TW202348228A - 病毒組合療法 - Google Patents

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阿德里安 朔姆堡
科琳娜 利亞格
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Abstract

本申請案說明一種針對感染之組合治療法之醫學用途,其係透過抑制解旋酶,尤指病毒解旋酶,與抑制病毒核酸聚合酶之組合。特定言之,由抑制冠狀病毒解旋酶Nsp13與病毒聚合酶之抑制劑組合,用於預防或治療病毒感染。

Description

病毒組合療法
本申請案說明一種針對感染之組合治療法之醫學用途,其係透過抑制解旋酶,尤指病毒解旋酶,與抑制病毒核酸聚合酶之組合。特定言之,由抑制冠狀病毒解旋酶Nsp13與病毒聚合酶之抑制劑組合,用於預防或治療病毒感染。
由嚴重呼吸症候群冠狀病毒2 (SARS-CoV-2)引起的病毒大流行為最近這一世紀以來爆發最嚴重的呼吸疾病之一,自從中國武漢在2019年12月出現首例病毒感染以來,已經造成超過4,500,000人死亡。大流行已經衍生全球社會經濟後果,影響各地數十億人口的生活。然而目前仍然沒有核准的有效療法可以治療由SARS-CoV-2感染(COVID-19)引起的疾病。因此迄今最可靠的醫療機會為以靶定病毒複製所必需之蛋白酶及聚合酶的已知抗病毒藥物的老藥新用策略,如:瑞德西韋(remdesivir) (HIV)、茚地那韋(indinavir)(HIV)、沙奎那維(saquinavir)(HIV)及洛匹那韋(lopinavir)/利托那韋(ritonavir) (HIV,C型肝炎)。然而,目前仍然沒有鎖定COVID-19的核准治療法,且目前的療法僅著重在緩解症狀,包括發燒、乾咳、及肺炎。控制病毒感染的有效單方療法很少,大多醫療相關療法為組合使用靶定不同類型病毒酵素的藥物。以目前用在人免疫缺乏症病毒的療法為例,其組合使用核苷類似物逆轉錄酶抑制劑與整合酶抑制劑或非核苷抑制劑,有效控制受感染個體的病毒負荷量(Phanuphak & Gulick, 2020)。用於冠狀病毒的組合療法領域大多尚未開發,且目前的臨床試驗仍著重於單一藥劑療法。因此,醫學上極需靶定人類冠狀病毒感染的的組合治療法,尤指依據目前報告顯示感染COVID-19後的患者之抗體效價會下降,而對疫苗的功效存疑(Long, Q, 等人(2020) Nat. Med., https://doi.org/10.1038/s41591-020-0965-6)。
冠狀病毒為單股、正義股RNA病毒,其中有七種型態已顯示會感染人類:229E、NL63、OC43、HKU1、MERS-CoV、SARS-CoV及SARS-CoV-2。感染的症狀範圍從輕度呼吸窘迫至可能置命的更嚴重病況。29.9 kb SARS-CoV-2基因體包含至少六個開放讀碼框(ORF),其中第一個ORF (ORF1a/b)構成>70%的基因體。其編碼16種非結構性蛋白質(nsp1-16),其已顯示在病毒複製上扮演主要角色。包括棘蛋白、套蛋白、膜蛋白、及核衣殼蛋白等四種主要結構性蛋白質係由接近基因體3′-端的ORF編碼。此等蛋白質對病毒粒子組裝及細胞進入很重要,最終導致細胞冠狀病毒感染。另外,特定的結構及附屬蛋白質(如:HE蛋白質)亦由冠狀病毒基因體編碼(Chen, Y. 等人(2020) J. Med. Virol., 92:418–423)。值得關注的是,SARS-CoV-2在核苷酸程度上,與首次判定較不具感染力但更容易致死的SARS大流行病毒共同具有超過~80%一致性(L.E. Gralinski, V.D. Menachery (2020) Viruses, 12: 135)。
令人驚訝地,冠狀病毒的結構性蛋白質在不同冠狀病毒物種中顯示大幅變異性,而關鍵的非結構性蛋白質(NSP),及特定言之解旋酶Nsp13,已顯示保守許多。特定言之,SARS-CoV及SARS-CoV-2 冠狀病毒科( Coronaviridae)之病毒解旋酶顯示超過99%的序列一致性(參見圖1)。相當驚人地,病毒解旋酶及特定言之,冠狀病毒科的病毒解旋酶之間,有緊密的演化關係(參見圖2)。在小南嵌套病毒綱( Pisoniviricetes),特定言之網巢病毒目( Nidovirales),更特定言之冠狀病毒亞目( Cornidovirineae),及最特定言之冠狀病毒科( Coronaviridae)之間,包含該異位口袋之胺基酸序列亦高度保守,並顯示至少57%序列一致性及在冠狀病毒科( Coronaviridae)之間超過28%相似性(參見圖3)。MERS-CoV及SARS-CoV及SARS-CoV2 Nsp13 解旋酶之結構已由X-射線結晶學解析(參見Hao, W. 等人(2017) PLos Pathog, 13: e1006474-e1006474及Jia, Z. 等人(2019) Nucleic Acids Res 47: 6538-6550)(圖4),其顯示高度結構相似性,整體RMSD值在1.15與1.6 Å 2之範圍內。該等蛋白質屬於解旋酶之SF1超級家族,由5個結構域組成:N-末端鋅結合結構域(ZBD)、螺旋軸(helical stalk)結構域、1B結構域、及兩個RecA-樣結構域1A及2A,其等包含6個保守的活性位點基序。因此,其特別佳係以本發明化合物治療包含屬於SF1 超級家族之解旋酶之病毒感染。
病毒解旋酶為一種馬達蛋白(motor protein),其利用來自ATP水解所衍生的能量來催化RNA或DNA 雙螺旋寡核苷酸解旋成依5′往3′方向的單股。此酵素活性係病毒基因體複製時絕對必要,且其已顯示需要用在病毒mRNA之轉錄、轉譯、RNA-蛋白質複合物瓦解、及核酸包裝成病毒粒子。重要的是,以解旋酶作為抗病毒藥物標靶來降低病毒複製的驗證已在單純疱疹解旋酶的動物模式中證實(Crute, J.J., 等人(2002) Nat Med., 8:386–391及Kleymann G, 等人(2002) Nat Med. 2002;8:392–398)。
然而,無毒性解旋酶抑制劑在歷史上的發展所接受的挑戰遠多於發展靶定其他病毒酵素時的挑戰,因為解旋酶ATP-結合位點不僅保留在不同的核酸調節性解旋酶,而且保留在馬達蛋白、小GTPase、激酶、ATPase之AAA +家族,等等(參見來自D. N. Frick及A. M. I. Lam (2006) Curr. Pharm. Des., 12(11): 1315–1338之圖1A)。因此,經由ATP競爭機轉來抑制解旋酶之化合物由於出現脫靶效應,而普遍認為有潛在毒性。
本發明依據本發明者觀察到解旋酶(特定言之,病毒解旋酶)之抑制劑及病毒聚合酶(特定言之,RNA-導向RNA聚合酶(RdRp))之抑制劑,其等大多利用病毒解旋酶,至少依加成性,較佳為依協同性方式針對其等複製週期來抑制病毒(特定言之,單股正義RNA病毒)的複製。其中尤指病原性RNA病毒,本發明最適合的病毒包括彼等來自嚴重急性呼吸症候群(severe acute respiratory syndrome (SARS))、中東呼吸症候群(middle-east respiratory syndrome (MERS))、登格熱病毒(Dengue fever virus (DFV))、日本腦炎病毒(Japanese encephalitis virus (JEV))、蜱傳腦炎病毒(Tick-borne encephalitis virus (TBE))及西奈病毒(West Nile virus (WNV))的病毒。其他合適病毒標靶實例包括C型肝炎病毒(HCV)、茲卡病毒(Zika virus)、及黃熱病毒之NS3 解旋酶及NS5B 聚合酶;單純疱疹病毒之UL5:UL52:UL8 解旋酶/引子酶複合物及UL30聚合酶;來自人類多瘤病毒2 (human polyomavirus 2)之大T抗原解旋酶;及人類乳突病毒(human papillomaviruses)之E1解旋酶(其概述可參見:Frick DN 等人(2006) Curr. Pharm. Des. 12(11): 1315–1338)。不論反轉錄病毒或反義股病毒均不會編碼其等自己的解旋酶,然而,本發明亦可應用於此等分類法,因為其等利用完整說明之宿主-細胞解旋酶,其可用為針對此等感染之藥物標靶。舉例而言,已顯示HIV複製係依賴人類宿主細胞DDX3 RNA解旋酶(Phanuphak & Gulick, 2020)。因此,可以在組合療法中使用DDX3 RNA解旋酶之抑制劑與許多已知HIV RNA聚合酶抑制劑其中之一組合。同樣的邏輯可以應用在彼等不會編碼其等自己的聚合酶的病毒,諸如彼等多瘤病毒科( Polyomaviridae)或人類乳突病毒之病毒(Bhattacharjee S. 等人(2017) Can. J. Microbiol. 63(3):193-211)。另外,由於所有聚合酶酵素均需要由解旋酶產生之單股受質,因此本發明適用於所有聚合酶種類,不僅RdRp類,亦可用於DNA依賴性RNA聚合酶(DdRp)。事實上,在由聚合酶進行第一輪複製之後,即使包含單股遺傳材料的病毒亦需要解旋酶來分開雙股遺傳材料。因此,本發明者已判定新穎的組合標靶及醫療策略來預防及治療病毒感染。
一項態樣中,本發明係有關一種解旋酶之抑制劑,供組合使用靶定病毒複製及/或感染,特定言之靶定SARS/CoV複製及/或感染之抑制劑,供預防或治療病毒之感染,特定言之SARS/CoV之感染。
另一項態樣中,本發明係有關一種靶定病毒複製及/或感染,特定言之靶定SARS/CoV 複製及/或感染之抑制劑,供組合使用解旋酶之抑制劑,供預防或治療病毒感染,特定言之SARS/CoV之感染。
第一態樣中,本發明係有關一種解旋酶之抑制劑,供組合使用病毒聚合酶之抑制劑,供預防或治療病毒感染。
第二態樣中,本發明係有關一種病毒聚合酶之抑制劑,用於與解旋酶之抑制劑組合使用,供預防或治療病毒感染。
第三態樣中,本發明係有關一種醫藥組成物,其係分開包含或呈混合物包含如第一態樣所定義之解旋酶之抑制劑及如第二態樣所定義之病毒聚合酶之抑制劑,及至少一種醫藥上可接受之賦形劑。
第四態樣中,本發明係有關第三態樣之醫藥組成物,其用於醫學,較佳為用於預防或治療RNA或DNA病毒,較佳為單股或雙股RNA病毒,更佳為單股RNA病毒之感染。
在下文詳細說明本發明之前,咸了解本發明不受限於本文所說明特定方法、程序及試劑,因為其等可能有變化。亦應咸了解,本文所採用術語僅供說明特定實施例的目的,無意限制本發明範圍,本發明範圍將僅受到附錄之申請專利範圍限制。除非另有其他說明,否則所有技術及科學術語具有習此相關技藝者習知之相同定義。
本說明書內容全文已摘錄幾份文獻。本文不論上文或下文所摘錄各文獻(包括所有專利案、專利申請書、科學公開文獻、製造商說明書、使用說明書,等等),其等完整內容均已以引用方式併入本文中。這些內容不應解釋為承認在先發明揭示了本發明。
為了操作本發明,除非另有其他說明,否則將採用相關領域文獻中已說明之化學、生物化學、及重組DNA技術等方法(參見例如: Molecular Cloning: A Laboratory Manual,第2版,J. Sambrook 等人編輯,Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor 1989) 定義
下文本說明書及申請專利範圍全文中,除非內文另有其他要求,否則用語「包含」、及諸如:「包括」及「涵括」之變化用語,咸了解將意指包括所述及之整數或步驟或成組的整數或步驟,但不排除任何其他整數或步驟或成組的整數或步驟。本說明書及附錄之申請專利範圍中所採用單數形式「一種」、「一個」、及「該」包括複數相關物,除非另有其他清楚指示。
下列章節中,提供以下術語之定義:烷基、雜烷基、鹵烷基、環烷基、雜環烷基、芳基、芳烷基、雜芳基、雜芳烷基、烯基、環烯基、雜烯基、雜環烯基、及炔基。此等將分別用在說明書其餘內容中之術語已分別界定其定義及較佳定義。儘管如此,其等用在說明書全文之有些例子中時,會指示此等術語之較佳定義。
術語「烷基」係指飽和直鏈或分支之碳鏈。較佳係該鏈包含1至10個碳原子,亦即1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個碳原子,例如:甲基、乙基、丙基 (正丙基或異丙基)、丁基 (正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基)、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基。烷基基團可視需要經取代。
術語「雜烷基」係指飽和直鏈或分支之碳鏈。較佳係該鏈包含1至9個碳原子,亦即1、2、3、4、5、6、7、8、或9個碳原子,例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基,其中穿插一或多個,例如:1、2、3、4、5個,相同或相異之雜原子。較佳係該等雜原子選自:O、S、及N,例如:-(CH 2) n-X-(CH 2) mCH 3,其中n = 0、1、2、3、4、5、6、7、8、或9,m = 0、1、2、3、4、5、6、7、8、或9,及X = S、O或NR',其中R' = H或烴(例如:C 1至C 6烷基)。特定言之,「雜烷基」係指‑O-CH 3、-OC 2H 5、-CH 2-O-CH 3、-CH 2-O-C 2H 5、-CH 2-O-C 3H 7、-CH 2-O-C 4H 9、-CH 2-O-C 5H 11、‑C 2H 4-O-CH 3、-C 2H 4-O-C 2H 5、-C 2H 4-O-C 3H 7、-C 2H 4-O-C 4H 9,等等。雜烷基基團可視需要經取代。
術語「鹵烷基」係指飽和直鏈或分支之碳鏈,其中一或多個氫原子被鹵原子,例如:氟、氯、溴或碘置換。較佳係該鏈包含1至10個碳原子,亦即1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個。特定言之,「鹵烷基」係指-CH 2F、-CHF 2、-CF 3、-C 2H 4F、-C 2H 3F 2、‑C 2H 2F 3、-C 2HF 4、-C 2F 5、-C 3H 6F、-C 3H 5F 2、-C 3H 4F 3、-C 3H 3F 4、-C 3H 2F 5、-C 3HF 6、-C 3F 7、‑CH 2Cl、-CHCl 2、-CCl 3、-C 2H 4Cl、-C 2H 3Cl 2、‑C 2H 2Cl 3、-C 2HCl 4、‑C 2Cl 5、-C 3H 6Cl、-C 3H 5Cl 2、‑C 3H 4Cl 3、-C 3H 3Cl 4、-C 3H 2Cl 5、-C 3HCl 6、及-C 3Cl 7。鹵烷基基團可視需要經取代。
術語「環烷基」及「雜環烷基」單獨或與其他術語組合時,除非另有說明,否則分別代表「烷基」及「雜烷基」之環狀型,其中較佳為由3、4、5、6、7、8、9或10個原子形成一個環,例如:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基,等等。術語「環烷基」及「雜環烷基」亦指包括其雙環、三環及多環型。若形成雙環、三環或多環時,較佳為:各環在兩個相鄰碳原子上彼此連接,然而,兩個環亦可改由相同碳原子連接,亦即其等形成螺環系或其等形成「橋接」環系,較佳為三環[3.3.1.1 3,7]癸烷。術語「雜環烷基」 較佳係指具有5個組員之飽和環,其中至少一個組員為N、O或S原子,且其可視需要包含一個額外O或一個額外N;具有6個組員之飽和環,其中至少至少一個組員為N、O或S原子,且其可視需要包含一個額外O或一個額外N或兩個額外N原子;或具有9或10個組員之飽和雙環,其中至少一個組員為N、O或S原子,且其可視需要包含1、2或3個額外N原子。「環烷基」及「雜環烷基」基團可視需要經取代。另外,雜環烷基之雜原子可佔據雜環附接其餘分子之位置。環烷基實例包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、螺[3,3]庚基、螺[3,4]辛基、螺[4,3]辛基、螺[3,5]壬基、螺[5,3]壬基、螺[3,6]癸基、螺[6,3]癸基、螺[4,5]癸基、螺[5,4]癸基、雙環[2.2.1]庚基、雙環[2.2.2]辛基、金剛烷基、及類似物。雜環烷基實例包括1-(1,2,5,6-四氫吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-嗎啉基、3-嗎啉基、1,8-重氮-螺[4,5]癸基、1,7-重氮-螺[4,5]癸基、1,6-重氮-螺[4,5]癸基、2,8-重氮-螺[4,5]癸基、2,7-重氮-螺[4,5]癸基、2,6-重氮-螺[4,5]癸基、1,8-重氮-螺[5,4]­癸基、1,7 重氮-螺[5,4]癸基、2,8-重氮-螺[5,4]癸基、2,7-重氮-螺[5,4]癸基、3,8-重氮-螺[5,4]癸基、3,7-重氮-螺[5,4]癸基、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛-2-基、四氫呋喃-2-基、四氫呋喃-3-基、四氫噻吩-2-基、四氫噻吩-3-基、1-哌𠯤基、2-哌𠯤基,及類似物。
術語「芳基」 較佳係指包含6個碳原子之芳香系單環狀環、包含10個碳原子之芳香系雙環系、或包含14個碳原子之芳香系三環系。其實例為苯基、萘基或蒽基。芳基基團可視需要經取代。
術語「芳烷基」係指經芳基取代之烷基部份體,其中烷基及芳基具有如上述定義。其實例為苯甲基基團。在本文中,較佳係烷基鏈包含1至8個碳原子,亦即1、2、3、4、5、6、7、或8個碳原子,例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基。芳烷基基團可視需要在該基團之烷基及/或芳基部份經取代。較佳係附接烷基之芳基具有苯基、萘基或蒽基之定義。
術語「雜芳基」較佳係指5或6-員芳香系單環狀環,其中至少一個碳原子被1、2、3、或4個(針對5員環)或1、2、3、4、或5個(針對6員環)相同或相異雜原子,較佳經選自O、N及S之雜原子置換;具有8至12個組員之芳香系雙環系,其中8、9、10、11或12個碳原子中之1、2、3、4、5、或6個碳原子已被相同或相異之雜原子,較佳經選自O、N及S之雜原子置換;或具有13至16個組員之芳香系三環系,其中13、14、15、或16個碳原子中之1、2、3、4、5、或6個碳原子已被相同或相異之雜原子,較佳經選自O、N及S之雜原子置換。其實例為呋喃基、噻吩基、㗁唑基、異㗁唑基、1,2,4-㗁二唑基、1,2,3-㗁二唑基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、噻唑基、異噻唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡𠯤基、1,2,3-三𠯤基、1,2,4-三𠯤基、1,3,5-三𠯤基、1-苯并呋喃基、2-苯并呋喃基、吲哚基、異吲哚基、苯并噻吩基、2-苯并噻吩基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并㗁唑基、吲哚㗁𠯤基、2,1-苯并異㗁唑基、苯并噻唑基、1,2-苯并異噻唑基、2,1-苯并異噻唑基、苯并三唑基、喹啉基、異喹啉基、2,3-苯并二𠯤基、喹㗁啉基、喹唑啉基、喹啉基、1,2,3-苯并三𠯤基、或1,2,4-苯并三𠯤基。雜芳基基團可視需要經取代。
術語「雜芳烷基」係指經雜芳基取代之烷基部份體,其中烷基及雜芳基具有如上述定義。其實例為2-烷基吡啶基、3-烷基吡啶基、或2-甲基吡啶基基團。本文中,較佳係烷基鏈包含1至8個碳原子,亦即1、2、3、4、5、6、7、或8個碳原子,例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基。雜芳烷基基團可視需要在基團之烷基及/或雜芳基部份體經取代。較佳為該附接烷基之雜芳基具有以下定義:㗁唑基、異㗁唑基、1,2,5-㗁二唑基、1,2,3-㗁二唑基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、噻唑基、異噻唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡𠯤基、1,2,3-三𠯤基、1,2,4-三𠯤基、1,3,5-三𠯤基、1-苯并呋喃基、2-苯并呋喃基、吲哚基、異吲哚基、苯并噻吩基、2-苯并噻吩基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并㗁唑基、吲哚㗁𠯤基、2,1-苯并異㗁唑基、苯并噻唑基、1,2-苯并異噻唑基、2,1-苯并異噻唑基、苯并三唑基、2,3-苯并二𠯤基、喹啉基、異喹啉基、喹㗁啉基、喹唑啉基、喹啉基、1,2,3-苯并三𠯤基、或1,2,4-苯并三𠯤基。雜芳烷基基團可視需要在該基團之烷基及/或雜芳基部份體經取代。
術語「烯基」及「環烯基」係指包含烯烴不飽和碳原子之鏈或環,其中具有一或多個雙鍵。實例為丙烯基及環己烯基。較佳者,烯基鏈包含2至8個碳原子,亦即2、3、4、5、6、7、或8個碳原子,例如:乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、異丁烯基、第二丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基。 較佳為該環烯基環包含3至8個碳原子,亦即3、4、5、6、7、或8個碳原子,例如:1-環丙烯基、2-環丙烯基、1-環丁烯基、2-環丁烯基、1-環戊烯基、2-環戊烯基、3-環戊烯基、1-環己烯基、2-環己烯基、3-環己烯基、環庚烯基、環辛烯基。「烯基」及「環烯基」基團可視需要經取代。
術語「雜烯基」及「雜環烯基」係分別指「雜烷基」及「雜環烷基」之不飽和型。因此,術語「雜烯基」係指不飽和直鏈或分支之碳鏈。較佳係該鏈包含1至9個碳原子,亦即1、2、3、4、5、6、7、8、9個碳原子,其中穿插一或多個,例如:1、2、3、4、5個相同或相異之雜原子。較佳者,雜原子係選自:O、S、及N。若該一或多個穿插雜原子為N時,該N可能呈現-NR'- 部份體,其中R'為氫或烴(例如:C 1至C 6烷基),或其可能呈現=N-或-N=基團,亦即該氮原子可與相鄰C原子或與相鄰之另一個N原子形成雙鍵。「雜烯基」基團可視需要經取代。術語「雜環烯基」代表「雜烯基」之環狀型,其中較佳為由3、4、5、6、7、8、9或10個原子形成一個環。術語「雜環烯基」亦指包括其雙環、三環及多環型。若形成雙環、三環或多環時,較佳為各環在兩個相鄰原子上彼此連接。此等兩個相鄰原子可以同時為碳原子;或其中一個原子可為碳原子及另一個可為雜原子;或兩個相鄰原子可以同時為雜原子。然而,兩個環亦可改由相同碳原子連接,亦即其等形成螺環系或其等形成「橋接」環系。術語「雜環烯基」 較佳係指具有5個組員之不飽和環,其中至少一個組員為N、O或S原子,且其可視需要包含一個額外O或一個額外N;具有6個組員之不飽和環,其中至少一個組員為N、O或S原子,且其可視需要包含一個額外O或一個額外N或兩個額外N原子;或具有9或10個組員之不飽和雙環,其中至少一個組員為N、O或S原子,且其可視需要包含1、2或3個額外N原子。「雜環烯基」基團可視需要經取代。另外,針對雜烯基及雜環烯基,雜原子可以佔據雜環附接其餘分子之位置。
術語「芳烯基」係指經芳基取代之烯基部份體,其中烯基及芳基具有如上述定義。
術語「雜芳烯基」係指經雜芳基取代之烯基部份體,其中烯基及雜芳基具有如上述定義。
術語「炔基」係指包含不飽和碳原子之鏈或環,具有一或多個參鍵。較佳者,該炔基鏈包含2至8個碳原子,亦即2、3、4、5、6、7、或8個碳原子,例如:乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基。炔基基團可視需要經取代。
術語「雜炔基」、「環炔基」、及「雜環炔基」係指基本上分別對應於「雜烯基」、「環烯基」、及「雜環烯基」之部份體,其係如上述定義,但其與「雜烯基」、「環烯基」、及「雜環烯基」之差異在於其中至少一個雙鍵被參鍵置換。
本文所採用術語「脂環系」包括如上述定義之環烷基、環烯基、及環炔基取代基。
本文所採用術語「碳環」包括單環狀環烷基、環烯基、環炔基及芳基取代基。
本文所採用術語「雜環」包括單環狀雜環烷基、雜環烯基、雜環炔基及雜芳基取代基。
一項實施例中,烷基、環烷基、芳基、芳烷基、烯基、環烯基、炔基、環炔基基團中之碳原子或氫原子可彼此分別獨立經一或多個選自O、S、N所組成之群中之元素取代或經包含一或多個,亦即1、2、3、4、5、6、或更多個選自O、S、N所組成之群中之元素之基團取代。
實施例包括烷氧基、環烷氧基、芳基氧、芳烷氧基、烯基氧、環烯基氧、炔基氧、烷基硫、環烷基硫、芳基硫、芳烷基硫、烯基硫、環烯基硫、炔基硫、烷基胺基、環烷基胺基、芳基胺基、芳烷基胺基、烯基胺基、環烯基胺基、炔基胺基基團。
其他實施例包括羥基烷基、羥基環烷基、羥基芳基、羥基芳烷基、羥基烯基、羥基環烯基、羥基炔基、氫硫基烷基、氫硫基環烷基、氫硫基芳基、氫硫基芳烷基、氫硫基烯基、氫硫基環烯基、氫硫基炔基、胺基烷基、胺基環烷基、胺基芳基、胺基芳烷基、胺基烯基、胺基環烯基、胺基炔基基團。
另一項實施例中,烷基、雜烷基、環烷基、雜環烷基、脂環系、芳基、芳烷基、雜芳基、雜芳烷基、烯基、環烯基、雜烯基、雜環烯基、炔基基團中一或多個氫原子,例如:1、2、3、4、5、6、7、或8個氫原子可彼此分別獨立經一或多個鹵原子,例如:Cl、F、或Br取代。其中一個較佳基團為三氟甲基基團。
若兩個或多個基團可彼此分別獨立選擇時,則術語「分別獨立」意指該等基團可能相同或可能不同。
各情況中,術語「視需要經取代」若沒有進一步明確說明,則指鹵素(特定言之F、Cl、Br、或I)、‑NO 2、‑CN、‑OR'''、-NR'R''、‑COOR'''、-CONR'R''、‑NR'COR''、‑NR''COR'''、‑NR'CONR'R''、‑NR'SO 2E、‑COR'''; -SO 2NR'R''、-OOCR'''、‑CR'''R''''OH、‑R'''OH、及-E; R'及R''係分別獨立選自下列組成之群:氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、芳烷基、及雜芳基或共同形成雜芳基、或雜環烷基; R'''及R''''係分別獨立選自下列組成之群:氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、烷氧基、芳基、芳烷基、雜芳基、及-NR'R''; E係選自下列組成之群:烷基、烯基、炔基、環烷基、烷氧基、烷氧基烷基、雜環烷基、脂環系、芳基及雜芳基;視需要經取代。
本發明內容中所採用術語「核酸序列一致性」或「胺基酸序列一致性」係與序列一致性百分比相關。「核酸序列一致性」或「胺基酸序列一致性」係藉由兩個最佳排比的序列在一個比對窗口進行比對,其中當與參考序列(不包含添加或缺失)比對,為兩個序列進行最佳排比時,比對窗口中之序列部份可以包含添加或缺失(亦即空隙)。百分比的計算之決定係由兩個序列中同時出現相同核酸鹼基或胺基酸殘基的位置數目得到匹配位置的數目,由該匹配位置的數目除以該比對窗口中的位置總數,所得結果乘以100,得到序列一致性百分比。
本說明書在兩個或更多個核酸或多肽序列內容中所採用術語「一致」係指兩個或更多個相同的序列或次序列,亦即包含相同之核苷酸或胺基酸之序列。當以一段比對窗口進行最大相關性的比對及排比時,或採用下列其中一種序列比對算法或採用人工排比及目視檢測法量測指定區域時,若該等序列具有指定百分比之相同核苷酸或胺基酸殘基(例如:在指定區域具有至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99% 一致性),則該等序列為彼此「實質上一致」。此等定義亦指試驗序列之補體。因此,本說明書全文在提及多肽及聚核苷酸序列比對時,採用術語「至少80%序列一致性」。此表示法較佳係指相對於各參考多肽或各參考聚核苷酸之序列一致性為至少80%、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%。
本說明書中所採用術語「序列比對」係指由其中一個序列作為參考序列來比對試驗序列之過程。當採用序列比對算法時,試驗序列與參考序列均輸入電腦中,若必要時,亦指定次序列坐標,及指定序列算法程式參數。通常使用預設參數程式,或亦可指定替代參數。序列比對算法即可依據程式參數,針對試驗序列相對於參考序列,計算序列一致性或相似性百分比。若比對兩個序列且在要計算序列一致性百分比之比對中未指定參考序列時,如果沒有明確指定,則參考要比對的兩個序列中較長者來計算序列一致性。若有指示參考序列時,如果沒有明確指定,則依據以SEQ ID指示之參考序列的全長度來決定序列一致性 。
在序列排比時,術語「比對窗口」係指要與具有相同位置數目的序列之參考連續序列位置延伸段比對的彼等連續序列位置延伸段。所選的連續位置數目可在10 至1000的範圍,亦即可包含10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、或1000個連續位置。通常,連續位置數目範圍為約20至800個連續位置、約20至600個連續位置、約50至400個連續位置、約50至約200個連續位置、約100至約150個連續位置。
比對序列之排比方法係相關技藝習知。比對序列之最佳排比之執行可以採用例如:Smith與Waterman (Adv. Appl. Math. 2:482, 1970)之局部同源性算法、Needleman與Wunsch (J. Mol. Biol. 48:443, 1970)之同源性排比算法、Pearson與Lipman (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:2444, 1988)之相似性搜尋法、電腦執行之此等算法(例如:GAP、BESTFIT、FASTA、及TFASTA,Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, Wis.)、或手動排比及目視檢查(參見例如:Ausubel等人,Current Protocols in Molecular Biology (1995 supplement))。適合決定序列一致性及序列相似性百分比之算法為BLAST及BLAST 2.0算法,其等分別說明於Altschul 等人(Nuc. Acids Res. 25:3389-402, 1977)、及Altschul 等人(J. Mol. Biol. 215:403-10, 1990)。執行BLAST分析之軟體可以透過National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)公開取得。此算法涉及首先判定成對的高得分序列(HSP),其係判定查詢序列中長度為W之短字組當與資料庫序列中相同長度的字組排比時,是否匹配或符合有些正值之閥值得分T (positive-valued threshold score T)。T稱為鄰近字組得分閾值(neighborhood word score threshold) (如上述Altschul等人)。此等初始鄰近匹配字組(word hits)係作為種子來啟動搜尋包含該等種子之更長HSP。該匹配字組可沿著各序列向兩個方向延伸,直到可以增加累計的排比得分。核苷酸序列之累計得分可以使用參數M計算(針對一對匹配殘基之賞分;總是>0)及N (針對一對錯配殘基之罰分;總是<0)。針對胺基酸序列,採用計分矩陣(scoring matrix)來計算累計得分。當:累計排比得分從其達到的最高值下降X量值時;因為累積一或多個負值得分殘基排比而使累計得分趨向零或以下時;或達到其中一個序列的終點時,則匹配字組(word hits)停止向各方向延伸。BLAST算法參數W、T、及X決定排比的靈敏度與速度。BLASTN程式(針對核苷酸序列)採用之預設值為字組長(wordlength)值(W)為11、期望值(expectation)(E)為10,M=5,N=-4及兩股之比對。針對胺基酸序列時,BLASTP程式採用預設值字組長值為3,及期望值(E)為10,及BLOSUM62計分矩陣(scoring matrix)(參見Henikoff及Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915, 1989) 排比(B)為50,期望值(E)為10,M=5,N=-4、及兩股之比對。BLAST算法亦執行兩個序列之間相似性之統計分析(參見例如:Karlin與Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-87, 1993)。由BLAST算法提供之一種相似性量測法為最小總和機率(smallest sum probability)(P(N)),其提供指示兩個核苷酸或胺基酸序列之間可能有機會發生匹配的機率。例如:若試驗核酸與參考核酸比對之最小總和機率小於約0.2,通常小於約0.01,及更通常小於約0.001時,則視該核酸與該參考序列相似。
半保守性及特別保守性胺基酸取代,其中以胺基酸經化學相關胺基酸取代較佳。典型取代係在脂系胺基酸之間、具有脂系羥基側鏈之胺基酸之間、具有酸性殘基之胺基酸之間、醯胺衍生之間、具有鹼性殘基之胺基酸之間、或具有芳香系殘基之胺基酸。典型半保守性及保守性取代為: 胺基酸        保守性取代                                    半保守性取代 A       G;S;T                                        N;V;C C       A;V;L                                        M;I;F;G D       E;N;Q                                        A;S;T;K;R;H E        D;Q;N                                       A;S;T;K;R;H F        W;Y;L;M;H                         I;V;A G       A                                                    S;N;T;D;E;N;Q H       Y;F;K;R                                  L;M;A I         V;L;M;A                                F;Y;W;G K       R;H                                              D;E;N;Q;S;T;A L        M;I;V;A                                 F;Y;W;H;C M       L;I;V;A                                  F;Y;W;C; N       Q                                                    D;E;S;T;A;G;K;R P        V;I                                               L;A;M;W;Y;S;T;C;F Q       N                                                    D;E;A;S;T;L;M;K;R R       K;H                                              N;Q;S;T;D;E;A S        A;T;G;N                                 D;E;R;K T        A;S;G;N;V                          D;E;R;K;I V       A;L;I                                         M;T;C;N W      F;Y;H                                        L;M;I;V;C Y       F;W;H                                       L;M;I;V;C。
本發明內容中所採用術語「小分子」係指低分子量之有機化合物,其可以調控化學過程,以便診斷、治療、或預防疾病。小分子之分子量上限為約900道耳吞,以便有可能快速擴散通過細胞膜,方可到達細胞內作用部位。此分子截斷值亦為口服生體可用性的必要條件,因為其可透過腸道表皮細胞穿過細胞運送。除了腸道通透性以外,分子必需具有合理的快速溶入水中的速率及適當的水溶性及中度至低度的首渡代謝。以500道耳吞之稍低分子量較適合口服小分子藥物,其係基於若分子量保持低於此限值,會觀察到顯著下降的臨床損失率。因此,在小分子之內容中,「低分子量」 意指≤ 900 D,較佳為≤ 700 D及更佳為≤ 500 D。更大的結構,如:核酸及蛋白質,及許多種多肽為不小的分子,但其等之單體組份(分別指核糖-或去氧核糖核苷酸、胺基酸、及單醣)經常視為小分子。本發明內容中所採用術語「小分子抑制劑」係指特異性結合至生物巨分子之小分子,較佳為蛋白質,且作用為該巨分子之抑制劑,藉以改變該標靶巨分子之活性或功能。
「醫藥上可接受」意指由聯邦或州政府的管理局核准或列於美國藥典(U.S. Pharmacopeia)(United States Pharmacopeia-33/National Formulary-28 Reissue,由the United States Pharmacopeia Convention, Inc., Rockville Md.出版,出版日期:2010年4月)或其他一般認可之藥典,可用於動物,及更特地言之指人類。
術語「醫藥上可接受之鹽」係指本發明化合物之鹽。本發明化合物之合適醫藥上可接受之鹽類包括酸加成鹽類,其可為例如:由本文說明之化合物或其衍生物之溶液與醫藥上可接受之酸之溶液混合,如:鹽酸、硫酸、富馬酸、馬來酸、琥珀酸、乙酸、苯甲酸、檸檬酸、酒石酸、碳酸、或磷酸。此外,若本發明化合物帶有酸性部份體時,其合適之醫藥上可接受之鹽類可包括鹼金屬鹽類(例如:鈉或鉀鹽);鹼土金屬鹽類(例如:鈣或鎂鹽);及與合適有機配體形成之鹽類(例如:使用諸如:鹵離子、氫氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、烷基磺酸根、及芳基磺酸根等抗衡離子形成之銨、四級銨及胺陽離子)。例示之醫藥上可接受鹽類實例包括(但不限於):乙酸鹽、己二酸鹽、藻酸鹽、抗壞血酸鹽、天冬胺酸鹽、苯磺酸鹽、苯甲酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸氫鹽、酒石酸氫鹽、硼酸鹽、溴化物、丁酸鹽、乙二胺四乙酸鈣、樟腦酸鹽、樟腦磺酸鹽(camphorsulfonate、camsylate)、碳酸鹽、氯化物、檸檬酸鹽、棒酸鹽、環戊烷丙酸鹽、二葡糖酸鹽、二鹽酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙二胺四乙酸鹽、乙二磺酸鹽、月桂硫酸鹽(estolate)、乙磺酸鹽、乙烷磺酸鹽、甲酸鹽、富馬酸鹽、葡庚酸鹽(gluceptate、glucoheptonate)、葡糖酸鹽、麩胺酸鹽、甘油磷酸鹽、羥乙醯胺基苯胂酸鹽(glycolylarsanilate)、半硫酸鹽、庚酸鹽、己酸鹽、己基二羥基苯甲酸鹽、哈巴胺(hydrabamine)、氫溴酸鹽、鹽酸鹽、氫碘酸鹽、2-羥基乙磺酸鹽、羥基萘酸鹽、碘化物、羥乙磺酸鹽(isothionate)、乳酸鹽、乳糖醛酸鹽(lactobionate)、月桂酸鹽、月桂基硫酸鹽、蘋果酸鹽、馬來酸鹽、丙二酸鹽、扁桃酸鹽、甲磺酸鹽、甲烷磺酸鹽、甲基硫酸鹽、黏酸鹽、2-萘磺酸鹽(naphthalenesulfonate)、萘磺酸鹽(napsylate)、菸酸鹽、硝酸鹽、N-甲基葡糖胺銨鹽;油酸鹽、草酸鹽、雙羥萘酸鹽(pamoate(embonate))、棕櫚酸鹽、泛酸鹽、果酸鹽、過硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽、磷酸鹽/二磷酸鹽、苦味酸鹽、特戊酸鹽、聚半乳糖醛酸鹽、丙酸鹽、水楊酸鹽、硬脂酸鹽、硫酸鹽、次乙酸鹽、琥珀酸鹽、單寧酸鹽、酒石酸鹽、茶氯酸鹽(teoclate)、甲苯磺酸鹽、三乙硫醚(triethiodide)、十一烷酸鹽、戊酸鹽、及類似物(參見例如:Berge, S. M.等人,「Pharmaceutical Salts」, Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19)。本發明某些特定化合物同時包含鹼性及酸性官能基,可以讓化合物轉化成鹼或酸加成鹽類。
化合物之中性型可由該鹽與鹼或酸接觸後再生,並依習知方式單離母化合物。該化合物之母型與各種不同鹽型之差異在於某些物理性質,如:於極性溶劑中之溶解性,但以本發明目的而言,該鹽類之其他方面則與化合物母型相同。
除了鹽型外,本發明亦提供呈前藥型之化合物。本文所說明化合物之前藥係彼等很容易在生理條件下進行化學變化來產生式(I)至(IV)化合物之化合物,尤指圖14所示之化合物。前藥為活性或無活性化合物,前藥在投與患者後,會透過活體內生理作用經過化學修飾,如:水解、代謝及類似作用,成為本發明化合物。另外,前藥可於離體環境下,藉由化學或生物化學方法轉化成本發明化合物。例如:前藥當置入含有合適酵素之穿皮式貼布儲藥槽中時,可以慢慢轉化成本發明化合物。涉及製造及使用前藥之合適性及技術係彼等習此相關技藝者習知。有關涉及酯類之前藥之一般討論可參見Svensson L.A.及Tunek A. (1988) Drug Metabolism Reviews 19(2): 165-194;及Bundgaard H. 「Design of Prodrugs」, Elsevier Science Ltd. (1985)。已遮蔽羧酸根陰離子之實例包括各種不同酯類,如:烷基(例如:甲基、乙基)、環烷基(例如:環己基)、芳烷基(例如:苯甲基、對甲氧基苯甲基)、及烷基羰基氧烷基(例如:特戊醯氧甲基)。胺已呈經芳基羰基氧甲基取代之衍生物遮蔽,再於活體內被酯酶裂解,釋出游離藥物及甲醛(Bundgaard H. 等人(1989) J. Med. Chem. 32(12): 2503-2507)。此外,包含酸性NH基團,如:咪唑、亞胺、吲哚及類似物之藥物,已使用N-醯基氧甲基基團遮蔽(Bundgaard H. 「Design of Prodrugs」, Elsevier Science Ltd. (1985))。羥基基團已呈酯類及醚類遮蔽。EP 0 039 051 A2揭示曼尼希鹼(Mannich-base)異羥肟酸前藥、其製法及用途。
本發明化合物亦可在構成此等化合物之一或多個原子上包含非天然比例之同位素原子。例如:可使用放射性同位素在化合物上進行放射性標記,如:例如:氚( 3H)、碘-125( 125I)或碳-14( 14C)。本發明化合物之所有同位素變化不論是否有放射活性,均計畫涵括在本發明範圍內。
本文在提及芳基之取代基時所採用「對位」意指該取代基佔據的位置在連接化合物主幹之芳基位置的對面。
本文所採用「患者」意指可能因使用本文所說明化合物治療而受益之任何哺乳動物或鳥類。較佳者,「患者」係選自下列組成之群:實驗室動物、家畜動物、或靈長類包括黑猩猩及人類。特別佳之「患者」為人類。
本文所採用疾病或疾患之「處理(treat、treating)」或「治療(treatment)」 意指完成以下一或多項:(a)減輕疾患之嚴重性;(b)限制或預防所治療疾患之症狀特徵的發展;(c)抑制所治療疾患之症狀特徵的惡化;(d)限制或預防先前已罹患疾患的患者之該疾患復發;及(e)限制或預防先前曾出現疾患症狀的患者之症狀復發。
本文所採用疾病或疾患之「預防(prevent、preventing、prevention、或prophylaxis)」意指防止個體的疾患復發維持某一段時間。例如:若本文所說明化合物投與個體之目的在於預防疾病或疾患時,可以至少在投藥日當天,及較佳亦在該投藥日之後一或多天(例如:1至30天;或2至28天;或3至21天;或4至14天;或5至10天)預防該疾病或疾患發生。
根據本發明「醫藥組成物」可呈組成物型式,其中由不同活性成份與稀釋劑及/或載劑彼此混合,或可呈組合製劑之型式,其中由活性成份呈部份或完全獨立型式。此等組合或組合製劑之實例為部件套組(kit-of-parts)。
「有效量」意指醫療劑足以達到所計畫目的時的量。所指定醫療劑之有效量將隨諸如:製劑性質、投藥途徑、接受醫療劑之動物大小與物種、及投藥目的等因素變化。每一個例之有效量可以由習此相關技藝者依據相關技藝已建立之方法進行實驗決定。
本文所採用術語「載劑」係指與醫療劑一起投與之稀釋劑、佐劑、賦形劑、或媒劑。此等醫藥載劑可為無菌液體,如:含於水及油中之生理鹽水溶液,包括彼等源於石油、動物性、植物性或合成性來源者,如:花生油、大豆油、礦物油、芝麻油、及類似物。當醫藥組成物經靜脈內投藥時,以生理鹽水溶液為較佳載劑。生理鹽水溶液及右旋糖與甘油溶液亦可用為液體載劑,特別用於注射液中。合適之醫藥賦形劑包括澱粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明膠、麥芽、稻米粉、白堊、矽膠、硬脂酸鈉、單硬脂酸甘油酯、滑石、氯化鈉、脫脂奶粉、甘油、丙二醇、水、乙醇及類似物。若需要時,該組成物亦可包含微量濕化劑或乳化劑,或pH緩衝劑。此等組成物可呈溶液、懸浮液、乳液、錠劑、丸劑、膠囊、粉劑、持續釋放調配物及類似物。組成物可以使用傳統結合劑及載劑(如:三酸甘油酯)調配成栓劑。本發明化合物可調配成中性或鹽型。醫藥上可接受鹽類包括彼等與游離胺基基團形成者,如:彼等衍生自鹽酸、磷酸、乙酸、草酸、酒石酸,等等,及彼等與游離羧基形成者,如:彼等衍生自鈉、鉀、銨、鈣、鐵氫氧化物、異丙基胺、三乙基胺、2-乙基胺基乙醇、組胺酸、普魯卡因(procaine),等等。合適醫藥載劑之實例說明於E. W. Martin之「Remington's Pharmaceutical Sciences」。此等組成物將包含醫療有效量之化合物,較佳為呈純化型,及適量之載劑,以提供供適當投與患者之型式。調配物應配合投藥模式。 本發明實施例
下列章節中,將說明本發明之元素。此等元素係以明確實施例列出,然而,應了解其等可依任何方式及依任何數量組合成額外實施例。各種不同說明之實例及較佳實施例不應將本發明僅限制在明確說明之實施例。應了解此說明係支持及涵括實施例,其組合明確說明之實施例與任何數量之所揭示及/或較佳元素。此外,本申請書所有說明之任何置換及組合應視為由本申請書所揭示,除非本內容另有其他說明。
如上文所解釋,本發明進一步基於本發明者觀察到病毒解旋酶及病毒RNA-導向RNA聚合酶(RdRp)之抑制劑為至少加成性,較佳為協同性抑制單股正義RNA病毒之複製,其中其等複製週期大多數利用病毒解旋酶。病原性RNA病毒中,本發明最適合病毒包括彼等來自嚴重急性呼吸症候群(SARS)、中東呼吸症候群(MERS)、登格熱病毒(DFV)、日本腦炎病毒(JEV)、西奈病毒(WNV)的病毒。反轉錄病毒或反義股病毒均不會編碼自己的解旋酶,然而,本發明亦適用於此等分類,因為其等利用完整說明之宿主細胞解旋酶,即可作為此等感染之藥物目標。例如:HIV複製已顯示依賴人類宿主細胞DDX3 RNA解旋酶,其可作為此例之組合療法標靶(Phanuphak & Gulick, 2020)。另外,由於所有聚合酶酵素均需要由解旋酶產生之單股受質,因此本發明適用於所有聚合酶類別,不僅指RdRp類。事實上,即使包含單股遺傳材料的病毒亦需要在第一輪複製之後,利用解旋酶來分離雙股遺傳材料。
因此,本發明之特色在於解旋酶之抑制劑(較佳為小分子抑制劑),與病毒聚合酶之抑制劑(較佳為小分子抑制劑)之新穎組合,其有利於用於預防及治療病毒感染。
因此,在第一態樣中,本發明係有關一種解旋酶(較佳為病毒解旋酶)之抑制劑,供組合使用病毒聚合酶之抑制劑,供預防或治療病毒感染。習此相關技藝者咸了解,所選擇解旋酶之抑制劑與病毒聚合酶之抑制劑係使得其等可抑制被特定病毒物種利用之宿主解旋酶或相同物種所利用之病毒解旋酶與病毒聚合酶。
此外,術語解旋酶( 較佳為病毒解旋酶)之抑制劑係指抑制解旋酶活性之IC 50為100 μ莫耳濃度或以下,較佳為50 μ莫耳濃度或以下,更佳為20 μ莫耳濃度或以下,甚至更佳為10 μ莫耳濃度或以下之化合物。合適分析系統係相關技藝習知者,但亦說明於Nsp13之實例章節中。量測病毒解旋酶活性及後續抑制性之合適分析法包括測定ATP轉換率及對此ATP轉換之抑制,其係藉由使用螢光化學物,如:孔雀綠,來檢測ATP水解成ADP時所產生之有機磷酸鹽。更佳之合適分析法係量測DNA/RNA之解旋及接著對此解旋之抑制,其係監測FRET配對之螢光訊號或使用放射標記之DNA/RNA,接著利用閃爍法監測對此解旋之抑制性。
因此,在第二態樣中,本發明係有關一種病毒聚合酶之抑制劑,供組合使用解旋酶(較佳為病毒解旋酶)之抑制劑,供預防或治療病毒感染。 病毒聚合酶之抑制劑
在本發明第一或第二態樣之一項實施例中,病毒聚合酶為DNA依賴性RNA 聚合酶(dDRP或RNAP)、RNA-依賴性DNA聚合酶(RdDp)或RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp),較佳為RdRp。
本發明第一或第二態樣之另一項較佳實施例中,病毒聚合酶為RdRp,及RdRp之抑制劑為核苷類似物或其前藥,其在複製時整合進入病毒基因體中。
適合量測病毒聚合酶活性及後續之抑制性之分析法包括監測納入樣本DNA/RNA中之放射性標記核苷酸,及接著利用閃爍法監測對此納入的抑制性。
相關技藝已說明許多種病毒聚合酶之抑制劑。有些為幾種物種之病毒聚合酶之抑制劑,其他則特異性針對特定病毒物種。由於病毒聚合酶與本發明者所說明解旋酶之間之功能交互作用,所有此等抑制劑均可用於與相關技藝及本文所說明之解旋酶抑制劑成為組合療法。參照說明此等抑制劑之文獻,提供下列病毒聚合酶及其抑制劑之實例,其等完整內容已以引用方式併入本文中。
冠狀病毒之RdRp,特定言之 NSP12,已成為治療或預防冠狀病毒感染之標靶。合適抑制劑已揭示於例如:WO 2012/012776 A1、WO 2016/106050 A1、及WO 2016/144918 A1。
流感之RdRp已成為治療或預防流感感染之標靶。合適抑制劑已揭示於例如:WO2015088516A1、及WO2021032611A1。
C型肝炎病毒(HCV)之RdRp,特定言之 NS5B,已成為治療HCV之標靶。合適抑制劑已揭示於例如:WO 00/06529、WO 00/13708、WO 00/10573、WO 00/18231、WO 01/47883、WO 01/85172、WO 02/04425、WO2004065367A1、WO2006012078A2、WO2006110762A2。
本文所揭示所有化合物均適用於操作本發明之組合治療。特別佳之病毒聚合酶抑制劑實例已說明於WO 2012/012776 A1、WO 2016/106050 A1、及WO 2016/144918 A1,其等完整內容已以引用方式併入本文中。
本發明最適合針對冠狀病毒(包括彼等來自SARS及MERS)中NSP12 聚合酶及Nsp13解旋酶之抑制劑組合;黃病毒(包括彼等來自DFV、JEV、WNV、茲卡病毒(Zika virus)、黃熱病毒、及C型肝炎病毒)之NS5聚合酶及NS3解旋酶之抑制劑組合;單純疱疹病毒之 UL5:UL52:UL8 解旋酶/引子酶複合物及UL30 聚合酶之抑制劑組合;及人類多瘤病毒2之大T 抗原解旋酶抑制劑與人類DNA聚合酶 α-引子酶(primase)及人類DNA 聚合酶 δ之抑制劑組合。
本發明第一或第二態樣之一項實施例中,病毒聚合酶之抑制劑具有根據式(V)之結構: (V) 其中 R9      係選自下列組成之群:H、磷酸根、二磷酸根、及三磷酸根,其中磷酸根可視需要經(C 1-6烷基)-O-C(O)-CH(CH 3)-NH-基團及/或經5-、6-或7-員碳環(較佳為苯基)取代, R10    為CH 3或CN; 或為其醫藥上可接受鹽。
本發明第一或第二態樣之一項實施例中,病毒聚合酶之抑制劑具有根據式(VI)之結構: (VI) 其中 R11    係選自下列組成之群:H、C 1-6烷醯基、磷酸根、二磷酸根及三磷酸根,其中磷酸根可視需要經(C 1-6烷基)-O-C(O)-CH(CH 3)-NH-基團及/或經5-、6-或7-員碳環(較佳為苯基)取代, R12    為H或經取代之N-庚基胺甲酸根或庚基取代之碳酸根, Y       為F或H, 或為其醫藥上可接受鹽。
本發明第一或第二態樣之一項實施例中,病毒聚合酶之抑制劑具有根據式(VII)之結構: (VII) 其中 R13    係選自下列組成之群:H、磷酸根、二磷酸根、及三磷酸根,其中磷酸根可視需要經(C 1-6烷基)-O-C(O)-CH(CH 3)-NH-基團及/或經5-、6-或7-員碳環(較佳為苯基)取代, R14    為H、C 1-4烷醯基、或2-甲基-N-取代之丙烯醯胺,較佳係R14為H, R15    為CH 3或C 2H, Y       為甲基胺、二甲基胺、N-甲基環丙胺、乙基(甲基)胺、丙基(甲基)胺、或O, 或為其醫藥上可接受鹽。
本發明第一或第二態樣之一項實施例中,病毒聚合酶之抑制劑為核苷類似物或其前藥,其中該核苷類似物或其前藥係選自下列組成之群中去氧腺苷類似物,特定言之地達諾新(didanosine)或阿糖腺苷(vidarabine);腺苷類似物,特定言之加利司韋(galidesivir)、AT-527、或瑞德西韋(remdesivir);去氧胞苷類似物,特定言之阿糖胞苷(cytarabine)、吉西他濱(gemcitabine)、恩曲他濱(emtricitabine)、拉米夫定(lamivudine)、莫納皮拉韋(molnupiravir)、或其初始代謝物β-d-N4-羥基胞苷、扎西他濱(zalcitabine);鳥苷及去氧鳥苷類似物,特定言之阿巴卡維(abacavir)、阿昔洛韋(acyclovir)、或恩替卡韋(entecavir);胸苷及去氧胸苷類似物,特定言之司他夫定(stavudine)、替比夫定(telbivudine)、或齊多夫定(zidovudine);及去氧尿苷類似物,特定言之碘苷(idoxuridine)或三氟尿苷(trifluridine)。本發明第一或第二態樣之較佳實施例中,抑制劑係選自下列組成之群:AT-527、瑞德西韋(remdesivir)、及莫納皮拉韋(molnupiravir)。 解旋酶之抑制劑
已有幾種最新判別之解旋酶抑制劑,其從ATP或RNA競爭性涵括至異位–或甚至彼等提高解旋酶對DNA之親和性。
ATP競爭性人類多瘤病毒解旋酶抑制劑的範圍為從初始篩出物(initial hits)的三位數的微莫耳濃度至優化後的三位數奈莫耳濃度。此等抑制劑已藉由相對於VCV LTag解旋酶之結晶學片段篩選來判別。另外,此等抑制劑已在細胞中驗證其活性之EC 50低達260 nM。一旦完整表徵此等ATP競爭性抑制劑之結合性模式,則有可能顯著改進IC 50及EC 50(Bonafoux D. 等人(2016) J. Med. Chem.59, 15, 7138–7151)。
已判定RNA競爭性解旋酶抑制劑可以抑制人類解旋酶DDX3 ,其係HIV-1之複製所必需。此等抑制劑的範圍從兩位數至一位數的微莫耳濃度,並特異性針對DDX3解旋酶,且已依據電腦模擬模式,由實驗結果支持所假設之結合位置(Radi M. 等人(2012) Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters22(5):2094-2098)。
其他解旋酶抑制劑B1LS-179-BS及BAY 57-1293已顯示會提高HSV - UL5:UL52:UL8之病毒解旋酶複合物之親和性。此等小分子藉由讓解旋酶「黏合」DNA小分子來阻止解旋酶之酵素活性,阻止解旋之效力可低達兩位數奈莫耳濃度。其等另外顯示具有活體內對抗HSV-1及HSV-2之活性(Crumpacker CS 等人(2002) Nature Medicine8:327-328)。
亦存在HPV E1解旋酶之異位抑制劑,明確言之CID 515118及CID 515164,其IC 50分別為2微莫耳濃度及4奈莫耳濃度。其他HPV E1抑制劑,亦即CHEMBL、1207306及CID 11330698會破壞E1與E2之交互作用,IC 50分別為6奈莫耳濃度及20奈莫耳濃度(Shadrick WR 等人(2013) Journal of Biomolecular Screening18(7):761-781)。
本發明內容中可採用之解旋酶抑制劑可以依循上述任何模式使用。較佳者,其等為ATP或RNA競爭性抑制劑,及其等更佳為異位抑制劑。最佳的異位抑制劑類別為彼等立體異位性抑制Nsp13者。
本發明第一及第二態樣可使用之較佳非異位性Nsp13抑制劑為小分子抑制劑,其包含或組成為三氧雜-金剛烷部份體共價結合至吡哆醛衍生物。此等抑制劑之較佳實例為巴那尼(bananin)、碘巴那尼(iodobananin)、凡尼巴那尼(vanillinbananin)、安撒巴那尼(ansabananin)、由巴那尼(eubananin)、腺嘌呤巴那尼(adeninobananin)。
本發明者已在Nsp13內判別及表徵一個似乎涉及異位性調節Nsp13之ATPase活性的口袋。特異性結合至此口袋之化合物可以抑制Nsp13之ATPase活性。該結合至ALC1之ATPase位點及阻斷ATPase活性之化合物會與ATP競爭結合ATPase位點。由於該細胞ATP濃度在1至10 mM範圍內(依細胞區室而定),需要在低的奈莫耳濃度範圍下有極高結合親和性才能成功阻止ATP結合至Nsp13之ATPase位點。Nsp13之異位抑制劑不會受此限制,因為其等不需要阻止ATP之結合,反而透過不同機轉抑制Nsp13之ATPase活性。本發明者已判別可以特異性結合至異位口袋之化合物,並決定該等化合物適合進入此口袋之空間及電子需求。因此,藉由界定該「鎖」,本發明者即可界定配合此鎖(亦即異位結合口袋)的「鑰匙」(亦即化合物),並且可以形成非共價鍵或其他穩定的交互作用,讓其等特異性結合至口袋中。利用此合理設計方法,本發明者判別出可以抑制Nsp13在染色質上移動的化合物,並在本發明第一及第二態樣的內容中特別適用為解旋酶抑制劑。
配體-蛋白質交互作用之基於結構之電腦模擬法為目前現代藥物開發的核心組份(Charifson與Kuntz, 1997)。在上市藥物數量逐漸攀升時,電腦模擬法在藥物開發過程扮演關鍵角色,包括HIV蛋白酶抑制劑(Charifson與Kuntz, 1997;Greer等人,1994;Jorgensen, 2004)及扎那米韋(zanamivir)(一種抗病毒神經胺酸酶抑制劑) (von Itzstein等人,1993),及在發展新藥物候選物時,如:HIV整合酶抑制劑(Hazuda等人,2004;Schames等人,2004)、C型肝炎蛋白酶抑制劑(Liverton等人,2008;Thomson及Perni, 2006)、及β-分泌酶抑制劑(BACE-1) (Stauffer等人,2007)。在相關領域中有三大類型物理電腦方法可以利用(從最快至最慢,及從最小物理實體至最大物理實體之次序列出):(1) 極快速分子對接法,包括DOCK、Glide、AutoDock、FlexX、ICN、PMF、及GOLD,基於分子動力之自由能量法(Molecular dynamics based free energy method)(MD),如:MM/GBSA或MM/PBSA,其中溶劑、蛋白質、及配體均受到彼此施加的力及熱波動,並因應此等力依疊代步驟移動,及(4)絕對結合性自由能(ABFE)法,包括煉金術模擬器(alchemical simulations),其為最昂貴的電腦運算,但其以最嚴謹的方式包括目前最實用之物理實體。ABFE方法從未結合之配體及可能從蛋白質之未結合結構開始,試圖預測該所關注複合物之結構、親和性、及熱性質。此等策略係相關技藝習知,且尤其可採用實驗章節中說明之方法,由其與本發明者首先判別之ALC1內之異位結合口袋之結合性來判定作為ALC1之異位抑制劑之化合物。
因此,本發明第一或第二態樣之較佳實施例中,解旋酶活性之抑制劑為SARS-CoV-2之Nsp13解旋酶(Nsp13)或其病毒同系物之解旋酶活性抑制劑,其中該抑制劑特異性結合至Nsp13或其病毒同系物之ATPase結構域之N-末端球體內之異位結合口袋。
在本發明抑制劑內容中所採用術語「解旋酶活性抑制劑」係指任何解旋酶活性之抑制劑,其包括病毒解旋酶之活性及宿主細胞解旋酶之活性。較佳實施例中,術語「解旋酶活性之抑制劑」係指抑制正義股RNA病毒之病毒類之解旋酶活性,該病毒類較佳為小南嵌套病毒綱( Pisoniviricetes),更佳為網巢病毒目( Nidovirales),及更佳為冠狀病毒科( Coronaviridae)。為了分析個別化合物抑制解旋酶活性之能力,較佳為在解旋酶解旋分析法中,使用具有如本文所說明根據SEQ ID NO:1之胺基酸序列之SARS-CoV-2解旋酶Nsp13來測定解旋酶活性。此等分析法較佳為使用0.15 nM Nsp13及已標記一對FRET標記物之100 nM dsDNA,以檢測dsDNA之解旋。可以添加200 µM ATP及1 µM無標記之單股DNA啟動該解旋反應。或者,亦可在解旋酶解旋分析法中使用不同解旋酶,諸如另一種病毒解旋酶或宿主細胞解旋酶,來測定抑制解旋酶活性之能力。亦在此等替代的分析法中,較佳係解旋酶之使用濃度為0.15 nM。較佳係本發明抑制劑抑制解旋酶活性之IC 50為100 μM或更低,更佳為IC 5050 μM或更低,及更佳為IC 5020 μM或更低,及最佳為IC 5010 μM或更低。
具有根據SEQ ID NO:1胺基酸序列之SARS-CoV-2 Nsp13之術語「病毒同系物」係指作為功能同系物的病毒蛋白質,亦即在本發明實例中所採用染色質重塑分析法中具有解旋酶活性(參見實例3)。較佳地,該術語係指成為SARS-CoV-2 Nsp13之功能及結構同系物之蛋白質。結構同源性較佳係在形成解旋酶異位口袋之病毒同系物胺基酸內。本發明者已採用分子動態(MD)模擬SARS-CoV-1 Nsp13解旋酶之第一球體(來自已公開之SARS-CoV-1 Nsp13 PDB: 6JYT之殘基236至440,參見實例1),以判定Nsp13內尚未判定之異位結合口袋。會與本發明解旋酶抑制劑結合之異位結合口袋係由根據SEQ ID NO:1之Nsp13之胺基酸236至440所形成。然而,並非涵括SEQ ID NO:1胺基酸殘基236至440之胺基酸延伸段內每一個胺基酸均會形成可用於與本發明抑制劑結合之Nsp13之異位口袋 。其歸因於事實上有些胺基酸被埋在口袋中,很難觸及,且其他胺基酸甚至不為口袋的一部份,但仍位在Nsp13內或在Nsp13的外表面上。此Nsp13之異位結合口袋的表面區域係由以下胺基酸形成(參見SEQ ID NO:1):Y277、T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、D374、E375、I376、S377、M378、A379、L384、N388、Y396、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、N423、V425、C426、R427、及M429。其中由此等殘基胺基酸 Y277、L384、N388、Y396、Y398、及V425形成通至口袋中之進口通道,本發明抑制劑可以透過此通道進入結合性口袋,及由胺基酸T307、C309、F373、D374、E375、S377、M378、A379、及N423形成左通道,及由T279、L280、Q281、G282、I376、I399、G400、D401、P406、P408、C426、R427、及M429形成右通道。因此,較佳病毒同系物包含類似結構之結合性口袋,其可採用下文說明之MD分析。較佳結構同系物為彼等在對應於具有根據SEQ ID NO:1胺基酸序列之Nsp13之Y277、T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、D374、E375、I376、S377、M378、A379、L384、N388、Y396、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、N423、V425、C426、R427、及M429之至少50%胺基酸位置包含相同或經保守取代或半保守取代之胺基酸者。較佳結構同系物在對應於具有根據SEQ ID NO:1胺基酸序列之Nsp13之Y277、T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、D374、E375、I376、S377、M378、A379、L384、N388、Y396、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、N423、V425、C426、R427、及M429之至少60%、70%、80%胺基酸位置包含相同或經保守取代之胺基酸。特別佳之結構病毒解旋酶同系物與具有根據SEQ ID NO:1胺基酸序列之Nsp13之AA 277至M429具有共通的至少60%、至少70%,更佳為至少80%,更佳為至少90%胺基酸。SARS-CoV-2 Nsp13之較佳病毒同系物實例示於圖3,且以SEQ ID NO:2至7列出之附加序列說明。
術語「對應位置」用於本發明中指特定蛋白質(例如:根據SEQ ID NO:1之Nsp13之解旋酶同系物)之胺基酸序列內的胺基酸位置,其與參考蛋白質,特定言之與根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13排比,後者與參考蛋白質中之胺基酸排比。兩個或更多個胺基酸序列之排比可以利用許多可公開取得的軟體工具進行,包括Clustal Omega (https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/)或PBLAST,其分別採用標準排比參數。使用根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13及6種相關RNA病毒之解旋酶進行此等排比的實例示於圖3。習此相關技藝者很容易依據此等對應於上文及下文所提根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13明確指示之其中一種胺基酸之胺基酸排比來判定。例如:由SARSCoV2之Y277與SARSCoV之I278 (SEQ ID NO:2) (圖3中稱為「229E」)排比 ;與HCoV-NL63之Nsp13 解旋酶之I278 (SEQ ID NO:3) (圖3中稱為「NL-63」)排比;與HCoV OC43 之Nsp13 解旋酶之Y276 (SEQ ID NO:4) (圖3中稱為「OC43」)排比;與HCoV HKU1之Nsp13 解旋酶之Y276(SEQ ID NO:5) (圖中稱為「HKU1」)排比;與MERS CoV之Nsp13解旋酶之Y277 (SEQ ID NO:6)排比、及與 SARS CoV之Nsp13 解旋酶之Y277 (SEQ ID NO:7)排比。
因此,在第一或第二態樣之一項實施例中, (i)  ATPase結構域之N-末端球體係由SEQ ID NO:1之胺基酸殘基236至440 或病毒同系物之對應胺基酸殘基組成; 及/或 (ii) 異位結合口袋包含或組成為根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y277、T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、D374、E375、I376、S377、M378、A379、L384、N388、Y396、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、N423、V425、T426、R427、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸。此等為可與本發明抑制劑形成非共價鍵之胺基酸,因為其等側鏈及/或主幹形成結合性口袋的表面。
第一或第二態樣之另一項實施例中,異位結合口袋為三部式,且包含進口通道(1)、左通道(2)及右通道(3),其位於Nsp13或其病毒同系物之活性位點的後面。由圖5至7、及10可見。本發明異位抑制劑特異性結合,較佳為非共價結合至位在進口通道(1)、左通道(2)、及右通道(3)中一或多者內之胺基酸,藉以抑制解旋酶之異位活化。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑特異性結合至異位結合口袋內下列七組胺基酸中至少一組: (i)    在進口通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之N381、L384、S385、V387、N388、及V425或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及/或一或多個選自下列之胺基酸殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之P238、T239、Y277、N381、L384、S385、V387、N388、Y396、Y398、N 423、及V425或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸; (ii)   在右通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280、T279、Q281、G282、T307、C309、F373、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、V425、C426、及R427或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及/或一或多個選自下列之胺基酸殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280、Q281、F373、I376、I399、G400、P406、P408、N423、C426、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸; (iii)  在左通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T279、E375、I376、S377、M378、A379、P408、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及/或一或多個選自下列之胺基酸殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T307、C309、F373、D374、I376、M378、A379、L384、及N423或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸; (iv)  在右通道及進口通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280、T279、Q281、G282、T307、C309、F373、N381、L384、S385、V387、N388、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、V425、C426、及R427或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及/或一或多個選自下列之胺基酸殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之P238、T239、Y277、L280、Q281、F373、I376、N381、L384、S385、V387、N388、Y396、Y398、I399、G400、P406、P408、N423、V425、C426、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸; (v)   在左通道及進口通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T279、E375、I376、S377、M378、A379、N381、L384、S385、V387、N388、P408、V425、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及/或一或多個選自下列之胺基酸殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之P238、T239、Y277、T307、C309、F373、D374、I376、M378、A379、N381、L384、S385、V387、N388、Y396、Y398、N423、及V425或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸; (vi)  在左通道及右通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、E375、I376、S377、M378、A379、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、V425、C426、R427、M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及/或一或多個選自下列之胺基酸殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280、Q281、T307、C309、F373、D374、I376、M378、A379、L384、I399、G400、P406、P408、N423、C426、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸;及/或 (vii) 在左通道、右通道、及進口通道中,至少一個選自下列之胺基酸殘基之主幹:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、E375、I376、S377、M378、A379、N381、L384、S385、V387、N388、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、V425、C426、R427、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸及以下殘基之側鏈:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之P238、T239、Y277、L280、Q281、T307、C309、F373、D374、I376、M378、A379、N381、L384、S385、V387、N388、Y396、Y398、I399、G400、P406、P408、N423、V425、C426、及M429或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑特異性結合至: (a)      上述(i)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y277或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面(face-to-face)或邊接面(edge-to-face) π-π交互作用結合至Y277之芳香環,或其中抑制劑藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至 Y277;或其中Y277之末端氧與氫鍵供應基團交互作用;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之N388或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由氫鍵供應基團或接受基團結合至N388上之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y396或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用結合至Y396之芳香環,或其中Y396與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基形成陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用;及根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y398或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基形成陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y398之芳香環; (b)      上述(ii)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y398或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y398之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I399或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I399之主幹羰基氧或與氫鍵接受體交互作用結合至I399之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之G400或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至G400之主幹N或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至G400之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D401或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至D401之主幹羰基氧;P406,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至P406之主幹羰基氧;及根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之C426或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳-鹵素基團結合至C426之S或由C426之S與抑制劑之「彈頭(warhead)」形成共價鍵; (c)      上述(iii)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T307或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至T307之側鏈,或其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至T307之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之F373或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至F373之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之C309或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至C309之S,或C309之S與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D374或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至D374之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之E375或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至E375之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I376或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I376之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之M378或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至M378 之主幹N;及根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之A379或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至A379之主幹羰基氧或利用氫鍵接受基團結合至A379之主幹N; (d)      上述(iv)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y277或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至 Y277之芳香環,或其中抑制劑利用氫鍵供應基團結合至 Y277之末端氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至L280之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之N388或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至N388之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y396或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y396之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y398或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y398之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I399或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I399之主幹羰基氧或利用氫鍵接受基團結合至I399之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之G400或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至G400之主幹N或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至G400之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D401或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至D401之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之P406或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至P406之主幹羰基氧;及根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之C426或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至C426之S或由C426 之S 與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵; (e)      上述(v)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y277或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y277之芳香環,或其中抑制劑利用氫鍵供應基團結合至 Y277之末端氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之N388或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至N388之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T307或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至 T307之側鏈或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至T307之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之F373或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至F373之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之C309或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至 C309 之S或由C309之S與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D374或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至D374之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之E375或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至E375之主幹羰基氧;I376,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I376之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之M378或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至M378之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之A379或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至A379之主幹羰基氧或利用氫鍵接受基團結合至A379之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y396或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸 其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y396之芳香環;及根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y398或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y398之芳香環; (f)      上述(vi)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至L280之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T307或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至T307之側鏈或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至T307之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之F373或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至F373之芳香環;C309,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至C309之S,或由C309之S與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D374或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至D374之側鏈;E375,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至E375之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I376或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I376之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之M378或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至 M378之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之A379或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至A379之主幹羰基氧或利用氫鍵接受基團結合至A379之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y398或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y398之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I399或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I399之主幹羰基氧,或利用氫鍵接受基團結合至I399之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之G400或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至 G400之主幹N或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至G400之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D401或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至D401之主幹羰基氧;P406,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至P406之主幹羰基氧;及根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之C426或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至 C426之S,或由C426之S與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵;或 (g)      上述(vii)中指示之胺基酸及進一步結合至一或多個選自下列所組成的群中之胺基酸:根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y277或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y277之芳香環,或其中抑制劑利用氫鍵供應基團結合至 Y277之末端氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之N388或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至N388之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y396或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y396之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之L280或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至L280之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之T307或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至T307之側鏈,或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至T307之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之F373或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至F373之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之C309或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至 C309 之S或由C309之S與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D374或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵供應基團或接受基團結合至D374之側鏈;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之E375或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至E375之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I376或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I376之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之M378或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至 M378之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之A379或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至A379之主幹羰基氧,或利用氫鍵接受基團結合至A379之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之Y398或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑藉由與芳香系碳環或雜環取代基之面接面或邊接面π-π交互作用或藉由與極性、帶電荷、或碳-鹵素取代基之陽離子-π、極性-π、或鹵素-π交互作用結合至Y398之芳香環;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之I399或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至I399之主幹羰基氧或利用氫鍵接受基團結合至I399之主幹N;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之G400或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用氫鍵接受基團結合至 G400之主幹N或利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至G400之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之D401或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至D401之主幹羰基氧;根據SEQ ID NO:1之SARSCoV2之Nsp13之P406或Nsp13之病毒同系物中對應位置之胺基酸,其中抑制劑利用碳鹵素或氫鍵供應基團結合至P406之主幹羰基氧;及C426,其中抑制劑利用碳-鹵素結合至 C426之S或由C426之S 與抑制劑之「彈頭」形成共價鍵。
習此相關技藝者利用Nsp13或其同系物之3D模型或至少結合性口袋之3D模型及電腦模擬( in silicomodelling)可以決定可以與上文所指示胺基酸或在上文所指示結合性口袋之胺基酸內之化學基團形成上文所指示之鍵之化學基團(亦參見實例1)。
在第一或第二態樣之一項實施例中,解旋酶抑制劑為小分子抑制劑,分子量在200 - 700 Da之範圍內。
在第一或第二態樣之一項實施例中,解旋酶抑制劑具有與解旋酶之異位結合口袋互補之結構及立體電子性質。若該抑制劑可以進入解旋酶之結合性口袋並配合進入該結合性口袋之三部式結構中時,則視該抑制劑為互補。具有與該異位結合口袋互補之結構及立體電子性質且因此配合進入該結合性口袋之抑制劑實例示於圖7。具有與該異位結合口袋互補之結構及立體電子性質之化合物實例之位置亦示於圖9。圖11為結合性口袋之2D視圖,並出示三種不同化合物如何與結合性口袋中之胺基酸交互作用。
在第一或第二態樣之一項實施例中,解旋酶抑制劑係由中心無環或環狀核心結構組成,其具有1 – 3個取代基,分別獨立導向選自三部式異位結合口袋之進口通道、左通道及右通道之群中之一、二、或三個通道。本發明內容所採用片語「取代基係導向一個通道」係表徵伸入該通道中並與通道內至少一個胺基酸形成非共價鍵之取代基。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑係由中心雜環狀或碳環狀骨架組成,其視需要經1 - 3個分別獨立導向選自三部式異位結合口袋之進口通道、左通道及右通道之群中之一、二、或三個通道之取代基取代。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑係由中心雜芳香系骨架組成,其視需要經1-3個分別獨立導向選自三部式異位結合口袋之進口通道、左通道及右通道之群中之一、二、或三個通道之取代基取代。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑係由中心雜芳香系骨架組成,其視需要經2或3個,較佳經3個分別獨立導向選自三部式異位結合口袋之進口通道、左通道及右通道之群中之一、二、或三個通道之取代基取代。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑係由包含1至3個5-、6-或7-員環組成,其中0至2個個別環選自5-、6-或7-員碳環狀環及1至3個環選自5-、6-或7-員雜環狀環,其中各環係與至少另一個環為并環及/或利用共價鍵連接至至少另一個環,及其中雜芳香系骨架視需要經2或3個取代基,較佳為經3個分別獨立導向選自三部式異位結合口袋之進口通道、左通道及右通道之群中之一、二、或三個通道之取代基取代。
第一或第二態樣之特定實施例中,該5-、6-或7-員雜環狀環係選自下列組成之群:咪唑、咪唑啉、吡唑、吡唑酮、吡咯、2-羥基吡咯、1,2,3-三唑、噻吩、1,2,4-噻二唑、喹唑啉、1-喹啉、3-喹啉、吡咯并吡啶、咪唑并吡啶、及嘧啶并嘧啶。
第一或第二態樣之特定實施例中,本發明解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構: 其中 A1及A3 各分別獨立選自N或C; A2     係選自N、C或O; X       為H或OH或NH 2; L1      係選自下列組成之群:C、CH、CH 2、O、N、及NH;或L1不存在; Z        為經R3取代之5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要進一步經取代,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z; R1      為H或5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、-Me、-CF 3、-Et、-OMe、及-SMe; R2      為H或5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-Me、-CF 3、-Et、-OMe、及–SMe,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; R3      為H或5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、-Me、-CF 3、-Et、-OMe、及-SMe; 或其醫藥上可接受之鹽, 其中R1、R2及R3較佳為具有與異位結合口袋互補之分子形狀及立體電子性質。
上式(I)中,「進口通道」、「左通道」及「右通道」僅供指示本發明抑制劑當與結合性口袋結合時會佔據的相對位置。指示三個通道位置有助於習此相關技藝者從上文所指示之取代基中選擇可結合至個別指定結合性口袋部份內之胺基酸之合適取代基。因此第一或第二態樣之另一項實施例中,所選擇R1係使其結合至進口通道中之胺基酸,所選擇R2係使其結合至左通道中之胺基酸,及所選擇R3係使其結合至右通道中之胺基酸。
上述實施例中,較佳為: A1  為經R1取代之N。
上述實施例中,較佳為: A2   為N。
上述實施例中,較佳為: A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3。
上述實施例中,較佳為: L1    為連接至 Z之CH=或CH 2
上述實施例中,較佳為: Z      為經R3取代之5-、6-員雜環,視需要進一步經取代,較佳經一或兩個=O或-NH 2,更佳經一或兩個=O取代;其中利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z之R3為5-員雜環,較佳為經R3取代之5-員雜芳基,視需要進一步經取代,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團,較佳利用–CH 2–基團連接至Z。特別佳之5-員雜芳基係選自下列組成之群:呋喃基、噻吩基、㗁唑基、異㗁唑基、1,2,3-㗁二唑基、1,2,4-㗁二唑基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、噻唑基、異噻唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基,視需要進一步經取代,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z。5員雜芳基可進一步經一或兩個=O或-NH 2,更佳經一或兩個=O取代。另一項較佳實施例中,Z為5-員N-雜芳基,較佳為咪唑基,選自吡咯基、咪唑基、吡唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基,較佳為視需要進一步經取代,較佳為經一或兩個=O或-NH 2,更佳為經一或兩個=O取代。最佳實施例中,Z為咪唑啶-2,4-二酮基。其中R3利用–CH 2–基團連接至咪唑啶-2,4-二酮基中位置3之N。
上述實施例中,較佳為: R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、-Me、-CF 3、-Et、-OMe、及-SMe。更佳係R1為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、-Me、-CF 3、-Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe。更佳係R2為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成群中之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe。若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基係呈對位。若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基係呈鄰位及對位。
上述實施例中,較佳為: R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成群中之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。更佳係R1為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構,其中 A1   為經R1取代之N; A2   為N;及 A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2– 基團連接至A3。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH。
上述實施例中,較佳為: L1    為連接至 Z 之CH=或CH 2
上述實施例中,較佳為: Z      為經R3取代之5-或6-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe 所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位。
上述實施例中,較佳為: R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH;及 L1    為連接至 Z 之CH=或CH 2
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2;及 Z      為經R3取代之5-或6-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2;及 R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2;及 R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2;及 R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2; Z      為經R3取代之5-或6-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z;及 R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2; Z      為經R3取代之5-或6-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z;及 R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位;及
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2; Z      為經R3取代之5-或6-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z;及 R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: A1   為經R1取代之N; A2   為N; A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2; Z      為經R3取代之5-或6-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z; R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、-Me、-CF 3、-Et、-OMe、及-SMe; R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位;及 R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: A1   為經R1取代之N; A2   為N; A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X     為H或OH; L1    為連接至 Z之CH=或CH 2; Z      為經R3取代之5-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z; R1   為6-員芳基或雜芳基,較佳為6-員芳基,視需要經1或2個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R2   為6-員芳基或雜芳基,較佳為6-員芳基,視需要經取一或兩個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位;及 R3   為6-員芳基或雜芳基,較佳為6-員芳基,視需要經取代一或兩個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構,其中 A1   為經R1取代之N; A2   為N;及 A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2– 基團連接至A3。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH。
上述實施例中,較佳為: L1    為連接至 Z之CH=。
上述實施例中,較佳為: Z      為經R3取代之5-員雜環,較佳為5-員雜芳基,更佳為5-員N-雜芳基,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團,較佳利用–CH 2–基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe。
上述實施例中,較佳為: R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe 所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位。
上述實施例中,較佳為: R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,其中R3利用–CH 2–基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH;及 L1    為連接至 Z 之CH=。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至Z之CH=;及 Z      為5- 員雜環,較佳為經R3取代之5-員N-雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團,較佳利用–CH 2–基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為經R3取代之5-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z;及 R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe。
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為5- 員雜環,較佳為經R3取代之5-員N-雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z;及 R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位;及
上述實施例中,較佳為: X     為H或OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為5-員雜環,較佳為經R3取代之5-員N-雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團,較佳利用–CH 2–基團連接至Z;及 R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,其中R3利用–CH 2–基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: A1   為經R1取代之N; A2   為N; A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2-基團連接至A3; X     為H或OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為5- 員雜環,較佳為經R3取代之5-員N-雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團,較佳利用–CH 2–基團連接至Z; R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe; R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位;及 R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,其中R3 利用–CH 2-基團連接至Z。
上述實施例中,較佳為: A1   為經R1取代之N; A2   為N; A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2– 基團連接至A3; X     為H或OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為經R3取代之5-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團,較佳利用–CH 2–基團連接至Z; R1   為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe; R2   為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位;及 R3   為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基)、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,其中R3利用–CH 2–基團連接至Z。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構,其中 A1   為經R1取代之N; A2   為N; A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X     為OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為經R3取代之5-員雜環,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z; R1   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之極性取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、及-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基); R2   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群中之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位; R3   為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,較佳為6-員芳基或雜芳基,更佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構,其中 A1   為經R1取代之N; A2   為N; A3   為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X     為OH; L1    為連接至Z之CH=; Z      為咪唑啶-2,4-二酮,其中R3藉由咪唑啶-2,4-二酮中3-位置之–CH 2–基團連接至Z; R1   為6-員芳基或雜芳基,較佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之極性取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、及-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基); R2   為6-員芳基或雜芳基,較佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位; R3   為6-員芳基或雜芳基,較佳為6-員芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,抑制劑具有根據式(I)之結構, 其中 A1     為經R1取代之N; A2     為N; A3     為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X       OH; L1      為連接至Z之CH=; Z        為咪唑啶-2,4-二酮,其中R3利用位在咪唑啶-2,4-二酮中位置3之N的–CH 2–基團連接至Z; R1      為苯基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個彼此分別獨立選自下列所組成的群之極性部份體取代:-NO 2、-CN、-OH、COOH、NH-SO 2-烷基(特定言之-NH-SO 2-(C 1-C 6)烷基)、NH-CO-烷基(特定言之-NH-CO-(C 1-C 6)烷基)、-CONH 2、及-CONH-烷基(特定言之-CONH-(C 1-C 6)烷基); R2      為任何苯基或苯甲基 (較佳為苯基),其係經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,若R2經取代一次時,則該一個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈對位,及若R2經取代兩次時,則該兩個彼此分別獨立選自:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe所組成群中之親脂性取代基較佳係呈鄰位及對位; R3      為苯基,其係經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構,其中 A1     為經R1取代之N; A2     為N; A3     為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X       為OH; L1      為連接至Z之CH=; Z        為咪唑啶-2,4-二酮,其中R3利用位在咪唑啶-2,4-二酮中位置3之N的–CH 2–基團連接至Z; R1      為苯基、4-硝基苯基、2,6-二氯-4-溴-苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、2,6-二氯苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2,3-二甲基苯基、或4-甲氧基苯基; R2      為2,4-二氯苯基、4-氯苯基、苯基、苯甲基、3-吡啶、2-甲基苯甲基、4-氟苯甲基、4-氯苯甲基、2-甲氧基苯基、或3-甲氧基苯基;及 R3      為4-氟苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、2,4-二氟苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、3-吡啶、3-甲氧基苯基、4-硝基苯基、3-硝基苯基、4-三氟甲基-苯基、或4-氰基苯基。
本發明第一或第二態樣之另一項特定實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(II)之結構: 其中 A5及A8 各分別獨立選自N或CH; A6     係選自N或CH,或當A6參與并環之碳環或雜環 Z時,則A6為C; A7     係選自N或CH,或當A7參與并環之碳環或雜環 Z時,則A7為C; L2      係選自下列組成之群:-CH 2-R4、–CF 2–R4、-CH 2-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-CH 2-R4、-O-R4、-NH-R4、-N=R4; L3      係選自下列組成之群:CH 2-R5、–CF 2–R5、-CH 2-CH 2-R5、-CH 2-CF 2-R5、-CH 2-CH 2-CH 2-R5、-O-R5、-NH-R5、-N=R5; 或 L2及L3 連同其等所連結之A8共同形成經R4及/或R5取代之5-或6-員雜環; L4      為CH 2、–CF 2–、CH 2-CH 2、CH 2-CH 2-CH 2、O、N、及NH,或不存在; Z        為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;           且可與中心核并環或利用共價鍵連結; R4      為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-CF 3、Me、Et、-OMe、及-SMe,或R4為氫、甲基、或COOH; R5      為5-、6-、7-、8-、9-或10-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R6      為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe;           或R6為H; 或 當A7 參與并環之碳環或雜環 Z時,則A5及A6係分別獨立選自:-N或-CH及A8係選自:-N、-CH、-CH 2-N、-CH 2-CH、或-NH-CH; 或其醫藥上可接受之鹽, 其中R4、R5、及R6 較佳為具有與異位結合口袋互補之分子形狀及立體電子性質。
上式(II)中,「進口通道」及「右通道」 僅供指示本發明抑制劑當與結合性口袋結合時會佔據的相對位置。指示三個通道位置有助於習此相關技藝者從上文所指示之取代基中選擇可結合至個別指定結合性口袋部份內之胺基酸之合適取代基。因此第一或第二態樣之另一項實施例中,所選擇各R4及R5係使其結合至進口通道中之胺基酸,所選擇R6係使其結合至右通道中之胺基酸。
上述實施例中,較佳為: A5及A6 為N;及 A7 參與并環之碳環或雜環,較佳為碳環Z。
上述實施例中,較佳為: A5及A6 為N; A7 參與并環之碳環或雜環,較佳為碳環Z;及 A8 為-CH 2-N、-CH 2-CH、或-NH-CH,較佳為-NH-CH。
上述實施例中,較佳為: A5 為N及A8為 -N或-CH。
上述實施例中,較佳為: A5 為N及A8為 -N或-CH;及 A6 參與并環之碳環或雜環,較佳為碳環Z。
上述實施例中,較佳為: L2    係選自下列組成之群:-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-CH 2-R4。
上述實施例中,較佳為: L2    係選自下列組成之群:-CH 2-R4、–CF 2–R4、-CH 2-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-CH 2-R4、-NH-R4;及 R4   為6-員芳基或5-、6-或7-員雜芳基,較佳為5-或6 -員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-CF 3、Me、Et、-OMe、及-SMe,或R4為氫、甲基、或COOH。
上述實施例中,較佳為: L3    係選自下列組成之群:-CH 2-R5、-CH 2-CH 2-R5、-CH 2-CF 2-R5;
上述實施例中,較佳為: L3    係選自下列組成之群:-CH 2-R5、-CH 2-CH 2-R5、-CH 2-CF 2-R5;及 R5   為5-、6-、7-、8-、9-或10-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: L2及L3 連同其等所連結之A8共同形成經R4及R5取代之5-或6-員雜環。
上述實施例中,較佳為: L2及L3 連同其等所連結之A8共同形成經R4及R5取代之5-或6-員雜環; R4   為氫、甲基、或COOH; R5   為5-、6-、7-員碳環或雜環,較佳為苯基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: L4    為不存在。
上述實施例中,較佳為: R4   為氫、甲基、COOH或四唑基。
上述實施例中,較佳為: L2    為-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-CH 2-R4;及 R4   為氫、甲基、COOH或四唑基。
上述實施例中,較佳為: R5   為任何5-、6-、7-、8-、9-、或10-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-CF 3、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: R5   為C 5至C 7-環烷基,亦即C 5-、C 6-或C 7-環烷基,C 6至C 10-雙環烷基,亦即C 6-、C 7-、C 8-、C 9-或C 10-雙環烷基,C 6至C 10-螺烷基,亦即C 6-、C 7-、C 8-、C 9-或C 10-螺烷基,苯基、5或6 員雜芳基、金剛烷基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe;更佳為環戊基、環己基、苯基、溴-苯基、雙環[2.2.1]庚基、螺[3,3]庚基、或金剛烷基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之金剛烷基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: L3    係選自下列組成之群:-CH 2-R5、-CH 2-CH 2-R5、-CH 2-CF 2-R5;及 R5   為C 5至C 7-環烷基,亦即C 5-、C 6-或C 7-環烷基,C 6至C 10-雙環烷基,亦即C 6-、C 7-、C 8-、C 9-或C 10-雙環烷基,C 6至C 10-螺烷基,亦即C 6-、C 7-、C 8-、C 9-或C 10-螺烷基,苯基、5或6 員雜芳基、金剛烷基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe;更佳為環戊基、環己基、苯基、溴-苯基、雙環[2.2.1]庚基、螺[3,3]庚基、或金剛烷基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個選自下列所組成群中之親脂性取代基取代之金剛烷基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: R6   為6 員芳基或5-、6-或7-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成群中之取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe;         或R6為H。
上述實施例中,較佳為: L4    為不存在;及 R6   為5-、或6-員碳環或雜環,較佳為6-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: Z      為6 員芳基、或5-、6-員雜芳基,較佳為苯基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、-OH、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(II)之結構,其中 A5   為N; A6及A7其中之一為CH及另一個為N;或A6及A7其中之一為C並參與并環之碳環或雜環 Z,及另一個為N; A8   為N或CH; L2、L3、L4彼此分別獨立選自下列所組成的群:CH 2、–CF 2–、CH 2-CH 2、CH 2-CH 2-CH 2、O、N、及NH,或為不存在,或L2及L3連同其等所連結之A8共同形成經R4及R5取代之5-或6-員雜環; Z      為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,且可與中心核并環或利用共價鍵連結及視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2; R4   為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-CF 3、Me、Et、-OMe、及-SMe;         或R4為氫、甲基、或COOH; R5   為5-、6-、7-、8-、9-、或10-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-CF 3、Me、Et、-OMe、及-SMe; R6   為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe;         或R6為 H; 或 當A7 參與并環之碳環或雜環 Z時,則A5及A6 為N及A8係選自:-N、-CH、-CH 2-N、-CH 2-CH、或-NH-CH,較佳為-CH 2-N, -CH 2-CH、或-NH-CH; 其中R4、R5、及R6 較佳為具有與異位結合口袋互補之分子形狀及立體電子性質。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制具有根據式(II)之結構,其中 A5   為N; A6及A7其中一個為C且參與并環之碳環或雜環Z,及另一個為N; A8   為N; L2    為CH 2-CH 2及L3為CH 2-CH 2或CH 2-CF 2;或L2及L3連同其等所連結之A8共同形成經R4及R5取代之5-或6-員雜環(較佳為哌啶或吡咯啶); L4    為不存在; Z      為并環至中心核之6-員碳環或雜環,其中Z視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成群中之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及NO 2; R4   為COOH或CH 2N 4; R5   為5-、6-、7-、或10-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R6   為5-或6-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe,         或R6為H。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制具有根據式(II)之結構,其中 A5、A7及A8中每一個為N; A6   為C並參與并環之碳環或雜環 Z; L2    為CH 2-CH 2-R4; L3    為CH 2-CH 2-R4; 或L2及L3 連同其等所連結之A8共同形成經R4及R5取代之哌啶環或吡咯啶環; L4    為不存在; Z      為并環至中心核之苯基或環己基,其中Z視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-OH、Me、-CF 3、-OMe、及-NO 2; R4   為COOH或四唑基; R5   為苯基、環戊基或金剛烷基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代 -Br、-CF 3、Me、-CH 2-CF 3、及–OMe; R6   為6-員碳環或雜環,較佳為苯基或環己基;更佳為苯基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:Br、-Cl、-F、Me、-CF 3、-OMe、及-NO 2
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(IV)之結構: 其中 B     為5-、6-、或7-員雜環,其包含1、2、或3 個選自:O、N、或S之雜原子; R7   為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; Z1    係選自下列組成之群:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NH 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;或Z1不存在, X1   為O或S,較佳為O; A9   為O、NH或CH 2; A10 為O、NH或CH 2;及 R8   為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; 或其醫藥上可接受之鹽, 其中R7及R8 較佳為具有與異位結合口袋互補之分子形狀及立體電子性質。
上式(IV)中,「進口通道」及「右通道」 僅供指示本發明抑制劑當與結合性口袋結合時會佔據的相對位置。指示兩個通道位置有助於習此相關技藝者從上文所指示之取代基中選擇可結合至個別指定結合性口袋部份內之胺基酸之合適取代基。因此第一或第二態樣之另一項實施例中,所選擇R7係使其結合至進口通道中之胺基酸,所選擇R8係使其結合至右通道中之胺基酸。
上述實施例中,較佳為: B     為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子,較佳為包含3個選自:N、或S之雜原子,更佳為1,2,4-噻二唑基。若B為1,2,4-噻二唑基時,較佳為:1,2,4-噻二唑基之5-位置經A9取代,及3-位置經R7取代。
上述實施例中,較佳為: X1   為O; A9   為O或NH, A10 為O或NH;及 B     為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子,較佳為包含3個選自:N、或S之雜原子,更佳為1,2,4-噻二唑基。若B為1,2,4-噻二唑基時,較佳為:1,2,4-噻二唑基之5-位置經A9取代,及3-位置經R7取代。
上述實施例中,較佳為: X1   為O或S (較佳為O); A9   為NH; A10 為NH;及 B     為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子,較佳為包含3個選自:N、或S之雜原子,更佳為1,2,4-噻二唑基。若B為1,2,4-噻二唑基時,較佳為:1,2,4-噻二唑基之5-位置經A9取代,及3-位置經R7取代。
上述實施例中,較佳為: X1   為O; A9   為O或NH, A10 為O或NH; B     為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子,較佳為包含3個選自:N、或S之雜原子,更佳為1,2,4-噻二唑基。若B為1,2,4-噻二唑基時,較佳為:1,2,4-噻二唑基之5-位置經A9取代,及3-位置經R7取代;及 R7   為5-或6-員碳環或雜環,較佳為6-員芳基或5或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳係R7為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: X1   為O或S (較佳為O); A9   為NH; A10 為NH; B     為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子,較佳為包含3個選自:N、或S之雜原子,更佳為1,2,4-噻二唑基。若B為1,2,4-噻二唑基時,較佳為:1,2,4-噻二唑基之5-位置經A9取代,及3-位置經R7取代;及 R7   為5-或6-員碳環或雜環,較佳為6-員芳基或5或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳係R7為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: R7   為5-或6-員碳環或雜環,較佳為6-員芳基或5或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳係R7為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: B     為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子,較佳為包含3個選自:N、或S之雜原子,更佳為1,2,4-噻二唑基。若B為1,2,4-噻二唑基時,較佳為:1,2,4-噻二唑基之5-位置經A9取代,及3-位置經R7取代;及 R7   為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(IV)之結構,其中B為5-員雜環,其包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(IV)之結構,其中 X1   為O; A9   為O或NH;及 A10 為O或NH。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(IV)之結構,其中 X1   為O或S,較佳為O; A9   為NH;及 A10 為NH。
本發明第一或第二態樣之另一項特定實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(III)之結構: 其中 各A4係彼此分別獨立選自:N、NH、CH或CH 2; Z1      係選自下列組成之群:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NH 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;或Z1為不存在; R7      為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; R8      為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; 或其醫藥上可接受之鹽, 其中R7及R8 較佳為具有與異位結合口袋互補之分子形狀及立體電子性質。
上式(III)中,「進口通道」及「右通道」 僅供指示本發明抑制劑當與結合性口袋結合時會佔據的相對位置。指示兩個通道位置有助於習此相關技藝者從上文所指示之取代基中選擇可結合至個別指定結合性口袋部份內之胺基酸之合適取代基。因此第一或第二態樣之另一項實施例中,所選擇R7係使其結合至進口通道中之胺基酸,所選擇R8係使其結合至右通道中之胺基酸。
上述實施例中,較佳為: R7   為5-或6-員碳環或雜環,較佳為6-員芳基或5或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳係R7為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳為經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: A4   為 N;及 R7   為5-或6-員碳環或雜環,較佳為6-員芳基或5或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳係R7為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳為經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: Z1    為不存在; A4   為N;及 R7   為5-或6-員碳環或雜環,較佳為6-員芳基或5或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳係R7為苯基或5-員雜芳基,較佳為噻吩基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe,更佳為未經取代之苯基或經1或2個,較佳為經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代之噻吩基:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: R8   為環己基、哌啶基、六氫嗒𠯤基、六氫嘧啶基、或哌𠯤基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
上述實施例中,較佳為: Z1    為不存在; A4   為 N;及 R8   為環己基、哌啶基、六氫嗒𠯤基、六氫嘧啶基、或哌𠯤基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(III)之結構,其中 各A4為N或CH, Z1      係選自下列組成之群:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NH 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;或Z1為不存在; R7      為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe;及 R8      為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(III)之結構,其中 各A4為N, Z1      係選自下列組成之群:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NH 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;或Z1為不存在; R8      為環己基、哌啶基、六氫嗒𠯤基、六氫嘧啶基、或哌𠯤基,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe;及 R7      為5-或6-員碳環或雜環(較佳為5-或6-員芳基或雜芳基基團),視需要經甲基基團或乙基基團取代。
本發明第一或第二態樣之另一項實施例中,解旋酶抑制劑具有根據式(III)之結構,其中 各A4為N, Z1      為不存在; R8      為甲基哌啶基,較佳為1-甲基哌啶基; R7      為苯基,視需要經甲基或乙基取代,或噻吩,視需要經甲基或乙基取代;較佳係R7為苯基或經甲基取代之噻吩基。
本發明第一或第二態樣之特別佳實施例中,解旋酶抑制劑係選自下表1所示化合物所組成之群中: 1
第三態樣中,本發明係有關一種醫藥組成物,其係分開或混合包含如本發明任何態樣中所定義之解旋酶抑制劑及如本發明任何態樣中所定義之病毒聚合酶抑制劑,及至少一種醫藥上可接受之賦形劑。
第四態樣中,本發明係有關第三態樣之醫藥組成物,其用於醫學,較佳用於預防或治療RNA或DNA病毒之感染,較佳為單股或雙股RNA病毒之感染,更佳為單股RNA病毒之感染。
本發明第一、第二、或第四態樣之一項實施例中,解旋酶抑制劑與病毒聚合酶抑制劑係呈分開的投藥型式同時或依序投與,或呈單一投藥型式投與。
本發明第一、第二、或第四態樣之一項實施例中,該病毒感染為感染A型DNA病毒域( Adnaviria)、雙鏈去氧核糖核酸病毒域( Duplodnaviria)、單鏈去氧核糖核酸病毒域( Monodnaviria)、核酶病毒域( Ribozyviria)、多變去氧核糖核酸病毒域( Varidnaviria)、或核糖病毒域( Riboviria),更佳為核糖病毒域( Riboviria)之病毒。
本發明第一、第二、或第四態樣之一項實施例中,該病毒感染為感染正核糖病毒界( Orthornavirae)之病毒,更佳為小核糖病毒門( Pisuviricota)之病毒,更佳為小南嵌套病毒綱( Pisoniviricetes)之病毒,更佳為網巢病毒目( Nidovirales)之病毒,更佳為冠狀病毒亞目( Cornidovirineae)之病毒,及最佳為冠狀病毒科( Coronaviridae)之病毒。較佳實施例中,該病毒為冠狀病毒,特定言之包括SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2及其突變株。
本發明者亦已發現,解旋酶(特定言之上述本發明第一及第二態樣中所使用之解旋酶)之抑制劑亦可用於與靶定病毒複製及感染,特定言之 SARS/CoV 複製及感染之基本機轉之其他抑制劑(較佳為小分子抑制劑)進行組合治療。
因此在第五態樣中,本發明係有關一種解旋酶之抑制劑,用於與靶定病毒複製及/或感染,特定言之靶定SARS/CoV 複製及/或感染之抑制劑組合使用,供預防或治療病毒感染,特定言之SARS/CoV之感染。
因此在第六態樣中,本發明係有關一種靶定病毒複製及/或感染,特定言之靶定SARS/CoV 複製及/或感染之抑制劑,供組合使用解旋酶之抑制劑,供預防或治療病毒感染,特定言之 SARS/CoV之感染。
在本發明第五及第六態樣內容中,較佳係該解旋酶抑制劑為病毒解旋酶抑制劑,更佳為冠狀病毒解旋酶抑制劑,最佳為SARS/CoV之Nsp13之抑制劑。此等解旋酶抑制劑之較佳實例為彼等如上式(I)至(IV)所指示者,特定言之彼等如上表1指示者。
該靶定病毒複製及/或感染之抑制劑較佳為病毒之一或多個非結構性蛋白質活性之抑制劑,較佳為冠狀病毒之一或多個非結構性蛋白質活性之抑制劑,更佳為SARS/CoV之聚合酶以外之抑制劑(使用聚合酶抑制劑之組合療法為本發明第一至第四態樣之主題)。此等非結構性蛋白質為Nsp5 (亦稱為M pro或3C-l樣蛋白酶)。
靶定病毒複製及/或感染之抑制劑實例包括含吡啶酮α-酮基醯胺、利托那韋(ritonavir)、奈瑪特韋(nirmatrelvir),亦即PCT/IB2021/057281所揭示及主張專利權之(1R,2S,5S)-N-{(1S)-1-氰基-2-[(3S)-2-氧代吡咯啶-3-基]乙基}-6,6-二甲基-3-[3-甲基-N-(三氟乙醯基)-L-纈胺醯基]-3-氮雜雙環[3.1.0]己烷-2-甲醯胺或其衍生物,利托那韋(ritonavir)及奈瑪特韋(nirmatrelvir) (例如:以「Paxlovid TM」名稱出售)、氯奎寧(chloroquine)、福莫特羅(formoterol)、氯奎寧(chloroquine)及福莫特羅(formoterol)、甲磺酸卡莫司他(camostat mesylate)、鹽酸溴己新(bromhexine hydrochloride)、甲磺酸卡莫司他與鹽酸溴己新、結合至棘蛋白之單株抗體、伊維菌素(ivermectin)或依布硒(ebselen)。
特定言之,較佳組合為上式(I)至(IV)所示之解旋酶之抑制劑及特定言之彼等如上表1所指示者,與利托那韋(ritonavir)、奈瑪特韋(nirmatrelvir)、或利托那韋(ritonavir)與奈瑪特韋(nirmatrelvir) (例如:「Paxlovid TM)之組合。
本發明任何態樣之一項實施例中,解旋酶抑制劑與病毒聚合酶抑制劑、或解旋酶抑制劑與靶定病毒複製及/或感染之抑制劑,當組合使用時,具有加成,較佳具有協同效力。特定實施例中,解旋酶抑制劑與病毒聚合酶抑制劑;或解旋酶抑制劑與靶定病毒複製及/或感染之抑制劑;具有之最大協同作用面積(Most Synergistic Area)(Most Synergistic Area)(MSA),其指示化合物之加成效力,亦即MSA <0至10,例如:較佳MSA為至少2、至少4、至少6、或至少8。特別佳實施例中,MSA為至少10、至少11、至少12、至少13、至少14;或至少15。
特定實施例中,MSA得分係依據TCID 50判讀分析法(readout assay)決定,其說明於「實例」章節的第6節(參見標題為「TCID 50判讀」的章節)。協同效應的存在(或不存在)可以採用由Ianevski等人,2020在「 Synergy Finder 2.0: visual analytics of multi-drug combination synergies , Nucleic Acids Research, 48(W1):W488-W493及修正版「 Correction to ‘SynergyFinder 2.0: visual analytics of multi-drug combination synergies’」, 2022, Nucleic Acids Research, 50(12): 7198所公開的網路應用SynergyFinder 2.0來決定。Ianevski等人,2020及所指示之修訂版之內容已以引用方式完整併入本文中。
Ianevski等人,2020說明之計算方法係依據計算 4參數對數-羅吉斯曲線擬合值(logistic curve fits)之差異。該等作者說明其等方法為「4參數對數-羅吉斯曲線擬合值」及「單純代數(simple algebra)」。
更明確言之,ZIP (零交互作用效力(zero interaction potency))得分係來自4參數羅吉斯曲線擬合。Ianevski及其同事發現,在零交互作用點時,該公式相當於「概率獨立(probabilistic independence)」,此時(EQ1):
例如:當有2種各具50%效應之藥物 不會交互作用時,其結果則為 。 75%之數值等於ZIP得分為0。
為了測定協同性,Ianevski 及其同事計算離此零交互作用點的偏差。其作法為取得共同滴定之羅吉斯曲線擬合值與零交互作用擬合值之間之平均差。此時(EQ2):
例如:當與EQ1相同的兩種藥物各具50%效應,但彼此 交互作用時,其中比EQ1之期望 + 5%時(亦即75% + 5% = 80%),則EQ2成為: 此相當於ZIP得分為5。 實例 實驗 1. 電腦模擬表徵
首先,於SARS-CoV-1 Nsp13 解旋酶(來自已公開SARS-CoV-1 Nsp13 PDB: 6JYT之殘基 236至440,其在此特定區域中與SARS-CoV-2直系同源物具有100%序列一致性)的第一個球體上進行12 µs分子動態(MD)模擬。以隱式溶劑開始進行MD。此模擬法係採用步進2飛秒(femtosecond)運作。該模擬法係於NVIDIA Tesla V100-SXM2-32gb GPU上運作。以初始最小步開始MD,然後以10,000步達平衡。之後,每100個影格記下能量及影格數。完成MD模擬後,從軌跡取得每第10個影格。此等影格對齊所使用之初始方位並進行PCA。使用最前面兩個主要組份產生PCA圖形。手動判別8組簇集蛋白質構形。在每個簇集的接近中心抽一個隨機點作為PDB檔。然後在Intel(R) Xeon(R) Platinum 8268 CPU @ 2.90GHz cpu上執行彈性對接至各該8種個蛋白質構形。採用專屬化合物集合庫執行對接。
來自集合庫的配體係使用來自所有蛋白質構形之平均對接得分進行排序。然後選擇最前面64個配體接著進行生物化學分析。活體外數據與對接至各蛋白質影格中之分子具有相關性。選出與活體外基於FRET之DNA解旋分析量測值具有最佳相關性之影格(圖12),作為用於生物活性分子之方位精算(pose refinement)之更嚴格分子對接之代表性結構。此等對接方位驚人地顯示過去未知之異位結合性位點,其位在蛋白質內部中活性位點之基序II後面。在結晶結構中看不到此口袋,僅可被應用的分子動態模擬來判別。該口袋顯示進口通道、左通道及右通道之三部式結構。此口袋係由下列SARS-CoV/SARS-CoV-2 Nsp13胺基酸之胺基酸構成:277、T279、L280、Q281、G282、T307、C309、F373、D374、E375、I376、S377、M378、A379、L384、N388、Y396、Y398、I399、G400、D401、P406、P408、N423、V425、C426、R427、及M429。此等殘基中,由Y277、L384、N388、Y396、Y398、及V425形成進口通道,由T307、C309、F373、D374、E375、S377、M378、A379、及N423形成左通道,由及T279、L280、Q281、G282、I376、I399、G400、D401、P406、P408、C426、R427、與M429形成右通道。
圖3 出示7種已知冠狀病毒解旋酶之胺基酸序列排比。該排比係採用得自EMBL-EBI (https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/)之Clustal Omega Multiple序列排比程式,使用標準排比參數產生。作為上述異位結合口袋之一部份之SARS-CoV-2 Nsp13之胺基酸已以粗字體標註,如同其他六種冠狀病毒解旋酶之胺基酸在各解旋酶之對應位置上。下表1綜合說明所判別形成SARS-CoV-2 Nsp13之結合性口袋之胺基酸與其他六種冠狀病毒解旋酶之結合性口袋之胺基酸之間的保守程度。 1
SARS-CoV-2 AA 保守性 其他冠狀病毒中之對應 AA SARS-CoV-2 AA 保守性 其他冠狀病毒中之對應 AA
Y277 Y/I L384 L
T279 T N388 N
L280 L/V/I Y396 Y/I
Q281 Q Y398 Y
G282 G I399 I/V
T307 T/V G400 G
C309 C/A D401 D
F373 F/V P406 P
D374 D P408 P
E375 E N423 N
I376 I/V V425 V/I
S377 S T426 C/T
M378 M R427 R/K/Q
A379 A/C/L M429 M
為了開發可以配合進入結合性口袋,同時具有特異性有利交互作用之額外小分子抑制劑,必需特別注意有潛力小分子與蛋白質之間的以下交互作用。雖然結合性口袋大多為疏水性,因此該結合性由疏水性交互作用主導,但仍應最大化以下的有利交互作用數量,同時維持導向有利藥物動力學性質之物理化學性質。 (i) 氫鍵:氫鍵(H-鍵)似乎為一般小分子結合性的最關鍵態樣。H-鍵係在孤電子對與極性缺電子氫之間距離1.5Å至2.5Å形成。每一個胺基酸之主幹同時包含H鍵供應體與接受體,及許多胺基酸側鏈包含H-鍵供應體、接受體、或二者。結合性口袋的右通道與左通道均富集H-鍵供應體與接受體二者。進口通道,尤指接近蛋白質接受體中心的通道,則含有較少H-鍵供應體及接受體。由圖6可見,其中黑色區為疏水性,因此較少H-鍵接受基團及供應基團。利用此優勢,H-鍵接受體及供應體應位在通往左通道及右通道,及進口通道外圍之小分子部份體上。 (ii) 鹽橋鍵:由於在結合性口袋底層有幾個殘基為帶電荷側鏈,明確言之天冬胺酸374及401、麩胺酸375、及某些程度在精胺酸427上,可以利用在小分子之帶電荷胺基酸側鏈與帶電荷部份體之間形成鹽橋鍵之潛力。理想上形成鹽橋鍵之距離為約2Å,且可以具有低達兩位數的kcal/mol之交互作用能量,但經常受到與小分子之帶電荷部份體有關之脫溶劑化的大懲罰。利用鹽橋鍵的優勢,帶電荷部份體可以通往左通道及右通道。 (iii) π-π 堆疊:π鍵系統,尤指芳香系π鍵系統之間之交互作用為最常見之分子內及分子間交互作用。在蛋白質中,有幾種胺基酸可以與小分子中之芳香系部份體進行π堆疊。其等為苯基丙胺酸、酪胺酸、色胺酸、及組胺酸。以SARS-CoV-2 Nsp13 解旋酶異位結合口袋為例,一個苯基丙胺酸存在於左通道之π堆疊中,兩個酪胺酸存在於進口通道中,及一個酪胺酸位在進口通道與右通道之間共用。此等芳香系可以藉由包括小分子之互補芳香系部份體而被靶定為π堆疊。在3.5Å - 5Å之距離下,以面接面及邊接面兩種交互作用極為有利。 (iv) 陽離子 / 極性 陽離子-π及極性-π交互作用係發生在芳香系π系統與陽離子或缺電子極性區之間。如(iii)中,此等交互作用可以用在具有苯基丙胺酸及酪胺酸之結合性口袋之左通道及進口通道中。為了靶定此等殘基,該等小分子應主要包含循路到達進口通道及左通道之極性區或陽離子。此外,小分子中之π系統可以與主要出現在進口通道外圍、左通道、及右通道之極性或帶電荷胺基酸側鏈交互作用。 (v) 鹵素鍵結:小分子中之碳鹵素具有三個關鍵性電子交互作用。第一個為與主幹羰基氧交互作用,其傾向於在2.5Å至3.5Å之距離發生,且當鹵素之凡得瓦半徑(Van der Waals radius)增加時,變得較有利。另外,碳鹵素依類似(iv)中說明之極性-π交互作用方式,會與π系統交互作用。最後,碳鹵素,尤指氟,會與硫原子,尤指彼等在胱胺酸中之硫原子形成緊密鍵結。鹵素可以加在小分子上許多位置,因為在結合性口袋中許多位置有潛在的結合性交互作用。該π系統亦被左通道、右通道、及進口通道中之鹵素靶定。主幹羰基氧主要可被左通道及右通道靶定。可以利用左通道及右通道中之胱胺酸硫。 (vi) 凡得瓦 (Van der Waals) 蛋白質與小分子之無電荷、非極性原子之間之非特異性交互作用之存在最多且最弱。其等存在於結合性口袋內之所有通道,但僅在進口通道的中心才有可利用之交互作用,在圖8中比較此區域之疏水性殘基濃度即可觀察到。因此在發展新的化合物時,非極性取代基應導向進入口袋之中心。
採用本方法決定隨後於以下分析法中測試之化合物結構,然後由各種不同合約製造商,在保密義務下合成,如圖23所示。 2.     Nsp13 表現及純化
取編碼N-末端帶有His10-SUMO-標記之SARS-CoV-2 Nsp13解旋酶之質體使用pGro7 (Takara Chaperone質體套組#3340)共同轉化至大腸桿菌( E. coli)BL21 Gold (DE3)表現菌株中(Agilent Technologies 230132),其塗佈在補充氯黴素(Chloramphenicol)及卡納黴素(Kanamycin)之LB-洋菜盤上,於37°C下生長一夜。取來自 LB-A洋菜盤的抹片來接種預培養物(補充氯黴素與卡納黴素之LB),於30°C下振盪培養一夜。次日採用該預培養物接種至表現培養物1:50。該表現培養物於37°C下振盪培養,直到光密度(600nm)達到0.5 – 0.8。然後添加0.5 mg/ml (終濃度) L-阿拉伯糖,誘發助疊蛋白(chaperone)表現。再於37°C下振盪培養1 h後,培養物移至25°C,添加0.5 mM IPTG (終濃度),誘發Nsp13之表現。於25°C下繼續表現15h後,離心收集細菌細胞。
細胞再懸浮於補充無EDTA之蛋白酶抑制劑(Roche)之50 mM Tris pH 7.5、500 mM NaCl、1mM MgCl 2、20 mM 咪唑、1 mM DTT中,以音波處理溶解細胞。溶胞物於20 000 x g (4°C)下離心30 min。蛋白質經過IMAC,使用溶胞緩衝液作為洗滌緩衝液及使用50mM Tris pH 7.5、500 mM NaCl、1 mM MgCl 2、500 mM 咪唑、1mM DTT作為溶離緩衝液進行純化。合併含目標蛋白質之溶出份,補充1mg His6-SenP2蛋白酶,相對於20 mM Tris pH 7.5、300 mM NaCl、1 mM MgCl 2、1mM DTT深度透析。在透析後之蛋白質溶液中添加5 M NaCl至終濃度500 mM。利用IMAC 排除未裂解之His10-SUMO-Nsp13及His6-SenP2。取含有無標記目標蛋白質之流通液,使用20mM Tris pH 7.5稀釋至最終NaCl濃度50mM,並加載至肝素管柱(Heparin column),在20mM Hepes pH 7.5、50 mM NaCl、1mM DTT運作,並以達到50% 20 mM Hepes pH 7.5、1 M NaCl、1 mM DTT之梯度溶離。合併純的波峰溶出份,補充20% (v/v)甘油,於液態氮中急速冷凍,存放在-80°C。 3.     Nsp13 解旋酶之解旋分析法
針對具有根據SEQ ID NO:1胺基酸序列之SARSCoV2 Nsp13,建立基於FRET之DNA解旋分析法。該解旋酶解旋分析法監測螢光共振能量轉移(FRET),來檢測標記螢光團的報導子股從加載股之分離,該加載股已經過Nsp13,以光譜上成對的消光染劑修飾。解旋酶解旋反應係於384孔盤上,於10 mM HEPES pH 7.4、10 mM NaCl、0.005% BSA、2.5%甘油、2.5 mM MgCl 2、0.01% CHAPS、2 mM DTT,及包含0.15 nM Nsp13與100 nM 標記螢光素-及黑孔消光劑之dsDNA之反應混合物中進行。添加200 µM ATP及1 µM無標記之單股DNA (ssDNA/捕捉寡聚物,其防止再黏合,並讓報導子股與加載股永遠分離)啟動該解旋反應,然後培養盤於1450 rpm下振盪5 sec,使用與螢光測定儀相容之箔紙密封。立即使用BMG labtech PheraStar FSX 判讀儀(激發光波長485 nm,發射光波長520 nm)記錄螢光變化。除非另有其他說明,否則進行解旋20 min。由螢光升高值以時間為函數作圖,採用線性曲線擬合法,代入所得動態軌跡,得到Nsp13所介導解旋之初速。為了剖析化合物對Nsp13之解旋活性的調控,取酵素與受質在化合物之存在下培養30 min後,添加ATP,啟動解旋反應。如上述測定解旋速率(初速),並與在沒有推測的調控劑/化合物存在下之解旋速率比較。 4. 孔雀綠 ATPase 分析法
為了採用正交方法(orthogonal method)證實活性化合物,建立孔雀綠分析法來驗證作為Nsp13 酵素性ATP水解抑制劑之小分子(圖4)。孔雀綠分析法可以檢測解旋酶進行ATP水解後釋岀之有機磷酸鹽。該10µL ATPase分析反應係於透明384孔盤中,於10 mM HEPES pH 7.4、10 mM NaCl、0.005% BSA、2.5%甘油、2.5 mM MgCl 2、0.01% CHAPS、2 mM DTT及2.5% DMSO中進行。以包含500pM Nsp13及100 nM 相同序列之dsDNA之反應混合物用於解旋酶分析法。添加100 µM ATP啟動反應後,分析盤在1450 rpm下振盪5秒。讓反應進行5分鐘後,添加20 µL Biomol Green (Enzo Life Sciences)中止反應。反應停止後,於Tecan Genios pro上,在650 nm下監測磷鉬酸-孔雀綠複合物吸光度4分鐘。由化合物與酵素受質培養30 min後,才開始與ATP反應,分析化合物抑制SARS-CoV-2 Nsp13之ATPase 活性之型態。由扣除背景的吸光度讀數經過無處理對照組扣除背景的吸光度校正,計算抑制性。 5. 於表現 人類 ACE-2 A549 細胞中之 SARS-CoV-2 奈米螢光素酶分析法
在德州大學醫學部(University of Texas, Medical Branch),在Pei-Yong Shi的實驗室,由Eisbach主持SARS-CoV-2 奈米螢光素酶分析法,使用表現人類ACE-2受體之A549細胞進行。在透明96孔盤中,取A549-ACE2細胞(每孔12,000個細胞)接種在補充2% FBS之無酚紅培養基中。次日,在感染SARS-CoV-2-Nluc之前1小時,添加化合物之連續2倍稀釋液。在感染後48 h,使用奈米螢光素酶(Nano luciferase)受質(Promega),量測已溶胞之細胞中之螢光素酶訊號。由化合物處理組之螢光素酶訊號經過DMSO處理組(設定為100%)之螢光素酶訊號校正,計算相對螢光素酶。在一 (MOI = 0.025)下,以兩次技術重覆進行實驗。 6. 使用 患者 單離株於 VeroE6 細胞中之 SARS-CoV-2 病毒 分析法TCID50 判讀
取VeroE6 (每孔10,000個細胞)接種在透明96孔盤之補充10% FBS與100 U 青黴素/ 0.1 mg/ml鏈黴素之DMEM培養基中。次日,在感染SARS-CoV-2 (主要為SARS-CoV-2單離株,Düsseldorf菌株,MOI = 1)前1小時,添加2-倍連續稀釋之化合物。在感染後1小時,使用PBS洗滌細胞3次,及補充化合物。感染24 hr後,從各孔收集細胞培養基,測定TCID50。由結晶紫染色測定TCID50/mL值,隨後計算展現細胞病變效應之孔數。採用Spearman–Kärber算法計算TCID50值。
亦採用TCID 50判讀值,與RdRP抑制劑進行共同處理試驗(圖18及圖19)。以感染SARS-CoV-2之VeroE6細胞進行2D-滴定(瑞德西韋與COVI-3或瑞德西韋與COVI-20),接著測定感染性病毒效價之TCID50。定量兩種化合物之間的協同性程度時,由觀察到的藥物組合效應與期望的加成藥物效應比較。採用SynergyFinder來探討及檢視協同性型態(Ianevski等人,2020, SynergyFinder 2.0: visual analytics of multi-drug  combination synergies, Nucleic Acids Research)。最大協同作用面積(Most Synergistic Area)(MSA)分數>10視為指示在特定濃度下有協同作用,而< 10但 > 0則視為有加成性(亦參見圖18)。同樣地,由莫納皮拉韋(molnupiravir)單獨或組合固定濃度(亦即25 µM)之不同COVI 化合物,於上述基於TCID 50之分析法中測試,以探討共同處理法之效力。 基於CPE之分析法
取VeroE6 (每孔10,000個細胞)接種在透明96孔盤之補充10% FBS與100 U 青黴素/ 0.1 mg/ml鏈黴素之DMEM培養基中。次日,在感染SARS-CoV-2(主要為SARS-CoV-2單離株,Düsseldorf菌株)前1小時,添加2-倍連續稀釋之化合物。在感染後72小時,採用SRB分析法測定細胞活力。在Tecan盤讀數儀中測定510 nm下之吸光度。在一MOI (MOI = 0.01,2000 TCID50)下,進行四次技術重覆實驗。以僅含細胞的孔及含感染病毒的細胞的孔作為內部對照組。細胞病變作用(CPE)抑制百分比之定義為[(試驗化合物組 – 病毒對照組)/(細胞對照組–病毒對照組)]*100。 N-蛋白質ELISA
取VeroE6 (每孔1,000個細胞)接種在透明96孔盤之補充10% FBS與100 U 青黴素/ 0.1 mg/ml鏈黴素之DMEM培養基中。次日,在感染SARS-CoV-2(主要為SARS-CoV-2單離株,Düsseldorf菌株)前1小時,添加2-倍連續稀釋之化合物。再經過24小時,使用4% PFA固定細胞,及使用Triton進行通透處理,及使用FCS進行阻斷。一級抗體係針對N-蛋白質。採用TMB作為受質。15分鐘後,添加HCl中止反應,然後於ELISA讀數儀上,於450 nm下量測。量測值經過僅使用活病毒及DMSO處理的細胞校正。 7.    hCoV-229e-Rluc 病毒 分析法
取Huh7細胞(每孔100,000個細胞)接種在白色96孔盤之補充10% FBS與100 U 青黴素/ 0.1 mg/ml鏈黴素之DMEM培養基中。次日,在感染hCoV-229e-Rluc前1小時,添加2-倍連續稀釋之化合物。感染後24 h,使用腔腸素(Coelenterazine)作為生物發光受質及使用冷光儀判讀,量測溶胞細胞中之螢光素酶訊號。由化合物處理組之螢光素酶訊號經過DMSO處理組之訊號(設定為100%)校正,計算相對螢光素酶訊號。該實驗係在MOI = 0.01下,進行二重覆技術。 8. 化學化合物 之合成
通式(I)化合物可以依據圖20所示之一般合成圖進行。圖20中所製備化合物並未示於圖14所繪的化合物列表中,而係反映該基礎化合物骨架,其中苯基未經取代(而圖14所示幾種化合物則在苯基上帶有取代基)。
例如:COVI-06之合成法係由以下組成:首先由乙內醯脲使用3-氟苯甲基溴化物,於DMF中,及以NaH作為鹼,在0°C下及升溫至室溫下進行N-烷基化。步驟2中,由步驟1產物3-(3-氟苯甲基)-2,4-咪唑啶二酮,與DMF,於回流條件下進行縮合反應6 h,形成(5Z)-5-[(二甲基胺基)亞甲基]-3-[(3-甲基苯基)甲基]咪唑啶-2,4-二酮。步驟3係由以下組成:由1-(4-氯苯基)乙烷-1-酮及碳酸二甲酯,於回流條件下進行醇醛反應16小時,形成3-(4-氯苯基)-3-氧代丙酸乙酯。隨後,由3-(4-氯苯基)-3-氧代丙酸乙酯與(4-硝基苯基)肼鹽酸鹽之反應混合物於乙醇中回流16小時,形成吡唑 3。此步驟4之產物為3-(4-氯苯基)-1-(4-硝基苯基)-1H-吡唑-5-醇,其接著與(5Z)-5-[(二甲基胺基)亞甲基]-3-[(3-甲基苯基)甲基]咪唑啶-2,4-二酮(來自步驟2之產物),在乙酸之存在下,於回流條件下反應4小時,形成COVI-06。
COVI-20之合成法係由以下組成:首先由(3-甲氧基苯基)甲醇轉化成1-(溴甲基)-3-甲氧基苯。如所預期,後續步驟如同COVI-06之彼等合成法。步驟2為1-(溴甲基)-3-甲氧基苯與乙內醯脲之間,使用DMF及NaH,於0 oC至室溫下之N-烷基化,結果形成2-羥基-3-[(3-甲氧基苯基)甲基]咪唑啶-4-酮。步驟3中,由2-羥基-3-[(3-甲氧基苯基)甲基]咪唑啶-4-酮與DMF,於回流條件下進行縮合反應6小時,形成(5Z)-5-[(二甲基胺基)亞甲基]-2-羥基-3-[(3-甲氧基苯基)甲基]咪唑啶-4-酮。步驟4係由以下組成:由1-(4-氯苯基)乙-1-酮與碳酸二甲酯於回流條件下進行醛醇反應16小時,產生3-(4-氯苯基)-3-氧代丙酸乙酯。然後在步驟5中,由3-(4-氯苯基)-3-氧代丙酸乙酯與 (4-硝基苯基)肼鹽酸鹽於吡唑形成反應中,於乙醇中合併,在回流條件下16小時。此步驟4之產物為3-(4-氯苯基)-1-(4-硝基苯基)-1H-吡唑-5-醇,其接著與(5Z)-5-[(二甲基胺基)亞甲基]-2-羥基-3-[(3-甲氧基苯基)甲基]咪唑啶-4-酮,於乙酸之存在下,在回流條件下反應4小時,形成COVI-20。
同樣地,通式(II)化合物之合成法可依據圖21所示之一般合成反應圖進行。再次,圖21所製備之化合物並未示於圖14所繪的化合物列表中,而係反映該基礎化合物骨架,其中苯基未經取代(而圖14所示幾種化合物則在苯基上帶有取代基)。
明確言之,COVI-3之合成始於步驟1,由2-胺基苯甲醯胺與3-溴苯甲醛之間形成喹啉酮。步驟2中,由步驟1產物2-(3-溴苯基)喹唑啉-4-醇使用磷醯氯進行氯化反應,形成2-(3-溴苯基)-4-氯喹唑啉。然後由2-(3-溴苯基)-4-氯喹唑啉於步驟3中,使用3-[(2-苯基乙基)胺基]丙酸乙酯(其係由3-胺基丙酸乙酯與(2-溴乙基)苯於DMF及碳酸鉀之存在下,於120 oC下進行烷化反應2 小時所產生)進行胺化反應,其同樣於DMF及碳酸鉀之存在下,於120 oC下反應8小時,以便於步驟4中形成3-{[2-(3-溴苯基)喹唑啉-4-基](2-苯基乙基)胺基}丙酸乙酯。該3-{[2-(3-溴苯基)喹唑啉-4-基](2-苯基乙基)胺基}丙酸乙酯隨後與氫氧化鈉及THF-H 2O,於0 oC至室溫下進行酯水解反應16小時後,回流3小時,形成COVI-3。
同樣地,COVI-72之合成始於步驟1,由2-胺基苯甲醯胺與3-溴苯甲醛之間形成喹啉酮。步驟2中,由步驟1產物2-(3-溴苯基)喹唑啉-4-醇使用磷醯氯進行氯化反應,形成2-(3-溴苯基)-4-氯喹唑啉。另由2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙酸經由醯基氯平行進行醯胺形成反應,形成2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙醯胺,其使用氫化鋰鋁及THF反應2小時,還原成對應胺,形成2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙-1-胺。隨後,於步驟3中,由2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙-1-胺與丙-2-烯腈透過於100°C下加熱1小時,進行氰基烷基化。由用於形成胺基喹啉酮之步驟3產物3-{[2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙基]胺基}丙腈與2-(3-溴苯基)-4-氯喹唑啉,使用作為鹼之DIPEA及二㗁烷,於120°C下反應16小時,產生3-{[2-(3-溴苯基)喹唑啉-4-基][2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙基]胺基}丙腈。最後於步驟5中形成四唑,由3-{[2-(3-溴苯基)喹唑啉-4-基][2-(3-乙基金剛烷-1-基)乙基]胺基}丙腈與L-脯胺酸、DMF、及疊氮化鈉於120°C下加熱24小時,轉化成COVI-72。
同樣地,通式(III)化合物之合成可以依據圖22所示之一般合成反應圖進行。
明確言之,依兩個步驟產生COVI-35。首先形成胺基噻唑,其係使用2-溴-1-苯基乙-1-酮及硫脲,於乙醇中,於50 oC下6小時,產生4-苯基-1,3-噻唑-2-胺。然後由4-苯基-1,3-噻唑-2-胺參與1-甲基哌啶-4-胺、三光氣、及DCM之脲形成反應 2小時,形成COVI-35。
另外,可依三個步驟產生COVI-85,其始於乙醇與3-甲基噻吩-2-甲腈之間,由HCl催化之平納反應(Pinner reaction),形成3-甲基噻吩-2-甲亞胺酸乙酯。類似COVI-35,由3-甲基噻吩-2-甲亞胺酸乙酯與硫脲之間,使用第三丁醇鉀、DMSO、及分子態碘,於室溫下16小時,形成胺基噻二唑。所形成3-(3-甲基噻吩-2-基)-1,2,4-噻二唑-5-胺即用於步驟3中,與1-甲基哌啶-4-胺、三光氣、及DCM進行脲形成反應2小時,形成COVI-85。
如實例1所述經過合理設計之所有化合物均向合約製造商Enamine (Riga, Latvia)、ChemDiv (San Diego CA, USA)、或Intonation Research Laboratories (Hyderabad, India)在CDA下訂製,如圖23之表列所示。本發明抑制劑為容易合成之分子,且在習此相關技藝者之能力內,依據本文所提供結構資訊,不需任何發明創意即可合成此等分子。因此一旦提供要合成的結構,即可向許多合約製造商訂製生產此等化合物。
1出示SARS-CoV與SARS-CoV-2之非結構性蛋白質之間的序列分岐度(Frick, D.N.等人(2020) Biochemistry, 59:2608-2615之圖1)。病毒解旋酶Nsp13為在NSP之間最保守的蛋白質,其在胺基酸程度之序列一致性為>99%。
2(A)圖出示針對其他病毒之病毒解旋酶與細胞解旋酶之演化關係(摘自如上Frick & Lam (2006))。(B)圖出示七種已知人類冠狀病毒(CoV)解旋酶 (B)之種系發生樹。
3出示來自以下七種冠狀病毒之形成異位結合口袋之解旋酶之排列,亦即HCoV-229E之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:2),圖中稱為「229E」;HCoV-NL63 之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:3),圖中稱為「NL-63」;HCoV OC43之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:4),圖中稱為「OC43」;HCoV HKU1之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:5),圖中稱為「HKU1」;MERS CoV之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:6);SARS CoV之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:7);及SARS CoV2 之Nsp13 解旋酶(SEQ ID NO:1)。這七種冠狀病毒解旋酶之異位結合口袋已以方框標註。在SARS CoV2中,該異位結合口袋涵跨S236-T440。其中彼等205個胺基酸中,僅有28個會形成結合口袋。此等胺基酸已在SARS-CoV2及其他六種冠狀病毒解旋酶中以粗字體標註。形成該結合口袋之28個胺基酸內,有57.1%胺基酸殘基一致,17.9%高度相似,10.7%相似,及14.3%不同。因此,在與本發明化合物之交互作用相關之區域內,該七種冠狀病毒解旋酶具有85.7%同源性。此外,由該排列可以利用冠狀病毒解旋酶判別幾個保守的基序,其等已在所有七個胺基酸序列中以下加線標註。此外,以淡灰色標註的胺基酸為絕對保守在活性位點基序中。
4(A)圖出示SARS-CoV2 Nsp13結構之圖畫表示法(來自PDB 6XEZ, Chen等人,2020, Cell 182, 1–14)。據此標出具有三個已結合鋅離子(深色球)之N-末端鋅結合結構域(ZBD)、軸結構域、1B結構域、及兩個RecA-樣結構域1A及2A。以箭頭表示具有結合過渡態類似物ADP-AF 3之核苷酸結合性裂縫。(B)圖標註RecA球體1A及2A,以短槓出示來自六個活性位點基序之保守殘基。過渡態類似物ADP-AF 3(灰色)及輔因子Mg 2+(黑色)係以球狀體表示。新判定異位口袋之位置係以表層表現,且不與核苷酸結合性位點重疊。
5(A)圖出示SARS-CoV2解旋酶結構域N-末端球體S236-T440(球體1)截切表面頂視圖,其三部式口袋係由進口通道(1)、左通道(2)、及右通道(3)組成,並圈出活性位點(4)。(B)圖出示SARS-CoV2 解旋酶結構域N-末端球體S236-T440 (球體1)截切表面底視圖,其三部式口袋係由進口通道(1)、左通道(2)、及右通道(3)組成,並圈出活性位點(4)。
6 A)SARS-CoV-2 解旋酶結構域球體1A之截切表面頂視圖,以顏色表示疏水性,其中以白色表示親水區,以黑色表示疏水區。 B)SARS-CoV-2 解旋酶結構域球體1A之截切表面底視圖,以顏色表示疏水性,其中以白色表示親水區,以黑色表示疏水區。
7 A)SARS-CoV-2 解旋酶結構域球體1A之截切表面頂視圖,其中化合物COVI-3 循路到達進口通道及右通道。 B)SARS-CoV-2 解旋酶結構域球體1A截切表面底視圖,其中化合物COVID抑制劑(COVI) 3 (COVI-3)循路到達進口通道及右通道。 C)SARS-CoV2解旋酶結構域球體1截切表面頂視圖,其中化合物COVI-10循路到達進口通道、右通道、及左通道。 D)SARS-CoV2 解旋酶結構域球體1A截切表面底視圖,其中化合物COVI-10循路到達進口通道、右通道、及左通道。 E)SARS-CoV2 解旋酶結構域球體1截切表面頂視圖,其中化合物COVI-35循路到達進口通道及右通道。 F)SARS-CoV2 解旋酶結構域球體1A截切表面底視圖,其中化合物COVI-35循路到達進口通道及右通道。
8(A)圖出示從三個不同角度顯示之化合物 COVI-10分子表面。第1區包含極性取代基,而第2及3區大多無極性。(B)圖從三個不同角度顯示化合物 COVI-3之分子表面。第1區包含極性取代基,而第2及3區大多無極性。(C)圖從三個不同角度顯示化合物 COVI-35之分子表面。第1區包含極性取代基,而第2區為無極性。
9(A)圖出示化合物COVI-10表面之頂視圖,其被構成SARS-CoV2 解旋酶結構域球體1A之結合性口袋之殘基包圍。(B)圖化合物 COVI-10表面之底視圖,其被構成SARS-CoV2解旋酶結構域球體1之結合性口袋之殘基包圍。(C)圖化合物 COVI-3表面之頂視圖,其被構成SARS-CoV2解旋酶結構域球體1之結合性口袋之殘基包圍。(D)圖化合物 COVI-3表面之底視圖,其被構成SARS-CoV2解旋酶結構域球體1之結合性口袋之殘基包圍。(E)圖化合物COVI-35表面之頂視圖,其被構成SARS-CoV2解旋酶結構域球體1之結合性口袋之殘基包圍。(F)圖化合物COVI-35表面之底視圖,其被構成SARS-CoV2解旋酶結構域球體1之結合性口袋之殘基包圍。
10(A)圖 出示化合物COVI-10之底視圖,其顯示與N158、 F143、及I169之特異性交互作用。B)化合物 COVI-3之底視圖,其顯示與N158之特異性交互作用。C)化合物 COVI-35之頂視圖,其顯示與M429之特異性交互作用。
11(A)圖 出示化合物 COVI-10在SARS-CoV2 Nsp13球體1之異位結合性位點中之ligplot圖,(B)圖出示化合物COVI-3在SARS-CoV2 Nsp13球體1之異位結合性位點中之ligplot圖,(C)圖出示化合物COVI-35在SARS-CoV2 Nsp13球體1之異位結合性位點中之ligplot圖。
12出示活性SARS-CoV-2 Nsp13抑制劑在基於FRET之DNA解旋之解旋酶分析法中測試之劑量效應曲線。
13出示所選擇之SARS-CoV2 Nsp13抑制劑在基於孔雀綠之ATPase分析法中測試之劑量效應曲線。
14表中指示COVI抑制劑之結構及在DNA解旋及ATPase分析法中測定之各IC 50
15出示瑞德西韋(remdesivir)以25µM之SARS-CoV2 Nsp13抑制劑於細胞病變作用(CPE)分析法中測試之劑量效應曲線。
16出示所選擇之Nsp13抑制劑於細胞感染分析法中,使用229E冠狀病毒測試之劑量效應曲線。
17出示所選擇之SARS-CoV2 Nsp13抑制劑於SARS-CoV-2 奈米螢光素酶(nanoluciferase)分析法中測試之劑量效應曲線。
18出示COVI-3或COVI-20與瑞德西韋之藥物組合在感染SARS-CoV-2之VeroE6細胞後,以TCID50測定感染病毒效價,採用Synergy Finder 2.0產生之2D綜效圖(synergy map)(Ianevski等人,2020)。
19出示COVI-3、COVI-35及COVI-5與口服生體可用之莫納皮拉韋(molnupiravir)之協同性。以SARS-CoV-2釋出之病毒感染細胞培養上清液(VeroE6細胞)。
20為包含吡唑核心結構之式(I)化合物之一般合成圖。有三個後續會共價偶聯至核心之取代基並未出示,雖然沒有出示取代基,但當偶聯及/或可包含保護基時,仍可包含此等取代基,該等保護基可在偶聯反應期間保護此等取代基並在後續脫離,或其等可包含保護基,後續可以裂解,產生新的反應性基團,依相關技藝習知,最終可以偶聯所需取代基。
21為包含喹唑啉核心結構之式(II)化合物之一般合成圖。有兩個後續會共價偶聯至核心之取代基並未出示,雖然沒有出示取代基,但當偶聯及/或可包含保護基時,仍可包含此等取代基,該等保護基可在偶聯反應期間保護此等取代基並在後續脫離,或其等可包含保護基,後續可以裂解,產生新的反應性基團,依相關技藝習知,最終可以偶聯所需取代基。
22係式(III)化合物之一般合成圖。
23係在保密義務下所得到各化合物之供應商列表。
24係出示電腦估測Sars-CoV-2 Nsp13抑制劑對其他病毒解旋酶之結合親和性。
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Claims (17)

  1. 一種解旋酶抑制劑,其用於與病毒聚合酶抑制劑組合使用以預防或治療病毒感染。
  2. 一種病毒聚合酶抑制劑,其用於與解旋酶抑制劑組合使用以預防或治療病毒感染。
  3. 如請求項1所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中病毒聚合酶為DNA依賴性RNA聚合酶(dDRP或RNAP)、RNA-依賴性DNA聚合酶(RdDp)或RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp),較佳為RdRp。
  4. 如請求項1或3所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2或3所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中病毒聚合酶為RdRp,及RdRp之抑制劑為整合至病毒基因體中之核苷類似物或其前藥。
  5. 如請求項1、或3至4中任一項所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2至4中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中病毒聚合酶抑制劑為核苷類似物或其前藥,其中核苷類似物或其前藥較佳為選自下列所組成之群:去氧腺苷類似物,特定言之地達諾新(didanosine)或阿糖腺苷(vidarabine);腺苷類似物,特定言之加利司韋(galidesivir)、AT-527、或瑞德西韋(remdesivir);去氧胞苷類似物,特定言之阿糖胞苷(cytarabine)、吉西他濱(gemcitabine)、恩曲他濱(emtricitabine)、拉米夫定(lamivudine)、莫納皮拉韋(molnupiravir)、扎西他濱(zalcitabine);鳥苷及去氧鳥苷類似物,特定言之阿巴卡維(abacavir)、阿昔洛韋(acyclovir)、或恩替卡韋(entecavir);胸苷及去氧胸苷類似物,特定言之司他夫定(stavudine)、替比夫定(telbivudine)、或齊多夫定(zidovudine);及去氧尿苷類似物,特定言之碘苷(idoxuridine)或三氟尿苷(trifluridine)。
  6. 如請求項1、或3至5中任一項所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2至5中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑係特異性結合至解旋酶之ATPase結構域N-末端球體內之異位結合口袋。
  7. 如請求項1、或3至6中任一項所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2至6中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑具有根據式(II)之結構: 其中 A5及A8 各分別獨立選自N或CH; A6   係選自N或CH,或當A6參與并環之碳環或雜環Z時,則A6為C; A7   係選自N或CH,或當A7參與并環之碳環或雜環Z時,則A7為C; L2    係選自下列組成之群:-CH 2-R4、–CF 2–R4、-CH 2-CH 2-R4、-CH 2-CH 2-CH 2-R4、-O-R4、-NH-R4、-N=R4; L3    係選自下列組成之群:CH 2-R5、–CF 2–R5、-CH 2-CH 2-R5、-CH 2-CF 2-R5、-CH 2-CH 2-CH 2-R5、-O-R5、-NH-R5、-N=R5; 或 L2及L3 連同其等所連結之A8共同形成經R4及/或R5取代之5-或6-員雜環; L4    為CH 2、–CF 2–、CH 2-CH 2、CH 2-CH 2-CH 2、O、N、及NH,或不存在; Z      為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2; 且可與中心核并環或利用共價鍵連結; R4    為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、-CF 3、Me、Et、-OMe、及-SMe,或R4為氫、甲基、或COOH; R5    為5-、6-、7-、8-、9-或10-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R6    為5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; 或R6為H; 或 當A7 參與并環之碳環或雜環Z時,則A5及A6係分別獨立選自:-N或-CH,及A8係選自:-N、-CH、-CH 2-N、-CH 2-CH、或-NH-CH; 或其醫藥上可接受鹽。
  8. 如請求項7所使用之解旋酶抑制劑或如請求項7所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑具有根據式(II)之結構,及其中 A5為N; A6及A7其中一個為C且參與并環之5-、6-或7-員碳環或雜環,較佳為5-或6 員芳基或雜芳基 Z,及另一個為N; A8為N; L2 為CH 2-CH 2-R4及L3為CH 2-CH 2-R5或CH 2-CF 2-R5,或L2及L3 連同其等所連結之A8共同形成5-或6-員雜環,較佳為經R4及R5取代之哌啶基或吡咯啶基; L4為不存在; Z 為任何6-員碳環或雜環,較佳為并環至中心核之6-員芳基或雜芳基,其中Z 可視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及NO 2; R4  為COOH或四唑基; R5  為任何5-、6-、或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R6  為任何5-或6-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)選自下列所組成的群中之取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NO 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe, 或R6為H。
  9. 如請求項1、或3至6中任一項所使用解旋酶抑制劑,或如請求項2至6中任一項所使用病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構: 其中 A1及A3 各分別獨立選自N或C; A2       係選自N、C或O; X   為H或OH或NH 2; L1 係選自下列組成之群:C、CH、CH 2、O、N、及NH;或L1不存在; Z    為任何經R3取代之5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要進一步經取代,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z; R1  為H或任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基、NH-CO-烷基、-CONH 2、-CONH-烷基、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R2  為H或任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; R3  為H或任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基、NH-CO-烷基、-CONH 2、-CONH-烷基、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; 或其醫藥上可接受鹽 。
  10. 如請求項9所使用之解旋酶抑制劑或如請求項9所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑具有根據式(I)之結構,及其中 A1 為經R1取代之N; A2 為N; A3 為經R2取代之C,其中R2利用鍵或利用–CH 2–基團連接至A3; X   為H或OH; L1  為連接至 Z 之CH=或CH 2; Z    為5-或6-員雜環,較佳為經R3取代之雜芳基,視需要進一步經取代,其中R3利用鍵或利用–CH 2–基團連接至Z; R1  為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基、NH-CO-烷基、-CONH 2、-CONH-烷基、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe; R2  為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及–SMe;及 R3  為6-員芳基或5-或6-員雜芳基,視需要經1、2、或3個(較佳經一個)彼此分別獨立選自下列所組成的群之取代基取代:-NO 2、-CN、-OH、-COOH、-NH-SO 2-烷基、NH-CO-烷基、-CONH 2、-CONH-烷基、-Br、-Cl、-F、-I、Me、-CF 3、Et、-OMe、及-SMe。
  11. 如請求項1、或3至6中任一項所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2至6中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑具有根據式(IV)之結構: 其中 B    為包含1、2、或3個選自:O、N、或S之雜原子之5-、6-、或7-員雜環,較佳為包含1、2、或3 個選自:O、N、或S之雜原子之5-員雜環; R7  為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; Z1  係選自下列組成之群:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NH 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;或Z1不存在, X1 為O或S; A9 為O、NH或CH 2; A10  為O、NH或CH 2;及 R8  為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; 或其醫藥上可接受鹽。
  12. 如請求項11所使用之解旋酶抑制劑或如請求項11之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑具有根據式(III)之結構 其中 各A4係彼此分別獨立選自:N、NH、CH或CH 2,較佳為N或CH; Z1  係選自下列組成之群:-Br、-Cl、-F、-I、-OH、-NH 2、Me、-CF 3、Et、-OMe、-SMe、及-NO 2;或Z1為不存在; R7  為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; R8  為任何5-、6-或7-員碳環或雜環,視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe;較佳為環己基、哌啶基、六氫嗒𠯤基、六氫嘧啶基、或哌𠯤基、視需要經1、2、或3個,較佳經一個選自下列所組成的群之親脂性取代基取代:Br、-Cl、-F、-I、Me、Et、-OMe、及-SMe; 或其醫藥上可接受鹽。
  13. 如請求項1、或3至12中任一項所使用之解旋酶抑制劑或如請求項2至12中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑,其中解旋酶抑制劑係選自以下之群:
  14. 一種醫藥組成物,其包含如請求項1、或3至13中任一項所定義之解旋酶抑制劑及如請求項2至13中任一項所定義之病毒聚合酶抑制劑,其等係分開或呈混合物,及至少一種醫藥上可接受之賦形劑。
  15. 如請求項14之醫藥組成物,其用於醫學,較佳為用於預防或治療RNA或DNA病毒,較佳為單股或雙股RNA病毒,更佳為單股RNA病毒之感染。
  16. 如請求項1、或3至13中任一項所使用之病毒解旋酶抑制劑或如請求項2至13中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑或如請求項15所使用之醫藥組成物,其中解旋酶抑制劑與病毒聚合酶抑制劑係呈分開的投藥型式同時或依序投與,或呈單一投藥型式投與。
  17. 如請求項1、3至13或16中任一項所使用之病毒解旋酶抑制劑或如請求項2至13或16中任一項所使用之病毒聚合酶抑制劑或如請求項15或16所使用之醫藥組成物,其中病毒感染為感染A型DNA病毒域( Adnaviria)、雙鏈去氧核糖核酸病毒域( Duplodnaviria)、單鏈去氧核糖核酸病毒域( Monodnaviria)、核酶病毒域( Ribozyviria)、多變去氧核糖核酸病毒域( Varidnaviria)、或核糖病毒域( Riboviria)之病毒,較佳為核糖病毒域( Riboviria)之病毒,更佳為正核糖病毒界( Orthornavirae)之病毒,更佳為小核糖病毒門( Pisuviricota)之病毒,更佳為小南嵌套病毒綱( Pisoniviricetes)之病毒,更佳為網巢病毒目( Nidovirales)之病毒,更佳為冠狀病毒亞目( Cornidovirineae)之病毒,及最佳為冠狀病毒科( Coronaviridae)之病毒。
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