CN102846617A - 3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备方法和用途 - Google Patents

3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于医药化工领域，涉及3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备方法和用途。具体地，涉及3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物在制备抗病毒药物中的用途。化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨在体内可转化为T1105的形式而发挥抗病毒的作用，同时可明显提高化合物T1105的口服生物利用度，并延长化合物T1105在体内的作用时间。

Description

3-(丁基氧基)-2-吡嗪甲酰氨的制备方法和用途
技术领域
本发明属于医药化工领域，涉及3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备方法和用途。
背景技术
3－氧代－3，4－二氢－2－吡嗪甲酰氨（T1105）以及T1105的核苷衍生物（T1106）（结构式如下）是一类病毒的RNA聚合酶的抑制剂，具有较好抗病毒作用。据报道T1105在体内和体外模型中表现出非常好的对抗口蹄疫病毒的作用（PCT专利：WO20071139081）；T1106对仓鼠的黄热病有治疗作用，故具有抗黄热病病毒（Yellow Fever Virus）的作用（Antimicrobial Agents and Chemotherapy,2009,p.202–209）；另外，有报道证实T1106对HCV病毒（Hepatitis C Virus）感染有治疗作用。
Figure BDA00001776228000011
T1105和T1106具有类似的结构和作用机制，在体内都可以转化为T1105的核苷三磷酸（T1105RTP）的形式，通过模拟鸟苷三磷酸（GTP）竞争性的抑制病毒RNA聚合酶而发挥抗病毒作用（ANTIMICROBIALAGENTS AND CHEMOTHERAPY,2005,Vol.49,No.3，p.981–986）。
尽管T1105和T1106在体外模型中有很好的抗病毒作用，但是这两个化合物都存在一些不良的药代动力学性质，不利于它们药效的发挥。例如T1105的口服吸收很差，体内消除也很快。其在体外表现出很好的抗口蹄疫病毒的活性，IC50为1.6ug/mL，但是猪口服给药，每天两次，要达到200mg/Kg的剂量才能达到理想的抗口蹄疫的效果。
3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨是一个已知化合物，其结构式如下面的式Ⅰ所示：
Figure BDA00001776228000021
式Ⅰ
目前已经有相关文献的文献报道了3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的合成及其抗结核病活性（Antituberculotics.XII.Functional derivatives of ring-substituted pyrazinecarboxylicacids.Acta Facultatis Pharmaceuticae Universitatis Comenianae(1975),27(5),73-87；Antituberculotics.X.Functionalderivatives of 3-substituted 2-pyrazinecarboxylic acids.Cesko-Slovenska Farmacie(1969),18(8),385-7；以及Antituberculotic agents from the group of substitutedpyrazinecarboxylic acid derivatives.Sci.Pharm.,Proc.,25th(1966)），但均没有涉及其抗病毒活性。
发明内容
本发明人经过深入的研究和创造性的劳动，惊奇地发现，化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨在体内能够转化成T1105，具有良好的抗病毒效果，具有作为抗病毒药物的潜力。本发明人还发现了该化合物的新的制备方法。由此提供了下述发明：
本发明的一个方面涉及3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物在制备抗病毒药物（或辅助抗病毒药物）中的用途。
实施例4的实验证明了3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨在体内能够转化成T1105，由于T1105的的抗病毒和防治口蹄疫的作用是现有技术中已知的，因此本领域技术人员能够预料到化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨（例如在体内）也具有抗病毒和防治口蹄疫的活性。
此外，本领域技术人员知晓，溶剂化物对化合物的结构没有改变，只改变化合物的物理性质，因此也应有相同生物学活性。
本发明的另一方面涉及一种药物组合物，其包含3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨和/或其可药用盐和/或其水合物和/或其溶剂化物；可选地，其还包含药学上可接受的载体或辅料；具体地，所述药物组合物为固体制剂、注射剂、外用制剂、喷剂、液体制剂、或复方制剂。
根据本发明任一项所述的药物组合物，其还包含如下的化合物T1105和/或T1106和/或其可药用盐，
Figure BDA00001776228000031
化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨在体内可转化为T1105的形式而发挥抗病毒的作用，同时可明显提高化合物T1105的口服生物利用度，并延长化合物T1105在体内的作用时间。可见化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨与T1105和/或T1106和/或其可药用盐的组合搭配具有良好的药效效果。
本发明的在一方面本发明的药物组合物在制备抗病毒药物中的用途。具体地，所述药物组合物还包含药学上可接受的载体或辅料。具体地，所述药物组合物为固体制剂、注射剂、外用制剂、喷剂、液体制剂、或复方制剂。具体地，所述抗病毒药物为体内使用的抗病毒药物。
根据本发明任一项所述的用途，其中，所述病毒为RNA病毒；具体地，为HCV病毒或黄热病病毒。
本发明的再一方面涉及3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物在制备治疗和/或预防和/或辅助治疗哺乳动物口蹄疫的药物中的用途；具体地，所述哺乳动物为偶蹄动物；具体地，所述偶蹄动物为猪、牛、或羊。
本发明的再一方面涉及本发明的药物组合物在制备治疗和/或预防和/或辅助治疗哺乳动物口蹄疫的药物中的用途；具体地，所述哺乳动物为偶蹄动物；具体地，所述偶蹄动物为猪、牛、或羊。
通常所述药物组合物含有0.1－90重量％的式Ⅰ化合物和/或其可药用盐和/或其水合物和/或其溶剂化物。药物组合物可根据本领域已知的方法制备。用于此目的时，如果需要，可将式Ⅰ化合物或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物与一种或多种固体或液体药物赋形剂和/或辅剂结合，制成可作为哺乳动物用的适当的施用形式或剂量形式。
所述式Ⅰ化合物或含有它的药物组合物可以单位剂量形式给药，给药途径可为肠道或非肠道，如口服、肌肉、皮下、鼻腔、口腔粘膜、皮肤、腹膜或直肠等。给药剂型例如片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、脂质体、透皮剂、口含片、栓剂、冻干粉针剂等。可以是普通制剂、缓释制剂、控释制剂及各种微粒给药系统。为了将单位给药剂型制成片剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如稀释剂与吸收剂，如淀粉、糊精、硫酸钙、乳糖、甘露醇、蔗糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、碳酸钙、白陶土、微晶纤维素、硅酸铝等；湿润剂与粘合剂，如水、甘油、聚乙二醇、乙醇、丙醇、淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、阿拉伯胶浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、紫胶、甲基纤维素、磷酸钾、聚乙烯吡咯烷酮等；崩解剂，例如干燥淀粉、海藻酸盐、琼脂粉、褐藻淀粉、碳酸氢钠与枸橼酸、碳酸钙、聚氧乙烯、山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等；崩解抑制剂，例如蔗糖、三硬脂酸甘油酯、可可脂、氢化油等；吸收促进剂，例如季铵盐、十二烷基硫酸钠等；润滑剂，例如滑石粉、二氧化硅、玉米淀粉、硬脂酸盐、硼酸、液体石蜡、聚乙二醇等。还可以将片剂进一步制成包衣片，例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片，或双层片和多层片。为了将给药单元制成丸剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如稀释剂与吸收剂，如葡萄糖、乳糖、淀粉、可可脂、氢化植物油、聚乙烯吡咯烷酮、Gelucire、高岭土、滑石粉等；粘合剂如阿拉伯胶、黄蓍胶、明胶、乙醇、蜂蜜、液糖、米糊或面糊等；崩解剂，如琼脂粉、干燥淀粉、海藻酸盐、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等。为了将给药单元制成栓剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如聚乙二醇、卵磷脂、可可脂、高级醇、高级醇的酯、明胶、半合成甘油酯等。为了将给药单元制成胶囊，将有效成分式Ⅰ化合物或其立体异构体与上述的各种载体混合，并将由此得到的混合物置于硬的明明胶囊或软胶囊中。也可将有效成分式Ⅰ化合物或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物制成微囊剂，混悬于水性介质中形成混悬剂，亦可装入硬胶囊中或制成注射剂应用。为了将给药单元制成注射用制剂，如溶液剂、乳剂、冻干粉针剂和混悬剂，可以使用本领域常用的所有稀释剂，例如，水、乙醇、聚乙二醇、1,3-丙二醇、乙氧基化的异硬脂醇、多氧化的异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯等。另外，为了制备等渗注射液，可以向注射用制剂中添加适量的氯化钠、葡萄糖或甘油，此外，还可以添加常规的助溶剂、缓冲剂、pH调节剂等。
此外，如需要，也可以向药物制剂中添加着色剂、防腐剂、香料、矫味剂、甜味剂或其它材料。
本发明的再一方面涉及3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备方法，其包括如下的方法1或方法2所述的步骤：
方法1：
在无水非质子有机溶剂中，在有机碱和/或无机碱的存在下，使3－卤代－2－吡嗪甲酰氨与正丁醇反应，即得，
Figure BDA00001776228000061
其中，X为卤素；
方法2：
在无水非质子有机溶剂中，在有机碱或无机碱的存在下，使3－卤代－2－吡嗪甲腈与正丁醇反应，得到3－（丁基氧基）－2－吡嗪甲腈；然后在碱性条件下，用双氧水氧化3－（丁基氧基）－2－吡嗪甲腈，即得，
Figure BDA00001776228000062
根据本发明的上述制备方法，其中所述方法1满足如下的（1）－（4）中的任一项或多项：
（1）所述无水非质子有机溶剂选自甲苯、DMF、乙腈、DME、THF、以及苯中的一种或多种；
（2）所述有机碱选自三乙胺、DBU、以及二异丙基乙胺中的一种或多种；
（3）所述无机碱为碳酸钾和/或碳酸铯；
（4）所述卤素为氟、氯、溴、或碘。
根据本发明的上述制备方法，其中所述方法2满足如下的（1）－（4）中的任一项或多项：
（1）所述无水非质子有机溶剂选自甲苯、DMF、乙腈、DME、THF、以及苯中的一种或多种；
（2）所述有机碱选自三乙胺、DBU、以及二异丙基乙胺中的一种或多种；
（3）所述无机碱为Na和/或NaH；
（4）所述碱性条件为NaOH和/或碳酸钾存在。
本发明的再一方面涉及一种在体内或体外抗病毒的方法，包括给予受试者有效量的3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物，或者有效量的本发明的药物组合物的步骤。具体地，所述受试者为哺乳动物，例如偶蹄动物（例如猪、牛、或羊）。
本发明的再一方面涉及一种治疗（或辅助治疗）和/或预防哺乳动物口蹄疫的方法，包括给予哺乳动物有效量的3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物，或者有效量的本发明的药物组合物的步骤。具体地，所述哺乳动物为偶蹄动物。具体地，所述偶蹄动物为猪、牛、或羊。3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物，或者有效量的包含3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物的药物组合物可以单独使用，也可以与动物饲料或饮用水混合使用。
式Ⅰ化合物或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物的给药剂量取决于许多因素，例如所要预防或治疗疾病的性质和严重程度，患者或动物的性别、年龄、体重及个体反应，所用的具体化合物，给药途径及给药次数等。上述剂量可以单一剂量形式或分成几个，例如二、三或四个剂量形式给药。
可改变药物组合物中活性成分的实际剂量水平，以便所得的活性化合物量能有效针对具体患者、组合物和给药方式得到所需的治疗反应。剂量水平须根据式Ⅰ化合物的活性、给药途径、所治疗病况的严重程度以及待治疗患者的病况和既往病史来选定。但是，本领域的做法是，化合物的剂量从低于为得到所需治疗效果而要求的水平开始，逐渐增加剂量，直到得到所需的效果。
在本发明中，术语“有效量”是指可在受试者中实现治疗、预防、减轻和/或缓解本发明所述疾病或病症的剂量。
术语“受试者”可以指患者或者其它接受本发明组合物以治疗、预防、减轻和/或缓解本发明所述疾病和/或病症的动物，特别是哺乳动物，例如人、狗、猴、牛、马等。
术语“疾病和/或病症”是指所述受试者的一种身体状态，该身体状态与本发明所述疾病和/或病症有关。
发明的有益效果
化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨在体内可转化为T1105的形式而发挥抗病毒的作用，同时可明显提高化合物T1105的口服生物利用度，并延长化合物T1105在体内的作用时间。
附图说明
图1：化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨小鼠口服给药后的T1105的药－时曲线（T1105口服给药后血中未检测出T1105）。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：化合物3－(正丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备（方 法1）
Figure BDA00001776228000091
在干燥的，带有温度计、冷凝管和干燥管的三口瓶中，加入无水正丁醇30mL，加入钠146mg（6.34mmol），室温搅拌或稍加热至钠粒完全消失，加入纯化好的3－氯－2－吡嗪甲酰氨500mg（3.17mmol）,升温至80℃反应20min，冷却至室温后，加入冰乙酸1mL，减压浓缩至干，硅胶拌样后Flash层析柱分离（二氯甲烷/甲醇洗脱）得到目标化合物，1HNMR(CDCl3)δ0.99(3H,m),1.50(2H,m),1.86(2H,m),4.52(2H,m),6.00(1H,brs),7.62(1H,brs),8.28(2H,s)；EIMS(m/e,100),195(M+,25),178(33),140(53),123(80),96(56),68(100)。
实施例2：化合物3－(正丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备（方 法2）
步骤1：3－(正丁基氧基)－2－吡嗪甲腈的制备
Figure BDA00001776228000101
在干燥的，带有温度计、冷凝管和干燥管的三口瓶中，加入无水DMF 10mL，加3－氯－吡嗪－2－甲腈（978mg，7.00mmol），搅拌溶解，加入无水正丁醇（1037mg，14mmol）和无水三乙胺（1.5ml,约11.85mmol），升温至80－120℃反应2小时，冷却至室温后，用水稀释，乙酸乙酯萃取，水洗，氯化钠溶液洗，减压浓缩至干，得到粗品不经分离，干燥后直接用于下一步反应。
步骤2：3－(正丙基氧基)－2－吡嗪甲酰氨(化合物1)的制备
在带有温度计的三口瓶中，加入3－(正丁基氧基)－2－吡嗪甲腈（1060mg,约6mmol）用60mL95％的乙醇溶解，冰水浴降至5℃，加入30％的H2O2(2000mg,18mmol)和6N的NaOH(0.36mL)水溶液，冰水浴下搅拌反应2小时，用1N HCl调pH值至中性，在外温45－50℃的条件下，减压浓缩至干，硅胶拌样后Flash柱层析（二氯甲烷/甲醇洗脱），得到化合物为白色固体，1HNMR和EIMS证实与实施例1合成的化合物相同。
实施例3：化合物3－(正丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备（方 法3）
Figure BDA00001776228000111
在带有温度计的三口瓶中，加入实施例2制备的3－(正丁基氧基)－2－吡嗪甲腈粗品（1060mg,约6mmol）用100mL甲醇溶解，加入1000mg K2CO3，冰水浴降至5℃，加入30％的H2O2(1000mg,9mmol)，冰水浴下搅拌反应2小时，加入1500mg亚硫酸氢钠，在外温45－50°C的条件下，减压浓缩至干，硅胶拌样后Flash柱层析（二氯甲烷/甲醇洗脱），得到化合物为白色固体，1HNMR和EIMS证实与实施例1合成的化合物相同。
实施例4：体内代谢实验
3只KM小鼠(雄性，27±2g)，按0.0637mmol/10ml/kg的剂量（对于T1105相当于10mg/10ml/kg）分别口服灌胃给予化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨。于给药不同时间点眼眶采血20μL，加入20μL阳离子内标乙腈溶液，20μL阴离子内标乙腈溶液，40μL乙腈，振荡，18000g离心10min，取上清LC/MS/MS进样，分别测定化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨和T1105的浓度。图1是化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨在小鼠灌胃给药后体内T1105的药－时曲线（3只小鼠的平均值）。结果表明，化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨可明显提高体内T1105的药物浓度和利用率。并且，由于没有检测出化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨，只检测出了t1105,说明化合物3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨转化为T1105的速度快，转化率也较高。
另取3只小鼠参照上述步骤进行实验，除了给药化合物为T1105，结果发现，T1105在0.0637mmol/10ml/kg剂量下口服，在血浆中没有检测出T1105。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (10)

1.3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物在制备抗病毒药物中的用途。
2.一种药物组合物，其包含3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨和/或其可药用盐和/或其水合物和/或其溶剂化物；可选地，其还包含药学上可接受的载体或辅料；具体地，所述药物组合物为固体制剂、注射剂、外用制剂、喷剂、液体制剂、或复方制剂。
3.根据权利要求2所述的药物组合物，其还包含如下的化合物T1105和/或T1106和/或其可药用盐，
Figure FDA00001776227900011
4.权利要求2或3所述的药物组合物在制备抗病毒药物中的用途。
5.根据权利要求1或4所述的用途，其中，所述病毒为RNA病毒；具体地，为HCV病毒或黄热病病毒。
6.3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨或其可药用盐或其水合物或其溶剂化物在制备治疗和/或预防和/或辅助治疗哺乳动物口蹄疫的药物中的用途；具体地，所述哺乳动物为偶蹄动物；具体地，所述偶蹄动物为猪、牛、或羊。
7.权利要求2或3所述的药物组合物在制备治疗和/或预防和/或辅助治疗哺乳动物口蹄疫的药物中的用途；具体地，所述哺乳动物为偶蹄动物；具体地，所述偶蹄动物为猪、牛、或羊。
8.3－(丁基氧基)－2－吡嗪甲酰氨的制备方法，其包括如下的方法1或方法2所述的步骤：
方法1：
在无水非质子有机溶剂中，在有机碱和/或无机碱的存在下，使3－卤代－2－吡嗪甲酰氨与正丁醇反应，即得，
Figure FDA00001776227900021
其中，X为卤素；
方法2：
在无水非质子有机溶剂中，在有机碱或无机碱的存在下，使3－卤代－2－吡嗪甲腈与正丁醇反应，得到3－（丁基氧基）－2－吡嗪甲腈；然后在碱性条件下，用双氧水氧化3－（丁基氧基）－2－吡嗪甲腈，即得，
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述方法1满足如下的（1）－（4）中的任一项或多项：
（1）所述无水非质子有机溶剂选自甲苯、DMF、乙腈、DME、THF、以及苯中的一种或多种；
（2）所述有机碱选自三乙胺、DBU、以及二异丙基乙胺中的一种或多种；
（3）所述无机碱为碳酸钾和/或碳酸铯；
（4）所述卤素为氟、氯、溴、或碘。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述方法2满足如下的（1）－（4）中的任一项或多项：
（1）所述无水非质子有机溶剂选自甲苯、DMF、乙腈、DME、THF、以及苯中的一种或多种；
（2）所述有机碱选自三乙胺、DBU、以及二异丙基乙胺中的一种或多种；
（3）所述无机碱为Na和/或NaH；
（4）所述碱性条件为NaOH和/或碳酸钾存在。
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