專利名稱：一種二芳基嘧啶類衍生物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二芳基嘧啶類衍生物及其制備方法和用途。該 系列化合物不僅具有良好的抗HIV-1病毒和HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶生物活性，而且對耐藥病毒株 L103N+Y181C顯示出高的抑制活性。
背景技術(shù)：
艾滋病(AIDS)即獲得性免疫缺陷綜合癥(Acquired immune deficiency syndrome)是 由人類免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus, HIV)所導(dǎo)致的流行性傳染病。
逆轉(zhuǎn)錄酶(Reverse transcriptase, RT)在HIV從mRNA逆轉(zhuǎn)錄成DNA的過程中起了決定 性作用，因此成為抗艾滋病藥物設(shè)計(jì)的重要靶點(diǎn)之一。
在現(xiàn)有的抗HIV藥物研究中，非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIs)因其高效低毒等優(yōu) 點(diǎn)而成為各國藥物化學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)之一。目前，經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)上市的抗HIV逆轉(zhuǎn)錄酶 抑制劑有四種奈維拉平(Nevirapine)、德拉韋定(Delavirdine)、依非韋倫(Efavi腿)， etravirine(TMC125)，另外a-APA089439、 HBY097、 TMC-278等正在進(jìn)行臨床研究。經(jīng)典 的NNRTIs只作用于HIV-l病毒，而對HIV-2病毒無效。
前期我們采用計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)的手段模擬了該類抑制劑與HIV-1 RT的作用 方式及構(gòu)效關(guān)系，以此指導(dǎo)進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)改造。在嘧啶環(huán)的C4-位引入萘環(huán)，以此加強(qiáng)抑 制劑和周圍氨基酸殘基Tyr188， Tyrl81， Trp229， Tyr318之間的兀 兀堆積作用；同時(shí)在嘧 哮環(huán)的C5-位，C6-位引入取代基，以加強(qiáng)和萘環(huán)的協(xié)同作用，干擾氨基酸殘基Asp的催化 作用；設(shè)計(jì)合成了一系列二芳基嘧啶類衍生物，并對其進(jìn)行了生物活性測試，結(jié)果顯示大 部分化合物具有較強(qiáng)的抗HIV-1病毒作用，較高的選擇性指數(shù)，而且部分化合物對耐藥病 毒株L103N+Y181C顯示出較好的抑制作用，并申請了中國專利(CN 10112216198A)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅具有良好的抗HIV-1病毒和HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶生物活 性，而且對耐藥病毒株L103N+Y181C顯示出高的抑制活性的二芳基嘧啶類衍生物及其制備 方法和用途。
二芳基嘧啶(DAPY)類衍生物是近幾年來發(fā)現(xiàn)的一類具有較高抗HIV活性的 NNRTIs，經(jīng)過一系列的結(jié)構(gòu)改造，已經(jīng)發(fā)展了一系列具有較好前景的化合物。本發(fā)明前期化合物的抗HIV-1生物活性及構(gòu)效關(guān)系，作進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)改造。我們發(fā)現(xiàn)在嘧啶環(huán)的C-4 位引入(3-萘環(huán)能加強(qiáng)抑制劑和周圍氨基酸殘基Tyrl88， Tyrl81, Trp229， Tyr318之間的兀 兀堆積作用；同時(shí)在萘環(huán)的C-6位引入氰基能增強(qiáng)其抗HIV-1及耐藥株的生物活性。本申 請對上述化合物作進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)修飾，合成了一系列P-萘環(huán)取代二芳基嘧啶類衍生物，并 對其進(jìn)行了生物活性測試，結(jié)果顯示所有化合物具有強(qiáng)的抗HIV-1病毒作用，很高的選擇 性指數(shù)，而且大部分化合物對耐藥病毒株L103N+Y181C顯示出強(qiáng)的抑制作用。 本發(fā)明提供的上述化合物具有如下的結(jié)構(gòu)通式
其中，W和W分別獨(dú)立地選自氫，羥基，鹵素，被取代的Cm浣基，被取代的C2.6
烯基，被取代的C2V炔基，Q-6垸氧基，氰基，硝基，氨基，-NH(OH)-， -N(R3)p-。
X分別獨(dú)立地選自-NR3-， -NH-NH-， -N=N-， -O-， -C(-O)-， Cm院二基，-CHOH-, -S-， -S(=0)p-， -X廣d-4烷二基—或-d—4烷二基-X廣，或-CH(CN)-。 ''X,為-NR6.， -NH-NH-， -N=N-， -O-， -C(=0)-， -CHOH-，或-S(:O)p-。
W分別獨(dú)立地選自氫，芳基，甲?；珻l6院基幾基，Cw烷基，CL6烷氧羰基，被 甲?；?、C"烷基羰基、6烷氧羰基或d—6烷基羰氧基取代的C卜6垸基，被CL6烷氧羰基 取代的d—6垸氧基或CL6烷氧羰基。
P為1-2。
該類化合物的制備方法如下
(l)R,， R2分別為H， Cl， QV烷基，C2-6炔基，C2V烯基；X為氧的二芳基嘧啶類衍
生物根據(jù)文獻(xiàn)(CN200710045937.0)制得，其反應(yīng)通式如下所示
即在惰性氣體的保護(hù)下，將取代萘酚加入到無水非質(zhì)子溶劑中，攪拌使之溶解，然后 加入4-氯嘧啶衍生物，攪拌使之溶解，加入無水K2C03，控制溫度90 100。C，攪拌反應(yīng)
K2C03, DMF, 110 °C, 8 h, N:8 12h。 TLC顯示反應(yīng)結(jié)束后，濾去K2C03，濾液傾倒入冷水中，過濾析出的固體，烘干。 用甲苯、二氧六環(huán)等重結(jié)晶或過柱，得到所需化合物。
(2)R,， R2分別為H， Cl， C"烷基，C2-6炔基，C2-6烯基；X為氮的二芳基嘧啶類衍 生物其反應(yīng)通式如下所示
N
將取代萘胺溶于DMF中，然后加入4-氯嘧啶衍生物,攪拌使之溶解，然后在油浴140°C 150。C回流20h 25h，然后將反應(yīng)液傾倒入冷水中，過濾析出的固體，烘干。用甲苯、二 氧六環(huán)等重結(jié)晶或過柱，得到所需化合物。
本發(fā)明的化合物是一種合成簡單的全新抗HIV病毒試劑，可以作為抗HIV的藥物候 選物。細(xì)胞水平的生物活性測試表明
(1) 該類化合物普遍具有良好的抗HIV-1病毒活性，其中部分化合物不僅顯示出納 摩爾級別的生物活性，而且顯示出較高的選擇性指數(shù)。
(2) 在所合成的化合物中，部分化合物對耐藥病毒株L103N+Y181C顯示出較好的抑 制作用。
本發(fā)明化合物結(jié)構(gòu)新穎，具有較好的抗HIV生物活性，細(xì)胞毒性較小，是一種抗耐藥 性非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑?；衔镏苽浞椒ê唵?，可以進(jìn)一步開發(fā)為抗AIDS藥物。具體 來說，本發(fā)明還提供了一種藥物組合物，該組合物含有有效劑量的上述化合物及相關(guān)的藥 用載體。此外，本發(fā)明還涉及上述化合物的鹽酸鹽，硫酸鹽，酒石酸鹽，檸檬酸鹽，富馬 酸鹽，蘋果酸鹽，以及藥學(xué)上可以接受的前體藥物和衍生物。
具體實(shí)施例方式
通過下述實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但是不能限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例l: 二芳基嘧啶類衍生物的合成
在惰性氣體的保護(hù)下，將取代萘酚加入到無水非質(zhì)子溶劑中，攪拌使之溶解；然后加 入4-氯嘧啶衍生物，攪拌使之溶解；加入無水K2C03，控制溫度90 100°C，攪拌反應(yīng)8 12 h。 TLC顯示反應(yīng)結(jié)束后，濾去K2C03，濾液傾倒入冷水中，過濾析出的固體，烘干。經(jīng)柱分離或重結(jié)晶得到所需化合物。
以4-氯嘧啶衍生物與不同的取代萘酚，用上述方法分別制得目標(biāo)化合物，部分結(jié)果如
下
在N2保護(hù)下，將P-萘酚衍生物(4.2 mmol)加入到30 mL無水DMF中，攪拌使之 溶解，然后加入2-(4-氰基苯胺基)-4-氯-5-甲基嘧啶(3.5 mmol)，攪拌10min使之溶解， 加入無水K2C03 (0.021 mol)，控制溫度90 100 。C，攪拌反應(yīng)8 h。 TLC顯示反應(yīng)結(jié)束， 濾液傾倒入300 mL冷水中，有固體析出，經(jīng)過濾，烘干，得到粗品。經(jīng)柱分離得到如結(jié) 構(gòu)式1 5所示的化合物。
產(chǎn)率89.3%; mp 249.2-250.1 。C,HNMR (400 MHz， DMSO-t^) 3 3.90 (s， 3H, CH3), 6.76 (d, 1H, J=4.0 Hz, CH), 7.25-7.55 (m, 4H, Ph), 7.64-8.50 (m, 5H, Naph)， 8.71 (s, IH, CH)， 10.10 (s, IH, NH); 13C NMR (400 MHz, DMSO-^) 3 61.77, 99.70, 102.55， 108.66, 118.22， 118.99， 119.27, 123.33， 125.13, 126.97, 129.96, 131.14， 132.42, 143.19, 144.35, 146.29， 158.98, 160.42, 168.97. MS (EI) m/z: 393.1 (M+); Anal. (C23H15N602) C, H, N.
產(chǎn)率41.8%; mp 249.3-250,4 °C; !H NMR (400 MHz, DMSO-c/6) (5 3.85 (s, 3H, OCH3), 3.91 (s, 3H, OCH3), 6.78 (d, J—.0Hz， IH)， 7.24-7.52 (m， 4H, Ph), 7.54-8.54 (m, 4H, Naph): 8.49 (d， ^4.0Hz, IH); 13C NMR (400 MHz, DMSO-^) <5 56.83, 62,23， 99.77, 102.98, 104.10, 109.61, 118.62， 119.63, 119.76, 123.76, 125.20， 125.46, 131.61, 132.93, 133.28, 135.82, 144.87: 148.00, 153,19, 160.83， 169.18. MS (EI) m/z: 423.2 (M+); Anal. (C24H17N503) C, H,N.
產(chǎn)率85.9%, mp 253.2-254.8 。C;'H NMR (400 MHz, DMSO-&) 3 12 ljC NMR (400 K/JHz， DMSO-4) 3 3.83 (s, 3H, OCH3), 6.69 (d, ^5.6Hz, IH), 7.28-7.67 (m, 4H, Ph), 7.54-8.52 (m, 5H, Naph), 8.45 (d, W.6Hz, IH)， 10, 07 (s, IH, NH); 13C NMR (400 MHz, DMSO-&) 356.63， 99.94, 102.97, 108.98, 109.02， 118.66， 119.79, 119.81, 121,34, 125.39. 129.25, 130.47. 131.98, 132.98, 133.04, 144.47, 144.92， 152.33, 159.40. 160.67, 169.56. MS (EI) m/z: 393.1 (M+); Anal. (C23Hl5N602) C, H, N.
產(chǎn)率71.6%, mp 297.5-298.7 。C;'H NMR (400 MHz, DMSO陽A) 5 6.82 (d, X0Hz， 1H). 7.27-7.52 (m, 4H, Ph), 8.02-8.54 (m, 5H, Naph), 8.82 (s, 1H， CH), 10.12 (s, 1H, NH); 13C NMR (400 MHz, DMSO-&) S 100.18， 103.15, 109.78, 118.81, 119.09， 119.72， 123.09, 125.27， 125.55， 129.19， 130.08， 131.49, 132.81， 132.93, 135.93, 144.72， 159.33, 161.18， 168.88. MS (EI) m/z: 393.1 (M+); Anal. (C22H12C1N50) C， H, N, CI.
產(chǎn)率33.4%, mp: 268.4-269,2 。C;'H NMR (400 MHz, DMSO-t/6) <5 12 13C NMR (400 MHz, DMSO-A) 5 3.89 (s, 3H， CH3), 6.82 (d, J=4.4Hz， 1H), 7.25-7,.49 (m, 4H, Ph), 7.82-8.63 (m， 4H, Naph), 8.52 (d, J=4.4Hz, 1H), 10.11 (s， 1H, NH); 13C NMR (400 MHz, DMSO-力)<5 57.21, 99.71， 103.15， 108.27, 110.23, 118.66, 119,25， 119.72， 124.69, 125.54， 126.74, 127.57, 131.95, 132.94, 133.76, 141.45， 144.75， 152.66, 159.35, 161.13, 168.47. MS (EI) m/z: 427.1 (M+); Anal. (C23HMC1N502) C, H, N， CI.
實(shí)施例2抗HIV生物活性測試 .,體外細(xì)胞水平的抗HIV病毒活性由比利時(shí)Katholleke大學(xué)的Rega藥物研究所測定， 主要包括對HIV感染的MT-4細(xì)胞的抑制活性及細(xì)胞毒性兩方面。方法描述如下使化 合物在HIV感染的MT-4細(xì)胞中，于感染HIV不同時(shí)間，用MTT法測定藥物對HIV誘變 的細(xì)胞病變的保護(hù)作用，計(jì)算使50%的細(xì)胞免于HIV誘導(dǎo)的細(xì)胞病變所需的濃度半數(shù)有 效濃度IC5Q，毒性測定與抗HIV活性實(shí)驗(yàn)平行進(jìn)行，也是在MT-4細(xì)胞培養(yǎng)中，用MTT 法測定使50^的未感染細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞病變的濃度(CC5o)，并計(jì)算選擇性指數(shù)SI=CC5。/IC50。
材料與方法
各化合物的抗HIV活性由藥物對HIV在細(xì)胞中引起的細(xì)胞病變的抑制作用效率來監(jiān)控。采用MT-4細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。采用的病毒株有HIV-1病毒株IIIB及及耐藥株 103N+181C。用Nvirapine， Delavirdine和Efavirenz作對照品。
具體操作如下將化合物用DMSO或水溶解后用磷酸鹽緩沖食鹽水溶液稀釋，將 3xl05MT-4細(xì)胞用lOOpl各化合物不同濃度此溶液在37°C預(yù)培養(yǎng)lh，然后向該化合物中 加入lOOpl適當(dāng)?shù)牟《鞠♂屢海瑢⒓?xì)胞于37°C培養(yǎng)lh。洗滌三次后，將細(xì)胞再次分別懸 浮于含有或不含有化合物的培養(yǎng)介質(zhì)中。接著將細(xì)胞在5XC02氛圍中，于37。C下再培養(yǎng) 7天，并于感染后第三天用含有或不含有化合物的培養(yǎng)介質(zhì)替換補(bǔ)充培養(yǎng)液。每種培養(yǎng)液 ，件都重復(fù)操作兩次。對病毒的細(xì)胞病變作用每天都用反向光學(xué)顯微鏡監(jiān)控。典型來講， 本實(shí)驗(yàn)中所用的病毒稀釋液常常會在病毒感染后第五天導(dǎo)致細(xì)胞病變。藥物抑制濃度以藥 物對病毒細(xì)胞病變作用產(chǎn)生50%抑制作用而同時(shí)對細(xì)胞無直接毒性的濃度(CC5o)表示。 需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)化合物水溶性較差，需要用DMSO才能溶解時(shí)，DMSO比濃度相對于 水來講， 一般低于10%， (DMSO在MT-4細(xì)胞培養(yǎng)介質(zhì)中最終濃度小于2%)。因?yàn)镈MSO 能影響測試化合物的抗病毒活性，對含有相同濃度DMSO溶液抗病毒活性對比空白實(shí)驗(yàn)也 應(yīng)該平行進(jìn)行。另外，DMSO最終濃度(1/1000)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于影響HIV-1在T細(xì)胞中復(fù)制所 需的濃度。
體外抗HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶(HIV-1 RT)活性篩選(國家新藥篩選中心測試)，測試材料和方
法
1. HIV-1RT:本室提取，保存。
2. 樣品處理樣品臨用前溶于DMSO配成適當(dāng)濃度，并用雙蒸水作10倍稀釋，各8 個(gè)稀釋度。(樣品在雙蒸水中未完全溶解)
3. 陽性對照藥奈韋拉平(NVP)，南京澤眾醫(yī)化信息研究中心
4. 測試方法樣品稀釋后加入含有Biotin-dUTP和基因工程靶酶的反應(yīng)Buffer中， 在最佳反應(yīng)條件下孵育，以親合素標(biāo)記的辣根過氧化物酶系統(tǒng)顯色，測定OD450值。
部分目標(biāo)化合物對HIV的抑制活性結(jié)果見表1 。表1.化合物對HIV-1野生型、突變型以及HTV-1 RT的生物活性
EC50
CompdRlR2XIC50a(ug/ml)WT(IIIB) (nM)103N+181C (nM)CC50(nM)cSId
1OMeH00.91.22606516054300
2HOMe00.520.9392043920443560
3OMeOMeO0.040.81.21056013200
4CIH0-1.8389295740164300
5CIOMe0-0.61.5942015700
6BrHNH1.5380267531178354
了CIHNH1.7460237504139708
8OMeHNH-1.21953302027516
奈維拉平0.3775.1->15020>72
德拉韋定72->361912
依非韋倫3560>6336>1434
aIC5o:對HIV-1 RT被抑制一半時(shí)抑制劑的濃度；bEC5o:半數(shù)效應(yīng)濃度，引起受試對 象50%個(gè)體產(chǎn)生一種特定效應(yīng)的藥物劑量；e CC5Q:半數(shù)細(xì)胞活力減少濃度，引起50%細(xì) 胞死亡的藥物濃度；rfSI:選擇指數(shù):CC5o/IC5o的比值.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，化學(xué)結(jié)構(gòu)通式中所包含的化合物為非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑抑制劑，具有 較強(qiáng)的抗HIV-1病毒活性，較小的細(xì)胞毒性和較高的選擇性指數(shù)；且火部分化合物表達(dá)強(qiáng) 的抗耐藥株103N+181C的活性?？梢?，上述化合物可以用來制備預(yù)防和治療艾滋病的藥物。
權(quán)利要求
1、一種二芳基嘧啶類衍生物，具有如下結(jié)構(gòu)式其中，R1和R2分別選自氫，羥基，鹵素，被取代的C1-4烷基，被取代的C2-6烯基，被取代的C2-6炔基，C1-6烷氧基，氰基，硝基，氨基，-NH(OH)-，-N(R3)p-；X選自-NR3-，-NH-NH-，-N＝N-，-O-，-C(＝O)-，C1-4烷二基，-CHOH-，-S-，-S(＝O)p-，-X1-C1-4烷二基-或-C1-4烷二基-X1-，-CH(CN)-；X1為-NR6-，-NH-NH-，-N＝N-，-O-，-C(＝O)-，-CHOH-，或-S(＝O)p-；R3選自氫，芳基，甲?；珻1-6烷基羰基，C1-6烷基，C1-6烷氧羰基，被甲?；?、C1-6烷基羰基、C1-6烷氧羰基或C1-6烷基羰氧基取代的C1-6烷基，被C1-6烷氧羰基取代的C1-6烷氧基或C1-6烷氧羰基；P為1-2。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的二芳基嘧啶類衍生物，具有如下結(jié)構(gòu)式之一種<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 一種藥物組合物，其特征在于含有有效劑量如權(quán)利要求1或2所述的任一化合物i藥用載體。
4、 一種如權(quán)利要求1或2所述化合物的鹽酸鹽，硫酸鹽，酒石酸鹽，擰檬酸鹽，富 馬酸鹽，蘋果酸鹽以及藥學(xué)上可以接受的前體藥物和衍生物。
5、 一種如權(quán)利要求l或2或4所述化合物在制備預(yù)防和治療艾滋病藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種二芳基嘧啶類衍生物(DAPYs)及其制備方法和用途。所述化合物結(jié)構(gòu)式如式I所示，還包括其藥用鹽，如鹽酸鹽，硫酸鹽，酒石酸鹽，檸檬酸鹽，富馬酸鹽，蘋果酸鹽，以及藥學(xué)上可以接受的前體藥物和衍生物，以及含有一個(gè)或多個(gè)此類化合物的組合物在治療艾滋病等相關(guān)藥物中的應(yīng)用。
文檔編號C07D239/47GK101602733SQ20091005334
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者曾兆森, 梁永宏, 陳芬兒 申請人:復(fù)旦大學(xué)