專利名稱：具有抗HIV活性的8-羥基吡啶并[3,2-d]嘧啶-7-羧酸衍生物,制備方法及用途的制作方法
具有抗HIV活性的8-羥基吡啶并[3,2W]嘧啶-7-羧酸衍生物，
制備方法及用途
本發(fā)明涉及8—羥基吡啶并[3,2』嘧啶-7-羧酸類新化合物；本發(fā)明也涉及 這些新化合物的制備方法；本發(fā)明還涉及這些新化合物在制造抗病毒藥物上的用 途。
HIV整合酶是HIV生命周期中必需的關(guān)鍵酶之一，其生物學(xué)作用是催化HIV 病毒基因組RNA逆轉(zhuǎn)錄所得的DNA整合到宿主細胞的染色體上。抑制了HIV整 合酶的活性或?qū)⒋嗣傅幕钚越档偷綐O低的水平，則可以有效抑制HIV病毒的繁 殖，從而達到治療艾滋病(AIDS)的目的。此外，目甜尚未發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)有與HIV 整合酶同源的酶類存在。因而，將整合酶作為一個新的抗病毒靶標，開發(fā)新的抗 HIV藥物是具有重要意義的。對HIV整合酶及其抑制劑的研究也因此成為熱點。
研究發(fā)現(xiàn)，8-羥基喹啉-7-羧酸類化合物(Merk， L870，810)能夠與HIV整 合酶催化活性中心的Mg^絡(luò)合從而抑制酶的活性，因而具有良好的抗病毒活性。 我們根據(jù)已經(jīng)報到的小分子與HIV整合酶的分子識別機理以及生物電子等排等 藥物設(shè)計原理，設(shè)計了8 —羥基吡啶并[3，2W]嘧啶-7-羧酸類新化合物；并利用 AutoDock3.05的分子對接軟件對之進行初歩篩選評價，選取結(jié)果較好的化合物進 行了合成。通過對HIV病毒復(fù)制的抑制作用以及對整合酶活性的抑制作用等生物 性評價，發(fā)現(xiàn)該類化合物具有較明顯的抑制整合酶以及體外抗HIV活性。
本發(fā)明更確切地涉及式(I)的化合物<image>image see original document page 5</image>(I) 其中Ri代表的基團選自 氫原子、甲基、芐基， R2代表的基團選自
氫原子、直鏈或支鏈(CrQ)的烷氧基、芐氧基、直鏈或支鏈(d-Q)烷 基取代的氨基、雜環(huán)胺基，芳胺基，芐胺基， R3代表的基團選自 羥基、芐氨基，
所有化合物及其在藥學(xué)上可接受的酸或堿所形成的加成鹽。 毫無疑問
-"芳基"可被理解為苯基、萘基、四氫萘基、二氫萘基、茚基或2，3-二氫 茚基，各自任選的被一個或多個相同或不同的基團取代，取代基選自鹵素、羥基、
氰基、硝基，直鏈或支鏈(C~C6)垸基、直鏈或支鏈(d~C6)烷氧基、氨基、 直鏈或支鏈氨基(Cr~C6)烷基，-其中各烷氧基部分可以是直鏈或支鏈的-，直 鏈或支鏈(d~C6)酰基、直鏈或支鏈(d~C6)烷氧基羰基，直鏈或支鏈(d~C6) 垸基氨基羰基和氧代。
-"雜環(huán)"被理解為飽和或不飽和的單-或-二環(huán)基團，具有芳族和非芳族特征， 具有5至12個環(huán)原子，含有一個、兩個或三個相同或不同的雜原子，雜原子選 自氧、氮、硫，雜環(huán)被理解為可以任選的被一個或多個相同或不同的取代基取代， 取代基選自鹵素、羥基、直鏈或支鏈(C廣C6)烷基、直鏈或支鏈(d~C6)烷氧 基、硝基、氧代和氨基(任意被一個或兩個直鏈或支鏈(C廣C6)垸基取代)。
在雜環(huán)中，可以象征性而不加任何限制的提到吡啶基、噻吩基、呋喃基、咪 唑基、4-H-吡喃-4-酮、吡嗪基、嘧啶基、異噁唑基、四唑基、吡咯基、吡唑基、 喹啉基、異喹啉基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、1,2,3-噻二唑基......。
在藥學(xué)上可接受的酸中，可以不加限制的提到鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、 乙酸、三氟乙酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、富馬酸、酒石酸、 馬來酸、檸檬酸、抗壞血酸、草酸、甲磺酸、樟腦酸等。
在藥學(xué)所接受的堿中，可以不加任何限制的提到氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙
胺、叔丁胺等。按照一種有利的變例，優(yōu)選的本發(fā)明式(I )化合物是，其中， Ri代表芐氧基、甲氧基，R2代表代表氫原子、直鏈或支鏈(Q-C6)的垸氧基、芐氧基、直鏈或支鏈(CrC6)取代的氨基、雜環(huán)，R3代表氫原子、芐氨基,尤其有 利的是&代表[1]芐氧基或[2]甲氧基基，R2代表甲氧基、芐氧基、取代氨基、 含氮的飽和雜環(huán)，R3代表羥基、芐氨基。 按照本發(fā)明，優(yōu)選的化合物是
N-節(jié)基-2， 4-二甲氧基-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酰胺 N-節(jié)基-2-甲氧基-4- (二甲基氨基)-8-羥基吡啶并[3,2-d]嘧啶-7-羧酰胺 N-芐基-2-甲氧基-4- (二乙基氨基)-8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酰胺 N-節(jié)基-2-甲氧基-4-(四氫吡咯-l-基)-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酰
胺
N-節(jié)基-2-甲氧基-4-(四氫吡咯-l-基)-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酰
胺
N-節(jié)基-2-甲氧基-4-嗎啉基-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酰胺 N-芐基-2-甲氧基-8-羥基-4- (4-甲基哌嗪-l-基)吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酰胺
N- (4-氟芐基)-2， 4-二甲氧基-8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酰胺 N- (4-氟節(jié)基)-2-甲氧基-4- (二甲基氨基)-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酰胺
N- (4-氟芐基)-2-甲氧基-4- (二乙基氨基)-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酰胺
N- (4-氟芐基)-2-甲氧基-4-(四氫吡咯-1-基)-8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧 啶-7-羧酰胺
N- (4-氟芐基)-2-甲氧基-4-(四氫吡咯-1-基)-8-羥基吡啶并[3,2-d]嘧 啶-7-羧酰胺
N- (4-氟芐基)-2-甲氧基-4-嗎啉基-8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酰胺 N- (4-氟芐基)-2-甲氧基-4- (4-甲基哌嗪-l-基)-8-羥基吡啶并[3，2-d] 嘧啶-7-羧酰胺
2-芐氧基-4- (二甲基氨基)-8羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸 2-芐氧基-4- (二乙基氨基)-8羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸 2-節(jié)氧基-4-(四氫吡咯-1-基)-8羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸2-芐氧基-4-(六氫吡啶-l-基)-8羥基吡啶并[3，2-(1]嘧啶-7-羧酸 2-節(jié)氧基-4-嗎啉基-8羥基吡啶并[3, 2-d]嘧啶-7-羧酸 2_芐氧基-4- (4-甲基哌嗪-1-基)-8羥基吡啶并[3，2-01]嘧啶-7-羧酸 2- (4-氟芐氧基)-4- (二甲基氨基)-8羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸 2_ (4-氟芐氧基)-4- (二乙基氨基)-8羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸 2_ (4-氟芐氧基)-4-(四氫吡咯-l-基)_8羥基吡啶并[3,2-d]嘧啶-7-羧酸 2_ (4-氟芐氧基)-4-(六氫吡啶-l-基)-8羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸 2- (4-氟節(jié)氧基)-4-嗎啉基-8羥基吡啶并[3,2-d]嘧啶-7-羧酸 2- (4-氟芐氧基)-4- (4-甲基哌嗪-l-基)-8羥基吡啶并[3，2-^1]嘧啶-7-羧酸
優(yōu)選的化合物構(gòu)成本發(fā)明的完整內(nèi)容的一部分。
本發(fā)明還涉及式(I)化合物的制備方法，其特征在于使用式(II)化合物作 為原料
o
HN I]JH
按照有機合成常規(guī)的氯代條件，與三氯氧磷(P0C13)反應(yīng)得到式(III)化 合物
Cl
按照有機合成常規(guī)的取代條件，式(ni)化合物與醇鈉或胺反應(yīng)得到式(IV)
化合物o,、 (IV)
其中R2是如上定義的。
按照有機合成常規(guī)的取代條件，式(IV)化合物與醇鈉或胺反應(yīng)得到式(V)
化合物
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中R,、 R2是如上定義的。
按照有機合成中硝基還原的反應(yīng)條件，將式(V)中的硝基結(jié)構(gòu)還原為氨基，
得到式(VI)化合物
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中R,、 R2是如上定義的。
按照有機合成常規(guī)的取代條件，式(VI)化合物與式(VII)化合物反應(yīng)得
到式(VIII)化合物
<formula>formula see original document page 9</formula>(VIII)
其中R,、 R2是如上定義的。
按照有機合成中的環(huán)合反應(yīng)條件，使該式(VIII)化合物在二苯醚中加熱回 流反應(yīng)得到式(IX)化合物
R2
(IX)
按照常規(guī)的酰胺化條件，式(IX)化合物與芐胺反應(yīng)，或者按照常規(guī)的水解 條件，式(IX)化合物水解即獲得式(I)化合物，其中R卜R2、 R3如上定義的。
本發(fā)明還涉及藥物組合物，包含至少一種式(I )化合物作為活性成分，單 獨或結(jié)合一種或幾種藥學(xué)上可接受的、惰性的、無毒的賦形劑或載體。
在按照本發(fā)明的藥物組合物中，可以特別提到適用于口服、胃腸外(靜脈內(nèi)、 肌肉或皮下)、經(jīng)皮或透皮、經(jīng)鼻、直腸、經(jīng)舌的那些，特別是片劑或糖衣丸、 膠囊劑、錠劑、栓劑、皮膚凝膠、可注射制劑等。
本發(fā)明化合物具有明顯的抗HIV-1活性。含有至少一種式(I )化合物作為 活性成分化合物的藥物組合因此可以用于抗HIV-l病毒的治療。
部分化合物經(jīng)體外抑制HIV-l病毒復(fù)制活性篩選試驗，結(jié)果表明化合物具有 一定的抑制HIV-1病毒復(fù)制的活性。
下列實施例用來進一步說明本發(fā)明而不是用來限制本發(fā)明。
所用原料和(或)試劑均為己知的產(chǎn)品，或者是按照已知操作制備的產(chǎn)品。
實施例和合成步驟中所述化合物的結(jié)構(gòu)是按照常規(guī)的光譜技術(shù)(紅外，UV、 NMR、 MS)測定的。
實施例1:,芐基-2-甲氧基-4- (二甲基氨基)-8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧 啶-7-羧酰胺
步驟A: 2， 4-二氯-5-硝基嘧啶
10將10g5-硝基尿嘧啶加入100mL反應(yīng)瓶中，加入50mL三氯氧磷，加熱至 80°C，然后滴加10mL N，N-二甲基苯胺。加畢，升溫回流6小時。冷卻至室溫， 減壓蒸除大部分三氯氧磷，殘余液緩慢滴加到約150mL碎冰中。乙醚萃取，有 機相用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓柱層析，獲得預(yù)期產(chǎn)物。置干燥 器中避光保存，備用。
步驟B: 2-氯-4-(二甲基氨基)-5-硝基噴啶
將l g的2,4-二氯-5-硝基嘧啶溶于15mL氯仿中，冷水浴冷卻5分鐘，然后 加入碳酸氫鈉(1.08 g)的水溶液(5mL)。劇烈攪拌，同時分批加入二甲胺鹽 酸鹽(0.83 g)。加畢，室溫攪拌30分鐘。分液除去水相，有機層分別用水和飽 和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑，減壓柱層析，獲得預(yù)期產(chǎn)物。
步驟C: 2-甲氧基-4-(二甲基氨基)-5-硝基嘧啶
將1.23 g的2-氯-4-(二甲基氨基)-5-硝基嘧啶溶于50mL甲醇中，然后在冰 浴條件下，滴加到10mL含有0.85 g的甲醇鈉的甲醇溶液中。加畢，撤去冰浴， 室溫反應(yīng)3小時。減壓蒸除溶劑，再向殘余物中加入50mL水，2N鹽酸調(diào)節(jié)pH7-8。 用二氯甲烷萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑， 減壓柱層析，獲得到預(yù)期產(chǎn)物。
步驟D: 2-[(4-二甲基氨基-2—甲氧基一5—硝基嘧啶一基氨基)-甲烯基卜 丙二酸二乙酯
將0.8 g的2-甲氧基-4-(二甲基氨基)-5-硝基嘧啶溶于40mL甲醇中，加入 10%鈀炭(Pd/C) 0. 1 g，置氫化儀中反應(yīng)4小時。然后濾除鈀炭，向濾液中加入 1.23 g的乙氧甲叉基丙二酸二乙酯。室溫攪拌過夜，析出大量白色固體，過濾， 濾餅經(jīng)干燥后收集起來。濾液濃縮，減壓柱層析，獲得白色固體，與濾餅合并， 即得預(yù)期產(chǎn)物。
步驟E: 2-甲氧基-4-(二甲基氨基)-8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸乙
酯
將0.5 g的2-[(4-二甲基氨基-2_甲氧基一5—硝基嘧啶一基-氨基)-甲烯 基]-丙二酸二乙酯加入預(yù)先加熱到20(TC的二苯醚中，然后加熱反應(yīng)l小時。將反 應(yīng)液冷卻至室溫，加入大量石油醚，靜置，析出淺黃色固體。過濾，固體用石油 醚洗滌，干燥后即到預(yù)期產(chǎn)物。步驟F: N-芐基-2-甲氧基-4- (二甲基氨基)-8-羥基吡啶并[3，2-(1]嘧啶 _7-羧酰胺
將O.IO g的2-甲氧基-4-(二甲基氨基)-8-羥基吡啶并[3， 2-d]嘧啶-7-羧酸乙 酯溶于lmL甲醇中，加入0.08g芐胺，加熱至7(TC左右，反應(yīng)40小時。然后減壓 蒸除溶劑，向殘余物中加入IO mL水，1N鹽酸調(diào)節(jié)pH5-6。 二氯甲烷萃取，有機 相用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑，減壓柱層析，獲得到預(yù) 期產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1、式(I)表示的化合物其中R1代表的基團選自氫原子、甲基、芐基，R2代表的基團選自氫原子、直鏈或支鏈(C1-C6)的烷氧基、芐氧基、直鏈或支鏈(C1-C6)烷基取代的氨基、雜環(huán)胺基，芳胺基，芐胺基，R3代表的基團選自羥基、芐氨基，所有化合物及其在藥學(xué)上可接受的酸或堿所形成的加成鹽。
2、 根據(jù)權(quán)力要求1的式(I)化合物，其特征在于R,代表芐基，R2代表氫原子、 直鏈或支鏈(crc6)的垸氧基、芐氧基、直鏈或支鏈(d-C6)烷基取代的氨基、雜環(huán)，雜環(huán)胺基，芳胺基，芐胺基，R3代表羥基。
3、 根據(jù)權(quán)力要求l的式(I)化合物，其特征在于R,代表氫原子或甲基，R2代 表氫原子、直鏈或支鏈(CVQ)的垸氧基、芐氧基、直鏈或支鏈(d-C6)烷基 取代的氨基、雜環(huán)，雜環(huán)胺基，芳胺基，芐胺基，R3代表芐胺基。
4、 式(I)化合物的制備方法，其特征在于使用5-硝基尿嘧啶作為原料，其中 Ri和R2是如上定義的。本發(fā)明還涉及式(I)化合物的制備方法，其特征在于使用式(II)化合物作為原料<formula>formula see original document page 3</formula>按照有機合成常規(guī)的氯代條件，與三氯氧磷(P0C13)反應(yīng)得到式(III)化合物:<formula>formula see original document page 3</formula>按照有機合成常規(guī)的取代條件，式(III)化合物與醇鈉或胺反應(yīng)得到式(IV) 化合物<formula>formula see original document page 3</formula>其中R2是如上定義的。按照有機合成常規(guī)的取代條件，式(IV)化合物與醇鈉或胺反應(yīng)得到式(V)化合物<formula>formula see original document page 3</formula>其中R卜R2是如上定義的。按照有機合成中硝基還原的反應(yīng)條件，將式(V)中的硝基結(jié)構(gòu)還原為氨基， 得到式(VI)化合物-nh2 (VI) 其中R,、 R2是如上定義的。按照有機合成常規(guī)的取代條件，式(VI)化合物與式(VII)化合物反應(yīng)得 到式(VIII)化合物(VII)(vin)其中Ri、 R2是如上定義的。按照有機合成中的環(huán)合反應(yīng)條件，使該式(VIII)化合物在二苯醚中加熱回流反應(yīng)得到式(IX)化合物(IX)按照常規(guī)的酰胺化條件，式(n)化合物與芐胺反應(yīng)，或者按照常規(guī)的水解 條件，式(IX)化合物水解即獲得式(I)化合物，其中R卜R2、 R3如上定義的。
5、 藥物組合物，包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求任意一項的式(II)化合物作為活 性成分或與藥學(xué)上可接受的酸或堿所形成的加成鹽作為活性成分，單獨或結(jié)合一 種或幾種藥學(xué)上可接受的、惰性的、無毒的賦形劑或載體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項的式(I)化合物作為抗艾滋病用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有抗HIV活性的8-羥基吡啶并[3，2-d]嘧啶-7-羧酸衍生物，制備方法及用途。該類化合物具有式(I)所示的通式其中R₁代表氫原子，芐基，甲基；R₂代表氫原子、直鏈或支鏈(C₁-C₆)的烷氧基、芐氧基、直鏈或支鏈(C₁-C₆)烷基取代的氨基、雜環(huán)胺基，芳胺基，芐胺基；R₃代表羥基、芐氨基；其中R₁、R₂可以是相同或不同。
文檔編號A61K31/519GK101575339SQ20081010598
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者何梅孜, 飛 俞, 張春雷, 銘 楊 申請人:北京大學(xué)