一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐及其制备方法和应用转让专利

申请号 : CN201810493926.7

文献号 : CN108558883B

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发明人 : 王玉成朱梅王菊仙白晓光张国宁董飚彭宗根岑山王宇佳王明华赵跃杜潇楠张煊笛邵端阳李云鸽

申请人 : 中国医学科学院医药生物技术研究所

摘要 :

本发明提供了一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,该化合物或其药学上可接受的盐具有明显的抑制HIV蛋白酶和/或逆转录酶的活性;毒性研究显示其具有良好的成药性,表明该类化合物作为抗艾滋病药物具有良好的应用前景。根据实施例的实验数据可知,本发明的化合物对HIV‑1蛋白酶和HIV‑1逆转录酶均有抑制活性,而且均具有较低的细胞毒性。本发明的核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐有望成为同时抑制HIV蛋白酶和逆转录酶的双靶点抑制剂。

权利要求 :

1.一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,具有式I所示结构:式I中,R1为氨基、甲氧基、硝基、氨甲基或羟甲基;

X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-;

Y为

当X为-CH2-时,R为Ra、Rb或Rc;

当X为-O-、-S-或-NH-时,R为Rc;

所述Ra为 所述Rb为 所述Rc为

其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素;R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;R5为氢、羟基、氨基或磷酸基团;

当Z为氮时,R6为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氧或硫时,R6不存在。

2.根据权利要求1所述的核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,其特征在于,所述核酸碱基化合物包括2-(6-氯-9H-嘌呤-9-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、2-(8-甲基-9H-嘌呤-9-基)-N-[(2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基亚砜亚胺基)-1-苯基丁基-2-基]-乙酰胺、2-(2,4-二氧代-

2H-3,4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、((2S,5R)-5-(1H-2-氧代-4-氨基嘧啶-1基)-四氢呋喃-2-基)甲基N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-胺基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基))-氨基甲酸酯或N-((2R,3S)-3-(2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-2H-1-基)乙酰胺基)-2-羟基-4-苯基丁基-N-异丁基-P-(4-甲氧基苯基)磷酰胺酸。

3.权利要求1或2所述的核酸碱基化合物的制备方法,包括以下步骤:当式I所示结构的化合物中X为-CH2-,R为Ra或Rb时,将具有式II-1所示结构的化合物与胺衍生物在催化剂作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物;

式II-1中,R为Ra或Rb,所述Ra为 所述Rb为 其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素;R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;

当式I所示结构的化合物中X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-,R为Rc时,将具有式II-2所示结构的化合物、碳酸三氯甲基酯和胺衍生物在催化剂作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物;

R-XH 式II-2,

式II-2中,X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-;R为Rc,所述Rc为 其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素,R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;R5为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氮时,R6为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氧或硫时,R6不为任何原子或基团;

所述胺衍生物具有式III所示结构:

式III中,R1为氨基、甲氧基、硝基、氨甲基或羟甲基;Y为

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述具有式II-1所示结构的化合物与胺衍生物在碳化二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑和4-二甲氨基吡啶的催化作用下进行缩合反应;

所述具有式II-2所示结构的化合物与碳酸三氯甲基酯和胺衍生物在N,N-二异丙基乙胺的催化作用下进行缩合反应。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述具有式II-1所示结构的化合物的制备方法,包括以下步骤:将取代嘧啶碱基或取代嘌呤碱基与溴乙酸或溴乙酸乙酯进行取代反应,得到取代产物;

将所述取代产物水解,得到具有式II-1所示结构的化合物;

所述取代嘧啶碱基具有式a所示结构:

所述取代嘌呤碱基具有式b所示结构:

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-1所示结构:所述具有式III-1所示结构的胺衍生物的制备方法,包括以下步骤:将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;

将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体;

将所述式c所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-1所示结构的胺衍生物;

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-2所示结构:所述具有式III-2所示结构的胺衍生物的制备方法,包括以下步骤:将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;

将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体;

将所述式c所示结构的中间体与叠氮钠进行亚胺化反应,得到式e所示结构的中间体;

将所述式e所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-2所示结构的胺衍生物。

8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-3所示结构:所述具有式III-3所示结构的胺衍生物的制备方法,包括以下步骤:将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;

将具有式f所示结构的4-取代苯基膦酰二氯、苯甲醇和所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-

3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯进行Arbuzov反应得到式g所示结构的中间体;

将所述式g所示结构的中间体与H2进行还原反应,得到式h所示结构的中间体;

将所述式h所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-3所示结构的胺衍生物。

9.权利要求1或2所述核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐在制备HIV抑制剂中的应用,所述HIV抑制剂以HIV蛋白酶和逆转录酶为靶点。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐在HIV抑制剂中的剂量为0.01~100nM。

说明书 :

一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐及其制备方法和

应用

技术领域

[0001] 本发明涉及核酸碱基技术领域,尤其涉及一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immune Deficiency Syndrome,AIDS),又称艾滋病,是人类因感染免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)而导致免疫缺陷,并引发一系列机会性感染及肿瘤的综合征。HIV是目前已知分化、变异程度最高的病毒,根据血清学反应、基因序列差异和地理分布特征,可分为两个亚型:HIV-1和HIV-2。HIV-1是引起艾滋病全球流行的病原体,在感染人数上占95%的绝对优势;HIV-2主要局限在非洲中部和西部的一些地区,感染人数相对较少。
[0003] 自1987年齐多夫定(zidovudine,AZT)作为首个被批准正式用于临床AIDS治疗药物以来,目前已有三十余种抗AIDS药物应用于临床,其中包括1种侵入抑制剂、15种逆转录酶(RT)抑制剂、10种蛋白酶(PR)抑制剂、1种整合酶抑制剂、1种融合抑制剂以及5种复合剂等。但是长期应用单靶点药物容易引起交叉耐药及严重的毒副作用。1996年美籍华裔科学家何大一提出了“鸡尾酒疗法”即高效抗逆转录病毒治疗(HAART),降低单一用药易产生的耐药性,最大限度地抑制病毒的复制,极大地提高了患者的生活质量。然而这种疗法剂量大、毒副作用强、药物相互作用复杂、患者依从性差,以上面临的严峻形势迫使人们不断探索寻找新颖的抗HIV药物。
[0004] 多靶点药物设计(multitarget-directed ligands,MT-DLs)由于其均一的药动学性质、降低药物相互作用和提高治疗效果等优势,已成为当前药物设计的前沿领域,为许多疑难疾病的治疗带来了新的希望。逆转录酶抑制剂和蛋白酶抑制剂是“鸡尾酒疗法”中的首选药物,因此HIV PR/RT双靶点抑制剂的研究具有重要的意义。
[0005] HIV-1逆转录酶(reverse transcriptase,RT)在HIV病毒的复制过程中起着非常重要的作用,催化RNA逆转录合成双链DNA,双链DNA在整合酶的作用下进入细胞核内,并转录病毒RNA,成为宿主细胞的一部分。因此,RT是抗HIV药物的重要靶点,同时也是HIV最早的研究靶点。
[0006] HIV-1蛋白酶是由HIV基因编码的一种特异性天冬氨酰蛋白酶,其活性形式为两条相同肽链组成的同质二聚体,每条肽链由99个氨基酸残基组成,活性位点位于两条肽链之间。HIV-1蛋白酶抑制剂通过阻止蛋白酶对病毒gag或者gag-pol基因的剪切,使被感染的细胞只能产生不成熟、不具有感染性的病毒。因此,HIV-1PR是研发抗HIV药物的重要靶点。
[0007] 迄今为止,尚未见有能够抑制HIV-1蛋白酶活性和逆转录酶活性及应用于治疗艾滋病的衍生物的相关报道。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种能够抑制HIV-1蛋白酶和逆转录酶的活性的核酸碱基衍生物或其药学上可接受的盐。
[0009] 为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
[0010] 本发明提供了一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,具有式I所示结构:
[0011]
[0012] 式I中,R1为氨基、甲氧基、硝基、氨甲基或羟甲基;
[0013] X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-;
[0014] Y为
[0015] 当X为-CH2-时,R为Ra、Rb、Rc或Rd;
[0016] 当X为-O-、-S-或-NH-时,R为Rc或Rd;
[0017] 所述Ra为 所述Rb为 所述Rc为 所述Rd为
[0018] 其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素;R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;R5为氢、羟基、氨基或磷酸基团;
[0019] 当Z为氮时,R6为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氧或硫时,R6不存在。
[0020] 优选的,所述核酸碱基化合物包括2-(6-氯-9H-嘌呤-9-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、2-(8-甲基-9H-嘌呤-
9-基)-N-[(2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基亚砜亚胺基)-1-苯基丁基-2-基]-乙酰胺、2-(2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-
1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、((2S,5R)-5-(1H-2-氧代-4-氨基嘧啶-1基)-四氢呋喃-2-基)甲基N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-胺基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基))-氨基甲酸酯或N-((2R,3S)-
3-(2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-2H-1-基)乙酰胺基)-2-羟基-4-苯基丁基-N-异丁基-P-(4-甲氧基苯基)磷酰胺酸。
[0021] 本发明提供了上述技术方案所述的核酸碱基化合物的制备方法,包括以下步骤:
[0022] 当式I所示结构的化合物中X为-CH2-,R为Ra或Rb时,将具有式II-1所示结构的化合物与胺衍生物在催化剂作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物;
[0023]
[0024] 式II-1中,R为Ra或Rb,所述Ra为 所述Rb为 其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素;R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;
[0025] 当式I所示结构的化合物中X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-,R为Rc或Rd时,将具有式II-2所示结构的化合物、碳酸三氯甲基酯和胺衍生物在催化剂作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物;
[0026] R-XH式II-2,
[0027] 式II-2中,X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-;R为Rc或Rd,所述Rc为 所述Rd为其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素,R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;R5为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氮时,R6为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氧或硫时,R6不为任何原子或基团;
[0028] 所述胺衍生物具有式III所示结构:
[0029]
[0030] 式III中,R1为氨基、甲氧基、硝基、氨甲基或羟甲基;Y为
[0031] 优选的,所述具有式II-1所示结构的化合物与胺衍生物在碳化二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑和4-二甲氨基吡啶的催化作用下进行缩合反应;
[0032] 所述具有式II-2所示结构的化合物与碳酸三氯甲基酯和胺衍生物在N,N-二异丙基乙胺的催化作用下进行缩合反应。
[0033] 优选的,所述具有式II-1所示结构的化合物的制备方法,包括以下步骤:
[0034] 将取代嘧啶碱基或取代嘌呤碱基与溴乙酸或溴乙酸乙酯进行取代反应,得到取代产物;
[0035] 将所述取代产物水解,得到具有式II-1所示结构的化合物;
[0036] 所述取代嘧啶碱基具有式a所示结构:
[0037]
[0038] 所述取代嘌呤碱基具有式b所示结构:
[0039]
[0040] 优选的,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-1所示结构:
[0041]
[0042] 所述具有式III-1所示结构的胺衍生物的制备方法,包括以下步骤:
[0043] 将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;
[0044] 将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体;
[0045] 将所述式c所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-1所示结构的胺衍生物;
[0046]
[0047] 优选的,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-2所示结构:
[0048]
[0049] 所述具有式III-2所示结构的胺衍生物的制备方法,包括以下步骤:
[0050] 将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;
[0051] 将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体;
[0052] 将所述式c所示结构的中间体与叠氮钠进行亚胺化反应,得到式e所示结构的中间体;
[0053] 将所述式e所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-2所示结构的胺衍生物。
[0054]
[0055] 优选的,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-3所示结构:
[0056]
[0057] 所述具有式III-3所示结构的胺衍生物的制备方法,包括以下步骤:
[0058] 将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;
[0059] 将具有式f所示结构的4-取代苯基膦酰二氯、苯甲醇和所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯进行Arbuzov反应得到式g所示结构的中间体;
[0060] 将所述式g所示结构的中间体与H2进行还原反应,得到式h所示结构的中间体;
[0061] 将所述式h所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-3所示结构的胺衍生物。
[0062]
[0063] 本发明提供了上述技术方案所述核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐在制备HIV抑制剂中的应用,所述HIV抑制剂以HIV蛋白酶和逆转录酶为靶点。
[0064] 优选的,所述核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐在HIV抑制剂中的剂量为0.01~100nM。
[0065] 本发明提供了一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,该化合物或其药学上可接受的盐具有明显的抑制HIV蛋白酶和/或逆转录酶的活性;毒性研究显示其具有良好的成药性,表明该类化合物作为抗艾滋病药物具有良好的应用前景。根据实施例的实验数据可知,本发明的化合物对HIV-1蛋白酶和HIV-1逆转录酶均均有抑制活性(表1),而且均具有较低的细胞毒性(表2)。本发明的核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐有望成为同时抑制HIV蛋白酶和逆转录酶的双靶点抑制剂。

附图说明

[0066] 图1式I结构的化合物;
[0067] 图2化合物1的合成路线图;
[0068] 图3化合物2的合成路线图;
[0069] 图4化合物3的合成路线图;
[0070] 图5化合物4的合成路线图;
[0071] 图6化合物5的合成路线图;
[0072] 图7化合物6的合成路线图。

具体实施方式

[0073] 本发明提供了一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,具有式I所示结构:
[0074]
[0075] 式I中,R1为氨基、甲氧基、硝基、氨甲基或羟甲基;
[0076] X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-;
[0077] Y为
[0078] 当X为-CH2-时,R为Ra、Rb、Rc或Rd;
[0079] 当X为-O-、-S-或-NH-时,R为Rc或Rd;
[0080] 所述Ra为 所述Rb为 所述Rc为 所述Rd为
[0081] 其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素;R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;R5为氢、羟基、氨基或磷酸基团;
[0082] 当Z为氮时,R6为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氧或硫时,R6不存在。
[0083] 在本发明中,所述核酸碱基化合物优选包括2-(6-氯-9H-嘌呤-9-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、2-(8-甲基-9H-嘌呤-9-基)-N-[(2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基亚砜亚胺基)-1-苯基丁基-2-基]-乙酰胺、2-(2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,
4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺、((2S,5R)-5-(1H-2-氧代-4-氨基嘧啶-1基)-四氢呋喃-2-基)甲基N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-胺基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基))-氨基甲酸酯或N-((2R,3S)-3-(2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-2H-1-基)乙酰胺基)-2-羟基-
4-苯基丁基-N-异丁基-P-(4-甲氧基苯基)磷酰胺酸。
[0084] 本发明提供了上述技术方案所述的核酸碱基化合物的制备方法,包括以下步骤:
[0085] 当式I所示结构的化合物中X为-CH2-,R为Ra或Rb时,将具有式II-1所示结构的化合物与胺衍生物在催化剂作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物;
[0086]
[0087] 式II-1中,R为Ra或Rb,所述Ra为 所述Rb为 其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素;R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;
[0088] 当式I所示结构的化合物中X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-,R为Rc或Rd时,将具有式II-2所示结构的化合物、碳酸三氯甲基酯和胺衍生物在催化剂作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物;
[0089] R-XH 式II-2,
[0090] 式II-2中,X为-CH2-、-O-、-S-或-NH-;R为Rc或Rd,所述Rc为 所述Rd为其中,R2为氢、羟基、氨基或卤素,R3为氢、羟基、氨基、卤素或甲基;R4为氢或甲基;R5为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氮时,R6为氢、羟基、氨基或磷酸基团;当Z为氧或硫时,R6不为任何原子或基团;
[0091] 所述胺衍生物具有式III所示结构:
[0092]
[0093] 式III中,R1为氨基、甲氧基、硝基、氨甲基或羟甲基;Y为
[0094] 在本发明中,所述具有式II-1所示结构的化合物与胺衍生物优选在碳化二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑和4-二甲氨基吡啶的催化作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物,反应过程如下所示:
[0095]
[0096] 在本发明中,所述具有式II-1所示结构的化合物、胺衍生物、碳化二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑和4-二甲氨基吡啶的摩尔比优选为1:(1.0~1.1):(1.4~1.6):(1.0~
1.2):(0.19~0.21),更优选为1:1.05:1.5:1.1:0.2。在本发明中,所述碳化二亚胺盐酸盐优选为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐。在本发明中,所述缩合反应优选在有机溶剂存在的条件下进行;本发明对于所述有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够使缩合反应顺利进行的有机溶剂即可,具体如二甲基甲酰胺(DMF)。
在本发明中,所述缩合反应优选包括以下步骤:
[0097] 将具有式II-1所示结构的化合物、胺衍生物和DMF混合,在冰浴条件下向所得混合溶液中加入碳化二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑,在室温下进行第一缩合反应0.5~1.5h;然后在所得物料中加入4-二甲氨基吡啶,在室温下进行第二缩合反应1.5~2.5h。
[0098] 完成所述缩合反应后,本发明优选将所得缩合物料进行后处理,得到具有式I所示结构的化合物。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
[0099] 将所得缩合物料进行减压浓缩去除DMF,将残余物与水混合,采用乙酸乙酯对所得混合物进行萃取,将所得有机相用无水硫酸钠干燥,将干燥后的有机相进行浓缩得到粗品,将所述粗品经硅胶制备薄层层析进行分离纯化,得到具有式I所示结构的化合物。
[0100] 在本发明中,所述具有式II-1所示结构的化合物的制备方法,优选包括以下步骤:
[0101] 将取代嘧啶碱基或取代嘌呤碱基与溴乙酸或溴乙酸乙酯进行取代反应,得到取代产物;
[0102] 将所述取代产物水解,得到具有式II-1所示结构的化合物;
[0103] 所述取代嘧啶碱基具有式a所示结构:
[0104]
[0105] 所述取代嘌呤碱基具有式b所示结构:
[0106]
[0107] 本发明优选将取代嘧啶碱基或取代嘌呤碱基与溴乙酸或溴乙酸乙酯进行取代反应,得到取代产物。在本发明中,所述具有式a所示结构的取代嘧啶碱基和具有式b所示结构的取代嘌呤碱基优选为市售产品。在本发明中,所述取代嘧啶碱基或取代嘌呤碱基与溴乙酸或溴乙酸乙酯的摩尔比优选独立为10:(10~12),更优选为10:11。在本发明中,所述取代反应优选在催化剂和有机溶剂存在的条件下进行;本发明对于所述催化剂和有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够使取代反应顺利进行的催化剂和有机溶剂即可,具体如催化剂为氢化钠,有机溶剂为DMF。
[0108] 在本发明中,所述取代反应优选包括以下步骤:
[0109] 将取代嘧啶碱基或取代嘌呤碱基与DMF混合,在冰浴条件下,将氢化钠滴加到所得混合物中,室温下进行置换反应0.5~1.5h,将溴乙酸或溴乙酸乙酯滴加到所得置换反应物料中,室温下进行取代反应0.5~1.5h。
[0110] 完成所述取代反应后,本发明优选将所得取代物料进行后处理,得到取代产物。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
[0111] 将所得取代物料与水混合,用乙酸乙酯进行萃取,将所得有机相用无水硫酸钠干燥,将干燥后的有机相进行浓缩得到粗品,将所述粗品经硅胶制备薄层层析进行分离纯化,得到取代产物。
[0112] 在本发明中,所述取代产物的结构式优选为
[0113] 得到取代产物后,本发明优选将所述取代产物水解,得到具有式II-1所示结构的化合物。在本发明中,所述水解优选在氢氧化钠溶液存在的条件下进行;所述氢氧化钠溶液的浓度优选为3mol/L;所述取代产物与氢氧化钠的摩尔比例优选为1:3。在本发明中,所述水解反应的温度优选为25~35℃,具体的可以为室温;所述水解反应的时间优选为0.5~1.5h,更优选为1h。
[0114] 完成所述水解反应后,本发明优选将所得水解物料进行后处理,得到具有式II-1所示结构的化合物。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
[0115] 采用盐酸溶液将所得水解物料的pH值调节至3.5~4.5,在冰浴条件下搅拌25~35min,析出固体,抽滤,滤饼用水洗涤、干燥,得到具有式II-1所示结构的化合物。
[0116] 在本发明中,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-1所示结构:
[0117]
[0118] 所述具有式III-1所示结构的胺衍生物的制备方法,优选包括以下步骤:
[0119] 将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;
[0120] 将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体;
[0121] 将所述式c所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-1所示结构的胺衍生物;
[0122]
[0123] 本发明优选将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯。在本发明中,所述3[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺的摩尔比优选为(73~78):(187~192),更优选为(75~76):(189~190),最优选为76:189。在本发明中,所述3[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]优选为市售产品,具体的可以来源于百灵威科技有限公司。在本发明中,所述亲核取代优选在有机溶剂存在的条件下进行,所述有机溶剂优选为乙腈。在本发明中,所述亲核取代反应的温度优选为75~85℃,更优选为80℃;反应的时间优选为4.5~5.5h,更优选为5h。完成所述亲核取代反应后,本发明优选将所得亲核取代物料依次进行冷却、浓缩和重结晶,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯。在本发明中,所述重结晶所采用的重结晶试剂优选为乙酸乙酯和正己烷;所述重结晶试剂中乙酸乙酯和正己烷的体积比优选为1:(8~10),更优选为1:
9。
[0124] 得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯后,本发明优选将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体。在本发明中,所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶和R1取代苯磺酰氯的摩尔比优选为14~15:16~17:1~2:16~17,更优选为14.86mmol:16.34mmol:1.49mmol:
16.34mmol。在本发明中,所述亲核取代反应优选在有机溶剂和催化剂存在的条件下进行,所述有机溶剂优选为四氢呋喃和THF,所述催化剂优选为N,N-二异丙基乙胺和4-二甲氨基吡啶。本发明优选先将(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯和四氢呋喃混合,然后在冰浴条件下加入N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、R1取代苯磺酰氯和THF,进行亲核取代反应。在本发明中,所述亲核取代反应的温度优选为冰浴0℃,所述亲核取代反应的时间优选0.2~1h,更优选为0.5h。本发明优选通过TLC检测反应程度。待完成所述亲核取代反应后,本发明优选将所得亲核取代物料减压浓缩除去THF,然后采用乙酸乙酯萃取,将萃取所得有机相进行浓缩,将浓缩所得粗品经flash柱纯化,得到式c所示结构的中间体。
在本发明中,所述flash柱纯化所采用的洗脱剂优选为乙酸乙酯和正己烷,所述洗脱剂中乙酸乙酯和正己烷的体积比优选为1:5。
[0125] 得到式c所示结构的中间体后,本发明优选将所述式c所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-1所示结构的胺衍生物。在本发明中,所述脱保护基优选在有机溶剂和催化剂存在的条件下进行,所述有机溶剂优选为CH2Cl2,所述催化剂优选为三氟乙酸。在本发明中,所述式c所示结构的中间体的物质的量与CH2Cl2和三氟乙酸的体积比优选为8~10mmol:9~11mL:9~11mL,更优选为9.87mmol:10mL:10mL。在本发明中,所述脱保护基反应的温度优选为25~35℃,具体可以为室温;所述脱保护基反应的时间优选为2~4h,更优选为3h。完成所述脱保护基反应后,本发明优选先浓缩反应液,然后加入饱和碳酸氢钠溶液超声、搅拌,析出固体,抽滤,将抽滤所得产物进行柱层析分离,得到具有式III-1所示结构的胺衍生物。在本发明中,所述柱层析分离所采用的洗脱剂优选为CH2Cl2和MeOH,所述洗脱剂中CH2Cl2和MeOH的体积比优选为10:1。
[0126] 在本发明中,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-2所示结构:
[0127]
[0128] 所述具有式III-2所示结构的胺衍生物的制备方法,优选包括以下步骤:
[0129] 将3[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;
[0130] 将所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯与式d所示结构的R1取代苯磺酰氯进行亲核取代反应,得到式c所示结构的中间体;
[0131] 将所述式c所示结构的中间体与叠氮钠进行亚胺化反应,得到式e所示结构的中间体;
[0132] 将所述式e所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-2所示结构的胺衍生物;
[0133]
[0134] 在本发明中,所述式c所示结构的中间体的具体制备方法与上述方法相同,在此不再赘述。
[0135] 得到式c所示结构的中间体后,本发明优选将所述式c所示结构的中间体与叠氮钠进行亚胺化反应,得到式e所示结构的中间体。在本发明中,所述式c所示结构的中间体与叠氮钠的摩尔比优选为6~7:6~7,更优选为6.30:6.90。在本发明中,所述亚胺化反应优选在有机溶剂和催化剂存在的条件下进行,所述有机溶剂优选为无水三氯甲烷,所述催化剂优选为浓硫酸。在所述亚胺化反应中,本发明优选先将式c所示结构的中间体与无水三氯甲烷混合,然后在氩气保护下加入叠氮钠,然后在冰浴0℃条件下滴加浓硫酸。本发明优选在5min内完成滴加浓硫酸的过程。在本发明中,所述亚胺化反应的温度优选为40~50℃,更优选为45℃;所述亚胺化反应的时间优选为10~12h。本发明优选采用TIC监测反应进程。待完成所述亚胺化反应后,本发明优选使用氯仿萃取所得反应物料,然后使用饱和食盐水洗涤有机相,经干燥后浓缩有机相,对浓缩产物经硅胶柱层析纯化,得到式e所示结构的中间体。
在本发明中,所述硅胶柱层析纯化所采用的洗脱剂优选为乙酸乙酯和甲醇,所述洗脱剂中乙酸乙酯和甲醇的体积比优选为30:1。
[0136] 得到式e所示结构的中间体后,本发明将所述式e所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-2所示结构的胺衍生物。本发明将式e所示结构的中间体进行脱保护基的具体方法与上述将式c所示结构的中间体脱保护基的方法相同,在此不再赘述。
[0137] 在本发明中,当所述胺衍生物中Y为 时,所述胺衍生物具有式III-3所示结构:
[0138]
[0139] 所述具有式III-3所示结构的胺衍生物的制备方法,优选包括以下步骤:
[0140] 将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯;
[0141] 将具有式f所示结构的4-取代苯基膦酰二氯、苯甲醇和所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯进行Arbuzov反应,得到式g所示结构的中间体;
[0142] 将所述式g所示结构的中间体与H2进行还原反应,得到式h所示结构的中间体;
[0143] 将所述式h所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-3所示结构的胺衍生物;
[0144]
[0145] 本发明将[(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯]与异丁胺进行亲核取代反应,得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯的具体方法与上述内容相同,在此不再赘述。
[0146] 得到(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯后,本发明优选将具有式f所示结构的4-取代苯基膦酰二氯、苯甲醇和所述(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯进行Arbuzov反应,得到式g所示结构的中间体。在本发明中,所述具有式f所示结构的4-取代苯基膦酰二氯和(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯的物质的量与苯甲醇的体积比优选为4~5mol:3~4mL:3~4mol,更优选为4.16:3.78:3.78。在本发明中,所述Arbuzov反应优选在有机溶剂和催化剂存在的条件下进行;所述有机溶剂优选为苯,所述催化剂选为N,N-二异丙基乙胺(DIEA)和1-H-四氮唑。在本发明中,所述Arbuzov反应优选包括以下步骤:
[0147] 将具有式f所示结构的4-取代苯基膦酰二氯、1-H-四氮唑溶于苯,在冰浴条件下向所得混合溶液中依次滴加苯甲醇、N,N-二异丙基乙胺(DIEA),进行第一冰浴反应25~35min;完成第一冰浴反应后,在室温下进行第一室温反应2~3h;完成第一室温反应后,在冰浴条件下向所得反应物料中依次加入(1S,2R)-1-苄基-2-羟基-3-(异丁胺)氨基甲酸叔丁酯和DIEA,进行第二冰浴反应25~35min;完成第二冰浴反应后,在室温下进行第二室温反应3~4h。
[0148] 完成所述Arbuzov反应后,本发明优选采用反相柱色谱对所得Arbuzov反应物料进行分离纯化,得到式g所示结构的中间体。在本发明中,所述反相柱色谱的流动相优选为乙醇和水的混合液,所述流动相中乙醇与水的体积比优选为5:1。
[0149] 得到式g所示结构的中间体后,本发明优选将所述式g所示结构的中间体与H2进行还原反应,得到式h所示结构的中间体。在本发明中,所述还原反应优选在有机溶剂和催化剂存在的条件下进行,所述有机溶剂优选为四氢呋喃,所述催化剂优选为Pd/C。在所述还原反应中,本发明优选在氩气保护下将式g所示结构的中间体与四氢呋喃、Pd/C、K2CO3和水混合,然后使用氢气置换所述氩气,在室温下进行所述还原反应。在本发明中,所述还原反应的时间优选为3~5h,更优选为4h,所述还原反应的温度优选为25~35℃,具体的可以为室温。完成所述还原反应后,本发明优选使用微孔滤膜对还原反应所得反应液进行过滤,在冰浴条件下,使用盐酸将所得滤液的pH值调节至5.0,然后使用乙酸乙酯进行萃取,用无水硫酸钠干燥有机相,浓缩有机相,得到式h所示结构的中间体。
[0150] 得到式h所示结构的中间体后,本发明优选将所述式h所示结构的中间体脱保护基,得到具有式III-3所示结构的胺衍生物。本发明将式h所示结构的中间体进行脱保护基的具体方法与上述将式c所示结构的中间体脱保护基的方法相同,在此不再赘述。
[0151] 在本发明中,所述具有式II-2所示结构的化合物与碳酸三氯甲基酯和胺衍生物优选在N,N-二异丙基乙胺的催化作用下进行缩合反应,得到具有式I所示结构的化合物,反应过程如下所示:
[0152]
[0153] 在本发明中,所述具有式II-2所示结构的化合物、碳酸三氯甲基酯、胺衍生物与N,N-二异丙基乙胺的摩尔比优选为0.5:(0.45~0.55):(0.5~0.6):(0.5~0.6),更优选为0.5:0.5:0.55:0.55。在本发明中,所述缩合反应优选在有机溶剂存在的条件下进行;所述有机溶剂优选为无水有机溶剂。本发明对于所述有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够使缩合反应顺利进行的有机溶剂即可,具体如二氯甲烷和/或四氢呋喃。在本发明中,所述缩合反应优选包括以下步骤:
[0154] 在冰浴、氮气保护条件下将碳酸三氯甲基酯与二氯甲烷混合,得到第一混合溶液;将具有式II-2所示结构的化合物、N,N-二异丙基乙胺与四氢呋喃混合,得到第二混合溶液;
在冰浴条件下将所述第二混合溶液滴加到所述第一混合溶液中,在室温下进行第一缩合反应25~35min,得到第一缩合物料;
[0155] 将胺衍生物与二氯甲烷混合,将N,N-二异丙基乙胺滴加到所得混合溶液中,在室温下进行第二缩合反应4~6min,得到第二缩合物料;
[0156] 将第一缩合物料与第二缩合物料混合,在室温下进行缩合反应0.5~1.5h。
[0157] 完成所述缩合反应后,本发明优选将所得缩合物料进行后处理,得到具有式I所示结构的化合物。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
[0158] 将所得缩合物料与二氯甲烷混合,用饱和氯化铵溶液进行洗涤,将所得有机相用无水硫酸钠干燥,将干燥后的有机相进行浓缩得到粗品,将所述粗品经硅胶制备薄层层析进行分离纯化,得到具有式I所示结构的化合物。在本发明中,所述薄层层析的方法与上述方案相同,在此不再赘述。
[0159] 在本发明中,所述具有式II-2所示结构的化合物优选为市售取代的核苷或脱氧核苷。
[0160] 在本发明中,所述胺衍生物的制备方法与上述方案相同,在此不再赘述。
[0161] 本发明提供了上述技术方案所述核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐在制备HIV抑制剂中的应用,所述HIV抑制剂以HIV蛋白酶和逆转录酶为靶点。
[0162] 优选的,所述核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐在HIV抑制剂中的剂量为0.01-100nM。
[0163] 下面结合实施例对本发明提供的核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0164] 实施例1
[0165] 将6-氯嘌呤(0.62g,4mmol)和无水碳酸钾(1.66g,12mmol)加入到10mL茄形瓶中,加入无水溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)2mL,在氮气保护下室温剧烈搅拌反应1h;将溴乙酸(0.64g,4.6mmol)溶于无水溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)1mL中,缓慢滴加到反应液中,加入完毕,继续室温搅拌反应过夜。向反应液中加入5mL蒸馏水,用硅藻土过滤溶液,水洗,得到黄色澄清液体,在冰浴搅拌状态下,用4M HCl调节pH至3.0,冰浴下搅拌10min,静置,抽滤,滤饼用少量水洗涤,干燥,得目标产物黄绿色粉末固体即中间体1(0.37g,43.4%)。中间体1的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 213.4。
[0166] 将(S)-1-((S)-环氧乙烷-2-基)-2-苯乙氨基甲酸叔丁酯(20.0g,75.94mmol)、乙腈80mL和异丁胺(19.02mL,189.46mmol)加入200mL茄形瓶中,混合物80℃搅拌5小时。反应完毕后反应液冷却至室温,减压浓缩除去溶剂。粗品用乙酸乙酯/正己烷(1:9)重结晶后得白色目标产物(21.2g,83%),该白色目标产物即为中间体b1,LC-MS(ESI,M+H+)m/z 337.2。
[0167] 将中间体b1(5.0g,14.86mmol)、四氢呋喃(THF)(40mL)加入250mL茄形瓶中,冰浴下缓慢加入N,N-二异丙基乙胺(DIEA)(3.68mL,16.34mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)(0.18g,1.49mmol),随后加入4-甲氧基苯磺酰氯(3.38g,16.34mmol)和THF(10mL)的混合溶液。冰浴下搅拌0.5小时移至室温。TLC检测反应完毕后减压浓缩除去THF,乙酸乙酯萃取(30×3mL),有机相浓缩。粗品经flash柱纯化乙酸乙酯-正己烷(1:5)得目标产物白色固体即中间体b2(6.14g,82%),中间体b2的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 507.0。
[0168] 将中间体b2(5.0g,9.87mmol)加入100mL茄形瓶中,室温下加入CH2Cl2(10mL)和三氟乙酸(10mL)。加毕,室温反应3h。反应完毕后浓缩反应液,并加入200mL饱和碳酸氢钠溶液超声、搅拌,有固体析出,抽滤得粗品,柱层析CH2Cl2-MeOH(10:1)得目标产物白色固体即中间体B1a(2.71g,68%)。中间体B1a的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 407.3。
[0169] 将中间体1(0.21g,1mmol)、中间体B1a(0.43g,1.05mmol)加入10mL茄形瓶中,加入2mL无水DMF,置于冰浴中,缓慢加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐盐酸盐(EDC·HCl)(0.29g,1.5mmol),1-羟基苯并三唑(HOBt)(0.15g,1.1mmol),加毕转移至室温搅拌反应1h,加入DMAP(0.024g,0.2mmol),继续搅拌反应2h。反应完毕后减压浓缩DMF,残留物加入6mL水,用乙酸乙酯(6×3mL)萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩得粗品。粗品经硅胶制备薄层层析进行分离纯化(展开剂为乙酸乙酯和甲醇,按体积比,乙酸乙酯:甲醇=8:
1)得白色粉末固体(0.54g,89.3%),即得到化合物1:2-(6-氯-9H-嘌呤-9-基)-N-((2S,
3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺。
[0170] 化合物1的合成路线见图2,化合物1的分析结果如下:LC-MS(ESI,M+H+)m/z 1
601.7。H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(s,1H),7.62(s,1H),7.18-7.12(m,7H),7.01(brs,
2H),4.50(m,2H),4.25-4.23(m,1H),4.06(m.1H),3.90(s,3H),3.37(m,2H),3.04-2.88(m,
4H),1.92(m,1H),0.82(s,6H).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ174.2,165.3,162.8,153.6,147.4,
138.1,137.0,130.3,129.5,128.3,127.0,114.3,71.6,57.5,55.7,54.6,47.6,34.5,26.8,
20.0。
[0171] 实施例2
[0172] 将8-甲基嘌呤(1.34g,10mmol)加入到50mL茄形瓶中,加入10mL无水DMF,置于冰浴中,缓慢分批加入氢化钠(0.44g,11mmol),加毕转移至室温进行反应1h,缓慢滴加溴乙酸乙酯(1.84g,11mmol),继续反应1h。终止反应,加入10mL水,用乙酸乙酯(15×3mL)萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩得黄色油状粗品。粗品经flash柱纯化(所用洗脱剂为乙酸乙酯和己烷,按体积比,乙酸乙酯:己烷=1:2)得无色针状结晶即中间体2(1.53g,69.6%)。中间体2的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 221.4。
[0173] 将NaOH(0.65g,16.2mmol)溶于5mL水中,加入到含有中间体2(1.19g,5.4mmol)的100mL茄形瓶中,室温搅拌反应1h,将茄形瓶置于冰浴中,在搅拌状态下用4M HCl调节pH至
4.0,冰浴下搅拌30min,析出大量固体,静置,抽滤,滤饼用水洗涤,干燥,得目标产物白色粉末固体即中间体3(0.58g,56.3%)。中间体3的LC-MS(ESI,M-H-)m/z 191.4。
[0174] 将中间体b2(3.19g,6.30mmol)加入50mL干燥的三口瓶中,加入8mL无水三氯甲烷,搅拌均匀,在氩气保护下缓慢加入叠氮钠(0.45g,6.90mmol),将反应瓶置于冰浴中,在0℃下用滴液漏斗缓慢滴加入1.53mL浓硫酸,5min内滴加完毕。然后将反应瓶转移至45℃条件下搅拌反应过夜。TIC监测反应进程,用水淬灭反应,氯仿萃取(25×3mL),合并有机相,用20mL饱和食盐水洗涤,干燥,有机相浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化乙酸乙酯-甲醇(30:1)得目标产物白色固体即中间体b3(2.16g,68%),中间体b3的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 506.4。
[0175] 中间体B2a的合成参照实施例1的中间体B1a的合成,区别仅在于将中间体b2替换为等摩尔的中间体b3,得到中间体B2a,收率54.3%,中间体B2a的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 406.3。
[0176] 化合物2的合成参照实施例1化合物1的合成,与化合物1的合成的区别仅在于将中间体1替换为等摩尔的中间体3,将B1a替换为等摩尔的B2a,得到化合物2:2-(8-甲基-9H-嘌呤-9-基)-N-[(2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基亚砜亚胺基)-1-苯基丁基-2-基]-乙酰胺,收率68.7%。
[0177] 化合物2的合成路线见图3,化合物2的分析结果如下:LC-MS(ESI,M+H+)m/z 583.7。1H NMR(600MHz,Acetone)δ7.84(s,1H),7.73(d,J=8.8Hz,2H),7.63(s,1H),7.26-
7.24(m,2H),7.21-7.18(m,3H),7.03(d,J=8.8Hz,2H),4.04(td,J=9.2,4.8Hz,1H),3.84(s,3H),3.79(m,1H),3.24(dd,J=15.0,3.3Hz,1H),3.01(ddd,J=23.4,14.4,6.0Hz,2H),
2.91-2.86(m,2H),2.67(dd,J=13.8,10.6Hz,1H),1.92-1.88(m,1H),0.86(d,J=6.6Hz,
6H),0.84(d,J=6.6Hz,6H).13C NMR(151MHz,Acetone)δ166.8,163.7,157.3,149.5,
145.9,141.3,139.4,132.0,130.2,130.0129.5,129.0,126.9,115.0,72.7,58.5,56.2,
55.1,53.5,46.6,35.4,27.5,20.1,20.0。
[0178] 实施例3
[0179] 中间体4的合成参照实施例2中间体2的合成,与中间体2的合成的区别仅在于将8-甲基嘌呤替换为等摩尔的尿嘧啶,得到中间体4白色粉末固体,收率49.1%,其结构式如图3所示。中间体4的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 199.3。
[0180] 中间体5的合成参照实施例2中间体3的合成,与中间体3的合成的区别仅在于将中间体2替换为等摩尔的中间体4,得到中间体5白色粉末固体,收率61.2%。中间体5的LC-MS-(ESI,M-H )m/z 169.4。
[0181] 化合物3的合成参照实施例1化合物1的合成,与化合物1的合成的区别仅在于将中间体1替换为等摩尔的中间体5,得到化合物3:2-(2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺,收率97.5%。
[0182] 化合物3的合成路线见图4,化合物3的分析结果如下:LC-MS(ESI,M+H+)m/z 559.7,1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.89(s,1H),7.75(d,J=8.6Hz,2H),7.29-7.27(m,3H),
7.23-7.22(m,2H),7.01(d,J=8.6Hz,2H),6.70(d,J=7.8Hz,1H),5.68(d,J=7.8Hz,1H),
4.26(d,J=15.4Hz,2H),4.17(d,J=15.7Hz,1H),3.99-3.98(m,1H),3.90(s,3H),3.13(d,J=5.7Hz,2H),2.94-2.86(m,4H),1.93-1.84(m,1H),0.90(d,J=6.0Hz,6H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.6,163.9,163.1,151.3,144.9,137.9,130.0,129.5,129.4,128.5,
126.5,114.4,102.6,72.3,58.3,55.7,54.1,53.0,50.4,34.7,27.0,20.1,20.0。
[0183] 实施例4
[0184] 将无水溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)5mL加入到25mL茄形瓶中,在搅拌状态下缓慢加入5-氟尿嘧啶(1.05g,8.0mmol,北京偶合科技有限公司),搅拌均匀后置于冰浴中,缓慢分批加入氢化钠(0.23g,9.6mmol),加毕转移至室温下反应1h,缓慢滴加入溴乙酸乙酯(1.60g,9.6mmol),继续反应2h。过滤,用水(5×3mL)洗涤三次,合并滤液,加入0.96g氢氧化钠(24.0mmol),室温搅拌反应1h,置于冰浴中,用4M HCl调节pH至3.0,冰浴下搅拌30min,静置,抽滤,滤饼用水洗涤,干燥,得目标产物白色粉末固体即中间体6(0.58g,38.7%)。中间体6的LC-MS(ESI,M-H-)m/z 187.4。
[0185] 化合物4的合成参照实施例1化合物1的合成,与化合物1的合成的区别仅在于将中间体1替换为等摩尔的中间体6,得到化合物4:2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-1-基)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-甲氧基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)-乙酰胺,收率96.0%。
[0186] 化合物4的合成路线见图5,化合物4的分析结果如下:LC-MS(ESI,M+H+)m/z 577.7。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.44(s,1H),8.07(s,1H),7.79(d,J=7.4Hz,2H),7.44-
7.38(m,1H),7.33-7.24(m,1H),7.15-7.14(m,2H),7.06(d,J=7.4Hz,1H),6.98(d,J=
7.4Hz,2H),4.33(td,J=9.4,4.8Hz,1H),4.29-4.20(m,2H),4.16-4.13(m,1H),4.01(m,
1H),3.85(s,3H),3.29-3.26(m,1H),3.20-3.10(m,2H),2.97-2.96(m,1H),2.93-2.90(m,
2H),1.99-1.92(m,1H),0.90(brs,6H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.5,162.9,157.9,
150.0,139.1,138.0,130.0,129.5,129.4,128.4,126.4,114.4,72.3,58.1,55.7,54.1,
52.9,50.1,36.6,26.9,20.1,20.0。
[0187] 实施例5
[0188] 称取三光气(0.15g,0.50mmol)于50mL干燥的茄形瓶中,置于冰浴中,在氮气保护下缓慢加入4mL无水二氯甲烷溶剂,冰浴下搅拌。将2’,3’-二脱氧胞苷(0.106g,0.50mmol)与N,N-二异丙基乙胺(0.065g,0.50mmol)溶于4mL无水四氢呋喃溶剂中。在冰浴条件下缓慢滴加入盛有三光气的二氯甲烷溶液中,加毕,转移至室温反应30min。
[0189] 中间体b4的合成与中间体b2的合成类似,区别仅在于将4-甲氧基苯磺酰氯替换为等摩尔的4-硝基苯磺酰氯;
[0190] 中间体B1b的合成与B1a的合成类似,区别仅在于将中间体b2替换为等摩尔的中间体b4;
[0191] 将中间体B1b(0.23g,0.55mmol)溶于4mL无水二氯甲烷溶剂中,滴加入N,N-二异丙基乙胺(0.071g,0.55mmol),室温搅拌反应5min,然后在冰浴条件下缓慢滴加入碳酸三氯甲基酯、2’,3’-二脱氧胞苷的反应液中,加毕,转移至室温反应1h。终止反应,向反应液中加入10mL二氯甲烷,用饱和氯化铵溶液洗涤(20×3mL),有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩得粗品。
粗品经硅胶制备薄层层析进行分离纯化(展开剂为乙酸乙酯、己烷和氨水,按体积比,乙酸乙酯:己烷:NH3·H2O=2:3:0.1%)得白色粉末固体即中间体7(0.078g,23.7%)。中间体9的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 659.6。
[0192] 将中间体7(0.040g,0.06mmol)溶于1mL甲醇和1mL乙酸乙酯的混合溶剂中,加入甲酸铵(0.031g,0.49mmol),10%Pd/C(0.040g,湿度36.68%),加热回流反应一小时,趁热过滤反应液,甲醇洗涤,浓缩后采用制备薄层层析进行分离纯化(展开剂为乙酸乙酯和甲醇,按体积比,乙酸乙酯:甲醇=4:1),得到白色粉末固体(0.035g,91.4%),即化合物5:((2S,5R)-5-(1H-2-氧代-4-氨基嘧啶-1基)-四氢呋喃-2-基)甲基N-((2S,3R)-3-羟基-4-(N-异丁基-4-胺基苯基磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基))-氨基甲酸酯。
[0193] 化合物5的合成路线见图6,化合物5的分析结果如下:LC-MS(ESI,M+H+)m/z 629.7。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ9.02(s,1H),7.65(d,J=8.6Hz,2H),7.29-7.27(m,3H),7.23-
7.22(m,2H),6.61(d,J=8.6Hz,2H),5.48(d,J=7.8Hz,1H),5.23-5.19(m,1H),4.80-4.75(m,1H),4.52-4.47(m,2H),4.17(d,J=15.7Hz,1H),3.99-3.98(m,1H),3.89(s,3H),3.13(d,J=5.7Hz,2H),2.99–2.84(m,6H),1.93-1.84(m,2H),1.71-1.68(m,1H),0.93(d,J=
6.6Hz,3H),0.91(d,J=6.6Hz,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ169.6,168.2,164.5,158.9,
147.8,140.0,132.1,130.7,130.5,129.4,129.1,111.6,97.3,95.7,81.2,73.5,70.5,
56.2,54.0,52.4,36.3,30.2,28.1,20.6,20.5.
[0194] 实施例6
[0195] 化合物6的合成参照实施例1化合物1的合成,与化合物1的合成的区别仅在于将中间体1替换为等摩尔的中间体6,将中间体B1a替换为等摩尔的中间体B3a,得到化合物6:N-((2R,3S)-3-(2-(5-氟-2,4-二氧代-2H-3,4-二氢嘧啶-2H-1-基)乙酰胺基)-2-羟基-4-苯基丁基-N-异丁基-P-(4-甲氧基苯基)磷酰胺酸,收率70.2%。
[0196] 中间体B3a的合成过程为:
[0197] 将4-甲氧基苯基膦酰二氯(0.85g,4.16mmol)、1-H-四氮唑(0.027g,0.038mmol)溶于8mL干燥的苯中,将反应瓶置于冰浴中,在氩气保护下依次缓慢滴加入苯甲醇(0.39mL,3.78mmol)、DIEA(0.72mL,4.16mmol)。加毕,在冰浴中搅拌反应30min,然后转移至室温下继续反应2.5小时。将反应瓶置于冰浴中,依次缓慢加入4(1.27g,3.78mmol)、DIEA(0.72mL,
4.16mmol),冰浴中搅拌反应30min,后转移至室温下继续反应3.5小时。过滤,滤液浓缩后采用反相柱色谱进行分离纯化(MeOH/H2O:5/1),得白色粉末即中间体b5(0.95g,42.3%),中间体b5的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 597.7;
[0198] 将中间体b5(0.10g,0.17mmol)、1mL四氢呋喃、0.010g 10%Pd/C、K2CO3(0.038g,0.27mmol)及1mL水加入到干燥的氢化瓶中,在氩气保护下剧烈搅拌均匀,然后用氢气置换3次,在40psi压力下室温催化氢化反应4小时。反应液用微孔滤膜过滤,滤液置于冰浴中,用
2M HCl调节pH至5.0,搅拌30min,用乙酸乙酯(5×3mL)萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩,得到白色粉末固体即中间体b6(0.072g,83.9%),中间体b6的LC-MS(ESI,M+H+)m/z 
507.7;
[0199] 中间体B3a的合成参照实施例1的中间体B1a的合成,区别仅在于将中间体b2替换为等摩尔的中间体b6,得到中间体B3a,收率54.3%,中间体B3a的LC-MS(ESI,M+H+)m/z406.7。
[0200] 化合物6的合成路线见图7,化合物6的分析结果如下:LC-MS(ESI,M+H+)m/z 577.7。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.21(s,1H),8.04(s,1H),7.75(d,J=7.4Hz,2H),7.44-
7.38(m,1H),7.33-7.24(m,2H),7.03-6.99(m,2H),6.98(d,J=7.4Hz,2H),4.28(td,J=
9.4,5.0Hz,1H),4.28-4.21(m,2H),4.19-4.15(m,1H),4.03(m,1H),3.85(s,3H),3.29-3.26(m,1H),2.97-2.96(m,1H),2.93-2.90(m,2H),2.63-2.52(m,2H),1.95-1.87(m,1H),0.84(d,J=6.6Hz,3H),0.79(d,J=6.6Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.2,163.3,157.7,
150.0,139.0,138.2,133.5,133.2,131.1,129.5,128.4,126.4,72.3,58.1,56.1,55.7,
52.9,48.5,36.2,27.1,20.1,20.0。
[0201] 实施例7
[0202] 将实施例1~6制备的化合物1~6均用DMSO溶解,并用双蒸水进行梯度稀释得到不同浓度的溶液作为样品,按照下述方法测定上述化合物对HIV-1蛋白酶抑制活性和细胞毒性。
[0203] 按照文献(董飚,章天,陶佩珍.高通量荧光底物HIV-1蛋白酶模型的建立[J].中国艾滋病性病,2006(05):402-405.)的方法对化合物1~6进行HIV-1蛋白酶抑制活性的测试:
[0204] 底物为(Arg-Glu(EDANS)-Ser-Gln-Asn-Tyr-Pro-Ile-Val-Gln-Lys(DABCYL)-Arg)(AnaSpec),底物切点两侧分别标记Edans和Dabcyl发色团。Edans的荧光发色光谱与Dabcyl的吸收光谱重叠,在足够近的距离内通过荧光共振能量转移产生荧光淬灭,使完整的底物几乎没有荧光。当荧光底物经HIV蛋白酶切后,Edans发色团远离了Dabcyl基团,荧光淬灭条件消失,这时Edans就在340nm的激发光下于490nm处产生荧光,加入待测化合物后,化合物对酶抑制活性强时则底物产物减少,荧光强度降低,反之荧光强度增加。
[0205] 按照文献(董飚,章天,陶佩珍.高通量荧光底物HIV-1蛋白酶模型的建立[J].中国艾滋病性病,2006(05):402-405)的方法用96孔板对样品进行HIV-1PR抑制活性的测定,每孔加入底物(5μM)和缓冲液185μL,加入5μL样品溶液,测定空白吸收,加入10μL HIV-1PR,孵育5min后测定490nm波长的吸光度,计算出各个浓度下样品的抑制率,用Graphpad软件计算得到IC50值,以DRV(Darunavir)(购自美国ARP(American Research Product)公司)为阳性对照。
[0206] 其中,HIV-1PR按照(王云华等.HIV-1蛋白酶的表达、纯化及其抑制剂体外筛选方法的建立.中国病毒学第21卷2期.2006年3月)中的方法在大肠杆菌中表达并纯化,HIV-1PR使用PD-10柱脱盐。
[0207] 以HIV-1蛋白酶抑制剂DRV(Darunavir)为阳性对照,按照上述方法测定实施例1~6所制备的化合物1~6对蛋白酶(PR)抑制活性及细胞毒性。结果表明化合物2、化合物5和化合物6对HIV-1蛋白酶的抑制活性优于阳性对照药物HIV-1蛋白酶抑制剂DRV;化合物1、化合物3和化合物4对HIV-1蛋白酶的抑制活性与阳性对照药物HIV-1蛋白酶抑制剂DRV的抑制活性接近或相当(表1)。
[0208] 表1化合物1~6对HIV-1蛋白酶的抑制活性
[0209]化合物 PRIC50(nM)
化合物1 2.11±0.37
化合物2 0.94±0.32
化合物3 2.53±0.42
化合物4 1.95±0.32
化合物5 0.46±0.22
化合物6 0.032±0.019
DRV 1.12±0.59
[0210] 细胞毒性的测试方法:
[0211] 化合物细胞毒性采用试剂盒Cell Counting Kit-8(CCK-8试剂盒)测定。用96孔板对样品进行细胞毒性测试,每孔加入293T细胞2万个,孵育24h后加入1μL样品,继续孵育24h,加入10μL CCK-8,2h后与450nm下测定吸光度,计算出各个浓度存活细胞的百分率,用Graphpad软件计算得到CC50值,以DMSO为空白对照,以DRV(Darunavir)为阳性对照。
[0212] 表2化合物1~6的细胞毒性
[0213]
[0214] 结果表明,上述化合物1~6均具有较低的细胞毒性(表2)。
[0215] 实施例8
[0216] 将化合物1~6均用DMSO溶解,并用双蒸水进行梯度稀释得到不同浓度的溶液作为样品,按照下述方法测定上述化合物对HIV-1蛋白酶抑制率。
[0217] 以293T细胞为病毒宿主,测定样品抑制假型病毒携带报告基因荧光素酶活性。采用pNL-Luc-E-病毒株和表达水泡性口膜炎病毒的外壳糖蛋白pHCMV-G(VSV-G)共转染293T产生VSV-G-HIV。
[0218] 按照文献[王萍,陈欢,罗荣华,等.VSVG/HIV-1NL4-3Luc假病毒筛选抗HIV-1药物的条件优化及应用[J].中国药理学通报,2016,32(3):433-438.]的方法进行HIV-1蛋白酶抑制率的测试:
[0219] 质粒pNL-Luc-E-和表达水泡性口膜炎病毒的外壳糖蛋白pHCMV-G(VSV-G)质粒共转染293T细胞制备VSV-G-HIV假病毒,转染5h后加入一定浓度蛋白酶抑制剂样品,置5%CO2,37C培养48小时。之后每孔取上清10μl接种感染293T细胞96孔培养板,培养48小时后,测定感染细胞中荧光素酶活性,计算各样品的抑制率。
[0220] 以HIV-1蛋白酶抑制剂DRV(Darunavir)为阳性对照,按照上述方法在10nM浓度下测定了上述化合物1~6对HIV蛋白酶(PR)的抑制率。结果表明,上述6个化合物均具有较高的抑制率,其中化合物5和化合物6抑制率(表3)高于阳性对照。如表3所示。
[0221] 表3化合物1~6对HIV-1蛋白酶的抑制率
[0222]
[0223]
[0224] 实施例9
[0225] 将化合物1~6均用DMSO溶解,并用双蒸水进行梯度稀释得到不同浓度的溶液作为样品,按照下述方法测定上述化合物对HIV-1逆转录酶抑制率。
[0226] HIV-1逆转录酶抑制活性的测试方法如下:
[0227] 引物为5'-CAG CAG TACAAATGG CAG TATTC-3',在T19位置用Cyanine 5(Cy5)标记,以3'-TGT CGT CAT GTT TAC CGT CATAAG TAGGTG TTACTAGTC CGATTT CCC CTAGTC CGACCCATG-5'为模板,在T2位置用carboxytetramethylrhodamine(TMR)标记,TMR激发波长为540nm,发射波长为580nm,以FRET为供体。用96孔板对样品进行HIV-1RT抑制活性的测定,100nM HIV-1RT与100nM双标引物/模板复合物混合,聚合反应动力学由加入100μM dNTPs启动。加入HIV-1RT和双标引物/模板,孵育5min后测定580nm波长的吸光度,计算出各个浓度下样品的抑制率,用Graphpad软件计算得到IC50值,以EFV(Efavirenz)为阳性对照。若无特殊说明,所有测试是在20℃下缓冲液中进行。缓冲液用4M盐酸(pH7.5)、10mM KCl和6mM MgCl配置。
[0228] 以HIV-1逆转录酶抑制剂EFV(Efavirenz)为阳性对照,在10nM浓度下测定了上述化合物1~6对HIV逆转录酶(RT)的抑制率。结果表明,上述6个化合物均具有较高的抑制率,其中化合物5和化合物6抑制率(表4)与阳性对照抑制率相当。如表4所示。
[0229] 表4化合物1~6对HIV-1逆转录酶的抑制率
[0230]
[0231] 由以上实施例可知,本发明提供了一种核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐,该化合物或其药学上可接受的盐具有明显的抑制HIV蛋白酶和/或逆转录酶的活性;毒性研究显示其具有良好的成药性,表明该类化合物作为抗艾滋病药物具有良好的应用前景。根据实施例的实验数据可知,本发明的化合物对HIV-1蛋白酶和HIV-1逆转录酶均均有抑制活性(表1),而且均具有较低的细胞毒性(表2)。本发明的核酸碱基化合物或其药学上可接受的盐有望成为同时抑制HIV蛋白酶和逆转录酶的双靶点抑制剂。
[0232] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。