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
技術領域：
本發明屬醫藥技術領域，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：
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)所導致的流行性傳染病。
逆轉錄酶(Reverse transcriptase, RT)在HIV從mRNA逆轉錄成DNA的過程中起了決定 性作用，因此成為抗艾滋病藥物設計的重要靶點之一。
在現有的抗HIV藥物研究中，非核苷類逆轉錄酶抑制劑(NNRTIs)因其高效低毒等優 點而成為各國藥物化學家關注的熱點之一。目前，經美國FDA批準上市的抗HIV逆轉錄酶 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等正在進行臨床研究。經典 的NNRTIs只作用于HIV-l病毒，而對HIV-2病毒無效。
前期我們采用計算機輔助藥物分子設計的手段模擬了該類抑制劑與HIV-1 RT的作用 方式及構效關系，以此指導進一步的結構改造。在嘧啶環的C4-位引入萘環，以此加強抑 制劑和周圍氨基酸殘基Tyr188， Tyrl81， Trp229， Tyr318之間的兀 兀堆積作用；同時在嘧 哮環的C5-位，C6-位引入取代基，以加強和萘環的協同作用，干擾氨基酸殘基Asp的催化 作用；設計合成了一系列二芳基嘧啶類衍生物，并對其進行了生物活性測試，結果顯示大 部分化合物具有較強的抗HIV-1病毒作用，較高的選擇性指數，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)。
發明內容
本發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現的一類具有較高抗HIV活性的 NNRTIs，經過一系列的結構改造，已經發展了一系列具有較好前景的化合物。本發明前期化合物的抗HIV-1生物活性及構效關系，作進一步的結構改造。我們發現在嘧啶環的C-4 位引入(3-萘環能加強抑制劑和周圍氨基酸殘基Tyrl88， Tyrl81, Trp229， Tyr318之間的兀 兀堆積作用；同時在萘環的C-6位引入氰基能增強其抗HIV-1及耐藥株的生物活性。本申 請對上述化合物作進一步的結構修飾，合成了一系列P-萘環取代二芳基嘧啶類衍生物，并 對其進行了生物活性測試，結果顯示所有化合物具有強的抗HIV-1病毒作用，很高的選擇 性指數，而且大部分化合物對耐藥病毒株L103N+Y181C顯示出強的抑制作用。 本發明提供的上述化合物具有如下的結構通式
其中，W和W分別獨立地選自氫，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分別獨立地選自氫，芳基，甲酰基，Cl6院基幾基，Cw烷基，CL6烷氧羰基，被 甲酰基、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
生物根據文獻(CN200710045937.0)制得，其反應通式如下所示
即在惰性氣體的保護下，將取代萘酚加入到無水非質子溶劑中，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
K2C03, DMF, 110 °C, 8 h, N:8 12h。 TLC顯示反應結束后，濾去K2C03，濾液傾倒入冷水中，過濾析出的固體，烘干。 用甲苯、二氧六環等重結晶或過柱，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，然后將反應液傾倒入冷水中，過濾析出的固體，烘干。用甲苯、二 氧六環等重結晶或過柱，得到所需化合物。
本發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。
(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。
本發明化合物結構新穎，具有較好的抗HIV生物活性，細胞毒性較小，是一種抗耐藥 性非核苷類逆轉錄酶抑制劑。化合物制備方法簡單，可以進一步開發為抗AIDS藥物。具體 來說，本發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的藥 用載體。此外，本發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，以及藥學上可以接受的前體藥物和衍生物。
具體實施例方式
通過下述實施例將有助于理解本發明，但是不能限制本發明的內容。
實施例l: 二芳基嘧啶類衍生物的合成
在惰性氣體的保護下，將取代萘酚加入到無水非質子溶劑中，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8 12 h。 TLC顯示反應結束后，濾去K2C03，濾液傾倒入冷水中，過濾析出的固體，烘干。經柱分離或重結晶得到所需化合物。
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化合物，部分結果如
下
在N2保護下，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8 h。 TLC顯示反應結束， 濾液傾倒入300 mL冷水中，有固體析出，經過濾，烘干，得到粗品。經柱分離得到如結 構式1 5所示的化合物。
產率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.
實施例2抗HIV生物活性測試 .,體外細胞水平的抗HIV病毒活性由比利時Katholleke大學的Rega藥物研究所測定， 主要包括對HIV感染的MT-4細胞的抑制活性及細胞毒性兩方面。方法描述如下使化 合物在HIV感染的MT-4細胞中，于感染HIV不同時間，用MTT法測定藥物對HIV誘變 的細胞病變的保護作用，計算使50%的細胞免于HIV誘導的細胞病變所需的濃度半數有 效濃度IC5Q，毒性測定與抗HIV活性實驗平行進行，也是在MT-4細胞培養中，用MTT 法測定使50^的未感染細胞發生細胞病變的濃度(CC5o)，并計算選擇性指數SI=CC5。/IC50。
材料與方法
各化合物的抗HIV活性由藥物對HIV在細胞中引起的細胞病變的抑制作用效率來監控。采用MT-4細胞進行細胞培養。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細胞用lOOpl各化合物不同濃度此溶液在37°C預培養lh，然后向該化合物中 加入lOOpl適當的病毒稀釋液，將細胞于37°C培養lh。洗滌三次后，將細胞再次分別懸 浮于含有或不含有化合物的培養介質中。接著將細胞在5XC02氛圍中，于37。C下再培養 7天，并于感染后第三天用含有或不含有化合物的培養介質替換補充培養液。每種培養液 ，件都重復操作兩次。對病毒的細胞病變作用每天都用反向光學顯微鏡監控。典型來講， 本實驗中所用的病毒稀釋液常常會在病毒感染后第五天導致細胞病變。藥物抑制濃度以藥 物對病毒細胞病變作用產生50%抑制作用而同時對細胞無直接毒性的濃度(CC5o)表示。 需要強調的是，當化合物水溶性較差，需要用DMSO才能溶解時，DMSO比濃度相對于 水來講， 一般低于10%， (DMSO在MT-4細胞培養介質中最終濃度小于2%)。因為DMSO 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驗也 應該平行進行。另外，DMSO最終濃度(1/1000)遠遠低于影響HIV-1在T細胞中復制所 需的濃度。
體外抗HIV-1逆轉錄酶(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配成適當濃度，并用雙蒸水作10倍稀釋，各8 個稀釋度。(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Buffer中， 在最佳反應條件下孵育，以親合素標記的辣根過氧化物酶系統顯色，測定OD450值。
部分目標化合物對HIV的抑制活性結果見表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被抑制一半時抑制劑的濃度；bEC5o:半數效應濃度，引起受試對 象50%個體產生一種特定效應的藥物劑量；e CC5Q:半數細胞活力減少濃度，引起50%細 胞死亡的藥物濃度；rfSI:選擇指數:CC5o/IC5o的比值.
實驗結果表明，化學結構通式中所包含的化合物為非核苷類逆轉錄酶抑抑制劑，具有 較強的抗HIV-1病毒活性，較小的細胞毒性和較高的選擇性指數；且火部分化合物表達強 的抗耐藥株103N+181C的活性。可見，上述化合物可以用來制備預防和治療艾滋病的藥物。
權利要求
1、一種二芳基嘧啶類衍生物，具有如下結構式其中，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，甲酰基，C1-6烷基羰基，C1-6烷基，C1-6烷氧羰基，被甲酰基、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、根據權利要求1所述的二芳基嘧啶類衍生物，具有如下結構式之一種<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利要求1或2所述的任一化合物i藥用載體。
4、 一種如權利要求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，蘋果酸鹽以及藥學上可以接受的前體藥物和衍生物。
5、 一種如權利要求l或2或4所述化合物在制備預防和治療艾滋病藥物中的應用。
全文摘要
本發明屬于醫藥技術領域，具體為一種二芳基嘧啶類衍生物(DAPYs)及其制備方法和用途。所述化合物結構式如式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，以及藥學上可以接受的前體藥物和衍生物，以及含有一個或多個此類化合物的組合物在治療艾滋病等相關藥物中的應用。
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 優先權日2009年6月18日
發明者曾兆森, 梁永宏, 陳芬兒 申請人:復旦大學