本發明屬于醫藥化工技術領域，具體涉及一種氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑及制備與應用。

背景技術：

尿酸是嘌呤在體內代謝的終產物，由次黃嘌呤、黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶(XO)的作用下生成。由于人類和靈長類動物的嘌呤代謝途徑中缺乏尿酸氧化酶，不能將尿酸降解成極易溶于水的尿囊素，只能經腎臟排泄絕大部分尿酸，而使人類易形成高尿酸血癥。

高尿酸血癥會導致痛風和腎機能不全，且被進一步認為是一種導致冠心病的因素。此外，高尿酸血癥也被認為與成年人疾病(比如高血壓癥)的形成有密切的關系。因此，對于高尿酸血癥的治療不僅可以有效治療痛風而且可以有效預防各種與日常飲食有關的疾病。

目前，治療高尿酸血癥可采用抑制尿酸生成和促尿酸排泄這兩種途徑。促尿酸排泄的促進劑主要包括苯溴馬隆和剛剛上市的品種Lesinurad。雖然低劑量的苯溴馬隆降低血尿酸的作用強于別嘌醇，但此類藥物排泄產生的尿酸鹽晶體容易沉積在尿路當中，從而導致不同程度的腎損傷。歐洲臨床研究也有報道，苯溴馬隆具有引起肝損傷的危險，現已撤出歐洲部分市場。Lesinurad于2015年10月美國上市，Ⅲ期臨床研究表明：單用或聯合黃嘌呤氧化還原酶抑制劑均可有效降低血尿酸濃度，并可用于治療別嘌呤醇不耐受患者或療效不佳的患者，聯合用藥時甚至可使應答率提高到90％。

黃嘌呤氧化還原酶與高尿酸血癥、痛風的發生密切相關，通過抑制黃嘌呤氧化還原酶的生物活性，可以阻斷黃嘌呤氧化為次黃嘌呤和次黃嘌呤氧化為尿酸的通路，有效降低血清尿酸水平，達到預防和治療高尿酸血癥和痛風的發生和發展。因此黃嘌呤氧化還原酶抑制劑是現在高尿酸血癥藥物開發的重要靶點。現已上市作用于黃嘌呤氧化還原酶的藥物包括別嘌醇、非布索坦、托匹司他。別嘌醇在體內通過腎臟代謝，會產生不同程度的不良反應，如肝毒性、急性腎衰竭、再生障礙貧血、不同嚴重程度的皮疹以及超敏綜合征等；非布索坦作為新型的抗痛風藥物，通過肝臟代謝，可以較好的避免別嘌醇因腎臟代謝引起的不良反應，但其仍然存在肝功能異常、皮疹、腹瀉、頭疼和關節痛等常見的不良反應；托匹司他于2013年6月被日本批準上市，用于痛風或非痛風患者的高尿酸血癥治療。正處于研究階段的黃嘌呤氧化還原酶抑制劑包括硒唑類、咪唑類和2-(吲哚-5-基)噻唑類等。如2-(3-氰基-2-烯丙氧基-苯基)-4-甲基硒唑-5-羧酸的體外效果很好，IC₅₀值為5.5nM，是混合型抑制劑；1-羥基-4-甲基-2-苯基-1-咪唑-5-羧酸衍生物IC₅₀值的范圍從0.003μM到1.2μM，對黃嘌呤氧化還原酶顯示了很好的抑制活性；2-(吲哚-5-基)噻唑類化合物2-(3-氰基-2-異丁基吲哚-5-基)-4-甲基噻唑-5-羧酸的抑制效果最佳，IC₅₀值達到了3.5nM，能夠有效地降低血液中的尿酸濃度。

近期調查顯示，美國的痛風發病率為3.9％；在高尿酸血癥的發生人群中，年輕人就占了21.4％(430萬)。高尿酸血癥及痛風的發生率越來越高，而且呈現年輕化的趨勢，特別是我國的南方和沿海城市，中年人中的發病率高達8％。因此，開發高效的黃嘌呤氧化還原酶抑制劑是降低血液尿酸水平、治療痛風的重要方向。

技術實現要素：

為了解決以上現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑。

本發明的另一目的在于提供上述氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑在制備抗高尿酸血癥或痛風等藥物中的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑，其結構如式(I)所示：

其中，R₁，R₂各自獨立地代表氫或C1-C6的烷基；或者R₁、R₂和它們相連接的氮原子一起形成碳原子數為3至6個的單環含氮雜環基；

R₃為硝基或氰基；

R₄為氫、甲基或三氟甲基。

除非另有說明，本發明的術語有如下含義：

“氫”是指氕(1H)，它是氫元素的主要穩定同位素。

“氰基”表示-CN基團。

“烷基”表示飽和脂烴基，包括直鏈和支鏈基團。

在優選的式(I)中，R₁，R₂各自獨立地代表氫或C1-C4的烷基；或者R₁、R₂和它們相連接的氮原子一起形成碳原子數為3至6個的單環含氮雜環基，其中，所述的雜環基具有1-2個選自下組的雜原子：O或N；

R₃為硝基或氰基；

R₄是氫、甲基或三氟甲基。

更優選的式(I)中，R₁，R₂各自獨立地代表氫、甲基、異丙基或異丁基；或者R₁、R₂和它們相連接的氮原子一起形成哌啶基、吡咯基或2-甲基-吡咯基；

R₃為硝基或氰基；

R₄為氫、甲基或三氟甲基。

更優選的式(I)中，R₁，R₂各自獨立地代表氫、甲基、異丙基或異丁基；或者R₁、R₂和它們相連接的氮原子一起形成哌啶基、吡咯基、2-甲基-吡咯基或嗎琳基；

R₃為硝基或氰基；

R₄為氫、甲基或三氟甲基。

更優選的式(I)化合物包括如下任一項所述的化合物：

1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-硝基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-氰基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-硝基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-氰基-4’-二甲基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-氰基-4’-四氫吡咯-苯基)-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-氰基-4’-(N-甲基)異丁基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸，

1-(3’-氰基-4’-異丁基胺-苯基)-吡唑-4甲酸，

1-(3’-氰基-4’-(2-甲基四氫吡咯)苯基)-吡唑-4-甲酸。

上述具有式(I)結構式的氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將5-溴-2-氟-1-氰基或硝基苯(II)、含氮(環)烷烴(HNR₁R₂)和無機堿在有機相中加熱反應，得到5-溴-2-烷基胺基-1-氰基或硝基苯(III)；

(2)氮氣保護下，將5-溴-2-烷基胺基-1-氰基或硝基苯、1H-吡唑-4-甲酸酯或3-甲基-1H-吡唑-4-甲酸酯、CuI、K₂CO₃、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺在DMF中，經C-N偶聯反應，得到1-(3-氰基或硝基-4-烷基胺基-苯基)-吡唑-4-甲酸酯或1-(3-氰基或硝基-4-烷基胺基-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸酯(IV)；

(3)步驟(2)所得產物(IV)經堿性水解、酸化后得到1-(3-氰基或硝基-4-烷基胺基-苯基)-吡唑-4-甲酸或1-(3-氰基或硝基-4-烷基胺基-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I)。

上述制備步驟的合成路線圖如圖1所示。圖中條件表示如下：a：K₂CO₃，DMF(DMSO)；b：CuI，K₂CO₃，(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺，DMF；c：1M NaOH，EtOH/THF，1M HCl。

本發明化合物可以用上述或類似上述的制備方法制備得到，根據取代基的不同或取代位置的不同選用相應的原料即可。

上述氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑在制備抗高尿酸血癥或痛風藥物中的應用。

所述藥物包括作為有效成分的式(I)化合物或其藥學上可接受的鹽、酯和藥學上可接受的載體。

所述“藥學上可接受的鹽”包括式(I)的化合物與有機酸、無機酸形成的鹽，或與金屬離子、有機堿形成的鹽，可以保留母體化合物的生物有效性和性質的那些鹽。這些鹽包括：

(1)與酸成鹽，通過母體化合物的游離堿與無機酸或有機酸的反應而得，無機酸如(但不限于)鹽酸、氫溴酸、硝酸、磷酸、硫酸、亞硫酸和高氯酸等，有機酸(但不限于)乙酸、丙酸、草酸、蘋果酸、富馬酸、羥基苯甲酸、甲氧基苯甲酸、甲磺酸、萘-1-磺酸、對甲苯磺酸、水楊酸、檸檬酸、乳酸、扁桃酸、琥珀酸或丙二酸等。

(2)存在于母體化合物中的酸性質子被金屬離子代替或者與有機堿配體化合所生成的鹽，金屬離子如堿金屬離子、堿土金屬離子或鋁離子，有機堿如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨丁三醇、哌啶、哌嗪等。

本發明具有如下優點及有益效果：

本發明所得式(I)化合物具有與已知黃嘌呤氧化酶抑制劑不同的化學結構；如在下面的實驗例中所證實的，它們對與痛風有關的黃嘌呤氧化酶表現出優良的抑制作用，并在急性高尿酸血癥小鼠模型中，表現出優良的抑制效果；因此，它們可以用于預防和治療與黃嘌呤氧化酶相關的疾病，例如，高尿酸血癥、心力衰竭、心血管疾病、高血壓、腎疾病、炎癥、關節病等。

附圖說明

圖1為本發明所述氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑的合成路線圖；

圖2為本發明實施例所得氮取代基苯基吡唑類黃嘌呤氧化還原酶抑制劑對急性高尿酸血癥小鼠模型的降尿酸作用測試結果圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₁)的合成

(1)5-溴-2-氟-1-氰基苯(II₁,2.64g,13mmol)溶于DMSO(20mL)中，加入K₂CO₃(5.4g,39mmol)，哌啶(3.3g,39mmol)，在100℃下反應6h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入100mL水稀釋，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得黃色液體5-溴-2-哌啶-苯甲腈(III₁)3.3g，收率為95.7％。

(2)N₂保護下，3-甲基-1H-吡唑-4-甲酸甲酯(0.14g,1.0mmol)、CuI(19.1mg,0.1mmol)、K₂CO₃(0.29g,2.1mmol)、III₁(0.318g,1.2mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(28.5mg，0.2mmol)和DMF(3mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入10mL水稀釋，用乙酸乙酯(15mL×3)萃取，飽和食鹽水(10mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝6:1)，得黃色固體1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸甲酯(IV₁)0.15g，收率46.2％。

(3)IV₁(0.15g 0.46mmol)溶入THF(24mL)和乙醇(24mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₁)0.12g，收率81.3％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.50(s,1H),8.89(s,1H),8.17(d,J＝2.7Hz,1H),8.04(dd,J＝9.0,2.7Hz,1H),7.22(d,J＝9.1Hz,1H),3.17-3.05(m,4H),2.40(s,3H),1.66(m,4H),1.55(m,2H)；HRMS(ESI,m/z):[M+H]⁺,Calcd.311.1503,Found 311.1511。

實施例2

1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₂)的合成

(1)同實施例1。

(2)N₂保護下，1H-吡唑-4-甲酸乙酯(0.22g,1.6mmol)、CuI(30mg,0.16mmol)、K₂CO₃(0.45g,3.3mmol)、III₁(0.5g,1.9mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(45mg,0.3mmol)和DMF(3mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃反應24h，冷至室溫，加入10mL水稀釋，用乙酸乙酯(15mL×3)萃取，飽和食鹽水(10mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝4:1)，得白色固體1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-吡唑-4-甲酸乙酯(IV₂)0.28g，收率55.0％。

(3)IV₂(0.28g,0.86mmol)溶入THF(24mL)和乙醇(24mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液4mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-哌啶-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₂)0.18g，收率71.3％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.66(s,1H),9.00(s,1H),8.22(d,J＝2.7Hz,1H),8.08(dd,J＝9.1,2.8Hz,1H),8.06(s,1H),7.25(d,J＝9.1Hz,1H),3.14(m,4H),1.67(m,4H),1.60-1.51(m,2H)；HRMS(ESI,m/z):[M+H]⁺,Calcd.297.1346,Found 297.1348。

實施例3

1-(3’-硝基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₃)的合成

(1)5-溴-2-氟-1-硝基苯(II₂,3.3g,15mmol)溶于DMSO(20mL)中，加入K₂CO₃(6.2g,45mmol)，哌啶(3.8g,45mmol)，在100℃下反應4h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入100mL的水稀釋，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得橙色液體5-溴-2-哌啶-1-硝基苯(III₃)4.2g，收率為98.2％。

(2)N₂保護下，3-甲基-1H-吡唑-4-甲酸甲酯(0.14g,1.0mmol)、CuI(19.1mg,0.1mmol)、K₂CO₃(0.29g,2.1mmol)、III₃(0.34g,1.2mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(28.5mg,0.2mmol)和DMF(3mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入10mL水稀釋，用乙酸乙酯(15mL×3)萃取，飽和食鹽水(10mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸餾除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝6:1)，得橙色固體1-(3’-硝基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸甲酯(IV₃)0.2g，收率58.1％。

(3)將IV₃(0.17g,0.49mmol)溶入THF(6mL)和乙醇(5mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得橙色固體1-(3’-硝基-4’-哌啶-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₃)76mg，收率49.4％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.52(s,1H),8.94(s,1H),8.28(d,J＝2.6Hz,1H),8.06(dd,J＝9.0,2.6Hz,1H),7.40(d,J＝9.1Hz,1H),2.98(t,4H),2.42(s,3H),1.60(m,4H),1.54(m,2H)；HRMS(ESI,m/z):[M+H]⁺,Calcd.331.1401,Found 331.1404。

實施例4

1-(3’-氰基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₄)的合成

(1)將II₁(2.0g,10mmol)溶于DMSO(20mL)中，加入K₂CO₃(4.1g,30mmol)，嗎啉(2.6g,30mmol)，120℃下反應4h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入100mL的水稀釋，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得橙色液體5-溴-2-嗎啉-苯甲腈(III₄)2.6g，收率為97.3％。

(2)N₂保護下，3-甲基-1H-吡唑-4-甲酸甲酯(0.14g,1.0mmol)、CuI(19.1mg,0.1mmol)、K₂CO₃(0.29g,2.1mmol)、III₄(0.32g,1.2mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(28.5mg,0.2mmol)和DMF(3mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入10mL水稀釋，用乙酸乙酯(15mL×3)萃取，飽和食鹽水(10mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝4:1)，得黃色固體1-(3’-氰基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸甲酯(IV₄)0.3g，收率46.0％。

(3)將IV₄(0.25g,0.77mmol)溶入THF(30mL)和乙醇(20mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液2mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₄)0.19g，收率80.7％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.52(s,1H),8.93(s,1H),8.24(d,J＝2.6Hz,1H),8.11(dd,J＝9.0,2.6Hz,1H),7.28(d,J＝9.1Hz,1H),3.77(t,4H),3.17(t,4H),2.41(s,3H)；HRMS(ESI,m/z):[M+Na]⁺,Calcd.335.1115,Found 335.1114。

實施例5

1-(3’-硝基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₅)的合成

(1)將II₂(3.0g,13.6mmol)溶于DMSO(20mL)中，加入K₂CO₃(6.2,45mmol)，嗎啉(3.9g,45mmol)，120℃下反應4h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入100mL的水稀釋，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得橙色液體5-溴-2-哌啶-1-硝基苯(III₅)3.4g，收率為97.6％。

(2)N₂保護下，3-甲基-1H-吡唑-4-甲酸甲酯(0.14g,1.0mmol)、CuI(19.1mg,0.1mmol)、K₂CO₃(0.29g,2.1mmol)、III₅(0.34g,1.2mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(28.5mg,0.2mmol)和DMF(3mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入10mL水稀釋，用乙酸乙酯(15mL×3)萃取，飽和食鹽水(10mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝4:1)，得橙色固體1-(3’-硝基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸甲酯(IV₅)0.16g，收率46.2％。

(3)將IV₅(0.14g,0.41mmol)溶入THF(8mL)和乙醇(4mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得橙色固體1-(3’-硝基-4’-嗎啉-苯基)-3-甲基-吡唑-4-甲酸(I₅)0.10g，收率74.9％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMS-d₆)δ:12.54(s,1H),8.95(s,1H),8.31(s,1H),8.10(d,J＝9.0Hz,1H),7.44(d,J＝9.0Hz,1H),3.68(t,4H),2.99(t,4H),2.41(s,3H)；HRMS(ESI,m/z):[M+Na]⁺,Calcd.355.1013,Found 355.1018。

實施例6

1-(3’-氰基-4’-二甲基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₆)的合成

(1)將II₁(1.0g,5mmol)溶于DMF(15mL)中，加入Cs₂CO₃(4.8g,15mmol)，二甲胺(0.7g,15mmol)，室溫下反應12h，TLC跟蹤反應完全。加入80mL的水稀釋，乙酸乙酯(80mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(石油醚)，得淡黃色固體5-溴-2-甲基胺-苯甲腈(III₆)0.73g，收率為64.9％。

(2)N₂保護下，1H-吡唑-4-甲酸乙酯(0.28g,2.0mmol)、CuI(38.2mg,0.2mmol)、K₂CO₃(0.58g,4.2mmol)、III₆(0.54g,2.4mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(57mg,0.4mmol)和DMF(6mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃反應24h，冷卻至室溫，加入25mL水稀釋，用乙酸乙酯(25mL×3)萃取，飽和食鹽水(25mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝6:1)，得淡黃色固體1-(3’-氰基-4’-二甲基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸乙酯(IV₆)0.37g，收率65.0％。

(3)將IV₆(0.3g,1.05mmol)溶入THF(15mL)和乙醇(5mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液2mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-二甲基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₆)0.25g，收率91.4％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.63(s,1H),8.97(s,1H),8.13(d,J＝2.7Hz,1H),8.04(s,1H),8.01(dd,J＝9.2,2.7Hz,1H),7.14(d,J＝9.3Hz,1H),3.02(s,6H)；HRMS(ESI,m/z):[M+Na]⁺,Calcd.279.0852,Found 279.0855。

實施例7

1-(3’-氰基-4’-四氫吡咯-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₇)的合成

(1)將II₁(1.0g,5mmol)溶于DMF(15mL)中，加入K₂CO₃(2.0g,15mmol)，四氫吡咯(1.0g,15mmol)，在86C下反應6h，TLC跟蹤反應完全。加入80mL的水稀釋，乙酸乙酯(80mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得橙色固體5-溴-2-四氫吡咯-苯甲腈(III₇)1.1g，收率為97.3％。

(2)N₂保護下，1H-吡唑-4-甲酸乙酯(0.28g,2.0mmol)、CuI(38.2mg,0.2mmol)、K₂CO₃(0.58g,4.2mmol)、III₇(0.6g,2.4mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(57mg,0.4mmol)和DMF(6mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入25mL水稀釋，用乙酸乙酯(25mL×3)萃取，飽和食鹽水(25mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝6:1)，得白色固體1-(3’-氰基-4’-四氫吡咯-苯基)-吡唑-4-甲酸乙酯(IV₇)0.23g，收率37.1％。

(3)將IV₇(0.15g,0.48mmol)溶入THF(10mL)和乙醇(5mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-四氫吡咯-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₇)0.1g，收率73.4％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.62(s,1H),8.91(s,1H),8.00(d,J＝0.5Hz,1H),7.99(s,1H),7.91(dd,J＝9.3,2.8Hz,1H),6.87(d,J＝9.4Hz,1H),3.54(m,4H),2.08-1.78(m,4H)；HRMS(ESI,m/z):[M+Na]⁺,Calcd.305.1009,Found 305.1000。

實施例8

1-(3’-氰基-4’-(N-甲基)異丁基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₈)的合成

(1)將II₁(1.0g,5mmol)溶于DMSO(15mL)中，加入N-甲基異丁基胺(1.3g,15mmol)，在78℃下反應12h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入80mL的水稀釋，乙酸乙酯(80mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得黃色液體5-溴-2-(N-甲基)異丁基胺-苯甲腈(III₈)1.1g，收率為97.3％。

(2)N₂保護下，1H-吡唑-4-甲酸乙酯(0.28g,2.0mmol)、CuI(38.2mg,0.2mmol)、K₂CO₃(0.58g,4.2mmol)、III₈(0.64g,2.4mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(57mg,0.4mmol)和DMF(6mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃反應24h，冷至室溫，加入25mL水稀釋，用乙酸乙酯(25mL×3)萃取，飽和食鹽水(25mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝8:1)，得白色固體1-(3’-氰基-4’-(N-甲基)異丁基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸乙酯(IV₈)0.18g，收率27.6％。

(3)將IV₈(0.15g,0.46mmol)溶入THF(5mL)和乙醇(5mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-(N-甲基)異丁基胺-苯基)-1H-吡唑-4-甲酸(I₈)0.13g，收率90.4％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.59(s,1H),8.95(s,1H),8.08(d,J＝2.8Hz,1H),8.02(s,1H),7.97(dd,J＝9.3,2.8Hz,1H),7.15(d,J＝9.3Hz,1H),3.24(d,J＝7.5Hz,2H),3.02(s,3H),2.06-1.89(m,1H),0.84(d,J＝6.6Hz,6H)；HRMS(ESI,m/z):[M+Na]⁺,Calcd.321.1322,Found 321.1328。

實施例9

1-(3’-氰基-4’-異丁基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₉)的合成

(1)將II₁(1.0g,5mmol)溶于DMSO(15mL)中，加入N-異丁基胺(1.1g,15mmol)70℃下反應5h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入80mL的水稀釋，乙酸乙酯(80mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得黃色液體5-溴-2-異丁基胺-苯甲腈(III₉)1.1g，收率為86.7％。

(2)N₂保護下，1H-吡唑-4-甲酸乙酯(0.28g,2.0mmol)、CuI(38.2mg,0.2mmol)、K₂CO₃(0.58g,4.2mmol)、III₉(0.61g,2.4mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(57mg,0.4mmol)和DMF(6mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入25mL水稀釋，用乙酸乙酯(25mL×3)萃取，飽和食鹽水(25mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝8:1)，得白色固體1-(3’-氰基-4’-異丁基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸乙酯(IV₉)0.17g，收率27.1％。

(3)將IV₉(0.15g,0.48mmol)溶入THF(5mL)和乙醇(5mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1mL，回流1h，冷卻至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-異丁基胺-苯基)-吡唑-4-甲酸(I₉)0.12g，收率88.3％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:8.79(s,1H),7.94(s,1H),7.91(d,J＝2.7Hz,1H),7.83(dd,J＝9.2,2.7Hz,1H),6.84(d,J＝9.3Hz,1H),6.35(t,J＝5.9Hz,1H),2.97(t,J＝6.5Hz,2H),1.83(m,1H),0.84(d,J＝6.6Hz,6H)；HRMS(ESI,m/z):[M+Na]⁺,Calcd.307.1165,Found 307.1172。

實施例10

1-(3’-氰基-4’-(2-甲基-四氫吡咯)苯基)-吡唑-4-甲酸(I₁₀)的合成

(1)將II₁(1.0g,5mmol)溶于DMSO(15mL)中，加入2-甲基-四氫吡咯(1.3g,15mmol)，70℃下反應5h，TLC跟蹤反應完全。反應液冷至室溫，加入80mL的水稀釋，乙酸乙酯(80mL×3)萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，得黃色液體5-溴-2-(甲基-四氫吡咯)-苯甲腈(III₁₀)1.28g，收率為96.7％。

(2)N₂保護下，1H-吡唑-4-甲酸乙酯(0.28g,2.0mmol)、CuI(38.2mg,0.2mmol)、K₂CO₃(0.58g,4.2mmol)、III₁₀(0.63g,2.4mmol)、(E)-N,N’-二甲基-1,2-環己基二胺(57mg,0.4mmol)和DMF(6mL)加入到25mL二頸瓶中，110℃下反應24h，冷至室溫，加入25mL水稀釋，乙酸乙酯(25mL×3)萃取，飽和食鹽水(25mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱純化(V_乙酸乙酯：V_石油醚＝8:1)，得白色固體1-(3’-氰基-4’-(2-甲基-四氫吡咯)苯基)-吡唑-4-甲酸乙酯(IV₁₀)0.4g，收率61.7％。

(3)將IV₁₀(0.2g,0.6mmol)溶入THF(5mL)和乙醇(5mL)的混合溶液中，加入1M NaOH水溶液1.2mL，回流1h，冷至室溫，加入1M HCl水溶液調節pH為2-3，加水稀釋，固體析出，抽濾，濾餅用水洗至中性，干燥，得白色固體1-(3’-氰基-4’-(2-甲基-四氫吡咯)苯基)-吡唑-4-甲酸(I₁₀)0.11g，收率61.9％。產物鑒定數據如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:12.54(s,1H),8.89(s,1H),8.01(d,J＝1.9Hz,1H),8.01(s,1H),7.92(dd,J＝9.4,2.8Hz,1H),6.94(d,J＝9.5Hz,1H),4.26(m,1H),3.86-3.39(m,2H),2.19-1.93(m,2H),1.93-1.57(m,2H),1.14(d,J＝6.1Hz,3H)；HRMS(ESI,m/z):[M+H]⁺,Calcd.297.1346,Found 297.1343。

以上實施例所得產物的活性評價：

(1)對黃嘌呤氧化酶的抑制活性體外評價

1.溶液配制

緩沖液：將10×PBS(pH 7.4)稀釋為1×PBS。除特別說明，反應體系中所指PBS均指1×PBS。

底物：稱取15.2mg黃嘌呤，加入45mL PBS超聲促溶，再加PBS定容至200mL，即得0.5mmol/L的底物溶液。

酶液：冰浴下，用20mL的PBS稀釋10.2μL黃嘌呤氧化還原酶母液，即得到0.5μg/100μL的酶液。

待測化合物：準確稱取所需化合物(實施例所得產物)，用DMSO配制成1mmol/L的溶液貯備，于20℃避光儲存。使用前用PBS稀釋至所需濃度，DMSO含量要控制在5％以內以保證其對酶活無影響。

2.測定

將上述配好的PBS溶液、樣品或空白溶液(空白溶液為PBS溶液)、100μL酶液依次加入96孔板，在酶標儀中37℃下孵育3min，接著向孵化好的微孔板中加入底物啟動反應，292nm處每隔1min讀數一次，共讀10min，每組實驗平行測定三次。將在各濃度下的試驗化合物的初速度轉化為基于沒有抑制劑存在下的初速度的抑制率百分比(％)，計算IC₅₀值，結果如表1所示。根據本發明，開發出這樣的化合物：該化合物針對黃嘌呤氧化酶表現出在nM水平的IC₅₀值。

表1實施例所得產物化合物對黃嘌呤氧化酶的抑制活性

“-”表示抑制劑在100nM/L濃度下，抑制率沒有達到50％。

由表1結果可知，1)部分化合物顯示了明顯的抑制黃嘌呤氧化還原酶活性能力，如化合物I₂、I₇、I₈、I₉和I₁₀，這些化合物針對黃嘌呤氧化還原酶表現出在nM水平的IC₅₀值；2)抑制XOR酶活性的結果表現出非常明顯的構效關系：吡唑環C-3取代修飾對化合物酶抑活性的影響至關重要，如化合物I₁、I₃、I₄和I₅均為甲基取代，對酶的抑制活性有明顯的降低；苯環C-3'上為硝基取代的化合物I₃和I₅的抑酶活性，較苯環C-3'上為氰基取代的化合物I₅明顯降低。苯環上C-4'取代修飾對化合物酶抑活性的影響也比較重要，以哌啶基取代的化合物I₂活性最好。

(2)對黃嘌呤氧化酶的抑制活性體內評價

1)實驗方法：

18-22g的SPF級ICR小鼠適應性喂養一周后，隨機分組，分為正常對照組(Control組，生理鹽水)，模型對照組(Vehicle組，氧嗪酸鉀300mg·kg^-1+次黃嘌呤500mg·kg^-1)，陽性對照組(非布索坦(Febuxostat)組，氧嗪酸鉀300mg·kg^-1+次黃嘌呤500mg·kg^-1+非布索坦5mg·kg^-1)，待測化合物(實施例所得產物)給藥組(氧嗪酸鉀300mg·kg^-1+次黃嘌呤500mg·kg^-1+待測化合物5mg·kg^-1)，每組8只。

實驗前稱量小鼠體重，給予模型對照組及各給藥組皮下注射氧嗪酸鉀300mg·kg^-1+腹腔注射次黃嘌呤500mg·kg^-1，正常對照組給予等量生理鹽水，1h后分別測定血尿酸水平(記為1h血尿酸)，并立即對各藥物組分別灌胃給予待測藥物，正常對照組和模型對照組灌胃給予等量溶媒(0.5％CMC-Na溶液)，給藥后1h，2h,3h,4h分別測定尿酸值(分別記為2h，3h，4h，5h血尿酸)。所得結果以graphpad 5.0作圖，以t-test統計分析，結果如圖2所示。

2)實驗結果

由圖2可知：對比模型對照組，I₂和I₈都能有效的降低小鼠血尿酸水平(P<0.05)。尤其是I₈，其降尿酸的能力和非布索坦相當。

如上述實驗所揭示的，本發明式(I)化合物對黃嘌呤氧化酶具有優異的抑制作用。因此，本發明的化合物可用作用于治療和預防與人黃嘌呤氧化酶相關的疾病，諸如高尿酸血癥、心力衰竭、心血管疾病、高血壓、腎疾病、炎癥、關節病等的藥物。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。