CN106496153A - 一种1，3‑恶唑‑2‑硫酮类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法 - Google Patents

一种1，3‑恶唑‑2‑硫酮类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种1，3‑恶唑‑2‑硫酮类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法。本发明的方法具体如下：（1）将芳香醛ArCHO和高氯酸锂LiClO4·3H2O、三甲基氰硅烷TMSCN反应得到氰基类似物；（2）将氰基类似物还原得到2‑羟基胺类化合物；（3）2‑羟基胺类化合物、二硫化碳和硝酸铅反应得到1，3‑恶唑‑2‑硫酮中间体；（4）碱性条件下，1，3‑恶唑‑2‑硫酮中间体与亲核试剂反应得N‑取代的1，3‑恶唑‑2‑硫酮类神经氨酸酶抑制剂。本发明得到的抑制剂展现出了较好的神经氨酸酶抑制活性，IC50值可达到16μM。同时，本发明合成方法简单，所用原料廉价易得。

Description

一种1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及药物化学技术领域，具体为一种1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法。
背景技术
神经氨酸酶抑制剂具有不易引起抗药性且耐受性好等优点,它的发现是抗流感化学治疗药物研究中取得的重大突破性进展。由于神经氨酸酶抑制剂类药物独特的作用机制及疗效,目前它的开发已成为抗流感病毒研究的热点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法。
本发明技术方案具体介绍如下。
本发明提供一种1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂，其具有式Ⅰ所示结构：
其中：
Ar选自
中任意一种；
R选自
或者中任意一种：其中：
R1、R2独立地选自甲氧基、甲基、氢、羟基、硝基、氟、氯、溴、氰基、酯基、醚基、羧基或酰胺基中任意一种；R1、R2的位置独立地为2、3或4位取代，或者为2,3二取代，2,4二取代，2,5二取代，2,6二取代，3,4二取代，或3,5二取代；
EWG选自COCH3,COOCH3,COOC2H5或CN中任意一种。
本发明还提供一种1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂的制备方法，其化学反应式如下所示：
其具体步骤如下：
(1)将芳香醛ArCHO和高氯酸锂LiClO4·3H2O、三甲基氰硅烷TMSCN反应得到式Ⅱ所示结构的氰基类似物，芳香醛、LiClO4·3H2O和三甲基氰硅烷的投料摩尔比为1mol：(0.5～3)mol：(0.5～5)mol。
(2)将式Ⅱ所示结构的氰基类似物在还原剂和添加剂作用下，在溶剂中还原得到式Ⅲ所示结构的氰基还原的胺类化合物。还原剂选自H2、NaBH4或LiAlH4中任意一种；添加剂选自钯碳、CF3COOH、Ni、InCl3或I2中任意一种；溶剂采用Et2O、THF、CH3OH、CH3CH2OH或CH2Cl2中任意一种或多种；反应物、还原剂、添加剂和溶剂的投料比为1mol：(0.5～5)mol：(0.5～2)mol：3000mL～5000mL；
(3)在碱性条件下将式Ⅲ所示结构的羟基取代的胺类化合物、二硫化碳和硝酸铅在溶剂中回流反应，得到式Ⅳ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类中间体。碱选自三乙胺、NaHCO3、NaOH或KOH中任意一种；溶剂采用H2O、Et2O、THF、CH3OH、CH3CH2OH或CH2Cl2中任意一种或多种；反应物、二硫化碳、硝酸铅、碱和溶剂的投料比为1mol：(0.5～5)mol：(0.5～3)mol：(0.5～3)mol：5000mL～8000mL；
(4)碱性条件下，Ⅳ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类中间体与亲核试剂(酸酐、酰氯、磺酰氯、异氰酸酯、3-丁烯-2-酮、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、或丙烯酸氰等)反应，得到氮上活泼氢被取代的式Ⅰ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂。碱选自三乙胺、NaHCO3、NaOH或KOH中任意一种；溶剂采用H2O、Et2O、THF、CH3OH、CH3CH2OH或CH2Cl2中任意一种或多种；反应物、亲核试剂、碱和溶剂的投料比为1mol：(0.5～3)mol：(0.5～4)mol：2000mL～5000mL。
本发明的有益效果在于：本发明合成的1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂对神经氨酸酶抑制活性好，IC50值可达到16μM。
具体实施方式
1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂Ⅰ的制备
制备方法1、称取芳香醛ArCHO(1mmol)、TMSCN(2mmol)放入茄形瓶中搅拌均匀，然后加入LiClO4.3H2O(1mmol)室温条件下反应1h，TLC监测反应完全后用二氯甲烷萃取、分液，将有机相用无水硫酸钠干燥后旋蒸，柱层析分离得到醛基加成产物Ⅱ；称取NaBH4(1mmol)溶于溶剂THF(2mL)中，冰浴条件下缓慢加入CF3COOH(1mmol)，最后将化合物Ⅱ(1mmol)溶于THF(1mL)加入到反应体系中，TLC监测反应4h后生成化合物Ⅲ，后处理用饱和NaHCO3溶液反应掉过量的NaBH4，再将反应液过滤后和乙酸乙酯萃取、分液得有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥后旋蒸，浓缩后柱层析分离得到化合物Ⅲ；称取化合物Ⅲ(1mmol)溶于二硫化碳(2mmol)中，加入氢氧化钾(0.5mmol)和水(2mL)，搅拌均匀后，油浴加热至60℃，再将硝酸铅(0.5mmol)、水(3mL)和氢氧化钾(0.5mmol)的混合溶液加入到反应体系中，在60℃条件下回流，TLC监测反应1.5h，反应完全后抽滤掉黑色沉淀，用乙酸乙酯萃取得到有机相，干燥后旋蒸浓缩后柱层析得到1，3-恶唑-2-硫酮类化合物Ⅳ，
将1，3-恶唑-2-硫酮类化合物Ⅳ(1mmol)溶于二氯甲烷(2mL)中，加入三乙胺(1mmol)搅拌均匀，分别加入亲核试剂(1mmol)，在室温条件下反应12h；后处理用饱和食盐水和二氯甲烷分液萃取，萃取后有机层用无水硫酸钠干燥处理并旋蒸浓缩得到粗产品。柱层析得1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂Ⅰ。
制备方法2、称取芳香醛ArCHO(1mmol)、TMSCN(3mmol)放入茄形瓶中搅拌均匀，然后加入LiClO4.3H2O(1.5mmol)室温条件下反应1h，TLC监测反应完全后用二氯甲烷萃取、分液，将有机相用无水硫酸钠干燥后旋蒸，柱层析分离得到醛基加成产物Ⅱ；称取NaBH4(3mmol)溶于溶剂THF(3mL)中，冰浴条件下缓慢加入CF3COOH(1mmol)，最后将化合物Ⅱ(1mmol)溶于THF(1mL)加入到反应体系中，TLC监测反应4h后生成化合物Ⅲ，后处理用饱和NaHCO3溶液反应掉过量的NaBH4，再将反应液过滤后和乙酸乙酯萃取、分液得有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥后旋蒸，浓缩后柱层析分离得到化合物Ⅲ；称取化合物Ⅲ(1mmol)溶于二硫化碳(4mmol)中，加入氢氧化钾(1mmol)和水(3mL)，搅拌均匀后，油浴加热至60℃，再将硝酸铅(2mmol)、水(3mL)和氢氧化钾(1mmol)的混合溶液加入到反应体系中，在60℃条件下回流，TLC监测反应1.5h，反应完全后抽滤掉黑色沉淀，用乙酸乙酯萃取得到有机相，干燥后旋蒸浓缩后柱层析得到1，3-恶唑-2-硫酮类化合物Ⅳ，
将1，3-恶唑-2-硫酮类化合物Ⅳ(1mmol)溶于二氯甲烷(4mL)中，加入三乙胺(2mmol)搅拌均匀，分别加入亲核试剂(2mmol)，在室温条件下反应12h；后处理用饱和食盐水和二氯甲烷分液萃取，萃取后有机层用无水硫酸钠干燥处理并旋蒸浓缩得到粗产品。柱层析得1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂Ⅰ。
制备方法3、称取芳香醛ArCHO(1mmol)、TMSCN(5mmol)放入茄形瓶中搅拌均匀，然后加入LiClO4.3H2O(3mmol)室温条件下反应1h，TLC监测反应完全后用二氯甲烷萃取、分液，将有机相用无水硫酸钠干燥后旋蒸，柱层析分离得到醛基加成产物Ⅱ；称取NaBH4(5mmol)溶于溶剂THF(3mL)中，冰浴条件下缓慢加入CF3COOH(1mmol)，最后将化合物Ⅱ(1mmol)溶于THF(2mL)加入到反应体系中，TLC监测反应4h后生成化合物Ⅲ，后处理用饱和NaHCO3溶液反应掉过量的NaBH4，再将反应液过滤后和乙酸乙酯萃取、分液得有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥后旋蒸，浓缩后柱层析分离得到化合物Ⅲ；称取化合物Ⅲ(1mmol)溶于二硫化碳(5mmol)中，加入氢氧化钾(1.5mmol)和水(4mL)，搅拌均匀后，油浴加热至60℃，再将硝酸铅(3mmol)、水(4mL)和氢氧化钾(1.5mmol)的混合溶液加入到反应体系中，在60℃条件下回流，TLC监测反应1.5h，反应完全后抽滤掉黑色沉淀，用乙酸乙酯萃取得到有机相，干燥后旋蒸浓缩后柱层析得到1，3-恶唑-2-硫酮类化合物Ⅳ，
将1，3-恶唑-2-硫酮类化合物Ⅳ(1mmol)溶于二氯甲烷(5mL)中，加入三乙胺(4mmol)搅拌均匀，分别加入亲核试剂(3mmol)，在室温条件下反应12h；后处理用饱和食盐水和二氯甲烷分液萃取，萃取后有机层用无水硫酸钠干燥处理并旋蒸浓缩得到粗产品。柱层析得1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂Ⅰ。
活性测试
(1)待测样制备：称量1，3-恶唑-2-硫酮衍生物2mg置于样品瓶中，通过公式c＝n/v，计算溶剂DMSO的体积用量加入到到样品瓶中，配制成浓度为5×10-3mol/L的溶液，分别稀释至5×10-4，5×10-5，5×10-6mol/L三个待测梯度浓度。
(2)准备96孔板：在96孔荧光酶标板内每孔加入70微升神经氨酸酶检测缓冲液；每孔再加入10微升神经氨酸酶、5微升待筛选的神经氨酸酶抑制剂样品、5微升Milli-Q水，使得每孔总体积为90微升。
(3)检测：将准备好的96孔板振动混匀约1分钟，在37℃下孵育2分钟使抑制剂和神经氨酸酶充分相互作用，标准曲线孔也一起孵育，接着在每孔加入10微升神经氨酸酶荧光底物，再振动混匀约1分钟，将其放在37℃下孵育30分钟后进行荧光测定。激发波长为322nm，发射波长为450nm，得到待测物质荧光强度数据，计算每个1，3-恶唑-2-硫酮类衍生物浓度梯度的抑制率，再通过Origin拟合计算得到相应的IC50。表1为本发明合成的部分的神经氨酸酶抑制剂的测试结果。
表1

Claims (3)

1.一种1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂，其特征在于，其具有式Ⅰ所示结构：
其中：
Ar选自
中任意一种；
R选自
或者中任意一种：其中：
R1、R2独立地选自甲氧基、甲基、氢、羟基、硝基、氟、氯、溴、氰基、酯基、醚基、羧基或酰胺基中任意一种；R1、R2的位置独立地为2、3或4位取代，或者为2,3二取代，2,4二取代，2,5二取代，2,6二取代，3,4二取代，或3,5二取代；EWG选自COCH3,COOCH3,COOC2H5或CN中任意一种。
2.一种根据权利要求1所述的1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂的制备方法，其特征在于，其合成化学反应式如下所示：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将芳香醛ArCHO和高氯酸锂LiClO4·3H2O、三甲基氰硅烷TMSCN反应得到式Ⅱ所示结构的氰基类似物，芳香醛ArCHO、高氯酸锂LiClO4·3H2O和三甲基氰硅烷TMSCN的投料摩尔比为1：(0.5～3)：(0.5～5)；
(2)将式Ⅱ所示结构的氰基类似物在还原剂和添加剂作用下，在溶剂中还原得到式Ⅲ所示结构的氰基还原的胺类化合物；式Ⅱ所示结构的氰基类似物、还原剂、添加剂的投料摩尔比为1：(0.5～5)：(0.5～2)；
(3)在碱性条件下将式Ⅲ所示结构的羟基取代的胺类化合物、二硫化碳和硝酸铅在溶剂中回流反应，得到式Ⅳ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类中间体；式Ⅲ所示结构的羟基取代的胺类化合物、二硫化碳、硝酸铅、碱的投料摩尔比为1：(0.5～5)：(0.5～3)：(0.5～3)；
(4)碱性条件下，式Ⅳ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类中间体与亲核试剂反应，得到氮上活泼氢被取代的式Ⅰ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类神经氨酸酶抑制剂；其中：式Ⅳ所示结构的1，3-恶唑-2-硫酮类中间体、亲核试剂、碱的投料摩尔比为1：(0.5～3)：(0.5～4)。
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