抗腸病毒71(EV71)戊內酰胺類化合物及其制備方法和用途技術

一種戊內酰胺環類腸病毒71(EV71)3C蛋白酶抑制劑，其結構通式為化合M所示，結構中的各變量在說明書中定義，這些化合物有效地抑制或阻斷了腸病毒71的復制。本發明專利技術涉及含有式(M)結構的化合物、其各種光學異構體、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物以及前藥在制備治療手足口病毒感染疾病抗病毒藥物的發現和應用。本發明專利技術還涉及制備式(M)結構化合物的中間體和合成方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是關于治療腸病毒71 (EV71)感染的式(M)化合物、藥物組合物，以及這類化合物的合成方法、制劑方法和用于這些合成中的化合物。具體地，本專利技術提供一類戊內酰胺類化合物，含有這類化合物的藥物組合物及這類化合物治療EV71感染的方法。
技術介紹
手足口病(Hand-Foot-Mouth disease,HFMD)又名發疹性水皰口腔炎，是由腸道病毒引起的全球性常見傳染病，世界大部分國家和地區均有此病流行的報導。該疾病主要通過糞-口途徑和呼吸道進行傳播，傳染性強、極易導致流行或暴發。手足口病以嬰幼兒發病為主，大多數患者癥狀輕微，以發熱和手、足、口腔等部位的皮疹或皰疹為主要特征。少數患者可并發無菌性腦膜炎、腦炎、急性弛緩性麻痹、呼吸道感染和心肌炎等，個別重癥患兒病情進展快，易發生死亡。少年兒童和成人感染后多不發病，但能夠傳播病毒。臨床表現以發熱和手、足、口腔等部位的皮疹為主要臨床特征，更為嚴重的是，病毒還可以侵犯患者呼吸系統、中樞神經系統等引起腦炎、肺水腫、弛緩性麻痹、心肌炎等癥狀，病情進展快，容易發生死亡。東南亞和中國一直以來都是人手足口病的高發地區，特別是近些年來，隨著人員流動、病毒變異等多種因素的共同影響，該疾病在我國山東、河南、臺灣等省份發生了大爆發，造成了上千例的嬰幼兒死亡病例，給患兒家庭帶來了巨大的經濟和精神損害。引發手足口病的腸道病毒有20多種，腸道病毒71型以及柯薩奇病毒A組的16、4、5、9、10型，B組的2、5型均為手足口病較常見的病毒，其中最常見的是腸道病毒71型(EV71)和柯薩奇病毒A16型(Cox A16)。病毒學和流行病學的研究證實，人腸道病毒71型(Enterovirus 71, EV71)是近年來爆發的人手足口病的主要病原體，同時還能引起無菌性腦膜炎(aseptic meningitis)、腦干腦炎(brain stem encephalitis)和脊髓灰質炎樣的麻痹(poliomyelitis like paralysis)等多種與神經系統相關的疾病。EV71近年來已經弓丨起多次流行，研究發現EV71的基因型在流行中不斷變化，某些位點的基因突變引起EV71的致病性的改變，因此EV71的防治面臨著相當大的壓力。目前尚未闡明EV71病毒形成病毒持久性及引起手足口病的具體機制，臨床上仍缺乏特異、有效的治療藥物，只能采取中藥或其他抗病毒藥進行治療，研究表明，相當多的參與者對該治療沒有產生有利的效果，臨床上不斷出現死亡病例。因此，需要發展具有高效的特異性的用于手足口病的抗EV71病毒制劑。EV71是1969年Schmit等人首次從患有中樞神經系統疾病的嬰兒糞便標本中分離得到，屬于小RNA病毒科腸病毒屬，病毒顆粒為典型的正二十面體結構。其基因約由7408個核苷酸組成，屬單股正鏈RNA病毒，僅含有一個開放讀碼框(open-reading frame, ORF),編碼2194個氨基酸構成的多聚蛋白(polypiOtein)，在基因組兩側分別為746bp的5’非編碼區(UTR)和83bp的3’非編碼區。EV71基因組編碼的多聚蛋白(polyprotein)約含2193個氨基酸。在受感染的細胞內，該多聚蛋白被水解成為P1、P2、P3三個前體蛋白。經過細胞和病毒的蛋白酶進一步的剪切，Pl前體蛋白可以進一步成熟為VP1、VP2、VP3和VP4四個病毒結構蛋白，負責病毒顆粒的裝配和穩定；P2前體蛋白則進一步成熟為非結構蛋白(non-structural protein, nsp) 2A(特異性蛋白酶)、2B和2C ;P3前體蛋白則用以形成非結構蛋白3A、3B(VPg，5’末端結合蛋白)、3C(特異性蛋白酶)和3D(RNA_d印endent RNApolymerase, RdRp)。在七個非結構蛋白中，3C蛋白酶被認為主要行使特異性蛋白酶的功能，屬于半胱氨酸蛋白酶，其活性中心是Cysl47，His40, Glu71組成的催化三聯體，負責特異性地將病毒所編碼的各個蛋白質從多聚上切割下來，形成具有獨立功能的蛋白質，因而一旦這個蛋白的功能喪失，則病毒進一步的轉錄和復制將無法正常繼續進行。因此可被特異性識別的選擇性小分子抑制3C蛋白酶的作用是治療EV71病毒感染的有效手段，3C蛋白酶成為治療手足口病的重要藥物靶點。本專利技術基于EV71 3C蛋白酶的晶體結構特征，通過結合活性區域的結合位點，設計一系列含五元內酰胺類3C蛋白酶抑制劑?！け緦＠夹g的第一個優點是其提供的戊內酰胺類抑制劑，可有效抑制EV71 3C蛋白酶。本專利技術的第二個優點是提供的戊內酰胺類抑制劑，可有效抑制SARS病毒主蛋白Nsp5蛋白酶。本專利技術的第三個優點是可以用于制備治療半胱氨酸蛋白酶誘發疾病藥物，如小兒麻痹癥、普通感冒等。通過生物活性實驗發現化合物I，II，XII，XIV對細胞培養中的EV71病毒顯示了非常好的抑制活性，在活體內具有良好的藥物動力學性質。本專利技術的目標是發現一類抗腸病毒71特別有效的小分子化合物，并提供用于所說蛋白酶抑制劑化合物合成的中間體和這些合成的合成方法。
技術實現思路
本專利技術針對EV71病毒3C蛋白酶抑制劑的現有技術的不足，提供一種含式(M)類EV71病毒3C蛋白酶抑制劑，本專利技術另一個目的是要提供所描述蛋白酶抑制劑化合物中間體的合成和用于這些合成的合成方法。本專利技術涉及式(M)的戊內酰胺類化合物和/或藥學上可接受的鹽和/或水合物制備治療腸病毒71(EV71)感染疾病藥物的應用。這些化合物作為其藥學上可接受的鹽和/或水合物，或者作為藥物組合物成分(無論其是否與其他治療手足口病的抗病毒劑，抗感染藥，免疫調節劑或抗生素同時給藥)而用于抑制EV71病毒的3C蛋白酶，或者預防/治療一項或多項EV71病毒感染癥狀。更具體的說，本專利技術涉及式(M)化合物和/或藥學上可接受的鹽和/或水合物制備治療腸病毒71(EV71)感染疾病藥物的應用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種戊內酰胺環類腸病毒71(EV71)3C蛋白酶抑制劑，具有如下結構通式M的化合物或其各種光學異構體、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物或其前藥：其中R1表示？OH，？SH，？NH2，羰基，？鹵素，？O？烷基，？O？環烷基，？O？雜烷基，？O？雜環烷基，？O？雜環基，？O？鏈烯基，？O？環烯基，？O？雜烯基，？O？雜環烯基，？O？鏈炔基，？O？環炔基，？O？雜炔基，？O？環雜炔基，？O？芳基，？O？芳烷基，？O？雜芳基，？O？雜芳烷基，？S？烷基，？S？環烷基，？S？雜烷基，？S？雜環烷基，？S？雜環基，？S？鏈烯基，？S？環烯基，？S？雜烯基，？S？雜環烯基，？S？鏈炔基，？S？環炔基，？S？雜炔基，？S？環雜炔基，？S？芳基，？S？芳烷基，？S？雜芳基，？S？雜芳烷基，？N？烷基，？N？環烷基，？N？雜烷基，？N？雜環烷基，？N？雜環基，？N？鏈烯基，？N？環烯基，？N？雜烯基，？N？雜環烯基，？N？鏈炔基，？N？環炔基，？N？雜炔基，？N？環雜炔基，？N？芳基，？N？芳烷基，？N？雜芳基，？N？雜芳烷基；烷基，環烷基，雜烷基，雜環烷基，雜環基，鏈烯基，環烯基，雜烯基，雜環烯基，鏈炔基，環炔基，雜炔基，環雜炔基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳烷基；R2表示？H；？CN；？CF3；烷基，環烷基，雜烷基，雜環烷基，雜環基，鏈烯基，環烯基，雜烯基，雜環烯基，鏈炔基，環炔基，雜炔基，環雜炔基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳烷基；？C(O)R5，？CO2R6，？C(O)NR7R8，？C(O)NR7OR8，？NO2，？C(S)R5，？CS2R6，C(S)NR7R8，？SO2R5，？SOR5，？S(O)2NR7R8，？S(O)NR7OR8，？SO3R5，？C(O)NR7NR8R9，？C(S)NR7NR8R9，其中R5，R6，R7，R8和R9可以獨立地取自于以下基團：？H，？NH2，？OH，烷基，環烷基，雜環烷基，芳基，雜芳 基，芳烷基，雜芳烷基，芳基烯基，雜芳基烯基，?；蛄蝓；籖3表示C1？6烷基，C2？6烯基，C2？6炔基，C3？8環烷基，芳基C1？6烷基，雜芳基C1？9烷基，芳基，雜芳基，芳基C2？6烯基，雜芳基C2？6烯基，芳基C2？6炔基，雜芳基C2？6炔基，或任選可被1到4個取代基所取代，所述1到4個取代基選自鹵素，？OH，？SH，？NO2，？CN，鹵C1？8烷基，C1？8烷氧基，C1？6烷基羰基，C1？6烷硫基，C1？8烷氧羰基，？CF3；R4表示烷基，芳基C1？6烷基，雜芳基C1？9烷基，C1？6烷基，C2？6烯基，C2？6炔基，C3？8環烷基，芳基，雜芳基，雜環基，芳基C2？6烯基，雜芳基C2？6烯基，芳基C2？6炔基，雜芳基C2？6炔基。以上所述芳基是苯基或萘基，雜芳基是通過環碳原子或氮原子連接的具有1，2或3個選自N，O，S的雜原子的五元或六元芳環，且雜環基是通過環碳原子或氮原子連接的具有1，2，3或4個選自N，O，S的雜原子的飽和或不飽和的非芳香性環，其中芳基，雜芳基，雜環基，環烷基，烷基，環烷氧基，烷氧基任選可被1到4個取代基所取代，所述1到4個取代基選自鹵素，？OH，？SH，？NO2，？CN，鹵C1？8烷基，C1？8烷氧基，C1？6烷基羰基，C1？6烷硫基，C1？8烷氧羰基，三氟甲基。以上所述環烷基，環烷氧基，芳基，雜芳基或雜環基上的兩個相鄰取代基任選地一起形成0？3個含有O，N，S的雜原子的3？6元環。FSA00000523497500011.tif...

【技術特征摘要】
1.一種戊內酰胺環類腸病毒71 (EV71)3C蛋白酶抑制劑，具有如下結構通式M的化合物或其各種光學異構體、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物或其前藥2.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，R1是羰基，-OH, -SH，或是氧烷基，氧酯基，硫烷基，硫酯基。3.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，R2可以是-CN，-CF3,取代或未取代的吲哚、苯并咪唑、苯并氧唑、三唑，-NO2, -C (O)R5, -CO2R6, -C(O)NR7R8, -C(S)R5, -CS2R6, C(S)NR7R8, -SO2R5, -SOR5, -S(O)2NR7R8, -S(O)NR7OR8 j -SO3R5O4.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，內酰胺環中*所示碳原子位置的立體化學異構可以是R或S。5.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，其中R3和R4分別是取代的或非取代的烷基，環烷基，雜環烷基，芳基，雜芳基，芳烷基，雜芳烷基，芳基烯基，雜芳基烯基。6.如權利要求3所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，R5, R6, R7, R8可以獨立地取自于-H，-NH2, -0H,烷基，環烷基，雜環烷基，芳基，雜芳基，芳烷基，雜芳烷基，芳基烯基，雜芳基烯基。7.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，其中R3和R4的雜芳基是五_、六-或七-元的飽和或不飽和的雜環，含有一至四個選自氧，氮和硫的雜原子。包括吡咯基，咪唑基，吡唑基，噻唑基，噁唑基，異噁唑基，1,2,3-三唑基，1，2-噻二唑基，吡啶基，吡嗪基，嘧啶基，1，2，4-三嗪基，苯并噁唑基，苯并噻唑基，喹啉基。8.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，鹵素是F，Cl或Br。9.如權利要求I所述的化合物、藥物活性的代謝物、可藥用鹽、溶劑化物、前藥或其光學異構體，烷基和環烷基可以被以下任選一個或多個基團所取代鹵素，-OH, -NH2，亞胺基，叔胺基，-SH，-NO...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尚魯慶，徐夢瑩，婁智勇，王亞鑫，趙強，趙向帥，楊誠，尹正，饒子和，
申請(專利權)人：南開大學，清華大學，
類型：發明
國別省市：