專利名稱:Hiv蛋白酶抑制劑的制作方法
技術領域:
本發明涉及可用作HIV蛋白酶抑制劑的一系列新化合物,并涉及這類化合物作為抗病毒劑的用途。
獲得性免疫缺損綜合征(AIDS)是一種相對來說新認識的疾病或病癥。AIDS引起人體免疫系統的逐漸破壞和中樞神經和末梢神經系統的漸進性破壞。自從早在1980開始認識以來,AIDS已經迅速蔓延,現在在全體居民的相對局部部分達到了流行的程度。深入的研究已經發現了應答劑,人γ-親淋巴性逆轉錄病毒III(HTLV-III),現在更普遍地稱為人免疫缺損病毒或HIV。
HIV是已知為逆轉錄病毒的病毒類的一員。逆轉錄病毒基因組由通過逆轉錄轉化為DNA的RNA組成。該逆轉錄病毒DNA然后牢固地并入主體細胞的染色體,并利用主體細胞的復制過程,產生新的逆轉錄病毒顆粒,促進其他細胞的感染。HIV似乎對人T-4淋巴細胞具有特殊的親和力,該細胞在人體免疫系統中扮演至關重要的角色。這些白血細胞的HIV感染排空了白細胞群。最后,免疫系統變得對各種機會性疾病如間質性漿細胞性肺炎,Kaposi’s肉瘤,和淋巴系統的癌癥不起作用和無效。
盡管HIV病毒的形成和作用的確切機理不清楚,但病毒的識別已經導致了在控制該疾病方面的一些進展。例如,藥物疊氮基胸腺嘧啶(AZT)已經被發現對于抑制HIV病毒的逆轉錄病毒基因組的逆轉錄有效,對患有AIDS的病人給出一定程度的控制,盡管不是治愈。繼續尋找可以治愈或至少提供對致命的HIV病毒具有改進程度的控制的藥物。
逆轉錄病毒復制一般以多蛋白的后-翻譯過程為特征。此過程由病毒編碼的HIV蛋白酶完成。這產生了成熟的多肽,隨后參與感染病毒的形成和功能。如果該分子過程被抑制,則HIV的正常生產被終止。因此,HIV蛋白酶抑制劑可以作為抗HIV病毒劑。
HIV蛋白酶是從HIV結構蛋白pol基因的翻譯產物之一。此逆轉錄病毒蛋白酶在分散的位點特異性地裂解其他結構多肽而釋放這些新活化的結構蛋白和酶,使得病毒粒子有復制能力。因此,通過有效的化合物抑制HIV蛋白酶可以預防前病毒在HIV-1生命周期的早期與感染的T-淋巴細胞結合,并且在其后期抑制病毒的蛋白分解過程。另外,蛋白酶抑制劑可能具有更容易獲得,在病毒中存留更長,和比現在能得到的藥物更低毒性的優點,可能是由于其對逆轉錄病毒蛋白酶的特異性引起的。
根據本發明,提供可以抑制和/或阻斷HIV蛋白酶活性的一類化合物,該化合物使HIV病毒的增殖停止,提供含有這些化合物的藥物組合物,和該化合物作為HIV蛋白酶抑制劑的用途。
本發明涉及落入下式(9)范圍內的化合物,和其藥用鹽,前藥,和溶劑化物,它們抑制由1型(HIV-1)或2型(HIV-2)人免疫缺損病毒(HIV)編碼的蛋白酶。這些化合物可用于治療HIV感染,并治療獲得性免疫缺損綜合征(AIDS)。該化合物,其藥用鹽,和本發明的藥物組合物可以單獨使用,或者與其他抗病毒劑,免疫調節劑,抗生素或疫苗結合。本發明化合物也可用作前藥。披露了治療AIDS的方法,治療HIV感染的方法和抑制HIV蛋白酶的方法。
本發明的化合物是式(9)的化合物或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物
其中R和R’獨立地選自H,取代或未取代的烷基-OR1基團,被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的環烷基,被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的雜環基團,烷基-NR2R3基團,或烷基-S(X)(Y)R4基團,其中R1是H,取代或未取代的烷基,或?;?;R2和R3各自獨立地選自H,取代或未取代的烷基,環烷基,雜環,和芳基,酰基和磺?;?;R4是H,取代或未取代的烷基,環烷基,雜環,或芳基;X和Y各自獨立地選自=O或不存在。
優選地,在式9化合物中,R是H。更優選地,R是H,而R’是選自如下的環烷基
優選地,在式9化合物中,當至少一個R和R’是烷基-OR1時,R1是H。特別是當至少一個R和R’是烷基-OR1時,烷基-OR1選自-C(CH3)2CH2OH,-CH(CH3)CH2OH,-CH2CH2OH,-C(CH3)(CH2OH)2,-C(CH3)2-O-CH2-O-CH3,-C(CH3)2CH2-O-CH2-O-CH3,和-C(CH3)2CH2-O-?;蚱渌幚砩峡山邮艿那八?,鹽或其溶劑化物。
優選地,當至少一個R和R’是被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的環烷基時,環烷基選自
優選地,當至少一個R和R’是被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的雜環基團時,雜環基選自
優選的式(9)化合物是[3S-[2[(2S*,3S*),3α,4aβ,8aβ]]-N-(1,1-二甲基-2-羥基乙基)十氫-2-[2-羥基-3-[(3-羥基-2-甲基苯甲?;?氨基]-4-(苯硫基)丁基]-3-異喹啉甲酰胺
和其藥用鹽,和其前藥。優選的前藥可以用?;鼉炦x氨基酸?;脫Q一個醇基的氫而得到。
本發明進一步提供包含有效量式(9)化合物或其藥用鹽,與藥用載體,如稀釋劑或賦形劑結合的藥物制劑。
本發明進一步提供治療AIDS的方法,包括對主體或患者,如靈長目動物施用有效量的本發明化合物。
本發明進一步提供抑制HIV復制的方法,包括對HIV感染的細胞,易受HIV感染的細胞或主體或患者,如靈長目動物施用有效量的本發明化合物。發明詳述本發明提供如上所述落入式(9)范圍內的新化合物,可用于治療HIV感染和/或AIDS。
申請人由參考文獻美國專利5484926,美國專利申請08/708411和08/708607,和日本專利申請號JP95-248183和JP95-248184結合,需要說明的是,用于各申請的優選方案,術語,變量,符號等等的定義只適用于該申請相應的公開。
特別是,因為上述各個引作參考的單一性申請是分開準備的,原申請可能在某些情況下使用相同術語,符號或變量意味著一些東西不一樣。例如,變量“X”被用于各個申請,但各個申請具有自己獨特的,被此變量表示的取代基或部分的定義。對本專業技術人員顯而易見的是,在被引作參考的各個申請中,術語,符號和變量僅僅限于該申請的公開,并可以被其他合適的表示特定取代基和部分的術語,符號和變量代替。當然,本專業技術人員應該認識到,任何一套術語,符號和變量可被用于一般性地或更具體地表示在本申請中公開的主題,包括普遍可用于所引用的上述單一性申請的公開和下列公開中的術語,符號,變量等等。
式(9)化合物可以是前藥,它可用于改善化合物的藥理性質,如藥物動力學性質,例如,改善生物利用度和溶解性。前藥的制備可以通過本專業技術人員已知的標準方法進行。優選的前藥可以通過當R和R’是CH(CH3)2CH2OH的原料醇的?;蛲榛玫?。
所有在本文中表述的溫度都是攝氏度(℃)。所有用于本文的度量單位都是重量單位,只有液體是體積單位。
用于本文的術語“烷基”指直鏈或支鏈基團,優選地,具有1至8個,更優選地具有1至6個,最優選地具有1至4個碳原子。術語“C1-C6烷基”表示具有1至6個碳原子的直鏈或支鏈烷基。C1-C6烷基的例子包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,丁基,異丁基,仲丁基,叔丁基,戊基,新戊基,己基,異己基,等等。術語“C1-C6烷基”包括在其定義范圍內的術語“C1-C4烷基”。
術語“環烷基”表示飽和或部分飽和的,一-或多-碳環,優選地具有5-14個環碳原子。環烷基的例子包括具有3-7個,優選3-6個碳原子的單環,如環丙基,環丁基,環戊基,環己基,環庚基等等。環烷基的一個例子是C5-C7環烷基,它是含有5至7個碳原子的飽和烴環結構。
術語“烷氧基”表示-O-烷基。烷氧基的一個例子是C1-C6烷氧基,表示具有1至6個碳原子的與氧原子連接直鏈或支鏈烷基。C1-C6烷氧基的例子包括甲氧基,乙氧基,丙氧基,異丙氧基,丁氧基,仲丁氧基,叔丁氧基,戊氧基,己氧基,等等。C1-C6烷氧基包括在其范圍之內的C1-C4烷氧基。
用于本文的術語“芳基”指碳環或雜環,芳香的,5-14員單環或多環。芳基的例子包括苯基,萘基,蒽基,菲基,噻吩基,吡咯基,咪唑基,吡唑基,呋喃基,異噻唑基,呋咱基,異噁唑基,噻唑基,吡啶基,吡嗪基,嘧啶基,三嗪基,苯并[b]噻吩基,萘并[2,3-b]噻蒽基,異苯并呋喃基,色烯基,呫噸基,吩呫噸基,中氮茚基,異吲哚基,吲哚基,茚基,嘌呤基,異喹啉基,喹啉基,2,3-二氮雜萘基,1,5-二氮雜萘基,喹喔啉基,喹唑啉基,苯并噻唑基,苯并咪唑基,四氫喹啉基,噌啉基,喋啶基,咔唑基,β-咔啉基,菲啶基,吖啶基,萘嵌二氮雜苯基,菲咯啉基,吩嗪基,異噻唑基,吩噻嗪基,和吩噁嗪基。
術語“芳氧基”表示-O-芳基。
術語“可水解基團”是當與氧連接時形成酯,它可以體內水解為羥基的基團。被非強制性取代的可水解基團的例子包括?;倌軋F,磺酸基官能團和磷酸基官能團。例如,這類可水解基團包括封閉或未封閉的氨基酸殘基,半琥珀酸殘基,和煙酸殘基。
術語“鹵素”表示氯,氟,溴或碘。術語“鹵原子”表示氯,氟,溴或碘原子。
術語“碳環”表示芳香的或飽和或部分飽和的5-14員單環或多環,如5-至7-員單環或7-至10-員雙環,其中所有的環成員都是碳原子。
術語“雜環”表示芳香的或飽和或部分飽和的5-14員單環或多環,如5-至7-員單環或7-至10-員雙環,具有1至3個選自氮,氧和硫的雜原子,其中任何氮和硫雜原子可以非強制性地被氧化,任何氮雜原子都可以非強制性地季銨化。雜環可以在任何合適的雜原子或碳原子上連接。這類雜環的例子包括十氫異喹啉基,八氫-噻吩[3,2-c]吡啶基,哌啶基,哌嗪基,吖庚因基,吡咯基,吡咯烷基,吡唑基,吡唑烷基,咪唑基,異苯并呋喃基,呋咱基,咪唑啉基,咪唑烷基,吡啶基,吡嗪基,嘧啶基,噠嗪基,噁唑基,噁唑烷基,異噁唑基,噻蒽基,三嗪基,異噁唑烷基,嗎啉基,噻唑基,噻唑烷基,異噻唑基,奎寧環基,異噻唑烷基,吲哚基,喹啉基,色烯基,呫噸基,異喹啉基,苯并咪唑基,噻二唑基,苯并吡喃基,苯并噻唑基,苯并噁唑基,呋喃基,四氫呋喃基,四氫吡喃基,噻吩基,苯并噻吩基,苯并[b]噻吩基,萘并[2,3-b]噻吩基,硫代嗎啉基,硫代嗎啉基亞砜,硫代嗎啉基砜,噁二唑基,三唑基,四氫喹啉基,四氫異喹啉基,吩呫噸基,中氮茚基,異吲哚基,茚基,嘌呤基,異喹啉基,喹啉基,2,3-二氮雜萘基,1,5-二氮雜萘基,喹喔啉基,喹唑啉基,四氫喹啉基,噌啉基,喋啶基,咔唑基,β-咔啉基,菲啶基,吖啶基,萘嵌二氮雜苯基,菲咯啉基,吩嗪基,異噻唑基,吩噻嗪基,和吩噁嗪基。
術語“硫醚”包括S-芳基,如苯硫基和萘硫基;S-雜環,其中雜環是飽和或部分飽和的;S-(C5-C7)-環烷基;和S-烷基,如C1-C6烷硫基。在硫醚中,-芳基,-雜環,-環烷基和-烷基可以非強制性被取代。硫醚的一個例子是“C1-C6烷硫基”,表示與硫原子連接的具有1至6個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。C1-C6烷硫基的例子包括甲硫基,乙硫基,丙硫基,異丙硫基,丁硫基,仲丁硫基,叔丁硫基,戊硫基,己硫基,等等。
術語“巰基”表示-SH。
術語“氨基”表示-NL1L2,其中L1和L2優選地獨立地選自氧,碳環,雜環,烷基,磺?;蜌?;或NC(O)L3,其中L3優選地為烷基,烷氧基,氫或-NL1L2。芳基,烷基和烷氧基可以非強制性地被取代。氨基的一個例子是C1-C4烷基氨基,表示與氨基連接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。C1-C4烷基氨基的例子包括甲基氨基,乙基氨基,丙基氨基,異丙基氨基,丁基氨基,仲丁基氨基,等等。氨基的其他例子是二(C1-C4)烷基氨基,表示與普通氨基連接的兩個各具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。二(C1-C4)烷基氨基的例子包括二甲基氨基,乙基甲基氨基,甲基丙基氨基,乙基異丙基氨基,丁基甲基氨基,仲丁基乙基氨基,等等。氨基的一個例子是C1-C4烷基磺酰基氨基,它具有與磺?;被糠诌B接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。C1-C4烷基磺酰基氨基的例子包括甲基磺?;被?,乙基磺?;被酋;被?,異丙基磺?;被?,丁基磺酰基氨基,仲丁基磺?;被?,叔丁基磺?;被?,等等。
術語“?;北硎綥6C(O)L4,其中L6是單鍵,-O或-N,而其中L4優選地是烷基,氨基,羥基,烷氧基或氫。烷基和烷氧基可以非強制性地被取代。酰基的一個例子是C1-C4烷氧羰基,它是與羰基部分連接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。C1-C4烷氧羰基的例子包括甲氧羰基,乙氧羰基,丙氧羰基,異丙氧羰基,丁氧羰基,等等。?;牧硪焕邮瞧渲蠰6是單鍵,而L4是烷氧基,氫,或羥基的羧基。?;牧硪焕邮荖-(C1-C4)烷基氨基甲?;?L6是單鍵而L4是氨基),它是與氨基甲?;糠值牡舆B接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。N-(C1-C4)烷基氨基甲酰基的例子包括N-甲基氨基甲?;?,N-乙基氨基甲?;琋-丙基氨基甲?;?,N-異丙基氨基甲?;?,N-丁基氨基甲?;?,和N-叔丁基氨基甲?;鹊?。?;牧硪焕邮荖,N-二(C1-C4)烷基氨基甲?;?,它具有兩個與氨基甲?;糠值牡舆B接的,各具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。N,N-二(C1-C4)烷基氨基甲?;睦影∟,N-二甲基氨基甲?;?,N,N-乙基甲基氨基甲?;琋,N-甲基丙基氨基甲?;琋,N-乙基異丙基氨基甲?;?,N,N-丁基甲基氨基甲?;琋,N-仲丁基乙基氨基甲?;?,等等。
術語“亞磺?;北硎?SO-L5,其中L5優選地是烷基,氨基,芳基,環烷基或雜環。該烷基,芳基,環烷基和雜環可以非強制性地被取代。
術語“磺酰基”表示-SO2-L5,其中L5優選地是烷基,芳基,環烷基,雜環或氨基。該烷基,芳基,環烷基和雜環可以非強制性地被取代?;酋;睦邮荂1-C4烷基磺酰基,它是與磺?;糠诌B接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。C1-C4烷基磺?;睦影谆酋;?,乙基磺?;?,丙基磺?;惐酋;?,丁基磺酰基,仲丁基磺酰基,叔丁基磺?;鹊取?br>
如上所述,許多基團被非強制性取代。事實上,除非特別說明,所用由本申請中定義的術語定義的基團都可以是取代或未取代的。例如,當術語“烷基”被使用時,應理解為包括取代和未取代的烷基,除非特別排除一種,或另一種被正面陳述。烷基和芳基的取代基的例子包括巰基,硫醚,硝基(NO2),氨基,芳氧基,鹵素,羥基,烷氧基,和?;?,以及芳基,環烷基和飽和和部分飽和的雜環。雜環和環烷基的取代基的例子包括上面對烷基和芳基所列出的,以及芳基和烷基。
取代的芳基的例子包括被一個或多個取代基,優選一個至三個獨立地選自鹵素,羥基,嗎啉代(C1-C4)烷氧羰基,吡啶基(C1-C4)烷氧羰基,鹵代(C1-C4)烷基,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,羧基,C1-C4烷氧羰基,氨基甲?;?,N-(C1-C4)烷基氨基甲酰基,氨基,C1-C4烷基氨基,二(C1-C4)烷基氨基或式-(CH2)a-R7的基團的取代基取代的苯基或萘基環,其中a是1,2,3或4;而R7是羥基,C1-C4烷氧基,羧基,C1-C4烷氧羰基,氨基,氨基甲?;?,C1-C4烷基氨基,二(C1-C4)烷基氨基。
另一取代的烷基是鹵代(C1-C4)烷基,它表示有1-3個鹵原子與其連接的,具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。鹵代(C1-C4)烷基的例子包括氯甲基,2-溴乙基,1-氯異丙基,3-氟丙基,2,3-二溴丁基,3-氯異丁基,碘代叔丁基,三氟甲基等等。
另一取代的烷基是羥基(C1-C4)烷基,表示與羥基連接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。羥基(C1-C4)烷基的例子包括羥甲基,2-羥基乙基,3-羥基丙基,2-羥基異丙基,4-羥基丁基等等。
另一取代的的烷基是C1-C4烷硫基(C1-C4)烷基,表示帶有與其連接的C1-C4烷硫基的直鏈或支鏈C1-C4烷基。C1-C4烷硫基(C1-C4)烷基的例子包括甲硫基甲基,乙硫基甲基,丙硫基丙基,仲丁硫基甲基等等。
另一取代的烷基的例子是雜環(C1-C4)烷基,表示與雜環連接的具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基鏈。雜環(C1-C4)烷基的例子包括吡咯基甲基,喹啉基甲基,1-吲哚基乙基,2-呋喃基乙基,3-噻吩-2-基丙基,1-咪唑基異丙基,4-噻唑基丁基等等。
另一取代的烷基是芳基(C1-C4)烷基,表示與芳基連接的具有1至4個碳原子的烷基鏈。芳基(C1-C4)烷基的例子包括苯甲基,2-苯基乙基,3-萘基丙基,1-萘基異丙基,4-苯基丁基等等。
雜環可以,例如,被1,2或3個獨立地選自鹵素,鹵代(C1-C4)烷基,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,羧基,C1-C4烷氧羰基,氨基甲酰基,N-(C1-C4)烷基氨基甲?;?,氨基,C1-C4烷基氨基,二(C1-C4)烷基氨基或式-(CH2)a-R7的基團的取代基取代,其中a是1,2,3或4;而R7是羥基,C1-C4烷氧基,羧基,C1-C4烷氧羰基,氨基,氨基甲?;?,C1-C4烷基氨基或二(C1-C4)烷基氨基。
取代的雜環的例子包括3-N-叔丁基甲酰胺十氫異喹啉基,6-N-叔丁基甲酰胺八氫噻吩并[3,2-c]吡啶基,3-甲基咪唑基,3-甲氧基吡啶基,4-氯喹啉基,4-氨基噻唑基,8-甲基喹啉基,6-氯喹喔啉基,3-乙基吡啶基,6-甲氧基苯并咪唑基,4-羥基呋喃基,4-甲基異喹啉基,6,8-二溴喹啉基,2-甲基-1,2,3,4-四氫異喹啉基,N-甲基喹啉-2-基,2-叔丁氧羰基-1,2,3,4-四氫異喹啉-7-基等等。
由A或B表示的雜環體系的例子包括(1)5-員單環基團如噻吩基,吡咯基,咪唑基,吡唑基,呋喃基,異噻唑基,呋咱基,異噁唑基,噻唑基等等;(2)6-員單環如吡啶基,吡嗪基,嘧啶基,噠嗪基,三嗪基等等;和(3)多環雜環基,如十氫異喹啉基,八氫噻吩并[3,2-c]吡啶基,苯并[b]噻吩基,萘并[2,3-b]噻蒽基,異苯并呋喃基,色烯基,呫噸基,和其全飽和或部分飽和的同系物。
環烷基可以非強制性地被1,2或3個獨立地選自鹵素,鹵代(C1-C4)烷基,C1-C4烷基,C1-C4烷氧基,羧基,C1-C4烷氧羰基,氨基甲?;琋-(C1-C4)烷基氨基甲?;?,氨基,C1-C4烷基氨基,二(C1-C4)烷基氨基或具有式-(CH2)a-R7結構的基團取代,其中a是1,2,3或4;而R7是羥基,C1-C4烷氧基,羧基,C1-C4烷氧羰基,氨基,氨基甲酰基,C1-C4烷基氨基或二(C1-C4)烷基氨基。取代的環烷基的例子包括3-甲基環戊基,4-乙氧基環己基,5-羧基環庚基,6-氯環己基等等。
取代的可水解基團的例子包括N-芐基甘氨?;?,N-Cbz-L-纈氨?;?,和N-甲基煙酸基。
本發明的化合物具有至少5個在下式(9)中由星號標出的不對稱中心
作為這些不對稱中心的結果,本發明化合物可以任何可能的立體異構體形式存在,并可以立體異構體混合物使用,該混合物可以是光學活性的或外消旋的,或可以基本上純立體異構體,即至少95%純單獨使用。所有不對稱形式,單個立體異構體和其混合物,都在本發明的范圍內。
單個立體異構體可以通過上述過程,通過拆分外消旋混合物,或通過分離非對映體,從其各自的前體制備。拆分可以在拆分劑存在下,通過層析或通過重復結晶或通過這些本專業已知的技術的某種組合而進行。有關拆分的進一步細節可以在Jacques et al.,Enantiomers,Racemates,and Resolutions,John Wiley & Sons 1981中找到。
優選地,本發明化合物是基本上純的,即純度超過50%。更優選地,化合物純度至少75%。還更優選地,該化合物純度大于90%。更優選地,該化合物純度至少95%,更優選地,純度至少97%,最優選地純度至少99%。
如上所述,本發明包括式(9)定義的化合物的藥用鹽。本發明化合物具有足夠的酸性,足夠的堿性,或兩種官能團,因而與許多無機或有機堿,和無機和有機酸的任意一種反應,形成藥用鹽。
本文所用的術語“藥用鹽”指對活體器官基本上無毒的上式化合物的鹽。藥用鹽的例子包括通過本發明化合物與無機或有機酸或無機堿反應所制備的鹽。反應物一般在共溶的溶劑,對于酸加成鹽有乙醚或苯,對于堿加成鹽有水或醇類。該鹽正常地在約1小時至約10天之內從溶液中沉淀,并可通過過濾或其他常規方法分離。這類鹽是已知的酸加成鹽和堿加成鹽。
可以用于形成酸加成鹽的酸是無機酸如鹽酸,氫溴酸,氫碘酸,硫酸,磷酸等等,有機酸如對甲苯磺酸,甲磺酸,草酸,對溴苯磺酸,碳酸,琥珀酸,檸檬酸,苯甲酸,乙酸等等。
藥用鹽的例子有硫酸鹽,焦硫酸鹽,硫酸氫鹽,亞硫酸鹽,亞硫酸氫鹽,磷酸鹽,磷酸一氫鹽,磷酸二氫鹽,偏磷酸鹽,焦磷酸鹽,氯化物,溴化物,碘化物,乙酸鹽,丙酸鹽,癸酸鹽,辛酸鹽,丙烯酸鹽,甲酸鹽,異丁酸鹽,己酸鹽,庚酸鹽,丙炔酸鹽,草酸鹽,丙二酸鹽,琥珀酸鹽,辛二酸鹽,癸二酸鹽,富馬酸鹽,馬來酸鹽,丁炔-1,4-二酸鹽,己炔-1,6-二酸鹽,苯甲酸鹽,氯苯甲酸鹽,甲基苯甲酸鹽,二硝基苯甲酸鹽,羥基苯甲酸鹽,甲氧基苯甲酸鹽,鄰苯二甲酸鹽,磺酸鹽,二甲苯磺酸鹽,苯基乙酸鹽,苯基丙酸鹽,苯基丁酸鹽,檸檬酸鹽,乳酸鹽,g-羥基丁酸鹽,乙醇酸鹽,酒石酸鹽,甲磺酸鹽,丙磺酸鹽,萘-1-磺酸鹽,萘-2-磺酸鹽,扁桃酸鹽等等。
優選的藥用酸加成鹽是與無機酸如鹽酸和氫溴酸形成的鹽,和與有機酸如馬來酸和甲磺酸形成的鹽。
堿加成鹽包括從無機和有機堿,如銨或堿金屬或堿土金屬氫氧化物,碳酸鹽,碳酸氫鹽,等等衍生的鹽。這類堿可用于制備本發明的鹽,包括氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫氧化銨,碳酸鉀,碳酸鈉,碳酸氫鈉,碳酸氫鉀,氫氧化鈣,碳酸鈣等等。鉀鹽和鈉鹽形式是優選的。
“藥理上可接受的前藥”意指可以在生理條件下或通過溶劑分解作用轉化為式9化合物的化合物。
“藥用溶劑化物”意指保持式9化合物生物活性成分的生物效力和性質的溶劑化物。
藥用溶劑化物的例子包括,但不限于,式9化合物與水,異丙醇,乙醇,甲醇,DMSO,乙酸乙酯,乙酸,或乙醇胺結合。
應該認識到,形成本發明任何鹽的具體抗衡離子不是關鍵因素,只要該鹽作為整體是藥理上可接受的,并且抗衡離子不對整個鹽產生負作用。
優選的化合物是化合物21 -N-(1,1-二甲基-2-羥基乙基)十氫-2-[2-羥基-3-[(3-羥基-2-甲基苯甲酰基)氨基]-4-(苯硫基)丁基]-3-異喹啉甲酰胺。
制造化合物21的方法在下面給出。化合物21也已經作為代謝物從施用在美國專利5484926中公開的[3S-(3R,4aR*,8aR*,2’S*,3’S*)]-2-[2’-羥基-3’-苯硫基甲基-4’-氮雜-5’-氧代-5’-(2”-甲基-3’羥基苯基)戊基]十氫異喹啉-3-N-叔丁基甲酰胺甲磺酸鹽的患者血漿中獲得。
式9化合物可以根據下列反應圖解I制備。反應圖解I圖解I.生產9b和衍生物的一般合成途徑
將從NSC Technologies(Chicago,IL)或Procos SpA(Milan,Italy)購買的化合物1a,全氫異喹啉在步驟1a中進行延長的酸水解,獲得化合物2a。許多無機酸既可以在含水/有機溶劑混合物中,也可以只在水中在高于50℃的溫度使用。這類無機酸的例子是6N鹽酸。化合物1a的代替物包括相應的酯1b,硫代酯1c或其他酰胺1d
其中Z,Z1和Z2互相獨立地是烷基,環烷基,雜環,或芳基。
化合物2a然后在胺氮原子上保護,在步驟1b中得到化合物2b。保護基Rp被定義為合適的共軛基團,在步驟2中避免化合物2b活化的羧酸衍生物不希望的分解。這類保護基典型地可以是構成氨基甲酸的部分,具有式11的一般結構
在式11中R”的定義可以是烷基,環烷基,芳基,或在步驟2之后的脫保護步驟中可以容易地脫除的雜環。R”的例子包括,但不限于甲基,乙基,丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基或高級支鏈或非支鏈烷基,2,2,2-三氯乙基,2-三甲硅基乙基,烯丙基,苯基,取代的苯基,芐基,取代的芐基,9-芴基甲基,9-蒽基甲基和高級多環芳香環系。如下定義的下列物質可以從Aldrich Chemical Co.(Sigma Aldrich Fluka)獲得
這類保護基可以典型地通過相應的鹵代甲酸酯12a或重碳酸酯12b
在合適的堿存在下,在用于這類反應的有機溶劑如鹵代溶劑,醚和烴類中的?;磻由?。這類堿典型地是無機堿,如金屬氫氧化物,碳酸氫鹽和碳酸鹽,或有機堿如胺,例如三乙胺,二乙胺,二乙基異丙基胺,1,8-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO)或相關的二-或三烷基胺,以及脒,例如1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和1,8-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)。如下定義的下列物質可以從AldrichChemical Co.(Sigma Aldrich Fluka)獲得
這些反應典型地從低于室溫至約100℃之間的任何溫度進行。
酰胺偶合步驟2可以由根據怎樣使羧基被活化的任何數量的方式完成?;鶊FJ在步驟2中通過羧酸2b的反應連接上,產生活化的衍生物2c。
步驟2
基團J可以是許多離去基如烷氧基,羥基,鹵素,假鹵素(包括疊氮基,氰基,異氰酸基,異硫氰酸基),烷基或芳基磺酸基,芳香雜環(通過雜原子連接)和N-羥基雜環,包括羥基丁二酰亞胺或羥基苯并三唑酯中的任何一種。下列定義適用于上述術語疊氮基 -N-N≡N氰基 -C≡N異氰酸基 -N=C=O異硫氰酸基 -N=C=S烷基磺酸基
烷基芳基磺酸基
芳基
N-羥基雜環
羥基苯并三唑
酰鹵(2c,J=鹵素)可以用烷基鹵化劑如亞硫酰氯或亞硫酰溴,三氯化磷或三溴化磷,五氯化磷或五溴化磷或有機鹵化劑如草酰氯或三氯異氰脲酸制備。酯(2c,J=OR”)(R”如上定義)可以由多種途徑,從其中J是Cl的酰氯2c開始,與所需的醇在前述用于化合物12a或12b酰化的有機或無機堿存在下化合而制備。另外該酯可以通過酸促進的酯化反應,在所需的醇存在下產生?;撬狨?2c,J=OSO2W1,其中W1是烷基或芳基)典型地通過羧酸2b與烷基或芳基磺酰氯在有機胺堿如三乙胺存在下,在非極性溶劑中,在低于0℃的溫度反應而制造。烷基或芳基磺酰基如下定義
2c的假鹵素衍生物(J=假鹵素)典型地通過與烷基假鹵化物在堿存在下反應而從酰鹵2c(J=鹵素)制備。這類堿包括,但不限于金屬氫氧化物,碳酸氫鹽和碳酸鹽,或有機堿如胺,例如三乙胺,二乙胺,二乙基異丙基胺,1,8-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO)或相關的二-或三烷基胺,以及脒,例如1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和1,8-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)。特別優選的堿是三乙胺。2c的雜芳香衍生物也從酰鹵2c(J=鹵素),用特定的雜芳香化合物在胺堿存在下,在非極性溶劑中制備。2c的N-羥基雜環衍生物可以如上所述從酰鹵制備,也可以用烷基碳二亞胺(烷基-N=C=N-烷基,其中烷基可以相同或不同)或芳基碳二亞胺(芳基-N=C=N-芳基,其中芳基可以相同或不同)和胺堿作為縮合劑產生。
用于偶合方法中的伯或仲胺(示于圖解I的步驟2的箭頭上)可以根據存在于胺中的官能團和所用的偶合方式,結合合適的保護基。2c與伯或仲胺的偶合方式可以根據J的定義由許多途徑進行。當使用游離酸(2c,J=OH)時,偶合可以用以碳二亞胺為基礎的方法,用這類普通試劑的任意一種,包括二環己基碳二亞胺或相關的二烷基碳二亞胺,EDC(1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺)或相關的水溶性試劑與有機胺堿一起,在極性有機溶劑如二噁烷,DMF,NMP和乙腈中,在N-羥基雜環化合物如N-羥基丁二酰亞胺或3-羥基苯并三唑存在下進行。另外,鹵代甲酸酯,如12d,可用于臨時活化酸,給出通式2d的混合酸酐。
這類鹵代甲酸酯典型地如上面12d所示,并包括甲基-,乙基-,異丙基-,異丁基-,正丁基-,苯基-和如下定義的相關的氯代甲酸烷基和芳基酯。
式2d是在步驟中從式2b至式3的可能的中間體。式2d是中間體,但這里所述的方法產生式3,沒有分離出2d。
這些反應典型地在多種非極性有機溶劑,例如烴類和醚類如乙醚,甲基叔丁基醚,二異丙基醚,二噁烷和THF中,在低于0℃的溫度,并有有機胺堿如三乙胺,二乙胺,二乙基異丙基胺,DABCO或相關的二-或三烷基胺,以及脒堿例如DBU和DBN存在下進行。
當J在化合物2c中是烷基或芳基磺酸基(J=OSO2R或OSO2Ar)時,偶合可以在多種非極性有機溶劑,例如烴類和醚類如乙醚,甲基叔丁基醚,二異丙基醚,二噁烷和THF中,在低于0℃的溫度,并有有機胺堿如三乙胺,二乙胺,二乙基異丙基胺,DABCO或相關的二-或三烷基胺,以及脒堿例如DBU和DBN存在下進行。
當J在化合物2c中是鹵素或假鹵素時,偶合可以在最普通的有機溶劑中進行,如THF,乙醚,二噁烷,甲基叔丁基醚或其他醚類;丙酮,環己酮,甲基異丁基酮和其他酮;酯如乙酸乙基酯,甲基酯和異丙基酯;鹵代溶劑如鹵代甲烷和乙烷,氯苯和其他鹵代苯;腈類如乙腈和丙腈;低級醇如乙醇,異丙醇,叔丁醇和相關的醇;和極性有機溶劑如二甲基甲酰胺,二甲亞砜,N-甲基-2-吡咯烷酮和相關的含酰胺溶劑。堿被經常使用,并且可以是許多無機堿如金屬氫氧化物,碳酸氫鹽和碳酸鹽,或有機堿如胺,例如三乙胺,二乙胺,二乙基異丙基胺,DABCO或相關的二-或三烷基胺,以及脒堿例如DBU和DBN中的任何一種。
本專業技術人員能夠用其他可能的J基團實施酰胺偶合步驟2。
在步驟3中,脫除保護基可以用任何用于脫除特殊類型保護基的標準方法完成。簡單的氨基甲酸烷基-和取代的烷基酯可以用堿水溶液在最高約100℃的溫度,應用任何普通的無機金屬氫氧化物如氫氧化鈉,氫氧化鋰,氫氧化鉀或氫氧化鋇或其他金屬的氫氧化物,以至少化學計量的量脫除。含有與氧連接的芐基的氨基甲酸保護基可以通過用鈀或鉑催化劑氫解而脫除。另外,堿性水解可以在最高約100℃的溫度,應用任何普通的無機金屬氫氧化物如氫氧化鈉,氫氧化鋰,氫氧化鉀或氫氧化鋇或其他金屬的氫氧化物,以至少化學計量的量被使用。許多無水酸也可以用于帶芐基的氨基甲酸酯的脫保護,包括HCl,HBr和HI。在非極性溶劑中的硼和鋁的Lewis酸如AlCl3,BBr3,BCl3也是有效的。其中所選擇的特定的取代部分能夠在特定條件下被脫除的某些取代的芐基,芳基或烷基也可被使用。例如,2-三甲硅基乙基羰基(Teoc)是設計其在脫保護過程中具有2-三甲硅基乙基的特殊反應活性的保護基。2-三甲硅基乙基羰基氯可用于保護胺氮,并在后面用氟離子源如HF或氟化四烷基銨鹽脫除。
在步驟4中,式4的全氫異喹啉片段經由堿-誘導的連氯醇官能團閉合產生的環氧化物中間體(13)與氯醇(化合物5,圖解I)連接。
化合物5由kaneka Industries,Japan生產。在進行化合物5→化合物13→化合物6時可以使用幾種閉-開方法。環氧化物13可被分離,或者與4反應,4既可以緊接著13的形成被加入,也可以在一開始就存在。環氧化物13可以用無機堿如金屬氫氧化物,碳酸鹽和碳酸氫鹽在溶劑如醇類例如甲醇,乙醇或異丙醇,醚類如THF和二噁烷或兩者的混合物中產生。環氧化物也可以在由水和鹵代烴溶劑如二氯甲烷組成的2-相溶劑體系中與堿一起產生。相轉移催化劑如四烷基銨鹽可以用于促進該過程。用化合物4打開環氧化物13的方法在醇溶劑或醇和另一種可以是醚或二極非質子性溶劑如二甲基甲酰胺或二甲亞砜的溶劑的混合物中完成。環氧化物用化合物4開環給出化合物6最好在50-60℃在2-7小時內進行。
在步驟5中,芐氧羰基可被脫除給出游離的胺7。這可以用HBr在乙酸中用共溶劑如鹵代烴進行。也可以用硼的鹵化物如BBr3和BCl3或烷基取代的鹵化硼如二甲基溴化硼在鹵代烴溶劑例如氯仿和二氯甲烷中,在0℃至室溫的溫度進行。另外,芐氧羰基可以通過用金屬氫氧化物例如氫氧化鋇,氫氧化鈉,氫氧化鋰或氫氧化鉀的水/醇溶液,在高于室溫,幾小時的時間內水解脫除。
步驟6a是式8的苯甲酸衍生物偶合給出9a。在式8中,Q可以是離去基。Q可以是在上面基團J中討論的任何離去基。其中Q=OH或Cl的式8化合物可以從EMS Dottikon,Lenzburg,Switzerland和日本的Sugai Chemical Industries,Ltd購買。根據Q的定義,偶合可以由多種方式進行。當使用游離酸(Q=OH)時,偶合可以用碳二亞胺,基于用這類普通試劑的方法進行,包括二環己基碳二亞胺或相關的二烷基碳二亞胺,EDC(1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺)或相關的水溶性試劑,與有機胺堿一起,在極性有機溶劑如二噁烷,DMF,NMP和乙腈中,在N-羥基雜環包括N-羥基丁二酰亞胺或3-羥基苯并三唑存在下。當Q=鹵素或假鹵素時,偶合可以在最普通的溶劑如THF,乙醚,二噁烷,甲基叔丁基醚或其他醚類;酮,環己酮,甲基異丁基酮個其他酮類;酯類如乙酸乙酯,甲酯和異丙基酯;鹵代溶劑如鹵代甲烷和乙烷,氯苯和其他鹵代苯;腈類如乙腈和丙腈;低級醇如乙醇,異丙醇,叔丁醇和相關的醇,極性有機溶劑如二甲基甲酰胺,二甲亞砜,N-甲基-2-吡咯烷酮和相關的含酰胺溶劑中進行。堿被經常使用并可以是大量無機堿如金屬氫氧化物,碳酸氫鹽和碳酸鹽或有機堿如胺類,例如三乙胺,二乙胺,二乙基異丙基胺,DABCO或相關的二-或三-烷基胺,以及酰胺堿例如DBU和DBN中的任何一種。
乙酸基的脫除在步驟6b中用無機堿如金屬氫氧化物,碳酸鹽和碳酸氫鹽的水或醇溶液中,在室溫至100℃完成。如果在與全氫異喹啉環體系連接的甲酰胺上有保護的官能團,最好在此點(步驟6b期間或之后)脫除。該步驟的性質依賴于保護基的確切定義。
完成在圖解I中所示的整個方法的優選方法示于圖解II中。
Cbz-保護的氨基酸15與胺22偶合給出酰胺16。Cbz基團通過氫化脫除給出胺17。圖解II,酰胺21的合成
將其與氯醇經環氧化物用就地方法偶合給出加合物18。用堿常規脫保護并將游離伯胺與酰氯20偶合給出酰胺21。該方法的細節在下面實施例1A至F中給出。在圖解II中的字母A至F對應于下面的實施例1A至F。
下列實施例舉例說明本發明的各方面。這些實施例用于舉例說明,而不限制本發明的范圍。
用于術語熔點,核磁共振譜,快速原子轟擊質譜,紅外光譜,紫外光譜,元素分析,高效液相色譜,和薄層色譜的縮寫分別是m.p.,NMR,EIMS,MS(FD),MS(FAB),IR,UV,分析,HPLC,和TLC。另外,在IR譜中列出的最大吸收是感興趣的那些,而不是所觀察到的所有最大吸收。
對于NMR譜,使用下列縮寫單峰(s),雙峰(d),雙雙峰(dd),三重峰(t),四重峰(q),多重峰(m),雙多重峰(dm),寬單峰(br.s),寬雙峰(br.d),寬三重峰(br.t),和寬多重峰(br.m)。J指以赫茲(Hz)表示的偶合常數。除非另外說明,NMR數據指主題化合物的游離堿。
NMR譜在General Electric QE-300 300MHz儀器上獲得?;瘜W位移以由ppm表示的δ值表示。質譜在VG ZAB-3光譜計上在ScrippsResearch Institute,La Jolla,CA獲得。紅外光譜在MidacCorporation光譜計上記錄。UV譜在Varian Cary 3E儀器上獲得。薄層色譜用從E.Merck獲得的硅膠板進行。熔點在Mettler FP62儀器上測量,并且未經校正。實施例1合成式21酰胺的方法[3S-[2(2S*,3S*),3α,4aβ,8aβ]]-N-(1,1-二甲基-2-羥基乙基)十氫-2-[2-羥基-3-[(3-羥基-2-甲基苯甲?;?氨基]-4-(苯硫基)丁基]-3-異喹啉甲酰胺
A.將全氫異喹啉(26.4g,111mmol)(從NSC Technologies(Chicago,IL)或Procos SpA(Milan,Italy)購買)懸浮于水(200mL)和濃鹽酸(200mL)中。該混合物加熱回流并攪拌3天,在此期間變為溶液。減壓除去溶劑給出淺黃色固體。將固體在2-丙醇(200mL)中漿化并過濾。減壓蒸發濾液為油狀物。加入乙酸乙酯(100mL)和水(100mL),通過加入2N氫氧化鉀水溶液使溶液的pH為8.0。在30分鐘滴加氯甲酸芐基酯(15.8mL,111mmol),通過加入2N氫氧化鉀水溶液使溶液的pH保持在7和8之間。將混合物在室溫攪拌18小時。加入乙酸乙酯(200mL),有機層用1N鹽酸(100mL)和鹽水(100mL)洗滌。將有機層干燥(硫酸鎂),過濾,并減壓蒸發為油狀物。產物通過硅膠層析純化,用1∶1的40-60石油醚/乙酸乙酯洗脫,接著用100%乙酸乙酯洗脫。收集含產物的級分并減壓蒸發給出化合物15(11.3g,32%)無色油狀物1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.43-7.28(m,5H),5.17(br s,2H),4.76(m,1H),3.79(m,1H),3.33(m,1H),2.19(m,1H),1.96(m,1H),1.88-1.15(m,10H).
B.在室溫下,將1-羥基苯并三唑(4.2g,31.4mmol)和EDC(6.0g,31.4mmol)加入酸15(8.3g,26.2mmol)的DMF(128mL)溶液中。混合物在80℃加熱10分鐘。加入通過將混合物凈物回流加熱幾小時,接著將揮發性成分蒸發后得到的1,1-二甲基-2-三甲硅氧基乙基胺(5.1g,31.4mmol,從1,1-二甲基-2-羥基乙基胺(Aldich Chemical Co.)和六甲基二硅氮烷(Aldich Chemical Co.)制備),溶液在80℃加熱17小時。將黃色溶液倒入乙酸乙酯(250mL)和2N鹽酸(250mL)中。攪拌10分鐘后,加入乙酸乙酯(750),混合物用水(3×500mL)和鹽水(1×250mL)洗滌。合并的有機層用乙酸乙酯(1×250mL)萃取。將合并的有機層干燥(硫酸鈉)并通過快速色譜(50/50乙酸乙酯/己烷)純化給出化合物16無色油狀物(7.9g,78%)1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.36(m,5H),5.20(d,J=8.1Hz,1H),5.10(m,1H),4.53(m,1H),3.78(dd,J=13.2,4.4Hz,1H),3.60(m,2H),3.48(d,J=10.7Hz,1H),2.15-1.25(m,12H),1.31(s,3H),1.29(s,3H).
C.將氨基甲酸16(7.9g,20.4mmol)和5%鈀碳(Pd/C)(1.6g)的混合物在50psi氫氣中,在絕對乙醇(110mL)中,室溫下氫化18小時。將混合物濾過硅藻土并真空蒸發給出胺17白色晶狀固體1H NMR(300MHz,CD3OD)δ3.63(q,J=7.0Hz,2H),3.34(m,1H),3.27(dd,J=11.8,3.3Hz,1H),2.91(m,1H),2.02-1.15(m,12H),1.32(s,3H),1.31(s,3H).
D.機械攪拌下,將10.2N氫氧化鈉水溶液(2.4mL,24.5mmol)加到氯醇(從Kaneka Industries in Japan獲得)(10.4g,28.6mmol)在異丙醇(IPA)(104mL)中的溫熱(27℃)懸浮液中。1小時后,加入1N鹽酸在IPA中的水溶液(通過將1mL濃鹽酸加入12mL IPA中制備)(約1mL)中和(pH=7)。以在IPA(50mL)中溶液的形式加入胺17(5.2g,20.4mmol),該稀懸浮液在60℃加熱10小時。真空除去IPA。殘余物用乙酸乙酯(150mL)稀釋,并用水(2×50mL),飽和碳酸氫鈉水溶液(1×50mL),和鹽水(1×50mL)洗滌。合并的水層用乙酸乙酯(1×25mL)萃取。合并的有機層干燥(硫酸鈉)并通過快速色譜純化(75/25乙酸乙酯/己烷,然后乙酸乙酯)給出化合物18白色固體(8.98g,76%)1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.33(m,10H),5.08(AB,JAB=12.2Hz,ΔUAB=12.1Hz,2H),3.96,(m,2H),3.56(q,J=7.3Hz,2H),3.50,(m,1H),3.20(dd,J=13.6,9.2Hz,1H),3.03(m,1H),2.64(m,2H),2.20-1.20(m,14H),1.28(s,6H).
E.在室溫下,將50%氫氧化鈉水溶液(2.7g,1.8mL,33.6mmol)加入氨基甲酸酯18(6.75g,11.6mmol)在IPA(34mL)中的懸浮液中。將混合物加熱回流12小時。冷卻至室溫后,混合物用甲基叔丁基醚(MTBE)(600mL)稀釋,并用水(2×250mL)和鹽水(1×125mL)洗滌。合并的水層用MTBE(1×150mL)萃取。合并的有機層干燥(硫酸鈉),真空蒸發給出化合物19和芐醇的混合物,為油狀白色固體1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.34(m,10H),4.63(s,2H),3.81(m,1H),3.58(m,3 H),3.03-2.60(m,5H),2.17(m,1H),2.05(m,1H),1.87-1.05(m,12H),1.30(s,3H),1.28(s,3H).
F.室溫下將三乙胺(3.2g,4.3mL,31.2mmol)加入胺19(4.7g,10.4mmol從18理論計算)和芐醇的混合物的乙醇(23mL)中。加入3-乙酰氧基-2-甲基苯甲酰氯(20)(根據1996年9月5日申請的美國專利申請No.08/708411,特別引為本文參考,提出的方法獲得)(2.4g,11.5mmol)的THF(4mL)溶液。2小時后,加入50%氫氧化鈉水溶液(4.1g,2.8mL,52.2mmol),混合物被回流加熱1小時。冷卻至室溫后,混合物用2N鹽酸(26mL)中和至pH=7。此混合物用乙酸乙酯(500mL)稀釋,并用水(1×250mL),飽和碳酸氫鈉水溶液(2×250mL),水(1×250mL),和鹽水(1×125mL)洗滌。將有機層干燥(硫酸鈉),并通過快速色譜(75/25乙酸乙酯/己烷)純化給出酰胺21白色泡沫體(1173-57A,1.39g,23%)。1H NMR指示存在11wt%乙酸乙酯,真空不能除去。分析1H NMR(300MHz,CD3OD)δ7.53(d,J=7.3Hz,2H),7.32(t,J=7.0Hz,2H),7.20(t,J=7.3Hz,1H),7.06(t,J=8.1Hz,1H),6.92(d,J=8.1Hz,1H),6.83(d,J=8.1Hz,1H),4.42(m
1H),4.08(m,1H),3.61(dd,J=13.6,4.0Hz,1H),3.45(ABJAB=11.0Hz,ΔUAB=18.0Hz,2H),3.29(dd,J=13.6,10.3Hz,1H),3.10(m,1H),2.66(m,2H),2.28(s,3H),2.22(m,2H),2.04(m,1H),1.86-1.20(m,11H),1.19(s,3H),1.18(s,3H).
11C NMR(75.5MHz,CD3OD)δ175.7,172.5,155.9,138.8,136.7,129.8,128.9,126.3,126.0,122.4,118.4,115.9,70.3,69.9,68.2,59.3,58.8,54.9,53.0,36.5,34.2,34.1,31.1,30.7,26.4,26.0,23.1,23.0,20.8,12.1.實施例2化合物21的HIV蛋白酶抑制活性和在細胞培養中的抗HIV活性緊密結合動力學分析被用于測定化合物21的Ki值的量。Ki=5.6±0.91nM。方法HIV-1蛋白酶的表達從病毒株IIIB(Ratner,L.et al.,Nature,316,227-184(1985))分離出HIV-蛋白酶基因。為了增加已純化的蛋白酶(Rose,J.R.etal.,J.Biol.Chem.,268,11939-11945(1993))的穩定性,通過用合成的寡核苷編碼Q7S突變替換在蛋白酶基因序列的NdeI和BstEII位點之間的33堿基對,將7位(Q7)的谷氨酰胺殘基突變為絲氨酸(S)。修飾過的基因序列在噬菌體T7啟動子控制下插入質粒載體pGZ(Menge,K.L.etal.,Biochemistry,3415934-15942(1995)。所產生的構造,pGZ/HP-19Q7S#9,被轉移到從Novagen,Inc.購買的E.coli菌株BL21(DE3)中。
HIV-1 PR的表達培養物在37℃,于100L發酵罐(Biolafitte SA)中含有200μg/L氨芐青霉素的2YT培養基(1.6%Trypticase Pepton,1%酵母萃取液,0.5%氯化鈉,最終pH 7.5)中生長5小時,然后通過加入1mMIPTG(異丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷)而誘導。在誘導期間的培養溫度升至42℃,增加重組HIV-1蛋白酶作為不溶包含體的積累。42℃2小時后,通過用Pellicon 0.1μm VVPP000C5盒#10(微孔)交叉流過濾收獲細胞,細胞糊在-70℃冷藏。
重組HIV-1蛋白酶的純化除非另外指明,所有的步驟都在4℃進行。蛋白濃度用Biorad蛋白分析溶液測定,用牛血清白蛋白(BioRad,Richmond,CA)作為標準。層析步驟和HIV PR的純度通過十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分析。HIV-PR的最終純度>98%。每個100L培養物中典型的最終產率為120mg。
從100L培養物所得的細胞糊再懸浮于300mL裂解緩沖液(50mMTris-Cl pH8.0,25mM NaCl,20mM 2-巰基乙醇),并在22000psi,在Microfluidics Corporation流化器中微流化。粗細胞裂解物通過在14000rpm離心20分鐘而澄清。HIV PR主要在丸中以包含體形式發現。包含體隨后在含有額外的0.1%Trition-X100和1M尿素的裂解緩沖液中洗滌多次,每次洗滌之后,包含體都通過在5000rpm離心20分鐘而成丸。純化的包含體溶于含有50mM Tris-Cl pH8.0,25mM NaCl,20mM 2-巰基乙醇,和8M尿素的緩沖液中。溶液通過在14000rpm離心而澄清,并在室溫用于用相同緩沖液平衡的300mL Fast Flow Q-Sepharose柱(Pharmacia,Piscataway,NJ)。在這些條件下,HIV PR不結合到柱上,基本上純粹的酶在流過級分中發現。為了使蛋白復性,將從Fast FlowQ-Sepharose柱所得的級分用含有25mM NaH2PO4pH7.0,25mMNaCl,10mM DTT和10%甘油的三種緩沖液透析。再折疊后,少量沉淀物通過離心除去,將產生的酶制備物濃縮,用0.5M NaCl,50mM MES pH5.6,10mM DTT透析,以~2mg/mL的小等分試樣冷凍并在-70℃貯存。緊密結合動力學試驗和分析純化的HIV蛋白酶的蛋白酶活性用由Richards etal.(Richards,A.D.et al.,J.Biol.Chem.,256,773-7736(1990))發展的修飾的顯色試驗測量。合成的肽His-Lys-Ala-Arg-Val-Leu-Phe(對NO2)-Glu-Ala-Nle-Ser-NH2(American Peptide Company)(Nle是正亮氨酸)被用作底物。該試驗在0.5M NaCl,50mM MES pH5.6,5mM DTT,和2%DMSO中,在37℃進行。在亮氨酸和對硝基苯丙氨酸(Phe對NO2)之間的易斷裂鍵的裂解通過在305nm吸收的減少的分光光度計監測而分析。初始速度以在酶催化反應的開始100秒期間吸收的偏差率而測定。在這些條件下,并用Q7S HIV-1蛋白酶,此底物的Michaelis常數(Km)為59±17μM。
為了測定化合物21的抑制,使用200μM的底物飽和濃度。在13和20抑制劑濃度之間被評價,如上所述在各濃度測量反應速度。通過計算機輔助的非線性最小二乘方擬合數據與Morrison(Morrison,J.F.,Biochem.Biophys.Acta,185,269-286(1963))緊密結合方程測定如上提出的表觀Ki(Kiapp)。實施例3化合物21在細胞培養中對HIV-1的抗病毒活性細胞和病毒系從AIDS Research and Reference Program,Division ofAIDS,NIAID,and NIH獲得CEM-SS和MT-2人T細胞系和HIV-1系RF和IIIB。細胞保護試驗各藥劑對HIV復制的抑制效果通過MTT染料還原法(Alley,M.C.etal.,Cancer Res.48589-601(1988))測量。將化合物以40mg/ml的濃度溶于DMSO,然后在培養基(RPMI,用10%胎牛血清補充)中稀釋1∶200。從各稀釋的湯料中將100μl加入96-孔板,制備一系列半-log稀釋液。在分開的試管中,MT-2細胞和CEM-SS細胞分別以0.01和0.03的感染多重性用HIV-1 IIIB或HIV-1 RF感染。在4小時的吸收周期后,將100μl感染或未感染的細胞加入含藥物板的孔中給出1×104細胞/孔的最終濃度。六天(CEM-SS細胞)或七天(MT-2細胞)后,將MTT(5mg/ml)加入試驗板,產生的formazan(甲瓚)的量在570nm分光光度測定。數據以在藥物-處理過的細胞中產生的formazan與在未感染的孔中,無藥物的細胞產生的formazan相比的百分數表達。ED50作為使在感染的,藥物處理的細胞的formazan生產百分數增加至未感染的,無藥物細胞所產生的50%所需的藥物濃度計算。細胞毒性(TC50)作為使在未感染的,藥物處理的細胞中產生的formazan百分數降低至未感染的,無藥物細胞所產生的50%所需的藥物濃度計算。治療指數(TI)通過用抗病毒效力(ED50)除以細胞毒性(TC50)而計算。表1化合物21在CEM-SS細胞用HIV-1 RF急性感染中的抗病毒活性和細胞毒性評價
治療指數=細胞毒性(TC50)+抗病毒活性(ED50)。表2化合物21在MT-2細胞用HIV-1 IIIB急性感染中的抗病毒活性和細胞毒性評
a治療指數=細胞毒性(TC50)+抗病毒活性(ED50)。
如上所述,本發明化合物可用于抑制HIV蛋白酶,該酶與病毒成分的產生和集合有關。本發明的一個方案是治療HIV感染的方法,包括對主體或患者,如靈長目動物施用有效量的式(9)化合物或其藥用鹽。本發明的另一方案是治療AIDS的方法,包括對主體或患者施用有效量的式(9)化合物或其藥用鹽。本發明的另一方案是抑制HIV蛋白酶的方法,包括對HIV感染的細胞或主體或患者,如被HIV感染的靈長目動物,施用有效量的式(9)化合物或其藥用鹽。
術語“有效量”意指能有效地抑制HIV蛋白酶介導的病毒成分產生和集合的式(9)化合物或其藥用鹽的量。根據本發明施用化合物以達到治療或抑制作用的具體劑量當然通過具體的環境,包括,例如,施用的化合物,給藥途徑,被治療的病癥和具體被治療的主體或患者來確定。日劑量的例子(以單或多劑量)包括約0.01mg/kg至約50mg/kg體重本發明化合物的劑量水平。優選的日劑量一般為約0.05mg/kg至約40mg/kg,更優選地為約0.1mg/kg至約30mg/kg。
本發明化合物可以通過各種途徑給藥,包括口服,肌內和鼻內途徑。本發明化合物優選地在給藥前配制。因此,本發明的另一方案是藥物組合物或制劑,包括有效量的式(9)化合物或其藥用鹽和藥用載體,如稀釋劑或賦形劑。
活性成分優選地為制劑的總重量0.1%至99.9%重量?!八幱玫摹币庵篙d體,如稀釋劑或賦形劑是與制劑的其它成分共容的,并且對主體或患者無毒。
藥物制劑可以從本發明化合物通過已知工藝用已知和容易獲得的成分制備。在制造本發明組合物時,活性成分與載體混合,或用載體稀釋,或包裹在載體內,它可以是膠囊,香囊,紙包或其它合適的容器形式。當載體作為稀釋劑時,它可以是作為活性成分載體,賦形劑或介質的固體,半固體或液體物質。因此,組合物可以是片劑,丸劑,粉劑,錠劑,香囊劑,扁囊劑,池劑,懸浮劑,乳劑,溶液,糖漿,氣霧劑(為固體或在液體介質中),軟膏(含有,例如,高達10%重量的活性化合物〕,軟和硬膠囊,栓劑,無菌注射溶液,無菌包裝的粉劑等等。
下列制劑實施例僅僅是舉例性的,不限制本發明的范圍。術語“活性成分”表示式(9)化合物或其藥用鹽。制劑1用下列成分制備硬膠囊量(mg/膠囊)活性成分 250淀粉(干) 200硬脂酸鎂 10總量 460mg制劑2用下列成分制備片劑量(mg/片)活性成分 250纖維素(微晶) 400二氧化硅(熏蒸過的) 10硬脂酸 5總量 665mg將各成分攙和并壓成各重665mg的片劑。制劑3制備含有下列成分的氣霧劑溶液成分 重量活性成分 0.25甲醇 25.75推進劑22(氯代二氟甲烷) 74.00總量 100.00將活性成分與乙醇混合,混合物加入部分推進劑22中,冷卻至-30℃,并轉移至填充裝置中。然后將所需量裝入不銹鋼容器,用其余的推進劑稀釋。然后在容器上裝上閥。制劑4如下制備各含60mg活性成分的片劑量(mg/片)活性成分 60淀粉 45微晶纖維素35聚乙烯基吡咯烷酮(在水中10 4%溶液)羧甲基淀粉鈉 4.5硬脂酸鎂 0.5滑石 1總量 150將活性成分,淀粉和纖維素過No.45目U.S.篩并充分混合。將含有聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液與產生的粉末混合,然后將混合物過No.45目U.S.篩。所產生的粒狀物在50℃干燥并過No.18目U.S.篩。然后往粒狀物中加入事先過了No.60目U.S.篩的羧甲基淀粉鈉,硬脂酸鎂和滑石,混合后,在壓片機上壓片給出重150mg的片劑。制劑5各含80mg活性成分的膠囊如下制造量(mg/膠囊)活性成分 80mg淀粉 59mg微晶纖維素59mg硬脂酸鎂 2mg總量 200mg將活性成分,纖維素,淀粉和硬脂酸鎂攙和,過No.45目U.S.篩,以200mg的量填入硬膠囊。制劑6如下制備各含225mg活性成分的栓劑活性成分 225mg飽和脂肪酸甘油酯 2000mg總量 2225mg將活性成分過No.60目U.S.篩并懸浮于事先用最小熱量熔化的飽和脂肪酸甘油酯中。然后將混合物倒入2g容量的栓劑模并冷卻。制劑7每5ml劑量各含50mg活性成分的懸浮液如下制備活性成分 50mg羧甲基纖維素鈉50mg糖漿 1.25ml苯甲酸溶液0.10ml調味劑q.v.
著色劑q.v.
純水至總量5ml將活性成分過No.45目U.S.篩,并與羧甲基纖維素鈉和糖漿混合形成潤滑的糊狀物。將苯甲酸溶液,調味劑和著色劑用部分水稀釋,并在攪拌下加入。然后加入足量的水產生所需的體積。制劑8如下制備靜脈內制劑活性成分 100mg等滲鹽水 1000mL上述成分的溶液一般以每分鐘1ml的速度對主體靜脈內給藥。制劑9用下列成分制備片劑量(mg/片)活性成分 292mg硅酸鈣146mgcrospovidone 146mg硬脂酸鎂 5mg總量 589mg
權利要求
1.式(9)化合物或其藥用前藥,鹽或溶劑化物
其中R和R’獨立地選自H,取代或未取代的烷基-OR1基團,被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的環烷基,被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的雜環基團,烷基-NR2R3基團,或烷基-S(X)(Y)R4基團,其中R1是H,取代或未取代的烷基,或?;?;R2和R3各自獨立地選自H,取代或未取代的烷基,環烷基,雜環,和芳基,?;突酋;籖4是H,取代或未取代的烷基,環烷基,雜環,或芳基;X和Y各自獨立地選自=O或不存在。
2.根據權利要求1的化合物,或其藥用前藥,鹽或溶劑化物,其中R是H。
3.根據權利要求1的化合物,或其藥用前藥,鹽或溶劑化物,其中當至少一個R和R’是烷基-OR1時,R1是H。
4.根據權利要求1的化合物,或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物,其中當至少一個R和R’是烷基-OR1時,所說的烷基-OR1選自-C(CH3)2CH2OH,-CH(CH3)CH2OH,-CH2CH2OH,-C(CH3)(CH2OH)2,-C(CH3)2-O-CH2-O-CH3,-C(CH3)2CH2-O-CH2-O-CH3,-C(CH3)2CH2-O-酰基,-C(CH3)2-S-CH2-O-CH3,-C(CH3)2CH2-S-CH2-O-CH3,-C(CH3)2-O-CH2-S-CH3,-C(CH3)2CH2-O-CH2-S-CH3,和-C(CH3)2CH2-S-酰基。
5.根據權利要求1的化合物,或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物,其中當至少一個R和R’是被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的環烷基時,所說的環烷基選自
6.根據權利要求1的化合物,或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物,其中當至少一個R和R’是被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的雜環基團時,所說的雜環基選自
其中R3是H,取代或未取代的烷基,環烷基,雜環,或芳基,或?;蚧酋;?。
7.根據權利要求1的化合物,或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物,其中所說的化合物具有式21
8.根據權利要求2的化合物,或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物,其中R’是被(C1-C6)烷基基團或(C1-C6)烷基-OH基團取代的環烷基,所說的環烷基選自
9.根據權利要求1的鹽,具有式(9b)
10.一種藥物組合物,包含(a)有效量的權利要求1化合物;和(b)藥用載體。
11.一種藥物組合物,包含(a)有效量的權利要求7化合物;和(b)藥用載體。
12.一種抑制HIV蛋白酶的方法,包括對主體施用有效量的權利要求1化合物或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物。
13.一種抑制HIV蛋白酶的方法,包括對主體施用有效量的權利要求7化合物或其藥理上可接受的前藥,鹽或其溶劑化物。
14.根據權利要求1的化合物,其純度大于90%。
15.根據權利要求1的化合物,其純度至少95%。
16.根據權利要求1的化合物,其純度至少97%。
17.根據權利要求1的化合物,其純度至少99%。
18.根據權利要求7的化合物,其純度大于90%。
19.根據權利要求7的化合物,其純度至少95%。
20.根據權利要求7的化合物,其純度至少97%。
21.根據權利要求7的化合物,其純度至少99%。
22.根據權利要求10的藥物組合物,其中化合物純度大于90%。
23.根據權利要求10的藥物組合物,其中化合物純度至少95%。
24.根據權利要求10的藥物組合物,其中化合物純度至少97%。
25.根據權利要求10的藥物組合物,其中化合物純度至少99%。
26.根據權利要求11的藥物組合物,其中化合物純度大于90%。
27.根據權利要求11的藥物組合物,其中化合物純度至少95%。
28.根據權利要求11的藥物組合物,其中化合物純度至少97%。
29.根據權利要求11的藥物組合物,其中化合物純度至少99%。
30.根據權利要求12的方法,其中化合物純度大于90%。
31.根據權利要求12的方法,其中化合物純度至少95%。
32.根據權利要求12的方法,其中化合物純度至少97%。
33.根據權利要求12的方法,其中化合物純度至少99%。
34.根據權利要求13的方法,其中化合物純度大于90%。
35.根據權利要求13的方法,其中化合物純度至少95%。
36.根據權利要求13的方法,其中化合物純度至少97%。
37.根據權利要求13的方法,其中化合物純度至少99%。
全文摘要
HIV蛋白酶抑制劑,可通過化學合成得到,抑制或阻斷HIV蛋白酶的生物活性,導致HIV病毒復制終止。這些化合物,以及含有這些化合物和可有可無的其它抗病毒劑作為活性成分的藥物組合物適用于治療被已知引起AIDS的HIV病毒感染的患者或主體。
文檔編號A61P31/12GK1253548SQ98804538
公開日2000年5月17日 申請日期1998年3月12日 優先權日1997年3月13日
發明者K·F·阿爾比扎提, S·萊西, M·D·瓦爾尼, 張侃音, 小林卓郎 申請人:阿格羅尼制藥公司, 日本煙業產業株式會社