CN103242400B

CN103242400B - 具有抗hiv活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体及其制备方法

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Publication number: CN103242400B
Application number: CN201210026427.XA
Authority: CN
Inventors: 范学森; 张新迎; 李晓严; 王洋洋; 徐海云; 郭胜海; 何艳
Original assignee: Henan Normal University
Current assignee: Henan Normal University
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-02-08
Also published as: CN103242400A

Abstract

本发明公开了一种具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体及其制备方法。此化合物A的结构式，其中：R¹代表(2R，4S，5S)-4-叠氮基-2，3，4，5-四氢-5-乙酰氧甲基呋喃-2-基，(2R，4S，5S)-4-叠氮基-2，3，4，5-四氢-5-羟甲基呋喃-2-基，(2R，5S)-2，5-二氢-5-乙酰氧甲基呋喃-2-基，(2R，5S)-2，5-二氢-5-羟甲基呋喃-2-基等基团中的一种，R²代表苯基、取代苯基、吡啶基、取代吡啶基、烷基、环状烷基、烯丙基、炔丙基或苄基等取代基中的一种。含有至少一种化合物A或其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构成药物组合物，此药物组合物具有制备抗艾滋病药物的用途。

Description

具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一类具有抑制人类免疫缺陷病毒(HIV)活性的化合物，特别是一种具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体及其制备方法。

背景技术：

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的一种流行性传染病，而HIV逆转录酶(RT)在HIV复制过程中起着十分重要的作用，以HIV逆转录酶为靶点设计高选择性的HIV逆转录酶抑制剂作为抗HIV药物，是药物研究开发的热点之一。在已上市的30多种抗HIV药物中，有17种为HIV逆转录酶抑制剂。HIV逆转录酶抑制剂又可分为核苷类抑制剂(NRTIs)和非核苷类抑制剂(NNRTIs)两大类。它们均可以有效地抑制HIV的复制，从而大大降低了病毒感染发病率和疾病死亡率。但是，这些药物往往具有一定的毒副作用，再加上大量耐药病毒株的出现，使它们的治疗效果受到影响。为开发新的药物以解决现有药物的毒副作用及耐药性等问题，本发明拟通过杂化法，也就是通过化学合成的方法把NRTI结构单元和NNRTI结构单元引入到同一目标分子中，以期得到比原型化合物活性更强，或更易被作用对象所吸收的新化合物，这些新的化合物也被称为杂化体。

在众多的5-取代嘧啶核苷衍生物中，2′-脱氧-3′-叠氮基胸腺嘧啶核苷(AZT)和2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢胸腺嘧啶核苷(d4T)均具有优异的抗HIV活性，是目前临床上广泛使用的核苷类HIV逆转录酶抑制剂类药物；另一方面，2，3-二取代-1，3-噻唑啉-4-酮是近年来发展起来的一类新型非核苷类HIV逆转录酶抑制剂，研究发现，该类化合物抗HIV活性好，毒性低，使用安全。鉴于上述两类化合物所表现出的良好的生物活性，若将两者结合起来，即将AZT和d4T分别与2，3-二取代-1，3-噻唑啉-4-酮结合起来，形成一类新型的杂化体，则有望获得具有更好抗HIV活性的新型杂化体类药物。目前，关于这类抑制剂杂化体的结构、合成方法及其抗HIV活性，均未见报道。

发明内容：

本发明的目的为提供一种具有显著抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体，含有此化合物的药物组合物可以用于制备抗艾滋病药物。

本发明的技术方案是，具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体，其特征在于此化合物A具有以下的结构：

其中

R¹代表下列基团中的一种：(2R，4S，5S)-4-叠氮基-2，3，4，5-四氢-5-乙酰氧甲基呋喃-2-基，(2R，4S，5S)-4-叠氮基-2，3，4，5-四氢-5-羟甲基呋喃-2-基，(2R，5S)-2，5-二氢-5-乙酰氧甲基呋喃-2-基，(2R，5S)-2，5-二氢-5-羟甲基呋喃-2-基，结构式分别是：

R²代表苯基、取代苯基、吡啶基、取代吡啶基、烷基、环状烷基、烯丙基、炔丙基和苄基中的一种。

具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体，其特征在于：所述化合物A及其在药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐。

一种制备化合物A的方法，其特征在于合成步骤如下：

将R¹为不同取代基的5-甲酰基嘧啶核苷化合物(1)、胺(2)和巯基乙酸(3)混合，置于有机溶剂中，于0～120℃搅拌反应，TLC跟踪监测至反应结束，得到目标产物A；

反应方程式如下：

其中R¹、R²是如式A定义的。

所述的反应物(1)为5-甲酰基-3′-叠氮基-2′，3′-双脱氧-5′-乙酰氧基尿嘧啶核苷、5-甲酰基-3′-叠氮基-2′，3′-双脱氧尿嘧啶核苷、5-甲酰基-2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢-5′-乙酰氧基尿嘧啶核苷、5-甲酰基-2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢尿嘧啶核苷。

所述的反应物(2)为苯胺、取代苯胺、吡啶胺、取代吡啶胺或各类脂肪胺。

各类脂肪胺为链状烷基胺、环状烷基胺、烯丙基胺、炔丙基胺或苄基胺。

所述的反应物(3)是巯基乙酸。

所述的有机溶剂为以下溶剂的一种或其混合溶剂：N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈、乙醇、四氢呋喃、苯、甲苯、[bmim]BF₄、[bmim]PF₆。

本发明还涉及药物组合物，包含至少一种化合物A或其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构成药物组合物。

此药物组合物有制备抗艾滋病药物的用途。

本发明方法提供了一种具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体及其制备方法。本发明利用5-甲酰基嘧啶核苷化合物(1)、胺(2)和巯基乙酸(3)的一锅三组分反应，高效地合成出5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体，合成路线短，制备过程简单。另外，本发明所提供的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体具有显著的抗HIV活性，含有至少一种化合物A或其与药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐的药物组合物可以用于艾滋病的治疗。

具体实施方式：

下面通过具体实例详述本发明。当然，本发明不限于下述的实例。

实施例1.5-(4-氧代-3-(4-甲基吡啶-2-基)-噻唑啉-2-基)-3′-叠氮基-2′，3′-双脱氧-5′-乙酰氧基尿嘧啶核苷(a)的合成

在反应瓶中加入5-甲酰基-3′-叠氮基-2′，3′-双脱氧-5′-乙酰氧基尿嘧啶核苷(0.323g，1mmol)、4-甲基吡啶-2-胺(0.108g，1mmol)和巯基乙酸(0.184g，2mmol)以及[bmim]PF6(2mL)，于80℃搅拌反应至反应结束(TLC跟踪反应)。反应结束后，将反应体系冷却至室温。用乙酸乙酯萃取三次(5mL×3)，合并乙酸乙酯相，然后依次用5％HCl、5％NaHCO3溶液、饱和NaCl溶液洗涤。收集有机相，加入无水Na2SO4干燥，然后柱色谱分离得到目标产物a(0.297g)，收率61％。

目标产物a的结构式：

¹HNMR(400MHz，CDCl₃)δ：2.15-2.46(m，8H)，3.65-3.70(m，1H)，4.02-4.35(m，5H)，5.98-6.02(m，1H)，6.52(s，1H，CH)，6.87-6.89(m，1H)，7.40-7.42(m，1H)，7.95-8.12(m，2H)，9.97(s，1H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃)δ：20.7，20.8，21.3，35.0，35.2，37.7，58.1，58.2，60.6，63.4，81.9，85.9，113.6，117.2，117.3，122.1，137.3，137.8，146.7，147.1，149.6，149.7，149.8，149.9，150.4，150.6，161.2，170.4，171.4，171.5.

实施例2.5-(4-氧代-3-(3-溴苯基)噻唑啉-2-基)-3′-叠氮基-2′，3′-双脱氧尿嘧啶核苷(b)的合成

在反应瓶中加入5-甲酰基-3′-叠氮基-2′，3′-双脱氧尿嘧啶核苷(0.281g，1mmol)、3-溴苯胺(0.172g，1mmol)和巯基乙酸(0.184g，2mmol)以及甲苯(20mL)，回流反应至反应结束(TLC跟踪反应)。反应结束后，蒸去溶剂，剩余物溶于乙酸乙酯中，依次用5％HCl、5％NaHCO₃溶液、饱和NaCl溶液洗涤。收集有机相，加入无水Na₂SO₄干燥，然后柱色谱分离得到目标产物b(0.295g)，收率58％。

目标产物b的结构式：

¹HNMR(400MHz，CDCl₃)δ：2.28-2.43(m，2H)，3.54-4.28(m，7H)，6.04-6.22(m，2H)，7.20-7.62(m，4H)，8.23-8.25(m，1H)，10.04(brs，1H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃)δ：30.9，33.9，37.7，38.3，41.4，59.6，60.5，60.7，62.7，63.4，82.2，82.7，86.6，86.9，102.4，112.3，122.6，122.7，128.6，130.6，130.8，138.2，148.8，149.6，161.9，163.2，165.2，170.7，171.6，173.0.

实施例3.5-(4-氧代-3-苯基噻唑啉-2-基)-2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢-5′-乙酰氧基尿嘧啶核苷(c)的合成

在反应瓶中将5-甲酰基-2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢-5′-乙酰氧基尿嘧啶核苷(1.12g，4mmol)溶于四氢呋喃(15mL)中，然后在冰水浴条件下加入苯胺(0.186g，2mmol)和巯基乙酸(0.552g，6mmol)，搅拌至反应完成(TLC跟踪监测)。蒸去溶剂，剩余物溶于乙酸乙酯中，依次用5％HCl、5％NaHCO₃溶液、饱和NaCl溶液洗涤，收集有机相，加入无水Na₂SO₄干燥，然后柱色谱分离得到目标产物c(0.29g)，收率67％。

目标产物c的结构式：

¹HNMR(400MHz，CDCl₃)δ：2.05-2.07(m，3H)，3.72-4.22(m，4H)，5.78-5.82(m，1H)，5.94(s，1H)，6.20-6.25(m，1H)，6.78-6.82(m，1H)，7.22-7.38(m，7H)，9.42(brs，1H).¹³CNMR(100MHz，CDCl₃)δ：14.2，20.8，21.0，33.9，59.7，60.4，64.8，84.6，84.7，90.6，90.7，112.8，112.9，125.5，126.8，127.4，129.4，133.3，137.0，137.5，150.0，161.2，161.3，170.4，171.1，171.2.

实施例4.5-(4-氧代-3-(4-甲氧基苯基)噻唑啉-2-基)-2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢尿嘧啶核苷(d)的合成

在反应瓶中加入5-甲酰基-2′，3′-双脱氧-2′，3′-双脱氢尿嘧啶核苷(0.476g，2mmol)、4-甲氧基苯胺(0.123g，1mmol)、巯基乙酸(0.276g，3mmol)和DMF(5mL)，室温下搅拌反应至反应完成(TLC跟踪监测)。加入5mL水，然后用乙酸乙酯萃取三次(10mL×3)，合并乙酸乙酯相，依次用5％HCl、5％NaHCO₃溶液、饱和NaCl溶液洗涤，收集有机相，加入无水Na₂SO₄干燥，然后柱色谱分离得到目标产物d(0.179g)，收率43％。

目标产物d的结构式：

¹HNMR(400MHz，DMSO-d₆)δ：3.50-3.53(m，2H)，3.59-3.66(m，1H)，3.72(s，3H)，3.86-3.91(m，1H)，4.74(s，1H)，4.93-5.01(m，1H)，5.73-5.77(m，1H)，5.98-6.10(m，1H)，6.36-6.47(m，1H)，6.67-6.72(m，1H)，6.88-6.91(m，2H)，7.13-7.24(m，2H)，7.70-7.72(m，1H)，11.52(s，1H).¹³CNMR(100MHz，DMSO-d₆)δ：55.6，62.8，62.9，87.9，88.1，89.6，89.9，112.1，112.3，114.5，114.6，125.7，127.5，127.7，130.2，130.4，135.7，136.0，139.6，150.6，158.0，158.1，161.9，170.7.

实施例5.抑制HIV复制体外实验

5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体的抗HIV-1活性和抗HIV-2活性分别在HIV-1IIIB病毒株和HIV-2ROD病毒株上进行测试，宿主细胞为MT-4型。首先将MT-4细胞用HIV病毒感染，感染浓度为CCID50(50％的细胞培养感染剂量)的100倍。然后将100μLHIV病毒感染的MT-4细胞悬液转移到微孔培养板上，与100μL适量浓度的测试药物混合后置于5％CO₂氛围的培养箱中，在37℃的温度条件下培养5-7天。测定细胞存活率，计算药物的50％抑制浓度(IC₅₀)。

Claims

1.具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体，其特征在于具有以下结构：

、或。

2.一种权利要求1所述的具有抗HIV活性的5-取代嘧啶核苷-噻唑啉酮杂化体的制备方法，其特征在于合成步骤如下：将R¹为不同取代基的5-甲酰基嘧啶核苷化合物（1）、胺（2）和巯基乙酸（3）混合，置于有机溶剂中，于0~120°C搅拌反应，TLC跟踪监测至反应结束，得到目标产物A；

反应方程式如下：

其中R¹和R²的对应关系如下：a、R¹为，R²为4-甲基吡啶-2-基；b、R¹为，R²为苯基；c、R¹为，R²为3-溴苯基，有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醇、四氢呋喃、苯、甲苯、[bmim]BF₄或[bmim]PF₆。