Hiv蛋白酶抑制劑的制作方法

專利名稱：Hiv蛋白酶抑制劑的制作方法
本申請是于1993年12月15日提出申請的Merck 19139 IA的繼續部分。本申請與于1993年5月7日提出申請的Merck 18996，U.S.S.N.08/059,038有關，它又是Merck 18597 IB的繼續部分，而它又是Merck 18597 IA的繼續部分，它是于1991年11月8日提出申請的U.S.Serial No.07/789,508的繼續部分。本申請與下列案例有關，于1990年10月11日提示申請的U.S.Serial №.595,913(Merck Case 18236)；于1991年8月16日提出申請的U.S.Serial№，746,460(Merck case 18466)；于1991年10月23日提出申請的Merck case18583；以及Merck case 18416。
本發明涉及抑制由人類免疫缺陷病毒(HIV)編碼的蛋白酶，用于預防HIV感染，治療HIV感染以及治療所導致的獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)的化合物或其藥學上可接受的鹽。本發明也涉及含該化合物的藥物組合物，涉及使用本發明化合物以及其他藥劑治療AIDS和由HIV導致的病毒感染的方法。發明背景被稱為人類免疫缺陷病毒(HIV)的逆病毒為包括免疫系統逐漸破壞(獲得性免疫缺陷綜合征；AIDS)和中樞及外周神經系統變性的綜合征的致病原。已知的這類病毒有LAV、HTLV-III，或ARV。逆病毒復制的一個共同特征是通過病毒編碼的蛋白酶在轉譯后廣泛地加工前體多蛋白以產生病毒裝配及功能所需要的病毒蛋白。抑制該加工過程即可防止正常的傳染性病毒的產生。例如，Kohl，N.E.et al.，Proc.Nat’l Acad.Sci.，85，4686(1988)證實HIV編碼的蛋白酶的遺傳學滅活導致發育未全的，非傳染性病毒體的產生。這些結果表明抑制HIV蛋白酶為治療AIDS以及預防或治療HIV感染的可行方法。
HIV核苷酸序列顯示pol基團以一種公開閱讀的結構存在〔Ratner，L.et al.，Nature，313，277(1985)〕。氨基酸序列的同源性提供了pol序列編碼使轉錄酶，核酸內切酶和HIV蛋白酶逆轉的證據〔 Toh，H.et al..EMBO J.4，1267(1985)；Power，M.D.et al.，Science，231.1567(1986)；Pearl，L.H.et al.，Nature，329，351(1987)〕。本申請說明本發明化合物抑制HIV蛋白酶。發明的簡要描述這里定義的式I化合物可用于抑制HIV蛋白酶，預防HIV感染，治療HIV感染以及治療AIDS，它們既可以化合物的形式，也可以藥學上可接受的鹽的形式或藥物組合物的活性組分的形式被使用，它們既可以單獨使用，也可以與其他抗病毒劑，免疫調節劑，抗菌劑或疫菌聯合使用。這里也公開了治療AIDS病的方法，預防HIV感染的方法，以及治療HIV感染的方法。
本申請中可能出現一些縮寫如下。
縮寫標示保護基BOC(Boc)叔丁氧羰基CBZ(Cbz)芐氧羰基(芐酯基)TBS(TBDMS) 叔丁基-二甲基甲硅烷基活化劑HBT(HOBT或HOBt) 1-羥基苯并三唑水合物標示偶合劑BOP-劑 苯并三唑-1-基氧三(二甲氨基)鏻六氟磷酸鹽BOP-Cl 雙(2-氧代-3-惡唑烷基)次膦酰氯EDC 1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽其他(BOC)2O(BOC2O)二-叔丁基二碳酸酯n-Bu4N+F- 氟化四丁銨n-BuLi(n-Buli) 正丁基鋰DMF 二甲基甲酰胺Et3N 三乙胺EtOAc 乙酸乙酯TFA 三氟乙酸DMAP二甲氨基吡啶DME 二甲氧乙烷LDA 異丙基氨化鋰THF 四氫呋喃本發明的詳細描述以及優選方案本發明涉及可抑制HIV蛋白酶，預防或治療HIV感染以及治療獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)的式I化合物，其結合，或其藥學上可接受的鹽。式I化合物或其藥學上可接受的鹽定義如下 其中 為穩定的8-到10-元飽和或不飽和雙環雜環，該雜環由碳原子和1-3個選自N，S或O的雜原子組成，該雜環是未取代的或由OH，鹵素，C1-4烷基，氧代基取代的；條件是 既不是 也不是 本發明的一個優選方案是式I化合物，或其藥學上可接受的鹽，其中 為穩定的8-到10-元飽和或不飽和雙環雜環，該雜環由碳原子和2個選N或O的雜原子組成，其中雜原子在不同環上。
第二個優選方案是式I化合物，或其藥學上可接受的鹽，其中 被限定為 而X為O或S。
第三個優選方案是式I化合物，或其藥學上可接受的鹽，其中 被限定為
本發明的另一個優選方案是化合物A 即N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-羥基-5-(1-(4-(3-呋喃并(2，3-b)吡啶基甲基)-2(S)-N’-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))戊酰胺，或其藥學上可接受的鹽。
本發明化合物具有手性中心，可以外消旋物，外消旋混合物和以單獨的非對映體或對映體的形式存在，所有的異構形式都包括在本發明的范圍內。外消旋混合物包括50∶50及其他比例的立體異構體的混合物。當任何變量(例如， )在任何成分或在式I中出現一次以上時，它在各次出現時的定義不依賴于其他情況下的定義。而且，取代基和/或變量的結合僅在該結合導致合適的化合物的情況下才被允許。
除指出的以外，這里使用的“烷基”包括具有特定數量碳原子的支鏈-和直鏈飽和脂族烴基(Me為甲基，Et為乙基，Pr為丙基，Bu為丁基)；這里使用的“鹵素”表示氟、氯、溴和碘。
式I化合物的藥學上可接受的鹽(水-或油-溶或分散形式的產物)包括由，例如，無機或有機酸或堿形成的常規的無毒鹽或季銨鹽。酸加成鹽的實例包括乙酸鹽、己二酸鹽、藻酸鹽、天冬氨酸鹽、苯甲酸鹽、苯磺酸鹽、硫酸氫鹽、丁酸鹽、檸檬酸鹽、樟腦酸鹽、樟腦磺酸鹽、環戊烷丙酸鹽、二葡糖酸鹽、二氫氯化物、二磷酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙烷磺酸鹽、富馬酸鹽、葡庚糖酸鹽、谷氨酸鹽、甘油磷酸鹽，半硫酸鹽、庚酸鹽、己酸鹽、氫氯化物、氫溴化物、氫碘化物、2-羥基-乙烷磺酸鹽、乳酸鹽、馬來酸鹽、甲磺酸鹽、2-萘磺酸鹽、煙酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽、雙羥萘酸鹽、果膠酸鹽、過硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽、磷酸鹽、苦味酸鹽、新戊酸鹽、丙酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、硫氰酸鹽、甲苯磺酸鹽，和十一烷酸鹽。堿鹽包括銨鹽、堿金屬鹽如鈉和鉀鹽。堿土金屬鹽如鈣和鎂鹽，與有機堿如二環己胺鹽、N-甲基-D-葡糖胺形成的鹽，和與氨基酸如精氨酸、賴氨酸形成的鹽，等等。而且，含氮的堿性基團可由如低級烷基鹵代物，如甲基、乙基、丙基、和丁基氯化物，溴化物和碘化物；二烷基硫酸酯如二甲基、二乙基、二丁基硫酸酯；和二戊基硫酸酯，長鏈鹵化物如癸基，月桂基，肉豆蔻基和硬脂酰氯化物，溴化物和碘化物，芳烷基鹵化物如芐基和苯乙基溴化物等試劑季銨化。其他藥學上可接受的鹽包括硫酸鹽乙醇化物和硫酸鹽。
下面提供制備本發明新化合物的方案I-II。實施例特別地表示下列方案應用于特別的化合物的制備。
用于制備本發明化合物的酰胺偶合典型地通過使用如二環己基碳化二亞胺，或1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)硫化二亞胺的反應劑的碳化二亞胺法完成。其他形成酰胺或肽鏈的方法包括，但不限于通過酰氯，疊氮化物，混合酐或活性酯的合成途徑。典型地，酰胺偶合以液相形式完成，但是使用經典的Merrifield技術的固相合成也可用來替代。加上和除去一種或一種以上的保護基的步驟也典型地被使用。
其他的合成背景技術的相關資料包括在EPO 0337714和EPO 0541168中。
方案I提供了一種制備式I化合物的方法。按照本領域已知的標準方法從商業價值上可得到的二氫-5(S)-(羥甲基)-2(3H)-呋喃酮制備二氫-5(S)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基甲基)-3(2H)-呋喃酮(下述化合物1)。將化合物1烷基化形成化合物2后，用含水HF除去內酯2的保護基得到化合物3。
通過用磺酰氯或(優選地)磺酸酐，如三氟甲磺酸酐，在位阻胺堿如三乙胺，二乙基異丙基胺或2，6-二甲基吡啶的存在下，處理將其醇基轉化成離去基團如甲磺酰基，甲苯磺酰基或三氟甲磺酰基(triflate)，而使該醇基3活化，得到如化合物4的化合物，化合物4的離去基團在溶劑如DMF或二甲苯中由胺5，如4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)-哌嗪-2(S)-甲酰胺取代得到如6的化合物，在室溫下，在如異丙醇或二氯甲烷的溶劑中，通過用N，N-二異丙基乙胺處理，可由胺取代三氟甲磺酰氧基。
用含水的氫氧化鋰或鈉水解化合物6，并所得羥基酸7轉化為被保護的羥基酸8。羥基方便地由標準的甲硅烷基保護基如叔丁基二甲基甲硅烷基或叔丁基二苯基甲硅烷基保護。
然后將被保護的羥基酸8與所需的R12胺偶合得到化合物9，并用氟離子除去甲硅烷基保護基得到化合物10。
方案1
方案1(續)
方案2
方案II(續) 一個優選的方法是通過在強堿的存在下11的反應而合成環氧化合物12、強堿必須是含金屬堿，在惰性無水有機溶劑，如，環或無環的烴包括己烷、戊烷、環己烷、等中反應。合適的強堿包括LiN[(CH3)3Si]2，KN[(CH3)3Si]2，NaN[(CH3)3Si]2，正丁基鋰(n-BuLi)，s-BuLi，t-BuLi，叔丁醇鉀，氨化二異丙基鋰(LDA)，氨化異丙基環己基鋰，吡咯烷基鋰(lithium pyrrolidide)，四甲基哌啶基鋰(lithium tetramethylpiperidide)，苯基鋰，氯化異丙基鎂，氯化異丁基鎂，和其他本領域已知的類似的強堿。優選的強堿為n-BuLi，s-BuLi，LiN[(CH3)3Si]2和LDA，最優選的是n-BuLi和LiN[(CH3)3Si]2。優選地，每1摩爾當量的11使用約1到2摩爾當量的強堿。
化合物13由化合物12與N-叔丁基-4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)哌嗪-2(S)-甲酰胺(5)反應而制備。優選地，每摩爾當量的環氧化物12使用約1到3摩爾當量的胺5，更優選地，V∶IV為約1.05∶1摩爾當量比。
該反應可在任何合適的溶劑，例如，烴類，如甲苯，醚類如乙醚，醇類如甲醇，乙醇或異丙醇，腈類如乙腈，和酯類如乙酸乙酯，或者這些溶劑的混合物中進行，其中優選醇類，最優選異丙醇。反應溫度可保持在從環境溫度到所用溶劑回流溫度的范圍內，但優選在升高的溫度，例如，在從80℃到90℃的范圍內進行反應，最優選的溫度為約83℃到85℃。
活化的縮水甘油可按本領域已知的方法，例如J.Klunder，et al.，J.Org，Chem.，1989，54，1295-1304及其引用的參考文獻所述的方法制備。
酰胺類化合物如11可按本領域技術人員已知的標準方法，例如實施例10所述的方法，使用適當的原料制備。
保護基團如氮保護基可用于本發明的實施中所需要的地方。例如，2-叔丁基氨基甲酰基哌嗪的4-位氮原子可由如BOC，CBZ，芐基，4-甲氧基芐基，2，4-二甲氧基芐基，三氟乙酰氨基，三烷基甲硅烷基，或其他本領域已知的這類基團保護。
式15化合物 其中P為如-BOC或-CBZ的氮原子保護基，也可按方案I所述的方法，優選地使用內酯4的5-三氟甲磺酰氧甲基類似物，而制備。
式16化合物 可由各種途徑由化合物14得到， 其中化合物14是在使用本領域已知方法除去15的氮原子保護基，例如，催化氫化除去CBZ基，或者在約0℃在如CH2Cl2的溶劑中用三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯和2，6-二甲基吡啶處理，或在異丙醇中用6N HCl處理除去BOC基，后得到的。
化合物14哌嗪基4-位氮原子可在如DMF的溶劑中，在Et3N的存在下，在室溫下，用式R1-X化合物烷基化，其中X為-Cl，-Br或-I。這些操作技術為本領域技術人員已知的技術。
本發明化合物也由下面實施例3的表表示。
本發明化合物可應用于抗病毒化合物的制備和篩選分析中。例如，本發明化合物可應用于更有效的抗病毒化合物的優良的篩選工具酶突變體的分離中。另外，本發明化合物可應用于，例如，通過競爭抑制，建立或測定其他抗病毒劑對HIV蛋白酶的結合位置。因此，本發明化合物為滿足上述目的而被出售的商業產品。
本發明化合物可用于抑制HIV蛋白酶，預防和治療人類免疫缺陷病毒(HIV)的感染及治療隨之發生的病理狀態如AIDS。治療AIDS或預防或治療HIV感染包括，但不限于，治療很寬范圍的HIV感染狀態AIDS，ARC(與AIDS有關的綜合征)，有癥狀的及無癥狀的，以及實際的或潛在的HIV的接觸。例如，本發明化合物可用來治療通過，例如，輸血，器官移植，體液交換，叮咬，意外針刺，或外科手術時接觸病人血液而接觸HIV后而懷疑產生的HIV感染。
為了上述目的，本發明化合物可以含有常規的無毒的藥學上可接受的載體，輔助劑和賦形劑的單劑量形式被口服，腸胃外給藥(包括皮下注射，靜脈，肌肉，胸骨內注射或輸注技術)，噴霧吸入給藥，或直腸給藥。
因此，按照本發明，這里進一步提供治療HIV感染和AIDS的治療方法和藥物組合物。該治療方法包括對需要這種治療的患者使用含藥物載體和治療有效量的本發明化合物或其藥學上可接受的鹽的藥物組合物。
該藥物組合物可以為口服給藥的懸浮液或片劑；鼻腔噴霧劑；無菌注射制劑，例如，無菌注射含水或含油懸浮液或栓劑。
當以懸浮液口服給藥時，該組合物可按藥物制劑領域已知的技術制備并可含有本領域已知的分解大體積的微晶纖維素，用作懸浮劑在藻酸或藻酸鈉，用作粘度增強劑的甲基纖維素，以及甜味劑/矯味劑。作為直接釋放的片劑，該組合物可含有本領域已知的微晶纖維素，磷酸二鈣，淀粉，硬脂酸鎂和乳糖和/或其他賦形劑，粘合劑。補充劑，崩解劑，稀釋劑和潤滑劑。
當通過鼻腔煙霧劑或吸入劑給藥時，該組合物可按藥物制劑領域已知的技術制備并可作為鹽水溶液制備，其中使用本領域已知的苯甲醇或其他合適的防腐劑，提高生物利用度的吸收促進劑，碳氟化合物，和/或其他增溶劑或分散劑。
注射用溶液或懸浮液可按已知技術，使用合適的無毒的，腸胃外給藥可接受的稀釋劑或溶劑，如甘露糖醇，1，3-丁二醇，水，Ringer’s溶液或等滲氯化鈉溶液，或合適的分散劑或潤濕劑和懸浮劑，如無菌的，溫和的，不易揮發的油，包括合成的單或雙甘油酯，和脂肪酸，包括油酸，而制備。
當以栓劑的形式直腸給藥時，該組合物可由藥物與合適的無刺激性賦形劑，如可可脂，合成的甘油醇或聚乙二醇，混合而制備，它在常溫下是固體，但在直腸內液化和/或溶解而釋放藥物。
每天0.02到5.0或10.0克，口服二到五次以上，的劑量水平應用于上述病癥的治療或預防中。例如，每公斤體重使用1.0到50毫克化合物，每天一到四次，可有效地治療HIV感染。作為優選的給藥方式，每個病人每六小時口服劑量為100～400mg。但是，顯然，對特殊病人的特別劑量水平及用藥頻率可有所變化，這種變化取決于各種因素，其中包括所使用的特定化合物的活性，該化合物的代謝穩定性和作用長短，患者的年齡，體重，健康狀況，性別，飲食習慣，用藥方式和時間，排泄率，聯合用藥，特定病癥的嚴重程度，以及被治療的宿主。
本發明也涉及HIV蛋白酶抑制化合物與一種或一種以上的AIDS治療劑的聯合使用。例如，無論在接觸病毒前和/或后，本發明化合物都可有效地與有效量的本領域普通技術人員已知的抗AIDS病毒劑，免疫調節劑，抗感染劑，或疫苗聯合使用。
表C抗病毒劑藥 名 制造商 適應癥AL-721 Ethigen ARC，PGL(Los Angeles，CA)HIV陽性，AIDS人類干擾素β重組體 Triton Biosciences AIDS，Kaposi’s(Almeda，CA) 肉瘤，ARCAcemannan Carrrington Labs ARC(Irving，TX) (參見免疫調節劑)更昔洛韋Syntex 可能發生的CMV更昔洛韋(Palo Alto，CA) 外周的CMV視網膜炎d4T (Bristol-Myers) AIDS，ARC二脫氫脫氧胸苷 (New York，NY)ddI Bristol-MyersAIDS，ARC雙去氧肌苷 (New York，NY)EL10Elan Corp， PLC HIV感染(Gainesville，GA)(參見免疫調節劑)磷甲酸三鈉 Astra Pharm. CMV視網膜炎，HIVProducts，Inc感染，其他CMV感染(Westborough，MA)藥名 制造商 適應癥脫氧胞苷 Hoffman-La Roche AIDS，ARCddC (Nutley，NJ)Novapren Novaferon Labs，Inc. HIV抑制劑(Akron.OH)Diapren，Inc(Roseville，MN，marketer)肽T Peninsula Labs AIDS八肽序列 (Belmont，CA)齊多夫定；AZT Burroughs Wellcome AIDS，adv，ARC兒科AIDS，adv，ARC(Rsch.Triangle Park，NC) AIDS，Kaposi’s肉瘤，無癥狀的HIV感染，不嚴重的HIV疾病，神經病學有關的病癥，involvement，與其他治療的聯合。安莎霉素LM427 Adria Laboratories ARC(Dublin，OH)Erbamont(Stamford，CT)糖苷酯Ueno Fine Chem.AIDS，ARC，HIVInd.Ltd. 陽性無癥狀(Osaka，Japan)三唑核苷 Viratek/ICN無癥狀HIV利巴韋林 (Costa Mesa，CA) 陽性，LAS，ARCAlpha Interferon Burroughs Wellcome Kaposi’s肉瘤，α-干擾素 (Rsch.Triangle HIV與RetrovirPark，NC) 結合藥名制造商 適應癥阿昔洛韋Burroughs Wellcome AIDS，ARC，無癥狀HIV陽性，與AZT結合在免疫吸附柱上中和 Advanced Biotherpy AIDS，ARCpH不穩定的α異常干 Concepts擾素的抗體 (Rockville，MD)B Merck AIDS，ARC(Rahway，NJ) 無癥狀HIV陽性，并與AZT結合C Merck AIDS，ARC(Rahway，NJ) 無癥狀HIV陽性，并與AZT結合Nevirapine Boehringer AIDS，ARCIngelheim 無癥狀HIV陽性，并與AZT結合免疫調節劑藥名制造商 適應癥AS-101 Wyeth-Ayerst Labs. AIDS(Philadelphia，PA)溴匹立明Upjohn 晚期AIDS(Kalamazoo，MI)Acemannan Carrington Labs，Inc. AIDS，ARC(也見抗(Irving，TX) 病毒劑)CL246，738 American Cyanamid AIDS，Kaposi’s(Pearl River，NY) 肉瘤Lederle Labs(Wayne，NJ)藥名 制造商 適應癥EL10 Elan Corp，PLC HIV感染(Gainesville，GA) (也見抗病毒劑)Gamma Interferon Genentech ARC，與TNF結合γ-干擾素 (S.San Francisco，CA) (瘤壞死因子)粒細胞巨噬細胞 Genetics Institute AIDS菌落刺激因子 (Cambridge，MA)Sandoz(EastHanover，NJ)粒細胞巨噬細胞 Hoeschst-RousselAIDS菌落刺激因子 (Sommerville，NJ)Immunex(Seattle，WA)粒細胞巨噬細胞菌落 Schering-Plough AIDS(Madison，NJ)刺激因子 AIDS，與AZT結合HIV核心微粒Rorer 血清陽性的HIV免疫刺激劑 (Ft.Washington，PA)IL-2 Cetus AIDS白細胞介素-2 (Emeryville，CA)與AZT結合IL-2 Hoffman-La RocheAISD，ARC，HIV，白細胞介素-2 (Nutley，NJ)與AZT結合Immunex靜脈內免疫 Cutter Biological 兒科AIDS，球蛋白(人類) (Berkeley，CA) 與AZT結合IMREG-1Imreg AIDS，Kaposi’s(New Orleans，LA) 肉瘤，ARC，PGL藥名 制造商 適應癥IMREG-2Imreg AIDS，Kaposi’s(New Orleans，LA) 肉瘤，ARC，PGLImuthiol Diethyl Merieux Instirute AIDS，ARCDithio Cabamate (Miami，FL)α-2-干擾素Schering PloughKaposi’s肉瘤(Madison，NJ) w/AZTAIDS蛋氨酸腦腓肽 TNI Pharmaceutical AIDS，ARC(Chicago，IL)MTP-PE Ciba-Geigy Corp.Kaposi’s 肉瘤Muramyl- (Summit，NJ)Tripeptide核細胞菌藻 Amgen AIDS與AZT刺激因子 (Thousand Oaks，CA) 結合rCD4 Genentech AIDS，ARC可溶性人類 (S.San Francisco，CA)CD4重組體rCD4-IgG AIDS，ARC雜種可溶性人類 Biogen AIDS，ARCCD4重組體 (Cambridge，MA)干擾素α-2aHoffman-La RocheKaposi’s 肉瘤(Nutley，NJ)AIDS，ARC與AZT結合SK&F106528 Smith，Kline& HIV感染可溶性T4 French Laboratories(Philadelphia，PA)胸腺噴丁 Immunobiology HIV感染Research Institute(Annandale，NJ)瘤壞死因子； Genentech ARC，與r-干擾TNF (S.San Francico， 素結合CA)抗感染劑藥名 制造商 適應癥克標霉素， Upjohn PCP與伯氨喹 (Kalamazoo，MI)氟康唑 Pfizer 隱球菌腦膜炎，(New York，NY) 念珠菌病Pastille Squibb Corp.預防口腔Nystatin Pastille(Princeton，NJ) 念珠菌病鹽酸依氟鳥 Merrell Dow PCP氨酸 (Cincinnati，OH)噴他咪羥乙磺 LyphoMedPCP處理酸鹽(IM&IV) (Rosemont，IL)甲氧芐啶 抗菌劑甲氧芐啶/Sulfa 抗菌劑吡曲克辛 Burroughs Wellcome PCP處理(Rsch.TrianglePark，NC)Pentamidine Fisons Corporation PCP預防噴他脒羥乙 (Bedford，MA)磺酸鹽吸入劑藥名制造商適應癥螺旋霉素Rhone-Poulenc 隱孢子蟲腹瀉Pharmaceuticals(Princeton，NJ)Intraconzaole Janssen Pharm.組織腦漿菌病；R51211 (Piscataway，NJ) 隱球菌腦膜炎TrimetrexateWarner-LambertPCP其他藥名制造商適應癥人類紅細胞生Ortho Pharm.Corp 與AZT有關的成素重組體 (Raritan，NJ) 嚴重的貧血的治療甲地孕酮Bristol-Myers 與AIDS有關的(New York，NY)厭食的治療總的腸營Norwich Eaton 與AIDS有關的養素Pharmaceuticals 腹瀉和吸收(Norwich，NY) 障礙顯然，具有抗AIDS病毒劑，免疫調節劑，抗感染劑或疫菌作用的本發明化合物的組合的范圍不限于上表所列，而原則上包括用來治療AIDS的任何藥物組合物的任何組合。表C中的某些化合物如下，化合物B為6-氯-4-(S)-環丙基-3，4-二氫-4-((2-吡啶基)乙炔基)喹唑啉-2(1H)-酮；化合物C為(-)6-氯-4(S)-三氟甲基-1，2-二氫-4(H)-3，1-苯并噁嗪-2-酮；nevirapine為11-環丙基-5，11-二氫-4-甲基-6H-二吡啶并〔3，2-b；2’，3’-e〕〔1，4〕二氮雜-6-酮。化合物B和C可按EP0,569,083的方法合成，這里收編該文獻作為參考。Nevirapine可按Klunder，J.M.er al.，J.Med Chem.，35，1887(1992)；Hargrave，K.D.et al.，J.MedChem.，34，2231(1991)；Cohen，K.A.et al.，J.Biol.Chem.，266，14670(1991)的方法合成，所有這三篇文獻都作為參考收編于此。
優選的組合為同時或交替地為，HIV蛋白酶抑制劑和HIV反向轉錄酶的非核苷抑制劑的組合。該組合的非強制性存在的第三個組分是HIV反向轉錄酶的核苷抑制劑，如AZT，ddc或ddI。優選的HIV蛋白酶抑制劑為化合物A。優選的HIV反向轉錄酶的非核苷抑制劑包括化合物B，化合物C或nevirapine。這些組合在限制HIV蔓延方面可具有協同效果。優選的組合如下(1)化合物A，與優選的HIV反向轉錄酶非核苷抑制劑，和，非強制性地，AZT或ddI或ddC；(2)化合物A，與AZT或ddI或ddC中任選地一個。抑制微生物壓出的HIV蛋白酶的測定將從Eschericia Coli壓出的蛋白酶與肽底物〔Val-Ser-Gln-Asn-(β-萘基)Ala-Pro-Ile-Val，反應開始時0.5mg/ml〕在30℃，50mM醋酸鈉，pH5.5，反應1小時，以進行抑制的研究。1.0μl DMSO中的各種濃度的抑制劑被加入25μl肽的水溶液中。加入15μl存在于0.133M醋酸鈉(pH5.5)和0.1％牛血清白蛋白中的0.33nM蛋白酶(0.11ng)開始反應。反應用160μl 5％磷酸淬滅。通過HPLC(VYDAC大孔經5cm C-18反相，乙腈梯度，0.1％磷酸)公離反應產物。從產物的峰高測定反應的抑制程度。單獨合成的產物的HPLC檢驗了量的標準和產物組合物。化合物A的IC50值約為0.27nM。
細胞擴散的檢測按照Nunberg，J.H.et al.，J.Virol.，65，4887(1991)的方法測量HIV在細胞培養物中的擴散的抑制。在該測定中，使用預先選定的接種物使HIV-1(野生型的，除非另外指出)感染MT-4T-淋巴組織細胞，并將細胞培養物孵育24小時。這時，通過間接的免疫熒光法測定，≤1％的細胞呈陽性。然后充分地洗滌細胞，并將其分布在96-孔培養皿中。系列的兩次稀釋的抑制劑被加入孔中，培養持續另外的3天，感染4天后，對照組培養基中100％的細胞被感染。HIV-1P24的累積與病毒的擴散直接有關。細胞培養物抑制濃度被定至少能減少95％的感染擴散的抑制劑的以毫升摩爾/升表示的濃度，或CIC95。化合物A的CIC95為25nM。
病毒擴散的抑制A.制備HIV-感染的MT-4細胞懸浮液MT細胞在第0天，以250,000per ml的濃度，被HIV-1菌珠IIIb材料1∶1000的稀釋液感染(最終125pg P24/ml；充以在第1天產生≤1％的感染細胞，在第4天產生25-100的感染細胞)。細胞被感染，并在下列介質中生長RPMI 1640(Whittaker BioProducts)，10％滅活的牛胎血清，4mM谷氨酰胺(Gibco Labs)和1∶100青霉素-鏈霉素(Gibco Labs)。
在37℃在5％CO2氣氛下將此混合物孵育過夜。B.用抑制劑處理制備毫微摩爾范圍濃度的成對組合的基質。在第1天，將125μl抑制的等分試樣加入等體積的在96孔微量細胞培養皿中的HIV-感染的MT-4細胞中(50,000per Well)。在37℃在5％CO2氣氛下持續孵育3天。C.病毒擴散的測量使用多道吸移管，將沉積的細胞再懸浮，并將125收入各個微量培養皿中。上清液用來測定HIV P24抗原。
按下述的酶免疫測量法測量HIV P24抗原的濃度。將需要測量的P24抗原的等分試樣加入涂有特別針對HIV核心抗原的單克隆抗體的微孔。這時洗滌微孔，進行其他的相應步驟。然后加入生物結合的(Biotiny Lated)HIV-特定抗體，接著與抗生蛋白鏈菌素一辣根過氧化物酶配對。加入過氧化氫和N四甲基聯苯胺底物后得到有顏色的反應物。顏色的強度與HIV P24抗原的濃度成正比。協同作用或增強的抑制作用的程度的計算當協同作用產生時，與每個單獨的抑制劑相比，或與各個抑制劑簡單相加的抑制作用相比，成對結合的抑制劑對病毒傳播具有明顯增強的抑制作用。
數據處理如下分級抑制濃縮率(fractional inhibitory concentration ratios)(FIC)按Elion，et al.，J.Biol.Chem.，208，477(1954)計算。測定各成對結合的FICS的最小值的和，該數值表示協同作用的最大值。該數值越小，協同作用越強。
實施例1N-(2(R)羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-(羥基)-5-(1-(2(S)-N-)叔丁基-氨基甲酰基(-哌嗪基)-戊酰胺，化合物14的制備步驟1二氫-5(S)-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧甲基)-3(R)苯甲基-3(2H)-呋喃酮的制備在-78℃將1.55ml n-Buli(2.5M，在己烷中)加入0.55(3.9mmol)二異異丙基胺在10ml THF中的混合物中，得到二異丙基氨化鋰(LDA)溶液。30分鐘后加入二氫-5-(S)-((叔丁基二苯基甲硅烷基)-氧甲基)-3(2H)-呋喃酮(1.38g，3.89mmol)在5ml THF中的溶液。攪拌30分鐘后，加入芐基溴(0.68g，3.9mmol)并繼續攪拌3小時，然后加入10％檸檬酸水溶液淬滅該反應。用乙酸乙酯(2×50ml)萃取該溶液，并將萃取液用鹽水回洗，干燥，過濾并濃縮，得到油狀物。通過色譜法(SiO2，20％EoAc/己烷)純化產物，得到標題化合物。步驟2二氫-5(S)-(羥甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮的制備將1.34ml 49％HF水溶液加入5.26g二氫-5(S)-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮在40ml乙腈中的混合物中。在室溫放置18小時后，將反應物濃縮至干并將殘留物用水(50ml)和乙酸乙酯(50ml)分配。將有機層用鹽水洗滌，干燥，過濾并濃縮得到棕黃色固體產物(mp 69-72℃)。步驟3二氫-5(S)-((三氟甲磺酰基)-氧甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮的制備在冷卻至0℃的18.4g(89.2mmol)二氫-5(S)-(羥甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮在350ml二氯甲烷中的溶液中加入13.51mL 2，6-二甲基吡啶(115.98mmol)，接著滴加16.51mL三氟甲磺酸酐(98.1mmol)。在0℃放置1.5小時后，將反應物倒入300mL冰/鹽水的混合物中，并攪拌0.5小時。然后用二氯甲烷(3×150mL)萃取水層，將有機層用10％HCl(2×75mL)，飽和NaHCO3(100mL)，水(100mL)洗滌，用MgSO4干燥，過濾并濃縮得到固體殘留物。經快速柱色譜法純化(120×150mm柱，己烷∶EtOAc，4∶1至3∶1梯度洗脫)，得到標題化合物；mp 53-54℃。步驟44-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)-1-(苯甲基甲酰氨基)-哌嗪-2S-甲酸的制備按照Bigge，C.F.；Hays，S.J.；Novak，P.M.；Drummond，J.T.；Johnson，G.；Bobovski，T.P.，Tetrahedron Lett.，1989，30，5193的方法，由2(S)-哌嗪甲酸開如制備標題化合物。(見Felder，E.；Maffei，S.；Pietra，S.；Pitre，D.，Helv.Chim.Acta，1960，117，888。)步驟5N-叔丁基-4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)-1-(苯甲基甲酰氨基)哌嗪-2(S)-甲酰胺的制備將9.90g(27.16mmol)步驟4的產物溶于75mL DMF并將其冷卻至0℃，然后加入5.73g(29.88mmol)EDC，4.03g(29.88mmol)HOBt，3.14mL(29.88mmol)叔丁胺，最后加入4.16mL(29.88mmol)三乙胺。將反應混合物攪拌18小時，并將反應物體積濃縮一半。然后將該混合物用600mL EtOAc稀釋，并用10％HCl(2×75mL)；飽和NaHCO3(1×75mL)，水(3×75mL)和鹽水(1×50mL)洗滌，用MgSO4干燥，并濃縮成固體。將該固體用EtOAc∶己烷(1∶2)研制并過濾，得到白色固體狀標題產物；mp 134-135℃。步驟6N-叔丁基-4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)哌嗪-2(S)-甲酰胺的制備將15mL甲醇加入1.20g(2.86mmol)N-叔丁基-4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)-1-(苯甲基甲酰氨基)哌嗪-2(S)-甲酰胺和1.1g(0.086mmol)10％pd/C中。在反應容器充入氫氣并將反應物攪拌2小時，用硅藻土過濾并用乙醇洗滌。真空除去溶劑，得到泡沫狀標題產物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ6.65(br，1H)，4.10(m，1H)，3.81(br，1H)，3.21(dd，J＝18 and 7Hz，1H)，3.02-2.70(m，4H)，2.10-2.0(br，1H)，1.50(s，9H)，1.41(s，9H).步驟7二氫-5(S)-(4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基))-2(S)
-N-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基)甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮的制備將11.53mL(0.0662mol)N，N-二異丙基乙胺加入22.40g(0.0662mol)二氫-5(S)-((三氟甲磺酰基)氧甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮(步驟3制備)和18.0g(0.063mol)N-叔丁基-4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)哌嗪-2(S)-甲酰胺溶于180mL異丙醇形成的溶液中。2.5小時后，再加入1.2g二氫-5(S)-((三氟甲磺酰基)氧甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮。3.5小時后，由薄層色譜(TLC)測定反應完全，將反應物濃縮成粘稠的油狀物。用EtOAc∶己烷(1∶2,200mL)研制，得到白色固體，將其過濾并棄去。通過快速柱色譜法(120×150mm柱，EtOAc∶己烷1∶1，2∶1，3∶1到純EtOAc梯度洗脫)純化該油，得到標題化合物。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.34-7.17(m，5H)，6.31(br s，1H)，4.38(br m，1H)，3.96-3.92(m，1H)，3.79(br m，1H)，3.16(dd，J＝13.6 and4.4Hz，1H)，3.08-2.99(m，3H)，2.90-2.82(m，1H)，2.80(dd，J＝13.5and 8.9Hz，1H)，2.78(m，1H)，2.67-2.61(m，1H)，2.58-2.49(m，1H)，2.38-2.32(m，1H)，2.32-2.04(m，1H)，1.99-1.92(m，1H)，1.45(s，9H)，1.29(s，9H).步驟82(R)-苯甲基-4(S)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-5-(1-(4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)))-2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)哌嗪基))-戊酰胺的制備將25.50g(52.50mmol)二氫-5(S)-(4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基))-2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)哌嗪基)甲基)-3(R)-苯甲基-3(2H)-呋喃酮溶于120mL DME中并冷卻至0℃，在其中加入60mL水和1.512g(63.01mmol)氫氧化鋰形成的溶液。0.5小時后，加入10％HCl至pH6以淬滅反應，真空濃縮該溶液。將殘留物溶于50mL水并用EtOAc(4×75mL)萃取，將有機層用水(1×20mL)，鹽水(1×20ml)洗滌。再用EtOAc(2×75mL)萃取含水層并將有機層合用，用MgSO4干燥并濃縮，得到黃色固體。將該粗產物溶于100mL DMF并加入17.87g(0.262mol)咪唑，冷卻至0℃，然后加入31.50g(0.21mol)叔丁基二甲基甲硅烷基氯。將其在0℃攪拌1小時，然后溫熱至室溫。反應20小時后，用10mL甲醇猝滅該反應，并將體積濃縮至一半。加入100mL pH7的緩沖水溶液并用EtOAc(4×100mL)萃取水層，將合并的有機層用10％HCl(2×50mL)，水(3×75mL)，和鹽水(1×50mL)洗滌，用MgSO4干燥，濃縮，得到標題化合物。該物質直接用于下一步驟。步驟9N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-5-(1-(4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)))-2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基〕〕-戊酰胺的制備將27.0g(0.0446mol)步驟6的粗產物溶于180ml DMF并冷卻至0℃，然后加入8.98g(0.0468mol)DEC，6.32g(0.0468mol)HOBt，和7.31g(0.049mol)氨基羥基1，2-二氫化茚。加入三乙胺(6.52ml，0.0468mol)，將反應物在0℃攪拌2小時，在室溫下攪拌16小時，用500ml EtOAc稀釋猝滅反應。將有機層用10％HCl(2×100ml)，飽和NaHCO3(1×100ml)，水(3×150ml)，鹽水(1×75ml)洗滌，用MgSO4干燥，濃縮，得到白色泡沫體狀標題化合物。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.4-7.17(m，9H)，6.51(br s，1H)，5.79(br s，1H)，5.23(m，1H)，4.23(br s，1H)，4.06(m，1H)，3.96-3.84(m，2H)，3.07-2.78(m，8H)，3.65(dd，J＝9.6 and 4.1Hz，1H)，2.56-2.44(m，2H)，2.29(dd，J＝12.0 and 4.5Hz，1H)，2.17-2.09(m，1H)，1.79(br s，1H)，1.44(s，9H)，1.35(s，9H)，1.10(s，1H)，0.84(s，9H)，0.12(s，3H)，0.08(s，3H).步驟10N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-(羥基)-S-(1- 4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)))-2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))-戊酰胺的制備在32.20g(0.0437mol)N-(2(R)-羥基-1-(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-5-(1-(4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)))-2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))-戊酰胺中加入437ml(0.437mol)氟化四丁基銨(在THF中的1.0M溶液，Aldrich)。將反應物攪拌18小時，然后濃縮至200ml，并用700ml EtOAc稀釋。將其用水(2×100ml)，鹽水(1×50ml)洗滌，并將水層用EtOAc(2×200ml)回萃取。將合并的有機層用MgSO4干燥并濃縮成油狀物。經快速柱層析(120×150mm柱，CH2Cl2∶CHCl3/用NH3飽和∶甲醇，從1％，1.5％，，2％增加甲醇，梯度洗脫)純化，得到白色泡沫狀標題化合物。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.31-7.11(m，9H)，6.41(br s，1H)，6.23(d，J＝8.6Hz，1H)，5.25(dd，J＝8.6 and 4.7Hz，1H)，4.21(m，1H)，3.83-3.82(m，2H)，3.78-3.61(m，2H)，3.22-3.19(m，2H)，3.03-2.78(m，8H)，2.62-2.58(m，1H)，2.41-2.35(m，2H)，2.04-2.02(m，1H)，1.57-1.50(m，1H)，1.45(s，9H)，1.32(s，9H).步驟11N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-(羥基)-5-(1-(2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基)-戊酰胺，化合物14的制備將21.15g(0.034mol)N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-(羥基)-5-(1-(4-(1，1-二甲基乙氧羰基氨基)))-2(S)-N-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))-戊酰胺溶于350ml二氯甲烷中并冷卻至0℃，加入22.43ml(0.204mol)2，6-二甲基吡啶，然后在5分鐘內加入32.85ml(0.170mol)三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯。0.5小時后用10％HCl(80ml)猝滅反應，并將反應物攪拌0.5小時。在其中先加入100ml飽和NaHCO3，然后加入固體NaHCO3直到pH8。然后用EtOAc(4×100ml)萃取水層，并將合并的有機層用水(1×50ml)，鹽水(1×75ml)洗滌，用MgSO4干燥并濃縮。殘留物經柱色譜法(120×150mm柱，用CH2Cl2∶用NH3飽和的CHCl3∶MeOH，其中緩慢地甲醇，2％，3％，4％，5％，6％到10％，梯度洗脫)純化。得到白色泡沫狀標題產物。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.53(s，1H)，7.29-7.09(m，9H)，6.52(d，J＝8.3Hz，1H)，5.24(dd，J＝8.2 and 4.9Hz，1H)，4.23(dd，J＝4.7 and4.03Hz，1H)，4.25-4.00(br s，1H)，3.83-3.81(m，1H)，3.03-2.88(m，4H)，2.82-2.73(m，7H)，2.50-1.60(br s，2H)，2.45(d，J＝6.2Hz，2H)，2.32-2.29(m，1H)，1.98(m，1H)，1.51(m，1H)，1.33(s，9H).實施例2N-(2(R)-羥基-1(R)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(R)-羥基-5-(1-(4-(3-呋喃并[2，3-b]吡啶基甲基)-2(R)-N’-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))-戊酰胺的制備步驟1呋喃并[2，3-b]吡啶-2.，5-二甲酸的制備 在已知化合物[Snyder，H.R.Ebetino，F.F.，J.Het.Chem.，3，202-205(1966)]呋喃并[2，3-b]吡啶-2，5-二甲酸二乙酯(1.22g，4.923mmol)溶于10ml 95％的乙醇中形成的溶液中加入氫氧化鉀(0.66g，11.81mmol)溶于10ml水形成的溶液。反應在80℃進行3小時，冷卻至RT(室溫)并過濾。將所得雙鉀鹽溶于水并用10％HCl酸化至pH2。將沉淀濾出并真空干燥，得到850mg白色固體。1H NMR(400MHz，(CD3)2SO)δ8.98(d，J＝2.2Hz，1H)，8.76(d，J＝2.2Hz，1H)，7.69(s，1H)，4.25(br s，3H).步驟2呋喃并[2，3-b]吡啶-5-甲酸的制備 Ar氣氛下，將Cu粉(180mg，2.82mmol)加入呋喃并[2，3-b]吡啶-2，5-二甲酸(0.36g，1.484mmol)在3ml喹啉中的懸浮液中，并在210℃溫熱1.5小時。將反應物冷卻至RT，用50ml二氯甲烷稀釋，并用硅藻土過濾。將有機層用飽和NaCO3(2×40ml)萃取，用3N HCl酸化至pH3，過濾得到80mg棕黃色固體。用乙醚/甲醇(85/15)(3×50ml)萃取水層，用鹽水(1×10ml)洗滌，用MgSO4干燥，過濾并濃縮，得到另外35mg產物。1H NMR(400MHz，(CD3OD)δ8.89(s，1H)，8.67(d，J＝2.0Hz，1H)，7.97(d，J＝2.5Hz，1H)，7.01(d，J＝2.4Hz，1H).步驟3呋喃并[2，3-b]吡啶-5-甲酸甲酯的制備 在溶于40ml的甲醇中的呋喃并[2，3-b]吡啶-5-甲酸(3.0g，18.40mmol)中加入160ml氯仿，然后慢慢加入三甲基甲硅烷基重氮甲烷(42ml，10％己烷中的溶液)。0.5小時后，滴加4滴冰醋酸，濃縮反應物。得到3.20g灰白色固體。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ9.02(d，J＝2.0Hz，1H)，8.60(d，J＝2.0Hz，1H)，7.79(d，J＝2.5Hz，1H)，6.87(d，J＝2.5Hz，1H)，3.98(s，3H).步驟45-羥甲基呋喃并[2，3-b]吡啶 在火焰干焰的500ml圓底燒瓶中裝入溶于90ml的THF的呋喃并[2，3-b]吡啶-5-甲酸甲酯(3.20g，18.08mmol)，并冷卻至0℃。10分鐘內在其中加入氫化二異丁基鋁(46ml，46.1mmol，1M己烷中溶液)并將冷浴撤去。4小時后，將反應混合物冷卻至0℃，并用羅謝爾鹽(100ml)緩慢猝滅反應。再過18小時后，液層分離，用乙酸乙酯(4×40ml)萃取水層。將合并的有機層用鹽水(1×20ml)洗滌，用MgSO4干燥，過濾并濃縮。殘留物經快速柱色譜法(40×150mm柱，CH2Cl2∶用NH3飽和的CH2Cl2∶MeOH 60∶39∶1.0(1000ml)，60∶38∶2(1000ml)，60∶37∶3(1000ml)，60∶36∶4(1000ml)梯度洗脫)。得到2.16g白色固體。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.19(d，J＝2.0Hz，1H)，7.92(d，J＝2.0Hz，1H)，7.64(d，J＝2.5Hz，1H)，6.69(d，J＝2.4Hz，1H)，4.78(d，J＝3.8Hz，2H)，4.69(br s，1H).步驟53-氯甲基呋喃并[2，3-b]吡啶鹽酸鹽的制備 在冷卻至0℃的溶于9mL二氯甲烷的5-羥甲基呋喃并〔2，3-b〕吡啶溶液中加入亞硫酰氯(4.23mL，57.99mmol)。除去冰浴，1小時后濃縮反應混合物，得到2.86g灰白色固體。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.40(d，J＝2.0Hz，1H)，8.13(d，J＝2.2Hz，1H)，7.80(d，J＝2.4Hz，1H)，6.86(d，J＝2.4Hz，1H)，4.74(s，2H).步驟6N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-羥基-5-(1-(4-(3-呋喃并〔2，3-b〕吡啶基甲基)-2(S)-N’-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))-戊酰胺的制備 氬氣氛下，在N(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-羥基-5(-2(S)-N’-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))戊酰胺(6.50g，12.48mmol)溶于12mL二甲基甲酰胺形成的溶液中加入3-氯甲基呋喃并〔2，3-b〕吡啶鹽酸鹽(2.80g，13.72mmol)和三乙胺(5.21ml，37.44mmol)。18小時后用400mL乙酸乙酯稀釋反應混合物，并用飽和NaHCO3(1×25mL)，水(5×20mL)，和鹽水(1×25mL)洗滌，將該溶液用MgSO4干燥，過濾，并濃縮成油狀物。通過快速色譜法(60×150mm柱；CH2Cl2∶用NH3飽和的CH2Cl2∶MeOH 60∶39∶1.0(1000mL)，60∶38∶2(1500mL)，60∶37∶3(1500mL)，60∶36∶4(1500mL)梯度洗脫)純化殘留物。用乙酸乙酯滴定所得泡沫狀物，過濾所得產物，在65℃高真空下干燥過夜得到5.30g白色結晶狀固體。由柱色譜法所得的含混合物的流份可被合并，再純化，得到更多的產物。mp 183.5-184.5℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.25(d，J＝2.2Hz，1H)，7.85(d，J＝2.0Hz，1H)，7.75(s，1H)，7.73(d，J＝2.4Hz，1H)，7.32-7.10(m，9H)，6.75(d，J＝2.4Hz，1H)，5.95(d，J＝8.6Hz，1H)，5.27(dd，J＝8.5，and 4.8Hz，1H)，4.27-4.26(m，1H)，4.12(br s，1H)，3.89-3.83(m，1H)，3.51(s，2H)，3.29(dd，J＝17.5 and 4.0Hz，1H)，3.16(dd，J＝3.66 and 3.48Hz，1H)，3.15(dd，J＝6.6 and 5.1Hz，1H)，2.94-2.50(m，11H)，2.36-2.34(m，1H)，1.66(s，1H)，1.62-1.47(m，1H)，1.35(s，9H).元素分析C38H47N5O5理論值C，69.81；H，7.25；N，10.71實測值C，69.46；H，7.22；N，10.69實施例3使用與實施例2所述基本相同的方法，但這里使用如下所示的烷化試劑(ii)代替步驟6中的烷化試劑處理N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-羥基-5-(1-(2(S)-N’-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))-戊酰胺(下面化合物(i))，得到下面式(iii)限定的產物 R1-X R1-X 實施例4酰胺1的制備
將(-)-順-1-氨基-2，3-二氫-2-茚醇(884g，5.93mol)溶于17.8L無水THF(KF＝55mg/mL)(KF即對水的Karl Fisher滴定)形成的溶液和三乙胺(868mL，6.22mol)置于裝有熱電偶探測器，機器攪拌器，和氮進口接管和打泡器的50L圓底燒瓶中，將其冷卻至15℃。然后，在75分鐘內加入3-苯基丙磺酰氯(1000g，5.93mol)在此期間使用冰-水冷卻浴使內部溫度保持在14-24℃之間。加完后，將該混合物在18到20℃放置30分鐘，經HPLC分析檢測發現(-)-順-1-氨基-2，3-二氫-2-茚醇消失。
反應過程由高效液相層析(HPLC)分析檢測25cm Dupont C8-RX柱，60∶40乙腈/10mM(KH2PO4/K2HPO4)，1.0mL/分鐘，注射體積＝20mL，檢測＝200nm，樣品制備＝500×稀釋。大致的保留時間保留時間(分鐘) 時性6.3 順-氨基二氫化茚醇將反應物用吡啶鎓對甲苯磺酸鹽(241g，0.96mol，0.16當量)處理并攪拌10分鐘(用等體積的水稀釋后的混合物的pH值在4.3-4.6之間)。然后，加入2-甲氧基丙烯(1.27L，13.24mol，2.2當量)并將反應物在38-40℃加熱2小時。將反應混合物冷卻至20℃并用乙酸乙酯(12L)和5％NaHCO3水溶液(10L)分配。將混合物攪拌，分層。將乙酸乙酯萃取液用5％NaHCO3水溶液(10L)和水(4L)洗滌。將乙酸乙酯萃取液通過常壓蒸餾干燥，溶劑轉換為環己烷(總體積～30L)。蒸餾和濃縮(乙酸乙酯萃取體積的20體積％)結束時，使熱環己烷溶液慢慢冷卻至25℃，結晶出產物。將所得漿狀物進一步冷卻至10℃并放置1小時。過濾分離產物并將濕濾餅用冷(10℃)的環己烷(2×800mL)洗滌。將洗過的濾餅在40℃真空(26”of Hg)干燥，得1.65kg丙酮化合物1(86.4％，由HPLC測得98面積％)，1H NMR(300.13MHz，CDCl3，主要旋轉異構體)δ7.36-7.14(m，9H)，5.03(d，J＝4.4，1H)，4.66(m，1H)3.15(m，2H)，3.06(br s，2H)，2.97(m，2H)，1.62(s，3H)，1.37(s，3H)；13C NMR(75.5MHz，CDCl3，主要旋轉異構體)δc168.8，140.9，140.8，140.6，128.6，128.5，128.4，127.1，126.3，125.8，124.1，96.5，78.6，65.9，38.4，36.2，31.9，26.5，24.1.元素分析C21H23NO2計算值C，78.47；H，7.21；N，4.36實測值C，78.65；H，7.24；N，4.40實施例5環氧化物3的制備 將丙酮化合物1(1000g，3.11mol)和2(S)-甲苯磺酸縮水甘油酯2(853g，3.74mol，1.2當量)在15.6L THF(KF＝22mg/mL)中的溶液置于裝有熱電偶，機械攪拌器，加料漏斗和氮進口接管的四頸圓底燒瓶中，經真空氮氣清除脫氣3次并冷卻至-56℃。然后，在2小時內加六甲基二硅烷基氨化鋰(LiN〔(CH3)3Si〕2)(2.6L，1.38M，1.15當量)，在此期間內部溫度保持在-50到-40℃之間。將反應混合物在-45到-40℃之間攪拌1小時，然后使其在1小時內溫熱至-25℃，將該混合物在-25到-22℃之間攪拌4小時(或直到原料丙酮化合物為3.0面積％)。
反應過程由HPLC分析檢測25cm×4.6nm zorbax硅膠柱，20％乙酸乙酯在己烷中的溶液，2.0mL/分鐘，注射體積＝20mL，測定＝254nm，樣品制備＝100×稀釋。大致的保留時間保留時間(分鐘) 特性5.5 酰胺16.5 甲苯磺酸縮水甘油酯213.5 環氧化物3將反應混合物用DI水(6.7L)在-15℃猝滅并用乙酸乙酯(10L)萃取。將該混合物攪拌，分層。將乙酸乙酯萃取液用1％NaHCO3水溶液(5L)和飽和NaCl(0.5L)的混合物洗滌。通過真空蒸餾(28”of Hg)濃縮乙酸乙酯萃取液(28.3L)，并再加入乙酸乙酯使溶劑完全轉換成乙酸乙酯(最終體積＝11.7L)。將乙酸乙酯濃縮液進一步轉換溶劑成MeOH，以結晶出產物，最終將體積濃縮至3.2L。通過加入10L甲醇并收集10L蒸餾液，除去殘留的乙酸乙酯溶劑。將所得的漿狀物在22℃攪拌1小時，然后冷卻至5℃并放置0.5小時。過濾分出產物，將濕濾餅用冷甲醇(2×250mL)洗滌。將濕濾餅在25℃真空(26”of Hg)干燥，得到727g環氧化物3(61.2％，HPLC中主要的環氧化物的98.7面積％)13C NMR(300MHz，CDCl3)δ171.1，140.6，140.5，139.6，129.6，128.8，128.2，127.2，126.8，125.6，124.1，96.8，79.2，65.8，50.0，48.0，44.8，39.2，37.4，36.2，26.6，24.1.
實施例6Penultimate 6的制備 將2(S)-叔丁基甲酰氨基-4-N-Boc-哌嗪4-(1950g，6.83mol，＞99.5％ee)(ee＝對映體過量)和環氧化物3(2456g，97.5∶2.5 4S/R環氧化物混合物，6.51mol)在異丙醇(2-丙醇，18.6L)中的漿狀物置于裝有機械攪拌器，回流冷凝器，蒸汽浴，涂有Teflon的熱電偶和氮氣入口的72L四頸圓底燒瓶中，加熱回流(內部溫度84-85℃)。40分鐘后，得到均相的溶液。將該混合物加熱回流28小時。
回流時內部溫度為84-85℃，反應過程由HPLC分析檢測25cm DupontC8-RX柱，60∶40乙腈/10mM(KH2PO4/K2HPO4)，1.0mL/分鐘，測定＝220nm，樣品＝2μL反應混合物用乙腈稀釋至1mL。大致的保留時間
保留時間(分鐘) 特性4.8 哌嗪48.9 環氧化物315.2偶合的化合物528小時后，存在的環氧化物3和偶合的產物5(通過HPLC分析)分別為1.5面積％和91-93面積％。將該混合物冷卻到0到5℃并在溫度保持低于15℃的情況下加入20.9L 6N HCl。加完后，將該混合物溫熱到22℃。這時可見有氣體產生(異丁烯)。將該混合物在20-22℃放置6小時。
反應過程由HPLC分析檢測條件同上。大致的保留時間為保留時間(分鐘) 日屬7.0 順-氨基二氫化茚醇11.9 penultimate 615.1 偶合產物5將混合物冷卻至0℃并慢慢地加入7.5L 50％NaOH將混合物的pH調節為pH＝11.6，在加入期間保持溫度低于25℃。將該混合物用乙酸乙酯(40L)和水(3L)分配。將混合物攪拌，分層。減壓(29”of Hg)濃縮有機相(60L)并將溶液轉換成DMF，濃縮的最終體積為10.5L(KF＝1.8mg/mL)。HPLC分析測定乙酸乙酯中6的量為86.5％。PMF中的Pennltimate化合物6無需進一步純化便可直接用于下一步驟。對于分離出的613C NMR(75.4MHz，CDCl3)δ175.2，170.5，140.8，140.5，139.9，129.1，128.5，127.9，126.8，126.5，125.2，124.2，73.0，66.0，64.8，62.2，57.5，49.5，47.9，46.4，45.3，39.6，39.3，38.2，28.9.
實施例7吡嗪-2-甲酰叔丁基胺9 2-吡嗪甲酸(8) 3.35kg(27mol)草酰氯 3.46kg(27.2mol)叔丁胺(KF＝460μg/ml) 9.36L(89mol)EtOAc(KF＝56μg/ml) 27LDMF 120mL1-丙醇 30L
N2氣氛下，機械攪拌下，在72L 3-頸燒瓶中，將羧酸8懸浮于27L EtOAc和120ml DMF中，并將該懸浮液冷卻至2℃。加入草酰氯，保持溫度在5到8℃之間。
加入在5小時內完成。放熱的加成反應期間，CO和CO2被釋放出來。所生成的HCl大量地留在溶液中。出現的沉淀可能是吡嗪酰氯的HCl鹽。通過用叔丁胺猝滅無水反應樣品而進行酰氯生成的測定。＜0.7％的羧酸8保留下來。
酰氯生成的完全程度的檢測很重要，因為反應不完全將導致雙叔基草酰胺雜質的生成。
該反應可通過HPLC檢測25cm Dupont Zorbax RXC8柱，流連1mL/分鐘，在250nm檢測；以30分鐘內從98％的0.1％H3PO4水溶液和2％的CH3CN到50％的H3PO4水溶液和50％的CH3CN的線性梯度洗脫。保留時間羧酸8＝10.7分鐘，酰胺9＝28.1分鐘。
將反應混合物在5℃放置1小時。將所得漿狀物冷卻至0℃，并以保持內部溫度在20℃以下的速率加入叔丁胺。
因為反應產熱很多，加入需6小時。所產生的少量叔丁基銨鹽酸鹽為蓬松的白色固體被清出反應物。
將混合物在18℃再放置30分鐘。濾除沉淀出的銨鹽。和12L EtOAc洗滌濾餅。將合并的有機相用6L 3％NaHCO3和2×2L飽和aq.NaCl洗滌。將有機相用200g Darco G60碳處理，用Solka Flok過濾，并將濾餅用4L EtOAc洗滌。
活性碳處理有效地除去了產物中的某些紫色色素。
在10mbar下將9的EtOAc溶液濃縮至原體積的25％。加入30L 1-丙醇，持續蒸餾直到最終體積為20L。
這時，EtOAc的含量在1H NMR檢測的最低濃度以下(＜1％)。溶劑內部溫度的變化小于30℃。3的1-丙醇/EtOAc溶液可穩定地在大氣壓下回流數天。
蒸發等分試樣得到棕色固體m.p.87-88℃。13C NMR(75MHz，CDCl3，ppm)161.8，146.8，145.0，143.8，142.1，51.0，28.5.
實施例8外消旋-2-叔丁基氨基甲酰基哌嗪10 原料吡嗪-2-甲酰叔丁基胺9 2.4kg(13.4mol)在1-丙醇中的溶液 12L20％Pd(OH)2/C 16wt.％水 144g將吡嗪-2-甲酰叔丁基胺9/1-丙醇溶液置于5加侖高壓釜中。加入催化劑并將混合物在65℃，在40psi(3atm)H2氣氛下氫化。
24小時后，反應已耗去理論量的氫氣，GC顯示9的濃度＜1％。將反應混合物冷卻，用N2清洗，用Solka Floc濾除催化劑。將催化劑用2L溫1-丙醇洗滌。
已發現使用溫1-丙醇洗滌濾餅可改善過濾，減少濾餅上的產物的損失。
反應通過GC檢測30m Megabore柱，以10℃/分鐘的速率從100℃到160℃，進行5分鐘，然后以10℃/分鐘的速率到250℃，保留時間；9＝7.0分鐘，10＝9.4分鐘。反應也可通過TLC用EtOAc/MeOH(50∶50)作為溶劑，Ninhydrin作為展開劑來檢測。
蒸發等分試樣顯示酰胺化和氫化的產率為88％，而10的濃度為133g/L。
蒸發等分試樣得到白色固體狀10，m.p.150-151℃；13C NMR(75MHz，D2O，ppm)173.5，59.8，52.0，48.7，45.0，44.8，28.7.
實施例9(S)-2-叔丁基-氨基甲酰基-哌嗪基二(S)-樟腦磺酸鹽(S)-11 原料外消旋-2-叔丁基-氨基甲酰基-哌嗪10 4.10kg(22.12mol)在1-丙醇中的溶液 在25.5kg溶劑中(S)-(+)-10-樟腦磺酸 10.0kg(43.2mol)1-丙醇12L乙腈 39L水2.4L將胺10在1-丙醇中的溶液裝入附加分批濃縮器的100L燒瓶中。在10mbar及低于25℃的溫度下，將該溶液濃縮到Ca 12L。
這時產物從溶液中沉淀出來，但混合物被加熱到50℃時，產物又溶入溶液中。
均相等分試樣分析顯示10的濃度為341g/L。該濃度由HPLC測定25cmDupont Zorbax RXC8柱，1.5mL/分鐘的流速，在210nm檢測，CH3CN/0.1％H3PO4(98/2)無梯度洗脫。10的保留時間2.5分鐘。
加入乙腈(39L)和水(2.4L)得到透明的，淡棕色的溶液。
通過KF滴定測定水的含量以及通過1H NMR積分測定CH3CN/1-丙醇的比率可知CH3CN/1-丙醇/H2O的比率為26/8/1.6。該溶液的濃度為72.2g/L。
在20℃，在30分鐘內分4批加入(S)-10-樟腦磺酸。溫度升至40℃后加入CSA。數分鐘后，濃稠的白色沉淀生成。將此白色漿狀物加熱至76℃時，所有固體都被溶解，然后在8小時內使此淡棕色溶液冷卻至21℃產物在62℃沉淀。在21℃將產物未經老化而濾出，濾餅用5L CH3CN/1-丙醇/H2O 26/8/1.6的混合溶劑洗滌。在35℃，在N2排除的真空爐中干燥，得到5.6kg(39％)白色結晶固體狀11，m.p.288-290℃(分解)。[α]D25＝18.9°(c＝0.37，H2O).13C NMR(75MHz，D2O，ppm)222.0，164.0，59.3，54.9，53.3，49.0，48.1，43.6，43.5，43.1，40.6，40.4，28.5，27.2，25.4，19.9，19.8.
根據下列習性HPL(檢測，原料的ee為95％11的等分試樣(33mg)被懸浮在4mL EtOH和1mL Et3N中。加入Boc2O(11mg)并將反應混合物放置1小時。真空下，將溶劑完全除去，并將殘留物溶于Ca.1mL EtOAc中，用SiO2填充的Pasteur吸移管過濾，用EtOAc洗脫。以Ca.1mg/mL將蒸發過的產物流份溶于己烷。在Daicel Chiracehl AS柱上使用己烷/IPA(97∶3)溶劑系統，以1mL/分鐘的流速分離對映體，并在228nm檢測。保留時間S對映體＝7.4分鐘，R＝9.7分鐘。
實施例10由鹽11制備(S)-2-叔-丁基氨基甲酰基-4-叔丁氧羰基哌嗪4 原料(S)-2-叔丁基氨基甲酰基-哌嗪二(S)-(+)-CSA鹽11，95％ee 5.54kg(8.53mol)二叔丁基二碳酸酯 1.86kg(8.53mol)Et3N 5.95L(42.6mol)
Punctilious 200標準強度的EtOH 55LEtOAc 2LN2氣氛下，在25℃下，將(S)-CSA鹽11裝入具有進料漏斗的100L3頸燒瓶中，加入EtOH，接著加入三乙胺，加入Et3N后，固體迅速溶解。通過進料漏斗加入溶于EtOAc的Boc2O。Bco2O的EtOAc溶液的加入速率應能保持溫度低于25℃。加入過程持續3小時。加完Boc2O溶液后，將反應混合物放置1小時。
該反應可通過HPLC檢測25cm Dupont Zorbax RXC8柱，1mL/分鐘的流速，在228nm檢測，(50/50)CH3CN/0.1M KH2PO4由NaOH調節到pH＝6.8無梯度洗脫。4的保留時間＝7.2分鐘。手性檢測使用與上述步驟相同的系統來進行。該反應也可通過TLC，用100％EtOAc作為溶劑來檢測。(Rf＝0.7)然后，在10mbar的真空下，在分批式的濃縮器中，在保持內部溫度＜20℃的情況下，將溶液濃縮至Ca.10L。通過緩慢地放入20L EtOAc中而使溶劑完全轉換，并將溶劑濃縮至ca.10L。用60L EtOAc將反應混合物沖洗入萃取器中。將有機相用16L 5％Na2CO3水溶液，2×10L Di水和2×6L飽和氯化鈉水溶液洗滌。將合并的水洗液再用20L乙酸乙酯萃取并將有機相用2×3L水和2×4L飽和氯化鈉水溶液洗滌。在10mbar的真空下，在保持內部溫度＜20℃的情況下，在100L的分批式濃縮器中，將合并的EtOAc萃取液濃縮到ca.8L。通過慢慢放入ca.20L環己烷中而使溶劑轉換為環己烷，并再將溶劑濃縮至ca.8L。在該漿狀物中加入5L環己烷和280mL EtOAc，并將該混合物加熱回流，這時各成分都溶入溶液中。將該溶液冷卻并在58℃加入晶種(10g)。將該漿狀物在4小時內冷卻至22℃，并在22℃放置1小時后通過過濾分離產物。將濾餅用1.8L環己烷洗滌并在35℃在N2氣流中，在真空爐內干燥，得1.87kg(77％，HPLC檢測＞99.9％面積％，未測得R-異構體)淡棕黃色粉末狀4。[α]D25＝22.0°(c＝0.20，MeOH)，m.p 107℃；13C NMR(75MHz，CDCl3，ppm)170.1，154.5，79.8，58.7，50.6，46.6，43.6，43.4，28.6，28.3.
前述的說明書，使用于說明目的實施例，講述了本發明的原理，顯然，正如下列權利要求及其等同物所包括的那樣，本發明的實施包括所有的有用的變化，適應，或修改。
權利要求
1.式(I)所示的化合物或其藥學上可接受的鹽， 其中 為穩定的8-到10-元飽和或不飽和雙環雜環，該雜環由碳原子和1-3個選自N，S或O的雜原子組成，該雜環是未取代的或由OH，鹵素，低級C1-4烷基，氧代基取代的；條件是 既不是 也不是
2.權利要求1的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中 為穩定的8-到10-元飽和或不飽和雙環雜環，該雜環由碳原子和2個選自N或O的雜原子組成，其中雜原子在不同環上。
3.權利要求1的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中 為 而X為O或S
4.權利要求1的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中 被限定為
5.權利要求1的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中該化合物為 即N-(2(R)-羥基-1(S)-2，3-二氫化茚基)-2(R)-苯甲基-4(S)-羥基-5(1-(4-(3-呋喃并〔2，3-b〕吡啶基甲基)-2(S)-N’-(叔丁基氨基甲酰基)-哌嗪基))戊酰胺
6.藥物組合物，其中包括權利要求1-5中任意一項的化合物，和藥學上可接受的載體。
7.權利要求1-5中任意一項的藥物組合物，用于治療AIDS，預防HIV感染，治療HIV感染，或抑制HIV蛋白酶。
8.治療AIDS的方法，包括對需要治療的哺乳動物使用有效量的權利要求1-5中任意一項的化合物。
9.預防HIV感染的方法，包括對需要治療的哺乳動物使用有效量的權利要求1-5中任意一項的化合物。
10.治療HIV感染的方法，包括對需要治療的哺乳動物使用有效量的權利要求1-5中任意一項的化合物。
11.抑制HIV蛋白酶的方法，包括對需要治療的哺乳動物使用有效量的權利要求1-5中任意一項的化合物。
12.化合物的組合，其中化合物為權利要求5的化合物，和選自化合物B和化合物C和nevirapine的HIV反向轉錄酶非核苷類似物抑制劑，和，非強制性地，AZT或ddI或ddC中任意一個。
13.化合物的組合，其中化合物為權利要求5的化合物和AZT或ddI或ddC中任意一個。
全文摘要
式(I)化合物為HIV蛋白酶抑制劑。這些化合物可用于預防或治療HIV感染以及治療AIDS，它們既可以化合物的形式，也可以藥學上可接受的鹽的形式或藥物組合物的活性組分的形式被使用，它們既可以單獨使用，也可以與其他抗病毒劑，免疫調節劑，抗菌劑或疫苗聯合使用。也描述了治療AIDS的方法，以及預防或治療HIV感染的方法。
文檔編號C07D405/06GK1142827SQ9419495
公開日1997年2月12日 申請日期1994年12月12日 優先權日1993年12月15日
發明者J·R·哈夫, J·P·瓦卡, B·D·多塞 申請人:麥克公司