CN114366745A - 治疗沙粒病毒科和冠状病毒科病毒感染的方法 - Google Patents

治疗沙粒病毒科和冠状病毒科病毒感染的方法 Download PDF

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Abstract

提供了通过施用式I的核苷及其前药来治疗沙粒病毒科和冠状病毒科病毒感染的方法，其中核苷糖的1'位被取代。所提供的化合物、组合物和方法对于治疗拉沙病毒和胡宁病毒感染特别有用。

Description

治疗沙粒病毒科和冠状病毒科病毒感染的方法
本申请是申请日为2016年9月16日、申请号为201680066796.8、发明名称为“治疗沙粒病毒科和冠状病毒科病毒感染的方法”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求2015年9月16日提交的美国临时申请第62/219,302号和2015年10月9日提交的美国临时申请第62/239,696号的权益。上述申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明总的涉及用于治疗沙粒病毒科病毒感染的方法和化合物，尤其是用于治疗拉沙病毒和胡宁病毒的方法和核苷及其前药。本发明总的涉及用于治疗冠状病毒科病毒感染的方法和化合物，特别是用于治疗SARS病毒和MERS病毒的方法和核苷及其前药。
背景技术
拉沙病毒是属于沙粒病毒科家族的分段负义RNA病毒。根据血清学交叉反应性、系统发育关系和地理分布，沙粒病毒进一步细分为旧世界和新世界病毒复合体(Wulff,1978；Bowen,1997)。新世界沙粒病毒复合体包含在北美(即白水阿罗约(WWAV)、 Tamiami(TAMV)和贝尔峡谷(BCNV)病毒)和南美(即 Tacaribe(TACV)、胡宁(JUNV)、Machupo(MACV)、Guanarito(GTOV) 和Sabia(SABV)病毒)传播的病毒。旧世界复合体包括在非洲、欧洲和亚洲传播的沙粒病毒(即淋巴细胞性神经节细胞性脑膜炎(LCMV) 和拉沙(LASV)病毒)。由于LCMV与全球迁移的Mus domesticus和小家鼠(M.musculus)有关(Salazar-Bravo，2002)，LCMV分布于世界各地，除此之外，水库啮齿动物物种的范围限制了沙粒病毒的地理分布。LASV的水库寄主是Mastomys属的啮齿类动物，它们在撒哈拉以南非洲地区流行(Salazar-Bravo，2002)。据了解，至少有七种沙粒病毒会引起人类严重的出血热，其中包括分别在西非、阿根廷、玻利维亚、委内瑞拉和巴西流行的LASV、JUNV、MACV、GTOV 和SABV，最近又发现了起源于赞比亚和玻利维亚的Lujo(LUJV)和 Chapare(CHAPV)病毒(Breise,2009；Delgado,2008)。
拉沙病毒(LASV)是西非特有的，估计每年有300,000-500,000人感染(McCormick，1987)。传播是通过接触感染的啮齿动物(Mastomys natalensis)或病毒污染的啮齿类动物排泄物发生的，并且人与人之间的传播，特别是在医院环境中已经有记录(McCormick，1987)。由 LASV引起的疾病范围从亚临床感染到与多器官衰竭相关的轻度至重度出血热。与LASV感染相关的死亡率是变化的，范围为住院病例的从大约2％到15％，在某些暴发情况下可能超过50％ (McCormick,1987；Fisher-Hoch,1995)。尽管发病率高并且相关的发病率和死亡率高，但没有批准的治疗方法来治疗人类LASV感染。维持疗法和利巴韦林的早期施用是当前的护理标准。
LASV最初感染单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞并全身传播产生导致内部器官感染的原发性病毒血症。病毒复制导致炎性细胞因子水平升高和凝血病发展，导致血管渗漏、低血容量性休克和多器官衰竭(Hensley,2011)。
沙粒病毒的复制由L聚合酶蛋白催化，该L聚合酶蛋白利用由病毒核衣壳蛋白NP包裹的基因组RNA组成的病毒RNA模板，并包含病毒核糖核蛋白(RNP)(Buchmeier,2007)。在病毒进入宿主细胞时开始复制，其中与病毒RNP相关的L聚合酶从位于每个基因组 RNA区段L和S的3'端的基因组启动子开始转录。原发转录事件导致从S和L区段合成在反基因组方向上编码的NP和L聚合酶 mRNA。转录终止于基因间区域(IGR)内的茎环(SL)结构的远侧。沙粒病毒利用戴帽策略获得细胞mRNA的帽结构以促进翻译。戴帽由 L聚合酶的核酸内切酶活性介导，该L聚合酶通过NP的帽结合活性共产生以产生封端的非聚腺苷酸化mRNA。随后，L聚合酶采用复制酶模式并移动穿过IGR以产生全长互补反基因组RNA(agRNA)。这种agRNA分别作为从S和L区段合成在基因组方向编码的GPC 和ZmRNA，以及合成全长基因组RNA(gRNA)的模板(Buchmeier, 2007；Franze-Fernandez,1987；Meyer,1993；Qi,2010；Lelke,2010；Morin,2010)。
人类冠状病毒最早是在20世纪60年代中期发现的，它们是在他们生活中的某个时间感染大多数人的普通病毒，通常会导致轻度到中度的上呼吸道和胃肠道疾病。这种称为“中东呼吸综合症冠状病毒”(MERS-CoV或MERS)的新型冠状病毒于2012年在沙特阿拉伯首次报道，并已蔓延至其他几个国家。
发明内容
提供了用于治疗由沙粒病毒科病毒家族引起的感染的方法和化合物。
提供了用于治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I的化合物：
Figure BDA0003519537500000031
或其药学上可接受的盐或酯；
其中：
每个R1是H或卤素；
每个R2、R3、R4或R5独立地为H、ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、 S(O)nRa、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基；
或者在相邻碳原子上的任何两个R2、R3、R4或R5一起是 -O(CO)O-或与它们所连接的环碳原子一起形成双键；
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、S(O)nRa、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、 -S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、 (C2-C8)取代的炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500000041
Figure BDA0003519537500000051
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500000052
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、(C1-C6)烷基或苄基；
Rf选自H、(C1-C8)烷基、苄基、(C3-C6)环烷基和-CH2-(C3-C6)环烷基；
Rg选自(C1-C8)烷基、-O-(C1-C8)烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-(C3-C6) 环烷基、-O-CH2-(C3-C6)环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500000053
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、-SC(＝Q2)R、 -SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、-N(R)C(＝Q2)OR、 -N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、-OR或Z3；或者，在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或 N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500000061
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、 N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500000062
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代；
R8是卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NNHR11、-CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基、(C6-C20) 芳基(C1-C8)烷基、OR11或SR11；
每个R9或R10独立地为H、卤素、NR11R12、N(R11)OR11、 NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NHNR11、 -CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、R11、OR11或SR11；
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基(C1-C8) 烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环、其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、-C(＝O)OR、 -C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR) 或-SO2NR2；其中，
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基或取代的(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
每个n独立地为0、1或2；和
其中每个R2、R3、R5、R6、R11或R12的每个(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8) 烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替。
在另一个实施方案中，所述方法包括施用治疗有效量的式I化合物的外消旋体、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、多晶型物、假多晶型物、无定形形式、水合物或溶剂合物或其药学上可接受的盐或酯给需要其的哺乳动物。
在另一个实施方案中，该方法包括通过施用治疗有效量的式I 化合物或其药学上可接受的盐或酯来治疗有需要的人的沙粒病毒科感染。
在另一个实施方案中，该方法包括通过施用治疗有效量的式I 化合物或其药学上可接受的盐或酯来治疗有需要的人的拉沙病毒感染。
在另一个实施方案中，所述方法包括通过施用治疗有效量的式I 化合物或其药学上可接受的盐或酯来治疗有需要的人的胡宁病毒感染。
在另一个实施方案中，治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法包括施用治疗有效量的药物组合物，所述药物组合物包含有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯与药学上可接受的稀释剂或载体。
在另一个实施方案中，治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法包括施用治疗有效量的药物组合物，所述药物组合物包含有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯与至少一种另外的治疗剂。
在另一个实施方案中，该方法包括施用治疗有效量的组合药剂，其包含：a)第一药物组合物，其包含式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或酯；和b)第二药物组合物，其包含至少一种对传染性沙粒病毒科病毒具有活性的另外的治疗剂。
在另一个实施方案中，本申请提供了抑制沙粒病毒科RNA依赖性RNA聚合酶的方法，包括使感染了沙粒病毒科病毒的细胞与有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或酯接触。
在另一个实施方案中，提供了式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物和/或酯用于治疗由沙粒病毒科病毒引起的病毒感染的用途。
提供了一种治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，包括施用治疗有效量的式I化合物：
Figure BDA0003519537500000091
或其药学上可接受的盐或酯；
其中：
每个R1是H或卤素；
每个R2、R3、R4或R5独立地为H、ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、 S(O)nRa、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基；
或者在相邻碳原子上的任何两个R2、R3、R4或R5一起是 -O(CO)O-或与它们所连接的环碳原子一起形成双键；
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、S(O)nRa、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、 -S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、 (C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、 (C2-C8)取代的炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500000101
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500000102
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、(C1-C6)烷基或苄基；
Rf选自H、(C1-C8)烷基、苄基、(C3-C6)环烷基和-CH2-(C3-C6)环烷基；
Rg选自(C1-C8)烷基、-O-(C1-C8)烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-(C3-C6) 环烷基、-O-CH2-(C3-C6)环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500000103
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、-SC(＝Q2)R、 -SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、-N(R)C(＝Q2)OR、 -N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、-OR或Z3；或者，在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或 N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500000111
式Ia
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、 N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500000112
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代；
R8是卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、NO2、 CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NNHR11、-CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基、(C6-C20) 芳基(C1-C8)烷基、OR11或SR11；
每个R9或R10独立地为H、卤素、NR11R12、N(R11)OR11、 NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NHNR11、 -CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、R11、OR11或SR11；
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基(C1-C8) 烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环、其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、-C(＝O)OR、 -C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR) 或-SO2NR2；其中，
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基或取代的(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
每个n独立地为0、1或2；和
其中每个R2、R3、R5、R6、R11或R12的每个(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8) 烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替。
在另一个实施方案中，所述方法包括施用治疗有效量的式I化合物的外消旋体、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、多晶型物、假多晶型物、无定形形式、水合物或溶剂合物或其药学上可接受的盐或酯给需要其的哺乳动物。
在另一个实施方案中，所述方法包括通过施用治疗有效量的式I 化合物或其药学上可接受的盐或酯来治疗有需要的人的冠状病毒科感染。
在另一个实施方案中，所述方法包括通过施用治疗有效量的式I 化合物或其药学上可接受的盐或酯来治疗有需要的人的MERS病毒感染。
在另一个实施方案中，所述方法包括通过施用治疗有效量的式I 化合物或其药学上可接受的盐或酯来治疗有需要的人的SARS病毒感染。
在另一个实施方案中，治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法包括施用治疗有效量的药物组合物，所述药物组合物包含有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯与药学上可接受的稀释剂或载体。
在另一个实施方案中，在有需要的人中治疗冠状病毒科感染的方法包括施用治疗有效量的药物组合物，所述药物组合物包含有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯与至少一种另外的治疗剂。
在另一个实施方案中，该方法包括施用治疗有效量的组合药剂，其包含：a)第一药物组合物，其包含式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或酯；和b)第二药物组合物，其包含至少一种对传染性冠状病毒科病毒具有活性的另外的治疗剂。
在另一个实施方案中，本申请提供了抑制冠状病毒科RNA依赖性RNA聚合酶的方法，包括使感染冠状病毒科病毒的细胞与有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或酯接触。
在另一个实施方案中，提供了式I化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或酯用于治疗由冠状病毒科病毒引起的病毒感染的用途。
附图说明
图1：载体和化合物32处理的小鼠感染后体重的变化；
图2A和2B：载体和化合物32处理的小鼠感染后第2天和第5 天肺组织中的病毒载量；
图3A-F：感染SARS-CoV的小鼠全身体积描记图；
图4A：载体和化合物32处理的猴感染后体重的变化；
图4B：载体和化合物32处理的猴感染后体温的变化；
图4C：载体和化合物32处理的猴感染后呼吸频率的变化；
图5：处理组的组织病毒RNA浓度。通过qRT-PCR测量病毒载量。
发明详述
I.定义
除非另有说明，否则本文使用的以下术语和短语意欲具有以下含义：
当本文使用商品名称时，申请人意图独立地包括商品名称产品和该商品名称产品的活性药物成分。
如本文所用，“本发明的化合物”或“式I的化合物”是指式I 的化合物或其药学上可接受的盐。类似地，关于可分离的中间体，短语“式(编号)的化合物”是指该式的化合物及其药学上可接受的盐。
“烷基”是含有正碳原子、仲碳原子、叔碳原子或环碳原子的烃。例如，烷基可具有1-20个碳原子(即C1-C20烷基)、1-8个碳原子 (即C1-C8烷基)或1-6个碳原子(即C1-C6烷基)。合适的烷基的实例包括但不限于甲基(Me，-CH3)、乙基(Et，-CH2CH3)、1-丙基(n-Pr，正丙基，-CH2CH2CH3)、2-丙基(i-Pr，异丙基，-CH(CH3)2)、1-丁基(n-Bu，正丁基，-CH2CH2CH2CH3)、2-甲基-1-丙基(i-Bu，异丁基， -CH2CH(CH3)2)、2-丁基(s-Bu，仲丁基，-CH(CH3)CH2CH3)、2-甲基 -2-丙基(t-Bu，叔丁基，-C(CH3)3)、1-戊基(正戊基， -CH2CH2CH2CH2CH3)、2-戊基(-CH(CH3)CH2CH2CH3)、3-戊基 (-CH(CH2CH3)2)、2-甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH2CH3)、3-甲基-2-丁基(-CH(CH3)CH(CH3)2)、3-甲基-1-丁基(-CH2CH2CH(CH3)2)、2-甲基-1- 丁基(-CH2CH(CH3)CH2CH3)、1-己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、2- 己基(-CH(CH3)CH2CH2CH2CH3)、3-己基 (-CH(CH2CH3)(CH2CH2CH3))、2-甲基-2-戊基(-C(CH3)2CH2CH2CH3)、 3甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3)、4-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH2CH(CH3)2)、3-甲基-3-戊基(-C(CH3)(CH2CH3)2)、2-甲基 -3-戊基(-CH(CH2CH3)CH(CH3)2)、2,3-二甲基-2-丁基 (-C(CH3)2CH(CH3)2)、3,3-二甲基-2-丁基(-CH(CH3)C(CH3)3和辛基 (-(CH2)7CH3)。
“烷氧基”是指具有式-O-烷基的基团，其中如上定义的烷基通过氧原子与母体分子连接。烷氧基的烷基部分可具有1-20个碳原子 (即C1-C20烷氧基)、1-12个碳原子(即C1-C12烷氧基)或1-6个碳原子 (即C1-C6烷氧基)。合适的烷氧基的实例包括但不限于甲氧基(-O-CH3或-OMe)、乙氧基(-OCH2CH3或-OEt)、叔丁氧基(-OC(CH3)3或-OtBu) 等。
“卤代烷基”是如上定义的烷基，其中烷基的一个或多个氢原子被卤素原子代替。卤代烷基的烷基部分可具有1-20个碳原子(即 C1-C20卤代烷基)、1-12个碳原子(即C1-C12卤代烷基)或1-6个碳原子 (即C1-C6烷基)。合适的卤代烷基的实例包括但不限于-CF3、-CHF2、-CFH2、-CH2CF3等。
“烯基”是含有具有至少一个不饱和位点(即碳-碳sp2双键)的正、仲、叔或环碳原子的烃。例如，烯基可具有2至20个碳原子(即C2-C20烯基)、2至8个碳原子(即C2-C8烯基)或2至6个碳原子(即C2-C6烯基)。合适的烯基的实例包括但不限于乙烯或乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH2CH＝CH2)、环戊烯基(-C5H7)和5-己烯基 (-CH2CH2CH2CH2CH＝CH2)。
“炔基”是含有具有至少一个不饱和位点(即碳-碳sp三键)的正、仲、叔或环碳原子的烃。例如，炔基可具有2至20个碳原子(即C2-C20炔基)、2至8个碳原子(即C2-C8炔烃)或2至6个碳原子(即C2-C6炔基)。合适的炔基的实例包括但不限于乙炔基(-C≡CH)、丙炔基 (-CH2C≡CH)等。
“亚烷基”是指具有通过从母体烷烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子而衍生的两个一价基团中心的饱和的支链或直链或环状烃基。例如，亚烷基可具有1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。典型的亚烷基包括但不限于亚甲基(-CH2-)、 1,1-乙基(-CH(CH3)-)、1,2-乙基(-CH2CH2-)、1,1-丙基(-CH(CH2CH3)-)、 1,2-丙基(-CH2CH(CH3)-)、1,3-丙基(-CH2CH2CH2-)、1,4-丁基 (-CH2CH2CH2CH2-)等。
“亚烯基”是指具有通过从母体烯烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子而衍生的两个单价基团中心的不饱和的支链或直链或环状烃基。例如，亚烯基可以具有1至20个碳原子、1至10 个碳原子或1至6个碳原子。典型的亚烯基包括但不限于1,2-亚乙基 (-CH＝CH-)。
“亚炔基”是指具有通过从母体炔烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子得到的两个单价基团中心的不饱和的支链或直链或环状烃基。例如，亚炔基可以具有1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。典型的亚炔基包括但不限于亚乙炔(-C≡C-)、亚丙炔基(-CH2C≡C-)和4-亚戊炔基(-CH2CH2CH2C≡C-)。
“氨基”通常指氮基，其可被认为是氨的衍生物，具有式-N(X)2，其中每个“X”独立地为H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的碳环基、取代或未取代的杂环基等。氮的杂交近似为sp3。氨基的非限制类型包括-NH2、-N(烷基)2，-NH(烷基)，-N(碳环基)2，-NH(碳环基)，-N(杂环基)2，-NH(杂环基)，-N(芳基)2，-NH(芳基)，-N(烷基)(芳基)，-N(烷基)(杂环基)，-N(碳环基)(杂环基)，-N(芳基)(杂芳基)、-N(烷基)(杂芳基)等。术语“烷基氨基”是指被至少一个烷基取代的氨基。氨基的非限制性实例包括-NH2、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、 -N(CH2CH3)2、-NH(苯基)、-N(苯基)2、-NH(苄基)、-N(苄基)2等。取代的烷基氨基通常指如上所定义的烷基氨基，其中如本文所定义的至少一个取代的烷基连接至氨基氮原子。取代的烷基氨基的非限制性实例包括-NH(亚烷基-C(O)-OH)、-NH(亚烷基-C(O)-O-烷基)、-N(亚烷基-C(O)-OH)2、-N(亚烷基-C(O)-O-烷基)2等。
“芳基”是指通过从母体芳族环体系的单个碳原子上除去一个氢原子而衍生的芳族烃基团。例如，芳基可具有6-20个碳原子、6-14 个碳原子或6-10个碳原子。典型的芳基包括但不限于衍生自苯(例如苯基)、取代的苯、萘、蒽、联苯等的基团。
“芳基烷基”是指无环烷基，其中与碳原子(通常为末端或sp3碳原子)键合的氢原子之一被芳基取代。典型的芳基烷基基团包括但不限于苄基、2-苯基乙烷-1-基、萘基甲基、2-萘基乙烷-1-基、萘基苄基、2-萘基乙烷-1-基等。芳基烷基基团可以包含7至20个碳原子，例如，烷基部分为1至6个碳原子且芳基部分为6至14个碳原子。
“芳基烯基”是指无环链烯基，其中与碳原子(通常为末端或sp3碳原子，但也是sp2碳原子)键合的氢原子之一被芳基取代。芳基烯基的芳基部分可以包括例如本文公开的任何芳基，并且芳基烯基的烯基部分可以包括例如本文公开的任何烯基。芳基烯基基团可以包含8至20个碳原子、烯基部分为2至6个碳原子且芳基部分为6至 14个碳原子。
“芳基炔基”是指无环炔基，其中与碳原子(通常为末端或sp3碳原子，但也是sp碳原子)键合的氢原子之一被芳基取代。芳基炔基的芳基部分可以包括例如本文公开的任何芳基，并且芳基炔基的炔基部分可以包括例如本文公开的任何炔基。芳基炔基可以包含8至20个碳原子，例如，炔基部分为2至6个碳原子且芳基部分为6至 14个碳原子。
关于烷基、亚烷基、芳基、芳基烷基、烷氧基、杂环基、杂芳基、碳环基等的术语“取代的”，例如“取代的烷基”、“取代的亚烷基”、“取代的芳基”、“取代的芳基烷基”、“取代的杂环基”和“取代的碳环基”分别是指其中一个或多个氢原子各自独立地被非氢取代基替代的烷基、亚烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、碳环基。典型的取代基包括但不限于-X、-Rb、-O-、＝O、-ORb、-SRb、 -S-、-NRb 2、-N+Rb 3、＝NRb、-CX3、-CN、-OCN、-SCN、-N＝C＝O、 -NCS、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-NHC(＝O)Rb、-OC(＝O)Rb、-NHC(＝O)NRb 2、 -S(＝O)2-、-S＝O)2OH、-S(＝O)2Rb、-OS(＝O)2ORb、-S(＝O)2NRb 2、 -S(＝O)Rb、-OP(＝)(ORb)2、-P(＝O)(ORb)2、-P(＝O)(O-)2、-P(＝O)(OH)2、 -P(O)(ORb)(O-)、-C(＝O)Rb、-C(＝O)X、-C(S)Rb、-C(O)ORb、-C(O)O-、 -C(S)ORb、-C(O)SRb、-C(S)SRb、-C(O)NRb 2、-C(S)NRb 2、-C(＝NRb)NRb 2，其中每个X独立地为卤素：F、Cl、Br或I；并且每个Rb独立地为H，烷基，芳基，芳基烷基，杂环或保护基团或前药部分。亚烷基，亚烯基和亚炔基也可以被类似地取代。除非另外指明，否则当术语“取代的”与具有两个或更多个能够取代的部分的基团例如芳基烷基一起使用时，取代基可以连接到芳基部分、烷基部分或两者。
“前药”在药物领域中定义为药物的生物无活性衍生物，其在施用于人体后根据某些化学或酶途径被转化为生物活性母体药物。
本领域技术人员将认识到，应当选择式I-IV化合物的取代基和其他部分以提供足够稳定以提供可以配制成可接受的稳定的药物组合物的药学上有用的化合物的化合物。具有这种稳定性的式I-IV化合物被认为落入本发明的范围内。
“杂烷基”是指其中一个或多个碳原子被杂原子如O、N或S 代替的烷基。例如，如果与母体分子连接的烷基的碳原子被杂原子(例如，O、N或S)代替，所得到的杂烷基分别为烷氧基(例如-OCH3等)、胺(例如-NHCH3，-N(CH3)2等)或硫代烷基(例如-SCH3)。如果未与母体分子连接的烷基的非末端碳原子被杂原子(例如O、N或S)代替，则所得的杂烷基分别为烷基醚(例如，-CH2CH2-O-CH3等)，烷基胺(例如，-CH2NHCH3，-CH2N(CH3)2等)或硫代烷基醚(例如-CH2-S-CH3)。如果烷基的末端碳原子被杂原子(例如O、N或S)代替，则所得到的杂烷基分别为羟烷基(例如，-CH2CH2-OH)、氨基烷基(例如，-CH2NH2) 或烷基巯基(例如-CH2CH2-SH)。杂烷基可以具有例如1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。C1-C6杂烷基是指具有1至6个碳原子的杂烷基。
如本文所用的“杂环”或“杂环基”包括例如但不限于在Paquette, Leo A.；Principles of Modern Heterocyclic Chemistry(W.A.Benjamin, New York,1968)中，特别是第1、3、4、6、7和9章；The Chemistry of Heterocyclic Compounds,A Series of Monographs”(John Wiley& Sons,New York,1950to present)，特别是第13、14、16、19和28卷；和J.Am.Chem.Soc.(1960)82:5566描述的那些杂环。在本发明的一个具体实施方案中，“杂环”包括如本文所定义的“碳环”，其中一个或多(例如1、2、3或4)个碳原子已被杂原子(例如，O、N或S) 代替。术语“杂环”或“杂环基”包括饱和环、部分不饱和环和芳环(即杂芳环)。取代的杂环基包括例如用本文公开的任何取代基(包括羰基)取代的杂环。羰基取代的杂环基的非限制性实例是：
Figure BDA0003519537500000191
杂环的实例包括例如并不限于吡啶基、二氢吡啶基、四氢吡啶基(哌啶基)、噻唑基、四氢噻吩基、硫氧化的四氢噻吩基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、四唑基、苯并呋喃基、噻萘基、吲哚基、吲哚啉基、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、哌啶基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、2-吡咯烷酮基、吡咯啉基、四氢呋喃基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、八氢异喹啉基、 azocinyl、三嗪基、6H-1,5,2-噻二嗪基、2H,6H-1，5，2-二噻嗪基、噻吩基、噻蒽基、吡喃基、异苯并呋喃基、色烯基、吨基、吩噁噻基、2H-吡咯基、异噻唑基、异噁唑基、吡嗪基、哒嗪基、吲哚啉基、异吲哚基、3H-吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、嘧啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、呋咱基、吩噁嗪基、异色满基、色满基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌嗪基、吲哚啉基、异二氢吲哚基、奎宁环基、吗啉基、噁唑烷基、苯并三唑基、苯并异噁唑基、羟吲哚基、苯并噁唑啉基、isatinoyl和双-四氢呋喃基：
Figure BDA0003519537500000201
作为举例但非限制，碳键合的杂环在以下位置键合：吡啶的2、 3、4、5或6位、哒嗪的3、4、5或6位、嘧啶的2、4、5或6位、吡嗪的2、3、5或6位、呋喃、四氢呋喃、硫代呋喃、噻吩、吡咯或四氢吡咯的2、3、4或5位、噁唑、咪唑或噻唑的2、4或5位、异噁唑、吡唑或异噻唑的3、4或5位、氮丙啶的2或3位、吖丁啶的2、3或4位、喹啉的2、3、4、5、6、7或8位或异喹啉的1、3、 4、5、6、7或8位。更典型地，碳键合的杂环包括2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、5-吡啶基、6-吡啶基、3-哒嗪基、4-哒嗪基、5-哒嗪基、6-哒嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、2-吡嗪基、3-吡嗪基、5-吡嗪基、6-吡嗪基、2-噻唑基、4-噻唑基或5-噻唑基。
作为举例但非限制，氮键合的杂环在以下位置键合：氮丙啶、氮杂环丁烷、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、 2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、哌啶、哌嗪、吲哚、二氢吲哚、1H-吲唑的1位、异吲哚或异二氢吲哚的2 位、吗啉的4位和咔唑或β-咔啉的9位。更典型地、氮键合的杂环包括1-氮丙啶基、1-吖丁啶基、1-吡咯基、1-咪唑基、1-吡唑基和1- 哌啶基。
“杂环基烷基”是指非环烷基，其中与碳原子(通常为末端或sp3碳原子)键合的氢原子之一被杂环基替代(即杂环基-亚烷基-部分)。典型的杂环基烷基包括但不限于杂环基-CH2-、2-(杂环基)乙烷-1-基等，其中“杂环基”部分包括上述任何杂环基基团，包括在Principles of Modern Heterocyclic Chemistry中描述的那些。本领域技术人员还将理解，杂环基可以通过碳-碳键或碳-杂原子键连接到杂环基烷基的烷基部分上，条件是所得基团是化学稳定的。杂环基烷基包含3至20 个碳原子，例如，芳基烷基的烷基部分为为1至6个碳原子且杂环基部分为2至14个碳原子。杂环基烷基的实例包括例如但不限于5- 元含硫、氧和/或氮杂环，如噻唑基甲基、2-噻唑基乙烷-1-基、咪唑基甲基、噁二唑基甲基、噻二唑基甲基等，6-元含硫、氧和/或氮杂环，如哌啶基甲基、哌嗪基甲基、吗啉基甲基、吡啶基甲基、pyridizyl 甲基、嘧啶基甲基、吡嗪基甲基等。
“杂环基烯基”是指非环烯基，其中与碳原子(通常为末端或sp3碳原子，但也是sp2碳原子)键合的氢原子之一被杂环基替换(即杂环基-亚烯基-部分)。杂环基链烯基的杂环基部分包括本文所述的任何杂环基，包括在Principles of Modern Heterocyclic Chemistry中描述的那些，并且杂环基链烯基的链烯基部分包括本文公开的任何链烯基。本领域技术人员还将理解，杂环基可以通过碳-碳键或碳-杂原子键连接到杂环基链烯基的链烯基部分上，条件是所得的基团是化学稳定的。杂环基烯基包含4至20个碳原子，例如，杂环基链烯基的链烯基部分为2至6个碳原子且杂环基部分为2至14个碳原子。
“杂环基炔基”是指非环炔基，其中键合到碳原子(通常为末端或sp3碳原子，但也是sp碳原子)的一个氢原子被杂环基(即，杂环基 -亚炔基-部分)。杂环基炔基的杂环基部分包括本文所述的任何杂环基，包括在Principles of Modern Heterocyclic Chemistry中描述的那些，并且杂环基炔基的炔基部分包括本文公开的任何炔基。本领域技术人员还将理解，杂环基可以通过碳-碳键或碳-杂原子键连接到杂环基炔基的炔基部分上，条件是所得基团是化学稳定的。杂环基炔基包含4至20个碳原子，例如，杂环基炔基的炔基部分为2至6个碳原子且杂环基部分为2至14个碳原子。
“杂芳基”是指环中具有至少一个杂原子的芳族杂环基。可包含在芳环中的合适杂原子的非限制性实例包括氧、硫和氮。杂芳基环的非限制性实例包括在“杂环基”的定义中列出的所有那些芳环，包括吡啶基、吡咯基、噁唑基、吲哚基、异吲哚基、嘌呤基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、咪唑基、噻唑基、异噁唑基、吡唑基、异噻唑基、喹啉基、异喹啉基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基等。
“碳环”或“碳环基”是指作为单环具有3至7个碳原子、作为双环具有7至12个碳原子以及作为多环具有多达约20个碳原子的饱和的(即环烷基)、部分不饱和的(例如环烯基、环二烯基等)或芳族的环。单环碳环具有3至7个环原子，更通常为5或6个环原子。双环碳环具有7至12个环原子，例如排列为双环[4,5]、[5,5]、[5,6] 或[6,6]体系，或9或10个环原子排列为双环[5,6]或[6,6]体系，或螺稠环。单环碳环的非限制性实例包括环丙基、环丁基、环戊基、1- 环戊-1-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、环己基、1-环己-1-烯基、1-环己-2-烯基、1-环己-3-烯基和苯基。双环碳环的非限制性实例包括萘基、四氢化萘和十氢化萘。
“碳环基烷基”是指非环烷基，其中与碳原子键合的氢原子之一被如本文所述的碳环基所代替。碳环基烷基的典型的但非限制性的例子包括环丙基甲基、环丙基乙基、环丁基甲基、环戊基甲基和环己基甲基。
“芳基杂烷基”是指如本文所定义的杂烷基，其中氢原子(其可连接至碳原子或杂原子)已被本文所定义的芳基代替。芳基可以键合到杂烷基的碳原子上，或键合到杂烷基的杂原子上，条件是所得到的芳基杂烷基提供化学稳定的部分。例如，芳基杂烷基可具有通式- 亚烷基-O-芳基、-亚烷基-O-亚烷基-芳基、-亚烷基-NH-芳基、-亚烷基-NH-亚烷基-芳基、-亚烷基-S-芳基、-亚烷基-S-亚烷基-芳基等。另外，上述通式中的任何亚烷基部分可以进一步被本文中定义的或例举的任何取代基取代。
“杂芳基烷基”是指如本文所定义的烷基，其中氢原子已被本文所定义的杂芳基代替。杂芳基烷基的非限制性实例包括-CH2-吡啶基、-CH2-吡咯基、-CH2-噁唑基、-CH2-吲哚基、-CH2-异吲哚基、-CH2- 嘌呤基、-CH2-呋喃基、-CH2-噻吩基、-CH2-苯并呋喃基、-CH2-苯并噻吩基、-CH2-咔唑基、-CH2-咪唑基、-CH2-噻唑基、-CH2-异噁唑基、 -CH2-吡唑基、-CH2-异噻唑基、-CH2-喹啉基、-CH2-异喹啉基、-CH2- 哒嗪基、-CH2-嘧啶基、-CH2-吡嗪基、-CH(CH3)-吡啶基、-CH(CH3)- 吡咯基、-CH(CH3)-噁唑基、-CH(CH3)-吲哚基、-CH(CH3)-异吲哚基、 -CH(CH3)-嘌呤基、-CH(CH3)-呋喃基、-CH(CH3)-噻吩基、-CH(CH3)- 苯并呋喃基、-CH(CH3)-苯并噻吩基、-CH(CH3)-咔唑基、-CH(CH3)- 咪唑基、-CH(CH3)-噻唑基、-CH(CH3)-异噁唑基、-CH(CH3)-吡唑基、 -CH(CH3)-异噻唑基、-CH(CH3)-喹啉基、-CH(CH3)-异喹啉基、 -CH(CH3)-哒嗪基、-CH(CH3)-嘧啶基、-CH(CH3)-吡嗪基等。
关于式I-IV化合物的特定部分(例如，任选取代的芳基)的术语“任选取代的”是指其中所有取代基为氢或其中该部分的一个或多个氢可以为被诸如“取代的”定义下列出的取代基代替。
关于式I-IV化合物的特定部分(例如，所述(C1-C8)烷基的碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替)的术语“任选代替的”表示(C1-C8) 烷基的一个或多个亚甲基可以被0、1、2或更多个指定的基团(例如 -O-、-S-或-NRa-)代替。
关于烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基或亚炔基部分的术语“非末端碳原子”是指介于该部分的第一个碳原子与该部分的最后一个碳原子之间的碳原子。因此，作为实例而非限制，在烷基部分 -CH2(C*)H2(C*)H2CH3或亚烷基部分-CH2(C*)H2(C*)H2CH2-中的C* 原子将被认为是非末端碳原子。
某些Q和Q1替代物是氮氧化物例如+N(O)(R)或+N(O)(OR)。这些氮氧化物，如此处所示与碳原子相连，也可以用电荷分离的基团表示，例如
Figure BDA0003519537500000241
并且旨在与用于描述本发明的目的的上述代表等同。
“接头”或“连接”是指包含共价键或原子链的化学部分。接头包括烷氧基的重复单元(例如聚乙烯氧基、PEG、聚亚甲基氧基) 和烷基氨基的重复单元(例如聚乙烯氨基，JeffamineTM)；和二酸酯和酰胺，包括琥珀酸酯、琥珀酰胺、二甘醇酸酯、丙二酸酯和己酰胺。
诸如“氧连接的”、“氮连接的”、“碳连接的”、“硫连接的”或“磷连接的”的术语是指如果两个部分之间的键可以通过使用该部分中的多于一个原子类型形成，则部分之间形成的键是通过指定的原子。例如，氮连接的氨基酸将通过氨基酸的氮原子连接，而不是通过氨基酸的氧或碳原子连接。
在式I-IV化合物的一些实施方案中，Z1或Z2中的一个或多个独立地为氮连接的天然存在的α-氨基酸酯的基团。天然存在的氨基酸的例子包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、硒代半胱氨酸、丝氨酸、酪氨酸、精氨酸、组氨酸、鸟氨酸和牛磺酸。这些氨基酸的酯包含针对取代基R描述的那些中的任一种，特别是其中R为任选取代的 (C1-C8)烷基的那些。
术语“嘌呤”或“嘧啶”碱包括但不限于腺嘌呤、N6-烷基嘌呤、 N6-酰嘌呤(其中酰基是C(O)(烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基)、 N6-苄基嘌呤、N6-卤嘌呤、N6-乙烯基嘌呤、N6-乙炔嘌呤、N6-酰嘌呤、N6-羟烷基嘌呤、N6-烯丙基氨基嘌呤、N6-硫代烯丙基嘌呤、N2- 烷基嘌呤、N2-烷基-6-硫嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、5- 甲基胞嘧啶、6-氮杂嘧啶包括6-氮杂胞嘧啶、2-和/或4-巯基嘧啶、尿嘧啶、5-卤代尿嘧啶包括5-氟代尿嘧啶、C5-烷基嘧啶、C5-苄基嘧啶、C5-卤代嘧啶、C5-乙烯基嘧啶、C5-乙炔基嘧啶、C5-酰基嘧啶、 C5-羟烷基嘌呤、C5-酰氨基嘧啶、C5-氰基嘧啶、C5-5-碘代嘧啶、C6- 碘代-嘧啶、C5-Br-乙烯基嘧啶、C6-Br-乙炔基嘧啶、C5-硝基嘧啶、 C5-氨基-嘧啶、N2-烷基嘌呤、N2-烷基-6-硫代嘌呤、5-氮杂胞苷基、 5-氮杂尿嘧啶基、三唑并吡啶基、咪唑并吡啶基、吡咯并嘧啶基和吡唑并嘧啶基。嘌呤碱包括但不限于鸟嘌呤、腺嘌呤、次黄嘌呤、2,6- 二氨基嘌呤和6-氯嘌呤。式I-III的嘌呤和嘧啶碱基通过碱基的氮原子与核糖或其类似物连接。必要或期望时可以保护碱基上的功能性氧和氮基团。合适的保护基对本领域技术人员来说是公知的，包括三甲基甲硅烷基、二甲基己基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基和叔丁基二苯基甲硅烷基、三苯甲基、烷基和酰基如乙酰基和丙酰基、甲磺酰基和对甲苯磺酰基。
除非另有说明，式I-IV化合物的碳原子旨在具有四价。在一些化学结构表示中，其中碳原子没有足够数量的变量连接以产生四价，需要提供四价的剩余碳取代基应认为是氢。例如，
Figure BDA0003519537500000251
有相同的含义。
“保护基”是指掩蔽或改变官能团的性质或整个化合物的性质的化合物的部分。保护基的化学亚结构差别很大。保护基的一个功能是作为合成母体药物的中间体。化学保护基团和保护/去保护策略在本领域中是公知的。参见"Protective Groups in OrganicChemistry", Theodora W.Greene(John Wiley&Sons,Inc.,New York,1991。经常使用保护基团来掩盖某些官能团的反应性，以帮助所需化学反应的效率，例如，以有序的和计划的方式制造和打破化学键。除了受保护的官能团的反应性之外，化合物的官能团的保护会改变其他物理性质，例如极性、亲脂性(疏水性)以及可以通过常用分析工具测量的其他性质。化学保护的中间体本身可能具有生物活性或无活性。“羟基保护基”是指用于保护羟基(-OH)的那些保护基。
受保护的化合物也可能表现出改变的，在一些情况下，优化的体外和体内性质，例如通过细胞膜和对酶降解或螯合的抗性。在此期间，具有预期治疗效果的被保护化合物可被称为前药。保护基团的另一功能是将母体药物转化为前药，由此在体内转化前药时释放母体药物。由于活性前药可能比母体药物更有效地被吸收，所以前药可能比母体药物在体内具有更大的效力。在体外，在化学中间体的情况下，或在体内，在前药的情况下，除去保护基团。对于化学中间体，脱保护后得到的产物例如醇是生理上可接受的不是特别重要，尽管通常如果产物在药理学上无害，则更为理想。
术语“手性”是指具有镜像伴侣的不可重叠性质的分子，而术语“非手性”是指可以在其镜像伴侣上重叠的分子。
术语“立体异构体”是指具有相同化学组成但原子或基团在空间的的排列方面不同的化合物。
“非对映异构体”是指具有两个或更多个手性中心且其分子彼此不是镜像的立体异构体。非对映异构体具有不同的物理性质，例如熔点，沸点，光谱性质，反应性和生物学性质。例如，当R7是
Figure BDA0003519537500000271
且Z1和Z2不同时，式I-IV的化合物可具有手性磷原子。当Z1或Z2中的至少一个也具有手性中心时，例如Z1或Z2是氮连接的手性、天然存在的α-氨基酸酯时，则式I-IV的化合物将以非对映异构体形式存在，因为分子中存在两个手性中心。本文所述的所有此类非对映异构体及其用途都包括在本发明中。非对映异构体的混合物可以在高分辨率分析程序如电泳、结晶和/或色谱下分离。非对映异构体可以具有不同的物理属性，例如但不限于溶解度、化学稳定性和结晶度，并且还可以具有不同的生物学性质，例如但不限于酶稳定性、吸收和代谢稳定性。
“对映体”是指化合物的两个立体异构体，其为彼此不可重叠的镜像。
与量结合使用的修饰词“约”包括所述值并且具有由上下文所指示的含义(例如，包括与特定量的测量相关联的误差程度)。
除非另有说明，否则本文使用的术语“治疗”是指逆转、缓解、抑制该术语所适用的紊乱或病症或者此类病症或病症的一种或多种症状的进展或预防该术语所适用的紊乱或病症或者此类病症或病症的一种或多种症状。如本文所用，术语“治疗”是指治疗的行为，因为“治疗”在上面刚刚定义。
如本文所用，术语“治疗有效量”是存在于本文所述的组合物中需要在气道和肺的分泌物和组织中提供期望水平的药物，或者，当通过所选择的施用途径施用这种组合物时，在待治疗个体的血流中产生预期的生理反应或期望的生物效应的式I-IV化合物的量。确切的量将取决于许多因素，例如式I-IV的具体化合物、组合物的比活性、使用的递送装置、组合物的物理特性、其预期用途以及患者考虑因素，例如疾病状态的严重程度、患者协作等，并且可以基于本文提供的信息由本领域技术人员容易地确定。
术语“生理盐水”是指含有0.9％(w/v)NaCl的水溶液。
术语“高渗盐水”是指含有大于0.9％(w/v)NaCl的水溶液。例如，3％高渗盐水将含有3％(w/v)NaCl。
“形成反应混合物”是指使至少两种不同物质接触使得它们混合在一起并可以反应的过程。然而，应该理解，所得到的反应产物可以直接由加入的试剂之间的反应或者由可以在反应混合物中产生的来自一种或多种加入的试剂的中间体产生。
“偶联剂”是指能够偶联两种不同化合物的试剂。偶联剂可以是催化的或化学计量的。例如，偶联剂可以是基于锂的偶联剂或基于镁的偶联剂如格氏试剂。示例性偶联剂包括但不限于n-BuLi、 MgCl2、iPrMgCl、tBuMgCl、PhMgCl或其组合。
“硅烷”是指具有式SiR4的含硅基团，其中每个R基团可以是烷基、烯基、环烷基、苯基或其他含硅基团。当硅烷与另一种化合物连接时，硅烷被称为“甲硅烷基”并具有式-SiR3。
“卤代硅烷”是指具有至少一个与硅原子连接的卤素基团的硅烷。代表性的卤代硅烷具有式卤素-SiR3，其中每个R基团可以是烷基、烯基、环烷基、苯基或其他含硅基团。特定的卤代硅烷包括 Cl-Si(CH3)3和Cl-Si(CH3)2CH2CH2Si(CH3)2-Cl。
“非亲核碱”是指电子供体，路易斯碱，例如氮碱，包括三乙胺、二异丙基乙胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,4,6- 三甲基吡啶、4-二甲基氨基吡啶和奎宁环。
“离去基团”是指在异裂键裂解过程中保持键合电子对的基团。例如，离去基团在亲核置换反应期间容易被置换。合适的离去基团包括但不限于氯离子、溴离子、甲磺酸根、甲苯磺酸根、三氟甲磺酸根、4-硝基苯磺酸根、4-氯苯磺酸根、4-硝基苯氧基、五氟苯氧基等。本领域技术人员将认识到可用于本发明的其他离去基团。
“脱保护剂”是指能够除去保护基的任何试剂。脱保护剂将取决于所使用的保护基团的类型。代表性的脱保护剂是本领域已知的并且可以在Protective Groups in OrganicChemistry,Peter G.M.Wuts and Theodora W.Greene，第4版，2006中找到。
II.本发明的化合物
现在将详细参考本发明的某些实施方案，其实例在所附说明书\ 结构和式中说明。虽然本发明将结合所列举的实施方案进行描述，但是应该理解，它们并不意图将本发明限制于那些实施方案。相反，本发明旨在涵盖可以包括在本发明的范围内的所有替代、修改和等同物。
提供了用于治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I的化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000291
其中：
每个R1是H或卤素；
每个R2、R3、R4或R5独立地为H、ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、 S(O)nRa、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基；
或者在相邻碳原子上的任何两个R2、R3、R4或R5一起是 -O(CO)O-或与它们所连接的环碳原子一起形成双键；
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、S(O)nRa、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、 -S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、 (C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、 (C2-C8)取代的炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500000301
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500000302
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、(C1-C6)烷基或苄基；
Rf选自H、(C1-C8)烷基、苄基、(C3-C6)环烷基和-CH2-(C3-C6)环烷基；
Rg选自(C1-C8)烷基、-O-(C1-C8)烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-(C3-C6) 环烷基、-O-CH2-(C3-C6)环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500000311
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、-SC(＝Q2)R、 -SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、-N(R)C(＝Q2)OR、 -N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、-OR或Z3；或者在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或 N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500000312
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、 N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500000321
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代；
R8是卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、NO2、 CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NNHR11、-CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基、(C6-C20) 芳基(C1-C8)烷基、OR11或SR11；
每个R9或R10独立地为H、卤素、NR11R12、N(R11)OR11、 NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NHNR11、 -CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、R11、OR11或SR11；
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基(C1-C8) 烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环、其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、-C(＝O)OR、 -C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR) 或-SO2NR2；其中，
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基或取代的(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
每个n独立地为0、1或2；和
其中每个R2、R3、R5、R6、R11或R12的每个(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8) 烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替。
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的由式II表示的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000331
其中，
R1、R3、R5、R7、R8和R9如上对式I所定义：
每个R2是ORa或卤素；和
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、S(O)nRa、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、 -S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、 (C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基。
在通过施用式II化合物治疗沙粒病毒科感染的方法的一个实施方案中，式II的R1为H。在该实施方案的另一方面，式II的R6为N3、CN、卤素、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基。在该实施方案的另一方面，式II的R6是CN、甲基、乙烯基或乙炔基。在该实施方案的另一方面，式II的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式II的 R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式II的R5为H。在该实施方案的另一方面，式II的R2为ORa。在该实施方案的另一方面，式II 的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式II的R2是F。在该实施方案的另一方面，式II的R3是ORa。在该实施方案的另一方面，式 II的R3是OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式II的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式II的R8是NR11R12。在该实施方案的另一方面，式II的R8是NH2。在该实施方案的另一方面，式II的R8是OR11。在该实施方案的另一方面，式II的R8是 OH。在该实施方案的另一方面，式II的R9为H。在该实施方案的另一方面，式II的R9为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式II 的R9是NH2。在该实施方案的另一方面，式II的R7为H、-C(＝O)R11、 -C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000341
在该实施方案的另一方面，式II的R7为H。在该实施方案的另一方面，式II的R7为
Figure BDA0003519537500000342
在包括施用式II的化合物的治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，沙粒病毒科感染由沙粒病毒科病毒引起。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒是拉沙病毒或胡宁病毒。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒是拉沙病毒。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒是胡宁病毒。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒由选自Josiah、NL、z148、Macenta、AV和CSF的菌株引起的拉沙病毒引起。
在该实施方案的另一个方面，沙粒病毒科感染由Allpahuayo病毒(ALLV)、Amapari病毒(AMAV)、熊峡谷病毒(BCNV)、卡塔琳娜病毒、Chapare病毒、Cupiqui病毒(CPXV)、丹顿农病毒、Flexal病毒(FLEV)、瓜氨酸病毒(GTOV)、Ippy病毒(IPPYV)、胡宁病毒(JUNV)、 Kodoko病毒、拉沙病毒(LASV)、拉丁病毒(LATV)、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)、Lujo病毒、Machupo病毒(MACV)、Mobala 病毒(MOBV)、Morogoro病毒、Mopeia病毒(MOPV)、Oliveros病毒 (OLVV)、Parana病毒(PARV)、皮钦德病毒(PICV)、Pinhal病毒、Pirital 病毒(PIRV)、Sabia病毒(SABV)、斯金纳箱病毒、Tacaribe病毒 (TCRV)、Tamiami病毒(TAMV)或白水阿罗约病毒(WWAV)引起。
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的由式III表示的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000351
其中，
R6、R7、R8和R9如上对式II所定义；
每个R2是ORa或F；并且
每个R3是ORa。
在包括施用式III的化合物的治疗沙粒病毒科感染的方法的一个实施方案中，式III的R6为N3、CN、卤素、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8) 取代的炔基。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN，甲基，乙烯基或乙炔基。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式III的R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式III的R2是ORa。在该实施方案的另一方面，式III的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R2为F。在该实施方案的另一方面，式III的R3为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R8为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式III的R8是NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R8是OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R8是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R9为H。在该实施方案的另一方面，式III的R9为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式III的R9是NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R7为H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000361
在该实施方案的另一方面，式III的R7为H。在该实施方案的另一方面，式III的R7为
Figure BDA0003519537500000362
在包括施用式III化合物的治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，，式III的R6为N3、CN、卤素、(C1-C8)烷基、(C1-C8) 取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8) 取代的炔基，且R8为NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN、甲基、乙烯基或乙炔基。在该实施方案的另一方面，式III 的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式III的R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式III的R2是ORa。在该实施方案的另一方面，式III的R2为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R2为F。在该实施方案的另一方面，式III的R3为OH、-OC(＝O)R11或 -OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R9为H。在该实施方案的另一方面，式III的R9为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式III的R9是NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R7为H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000371
在该实施方案的另一方面，式III的R7为H。在该实施方案的另一方面，式III的R7为
Figure BDA0003519537500000372
在包括施用式III的化合物的治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，式III的R6为CN、甲基、乙烯基或乙炔基，R8为 NH2，并且R9是H。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式III的R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式III的R2是ORa。在该实施方案的另一方面，式III的R2为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式 III的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R2为F。在该实施方案的另一方面，式III的R3为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R7为H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000373
在该实施方案的另一个方面中，式III的R7为H。在该实施方案的另一方面，式III的R7为
Figure BDA0003519537500000381
在包括施用式III的化合物的治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，沙粒病毒科感染由沙粒病毒科病毒引起。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒是拉沙病毒或胡宁病毒。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒是拉沙病毒。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒是胡宁病毒。在该实施方案的另一方面，沙粒病毒科病毒由选自Josiah、NL、z148、Macenta、AV和CSF的菌株引起的拉沙病毒引起。
在该实施方案的另一个方面，沙粒病毒科感染由Allpahuayo病毒(ALLV)、Amapari病毒(AMAV)、熊峡谷病毒(BCNV)、卡塔琳娜病毒、Chapare病毒、Cupiqui病毒(CPXV)、丹顿农病毒、Flexal病毒FLEV)、瓜氨酸病毒(GTOV)、Ippy病毒(IPPYV)、胡宁病毒(JUNV)、 Kodoko病毒、拉沙病毒(LASV)、拉丁病毒(LATV)、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)、Lujo病毒、Machupo病毒(MACV)、Mobala 病毒(MOBV)、Morogoro病毒、Mopeia病毒(MOPV)、Oliveros病毒 (OLVV)、Parana病毒(PARV)、皮钦德病毒(PICV)、Pinhal病毒、Pirital 病毒(PIRV)、Sabia病毒(SABV)、斯金纳箱病毒、Tacaribe病毒 (TCRV)、Tamiami病毒(TAMV)或白水阿罗约病毒(WWAV)引起
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的由式IV表示的式I的化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000391
其中R7如上对式I所定义。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7可以是H。在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7选自如对式I所定义的 a)、b)或c)的组。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000392
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500000393
并且Z3是Z5。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000394
Figure BDA0003519537500000401
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500000402
并且Z3是Z5。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000403
其中每个Q3b独立地为O或N(R)。在另一个实施方案中，每个 Q3b是O并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500000404
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。
在一些实施方案中，Re1和Re2可各自独立地为H、C1-C6烷基或苄基。在一些实施方案中，Re1可以是H、C1-C6烷基或苄基，并且 Re2可以是H或C1-C6烷基。在一些实施方案中，Re1和Re2可各自独立地为H或C1-C6烷基。在一些实施方案中，Re1和Re2可各自独立地为H或苄基。在一些实施方案中，Re1可以是H、甲基或苄基，并且Re2可以是H或甲基。在一些实施方案中，Re1可以是H或甲基，并且Re2可以是H或甲基。在一些实施方案中，Re1可以是甲基，并且Re2可以是H或甲基。在一些实施方案中，Re1可以是H或苄基，并且Re2可以是H或甲基。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7是
Figure BDA0003519537500000411
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000412
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000413
其中Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C8烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是2-乙基丁基。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7是
Figure BDA0003519537500000421
其中，
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；和
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000422
其中Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C8烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C6烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是2-乙基丁基。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，R7为：
Figure BDA0003519537500000423
其中Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、 -CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C8烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C6烷基。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7选自以下基团：
Figure BDA0003519537500000431
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000432
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，Z1和Z2各自可以是：
Figure BDA0003519537500000433
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I-IV的化合物，其中R11或 R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或芳基(C1-C8)烷基。在另一个实施方案中，R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环，其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替。因此，作为实例而非限制，-NR11R12基团可以由以下杂环表示：
Figure BDA0003519537500000441
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I-IV的化合物，其中每个R3、 R4、R5、R6、R11或R12独立地为(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基或芳基(C1-C8)烷基，其中所述(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代。因此，作为举例而非限制，R3、R4、R5、 R6、R11或R12可代表基团诸如-CH(NH2)CH3、-CH(OH)CH2CH3、-CH(NH2)CH(CH3)2、-CH2CF3、-(CH2)2CH(N3)CH3、-(CH2)6NH2等。
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，包括施用治疗有效量的式I-IV化合物，其中R3、R4、R5、 R6、R11或R12为(C1-C8)烷基，其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替。因此，作为举例而非限制，R3、R4、R5、R6、R11或R12可代表基团诸如-CH2OCH3、 -CH2OCH2CH3、-CH2OCH(CH3)2、-CH2SCH3、-(CH2)6OCH3、 -(CH2)6N(CH3)2等。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式I化合物，所述化合物为
Figure BDA0003519537500000442
Figure BDA0003519537500000451
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式I化合物，所述化合物为
Figure BDA0003519537500000452
Figure BDA0003519537500000461
Figure BDA0003519537500000471
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，所述化合物为：
Figure BDA0003519537500000472
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，所述化合物为：
Figure BDA0003519537500000481
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，所述方法包括施用式I-IV的化合物，所述化合物是
Figure BDA0003519537500000482
Figure BDA0003519537500000491
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗沙粒病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式I-IV的化合物，所述化合物是
Figure BDA0003519537500000501
或其药学上可接受的盐或酯。
提供了一种治疗有此需要的人的冠状病毒科感染的方法，包括施用治疗有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000502
其中：
每个R1是H或卤素；
每个R2、R3、R4或R5独立地为H、ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、 S(O)nRa、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基；
或者在相邻碳原子上的任何两个R2、R3、R4或R5一起是 -O(CO)O-或与它们所连接的环碳原子一起形成双键；
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、S(O)nRa、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、 -S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、 (C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、 (C2-C8)取代的炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500000511
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500000512
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、(C1-C6)烷基或苄基；
Rf选自H、(C1-C8)烷基、苄基、(C3-C6)环烷基和-CH2-(C3-C6)环烷基；
Rg选自(C1-C8)烷基、-O-(C1-C8)烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-(C3-C6) 环烷基、-O-CH2-(C3-C6)环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500000521
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、-SC(＝Q2)R、 -SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、-N(R)C(＝Q2)OR、 -N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、-OR或Z3；或者在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或 N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500000522
式Ia
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、 N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500000531
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代；
R8是卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、NO2、 CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NNHR11、-CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基、(C6-C20) 芳基(C1-C8)烷基、OR11或SR11；
每个R9或R10独立地为H、卤素、NR11R12、N(R11)OR11、 NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NHNR11、 -CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、R11、OR11或SR11；
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基(C1-C8) 烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环、其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、-C(＝O)OR、-C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR) 或-SO2NR2；其中，
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基或取代的(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
每个n独立地为0、1或2；和
其中每个R2、R3、R5、R6、R11或R12的每个(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、N3、N(Ra)2或ORa；并且其中每个所述(C1-C8) 烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替。
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的由式II表示的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000541
其中，
R1、R3、R5、R7、R8和R9如上对式I所定义：
每个R2是ORa或卤素；和
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、S(O)nRa、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、 -C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、 -S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、 (C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基。
在通过施用式II化合物治疗冠状病毒科感染的方法的一个实施方案中，式II的R1为H。在该实施方案的另一方面，式II的R6为 N3、CN、卤素、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基。在该实施方案的另一方面，式II的R6是CN、甲基、乙烯基或乙炔基。在该实施方案的另一方面，式II的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式II的 R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式II的R5为H。在该实施方案的另一方面，式II的R2为ORa。在该实施方案的另一方面，式II 的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式II的R2是F。在该实施方案的另一方面，式II的R3是ORa。在该实施方案的另一方面，式 II的R3是OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式II的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式II的R8是NR11R12。在该实施方案的另一方面，式II的R8是NH2。在该实施方案的另一方面，式II的R8是OR11。在该实施方案的另一方面，式II的R8是 OH。在该实施方案的另一方面，式II的R9为H。在该实施方案的另一方面，式II的R9为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式II 的R9是NH2。在该实施方案的另一方面，式II的R7为H、-C(＝O)R11、 -C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000551
在该实施方案的另一方面，式II的R7为H。在该实施方案的另一方面，式II的R7为
Figure BDA0003519537500000552
在包括施用式II的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，冠状病毒科感染由冠状病毒科病毒引起。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒是MERS病毒或SARS病毒。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒是MERS病毒。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒是SARS病毒。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒由选自已知菌株的菌株引起的MERS病毒引起。
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的由式III表示的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000561
其中，
R6、R7、R8和R9如上对式II所定义；
每个R2是ORa或F；并且
每个R3是ORa。
在包括施用式III的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的一个实施方案中，式III的R6为N3、CN、卤素、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8) 取代的炔基。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN、甲基、乙烯基或乙炔基。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式III的R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式III的R2是ORa。在该实施方案的另一方面，式III的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R2为F。在该实施方案的另一方面，式III的R3为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R8为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式III的R8是NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R8是OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R8是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R9为H。在该实施方案的另一方面，式III的R9为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式III的R9是NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R7为H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000571
在该实施方案的另一方面，式III的R7为H。在该实施方案的另一方面，式III的R7为
Figure BDA0003519537500000572
在包括施用式III化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，式III的R6为N3、CN、卤素、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8) 取代的炔基，且R8为NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN、甲基、乙烯基或乙炔基。在该实施方案的另一方面，式III 的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式III的R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式III的R2是ORa。在该实施方案的另一方面，式III的R2为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R2为F。在该实施方案的另一方面，式III的R3为OH、-OC(＝O)R11或 -OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R9为H。在该实施方案的另一方面，式III的R9为NR11R12。在该实施方案的另一方面，式III的R9是NH2。在该实施方案的另一方面，式III的R7为H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000581
在该实施方案的另一方面，式III的R7为H。在该实施方案的另一方面，式III的R7为
Figure BDA0003519537500000582
在包括施用式III的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，式III的R6为CN、甲基、乙烯基或乙炔基，R8为 NH2，并且R9是H。在该实施方案的另一方面，式III的R6是CN。在该实施方案的另一方面，式III的R6是甲基。在该实施方案的另一方面，式III的R2是ORa。在该实施方案的另一方面，式III的R2为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式 III的R2是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R2为F。在该实施方案的另一方面，式III的R3为OH、-OC(＝O)R11或-OC(＝O)OR11。在该实施方案的另一方面，式III的R3是OH。在该实施方案的另一方面，式III的R7为H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11或
Figure BDA0003519537500000583
在该实施方案的另一个方面中，式III的R7为H。在该实施方案的另一方面，式III的R7为
Figure BDA0003519537500000584
在治包括施用式III的化合物的疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，冠状病毒科感染由冠状病毒科病毒引起。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒是MERS病毒或SARS病毒。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒是MERS病毒。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒是SARS病毒。在该实施方案的另一方面，冠状病毒科病毒由选自已知菌株的菌株引起的MERS病毒引起。
在另一个实施方案中，提供了治疗有此需要的人的冠状病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的由式IV表示的式I化合物或其药学上可接受的盐或酯：
Figure BDA0003519537500000591
式IV
其中R7如上对式I所定义。
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7可以是H。在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7选自如对式I所定义的 a)、b)或c)的组。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV的化合物，R7为
Figure BDA0003519537500000592
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500000593
并且Z3是Z5。
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为
Figure BDA0003519537500000601
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500000602
并且Z3是Z5。
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为
Figure BDA0003519537500000603
其中每个Q3b独立地为O或N(R)。在另一个实施方案中，每个 Q3b是O并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500000604
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。
在一些实施方案中，Re1和Re2可各自独立地为H、C1-C6烷基或苄基。在一些实施方案中，Re1可以是H、C1-C6烷基或苄基，并且 Re2可以是H或C1-C6烷基。在一些实施方案中，Re1和Re2可各自独立地为H或C1-C6烷基。在一些实施方案中，Re1和Re2可各自独立地为H或苄基。在一些实施方案中，Re1可以是H、甲基或苄基，并且Re2可以是H或甲基。在一些实施方案中，Re1可以是H或甲基，并且Re2可以是H或甲基。在一些实施方案中，Re1可以是甲基，并且Re2可以是H或甲基。在一些实施方案中，Re1可以是H或苄基，并且Re2可以是H或甲基。
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7是
Figure BDA0003519537500000611
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为
Figure BDA0003519537500000612
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为
Figure BDA0003519537500000613
其中Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C8烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是2-乙基丁基。
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7是
Figure BDA0003519537500000621
其中，
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；和
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。
在包括施用式IV化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为
Figure BDA0003519537500000622
其中Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C8烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C6烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是2-乙基丁基。
在包括施用式IV化合物治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为：
Figure BDA0003519537500000631
其中Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、 -CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C8烷基。在式IV化合物的另一个实施方案中，Rf是C1-C6烷基。
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7选自：
Figure BDA0003519537500000632
在包括施用式IV化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，R7为
Figure BDA0003519537500000633
在包括施用式IV的化合物的治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，Z1和Z2各自可以是：
Figure BDA0003519537500000641
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I-IV的化合物，其中R11或 R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或芳基(C1-C8)烷基。在另一个实施方案中，R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环，其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替。因此，作为实例而非限制，基团-NR11R12可以由以下杂环表示：
Figure BDA0003519537500000642
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I-IV的化合物，其中每个R3、 R4、R5、R6、R11或R12独立地为(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基或芳基(C1-C8)烷基，其中所述(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代。因此，作为举例而非限制，R3、R4、R5、 R6、R11或R12可代表基团诸如-CH(NH2)CH3、-CH(OH)CH2CH3、-CH(NH2)CH(CH3)2、-CH2CF3、-(CH2)2CH(N3)CH3、-(CH2)6NH2等。
在另一个实施方案中，提供了治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，包括施用治疗有效量的式I-IV化合物，其中R3、R4、R5、 R6、R11或R12为(C1-C8)烷基，其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替。因此，作为举例而非限制，R3、R4、R5、R6、R11或R12可代表基团诸如-CH2OCH3、 -CH2OCH2CH3、-CH2OCH(CH3)2、-CH2SCH3、-(CH2)6OCH3、 -(CH2)6N(CH3)2等。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式I化合物，所述化合物为
Figure BDA0003519537500000651
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式I化合物，所述化合物为
Figure BDA0003519537500000652
Figure BDA0003519537500000661
Figure BDA0003519537500000671
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，所述化合物为：
Figure BDA0003519537500000672
Figure BDA0003519537500000681
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式IV化合物，所述化合物为：
Figure BDA0003519537500000682
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，所述方法包括施用式I-IV的化合物，所述化合物是
Figure BDA0003519537500000691
Figure BDA0003519537500000701
或其药学上可接受的盐或酯。
在治疗冠状病毒科感染的方法的另一个实施方案中，包括施用式I-IV的化合物，所述化合物是
Figure BDA0003519537500000702
或其药学上可接受的盐或酯。
本文的治疗方法包括用于治疗人类冠状病毒科感染的方法，包括由α冠状病毒229E(HCoV-229E)和NL63(HCoV-NL63，纽黑文冠状病毒)、β冠状病毒OC43(HCoV-OC43)、HKU1、SARS-CoV(导致严重急性呼吸系统综合症(SARS)的冠状病毒)和先前称为新型冠状病毒2012和HCoV-EMC的MERS-CoV(导致中东呼吸综合症的冠状病毒)引起的感染。
使用用于命名化学化合物的ACD/命名软件(Advanced Chemistry Development，Inc.，Toronto，Canada)提供了本公开的化合物的名称。其他化合物或基团可以用通用名称或系统名称或非系统名称来命名。本发明化合物的命名和编号用式I的代表性化合物说明：
Figure BDA0003519537500000711
其被命名为(2S)--2-((((2R，3S，4R，5R)-5-(4-氨基吡咯并 [1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸-2-乙基丁基酯。本发明的其他化合物包括：
Figure BDA0003519537500000712
其被命名为(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并 [2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯，和
Figure BDA0003519537500000713
其被命名为(S)-2-((R)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并 [2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯。
对本文所述的本发明化合物的任何提及还包括对其生理学上可接受的盐的提及。本发明化合物的生理学上可接受的盐的实例包括衍生自合适的碱(例如碱金属或碱土金属(例如，Na+，Li+，K+，Ca+2和Mg+2)，铵和NR4 +(其中R如本文所定义)的盐。氮原子或氨基的生理上可接受的盐包括：(a)与无机酸形成的酸加成盐，例如盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等；(b)与有机酸形成的盐，例如乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、羟乙磺酸、乳糖酸、鞣酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水杨酸、乙醇酸、2-羟基-3- 萘甲酸盐、双羟萘酸盐、水杨酸、硬脂酸、邻苯二甲酸、扁桃酸、乳酸、乙磺酸、赖氨酸、精氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸等；和(c)由元素阴离子形成的盐，例如氯、溴和碘。羟基化合物的生理上可接受的盐包括所述化合物的阴离子与合适的阳离子例如Na+和NR4 +的组合。
式I-IV化合物及其药学上可接受的盐可以不同的多晶型物或假多晶型物存在。如本文所用，结晶多晶现象意指结晶化合物以不同晶体结构存在的能力。晶体多晶现象可能由晶体堆积(堆积多晶型) 差异或同一分子不同构象异构体之间堆积的差异(构象多态性)引起。如本文所用，结晶假多晶现象指化合物的水合物或溶剂化物以不同晶体结构存在的能力。本发明的假多晶型物可能由于晶体堆积的差异(填充假多晶型)或由于同一分子的不同构象异构体之间堆积的差异(构象假多晶型)而存在。本发明包含式I-III化合物的所有多晶型物和假多晶型物及其药学上可接受的盐。
式I-IV化合物及其药学上可接受的盐也可以以无定形固体存在。如本文所用，无定形固体是其中固体中没有长程有序的原子的位置的固体。当晶体尺寸为2纳米或更小时，该定义也适用。可以使用添加剂，包括溶剂来产生本发明的无定形形式。本发明包括式 I-IV化合物的所有无定形形式及其药学上可接受的盐。
对于治疗用途，本发明化合物的活性成分的盐将是生理上可接受的，即它们将是衍生自生理上可接受的酸或碱的盐。然而，例如在制备或纯化生理可接受的化合物时，也可以使用不是生理上可接受的酸或碱的盐。所有的盐，无论是否衍生自生理上可接受的酸或碱，都在本发明的范围内。
最后，应该理解的是，本文的组合物包含本发明化合物的未离子化以及两性离子形式以及与水合物中的化学计量量的水的组合。
应当指出，式I-IV范围内的化合物的所有对映异构体、非对映异构体和外消旋混合物、互变异构体、多晶型物、假多晶型物及其药学上可接受的盐均包括在本发明中。这些对映异构体和非对映异构体的所有混合物都在本发明的范围内。
由式I-IV举例说明的本发明化合物可具有手性中心，例如手性碳或磷原子。因此，本发明的化合物包括所有立体异构体的外消旋混合物，包括对映异构体、非对映异构体和阻转异构体。另外，本发明的化合物在任何或所有不对称的手性原子处包含富集或拆分的光学异构体。换句话说，从描述中可以看出手性中心是手性异构体或外消旋混合物。外消旋和非对映异构体混合物以及分离或合成的单独光学异构体(基本上不含它们的对映异构体或非对映异构体伴侣) 都在本发明的范围内。通过众所周知的技术将外消旋混合物分离成它们各自的基本上光学纯的异构体，例如分离与光学活性辅助物(例如酸或碱)形成的非对映体盐，然后转化回光学活性物质。在大多数情况下，所需的光学异构体是通过立体定向性反应合成的，从所需原料的适当立体异构体开始。
本文中使用的立体化学定义和惯例通常遵循S.P.Parker,Ed., McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms(1984)McGraw-Hill Book Company,New York；和Eliel,E.and Wilen,S.,Stereochemistry of Organic Compounds(1994)John Wiley&Sons,Inc.,New York。许多有机化合物以光学活性形式存在，即它们具有旋转平面偏振光平面的能力。在描述光学活性化合物时，前缀D和L或R和S用于表示分子关于其手性中心的绝对构型。前缀d和1，D和L或(+)和(-)用于表示化合物对平面偏振光的旋转符号，S、(-)或1表示化合物是左旋的而以R、(+)或d为前缀的化合物则是右旋的。对于给定的化学结构，除了它们是彼此的镜像之外，这些立体异构体是相同的。特定的立体异构体也可以被称为对映体，并且这些异构体的混合物通常被称为对映体混合物。对映异构体的50:50混合物被称为外消旋混合物或外消旋体，其可以发生在化学反应或过程中没有立体选择性或立体定向性的情况下。术语“外消旋混合物”和“外消旋体”是指两种对映体物质的等摩尔混合物，没有光学活性。
本发明的化合物在某些情况下也可以以互变异构体的形式存在。尽管可以描绘仅一个离域的共振结构，但是所有这些形式都在本发明的范围内。例如，嘌呤、嘧啶、咪唑、胍、脒和四唑体系可以存在烯-胺互变异构体，并且它们的所有可能的互变异构形式都在本发明的范围内。
本文给出的任何式(包括式I化合物)或结构也旨在表示未标记的形式以及同位素标记的化合物。同位素标记的化合物具有本文给出的式所描述的结构，除了一个或多个原子被具有选定的原子量或质量数的原子替代。可掺入本公开化合物的同位素的实例包括氢，碳，氮，氧，磷，氟和氯的同位素，例如但不限于2H(氘，D)、3H(氚)、11C、13C、14C、15N、18F、31P、32P、35S、36Cl和125I。本公开的各种同位素标记的化合物，例如其中引入放射性同位素如3H、13C和14C 的化合物。此类同位素标记的化合物可用于代谢研究，反应动力学研究，检测或成像技术如正电子发射断层摄影术(PET)或单光子发射计算机断层摄影术(SPECT)，包括药物或底物组织分布检测或患者的放射性治疗。
本公开内容还包括式I的化合物，其中连接至碳原子的1至n 个氢被氘代替，其中n是分子中氢的数目。此类化合物表现出提高的新陈代谢抗性，因此可用于增加任何式I化合物施用于哺乳动物特别是人时的半衰期。参见例如Foster，“DeuteriuMIsotope Effectsin Studies of Drug Metabolism”,Trends Pharmacol.Sci.5(12):524-527 (1984)。这样的化合物通过本领域公知的方法合成，例如通过采用其中一个或多个氢被氘取代的原料。
本公开的氘标记或取代的治疗化合物可具有改善的DMPK(药物代谢和药代动力学)性质，涉及分布、代谢和排泄(ADME)。用更重的同位素如氘取代可以提供由更大的代谢稳定性产生的某些治疗优势，例如增加的体内半衰期、降低的剂量需求和/或改善治疗指数。18F标记的化合物可用于PET或SPECT研究。本公开的同位素标记的化合物及其前药通常可以通过进行方案中或下述实施例和制备中公开的方法，通过用容易获得的同位素标记的试剂取代非同位素标记的试剂来制备。应该理解，在这种情况下氘被认为是式I化合物中的取代基。
这种较重的同位素特别是氘的浓度可以由同位素富集因子来定义。在本公开的化合物中，未具体指定为特定同位素的任何原子意在表示该原子的任何稳定同位素。除非另有说明，否则当一个位置被明确指定为“H”或“氢”，该位置被理解为具有其天然丰度同位素组成的氢。因此，在本公开的化合物中，任何具体指定为氘(D)的原子意味着代表氘。
无论何时本文所述的化合物被一个以上相同的指定基团例如“R”或“R1”所取代，那么应该理解，这些基团可以相同或不同，即每个基团是独立选择的。波浪线
Figure BDA0003519537500000751
表示与相邻子结构、基团、部分或原子的共价键连接点。
包含式I-IV化合物的选定取代基以递归程度存在。在这种情况下，“递归取代基”是指取代基可以引用自身的另一个实例。由于这种取代基的递归性质，理论上，在任何给定的实施方案中可以存在大量的化合物。例如，Rx包含Ry取代基。Ry可以是R。R可以是 Z3。Z3可以是Z4，并且Z4可以是R或包含含Ry的取代基。或者， Z3可以是Z5，其可以包含含Ry的取代基。药物化学领域的普通技术人员理解，这些取代基的总数合理地受限于预期化合物的期望性质。作为实例而非限制，这些性质包括物理性质如分子量、溶解度或log P，应用性质如针对预期目标的活性，以及实用性质如易于合成。
作为实例而非限制，在某些实施方案中，Z3和Ry是递归取代基。通常，在给定实施方案中每个递归取代基可独立地出现20、19、18、 17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1 或0次。更典型地，在给定实施方案中，每个递归取代基可独立出现12次或更少次。甚至更典型地，在给定实施方案中，每个递归取代基可独立出现3次或更少次。例如，在给定的实施方案中，Z3将出现0至8次，Ry将出现0至6次。甚至更典型地，在给定实施方案中，Z3将出现0至6次，并且Ry将出现0至4次。
递归取代基是本发明的预期方面。药物化学领域的普通技术人员理解这种取代基的多功能性。就本发明的一个实施方案中存在递归取代基而言，总数将如上所述确定。
本发明的化合物可以通过本领域技术人员已知的方法制备。例如，本发明的化合物可以根据美国专利号8,008,264和美国申请公开号US2012/0027752中所述的方法制备。
A.化合物的取代形式
式I-IV化合物可以包含磷酸酯基团作为R7，R7选自a)H、 -C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、 -S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12，其中每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8) 碳环基烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8) 烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或芳基(C1-C8)烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环，其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、 -C(＝O)R,-C(＝O)OR,-C(＝O)NR2,-C(＝O)SR,-S(O)R,-S(O)2R,-S(O)(OR), -S(O)2(OR)或-SO2NR2；
其中每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20杂环基、C2-C20取代的杂环基、芳基烷基或取代的芳基烷基；并且
其中每个R11或R12的每个(C1-C8)烷基，(C2-C8)烯基，(C2-C8)炔基或芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或更多个卤素，羟基，CN， N3，N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500000771
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基、
Figure BDA0003519537500000772
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、C1-C6烷基或苄基；
Rf选自H，C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3；并且
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500000773
其中，
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、 -C(＝Q2)OR、-C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、 -S(O)(OR)、-S(O)2(OR)、-OC(＝Q2)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、 -SC(＝Q2)R、-SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、 -N(R)C(＝Q2)OR、-N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、 -OR或Z3；或在同一碳原子上的两个Ry一起形成3-7个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或 N-NR2；或
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500000781
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、 N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500000782
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代。
Z5碳环和Z5杂环可以独立地被0至3个Ry基团取代。Z5可以是包含单环或双环碳环或杂环的饱和的、不饱和的或芳族的环。Z5可以具有3至10个环原子，例如3至7个环原子。当含有3个环原子时，Z5环是饱和的，当含有4个环原子时Z5环是饱和或单不饱和的，当含有5个环原子时Z5环是饱和或单不饱和的或双不饱和的，当含有6个环原子时Z5环是饱和的、单不饱和的或双不饱和的，或者芳族的。
Z5杂环可以是具有3-7个环成员(2-6个碳原子和1-3个选自N、 O、P和S的杂原子)的单环或具有7-10个环成员(4-9个碳原子和1-3 个选自N、O、P和S的杂原子)的双环。Z5杂环单环可以具有3-6 个环原子(2-5个碳原子和1-2个选自N、O和S的杂原子)；或5或6 个环原子(3-5个碳原子和1-2个选自N和S的杂原子)。Z5杂环双环具以双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]体系排列的有7-10个环原子(6-9 个碳原子和1-2个选自N、O和S的杂原子)；或以双环[5,6]或[6,6] 体系排列的9-10个环原子(8-9个碳原子和1-2个选自N和S的杂原子)。Z5杂环可以经由碳、氮、硫或其他原子通过稳定的共价键与 Q2键合。
Z5杂环包括例如吡啶基，二氢吡啶基异构体，哌啶，哒嗪基，嘧啶基，吡嗪基，均三嗪基，噁唑基，咪唑基，噻唑基，异噁唑基，吡唑基，异噻唑基，呋喃基，硫代呋喃基，噻吩基和吡咯基。Z5还包括但不限于以下例子：
Figure BDA0003519537500000801
如上所定义，Z5碳环和杂环可以独立地被0至3个R基团取代。例如，取代的Z5碳环包括：
Figure BDA0003519537500000802
取代的苯基碳环的实例包括：
Figure BDA0003519537500000811
在另一个实施方案中，式I-IV化合物的Z5为碳环或杂环，其中 Z5独立地被0至3个Rz基团取代，其中每个Rz独立地为H、F、Cl、 Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、-C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、 -+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、 -OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、-SC(＝Q2)R、-SC(＝Q2)OR、 -SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、-N(R)C(＝Q2)OR、-N(R)C(＝Q2)N(R)2、 -SO2NR2、-CN、-N3、-NO2或-OR。
式I-IV化合物的
Figure BDA0003519537500000812
的实施方案包括子结构，例如：
Figure BDA0003519537500000813
其中每个Q3b独立地为O或N(R)。在该实施方案的另一方面，每个Q3b是O并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500000814
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。在该实施方案的另一方面，一个Q3b-Rx是NH(R)，且其他Q3b-Rx是 O-Rx，其中Rx是：
Figure BDA0003519537500000821
其中M12c是2。在该实施方案的另一方面，每个Q3b是O并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500000822
其中M12c是2。在该实施方案的另一个方面中，每个Q3b是O 并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500000823
其中M12c为1且Q3为键、O或CR2。
式I-IV化合物的
Figure BDA0003519537500000824
的其他实施方案包括子结构，例如：
Figure BDA0003519537500000825
其中每个Q3独立地为O或N(R)。在该实施方案的另一方面，每个Q3是O。在该实施方案的另一方面，该子结构是：
Figure BDA0003519537500000831
其中Ry如本文所定义的R5。
式I-IV的
Figure BDA0003519537500000832
的另一个实施方案包括子结构：
Figure BDA0003519537500000833
其中每个Q2c独立地为O、N(Ry)或S。
式I-IV化合物的
Figure BDA0003519537500000834
的另一个实施方案包括其中Z1或Z2中的一个与R3或R4中的一个一起为-Q3-并且Z1或Z2的另一个为式 Ia的子结构。这种实施方案由选自以下的式Ib化合物表示：
Figure BDA0003519537500000835
在式Ib的实施方案的另一个方面，每个Q和Q3是O。在式Ib 的实施方案的另一个方面，Z1或Z2是Q3b-Rx；每个Q，Q3和Q3b是O且Rx是：
Figure BDA0003519537500000841
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。在式Ib的实施方案的另一个方面中，Z1或Z2是Q3b-Rx；每个Q、Q3和Q3b是O并且Rx是：
Figure BDA0003519537500000842
其中M12c是2。在式Ib的实施方案的另一个方面，Z1或Z2是 Q3b-Rx；每个Q，Q3和Q3b是O并且Rx是：
Figure BDA0003519537500000843
其中M12c为1且Q3为键、O或CR2。
式I-IV化合物的
Figure BDA0003519537500000844
的另一个实施方案包括子结构：
Figure BDA0003519537500000845
其中Z5是碳环例如苯基或取代的苯基。在该实施方案的另一方面，该子结构是：
Figure BDA0003519537500000851
其中Q3b是O或N(R)并且苯基碳环被0至3个R基团取代。在子结构的该实施方案的另一个方面，Rx是：
Figure BDA0003519537500000852
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。
式I-IV的
Figure BDA0003519537500000853
的另一个实施方案包括子结构：
Figure BDA0003519537500000854
氨基酸和乳酸酯部分的手性碳可以是R或S构型或外消旋混合物。
I-IV的
Figure BDA0003519537500000855
的另一个实施方案是子结构
Figure BDA0003519537500000856
其中每个Q3独立地为-O-或-NH-。在该实施方案的另一方面， Ry是(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基。在该实施方案的另一方面， Ry是(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基；和R是CH3。在该实施方案的另一方面，Ry是(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、 (C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基或(C2-C8)取代的炔基；R是CH3；并且每个Q3是-NH-。在该实施方案的另一方面，Z1和Z2独立地为氮连接的天然存在的氨基酸或天然存在的氨基酸酯。在该实施方案的另一方面，Z1和Z2独立地为天然存在的2-羟基羧酸或天然存在的2- 羟基羧酸酯，其中酸或酯通过2-羟基与P连接。
式I-IV的
Figure BDA0003519537500000861
的另一个实施方案是子结构：
Figure BDA0003519537500000862
在该实施方案的一个方面中，每个Rx独立地为(C1-C8)烷基。在该实施方案的另一方面，每个Rx独立地为C6-C20芳基或C6-C20取代的芳基。
在一个优选实施方案中，
Figure BDA0003519537500000863
选自
Figure BDA0003519537500000864
Figure BDA0003519537500000871
Rx的实施方案包括酯，氨基甲酸酯，碳酸酯，硫酯，酰胺，硫代酰胺和脲基团：
Figure BDA0003519537500000872
B.本发明化合物的代谢物
同样落入本发明范围内的是本文所述化合物的体内代谢产物，只要这些产物比现有技术新颖且非显而易见。这样的产物可以由例如所施用的化合物的氧化、还原、水解、酰胺化、酯化等导致，主要是由于酶促过程。因此，本发明包括通过包括使本发明化合物与哺乳动物接触足以产生其代谢产物的时间的方法产生的新颖且非显而易见的化合物。通常通过制备本发明的放射性标记的(例如14C或3H)化合物，以可检测的剂量(例如，大于约0.5mg/kg)将其肠道外施用于动物如大鼠、小鼠、豚鼠、猴子或人，允许有足够的时间进行新陈代谢(通常约30秒至30小时)，并从尿液、血液或其他生物样品中分离其转化产物来鉴定该产物。这些产物因为被标记而易于分离 (其他通过使用能够结合代谢物中存在的表位的抗体而分离)。代谢物结构以常规方式确定，例如通过MS或NMR分析。通常，代谢物的分析以与本领域技术人员熟知的常规药物代谢研究相同的方式完成。只要转化产物在体内不存在，即使它们本身不具有抗沙粒病毒科活性，它们在用于本发明化合物的治疗剂量的诊断测定中也是有用的。
用于确定化合物在替代胃肠分泌物中稳定性的配方和方法是已知的。本文将化合物定义为在胃肠道中是稳定的，其中在37℃孵育 1小时后，少于约50摩尔百分比的被保护基团在替代肠或胃液中脱保护。仅仅因为化合物对胃肠道是稳定的并不意味着它们不能在体内水解。本发明的前药通常在消化系统中是稳定的，但可在消化内腔、肝脏或其他代谢器官中或在一般细胞内基本上被水解为母体药物。
III.药物制剂
用常规载体和赋形剂配制本发明的化合物，载体和赋形剂将根据常规实践进行选择。片剂将含有赋形剂、助流剂、填充剂、粘合剂等。含水制剂以无菌形式制备，并且预期通过口服以外的递送通常是等渗的。所有制剂将任选地含有赋形剂，例如“HandbookoFPharmaceutical Excipients”(1986)中所述的赋形剂。赋形剂包括抗坏血酸和其他抗氧化剂、螯合剂例如EDTA、碳水化合物例如葡聚糖、羟烷基纤维素、羟烷基甲基纤维素、硬脂酸等。制剂的pH范围为约3至约11，但通常为约7至10。在一些实施方案中，制剂的pH 范围为约2至约5，但通常为约3至4。
尽管活性成分可以单独施用，但可能优选将它们作为药物制剂呈现。本发明的用于兽用和人用的制剂包含至少一种如上所定义的活性成分以及一种或多种可接受的载体和任选的其他治疗成分，特别是如本文所讨论的那些其他治疗成分。从与制剂的其他成分相容且对其接受者在生理上无害的角度来看，载体必须是“可接受的”。
该制剂包括适用于上述给药途径的那些制剂。所述制剂可以方便地以单位剂量形式呈现，并且可以通过药学领域众所周知的任何方法制备。技术和配方通常可以在Remington's Pharmaceutical Sciences(Mack PublishingCo.,Easton,PA)中找到。这些方法包括使活性成分与构成一种或多种辅助成分的载体结合的步骤。一般而言，通过将活性成分与液体载体或细碎的固体载体或两者均匀且紧密地结合，然后如果需要，使产品成型来制备制剂。
适用于口服给药的本发明制剂可以以离散单位形式呈现，例如胶囊、扁囊剂或片剂，每个含有预定量的活性成分；作为粉末或颗粒；作为水性或非水性液体中的溶液或悬浮液；或者作为水包油液体乳剂或油包水液体乳剂。活性成分也可以作为推注剂、药糖剂或糊剂施用。
片剂通过压制或模制制备，任选地具有一种或多种辅助成分。压制的片剂可以通过在合适的机器中压制任选与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、表面活性剂或分散剂混合的自由流动形式的活性成分如粉末或颗粒来制备。模制片剂可以通过在合适的机器中模制用惰性液体稀释剂润湿的粉状活性成分的混合物来制备。片剂可以任选地被包衣或刻痕并任选地被配制以提供活性成分从其中缓慢或受控地释放。
对于眼睛或其他外部组织例如口腔和皮肤的感染，所述制剂优选作为含有活性成分的局部软膏剂或霜剂，活性成分的量为例如 0.075-20％w/w(包括以0.1％w/w的增量的0.1％-20％的活性成分，例如0.6％w/w、0.7％w/w等)，优选0.2-15％w/w，最优选0.5-10％w/w。当配制成软膏时，活性成分可与石蜡或水混溶性软膏基质一起使用。或者，活性成分可以用水包油乳膏基质配制成霜剂。
如果需要，乳膏基质的水相可以包括例如至少30％w/w的多元醇，即具有两个或更多个羟基的醇，例如丙二醇、丁烷-1,3-二醇、甘露糖醇、山梨糖醇、甘油和聚乙二醇(包括PEG 400)及其混合物。局部制剂可以理想地包括增强活性成分通过皮肤或其他受影响区域的吸收或渗透的化合物。这种皮肤渗透促进剂的例子包括二甲基亚砜和相关的类似物。
本发明乳液的油相可以由已知成分以已知方式构成。尽管该相可以仅包含乳化剂(另外称为乳化剂)，但其理想地包含至少一种乳化剂与脂肪或油或与脂肪和油两者的混合物。优选地，亲水乳化剂与充当稳定剂的亲脂性乳化剂一起包含在内。还优选包括油和脂肪。总之，含或不含稳定剂的乳化剂构成所谓的乳化蜡，并且该蜡与油脂一起构成所谓的乳化软膏基质，其形成乳膏制剂的油性分散相。
适用于本发明制剂的乳化剂和乳化稳定剂包括
Figure BDA0003519537500000901
Figure BDA0003519537500000902
鲸蜡硬脂醇、苯甲醇、肉豆蔻醇、单硬脂酸甘油酯和月桂基硫酸钠。适用于本发明制剂中的其他乳化剂和乳化稳定剂包括
Figure BDA0003519537500000903
Figure BDA0003519537500000904
用于制剂的合适的油或脂肪的选择基于实现所需的美容特性。乳膏应该优选是不油腻、不沾污和可洗的产品，具有合适的稠度以避免从管或其他容器泄漏。可以使用直链或支链的一元或二元烷基酯，例如二异己二酸酯、硬脂酸异十六烷基酯、椰子脂肪酸的丙二醇二酯、肉豆蔻酸异丙酯、油酸癸酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸丁酯、棕榈酸2-乙基己酯或称为Crodamol CAP的支链酯的混合物，后三种是优选的酯。这些可以单独使用或根据所需性质组合使用。或者，使用高熔点脂，例如白色软石蜡和/或液体石蜡或其他矿物油。
根据本发明的药物制剂包含根据本发明的组合以及一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂以及任选的其他治疗剂。含有活性成分的药物制剂可以是适用于预期给药方法的任何形式。例如，当用于口服使用时，可以制备片剂、锭剂、含片、水性或油性混悬剂、可分散的粉剂或颗粒剂、乳剂、硬或软胶囊剂、糖浆剂或酏剂。打算用于口服使用的组合物可以根据本领域已知用于制造药物组合物的任何方法来制备，这样的组合物可以含有一种或多种试剂，包括甜味剂，调味剂，着色剂和防腐剂，以提供可口的制剂。含有活性成分与适合制造片剂的无毒的药学上可接受的赋形剂的片剂是可接受的。这些赋形剂可以是例如惰性稀释剂，如碳酸钙或碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；造粒剂和崩解剂，如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，如淀粉、明胶或阿拉伯胶；和润滑剂，如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。片剂可以是未包衣的或者可以通过包括微胶囊化在内的已知技术进行包衣以延迟在胃肠道中的崩解和吸收，并且由此提供较长时期内的持续作用。例如，可以使用延时材料，例如甘油单硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯单独或与蜡一起使用。
口服使用的制剂也可以以硬明胶胶囊提供，其中活性成分与惰性固体稀释剂例如磷酸钙或高岭土混合，或者以软明胶胶囊提供，其中活性成分与水或油介质例如如花生油、液体石蜡或橄榄油混合。
本发明的含水悬浮液含有与适合制造含水悬浮液的赋形剂混合的活性物质。这类赋形剂包括悬浮剂，如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、黄蓍胶和阿拉伯树胶，以及分散剂或润湿剂如天然存在的磷脂(例如卵磷脂)、环氧乙烷与脂肪酸的缩合产物(例如聚氧乙烯硬脂酸酯)、环氧乙烷与长链脂肪醇的缩合产物(例如，十七烷乙烯氧基鲸蜡醇)、环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯的缩合产物(例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯)。含水悬浮液还可以含有一种或多种防腐剂如对羟基苯甲酸乙酯或正丙酯，一种或多种着色剂、一种或多种调味剂和一种或多种甜味剂，如蔗糖或糖精。悬浮剂的其他非限制性实例包括环糊精和Captisol(＝磺丁基醚β-环糊精；SEB-β-CD)。
油悬浮液可以通过将活性成分悬浮在植物油如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油中，或悬浮于矿物油如液体石蜡中来配制。口服悬浮液可含有增稠剂，如蜂蜡、硬石蜡或鲸蜡醇。可以加入甜味剂(例如上述那些)和调味剂，以提供可口的口服制剂。这些组合物可以通过加入抗氧化剂如抗坏血酸来保存。
适用于通过加入水制备含水悬浮液的本发明的可分散粉末和颗粒提供了与分散剂或润湿剂、悬浮剂和一种或多种防腐剂混合的活性成分。合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂以上面公开的那些为例。额外的赋形剂例如甜味剂、调味剂和着色剂也可以存在。
本发明的药物组合物也可以是水包油乳剂的形式。油相可以是植物油如橄榄油或花生油，矿物油如液体石蜡或它们的混合物。合适的乳化剂包括天然存在的树胶例如阿拉伯树胶和黄蓍胶，天然存在的磷脂例如大豆卵磷脂，衍生自脂肪酸和己糖醇酐的酯或偏酯例如脱水山梨糖醇单油酸酯，以及这些偏酯与环氧乙烷的的缩合产物，如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。该乳液还可以含有甜味剂和调味剂。糖浆剂和酏剂可以用甜味剂如甘油、山梨糖醇或蔗糖配制。这种制剂还可以含有缓和剂、防腐剂、调味剂或着色剂。
本发明的药物组合物可以是无菌注射制剂的形式，例如无菌注射用水性或油性悬浮液。该悬浮液可以根据已知技术使用上面提到的那些合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂来配制。无菌注射制剂还可以是在无毒肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌注射溶液或悬浮液，例如在1,3-丁二醇中的溶液或制备成冻干粉末。在可接受的载体和溶剂中可以使用水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。另外，通常可以使用无菌不挥发油作为溶剂或悬浮介质。为此目的，可以使用任何温和的不挥发油，包括合成的甘油一酯或甘油二酯。另外，脂肪酸如油酸也可以用于制备注射剂。在可接受的载体和溶剂中可以使用水、林格溶液等渗氯化钠溶液和高渗氯化钠溶液。
可以与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量将根据所治疗的宿主和特定的施用模式而变化。例如，意图用于人类口服给药的定时释放制剂可含有约1-1000mg的活性物质，其与合适和方便量的载体物质混合，所述载体物质可占全部组合物的约5至约95％ (重量：重量)。可以制备药物组合物以提供容易测量的给药量。例如，用于静脉内输注的水溶液可以含有每毫升溶液约3至500μg的活性成分，以便可以以约30mL/小时的速率输注合适的体积。
适用于眼部局部给药的制剂还包括滴眼剂，其中活性成分溶解或悬浮于合适的载体中，特别是用于活性成分的含水溶剂。活性成分优选以0.5-20w/w％，有利地0.5-10w/w％，特别是约1.5w/w％的浓度存在于这样的制剂中。
适用于口腔局部给药的制剂包括锭剂，其含有调味基质中的活性成分，通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶；在惰性基质如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶中包含活性成分的锭剂；和在合适的液体载体中含有活性成分的漱口剂。
用于直肠给药的制剂可以以具有含有例如可可脂或水杨酸盐的合适的基质的栓剂呈现。
适用于肺内或鼻内给药的制剂具有例如0.1-500微米范围内的粒径，诸如0.5、1、30、35微米等，其通过鼻腔通道快速吸入或通过口腔吸入施用以达到肺泡。合适的制剂包括活性成分的水性或油性溶液。可以根据常规方法制备适合于气雾剂或干粉施用的制剂，并且可以与其他治疗剂例如以前用于治疗或预防下述沙粒病毒科感染的化合物一起递送。
适合阴道给药的制剂可以以阴道栓剂、棉塞、乳膏剂、凝胶剂、糊剂、泡沫剂或喷雾剂形式存在，除了活性成分之外还含有本领域已知的适合的载体。
适用于肠胃外给药的制剂包括含水和非水无菌注射溶液，其可含有抗氧化剂，缓冲剂，抑菌剂和使制剂与预期接受者的血液等渗的溶质；以及可包含悬浮剂和增稠剂的水性和非水性无菌悬浮液。
所述制剂在单位剂量或多剂量容器(例如密封的安瓿和小瓶)中呈现，并且可以在冷冻干燥(冻干)条件下保存，仅需要在使用前立即添加无菌液体载体(例如注射用水)。即时注射溶液和悬浮液由前述种类的无菌粉末、颗粒和片剂制备。优选的单位剂量制剂是含有如上所述的每日剂量或单位每日亚剂量或其适当部分的活性成分的制剂。
应当理解，除了上面特别提到的成分之外，本发明的制剂可以包括本领域中关于所讨论的制剂类型常规的其他试剂，例如适合于口服给药的制剂可以包括调味剂。
本发明进一步提供了兽用组合物，其包含至少一种如上定义的活性成分以及兽用载体。
兽用载体是用于施用组合物目的的材料，并且可以是固体、液体或气体材料，其是惰性的或兽医领域可接受的并且与活性成分相容。这些兽用组合物可以口服、胃肠外或通过任何其他期望的途径施用。
本发明化合物用于提供含有作为活性成分的一种或多种本发明化合物的控释药物制剂(“控释制剂”)，其中控制和调节活性成分的释放以允许较少频率给药或改善给定活性成分的药代动力学或毒性特征。
IV.给药途径
一种或多种本发明化合物(本文称为活性成分)通过适合于待治疗病症的任何途径施用。合适的途径包括口服、直肠、鼻、肺、局部(包括口腔和舌下)、阴道和肠胃外(包括皮下、肌内、静脉内、皮内、鞘内和硬膜外)等。可以理解的是，优选途径可以根据例如接收者的状况而变化。本发明化合物的优点是它们具有口服生物利用度并可以口服给药。
在用于治疗沙粒病毒科感染的本发明的方法中，本发明的化合物可以在任何时候施用于可能与患有沙粒病毒科感染接触的人或已经患有沙粒病毒科感染的人。在一些实施方案中，可以将本发明的化合物预防性施用于与患有沙粒病毒科感染的人接触的人。在一些实施方案中，本发明化合物可以施用给测试沙粒病毒科感染阳性的但尚未显示沙粒病毒科感染症状的人。在一些实施方案中，本发明化合物可以在沙粒病毒科感染症状开始时施用于人类。
活性成分的有效剂量至少取决于所治疗病症的性质、毒性、化合物是否正在预防性使用(较低剂量)或针对活性病毒感染、递送方法和药物制剂，并且将由临床医师使用常规剂量递增研究确定。可以预期每天每千克体重约0.0001至约100mg；通常为每天每千克体重约0.01至约10mg；更典型地，每天每千克体重约0.01至约5mg；最典型的是每天每千克体重约0.05至约0.5mg。例如，约70kg体重的成年人的每日候选剂量将在1mg至1000mg的范围内，优选在5mg 至500mg的范围内，并且可以采取单剂量或多剂量的形式。
本发明化合物用于治疗沙粒病毒科感染的有效剂量可取决于剂量是预防性使用还是治疗已经患有沙粒病毒科感染的人。此外，剂量可以取决于患有沙粒病毒科感染的人是否尚未显示症状或已经显示沙粒病毒科感染的症状。与接受预防性治疗的人相比，更大的剂量对于治疗沙粒病毒科感染检测阳性的人和显示沙粒病毒科感染症状的人是必需的。
预期用于施用本发明化合物的任何合适的时间段。例如，给药可以是1天至100天，包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、 25、30、40、50、60、70、80或90天。给药也可以是1周至15周，包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14周。也考虑更长的给药时间。给药时间可以取决于化合物是预防性施用还是治疗患有沙粒病毒科感染的人。例如，预防性给药可以是在人与患有沙粒病毒科感染的其他人经常接触的一段时间并且在最后一次接触患有沙粒病毒科感染的人之后的适当时间段内。对于已经患有沙粒病毒科感染的人类，给药时间可以是治疗患者所需的任何时间长度，以及在沙粒病毒科感染的阴性测试之后的合适时间段以确保沙粒病毒科感染不会恢复。
V.联合治疗
本发明的组合物还与其他活性成分组合使用。为了治疗沙粒病毒科病毒感染，优选地，其他活性治疗剂对沙粒病毒科病毒感染特别是拉沙病毒和胡宁病毒感染是有活性的。这些其他活性治疗剂的非限制性实例是利巴韦林、法匹拉韦(也称为T-705或Avigan)、T-705 单磷酸酯、T-705二磷酸酯、T-705三磷酸酯、ST-193及它们的混合物。本发明的化合物和组合物还旨在用于为患有沙粒病毒科病毒感染的患者提供一般护理，包括：胃肠外液体(包括葡萄糖盐水和乳酸林格氏液)和营养，抗生素(包括甲硝唑和头孢菌素抗生素，如头孢曲松和头孢呋辛)和/或抗真菌预防，发烧和止痛药，止吐药(例如甲氧氯普胺)和/或止泻剂，维生素和矿物质补充剂(包括维生素K和硫酸锌)，抗炎剂(如布洛芬)，止痛药，用于患病群体中其他常规疾病的药物，例如抗疟药(包括蒿甲醚和青蒿琥酯-本芴醇联合治疗)，伤寒(包括喹诺酮类抗生素如环丙沙星，大环内酯类抗生素如阿奇霉素，头孢菌素类抗生素类如头孢曲松，或氨基青霉素如氨苄青霉素)或志贺氏菌病。
还可以将本发明的任何化合物与一种或多种另外的活性治疗剂以单位剂型组合同时或顺序施用于患者。联合治疗可以作为同时或顺序方案施用。当按顺序施用时，组合可以是以两次或更多次施用给予。
本发明化合物与一种或多种其他活性治疗剂的共同施用通常是指同时或顺序施用本发明化合物和一种或多种其他活性治疗剂，使得治疗有效量的本发明化合物和一种或多种其他活性治疗剂都存在于患者体内。
共同施用包括在施用单位剂量的一种或多种其他活性治疗剂之前或之后施用单位剂量的本发明化合物，例如在施用一种或多种其他活性治疗剂的数秒、数分钟或数小时内施用本发明化合物。例如，可以首先施用单位剂量的本发明化合物，然后在数秒或数分钟内施用单位剂量的一种或多种其他活性治疗剂。或者，可以首先施用单位剂量的一种或多种其他治疗剂，然后在数秒或数分钟内施用单位剂量的本发明化合物。在一些情况下，可能需要首先施用单位剂量的本发明化合物，随后在数小时(例如1-12小时)后，施用单位剂量的一种或多种其他活性治疗剂。在其他情况下，可能需要首先施用单位剂量的一种或多种其他活性治疗剂，随后在数小时(例如1-12小时)后，施用单位剂量的本发明化合物。
联合治疗可以提供“协同作用”和“协同增效作用”，即当一起使用活性成分时获得的效果大于单独使用化合物产生的作用总和。当活性成分：(1)共同配制并在组合制剂中同时施用或递送时； (2)作为单独的制剂交替或平行递送；或(3)通过其他方案时，可获得协同增效效应。当以交替疗法递送时，当化合物依次施用或递送时可获得协同效应，例如，在分开的片剂、药丸或胶囊中，或通过在单独的注射器中不同的注射。通常，在交替治疗期间，将每种活性成分的有效剂量依次施用，即连续施用，而在联合治疗中，将两种或更多种活性成分的有效剂量一起施用。协同增效抗病毒作用表示抗病毒效应，其大于组合中单个化合物的预测的纯加和效应。
在又一个实施方案中，本申请提供了抑制细胞中沙粒病毒科聚合酶的方法，包括：使沙粒病毒科感染的细胞与有效量的式I-IV化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或其酯接触，由此沙粒病毒科聚合酶被抑制。
在又一个实施方案中，本申请提供了抑制细胞中沙粒病毒科聚合酶的方法，包括：使沙粒病毒科感染的细胞与有效量的式I-IV化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或其酯和至少一种另外的活性治疗剂接触，由此沙粒病毒科聚合酶被抑制。
在又一个实施方案中，本申请提供了抑制细胞中沙粒病毒科聚合酶的方法，包括：使感染沙粒病毒科病毒的细胞与有效量的式I-IV 化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或其酯和至少一种选择的另外的活性治疗剂接触。
在又一个实施方案中，本申请提供了治疗人中沙粒病毒科病毒感染的方法，包括：向患者施用治疗有效量的式I-IV化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物和/或其酯。
在又一个实施方案中，本申请提供了治疗人中沙粒病毒科病毒感染的方法，包括：向患者施用治疗有效量的式I-IV化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物和/或其酯以及至少一种另外的活性治疗剂，其中沙粒病毒科聚合酶被抑制。
在又一个实施方案中，本申请提供了治疗人中沙粒病毒科病毒感染的方法，包括：向患者施用治疗有效量的式I-IV化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物和/或其酯以及至少一种另外的活性治疗剂。
还提供了试剂盒，其包括式I化合物或其药学上可接受的盐、药学上可接受的酯、立体异构体、立体异构体的混合物或互变异构体。在单独的实施方案中，提供了单独的试剂盒，其包括选自本文每个式的组的化合物以及其每个亚组和实施方案，包括式II，式II，式IV和个别化合物1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、 14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、 29、30、31和32(化合物1-32)、或其药学上可接受的盐、药学上可接受的酯、立体异构体、立体异构体的混合物或互变异构体。在一个方面，试剂盒包含式I的化合物或其药学上可接受的盐。本文所述的每种单独的试剂盒可以包含使用该化合物治疗有需要的个体(例如人)的疾病或病症的标签和/或说明书。在一些实施方案中，所述疾病或病症是人沙粒病毒科病毒感染，包括拉沙病毒感染或胡宁病毒感染。在其他实施方案中，每个单独的试剂盒还可以包含使用另外的药物与式I的化合物组合用于治疗有需要的个体(例如人)的疾病或病症的说明书。在某些这些实施方案中，疾病或病症是人沙粒病毒科病毒感染，包括拉沙病毒感染或胡宁病毒感染。在本文的每种试剂盒中都存在另一个实施方案，其中试剂盒包含单独剂量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐、外消旋体、对映体、非对映体、互变异构体、多晶型物、假多晶型物、无定形形式、其水合物或溶剂化物。单独剂量单位的实例可包括丸剂、片剂、胶囊剂、预填充注射器或注射器药筒、静脉输液袋等，其各自包含治疗有效量的所述化合物或其药学上可接受的盐、外消旋体、对映体、非对映体、互变异构体、多晶型物、假多晶型物、无定形形式、其水合物或溶剂合物。在一些实施方案中，试剂盒可以含有单一剂量单位，并且在其他实施方案中可以存在多个剂量单位，例如特定方案或时期所需的剂量单位的数量。
还提供了制品，其包括式I化合物或其药学上可接受的盐、药学上可接受的酯、立体异构体、立体异构体或互变异构体的混合物的制品；和容器。在一个方面，该制品包含式I，式II，式II，式IV 的化合物和单独的化合物1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、 13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、30、31和32(化合物1-32)或其药学上可接受的盐和容器。在单独的实施方案中，制品的容器可以是小瓶、罐、安瓿、预加载注射器、泡罩包装、罐(tin)、罐(can)、瓶、盒或静脉内袋。
还作为单独的实施方案提供了选自本文各式以及其每个亚组和实施方案中的化合物在制备用于治疗人类沙粒病毒科感染的药物中的用途，包括选自式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)或本文实施例的具体化合物之一，包括化合物1-32或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/ 或酯。
VI.抑制沙粒病毒科聚合酶的方法
本发明的另一个方面涉及抑制沙粒病毒科聚合酶活性的方法，包括用本发明的化合物或组合物处理疑似含有沙粒病毒科的样品的步骤。
可以使用本发明的方法治疗的沙粒病毒科是通常感染灵长类动物的单链负义RNA病毒。实际上沙粒病毒在所有细胞类型中都能够繁殖。
基于对感染拉沙病毒的非人灵长类动物的研究，感染的第一个细胞似乎是淋巴组织中的树突细胞。感染发展为感染肝中枯否细胞、肝和肾上腺中的实质细胞，包括神经组织在内的多种组织中的内皮细胞，最后感染上皮。已经记载了人类肝脏感染导致肝炎的证据(Hensley,L.,2011,Virology Journal；Yun,N.E.,2012Viruses)。
目前共鉴定出30种沙粒病毒属：Allpahuayo病毒(ALLV)、阿马帕里(Amapari)病毒(AMAV)、熊峡谷病毒(BCNV)、卡塔琳娜病毒、查帕雷(Chapare)病毒、Cupiqui病毒(CPXV)、丹顿农病毒、Flexal病毒(FLEV)、瓜纳里多病毒(GTOV)、Ippy病毒(IPPYV)、胡宁病毒 (JUNV)、Kodoko病毒、拉沙病毒(LASV；六个菌株-Josiah、NL、z148、 Macenta、AV和CSF)、莱蒂罗氏(Latino)病毒(LATV)、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)、Lujo病毒、马秋博(Machupo)病毒(MACV)、 Mobala病毒(MOBV)、Morogoro病毒、Mopeia病毒(MOPV)、Oliveros 病毒(OLVV)、Parana病毒(PARV)、皮钦德病毒(PICV)、Pinhal病毒、 Pirital病毒(PIRV)、萨比亚(Sabia)病毒(SABV)、Skinner Tank病毒、塔卡里伯(Tacaribe)病毒(TCRV)、Tamiami病毒(TAMV)或白水阿罗约病毒(WWAV)。沙粒病毒体是异种的，直径从40nm到大于200nm，由脂质包膜包围的核壳组成。由于在装配期间病毒颗粒中掺入了宿主细胞核糖体，因此病毒体内部的电子显微照片显示出特征性的颗粒状外观。沙粒病毒的基因组由两条单链RNA片段组成，小(S)和大 (L)。两个基因组片段都具有双义基因组织并以相反的方向编码两个基因。L RNA(～7kb)编码病毒RNA-依赖性RNA聚合酶(L)和小环指锌结合蛋白(Z)。S RNA(-3.4kb)编码糖蛋白前体蛋白(GPC)和核蛋白 (NP)。GPC经翻译后切割以产生两个包膜糖蛋白GP1和GP2以及稳定的信号肽(SSP)(Yun,N.E.,2012Viruses)。
本发明的组合物可以作为沙粒病毒聚合酶的抑制剂，作为用于这种抑制剂的中间体或具有如下所述的其他用途。抑制剂将结合到具有沙粒病毒科聚合酶独特几何形状的沙粒病毒科聚合酶的表面上或空腔中的位置。结合沙粒病毒科聚合酶的组合物可以以不同程度的可逆性结合。那些实质上不可逆结合的化合物是用于本发明的这种方法的理想候选物。一旦被标记，实质上不可逆结合的组合物可用作探测沙粒病毒科聚合酶的探针。因此，本发明涉及在疑似含有沙粒病毒科聚合酶的样品中检测沙粒病毒科聚合酶的方法，包括以下步骤：用含有与标记结合的本发明化合物的组合物处理疑似含有沙粒病毒科聚合酶的样品；并观察样品对标记的活性的影响。合适的标记在诊断领域是众所周知的，包括稳定的自由基、荧光团、放射性同位素、酶、化学发光基团和发色团。本文的化合物使用官能团如羟基、羧基、巯基或氨基以常规方式标记。
在本发明的范围内，疑似含有沙粒病毒科聚合酶的样品包括天然或人造材料，如活生物体；组织或细胞培养物；生物样品如生物材料样品(血液、血清、尿液、脑脊髓液、眼泪、痰液、唾液、组织样品等)；实验室样品；食物、水或空气样本；生物产品样品例如细胞提取物，特别是合成期望的糖蛋白的重组细胞；等等。通常，样品将被疑似含有产生沙粒病毒科聚合酶的生物体，通常是病原性生物体如沙粒病毒科病毒。样品可以包含在任何介质中，包括水和有机溶剂\水混合物。样品包括人类等活生物体和细胞培养物等人造材料。
本发明的处理步骤包括将本发明的组合物添加到样品中，或者其包括将组合物的前体添加到样品中。加入步骤包括如上所述的任何给药方法。
如果需要，应用组合物后的沙粒病毒科聚合酶的活性可通过任何方法观察，包括检测沙粒病毒科聚合酶活性的直接和间接方法。用于确定沙粒病毒科聚合酶活性的定量、定性和半定量方法都可以考虑。通常应用上述筛选方法之一，然而，诸如观察活生物体的生理特性的任何其他方法也是适用的。
含有沙粒病毒科聚合酶的生物体包括沙粒病毒科病毒。本发明的化合物可用于治疗或预防动物或人的沙粒病毒科感染。
然而，在筛选能够抑制人类沙粒病毒科病毒的化合物时，应该记住酶测定的结果可能与细胞培养测定不相关。因此，基于细胞的测定应该是主要的筛选工具。
在另一个实施方案中，本申请提供了治疗人中沙粒病毒科病毒感染的方法，包括：向患者施用治疗有效量的式I-IV化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物和/或酯。在一些实施方案中，沙粒病毒科感染由沙粒病毒科病毒引起。在一些实施方案中，沙粒病毒科感染由胡宁病毒引起。在一些实施方案中，沙粒病毒科感染由拉沙病毒株Josiah、NL、z148、Macenta、AV或CSF引起。在一些实施方案中，沙粒病毒科聚合酶被抑制。
本发明的化合物可以用于治疗已经患有沙粒病毒科感染的人，或者可以预防性施用以减少或预防沙粒病毒科感染的机会。发烧后感染沙粒病毒的患者的体检往往会发现化脓性咽炎、双侧结膜出血、面部水肿和一般性的腹部压痛。宏观病理变化可包括胸腔积液、肺水肿、腹水和胃肠粘膜中的出血性表现。住院患者的死亡率在5-10％之间变化。
VII.筛选沙粒病毒科聚合酶抑制剂
通过用于评估酶活性的任何常规技术来筛选本发明的组合物针对沙粒病毒科聚合酶的抑制活性。在本发明的范围内，通常首先筛选在体外抑制沙粒病毒科聚合酶的组合物，然后筛选显示抑制活性的组合物的体内活性。具有小于约5×10-6M且优选小于约1×10-7M 的体外Ki(抑制常数)的组合物优选用于体内使用。
已经详细描述了有用的体外筛选，在此不再详述。然而，这些例子描述了合适的体外测定。
VIII.化合物的制备
本发明的化合物可以通过各种手段来制备。例如，式V的受保护的核苷可以通过在适合的偶联条件下使受保护的内酯与碘取代的碱反应来制备。然后可以通过部分保护的核苷与合适的前药部分反应，用前药部分修饰核苷，然后除去保护基团，得到本发明的化合物。
A.通过碘-碱制备核苷
在一些实施方案中，本发明提供了制备式V化合物的方法：
Figure BDA0003519537500001021
制备式V化合物的方法包括在适于制备式V化合物的条件下形成具有偶联剂、卤代硅烷、式VI化合物：
Figure BDA0003519537500001022
和式VII化合物的反应混合物：
Figure BDA0003519537500001023
其中每个PG独立地为羟基保护基，或者相邻碳上的两个PG基团可以结合形成-C(R19)2-基团，R10为H或甲硅烷基，并且R19为H、 C1-C8烷基、苯基或取代的苯基。
在制备式V化合物的方法中可以使用任何合适的偶联剂。偶联剂可以是锂偶联剂、钠偶联剂、镁偶联剂等。例如，偶联剂可以是诸如正丁基锂(n-BuLi)、氢化钠(NaH)、氢化铝锂(LAH或LiAlH4)等去质子化剂等。偶联剂还可以是基于镁的偶联剂，例如但不限于 MgCl2、iPrMgCl、tBuMgCl、PhMgCl或其组合。在一些实施方案中，偶联剂可以是锂偶联剂或镁偶联剂。在一些实施方案中，偶联剂可以是n-BuLi、MgCl2、iPrMgCl、tBuMgCl、PhMgCl或其组合。在一些实施方案中，偶联剂可以是n-BuLi。在一些实施方案中，偶联剂可以是PhMgCl和iPrMgCl。
偶联剂可以以任何合适的量存在。例如，偶联剂可以以式V化合物的至少1.0当量(mol/mol)的量存在，例如约1.0、2、3、4、5、6、 7、8、9或约10.0当量(mol/mol)。偶联剂也可以以式V化合物的约 1.0至约10.0当量(mol/mol)的量存在，例如约1.0至约5.0当量 (mol/mol)，或约1.0至约2.0当量(mol/mol)。在一些实施方案中，偶联剂可以以式V化合物的约1.0至约5.0当量(mol/mol)的量存在。在一些实施方案中，偶联剂可以以式V化合物的约1.0至约2.0当量 (mol/mol)的量存在。
在制备式V化合物的方法中可以使用任何合适的卤代硅烷。例如，卤代硅烷可以是氟代硅烷，氯代硅烷，溴代硅烷或碘代硅烷。硅烷部分可以具有任何合适的取代基，例如烷基，烯基，炔基，环烷基或苯基。示例性的卤代硅烷包括但不限于Cl-Si(CH3)3或 Cl-Si(CH3)2CH2CH2Si(CH3)2-Cl。在一些实施方案中，卤代硅烷可以是氯代硅烷。在一些实施方案中，卤代硅烷可以是Cl-Si(CH3)3或 Cl-Si(CH3)2CH2CH2Si(CH3)2-Cl。在一些实施例中，卤代硅烷可以是 TMS-Cl。
R10的甲硅烷基可以是任何合适的基团，但可以取决于卤代硅烷的选择。例如，当卤代硅烷是TMS-C1时，甲硅烷基可以是三甲基甲硅烷基。
卤代硅烷可以以任何合适的量存在。例如，卤代硅烷可以以式V 化合物的至少1.0当量(mol/mol)的量存在，例如约1.0、2、3、4、5、6、7、8、9或约10.0当量(mol/mol)。卤代硅烷也可以以式V化合物的约1.0至约10.0当量(mol/mol)的量存在，例如约1.0至约5.0当量(mol/mol)，或约1.0至约2.0当量(mol/mol)。在一些实施方案中，卤代硅烷可以以式V化合物的约1.0至约5.0当量(mol/mol)的量存在。在一些实施方案中，卤代硅烷可以以式V化合物的约1.0至约2.0当量(mol/mol)的量存在。
羟基保护基可以是适用于羟基官能团的任何保护基。代表性的羟基保护基包括但不限于硅烷如三甲基硅烷(TMS)，叔丁基二甲基硅烷(TBDMS)或叔丁基二苯基硅烷(TBDPS)；醚，如甲基-甲氧基 (MOM)，四氢吡喃(THP)、叔丁基、烯丙基或苄基；以及酯，如乙酰基、新戊酰基或苯甲酰基。在一些实施方案中，羟基保护基可以是三甲基硅烷(TMS)、叔丁基二甲基硅烷(TBDMS)、叔丁基二苯基硅烷 (TBDPS)、甲基-甲氧基(MOM)、四氢吡喃(THP)、叔丁基、烯丙基、苄基、乙酰基、新戊酰基或苯甲酰基。在一些实施方案中，羟基保护基团可以是苄基。
被称为1,2-羟基的相邻碳上的羟基可通过与二醚酮反应而形成称为丙酮化合物的环状保护基团。示例性丙酮化合物包括但不限于丙酮化合物和亚苄基乙缩醛。在一些实施方案中，相邻碳上的羟基的羟基保护基团可以结合形成丙酮化合物。
当R19基团为C1-C8烷基时，R19可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、新己基、庚基或辛基。在一些实施方案中，R19基团可以是甲基。
任何合适的溶剂均可用于本发明的方法中。代表性的溶剂包括但不限于戊烷、戊烷类、己烷、己烷类、庚烷、庚烷、石油醚、环戊烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、三氟甲基苯、卤代苯如氯苯、氟苯、二氯苯和二氟苯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃或其组合。在一些实施方案中，溶剂可以是四氢呋喃。其他代表性的溶剂包括但不限于2-甲基四氢呋喃、二丁基醚、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、二噁烷(1.4二噁烷)、N-甲基吡咯烷酮(NMP) 或其组合。
该方法的反应混合物可以处于任何合适的温度。例如，反应混合物的温度可以为约-78℃至约100℃，或约-50℃至约100℃，或约 -25℃至约50℃或约-10℃至约25℃，或约0℃至约20℃。在一些实施方案中，反应混合物的温度可以为约0℃至约20℃。在一些实施方案中，反应混合物的温度可以为约-30℃至约-10℃。
该方法的反应混合物可以处于任何合适的压力。例如，反应混合物可以处于大气压下。反应混合物也可以暴露于任何合适的环境下，如大气气氛或惰性气体如氮气或氩气。
本发明的方法可以以任何合适的收率提供式V化合物。例如，式V化合物可以以至少约50％、55％、60％、65％、70％、75％、 80％、85％、90％或至少约95％的收率制备。
本发明的方法可以提供任何合适纯度的式V化合物。例如，式 V化合物可以以至少约90％、95％、96％、97％、98％或至少约99％的纯度制备。在一些实施方案中，式V化合物可以以至少95％的纯度制备。在一些实施方案中，式V化合物可以以至少98％的纯度制备。在一些实施方案中，可以以至少99％的纯度制备式V的化合物。
在一些实施方案中，所述方法包括制备式V化合物：
Figure BDA0003519537500001051
其中该方法包括在适合制备式V化合物的条件下形成具有 TMS-Cl、PhMgCl、iPrMgCl、式VI化合物：
Figure BDA0003519537500001052
和式VII化合物的反应混合物：
Figure BDA0003519537500001061
在一些实施方案中，本发明提供了化合物
Figure BDA0003519537500001062
B.前药部分的添加
本发明还提供了将前药部分偶联至核苷以提供本发明化合物的方法。在一些实施方案中，本发明提供制备式VIII化合物的方法：
Figure BDA0003519537500001063
其中所述方法包括在适于形成式VIII化合物的条件下形成包含偶联剂、非亲核性碱、式IX化合物：
Figure BDA0003519537500001064
和式X化合物的反应混合物：
Figure BDA0003519537500001065
其中每个Ra为H或PG，每个PG基团为羟基保护基团，或者两个PG基团结合形成C(R19)2-，Re1和Re2各自独立地为H、C1-C6烷基或苄基，Rf为H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基或-CH2-C3-C6环烷基，R19为H、C1-C8烷基、苯基或取代苯基，且LG是离去基团。
如上文关于制备式V化合物的方法所述，可以在制备式VIII化合物的方法中使用任何合适的偶联剂。在一些实施方案中，偶联剂可以是镁偶联剂。在一些实施方案中，偶联剂可以是MgCl2、iPrMgCl、tBuMgCl、PhMgCl或其组合。在一些实施方案中，偶联剂可以是MgCl2。
任何合适的非亲核碱可用于制备式VIII化合物的方法中。代表性的非亲核碱包括但不限于三乙胺、二异丙基乙胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、4-二甲基氨基吡啶和奎宁环。在一些实施方案中，非亲核碱可以是二异丙基乙胺(DIPEA)。
如上文关于制备式V化合物的方法所述，保护基团PG可以是任何合适的羟基保护基团。示例性的保护基团PG可以是苄基，或 PG基团可以结合形成丙酮化合物。示例性丙酮化合物包括但不限于丙酮化合物和亚苄基乙缩醛。在一些实施方案中，相邻碳上的羟基的羟基保护基团可以结合形成丙酮化合物。在一些实施方案中，PG 基团结合形成-C(R19)2-。在一些实施方案中，每个Ra是其中PG基团结合形成-C(Me)2的保护基团PG。
当Re基团为C1-C8烷基时，各Re可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、新己基、庚基或辛基。在一些实施方案中，每个Re基团可以是甲基。
当Rf基团是C1-C8烷基时，Rf可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、新己基、庚基或辛基。在一些实施方案中，Rf基团可以是甲基、乙基、异丙基、叔丁基或异己基。当Rf基团是C3-C6环烷基时，Rf可以是环丙基、环丁基、环戊基或环己基。在一些实施方案中，Rf可以是环丁基、环戊基或环己基。
当R19基团是C1-C8烷基时，R19可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、异己基、新己基、庚基或辛基。在一些实施方案中，R19基团可以是甲基。
离去基团可以是任何合适的离去基团。合适的离去基团LG包括但不限于氯化物，溴化物，甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，三氟甲磺酸酯， 4-硝基苯磺酸酯，4-氯苯磺酸酯，4-硝基苯氧基，五氟苯氧基等。在一些实施方案中，离去基团LG可以是4-硝基苯氧基或五氟苯氧基。在一些实施方案中，离去基团LG可以是4-硝基苯氧基。
在一些实施方案中，每个Ra是其中PG基团组合形成C(R19)2- 的PG，Rf是C1-C8烷基，R19是C1-C8烷基，且离去基团LG是4-硝基苯氧基或五氟苯氧基。
在一些实施方案中，偶联剂是MgCl2，并且非亲核性碱是二异丙基乙胺。
在一些实施方案中，式VIII化合物可以是
Figure BDA0003519537500001081
在一些实施方案中，式VIII化合物可以是
Figure BDA0003519537500001082
在一些实施方案中，式VIII化合物可以是
Figure BDA0003519537500001083
在一些实施方案中，制备式VIII化合物的方法包括在适于形成式VIII化合物的条件下形成包含MgCl2、DIPEA、式IX化合物和式 X化合物的反应混合物：
Figure BDA0003519537500001091
当式VIII化合物的Ra基团是羟基保护基团PG时，该方法可以包括除去保护基团以形成其中每个Ra是H的式VIII化合物的额外步骤。在一些实施方案中，制备式VIII化合物的方法包括在适于形成其中每个Ra为H的式VIII化合物的条件下形成包含脱保护剂和式VIII化合物(其中每个Ra基团为保护基团PG)的第二反应混合物。脱保护剂可以是除去保护基PG如氢和氢化催化剂或酸的任何合适的试剂。例如，如果保护基团PG是苄基，则脱保护剂可以是氢气和碳上铂。或者，当保护基团PG是丙酮化合物时，脱保护剂可以是酸。代表性的酸包括但不限于乙酸，冰醋酸，三氟乙酸(TFA)，盐酸，浓盐酸等。在一些实施方案中，制备式VIII化合物的方法包括在适于形成其中每个Ra是H的式VIII化合物的条件下形成包含酸和式VIII 化合物(其中Ra基团结合形成C(R19)2-的第二反应混合物。在一些实施方案中，酸可以是盐酸。
在本发明的方法中可以使用任何合适的溶剂。代表性溶剂包括但不限于戊烷、戊烷类、己烷、己烷类、庚烷、庚烷类、石油醚、环戊烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、三氟甲苯、卤代苯如氯苯、氟苯、二氯苯和二氟苯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、乙腈或其组合。在一些实施方案中，溶剂可以是乙腈。
该方法的反应混合物可以处于任何合适的温度。例如，反应混合物的温度可以为约-78℃至约100℃，或约-50℃至约100℃，或约 -25℃至约50℃，或约-10℃至约25℃，或约0℃至20℃。在一些实施方案中，反应混合物的温度可以为约0℃至约20℃。
该方法的反应混合物可以处于任何合适的压力。例如，反应混合物可以处于大气压下。反应混合物也可以暴露于任何合适的环境下，如大气气氛或惰性气体如氮气或氩气。
本发明的方法可以以任何合适的收率提供式VIII化合物。例如，式VIII化合物可以以至少约50％、55％、60％、65％、70％、75％、 80％、85％、90％或至少约95％的收率制备。
本发明的方法可以提供任何合适纯度的式VIII化合物。例如，式VIII化合物可以以至少约90％、95％、96％、97％、98％或至少约99％的纯度制备。在一些实施方案中，式VIII的化合物可以以至少95％的纯度制备。在一些实施方案中，式VIII的化合物可以以至少98％的纯度制备。在一些实施方案中，式VIII的化合物可以以至少99％的纯度制备。
在一些实施方案中，本发明提供了化合物
Figure BDA0003519537500001101
IX.实施例
某些缩写和首字母缩略词用于描述实验细节。尽管本领域技术人员可以理解其中的大部分，但是表1包含许多这些缩写和首字母缩略词的列表。
表1.缩写和首字母缩略词列表
缩写和含义
Ac2O 乙酸酐
AIBN 2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)
Bn 苄基
BnBr 苄基溴
BSA 双(三甲基硅烷基)乙酰胺
BzCl 苯甲酰氯
CDI 羰基二咪唑
DABCO 1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷
DBN 1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯
DDQ 2,3-二氯-5,6-二氰-1,4-对苯醌
DBU 1,5-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-5-烯
DCA 二氯乙酰胺
DCC 二环己基碳二亚胺
DCM 二氯甲烷
DMAP 4-二甲氨基吡啶
DME 1,2-二甲氧基乙烷
DMTC1 二甲氧基三苯甲基氯
DMSO 二甲基亚砜
DMTR 4,4'-二甲氧基三苯甲基
DMF 二甲基甲酰胺
EtOAc 乙酸乙酯
ESI 电喷雾电离
HMDS 六甲基二硅氮烷
HPLC 高压液相色谱
LDA 二异丙基氨基锂
LRMS 低分辨质谱
MCPBA 间氯过苯甲酸
MeCN 乙腈
MeOH 甲醇
MMTC 单甲氧基三苯甲基氯
m/z或m/e 质荷比
MH+ 质量加1
MH- 质量减1
MsOH 甲磺酸
MS或ms 质谱
NBS N-溴代琥珀酰亚胺
Ph 苯基
rt或r.t. 室温
TBAF 四丁基氟化铵
TMSCl 三甲基氯硅烷
TMSBr 三甲基溴硅烷
TMSI 三甲基碘硅烷
TMSOTf (三甲基硅基)三氟甲磺酸酯
TEA 三乙胺
TBA 三丁胺
TBAP 三丁基焦磷酸铵
TBSCl 叔丁基二甲基甲硅烷基氯
TEAB 三乙基碳酸氢铵
TFA 三氟乙酸
TLC或tlc 薄层色谱
Tr 三苯甲基
Tol 4-甲基苯甲酰基
Turbo Grignard 异丙基氯化镁和氯化锂的1：1混合物
δ 由四甲基硅烷向低场的百万分之几
A.化合物的制备
实施例1.(2S)-2-(氯(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸乙酯(氯化物A)
Figure BDA0003519537500001131
将丙氨酸乙酯盐酸盐(1.69g，11mmol)溶于无水CH2Cl2(10mL)中并将混合物在N2(g)下冷却至0℃搅拌。加入二氯磷酸苯酯(1.49mL， 10mmol)，然后在10min内逐滴加入Et3N。然后将反应混合物缓慢温热至室温并搅拌12小时。加入无水Et2O(50mL)并将混合物搅拌30 分钟。过滤除去形成的固体，减压浓缩滤液。将残余物进行硅胶色谱，用0-50％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到中间体A(1.13g，39％)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.39-7.27(m,5H),4.27(m,3H),1.52(m, 3H),1.32(m,3H).31P NMR(121.4MHz,CDCl3)δ8.2,7.8.
实施例2.(2S)-2-(氯(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸-2-乙基丁基酯(氯化物B)
Figure BDA0003519537500001132
使用与氯化物A相同的程序制备丙氨酸氯磷酰氨基-2-乙基丁基酯B，除了用丙氨酸-2-乙基丁基酯取代丙氨酸乙酯。该物质以粗品用于下一步反应。用甲醇或乙醇处理形成具有所需LCMS信号的置换产物。
实施例3.(2S)-2-(氯(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸异丙酯(氯化物C)
Figure BDA0003519537500001133
使用与氯化物A相同的程序制备丙氨酸氯磷酰氨基异丙酯C，除了用丙氨酸异丙酯代替丙氨酸乙酯。该物质以粗品用于下一步反应。用甲醇或乙醇处理形成具有所需LCMS信号的置换产物。
实施例4.(2R,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-3,4-二羟基-5-(羟甲基))四氢呋喃-2-甲腈(化合物1)
Figure BDA0003519537500001141
(2R,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001142
在N2(g)下将商购的乳糖(10g，23.8mmol)溶于无水DMSO(30mL) 中。加入AC2O(20mL)并将所得反应混合物在室温下搅拌48小时。将反应混合物倒入冰水(500mL)中并将混合物搅拌20分钟。用 EtOAc(3×200mL)萃取混合物，然后用H2O(3×200mL)洗涤合并的有机萃取物。有机萃取物用无水MgSO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物溶于CH2Cl2并进行硅胶色谱，用25％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到内酯(9.55g，96％)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.30-7.34(m, 13H),7.19-7.21(m,2H),4.55-4.72(m,6H),4.47(s,2H),4.28(d,J＝ 3.9Hz,1H),3.66(m,2H).LCMS m/z 436.1[M+H2O],435.2 [M+OH]-Tr＝2.82min。在2ml/min流速下5分钟内HPLC Tr＝4.59[H2中2-98％ACN)。
Figure BDA0003519537500001143
在N2(g)下将溴代吡唑(根据WO2009/132135制备)(0.5g，2.4mmol) 悬浮于无水THF(10mL)中。搅拌悬浮液并加入TMSCl(0.67mL，5.28mmol)。将该混合物在室温下搅拌20分钟，然后冷却至-78℃，此后缓慢加入nBuLi(6mL，己烷中1.6N，9.6mmol)的溶液。将反应混合物在-78℃下搅拌10分钟，然后通过注射器加入内酯(1g， 2.4mmol)。当通过LCMS测量完成反应时，加入AcOH以淬灭反应。将混合物减压浓缩并将残余物溶于CH2Cl2和H2O(100mL，1：1)的混合物中。将有机层分离并用H2O(50mL)洗涤。然后将有机层用无水MgSO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-50％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到产物，为1:1端基异构体混合物(345mg， 26％收率)。LCMS m/z 553[M+H]。
Figure BDA0003519537500001151
将羟基核苷(1.1g，2.0mmol)溶于无水CH2Cl2(40mL)中并在N2(g) 下将该溶液在搅拌下冷却至0℃。加入TMSCN(0.931mL，7mmol)并将混合物再搅拌10分钟。将TMSOTf(1.63mL，9.0mmol)缓慢加入到该反应中，并将该混合物搅拌1小时。然后将反应混合物用 CH2Cl2(120mL)稀释并加入NaHCO3水溶液(120mL)以淬灭反应。将反应混合物再搅拌10分钟，分离有机层。水层用二氯甲烷(150毫升) 萃取，合并的有机萃取物用无水硫酸镁干燥，过滤并减压浓缩。将残余物溶于最少量的CH2Cl2中，并进行硅胶色谱法，用0-75％EtOAc 和己烷的梯度洗脱，得到三苄基氰基核苷，为端基异构体的混合物 (0.9g，80％)。1H NMR(300MHz,CD3CN)δ7.94(s,0.5H),7.88(s, 0.5H),7.29-7.43(m,13H),7.11-7.19(m,1H),6.82-6.88(m,1H), 6.70-6.76(m,1H),6.41(bs,2H),5.10(d,J＝3.9Hz,0.5H),4.96(d,J＝ 5.1Hz,0.5H),4.31-4.85(m,7H),4.09-4.18(m,2H),3.61-3.90(m,2H). LCMS m/z 562[M+H].
Figure BDA0003519537500001161
将三苄基氰基核苷(70mg，0.124mmol)溶于无水CH2Cl2(2mL)中并在N2(g)下冷却至-78℃。加入BCl3(1N在CH2Cl2中，0.506mL， 0.506mmol)的溶液并将反应混合物在-78℃搅拌1小时。当通过 LC/MS反应完成时，加入MeOH以淬灭反应。使反应混合物温热至室温，减压除去溶剂。将残余物进行C18反相HPLC，用H2O(0.1％TFA)洗脱5分钟，然后用0-70％MeCN的H2O溶液(0.1％TFA)在 35分钟内梯度洗脱α-端基异构体(20mg，37％)和β-端基异构体 1(20mg，37％)。(α-端基异构体)1H NMR(300MHz,D2O)δ7.96(s,1H), 7.20(d,J＝4.8Hz,1H),6.91(d,J＝4.8Hz,1H),4.97(d,J＝4.4Hz, 1H),4.56-4.62(m,1H),4.08-4.14(m,1H),3.90(dd,J＝12.9,2.4Hz, 1H),3.70(dd,J＝13.2,4.5Hz,1H).(β-端基异构体)1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.91(s,1H),7.80-8.00(br s,2H),6.85-6.89(m,2H), 6.07(d,J＝6.0Hz,1H),5.17(br s,1H),4.90(br s,1H),4.63(t,J＝3.9 Hz,1H),4.02-4.06(m,1H),3.94(br s,1H),3.48-3.64(m,2H).LCMS m/z 292.2[M+H],290.0[M-H].Tr＝0.35min.13C NMR(400MHZ, DMSO),156.0,148.3,124.3,117.8,117.0,111.2,101.3,85.8,79.0,74.7,70.5,61.4.HPLC Tr＝1.32min.
实施例5.(2R,3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-3-氟-4-羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈(化合物2)
Figure BDA0003519537500001162
(2R,3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-氟-4- 羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001171
2-脱氧-2-氟-4,5-O,O-二苄基-D-阿拉伯糖。用H2O(1.5mL)处理在 TFA(13.5mL)中的1'-甲氧基-2-脱氧-2-氟-4,5-O,O-二苄基-D-阿拉伯糖(1.0g，2.88mmol)，并将所得混合物搅拌5小时。然后将混合物用 EtOAc(100mL)稀释并用饱和NaHCO3(50mL)处理。将有机层分离并用NaCl(50mL)洗涤，用无水MgSO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱法(80g SiO2 Combiflash HP Gold Column)，用0-100％ EtOAc的己烷溶液洗脱，得到2-脱氧-2-氟-4,5-O,O-二苄基-D-阿拉伯糖(695mg，72％)，为白色固体：Rf＝0.52(25％EtOAc在己烷中).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.30(m,10H),5.35(m,1H),4.68–4.29(m, 7H),3.70(d,J＝10.5Hz,1H),3.50(d,J＝10.5Hz,2H).19F NMR (282.2MHz,CDCl3)δ-207(m),-211(m).LCMS m/z 350[M+H2O].
Figure BDA0003519537500001172
(3R,4R,5R)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟二氢呋喃-2(3H)-酮。将2-脱氧-2-氟-4,5-O,O-二苄基-D-阿拉伯糖(4.3g，12.8mmol)溶于 CH2Cl2(85mL)中，用
Figure BDA0003519537500001173
MS(10g)和重铬酸吡啶鎓(14.4克，38.3毫摩尔)处理。将所得混合物搅拌24小时，然后通过硅藻土垫过滤。减压浓缩洗脱液，并将残余物进行硅胶色谱(120g SiO2 HP Gold CombiflashColumn)，用己烷中的0-100％EtOAc洗脱，得到 (3R,4R,5R)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟二氢呋喃-2(3H)-酮(3.5g， 83％)，其为清澈油状物：Rf＝0.25(25％EtOAc在己烷中).1H NMR (300MHz,CDCl3)δ7.37(m,10H),5.45(dd,J＝49,5.7,Hz,1H),4.85 (d,J＝11.7Hz,1H),4.52(m,4H),4.29(d,J＝5.4Hz,1H),2.08(dd,J ＝15.3,10.2Hz,2H).19F NMR(282.2MHz,CDCl3)δ-216.LCMS m/z 348[M+H2O].HPLC(6–98％MeCN–H2O梯度,0.05％TFA改性剂)tR＝5.29min.Phenomenex Synergi 4M Hydro-RP 80A，50×4.60mm，4 微米；2毫升/分钟的流速。
Figure BDA0003519537500001181
(3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟四氢呋喃-2-醇。用TMSCl(89μL，0.703mmol) 处理7-溴吡咯并[1,2-f][1,2,4]-三嗪-4-胺(68mg，0.319mmol)的 THF(1.4mL)溶液并将该混合物搅拌2小时。然后将该混合物冷却至 -78℃，并用nBuLi(1.0M在己烷中，1.09mL，1.09mmol)处理。将溶液搅拌30分钟，然后用(3R,4R,5R)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟二氢呋喃-2(3H)-酮(106mg，0.319mmol)的THF(1.4mL)溶液逐滴处理。搅拌得到的混合物30分钟，然后加入在THF(1.0mL)中的 AcOH(83μL，1.44mmol)以淬灭反应。将混合物温热至室温，然后减压浓缩。将残余物用EtOAc(100mL)稀释并用饱和NaCl溶液(50mL) 洗涤。有机层经无水MgSO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱法(40g SiO2 HP Gold Combiflash Column)，用0-100％EtOAc 的己烷溶液洗脱，接着用0-100％梯度(20％MeOH的EtOAc溶液)的 EtOAc溶液洗脱，得到(3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪 -7-基)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟四氢呋喃-2-醇为白色固体 (68mg，44％，60/40α/β异构体混合物)。Rf＝0.32(EtOAc).1H NMR (300MHz,CDCl3)δ8.05(s,1H),7.86(s,1H),7.81(s,1H),7.64(s,1H),7.26(m,10H),6.95(m,1H),6.71(m,1H),6.08(m,1H),5.34(m,1H), 4.65(m,6H),4.71(m,2H).19F NMR(282.2MHz,CDCl3)δ-211(m). LCMS m/z 465[M+H].HPLC(6-98％MeCN-H2O梯度，0.05％TFA改性剂)tR＝4.37分钟。(α-异构体)，4.54分钟。(β-异构体)。
Figure BDA0003519537500001191
(3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)--3-氟四氢呋喃-2-甲腈：将(3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟四氢呋喃-2-醇(195mg，0.42mmol)溶于MeCN(1.4mL)的溶液用 TMSCN(336μL，2.52mmol)和In(OTf)3(708mg，1.26mmol)处理。将该溶液在70℃下搅拌18小时，然后冷却至0℃。将混合物用饱和 NaHCO3溶液(20滴)处理，然后温热至室温，并用EtOAc(100mL)和 H2O(50mL)稀释。将有机层分离并用饱和NaCl溶液(50mL)洗涤，用 MgSO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱法(40g SiO2 HP GoldCombiflash Column)，用己烷中的0-100％EtOAc洗脱，得到 (3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟四氢呋喃-2-甲腈，为白色固体(110mg，55％，60/40α/β异构体)。两种异构体的数据：Rf＝0.53(EtOAc)。Rf＝0.53(EtOAc).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.01(s,1H),7.94(s,1H),7.30(m,10H), 7.00(d,J＝4.5Hz,1H),6.93(d,J＝4.8Hz,1H),6.87(d,J＝5.4Hz, 1H),6.70(d,J＝4.8Hz,1H),5.85(dd,J＝52,3.3Hz,1H),5.55(dd,J＝ 53,4.5Hz,1H),4.71(m,7H),3.87(m,2H),3.72(m,2H).19F NMR (282.2MHz,CDCl3)δ-196(m),-203(m).LCMS m/z 474[M+H]. HPLC(6-98％MeCN-H2O梯度，0.05％TFA改性剂)tR＝4.98min。
Figure BDA0003519537500001192
(2R,3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-氟-4- 羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈(2)将(3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并 [1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-3-氟四氢呋喃-2- 甲腈(110mg，0.23mmol)溶于CH2Cl2(1.5mL)中并冷却至0℃。将反应混合物用BCl3(1.0M的CH2Cl2溶液，766μL，0.77mmol)处理并搅拌 2小时。然后将混合物冷却至-78℃并用Et3N(340μL，2.44mmol)处理，然后用MeOH(2mL)处理，然后升温至RT。反应在减压下浓缩，然后与MeOH(3×5mL)共同蒸发。然后将残余物悬浮于H2O(5mL)中并用NaHCO3(1g)处理。将溶液搅拌10分钟，然后减压浓缩。将残余物过滤并在多孔玻璃漏斗(粗)上用MeOH(3×10mL)洗涤，并将洗脱液减压浓缩。将残余物进行反相HPLC(含有0.05％TFA改性剂的 6-98％MeCN的H2O溶液梯度)，得到(2R,3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯并 [1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-氟-4-羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈2为白色固体(16.8mg，25％)和α-异构体。β-异构体的数据：Rf＝0.13(10％ MeOH的EtOAc溶液).1H NMR(300MHz,CD3OD)δ8.09(s,1H), 7.28(d,J＝5.1Hz,1H),7.17(d,J＝5.1Hz,1H),5.42(dd,J＝53,3.3 Hz,1H),4.20(m,2H),3.99(d,J＝3.6Hz,1H),3.77(d,J＝3.6Hz,1H).19F NMR(282.2MHz,CDCl3)δ-197(m).LCMS m/z 294[M+H].HPLC (2–98％MeCN–H2O梯度,0.05％TFA改性剂)tR＝1.49min.
实施例6.(2R,3R,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-氟-2- (羟甲基)-5-甲基四氢呋喃-3-醇(化合物3)
Figure BDA0003519537500001201
(2R,3R,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-氟 -2-(羟甲基)-5-甲基四氢呋喃-3-醇的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001211
将起始核苷(如化合物2的合成中所述制备)(0.355g，0.765mmol) 溶于无水THF(35mL)中并在N2(g)下搅拌并冷却至0℃。加入甲基氯化镁(2mL，6mmol)(3N的THF溶液)溶液，将所得混合物搅拌过夜。加入乙酸(7mmol)以淬灭反应，然后减压旋转除去溶剂。将残余物重新溶解于CH2Cl2中，并使溶液经受硅胶塞以分离作为粗制混合物的产物(0.355g)。LC/MS(m/z：480，M+1)。将粗物质溶于无水 CH2Cl2(20mL)并置于N2(g)下。搅拌该溶液并用甲磺酸(0.2mL， 2.74mmol)处理。将反应混合物在室温下搅拌12小时，然后通过加入Et3N(3.5mmol)淬灭。将混合物减压浓缩并将残余物进行硅胶色谱法，得到甲基取代的核苷(0.174g，0.377mmol，44％收率)，分别为β- 和α-端基异构体的4:1混合物。1H NMR(300MHz,CD3CN)主要端基异构体δ7.87(s,1H),7.27-7.40(m,10H),6.77(d,J＝4.5HZ,1H), 6.70(d,J＝4.5Hz,1H),6.23(br s,2H),5.53(dd,J＝55,3.3Hz,1H), 4.42-4.75(m,4H),4.19-4.26(m,1H),3.65-4.00(m,3H),1.74(d,J＝3.9 Hz,3H).19F NMR(282.2MHz,CD3CN)主要端基异构体δ-207(m,1F). LCMS m/z 463[M+H].
Figure BDA0003519537500001212
将苄基化的核苷物质(0.134g，0.290mmol)、Degussa催化剂 (0.268g)和AcOH(30mL)混合在一起。向反应气氛中加入H2(g)并将反应搅拌2小时。过滤除去催化剂，减压浓缩混合物。将残余物溶解在最少量的H2O中并且进行反相HPLC(C18 hydrORP柱)以分离β-端基异构体3(0.086g，0.217mmol，57％收率)。1H NMR(300MHz,D2O) δ7.87(s,1H),7.22(d,J＝4.8Hz,1H),6.87(d,J＝4.8Hz,1H),5.35 (dd,J＝54,3.6Hz,1H),3.97-4.10(m,2H),3.81(dd,J＝12.6,2.1Hz, 1H),3.64(dd,J＝12.6,4.8Hz,1H),1.65(d,J＝4.2Hz,3H).19F NMR(282.2MHz,CD3CN)δ-207(m,1F).
少量α端基异构体表征如下。1H NMR(300MHz,D2O)δ 7.86(s, 1H),7.26(d,J＝4.8Hz,1H),6.85(d,J＝4.8Hz,1H),5.31(dd,J＝54, 3.9Hz,1H),4.39(ddd,J＝26.1,9.9,3.6Hz,2H),4.00-4.05(m,1H), 3.90(dd,J＝12.3,2.1Hz,1H),3.66(dd,J＝12.6,4.8,1H),1.56(s,3H). 19F NMR(282.2MHz,CD3CN)δ-198(dd,J＝54,26Hz,1F)。
实施例7.(2R)-2-((((2R,3R,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-4-氟-3-羟基-5-甲基四氢呋喃-2-基)甲氧基)-(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸异丙酯(化 合物4)
Figure BDA0003519537500001221
将核苷3(0.011g，0.04mmol)溶于磷酸三甲酯(2mL)并冷却至0℃。将混合物在N2(g)的气氛下搅拌并加入1-甲基咪唑(0.320mL， 5mmol)，接着加入丙氨酸基单异丙基单苯酚磷酰氯化物C(0.240mL， 4.4mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌2小时，然后使其缓慢温热至室温。同时通过LC/MS进行监测。当通过LCMS完成时，反应混合物用H2O(5mL)处理，然后减压浓缩。将残余物溶于CH2Cl2中并进行硅胶色谱，用己烷中的0-100％EtOAc洗脱。收集产物级分并浓缩。将残余物进行制备型HPLC，得到丙氨酸异丙基单酰胺化物前药4，为异构体混合物(4.7mg，0.003mmol，6％)。1H NMR(300MHz,CD3CN) δ7.87(s,1H),7.17-7.44(m,5H),6.71-6.83(m,2H),6.14(br,s,2H), 5.38(dd,J＝56,3.3Hz,1H),4.92-5.01(m,1H),3.86-4.46(m,6H),3.58 (m,1H),1.73(m,3H),1.18-1.34(m,9H).LCMS m/z 552[M+H].
实施例8.(2R)-2-((((2R,3R,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-4-氟-3-羟基-5-甲基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸乙酯(化合物 5)
Figure BDA0003519537500001231
将核苷3(0.026g，0.092mmol)溶于磷酸三甲酯(2mL)并冷却至 0℃。在N2(g)下搅拌混合物并加入1-甲基咪唑(0.062mL，0.763mmol)，接着加入氯化物A(0.160g，0.552mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌 2小时，然后使其缓慢温热至室温。加入H2O(5mL)以淬灭反应，然后将混合物减压浓缩。将残余物溶于CH2Cl2中并进行硅胶色谱法，用0-100％EtOAc的己烷溶液洗脱。收集产物级分并浓缩。粗产物用0-100％EtOAc的己烷溶液洗脱。收集粗产物并减压浓缩。将残余物进行制备型HPLC，得到5(2.0mg，4％收率)。LCMS m/z 538[M+H].
实施例9.((2R,3R,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-4-氟- 3-羟基-5-甲基四氢呋喃-2-基)甲基四氢三磷酸酯(化合物6)
Figure BDA0003519537500001232
将核苷3(0.022g，0.056mmol)溶于磷酸三甲酯(1mL)中并在N2(g) 下搅拌。加入三氯氧磷(0.067mL，0.73mmol)并将混合物搅拌2小时。通过分析离子交换柱进行监测确定>80％的单磷酸酯形成的时间。加入溶解于无水DMF(1mL)中的三丁胺(0.44mL，1.85mmol)和三乙基焦磷酸铵(0.327g，0.72mmol)的溶液。将反应混合物搅拌20分钟，然后通过加入1N三乙基碳酸氢铵的水溶液(5mL)淬灭。将混合物减压浓缩并将残余物重新溶解于H2O中。将该溶液进行离子交换色谱，得到标题产物6(1.7mg，收率6％)。LCMS m/z 521[M-H].Tr＝0.41.HPLC离子交换TR＝9.40分钟。
实施例10.(2R,3R,5S)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-羟基-5- (羟甲基)-四氢呋喃-2-甲腈(化合物7)
Figure BDA0003519537500001241
(2R,3R,5S)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-羟基-5-(羟甲基)-四氢呋喃-2-甲腈的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001242
((3αR,5S,6αR)-2,2-二甲基-四氢呋喃并[2,3-d][1,3]二氧戊环-5- 基)甲醇。将醋酸酯原料(1.2g，5.5mmol)(J.Org.Chem.1985,50,3547， De Bernardo等)溶于MeOH和THF的1:1混合物(10mL)中。加入1N NaOH(水溶液)(10mL)溶液直至pH为13。将反应混合物搅拌2小时，然后通过加入AcOH中和至pH 8-9。用EtOAc(10×30mL)萃取混合物，合并的有机萃取物用无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-70％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到所需产物 (866mg，90％)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.84(d,J＝3.6Hz,1H), 4.78(t,J＝4.5Hz,1H),4.38(m,1H),3.93-3.54(m,2H),2.04-1.84(m, 2H),1.52(s,3H),1.33(s,3H).
Figure BDA0003519537500001243
(3αR,5S,6αR)-5-(苄氧基甲基)-2,2-二甲基-四氢呋喃并[2,3-d][1,3] 二氧戊环。将氢化钠(188mg，7.46mmol)溶于无水THF(5mL)中并在室温下在N2(g)下搅拌。将醇(866mg，4.97mmol)溶于无水THF(3mL) 中，然后在5min内分批加入至氢化钠混合物。将所得混合物搅拌20 分钟。然后加入苄基溴(892μL，7.46mmol)。将该反应混合物搅拌2 小时，然后倒入冰冷的NaHCO3水溶液和EtOAc的混合物(30mL)中。分离有机层，然后用EtOAc(30mL)重新萃取水层。将合并的有机萃取物用无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-40％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到苄基醚产物(912mg，69％)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.35-7.27(m,5H),5.86(d,J＝3.6Hz, 1H),4.74(t,J＝4.2Hz,1H),4.60(s,2H),4.42(m,1H),3.69-3.53(m, 2H),2.10-2.04(m,1H),1.83-1.77(m,1H),1.52(s,3H),1.33(s,3H).
Figure BDA0003519537500001251
(3R,5S)-5-(苄氧基甲基)-四氢呋喃-2,3-二醇。将苄基醚(910mg， 3.44mmol)溶于1:1AcOH和H2O混合物(20mL)中并在60℃搅拌7小时。将混合物减压浓缩并将残余物进行硅胶色谱，用0-70％EtOAc 的己烷溶液洗脱，得到二醇产物(705mg，91％)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.36-7.27(m,5H),5.40(d,J＝3.9Hz,0.5H),5.17(s,0.5H), 4.67-4.56(m,3H),4.33(m,0.5H),4.24(d,J＝4.8Hz,0.5H),3.71-3.67 (m,1H),3.56-3.42(m,2H),2.31-2.22(m,1H),2.08-1.89(m,2H).
Figure BDA0003519537500001252
(3R,5S)-5-(苄氧基甲基)-3-羟基-二氢呋喃-2(3H)-酮。将二醇 (705mg，3.14mmol)溶于苯(30mL)中并用碳酸银硅藻土混合物(3.46g， 6.28mmol)处理。所得混合物在N2(g)下于80℃搅拌2h。然后将混合物冷却至室温，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-70％ EtOAc的己烷溶液洗脱，得到内酯产物(600mg，86％)。1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ7.39-7.27(m,5H),4.75-4.68(m,1H),4.60-4.49(m,2H), 3.74-3.54(m,2H),2.61-2.35(m,2H),2.38-2.28(m,1H).
Figure BDA0003519537500001261
(3R,5S)-3-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-二氢呋喃-2(3H)-酮。将内酯 (600mg，2.7mmol)溶于EtOAc(30mL)中并用氧化银(626mg，2.7mmol) 处理，接着用苄基溴(387μL，3.24mmol)处理。然后将反应混合物在N2(g)下于50℃搅拌8小时。然后加入额外的氧化银(300mg)，并将所得混合物在50℃搅拌16小时。额外加入苄基溴(50μL)和氧化银 (150mg)并将混合物再搅拌8小时。使反应混合物冷却，过滤，然后减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-20％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到标题产物(742mg，88％)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.39-7.27(m,10H),4.99(d,J＝11.4Hz,1H),4.72(m,2H),4.56(m, 2H),4.39(t,J＝8.1Hz,1H),3.72-3.51(m,2H),2.42-2.25(m,2H).
Figure BDA0003519537500001262
(3R,5S)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-四氢呋喃-2-醇。将7-溴吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪 -4-胺(607mg，2.85mmol)溶于无水THF(10mL)中，并在室温下在Ar(g) 下搅拌。滴加TMSCl(1.1mL，8.55mmol)并将混合物搅拌2h。将反应减压浓缩，然后在高真空下干燥。将残余物悬浮于THF(20mL)中并在-78℃下在Ar(g)下搅拌。用10分钟滴加2.5M正丁基锂的己烷溶液(2.28mL，5.7mmol)。并将所得混合物搅拌60分钟。在20分钟内将溶于无水THF(7mL)中的内酯(742mg，2.37mmol)加入上述混合物中。将反应混合物搅拌2小时。然后用AcOH淬灭直到pH为5-6。使混合物升温至RT，然后用EtOAc稀释。该溶液用饱和NaHCO3溶液，饱和NaCl洗涤，用无水Na2SO4干燥并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-80％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到标题产物 (250mg，24％)。LCMSm/z 447.2[M+H],445.1[M–H].
Figure BDA0003519537500001271
(3R,5S)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-(苄氧基)-5-(苄氧基甲基)-四氢呋喃-2甲腈。将醇(250mg，0.56mmol)溶于无水CH2Cl2(10mL)中并在Ar(g)下在-15℃下搅拌。滴加 TMSCN(448μL，3.36mmol)并将混合物搅拌10分钟。用10分钟滴加 TMSOTf(466μL，2.58mmol)，并将所得混合物在-15℃搅拌90分钟。加入额外的TMSCN(224μL，3当量)和TMSOTf(202μL，2当量)并继续搅拌5小时。加入饱和NaHCO3水溶液以淬灭反应，并将混合物搅拌10分钟。将有机层分离并用饱和NaHCO3水溶液、饱和NaCl 溶液洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-70％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到标题产物(150mg， 59％)。LCMS m/z 456.3[M+H],454.1[M–H].
Figure BDA0003519537500001272
(2R,3R,5S)2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3-羟基-5-(羟甲基)-四氢呋喃-2-甲腈(7)。将苄基醚(150mg，0.329mmol)溶于无水 CH2Cl2(2mL)中并将混合物在Ar(g)下在-20℃下搅拌。逐滴加入在 CH2Cl2中的1M BCl3溶液(724μL，0.724mmol)，并将所得混合物搅拌2小时。额外加入1M BCl3的CH2Cl2溶液(724μL，0.724mmol)并继续搅拌2h。然后将混合物冷却至-78℃并用Et3N和MeOH的2：1 混合物(3mL)缓慢处理。搅拌混合物10分钟，然后用MeOH(10mL) 处理。使反应温热至室温，然后减压浓缩。将残余物溶于MeOH中并减压浓缩。将残余物再次溶于MeOH中并用固体NaHCO3处理。将混合物搅拌5分钟，然后过滤除去固体。将溶液减压浓缩并进行制备型HPLC以提供期望的产物7(10mg，11％)。1H NMR(300MHz, D2O)δ7.71(s,1H),6.75(d,J＝4.5Hz,1H),6.65(d,J＝4.8Hz,1H), 4.91(t,J＝6.3Hz,1H),4.57(m,1H),3.67-3.47(m,2H),2.18(m,2H). LCMS m/z 276.1[M+H],274.0[M–H].
实施例11.(2S)-2-((((2R，3S，4R，5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)-磷酰基氨基)丙酸异丙酯(化合 物8)
Figure BDA0003519537500001281
将核苷1(45mg，0.15mmol)溶于无水磷酸三甲酯(0.5mL)中并将溶液在0℃下在N2(g)下搅拌。将甲基咪唑(36μL，0.45mmol)加入到溶液中。将氯代磷酰胺化物C(69mg，0.225mmol)溶于无水 THF(0.25mL)中并逐滴加入到核苷混合物中。当通过LCMS反应完成时，将反应混合物用EtOAc稀释并用饱和NaHCO3水溶液、饱和NaCl 洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。将残余物进行硅胶色谱，用0-5％MeOH的CH2Cl2溶液洗脱，然后通过制备型HPLC，得到产物(20.9mg，25％)。1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.95(m,1H), 7.31-6.97(m,7H),4.94(m,1H),4.78(m,1H),4.43(m,3H),4.20(m, 1H),3.80(d,1H),1.30-1.18(m,9H).31PNMR(121.4MHz,CD3OD)δ 3.8.LCMS m/z 561.0[M+H],559.0[M-H].
实施例12.(2S)-2-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸-2-乙基丁基 酯(化合物9)
化合物9可以通过下述几种方法制备。
程序1
Figure BDA0003519537500001291
根据用于化合物8的相同制备方法由化合物1和氯化物B制备。
1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.87(m,1H),7.31-7.16(m,5H), 6.92-6.89(m,2H),4.78(m,1H),4.50-3.80(m,7H),1.45-1.24(m,8H), 0.95-0.84(m,6H).31P NMR(121.4MHz,CD3OD)δ3.7.LCMS m/z 603.1[M+H],601.0[M-H].
程序2
Figure BDA0003519537500001292
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸-2-乙基丁基酯。将(2S)-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸-2-乙基丁基酯(1.08g，2.4mmol)溶于无水DMF(9mL)中并在氮气氛下在室温下搅拌。将(2R,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4] 三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈(350mg，1.2mmol) 一次性加入到反应混合物中。然后在10分钟内将叔丁基氯化镁的 THF溶液(1M，1.8mL，1.8mmol)滴加到反应中。将反应物搅拌2小时，此时反应混合物用乙酸乙酯(50mL)稀释并用饱和碳酸氢钠水溶液(3×15mL)洗涤，随后用饱和氯化钠水溶液(15mL)洗涤。有机层用无水硫酸钠干燥并减压浓缩。用硅胶柱色谱法(0-10％MeOH的DCM 溶液)纯化所得油状物，得到(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯(311mg，43％，在磷处为1:0.4的非对映异构体混合物)，为白色固体。1H NMR(400MHz, CD3OD)δ7.85(m,1H),7.34-7.23(m,2H),7.21-7.09(m,3H), 6.94-6.84(m,2H),4.78(d,J＝5.4Hz,1H),4.46-4.33(m,2H), 4.33-4.24(m,1H),4.18(m,1H),4.05-3.80(m,3H),1.52-1.39(m,1H),1.38-1.20(m,7H),0.85(m,6H).31P NMR(162MHz,CD3OD)δ3.71, 3.65.LCMS m/z 603.1[M+H],600.9[M-H].HPLC(在8.5分钟内 2–98％MeCN–H2O梯度，含有0.1％TFA改性剂，1.5mL/min，柱： Phenomenex KinetexC18,2.6μm，
Figure BDA0003519537500001302
4.6x 100mm)tR＝5.544min, 5.601min。
(S)和(R)非对映异构体的分离
将(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸-2-乙基丁基酯溶于乙腈中。将所得溶液上样到在乙腈中平衡的 Lux Cellulose-2手性柱上，并用等度乙腈/甲醇(95:5体积/体积)洗脱。第一洗脱非对映异构体的保留时间为17.4分钟，第二洗脱非对映异构体的保留时间为25.0分钟。
第一洗脱非对映异构体是(S)-2-(((R)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯：
Figure BDA0003519537500001301
1HNMR(400MHz,CD3OD)δ8.05(s,1H),7.36(d,J＝4.8Hz,1H), 7.29(br t,J＝7.8Hz,2H),7.19-7.13(m,3H),7.11(d,J＝4.8Hz,1H), 4.73(d,J＝5.2Hz,1H),4.48-4.38(m,2H),4.37-4.28(m,1H),4.17(t,J ＝5.6Hz,1H),4.08-3.94(m,2H),3.94-3.80(m,1H),1.48(sep,J＝12.0, 6.1Hz,1H),1.34(p,J＝7.3Hz,4H),1.29(d,J＝7.2Hz,3H),0.87(t,J＝7.4Hz,6H).31PNMR(162MHz,CD3OD)δ3.71(s).HPLC(在8.5分钟内2–98％MeCN–H2O梯度，含有0.1％TFA改性剂，1.5mL/min，柱：Phenomenex KinetexC18,2.6μm，
Figure BDA0003519537500001313
4.6x 100mm)tR＝5.585 min。
第二洗脱非对映异构体是(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯：
Figure BDA0003519537500001311
1HNMR(400MHz,CD3OD)δ8.08(s,1H),7.36-7.28(m,3H), 7.23-7.14(m,3H),7.08(d,J＝4.8Hz,1H),4.71(d,J＝5.3Hz,1H), 4.45-4.34(m,2H),4.32-4.24(m,1H),4.14(t,J＝5.8Hz,1H),4.08-3.94 (m,2H),3.93-3.85(m,1H),1.47(sep,J＝6.2Hz,1H),1.38-1.26(m, 7H),0.87(t,J＝7.5Hz,6H).31PNMR(162MHz,CD3OD)δ3.73(s). HPLC(在8.5分钟内2–98％MeCN–H2O梯度，含有0.1％TFA改性剂， 1.5mL/min，柱：Phenomenex KinetexC18,2.6μm，
Figure BDA0003519537500001314
4.6x 100mm) tR＝5.629min。
实施例13.(2S)-2-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸乙酯(化合物 10)
Figure BDA0003519537500001312
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸乙酯的制备描述如下。
程序1.通过氯化物A制备
Figure BDA0003519537500001321
使用用于化合物8的相同制备方法由化合物1和氯化物A制备。
1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.95(m,1H),7.32-6.97(m,7H), 4.78(m,1H),4.43-4.08(m,6H),3.83(m,1H),1.31-1.18(m,6H).31P NMR(121.4MHz,CD3OD)δ3.7.LCMS m/z 547.0[M+H],545.0 [M-H].
程序2.通过硝基苯化合物L制备
Figure BDA0003519537500001322
将化合物1(50mg，0.17mmol)溶于NMP-THF(1：1mL)并用冰浴冷却。然后在5分钟内加入tBuMgCl(0.257mL，0.257mmol)。使得到的混合物升温至室温并搅拌30分钟。然后加入化合物L(根据 US20120009147制备，74.6mg，0.189mmol)在THF(2mL)中的溶液。 30分钟后，将反应混合物通过HPLC(10-80％乙腈的水溶液)纯化，得到化合物29，为黄色固体。用硅胶色谱(MeOH 0-20％DCM)进一步纯化固体，得到化合物29(23mg，24％，2.5:1的非对映异构体混合物)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.76(d,J＝6.0Hz,1H), 7.25-7.14(m,2H),7.11-6.99(m,3H),6.87-6.72(m,2H),4.70(d,J＝ 5.4Hz,1H),4.39-4.24(m,2H),4.20(dddd,J＝9.7,7.9,5.1,2.8Hz,1H), 4.10(dt,J＝12.8,5.5Hz,1H),4.06-3.91(m,2H),3.72(ddq,J＝14.3, 9.3,7.1Hz,1H),1.17(dd,J＝7.1,1.0Hz,1H),1.14-1.06(m,5H).31P NMR(162MHz,CD3OD)δ3.73,3.68.MS m/z＝547(M+1)+.
实施例14.(2S)-2-((((2R,3R,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-4-氟-3-羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基氨基)丙酸乙酯(化合物 11)
Figure BDA0003519537500001331
使用用于化合物8的相同制备方法由化合物2和氯化物A制备化合物11。1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.91(m,1H),7.33-7.16(m, 5H),6.98-6.90(m,2H),5.59(m,1H),4.50-4.15(m,4H),4.12-3.90(m, 3H),1.33-1.18(m,6H).31P NMR(121.4MHz,CD3OD)δ3.8.LCMSm/z 549.0[M+H],547.1[M-H].
实施例15.(2S,2'S)-2,2'-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4] 三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)磷酰基)双(氮烷二基)二丙酸二 乙酯(化合物12)
Figure BDA0003519537500001332
将核苷1(14.6mg，0.05mmol)溶于无水磷酸三甲酯(0.5mL)中并在室温下在N2(g)下搅拌。加入POCl3(9.2μL，0.1mmol)并将混合物搅拌 60分钟。加入丙氨酸乙酯盐酸盐(61mg，0.4mmol)，然后加入 Et3N(70μL，0.5mmol)。将所得混合物搅拌15分钟。然后另加入Et3N(70μl，0.5mmol)以得到pH 9-10的溶液。将混合物搅拌2小时。然后用EtOAc稀释，用饱和NaHCO3水溶液洗涤，然后用饱和NaCl 水溶液洗涤。有机层经无水Na2SO4干燥并减压浓缩。将残余物进行制备型HPLC(C18柱)，得到产物12(5.5mg，16％)。1H NMR(400MHz, CD3OD)δ8.13(s,1H),7.41(d,J＝4.8Hz,1H),7.18(d,J＝4.8Hz,1H), 4.78(d,J＝5.6Hz,1H),4.36(m,1H),4.25-4.08(m,7H),3.83(m,2H), 1.33-1.23(m,12H).31P NMR(121.4MHz,CD3OD)δ13.8.LCMS m/z 570.0[M+H],568.0[M-H].
实施例16.(2S,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-2-乙炔 基-5-(羟甲基)四氢呋喃-3,4-二醇(化合物13)
Figure BDA0003519537500001341
(2S,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-2-乙炔基 -5-(羟甲基)四氢呋喃-3,4-二醇的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001342
将核苷醇(0.6g，1.08mmol)(如化合物1合成中所述制备)溶于无水THF(8mL)中并置于N2(g)下。搅拌反应混合物并冷却至0℃，然后用0.5N乙炔基溴化镁的THF溶液(17.2mL，17.2mmol)处理。将反应混合物在室温搅拌过夜。加入AcOH(1.5mL)以淬灭反应。将混合物减压浓缩并将残余物重新溶于CH2Cl2中。将溶液经过硅胶塞，用 0-80％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到标题产物，为粗混合物。LCMS m/z 579[M+H].
Figure BDA0003519537500001343
将粗乙炔醇(0.624g，1.08mmol)溶于无水CH2Cl2(10mL)并置于 N2(g)下。搅拌混合物并加入磺酸(0.2mL，2.74mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时。当通过LCMS完成时，加入Et3N(0.56mL) 以淬灭反应。将反应物减压浓缩并将残余物进行硅胶色谱，用0-75％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到乙炔基核苷，为端基异构体混合物 (0.200g，33％，2步)。LCMSm/z 561[M+H].
Figure BDA0003519537500001351
将三苄基核苷(0.650g，1.16mmol)溶于无水CH2Cl2(30mL)并在 N2(g)下冷却至-78℃。加入三溴化硼(1N在CH2Cl2中，5.5mL)溶液并将反应混合物在-78℃搅拌1小时。加入MeOH(10mL)和吡啶(2mL) 的溶液以淬灭反应，并使混合物上升至室温。将混合物减压浓缩并进行制备型HPLC以提供α-端基异构体(20mg)和β-端基异构体 13(110mg)。(β-端基异构体)1HNMR(300MHz,DMSO)δ7.81(s,1H), 7.76(br s,2H),6.80-6.85(m,2H),5.11(d,J＝7.2Hz,1H),4.90(d,J＝ 6.0Hz,1H),4.82(dd,J＝7.2,4.8Hz,1H),4.62(t,J＝6.3Hz,1H), 3.95-3.99(m,1H),3.85-3.91(dd,J＝11.4,5.7Hz,1H),3.61-3.67(m, 1H),3.47-3.55(m,1H),3.52(d,J＝0.9Hz,1H).(α-端基异构体)1H NMR(300MHz,DMSO)δ7.80(s,1H),7.59(bs,2H),6.80(d,J＝4.5 Hz,1H),6.54(d,J＝4.2Hz,1H),5.00(d,J＝7.2Hz,1H),4.89(d,J＝4.8Hz,1H),4.74(t,J＝5.7Hz,1H),4.58(t,J＝4.5Hz,1H),4.27(m, 1H),3.88(m,1H),3.64-3.72(m,1H),3.51-3.59(m,1H),3.48(d,J＝0.6 Hz,1H).LCMS m/z 291[M+H].。
实施例17.(2R,3R,4R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-1,3,4-三 (苄氧基)己烷-2,5-二醇(化合物14)
Figure BDA0003519537500001361
(2R,3R,4R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-1,3,4-三(苄氧基)己烷-2,5-二醇的制备描述如下。
Figure BDA0003519537500001362
将来自化合物1合成的三苄基醇(0.250g，0.453mmol)溶于无水 THF(25mL)中并在N2(g)下搅拌。将反应混合物冷却至0℃，然后加入3.0N甲基氯化镁的THF溶液(1.2mL，3.62mmol)。将反应混合物在室温下搅拌过夜。加入乙酸(1.5mL)淬灭反应，然后减压浓缩混合物。将残余物重新溶于CH2Cl2中并使其经过硅胶塞，用0-80％EtOAc 的己烷溶液洗脱。然后将粗产物(0.452g)不经进一步纯化用于下一步反应。LCMS m/z 569[M+H].
Figure BDA0003519537500001363
将粗品甲基核苷(0.452g，0.796mmol)溶于无水CH2Cl2(20mL)中并在N2(g)下搅拌。加入甲磺酸(0.2mL，2.78mmol)并将反应在室温下搅拌12小时。加入Et3N(0.56mL)以淬灭反应，然后减压浓缩混合物。将残余物进行硅胶色谱，用0-75％EtOAc的己烷溶液洗脱，得到产物，为端基异构体混合物(0.20g，2步46％)。LCMS m/z 551[M+H].
Figure BDA0003519537500001371
将三苄基核苷(0.20g，0.364mmol)溶于AcOH(30mL)中。并加入 Pd/C(Degussa)(400mg)。将搅拌的混合物用N2(g)冲洗3次，然后引入H2(g)。将反应在H2(g)下搅拌2小时。然后过滤除去催化剂。将溶液减压浓缩并将残余物重新溶解于H2O中。将该溶液在中性条件下进行制备型HPLC以提供81％收率的α-端基异构体和β-端基异构体14。(α-端基异构体)1HNMR(300MHz,D2O)δ7.81(s,1H),7.22(d, 1H),6.75(d,1H),4.47(d,1H),4.25-4.31(m,1H),3.88-4.95(m,1H), 3.58-3.86(dd,2H),1.50(s,3H).(β-端基异构体)1H NMR(300MHz, D2O)δ7.91(s,1H),7.26(d,1H),6.90(d,1H),4.61(d,1H),4.00-4.09 (m,2H),3.63-3.82(dd,2H),1.67(s,3H).LCMS m/z 281[M+H].
实施例18.S,S'-2,2'-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三 嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)磷酰基)双(氧)双(乙烷-2,1-二基) 双(2,2-二甲基丙酸硫酯)(化合物15)
Figure BDA0003519537500001372
将核苷1(0.028g，0.096mmol)溶于磷酸三甲酯(1mL)中。将反应在N2(g)下搅拌，然后用1H-四唑(0.021g，0.29mmol)处理。将反应混合物冷却至0℃，并加入磷烷(NucleosideNucleotides,Nucleic acids； 14；3-5；1995；763-766.Lefebvre,Isabelle；Pompon,Alain；Perigaud, Christian；Girardet,Jean-Luc；Gosselin,Gilles；等)(87mg，0.192mmol)。将该反应搅拌2小时。然后用30％过氧化氢(0.120mL)淬灭。将混合物在室温下搅拌30分钟，然后用饱和硫代硫酸钠水溶液(1mL)处理。将该混合物搅拌10分钟。然后减压浓缩。将残余物进行制备型HPLC 以分离标题产物15。1H NMR(300MHz,CD3CN)δ7.98(s,1H),6.92 (d,1H),6.81(d,1H),6.44(bs,2H),4.82(m,2H),4.47(m,1H),4.24(m, 2H),4.00(m,4H),3.80(bs,1H),3.11(m,4H),1.24(s,9H).31P NMR (121.4MHz,CD3CN)δ-1.85(s).LCMSm/z 661[M+H].
实施例19.S,S'-2,2'-((((2R,3S,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三 嗪-7-基)-5-乙炔基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)磷酰基)双(氧)双(乙烷-2,1-二 基)双(2,2-二甲基丙酸硫酯)(化合物16)
Figure BDA0003519537500001381
使用与化合物15相同的方法制备化合物16，除了用化合物13 作为起始核苷。1HNMR(300MHz,CD3CN)δ7.91(s,1H),6.86(d,J＝ 4,8Hz,1H),6.76(d,J＝4.5Hz,1H),6.29(bs,2H),4.69(t,J＝2.7Hz, 1H),4.58(d,J＝5.7Hz,1H),4.14-4.33(m,5H),3.99-4.07(m,4H),3.53 (d,J＝5.4Hz,1H),3.11(q,J＝5.7Hz,4H),1.22(s,18H).LCMS m/z 658.9[M+].Tr＝2.31
实施例20.((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰 基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲基四氢三磷酸酯(化合物17)
Figure BDA0003519537500001382
使用与制备化合物6类似的程序由化合物1制备化合物17。以钠盐形式分离产物。1H NMR(400MHz,D2O)δ7.76(s,1H),6.88(d,J ＝4.8Hz,1H),6.73(d,J＝4.4Hz,1H),4.86(d,J＝5.2Hz,1H),4.43(m, 1H),4.39(m,1H),4.05(m,1H),3.94(m,1H).31P NMR(121.4MHz,D2O)δ-5.4(d,1P),-10.8(d,1P),-21.1(t,1P).LCMS m/z 530[M-H], 531.9[M+H]Tr＝0.22min.HPLC离子交换Tr＝9.95min.
实施例21.((2R,3S,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-乙 炔基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲基四氢三磷酸酯(化合物18)
Figure BDA0003519537500001391
使用与制备化合物6类似的程序由化合物13制备化合物18。产物作为TEA盐分离。1H NMR(300MHz,D2O)δ7.85(s,1H),7.09(d,J ＝4.6Hz,1H),6.95(d,J＝4.7Hz,1H),4.23(m,2H),4.08(m,2H),3.06 (q,J＝7.4Hz,20H),1.14(t,J＝7.3Hz,30H).31P NMR(121.4MHz,D2O)δ-10.8(d,1P),-11.2(d,1P),-23.2(t,1P).LCMS m/z 530.8[M+H], Tr＝0.46.HPLC离子交换Tr＝9.40min.
实施例22.((2R,3S,4R,5S)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4- 二羟基-5-甲基四氢呋喃-2-基)甲基四氢三磷酸酯(化合物19)
Figure BDA0003519537500001392
使用与制备化合物6类似的程序由化合物14制备化合物19。1H NMR(400MHz,D2O)δ7.78(s,1H),6.98(m,1H),6.84(m,1H),4.45 (m,1H),4.04(m,4H),1.54(s,3H).31P NMR(161MHz,D2O)δ-10.6 (m),-23.0(m).LCMS m/z 521.0[M+H].
实施例23.((2R,3R,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰 基-4-氟-3-羟基四氢呋喃-2-基)甲基四氢三磷酸酯(化合物20)
Figure BDA0003519537500001401
使用与制备化合物6类似的程序由化合物2制备化合物20。1H NMR(400MHz,D2O)δ7.78(s,1H),6.93(d,J＝4.4Hz,1H),6.78(d,J ＝4.8Hz,1H),5.45(dd,J＝53,4.4Hz,1H),4.38-4.50(m,2H), 4.13-4.20(m,2H).31P NMR(161MHz,D2O)δ-5.7(d,1P),-11.0(d, 1P),-21.5(t,1P).LCMS m/z 533.9.0[M+H],532.0[M-H]Tr＝1.25min. HPLC离子交换TR＝11.0分钟。
实施例24.(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪- 7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸乙 酯(21)
Figure BDA0003519537500001402
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯的制备如下所述。
(S)-2-氨基-3-苯基丙酸乙酯盐酸盐的制备。
Figure BDA0003519537500001403
将L-苯丙氨酸(5g，30mmol)溶于EtOH(30mL)中。在室温下将 TMSCl(6.915mL，54mmol)加入到反应物中。反应容器装有回流冷凝器，将反应物置于80℃的浴中。将反应搅拌过夜。第二天将反应物冷却至室温，减压浓缩并将所得残余物溶于Et2O中。过滤所得浆液，并将分离出的固体进一步用Et2O洗涤。将洗涤后的固体置于高真空下，得到实例(S)-2-氨基-3-苯基丙酸乙酯盐酸盐(6.86g，99％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.52(s,3H),7.30(m,5H),4.24(ABX, JAX＝7.8Hz,JBX＝6.2Hz,1H),4.11(m,2H),3.17,3.05(ABX,JAB＝-14Hz,JBX＝5.8Hz,JAX＝7.6Hz,2H),1.09(t,J＝6.8Hz,3H).
(2S)-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯(化合物D)的 制备
Figure BDA0003519537500001411
将(S)-2-氨基-3-苯基丙酸乙酯盐酸盐(1.01g，4.41mmol)溶于 DCM(50mL)中。将该溶液冷却至0℃，加入PhOP(O)Cl2(0.656mL， 4.41mmol)，随后经5分钟缓慢加入Et3N(1.62mL，11.5mmol)。移去冷却浴，使反应温热至室温并搅拌80分钟。加入p-NO2PhOH(0.583g， 4.19mmol)，随后再加入Et3N(0.3mL，2.1mmol)。通过LC/MS监测反应进程。反应完成后，将其用Et2O稀释，过滤除去所得固体。浓缩滤液并通过硅胶柱色谱法(25g干载物柱，120g柱；洗脱液：100％己烷升至55％EtOAc的己烷溶液)分离化合物D(1.25g，60％，作为非对映体的混合物)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.17(m,2H),7.33 (m,2H),7.09-7.25(m,10H),4.17(m,1H),4.07(m,2H),3.08(m,1H), 2.84(m,1H),1.14(m,3H).31P NMR(162MHz,DMSO-d6)δ-1.479 (s),-1.719(s).MS m/z＝471.01[M+1].
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰 基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯(化合物 21)的制备
Figure BDA0003519537500001421
将化合物1(0.030g，0.103mmol)溶于DMF(1mL)中，然后加入 THF(0.5mL)。在剧烈搅拌下将t-BuMgCl(1M/THF，154.5μL， 0.154μmol)以滴加方式加入到反应中。将所得白色浆液在室温下搅拌 30分钟。将化合物D(0.058g，0.124mmol)在THF(1mL)中的溶液以滴加方式在室温下加入到反应物中。通过LC/MS监测反应进程。当反应进行至50％转化时，将反应物在冰浴中冷却并用冰醋酸(70μL)淬灭。将反应浓缩并且通过反相HPLC从残余物中分离化合物 21(22mg，34％，为非对映异构体的2.6:1混合物)。1H NMR(400MHz, DMSO-d6)δ7.91(d,J＝4Hz,1H),7.90(brs,2H),7.09-7.30(m,8H), 7.01,(t,J＝8.2Hz,2H),6.89(d,J＝4.4Hz,1H),6.82(t,J＝4.4Hz, 1H),6.27(m,1H),6.14(m,1H),5.34(m,1H),4.62(t,J＝5.6Hz,1H), 4.15(m,1H),3.78-4.01(m,6H),2.92(m,1H),2.78(m,1H),1.04(m, 3H).31PNMR(162MHz,DMSO-d6)δ3.69(s),3.34(s).MS m/z＝ 623.0[M+H].
实施例25.(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪- 7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-甲基丁酸乙 酯(22)
Figure BDA0003519537500001422
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-甲基丁酸乙酯的制备如下所述。
(2S)-3-甲基-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丁酸乙酯(化合物E)的 制备
Figure BDA0003519537500001431
将(S)-2-氨基-3-甲基丁酸乙酯(0.351g，1.932mmol)溶于 DCM(17mL)中。将该溶液在冰浴中冷却并加入PhOP(O)Cl2(0.287mL， 1.932mmol)，随后经5分钟缓慢加入Et3N(1.62mL，11.4mmol)。移去冷浴并使反应升温至室温并搅拌1小时。加入p-NO2PhOH(0.255g，1.836mmol)，并通过LC/MS监测反应进程。反应完成后，混合物用 Et2O稀释，过滤除去所得固体。浓缩滤液并通过硅胶柱色谱(12g干载物柱，80g柱；洗脱液：100％己烷升至55％EtOAc的己烷溶液) 分离化合物E(0.642g，79％，为非对映异构体的混合物)。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ8.30(d,J＝9.2Hz,2H),7.48(t,J＝9.6Hz,2H), 7.40(t,J＝7.8Hz,2H),7.20-7.27(m,3H),6.60(quart,J＝11.6Hz,1H), 4.01(m,2H),3.61(m,1H),1.93(m,1H),1.11(m,3H),0.79(m,6H). 31P NMR(162MHz,DMSO-d6)δ-0.342(s),-0.578(s).MS m/z＝422.9 [M+H].
(2S)-2-(((((2R，3S，4R，5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰 基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-甲基丁酸乙酯(化合物 22)的制备
Figure BDA0003519537500001432
将化合物1(0.040g，0.137mmol)溶于NMP(1.5mL)中，然后加入 THF(0.25mL)。该溶液在冰浴中冷却并在剧烈搅拌下以滴加方式加入 t-BuMgCl(1M/THF，425.7μL，0.426μmol)。除去冰浴，将所得白色浆液在室温下搅拌15分钟。在室温下将化合物E(0.081g，0.192mmol) 的THF(0.5mL)溶液逐滴加入到反应中。通过LC/MS监测反应进程。当反应进行至50％转化时，将反应物在冰浴中冷却并用冰醋酸(70μL) 淬灭。将反应浓缩并且通过反相HPLC从残余物中半纯化化合物 22(22mg，34％)。通过硅胶柱色谱(12g干载物柱，40g柱；洗脱液： 100％EtOAc升至EtOAc中的10％MeOH)进一步纯化半纯物质，得到化合物22(0.034g，43％，为1.8:1的非对映异构体的混合物)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.91(d,J＝1.6Hz,1H),7.88(brs,2H), 7.32(m,2H),7.15(m,3H),6.90(t,J＝4.2Hz,1H),6.84(d,J＝4.8Hz,1H),6.26(dd,J＝13.4,6.2Hz,1H),5.87(quart.J＝11.2Hz,1H),5.35 (m,1H),4.64(m,1H),4.25(m,2H),3.93-4.15(m,4H),3.45(m,1H), 1.87(m,1H),1.09-1.16(m,3H),0.70-0.83(m,6H).31P NMR(162MHz, DMSO-d6)δ4.59(s),4.47(s).MS m/z＝575.02[M+H].
实施例26.(S)-2-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸异丁酯(23)
Figure BDA0003519537500001441
(S)-2-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5- 氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸异丁酯的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001451
将化合物1(60.0mg，206μmol)溶于NMP(0.28mL)中。加入 THF(0.2mL)，然后在室温和氩气氛下加入叔丁基氯化镁(1.0M四氢呋喃溶液，0.309mL)。20分钟后，加入化合物F(根据Cho,A.et al J. Med.Chem.2014,57,1812-1825.制备，81mg，206μmol)的THF(0.2mL) 溶液，并将所得混合物升温至50℃。3小时后，使反应混合物冷却至室温，直接通过制备型HPLC(Phenominex Synergi 4u Hydro-RR80 150×30mm柱，5-100％乙腈/水梯度)纯化，得到化合物23(44mg， 38％，为单一非对映体)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.86(s,1H), 7.34-7.26(m,2H),7.21-7.12(m,3H),6.91(d,J＝4.6Hz,1H),6.87(d, J＝4.6Hz,1H),4.92(sept,J＝6.3Hz,1H),4.80(d,J＝5.4Hz,1H), 4.43-4.34(m,1H),4.33-4.24(m,1H),4.18(t,J＝5.6Hz,1H),3.82(dq, J＝9.7,7.1Hz,2H),1.27(dd,J＝7.1,1.0Hz,3H),1.18(dd,J＝6.3,4.8 Hz,6H).31P NMR(162MHz,CD3OD)δ3.72(s).LC/MS:tR＝1.39min, MS m/z＝561.11[M+H]；LC系统：Thermo Accela 1250UHPLC；MS 系统：Thermo LCQ Fleet；柱：Kinetex 2.6μXB-C18 100A，50× 4.6mm；溶剂：含0.1％乙酸的ACN，含0.1％乙酸的水；梯度：0 分钟-2.0分钟2-100％ACN，2.0分钟-3.05分钟100％ACN，3.05分钟-3.2分钟100％-2％ACN，3.2分钟-3.5分钟2％ACN，2μl/分钟。 HPLC：tR＝2.523分钟；HPLC系统：Agilent 1100系列。柱：Gemini 5μC18 110A，50×4.6mm；溶剂：含有0.1％TFA的ACN，含有0.1％ TFA的水；梯度：0分钟-5.0分钟2-98％ACN，5.0分钟-6.0分钟98％ ACN，2mL/分钟。
实施例27.(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪- 7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸环丁酯 (24)
Figure BDA0003519537500001461
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸环丁酯的制备如下所述。
(2S)-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸环丁酯(化合物G)
Figure BDA0003519537500001462
将二氯磷酸苯酯(1.49mL，10mmol)溶于10mL无水DCM中，并在冰浴中在氮气氛下搅拌。一次性加入L-丙氨酸异丁酯盐酸盐(0.9g，5mmol)。然后滴加三乙胺(765μL，5.5mmol)。反应搅拌1小时。滴加更多三乙胺(765μL，5.5mmol)并将反应搅拌45分钟。一次性加入对硝基苯酚(1.25g，9mmol)并搅拌30分钟。加入三乙胺(765μL， 5.5mmol)并将反应混合物搅拌2小时。然后加入额外的对硝基苯酚 (1.25g，9mmol)和三乙胺(765μL，5.5mmol)，并将反应再搅拌2小时。将反应混合物减压浓缩。所得粗品用EtOAc稀释并用5％柠檬酸水溶液洗涤两次，然后用饱和氯化钠水溶液洗涤。然后将有机层用无水硫酸钠干燥并减压浓缩。粗制残余物用硅胶柱(0-20-50％EtOAc的己烷溶液)纯化，得到化合物G(1.48g，70％收率，为非对映体混合物)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.33-8.23(m,2H),7.52-7.33(m, 4H),7.33-7.17(m,3H),4.96-4.85(m,1H),4.07-3.96(m,1H),2.27(m, 2H),2.07-1.91(m,2H),1.83-1.70(m,1H),1.70-1.55(m,1H),1.32(m, 3H).31P NMR(162MHz,CD3OD)δ-1.36,-1.59.MS m/z＝420.9 [M+H].
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5氰 基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸环丁酯(化合物24)
Figure BDA0003519537500001471
将化合物1(58mg，0.2mmol)与化合物G(101mg，0.24mmol)在2mL 无水DMF中混合。一次性加入氯化镁(42mg，0.44mmol)。将反应混合物加热至50℃。加入DIPEA(87μL，0.5mmol)，并将反应在50℃下搅拌2小时。将反应混合物冷却至室温，用EtOAc稀释并用5％柠檬酸水溶液洗涤，然后用饱和氯化钠水溶液洗涤。然后将有机层用无水硫酸钠干燥并减压浓缩。将粗残余物用硅胶柱(0-2-5％MeOH 的DCM溶液)纯化，得到化合物24(42mg，37％收率，为非对映异构体的混合物)。1H NMR(400MHz,甲醇-d4)δ7.85(m,1H), 7.34-7.22(m,2H),7.22-7.08(m,3H),6.94-6.84(m,2H),4.95-4.85(m, 1H),4.79(m,1H),4.46-4.34(m,2H),4.34-4.24(m,1H),4.19(m,1H), 3.81(m,1H),2.27(m,2H),2.01(m,2H),1.84-1.68(m,1H),1.62(m, 1H),1.30-1.16(m,3H).31P NMR(162MHz,cd3od)δ3.70,3.65.MS m/z＝573.0[M+H].
实施例28.(2S)-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸异丙 酯(25)
Figure BDA0003519537500001481
(2S)-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸异丙酯的制备如下所述。
(2S)-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸异丙酯(化合物H) 的制备
Figure BDA0003519537500001482
将二氯磷酸苯酯(718μL，4.8mmol)溶于10mL无水DCM中并在氮气氛下在冰浴中搅拌。一次性加入L-苯丙氨酸异丙酯盐酸盐(1g，4.1mmol)。再加入10mL无水DCM。滴加三乙胺(736μL，5.3mmol) 并将反应混合物搅拌30分钟。然后滴加更多三乙胺(736μL，5.3mmol) 并将反应混合物搅拌30分钟。然后滴加另外的三乙胺(736μL， 5.3mmol)并将反应混合物搅拌15分钟。然后加入对硝基苯酚(600mg， 4.32mmol)。然后除去冰浴，使反应混合物升温至室温并搅拌2小时。加入更多的对硝基苯酚(50mg)和三乙胺(736μL，5.3mmol)并将反应混合物搅拌1小时。
然后将反应混合物减压浓缩，用EtOAc稀释并用5％柠檬酸水溶液洗涤两次，然后用饱和氯化钠水溶液洗涤。有机层用无水硫酸钠干燥并减压浓缩。粗品用硅胶柱(0-15％EtOAc的己烷溶液)纯化，得到化合物H(1.57g，收率为68％，非对映体混合物)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.17(m,2H),7.38-7.13(m,10H),7.13-7.02(m,2H), 4.95(m,1H),4.31(m,1H),3.69(m,1H),3.02(dd,J＝6.1,1.8Hz,2H), 1.21-1.08(m,6H).31P NMR(162MHz,cdcl3)δ-2.96,-2.98.MS m/z＝485.0[M+H].
(2S)-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰 基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-3-苯基丙酸异丙酯(化合 物25)的制备
Figure BDA0003519537500001491
将化合物1(58mg，0.2mmol)和化合物H(116mg，0.24mmol)混合并加入2mL无水DMF。在氮气氛下，在室温下搅拌反应混合物。用 3分钟滴加1M tBuMgCl的THF溶液(300μL，0.3mmol)，然后将反应混合物搅拌16小时。将反应混合物用EtOAc稀释并用5％柠檬酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液洗涤，然后用饱和氯化钠水溶液洗涤。有机层用无水硫酸钠干燥并减压浓缩。将粗残余物用硅胶柱(0-5％ MeOH的DCM溶液)纯化，得到化合物25(40mg，32％，非对映体混合物)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.84(m,1H),7.27-7.08(m, 8H),7.08-6.97(m,2H),6.88(m,2H),4.91-4.84(m,1H),4.74(m,1H), 4.26(m,1H),4.19-4.04(m,2H),4.04-3.91(m,2H),2.97(m,1H),2.82 (m,1H),1.14(m,3H),1.06(m,3H).31P NMR(162MHz,CD3OD)δ3.63,3.25.MS m/z＝637.0[M+H].
实施例29.(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三 嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸甲酯 (26)
Figure BDA0003519537500001492
(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]]三嗪 -7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸甲酯的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001501
将化合物1(100mg，0.34mmol)溶于THF(2mL)中并用冰水浴冷却。然后缓慢滴加1Mt-BuMgCl(0.52mL，0.77mmol)。将所得混合物在室温下搅拌30分钟。然后经5分钟加入化合物I(根据 WO2012142085制备,29mg，0.52mmol)在THF(2mL)中的溶液，并将所得混合物在室温下搅拌24小时。然后将反应混合物用EtOAc稀释，在冰水浴中冷却，用NaHCO3水溶液(2mL)洗涤，用盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过硅胶柱色谱法(MeOH 0-20％的DCM溶液)和制备型HPLC(乙腈10-80％的水溶液)纯化所得混合物，得到化合物26(12mg，6.6％，为单一非对映异构体)。1H NMR(400MHz, CD3OD)δ7.86(s,1H),7.29(dd,J＝8.6,7.2Hz,2H),7.21-7.09(m,3H), 6.94-6.81(m,2H),4.79(d,J＝5.4Hz,1H),4.38(ddq,J＝10.8,5.3,2.7Hz,2H),4.33-4.23(m,1H),4.18(t,J＝5.5Hz,1H),3.86(dq,J＝9.9, 7.1Hz,1H),3.62(s,3H),1.27(dd,J＝7.2,1.1Hz,3H).MS m/z＝533 (M+1)+.
实施例30.(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]]三 嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸新戊酯 (27)
Figure BDA0003519537500001511
(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸新戊酯的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001512
将化合物1(100mg，0.34mmol)溶于THF(2mL)中并在冰水浴中冷却。然后缓慢滴加1M t-BuMgCl(0.52mL，0.77mmol)。将所得混合物在室温下搅拌30分钟。然后经5分钟加入化合物J(根据 WO2012075140制备，248mg，0.52mmol)，并将所得混合物在室温下搅拌24小时，用EtOAc稀释，在冰水浴中冷却，用NaHCO3水溶液(2mL)处理，用盐水洗涤，用硫酸钠干燥，并真空浓缩。通过硅胶柱色谱法(MeOH 0-20％的DCM溶液)和制备型HPLC(乙腈10-80％的水溶液)纯化所得混合物，得到化合物27(12mg，10％，为单一非对映体)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.86(s,1H),7.36-7.24(m,2H), 7.23-7.10(m,3H),6.96-6.85(m,2H),4.78(d,J＝5.4Hz,1H),4.38(tdd, J＝10.0,4.9,2.5Hz,2H),4.32-4.24(m,1H),4.17(t,J＝5.6Hz,1H), 3.91(dq,J＝9.8,7.1Hz,1H),3.81(d,J＝10.5Hz,1H),3.69(d,J＝ 10.5Hz,1H),1.31(dd,J＝7.2,1.1Hz,3H),0.89(s,9H).MS m/z＝ 589(M+1)+.
实施例31.(2S)-2-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸环戊酯(28)
Figure BDA0003519537500001521
(2S)-2-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸环戊酯的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001522
将化合物1(100mg，0.34mmol)溶于THF(2mL)中并在冰水浴中冷却。然后缓慢滴加1M t-BuMgCl(0.52mL，0.77mmol)。将所得混合物在室温下搅拌30分钟。然后经5分钟加入化合物K(根据 WO2012075140制备，247mg，0.52mmol)在THF(2mL)中的溶液，并将所得混合物在室温下搅拌24小时，用EtOAc稀释，在冰水浴中冷却，用NaHCO3水溶液(2mL)处理，用盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过硅胶柱色谱法(MeOH 0-20％的DCM溶液)和制备型HPLC(乙腈10-80％的水溶液)纯化所得混合物，得到实例28(47mg， 23％，非对映异构体的27:1混合物)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ 7.85(s,1H),7.33-7.22(m,2H),7.14(tdd,J＝7.6,2.1,1.1Hz,3H), 6.95-6.87(m,2H),5.13-5.00(m,1H),4.78(d,J＝5.4Hz,1H), 4.48-4.35(m,2H),4.30(ddd,J＝10.6,5.7,3.6Hz,1H),4.19(t,J＝5.4 Hz,1H),3.78(dq,J＝9.2,7.1Hz,1H),1.81(dtd,J＝12.5,5.9,2.4Hz, 2H),1.74-1.49(m,6H),1.21(dd,J＝7.1,1.2Hz,3H).MS m/z＝587 (M+1)+.
实施例32.(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪- 7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸环己酯 (29)
Figure BDA0003519537500001531
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基) 丙酸环己酯的制备如下所述。
Figure BDA0003519537500001532
向化合物1(50mg，0.343mmol)、化合物M(根据US20130143835 制备，93mg，0.209mmol)和MgCl2(24.5mg，0.257mmol)在DMF(1mL) 中的混合物中在0℃经5分钟滴加二异丙基乙胺(0.075mL， 0.43mmol)。所得混合物在50℃搅拌1h。然后将反应混合物用冰水浴冷却，用1M柠檬酸(0.5mL)处理，并直接通过制备型HPLC(ACN 0-70％的水溶液)纯化，得到化合物29(20mg，19％，为非对映异构体的混合物)。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.84(s,1H),7.32-7.23(m, 2H),7.18-7.10(m,3H),6.93-6.87(m,2H),4.78(d,J＝5.4Hz,1H), 4.67(td,J＝8.7,4.2Hz,1H),4.48-4.35(m,2H),4.30(ddd,J＝10.8,5.7, 3.7Hz,1H),4.20(t,J＝5.4Hz,1H),3.88-3.71(m,1H),1.83-1.63(m, 4H),1.58-1.46(m,1H),1.46-1.24(m,5H),1.24(s,3H).31P NMR(162 MHz,CD3OD)δ3.75.MS m/z＝601(M+1)+.
实施例33. 2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-2-甲基丙酸乙酯 (30)
Figure BDA0003519537500001541
2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5- 氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-2-甲基丙酸乙酯的制备如下所述。
2-((叔丁氧羰基)氨基)-2-甲基丙酸乙酯的制备
Figure BDA0003519537500001542
将三苯基膦(6.18g，25.00mmol)溶于THF(30mL)中。接下来，将 DIAD(4.92mL，25.00mmol)装入并且在室温下搅拌10分钟。将2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸(5.08g，25.00mmol)溶于THF(20mL)中并加入到反应混合物中，然后加入乙醇(2.19mL，37.49mmol)。让反应在室温下搅拌1小时。减压除去溶剂，将粗品溶于1:1的Et2O:己烷(120mL)中。滤出固体三苯氧膦，减压除去溶剂。将粗品溶于最少量的CH2Cl2中并通过硅胶色谱法0-50％EtOAc/Hex纯化，得到2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸乙酯(2.71g，47％)。1H NMR(400MHz, 氯仿-d)δ4.18(q,J＝7.1Hz,2H),1.49(s,6H),1.43(s,9H),1.27(t,J＝ 7.1Hz,3H).
2-氨基-2-甲基丙酸乙酯盐酸盐的制备
Figure BDA0003519537500001543
将2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸乙酯(2.71g，11.72mmol) 溶于CH2Cl2(25mL)中并缓慢加入4N HCl的二噁烷溶液(25mmol)并在室温下搅拌。1小时后，通过TLC确定反应完成。减压除去溶剂，将粗品与Et2O共蒸发2次，然后置于高真空下，得到2-氨基-2-甲基丙酸乙酯盐酸盐(2.02g，102％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.70 (s,3H),4.18(q,J＝7.1Hz,2H),1.46(s,6H),1.21(t,J＝7.1Hz,3H).
2-甲基-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸乙酯(化合物N)的制备
Figure BDA0003519537500001551
将二氯磷酸苯酯(0.97mL，6.50mmol)和2-氨基-2-甲基丙酸乙酯盐酸盐(1.09g，6.50mmol)溶于CH2Cl2(50mL)中。将反应混合物冷却至0℃并缓慢加入TEA(1.75mL，12.45mmol)。除去冷浴并将反应混合物在室温下搅拌。2小时后，通过31P NMR确定氨基酸的加入完成。装入对硝基苯酚(0.860g，6.17mmol)，然后加入TEA(0.87， 7.69mmol)。将反应在室温下搅拌。2小时后，通过LCMS确定反应完成。反应用Et2O稀释并滤除TEA*HCl盐。将粗品浓缩并通过硅胶色谱(0-50％EtOAc/Hex)纯化，得到化合物N(1.79g，68％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.37-8.21(m,2H),7.55-7.44(m,2H),7.43-7.33 (m,2H),7.30-7.09(m,3H),6.57(d,J＝10.1Hz,1H),3.99(q,J＝7.1 Hz,2H),1.39(s,6H),1.08(t,J＝7.1Hz,3H).31P NMR(162MHz, DMSO-d6)δ-2.87.LC/MS:tR＝1.65min,MS m/z＝408.97[M+1]；LC系统：Thermo Accela 1250UHPLC；MS系统：Thermo LCQFleet；柱： Kinetex 2.6μXB-C18100A,50×3.00mm；溶剂：含0.1％甲酸的乙腈，含0.1％甲酸的水；梯度：0min-2.4min 2-100％ACN，2.4min-2.80min 100％ACN,2.8min-2.85min 100％-2％ACN,2.85min-3.0min2％ACN, 1.8mL/min。
2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3, 4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-2-甲基丙酸乙酯(化合物30)的 制备
Figure BDA0003519537500001561
将化合物1(66mg，0.23mmol)溶于NMP(2.0mL)中。将混合物冷却至0℃并缓慢加入tBuMgCl(1.0M的THF溶液，0.34mL，0.34mmol)。使反应在0℃搅拌30分钟，然后加入溶于THF(1.0mL)中的化合物 N(139mg，0.34mmol)的溶液。除去冷浴并将反应液放入50℃预热的油浴中。2小时后，将反应冷却至室温并用乙酸和甲醇淬灭。将粗品浓缩并通过不含改性剂的反相HPLC纯化，得到化合物30(32mg， 25％，为非对映异构体的混合物)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ 7.89(m,3H),7.31(q,J＝8.1Hz,2H),7.22-7.05(m,3H),6.87(d,J＝ 4.5,1H),6.80(d,J＝4.5Hz,1H),6.27(d,J＝11.7,1H),5.81(d,J＝9.7, 1H),5.35(d,J＝5.6Hz,1H),4.64(dt,J＝9.0,5.6Hz,1H),4.24(m, 2H),4.11(m,1H),4.04-3.90(m,3H),1.39-1.23(m,6H),1.10(t,J＝7.1, 3H).31P NMR(162MHz,DMSO-d6)δ2.45,2.41.LC/MS:tR＝1.03min,MS m/z＝561.03[M+1]；LC系统：Thermo Accela 1250UHPLC；MS 系统：Thermo LCQFleet；柱：Kinetex 2.6μXB-C18 100A,50×3.00mm；溶剂：含0.1％甲酸的乙腈，含0.1％甲酸的水；梯度：0min-2.4min 2-100％ACN,2.4min-2.80min 100％ACN,2.8min-2.85min 100％-2％ACN,2.85min-3.0min 2％ACN,1.8mL/min。
实施例34. 2-((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)- 5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-2-甲基丙酸异丙酯 (31)
Figure BDA0003519537500001571
2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5- 氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-2-甲基丙酸异丙酯的制备如下所述。
2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸异丙酯的制备
Figure BDA0003519537500001572
将三苯基膦(6.17g，25.00mmol)溶于THF(30mL)中。接下来，将 DIAD(4.92mL，25.00mmol)装入并且在室温下搅拌10分钟。将2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸(5.07g，25.00mmol)溶于THF(20mL)中并加入到反应混合物中，然后加入异丙醇(1.91mL，25.00mmol)。将反应在室温下搅拌1小时。减压除去溶剂，将粗品溶于1:1的Et2O: 己烷(120mL)中。滤出固体三苯氧膦，减压除去溶剂。将粗品溶于最少量的CH2Cl2中并通过硅胶层析(0-50％EtOAc/Hex)纯化以提供 2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸异丙酯(4.09g，67％)。1H NMR (400MHz,氯仿-d)δ5.03(p,J＝6.2Hz,1H),1.48(s,6H),1.40(d,J＝ 6.2Hz,9H),1.24(d,J＝6.3Hz,6H).
2-氨基-2-甲基丙酸异丙酯盐酸盐的制备
Figure BDA0003519537500001573
将2-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-甲基丙酸异丙酯(4.09g， 16.67mmol)溶于CH2Cl2(50mL)中，缓慢加入4N HCl的二噁烷溶液 (50mmol)并在室温下搅拌。1小时时，通过TLC确定反应完成。减压除去溶剂，将粗品与Et2O共蒸发两次，然后置于高真空下，得到 2-氨基-2-甲基丙酸异丙酯盐酸盐(3.06g，101％)。1H NMR(400MHz, DMSO-d6)δ8.61(s,3H),4.96(p,J＝6.2Hz,1H),1.44(s,6H),1.22(d, J＝6.2Hz,6H).
2-甲基-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸异丙酯(化合物O)的制 备
Figure BDA0003519537500001581
将二氯磷酸苯酯(0.83mL，5.58mmol)和2-氨基-2-甲基丙酸异丙酯盐酸盐(1.01g，5.58mmol)溶于CH2Cl2(50mL)中。将反应混合物冷却至0℃并缓慢加入TEA(1.61mL，11.45mmol)。除去冷浴并将反应混合物在室温下搅拌。2小时后，通过31P NMR确定氨基酸的加入完成。装入对硝基苯酚(0.74g，5.30mmol)，随后加入 TEA(0.81,5.84mmol)。将反应在室温下搅拌。2小时后，通过LCMS 确定反应完成。反应用Et2O稀释并滤除TEA*HCl盐。将粗品浓缩并通过硅胶色谱法(0-50％EtOAc/Hex)纯化，得到化合物O(1.45g， 62％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.42-8.19(m,2H),7.55-7.43 (m,2H),7.39(dd,J＝8.6,7.2Hz,2H),7.30-7.12(m,3H),6.53(d,J＝ 10.1Hz,1H),4.82(hept,J＝6.3Hz,1H),1.38(s,6H),1.09(d,J＝6.3, 6H).31P NMR(162MHz,DMSO-d6)δ-2.84.LC/MS:tR＝1.73min,MS m/z＝422.92[M+1]；LC系统：Thermo Accela 1250UHPLC；MS系统： Thermo LCQFleet；柱：Kinetex 2.6μXB-C18 100A,50×3.00mm；溶剂：含0.1％甲酸的乙腈，含0.1％甲酸的水；梯度：0min-2.4min 2-100％ACN,2.4min-2.80min 100％ACN,2.8min-2.85min 100％-2％ ACN,2.85min-3.0min 2％ACN,1.8mL/min。
2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3， 4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)-2-甲基丙酸异丙酯(化合物31) 的制备
Figure BDA0003519537500001591
将化合物1(66mg，0.23mmol)溶于NMP(2.0mL)中。将混合物冷却至0℃并缓慢加入tBuMgCl(1.0M的THF溶液，0.57mL， 0.57mmol)。将反应在0℃搅拌30分钟，然后加入溶于THF(1.0mL) 中的化合物O(143mg，0.34mmol)的溶液。除去冷浴并将反应液放入 50℃预热的油浴中。2小时后，将反应物冷却至室温，并用乙酸和甲醇淬灭。将粗品浓缩并通过不含改性剂的反相HPLC纯化，得到化合物31(48mg，37％，为非对映异构体的混合物)。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ7.88(m,3H),7.30(td,J＝8.5,7.0Hz,2H), 7.20-7.04(m,3H),6.87(d,J＝4.5,1H),6.80(d,J＝4.5Hz,1H),6.27(d, 6.1Hz,1H),5.75(t,J＝9.1Hz,1H),5.34(d,J＝5.7Hz,1H),4.81(p,J ＝6.3Hz,1H),4.71-4.50(m,1H),4.23(m,2H),4.11(m,1H),4.03-3.83 (m,1H),1.37-1.23(m,6H),1.18-1.04(m,6H).31P NMR(162MHz, dmso)δ2.47,2.43.LC/MS:tR＝1.08min,MS m/z＝575.06[M+1]；LC 系统：Thermo Accela 1250UHPLC；MS系统：Thermo LCQFleet；柱：Kinetex 2.6μXB-C18 100A,50×3.00mm；溶剂：含0.1％甲酸的乙腈，含0.1％甲酸的水；梯度：0min-2.4min 2-100％ACN, 2.4min-2.80min 100％ACN,2.8min-2.85min 100％-2％ACN, 2.85min-3.0min 2％ACN,1.8mL/min。
实施例35.(S)-2-(((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三 嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙 基丁基酯(32)
Figure BDA0003519537500001601
(S)-2-2-((S)-(((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基) 氨基)丙酸-乙基丁基酯的制备如下所述。
(3R,4R,5R)-3,4-双(苄氧基)-5-((苄氧基)甲基)二氢呋喃-2(3H)-酮的制备。
Figure BDA0003519537500001602
将(3R,4R,5R)-3,4-双(苄氧基)-5-((苄氧基)甲基)四氢呋喃-2-醇 (15.0g)与MTBE(60.0mL)、KBr(424.5mg)、K2HPO4水溶液(2.5M， 14.3mL)和TEMPO(56mg)合并。将该混合物冷却至约1℃。分批缓慢加入含水漂白剂溶液(7.9重量％)，直至通过淀粉/碘化物试验显示原料完全消耗。分层，水层用MTBE萃取。将合并的有机相用MgSO4干燥并减压浓缩，得到固体产物。
(4-氨基-7-碘吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪)的制备
Figure BDA0003519537500001603
向4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]-三嗪(10.03g；74.8mmol)的N,N- 二甲基甲酰胺(70.27g)冷溶液分批加入N-碘代琥珀酰亚胺(17.01g； 75.6mmol)，同时保持内容物在约0℃。反应完成后(在约0℃下约3 小时)，将反应混合物转移到1M氢氧化钠水溶液(11g NaOH和276mL 水)中，同时保持内容物在约20-30℃。将所得浆液在约22℃搅拌1.5 小时，然后过滤。将固体用水(50mL)冲洗并在约50℃下真空干燥，得到4-氨基-7-碘吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪固体。1H NMR(400MHz, DMSO-d6)δ7.90(s,1H),7.78(br s,2H),6.98(d,J＝4.4Hz,1H),6.82 (d,J＝4.4Hz,1H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ155.7,149.1, 118.8,118.1,104.4,71.9.MS m/z＝260.97[M+H].
通过(4-氨基-7-碘吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪制备(3R,4R,5R)-2-(4-氨基吡咯 并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-双(苄氧基)-5-((苄氧基)甲基)四氢呋喃-2-醇
Figure BDA0003519537500001611
向氮气氛下的反应器中加入碘碱2(81g)和THF(1.6LV)。将所得溶液冷却至约5℃，并加入TMSCl(68g)。然后缓慢加入 PhMgCl(345mL，1.8M的THF溶液)，同时保持内部温度在约≤5℃。将反应混合物在约0℃下搅拌30分钟，然后冷却至约-15℃。缓慢加入iPrMgCl-LiCl(311mL，1.1M的THF溶液)，同时保持内部温度低于约-12℃。在约-15℃下搅拌约10分钟后，将反应混合物冷却至约 -20℃，加入内酯1(130g)的THF(400mL)溶液。然后将反应混合物在约-20℃搅拌约1小时并用AcOH(57mL)淬灭。将反应混合物升温至约0℃并用NaHCO3水溶液(5重量％，1300mL)调节至pH 7-8。然后将反应混合物用EtOAc(1300mL)稀释，分离有机层和水层。将有机层用1N HCl(1300mL)、NaHCO3水溶液(5wt％，1300mL)和盐水 (1300mL)洗涤，然后用无水Na2SO4干燥并浓缩至干燥。通过硅胶柱色谱法纯化，使用由MeOH和EtOAc的混合物组成的梯度，得到产物。
((2S)-2-2-(((全氟苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-乙基丁基酯)(Sp和Rp的 混合物)的制备：
Figure BDA0003519537500001612
将L-丙氨酸2-乙基丁酯盐酸盐(5.0g，23.84mmol)与二氯甲烷 (40mL)合并，冷却至约-78℃，并加入二氯磷酸苯酯(3.65mL， 23.84mmol)。在约-78℃下用约60分钟加入三乙胺(6.6mL， 47.68mmol)，并将所得混合物在环境温度下搅拌3h。将反应混合物冷却至约0℃，加入五氟苯酚(4.4g，23.84mmol)。经约60分钟加入三乙胺(3.3mL，23.84mmol)。将该混合物在环境温度下搅拌约3小时并减压浓缩。将残余物溶于EtOAc中，用碳酸钠水溶液洗涤数次，减压浓缩。通过使用EtOAc和己烷(0-30％)梯度的硅胶柱色谱纯化残余物。将含产物的级分在减压下浓缩，得到固体形式的(2S)-2(((全氟苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯。1H NMR(400MHz, 氯仿-d)δ7.41-7.32(m,4H),7.30-7.17(m,6H),4.24-4.16(m,1H), 4.13-4.03(m,4H),4.01-3.89(m,1H),1.59-1.42(m,8H),1.40-1.31(m, 8H),0.88(t,J＝7.5Hz,12H).31P NMR(162MHz,氯仿-d)δ-1.52.19F NMR(377MHz,氯仿-d)δ-153.63,-153.93(m),-160.05(td,J＝21.9, 3.6Hz),-162.65(qd,J＝22.4,20.5,4.5Hz).MS m/z＝496[M+H].
标题化合物(Sp和Rp的混合物)的制备：
Figure BDA0003519537500001621
在环境温度下合并核苷(29mg，0.1mmol)、膦酰胺(60mg， 0.12mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(2mL)。缓慢加入叔丁基氯化镁(1M 的THF溶液，0.15mL)。约1小时后，将反应用乙酸乙酯稀释，用柠檬酸水溶液(5重量％)、饱和NaHCO3水溶液和饱和盐水溶液洗涤。有机相用Na2SO4干燥并减压浓缩。通过硅胶柱色谱法使用甲醇和 CH2Cl2(0-5％)的梯度来纯化残余物。将含有产物的级分在减压下浓缩以提供产物。
(3aR,4R,6R,6aR)-4-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-6-(羟甲基)-2, 2-二甲基四氢呋喃并[3,4-d][1,3]二氧杂环戊烷-4-甲腈：
Figure BDA0003519537500001631
在环境温度下向(2R,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4] 三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟基甲基)四氢呋喃-2-甲腈(5.8g，0.02mol)、 2,2-二甲氧基丙烷(11.59mL，0.09mol)和丙酮(145mL)的混合物中加入硫酸(18M,1.44mL)。将混合物升温至约45℃。约30分钟后，将混合物冷却至环境温度，加入碳酸氢钠(5.8g)和水5.8mL)。15分钟后，将混合物减压浓缩。将残余物溶于乙酸乙酯(150mL)和水(50mL)中。将水层用乙酸乙酯(2×50mL)萃取。用硫酸钠干燥合并的有机相并减压浓缩，得到粗品(2R,3R,4S,5R)-2-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7- 基)-3,4-二羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-甲腈。1H NMR(400MHz, CD3OD)δ7.84(s,1H),6.93(d,J＝4.6Hz,1H),6.89(d,J＝4.6Hz,1H), 5.40(d,J＝6.7Hz,1H),5.00(dd,J＝6.7,3.3Hz,1H),4.48-4.40(m, 1H),3.81-3.72(m,2H),1.71(s,3H),1.40(s,3H).MS m/z＝332.23 [M+1].
(2S)-2-(((((2R,3S,4R,5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)-5-氰 基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯的制 备：
Figure BDA0003519537500001632
将乙腈(100mL)与(2S)-2-(((4-硝基苯氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯(9.6g，21.31mmol)、底物醇(6.6g，0.02mol)、氯化镁(1.9g，19.91mmol)在环境温度下合并。将混合物搅拌约15分钟，并加入N,N-二异丙基乙胺(8.67mL，49.78mmol)。约4小时后，将反应物用乙酸乙酯(100mL)稀释，冷却至约0℃并与柠檬酸水溶液 (5重量％，100mL)合并。将有机相用柠檬酸水溶液(5重量％，100mL) 和饱和氯化铵水溶液(40mL)、碳酸钾水溶液(10重量％，2×100mL) 和饱和盐水溶液(100mL)洗涤。有机相用硫酸钠干燥并减压浓缩，得到粗产物。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.86(s,1H),7.31-7.22(m, 2H),7.17-7.09(m,3H),6.93-6.84(m,2H),5.34(d,J＝6.7Hz,1H), 4.98(dd,J＝6.6,3.5Hz,1H),4.59-4.50(m,1H),4.36-4.22(m,2H), 4.02(dd,J＝10.9,5.7Hz,1H),3.91(dd,J＝10.9,5.7Hz,1H),3.83(dq, J＝9.7,7.1Hz,1H),1.70(s,3H),1.50-1.41(m,1H),1.39(s,3H), 1.36-1.21(m,7H),0.86(t,J＝7.4Hz,6H).MS m/z＝643.21[M+1].
(S)-2-(((S)-(((2R，3S，4R，5R)-5-(4-氨基吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-7-基)- 5-氰基-3,4-二羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)(苯氧基)磷酰基)氨基)丙酸-2-乙基丁基酯 (化合物32)的制备
Figure BDA0003519537500001641
将粗缩丙酮(12.85g)与四氢呋喃(50mL)合并并减压浓缩。将残余物溶于四氢呋喃(100mL)中，冷却至约0℃，并缓慢加入浓 HCl(20mL)。使混合物升温至环境温度。如HPLC分析指示的起始缩丙酮消耗完后，加入水(100mL)，然后加入饱和碳酸氢钠水溶液 (200mL)。用乙酸乙酯(100mL)萃取混合物，用饱和盐水溶液(50mL) 洗涤有机相，经硫酸钠干燥并减压浓缩。通过硅胶柱色谱法使用甲醇和乙酸乙酯的梯度(0至20％)纯化残余物。将含有产物的级分在减压下浓缩以提供产物。
B.抗病毒活性
本发明的另一方面涉及抑制病毒感染的方法，包括用本发明的组合物治疗疑似需要这种抑制的样品或个体的步骤。
在本发明的范围内，疑似含有病毒的样品包括天然或人造材料，例如活生物体；组织或细胞培养物；生物样品如生物材料样品(血液、血清、尿液、脑脊髓液、眼泪、痰液、唾液、组织样品等)；实验室样品；食物、水或空气样品；生物产品样品例如细胞提取物，特别是合成期望的糖蛋白的重组细胞；等等。典型地，样品将疑似含有诱导病毒感染的生物体，通常是病原体如肿瘤病毒。样品可以包含在任何介质中，包括水和有机溶剂/水混合物。样品包括生物体如人类，以及人造材料如细胞培养物。
如果需要，在施用组合物后可通过任何方法观察到本发明化合物的抗病毒活性，包括检测此类活性的直接和间接方法。确定这样的活性的定量、定性和半定量方法都是可以预期的。通常应用上述筛选方法之一，然而，诸如观察活生物体的生理特性的任何其他方法也是适用的。
本发明化合物的抗病毒活性可以使用已知的标准筛选方案来测量。例如，化合物的抗病毒活性可以使用以下通用方案测量：
Figure BDA0003519537500001651
HCS：高含量成像
HeLa：Hela上皮细胞(宫颈癌)
实施例36.拉沙病毒和胡宁病毒抗病毒活性和细胞毒性测定
测量化合物1、化合物9和化合物32对拉沙病毒(LASV)和胡宁病毒(JUNV)的抗病毒活性。所有用野生型病毒进行的研究均在美国陆军医学传染病研究所(USAMRIID)的生物安全4级防护(BSL-4) 中进行。用JUNV减毒株进行的抗病毒试验在犹他州立大学BSL-2 实验室进行。用HeLa细胞进行拉沙病毒抗病毒测定。在Vero和HeLa 细胞中进行胡宁病毒抗病毒测定。
使用高含量成像系统在BSL-4防护中的384或96孔板中进行抗病毒测定以定量病毒抗原产量作为对病毒复制的测量。在每个平板上包括“无病毒”对照(第2栏)和“1％DMSO”对照(第3栏)以分别确定0％和100％病毒复制信号。用于检测病毒抗原的一抗为mm L52-161-6抗GP；LASV和mm Y-GQC03_BF11抗GP；使用JUNV 和DyLight 488抗小鼠IgG作为二级检测抗体。将一抗在封闭缓冲液 (含有3％BSA的1×PBS)中稀释1000倍并加入到测定板的每个孔中。测定板在室温下温育60分钟。除去一抗并用1×PBS洗涤细胞3次。二抗在封闭缓冲液中稀释1000倍，并加入到测定板中的每个孔中。测定板在室温下温育60分钟。使用在1×PBS中稀释的 Draq5(Biostatus，Shepshed Leicestershire，UK，目录号DR05500)染色细胞核。使用10×空气物镜用Perkin Elmer Opera共焦显微镜 (Perkin Elmer，Waltham，MA)获取细胞图像以收集每孔5个图像。通过测量488nm波长处的荧光发射来定量病毒特异性抗原，并通过测量640nm波长处的荧光发射来定量核。所有抗病毒测定的Z'值均> 0.3。
计算各测试浓度相对于0％和100％抑制对照的抑制百分比，并通过非线性回归确定每种化合物的EC50值作为抑制病毒复制50％的化合物的有效浓度。
实施例37.胡宁病毒测定-Vero
将Vero或Vero E6细胞以20,000个细胞/孔在100μL MEM+2％FBS中接种于96孔板中。将在DMSO中稀释的化合物与 120μL的MEM+2％FBS混合。将100μL每种测试化合物转移到96 孔板的2个孔中。加入20μL在MEM+20％FBS中的病毒溶液，使得最终测试浓度为47,4.7,0.47,0.047μM，并且感染复数为0.003pfu/细胞。温育测试板直至未处理的病毒对照接近最大细胞病变效应 (CPE)(5-7天)。然后将平板用中性红染料染色2小时，然后在柠檬酸盐/乙醇缓冲液中洗脱，并在540nm处在分光光度计上读数。通过回归分析计算EC50值，作为通过中性红染色测量的将病毒诱导的CPE 减少50％所需的测试化合物的浓度。
实施例38.胡宁病毒测定-HeLa
将HeLa细胞以每孔2000个细胞接种在384孔板中，并将化合物如3.2.1部分所述加入到测定板中。将测定板转移到BSL-4套件中并用0.3pfu/细胞JUNV感染，在48小时内导致～50％的细胞表达病毒抗原。将测定板温育48小时，通过使用识别病毒糖蛋白的抗体进行免疫染色来定量病毒复制。
实施例39.拉沙病毒测定
HeLa细胞以每孔2000个细胞接种于384孔板中，并将化合物如3.2.1部分所述加入到测定板中。将测定板转移到BSL-4套件中并用0.1pfu/细胞LASV感染，在48小时内导致>60％的细胞表达病毒抗原。将测定板温育48小时，通过使用识别病毒糖蛋白的抗体进行免疫染色来定量病毒复制。
表2：拉沙病毒和胡宁病毒抗病毒测定
表2：化合物1、9和32对沙粒病毒的体外抗病毒活性
Figure BDA0003519537500001671
N.D.未测出
JUNV＝胡宁病毒，LASV＝拉沙病毒
实施例40.MERS-CoV和SARS-CoV抗病毒活性和细胞毒性测定
测量化合物9和化合物32对MERS病毒(MERS-CoV)和SARS 病毒(SARS-CoV)的抗病毒活性。
抗病毒测定在USAMRIID和北卡罗来纳大学教堂山分校进行。
实施例41.MERS-CoV抗病毒测定(USAMRIID)
将Vero E6细胞接种在384孔板中，并使用HP D300数字分配器(Hewlett-Packard，PalOAlto，CA)通过直接滴定将化合物32或化合物9的系列稀释液加入到测定板中。将平板转移到BSL-4套件中并以MERS-CoV(菌株Jordan N3)感染，每个细胞的感染复数为0.5 噬菌斑形成单位(pfu)。感染的培养物孵育48小时。通过用抗 MERS-CoVSpike(S)蛋白的抗体免疫染色后定量病毒特异性抗原的水平来测定化合物处理的和对照载体处理的培养物中的病毒复制的水平。在封闭缓冲液(含有3％BSA的1×磷酸盐缓冲盐水(PBS))中将一抗(40069-RP02 rb-HCoV-EMC/2012Spike(S)蛋白)稀释1000倍并加入到测定板的每个孔中。测定板在室温下温育60分钟。取出一抗并用1×PBS洗涤细胞3次。二级检测抗体是与Dylight488(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，目录号405310)缀合的抗兔IgG。二抗在封闭缓冲液中稀释1000倍，并加入到测定板的每个孔中。测定板在室温下温育60分钟。使用在1×PBS中稀释的Draq5(Biostatus， Shepshed Leicestershire，UK，Cat#DR05500)染色细胞核。用CellMask 深红(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，目录号C10046)对细胞进行逆染以增强对细胞质区室的检测。使用10×空气物镜使用 Perkin ElmerOpera共焦显微镜(Perkin Elmer，Waltham，MA)获取细胞图像以收集每孔5个图像。通过测量488nm波长处的荧光发射来定量病毒特异性抗原，并通过测量640nm波长处的荧光发射来定量核。进行高含量图像分析以定量感染细胞的百分比和细胞活力。使用Levenberg-Marquardt算法用于曲线拟合策略的GeneData Screener 软件进行确定EC50值的剂量响应分析。
实施例42.MERS-CoV和SARS-CoV抗病毒测定
将从肺组织分离的HAE细胞培养物在空气液体界面处培养6 周以促进分化。HAE培养物的顶端表面在用1×PBS感染前24小时和1小时洗涤，然后在37℃用1×PBS感染>1小时。使用表达红色荧光蛋白(MERS-CoV RFP)的重组MERS-CoV和表达绿色荧光蛋白 (SARS-CoVGFP)的重组SARS-CoV以0.1pfu/细胞的感染复数感染分化的HAE培养物。为了感染HAE培养物，除去顶端清洗液，加入病毒接种物，并将接种的培养物在37℃孵育2.5小时。除去接种物， HAE培养物的顶端表面用500μL 1×PBS洗涤3次以除去残余病毒。以10μM开始制备5个化合物9的3倍系列稀释液，一式三份，并在感染前大约30分钟将其加入培养物基底外侧的HAE ALI培养基中。在48小时温育后通过细胞培养物的荧光成像评估病毒复制。此外，通过在Vero细胞单层上通过空斑测定测量HAE顶端洗液中感染性病毒的产量以及通过实时PCR测定定量来自总细胞RNA的病毒RNA产量来定量病毒复制。
表3：MERS抗病毒测定
表3：化合物32对冠状病毒的体外抗病毒活性
EC<sub>50</sub>(μM)
测定
病毒 MERS-CoV
细胞系 Vero
化合物9 0.46
化合物32 0.58
MERS＝中东呼吸综合征
实施例43.MERS-CoV和SARS-CoV实时PCR测定
在感染后48小时，在500μL TRIzol中收获来自上述抗病毒测定的原代HAE培养物。使用Direct-zol RNA MiniPrep试剂盒(Zymo Research Corporation,Irvine,CA,USA)纯化RNA。使用SuperScript III(Life Technologies，Grand Island，NY，USA)在55℃孵育，为每个样品产生第一链cDNA。在第一链cDNA产生后，使用以下引物通过实时PCR定量ORF1(基因组RNA)和ORF8或ORF9(分别为 MERS-CoV和SARS-CoV亚基因组RNA)：MERS-CoV:前导序列正向(5’-GAA TAG CTT GGC TAT CTC AC-3’),ORF1反向(5’-CAC AAT CCC ACC AGA CAA-3’),ORF8反向(5’-TTG TTA TCG GCA AAG GAA AC-3’)；和SARS-CoV:前导序列正向(5’-AGCCAA CCA ACC TCG ATC TCT TGT-3’),ORF1反向(5’-TGA CAC CAA GAA CAA GGC TCT CCA-3’),ORF9反向(5’-ATT GGT GTT GAT TGG AAC GCC CTG-3’)。使用以下引物将读数归一化为GAPDH：GAPDH 正向(5'-TGC ACC ACC AAC TGC TTA GC-3')和GAPDH反向 (5'-GGC ATGGAC TGT GGT CAT GAG-3')。使用ΔΔCt方法{10431} 将结果表示为处理的与未处理的细胞中病毒ORF1和ORF8编码 RNA(MERS-CoV)/和ORF9编码RNA(SARS-CoV)拷贝数的log10倍变化。
实施例44.在Calu-3 2B4细胞中的体外功效
在感染前48小时，将Calu-3 2B4细胞以5×104个细胞/孔接种在96孔黑色壁透明底板中。感染前24小时，更换培养基。将化合物32的20mM储液在100％DMSO中以3倍递增连续稀释，获得十点稀释系列。将MERS-nLUC在DMEM 10％FBS和1％抗生素/ 抗霉素中稀释以获得0.08的感染复数(MOI)。每种药物稀释度一式三份感染细胞1小时，之后抽吸病毒，冲洗培养物一次并加入含有药物或载体的新鲜培养基。在感染后48小时，根据制造商的方案，通过纳米荧光素酶测定(Promega)在Spectramax(Molecular Devices)平板读数器上定量病毒复制。对于我们的100％抑制对照，将稀释的 MERS-nLUC暴露于短波紫外光(LLC，Upland，CA)6分钟以抑制病毒复制的能力。对于我们的0％抑制对照，在载体存在下感染细胞。 DMSO在所有条件下保持恒定的0.05体积％(v/v)。将来自每个条件的一式三份孔的值平均化并与对照进行比较，以产生每种药物稀释度的抑制百分比值。EC50值定义为病毒复制减少50％时的浓度。使用GraphPad PrisM 6.0(La Jolla，CA)分析数据。使用剂量-响应(可变斜率)方程(四参数逻辑方程)通过非线性回归分析计算EC50和CC50值：Y＝底部+(顶部-底部)/(1+10^((LogEC50-X)*Hill斜率))。“底部”和“顶部”值由最小和最大Y值定义。Hill斜率是用于定义剂量-响应曲线陡度的参数。计算EC50和CC50值作为2-4次独立实验的平均值。
表4：化合物1和化合物32针对MERS-CoV和SARS-CoV的抗病毒活性和细胞毒性。
Figure BDA0003519537500001711
1所有值都是>3次独立实验的平均值。HAE＝人类呼吸道上皮细胞。Calu-3＝人肺上皮细胞系Calu-3(Calu3-2B4)。HAE研究由三名捐助者完成。
实施例45.评价皮下化合物32抗酯酶缺陷型(Ces1C-/-)小鼠中的严重急性呼吸系 统综合症冠状病毒(SARS-CoV)
雄性和雌性小鼠(25-28周)遗传缺失羧酸酯酶 1C(Ces1C-/-)(JacksonLaboratories stock 014096)。使用(Ces1C-/-)小鼠，因为啮齿动物相对于其他动物物种在血浆中表达高水平的羧酸酯酶活性，从而降低化合物32的血浆半衰期。羧酸酯酶1C的基因缺失改善了化合物32的血浆稳定性，产生类似于在人类和其他动物物种中观察到的那些的药代动力学曲线。
研究设计记录在表4中。功效研究在动物生物安全级别 3(ABSL3)设施中进行。根据实验动物管理评估和认证协会(AAALAC) 和美国农业部(USDA)制定的指南，根据UNCChapel Hill动物管理和使用委员会(Institutional AnimalCare and UseCommittee)批准的协议进行所有的工作。
表4：实验设计(皮下注射)
Figure BDA0003519537500001721
用氯胺酮/甲苯噻嗪通过鼻内途径暴露于104pfu的SARS-CoV/50ul将第1组(载体)、第2组(化合物32BID 25mg/kg)和第3组(化合物32QD 50mg/kg)麻醉。第4组(载体)和第5组(化合物 32BID 25mg/kg)保持未感染并用作全身体积描记术评价的对照。载体包含12％的磺基丁基醚-β-环糊精水溶液(含HCl/NaOH，pH值为 5.0)。第0天，动物暴露于病毒。在感染后的第2天和第5天，将动物组通过过量异氟烷使其安乐死，并将肺的左侧大叶放入2mL带有 1mL DPBS和玻璃珠的螺旋盖管中，并在-80℃冷冻，直到通过空斑测定分析。右下叶置于10％福尔马林缓冲液中，4℃保存直至组织学分析。
通过全身体积描记术(WBP，Buxco肺功能测试系统，Data SciencesInternational)确定肺功能的变化。在体积描记器室内适应环境30分钟后，连续测量11次呼吸反应和几次质量控制指标，每2 秒持续测量5分钟，共计150个数据点。每个参数的平均值在DSI Finepoint软件中确定。
对5μm的福尔马林固定样品和石蜡包埋的组织进行组织学分析。为了评估肺病理学，切片用苏木精和伊红染色。使用多克隆抗核衣壳抗体(Imgenex)对肺中的病毒抗原染色。评估者对载玻片不知情并评估病毒相关的肺病理学以及病毒抗原的空间位置和发病率。使用装有Olympus DP71照相机的Olympus BX41显微镜拍摄图像。
使用病毒空斑测定定量来自冷冻肺组织的感染性病毒。将 Vero E6细胞以5×105个细胞/孔接种在6孔板中。解冻肺组织，通过Roche Magnalyzer匀浆，并将组织悬浮液连续稀释，用稀释液感染Vero E6细胞。在感染后72小时，将板固定并染色，并通过目视检查定量斑块的数量。
该研究的主要终点是感染后第5天在肺组织中的病毒载量。其他终点包括动物体重和肺功能的变化。在生命周期期间每天记录动物体重。在接种后的第-1、1、2、3和5天，进行全身体积描记术以评估肺功能。在第5天，对所有剩余的动物进行预定的尸检；由董事会认证的兽医病理学家评估大体肺病理学。收集肺组织用于组织病理学和病毒学分析。
体重和病毒载量：第5天每个研究组的体重和组织病毒载量的变化显示在图1、图2A和图2B中。如图1所示，与用载体处理的动物相比，用化合物32处理的动物没有显示与SARS-CoV感染相关的体重减轻的证据。通过噬菌斑测定在尸检时收集的肺组织中测量感染性病毒。如图2A和图2B所示，相对于载体处理的动物，在感染后第2天和第5天，化合物32处理的动物中感染性病毒显著降低。这些数据表明化合物32减少了SARS-CoV在肺中的复制。
肺功能测量：通过全身体积描记术(WBP)评估SARS-CoV感染的小鼠中化合物32处理对肺功能的作用(图3A-3F)。WBP显示载体处理的小鼠的Penh值增加，表明肺中的病毒复制增加了气道阻力。在用25mg/kg的化合物32每天两次或50mg/kg的化合物32每天一次治疗的动物中，Penh值比载体处理的动物低，并且更类似于模拟感染的动物。
在用SARS-CoV感染的载体处理的小鼠中，由WBP测量的释放呼吸的时间长度(呼气时间)或呼吸之间的时间(呼气末期间歇)增加，指示呼吸困难。如图3A-3F所示，这些呼吸参数在化合物32处理的动物中下降，接近从模拟感染动物获得的值。
实施例46.静脉内化合物32在猕猴中针对中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)的 盲法、随机化、载体对照评估
在测试设备中将MERS-CoV分离株HCoV-EMC/2012用于激发病毒。MERS-CoV分离株HCoV-EMC/2012由荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心的Viroscience实验室提供，并在补充有2％(体积/体积)FCS(Logan)、1mM L-谷氨酰胺(Lonza)、50U/mL青霉素和50μg/mL 链霉素(Gibco)的DMEM(Sigma)中的Vero E6细胞中繁殖。将实验用的首次接受实验的雄性恒河猴随机分配到处理组并按体重平衡。
研究设计记录在表5中。
表5：实验设计(静脉滴注)
Figure BDA0003519537500001741
将所有动物暴露于靶向剂量的稀释于0.9％氯化钠中的7×106噬菌斑形成单位MERS-CoV病毒用于接种。通过包括鼻内、眼内和臂内施用的多种途径接种动物。动物受到激发的那天被指定为第0 天。
控制偏差的方法包括实验盲法。具体来说，施用化合物32或载体处理或常规评估动物健康研究人员在实验阶段对存活期间的所有动物的组分配不知情。不负责评估动物健康的非盲人员从赞助商提供的散装即用制剂制备个体剂量。载体和化合物32制剂在物理外观上相同。
在第1组和第2组中，从第-1天(病毒暴露前一天)开始，每日一次的载体治疗施用7天。每个剂量的化合物32或载体以2mL/kg 体重的体积在1至2分钟的过程中作为单次推注缓慢静脉内注射施用于隐静脉中。以0.1ml/kg体重的体积向使用IM注射含有氯胺酮(100mg/mL)和乙酰丙嗪(10mg/mL)的溶液麻醉的动物施用剂量。在第 -7天获得每只动物的体重，并将这些重量用于所有施用剂量的化合物32或载体的剂量体积测定。
该研究的主要终点是感染后第6天在肺组织中的病毒载量。在生命周期阶段每天监测动物健康至少两次并记录临床疾病迹象。在接种后第-7、0、1、3、5和6天，对所有动物进行临床检查以确定体重、体温、呼吸/分钟(在麻醉下)，并收集X射线、鼻拭子和咽拭子。收集全血和血清进行血液学、生物化学和细胞因子分析。在第6天，对所有动物进行预定的尸检；由董事会认证的兽医病理学家评估肺脏病理学的严重程度(肺叶受病变影响的百分比)，并记录肺重以确定肺重量/体重比。收集19个组织用于组织病理学和病毒学分析。
载体处理的动物中的疾病迹象归因于MERS-COV感染。与化合物32处理的动物相比，载体处理的动物的累积临床评分显著更高。这些疾病症状在化合物32处理的动物中较不明显。
体重和病毒载量：体重、温度和呼吸的变化示于图4A-4C。在存在或不存在化合物32处理的情况下，在感染过程中体重和体温没有明显变化。与化合物32处理的动物相比，在感染过程中呼吸速率增加并且在载体处理的动物中呼吸速率在第6天倾向于更高。
组织病毒载量：在尸检时收集的肺组织和其他器官中测量病毒RNA。在图5中显示了第6天每个研究组的组织病毒RNA浓度的变化。在载体处理的动物的所有呼吸道组织中检测到病毒。化合物32处理的动物中呼吸道中的病毒RNA显著降低。在处理和未处理动物的肝、脾、肾和膀胱组织中，病毒RNA低于检测限。在所有动物的纵隔淋巴结中检测到病毒RNA，但只有在一只载体处理的动物的下颌淋巴结中检测到病毒RNA。
在感染后第1、3、5和6天，在鼻拭子和咽拭子中检测到病毒。载体处理和化合物32处理的动物之间的病毒载量没有差异。在一只载体处理的动物的第6天收集的尿液中检测到病毒RNA。白细胞计数、嗜中性粒细胞和淋巴细胞的变化示于图5。
以上引用的所有出版物、专利和专利文献通过引用并入本文，如同单独地通过引用并入。
已经参照各种特定且优选的实施方案和技术描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解，可以在保持在本发明的精神和范围内的同时进行许多变化和修改。
优选的实施方式：
1.用于治疗有需要的人的沙粒病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I的化合物：
Figure BDA0003519537500001761
或其药学上可接受的盐或酯；
其中：
每个R1是H或卤素；
每个R2、R3、R4或R5独立地为H、ORa、N(Ra)2、N3、CN、 NO2、S(O)nRa、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8) 取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8) 取代的炔基；
或者在相邻碳原子上的任何两个R2、R3、R4或R5一起是 -O(CO)O-或与它们所连接的环碳原子一起形成双键；
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、S(O)nRa、-C(＝O)R11、 -C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8) 碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、 CN、N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500001771
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500001772
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、(C1-C6)烷基或苄基；
Rf选自H、(C1-C8)烷基、苄基、(C3-C6)环烷基和-CH2-(C3-C6) 环烷基；
Rg选自(C1-C8)烷基、-O-(C1-C8)烷基、苄基、-O-苄基、 -CH2-(C3-C6)环烷基、-O-CH2-(C3-C6)环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500001781
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、 -SC(＝Q2)R、-SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、 -N(R)C(＝Q2)OR、-N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、 -OR或Z3；或者在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7 个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR) 或N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500001782
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500001791
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代；
R8是卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、 NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NNHR11、-CH＝N(OR11)、 -CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20) 任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、 -S(O)n(C1-C8)烷基、(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、OR11或SR11；
每个R9或R10独立地为H、卤素、NR11R12、N(R11)OR11、 NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NHNR11、 -CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、R11、OR11或SR11；
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基 (C1-C8)烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环、其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa- 代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、 -C(＝O)OR、-C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)或-SO2NR2；其中，
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基或取代的(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
每个n独立地为0、1或2；和
其中每个R2、R3、R5、R6、R11或R12的每个(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8) 烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替。
2.根据项目1所述的方法，其中所述化合物是式IV的化合物：
Figure BDA0003519537500001801
或其药学上可接受的盐或酯；
其中：
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、 -C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或芳基(C1-C8)烷基；或者， R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环，其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、-C(＝O)OR、 -C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR) 或-SO2NR2；
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、芳基烷基或取代的芳基烷基；
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500001811
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500001821
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、C1-C6烷基或苄基；
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500001822
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q2)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、 -SC(＝Q2)R、-SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、 -N(R)C(＝Q2)OR、-N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、 -OR或Z3；或者在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7 个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR) 或N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500001831
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500001832
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代。
3.根据项目1的方法，其中R7为H。
4.根据项目1所述的方法，其中R7选自由以下的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12，
Figure BDA0003519537500001833
Figure BDA0003519537500001841
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500001842
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H或C1-C6烷基；
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4。
5.根据项目1所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001843
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500001844
并且Z3是Z5。
6.根据项目1、3或4中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001851
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500001852
并且Z3是Z5。
7.根据项目1所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001853
其中每个Q3b独立地为O或N(R)。
8.根据项目7所述的方法，其中每个Q3b是O并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500001854
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。
9.根据项目1或4-7中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001861
10.根据项目1、4或6中任一项所述的方法，其中R7为
Figure BDA0003519537500001862
11.根据项目1或4中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001863
其中Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。
12.根据项目11所述的方法，其中Rf为C1-C8烷基。
13.根据项目1或4中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001864
Figure BDA0003519537500001871
其中，
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；和
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。
14.根据项目1、4或13中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500001872
其中，
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。
15.根据项目14所述的方法，其中Rf是C1-C8烷基。
16.根据项目14所述的方法，其中Rf是C1-C6烷基。
17.项目1、4或13的方法，其中R7是：
Figure BDA0003519537500001873
其中Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、 -CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。
18.根据项目17所述的方法，其中Rg是C1-C8烷基。
19.根据项目18所述的方法，其中Rg是C1-C6烷基。
20.根据项目1、4、6、10或13中任一项所述的方法，其中R7选自下组：
Figure BDA0003519537500001881
21.根据项目1、4、6、10或13中任一项所述的方法，其中R7为
Figure BDA0003519537500001882
22.根据项目1所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500001883
Figure BDA0003519537500001891
或其药学上可接受的盐或酯。
23.根据项目1所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500001892
Figure BDA0003519537500001901
或其药学上可接受的盐或酯。
24.根据项目1所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500001902
Figure BDA0003519537500001911
Figure BDA0003519537500001921
或其药学上可接受的盐或酯。
25.根据项目24所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500001922
或其药学上可接受的盐或酯。
26.根据项目1-25中任一项所述的方法，其进一步包含药学上可接受的载体或赋形剂。
27.根据项目1-25中任一项的方法，其进一步包括施用治疗有效量的至少一种其他治疗剂或其组合物，所述其他治疗剂或其组合物选自皮质类固醇、抗炎信号转导调节剂、β2-肾上腺受体激动剂支气管扩张剂、抗胆碱能药、粘液溶解剂、高渗盐水和其他用于治疗沙粒病毒科病毒感染的药物；或它们的混合物。
28.根据项目27所述的方法，其中所述至少一种其他治疗剂是利巴韦林、利福拉韦(也称为T-705或阿维甘)、T-705单磷酸盐、T-705 二磷酸盐、T-705三磷酸盐、ST-193和它们的混合物。
29.根据项目1-25中任一项所述的方法，其中所述沙粒病毒科感染由沙粒病毒科病毒引起。
30.根据项目1-25中任一项所述的方法，其中所述沙粒病毒科感染由拉沙病毒引起。
31.根据项目1-25中任一项所述的方法，其中所述沙粒病毒科感染由胡宁病毒引起。
32.根据项目1-25中任一项所述的方法，其中所述沙粒病毒科感染由选自Josiah、NL、z148、Macenta、AV和CSF的菌株引起的拉沙病毒引起。
33.根据项目1-25中任一项所述的方法，其中沙粒病毒科聚合酶被抑制。
34.根据项目1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯，其用于治疗人类中的沙粒病毒科病毒感染。
35.根据项目1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯，其用于治疗人类中的拉沙病毒感染。
36.项目1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗人类沙粒病毒科病毒感染的药物中的用途。
37.项目1-25中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗人类拉沙病毒感染的药物中的用途。
38.一种试剂盒，其包含一个或多个单个剂量单位的选自项目 1-25中描述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、立体异构体、水合物、溶剂合物、立体异构体的混合物或其互变异构体，以及它们用于治疗人类沙粒病毒科病毒感染的说明书。
39.用于治疗有需要的人的冠状病毒科感染的方法，其包括施用治疗有效量的式I的化合物：
Figure BDA0003519537500001931
或其药学上可接受的盐或酯；
其中：
每个R1是H或卤素；
每个R2、R3、R4或R5独立地为H、ORa、N(Ra)2、N3、CN、 NO2、S(O)nRa、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、(C1-C8) 取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8) 取代的炔基；
或者在相邻碳原子上的任何两个R2、R3、R4或R5一起是 -O(CO)O-或与它们所连接的环碳原子一起形成双键；
R6是ORa、N(Ra)2、N3、CN、NO2、S(O)nRa、-C(＝O)R11、 -C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、 -S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)、-SO2NR11R12、卤素、(C1-C8)烷基、(C4-C8) 碳环基烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、 CN、N3、N(Ra)2或ORa；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500001941
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500001951
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、(C1-C6)烷基或苄基；
Rf选自H、(C1-C8)烷基、苄基、(C3-C6)环烷基和-CH2-(C3-C6) 环烷基；
Rg选自(C1-C8)烷基、-O-(C1-C8)烷基、苄基、-O-苄基、 -CH2-(C3-C6)环烷基、-O-CH2-(C3-C6)环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500001952
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-C(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q1)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、 -SC(＝Q2)R、-SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、 -N(R)C(＝Q2)OR、-N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、 -OR或Z3；或者在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7 个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR) 或N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500001961
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500001962
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和
Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代；
R8是卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、 NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NNHR11、-CH＝N(OR11)、 -CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、-C(＝O)OR11、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20) 任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、 -S(O)n(C1-C8)烷基、(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、OR11或SR11；
每个R9或R10独立地为H、卤素、NR11R12、N(R11)OR11、NR11NR11R12、N3、NO、NO2、CHO、CN、-CH(＝NR11)、-CH＝NHNR11、 -CH＝N(OR11)、-CH(OR11)2、-C(＝O)NR11R12、-C(＝S)NR11R12、 -C(＝O)OR11、R11、OR11或SR11；
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、(C6-C20)任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基 (C1-C8)烷基；或者R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环、其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa- 代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、 (C6-C20)芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、 -C(＝O)OR、-C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)或-SO2NR2；其中，
每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、(C6-C20) 芳基、(C6-C20)取代的芳基、(C2-C20)杂环基、(C2-C20)取代的杂环基、(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基或取代的(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
每个n独立地为0、1或2；和
其中每个R2、R3、R5、R6、R11或R12的每个(C1-C8)烷基、(C2-C8) 烯基、(C2-C8)炔基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8) 烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替。
40.根据项目39所述的方法，其中所述化合物是式IV的化合物：
Figure BDA0003519537500001981
或其药学上可接受的盐或酯；
其中：
R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
其中
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8) 炔基、(C4-C8)碳环基烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、 -C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或芳基(C1-C8)烷基；或者， R11和R12与它们都连接的氮一起形成3-7元杂环，其中所述杂环的任何一个碳原子可以任选被-O-、-S-或-NRa-代替；
每个Ra独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、芳基(C1-C8)烷基、(C4-C8)碳环基烷基、-C(＝O)R、-C(＝O)OR、 -C(＝O)NR2、-C(＝O)SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、-S(O)2(OR) 或-SO2NR2；
其中每个R独立地为H、(C1-C8)烷基、(C1-C8)取代的烷基、 (C2-C8)烯基、(C2-C8)取代的烯基、(C2-C8)炔基、(C2-C8)取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20杂环基、C2-C20取代的杂环基、芳基烷基或取代的芳基烷基；
其中每个R11或R12的(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基或芳基(C1-C8)烷基独立地任选被一个或多个卤素、羟基、CN、 N3、N(Ra)2或ORa取代；并且其中每个所述(C1-C8)烷基的一个或多个非末端碳原子可以任选地被-O-、-S-或-NRa-代替，
Figure BDA0003519537500001991
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500001992
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H、C1-C6烷基或苄基；
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4；和
d)下式的基团：
Figure BDA0003519537500001993
其中：
Q是O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)或N-NR2；
Z1和Z2一起为-Q1(C(Ry)2)3Q1-；
其中
每个Q1独立地为O、S或NR；并且
每个Ry独立地为H、F、Cl、Br、I、OH、R、-(＝Q2)R、-C(＝Q2)OR、 -C(＝Q2)N(R)2、-N(R)2、-+N(R)3、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)(OR)、 -S(O)2(OR)、-OC(＝Q2)R、-OC(＝Q2)OR、-OC(＝Q2)(N(R)2)、 -SC(＝Q2)R、-SC(＝Q2)OR、-SC(＝Q2)(N(R)2)、-N(R)C(＝Q2)R、 -N(R)C(＝Q2)OR、-N(R)C(＝Q2)N(R)2、-SO2NR2、-CN、-N3、-NO2、 -OR或Z3；或者在相同碳原子上的两个Ry一起形成具有3至7 个碳原子的碳环；
每个Q2独立地为O、S、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR) 或N-NR2；或者
Z1和Z2各自独立地为式Ia的基团：
Figure BDA0003519537500002001
其中：
每个Q3独立地为键、O、CR2、NR、+N(O)(R)、N(OR)、+N(O)(OR)、N-NR2、S、S-S、S(O)或S(O)2；
M2是0、1或2；
每个Rx独立地为Ry或下式：
Figure BDA0003519537500002002
其中：
每个M1a、Mlc和M1d独立地为0或1；
M12c为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
Z3是Z4或Z5；
Z4是R、-C(Q2)Ry、-C(Q2)Z5、-SO2Ry或-SO2Z5；和 Z5是碳环或杂环，其中Z5独立地被0至3个Ry基团取代。
41.根据项目39所述的方法，其中R7是H。
42.根据项目39所述的方法，其中R7选自由以下组成的组：
a)H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、 -S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
Figure BDA0003519537500002011
其中：
Rc选自苯基、1-萘基、2-萘基，
Figure BDA0003519537500002012
Rd是H或CH3；
Re1和Re2各自独立地为H或C1-C6烷基；
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3；和
n'选自1、2、3和4。
43.根据项目39所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002021
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500002022
并且Z3是Z5。
44.根据项目39、41或42中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002023
其中Z1和Z2各自独立地为具有以下结构的基团：
Figure BDA0003519537500002024
并且Z3是Z5。
45.根据项目39所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002031
其中每个Q3b独立地为O或N(R)。
46.根据项目45所述的方法，其中每个Q3b是O并且每个Rx独立地为：
Figure BDA0003519537500002032
其中M12c是1、2或3并且每个Q3独立地为键、O、CR2或S。
47.根据项目39或42-45中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002033
48.根据项目39、42或44中任一项所述的方法，其中R7为
Figure BDA0003519537500002034
49.根据项目39或42中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002041
其中Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。
50.根据项目49所述的方法，其中Rf为C1-C8烷基。
51.根据项目39或42中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002042
其中，
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基；和
Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、-CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。
52.根据项目39、42或51中任一项所述的方法，其中R7是
Figure BDA0003519537500002043
其中，
Rf选自H、C1-C8烷基、苄基、C3-C6环烷基和-CH2-C3-C6环烷基。
53.根据项目52所述的方法，其中Rf是C1-C8烷基。
54.根据项目52所述的方法，其中Rf是C1-C6烷基。
55.项目39、42或51的方法，其中R7是：
Figure BDA0003519537500002051
其中Rg选自C1-C8烷基、-O-C1-C8烷基、苄基、-O-苄基、 -CH2-C3-C6环烷基、-O-CH2-C3-C6环烷基和CF3。
56.根据项目55所述的方法，其中Rg是C1-C8烷基。
57.根据项目39、42、44、48或51中任一项所述的方法，其中 R7选自下组：
Figure BDA0003519537500002052
58.根据项目39、42、44、48或51中任一项所述的方法，其中 R7是
Figure BDA0003519537500002053
59.根据项目39所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500002061
或其药学上可接受的盐或酯。
60.根据项目39所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500002062
Figure BDA0003519537500002071
或其药学上可接受的盐或酯。
61.根据项目39所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500002072
Figure BDA0003519537500002081
Figure BDA0003519537500002091
或其药学上可接受的盐或酯。
62.根据项目61所述的方法，其中所述式IV的化合物是：
Figure BDA0003519537500002092
或其药学上可接受的盐或酯。
63.根据项目39-62中任一项所述的方法，其进一步包含药学上可接受的载体或赋形剂。
64.根据项目39-62中任一项所述的方法，其进一步包括施用治疗有效量的至少一种其他治疗剂或其组合物，所述其他治疗剂或其组合物选自皮质类固醇、抗炎信号转导调节剂、β2-肾上腺受体激动剂支气管扩张剂、抗胆碱能药、粘液溶解剂、高渗盐水和其他用于治疗冠状病毒科病毒感染的药物；或它们的混合物。
65.根据项目39-62中任一项所述的方法，其中所述冠状病毒科感染由冠状病毒科病毒引起。
66.根据项目39-62中任一项所述的方法，其中所述冠状病毒科感染由选自SARS、MERS、229E、NL63、OC43和HKU1的冠状病毒科病毒引起。
67.根据项目39-62中任一项所述的方法，其中所述冠状病毒科感染由SARS病毒引起。
68.根据项目39-62中任一项所述的方法，其中所述冠状病毒科感染由MERS病毒引起。
69.根据项目39-62中任一项所述的方法，其中冠状病毒科聚合酶被抑制。
70.根据项目39-62中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯，用于治疗人类冠状病毒科病毒感染。
71.根据项目39-62中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯，用于治疗人类SARS病毒感染。
72.根据项目39-62中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯，用于治疗人类MERS病毒感染。
73.项目39-62中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗人类冠状病毒科病毒感染的药物中的用途。
74.一种试剂盒，其包含一个或多个单个剂量单位的选自项目 39-62中描述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、立体异构体、水合物、溶剂合物、立体异构体的混合物或其互变异构体，以及它们用于治疗人类冠状病毒科病毒感染的说明书。

Claims (24)

1.式IV的化合物或其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗沙粒病毒科感染的药物中的用途，
Figure FDA0003519537490000011
其中：
R7选自由以下组成的组：H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、任选取代的(C6-C20)芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
其中连接至碳原子的1至n个氢被氘代替，并且n是氢的数目。
2.权利要求1所述的用途，其中R7是H。
3.权利要求1所述的用途，其中连接至碳原子的1个氢被氘代替。
4.权利要求2所述的用途，其中连接至碳原子的1个氢被氘代替。
5.权利要求1或3所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由沙粒病毒科病毒引起。
6.权利要求1或3所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由拉沙病毒引起的。
7.权利要求1或3所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由胡宁病毒引起的。
8.权利要求1或3所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由选自Josiah、NL、z148、Macenta、AV和CSF的菌株引起的拉沙病毒引起。
9.权利要求2或4所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由沙粒病毒科病毒引起。
10.权利要求2或4所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由拉沙病毒引起的。
11.权利要求2或4所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由胡宁病毒引起。
12.权利要求2或4所述的用途，其中所述沙粒病毒科感染由选自Josiah、NL、z148、Macenta、AV和CSF的菌株引起的拉沙病毒引起。
13.式IV的化合物或其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗冠状病毒科感染的药物中的用途，
Figure FDA0003519537490000021
其中：
R7选自由以下组成的组：H、-C(＝O)R11、-C(＝O)OR11、-C(＝O)NR11R12、-C(＝O)SR11、-S(O)R11、-S(O)2R11、-S(O)(OR11)、-S(O)2(OR11)或-SO2NR11R12，
每个R11或R12独立地为H、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、(C4-C8)碳环基烷基、任选取代的(C6-C20)芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)(C1-C8)烷基、-S(O)n(C1-C8)烷基或(C6-C20)芳基(C1-C8)烷基；
其中连接至碳原子的1至n个氢被氘代替，并且n是氢的数目。
14.权利要求13所述的用途，其中R7是H。
15.权利要求13所述的用途，其中连接至碳原子的1个氢被氘代替。
16.权利要求14所述的用途，其中连接至碳原子的1个氢被氘代替。
17.权利要求13或15所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由冠状病毒科病毒引起。
18.权利要求13或15所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由选自SARS、MERS、229E、NL63、OC43和HKU1的冠状病毒科病毒引起。
19.权利要求13或15所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由SARS病毒引起。
20.权利要求13或15所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由MERS病毒引起。
21.权利要求14或16所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由冠状病毒科病毒引起。
22.权利要求14或16所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由选自SARS、MERS、229E、NL63、OC43和HKU1的冠状病毒科病毒引起。
23.权利要求14或16所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由SARS病毒引起。
24.权利要求14或16所述的用途，其中所述冠状病毒科感染由MERS病毒引起。
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