1-(3-氨基丙基)哌嗪-4-氨基酰胺類化合物及其制備方法與應用的制作方法

專利名稱：1-(3-氨基丙基)哌嗪-4-氨基酰胺類化合物及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及1-(3-氨基丙基)哌嗪-4-氨基酰胺類化合物及其制備方法與應用。
背景技術：
艾滋病(AIDS)是由人類免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的以免疫功能缺陷為主要 表現的疾病，自從1981年美國報告首例AIDS以來，艾滋病目前已是世界上造成死亡病例最 多的傳染病，雞尾酒療法的問世大大降低了 HIV-I感染者的死亡率。然而，HIV-I已對目前 幾乎所有的抗病毒藥物都產生了耐藥性，且抗病毒藥物普遍存在毒性大等缺點。因而，發現 和發展作用機制確切、結構類型新穎的抗HIV藥物仍是一項重要的任務。作為趨化因子受體家族成員的CCR5受體，是HIV-I進入細胞的重要輔助受體。某 些對R5型HIV-I有抵抗力的人群中，CCR5基因的編碼區缺失了 32對堿基(ccr5 Δ 32)， ccr5A32/ccr5A32純合子基因型的人群可不感染HIV-1，而CCR5/ccr5 Δ 32雜合子基 因型的人群受感染率也比普通人群低35%，而且機體生理功能不發生影響(Liu R，et al.，Cell, 1996,86(3) :9367_9377)。體內或體外合成的 CCR5 受體抑制劑，如 RANTES、 AOP-RANTES、MIP-I α、MIP-I β、Met-RANTES 和 LD78 β (ΜΙΡ-1 α isoform)等在體外都能抗 R5 型病毒感染(Aquaro S, et al.，J Virol. 2001,75(9) :4402_4406)。因此，CCR5 是抗 HIV-I藥物設計的良好靶點。CCR5拮抗劑通過與CCR5受體結合，使CCR5構象發生改變，從 而導致gpl20與CCR5的親和力降低，進一步降低HIV-I的感染能力；或使CCR5發生內源 化，使到達細胞表面的CCR5數量減少，導致HIV-I與CCR5在細胞表面結合的數量減少，從 而干擾CCR5與病毒糖蛋白的結合，起到抗病毒作用(Kazmierski W，et al.，Bioorg Med Chem. 2003,11 (13) :2663_2676)。小分子CCR5抑制劑的研究已經取得了一定的進展，按結構類型不同可分為 苯并環庚烯類化合物，哌啶類化合物，螺環二酮哌啶類化合物，托品烷類化合物，4-哌 啶-1- 丁胺類化合物，吡咯烷類化合物等幾大類。目前進入臨床階段的CCR5小分子 吉 齊U W TAK-652(BabaM, et al. , Antimicrob Agents Chemother. 2005,49(11) 4584-4591), TAK-220 (Shinichi Imamura, et al. , J Med Chem. 2006 ;49 :2784_2793)、 SCH-D(StrizkiJM,et al. ,Antimicrob Agents Chemother. 49 4911-19),UK-427857 (Wood A, et al. , Prog in Med Chem. 2005,43 239-71), Gff-873140 (Nichols, W. G. , et al.， AntimicrobAgents Chemother. 52 :858_865)等，其中馬拉維若(UK-427857)于 2007 年 8 月 作為抗HIV的第一個CCR5抑制劑被FDA批準上市。最近也有不少新的CCR5抑制劑見諸報道 (Lemoine RC, et al.，Bioorg Med Chem Lett. 2010，doi 10. 1016/j. bmcl. 2010. 02. 004 ； Rena Nishizawa, Bioorg Med Chem Lett.2010,20 763-766 ；Lemoine RC, et al., BioorgMed Chem Lett. 2010(20) 704-708 ；Lemoine RC, et al. , Bioorg Med Chem Lett. 2010(20) 1674-1676)。綜上所述，CCR5拮抗劑可以用于AIDS和其他與CCR5相關疾病的治療。

發明內容
本發明的目的是提供一種具有拮抗HIV活性的化合物或其藥學上可接受的鹽，可 用于治療艾滋病。本發明所提供的化合物的結構式如式I所示 (式I )其中，R1為未取代的或被1-3個取代基取代的下列基團苯基、芐基、萘基、C5-C10 芳香性雜環基或C4-C7飽和雜環基，所述雜環基中包括1-3個選自N、0和S中的至少一種雜 原子，所述取代基選自下列原子或基團鹵素、巰基、羥基、CF3、CN、NO2和SO2CH3 ；X為亞甲基、羰基或者不存在。本發明所提供的化合物優選下述任意一種1)1-乙酰基-N-[3_(4-芐基哌嗪-1-基)丙基]_N_(3_氯_4_甲基苯基)哌 啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為苯基的化合物)；2)1-乙酰基-N-[3-(4-苯甲酰基哌嗪-1-基)丙基]-N-(3_氯_4_甲基苯基)哌 啶-4-甲酰胺(式I中，X為羰基，R1為苯基的化合物)；3) 1-乙酰基-Ν-{3-[1-(2-氯-噻唑_5_基-亞甲基)哌嗪基]丙 基}-N_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為5-2-氯-噻唑 基的化合物)；4) 1-乙酰基-N-{3-[4-(吡啶-4-亞甲基)哌嗪基)丙基} _N_ (3_氯_4_甲 基苯基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為4-吡啶基的化合物)；5) 1-乙酰基-N-{3-[4-(吡啶-3-亞甲基)哌嗪基]丙基} _N_ (3_氯_4_甲 基苯基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為3-吡啶基的化合物)；6)1-乙酰基-N-{3-[4_(6-氯-吡啶_3_亞甲基)-哌嗪基]丙 基}-N_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為3-6-氯-吡啶 基的化合物)；7) 1-乙酰基-N-{3-[4-(4-氟-芐基)_哌嗪-1-基]丙基} _N_ (3_氯_4_甲基苯 基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為4-氟-苯基的化合物)；8) 1-乙酰基-N- {3- [4- (4_甲砜基-芐基)-哌嗪基]丙基} -N- (3_氯_4_甲 基苯基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X為亞甲基，R1為4-甲砜基-芐基的化合物)；9) 1-乙酰基-N-{3-[4-(吡啶-2-基)哌嗪基]丙基} _N_ (3_氯_4_甲基苯 基)哌啶-4-甲酰胺(式I中，X不存在，R1為2-吡啶基的化合物)。
式I所示化合物藥學上可接受的鹽為式I所示的化合物與下述任意一種酸所形 成的鹽鹽酸、酒石酸、枸櫞酸、氫溴酸、氫碘酸、硝酸、磷酸和甲磺酸。本發明所提供的式I所示化合物制備方法的流程如下 具體包括下述步驟1)在堿存在下，用KI作催化劑，使3-氯-4-甲基苯胺與1-溴_3_氯丙烷進行親 核取代反應，得到N- (3-氯丙基)-3-氯-4-甲基苯胺；2)在堿存在下，N-(3-氯丙基)-3_氯_4_甲基苯胺與1_乙酰基_4_哌啶甲酰氯 發生偶聯反應，得到1-乙酰基-N-(3-氯-4-甲基苯基)-N-(3-氯甲基)-4-哌啶甲酰胺；3)在堿存在下，用KI作催化劑，1-乙酰基-N-(3-氯_4_甲基苯基)-N-(3_氯甲 基)-4_哌啶甲酰胺與N-取代哌嗪發生親核取代反應，得到式I所示化合物。步驟3)中的N-取代哌嗪的制備流程如下 其中，R1和X的定義如上所述，boc代表叔丁基；N-boc哌嗪在堿存在下與鹵代燒 或者羧酸反應得到化合物IV，經三氟乙酸脫保護得到中間體V。本發明的另一個目的是提供式I所示化合物的應用。本發明所提供的式I化合物或其藥學上可接受的鹽可用于制備HIV-I抑制劑以 及制備用于治療艾滋病的藥物。本發明所提供的藥物，其活性成分包含治療有效量的一種或多種式I所示的化合 物或其藥學上可接受的鹽。此外，所述藥物的活性成分中還可包含蛋白酶抑制劑和/或逆轉錄酶抑制劑。所述治療艾滋病的藥物可通過注射、噴射、滴鼻、滴眼、滲透、吸收、物理或化學介 導的方法導入機體如肌肉、皮內、皮下、靜脈、粘膜組織；或是被其他物質混合或包裹后導入 機體。需要的時候，在上述藥物中還可以加入一種或多種藥學上可接受的載體。所述載 體包括藥學領域常規的稀釋劑、賦形劑、填充劑、粘合劑、濕潤劑、崩解劑、吸收促進劑、表面 活性劑、吸附載體、潤滑劑等。用式I化合物或其藥學上可接受的鹽制備的藥物可以制成注射液、片劑、粉劑、顆
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Y粒劑、膠囊、口服液、膏劑、霜劑等多種形式。上述各種劑型的藥物均可以按照藥學領域的常 規方法制備。本發明提供了 一類具有拮抗HIV活性的化合物。在抗HIV抑制劑的設計中，發明人 選取1-(3_氨基丙基)哌啶-4-氨基酰胺類CCR5抑制劑(陽性對照化合物結構式見表1) 為結構模板。通過對陽性對照化合物的發現和優化過程研究分析，發現其骨架中的ι-乙酰 基-N-(3-氯-4-甲基苯基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺結構(即左側結構)對于活性起 著至關重要的作用，這可以在此類化合物和CCR5受體的假定結合模式分析得到證實(Rama Kondru，et al，.Mol Pharmacol, 2008 ；73 789-800) 此類化合物在與 CCR5 受體相互作用 過程中，起關鍵作用的是右側哌啶環上的N原子和CCR5受體中Glu283之間的鹽橋作用，以 及左側結構中的乙酰基和受體中Ilel98之間的疏水作用。陽性化合物抑制[125I]_RANTES 與表達CCR5的CHO細胞結合的IC5tl值為0. 62nM，具有較強的抗病毒活性；但其水溶性較差， 毒性也不夠理想(Shinichi Imamura, et al, . Bioorg Med Chem, 2005 ；13 :397_416)。基于這些認識，從降低毒性、增加水溶性考慮，發明人將陽性對照化合物右側的哌 啶結構替換為哌嗪結構，此外還對右側的取代基團進行優化，設計并合成了通式I所示的 1-(3_氨基丙基)哌嗪-4-氨基酰胺類化合物。經HIV-I感染的Bal (R5)的淋巴組織樣細 胞活性篩選，發現該系列化合物具有很強的抗HIV活性。其中活性最強化合物的IC5tl值達 到ΙΟηΜ，與陽性化合物相似，但毒性比陽性化合物低。優選的化合物，如DMX-B06，選擇指數 均明顯大于陽性對照化合物(結果見表1)。此外，由于設計的化合物含有兩個或三個可中 和的三級胺或吡啶，水溶性大大由于陽性化合物(部分化合物的溶解度結果見表2)，優選 化合物的鹽(如甲磺酸鹽、鹽酸鹽)溶解度達到每毫升10毫克，更適合于制劑或用于婦女 外用預防艾滋病毒。


圖1為實施例1制備的化合物的核磁共振氫譜圖。圖2為實施例1制備的化合物的質譜圖。圖3為實施例6制備的化合物的核磁共振氫譜圖。圖4為實施例6制備的化合物的質譜圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步地說明。應理解，這些實施例僅用于說明 本發明而不限制本發明的范圍。下述實施例中所述方法，如無特殊說明，均為常規方法；所 述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業途徑獲得。下述實施例中溶劑和試劑的縮寫如下N，N- 二甲基甲酰胺(DMF) ；二氯甲烷(DCM) ；N, N- 二異丙基乙胺胺(DIEA)。實施例1、1_乙酰基-N-[3-(4-芐基哌嗪-1-基)丙基]-N-(3_氯_4_甲基苯基) 哌啶-4-甲酰胺(DMX-BOl)的合成(式I中，X為亞甲基，R1為苯基的化合物)1、^(3-氯丙基)-3-氯_4-甲基苯胺的制備向3-氯-4-甲基苯胺(7. 08g,50mmol)的DMF (5mL)溶液中，加入1_溴_3_氯丙 烷(15. 5mL，50mmol)，碘化鉀(0. 83g,5mmol)和三乙胺(30mL)。該混合物在室溫下攪拌3天。然后蒸干溶劑，用乙醚(IOOmL)稀釋，并用食鹽水洗，分離的有機相用硫酸鈉干燥并在 減壓下濃縮。濃縮物經柱層析分離(乙酸乙酯/石油醚=1 25，ν/ν)，得到淡棕色油狀 物即為N-(3-氯丙基)-3-氯-4-甲基苯胺(10g，收率92% )。結構確證數據如下MS (Turbo Spray)m/z(Μ+1) :218·3。2、1-乙酰基-4-哌啶甲酸的制備N2保護下，向4-哌啶甲酸(3. 9g,30mmol)的DMF(30mL)溶液中，加入無水碳酸鉀 (6. 9g，50mmol)，冰浴冷卻下，向反應液中滴加乙酰氯(3. 14g,40mmol)。完畢后，室溫攪拌1 個小時。過濾，將母液旋干，殘留物用乙酸乙酯結晶，得白色固體(2.78，收率52.6%)，!11 : 174-176°C。結構確證數據如下1H NMR(400Hz, CDCl3) δ 10. 39 (br, 1H) ,4. 40 (d, J = 13. 2Hz, 1H), 3. 80 (d, J = 13. 2Hz，2H)，3. 17(t, J = 11. 2Hz, 1H)，2. 187 (s, J = 11. 2Hz, 1H)，2. 59 (m, 1H)，2. 13(s，3H)， 1.97(m，2H)，1.71(m，2H) ；MS (Turbo Spray) m/z (M+l) :172. 2。3、1-乙酰基-4-哌啶甲酰氯的制備N2保護下，將1-乙酰基-4-哌啶甲酸(0. 86g,5mmol)的乙腈(IOmL)溶液用冰浴冷 卻，緩慢向反應液中滴加草酰氯(0.6g，6mmol)，完畢后將反應液升至室溫，攪拌三個小時， 旋干，留待后用。4,1-乙酰基-N-(3-氯-4-甲基苯基)-N-(3_氯丙基)_4_哌啶甲酰胺的制備在攪拌下，N-(3-氯丙基)-3-氯-4-甲基苯胺(0. 84g，4mmol)和N，N-二異丙基乙 胺DIEA(1.2g，10mmOl)溶解于乙腈(IOmL)中，冰浴下分批加入1_乙酰基_4_哌啶甲酰氯。 完畢后反應液在冰浴下攪拌半個小時，升到室溫繼續攪拌2個小時。旋干反應液，殘渣用乙 酸乙酯(30mL)溶解，飽和碳酸氫鈉溶液(30mL)洗，水相用乙酸乙酯(2X20mL)反萃，合并 有機相，MgSO4干燥并在減壓下濃縮。濃縮物經柱層析分離(甲醇/ 二氯甲烷=1 20, ν/ ν)，得到產物為淡黃色油狀物(1. 23g，收率83% )。結構確證數據如下MS (Turbo Spray) m/z (Μ+1) :371· 2。5、l-Boc-4-芐基哌嗪的制備N2保護下，向I-Boc-哌嗪(0. 93g,5mmol)的二氯甲烷(15mL)溶液中，加入無水碳 酸鉀(0.83g，6mmol)，然后冰浴下，緩慢向反應液中滴加溴化芐(1. 02g，6mmol)，完畢后將 反應液升至室溫，攪拌過夜。旋干反應液，殘渣用乙酸乙酯(30mL)溶解，飽和碳酸氫鈉溶液 (30mL)洗，水相用乙酸乙酯(2X20mL)反萃，合并有機相，MgSO4干燥并在減壓下濃縮。濃 縮物經柱層析分離(甲醇/ 二氯甲烷=1 20，ν/ν)，得到黃色油狀物產物(1.26g，收率 91. 3% )。6、1-芐基哌嗪的制備取上步產品l-Boc-4-芐基哌嗪(1. 26g，4. 6mmol)用二氯甲烷(DCM) (IOmL)溶解， 然后加入三氟乙酸(5mL)，室溫攪拌一個小時。旋干反應液，殘渣用DCM(IOmL)溶解，飽和 碳酸氫鈉溶液(IOmL)洗，水相用DCM(5X5mL)反萃，合并有機相，MgSO4干燥并在減壓下濃 縮，得到黃色油狀物產物(0. 71g,88% )。
7、DMX-BOl 的制備將步驟4)制備的1-乙酰基-N-(3-氯-4-甲基苯基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰 胺(0. 37g，Immo 1)，步驟 6)制備的 1-芐基哌嗪(0. 19g，1. Immo 1)，碘化鉀(0. 17g，Immo 1)， 無水碳酸鉀(0. 14g, lmmol)的混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF) (IOmL)中，回流過夜。 將反應液轉至分液漏斗中，用乙酸乙酯(30mL)溶解，飽和碳酸氫鈉溶液(30mL)洗，水相用 乙酸乙酯(2X20mL)反萃，合并有機相，MgSO4干燥并在減壓下濃縮。濃縮物經柱層析分離 (甲醇/ 二氯甲烷=1 10^八)，得到產物為淡黃色泡狀固體(0.18，收率20%)。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 7. 40 (m，5H)，7. 26 (m，1H)，7. 18 (m，1H)，6. 96 (d，J = 7. 2Hz, 1H)，5. 30(s，2H)，4. 51 (d, J = 13. 6Hz, 1H)，3. 74(m，5H)，3. 41(m，2H)，2. 84 (m, 1H)， 2. 42 (s，3H)，2. 35 (m, 9H)，2. 10 (m, 1H)，2. 04 (s, 3H)，1. 64 (m, 8H).MS (Turbo Spray)m/z(M+l) :511·5。實施例2、1-乙酰基-N-[3-(4-苯甲酰基哌嗪-1-基)丙基]_Ν_ (3_氯_4_甲基 苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B02)的合成(式I中，X為羰基，Rl為苯基的化合物)按照實施例1制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_Ν_ (3_氯_4_甲基 苯基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 37g,l. Ommol)和1_苯甲酰基哌嗪三氟乙酸鹽 (0. 45g，1. 5mmol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 2g黃色泡狀固體，收率38%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 7. 31 (m,6H) ,7. 17 (m, 1H), 6. 97 (d, J = 6·4Ηζ，1Η)， 4. 52 (d, J = 13. 6Hz, 1Η)，3· 74(m，3H)，3· 51(m，2H)，2· 47(m，4H)，2· 42(s，3H)，2· 34 (m, 6Η)， 2. 04(s，3H)，1. 70(m，6H)；MS (Turbo Spray)m/z(M+l) :525.6。實施例3、1_乙酰基-N-{3-[l_(2-氯-噻唑-5-基-亞甲基)哌嗪基]丙 基}-N_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B03)的合成(式I中，X為亞甲基，R1 為5-2-氯-噻唑基的化合物)按上述制備目標化合物DMXBOl的方法，由1_乙酰基_N_(3_氯_4_甲基苯 基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 37g,l. Ommol)和1_(2-氯-噻唑-5-基-甲基) 哌嗪二鹽酸鹽(0. 26g，0. 9mmol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 35g黃色泡狀固體，收率 70%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 7. 34(m,2H) ,7. 18 (s, 1H) ,6. 98 (d, J = 1·72Ηζ，1Η)， 4. 52 (d, J = 13. 4Hz, 1H)，3. 77 (d, J = 13. 7Hz，3H)，3. 65(m，4H)，2. 85 (m, 1H)，2. 47 (m, 3H)， 2. 42 (s，3H)，2. 34 (m, 6H)，2. 05 (s, 3H)，1. 66 (m, 6H)；MS (Turbo Spray)m/z(M+l) :554·5。實施例4、1-乙酰基-Ν-{3-[4_(吡啶_4_亞甲基)哌嗪基)丙 基}-Ν_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B04)的合成(式I中，X為亞甲基，R1 為4-吡啶基的化合物)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_Ν_(3_氯_4_甲基苯 基)-N- (3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 41g，1. lmmol)和1-(吡啶-4-亞甲基)-哌嗪二鹽酸鹽(0. 25g，1.0mmOl)(安伯科技公司提供)反應，得0. 3g黃色泡狀固體，收率58%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 8. 53 (d, J = 5. 32Hz，2H)，7. 27 (m，3H)，7. 18 (d，J =
1.96Ηζ，2Η)，6· 98 (d, J = 7Hz, 1Η)，4· 52 (d, J = 13. 2Hz, 1Η)，3. 76 (d, J = 13. 8Hz, 1Η)，
3.66 (t, J = 7. 3Ηζ，2Η)，3. 50(s，2H)，2. 84 (m, 1Η)，2. 48 (m，5Η)，2. 42(s，3H)，2. 34 (m, 5Η)，
2.05(s，3H)，1. 64 (m, 6H)；MS(Turbo Spray)m/z (M+l) :512· 4。實施例5、1-乙酰基-Ν-{3-[4_(吡啶_3_亞甲基)哌嗪基]丙 基}-Ν_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B05)的合成(式I中，X為亞甲基，R1 為3-吡啶基的化合物)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_Ν_(3_氯_4_甲基苯 基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 37g,1.0mol)和1_ (吡啶-3-亞甲基)-哌嗪二鹽 酸鹽(0. 23g，0.9mmol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 35g黃色泡狀固體，收率76%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 8. 53(br,2H) ,7. 65 (d, J = 7. 84Hz, 1H) ,7. 27 (m, 1H), 7. 18 (d, J=L 96Ηζ，2Η)，6. 98 (d, J = 6. 72Hz, 1Η)，4. 52 (d, J = 13. 48Hz, 1Η)，3. 76 (d, J =13. 72Hz, 1Η)，3. 66 (t, J = 7. 88Ηζ，2Η)，3. 50(s，2H)，2. 84 (m, 1Η)，2. 48 (m，5Η)，2. 42 (s, 3Η)，2. 34 (m, 5Η)，2. 05 (s, 3Η)，1. 65 (m, 6H)；MS (Turbo Spray)m/z(M+l) :512·4。實施例6、1-乙酰基-N- {3-[4- (6-氯-吡啶_3_亞甲基)-哌嗪基]丙 基}-Ν_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B06)的合成(式I中，X為亞甲基，R1 為3-6-氯-吡啶基的化合物)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_Ν_(3_氯_4_甲基苯 基)-N- (3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 37g，1. Immo 1)和1- (6-氯-吡啶-3-甲基)-哌嗪 二鹽酸鹽(0. 28g,l. Ommol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 29g黃色泡狀固體，收率53%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 8. 29 (d, J = 2. 24Hz，2H)，7. 63 (m，1H)，7. 29 (m，2H)， 7. 18 (d, J=L 96Ηζ，2Η)，6· 98 (d, J = 7. 28Hz, 1H)，4· 52 (d, J = 13. 44Hz, 1H)，3. 76 (d, J =13. 72Hz, 1H)，3. 66 (t, J = 7. 56Hz，2H)，3. 48(s，2H)，2. 84 (m, 1H)，2. 48 (m，5H)，2. 42 (s, 3H)，2. 34(m，5H)，2. 05(s，3H)，1. 69(m，6H) ；MS (Turbo Spray) m/z (M+l) :546. 5。實施例7、1-乙酰基-N- {3- [4- (4-氟-芐基)_哌嗪基]丙基} -N- (3-氯_4_甲 基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B07)的合成(式I中，X為亞甲基，R1為4-氟-苯基的化 合物)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_N_(3_氯_4_甲基苯 基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 37g,l. Ommol)和1_(4_氟-芐基)-哌嗪(0. 2g， l.Ommol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 34g黃色泡狀固體，收率64%。結構確證數據如下1H NMR(400Hz, CDCl3) δ 7. 28(m,4H) ,7. 18 (d, J = 1. 96Hz, 1H) ,6. 99 (m, 3H),
4.52 (d, J = 13. 44Hz, 1Η)，3. 76 (d, J = 13. 72Hz, 1Η)，3. 65 (t, J = 7. 84Ηζ,2Η)，3. 46 (s,
102H) , 2. 84 (m, 1H) ,2. 48 (m,4H) , 2. 42(s，3H) , 2. 34(m，5H) , 2. 05(s，3H)，1. 64(m，6H)； MS (Turbo Spray)m/z(M+l) :528.8。實施例8、1-乙酰基-N-{3-[4-(4-甲砜基-芐基)_哌嗪基]丙 基}-N_(3-氯-4-甲基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B08)的合成(式I中，X為亞甲基，R1 為4-甲砜基_苯基的化合物)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1-乙酰基_N_(3_氯_4_甲基苯 基)-N_(3-氯丙基)-4_哌啶甲酰胺(0. 18g,0. 5mmol)和1_(4_甲砜基-芐基)_哌嗪 (0. 09g, 0. 25mmol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 06g黃色泡狀固體，收率41 %。結構確證數據如下1H NMR(400Hz, CDCl3) δ 7. 89 (d, J = 8. 16Hz,2H) ,7. 53 (d, J = 8·12Ηζ，2Η)， 7. 29 (m, 1H)，7. 18 (s，1H)，6. 99 (br, 1H)，4. 52 (d, J = 13. 2Hz, 1H)，3. 76 (d, J = 13. 72Hz, 1H)，3. 66 (t, J = 7. 04Hz，2H)，3. 58(s，2H)，3. 06(s，3H)，2. 84 (m, 1H)，2. 48 (m，5H)，2. 42 (s, 3H)，2. 34(m，5H)，2. 05(s，3H)，1. 64(m，6H) ；MS (Turbo Spray) m/z (M+l) :589. 5。實施例9、1-乙酰基-N-{3-[4-(吡啶-2-基)哌嗪基]丙基} _N_ (3_氯_4_甲 基苯基)哌啶-4-甲酰胺(DMX-B09)的合成(式I中，X不存在，R1為2-吡啶基的化合物)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_N_(3_氯_4_甲基苯 基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 34g，0. 9mmol)和1_(吡啶_2_基)-哌嗪鹽酸鹽 (0. 18g，0.9mmol)(安伯科技公司提供)反應，得0. 30g黃色泡狀固體，收率67%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 8. 19 (m，1H)，7. 48 (m，1H)，7. 29 (m，1H)，7. 20 (d，J =
1.96Ηζ，2Η)，6· 99 (d, J = 6. 72Hz, 1Η)，6· 64(m，2H)，4· 53 (d, J = 13. 44Hz, 1Η)，3. 77 (d, J = 13. 6Hz, 1Η)，3. 70 (t, J = 5. 88Ηζ，2Η)，3. 52(s，4H)，2. 85 (m, 1Η)，2. 51(s，4H)，2. 43(s，3H)， 2· 37(m，4H)，2· 05(s，3H)，1· 74(m，6H) ；MS (Turbo Spray) m/z (M+l) :498. 4。實施例10、1-乙酰基-N-[3_(4-芐基哌啶-1-基)丙基]-N_(3_氯_4_甲基苯 基)哌啶-4-甲酰胺的合成(陽性化合物的合成)按上述制備目標化合物DMX-BOl的方法，由1_乙酰基_N_(3_氯_4_甲基苯 基)-N-(3-氯丙基)-4-哌啶甲酰胺(0. 21g，0. 57mmol)和 4-芐基哌啶(0. llg，0. 62mmol) 反應，得0. 2Ig黃色泡狀固體，收率72%。結構確證數據如下1H NMR (400Hz, CDCl3) δ 10. 75 (br，1H)，7. 36 (m，6H)，7. 12 (m，2H)，5. 31 (s，2H)， 4. 54 (d, J= 13. 6Hz，1H)，3. 71 (m, 5H)，3. 05 (m, 1H)，2. 84 (m, 1H)，2. 67 (m, 1H)，2. 63 (m, 2H)，
2.42 (s，3H)，2. 37 (m, 2H)，2. 11 (m, 4H)，2. 05 (s，3H)，1. 88 (m, 4H)，1. 63 (m, 4H) ；MS (Turbo Spray)m/z (M+l) :511.6。實施例11、式I化合物的體外抗HIV活性試驗1、實驗試劑HIV-I菌株Bal (R5)由美國國立衛生研究院艾滋病研究所提供；淋巴樣細胞系 CEMX1745. 25M7表達受體⑶4和輔助受體CXCR4和CCR5用來檢測化合物的抗病毒活性。 CEMx 1745. 25M7細胞在含有10%纖維蛋白原(FBS), 1 μ g/ml嘌羅霉素和200 μ g/ml G418 的RPMI-1640培養基中培養。
2、抑制活性的測定方法為了測定化合物對HIV-I Bal感染CEMxl745. 25M7細胞的抑制活性，不同濃度梯 度的50 μ 1待測化合物在相同的HIV-I病毒量中，于37°C培養30分鐘。然后，加入100 μ 1 CEMxl745. 25Μ7細胞(5xl05/ml)。在37°C培養整晚后，用不含化合物新鮮培養基替代現在 的培養基。在細胞感染三天后，采集并溶解細胞，通過測定螢光活性來計算螢光酶活性抑制 比例和IC5tl值。3、體外細胞毒性的測定方法通過XTT試驗確定化合物對CEMxl745. 25M7細胞的體外細胞毒性。不同濃度梯度 的100 μ L的待測化合物加入到相同體積的細胞中(5X 105/mL) (96孔板)。在37°C培養4 天后，向培養液中加入含有0.02 μ M PMS的lmg/mL XTT溶液50 μ L。培養4小時后，通過酶 標儀測定450nm的吸光度，并通過CalcuSyn程序計算CC5tl值。按照上述方法，對所合成的目標化合物進行了初步活性評價，具體結果見表1。IC5tl 值反映了目標化合物對HIV感染的細胞的抑制情況；CC5tl反映了目標化合物本身對感染的 細胞的毒性情況；SI值(CC5cZIC5tl)反映了化合物對細胞毒性的濃度相對于抗HIV活性所需 濃度的值。表1拮抗劑的抑制活性及毒性測定結果
化合物結構式Ι05ο(μΜ)CC50(HM)SI(CC5o/IC5o)
DMX-BOlO0.041 士 0.008278.71±14.7 119,640
12 注a :CCR5受體抑制劑，陽性對照。表1所列的9個化合物中，大多數顯示出極佳的抗病毒活性，其中化合物DMX-B06 的活性最強，IC50值為ΙΟηΜ，與對照陽性化合物活性相當，但選擇性大于14545，是對照化合 物高兩倍以上。因此，本發明化合物為強效CCR5拮抗劑，可用治療和預防HIV-I的侵入。實施例12、優選化合物的溶解度試驗試驗方法依據中國藥典2010版二部范例有關溶解度的定義及結果判定方法，分 別考察了優選化合物DMX-B06、DMX-B07、DMX-B08和對照陽性化合物在水、0. IMHCl中的溶 解度。結果見表2。表2溶解度試驗結果
13 三個優選化合物不成鹽時，在水中的溶解度也較低，而在0. IM的HCl溶液中溶解 度大大提高，溶解度達到10mg/ml，而陽性化合物溶解度為lmg/ml，這是由于優選化合物含 有更多可以成鹽含N雜環。將優選化合物用甲磺酸中和后，三個優選化合物的溶解度與其 在0. IM的HCl溶液中溶解度相似，而對照化合物甲磺酸鹽的溶解度仍較低。
權利要求
式I所示的化合物或其藥學上可接受的鹽(式I)其中，R1為未取代的或被1 3個取代基取代的下列基團苯基、芐基、萘基、C5 C10芳香性雜環基或C4 C7飽和雜環基，所述雜環基中包括1 3個選自N、O和S中的至少一種雜原子，所述取代基選自下列原子或基團鹵素、巰基、羥基、CF3、CN、NO2和SO2CH3；X為亞甲基、羰基或者不存在。FSA00000138835900011.tif
2.根據權利要求1所述的化合物或其藥學上可接受的鹽，其特征在于所述化合物為 下述1)_9)中的任意一種1)式I中，X為亞甲基，R1為苯基的化合物；2)式I中，X為羰基，R1為苯基的化合物；3)式I中，X為亞甲基，R1為5-2-氯-噻唑基的化合物；4)式I中，X為亞甲基，R1為4-吡啶基的化合物；5)式I中，X為亞甲基，R1為3-吡啶基的化合物；6)式I中，X為亞甲基，R1為3-6-氯-吡啶基的化合物；7)式I中，X為亞甲基，R1為4-氟-苯基的化合物；8)式I中，X為亞甲基，R1為4-甲砜基-苯基的化合物；9)式I中，X不存在，R1為2-吡啶基的化合物。
3.根據權利要求1或2所述的化合物或其藥學上可接受的鹽，其特征在于所述化合 物藥學上可接受的鹽為式I所示的化合物與下述任意一種酸所形成的鹽鹽酸、酒石酸、枸 櫞酸、氫溴酸、氫碘酸、硝酸、磷酸和甲磺酸。
4.制備式I所示化合物的方法，包括下述步驟1)在堿存在下，用KI作催化劑，使3-氯-4-甲基苯胺與1-溴-3-氯丙烷進行親核取 代反應，得到N- (3-氯丙基)-3-氯-4-甲基苯胺；2)在堿存在下，N-(3-氯丙基)-3_氯-4-甲基苯胺與1-乙酰基-4-哌啶甲酰氯發生 偶聯反應，得到1-乙酰基-N- (3-氯-4-甲基苯基)-N- (3-氯甲基)-4-哌啶甲酰胺；3)在堿存在下，用KI作催化劑，1-乙酰基-N-(3-氯-4-甲基苯基)-N-(3-氯甲 基)-4-哌啶甲酰胺與式V所示化合物N-取代哌嗪發生親核取代反應，得到式I所示化合 物； 式V中的X、R1與式I中的X、R1相同。
5.式I所示的化合物或其藥學上可接受的鹽在制備HIV-I抑制劑中的應用。
6.一種HIV-I抑制劑，其活性成分為式I所示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
7.一種治療艾滋病的藥物，其活性成分包含治療有效量的至少一種式I所示的化合物 或其藥學上可接受的鹽。
8.根據權利要求7所述的藥物，其特征在于所述藥物的活性成分還包含蛋白酶抑制 劑和/或逆轉錄酶抑制劑。
9.根據權利要求7所述的藥物，其特征在于所述藥物的活性成分為治療有效量的至 少一種式I所示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
全文摘要
本發明公開了1-(3-氨基丙基)哌嗪-4-氨基酰胺類化合物及其制備方法與應用。本發明所提供化合物的結構通式如式I所示，其中，R1為未取代的或被1-3個取代基取代的下列基團苯基、芐基、萘基、C5-C10芳香性雜環基或C4-C7飽和雜環基，所述雜環基中包括1-3個選自N、O和S中的至少一種雜原子，所述取代基選自下列原子或基團鹵素、巰基、羥基、CF3、CN、NO2和SO2CH3；X為亞甲基、羰基或者不存在。經HIV-1感染的Bal(R5)的淋巴組織樣細胞活性篩選，發現該系列化合物具有很強的抗HIV活性。其中活性最強化合物的IC50值達到10nM，選擇指數大于14,545，可發展為抗艾滋病藥物。(式I)
文檔編號A61P31/18GK101921224SQ20101018230
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者姜世勃, 戴秋云, 董銘心, 陸虹 申請人:中國人民解放軍軍事醫學科學院生物工程研究所;紐約血液中心