(叔丁基)3-甲基(3R，6R)-4-(7-溴-6-氯-8-氟-3-硝基喹啉-4-基)-6-甲基哌嗪-1，3-二羧酸酯1c(1.6g，2.85mmol)，产率：96.82％。

MS m/z(ESI)：562.1[M+1]⁺

第二步

tert-butyl(2R，4aR)-10-bromo-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-5-oxo-1，2，4，4a，5，6-hexahydro-3H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinoline-3-carboxylate

(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯

将1-(叔丁基)3-甲基(3R，6R)-4-(7-溴-6-氯-8-氟-3-硝基喹啉-4-基)-6-甲基哌嗪-1，3-二羧酸酯1c(3.3g，5.87mmol)、氯化铵(1.57g，29.37mmol)和铁粉(1.64g，29.37mmol)溶于甲醇(20mL)和水(5mL)的混合溶剂中，加热至80℃反应3小时。反应结束后，趁热过滤，将滤液减压浓缩，得到粗品产物(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯1d(2.9g，5.80mmol)，产率：98.79％。

MS m/z(ESI)：499.0[M+1]⁺

第三步

tert-butyl(2R，4aR)-10-bromo-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-5-oxo-1，2，4，4a，5，6-hexahydro-3H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinoline-3-carboxylate

(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯

将(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯1d(350mg，700.34μmol)加入N，N-二甲基甲酰胺(2mL)中，依次加入氘代碘甲烷(203.04mg，1.40mmol)、碳酸钾(290.38mg，2.10mmol)，室温反应过夜。将体系用乙酸乙酯(20mL)和水(20mL)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到的残留物用硅胶柱层析法(洗脱剂：A体系)分离纯化，得到产物(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯1e(200mg，386.99μmol)，产率：55.26％。

MS m/z(ESI)：517.1[M+1]⁺

第四步

将(2-((叔丁氧基羰基)氨基)-5，7-二氟苯并[d]噻唑-4-基)硼酸1f(191.63mg，580.49μmol，根据公开专利US20200115375 A1制备)、(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯1e(200mg，386.99μmol)加入1，4-二氧六环(5mL)和水(1mL)的混合溶剂中，加入四(三苯基膦)钯(223.60mg，193.50μmol)、碳酸钠(123.05mg，1.16mmol)，氩气保护，升温至110℃反应3小时。体系中加入乙酸乙酯(10mL)和水(10mL)，分液，乙酸乙酯萃取(10mL×3)，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到的残留物用制备HPLC分离纯化(分离柱：AKZONOBEL Kromasil；250×21.2mm I.D.；5μm；流动相A：0.05％TFA+H₂O，流动相B：乙腈；流速：20mL/min)，得到分别属于单一构型化合物(较短保留时间)和单一构型化合物(较长保留时间)之一的化合物1g和化合物1h。

单一构型化合物(较短保留时间)：

MS m/z(ESI)：723.9[M+1]⁺

10mg；HPLC保留时间12.727分钟。

单一构型化合物(较长保留时间)：

MS m/z(ESI)：723.9[M+1]⁺

10mg；HPLC保留时间12.828分钟。

第五步

将1g(10mg，13.85μmol)溶于二氯甲烷(1mL)中，加入盐酸的1，4-二氧六环溶液(4M，1mL)，室温反应过夜。反应结束后，减压浓缩，得到粗品产物1i(7mg，13.41μmol)，产率：96.85％。

MS m/z(ESI)：523.8[M+1]⁺

第六步

将粗品1i(7mg，13.41μmol)加入二氯甲烷(3mL)中，加入三乙胺(4.07mg，40.23μmol)，冷却至0℃，加入丙烯酰氯(2.43mg，26.82μmol)，室温搅拌0.5小时。体系中加入乙酸乙酯(10mL)和水(10mL)，分液，乙酸乙酯萃取(10mL×3)，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到的残留物用制备HPLC分离纯化(分离柱：AKZONOBELKromasil；250×21.2mm I.D.；5μm；流动相A：0.05％TFA+H2O，流动相B：乙腈；流速：20mL/min)，得到产物1(2mg，3.30μmol)，产率：24.60％。

MS m/z(ESI)：577.1[M+1]⁺

第七步

将1h(10mg，13.85μmol)溶于二氯甲烷(1mL)中，加入盐酸的1，4-二氧六环溶液(4M，1mL)，室温反应过夜。反应结束后，减压浓缩，得到粗品产物1j(7.3mg，13.85μmol)，产率：100％。

MS m/z(ESI)：523.8[M+1]⁺

第八步

将粗品1j(7.3mg，13.85μmol)加入二氯甲烷(3mL)中，加入三乙胺(4.07mg，40.23μmol)，冷却至0℃，加入丙烯酰氯(2.43mg，26.82μmol)，室温搅拌0.5小时。体系中加入乙酸乙酯(10mL)和水(10mL)，分液，乙酸乙酯萃取(10mL×3)，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到的残留物用制备HPLC分离纯化(分离柱：AKZONOBEL Kromasil；250×21.2mm I.D.；5μm；流动相A：0.05％TFA+H2O，流动相B：乙腈；流速：20mL/min)，得到产物2(0.5mg，0.87μmol)，产率：6.26％。

MS m/z(ESI)：577.1[M+1]⁺

实施例3

4-((2R，4aR)-3-acryloyl-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-5-oxo-2，3，4，4a，5，6-hexahydro-1H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinolin-10-yl)-2-amino-7-fluorobenzo[b]thiophene-3-carbonitrile

4-((2R，4aR)-3-丙烯酰基-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-2-氨基-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈

第一步

tert-butyl(3-cyano-7-fluoro-4-(4，4，5，5-tetramethyl-1，3，2-dioxaborolan-2-yl)benzo[b]thiophen-2-yl)carbamate

(3-氰基-7-氟-4-(4，4，5，5-四甲基1-1，3，2-二氧杂硼戊环-2-基)苯并[b]噻吩-2-基)氨基甲酸叔丁酯

将(4-溴-3-氰基-7-氟苯并[b]噻吩-2-基)氨基甲酸叔丁酯3a(300mg，808.14μmol，根据公开专利WO2021118877A1制备)、4，4，4′，4′，5，5，5′，5′-八甲基-2，2′-联(1，3，2-二氧杂硼戊环)(779.82mg，3.07mmol)、乙酸钾(237.93mg，2.42mmol)和双(二苯基膦苯基醚)二氯化钯(II)(57.85mg，80.81μmol)加入1，4-二氧六环(10mL)中，氩气保护，加热至95℃反应4小时。反应液冷却至室温，减压浓缩，得到的残留物依次用硅胶柱层析法(洗脱剂：A体系)和制备高效液相色谱法(制备条件：分离柱AKZONOBEL Kromasil；250×21.2mm I.D.；5μm，20mL/min；流动相A：0.05％TFA+H2O，流动相B：CH3CN)分离纯化，得到产物(3-氰基-7-氟-4-(4，4，5，5-四甲基1-1，3，2-二氧杂硼戊环-2-基)苯并[b]噻吩-2-基)氨基甲酸叔丁酯3b(200mg，478.14μmol)，产率：59.17％。MS m/z(ESI)：416.9[M-1]+

第二步

tert-butyl(2R，4aR)-10-(2-((tert-butoxycarbonyl)amino)-3-cyano-7-fluorobenzo[b]thiophen-4-yl)-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-5-oxo-1，2，4，4a，5，6-hexahydro-3H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinoline-3-carboxylate

(2R，4aR)-10-(2-((叔丁氧羰基)氨基)-3-氰基-7-氟苯并[b]噻吩-4-基)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯

将(3-氰基-7-氟-4-(4，4，5，5-四甲基1-1，3，2-二氧杂硼戊环-2-基)苯并[b]噻吩-2-基)氨基甲酸叔丁酯3b(1.26g，3.02mmol)和(2R，4aR)-10-溴-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯1e(1.3g，2.52mmol)加入四氢呋喃(20mL)中，依次加入磷酸钾(1.60g，7.55mmol)和X-PHOS Pd G2(988.31mg，1.26mmol)，氩气保护，升温至50℃反应3小时。反应液冷却至室温，体系中加入乙酸乙酯(30mL)和水(30mL)，分液，乙酸乙酯萃取(30mL×3)，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到的残留物用硅胶柱层析法(洗脱剂：A体系)分离纯化，得到产物(2R，4aR)-10-(2-((叔丁氧羰基)氨基)-3-氰基-7-氟苯并[b]噻吩-4-基)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯3c(200mg，274.64μmol)，产率：10.92％。

MS m/z(ESI)：729.9[M+1]⁺

第三步

2-amino-4-((2R，4aR)-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-5-oxo-2，3，4，4a，5，6-hexahydro-1H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinolin-10-yl)-7-fluorobenzo[b]thiophene-3-carbonitrile2-氨基-4-((2R，4aR)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈

将(2R，4aR)-10-(2-((叔丁氧羰基)氨基)-3-氰基-7-氟苯并[b]噻吩-4-基)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-1，2，4，4a，5，6-六氢-3H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-3-羧酸叔丁酯3c(300mg，411.96μmol)加入二氯甲烷(5mL)中，滴加盐酸的1，4-二氧六环溶液(4M，8mL)，室温反应过夜。反应结束后，减压浓缩，得到粗品产物2-氨基-4-((2R，4aR)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈3d(200mg，378.79μmol)，产率：91.95％。

MS m/z(ESI)：529.9[M+1]⁺

第四步

4-((2R，4aR)-3-acryloyl-11-chloro-9-fluoro-2-methyl-6-(methyl-d3)-5-oxo-2，3，4，4a，5，6-hexahydro-1H-pyrazino[1′，2′：4，5]pyrazino[2，3-c]quinolin-10-yl)-2-amino-7-fluorobenzo[b]thiophene-3-carbonitrile

4-((2R，4aR)-3-丙烯酰基-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-2-氨基-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈

将粗品2-氨基-4-((2R，4aR)-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈3d(200mg，378.79μmol)加入二氯甲烷(3mL)中，加入三乙胺(114.99mg，1.14mmol，158.39μL)，冷却至0℃，滴加丙烯酰氯(37.71mg，416.67μmol)，室温反应1小时。体系中加入二氯甲烷(10mL)和水(10mL)，以二氯甲烷萃取(10mL×3)，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到的残留物用硅胶柱层析法(洗脱剂：A体系)分离纯化，得到产物4-((2R，4aR)-3-丙烯酰基-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-2-氨基-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈3(33mg，52.73μmol)，产率：13.92％。

MS m/z(ESI)：582.9[M+1]⁺

实施例4和实施例5

将4-((2R，4aR)-3-丙烯酰基-11-氯-9-氟-2-甲基-6-(甲基-d3)-5-氧代-2，3，4，4a，5，6-六氢-1H-吡嗪并[1′，2′：4，5]吡嗪并[2，3-c]喹啉-10-基)-2-氨基-7-氟苯并[b]噻吩-3-甲腈3(5mg，8.59μmol)用制备高效液相色谱法(制备条件：分离柱AKZONOBELKromasil；250×21.2mm I.D.；5μm，20mL/min；流动相A：0.05％TFA+H₂O，流动相B：CH₃CN)分离纯化后，得到分别属于单一构型化合物(较短保留时间)和单一构型化合物(较长保留时间)之一的化合物4和化合物5。

单一构型化合物(较短保留时间)：

MS m/z(ESI)：582.9[M+1]⁺

1mg；HPLC保留时间8.826分钟。

单一构型化合物(较长保留时间)：

MS m/z(ESI)：582.9[M+1]⁺

2mg；HPLC保留时间9.239分钟。

生物学评价

测试例1、本发明化合物与KRAS G12C蛋白共价结合能力测定

以下方法用于测定本发明化合物在体外条件下与重组人源KRAS G12C蛋白的共价结合能力。

将实验流程简述如下：使用反应缓冲液(20mM HEPES，150mM NaCl，1mM MgCl₂，1mMDTT)配置重组人源KRAS G12C蛋白(aa1-169)，浓度为4μM备用。受试化合物溶解于DMSO中制备为10mM贮存液，随后使用反应缓冲液进行稀释备用。首先向孔中加入1.5μL使用反应缓冲液稀释的受试化合物(反应体系终浓度为3μM)，随后加入23.5μL反应缓冲液混匀，随后加入25μL 4μM的重组人源KRAS G12C蛋白，室温条件下孵育5分钟后，加入5μL乙酸终止反应，并将样品转移至进样瓶中。使用Agilent 1290/6530仪器检测受试化合物与KRAS G12C蛋白发生共价结合的比率，样品在液相色谱柱(XBridge Protein BEH C4，3.5μm，2.1mm×50mm)中分析，检测过程中流动相A是0.1％甲酸水溶液，流动相B是乙腈，流动相洗脱程序为：0～0.5分钟，保持流动相A：95％，2.5分钟时，流动相A变为30％，并保持0.5分钟，3.1分钟，流动相A变为95％，并保持1.9分钟；流速：0.5mL/min；最后使用MassHunterWorkstation Software Bioconfirm Version B.08.00软件分析数据，获得受试化合物浓度在3μM，孵育5min条件与KRAS G12C蛋白共价结合率(Binding Rate)，结果见下表1。

表1 本发明化合物与KRAS G12C蛋白共价结合活性表

结论：本发明化合物与KRAS G12C蛋白在3μM，5min条件下，具有较好的共价结合率。

测试例2、本发明化合物对NCI-H358细胞增殖抑制测定

以下方法用于测定本发明化合物对NCI-H358细胞增殖的影响。NCI-H358细胞(含有KRAS G12C突变)购于中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心，培养于含10％胎牛血清、100U青霉素，100μg/mL链霉素和1mM Sodium Pyruvate的RPMI 1640培养基中。细胞活力通过Luminescent Cell Viability Assay试剂盒(Promega，货号G7573)进行测定。

实验方法按照试剂盒说明书的步骤操作，简述如下：受试化合物首先溶解于DMSO中制备为10mM贮存液，随后以培养基进行稀释，配制成测试样品，化合物的终浓度范围在1000nM-O.015nM。将处于对数生长期的细胞以800个细胞每孔的密度接种至96孔细胞培养板中，在37℃，5％CO₂培养箱中培养过夜，随后加入受试化合物后继续培养120小时。培养结束后，向每孔加入50μL体积的CellTiter-Glo检测液，震荡5分钟后静置10分钟，随后在酶标仪上使用Luminescence模式读取样品各孔发光值。通过与对照组(0.3％DMSO)的数值进行比较计算化合物在各浓度点的百分比抑制率，之后在GraphPad Prism 5软件中以化合物浓度对数-抑制率进行非线性回归分析，获得化合物抑制细胞增殖的IC₅₀值，结果见下表。

表2本发明化合物对NCI-H358细胞增殖抑制活性表

结论：本发明的化合物对NCI-H358(人非小细胞肺癌)细胞具有较好的增殖抑制作用。

测试例3、本发明化合物对NCI-H358细胞中p-ERK1/2抑制活性的测定

以下方法用于测定本发明化合物对NCI-H358细胞中p-ERK1/2抑制活性。本方法使用Cisbio公司的Advanced phospho-ERK1/2(Thr202/tyr204)试剂盒(货号64AERPEH)，详细实验操作可参考试剂盒说明书。NCI-H358细胞(含有KRAS G12C突变)购于中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心。

将实验流程简述如下：NCI-H358细胞培养于含10％胎牛血清、100U青霉素，100μg/mL链霉素和1mM Sodium Pyruvate的RPMI 1640完全培养基中。NCI-H358细胞按每孔30000个铺于96孔板中，培养基为完全培养基，在37℃，5％CO₂培养箱内培养过夜。将受试化合物溶解于DMSO中制备为10mM贮存液，随后使用RPMI 1640基础培养基进行稀释，每孔加入90μL含对应浓度受试化合物的RPMI 1640基础培养基，受试化合物在反应体系中的终浓度范围为1000nM-0.015nM，置于细胞培养箱培养3小时40分钟。随后加入10μL用RPMI 1640基础培养基配制的hEGF(购自Roche，货号11376454001)，使其终浓度为5nM，置于培养箱培养20分钟。弃去细胞上清，使用冰浴的PBS清洗细胞，之后每孔加入45μL的1×cell phospho/totalprotein lysis buffer(Advanced phospho-ERK1/2试剂盒组分)进行裂解，96孔板置于冰上裂解半小时，随后参照Advanced phospho-ERK1/2(Thr202/tyr204)试剂盒说明书检测裂解液。最后在酶标仪以TF-FRET模式上测定在304nM的激发波长下，各孔发射波长为620nM和665nM的荧光强度，并计算各孔665/620的荧光强度比值。通过与对照组(0.1％DMSO)的荧光强度比值进行比较，计算受试化合物在各浓度下的百分比抑制率，并通过GraphPad Prism5软件以受试化合物浓度对数值-抑制率进行非线性回归分析，获得化合物的IC₅₀值，结果见下表3。

表3本发明化合物对NCI-H358细胞中p-ERK1/2抑制活性表

结论：本发明化合物对NCI-H358细胞中p-ERK1/2具有较好的增殖抑制作用。

测试例4、本发明化合物的hERG钾离子通道抑制活性

1、细胞培养

1.1本试验所用的细胞为转染有hERG cDNA与稳定表达hERG通道的CHO细胞系(由丹麦Sophion Bioscience公司提供)，细胞代数为P17。细胞培养在含有下列成分的培养基中(皆来源于Invitrogen)：Ham’s F12培养基，10％(v/v)灭活的胎牛血清，100μg/mL潮霉素B，100μg/mL Geneticin。

1.2 CHO hERG细胞生长于含上述培养液的培养皿中，并在37℃、含5％CO₂的培养箱中进行培养。电生理实验之前24到48小时，CHO hERG细胞被转移到放置于培养皿中的圆形玻璃片上，并在以上相同的培养液及培养条件下生长。每个圆形玻片上CHO hERG细胞的密度需要达到绝大多数细胞是独立、单个的要求。

2、实验溶液

下列溶液(由Sophion推荐)用于电生理记录。

细胞内液和外液的组成成分

3、电生理记录过程

3.1电生理记录系统

全自动QPatch系统(Sophion，丹麦)用于作全细胞电流的记录。细胞钳制在-80mV的电压下。细胞钳制电压去极化到+20mV以激活hERG钾通道，2.5秒后再钳制到-50mV以消除失活并产生外向尾电流。尾电流峰值用作hERG电流大小的数值。

3.2 QPatch实验步骤

在初始阶段达成破膜的全细胞配置状态后，细胞记录至少120秒，以达到稳定。然后在整个过程中，上述的电压模式每15秒被应用到细胞。以上参数阈值记录中只有稳定细胞被允许进入药物处置的过程。含0.1％二甲基亚砜(溶剂)的外液应用到细胞，建立基线，再允许电流稳定3分钟。化合物溶液加入后细胞保持在测试环境中，直至该化合物的效果达到了稳定状态或以4分钟为限。在化合物不同浓度梯度的测试实验中，化合物由低到高浓度加至所钳制的细胞上。完成化合物测试后用外液清洗细胞直到电流恢复到稳定的状态。

4、化合物准备

4.1将10mM的化合物贮备液以梯度稀释的方式用细胞外液稀释成最终的μM浓度。

4.2最高测试浓度为30μM，依次为30，10，3，1，0.3和0.1μM共6个浓度。

4.3除了30μM的化合物DMSO的最终浓度为0.3％外，其它浓度化合物溶液中DMSO的最终浓度都为0.1％。所有的化合物溶液都经过常规的5到10分钟超声和振荡以保证化合物完全溶解。

5、数据分析

试验数据由Sophion提供的Qpatch分析软件，Excel以及Graphpad Prism等进行分析。

6、实验结果

本发明化合物对hERG电流的抑制结果如表4所示。

表4本发明化合物对hERG电流的抑制结果

结论：药物对于心脏hERG钾离子通道的抑制是药物导致QT延长综合症的主要原因。从实验结果可以看出来，本发明4或5中保留时间为9.239分钟的化合物对心脏hERG钾离子通道没有明显抑制作用，可以避免高剂量时的心脏毒副作用。

测试例5、本发明化合物的SD大鼠药代动力学研究

1、实验目的

以SD大鼠为受试动物，SD大鼠经静脉注射和/或灌胃给予本发明化合物，采用LC/MS/MS法测定不同时刻血浆中的药物浓度，研究本发明化合物在SD大鼠体内的药代动力学特征。

2、实验方案

2.1实验药品与动物

化合物4或5中保留时间为9.239分钟的化合物

SD大鼠，雄性，195-235g，6-8周，购买于上海杰思捷实验动物有限公司。

2.2药物配制

静脉注射给药制剂配制：称取适量待测化合物，加入适量DMSO：30％solutol HS15(solutol HS15∶water＝3∶7)：Saline＝5％∶5％∶90％，涡旋振荡，配制最终配制浓度为0.2mg/mL的溶液。

灌胃给药制剂配制：称取适量待测化合物，加入适量DMSO∶PEG 400＝5∶95(v/v)，涡旋振荡，配制最终配制浓度为0.5mg/mL的溶液。

2.3给药

将SD大鼠按待测化合物静脉注射组(3只/组)和灌胃组(3只/组)。

静脉注射组：经足背静脉注射给药(给药剂量1mg/kg，给药体积5mL/kg)，不禁食。

灌胃组：禁食过夜后经灌胃给药(给药剂量5mg/kg，给药体积10mL/kg)，给药4小时后进食。

3、操作

静脉注射组：于给药后0.083小时、0.25小时、0.5小时、1小时、2小时、4小时、8小时和24小时经颈静脉向EDTA-K2抗凝管中收集约150μL血液。

灌胃组：于给药后0.25小时、0.5小时、1小时、2小时、4小时、8小时和24小时经颈静脉向EDTA-K2抗凝管中收集约100μL血液。

首先将血样保存在湿冰中，采样后15分钟内离心分离血浆(离心条件：7000rpm，4℃，5分钟)。收集的上层血浆分析前存放于-70℃条件下保存。

用LC-MS/MS测定化合物经静脉注射和灌胃给药后大鼠血浆中待测化合物含量。

4、药代动力学参数结果

本测试例的药代动力学参数结果如表5所示。

表5大鼠药代动力学参数结果

测试例6、本发明化合物在NCI-H358细胞BALB/c裸鼠皮下移植模型中的药效学测试

1.实验目的

本测试用来评价口服灌胃给药11天，每天一次，给予本发明化合物(4或5中保留时间为9.239分钟的化合物)在NCI-H358(人非小细胞肺癌)细胞株皮下移植BALB/c裸小鼠动物模型中的抗肿瘤作用和安全性。

2.受试物配制

2.1空白给药制剂配制：

配制适量体积的含有DMA(二甲基乙酰胺)：30％Solutol HS 15：Saline(生理盐水)＝10∶10∶80(v/v/v)的制剂作为空白组给药试液。

2.2化合物(4或5中保留时间为9.239分钟的化合物)口服给药制剂配制

称取适量的化合物于10mL离心管内，加入适量的DMA，涡旋振荡，使固体物质完全溶解，再加入适量体积的30％Solutol HS 15，涡旋振荡，混匀；再.加入生理盐水，使DMA：30％Solutol HS 15：Saline比例为10∶10∶80(v/v/v)，配制成浓度为1mg/mL给药制剂。

3.实验动物

BALB/c nude小鼠，雌性，6-7周(肿瘤细胞接种时的小鼠周龄)，12只，购自江苏集萃药康生物科技有限公司，许可证号：SCXK(苏)2019-0009。

4.细胞培养

NCI-H358细胞培养在含10％胎牛血清、1％丙酮酸钠和1％谷氨酰胺的RPMI 1640培养液中。收集指数生长期的NCI-H358细胞，细胞重悬于PBS中至适合浓度用于裸鼠皮下肿瘤接种。

5.动物接种及分组

雌性BALB/c裸小鼠背部右侧皮下接种约6.0×10⁶NCI-H358细胞，待肿瘤平均体积达到约100-150mm³时，根据肿瘤大小随机分组，每组6只，分为2组。

6.动物给药和观察

肿瘤接种后，建立皮下移植肿瘤模型。各治疗组及溶媒对照组口服灌胃给药11天。动物每日称重，测量肿瘤体积每周2次。

肿瘤体积(TV)、相对肿瘤增殖率(T/C)、相对肿瘤抑制率(TGI)和肿瘤抑制百分率(IR)计算公式如下：

(1)TV(肿瘤体积，tumor volume)＝1/2×a×b²，其中a、b分别表示肿瘤的长和宽；

(2)T/C(相对肿瘤增殖率，％)＝T_RTV/C_RTV×100％，其中T_RTV为治疗组的RTV，C_RTV为对照组的RTV；

(3)TGI％(肿瘤生长抑制率)＝(1-T/C)×100％；其中，T和C分别为治疗组和对照组某一特定时间点的相对肿瘤体积。

(4)IR(％)(瘤重抑瘤率)＝(1-TW_t/TW_c)×100％，其中TW_t为治疗组瘤重，TW_c为对照组瘤重。

7.结果

表6给药后第11天，本发明化合物在NCI-H358细胞皮下移植瘤模型中各组药效分析表

备注：肿瘤体积数据以“平均值±标准误差”表示；

表7在NCI-H358细胞皮下移植瘤模型中各组裸鼠肿瘤重量

备注：肿瘤体积数据以“平均值±标准误差”表示；

由表6～7可知，在10mg/kg(po，qd)剂量下，本发明的化合物(以4或5中保留时间为9.239分钟的化合物为例)在11天内对基于NCI-H358细胞建立小鼠体内肿瘤模型具有明显的生长抑制作用，且无明显的体重变化，具有良好的安全性和耐受性。

Claims (17)

1.一种通式(I)所示的化合物或其可药用的盐：

其中：

所述化合物选自：

2.一种制备根据权利要求1所述的通式(I)化合物或其可药用的盐的方法，所述方法包括：

通式(IA)化合物和通式(IB)化合物在钯催化剂及碱性试剂的作用下进行Suzuki偶联反应，进一步脱去保护基，得到通式(IC)化合物，通式(IC)化合物与丙烯酰氯在碱性条件下反应，任选进一步脱去保护基，得到通式(I)化合物；

其中：

X¹为离去基团；

M选自-B(OH)₂、-BF₃K或

PG为保护基；

环A、R¹和m的定义如权利要求1中所述。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，X¹为溴。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，PG为叔丁氧基羰基。

5.一种通式(IC)所述的化合物或其可药用的盐，

其中：环A、R¹和m的定义如权利要求1中所述；

所述的化合物为：

6.一种药物组合物，所述的药物组合物含有有效剂量的根据权利要求1所述的化合物或其可药用的盐，及可药用的载体、赋形剂或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的化合物或其可药用的盐，或根据权利要求6所述的药物组合物在制备K-Ras GTP酶抑制剂中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其中K-Ras GTP酶抑制剂为KRAS G12C抑制剂。

9.根据权利要求1所述的化合物或其可药用的盐，或根据权利要求6所述的药物组合物在制备用于治疗由KRAS突变介导的疾病的药物中的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，其中所述的由KRAS突变介导的疾病选自癌症。

11.根据权利要求10所述的用途，其中所述的癌症选自胰腺癌、结肠直肠癌、肺癌、多发性骨髓瘤、子宫癌、胆管癌、胃癌、膀胱癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、横纹肌肉瘤、皮肤鳞状细胞癌、宫颈癌或睾丸生殖细胞癌。

12.根据权利要求10所述的用途，其中所述的癌症选自胰腺癌、结肠直肠癌和肺癌。

13.根据权利要求9或10所述的用途，其中所述的KRAS突变为KRAS G12C突变。

14.根据权利要求1所述的化合物或其可药用的盐，或根据权利要求6所述的药物组合物在制备用于治疗癌症的药物中的用途。

15.根据权利要求14所述的用途，其中所述的癌症选自胰腺癌、结肠直肠癌、肺癌、多发性骨髓瘤、子宫癌、胆管癌、胃癌、膀胱癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、横纹肌肉瘤、皮肤鳞状细胞癌、宫颈癌或睾丸生殖细胞癌。

16.根据权利要求14所述的用途，其中所述的癌症选自胰腺癌、结肠直肠癌和肺癌。

17.根据权利要求11、12、15、16任何一项所述的用途，其中所述的肺癌为非小细胞肺癌。