专利名称：四氢咔啉化合物作为抗癌药的制作方法驱动蛋白是利用腺苷三磷酸(ATP)与微管结合并产生机械力的动力蛋白。驱动蛋白以含有约350个氨基酸残基的动力结构域为特征。几种驱动蛋白动力结构域的晶体结构已经被解析。目前已经鉴定了大约一百种驱动蛋白相关蛋白质(KRP)。驱动蛋白参与许多细胞生物学过程，其中包括细胞器和囊泡的运输以及内质网的维持。一些KRP与有丝分裂纺锤体的微管相互作用或与染色体直接作用，并似乎在细胞周期的有丝分裂阶段扮演关键作用。在癌症治疗的发展中，这些有丝分裂KRP倍受关注。驱动蛋白纺锤蛋白(KSP)(也称为Eg5、HsEg5、KNSL1或KIFII)是几种驱动蛋白样动力蛋白之一，这些动力蛋白位于有丝分裂纺锤体并已知是两极有丝分裂纺锤体形成和/或发挥作用所需的。1995年，用抗KSP C-末端的抗体耗减KSP驱动蛋白显示可使Hela细胞停留在有丝分裂的单星体微管阵列阶段(Blangy等，Cell 831159-1169，1995)。bimC和cut7基因(被认为是KSP驱动蛋白的同系物)的突变造成构巢曲霉(Aspergillus nidulans)(Enos，A.P.和N.R.Morris，Cell 601019-1027，1990)和粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces Pombe)(Hagan，I.和M.Yanagida，Nature 347563-566，1990)中心体分离失败。用可在蛋白质水平降低KSP表达的ATRA(全反式维A酸)处理细胞，或用反义寡核苷酸删除KSP显示可显著抑制DAN-G胰腺癌细胞生长，这说明KSP可能与全反式维A酸的抗增生作用有关(Kaiser，A.等，J.Biol.Chem.274，18925-18931，1999)。有趣的是，非洲爪蟾(Xenopus laevis)Aurora相关蛋白激酶pEg2显示缔合并磷酸化X1Eg5(Giet，R.等，J.Biol.Chem.27415005-15013，1999)。为开发癌症药物，Aurora相关激酶的可能底物倍受关注。例如，在结肠癌患者中，Aurora1和2激酶在蛋白质和RNA水平过度表达，且其基因被扩增。KSP的第一种细胞可渗透的小分子抑制剂—“monastrol”—显示可使细胞停留在单极纺锤体阶段而不会影响微管聚合，而常规的化疗剂如紫杉醇和长春花碱都会影响微管聚合(Mayer，T.U.等，Science 286971-974，1999)。在基于表型的筛选中，Monastrol被鉴别为的抑制剂，说明这种化合物可作为开发抗癌药的先导。该抑制作用被测定为就腺苷三磷酸而言不是竞争性的，并且是快速可逆的(DeBonis，S.等，Biochemistry 42338-349，2003；Kapoor，T.M.等，J.Cell Biol.l50975-988，2000)。最近，其它KSP驱动蛋白抑制剂也已被描述。WO 02/057244和WO 02/056880分别描述了用吩噻嗪化合物和三苯基甲烷化合物来治疗增生性疾病。WO 02/078639描述了氰基-取代的二氢嘧啶化合物用于治疗增生性疾病。美国专利No.6,472,521描述了用寡核苷酸和寡核苷酸衍生物来抑制人KSP表达。WO 01/98278、WO 01/30768和WO 03/039460描述了喹唑啉酮化合物，它可用于治疗与KSP活性有关的细胞增生性疾病。这些参考资料中描述的化合物是2-(2-氨基甲基)喹唑啉酮衍生物。WO 01/98278和WO 01/30768中描述的喹唑啉酮化合物具有2-氨基甲基取代基，它们可以是胺、酰胺或磺酰胺取代基。WO 03/039460中所述的喹唑啉酮化合物中，2-氨基甲基取代基的氨基被结合入5-12元含氮杂环。WO 03/050064描述了用于治疗细胞增生性疾病、用于治疗与KSP活性相关的疾病，以及用于抑制KSP的噻吩并嘧啶酮化合物。
WO 03/103575描述了杂环-稠合的嘧啶酮衍生物，它是有丝分裂KSP的抑制剂并可用于治疗细胞增生性疾病。
四氢咔啉已被用作拓扑异构酶II抑制剂、蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP酶)抑制剂和磷酸二酯酶抑制剂。美国专利No.5,606,060描述了作为拓扑异构酶II抑制剂类抗肿瘤药的阿扎毒素及衍生物。WO 03/033496描述了作为蛋白酪氨酸磷酸酶抑制剂类抗癌药的β-咔啉衍生物。美国专利No.6,069,150描述了在哌啶环上带有至少一个游离或酯化羧基的具有抗转移特定的β-咔啉衍生物。WO 01/87038描述了用于治疗与磷酸二酯酶抑制剂(PDE)有关的疾病和症状如男性勃起功能障碍的β-咔啉衍生物。
发明概述在本发明的一个方面，提供了新的四氢咔啉化合物、其药学上可接受的盐及其前药。所述四氢咔啉化合物、药学上可接受的盐和前药是KSP抑制剂并可用于治疗细胞增生性疾病。
一实施方案中，所述四氢咔啉化合物具有结构式(I) 或其立体异构体、互变体、药学上可接受的盐、酯或前药，式中，R1选自(1)氢，和(2)取代或未取代的C1-C6烷基；R2选自(1)取代或未取代的C5-C8环烷基，(2)取代或未取代的芳基，(3)取代或未取代的杂芳基，(4)取代或未取代的杂环基，和(5)CONR2aR2b，其中，R2a和R2b选自(a)氢，(b)取代或未取代的C3-C8环烷基，(c)取代或未取代的芳基，(d)取代或未取代的杂芳基，和(e)取代或未取代的杂环基；R3选自(1)氢，和(2)取代或未取代的烷基；R4选自(1)取代或未取代的烷基，其中取代的烷基不是卤代甲基，(2)取代或未取代的环烷基，和
(3)取代或未取代的杂环基；R5选自(1)氢，(2)CO2R5a，和(3)CONR5bR5c，其中，R5a、R5b和R5c选自(a)取代或未取代的烷基，(b)取代或未取代的芳基，(c)取代或未取代的杂芳基，和(d)取代或未取代的杂环基；R6是氢；R7是氢或羟基；R8是氢，或R7和R8与R7和R8所结合的碳原子一起形成羰基；R10选自(1)取代或未取代的烷基，(2)取代或未取代的芳基，(3)取代或未取代的杂芳基，(4)取代或未取代的杂环基，(5)卤素，(6)OR10a，(7)CO2R10a，(8)NR10aR11a，(9)CONR10aR11a，(10)SO2NR10aR11a，其中，R10a和R11a选自(a)氢，(b)取代或未取代的烷基，和(c)取代或未取代的芳基；和R9、R11和R12选自(1)氢，
(2)取代或未取代的烷基，(3)取代或未取代的芳基，(4)卤素，和(5)OR9a，其中，R9a选自(a)氢，(b)取代或未取代的烷基，和(c)取代或未取代的芳基，前提是，当R1是氢，R2是苯基，R10是溴时，R4不是甲基，前提是，当R1是氢，R2是硝基苯基或氯硝基苯基，R10是甲氧基时，R4不是金刚烷基，前提是，当R1是氢，R2是苯基，R4是甲基，R10是羟基时，R5不是CO2CH3，和前提是，当R4是甲基或羟甲基时，R2不是苯基、4-羟基苯基、3-甲氧基-4-羟基苯基或3，5-二甲氧基-4-羟基苯基。
另一方面，本发明提供了在需要这种治疗的人或动物对象中治疗增生性疾病的方法，该方法包括给予所述对象一定量式(I)的化合物，该量能在对象中有效降低或防止细胞增生。
另一方面，本发明提供了在需要这种治疗的人或动物对象中治疗增生性疾病的方法，该方法包括与至少一种治疗癌症的其它药剂组合给予所述对象一定量式(I)的化合物，该量能在对象中有效降低或防止细胞增生。
其它方面，本发明提供治疗组合物，其包含至少一种式(I)的化合物，与一种或多种通常用于癌症治疗的治疗癌症的其它药剂组合。
本发明化合物可用于治疗以下癌症，包括，例如，肺和支气管；前列腺；乳房；胰；结肠和直肠；甲状腺；胃；肝和肝内胆管；肾和肾盂；膀胱；子宫体；子宫颈；卵巢；多发性骨髓瘤；食管；急性骨髓性白血病；慢性髓细胞性白血病；淋巴细胞性白血病；髓细胞性白血病；脑；口腔和咽；喉；小肠；非霍奇金淋巴瘤；黑色素瘤；和绒毛结肠腺瘤。
本发明还提供组合物、试剂盒、使用方法和制造方法，如发明具体描述中所述。
附图简述通过参考以下详细描述并结合附图将更容易理解本发明的上述方面和许多其它优点，图中

图1显示了制备用于合成本发明的四氢咔啉化合物的代表性的取代的色胺化合物的合成方案；图2显示了制备本发明的代表性的N-酰基取代的四氢咔啉化合物的合成方案；图3显示了制备本发明的代表性的含有N-氨基取代的烷基羰基的四氢咔啉化合物的合成方案；图4显示了制备本发明的代表性的芳基取代的四氢咔啉化合物的合成方案；图5显示了制备本发明的代表性的3-羟基苯基取代的四氢咔啉化合物的合成方案；图6显示了制备本发明的代表性的四氢咔啉-4-酮和四氢咔啉-4-醇化合物的合成方案；图7显示了制备本发明的代表性的羧基和酰胺取代的四氢咔啉化合物的合成方案；和图8显示了制备本发明的代表性的氨基甲酸酯、磺酰胺和酰胺取代的四氢咔啉化合物的合成方案。
优选实施方案详述在本发明的一个方面，提供了新的四氢咔啉化合物、其药学上可接受的盐及其前药。所述四氢咔啉化合物、药学上可接受的盐及前药是KSP抑制剂并被用于治疗细胞增生性疾病。
一实施方案中，本发明的四氢咔啉化合物具有结构式(I) 或其立体异构体、互变体、药学上可接受的盐、酯或前药，式中，R1选自(1)氢，和(2)取代或未取代的C1-C6烷基；
R2选自(1)取代或未取代的C5-C8环烷基，(2)取代或未取代的芳基，(3)取代或未取代的杂芳基，(4)取代或未取代的杂环基，和(5)CONR2aR2b，其中，R2a和R2b选自(a)氢，(b)取代或未取代的C3-C8环烷基，(c)取代或未取代的芳基，(d)取代或未取代的杂芳基，和(e)取代或未取代的杂环基；R3选自(1)氢，和(2)取代或未取代的烷基；R4选自(1)取代或未取代的烷基，其中取代的烷基不是卤代甲基，(2)取代或未取代的环烷基，和(3)取代或未取代的杂环基；R5选自(1)氢，(2)CO2R5a，和(3)CONR5bR5c，其中，R5a、R5b和R5c选自(a)取代或未取代的烷基，(b)取代或未取代的芳基，(c)取代或未取代的杂芳基，和(d)取代或未取代的杂环基；R6是氢；R7是氢或羟基；R8是氢，或
R7和R8与R7和R8所结合的碳原子一起形成羰基；R10选自(1)取代或未取代的烷基，(2)取代或未取代的芳基，(3)取代或未取代的杂芳基，(4)取代或未取代的杂环基，(5)卤素，(6)OR10a，(7)CO2R10a，(8)NR10aR11a，(9)CONR10aR11a，(10)SO2NR10aR11a，其中，R10a和R11a选自(a)氢，(b)取代或未取代的烷基，和(c)取代或未取代的芳基；和R9、R11和R12选自(1)氢，(2)取代或未取代的烷基，(3)取代或未取代的芳基，(4)卤素，和(5)OR9a，其中，R9a选自(a)氢，(b)取代或未取代的烷基，和(c)取代或未取代的芳基，前提是，当R1是氢，R2是苯基，R10是溴时，R4不是甲基，前提是，当R1是氢，R2是硝基苯基或氯硝基苯基，R10是甲氧基时，R4不是金刚烷基，前提是，当R1是氢，R2是苯基，R4是甲基，R10是羟基时，R5不是CO2CH3，和前提是，当R4是甲基或羟甲基时，R2不是苯基、4-羟基苯基、3-甲氧基-4-羟基苯基或3，5-二甲氧基-4-羟基苯基。
另一实施方案中，本发明的四氢咔啉化合物具有上述结构式(I)，或其立体异构体、互变体、药学上可接受的盐、酯或前药，式中，R1选自(1)氢，和(2)取代或未取代的C1-C6烷基；R2选自(1)取代或未取代的芳基，和(2)取代或未取代的杂芳基；R3选自(1)氢，和(2)取代或未取代的烷基；R4是含氮取代基；R5选自(1)氢，(2)CO2R5a，和(3)CONR5bR5c，其中，R5a、R5b和R5c选自(a)取代或未取代的烷基，(b)取代或未取代的芳基，(c)取代或未取代的杂芳基，和(d)取代或未取代的杂环基；R6是氢；R7是氢或羟基；R8是氢，或R7和R8与R7和R8所结合的碳原子一起形成羰基；R10选自(1)取代或未取代的烷基，(2)取代或未取代的芳基，(3)取代或未取代的杂芳基，
(4)取代或未取代的杂环基，(5)卤素，(6)OR10a，(7)CO2R10a，(8)NR10aR11a，(9)CONR10aR11a，(10)SO2NR10aR11a，其中，R10a和R11a选自(a)氢，(b)取代或未取代的烷基，和(c)取代或未取代的芳基；和R9、R11和R12选自(1)氢，(2)取代或未取代的烷基，(3)取代或未取代的芳基，(4)卤素，和(5)OR9a，其中，R9a选自(a)氢，(b)取代或未取代的烷基，和(c)取代或未取代的芳基。
以下实施方案涉及具有上述结构式(I)的四氢咔啉化合物。
一实施方案中，R1是氢。
一实施方案中，R2是苯基或取代的苯基。所述苯基可被一个或多个取代基取代，所述取代基包括例如烷基、烷氧基、氨基、羧基、卤素、羟基、硫代烷基和烷基磺酸酯基。一实施方案中、R2是3-羟基苯基。
一实施方案中，R3是氢。
一实施方案中，R2是苯基或取代的苯基，R3是氢。
一实施方案中，R4是含氮取代基，例如被含氮基团取代的烷基。代表性的含氮基团包括氨基(例如，伯、仲和叔氨基)以及环氨基(例如，氮杂环丁烷基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基和吗啉基)；酰胺基(例如，-C(＝O)-NR2，其中R是氢或烷基；和-NH-C(＝O)-R，其中R是烷基或芳基，如甲基、三氟甲基和苯基)；氨基甲酸酯基(例如，氨基甲酸甲酯基、氨基甲酸乙酯基、氨基甲酸异丙酯基或氨基甲酸叔丁酯基)；和磺酰胺基(例如，-NHSO2R，其中R是烷基或芳基，如甲基和苯基)。一实施方案中，R4是氨基烷基，例如氨基甲基、2-氨基乙基、3-氨基丙基。
一实施方案中，R5、R6、R7和R8是氢。
一实施方案中，R9、R11和R12是氢。
另一实施方案中，R10选自烷基(例如，甲基、乙基、异丙基)、烷氧基(例如，甲氧基、三氟甲氧基)、芳基(例如，苯基、甲氧基苯基、甲苯基)、卤素(例如，氟、氯、溴)和羟基。
就结构式(I)的化合物而言，代表性的取代的烷基包括芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基和亚磺酰氨基烷基。代表性的取代的芳基包括亚磺酰氨基芳基。代表性的取代的杂芳基包括烷基杂芳基。
代表性的四氢咔啉化合物的合成描述于实施例2-11。所制备的代表性的四氢咔啉化合物示于实施例12的表1。
其它方面，本发明提供了制造四氢咔啉化合物的方法。制造本发明的代表性化合物的方法描述于实施例2-11。除式(I)的化合物，本发明还包括中间体及其相应地合成方法。本发明的代表性化合物列于实施例12的表1。
其它方面，本发明提供了含有上述KSP抑制剂的组合物以及利用这里所述KSP抑制剂的方法。
一方面，本发明提供了药物组合物，所述组合物含有单独的或与其它抗癌药组合的至少一种四氢咔啉化合物(例如式(I)的化合物)以及适于给予人或动物对象的药学上可接受的载体。
许多可用作联合治疗的合适的抗癌药可用于本发明的组合物和方法。与本发明的化合物联合使用的合适的抗癌药包括凋亡诱导剂；多核苷酸(例如核酶)；多肽(例如酶)；药物；生物模拟物；生物碱；烷基化剂；抗肿瘤抗生素；抗代谢物；激素；铂化合物；与抗癌药、毒素和/或放射性核素缀合的单克隆抗体；生物应答修饰剂(例如干扰素[如IFN-a]和白细胞介素[如IL-2])；继承性免疫治疗剂；造血生长因子；诱导肿瘤细胞分化的药剂(例如，全反式维A酸)；基因治疗剂；反义治疗剂和反义核苷酸；肿瘤疫苗；血管发生抑制剂等。本领域技术人员已知适合与本发明的四氢咔啉化合物共同给予的化疗化合物和抗癌疗法的许多其它例子。
某些实施方案中，与本发明的四氢咔啉化合物物联合使用的抗癌药包括那些诱导或刺激凋亡的试剂。诱导凋亡的试剂包括，但不限于，辐射；激酶抑制剂(例如表皮生长因子受体[EGFR]激酶抑制剂、血管内皮生长因子受体[VEGFR]激酶抑制剂、成纤维细胞生长因子受体[FGFR]激酶抑制剂、血小板衍生生长因子受体[PGFR]I激酶抑制剂和Bcr-Abl激酶抑制剂如STI-571[格列卫(Gleevec或Glivec)])；反义分子；抗体[例如赫赛汀(Herceptin)和美罗华(Rituxan)]；抗雌激素类[例如，雷洛昔芬和他莫昔芬]；抗雄激素类[例如，氟他胺、比卡鲁胺、非那雄胺、氨基-格鲁米特、酮康唑和皮质激素]；环氧化酶2(COX-2)抑制剂[例如，塞来考昔、美洛昔康、NS-398和非甾体抗炎药(NSAID)]；和癌症化疗药[例如，伊立替康(Camptosar)、CPT-11、氟达拉滨(Fludara)、氮烯咪胺(DTIC)、地塞米松、米托蒽醌、Mylotarg、VP-16、顺铂、5-FU、阿霉素、紫衫特尔(TAXOTERE)或紫杉醇(TAXOL)]；细胞信号分子；神经酰胺和细胞因子；以及星形孢菌素等。
在其它方面，本发明提供了使用这里所述化合物的方法。例如，这里所述的化合物可用于治疗癌症。这里所述的化合物也可用于制造治疗癌症的药物。
一实施方案中，本发明提供了治疗患有细胞增生性疾病，如癌症的人或动物对象的方法。本发明提供了治疗需要这种治疗的人或动物对象的方法，该方法包括给予该对象单独的或与其它抗癌药组合的治疗有效量的四氢咔啉化合物(例如，式(I)的化合物)。
另一个实施例中，本发明提供了在需要这种治疗的人或动物对象中治疗细胞增生性疾病的方法，该方法包括给予所述对象一定量的四氢咔啉化合物(例如，式(I)的化合物)，以在对象中有效降低或防止细胞增生或肿瘤生长。
另一实施方案中，本发明提供了在需要这种治疗的人或动物对象中治疗细胞增生性疾病的方法，该方法包括与至少一种治疗癌症的其它药剂组合给予所述对象一定量的四氢咔啉化合物(例如，式(I)的化合物)，以在对象中有效降低或防止细胞增生。
本发明提供了KSP抑制剂的化合物。该抑制剂可用于药物组合物中，用于需要抑制KSP的人或动物应用，例如，用于治疗细胞增生性疾病如KSP介导的肿瘤和/或癌细胞生长。具体地说，该化合物可用于治疗人或动物(如鼠类)癌症，包括，例如，肺和支气管癌症；前列腺癌；乳腺癌；胰腺癌；结肠和直肠癌症；甲状腺癌；胃癌；肝和肝内胆管癌症；肾和肾盂癌症；膀胱癌；子宫体癌；子宫颈癌；卵巢癌；多发性骨髓瘤；食道癌；急性骨髓性白血病；慢性骨髓性白血病；淋巴细胞性白血病；髓细胞性白细胞；脑癌；口腔和咽癌症；喉癌；小肠癌；非霍奇金淋巴瘤；黑色素瘤和绒毛状结肠胰瘤。
另一个实施例中，本发明提供了治疗KSP介导的疾病的方法。在一种方法中，给予需要介导(或调节)KSP活性的患者(如人或动物对象)有效量的四氢咔啉化合物(如式(I)的化合物)。
确定KSP抑制活性的代表性试验如实施例13所述。
在用本发明的四氢咔啉化合物抑制KSP的方法的一些实施方案中，化合物对KSP的IC50值小于或等于1mM。在其它这样的实施方案中，IC50值小于或等于100μM，小于或等于25μM，小于或等于10μM，小于或等于1μM，小于或等于0.1μM，小于或等于0.050μM，或小于或等于0.010μM。
在用本发明的四氢咔啉化合物抑制KSP的方法的一些实施方案中，化合物的IC50值在1nM和10nM之间。在其它这样的实施方案中，IC50值在10nM和50nM之间，50nM和100nM之间，在100nM和1μM之间，在1μM和25μM之间，或在25μM和100μM之间。
提供以下定义以更好地理解本发明。
“烷基”是指不含有杂原子的烷基基团。因此，该短语包括直链烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。该短语还包括直链烷基的支链异构体，包括但不限于以下这些例子-CH(CH3)2、-CH(CH3)(CH2CH3)、-CH(CH2CH3)2、-C(CH3)3、-C(CH2CH3)3、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH(CH2CH3)2、-CH2C(CH3)3、-CH2C(CH2CH3)3、-CH(CH3)CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH2CH(CH2CH3)2、-CH2CH2C(CH3)3、-CH2CH2C(CH2CH3)3、-CH(CH3)CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH(CH3)CH(CH3)2、-CH(CH2CH3)CH(CH3)CH(CH3)(CH2CH3)等等。因此，短语″烷基″包括伯烷基、仲烷基和叔烷基。优选的烷基包括含有1-12个碳原子的直链和支链烷基以及环烷基。
“亚烷基”是指与上述“烷基”相同的残基，但具有两个连接点。亚烷基的例子包括亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基(-CH2CH2CH2-)、二甲基亚丙基(-CH2C(CH3)2CH2-)和环己基亚丙基(-CH2CH2CH(C6H13)-)。
“烯基”是指含有一个或多个碳-碳双键和2至约20个碳原子的直链、支链或环状基团。优选的烯基包括含有2-12个碳原子的直链和支链烯基以及环烯基。
“炔基”是指含有一个或多个碳-碳三键和2至约20个碳原子的直链、支链或环状基团。优选的炔基包括含有2-12个碳原子的直链和支链炔基。
烷基、烯基和炔基可被取代。“取代的烷基”是指其中一个或多个结合到碳或氢的键被结合到非氢和非碳原子的键取代的如上所述的烷基，该非氢和非碳原子包括但不限于，卤原子如F、Cl、Br和I；基团如羟基、烷氧基、芳氧基、酯基中的氧原子；基团如巯基、烷基和芳基硫醚基、砜基、磺酰基、亚砜基中的硫原子；基团如胺、酰胺、烷基胺、二烷基胺、芳基胺、烷基芳基胺、二芳基胺、N-氧化物、酰亚胺和烯胺中的氮原子；基团如三烷基甲硅烷基、二烷基芳基甲硅烷基、烷基联芳基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基中的硅原子；以及多种其它基团中的其它杂原子。取代烷基还包括其中一个或多个结合碳或氢原子的键被结合杂原子的更高级的键(如双键或三键)取代的基团，该杂原子例如氧代基、羰基、羧基和酯基中的氧；基团如亚胺、肟、腙和腈中的氮原子。取代的烷基还包括其中一个或多个结合碳或氢原子的键被结合到芳基、杂芳基、杂环基、或环烷基的键取代的烷基基团。优选的取代烷基包括其中一个或多个结合碳原子或氢原子的键被一个或多个结合氟、氯或溴基团的键取代的烷基。另一个优选的取代烷基是三氟甲基和其它含有三氟甲基的烷基。其它优选的取代烷基包括其中一个或多个结合碳或氢原子的键被结合到氧原子的键取代的烷基，使得取代的烷基含有羟基、烷氧基或芳氧基。其它优选的取代烷基包括具有胺、取代或未取代的烷基胺、二烷基胺、芳基胺、(烷基)(芳基)胺、二芳基胺、杂环基胺、二杂环基胺、(烷基)(杂环基)胺、(芳基)(杂环基)胺的烷基。其它优选的取代烷基还包括那些其中一个或多个结合碳或氢原子的键被结合芳基、杂芳基、杂环基或环烷基的键取代的烷基。取代的烷基的例子有-(CH2)3NH2、-(CH2)3NH(CH3)、-(CH2)3NH(CH3)2、-CH2C(＝CH2)CH2NH2、-CH2C(＝O)CH2NH2、-CH2S(＝O)2CH3、-CH2OCH2NH2、-CO2H。取代烷基的取代基的例子有-CH3、-C2H5、-CH2OH、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCF3、-OC(＝O)CH3、-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)N(CH3)2、-CN、-NO2、-C(＝O)CH3、-CO2H、-CO2CH3、-CONH2、-NH2、-N(CH3)2、-NHSO2CH3、-NHCOCH3、-NHC(＝O)OCH3、-NHSO2CH3、-SO2CH3、-SO2NH2、卤素。
“取代的烯基”相对于烯基与相对于未取代烷基的取代烷基具有相同的意义。取代的烯基包括其中非碳或非氢原子结合于碳碳双键的烯基，和其中非碳或非氢原子之一结合于不涉及碳碳双键的碳的烯基。
“取代的炔基”相对于炔基与相对于未取代烷基的取代烷基具有相同的意义。取代的炔基包括其中非碳或非氢原子结合于碳碳三键的炔基，和其中一个非碳或非氢原子结合于不涉及碳碳三键的碳的炔基。
“烷氧基”是指RO-，其中R是烷基。烷氧基的代表性例子包括甲氧基、乙氧基、叔丁氧基、三氟甲氧基等。
“卤素”或“卤代”是指氯、溴、氟和碘基团。术语“卤烷基”是指被一个或多个卤原子取代的烷基基团。术语“卤烷氧基”是指被一个或多个卤原子取代的烷氧基基团。
“氨基”在这里是指基团-NH2。术语“烷基氨基”在这里是指-NRR′，其中R是烷基，R′是氢或烷基。术语“芳基氨基”在这里是指-NRR′，其中R是芳基，R′是氢、烷基或芳基。术语“芳烷基氨基”在这里是指-NRR′，其中R是芳烷基，R′是氢、烷基、芳基或芳烷基。
“烷氧基烷基”是指基团-alk1-O-alk2，其中alk1是烷基或烯基，alk2是烷基或烯基。术语“芳氧基烷基”是指-烷基-O-芳基。术语“芳烷氧基烷基”是指-亚烃基-O-芳烷基。
“烷氧基烷基氨基”在这里是指基团-NR-(烷氧基烷基)，其中R通常是氢、芳烷基或烷基。
“氨基羰基”在这里是指基团-C(O)-NH2。“取代的氨基羰基”在这里是指-C(O)-NRR′，其中R是烷基，R′是氢或烷基。术语“芳基氨基羰基”在这里是指-C(O)-NRR′，其中R是芳基，R′是氢、烷基或芳基。“芳烷基氨基羰基”在这里是指-C(O)-NRR′，其中，R是芳烷基，R′是氢、烷基、芳基或芳烷基。
“氨基磺酰基”在这里是指基团-S(O)2-NH2。“取代的氨基磺酰基”在这里是指-S(O)2-NRR′，其中R是烷基，R′是氢或烷基。术语“芳烷基氨基磺酰基芳基”在这里是指-芳基-S(O)2-NH-芳烷基。
“羰基”是指二价基团-C(O)-。
“羰氧基”通常是指-C(O)-O。该基团包括酯，-C(O)-O-R，其中R是烷基、环烷基、芳基或芳烷基。术语“羰氧基环烷基”在这里通常是指“羰氧基碳环烷基和“羰氧基杂环烷基”即，其中R分别是碳环烷基或杂环烷基环烷基。术语“芳基羰氧基”在这里是指-C(O)-O-芳基，其中芳基是单或多环、碳环芳基或杂环芳基。本文术语“芳烷基羰氧基”是指-C(O)-O-芳烷基。
“磺酰基”在这里是指-SO2-。“烷基磺酰基”是指取代的磺酰基，其结构为-SO2R-，其中R是烷基。本发明化合物中所采用的烷基磺酰基通常是主链结构中具有1-6个碳原子的烷基磺酰基。因此，本发明化合物中所采用的烷基磺酰基包括例如，甲基磺酰基(即其中R是甲基)，乙基磺酰基(即其中R是乙基)，丙基磺酰基(即其中R是丙基)等。术语“芳基磺酰基”在这里是指-SO2-芳基。术语“芳烷基磺酰基”在这里是指-SO2-芳烷基。术语“氨基磺酰基”在这里是指-SO2NH2。
“羰基氨基”是指二价基团-NH-C(O)-，其中羰基氨基酰胺氮的氢原子可被烷基、芳基或芳烷基取代。这种基团包括，例如氨基甲酸酯(-NH-C(O)-O-R)和酰胺-NH-C(O)-R部分，其中R是直链或支链烷基、环烷基或芳基或芳烷基。术语“烷基羰基氨基”是指烷基羰基氨基，其中R是主链结构中含有1至约6个碳原子的烷基。术语“芳基羰基氨基”是指基团-NH-C(O)-R，其中R是芳基。类似地，术语″芳烷基羰基氨基″是指羰基氨基，其中R是芳烷基。
“胍基(guanidino)”或“胍基(guanidyl)”是指衍生自胍H2N-C(＝NH)-NH2的部分。这种部分包括结合在带有正式双键的氮原子上的部分(胍的“2”-位，例如，二氨基亚甲基氨基(H2N)2C＝NH-)以及结合在带有正式单键的任一氮原子上的部分(胍的“1”和/或“3”位，例如，H2N-C(＝NH)-NH-)。任意氮原子上的氢原子可被合适的取代基，如烷基、芳基或芳烷基取代。
“脒基”是指R-C(＝N)-NR′-(在“N1”氮上的基团)和R(NR′)C＝N-(在“N2”氮上的基团)，其中，R和R′可是氢、烷基、芳基或芳烷基。
“环烷基”是指单环或多环的杂环或碳环烷基取代基。典型的环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基，以及用上述直链和支链烷基取代的环。典型的环烷基取代基有3-8个主链(即，环)原子，其中每个主链原子是碳原子或杂原子。术语“杂环烷基”在这里是指环结构中含有1-5个，更佳含有1-4个杂原子的环烷基取代基。用于本发明化合物的合适的杂原子是氮、氧和硫。代表性的杂环烷基部分包括，例如，吗啉代、哌嗪基、哌啶基(piperadinyl)等。碳环烷基是所有环原子都是碳的环烷基。当与环烷基取代基连用时，术语“多环”在这里是指稠合及非稠合的烷基环结构。
“取代的杂环”、“杂环基团”、“杂环”或“杂环基”在这里是任何指含有一个选自氮、氧和硫的杂原子的3-或4-元环，或含有1-3个选自氮、氧或硫的杂原子的5-或6-元环；其中5-元环具有0-2个双键，6-元环具有0-3个双键；其中氮和硫原子可任选地被氧化；其中氮和硫原子可任选地被季铵化；并且，包括任何双环基团，其中任何上述杂环与苯环或上文单独定义的其它5-或6-元杂环稠合。因此，术语“杂环”包括其中氮是杂原子的环以及部分和全部饱和的环。优选的杂环包括，例如二氮杂?基、吡咯基、吡咯啉基、吡咯烷基、吡唑基、吡唑啉基、吡唑烷基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、吡啶基、哌啶基、吡嗪基、哌嗪基、N-甲基哌嗪基、氮杂环丁烷基、N-甲基氮杂环丁烷基、嘧啶基、哒嗪基、?唑基、?唑烷基、异?唑基、异?唑烷基、吗啉基、噻唑基、噻唑烷基、异噻唑基、异噻唑烷基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并?唑基、呋喃基、噻吩基、三唑基和苯并噻吩基。
杂环基团可未被取代，或独立地被各种选自以下的取代基单取代或二取代羟基、卤素、氧代(C＝O)、烷基亚氨基(RN＝，其中R是烷基或烷氧基)、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、酰基氨基烷基、烷氧基、硫代烷氧基、多烷氧基、烷基、环烷基或卤烷基。
杂环基团可在多种位置被结合，如有机化学和药物化学领域技术人员结合本说明书将明白的那样。
其中，R是H或杂环取代基，如本文所述。
代表性的杂环包括，例如，咪唑基、吡啶基、哌嗪基、氮杂环丁烷基、噻唑基、呋喃基、三唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并?唑基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、2，3-二氮杂萘基、吲哚基、1，5-二氮杂萘基、吲唑基和喹嗪基。
“芳基”是指含有3-14个主链碳原子或杂原子的任选取代的单环或多环芳族基团，包括碳环芳基和杂环芳基。碳环芳基是芳环的所有环原子都是碳原子的芳基。术语“杂芳基”在这里是指含有1-4个杂原子作为芳环的环原子，而其余的环原子是碳原子的芳基。当与芳基取代基连用时，术语″多环芳基″在这里是指稠合的和非稠合的环结构，其中至少一个环结构是芳族的，例如，苯并间二氧杂环戊烯基(benzodioxozolo)(其中有一杂环结构与苯基稠合，即 萘基等。用作本发明化合物取代基的示例性芳基部分包括苯基、吡啶基、嘧啶基，噻唑基、吲哚基、咪唑基、?二唑基、四唑基、吡嗪基、三唑基、噻吩基、呋喃基、喹啉基、嘌呤基、萘基、苯并噻唑基、苯并吡啶基和苯并咪唑基等。
“芳烷基”或“芳基烷基”是指芳基取代的烷基。一般，本发明化合物所采用的芳烷基具有包含于芳烷基的烷基部分的1-6个碳原子。本发明化合物所采用的合适的芳烷基包括，例如苄基、皮考基等。
代表性的杂芳基包括，例如，如下所示。这些杂芳基可再被取代并可在多个位置被结合，如有机化学和药物化学领域技术人员结合本说明书将理解的那样。
代表性的杂芳基包括，例如咪唑基、吡啶基、噻唑基、三唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基和苯并?唑基。
“联芳基”是指两个芳基相连接但不互相稠合的取代基。示例性的联芳基化合物包括，例如，苯基苯、二苯基二氮烯、4-甲硫基-1-苯基苯、苯氧基苯、(2-苯基乙炔基)苯、二苯酮、(4-苯基丁-1，3-二炔基)苯、苯基苄基胺、(苯基甲氧基)苯等。优选的任选取代的联芳基包括2-(苯基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、1，4-二苯基苯、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2-[苄基氨基]乙酰胺、2-氨基-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]丙酰胺、2-氨基-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-(环丙基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)-苯基]乙酰胺、2-(乙基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-[(2-甲基丙基)氨基]-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、5-苯基-2H-苯并-[d]1，3-二?环戊烯、2-氯-1-甲氧基-4-苯基苯、2-[(咪唑基甲基)-氨基]-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、4-苯基-1-苯氧基苯、N-(2-氨乙基)[4-(2-苯基乙炔基)苯基]羧酰胺、2-{[(4-氟苯基)甲基]-氨基}-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-{[(4-甲基苯基)甲基]氨基}-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、4-苯基-1-(三氟甲基)苯、1-丁基-4-苯基苯、2-(环己基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-(乙基甲基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、2-(丁基氨基)-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2-(4-吡啶基氨基)乙酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2-(奎宁环-3-基氨基)乙酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]吡咯烷-2-基羧酰胺、2-氨基-3-甲基-N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]丁酰胺、4-(4-苯基丁-1，3-二炔基)苯基胺、2-(二甲基氨基)-N-[4-(4-苯基丁-1，3-二炔基)苯基]乙酰胺、2-(乙基氨基)-N-[4-(4-苯基丁-1，3-二炔基)苯基]乙酰胺、4-乙基-1-苯基苯、1-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]乙-1-酮、N-(1-氨甲酰基-2-羟基丙基)[4-(4-苯基丁-1，3-二炔基)苯基]羧酰胺、N-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]丙酰胺、4-甲氧基苯基苯基酮、苯基-N-苯甲酰胺、(叔-丁氧基)-N-[(4-苯基苯基)甲基]羧酰胺、2-(3-苯基苯氧基)乙烷异羟肟酸、3-苯基苯基丙酸酯、1-(4-乙氧基苯基)-4-甲氧基苯和[4-(2-苯基乙炔基)苯基]吡咯。
“杂芳基芳基”是指其中一个芳基是杂芳基的联芳基。示例性的杂芳基芳基包括，例如，2-苯基吡啶、苯基吡咯、3-(2-苯基乙炔基)吡啶、苯基吡唑、5-(2-苯基乙炔基)-1，3-二氢嘧啶-2，4-二酮、4-苯基-1，2，3-噻二唑、2-(2苯基乙炔基)吡嗪、2-苯基噻吩、苯基咪唑、3-(2-哌嗪基苯基)呋喃、3-(2，4-二氯代苯基)-4-甲基吡咯等。优选的任选取代的杂芳基芳基包括5-(2-苯基乙炔基)嘧啶-2-基胺、1-甲氧基-4-(2-噻吩基)苯、1-甲氧基-3-(2-噻吩基)苯、5-甲基-2-苯基吡啶、5-甲基-3-苯基异?唑、2-[3-(三氟甲基)苯基]呋喃、3-氟-5-(2-呋喃基)-2-甲氧基-1-丙-2-烯基苯、(羟基亚氨基)(5-苯基(2-噻吩基))甲烷、5-[(4-甲基哌嗪基)甲基]-2-苯基噻吩、2-(4-乙基苯基)噻吩、4-甲硫基-1-(2-噻吩基)苯、2-(3-硝基苯基)噻吩、(叔-丁氧基)-N-[(5-苯基(3-吡啶基))甲基]羧酰胺、羟基-N-[(5-苯基(3-吡啶基))甲基]酰胺、2-(苯基甲硫基)吡啶和苄基咪唑。
“杂芳基杂芳基”是指两个芳基都是杂芳基的联芳基基团。示例性的杂芳基杂芳基包括，例如，3-吡啶基咪唑、2-咪唑基哌嗪等。优选的任选取代的杂芳基杂芳基包括2-(4-哌嗪基-3-吡啶基)呋喃、二乙基(3-吡嗪-2-基(4-吡啶基))胺和二甲基{2-[2-(5-甲基吡嗪-2-基)乙炔基](4-吡啶基)}胺。
“任选取代的”或“取代的”是指用单价或二价基团取代氢。合适的取代基包括，例如，羟基、硝基、氨基、亚氨基、氰基、卤代、硫代、磺酰基、硫代酰氨基、脒基、亚脒基(imidino)、氧代、氨肟基、甲氨肟基、亚脒基、胍基、亚磺酰氨基、羧基、甲酰基、烷基、卤代烷基、烷基氨基、卤代烷基氨基、烷氧基、卤代烷氧基、烷氧基烷基、烷基羰基、氨基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、杂芳基羰基、杂芳烷基羰基、烷硫基、氨基烷基、氰基烷基、芳基等。
取代基自身也可被取代。取代基上的取代基可以是羧基、卤代；硝基、氨基、氰基、羟基、烷基、烷氧基、氨基羰基、-SR、硫代酰氨基、-SO3H、-SO2R或环烷基，其中R通常是氢、羟基或烷基。
当取代的取代基包括直链基团时，取代可发生在链内(例如，2-羟基丙基、2-氨基丁基等)或发生在链的终点(例如，2-羟基乙基、3-氰基丙基等)。取代的取代基可以是直链、支链或环状排列的共价结合的碳原子或杂原子。
“羧基-保护基”是指被一种常用的羧酸保护酯基酯化的羰基，该酯基被用于封闭或保护羧酸官能团，同时化合物的其它功能位点能够进行反应。此外，羧基保护基可与固体支持物结合，此时该化合物仍作为羧酸酯与固体支持物结合，直到通过水解方法断裂以释放出相应的游离酸。代表性的羧基-保护基包括，例如，烷基酯、仲酰胺等。
本发明的一些化合物包含不对称取代的碳原子。这种不对称取代的碳原子可使本发明的化合物含有在特定的不对称取代的碳原子上的立体异构体的混合物或单个的立体异构体。其结果是，本发明包括本发明化合物的外消旋混合物、非对映体的混合物以及单个非对映体。术语“S”和“R”构型在这里是通过IUPAC 1974“基础立体化学E部分的推荐”(RECOMMENDATIONS FOR SECTION E，FUNDAMENTALSTEREOCHEMISTRY)，Pure Appl.Chem.4513-30，1976定义的。术语α和β用来表示环化合物的环的位置。参考平面的α-侧表示这样的一侧，该侧的优选取代基位于数目较小的位置上。参考平面另一侧上的取代基用β表示。需要注意的是，这种用法不同于环立体化学中的用法，其中，“α”表示“位于平面之下”，表示绝对构型。当术语α和β构型用于本文时，其定语见“化学摘要索引指南”(Chemical Abstracts IndexGuide)，附录IV，第203段，1987。
术语“药学上可接受的盐”在这里是指本发明的四氢咔啉化合物的无毒的酸盐或碱土金属盐。这些盐可在化合物最终的分离和纯化步骤中原位制备，或使碱或酸官能团分别与合适的有机或无机酸或碱单独反应。代表性的盐包括，但不限于，以下这些乙酸盐、乙二酸盐、藻酸盐、柠檬酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、二葡糖酸盐、环戊烷丙酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、延胡索酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、烟酸盐、2-萘磺酸盐、草酸盐、双羟萘酸盐、果胶盐(pectinate)、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对甲苯磺酸盐和十一烷酸盐。同时，碱性含氮基团可被以下试剂季铵化，如烷基卤化物，例如甲基氯、乙基氯、丙基氯和丁基氯、甲基溴、乙基溴、丙基溴和丁基溴、以及和甲基碘、乙基碘、丙基碘和丁基碘；硫酸二烷基酯，如硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、硫酸二丁酯和硫酸二戊酯；长链卤化物，如癸基、月桂基、肉豆寇基和硬脂基硬脂基的氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基卤化物，如苄基和苯乙基的溴化物，等等。从而可获得水溶性或油溶性、或水或油可分散的产品。
可用来形成药学上可接受的酸加成盐的酸的例子包括无机酸，如盐酸、硫酸和磷酸，以及有机酸，如草酸、马来酸、甲磺酸、琥珀酸和柠檬酸。碱加成盐可在四氢咔啉化合物最终的分离和纯化步骤中原位制备，或使羧酸部分与合适的碱(如药学上可接受的金属阳离子的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐)或与氨或有机伯、仲、叔胺反应来单独制备。药学上可接受的盐包括，但不限于，基于碱金属或碱土金属的阳离子，如钠、锂、钾、钙、镁、铝盐等，以及无毒的铵、季铵和胺阳离子，包括，但不限于，铵、四甲基铵、四乙基铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。用来形成碱加成盐的其它代表性的有机胺包括二乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪等。
术语“药学上可接受的前药”在这里是指本发明化合物的前药，根据严格的医药标准，这些前药适合与人和低等动物的组织接触使用，不具有毒性、刺激性、过敏性反应，等等，有合理的利益/风险比，且对于它们的与其用途是有效的，并且，如果可能的话，还包括本发明化合物的两性离子形式。术语″前药″是指在体内迅速转化(如通过在血液中水解)形成具有上式的一种的母体化合物的化合物。关于前药的详细叙述提供在Higuchi，T.和V.Stella，“作为新型输递系统的前药”(Pro-drugs as NovelDelivery Systems)，A.C.S.Symposium Series 14，以及“药物设计中的生物可逆载体”(Bioreversible Carriers in Drug Design)，Edward B.Roche编，American PharmaceuticalAssociation，Pergamon Press，1987，这两种文献都本纳入本文作为参考。
术语″KSP介导的疾病″指可通过抑制KSP而有益治疗的疾病。
术语″细胞增生性疾病″指包括例如癌症、肿瘤、增生、再狭窄、心脏肥大、免疫疾病和炎症在内的疾病。
术语″癌″是指可通过抑制KSP来有效治疗的癌症疾病，包括，例如，肺和支气管癌症；前列腺癌；乳腺癌；胰腺癌；结肠和直肠癌症；甲状腺癌；胃癌；肝和肝内胆管癌症；肾和肾盂癌症；膀胱癌；子宫体癌；子宫颈癌；卵巢癌；多发性骨髓瘤；食道癌；急性骨髓性白血病；慢性骨髓性白血病；淋巴细胞性白血病；髓细胞性白细胞；脑癌；口腔和咽癌症；喉癌；小肠癌；非霍奇金淋巴瘤；黑色素瘤和绒毛状结肠腺瘤。
本发明的化合物可体外或体内使用以抑制癌细胞生长。所述化合物可单独使用或与药学上可接受的载体或赋形剂组合使用。合适的药学上可接受的载体或赋形剂包括，例如，加工助剂和药物输递修饰剂及增强剂，如磷酸钙、硬脂酸镁、滑石、单糖、二糖、淀粉、明胶、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、右旋糖、羟基丙基-β-环糊精、聚乙烯基吡咯烷酮、低熔点蜡、离子交换树脂等，以及其中任何两种或多种的组合。其它合适的药学上可接受的赋形剂描述在《雷明顿药物科学》(Remington′s Pharmaceutical Sciences)，Mack Pub.Co.，新泽西，1991，其本纳入本文作为参考。
本发明化合物的有效量通常包括任何足以可检测抑制KSP活性量，KSP活性可通过这里所述的任何测定法或精通此领域的技术人员已知的其它KSP活性测定法来测定，或通过检测癌症症状的抑制或缓解来测定。
可与载体物质混合以制造单一剂型的活性成分的量将取决于待治疗的宿主和具体用药模式。然而应该理解，用于任何具体患者的特定剂量水平将取决于各种因素，其中包括所用具体化合物的活性、年龄、体重、健康状况、性别、饮食状况、给药时间、给药途径、排泄速度、药物组成以及正在治疗的具体疾病的严重性。通过常规试验容易确定某一给定情况下的治疗有效量，这是一般临床医生应该掌握并能做出判断的。
出于本发明的目的，治疗有效剂量通常是以单次剂量或分份剂量给予宿主的日总剂量，其量可为，例如，每天每千克体重0.001-1000毫克，更优选为每天每千克体重1.0-30毫克。剂量单位组合物可包含这些量的分量以构成日剂量。
本发明化合物可以含有药学上可接受的常规无毒载体、佐剂和赋形剂的剂量单位制剂的形式，通过口服、肠胃外、舌下、通过烟雾化作用或吸入喷雾、直肠、或局部施用，按需采纳。局部给药也包括透皮给药，如透皮贴或离子电渗装置。术语肠胃外包括皮下注射、静脉内、肌肉内、胸骨内注射，或灌输技术。
可注射的制剂，例如无菌注射液或油性悬液，可按照已知技术用合适的分散剂或湿润剂以及悬浮剂制成。无菌可注射制品也可以是用无毒肠胃外可接受的稀释剂或溶剂配制的无菌注射液或悬液，如用1，3-丙二醇配制的溶液。可以使用的可接受的赋形剂和溶剂包括水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。此外，通常也可使用无菌非挥发性油作为溶剂或悬浮介质。出于此目的，可使用任何温和的非挥发性油，其中包括合成的单酸甘油酯或甘油二酯。此外，脂肪酸如油酸也可用于可注射制品。
药物的直肠栓剂可将药物与合适的无刺激性赋形剂混合制成，赋形剂如可可脂和聚乙二醇，它们在常温下是固体但在直肠温度下是液体，因此能在直肠内溶解并释放药物。
用于口服的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、粉末剂和颗粒剂。在这种固体剂型中，活性化合物可与至少一种惰性稀释剂(如蔗糖、乳糖或淀粉)混合。通常，这种剂型还可含有惰性稀释剂之外的其它物质，例如，润滑剂如硬脂酸镁。如果是胶囊、片剂和丸剂，该剂型中可含有缓冲剂。此外，片剂或丸剂还可有肠溶包衣。
供口服的液体剂型可包括药学上可接受的乳剂、溶液、悬液、糖浆剂和酏剂，其中含有本领域通常使用的稀释剂，如水。这种组合物还可含有佐剂，如湿润剂、乳化剂和悬浮剂、环糊精、以及甜味剂、调味剂和香味剂。
本发明的化合物也可以脂质体的形式施用。如本领域已知，脂质体通常来自磷脂或其它脂质物质。脂质体是由分散在含水介质中的单层或多层水合液晶形成的。可使用任何能够形成脂质体的无毒的、生理上可接受并可代谢的脂质。脂质体形式的本发明的组合物除了含有本发明的化合物，还含有稳定剂、防腐剂、赋形剂等。优选的脂质是天然的以及合成的磷脂和磷脂酰胆碱(卵磷脂)。形成脂质体的方法是本领域已知的。参见，例如，Prescott编，《细胞生物学方法》(Methods in Cell Biology)，第XIV卷，Academic Press，New York，1976，p.33参照以下。
尽管本发明的化合物可作为主要活性药物制剂施用，但它们也可与一种或多种用于治疗癌症的其它药剂组合使用。与本发明化合物组合使用以治疗癌症的代表性药剂包括，例如，伊立替康、托泊替康、吉西他滨、格列卫(gleevec)、赫赛汀(herceptin)、5-氟尿嘧啶、亚叶酸、卡铂、顺铂、紫杉烷、特泽西他滨(tezacitabine)、环磷酰胺、长春花碱、伊马替尼(imatinib)、蒽环类抗生素、利妥昔单抗、曲妥单抗、拓扑异构酶I抑制剂，以及其它癌症化疗药剂。
当上述化合物与本发明的化合物组合使用时，其它活性剂的用量通常可按照《医师案头参考》(Physicians′Desk Reference)(PDR)第47版(1993)一书的指示，该书被纳入本文作为参考，或按照本领域的一般技术人员所了解的治疗有效量。
本发明化合物和其它抗癌药可按照最大推荐临床剂量或以较低剂量使用。本发明组合物中活性化合物的剂量水平可根据给药途径、疾病的严重性以及患者的反应而改变以获得所需疗效。所述组合物可作为独立的组合物或作为含有两种药剂的单一剂型施用。当作为组合施用时，治疗剂可被配制成在相同时间或不同时间给予的单一组合物，或者治疗剂可作为一种组合物给予。
抗雌激素药，如他莫昔芬，通过诱导细胞周期终止抑制乳腺癌生长，这需要细胞周期抑制剂抑制剂p27Kip的作用。最近显示，激活Ras-Raf-MAP激酶途径会改变p27Kip的磷酸化状态，这样它对终止细胞周期的抑制活性被减弱，从而构成对抗雌激素药的耐药性(Donovan等，J.Biol.Chem.27640888，2001)。如Donovan等的报道，通过用MEK抑制剂的处理抑制MAPK信号发生改变了激素再加工(refactory)乳腺癌细胞系中p27的磷酸化状态，从而恢复了激素的敏感性。因此，一方面，通式(I)的化合物可用于治疗激素依赖性癌症，如乳腺癌和前列腺癌，以逆转在使用常规抗癌药治疗这些癌症时常见的激素耐药性(hormone resistance)。
在血癌如慢性髓细胞性白血病(CML)中，染色体易位对组成型活化BCR-AB1酪氨酸激酶负责。抑制Ab1激酶活性的结果是，受到折磨的患者对格列卫(一种小分子酪氨酸激酶抑制剂)产生反应。然而，许多晚期患者一开始对格列卫有反应，但随后由于Ab1激酶结构域内赋予耐药性的突变而复发。体外研究证实，BCR-Av1利用Raf激酶途径来发挥作用。此外，抑制相同途径中一种以上的激酶提供了其它保护以免发生赋予耐药性的突变。因此，在本发明的另一方面，在治疗血癌，如慢性髓细胞性白血病(CML)时，通式(I)的化合物将与至少一种其它药剂如格列卫组合使用以逆转或防止至少一种其它药剂的耐药性。
在本发明的另一方面，提供了包含一种或多种本发明化合物的试剂盒。代表性的试剂盒中含有本发明的四氢咔啉化合物(例如通式(I)的化合物)和包装说明书或包括关于施用KSP抑制量的所述化合物来治疗细胞增生性疾病的指导的其它标签。
通过参考以下实施例将更容易理解本发明，这些实施例是出于举例的目的提供的，而不能理解为是对本发明的限制。
实施例参考以下实施例，用本文所述的方法或其它本领域熟知的其它方法合成了本发明的化合物。
化合物和/或中间体通过高效液相色谱(HPLC)定性，使用带有2690 SeparationModule的Waters Millenium色谱系统(Milford，马萨诸塞州)。分析柱是Alltima C-18反向柱，4.6×250mm，购自Alltech(Deerfield，伊利诺斯州)。采用梯度洗脱，通常从5％乙腈/95％水开始，用40分钟到达100％乙腈。所有溶剂含有0.1％三氟乙酸(TFA)。化合物通过在220或254nm处的紫外光(UV)吸收来检测。HPLC溶剂来自Burdick和Jackson(Muskegan，密歇根州)，或Fisher Scientific(匹兹堡，宾西法尼亚州)。一些情况下，纯度通过薄层层析(TLC)测定，使用玻璃或塑料背衬的硅胶板，如Baker-Flex Silica Gel 1B2-F软板。TLC结果在紫外光下是容易通过肉眼检测的，或者可使用熟知的碘蒸气或其它各种染色技术。
在两台LCMS装置之一上进行质谱分析Waters System(Alliance HT HPLC和Micromass ZQ质谱仪；柱Eclipse XDB-C18，2.1×50mm；溶剂系统5-95％(或35-95％或65-95％或95-95％)乙腈水溶液，含有0.05％TFA；流速0.8mL/min；分子量范围500-1500；锥电压(cone voltage)20V；柱温40℃)或Hewlett Packard System(1100系列HPLC；柱Eclipse XDB-C18，2.1×50mm；溶剂系统1-95％乙腈水溶液，含有0.05％TFA；流速0.4mL/min；分子量范围150-850；锥电压50V；柱温30℃)。所有质量以质子化的母离子记录。
GCMS分析在Hewlett Packard装置(HP6890系列气相色谱，带有Mass SelectiveDetector 5973；加样体积1μL；最初柱温50℃；最终柱温250℃；运行时间20分钟；气体流速1mL/min；柱5％苯基甲基硅氧烷，型号HP 190915-443，尺寸30.0m×25m×0.25m)上进行。
核磁共振(NMR)分析用Varian 300MHz NMR(Palo Alto，加州)进行。光谱参考是TMS或溶剂的已知化学位移。以下化合物样品在较高温度(例如75℃)下运行以促进增加样品溶解度。
本发明一些化合物的纯度通过元素分析(Desert Analytics，图森，亚利桑那州)判断。
在Laboratory Devices Mel-Temp装置(Holliston，马萨诸塞州)上测定熔点。
制备型分离使用Flash 40色谱装置和KP-Sil，60A(Biotage，Charlottesville，弗吉尼亚州)，或通过快速柱层析，用硅胶(230-400目)填装，或通过HPLC，用C-18反相柱。Flash 40 Biotage系统和快速柱层析通常使用的溶剂是二氯甲烷、甲醇、乙酸乙酯、己烷、丙酮、羟胺水溶液和三乙胺。反相HPLC常用的溶剂是变化浓度的乙腈和水，其中含有0.1％三氟乙酸。
实施例中使用了以下缩写AcOH 乙酸aq 含水ATP 腺苷三磷酸9-BBN 9-硼杂二环[3.3.1]壬烷Boc 叔-丁氧基羰基Celite过滤剂DAP或Dap二氨基丙酸酯DCM 二氯甲烷DEAD偶氮二羧酸二乙酯
DIEA二异丙基乙胺DMAP 4-二甲基氨基吡啶DME 1，2-二甲氧基乙烷DMF N，N-二甲基甲酰胺DMSO二甲基亚砜DPPA二苯基磷酰基叠氮化物Et3N 三乙胺EDC N-(3-二甲基氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺EDCI1-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺EtOAc 乙酸乙酯EtOH 乙醇Fmoc9-芴基甲氧羰基GC 气相色谱Gly-OH 甘氨酸HATU六氟磷酸O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N′N′-四甲基脲鎓HBTU六氟磷酸2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓Hex 己烷HOAT1-羟基-7-氮杂苯并三唑HOBT1-羟基苯并三唑HPLC高效液相色谱NIS N-碘代琥珀酰亚胺IC50值 使被测活性降低50％的抑制剂浓度iPrOH 异丙醇LC/MS 液相色谱/质谱LRMS低分辨率质谱MeOH 甲醇NaOMe 甲醇钠nm 纳米
NMP N-甲基吡咯烷酮PPA 聚磷酸PPh3 三苯基膦PTFE聚四氟乙烯PyBOP 苯并三唑-1-基-氧-三-吡咯烷-膦RP-HPLC 反相高效液相色谱RT 室温sat 饱和的TEA 三乙胺TFA 三氟乙酸THF 四氢呋喃Thr 苏氨酸TLC 薄层层析Trt-Br 三苯基甲基溴用获自Advanced Chemistry Development，Inc的ACD Name 5.07版软件(2001/11/14)或ACD Name 5.04(2002/05/28)命名实施例中的化合物(实施例2-11和实施例12的表1)。一些化合物和起始物质用标准IUPAC命名法命名。
应该理解的是，本发明所述的有机化合物可具有互变异构现象。由于本说明书内的化学结构仅能代表一种可能的互变异构形式，应该理解，本发明包括图示结构的任何互变异构形式。
应该理解的是，本发明不限于这里出于列举目的列出的实施方案，而包括在上述公开范围之内的其所有形式。
实施例1制备代表性的取代的色胺(Tryptomine)在该实施例中，描述了用于合成本发明的四氢咔啉化合物的代表性的取代的色胺的制备。该制备过程示于图1并参照图1在下文中描述。
合成邻苯二甲酰亚胺1b.在CH3CN(100mL)中的4-氨基丁醛二乙基缩醛1a(89.3mmol)的溶液中边搅拌边加入N-乙氧甲酰基邻苯二甲酰亚胺(93.8mmol)。一旦反应结束，减压除去乙腈，水相用EtOAc(×3)萃取。合并有机相，用水(×4)、饱和盐水(×3)洗涤，然后干燥(Na2SO4)，过滤，并减压蒸发得到标题化合物1b，静置使其结晶。
合成吲哚1d.将EtOH(6mL)和水(1.2mL)中的肼的盐酸盐(1.0mmol)和1c(1.0mmol)和1b的混合物加热至85℃。一旦反应结束，减压除去EtOH，水相用饱和NaHCO3水溶液(5mL)处理，然后用EtOAc(×3)萃取。合并有机相，用H2O(×3)、饱和盐水(×3)洗涤，干燥(Na2SO4)，过滤，并减压蒸发得到粗制的吲哚1d。
合成1e.在EtOH(4.0mL)中的粗制吲哚1d(1.0mmol)的溶液中边搅拌边加入无水肼(5.0mmol)。一旦反应结束，用甲苯/EtOH稀释混合物并过滤。减压蒸发滤液，然后用EtOH稀释并减压蒸发使过量的肼共沸。该过程被重复3次以制得粗制的1e，如实施例2所示，该物质可直接使用。
实施例2制备代表性的磺酰胺和N-酰基取代的四氢咔啉化合物在该实施例中，描述了本发明的代表性的磺酰胺和N-酰基四氢咔啉化合物的制备。该制备过程示于图2并参照图2在下文中描述。
合成2b.将2a(1当量)悬浮于乙酸(约0.5M)，然后加入醛(1.2当量)。反应混合物在80℃搅拌4小时。然后将反应混合物冷却至室温。在反应混合物中加入醚并倾析以除去过量的乙酸。然后将残余物在EtOAc和饱和NaHCO3水溶液之间分配，水相用EtOAc再萃取一次，收集有机萃取物并干燥(Na2SO4)。减压蒸发溶剂得到所需四氢咔啉2b，该物质无须进一步纯化便可用于下面的步骤。
N-磺化四氢咔啉的一般制备过程合成2d.在CH2Cl2(6mL)中的四氢-β-咔啉2b(0.76mmol)溶液中边搅拌边加入DIPEA(2.3mmol)，然后加入适当的磺酰氯(1.5mmol)。一旦反应结束，用CH2Cl2稀释混合物，然后用饱和NaHCO3水溶液(×2)、H2O(×2)、饱和盐水(×2)洗涤，然后干燥(Na2SO4)，过滤，并减压蒸发得到所需的2d。
实施例3制备代表性的含有N-氨基取代的烷基羰基的四氢咔啉化合物在该实施例中，描述了本发明的代表性的含有N-氨基取代的烷基羰基的四氢咔啉化合物的制备。该制备过程示于图3并参照图3在下文中描述。
3b.将3a(1当量)溶于DMA(0.1M)并加入N-Boc-CHR4c(CH2)n-CO2H(4当量)。然后加入Et3N(4当量)、EDC(2当量)和HOAT(2当量)。反应混合物在室温搅拌过夜，然后倒入水中。将沉淀3b干燥，该物质无须进一步纯化便可用于下面的步骤。
合成3c.将3b溶于二?烷中的过量4N HCl并搅拌20分钟。减压蒸发溶剂，残余物通过反相制备型HPLC纯化得到3c。
实施例4制备代表性的芳基取代的四氢咔啉化合物在该实施例中，描述了本发明的代表性的芳基取代的四氢咔啉化合物的制备。该制备过程示于图4并参照图4在下文中描述。
合成4b.在DME(0.5ml)和H2O(0.17mL)中的溴-四氢-β-咔啉4a(0.1mmol)溶液中边搅拌边加入合适的硼酸(0.12mmol)，然后加入2M Na2CO3水溶液(0.15mL)。在混合物中鼓入1分钟氩气以脱气，然后加入Pd(dppf)Cl2(0.01mmol)。混合物在氩气下于90℃加热。一旦反应结束，使混合物冷却，然后用EtOAc和H2O稀释。分离有机相，水相用EtOAc(×3)萃取。合并有机相，用H2O(×2)、饱和盐水(×2)洗涤，然后干燥(Na2SO4)，过滤，并减压蒸发得到产物4b。
实施例5制备代表性的3-羟基苯基取代的四氢咔啉化合物在该实施例中，描述了本发明的代表性的3-羟基苯基取代的四氢咔啉化合物的制备。该制备过程示于图5并参照图5在下文中描述。
5a按实施例1的描述合成。5b用实施例2制备2b的类似方法合成。
合成5c.将5b(1当量)溶于MeOH并加入固体K2CO3(3当量)。反应混合物在室温搅拌1小时，然后过滤并蒸发。通过反相制备型HPLC纯化得到5c。
合成5d和5g.将5b(1当量)溶于DMA(0.1M)并加入BocNH(CH2)2CO2H(3当量)。然后加入Et3N(4当量)、EDC(2当量)和HOAT(2当量)。反应混合物在室温搅拌过夜，然后倒入水中。有沉淀形成，将其过量并干燥得到5d。用制备3c的过程除去Boc基团，并通过反相制备型HPLC纯化得到5g。
实施例6制备代表性的四氢咔啉-4-酮和四氢咔啉-4-醇化合物在该实施例中，描述了本发明的代表性的四氢咔啉-4-酮和四氢咔啉-4-醇化合物的制备。该制备过程示于图6并参照图6在下文中描述。
6a用实施例2所述的类似方法合成。
合成6b.0℃下，在二氯甲烷中的6a(1当量)和三乙胺(2当量)的混合物中加入Boc2O(2当量)的二氯甲烷溶液。混合物在室温搅拌过夜并用二氯甲烷稀释。有机相用水洗涤，用Na2SO4干燥。除去溶剂并纯化得到6b。
合成6c和6d.将取代的1，2，3，4-四氢-β-咔啉-2-羧酸叔丁酯6b(1当量)和DDQ(2.5当量)混合在一起直到颜色均匀。将混合粉末冷却至-78℃。在混合粉末中缓慢加入混合溶剂(THF/H2O，9∶1)。搅拌浆液并使其回复室温。然后将溶液倒入NaOH水溶液(1N)并用EtOAc萃取。合并的有机层用H2O洗涤，干燥，通过快速色谱分离6c和6d的干燥混合物。
合成6e.0℃下在6c的DCM溶液中加入10％TFA。混合物在室温搅拌4小时，然后浓缩得到6e，其为TFA盐。
合成6f.在6e(1当量)的THF溶液中加入PyBOP(1.2当量)、羧酸(1.2当量)和Et3N(2.2当量)。搅拌过夜，然后除去溶剂得到残余物，将残余物纯化得到6f。
合成6g.0℃下在6d的DCM溶液中加入10％TFA。混合物在室温搅拌4小时，然后浓缩得到6g，其为TFA盐。
合成6h.在6g(1当量)的THF溶液中加入PyBOP(1.2当量)、酸(1.2当量)和Et3N(2.2当量)。搅拌过夜，然后除去溶剂得到残余物，将残余物纯化得到6h。
实施例7制备代表性的四氢咔啉化合物在该实施例中，描述了表1所列的各种代表性的四氢咔啉化合物的制备。
制备1，2，3，4-四氢-β-咔啉的一般过程。将乙酸中的取代的色胺(1当量)和3-羟基苯甲醛(1.05当量)的混合物在90℃下加热过夜。冷却至室温后过滤固体并用乙酸洗涤两次，干燥得到取代的1-(3-羟基苯基)-1，2，3，4-四氢-β-咔啉。
以下化合物按照上述过程制备。
3-(6-甲基-1，2，3，4-四氢β-咔啉基)苯酚 3-(6-氯-1，2，3，4-四氢β-咔啉基)苯酚 3-(6-甲氧基-1，2，3，4-四氢β-咔啉基)苯酚制备2-酰基-1-(3-羟基苯基)-6-取代的-1，2，3，4-四氢-β-咔啉的一般过程。在6-取代的-1-(3-羟基苯基)-1，2，3，4-四氢-β-卡啉(1当量)的THF溶液中加入Et3N(2.2当量)和酰氯(1.1当量)。1小时后，产物通过硅胶纯化得到2-酰基-1-(3-羟基苯基)-6-取代的-1，2，3，4-四氢-β-咔啉，如下所示。
3-(2-乙酰基-6-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚1.在6-甲基-1-(3-羟基苯基)-1，2，3，4-四氢-β-咔啉(1当量)的THF溶液中加入Et3N(2.2当量)和乙酸酐(1.2当量)。1小时后溶液通过制备型HPLC纯化得到3-(2-乙酰基-6-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚1。
以下化合物按照上述过程制备。
3-(6-甲基-2-丙酰基-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚2 3-(2-乙酰基-6-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚3 3-(6-氯-2-丙酰基-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚4 3-(2-乙酰基-6-氯-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚5 3-(6-氯-2-异丁酰-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚6 3-(2-丁酰-6-氯-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚7
3-[6-氯-2-(环己基羰基)-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基]苯酚8 3-[6-氯-2-(苯基乙酰基)-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基]苯酚9 3-(6-甲氧基-2-丙酰基-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基)苯酚103-[6-甲基-2-(吗啉-4-基乙酰基)-2，3，4，9-四氢-1H-β-咔啉-1-基]苯酚16.在6-甲基-1-(3-羟基苯基)-1，2，3，-4-四氢-β-咔啉(1当量)的THF溶液中加入Et3N(2.2当量)和α-溴乙酰基溴化物(1.2当量)。