CN103275105B - 一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物及合成方法和其在药物制剂中的应用 - Google Patents

一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物及合成方法和其在药物制剂中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物，同时提供一种该类衍生物的合成方法以及其在药物制剂中的应用，所述的氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物可作为中间体原料，用于合成具有抗HIV病毒活性的化合物，所提供的氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物的合成制备方法，以部分保护的叠氮基糖为起始原料，经Staudinger反应把叠氮基转换成氮杂Wittig试剂，然后打开糖环，游离出来的醛基与氮杂Wittig试剂反应生成环亚胺，再与巯基乙酸成环得到部分羟基保护的双环产物，最终经保护基脱除得到目标产物，经柱色谱分离得到该化合物异构体的纯品，所得化合物异构体具有良好的抗HIV病毒活性，可在制备抗HIV病毒药物制剂中得以应用。

Description

一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物及合成方法和其在药物制剂中的应用
技术领域
本发明涉及氮杂糖衍生物化合物及其合成方法和其药物制剂中的应用，具体地说是涉及氮杂糖并噻嗪烷酮及其合成方法和其在药物制剂中的应用。
背景技术
艾滋病即获得性免疫缺陷综合症(Acquired Immunodeficiency Syndrome, AIDS), 是由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV)感染所致。目前用来治疗艾滋病的药物主要有3类：核苷类逆转录酶抑制剂、非核苷类逆转录酶抑制剂及蛋白酶抑制剂。由于艾滋病病毒具有极强的迅速变异能力，病人服用某种抗HIV病毒药物后不久就会产生耐药性。为此临床医师常常将三种以上的不同抗HIV病毒药物进行联合用药。即使如此，病人仍会产生顽固的耐药性，因而临床需要大量的新的抗HIV病毒药物不断问世。
近年来，氮杂糖类衍生物通过抑制糖苷酶或糖基转移酶的活性，起到抗肿瘤、抗病毒作用而成为人们研究的热点。如双环氮杂糖苦马豆素（Swainsonine, SW）、精氨栗碱（Castanospermine，CAS）等在体外和动物模型中都表现良好的抗病毒活性（Asano, N. Curr. Top. Med. Chem. 2003, 3, 471-484; Greimel, P., et al., Curr. Top. Med. Chem. 2003, 3, 513-523.）因此，人们对该类双环氮杂糖结构改造以及构效关系研究做了大量工作。但目前大部分的研究多集中在氮杂糖的杂环上，其改造主要为只含氮原子的吡咯、吡啶、咪唑、三唑、四唑，以及含氧原子的噁唑（嗪），而含有硫原子的噻嗪则鲜有报道。因而，设计合成含有硫原子的三环氮杂糖，对寻求更多具有抗HIV病毒活性的化合物，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是要提供一类氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物，同时提供一种该类衍生物的合成方法以及该类衍生物在制备抗HIV病毒药物制剂中的应用，以其为临床治疗艾滋病提供更多的药物选择。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供了一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物，
其化学通式如（Ⅰ）所示：
其中R为氢原子或三苯甲基；X为次甲基或氮原子；P同为异丙亚基。
以上化学通式如（Ⅰ）所示的氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物可作为中间体原料，用于合成具有抗HIV病毒活性的化合物，继而在制备抗HIV病毒药物制剂中得到应用。
本发明所提供的氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物，当糖环不同位置的P均为氢原子时，其化学通式如（Ⅱ）所示：
其中X为次甲基或氮原子。
上述化合物中更为优选的是以下一对非对应异构体，即：
试验表明上述化合物具有良好的抗HIV病毒活性，故可以在制备抗HIV病毒药物制剂中得以应用。
本发明化合物与药理允许使用的载体均匀混合，按照常规的制剂方法可以制备成用于抗HIV病毒的各种形式的药物制剂。
如本发明化合物为活性成份，可与水、蔗糖、山梨醇糖、果糖等组分组合制备成口服液体制剂；与赋形剂（乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇糖））、崩解剂（淀粉）、润滑剂（硬脂酸、滑石粉）、粘合剂（明胶、聚乙烯醇）等组分组合制备成片剂或胶囊剂。
本发明作为活性成份还可与生理盐水、葡萄糖溶液或盐水与葡萄糖组成的混合载体制备成注射液。
本发明在用于临床时可参考的有效剂量是 10～20 mg/人/日，每日 2～3 次。医师也可依据患者个体差异，拟定服用剂量。
由此，本申请人完成了该化合物在制备抗HIV病毒药物制剂的用途发明。
本发明同时提供了一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物的合成制备方法，该方法以部分保护的叠氮基糖为起始原料，经Staudinger反应把叠氮基转换成氮杂Wittig试剂，然后打开糖环，游离出来的醛基与氮杂Wittig试剂反应生成环亚胺，再与巯基乙酸成环得到部分羟基保护的双环产物，最终经保护基脱除得到目标产物，其反应通式如下：
该方法包括以下步骤:
a、以叠氮基糖为起始原料，在甲苯溶剂中，按照摩尔比1：1～5，加入三苯基膦，搅拌溶解；
b、微波辐射或油浴搅拌，按照摩尔比1：1～5，加入巯基水杨酸或巯基烟酸反应，调pH6.5—7.5，萃取，得到化学通式如（I）所示化合物；
其中R为氢原子或三苯甲基；X为次甲基或氮原子；P同为异丙亚基。
本发明还提供了一种化学通式如（Ⅱ）所示化合物的制备方法，
该方法包括以下步骤:
a、 以叠氮基糖为起始原料，甲苯为溶剂，按照摩尔比1：1～5，加入三苯基膦，搅拌溶解；
b、微波辐射或油浴搅拌，按照摩尔比1：1～5，加入巯基水杨酸或巯基烟酸反应，调pH6.5～7.5，萃取，得到化学通式如（Ⅰ）所示化合物；其中R为氢原子或三苯甲基；X为次甲基或氮原子；P同为异丙亚基；
c、将b步合成的化合物，脱除保护基，得到化学通式如（Ⅱ）所示化合物（其中R为氢原子；X为次甲基或氮原子；P为氢原子）。
本发明中取代基的定义为：
本发明的氮杂糖并噻嗪烷酮化合物的制备方法操作简单，化合物经柱色谱分离可得到该化合物异构体的纯品。
具体实施方式
通过下述实施例将有助于对本发明的理解，但并不限制本发明的内容。
实施例1
合成(3aS,4R,5S,12aR,12bS)-2,2-二甲基-5-三苯甲氧基甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b][1,3]苯并噻嗪-7-酮（简称化合物2a）和 (3aS,4R,5S,12aS,12bS)-2,2-二甲基-5-羟甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b][1,3]苯并噻嗪-7-酮（简称化合物3a）
其化学反应流程如下：
具体方法为：
于10mL微波密封管中，称取1mmol叠氮基糖1a（2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖），并溶解于3 mL无水甲苯中，加入三苯基膦393 mg（1.5 mmol），80 oC下封管微波辐射5-8 min.，加入巯基水杨酸146 μL (2.0 mmol)， 80 oC继续微波封管反应10-15 min。反应完毕后，加入无水碳酸钾粉末，中和反应液至pH=7，加入二氯甲烷（3×10 mL）萃取，合并有机相，干法上硅胶柱层析（乙酸乙酯：环己烷 1:3-2:1），得如2a、3a结构所示的不同光学异构体的化合物2a和化合物3a。
化合物2a：白色固体。收率24.8 %。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.05 (1H, d, J = 7.8 Hz, ph-CH), 7.45 (6H, d, J = 7.2 Hz, ph-CH), 7.38 (1H, t, J = 7.8 Hz, ph-CH), 7.21-7.29 (10H, m, ph-CH), 7.12 (1H, d, J = 7.2 Hz, ph-CH), 5.03-5.05 (1H, m, CH), 4.79 (1H, d, J = 9.6 Hz, CH), 4.40 (1H, t, J = 7.8 Hz, CH), 4.32 (1H, t, J = 7.8 Hz, CH), 4.04 (1H, q, J = 6.0 Hz, CH), 3.70 (1H, dd, J = 9.6 Hz, 3.6 Hz, CH), 3.43 (1H, d, J = 6.6 Hz), 3.25 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 7.2 Hz, CH), 1.47 (3H, s, CH3), 1.35 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 164.1, 143.1, 134.3, 132.3, 130.7, 129.5, 128.7, 128.1, 127.4, 127.0, 126.3, 111.0, 88.4, 78.1, 75.5, 71.3, 62.0, 60.1, 53.4, 27.1, 24.6; HRMS(ESI): calcd for C35H33NO5SNa ([M+Na]+), 602.1977, found: 602.1980。
化合物3a ：白色固体。收率22.4 %。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.06 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.2 Hz, ph-CH), 7.35 (1H, td, J = 7.2 Hz, 1.2 Hz, ph-CH), 7.18-7.20 (2H, m, ph-CH), 5.40 (1H, d, J = 1.8 Hz, CH), 4.90-4.92 (1H, m, CH), 4.61 (1H, q, J = 4.2 Hz, CH), 4.52 (1H, dd, J = 7.2 Hz, 3.6 Hz, CH), 4.40 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.8 Hz, CH), 4.18 (1H, d, J = 4.2 Hz, CH2), 4.07-4.11 (2H, m, CH), 3.90 (1H, brs, OH), 1.27 (3H, s, CH3), 1.11 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 164.8, 133.5, 132.1, 129.5, 127.6, 125.8, 125.5, 110.9, 79.3, 75.9, 66.3, 61.6, 56.2, 54.1, 25.1, 24.0; HRMS(ESI): calcd for C16H19NO5SNa ([M+Na]+), 360.0882, found: 360.0888。
本实施例中的叠氮基糖1a可按照以下方式获得：
其化学反应式流程如下：
具体合成方法包括以下步骤：
（ⅰ）合成化合物II-a（2,3:5,6-O-二异丙基呋喃D甘露糖）：
 1000 mL圆底烧瓶中加入20 g无水D-甘露糖0.11 mol（I-a，市购商品）、600 mL丙酮，搅拌下加入14.0 mL浓硫酸（含量98%），在氮气的保护下，室温搅拌约5 h（TLC监测反应），反应完全后，加入无水碳酸钠粉末，中和反应液至无色，抽滤除去未反应的碳酸钠，用少量丙酮（20-30 mL）洗涤滤饼, 减压蒸除去丙酮，加入200mL二氯甲烷溶解，依次用水洗100 mL×2，饱和食盐水洗100 mL×3，有机相用无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除二氯甲烷，再加入30 mL二氯甲烷溶解，加入200 mL石油醚，静置，白色固体II-a析出，抽滤干燥后得26.8 g，产率93.0 %。
 （ⅱ）合成化合物III-a（1-O-苯甲酰基-2,3:5,6-O-二异丙基呋喃D甘露糖）
 250 mL圆底烧瓶中加入20 g 化合物II-a（0.0768 mol），然后加80 mL无水吡啶溶解，冰盐浴，搅拌下滴加9.8 mL（0.0845 mol）对苯甲酰氯，滴加完毕后升至室温，氮气保护下室温搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入300 mL 乙酸乙酯混匀, 用1M稀盐酸洗至略显酸性，饱和食盐水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去乙酸乙酯，得化合物III-a，白色固体26.6 g，产率95.0 %。
 （ⅲ）合成化合物IV-a（1-O-苯甲酰基-2,3-O-异丙基呋喃D甘露糖）：
 250 mL圆底烧瓶中加入25 g 化合物III-a （0.07 mol），然后加80 mL 60%醋酸水溶液溶解，加热至45 oC，TLC监测反应，反应完全后，加入二氯甲烷萃取100 mL ×3, 饱和碳酸氢钠洗至中性，饱和食盐水洗，加入无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去二氯甲烷，得冻状固体，真空干燥得化合物IV-a，白色固体19.1 g，产率86.0 %。
 （ⅳ）合成化合物V-a（1-O-苯甲酰基-2,3-O-异丙基-6-O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
 250 mL圆底烧瓶中加入20.0 g 化合物IV-a 0.0617 mol，然后加80 mL无水吡啶溶解，冰盐浴，搅拌下加入18.9 g （0.0678 mol）三苯甲基氯，加完后升至室温，氮气保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入300 mL 乙酸乙酯混匀, 用1M稀盐酸洗至略显酸性，饱和食盐水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去乙酸乙酯，得化合物V-a，白色固体24.5 g，产率70.0 %。
 （ⅴ）合成化合物VI-a（1-O-苯甲酰基-2,3-O-异丙基-5-O-三氟甲磺酰基-6-O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
 500 mL圆底烧瓶中加入25.0 g 化合物V-a（0.044 mol），然后加195 mL无水二氯甲烷溶解，降至-40 oC搅拌下加入6.92 mL吡啶，滴加溶有12.6 mL 三氟甲磺酸酐的二氯甲烷10 mL，加完后升至0 oC，在氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入200 mL 二氯甲烷混匀, 用1M稀盐酸洗至略显酸性，饱和食盐水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去二氯甲烷，得化合物VI-a，橙色粘稠液体29.3g，产率95.0 %。
 （ⅵ）合成化合物VII-a（1-O-苯甲酰基-2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
 250 mL圆底烧瓶中加入20.0 g 化合物VI-a （0.0286 mol），然后加100 mL无水DMF溶解，室温搅拌下加入3.72 g （0.0572 mol）叠氮钠，在氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入稀食盐水50 mL，加入乙酸乙酯萃取100 mL×3, 合并乙酸乙酯溶液，用稀食盐水洗200 mL×5，饱和食盐水洗200 mL×2，有机相以无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除乙酸乙酯，得化合物VII-a，橙红色粘稠液体15.2 g，产率90.0 %。
 （ⅶ）合成叠氮杂糖1a（2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
 100 mL圆底烧瓶中加入15.0 g 化合物VII-a（0.0253 mol），然后加50 mL无水甲醇溶解，室温搅拌下加入0.676 g （0.0126 mol）甲醇钠，在氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入硅胶蒸干，柱层析，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯5：1，得叠氮杂糖1a，无色粘稠液体10.3 g，产率85 %。MS（ESI）: 510.2 ([M+Na]+)。
 实施例2
合成(3aS,4R,5S,12aR,12bS)-2,2-二甲基-5-三苯甲氧基甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b]吡啶并[3,2-e][1,3]噻嗪-7-酮（简称化合物2b）和 (3aS,4R,5S,12aS,12bS)-2,2-二甲基-5-三苯甲氧基甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b]吡啶并[3,2-e][1,3]噻嗪-7-酮（简称化合物3b）
其化学反应流程如下：
具体方法为：
于10mL微波密封管中，称取1mmol叠氮基糖1a（2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖），并溶解于3 mL无水甲苯中，加入三苯基膦393 mg（1.5 mmol），80 oC下封管微波辐射5-8 min.，加入巯基烟酸146 μL (2.0 mmol)， 80 oC继续微波封管反应10-15 min。反应完毕后，加入无水碳酸钾粉末，中和反应液至pH=7，加入二氯甲烷（3×10 mL）萃取，合并有机相，干法上硅胶柱层析（乙酸乙酯：环己烷 1:3-2:1），得如2b、3b结构所示的不同光学异构体的化合物2b和化合物3b。
化合物2b：白色固体。收率31.1 %。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.52 (1H, dd, J = 4.8 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 8.29 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 7.45 (7H, d, J = 7.2 Hz, ph-CH), 7.29-7.18 (9H, m, ph-CH, pyridin-CH), 4.99 (1H, q, J = 5.4 Hz, CH), 4.89 (1H, d, J = 10.2 Hz, CH), 4.48 (1H, dd, J = 9.6 Hz, 7.2 Hz, CH), 4.39 (1H, t, J = 7.2 Hz, CH), 4.08 (1H, brs, CH), 3.69 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 4.2 Hz, CH), 3.28 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 6.6 Hz, CH), 1.46 (3H, s, CH3), 1.37 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 163.6, 157.3, 152.7, 143.0, 138.2, 128.6, 128.1, 127.4, 124.6, 121.1, 111.2, 88.4, 78.3, 75.5, 71.0, 61.8, 59.3, 53.5, 50.9, 27.1, 24.7; HRMS(ESI): calcd for C34H32N2O5SNa ([M+Na]+), 603.1930, found: 603.1935。
化合物3b ：白色固体。收率20.8 %。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.44 (1H, dd, J = 4.8 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 8.32 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 7.47-7.48 (6H, m, ph-CH), 7.34 (6H, t, J = 7.8 Hz, ph-CH), 7.27-7.29 (3H, m, ph-CH), 7.12 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 4.8 Hz, pyridin-CH), 5.43 (1H, d, J = 1.2 Hz, CH), 5.13-5.16 (1H, m, CH), 4.62-4.64 (1H, m, CH), 4.52 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 3.6 Hz, CH), 4.39 (1H, dd, J = 7.2 Hz, 1.2 Hz, CH), 3.66 (1H, dd, J = 9.6 Hz, 4.8 Hz, CH), 3.44 (1H, t, J = 9.0 Hz, CH), 3.12 (1H, d, J = 3.0 Hz), 1.27 (3H, s, CH3), 1.14 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 163.4, 156.3, 151.8, 143.1, 136.6, 128.3, 128.2, 127.5, 124.5, 120.5, 110.9, 87.7, 79.2, 75.3, 66.5, 62.0, 54.2, 53.9, 25.0, 23.8; HRMS(ESI): calcd for C34H32N2O5SNa ([M+Na]+), 603.1930, found: 603.1936。
实施例3
合成(3aS,4R,5R,12aR,12bS)-2,2-二甲基-5-三苯甲氧基甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b][1,3]苯并噻嗪-7-酮（简称化合物2c）
其化学反应流程如下：
具体方法为：
于10mL微波密封管中，称取1mmol叠氮基糖1b（2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖），并溶解于3 mL无水甲苯中，加入三苯基膦393 mg（1.5 mmol），80 oC下封管微波辐射5-8 min.，加入巯基水杨酸146 μL (2.0 mmol)， 80 oC继续微波封管反应10-15 min。反应完毕后，加入无水碳酸钾粉末，中和反应液至pH=7，加入二氯甲烷（3×10 mL）萃取，合并有机相，干法上硅胶柱层析（乙酸乙酯：环己烷 1:3-2:1），得如2c、3c结构所示的不同光学异构体的化合物2c。
化合物2c：白色固体。收率34.0 %。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.15 (1H, t, J = 8.7 Hz, ph-CH), 7.45 (10H, dd, J = 11.5, 7.5 Hz, ph-CH), 7.29 (8H, dd, J = 14.0, 6.1 Hz, ph-CH), 7.18 (1H, t, J = 7.3 Hz, ph-CH), 4.73 (1H, d, J = 10.1 Hz, CH), 4.60 – 4.53 (1H, m, CH2), 4.50 (1H, dd, J = 10.1, 7.5 Hz, CH2), 4.10 - 4.05 (1H, m, CH), 4.01 (1H, td, J = 8.6, 3.6 Hz, CH), 3.64 (1H, dd, J = 9.9, 4.3 Hz, CH), 3.56 (1H, dd, J = 10.0, 3.5 Hz, CH), 1.48 (3H, s, CH3), 1.30 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 166.4, 144.1, 136.9, 132.8, 131.0, 128.9, 128.7, 128.0, 127.2, 126.3, 110.9, 87.3, 78.9, 72.6, 66.1, 62.3,57.8, 56.8, 27.3, 24.1; HRMS(ESI): calcd for C35H33NO5SNa ([M+Na]+), 602.1977, found: 602.1971。
本实施例中的叠氮基糖1b可按照以下方式获得：
其化学反应式流程如下：
具体合成方法包括以下步骤：
（ⅰ）合成化合物I-b（1-O-苯甲酰基-2,3-O-异丙基-6-O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
将化合物V-a (20 g, 0.035 mol)加入500 mL圆底烧瓶中，加入200 mL无水二氯甲烷溶解，降至-40 oC搅拌下加入8 mL无水吡啶，滴加Tf2O (11.7 mL, 0.037 mol), 氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入200 mL 二氯甲烷混匀, 用1M稀盐酸洗至略显酸性，饱和食盐水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去二氯甲烷，得橙色粘稠液体。用200 mL DMF将其溶解，降至0 oC搅拌下分批加入NaNO2 (12.3 g, 0.178 mol)，加完撤去冰浴，氮气保护下搅拌反应，TLC监测反应，反应完全后，加入稀食盐水50 mL，加入100 mL ×3乙酸乙酯萃取, 混合乙酸乙酯，用200 mL×5稀食盐水洗，200 mL×2饱和食盐水洗，加入无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去乙酸乙酯，柱层析（V(石油醚)：V(乙酸乙酯) = 5：1）得化合物白I-b，白色固体10.4 g，两步产率52 %。
（ⅱ）合成化合物II-b（1-O-苯甲酰基-2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
500 mL圆底烧瓶中加入25.0 g 化合物I-b（0.044 mol），然后加195 mL无水二氯甲烷溶解，降至-40 oC搅拌下加入6.92 mL吡啶，滴加溶有12.6 mL 三氟甲磺酸酐的二氯甲烷10 mL，加完后升至0 oC，在氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入200 mL 二氯甲烷混匀, 用1M稀盐酸洗至略显酸性，饱和食盐水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除去二氯甲烷，得橙色粘稠液体29.3g。取20.0 g该粘稠液体加入250 mL圆底烧瓶中，然后加100 mL无水DMF溶解，室温搅拌下加入3.72 g （0.0572 mol）叠氮钠，在氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入稀食盐水50 mL，加入乙酸乙酯萃取100 mL×3, 合并乙酸乙酯溶液，用稀食盐水洗200 mL×5，饱和食盐水洗200 mL×2，有机相以无水硫酸镁干燥过夜，抽滤除去无水硫酸镁，减压蒸除乙酸乙酯，得化合物II-b，橙红色粘稠液体15.2 g，两步产率85.5 %。
（ⅲ）合成叠氮杂糖1b（2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖）：
100 mL圆底烧瓶中加入15.0 g 化合物II-b（0.0253 mol），然后加50 mL无水甲醇溶解，室温搅拌下加入0.676 g （0.0126 mol）甲醇钠，在氮气的保护下搅拌，TLC监测反应，反应完全后，加入硅胶蒸干，柱层析，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯5：1，得叠氮杂糖1b，无色粘稠液体10.1 g，产率84 %。MS（ESI）: 510.4 ([M+Na]+)。
实施例4
合成(3aS,4R,5R,12aR,12bS)-2,2-二甲基-5-三苯甲氧基甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b]吡啶并[3,2-e][1,3]噻嗪-7-酮（简称化合物2d）和 (3aS,4R,5R,12aS,12bS)-2,2-二甲基-5-三苯甲氧基甲基-4-羟基-4,5,12a,12b-四氢-3aH,7H-[1,3]二噁唑并[3,4]吡啶并[2,1-b]吡啶并[3,2-e][1,3]噻嗪-7-酮（简称化合物3d）
其化学反应流程如下：
具体方法为：
于10mL微波密封管中，称取1mmol叠氮基糖1b（2,3-O-异丙基-5-叠氮基-6 -O-三苯甲基呋喃D甘露糖），并溶解于3 mL无水甲苯中，加入三苯基膦393 mg（1.5 mmol），100 oC下封管微波辐射15 min.，加入巯基烟酸146 μL (2.0 mmol)， 80oC继续微波封管反应25min。反应完毕后，加入无水碳酸钾粉末，中和反应液至pH=7，加入二氯甲烷（3×10 mL）萃取，合并有机相，干法上硅胶柱层析（乙酸乙酯：环己烷 1:3-2:1），得如2d、3d结构所示的不同光学异构体的化合物2d和化合物3d。
化合物2d：白色固体。收率34.0 %。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.56 (1H, dd, J = 4.7 Hz, 1.7 Hz, pyridin-CH), 8.38 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.7 Hz, pyridin-CH), 7.45 (6H, d, J = 7.4 Hz, ph-CH), 7.30 (6H, t, J = 7.6 Hz, ph-CH), 7.20-7.26 (5H, m, ph-CH, pyridin-CH), 4.83 (1H, d, J = 10.1 Hz, CH), 4.57-4.53 (1H, m, CH), 4.50 (1H, dd, J = 10,1 Hz, 7.5 Hz, CH), 4.09-4.05 (1H, m, CH), 4.00 (1H, td, J = 8.7 Hz, 3.5 Hz, CH), 3.62 (1H, dd, J = 10.1 Hz, 4.1 Hz, CH), 3.58 (1H, dd, J =10.1 Hz, 3.6 Hz,CH), 1.48 (3H, s, CH3), 1.29 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 161.8, 155.4, 153.1, 143.4, 137.8, 128.6, 128.0, 127.2, 123.7, 121.0, 111.0, 87.3, 78.7, 76.2, 70.0, 62.1, 56.9, 56.6, 27.3, 24.8; HRMS(ESI): calcd for C34H32N2O5SNa ([M+Na]+), 603.1930, found: 603.1926。
化合物3d：白色固体。收率14.3%。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH (ppm) 8.53 (1H, d, J = 3.3 Hz, pyridin-CH), 8.41 (1H, d, J = 7.8 Hz, pyridin-CH), 7.45 (6H, d, J = 7.5 Hz, ph-CH), 7.28 (8H, dd, J = 9.3 Hz, 5.9Hz, ph-CH), 7.21 (4H, t, J = 7.0Hz, ph-CH, pyridin-CH), 5.53 (1H, d, J = 3.7Hz, CH), 5.10 (1H, t, J = 6.6 Hz, CH), 4.62 (1H, dd, J =  8.0 Hz, 3.7 Hz, CH), 4.43 (1H, s, CH), 4.30 (1H, d, J = 8.0 Hz, CH), 3.79 - 3.74 (1H, m, CH), 3.34 (1H, dd, J = 9.1 Hz, 6.8 Hz, CH), 1.27 (3H, s, CH3), 1.14 (3H, s, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC (ppm) 165.7, 159.5, 152.1, 146.9, 144.1, 138.6, 132.7, 132.1, 132.0, 128.8, 128.5, 128.4, 127.9, 127,8, 127.2, 126.8, 125.0, 120.9, 109.2, 86.7, 72.9, 71.6, 66.2, 63.2, 57.2, 29.7, 24.1, 22.6; HRMS(ESI): calcd for C34H32N2O5SNa ([M+Na]+), 603.1930, found: 603.1932。
实施例5
合成 (5aR,6S,7S,8R,9S)-9-羟甲基-6,7,8-三羟基-6,7,8,9-四氢-5aH,11H-吡啶并[2,1-b] [1,3]苯并噻嗪-11-酮（简称化合物4a）
化学反应流程如下：
具体方法为：
称取化合物2a（实施例1合成的化合物2a）1 mmol于50 ml圆底烧瓶中，加入10 mL二氧六环溶解，加入1N盐酸15 ml，油浴45 oC下搅拌，TLC监测反应，反应完毕后碳酸钾中和反应液至pH=7，干法上硅胶柱层析（乙酸乙酯：甲醇 5:1-3:1），可得到化合物4a；
称取化合物3a（实施例1合成的化合物）, 以上述相同方法，脱除保护基，可得到化合物5a;
称取化合物2b（实施例2合成的化合物）, 以上述相同方法，脱除保护基，可得到化合物4b;
称取化合物3b（实施例2合成的化合物）, 以上述相同方法，脱除保护基，可得到化合物5b;
称取化合物2c（实施例3合成的化合物）, 以上述相同方法，脱除保护基，可得到化合物4c;
称取化合物2d（实施例4合成的化合物）, 以上述相同方法，脱除保护基，可得到化合物4d;
称取化合物3d（实施例4合成的化合物）, 以上述相同方法，脱除保护基，可得到化合物5d;
其中：
化合物4a：白色固体，收率72.1 %。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δH (ppm) 8.00 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.2 Hz, ph-CH), 7.42 (1H, t, J = 7.2 Hz, ph-CH), 7.32 (1H, d, J = 7.8 Hz, ph-CH), 7.26 (1H, t, J = 7.2 Hz, ph-CH), 4.83 (1H, d, J = 10.2 Hz, CH-1), 4.19-4.15 (3H, m, 3CH), 4.13-4.09 (2H, m, 2CH), 4.01 (1H, t, J = 4.2 Hz, CH); 13C NMR (150 MHz, CD3OD) δC (ppm) 166.2, 134.8, 132.1, 129.8, 128.8, 126.9, 125.5, 71.5, 71.2, 66.4, 61.8, 61.2, 60.6; HRMS(ESI): calcd for C13H15NO5SNa ([M+Na]+), 320.0569, found: 320.0572。
化合物4b：化学名称为(7S,8R,9S,10S,10aR)-8,9,10-三羟基-7-羟甲基-8,9,10,10a-四氢-5H,7H-二吡啶并[2,1-b:3',2'-e][1,3]苯并噻嗪-5-酮，白色固体，收率84.6 %。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δH (ppm) 8.50 (1H, dd, J = 4.8 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 8.36 (1H, dd, J = 8.4 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 7.32 (1H, dd, J = 8.4 Hz, 4.8 Hz, pyridin-CH), 4.98 (1H, d, J = 10.2 Hz, CH-1), 4.13-4.22 (5H, m, CH2-5’, 3CH), 4.04(1H, m, CH); 13C NMR (150 MHz, CD3OD) δC (ppm) 165.1, 157.5, 152.0, 138.0, 125.3, 120.8, 71.6, 71.0, 66.9, 61.4, 61.3, 60.4; HRMS(ESI): calcd for  C12H14N2O5SNa ([M+Na]+), 321.0521, found: 321.0530。
化合物4c：化学名称为(5aR,6S,7S,8R,9R)-9-羟甲基-6,7,8-三羟基-6,7,8,9-四氢-5aH,11H-吡啶并[2,1-b] [1,3]苯并噻嗪-11-酮，白色固体，收率33.5 %。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δH (ppm) 7.99 (1H, d, J = 7.8 Hz,  ph-CH), 7.41 (1H, t, J = 7.5 Hz, ph-CH), 7.36 (1H, d, J = 7.8 Hz, ph-CH), 7.26 (1H, t, J = 7.5 Hz, ph-CH), 5.23 (1H, d, J = 3.5 Hz, CH), 4.37 (1H, dd, J = 9.9 Hz, 4.4 Hz, CH), 4.14 (2H, dd, J = 8.4 Hz, 3.6 Hz, 2CH), 4.00 (1H, dd, J = 10.7 Hz, 6.3 Hz, CH), 3.79 (1H, dd, J = 10.8 Hz, 4.3 Hz, CH) , 3.61 (1H, dd, J = 8.5 Hz, 2.1 Hz, CH); 13C NMR (150 MHz, CD3OD) δC (ppm) 163.6, 133.3, 132.6, 130.3, 128.5, 127.3, 126.1, 72.1, 69.1, 68.1, 61.1, 59.3, 57.5; HRMS(ESI): calcd for C13H15NO5SNa ([M+Na]+), 320.0569, found: 320.0562。
化合物4d：化学名称为(7R,8R,9S,10S,10aR)-8,9,10-三羟基-7-羟甲基-8,9,10,10a-四氢-5H,7H-二吡啶并[2,1-b:3',2'-e][1,3]苯并噻嗪-5-酮，白色固体，收率42.1 %。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δH (ppm) 8.47 (1H, d, J = 3.2 Hz, pyridin-CH), 8.35 - 8.31 (1H, m, pyridin-CH), 7.29 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 4.9 Hz, pyridin-CH), 5.16 (1H, d, J = 9.6 Hz, CH), 4.99 (1H, t, J = 5.7 Hz, CH), 4.08 – 4.02 (2H, m, CH), 4.00 (1H, dd, J = 9.6 Hz, 3.1 Hz, CH), 3.94 (2H, dd, J = 9.6 Hz, 5.2 Hz, 2CH); 13C NMR (150 MHz, CD3OD) δC (ppm) 164.0, 156.1, 152.2, 137.9, 124.3, 120.9, 71.9, 69.7, 68.2, 61.0, 59.2, 56.8; HRMS(ESI): calcd for  C12H14N2O5SNa ([M+Na]+), 321.0521, found: 321.0525。
化合物5a：化学名称为(5aS,6S,7S,8R,9S)-9-羟甲基-6,7,8-三羟基-6,7,8,9-四氢-5aH,11H-吡啶并[2,1-b] [1,3]苯并噻嗪-11-酮，白色固体，收率78.0 %。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δH (ppm) 8.06 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.2 Hz, ph-CH), 7.36 (1H, td, J = 7.8 Hz, 1.2 Hz, ph-CH), 7.16-7.20 (2H, m, 2CH), 5.26-5.30 (1H, m, CH), 5.19 (1H, d, J = 0.6 Hz, CH-1), 4.01-4.08 (2H, m, 2CH), 3.98 (1H, dd, J = 3.6 Hz, 0.6 Hz, CH), 3.92 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 6.6 Hz, CH), 3.73 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 3.6 Hz, CH); 13C NMR (150 MHz, CD3OD) δC (ppm) 165.3, 134.3, 131.7, 129.3, 127.1, 125.4, 124.5, 76.7, 72.2, 67.3, 57.3, 56.2, 55.6; HRMS(ESI): calcd for C13H15NO5SNa ([M+Na]+), 320.0569, found: 320.0573。
化合物5b：化学名称为(7S,8R,9S,10S,10aS)-8,9,10-三羟基-7-羟甲基-8,9,10,10a-四氢-5H,7H-二吡啶并[2,1-b:3',2'-e][1,3] 苯并噻嗪-5-酮，白色固体，收率97.2 %。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δH (ppm) 8.39 (1H, dd, J = 4.8 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 8.36 (1H, dd, J = 8.4 Hz, 1.8 Hz, pyridin-CH), 7.23 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 6.4 Hz, pyridin-CH), 5.31 (1H, s, CH-1), 5.23-5.26 (1H, m, CH), 4.05-4.07 (2H, m, 2CH), 4.01 (1H, d, J = 3.6 Hz, CH), 3.91 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 6.6 Hz, CH), 3.73 (1H, dd, J = 10.2 Hz, 3.0 Hz, CH); 13C NMR (150 MHz, CD3OD) δC (ppm) 164.5, 157.1, 151.1, 136.8, 124.4, 120.1, 76.8, 72.4, 67.2, 57,5, 56.0, 55.5; HRMS(ESI): calcd for C12H14N2O5SNa ([M+Na]+), 321.0521, found: 321.0533。
化合物5d：化学名称为(7R,8R,9S,10S,10aS)-8,9,10-三羟基-7-羟甲基-8,9,10,10a-四氢-5H,7H-二吡啶并[2,1-b:3',2'-e][1,3] 苯并噻嗪-5-酮，白色固体，收率85.9 %。1H NMR (600 MHz, DMSO) δH (ppm) 8.45 (1H, dd, J = 4.7 Hz, 1.5 Hz, pyridin-CH), 8.20 (1H, dd, J = 7.8 Hz, 1.5 Hz, pyridin-CH), 7.28 (1H, dd, J = 7.9 Hz, 4.8 Hz, pyridin-CH), 5.33 (1H, d, J = 3.2 Hz, CH), 4.00 (1H, dd, J = 11.0 Hz, 5.2 Hz, CH), 3.96 (1H, d, J = 2.7 Hz, CH), 3.87 (1H, dd, J = 8.3 Hz, 4.8 Hz, CH), 3.80 (1H, dd, J = 10.5 Hz, 6.9 Hz, CH), 3.65 – 3.62 (1H, m, CH) , 3.45 (1H, dd, J = 8.3 Hz, 2.2 Hz, CH); 13C NMR (150 MHz, DMSO) δC (ppm) 183.5, 164.3, 160.1, 152.0, 137.7, 125.9, 121.1, 74.0, 71.3, 69.8, 63.9, 61.6; HRMS(ESI): calcd for C12H14N2O5SNa ([M+Na]+), 321.0521, found: 321.0529。
上述化合物的化学结构式如下所示：
实施例6
本发明化合物对HIV-RT抑制活性测试
测试方法：
抗HIV-RT活性测试使用的是从罗氏公司购得的逆转录酶试剂盒（Reverse Transcriptase Assay, Colorimetric kit, Roche Diagnostics GmbH, Roche Applied Science, Sandhofer Strasse 116, D-68305 Mannheim, Germany），所有操作都遵循试剂盒上的实验说明。实验操作过程如下：装有2’-脱氧-核苷酸-5’-三磷酸盐 (dNTPs) 、用缓冲溶液配制的逆转录酶及抑制剂的实验组和没有加抑制剂的阳性对照组的多孔板，37 oC恒温1h后，把反应溶液转移到涂有链霉菌类抗生物素蛋白的微孔板（MTP）上，因为具有活性的逆转录酶与链霉菌类抗生物素蛋白的结合，生物素标记的dNTPs被吸附到多孔板上，用洗液洗去没有被吸附的dNTPs，在MTP中加入抗地高辛-氧化酶（DIG-POD）, 吸附到微孔板上的被DIG标记的dNTPs与抗-DIG-POD抗体结合。洗去没有结合的抗-DIG-POD，在MTP中加入过氧化底物（ABST），经过氧化酶的催化得到颜色不同的反应液，通过酶标仪在OD405nm下测定样品的吸光率，所得的吸光强度与逆转录酶的活性成正比。样品的逆转录酶抑制活性计算公式如下：样品逆转录酶抑制活性 % = 100 - [(样品组OD 405 nm /空白组OD 405 nm)×100]。
测试结果：见表1。
表１   本发明化合物（4a、5a、4b、5b、4d、4d）对HIV-RT抑制活性。
由表1可见，本发明化合物对HIV-RT均具有较强的抑制活性，尤其是化合物4a和5a，显示出更强的抑制活性，对HIV-RT抑制的IC50值分别达到1.32和0.49μM，抑制率明显高于阳性对照AZT，提示该这两个化合物具有更好的抗HIV病毒活性。
 实施例7
取实施例5制备的化合物5a 5mg，乳糖 60mg，马铃薯粉 30mg，聚乙烯醇2mg，硬脂酸镁1mg，制备成口服片剂。
 本发明列举的实施例1-10 旨在阐明氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物的制备方法以及该类化合物对HIV-RT的抑制活性，实施例不单是说明它本身所述的具体的化合物的合成方法及抗HIV活性，同时也可以用来说明改变原料的种类和数量，合成其同系物和类似物，而不对本发明的范围构成任何限制。

Claims (2)

1.一种氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物，其特征在于所述化合物为以下一对非对应异构体，即：
其中X为次甲基。
2.权利要求1所述的氮杂糖并噻嗪烷酮衍生物在制备抗HIV病毒药物制剂中的应用。
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