CN108084116B - 一种酰腙类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酰腙类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法。其制备方法具体如下：(1)将草酸二乙酯与水合肼反应制得草酸单乙酯酰肼；(2)芳香醛与草酸单乙酯酰肼发生还原胺化的反应得到中间体草酸单乙酯‑[(芳基)甲烯基]酰肼；(3)将草酸单乙酯‑[(芳基)甲烯基]酰肼与4‑吗啉丙胺反应得到酰腙类神经氨酸酶抑制剂。本发明制备方法简单，合成的化合物结构新颖，具有较好的抑制神经氨酸酶的活性。

Description

一种酰腙类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种酰腙类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法，属于药物化学技术领域。
背景技术
神经氨酸酶是流感治疗药物的作用靶点之一，目前已知的神经氨酸酶抑制剂根据结构可以分为唾液酸类似物、苯甲酸衍生物、环己烯衍生物、环戊烷衍生物、吡咯烷衍生物以及天然提取物；这几类抑制剂均以神经氨酸酶桶状结构中心的保守序列为作用位点。在分子结构上多有一个环状中心结构，构效关系研究显示，环结构的大小和饱和程度对抑制剂活性影响很小，环上取代基的构型和电性是决定抑制剂活性的关键性质。
同时，随着计算机技术的不断发展，虚拟筛选技术已经在新药发现领域起着越来越重要的作用。
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新型的酰腙类神经氨酸酶抑制剂及其制备方法。本发明制备方法简单，制备的神经氨酸酶抑制剂活性好。
本发明中，综合运用药效团模型、分子对接以及分子动力学模拟技术对SPECS数据库的670000个小分子化合物进行层层筛选，最终得到了理论上具有流感病毒神经氨酸酶抑制活性的一个化合物，然后对此化合物进行基团的修饰，设计了三个更加理想的化合物结构，并且设计路线进行了合成，最终对其进行神经氨酸酶抑制活性的测试，并且与已经上市的神经氨酸酶抑制剂Oseltamivir(OS)的蛋白活性进行对比，发现所合成的三个化合物具有比较好的神经氨酸酶抑制活性。其中OS的IC50＝33.75μM.本发明人所合成的三个化合物的IC50分别为17.48μM、29.58μM、47.38μM。
本发明的技术方案具体介绍如下。
本发明提供一种酰腙类神经氨酸酶抑制剂，其具有式I所示的结构：
其中：Ar选自
中的任意一种。
本发明还提供一种上述的酰腙类神经氨酸酶抑制剂的制备方法，反应方程式如下所示：
具体步骤如下：
(1)将草酸二乙酯与水合肼反应得到式II所示的草酸单乙酯酰肼；
(2)将苯甲醛衍生物与式II所示的草酸单乙酯酰肼在溶剂中反应得到式III所示的草酸单乙酯-[(芳基)甲烯基]酰肼化合物；
(3)将式III所示的结构与式IV所示的4-吗啉丙胺在有机溶剂中，在催化剂作用下加热反应，得到式I所示的酰腙类神经氨酸酶抑制剂。
本发明中，步骤(1)中草酸二乙酯与水合肼的摩尔比为3：1～2:1，水合肼采用滴加的方式加入，反应温度为-25℃～0℃。
本发明中，步骤(2)中，苯甲醛衍生物与草酸单乙酯酰肼的摩尔比为1：2～2:1；溶剂为乙醇、丙醇或甲醇中的任意一种。
本发明中，步骤(3)中，催化剂为碱，其选用氢氧化钠、碳酸钾、三乙胺、碳酸钠和碳酸氢钠中的任意一种；有机溶剂是甲醇和乙醇的任意一种。
本发明中，步骤(3)中，反应温度为25℃-80℃。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明合成的化合物结构新颖，均为首次报道；
(2)本发明合成的神经氨酸酶抑制剂效果较好，其中有两个化合物的IC50值都比Oseltamivir好。
具体实施方式
下面结合实施实例对本发明的技术方案进行详细阐述。
目标产物的制备：
第一步
取8.76g(0.06mol)草酸二乙酯溶于15ml乙醇溶液，取2.5g(0.05mol)水合肼溶于15ml乙醇溶液，在-10℃条件下将水合肼的乙醇溶液缓慢滴加至草酸二乙酯的乙醇溶液中，保持0℃—-25℃的条件剧烈搅拌反应过夜。反应结束后，40℃真空旋干溶剂乙醇，加入20ml乙酸乙酯至剩余液中，有白色固体析出，过滤收集固体，真空抽干得到如式II结构的白色固体。
第二步
取0.05mol的苯甲醛衍生物与草酸单乙酯酰肼于100ml单口烧瓶中，加入10ml乙醇溶解，室温搅拌30min，TLC检测原料反应完后停止反应，过柱收集固体化合物III，真空抽干。
第三步
取0.01mol的化合物III与化合物IV和0.02mol的NaOH至100ml三口烧瓶中，加入15ml溶剂乙醇，80℃回流反应，TLC检测反应进度，反应结束后通过过柱的方法分离收集产物，真空抽干，得到固体。
神经氨酸酶抑制活性的测试：
将样品用DMSO稀释成实验浓度，96孔黑色荧光酶标板内加入神经氨酸酶检测缓冲液，神经氨酸酶，Milli-Q水以及待测定的神经氨酸酶抑制剂样品，同时设三组实验空白对照组。室温摇床震动混匀，37℃孵育2min后，每孔加入10μL神经氨酸酶荧光底物，再震动混匀，37℃孵育30min后进行荧光测定。在荧光酶标仪上设定激发波长为322nm，发射波长为450nm，测定荧光强度(RFU)，计算每个样品浓度梯度的抑制率，再通过Origin拟合得到相应的IC50值。
实施例1：乙酸-2-[[3-(4-吗啉)丙基]氨基]-2-氧-2-[(3，4，5-甲氧基苯基)甲烯基] 酰肼
IC50值为47.38μM，
1H NMR(501MHz,DMSO-d6)δ12.11(s,1H),9.13(t,J＝5.7Hz,1H),8.47(s,1H),6.98(s,2H),3.83(s,6H),3.71(s,3H),3.63–3.58(m,4H),3.26(q,J＝6.5Hz,2H),2.40–2.31(m,6H),1.66(p,J＝6.6Hz,2H).13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ159.98,153.65,66.58,60.60,56.78,56.45,53.75,25.52。
实施例2：乙酸-2-[[3-(4-吗啉)丙基]氨基]-2-氧-2-[(4-羟基-3-硝基苯基)甲烯基]酰肼
IC50值为29.58μM
1H NMR(501MHz,DMSO-d6)δ12.20(s,1H),9.23(t,J＝5.7Hz,1H),8.60(s,1H),8.21(d,J＝1.8Hz,1H),7.92(d,J＝7.0Hz,1H),7.22(d,J＝8.8Hz,1H),3.74–3.71(m,4H),3.35(q,J＝6.3Hz,2H),2.62–2.54(m,6H),1.79(q,J＝6.7Hz,2H).13C NMR(126MHz, DMSO-d6)δ160.02,149.53,125.16,121.24,66.22,56.45,55.33,53.48,38.18,25.30.
实施例3：乙酸-2-[[3-(4-吗啉)丙基]氨基]-2-氧-2-[(4-甲氧基-3-羟基苯基)甲烯基] 酰肼
IC50值为17.48μM
1H NMR(501MHz,DMSO-d6)δ12.04(s,1H),9.43(s,1H),9.21(t,J＝5.9Hz,1H),8.51(s,1H),7.34(s,1H),7.12(d,J＝6.8Hz,1H),7.07(d,J＝8.5Hz,2H),3.91(s,3H),3.71–3.68 (m,4H),3.35(q,J＝6.4Hz,2H),2.43(dd,J＝13.1,6.0Hz,6H),1.76(q,J＝6.7Hz,2H).13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ160.09,156.71,151.26,150.61,127.22,121.15,112.93,66.60,56.76,56.07,53.77,25.60。

Claims (6)

1.一种酰腙类神经氨酸酶抑制剂，其特征在于，其具有式I所示的结构：
其中：Ar选自
中的任意一种。
2.一种根据权利要求1所述的酰腙类神经氨酸酶抑制剂的制备方法，其特征在于，反应方程式如下所示：
具体步骤如下：
(1)将草酸二乙酯与水合肼反应得到式II所示的草酸单乙酯酰肼；
(2)将苯甲醛衍生物与式II所示的草酸单乙酯酰肼在溶剂中反应得到式III所示的草酸单乙酯-[(芳基)甲烯基]酰肼化合物；
(3)将式III所示的结构与式IV所示的4-吗啉丙胺在有机溶剂中，在催化剂作用下加热反应，得到式I所示的乙酸-2-[[3-(4-吗啉)丙基]氨基]-2-氧-2-[(芳基)甲烯基]酰肼神经氨酸酶抑制剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，草酸二乙酯与水合肼的摩尔比为3：1～2:1，水合肼采用滴加的方式加入，反应温度为-25℃～0℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，苯甲醛衍生物与草酸单乙酯酰肼的摩尔比为1：2～2:1；溶剂为乙醇、丙醇或甲醇中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，催化剂为碱，其选用氢氧化钠、碳酸钾、三乙胺、碳酸钠和碳酸氢钠中的任意一种；有机溶剂是甲醇和乙醇的任意一种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，反应温度为25℃-80℃。
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