CN110372692B - 二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂、其制备方法及用途 - Google Patents
二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂、其制备方法及用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于医药化工领域,涉及二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂、其制备方法及用途。具体地,本发明涉及新的二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂类化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,以及它们在制备预防和/或急救由核糖体失活蛋白引起的疾病的药物中的用途,以及它们在制备预防和/或治疗由肠道病毒、丝状病毒或多瘤病毒引起的疾病的药物中的用途。本发明的化合物能够有效地对抗II型核糖体失活蛋白中毒和/或由肠道病毒、丝状病毒或多瘤病毒引起的疾病。
Description
技术领域
本发明属于医药化工领域,涉及二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂、其制备方法及用途。具体地,本发明涉及新的二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂类化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,以及它们在制备预防和/或急救由核糖体失活蛋白引起的疾病的药物中的用途,以及它们在制备预防和/或治疗由肠道病毒、丝状病毒或多瘤病毒引起的疾病的药物中的用途。
背景技术
核糖体失活蛋白(Ribosome Inactivating Protein,RIP)是一类糖基化或去糖基化的具有N-糖苷酶活性的蛋白的总称,其按照结构与作用机制不同分为三型,其中II型RIP均为由二硫键相连的AB链复合物,其中:A链具有N-糖苷酶活性,B链可作为外源凝集素与细胞表面受体结合。蓖麻毒素、志贺毒素和相思子毒素均属于II型RIP,其在结构、转运过程及毒性作用机制等方面具有极高的相似性。以下以蓖麻毒素为例对该类型蛋白进行介绍。
蓖麻毒素(Ricin)是从蓖麻籽中提取的一种强效细胞毒蛋白,其通过口服,肌肉注射以及吸入均能造成染毒者死亡。成人蓖麻毒素吸入及肌肉注射LD50约为22μg/kg,口服LD50约为1mg/kg,其毒性为有机磷类神经毒剂VX的385倍,氰化物的6000倍,属剧毒类。在全世界,蓖麻油作为一种重要商品产量十分巨大,而每年伴随蓖麻油生产得到的副产品蓖麻毒素的数量也十分可观,这些毒素一旦处置不当或被蓄意投放,则将对公共卫生安全造成极大的威胁。目前尚无特效的蓖麻毒素抗毒剂,对症辅助治疗是救助蓖麻毒素中毒患者的唯一手段。
蓖麻毒素全蛋白在进入人体内后,其蓖麻毒素B链(RTB)部分首先与细胞膜表面的N-乙酰氨基半乳糖结合,之后借助细胞的内吞作用进入胞内。进入胞内的毒素首先存在于早期内体(early endosome,EE)中,随后一小部分EE中的毒素可通过反向转运途径(retrograde trafficking pathway)进入反面高尔基体管网状结构(trans-Golginetwork,TGN)中,只有这部分进入TGN的蓖麻毒素最终会引起细胞毒性。TGN中的毒素之后被转运至内质网腔(ER lumen),随后蓖麻毒素A链(RTA)与RTB在蛋白质二硫键异构酶的作用下分离。RTA随后进入胞浆并与核糖体结合发挥细胞毒性。志贺毒素与相思子毒素的胞内转运过程与蓖麻毒素类似,尤其是由EE向TGN的反向转运过程为三者所共有。
为了开发对抗蓖麻毒素的小分子药物,本领域进行了大量研究。其中,JulienBarbier及其团队运用高通量筛选手段发现的化合物Retro-2在体外抗蓖麻毒素活性实验中表现出了较好的活性。后续研究显示,Retro-2的体内代谢产物,拥有二氢喹唑啉酮母核结构的化合物Retro-2cycl才是真正发挥生物活性的化合物,其抗蓖麻毒素活性远高于Retro-2。进一步的机制研究揭示,Retro-2cycl并非作用于蓖麻毒素本身,而是通过阻断蓖麻毒素从EE向TGN反向转运的过程,从而达成阻止毒素进入胞浆发挥细胞毒性的目的。根据其独特的作用过程,该类化合物可称为反向转运过程阻断剂类化合物。
随后,Julien Barbier及其团队对Retro-2cycl进行了结构修饰并对其对抗志贺毒素的相关活性进行了研究。结果显示,Retro-2cycl及其结构修饰物也表现出了较高的抗志贺毒素活性,其细胞水平对抗志贺毒素中毒EC50为27.3μM。进一步的机制研究证明上述化合物也是通过阻断志贺毒素的胞内反向转运过程来达到对抗志贺毒素中毒的目的。基于Retro-2cycl进行结构修饰后得到的化合物P1是目前有报道的Retro-2cycl类化合物中抗II型RIP类蛋白活性最高的化合物,文献报道其细胞水平对抗志贺毒素中毒的EC50为0.3μM。
综上,二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂可通过阻断II型RIP蛋白由EE向TGN的转运过程来实现对抗该类型蛋白中毒的作用。
二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂所阻断的II型RIP从EE向TGN的转运过程同时也是多种病毒感染细胞所必须的转运过程。因此,该类型化合物借由阻断反向转运过程可实现抵抗利用此通路病毒感染的作用。现有技术中有研究人员对化合物Retro-2cycl及衍生物Retro-2.1对抗多种病毒感染的体内体外活性进行过相关报道。
具体包括:
Julien Barbier及其团队研究表明:Retro-2cycl、Retro-2.1及衍生物可有效抑制小RNA病毒EV71引起的细胞水平病毒空斑效应,减少细胞水平EV71子代病毒数量,显著降低EV71感染造成的细胞死亡。其中Retro-2cycl与Retro-2.1对抗EV71细胞感染的EC50分别为12.72μM和0.026μM。
Robert A.Davey及其团队研究表明:Retro-2cycl、Retro-2.1及衍生物Compound25可有效对抗丝状病毒属埃博拉病毒(Ebola Virus,EBOV)及马尔堡病毒(Marburg Virus,MARV)感染,其中:Retro-2cycl、Retro-2.1及Compound25对抗EBOV对人细胞感染的EC50分别为12.2±3.0μM、3.7±0.8μM、2.5±0.5μM;Retro-2cycl、Retro-2.1及Compound25对抗MARV对人细胞感染的EC50分别为3.2±0.5μM、1.9±0.4μM、1.2±0.2μM。
Walter J.Atwood及其团队研究表明:Retro-2cycl可有效对抗JC多瘤病毒(JCpolyomavirus,JCPyV)、BK多瘤病毒(BK polyomavirus,BKPyV)及猿猴空泡病毒40(Simianvacuolating virus40,SV40)对人细胞的感染,其中,Retro-2cycl对抗JCPyV、BKPyV及SV40的EC50分别为28.4μM、61.2μM、58.6μM。与此同时,文献还报道了Retro-2cycl对病毒扩散的抑制作用,在病毒感染细胞12h后用100μM Retro-2cycl处理细胞,与对照组相比,JCPyV、BKPyV及SV40的扩散率分别降低90.5%、89%、84%。
尽管Retro-2cycl及其衍生物(包括P1、Retro-2.1、Compound25)表现出了较高的抗II型RIP中毒的作用,但该系列化合物最大的问题在于必须通过预防给药的方式才能发挥其抗毒素作用,而急救给药未表现出明显的抗毒活性。该问题极大的限制了Retro-2cycl及其结构衍生物的实用性,是该类型化合物面临的主要问题。解决上述问题可极大提高该类型化合物的实用价值,为其成药扫清障碍。
目前,尚需要开发新的二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂,以便有效地对抗小RNA病毒EV71、丝状病毒EBOV/MARV、多瘤病毒JCPyV、BKPyV或SV40感染造成的细胞死亡。
发明内容
本发明人通过深入的研究和创造性的劳动,得到了一系列全新结构的二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂,特别是化合物1-9。生物学活性评价显示,化合物1-9抗蓖麻毒素中毒活性均优于现有Retro-2cycl类化合物,尤其值得注意的是,化合物1在急救给药过程中仍表现出了明确的抗蓖麻毒素中毒活性。由此提供了下述发明:
本发明的一个方面涉及式I所示的化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物:
其中,
X为C或N,
R1选自卤素(例如F、Cl或Br)、硝基、氰基、甲基和氢;
R2选自C1-C6烷基和氢;优选地,该C1-C6烷基中的氢原子部分或全部为氘(D)或氚(T);
R3选自卤素(例如F、Cl或Br)、C1-C6烷氧基、被一个或多个(例如2个或3个)F或Cl取代的C1-C6烷氧基、硝基和氰基;优选地,该C1-C6烷氧基中的氢原子部分或全部为氘(D)或氚(T);
R4选自:
在本发明的一个或多个实施方式中,所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,其中,
R1选自卤素(例如F、Cl或Br)和氢;
R2选自C1-C3烷基和氢;优选地,该C1-C3烷基中的氢原子部分或全部为氘或氚;
R3选自卤素(例如F、Cl或Br)、C1-C3烷氧基和被一个或多个(例如2个或3个)F或Cl取代的C1-C3烷氧基;优选地,该C1-C3烷氧基中的氢原子部分或全部为氘或氚;
R4选自:
在本发明的一个或多个实施方式中,所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,其中,
R1选自F和氢;
R2选自甲基和氢;优选地,甲基中的氢原子部分或全部为氘或氚;
R3选自Cl、甲氧基和被一个或多个(例如2个或3个)F取代的甲氧基;优选地,该甲氧基中的氢原子部分或全部为氘或氚;
R4选自:
在本发明的一些实施方式中,所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,其中,
X为C,
R1选自F和氢;
R2选自甲基和氢原子全部被氘取代的甲基;
R3选自甲氧基和氢原子全部被氘取代的甲氧基;
在本发明的一些实施方式中,所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,其中,
X为N,
R1为氢;
R2为氢;
R3为Cl;
R4选自:
苯基和Br。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物,其中,所述式I化合物选自表1所示的化合物:
表1:本发明涉及的部分化合物
本发明的另一方面涉及一种药物组合物,其包含本发明任一项所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物;
优选地,所述药物组合物还包含药学上可接受的载体或辅料;
优选地,所述药物组合物为固体制剂、注射剂、外用制剂、喷剂、液体制剂或复方制剂。
所述药物组合物的制剂形式可以是任何可药用的剂型,这些剂型包括:片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、口服液、口含剂、颗粒剂、冲剂、丸剂、散剂、膏剂、丹剂、混悬剂、粉剂、溶液剂、注射剂、栓剂、软膏剂、硬膏剂、霜剂、喷雾剂、滴剂、贴剂;优选口服剂型,如:胶囊剂、片剂、口服液、颗粒剂、丸剂、散剂、丹剂、膏剂等。所述的口服剂型可含有常用的赋形剂,诸如粘合剂、填充剂、稀释剂、压片剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、调味剂和湿润剂,必要时可对片剂进行包衣。适宜的填充剂包括纤维素、甘露糖醇、乳糖和其它类似的填充剂;适宜的崩解剂包括淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和淀粉衍生物,例如羟基乙酸淀粉钠;适宜的润滑剂包括,例如硬脂酸镁。适宜的药物可接受的湿润剂包括十二烷基硫酸钠。
本发明的再一方面涉及本发明任一项所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物在制备药物中的用途,所述药物选自如下的(1)-(8)项中的任意一项:
(1)治疗和/或预防由II型核糖体失活蛋白引起的中毒的药物;优选地,所述II型核糖体失活蛋白选自蓖麻毒素、志贺毒素和相思子毒素中的一种或多种;
(2)治疗和/或预防由小RNA病毒科肠道病毒属病毒感染引起的疾病的药物;优选地,所述疾病为肠道病毒71型感染引起的手足口病;
(3)治疗和/或预防由丝状病毒属病毒感染引起的疾病的药物;优选地,所述疾病为埃博拉病毒感染引起的埃博拉出血热和/或马尔堡病毒引起的马尔堡出血热;
(4)治疗和/或预防由多瘤病毒科病毒感染引起的疾病的药物中;优选地,所述疾病为JC多瘤病毒感染引起的进行性多灶性白质脑病(PML)和/或BK多瘤病毒感染引起的肾病及出血性膀胱炎;
(5)阻断II型核糖体失活蛋白由早期内体向反面高尔基体管网状结构转运的药物;优选地,所述II型核糖体失活蛋白选自蓖麻毒素、志贺毒素和相思子毒素中的一种或多种;
(6)抗小RNA病毒科肠道病毒属病毒的药物;优选地,所述病毒为肠道病毒71型;
(7)抗丝状病毒属病毒的药物;优选地,所述病毒为埃博拉病毒和/或马尔堡病毒;
(8)抗多瘤病毒科病毒的药物中;优选地,所述病毒为JC多瘤病毒和或BK多瘤病毒。
本发明的化合物,或其可药用盐的给药剂量取决于许多因素,例如所要预防或治疗疾病的性质和严重程度,患者或动物的性别、年龄、体重及个体反应,所用的具体化合物,给药途径及给药次数等。上述剂量可以单一剂量形式或分成几个,例如二、三或四个剂量形式给药。
可改变本发明药物组合物中各活性成分的实际剂量水平,以便所得的活性化合物量能有效针对具体患者、组合物和给药方式得到所需的治疗反应。剂量水平须根据具体化合物的活性、给药途径、所治疗病况的严重程度以及待治疗患者的病况和既往病史来选定。但是,本领域的做法是,化合物的剂量从低于为得到所需治疗效果而要求的水平开始,逐渐增加剂量,直到得到所需的效果。
但应认识到,本发明化合物或药物组合物的总日用量须由主诊医师在可靠的医学判断范围内作出决定。对于任何具体的患者,具体的治疗有效剂量水平须根据多种因素而定,所述因素包括所治疗的障碍和该障碍的严重程度;所采用的具体化合物的活性;所采用的具体组合物;患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食;所采用的具体化合物的给药时间、给药途径和排泄率;治疗持续时间;与所采用的具体化合物组合使用或同时使用的药物;及医疗领域公知的类似因素。例如,本领域的做法是,化合物的剂量从低于为得到所需治疗效果而要求的水平开始,逐渐增加剂量,直到得到所需的效果。一般说来,本发明的化合物用于哺乳动物特别是人的剂量可以介于0.001-1000mg/kg体重/天,例如介于0.01-100mg/kg体重/天,例如介于0.01-10mg/kg体重/天。
根据本发明的化合物可以有效地预防和/或治疗本发明所述的各种疾病或病症。
本发明的再一方面涉及选自如下的化合物或其可药用盐:
5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醛,
5-氟-N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺,
N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺。
本发明的再一方面涉及5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醛、5-氟-N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺、N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺、或其可药用盐在制备二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂中的用途;优选地,所述二氢喹唑啉酮类反向转运过程阻断剂为本发明任一项所述的式I化合物、其可药用盐、其异构体、其水合物或其溶剂合物。
在本发明中,
术语“C1-C6烷基”是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、2-戊基、异戊基、新戊基、己基、2-己基、3-己基等;C1-C3烷基也可做类似理解。优选的是C1-C3烷基。
术语“C1-C6烷氧基”是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、2-戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、己氧基、2-己氧基、3-氧己基等;C1-C3烷氧基也可做类似理解。优选的是C1-C3烷氧基。
发明的有益效果
本发明取得了如下技术效果中的一项或多项:
(1)本发明的化合物通过预防给药方式可有效抑制由蓖麻毒素引起的MDCK细胞死亡,且抑制率与药物浓度呈正相关,本发明涉及的化合物在预防给药实验中细胞存活率均显著高于阳性对照组,证明其能有效降低蓖麻毒素对细胞的杀伤作用。
(2)值得注意的是,化合物1在蓖麻毒素染毒后急救给药实验中表现出了明显的细胞死亡抑制作用,证明化合物1可用于制备急救蓖麻毒素中毒引起的细胞死亡的药物。到目前为止尚无急救有效的抗蓖麻毒素小分子药物的相关报道。
(3)化合物1的预防注射可显著推迟由蓖麻毒素染毒引起的小鼠死亡发生的时间,且在一周后尚有小鼠存活(染毒组五日内全部死亡),证明化合物1可帮助小鼠抵抗蓖麻毒素染毒,在哺乳动物模型上进一步证明了化合物1及其结构类似物能有效对抗蓖麻毒素中毒。
(4)化合物1的急救注射可显著推迟由蓖麻毒素染毒引起的小鼠死亡发生的时间,且在一周后尚有小鼠存活(染毒组五日内全部死亡),在哺乳动物模型上进一步证明了化合物1对蓖麻毒素中毒的急救作用。
附图说明
图1:化合物1(50mg/kg)预防给药抗蓖麻毒素动物实验结果。
图2:化合物1(100mg/kg)预防给药抗蓖麻毒素动物实验结果。
图3:化合物1预防给药抗蓖麻毒素动物实验结果。
图4:化合物5-9预防给药抗蓖麻毒素细胞实验结果。
图5:化合物5-9预防给药抗蓖麻毒素动物实验结果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明涉及的部分缩写如下面的表2所示。
表2:缩略语表
缩写 | 中文名称 |
TAA | 硫代乙酰胺 |
LAH | 四氢铝锂 |
DMF | N,N-二甲基甲酰胺 |
PE | 石油醚 |
EA | 乙酸乙酯 |
DCM | 二氯甲烷 |
DMSO | 二甲基亚砜 |
MeI | 碘甲烷 |
MeOH | 甲醇 |
AcOH | 醋酸 |
THF | 四氢呋喃 |
制备例1:5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醛(中间体6)的制备
步骤1
于250ml三颈瓶中,加入5-乙酰基-2-噻吩甲酸(5g,29.4mmol),甲醇120ml,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)1.5ml,室温下缓慢滴加氯化亚砜(12.24g,102.9mmol),完成滴加后回流反应5h。反应完毕后,冷却,用饱和碳酸氢钠调PH至中性,加水稀释后,有大量固体析出,加水至固体不再增加,抽滤得灰色固体粗品5-乙酰基-2-噻吩甲酸甲酯,干燥后称重4.75g,收率87.4%。
步骤2
将干燥后的5-乙酰基-2-噻吩甲酸甲酯(4.75g,25.7mmol)至于100ml三颈瓶中,加入溴化铜(11.48g,51.4mmol)和溶剂乙酸乙酯150ml,回流反应8h。冷却后,借助硅藻土抽滤除去反应中的固体粉末,用5%稀磷酸洗涤一次,饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸钠干燥后,过滤,旋干滤液得5-(2-溴乙酰基)噻吩-2-甲酸甲酯,黄色固体粗品6.2g,收率91.2%。
步骤3
将5-(2-溴乙酰基)噻吩-2-甲酸甲酯(6.2g,23.5mmol),硫代乙酰胺(1.95g,25.9mmol)至于250ml圆底烧瓶中,加入溶剂DMF100ml,回流反应6h。反应结束后,冷却,用饱和氯化铵淬灭反应,有固体析出,过滤,得5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲酸甲酯粗品,乙酸乙酯重结晶得产物纯品,黄色固体3.85g,收率68.2%。
步骤4
于装有温度计套管以及滴液漏斗的250ml三颈瓶中,加入四氢铝锂(1.83g,48.3mmol),32ml无水四氢呋喃,搅拌10min,将5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲酸甲酯(3.85g,16.1mmol)溶于64ml无水四氢呋喃中,滴加至三颈瓶中,控温0-5℃,加毕,0℃下反应1.5h。反应结束后,用乙酸乙酯淬灭反应,之后依次滴加2ml水,2mlNaOH水溶液(1mol/L),抽滤,滤液饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后,过滤,旋干溶剂,得5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醇粗品,乳白色固体3.28g,收率97%。
步骤5
于250ml圆底烧瓶中加入5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醇(3.28g,15.6mmol),85ml二氯甲烷溶解后,加入活性二氧化锰(27.1g,312.4mmol),室温搅拌6h。反应结束后,滤去二氧化锰,将滤液旋干,得5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醛,淡黄色固体1.73g,收率53.4%。1H-NMR(DMSO-d6,400MHz),δppm,9.91(1H,m),8.15(1H,s),8.02(1H,d,J=3.9Hz),7.55(1H,d,J=3.9Hz),2.70(3H,s).ESI-MS(+Q),210(M+H+).
制备例2:5-氟-N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺(中间体10)的制备
步骤6
于150ml圆底烧瓶中,依次加入2-氨基-5-氟苯甲酸(3.35g,21.6mmol),三光气(8.34g,28.1mmol),四氢呋喃75ml,DMF0.75ml,60℃反应,反应完成后蒸干溶剂得到黄棕色固体,用少量乙酸乙酯洗涤得到5-氟靛红酸酐。黄色固体3.42g,产率87.5%。
步骤7
于100ml圆底烧瓶中,依次加入5-氟靛红酸酐(3.42g,18.9mmol),DMF35ml,降温至0℃,搅拌下加入氢化钠(60%,0.9g,22.68mmol),控温0-5℃反应30min,之后升至室温,加入碘甲烷(3.21g,22.68mmol)反应过夜,反应完成后将反应体系滴入冰水中,立即析出大量白色絮状物,抽滤,得到5-氟-N-甲基靛红酸酐,白色固体2.46g,产率66.7%。
步骤8
于150ml圆底烧瓶中,依次加入5-氟-N-甲基靛红酸酐(2.46g,12.6mmol),邻甲氧基苯胺(1.7g,13.87mmol),冰醋酸75ml,完成投料后60℃反应1h,旋干溶剂,直接柱层析分离,洗脱剂石油醚:乙酸乙酯=10:1,收集浓缩得5-氟-N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺纯品亮黄色固体粉末2.36g,产率68.3%。1H-NMR(DMSO-d6,400MHz),δppm 9.48(1H,s),7.61(2H,m),7.31-7.15(3H,m),7.08(1H,d,
J=9.4Hz),6.96(1H,t,J=7.6Hz),6.69(1H,dd,J=9.2Hz,4.7Hz),3.82(3H,s),2.78(3H,s).ESI-MS(+Q),275.12(M+H+)。
制备例3:N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺(中间体15)的制备
用邻氨基苯甲酸代替2-氨基-5-氟苯甲酸,依照制备例2的操作,得中间体15,总收率43%1H-NMR
(DMSO-d6,400MHz),δppm 9.25(1H,s),7.71(2H,ddd,J=7.8Hz,3.9Hz,1.5Hz),7.49(1H,d,J=5.2Hz),7.44-7.31(1H,m),7.17(1H,td,J=7.8Hz,1.7Hz),7.08(1H,dd,J=8.2Hz,1.3Hz),6.95(1H,td,J=7.6Hz,1.3Hz),6.78-6.55(2H,m),3.82(3H,s),2.79(3H,d,J=4.7Hz).ESI-MS(+Q),257.12(M+H+),279.10(M+Na+).
实施例1:6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-甲氧基苯
基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮(化合物1)的制备
步骤9
于150ml圆底烧瓶中,依次加入5-氟-N-(2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺(2.36g,8.6mmol),5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-甲醛(1.8g,8.6mmol),冰醋酸65ml,搅溶后氮气置换3次,室温搅拌反应24h,反应完成后旋干,柱层析分离,洗脱剂比例石油醚:乙酸乙酯=2:1,浓缩得到产物化合物1黄白色固体2.65g,产率66.2%。
1H-NMR(DMSO-d6,400MHz),δppm 7.74(1H,s),7.57(1H,dd,J=8.8Hz,3.1Hz),7.42-7.28(3H,m),7.17(1H,d,J=8.1Hz),7.01(1H,d,J=5.9Hz),6.92(2H,t,J=6.6Hz),6.82(1H,dd,J=9.0Hz,4.2Hz),6.15(1H,s),3.79(3H,s),2.90(3H,s),2.63(3H,s).ESI-MS(+Q),466.11(M+H+),504.06(M+K+)。
实施例2:1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-甲氧基苯基)-2,3-
二氢喹唑啉-4(1氢)-酮(化合物2)的制备
用中间体15代替中间体10,依照实施例1的操作,得产物化合物2,收率72%。
1H-NMR(DMSO-d6,400MHz),δppm7.84(1H,dd,J=7.8Hz,1.5Hz),7.73(1H,s),7.52-7.44(1H,m),7.37-7.30(1H,m),7.29(1H,d,J=3.6Hz),7.16(1H,d,J=8.2Hz),7.10-6.93(1H,m),6.92(3H,m),6.76(1H,d,J=8.1Hz),6.12(1H,s),3.79(3H,s),2.90(3H,s),2.62(3H,s).ESI-MS(+Q),448.12(M+H+),470.10(M+Na+)。
实施例3:2-(5-苯基噻吩-2-基)3-(2-氯苯基)-2,3-二氢吡啶并[2,3-d]嘧啶-4
(1H)酮(化合物3)的制备
用N-(2-氯苯基)-2-(甲氨基)吡啶-3-甲酰胺代替中间体10,用5-苯基噻吩-2-甲醛代替中间体6,依照实施例1的操作,得产物化合物3,收率40.2%。
1H NMR(400MHz,DMSO-D6)δ8.56(d,J=2.5Hz,1H),8.27(dd,J=4.8,1.8Hz,1H),8.04(dd,J=11.9,10.5Hz,1H),7.62(d,J=7.6Hz,1H),7.51(t,J=10.8Hz,2H),7.41–7.22(m,6H),7.09(d,J=6.5Hz,1H),6.95(d,J=3.6Hz,1H),6.83(dt,J=12.5,6.3Hz,1H),6.26(d,J=2.6Hz,1H).ESI-MS(+Q),418.06(M+H+)。
实施例4:2-(5-溴噻吩-2-基)3-(2-氯苯基)-2,3-二氢吡啶并[2,3-d]嘧啶-4(1H)
酮(化合物4)的制备
用N-(2-氯苯基)-2-(甲氨基)吡啶-3-甲酰胺代替中间体10,用5-溴噻吩-2-甲醛代替中间体6,依照实施例1的操作,得产物化合物4,收率41.0%。
1H NMR(400MHz,DMSO-D6)δ8.56(d,J=2.5Hz,1H),8.28(dd,J=4.9,1.9Hz,1H),8.09–7.97(m,1H),7.62(d,J=7.7Hz,1H),7.34(dt,J=15.0,7.0Hz,2H),7.02(dd,J=19.5,5.7Hz,2H),6.87–6.77(m,2H),6.25(d,J=2.7Hz,1H).ESI-MS(+Q),419.93(M+H+)。
实施例5:6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(4-氟-2-甲氧基
苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮(化合物5)的制备
替换步骤8反应物邻甲氧基苯胺为4-氟-2-甲氧基苯胺,按照制备例2方法合成化合物5中间体5-氟-N-(4-氟-2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺,之后用5-氟-N-(4-氟-2-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺代替中间体10,依照实施例1的操作,得产物化合物5,产率62.6%。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.75(s,1H),7.56(dd,J=8.8,3.1Hz,1H),7.38(td,J=8.7,3.2Hz,1H),7.30(d,J=3.6Hz,1H),7.10(d,J=11.2Hz,1H),6.99(s,1H),6.94(s,1H),6.82(dd,J=9.1,4.2Hz,1H),6.76(td,J=8.6,2.7Hz,1H),6.12(s,1H),3.80(s,3H),2.88(s,3H),2.63(s,3H).ESI-MS(+Q),484.53(M+H+)。
实施例6:6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-氘代甲氧基
苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮(化合物6)的制备
替换步骤8反应物邻甲氧基苯胺为邻氘代甲氧基苯胺,按照制备例2方法合成化合物5中间体5-氟-N-(2-氘代甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺,之后用5-氟-N-(2-氘代甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺代替中间体10,依照实施例1的操作,得产物化合物6,产率64.7%。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.74(s,1H),7.56(d,J=3.2Hz,1H),7.41–7.31(m,2H),7.30(d,J=3.6Hz,1H),7.16(d,J=9.0Hz,1H),7.00(s,1H),6.93(d,J=4.4Hz,2H),6.82(dd,J=9.0,4.2Hz,1H),6.14(s,1H),2.90(s,3H),2.63(s,3H).ESI-MS(+Q),487.15(M+H+)。
实施例7:6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-三氟甲氧基
苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮(化合物7)的制备
替换步骤8反应物邻甲氧基苯胺为邻三氟甲氧基苯胺,按照制备例2方法合成化合物5中间体5-氟-N-(2-三氟甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺,之后用5-氟-N-(2-三氟甲氧基苯基)-2-(甲氨基)苯甲酰胺代替中间体10,依照实施例1的操作,得产物化合物7,产率64.7%。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.76(s,1H),7.62–7.49(m,3H),7.42(td,J=8.7,3.1Hz,2H),7.33(s,1H),7.14(s,1H),7.03(s,1H),6.86(dd,J=9.1,4.3Hz,1H),6.29(s,1H),2.92(s,3H),2.63(s,3H).ESI-MS(+Q),520.53(M+H+)。
实施例8:6-氟-1-氘代甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-氘代甲
氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮(化合物8)的制备
替换步骤7反应物碘甲烷为氘代碘甲烷,反应物邻甲氧基苯胺为邻氘代甲氧基苯胺,按照制备例2方法合成化合物5中间体5-氟-N-(2-氘代甲氧基苯基)-2-(氘代甲氨基)苯甲酰胺,之后用5-氟-N-(2-氘代甲氧基苯基)-2-(氘代甲氨基)苯甲酰胺代替中间体10,依照实施例1的操作,得产物化合物8,产率58.5%。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.74(s,1H),7.57(dd,J=8.8,3.1Hz,1H),7.41–7.33(m,2H),7.30(d,J=3.7Hz,1H),7.16(d,J=9.0Hz,1H),7.00(s,1H),6.92(d,J=5.0Hz,2H),6.81(dd,J=9.0,4.3Hz,1H),6.14(s,1H),2.63(s,3H).ESI-MS(+Q),472.63(M+H+)。
实施例9:6-氟-1-氘代甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-甲氧基
苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮(化合物9)的制备
替换步骤7反应物碘甲烷为氘代碘甲烷,按照制备例2方法合成化合物5中间体5-氟-N-(2-甲氧基苯基)-2-(氘代甲氨基)苯甲酰胺,之后用5-氟-N-(2-氘代甲氧基苯基)-2-(氘代甲氨基)苯甲酰胺代替中间体10,依照实施例1的操作,得产物化合物9,产率67.1%。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.74(s,2H),7.57(d,J=11.9Hz,2H),7.42–7.32(m,4H),7.29(s,2H),7.17(d,J=8.2Hz,2H),7.03(s,1H),6.92(s,3H),6.81(d,J=13.2Hz,2H),6.14(s,2H),3.34(s,2H).ESI-MS(+Q),469.62(M+H+)。
实验例1:细胞水平预防给药对抗蓖麻毒素药效实验
实验设置了实验组(化合物1、化合物2、化合物3、化合物4)、阳性对照组(P1)、空白对照组。
MDCK细胞使用含有100μg/μL青霉素与100μg/μL链霉素并且补充有10%胎牛血清(购自Gibco)的DMEM高糖培养液(购自Gibco)培养。取对数生长期的MDCK细胞,以2×104个/孔接种于96孔细胞培养板(购自Corning),37℃,5%CO2下培养24h。
实验组吸掉原细胞培养液,向各孔细胞中加入受试药物化合物1-4,分别继续培养3h、6h、12h、24h、36h后,加入50μL蓖麻毒素,所有受试药物终浓度均为50μM,蓖麻毒素终浓度为40ng/ml,继续培养细胞12h后,按照Cell Counting Kit-8检测试剂盒(购自DOJINDO公司)说明书加入检测试剂后,37℃反应2小时后,使用酶标仪(Thermo公司)450nm波长下检测吸光度值。药物组吸光度值与溶剂对照组吸光度值百分比反映细胞存活情况。
同时设置了加入阳性化合物P1的阳性对照组,以及仅加入蓖麻毒素的染毒对照组。P1是目前有报道的Retro-2cycl系列化合物中抗II型RIP活性最好的,故将其选做阳性对照。
实验结果如下面的表3所示。
结果显示:
(1)化合物1-4预防给药组细胞存活率与Ricin染毒对照组细胞存活率数据有显著性差异(P<0.001),证明化合物1-4有明确的抗蓖麻毒素中毒活性。
(2)在24h组,化合物1-4对抗由蓖麻毒素中毒的最佳细胞存活率分别为100.12±17.08、120.74±15.87、96.51±15.90和85.20±22.44,阳性化合物P1最佳存活率为68.24±13.72,本发明涉及化合物的活性均优于阳性化合物P1。
(3)12h内给药,预防作用无明显差别,在24h或36h预防给药可显著提高药物对细胞保护能力。
实验例2:细胞水平急救给药对抗蓖麻毒素药效实验
将化合物1溶于DMSO中,加热至50℃搅拌下加入增溶剂聚氧乙烯氢化蓖麻油(RH40),搅拌5min后加入注射用生理盐水定容至化合物1浓度为2mg/ml备用。
细胞前处理工作同实验例1。
在检测化合物1对由蓖麻毒素中毒引起的细胞死亡效应的急救作用时,吸掉原细胞培养液,每孔加入50μL Ricin,继续培养细胞1h后,前述化合物1用含0.11%RH40的DMEM培养液稀释后分别加入孔中,使化合物1终浓度为:10μM、5μM、2.5μM、1.25μM、0.625μM、0.3125μM、0.15625μM;Ricin终浓度为17ng/ml,继续培养细胞12h后,按照Cell CountingKit-8检测试剂盒(购自DOJINDO公司)说明书加入检测试剂后,37℃反应2小时后,使用酶标仪(Thermo公司)450nm波长下检测吸光度值。药物组吸光度值与溶剂对照组吸光度值百分比反映细胞存活情况。
同时设置了化合物P1阳性对照组、Ricin染毒对照组。
实验结果见表4。
表4:化合物1急救给药对抗蓖麻毒素中毒细胞存活率
注1:Ricin染毒对照组细胞存活率为40.83%±2.16%,
注2:***与阳性对照组比较P<0.001)。
结果显示:
(1)化合物1不同浓度1h急救给药细胞存活率均高于Ricin染毒对照组细胞存活率,说明化合物1通过急救给药可有效对抗蓖麻毒素中毒。
(2)化合物1急救蓖麻毒素中毒细胞的存活率与药物浓度呈正相关。化合物1 EC50为0.144μM,阳性对照P1 EC50为16.13μM,两组不同浓度数据存在显著性差异(P<0.001),可见化合物1急救抗蓖麻毒素中毒活性优于阳性化合物。
(3)以上结论进一步证明化合物1有明显的染毒后给药抵抗蓖麻毒素中毒药效,因此化合物1可以成为蓖麻毒素中毒急救药物的先导化合物,进一步开发成为用于预防和/或治疗由蓖麻毒素中毒引起的疾病的相关药物。
实验例3:动物水平预防给药对抗蓖麻毒素药效实验
化合物1样品配制工作同实验例2。
20-22g体重的CD-1雌性小鼠(购自维通利华实验动物公司),随机分组。化合物1使用生理盐水稀释,蓖麻毒素使用生理盐水稀释。
实验分组为:溶剂对照组、毒素对照组、P1阳性对照组、50mg/kg药物组、100mg/kg药物组;每组10只。
溶剂对照组腹腔注射含15%RH40,5%DMSO的生理盐水,2h后,腹腔注射生理盐水。毒素对照组腹腔注射含15%RH40,5%DMSO的生理盐水,2h后,腹腔注射10μg/kg(1LD)蓖麻毒素。实验组小鼠分别腹腔注射50mg/kg,100mg/kg化合物1溶液,2h后,腹腔注射10μg/kg(1LD)蓖麻毒素进行攻毒。阳性对照组小鼠注射P1溶液,除加入物质不同,其他操作同实验组。
连续观察7天,记录小鼠死亡数量。
实验结果如图1、图2所示。
(1)50mg/ml实验中,毒素组第二天大量死亡,阳性对照组第三天大量死亡,药物组第五天大量死亡;100mg/ml实验中,毒素组第三天大量死亡,阳性对照组第二天大量死亡,药物组于第三天、第五天有少量死亡发生。可见化合物1可显著推迟小鼠死亡发生的时间,且推迟作用强于阳性化合物。
(2)50mg/ml实验中,毒素组第六天全部死亡,阳性对照组第六天存活2只,药物组第六天存活2只;100mg/ml实验中,毒素组与阳性对照组在第六天均全部死亡,药物组尚有1只存活。可见化合物1对蓖麻毒素中毒小鼠有一定保护作用,预防给药可提高其生存率。
实验例4:化合物1动物水平急救给药对抗蓖麻毒素药效实验
化合物1样品配制工作同实验例2。
20-22g体重的CD-1雌性小鼠(购自维通利华实验动物公司),随机分组。化合物1使用生理盐水稀释,蓖麻毒素使用生理盐水稀释。
实验组别为溶剂对照组、毒素对照组、化合物1染毒后1h急救药物组、化合物1染毒后2h急救药物组、化合物1染毒后6h急救药物组;每组10只。
溶剂对照组腹腔注射生理盐水,2h后,腹腔注射含15%RH40,5%DMSO的生理盐水。
毒素对照组腹腔注射10μg/kg(1LD)蓖麻毒素,2h后,腹腔注射含15%RH40,5%DMSO的生理盐水。
其他组小鼠分别腹腔注射10μg/kg(1LD)蓖麻毒素,之后分别在染毒后1h,2h或6h腹腔注射100mg/kg化合物1溶液。连续观察12天,记录小鼠死亡数量。
实验结果如图3所示。
结果显示:
化合物1通过急救给药方式可推迟蓖麻毒素中毒导致的小鼠死亡发生的时间并降低小鼠死亡率,证明化合物急救给药仍具有抗蓖麻毒素中毒活性。以上结果证明化合物1在细胞水平体现出的急救给药抗蓖麻毒素活性在动物水平同样适用,这进一步验证了化合物1作为开发预防和/或治疗蓖麻毒素中毒药物的先导化合物的可行性及合理性。
实验例5:化合物5-9细胞水平抗蓖麻毒素活性实验
通过对化合物1进行结构改造得到化合物5-9,随后对新化合物在MDCK细胞中及小鼠模型中抗蓖麻毒素活性进行了评价。
细胞前处理工作同实验例1,待测样品配制工作同实验例2。
在检测化合物5-9对由蓖麻毒素中毒引起的细胞死亡效应的预防作用时,吸掉原细胞培养液,每孔加入50μL Ricin,继续培养细胞1h后,化合物5-9用含0.11%RH40的DMEM培养液稀释后分别加入孔中,使化合物1终浓度为50μM;Ricin终浓度为17ng/ml。细胞培养与数据收集方法同实验例2。
同时设置了化合物1阳性对照组、Ricin染毒对照组。
实验结果如图4所示。
结果显示:
化合物5-9在MDCK细胞中表现出显著的抗蓖麻毒素活性,其活性与化合物1相似。
实验例6:化合物5-9小鼠预防给药抗蓖麻毒素活性实验
样品配制工作同实验例2,动物选择与准备工作同实验例4,实验组分为P1阳性对照组12只,化合物5-9组;每组10只。
小鼠分别腹腔注射10μg/kg(1LD)蓖麻毒素,之后分别在染毒前1h腹腔注射50mg/kg化合物1,化合物5-9溶液。连续观察7天,记录小鼠死亡数量。
实验结果如图5所示。
结果显示:
化合物5-9在MDCK细胞中表现出显著的抗蓖麻毒素活性,其活性与化合物1相似。动物实验中化合物5-9的活性均优于阳性对照物P1,提高具体体现在死亡时间的推迟以及总生存率的提高。其中,化合物5总体生存率达到30%,显著优于P1。化合物体内活性的增强可能得益于结构修饰对化合物代谢性质的优化。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述,本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导,可以对那些细节进行各种修改和替换,这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。
Claims (17)
1.选自如下的化合物或其可药用盐:
6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮,
1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮,
2-(5-苯基噻吩-2-基)3-(2-氯苯基)-2,3-二氢吡啶并[2,3-d]嘧啶-4(1H)酮,
6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(4-氟-2-甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮,
6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-氘代甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮,
6-氟-1-甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-三氟甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮,
6-氟-1-氘代甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-氘代甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮,和
6-氟-1-氘代甲基-2-(5-(2-甲基噻唑-4-基)噻吩-2-基)-3-(2-甲氧基苯基)-2,3-二氢喹唑啉-4(1氢)-酮。
2.一种药物组合物,其包含权利要求1所述的化合物或其可药用盐。
3.根据权利要求2所述的药物组合物,其还包含药学上可接受的载体。
4.根据权利要求2所述的药物组合物,其还包含药学上可接受的辅料。
5.根据权利要求3或4所述的药物组合物,其为固体制剂或液体制剂。
6.根据权利要求3或4所述的药物组合物,其为注射剂或外用制剂。
7.根据权利要求3或4所述的药物组合物,其为喷剂。
8.根据权利要求3或4所述的药物组合物,其为复方制剂。
9.权利要求1所述的化合物或其可药用盐在制备药物中的用途,所述药物选自如下的(1)-(8)项中的任意一项:
(1)治疗和/或预防由II型核糖体失活蛋白引起的中毒的药物;
(2)治疗和/或预防由小RNA病毒科肠道病毒属病毒感染引起的疾病的药物;
(3)治疗和/或预防由丝状病毒属病毒感染引起的疾病的药物;
(4)治疗和/或预防由多瘤病毒科病毒感染引起的疾病的药物中;
(5)阻断II型核糖体失活蛋白由早期内体向反面高尔基体管网状结构转运的药物;
(6)抗小RNA病毒科肠道病毒属病毒的药物;
(7)抗丝状病毒属病毒的药物;
(8)抗多瘤病毒科病毒的药物中。
10.根据权利要求9所述的用途,其中,第(1)项中,所述II型核糖体失活蛋白选自蓖麻毒素、志贺毒素和相思子毒素中的一种或多种。
11.根据权利要求9所述的用途,其中,第(2)项中,所述疾病为肠道病毒71型感染引起的手足口病。
12.根据权利要求9所述的用途,其中,第(3)项中,所述疾病为埃博拉病毒感染引起的埃博拉出血热和/或马尔堡病毒引起的马尔堡出血热。
13.根据权利要求9所述的用途,其中,第(4)项中,所述疾病为JC多瘤病毒感染引起的进行性多灶性白质脑病和/或BK多瘤病毒感染引起的肾病及出血性膀胱炎。
14.根据权利要求9所述的用途,其中,第(5)项中,所述II型核糖体失活蛋白选自蓖麻毒素、志贺毒素和相思子毒素中的一种或多种。
15.根据权利要求9所述的用途,其中,第(6)项中,所述病毒为肠道病毒71型。
16.根据权利要求9所述的用途,其中,第(7)项中,所述病毒为埃博拉病毒和/或马尔堡病毒。
17.根据权利要求9所述的用途,其中,第(8)项中,所述病毒为JC多瘤病毒和或BK多瘤病毒。
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