CN101260073A - 拟肽类hiv-1蛋白酶新抑制剂、制备方法及用途 - Google Patents

Abstract

一种拟肽类HIV－1蛋白酶新抑制剂、制备方法及用途，式(I)化合物：其中：R₁代表邻苯二甲酰亚胺基、2－甲氧基苯氧基、4－甲氧基苯氧基、2，6－二甲基苯氧基、2－硝基苯氧基、4－硝基苯氧基、吲哚－3－亚甲基、邻磺酰苯酰亚胺基、2－苯并恶唑酮基；R2代表氢、直链或支链(C₁－C₄)烷基、－CH₂OH、＝CH₂；R₃代表2－萘基、2(3H)－苯并恶唑酮－6－基。

Description

拟肽类HIV-1蛋白酶新抑制剂、制备方法及用途

本发明涉及拟肽类HIV-1蛋白酶新抑制剂，制备方法及其用途。该类抑制剂主要作用于HIV-1蛋白酶，能够抑制HIV-1蛋白酶的活性，HIV在被感染的细胞中就会产生不具感染性的病毒颗粒，导致无感染病毒颗粒的堆积，从而达到抗病毒的效果。抑制HIV-1成熟体外实验结果表明，在不显示毒性的剂量下，该类化合物显示了良好的抗病毒活性。

艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome，AIDS)的致病因子是人免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiency virus，HIV)。迄今为止，已经鉴别出HIV-1和HIV-2两种类型。HIV-2主要流行于非洲地区，而HIV-1这是普遍流行。

在HIV-1的生命周期中，蛋白酶发挥着关键性的作用。HIV在复制过程中编码两种多聚蛋白p55和p160，这两种蛋白前体在HIV-1 pol基因编码的蛋白酶作用下分别裂解成具有结构蛋白活性和病毒特异性的酶。抑制了HIV蛋白酶的活性，其子代病毒虽然可以产生，但却是不成熟和不具有传染性的，能阻止病毒对细胞的进一步感染。因此，HIV蛋白酶的特异性裂解活性对该病毒复制周期正常运转和病毒毒粒成熟至关重要。抑制了HIV-1蛋白酶的水解活性，就会产生无感染活性的病毒颗粒，达到抗病毒的效果。

在治疗HIV的策略中，高效抗逆转录病毒疗法是目前艾滋病的最有效的一种。在这种高效组合疗法中，需要一种或两种蛋白酶抑制剂与逆转录酶抑制剂联合用药。而到目前为止，美国FDA批准的HIV蛋白酶抑制剂仅9种，且由于病毒本身变异和遗传异质性产生了耐药性。因此，新型蛋白酶抑制剂的研究一直为近几年来的热点课题。研究开发出新型的具有抗耐药性的蛋白酶抑制剂会为高效抗逆转录病毒疗法增加联合用药的方案，达到更有效医治艾滋病患者的目的。目前，我国国内还没有拥有自主知识产权的蛋白酶抑制剂成为上市药物，因此研究开发拥有自主知识产权的新型蛋白酶抑制剂是医治国内艾滋病患者的强烈需要。

除了本发明化合物是新颖的以外，它们还被证明是有效地抗HIV-1作用的物质。因此它们可用于艾滋病治疗。

本发明更确切地涉及(I)化合物。

其中：

R₁所代表的基团选自：

邻苯二甲酰亚胺基、2-甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2，6-二甲基苯氧基、2-硝基苯氧基、4-硝基苯氧基、吲哚-3-亚甲基、邻磺酰苯酰亚胺基、2-苯并恶唑酮基；

R₂所代表的基团选自：

氢、直链或支链(C₁-C₄)烷基、-CH₂OH、＝CH₂；

R₃所代表的基团选自：

2-萘基、2(3H)苯并恶唑酮-6-基；

所有化合物及其在药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐，

毫无疑问：

在药学上可接受的酸中，可以不加任何限制地提到盐酸、氰溴酸、硫酸、膦酸、乙酸、三氟乙酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、酒石酸、马来酸、柠檬酸、抗坏血酸、草酸、甲磺酸、樟脑酸。

按照一种有利的变例，优选的取代基R₁是邻苯二甲酰亚胺基、2，6-二甲基苯氧基，优选的取代基R₂是甲基、乙基、异丙基、异丁基。

按照本发明，优选的化合物是：

(S)-2-(1，3，-二氧代异吲哚啉-2-)-N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基奈基-2-磺酰氨基)-1苯丁基-2-)-3-甲基丁酰胺

N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基奈基-2-磺酰氨基)-1苯丁基-2-)-2-(3H-吲哚基-3-)乙酰胺

2-(2，6-二甲基苯氧基)-N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基奈基-2-磺酰氨基)-1-苯丁基-2-)乙酰胺

优选化合物以及它们与药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐构成本发明的完整内容的一部分。

本发明还涉及式(I)化合物的制备方法，其特征在于使用(II)化合物作为原料：

按照有机合成中的常规的环氧碱性开环反应条件，使该式(II)化合物与异丁胺反应：得到式(III)化合物：

按照有机合成中常规磺酰化条件，与(IV)化合物反应：

其中，R₃是如式(I)定义的。

得到式(V)化合物。

其中R₃是如上定义的。

按照有机合成中常规脱除苄氧羰基的条件，反应得到式(VI)

其中R₃是如上定义的。

按照有机合成中常规的合成肽键的反应条件，使该式(VI)与式(VII)化合物反应：

其中R₁和R₂是如上定义的。

得到式(I)的化合物。

其中R₁，R₂和R₃是如上定义的。

式(II)、(VII)化合物是是按照有机合成的已知方法得到的化合物。

本发明还涉及药物组合物，包含至少一种式(I)化合物或与药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐作为活性成分，单独或结合一种或几种药学上可接受的、惰性的、无毒的赋形剂或载体。

在按照本发明的药物组合中，可以特别提到适用于口服、胃肠外(静脉内、肌肉或皮下)，经皮或透皮、经鼻、直肠、经舌、经眼或呼吸给药的那些，尤其是片剂或糖衣丸、舌下片、扁囊剂、胶囊剂、锭剂、栓剂、霜剂、软膏剂、皮肤凝胶、可注射成可饮用制剂、气雾剂、滴眼剂或滴鼻剂等。

本发明化合物具有抗HIV-1活性。含有一至少一种式(I)化合物的药物组合因此可以用于HIV-1的治疗。

作为药物，有用剂量因患者年龄与体重、给药途径、疾病性质与严重性和所接受的任何其它治疗而异。

下列实施例阐述而绝非限制本发明：

所用原料和/或试剂是已知的产品，或者是按照已知操作制备的产品。

实施例和合成步骤中所述化合物的结构是按照常规的光谱技术(NMR、FAB-质谱……)测定的。

实施例1  (S)-2-(1，3，-二氧代异吲哚啉-2-)-N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基奈基-2-磺酰氨基)-1苯丁基-2-)-3-甲基丁酰胺

步骤A：

(2S，3R)-3-羟基-(4-异丁胺基)-1-苯丁基-2-氨基碳酸苄酯

在圆底烧瓶中加入(S)-1-((S)-氧代-2-)-2-苯乙基氨基碳酸苄酯1g(3.36mmol)，室温下加入异丙醇30ml和异丁胺1.7ml，搅拌反应体系，加热到68℃下反应3小时，TLC检测(石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1，v/v)，反应完毕。用旋转蒸发仪减压浓缩至干，柱层析分离，用二氯甲烷冲洗剂洗脱，得白色固体1.18g，产率为95％。

步骤B：

(2S，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基萘基-2磺酰胺基)-1-苯丁基-2-碳酸苄酯

在圆底烧瓶中加入(2S，3R)-3-羟基-(4-异丁胺基)-1-苯丁基-2-氨基碳酸苄酯1g(2.70mmol)，再加入二氯甲烷30ml溶解，加入饱和碳酸氢钠溶液5ml，分批加入2-萘磺酰氯0.92g(4.06mmol)，室温搅拌16小时，TLC(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1，v/v)检测，显示反应完毕，分液，静置，用二氯甲烷萃取两次，合并有机层，干燥，减压浓缩至干，柱层析分离，用石油醚∶乙酸乙酯(3∶1，v/v)洗脱，得白色固体1.3g，产率为86％。

步骤C：

N-((2R，3R)-3-氨基-2-羟基-4-苯丁基)-N-异丁基萘基-2-磺酰胺

将(2S，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基萘基-2磺酰胺基)-1-苯丁基-2-碳酸苄酯1g(1.78mmol)溶解在盛有20ml甲醇的100ml圆底烧瓶中，室温下加入200mg的Pd/C和甲酸铵0.4g(7.0mmol)，回流，搅拌反应10分钟，TLC(二氯甲烷∶甲醇＝20∶1)检测，显示反应完毕，减压浓缩至干，残留物用乙酸乙酯/饱和碳酸钠溶液溶解，分液静置，收集有机层，干燥，浓缩至干，柱层析分离，得白色固体0.61g，产率为80％。

步骤D：

(S)-2-(1，3-二氧异吲哚啉-2-)-3-甲基丁酸

在100ml圆底烧瓶中加入20ml冰乙酸，向其中加入邻苯二甲酸酐3.05g(20mmol)及(S)-2-氨基-3-甲基丁酸2.34g(20mmol)，搅拌下回流反应体系3小时，停止加热，冷却至室温，减压浓缩至干，柱层析分离，用石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1洗脱，得白色晶体3.3g，产率为67％。

步骤E：

(S)-2-(1，3，-二氧代异吲哚啉-2-)-N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基萘基-2-磺酰氨基)-1苯丁基-2-)-3-甲基丁酰胺

在盛有6ml无水四氢呋喃及3ml乙腈的25ml圆底烧瓶中加入(S)-2-(1，3-二氧异吲哚啉-2-)-3-甲基丁酸58mg(0.24mmol)，EDC.HCl(54mg，0.28mmol)，搅拌下加入向体系中缓慢加N-((2R，3R)-3-氨基-2-羟基-4-苯丁基)-N-异丁基萘基-2-磺酰胺(0.10g，0.24mmol)及0.07ml N-甲基吗啡啉，室温反应12个小时，TLC检测，显示反应基本结束，停止反应。抽滤，滤液减压浓缩至干，残留物用乙酸乙酯/水溶解，用1N HCl洗涤两次，然后依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤两次，有机层用无水硫酸钠干燥，减压浓缩至干，柱层析分离，用石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1洗脱，得白色固体0.11g，产率为70％。

ESI MS m/z：656.31[M+H]⁺

¹H NMR(CDCl₃)δ：0.71-0.98(12H，m)，1.80(1H，m)，2.50(1H，m)，2.28-3.31(6H，m)，3.88(1H，m)，4.06-4.30(3H，m)，6.86-7.21(6H，m)，7.59-8.00(10H，m)，8.35(1H，d).

实施例2  N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基萘基-2-磺酰氨基)-1苯丁基-2-)-2-(3H-吲哚基-3-)乙酰胺

操作同实施例1，在步骤E中使用吲哚3-乙酸为反应物。产率69％。

ESI MS m/z：584.26[M+H]⁺

¹H NMR(CDCl₃)δ：0.82(6H，dd，J₁＝5.1HZ，J₂＝9.9HZ)，1.76(1H，m)，2.83-3.20(6H，m)，3.61(2H，s)，3.72-4.11(3H，m)，4.33(1H，d，J＝4.5HZ)，5.79(1H，d，J＝1 1.7HZ)，6.90-7.22(3H，m)，7.27-7.41(2H，m)，7.62-7.72(3H，m)，7.91-8.11(3H，m)，8.34(1H，d)

实施例3  2-(2，6-二甲基苯氧基)-N-((2R，3R)-3-羟基-4-(N-异丁基萘基-2-磺酰氨基)-1-苯丁基-2-)乙酰胺

操作同实施例1，在步骤E中使用2，6-二甲基苯氧乙酸作为反应物。产率75％。

ESI MS m/z：589.27210[M+H]⁺

¹H NMR(CDCl₃)δ：0.87(6H，dd，J₁＝6.9HZ，J₂＝15.3HZ)，1.93(1H，m)，2.10(6H，s)，2.93-3.26(6H，m)，4.01-4.28(5H，m)，6.90-7.20(4H，m)，7.24(1H，m)，7.28-7.30(4H，m)，7.60-8.00(6H，m)，8.39(1H，s)

本发明化合物的药理研究。

实施例5抗癌筛选试验，分别用KB、Hela、HL-60、BGC及BEL-7402肿瘤细胞进行试验，用MTT法或SRB法。

MTT法：分别将生长状态良好的、处于对数生长期的HL-60、Bel-7402、KB及Hela细胞以1×10⁴个/mL浓度接种于96孔板，37℃5％CO₂培养箱中培养24小时。弃旧液，换新培养液，加入灭菌处理的化合物，继续培养48小时后，弃去培养液，每孔加20mL含5mg/mLMTT的RPMI 1640(含10％小牛血清)培养液，继续培养4小时。离心，2500rpm，20min，吸出上清，室温晾干。加入一定量的二甲基亚砜溶解紫色残留物，于570nm处酶标仪上测定吸收值。

SRB法：同MTT法一样。

分别将生长状态良好的、处于对数生长期的HL-60、Bel-7402、KB及Hela细胞以1×10⁴个/mL浓度接种于96孔板，37℃5％CO₂培养箱中培养24小时。弃旧液，换新培养液，加入灭菌处理的化合物，继续培养48小时后，取上清，每个小孔中加入100μl 10％TCA(三氯醋酸)，静置5分钟后，于4℃放置1小时固定。然后倒掉固定液，每个小孔用水洗5遍。室温干燥后，每孔加入0.4％SRB 100μl，室温放置10分钟后，用1％HOAc(醋酸)洗5遍，空气干燥，加入10mM Tris 200μl/每孔，振荡溶解，于540nm单波长处测定OD值

实施例6：抑制HIV-1复制体外试验。

采用MT₄细胞与HIV IIIB株进行试验，使用的病毒量分为100TCID₅₀和1000TCID₅₀(tissue cultured infection dose)。MT₄细胞和HIV IIIB株与不同剂量下的药物培养5天后，在显微镜下观察CPE(细胞病变——空泡、肿胀、融合等)。设立五组实验：

对照：    药物+MT₄细胞

空白对照：MT₄细胞+HIV IIIB

阴性对照：水+MT₄细胞+HIV IIIB

阳性对照：AZT+MT₄细胞+HIV IIIB

实验组：  药物+MT₄细胞+HIV IIIB。

Claims (7)

1、式(I)化合物：

其中：

R₁所代表的基团选自：

邻苯二甲酰亚胺基、2-甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2，6-二甲基苯氧基、2-硝基苯氧基、4-硝基苯氧基、吲哚-3-亚甲基、邻磺酰苯酰亚胺基、2-苯并恶唑酮基；

R₂所代表的基团选自：

氢、直链或支链(C₁-C₄)烷基、-CH₂OH、＝CH₂；

R₃所代表的基团选自：

2-萘基、2(3H)苯并恶唑酮-6-基

2、根据权利要求1的式(I)化合物，其特征在于R₁代表2，6-二甲基苯氧基或邻磺酰苯酰亚胺基或吲哚3-乙酸。

它们或其与药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐。

3、根据权利要求1的式(I)化合物，其特征在于R₂代表氢或异丙基或异丁基。它或其与药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐。

4、根据权利要求1的式(I)化合物，其特征在于R₃代表2-萘基、2(3H)苯并恶唑酮-6-基。

它或其与药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐。

5、根据权利要求1的式(I)化合物的制备法，其特征在于使用(II)化合物作为原料：

按照有机合成中的常规的环氧碱性开环反应条件，使该式(II)化合物与异丁胺反应：

得到式(III)化合物：

按照有机合成中常规磺酰化条件，与(IV)化合物反应：

其中，R₃是如式(I)定义的。

得到式(V)化合物。

其中R₃是如上定义的。

按照有机合成中常规脱除苄氧羰基的条件，反应得到式(VI)

其中R₃是如上定义的。

按照有机合成中常规的肽键生成的反应条件，使该式(VI)与式(VII)化合物反应：

其中R₁和R₂是如上定义的。

得到式(I)的化合物。

其中R₁，R₂和R₃是如上定义的。

6、至少一种根据权利要求1至4任意一项的式(I)化合物作为活性成分，单独或结合一种或几种药学上可接受的、惰性的、无毒的赋形剂或载体所构成的药物组合物。

7、根据权利要求5的药物组合物在制备抗艾滋病药物中的用途。