CN102952069B - 一种化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物化学领域,公开了一种化合物。本发明所述化合物具有式I所示结构,本发明所述式I所示化合物以宿主自身保守细胞蛋白PCAFBRD为作用靶点,具有潜在解决HIV病毒高度变异所带来的抗药性问题,有较好的抑制HIV病毒的增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,能够应用于抑制HIV病毒增殖的药物的制备中,
Description
技术领域
本发明涉及生物化学领域,更具体的说是涉及一种化合物及其制备方法和应用。
背景技术
艾滋病,即获得性免疫缺陷综合症,是人体感染了人类免疫缺陷病毒(HIV)而导致的传染病。HIV是一种能攻击人体免疫系统的病毒。它把人体免疫系统中最重要的T4淋巴组织作为攻击目标,大量破坏T4淋巴组织,产生高致命性的内衰竭。这种病毒在地域内终生传染,破坏人的免疫平衡,使人体成为各种疾病的载体。
HIV本身并不会引发任何疾病,而是当免疫系统被HIV破坏后,人体由于抵抗能力过低,丧失复制免疫细胞的机会,并感染其它的疾病导致各种复合感染而死亡。
到目前为止,全世界范围内还没有能有效治疗艾滋病的药物和疗法,只能用药物适当控制HIV在人体内的增殖。针对HIV的生命周期,目前已经做了大量相关的研究,药物靶点主要是病毒和细胞的识别融合靶点、反转录酶及相关蛋白靶点、整合酶靶点、蛋白水解酶靶点等。但是,由于HIV的高度变异性,目前迫切需要各种不同作用途径,且有效控制艾滋病病毒在人体内增殖的药物,以此来延缓HIV的增殖速度,为患者争取更长的生存时间。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种化合物,使得该化合物能够抑制HIV病毒的增殖,同时具有潜在解决HIV病毒高度变异所带来的抗药性问题。
为实现上述目的,本发明提供一种化合物,该化合物属于吡啶氮氧化物衍生物,具有式I所示结构:
其中,R1、R2、R3、R4独立选自于-H、-(CH2)0-4-CH3、-(CH2)0-4-CH2Cl、-(CH2)0-4-CH2Br、-CF3、-(CH2)0-4-OH、-(CH2)0-4-O-(CH2)0-4-CH3、-(CH2)0-4-O-CH(O)-(CH2)0-4-CH3、-(CH2)0-4-CH-(CH3)2、-(CH2)0-4-Ar、-C(O)-(CH2)0-4-CH3、-C(O)-O-(CH2)0-4-CH3、-C(O)-NH2、-C(O)-OH、-C(O)-O(CH2)0-4-CH3、-C(O)-O(CH2)0-4-Ar、-C(O)-NH-(CH2)0-4-CH3、-C(O)-N-[(CH2)0-4-CH3]2、-OH、-SH、-O-(CH2)0-4-CH3、-O-C(O)-(CH2)0-4-CH3、-O-(CH2)0-4-CH-(CH3)2、-O-(CH2)0-4-Ar、-NH2、-NH-(CH2)0-4-CH3、-NH-(CH2)0-4-Ar、-NH-(CH2)0-4-NH2、-N(CH3)2、-NH-C(O)-(CH2)0-4-CH3、-NH-C(O)-(CH2)0-4-SAr、-NH-Ts、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-C=C-(CH2)0-4-CH3、-C=C-Ar、-alkynyl-(CH2)0-4-CH3、-alkynyl-Ar;
R5、R6独立选自于-H、-(CH2)1-4-CH3、-(CH2)1-4-Ar、-(CH2)1-4-NH2、-(CH2)1-4-OH、-(CH2)1-4COOH、-(CH2)1-4-OC(O)CH3、-(CH2)1-4-NHC(O)CH3、-(CH2)1-4COOCH3、-(CH2)1-4CONH2、-(CH2)1-4-NOC4H8。
作为优选,R1、R2、R3、R4独立选自于-H、-(CH2)0-4-CH3、-F、-Cl、-Br、-I、-CF3、-(CH2)0-4-OH;R5、R6独立选自于-H、-(CH2)1-4-NH2、-(CH2)1-4-NOC4H8。
进一步优选,R1、R2、R3、R4独立选自于-H、-CH3、-Br、-CF3、-CH2-OH;R5、R6独立选自于-H、-(CH2)3-NH2、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3-NOC4H8。
HIV病毒在体内的转录过程需要赖氨酸乙酰化的病毒反式激活因子(HIV-Tat)和人体反式转录共激活因子PCAF BRD以及和SWI/SNF染色质改造络合物PBAF相互作用来维系HIV的活性,这意味着在HIV病毒人体转录过程中,HIV-Tat(反式转录激活因子)起着非常关键的作用,而HIV-Tat的活性需要和一些细胞蛋白络合物共同作用才能实现,如上述的PCAF BRD等。因此,只要能抑制HIV-Tat和PCAF BRD之间结合的活性,就可以达到抑制HIV转录的目的,最终抑制HIV的增殖。
PCAF BRD是宿主细胞蛋白而非病毒蛋白,因此PCAF BRD蛋白结构域基因相对保守,变异性较低,PCAF BRD作为药物靶点能够解很好的决HIV病毒本身变异带来的抗药性问题。通过体外Elisa试验(Elisa实验步骤参考文献J.AM.CHEM.SOC.2005,127,2376-2377)证明本发明所述式I所示化合物具有较好的抑制PCAF BRD和Tat结合的活性,其中,试验结果显示部分抑制性较好的化合物IC50值在10uM左右。
本发明根据SFDA(抗HIV药物非临床药效学研究技术指导原则)采用国际通用试验方法对本发明所述式I所示化合物的抗HIV活性进行检测,获得其细胞毒性CC50以及抗HIV活性EC50,结果显示,式I所示化合物具有较好的抑制HIV病毒的增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低。
因此,本发明还提供了式I所示化合物在制备抑制HIV病毒增殖的药物中的应用。其中,所述抑制HIV病毒增殖的药物包括有效量的式I所示化合物或其在药学上可接受用盐,以及药学上可接受载体。按照药学常识,式I所示化合物具有抑制HIV病毒的增殖的活性,那么其在药学上可接受用盐也相应具有这方面的活性。另外,所述药学上可接受载体可根据具体制备的剂型来进行确定,属本领域人员公知,不做具体限定。
此外,本发明还提供了式I所示化合物的制备方法,包括:
步骤1、式II所示化合物和间氯过氧苯甲酸在二氯甲烷中反应,生成式III所示化合物;
步骤2、式III所示化合物、式IV所示化合物以及碳酸氢钠在异丙醇中反应,生成式I所示化合物;
其中,X独立选自-Cl、-Br;
R1、R2、R3、R4独立选自于-H、-(CH2)0-4-CH3、-(CH2)0-4-CH2Cl、-(CH2)0-4-CH2Br、-CF3、-(CH2)0-4-OH、-(CH2)0-4-O-(CH2)0-4-CH3、-(CH2)0-4-O-CH(O)-(CH2)0-4-CH3、-(CH2)0-4-CH-(CH3)2、-(CH2)0-4-Ar、-C(O)-(CH2)0-4-CH3、-C(O)-O-(CH2)0-4-CH3、-C(O)-NH2、-C(O)-OH、-C(O)-O(CH2)0-4-CH3、-C(O)-O(CH2)0-4-Ar、-C(O)-NH-(CH2)0-4-CH3、-C(O)-N-[(CH2)0-4-CH3]2、-OH、-SH、-O-(CH2)0-4-CH3、-O-C(O)-(CH2)0-4-CH3、-O-(CH2)0-4-CH-(CH3)2、-O-(CH2)0-4-Ar、-NH2、-NH-(CH2)0-4-CH3、-NH-(CH2)0-4-Ar、-NH-(CH2)0-4-NH2、-N(CH3)2、-NH-C(O)-(CH2)0-4-CH3、-NH-C(O)-(CH2)0-4-SAr、-NH-Ts、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-C=C-(CH2)0-4-CH3、-C=C-Ar、-alkynyl-(CH2)0-4-CH3、-alkynyl-Ar;
R5、R6独立选自于-H、-(CH2)1-4-CH3、-(CH2)1-4-Ar、-(CH2)1-4-NH2、-(CH2)1-4-OH、-(CH2)1-4COOH、-(CH2)1-4-OC(O)CH3、-(CH2)1-4-NHC(O)CH3、-(CH2)1-4COOCH3、-(CH2)1-4CONH2、-(CH2)1-4-NOC4H8。
作为优选,R1、R2、R3、R4独立选自于-H、-(CH2)0-4-CH3、-F、-Cl、-Br、-I、-CF3、-(CH2)0-4-OH;R5、R6独立选自于-H、-(CH2)1-4-NH2、-(CH2)1-4-NOC4H8。
进一步优选,R1、R2、R3、R4独立选自于-H、-CH3、-Br、-CF3、-CH2-OH;R5、R6独立选自于-H、-(CH2)3-NH2、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3-NOC4H8。
反应式如下:
其中,步骤1所述反应为搅拌10-24h,步骤2所述反应为回流5-12h,式II所示化合物为吡啶衍生物,式IV所示化合物为伯胺或仲胺,两者均可通过市售获得;
作为优选,所述式II所示化合物和间氯过氧苯甲酸的物质的量比为1∶2,所述式III所示化合物、式IV所示化合物以及碳酸氢钠的物质的量比为1∶5∶2。
由以上技术方案可知,本发明所述式I所示化合物以宿主自身保守细胞蛋白PCAF BRD为作用靶点,有效地解决了HIV病毒高度变异性问题,具有较好的抑制HIV病毒的增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,能够应用于抑制HIV病毒增殖的药物的制备中。
附图说明
图1所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-CH3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2;
图2所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-Br,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2;
图3所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-CH3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)4-NH2;
图4所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-CH3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NOC4H8;
图5所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-CF3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2;
图6所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-H,R3为-CH3,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2;
图7所示为本发明所述式I所示化合物的1H核磁共振(300MHz)谱图,其中,R1为-H,R2为-CH2-OH,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2。
具体实施方式
本发明公开了一种化合物,还公开了该化合物的制备方法和应用,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明所述化合物、方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例,进一步阐述本发明。
实施例1:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-CH3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2,X为Cl)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应17小时柱色谱分离得到式III所示化合物;lmmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流8小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为D2O,检测结果见图1,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验材料
人T淋巴细胞系C8166及HIV-1实验株HIV-1IIIB均由英国MedicalResearch Council,AIDS Reagent Project惠赠。上述细胞系和病毒均以含10%胎牛血清的RPMI-1640完全培养基进行培养;病毒贮存液分装后,置-70℃保存;细胞系和病毒按常规方法冻存和复苏。
3、HIV-1感染性滴定
将HIV-1IIIB贮存液在96孔板上作4倍稀释,10个梯度,每梯度6个重复孔,同时设置对照孔6孔。每孔加入C8166细胞50μl(4×105/ml),每孔终体积为200μl。37℃,5%CO2培养。第三天补加新鲜RPMI-1640完全培养基100μl,第七天在倒置显微镜下观察每孔中HIV-1IIIB诱导的细胞病变效应(Cytopathic effect,CPE),以每孔是否有合胞体(Syncytium)的形成确定,按Reed & Muench方法计算病毒的TCID50(半数组织培养感染剂量)。
4、C8166细胞的毒性试验
将本实施例制备的化合物在96孔微量培养板上用RPMI-1640完全培养基(含10%FBS)进行5倍倍比稀释(起始终浓度为100μg/ml,共6个稀释度),每个稀释度设3孔,每孔100μl。同时设置不含药物的对照孔。每孔加入4×105/ml的C8166细胞100μl。37℃,5%CO2培养3天,采用MTT比色法检测细胞毒性。ELx800酶标仪测定OD值,测定波长为595nm,参考波长为630nm。计算得到CC50值(50%Cytotoxic concentration,即对50%的正常T淋巴细胞系C8166产生毒性时的化合物浓度)为314.3uM。
5、HIV-1IIIB致细胞病变(CPE)的抑制实验
将本实施例制备的化合物在96孔微量培养板上用RPMI-1640完全培养基(含10%FBS)进行5倍倍比稀释(起始终浓度为100μg/ml,共6个稀释度),每个稀释度设3个重复孔,每孔100μl。同时设置不含药物的对照孔。每孔加入8×105/ml的C8166细胞50μl,然后加入50μl的HIV-1IIIB稀释上清,1300TCID50/孔。AZT(购自于葛兰素威康制药公司)为阳性药物对照。37℃,5%CO2培养3天,倒置显微镜下(100×)计数合胞体的形成并得出EC50(50%Effective concentration,即抑制合胞体形成50%时的化合物浓度)为90.5uM
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
实施例2:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-Br,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2,X为Cl)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应12小时柱色谱分离得到式III所示化合物;1mmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流6小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为D2O,检测结果见图2,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验
按照实施例1中方法得到本实施例制备的化合物CC50为274.4uM,EC50为87.2uM。
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
实施例3:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-CH3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)4-NH2,X为Cl)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应20小时柱色谱分离得到式III所示化合物;1mmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流10小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为D2O,检测结果见图3,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验
按照实施例1中方法得到本实施例制备的化合物CC50大于800uM,EC50为112uM。
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
实施例4:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-CH3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NOC4H8,X为Br)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应24小时柱色谱分离得到式III所示化合物;1mmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流12小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为DCCl3,检测结果见图4,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验
按照实施例1中方法得到本实施例制备的化合物CC50大于800uM,EC50为356uM。
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
实施例5:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-CF3,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2,X为Cl)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应17小时柱色谱分离得到式III所示化合物;1mmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流8小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为D2O,检测结果见图5,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验
按照实施例1中方法得到本实施例制备的化合物CC50为60.3uM,EC50为13.9uM。
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
实施例6:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-H,R3为-CH3,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2,X为Br)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应17小时柱色谱分离得到式III所示化合物;1mmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流8小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为D2O,检测结果见图6,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验
按照实施例1中方法得到本实施例制备的化合物CC50为337uM,EC50为180.6uM。
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
实施例7:
1、制备本发明所述式I所示化合物(R1为-H,R2为-CH2-OH,R3为-H,R4为-H,R5为-H,R6为-(CH2)3-NH2,X为Cl)
3mmol式II所示化合物溶于20mL CH2Cl2中,加入6mmol间氯过氧苯甲酸(m-CPBA),于室温搅拌反应17小时柱色谱分离得到式III所示化合物;1mmol式III所示化合物、5mmol的式IV所示化合物和2mmol的NaHCO3在异丙醇中回流8小时,然后柱色谱分离得式I所示化合物。
反应式如下:
将所制备的化合物进行1H核磁共振(300MHz)检测,溶剂为D2O,检测结果见图7,结果显示所制备的化合物与式I所示结构一致。
2、细胞毒性试验以及HIV抑制试验
按照实施例1中方法得到本实施例制备的化合物CC50大于200uM,EC50为87uM。
结合CC50以及EC50的结果可以看出,本发明所述式I所示化合物具有显著的抑制HIV病毒增殖的活性,且对人正常淋巴细胞的毒性较低,符合药物学的规定,具有应用到制备抑制HIV病毒增殖的药物中的前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种化合物,其特征在于,具有式Ⅰ所示结构:
其中,R1、R4为-H,R2为-(CH2)0-4-CH3、-F、-Cl、-Br、-I、-CF3或-(CH2)0-4-OH,R3为-H或-(CH2)0-4-CH3,R5选自于-H、R6选自于-(CH2)1-4-NH2、-(CH2)1-4-NOC4H8。
2.权利要求1所述式Ⅰ所示化合物在制备抑制HIV病毒增殖的药物中的应用。
3.根据权利要求2所述应用,其特征在于,所述抑制HIV病毒增殖的药物包括有效量的式Ⅰ所示化合物以及药学上可接受载体。
4.权利要求1所述式Ⅰ所示化合物的制备方法,其特征在于,包括:
步骤1、式Ⅱ所示化合物和间氯过氧苯甲酸在二氯甲烷中反应,生成式Ⅲ所示化合物;
步骤2、式Ⅲ所示化合物、式Ⅳ所示化合物以及碳酸氢钠在异丙醇中反应,生成式Ⅰ所示化合物;
其中,X独立选自-Cl、-Br;
R1、R4为-H,R2为-(CH2)0-4-CH3、-F、-Cl、-Br、-I、-CF3或-(CH2)0-4-OH,R3为-H或-(CH2)0-4-CH3,R5选自于-H、R6选自于-(CH2)1-4-NH2、-(CH2)1-4-NOC4H8。
5.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述式Ⅱ所示化合物和间氯过氧苯甲酸的物质的量比为1:2。
6.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述式Ⅲ所示化合物、式Ⅳ所示化合物以及碳酸氢钠的物质的量比为1:5:2。
7.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,步骤1所述反应为搅拌10-24h。
8.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,步骤2所述反应为回流5-12h。
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CN1592741A (zh) * | 2001-10-29 | 2005-03-09 | 尤尼罗亚尔化学公司 | 抗逆转录病毒的吡啶和喹啉衍生物 |
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