專利名稱:冠狀病毒和sars-cov的蛋白酶抑制劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是藥物化學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明特別涉及冠狀病毒和SARS-CoV,或小核糖核酸病毒的蛋白酶抑制劑。本發(fā)明還涉及上述蛋白酶抑制劑改善或治療疾病的用途,所述疾病是由冠狀病毒、SARS-CoV和小核糖核酸病毒引起的。
現(xiàn)有技術(shù)引起嚴(yán)重急性呼吸道綜合癥(SARS)的病原體已得到鑒別,為冠狀病毒科的一種病毒(Peiris J.et al.Lancet,2003,3611319-1325)。冠狀病毒是正鏈RNA病毒,具有大基因組尺寸,而且是已知造成動物和人疾病的原因。存在兩種冠狀病毒HCV OC43和HCV 229E,已知其是引起普通感冒的原因。已經(jīng)進(jìn)行了所述冠狀病毒的分子生物學(xué)研究,充分了解了這些病毒的基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Lai,M.M.C.和Cavanagh,D.Adv.Virus Res.1997,481-100)。已知冠狀病毒編碼若干蛋白酶,所述蛋白酶處理病毒蛋白質(zhì),且這些蛋白酶對于病毒的復(fù)制是必不可少的(Ziebuhr J.et al.J.Gen.Virol.2000,81853-79)。還發(fā)現(xiàn)上述蛋白酶是半胱氨酸蛋白酶,包括PL1pro和PL2pro,它們是像木瓜蛋白酶的蛋白酶并與口蹄疫病毒leader蛋白酶Lpro和主要的像糜蛋白酶的蛋白酶3CLpro相似,并與主要的小核糖核酸病毒蛋白酶3Cpro相似。已經(jīng)報(bào)道了冠狀病毒的主蛋白酶3CLpro中的底物特異性的保守性,其具有LQS或LQA,為優(yōu)選的P2-P1-P1’序列(Hegyi A.和ZiebuhrJ.J.Gen.Virol.2002,83595-9;和Hegyi,A.et al.J.Gen.Virol.2002,83581-593)。幾個(gè)機(jī)構(gòu)測定了引起嚴(yán)重急性呼吸道綜合癥的新冠狀病毒的(SARS-CoV)基因組(Ksiazek,T.et al.N.Engl.J.Med.2003,3481953-1966;和Drosten,C.et al.N.Engl.J.Med.2003,3481967-76)。據(jù)報(bào)道盡管ORF1a的全部基因產(chǎn)物在不同的冠狀病毒中具有低的保守性,但是蛋白酶的序列除外。SARs-CoV的ORFla的預(yù)計(jì)基因產(chǎn)物看來含有一個(gè)PLPpro功能區(qū)。在所有的包括SARS-CoV的冠狀病毒中,3CLPro催化的組氨酸和半胱氨酸的殘基有很好地保守性(HiS3281和Cys3385)(Rota P.et al.,Scienceexpress,2003,3001394-1399)。另外,據(jù)報(bào)道SARS-CoV的復(fù)制酶1a和1b ORFs擁有21.2kb的SARS病毒基因組。這些基因編碼若干由大的多聚蛋白的蛋白水解分裂產(chǎn)生的蛋白,與其它冠狀病毒復(fù)制酶蛋白相比,其在長度和氨基酸序列上是保守的。(Marra M.A.etal.,Scienceexpress,2003,3001399-1404)。上述結(jié)果認(rèn)為SARS-CoV的蛋白酶應(yīng)處理與其它冠狀病毒相似的病毒蛋白。
冠狀病毒的蛋白酶對于處理病毒蛋白和病毒的復(fù)制是必不可少的。已經(jīng)有報(bào)道半胱氨酸蛋白酶抑制劑E64d抑制了病毒蛋白轉(zhuǎn)譯后的加工和病毒的復(fù)制(Kim,J.C.et al.Virology,1995,2081-8)。因此設(shè)計(jì)和合成的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶抑制劑可以有效治療SARS,以及有效治療動物和人類中由冠狀病毒引起的其它疾病。
在已知的冠狀病毒的底物序列的保守性的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶抑制劑,并且優(yōu)選使用二肽骨架(scaffold)。二肽骨架法已經(jīng)成功用于有效力的和有效的半胱天冬酶的抑制劑的設(shè)計(jì),其是另一類對細(xì)胞凋亡很重要的半胱氨酸蛋白酶(美國專利6,184,210)。二肽骨架可以是LQ,其在冠狀病毒的主要蛋白酶3CLpro中是保守的。二肽骨架也可以是RG或RA,對于冠狀病毒PLlpro其是優(yōu)選的和保守的(Dong,S.,Baker,S.C.Virology,1994,204541-9;和Hughes S.A.et al.J.Virol.1995,69809-13)。
小核糖核酸病毒是另一類的RNA病毒,也編碼用于加工和釋放病毒蛋白的病毒3C蛋白酶,其對于病毒的復(fù)制必不可少。小核糖核酸病毒科分為6個(gè)亞科(subgroups),具有相似基因組織和翻譯策略。上述亞科包括一些重要的人和獸病原體,例如脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒(腸道病毒),口蹄疫病毒(口瘡病毒)、腦心肌炎病毒(心臟病毒)、A型肝炎病毒(肝病毒)、或人鼻病毒(鼻病毒)。已經(jīng)測定了數(shù)個(gè)小核糖核酸病毒3C蛋白酶的晶體結(jié)構(gòu),包括14型人鼻病毒(Matthews,D.A.et al.Cell,1994,77761-771),A型肝炎(Allaire,M.et al.Nature(London),1994,36972-76)和脊髓灰質(zhì)炎病毒(Mosimann,S.C.et al.J.Mol.Biol.1997,2731032-1047)。小核糖核酸病毒3C蛋白酶是對其底物的Gln-Gly分裂具有不同尋常的特異性的一類獨(dú)特的酶(Matthews,D.A et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1999,9611000-11007)。底物Gln-Gly分裂的特異性與冠狀病毒的主蛋白酶3CLpro(Mpro)的特異性相似(Anand,Science,2003,3001763-1767)。因此,期望本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶抑制劑作為小核糖核酸病毒3C蛋白酶的抑制劑也應(yīng)該有作用,并對小核糖核酸病毒引起的疾病的治療有用。
發(fā)明概述本發(fā)明提供如上述的具有通式I-X的化合物。上述化合物是SARS-CoV和冠狀病毒,或小核糖核酸病毒的蛋白酶的抑制劑。
本發(fā)明也提供含有通式I-X的化合物的藥物組合物,該化合物以有效量治療動物中由SARS-CoV和冠狀病毒或小核糖核酸病毒引起的疾病。
本發(fā)明也涉及本發(fā)明的化合物改善、預(yù)防或治療病癥的用途,其中SARS-CoV和冠狀病毒或小核糖核酸病毒是致病因素。
本發(fā)明也涉及提供預(yù)防或減少冠狀病毒或小核糖核酸病毒傳播的方法,包括用本發(fā)明的化合物接觸懷疑被冠狀病毒污染的物品和廢物。
本發(fā)明也提供預(yù)防和減少冠狀病毒或小核糖核酸病毒復(fù)制的方法,包括用本發(fā)明的化合物接觸冠狀病毒。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑包括具有通式(X)的化合物 其中Y是氫、烷基、CH2(CH2)nC(O)NR1R3或CH2(CH2)nNR16C(O)NR1R3;其中n是0-2;其中R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3,和與R1與R3附著的N一起形成雜環(huán);其中R16是氫或任選取代的烷基;或R16,和R1或R3中的任一,與所附著的原子一起形成雜環(huán);其中R2是氫或任選取代的烷基;其中L是單鍵,或-ZCR6R7C(O)-;其中R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;其中Z是單鍵、氧、-CR8R9-或下式的結(jié)構(gòu) 其中R8和R9獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;其中R10和R11獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合的芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;其中X是CR17或N,其中R17是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基,雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;其中A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;其中R5是包含下列結(jié)構(gòu)之一的基團(tuán)
其中R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的芳氧基、任選取代的芳基烷氧基、任選取代的烷基胺、任選取代的芐胺、任選取代的芳胺、任選取代的芳烷基胺、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基;和其中R12、R13、R14和R15獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)的基團(tuán)、雜環(huán)的基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;或R12和R13、R13和R14,R14和R15與和它們連接的原子一起形成芳基、雜芳基、任選取代的碳環(huán)基團(tuán)或任選取代的雜環(huán)基團(tuán),其中所述基團(tuán)可以任選取代。
在一個(gè)
具體實(shí)施例方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式I-III的化合物 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);
R2是氫或任選取代的烷基;R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的芳氧基、任選取代的芳基烷氧基、任選取代的烷基胺、任選取代的芐基胺、任選取代的芳基胺、任選取代的芳基烷基胺、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵。
在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式IV的化合物 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);R2是氫或任選取代的烷基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;R5是所述肽或氨基酸的保護(hù)基,優(yōu)選的保護(hù)基包括下列結(jié)構(gòu)之一
其中,R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的芳氧基、任選取代的芳基烷氧基、任選取代的烷基胺、任選取代的芐胺、任選取代的芳胺、任選取代的芳基烷基胺、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基。
在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式V的化合物 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);R2是氫或任選取代的烷基;R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;R5是所述肽或氨基酸或羥酸的保護(hù)基團(tuán),如關(guān)于通式IV的定義。
在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式VI的化合物
或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);R2是氫或任選取代的烷基;R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的芳氧基、任選取代的芳烷氧基、任選取代的烷基胺、任選取代的芐胺、任選取代的芳胺、任選取代的芳烷基胺、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基;R6、R7、R8和R9獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基。
在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式VII的化合物 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);R2是氫或任選取代的烷基;R5是如通式IV定義的氨基的保護(hù)基;R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;R10和R11獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;X是CR17或N,其中R17是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠羰基芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基,雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基。
在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式VIII的化合物 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);R2是氫或任選取代的烷基;R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;和R5是環(huán)狀結(jié)構(gòu),包含以下通式之一
其中,R12、R13、R14和R15獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;或R12和R13、R13和R14、R14和R15、和與它們連接的原子一起形成芳基、雜芳基、任選取代的碳環(huán)基團(tuán)或任選取代的雜環(huán)基團(tuán),其中所述基團(tuán)是任選取代的。
例如,R12和R13、R13和R14、R14和R15,可以一起形成選自如下組的結(jié)構(gòu)-OCH2O-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-OCH2CH2O-、-CH2N(R)CH2-、-CH2CH2N(R)CH2-、CH2N(R)CH2CH2-、-CH=CH-CH=CH-、-N(R)-CH=CH-、-CH=CH-N(R)-、-O-CH=CH-、-CH=CH-O-、-S-CH=CH-、-CH=CH-S-、-N=CH-CH=CH-、-CH=N-CH=CH-、-CH=CH-N=CH-、-CH=CH-CH=N-和-N=CH-CH=N-、其中R是氫、C1-10烷基、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基,雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基。
在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明的SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑是具有通式IX的化合物 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中R2是氫或任選取代的烷基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;R5是所述肽或氨基酸的保護(hù)基;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);R16是氫或任選取代的烷基;或R16,與R1或R3之一,和所連接的原子一起形成雜環(huán)。
優(yōu)選A是氨基酸??山M成肽A的1個(gè)或2個(gè)氨基酸的實(shí)例包括20個(gè)普通氨基酸的任一,如Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Phe、Trp、Met、Gly、Ser、Thr、Cys、Tyr、Asp、Asn、Glu、Asn、Lys、Arg和His,或非天然氨基酸例如2-甲基纈氨酸、2-甲基丙氨酸、(2-異丙基)-β-丙氨酸、苯基甘氨酸、4-甲基苯基甘氨酸、4-異丙基苯基甘氨酸、3-溴苯基甘氨酸、4-溴苯基甘氨酸、4-氯苯基甘氨酸、4-甲氧基苯基甘氨酸、4-乙氧基苯基甘氨酸、4-羥基苯基甘氨酸、3-羥基苯基甘氨酸、3,4-二羥基苯基甘氨酸、3,5-二羥基苯基甘氨酸、2,5-二羥基苯基甘氨酸、2-氟苯基甘氨酸、3-氟苯基甘氨酸、4-氟苯基甘氨酸、2,3-二氟苯基甘氨酸、2,4-二氟苯基甘氨酸、2,5-二氟苯基甘氨酸、2,6-二氟苯基甘氨酸、3,4-二氟苯基甘氨酸、3,5-二氟苯基甘氨酸、2-(三氟甲基)苯基甘氨酸、3-(三氟甲基)苯基甘氨酸、4-(三氟甲基)苯基甘氨酸、2-(2-噻吩基)甘氨酸、2-(3-噻吩基)甘氨酸、2-(2-呋喃基)甘氨酸、3-吡啶基甘氨酸、4-氟苯丙氨酸、4-氯苯丙氨酸、2-溴苯丙氨酸、3-溴苯丙氨酸、4-溴苯丙氨酸、2-萘基丙氨酸、3-(2-喹啉基(quinoyl))丙氨酸、3-(9-蒽基)丙氨酸、2-氨基-3-苯基丁酸、3-氯苯丙氨酸、3-(2-噻吩基)丙氨酸、3-(3-噻吩基)丙氨酸、3-苯基絲氨酸、3-(2-吡啶基)絲氨酸、3-(3-吡啶基)絲氨酸、3-(4-吡啶基)絲氨酸、3-(2-噻吩基)絲氨酸、3-(2-呋喃基)絲氨酸、3-(2-噻唑基)丙氨酸、3-(4-噻唑基)丙氨酸、3-(1,2,4-三唑-1-基)-丙氨酸、3-(1,2,4-三唑-3-基)-丙氨酸、六氟纈氨酸、4,4,4-三氟纈氨酸、3-氟纈氨酸、5,5,5-三氟亮氨酸、2-氨基-4,4,4-三氟丁酸、3-氯丙氨酸、3-氟丙氨酸、2-氨基-3-氟丁酸、3-氟正亮氨酸、4,4,4-三氟蘇氨酸、L-烯丙基甘氨酸、叔亮氨酸、炔丙基甘氨酸、乙烯基甘氨酸、S-甲基半胱氨酸、環(huán)戊基甘氨酸、環(huán)己基甘氨酸、3-羥基正纈氨酸、4-氮亮氨酸、3-羥基亮氨酸、2-氨基-3-羥基-3-甲基丁酸、4-硫代異亮氨酸、阿西維辛、鵝膏蕈氨酸、使君子氨酸(quisqalic acid)、2-茚滿基甘氨酸、2-氨基異丁酸、2-環(huán)丁基-2-苯基甘氨酸、2-異丙基-2-苯基甘氨酸、2-甲基纈氨酸、2,2-二苯基甘氨酸、1-氨基-1-環(huán)丙烷羧酸、1-氨基-1-環(huán)戊烷羧酸、1-氨基-1-環(huán)己烷羧酸、3-氨基-4,4,4-三氟丁酸、3-苯基異絲氨酸、3-氨基-2-羥基-5-甲基己酸、3-氨基-2-羥基-4-苯基丁酸、3-氨基-3-(4-溴苯基)丙酸、3-氨基-3-(4-氯苯基)丙酸、3-氨基-3-(4-甲氧基苯基)丙酸、3-氨基-3-(4-氟苯基)丙酸、3-氨基-3-(2-氟苯基)丙酸、3-氨基-3-(4-硝基苯基)丙酸和3-氨基-3-(1-萘基)丙酸。上述非天然氨基酸可以是從下列商業(yè)供應(yīng)者中購得,所述商業(yè)供應(yīng)者包括Aldrich、Sigma、Fluka、Lancaster、ICN、TCI、AdvancedChemTech、Oakwood Products、Indofine Chemical Company、NSCTechnology、PCR Research Chemicals、Bachem、Acros Organics、Celgene、Bionet Research、Tyger Scientific、Tocris、ResearchPlus、Ash Stevens、Kanto、Chiroscience、和Peninsula Lab。通過文獻(xiàn)公開的生產(chǎn)過程能夠合成下列氨基酸3,3,3-三氟丙氨酸(Sakai,T.;et al.Tetrahedron 1996,52,233)和3,3-二氟丙氨酸(D′Orchymont,H.Synthesis 1993,10,961)。當(dāng)A是氨基酸時(shí),式I化合物的優(yōu)選氨基酸為Leu、Val、Ile、Ala、Pro、Phe、Trp、Met、Tyr。式II和式III的化合物的優(yōu)選氨基酸是Arg和Lys。當(dāng)A是堿性氨基酸如谷氨酰胺時(shí),其可以為相應(yīng)的酰胺、烷基酰胺、二烷基酰胺。
關(guān)于R1和R3,優(yōu)選的烷基基團(tuán)是C1-6烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、異丁基、戊基和己基。最優(yōu)選的R1和R3基團(tuán)之一是甲基。另一個(gè)最優(yōu)選的R1和R3基團(tuán)是,R1為氫,R3為一個(gè)烷基基團(tuán)。
關(guān)于R2,優(yōu)選的R2是用帶負(fù)電的基團(tuán)或離去基團(tuán)取代的烷基,包括氟代甲基、氯代甲基、烷氧基甲基、芳氧基甲基、雜芳氧基甲基、烷基硫代甲基、芳基硫代甲基、芳烷基硫代甲基、氨甲基、酰氧基甲基和芳基酰氧基甲基。在R2烷基基團(tuán)中可以存在的其它任選取代基的實(shí)例包括,但不限于,在2、4和5位用低級烷基任選取代的3-吡唑基氧基;3-(1-苯基-3-三氟甲基)吡唑基氧基(PTP)、2,6-二(三氟甲基)苯甲酰氧基、2,6-二甲基苯甲酰氧基、五氟-苯氧基、2,6-二氯苯甲酰氧基(DCB)、2-(3-(2-咪唑基)萘基)氧基、二苯基氧膦基氧基、特窗?;趸?tetronyloxy)、和特窗氨?;趸?tetramoyloxy)。根據(jù)美國專利6,495,522;Dolle,R.E.etal.,J.Med.Chem.37563-4(1994)或Dolle,R.E.et al.,J.Med.Chem.373863-6(1994)公開的技術(shù)可以制備DCB或PTP的修飾產(chǎn)物;在此引入上述全部作為參考。
關(guān)于R4,優(yōu)選的烷基是甲基、乙基、異丙基、異丁基;烷基上優(yōu)選的取代基是羥基、羧基、鹵素、C4-C7環(huán)烷基、飽和和不飽和的雜環(huán)基、芳基或雜芳基;優(yōu)選的環(huán)烷基是環(huán)戊基和環(huán)己基;優(yōu)選的飽和和不飽和的雜環(huán)基團(tuán)是哌啶基和嗎啉基;優(yōu)選的芳基是苯基和萘基;優(yōu)選的雜芳基是吡啶基、吲哚基、呋喃基和噻吩基;芳基和雜芳基上優(yōu)選的取代基是甲基、乙基、氯、氟、溴、三氟甲基、甲氧基、羥基、羧基、氰基和硝基。優(yōu)選的雜環(huán)包括環(huán)胺如哌嗪、哌啶、嗎啉和N-甲基哌嗪。
關(guān)于R6和R7,優(yōu)選R6和R7之一是氫。關(guān)于R8和R9,優(yōu)選R8和R9之一是氫,或R8和R9兩者優(yōu)選是氫。優(yōu)選的n是1。
式I-X表示的化合物是SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶的抑制劑,并阻斷SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶以及所述病毒的復(fù)制。因此,本發(fā)明也涉及治療、預(yù)防或改善SARS-CoV和冠狀病毒在其中起作用的病癥的方法。所述病癥在下文中更全面地描述。
式I-X表示的化合物也是小核糖核酸病毒的蛋白酶的抑制劑,并阻斷所述病毒的復(fù)制,包括脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒(腸道病毒),口蹄疫病毒(口瘡病毒)、腦心肌炎病毒(心臟病毒)、A型肝炎病毒(肝病毒)、或人鼻病毒(鼻病毒)。因此,本發(fā)明也涉及治療、預(yù)防或改善小核糖核酸病毒在其中起作用的病癥的方法。
所述方法包括對需要上述治療的動物給予抑制SARS-CoV和冠狀病毒或小核糖核酸病毒的有效量的本發(fā)明的抑制劑,或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥。
優(yōu)選的具有式I-X的SARS-CoV和冠狀病毒或小核糖核酸病毒的蛋白酶的抑制劑包括,但不限于Cbz-Leu-Gln-fmk;4-(Cbz-Val-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸甲基酰胺;(與Cbz-Leu-Gln-fmk相同)4-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸甲基酰胺;4-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸甲基酰胺;3-(Cbz-Val-酰氨基)-5-氟-4-氧-戊酸二甲基酰胺;(這是Z-VD-fmk)4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺;
4-(Cbz-Ala-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Gly-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺;Ac-Leu-Gln-fmk;Cbz-Val-Gln-fmk;Ac-Val-Gln-fmk;Cbz-Ile-Gln-fmk;Ac-Ile-Gln-fmk;Cbz-Leu-Gln-DCB-甲基酮;Cbz-Gln-fmk;Ac-Gln-fmk;Cbz-Arg-Gly-fmk;Ac-Arg-Gly-fmk;Cbz-Lys-Gly-fmk;Ac-Lys-Gly-fmk;Cbz-Arg-Gly-DCB-甲基酮;Cbz-Gly-fmk;Ac-Gly-fmk;Cbz-Arg-Ala-fmk;Ac-Arg-Ala-fmk;Cbz-Lys-Ala-fmk;Ac-Lys-Ala-fmk;Cbz-Arg-Ala-DCB-甲基酮;Cbz-Ala-fmk;Ac-Ala-fmk;其中Cbz是芐氧基羰基,DCB是2,6-二氯苯甲酰基氧基以及fmk是氟代甲基酮。
適用的芳基是C6-14芳基,尤其是C6-10芳基。典型C6-14芳基包括苯基、萘基、菲基、蒽基、茚基、薁基、聯(lián)苯、亞聯(lián)苯基和芴基。
適用的環(huán)烷基是C3-8環(huán)烷基。典型環(huán)烷基包括環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基。
適用的飽和或部分飽和的碳環(huán)基團(tuán)包括如上定義的環(huán)烷基,以及環(huán)烯基,例如環(huán)戊烯基、環(huán)庚烯基和環(huán)辛烯基。
適用的鹵代或鹵素基團(tuán)包括氟、氯、溴和碘。
適用的烷基包括直鏈和支鏈C1-10烷基,更優(yōu)選C1-6烷基。典型C1-10烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、3-戊基、己基和辛基。也可以考慮位于本發(fā)明化合物的苯環(huán)上的兩個(gè)相鄰位點(diǎn)的三亞甲基。
適用的鏈烯基包括直鏈或支鏈的C2-10鏈烯基、更優(yōu)選C2-6鏈烯基。典型C2-10鏈烯基包括乙烯基、丙稀基、異丙稀基、丁烯基、戊烯基、己烯基和辛烯基。
適用的炔基包括直鏈或支鏈的C2-10炔基、更優(yōu)選C2-6炔基。典型C2-10炔基包括乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基和辛炔基。
適用的芳基烷基包括被上述任何C6-14芳基取代的上述任何C1-10烷基。適用的基團(tuán)包括芐基、苯乙基和萘甲基。
適用的鹵代烷基包括被一個(gè)或多個(gè)氟、氯、溴或碘原子取代的C1-10烷基,例如氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、1,1-二氟乙基、氯甲基、氯氟甲基和三氯甲基。
適用的烷氧基包括被一個(gè)上述C1-10烷基取代的氧。
適用的烷硫基包括被一個(gè)上述C1-10烷基取代的硫,還包括這些烷硫基的亞砜和砜類化合物。
適用的酰氨基是任何與氨基氮相連的C1-6?;?烷?;?,例如乙酰氨基、丙酰氨基、丁酰氨基、戊酰氨基、己酰氨基,以及芳基取代的C2-6取代酰基。
適用的酰氧基是任何與氧基(-O-)相連的C1-6?;?烷酰基),例如甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基等。
適用的芳基酰氧基包括取代在上述任何酰氧基上的上述任何芳基,例如2,6-二氯苯甲酰氧基、2,6-二氟苯甲酰氧基和2,6-二(三氟甲基)苯甲酰氧基。
適用的氨基包括-NH2、-NHR11和-NR11R12,其中R11和R12是定義如上的C1-10烷基或環(huán)烷基。
適用的飽和或部分飽和的雜環(huán)基團(tuán)包括四氫呋喃基、吡喃基、哌啶基、哌嗪基、吡咯烷基、咪唑烷基、咪唑啉基、二氫吲哚基、異二氫吲哚基、奎寧環(huán)基、嗎啉基、異苯并二氫吡喃基、苯并二氫吡喃基、吡唑烷基和吡唑啉基、特窗?;吞卮鞍滨;?。
適用的雜芳基包括下列的任一基團(tuán)噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、吡喃基、異苯并呋喃基、色烯基(chromenyl)、呫噸基、吩黃嘌呤基(phenoxanthiinyl)、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、中氮茚基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、酞嗪基(phthalzinyl)、1,5-二氮雜萘基(naphthyridinyl)、喹喔啉基(quinozalinyl)、噌啉基、喋啶基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基(acrindinyl)、啶基(perimidinyl)、菲咯啉基、吩嗪基、異噻唑基、吩噻嗪基、異噁唑基、呋咱基、吩噁嗪基、1,4-二氫喹喔啉-2,3-二酮、7-氨基異香豆素、吡啶并[1,2-a]嘧啶-4-酮、1,2-苯并異噁唑-3-基、苯并咪唑基、2-羥吲哚基和2-氧代苯并咪唑基。在環(huán)上含有氮原子的雜芳基中,該氮原子可以是N-氧化物形式,例如吡啶基N-氧化物、吡嗪基N-氧化物、嘧啶基N-氧化物等。
保護(hù)基R5包括但不限于具有式IVa、IVb、IVc的基團(tuán)。具體的例子包括烷酰基(例如,乙酰基、丙?;?、叔丁?;?,芐氧基羰基和叔-丁氧羰基。
任選的取代基包括一個(gè)或多個(gè)烷基;鹵素;鹵代烷基;環(huán)烷基;;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵素、鹵代烷基、或雜芳基任選取代的芳基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵素、鹵代烷基或雜芳基任選取代的芳氧基;芳烷基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的雜芳基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的雜芳氧基;烷氧基;烷硫基;芳基硫基;氨基;酰氧基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的芳基酰氧基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵素或鹵代烷基任選取代的二苯基氧膦基氧基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的雜環(huán);被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的雜環(huán)烷基氧基;被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的部分不飽和雜環(huán)烷基;或被一個(gè)或多個(gè)低級烷基、鹵代烷基和芳基任選取代的部分不飽和的雜環(huán)烷基氧基。
本發(fā)明的某些化合物可以以包括光學(xué)異構(gòu)體的立體異構(gòu)體存在。本發(fā)明包括所有的立體異構(gòu)體,和這些異構(gòu)體的外消旋混合物以及可按照本領(lǐng)域普遍專業(yè)技術(shù)人員熟知的那些方法分離的各種單個(gè)對映體。
藥學(xué)上可接受加成鹽的例子包括無機(jī)酸和有機(jī)酸加成鹽,如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、酒石酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、扁桃酸鹽和草酸鹽;以及無機(jī)和有機(jī)堿加成鹽,例如氫氧化鈉和三(羥甲基)氨基甲烷(TRIS,tromethane)。
前藥的實(shí)例包括式I-X化合物,其中的R1是烷基或取代的烷基如CH2OCH3和CH2OCOCH3(AM酯)。
本發(fā)明的化合物可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法或本發(fā)明的新方法來制備。式I的蛋白酶抑制劑可以按照方案1例舉的反應(yīng)制備。酯1通過與如氨/甲醇形式的氨反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為酰胺2。酰胺2與2-氟乙醇的Swern氧化得到的醛中間體的反應(yīng)將產(chǎn)生硝基-醇3。3氫化還原將產(chǎn)生氨基-醇4。4與N-保護(hù)的亮氨酸如Z-Leu-OH偶合將得到酰胺5,其可以由Dess-martin試劑或PCC(氯鉻酸吡啶鎓)氧化得到6。為了制備谷氨酰胺的酰胺基團(tuán)上具有烷基的化合物,采用取代的胺而不是氨來制備2。例如,1與甲胺反應(yīng)制得甲基酰胺類似物,1與二甲基胺反應(yīng)制得二甲基酰胺的類似物。
方案1
式II的蛋白酶抑制劑可以按照方案2例舉的反應(yīng)制備。硝基乙烷7與醛中間體反應(yīng)得到硝基-醇8。8氫化還原制得氨基-醇9。9與N-保護(hù)的精氨酸如Z-Arg-OH的偶合得到酰胺10,其可以被Dess-Martin試劑氧化而得到11。
方案2 在方案2中用硝基甲烷替代硝基乙烷,該反應(yīng)將產(chǎn)生如方案3例舉的式III的蛋白酶抑制劑。
方案3
采用方案4中例舉的N-保護(hù)的氨基酸或肽可以制備式IV的蛋白酶抑制劑。4與N-保護(hù)的氨基酸如TOS-Phe-OH的偶合將得到酰胺17,其可以被Dess-Martin試劑氧化而得到18。
方案4 采用方案5中列舉的O-保護(hù)的α-羥酸可以制得式V的蛋白酶抑制劑。4與O-保護(hù)的α-羥酸例如19的偶合將得到酰胺20,按照美國專利號6,495,522或WO01/71707的公開內(nèi)容可以制得19。用Dess-Martin試劑氧化20產(chǎn)生21。
方案5
采用方案6中例舉的取代的琥珀酸,可以制得式VI的蛋白酶抑制劑。4與取代的琥珀酸如22的偶合將得到酰胺23。用Dess-Martin試劑氧化23產(chǎn)生24。乙基酯基團(tuán)可以轉(zhuǎn)化為其它基團(tuán),如在堿性條件下水解,緊接著與胺偶合反應(yīng)。
方案6 采用方案7例舉的取代的吡啶酮可以制得式VII的蛋白酶抑制劑。4與取代的吡啶酮如25的反應(yīng)將得到酰胺26,根據(jù)已報(bào)道的步驟(Semple etaL,Bioorg Med.Chem.Lett.7,1337-1342,1997)可以制備25。用Dess-Martin試劑氧化26產(chǎn)生27。
方案7 按照方案8中例舉的取代的吡啶酮可以制備式VIII的蛋白酶抑制劑。取代的吡啶酮如28與取代的2-溴乙酸酯如由已報(bào)道的步驟(Semple et al.,Bioorg Med.Chem.Lett.7,1337-1342,1997)得到的29反應(yīng),得到吡啶酮取代的酯30,其可以被堿如NaOH水解得到酸31。31與胺4偶合得到酰胺32。用Dess-Martin試劑氧化32產(chǎn)生33。
方案8 按照方案9例舉的反應(yīng)可以制備式IX的蛋白酶抑制劑。脲34與甲苯-4-磺酸2-硝基-乙基酯35在堿如K2CO3存的條件下反應(yīng)制備取代的脲36。酰胺36與2-氟乙醇的Swern氧化產(chǎn)生的醛中間體的反應(yīng)將得到硝基-醇37。37氫化還原得到氨基-醇38。38與N-保護(hù)的亮氨酸如Z-Leu-OH的偶合將得到酰胺39,將其用Dess-Martin試劑和PCC(氯鉻酸吡啶鎓)氧化產(chǎn)生40。
方案9 按照方案10中例舉的反應(yīng)制備式XI的蛋白酶抑制劑,其中R16,與R1或R3中的一個(gè),和所連接的原子一起形成雜環(huán)。該取代的環(huán)化的脲42可以通過在堿存如NaH存在的條件下脲41與甲苯-4-磺酸2-硝基-乙基酯35的反應(yīng)制得。與方案9相似,從42開始用4步制得最終產(chǎn)物43。
方案10 采用方案11例舉的取代琥珀酸制備式VI的蛋白酶抑制劑。酸44與取代的胺如芐胺的偶合,緊接著水解,應(yīng)制得酸45。45與胺中間體偶合,緊接著與方案6相似的氧化步驟產(chǎn)生產(chǎn)物46。
方案11 按照方案12例舉的反應(yīng)可以制得式IV蛋白酶抑制劑,其中R2是取代的烷基CH2X且X是二氯苯甲?;趸K?7與胺偶合,緊接著脫去叔丁基保護(hù)應(yīng)制得酸48。先用EtOCOCl處理酸48,然后用重氮甲烷進(jìn)行處理,使其轉(zhuǎn)化為重氮甲基酮,緊接著用HBr處理得到溴代甲基酮49。溴代甲基酮49與2,6-二氯苯甲酸反應(yīng)產(chǎn)生DCB化合物50。氫化脫去Cbz基團(tuán)保護(hù)得到胺51,其與Cbz保護(hù)的酸如Cbz-Val偶合得到產(chǎn)物52。
方案12
按照方案13中例舉的反應(yīng)制備式IV的蛋白酶抑制劑,其中Gln部分從手性起始原料開始制備,且制備成單個(gè)的立體異構(gòu)體。從Boc-L-Gln(N,N-Me2)開始,按照公開的步驟(Morris,T.S.etal.Bioorg Med.Chem.1997,597-807)制備手性中間體58,將其與Cbz保護(hù)的酸如Cbz-Val偶合得到單個(gè)立體異構(gòu)體的產(chǎn)物59。
方案13 通過數(shù)種方法測定上述化合物的蛋白酶抑制活性。例如,采用已知的冠狀病毒蛋白酶測定上述化合物的蛋白酶抑制活性,如FIPV3CLPro(Hegyi A.和Ziebuhr J.J.Gen.Virol.2002,83595-9;和Hegyi,A.et al.J.Gen.Virol.2002,83581-593),或SARS-COVMpro(Yang et al,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2003,10013190-13195)。使用冠狀病毒感染的細(xì)胞測定所述化合物的蛋白酶抑制活性,如MHV-A59感染的鼠科動物DBT細(xì)胞(Kim,J.C.etal.Virology,1995,2081-8),或SARS-CoV感染的Vero-細(xì)胞(Drosten,C.et al.N.Engl.J.Med.2003,3481967-76)。SARS-CoV感染的Vero-細(xì)胞檢驗(yàn)測量化合物對SARS-CoV-誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡(細(xì)胞病變效應(yīng)(CPE))的保護(hù)效應(yīng),作為測量化合物對SARS-CoV的復(fù)制的抑制作用的方法(Cinatl J,et al.Lancet,2003,3612045-6;和Tan E.L.C.et al.Emerg.Infect.Dis.2004,10581-586)。
本發(fā)明的重要方面是具有式I-X的化合物是SARS-CoV和冠狀病毒的蛋白酶抑制劑。因此,期望這些抑制劑阻斷和殺死多種臨床病癥中的SARS-CoV和冠狀病毒,所述臨床病癥中存在SARS-CoV和冠狀病毒的感染,包括動物和人類。
本發(fā)明的另一個(gè)重要的方面是具有式I-X的化合物也是小核糖核酸病毒的蛋白酶的抑制劑,如脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒(腸道病毒),口蹄疫病毒(口瘡病毒)、腦心肌炎病毒(心臟病毒)、A型肝炎病毒(肝病毒)、或人鼻病毒(鼻病毒)。因此,期望這些抑制劑阻斷和殺死多種臨床病癥中的小核糖核酸病毒,所述臨床病癥中存在小核糖核酸病毒的感染,包括動物和人類。
含有效量本發(fā)明范圍內(nèi)的組合物包括其中含有實(shí)現(xiàn)上述目的有效量的本發(fā)明化合物的所有組合物。當(dāng)各別需要改變時(shí),各成分的最佳有效量范圍的確定在本領(lǐng)域技術(shù)范圍內(nèi)。通常,所述的化合物在對哺乳動物如人體給藥時(shí)口服劑量可以是例如每天0.0025-50mg/kg被治療哺乳動物體重,或等效量的其藥學(xué)可接受鹽,用于治療該哺乳動物的SARS-CoV或冠狀病毒引起的病癥。優(yōu)選地,經(jīng)口服給予約0.01-約10mg/kg以治療或預(yù)防此類疾病。對于肌肉內(nèi)注射,劑量通常約為口服劑量的半數(shù)。該藥品也可以IV、吸入、鼻內(nèi)噴霧給藥。
單位口服劑量可以含有約0.01-約50mg,優(yōu)選約0.1-約10mg的化合物。單位劑量可以以一個(gè)或多個(gè)片劑每天給藥1次或數(shù)次,各片劑中含有約0.1-約10,常為0.25-50mg的化合物或其溶劑化物。
在局部制劑中,所述化合物可以以約0.01-100mg/g載體的濃度存在。
除了施用作為原料化學(xué)品的化合物以外,本發(fā)明的化合物可以作為藥物制劑的組成部分給藥,該組合物含有適宜的藥學(xué)可接受載體,其包括輔助化合物加工成為可藥用制劑的賦形劑和輔劑。優(yōu)選地,所述制劑特別是經(jīng)口服或經(jīng)局部給藥和可用于優(yōu)選給藥劑型的那些制劑如片劑、糖衣丸、緩釋錠劑和膠囊、口腔洗劑和漱口劑、凝膠、液體混懸液、護(hù)發(fā)素、發(fā)用凝膠、香波,和可以直腸給藥的制劑如栓劑,以及通過注射、局部或口服給藥的適用溶液,含有約0.01-99%,優(yōu)選約0.25-75%活性化合物,以及所述賦形劑。
屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的是本發(fā)明的化合物的無毒藥學(xué)上可接受鹽。通過將本發(fā)明的溶液與藥學(xué)可接受無毒酸的溶液混合可以制備酸加成鹽,所述酸例如鹽酸、富馬酸、馬來酸、琥珀酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸、碳酸、磷酸、草酸等。通過將本發(fā)明的特定化合物的溶液與藥學(xué)可接受無毒堿的溶液混合可以制備堿性鹽,所述堿例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化膽堿、碳酸鈉Tris等。
本發(fā)明的藥物組合物可以施用給任何感受到本發(fā)明化合物有益效應(yīng)的動物。雖然本發(fā)明不受此限制,上述動物為哺乳動物,例如人和獸醫(yī)類動物如牛、羊、馬、雞等。
SARS-CoV和冠狀病毒和小核糖核酸病毒的蛋白酶抑制劑及其藥物組合物可以通過實(shí)現(xiàn)上述目的的任何方式給藥,所述病毒如脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩基病毒(腸道病毒),口蹄疫病毒(口瘡病毒)、腦心肌炎病毒(心臟病毒)、A型肝炎病毒(肝病毒)、或人鼻病毒(鼻病毒)。例如,給藥可以經(jīng)胃腸外、皮下、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、腹膜內(nèi)、經(jīng)皮、經(jīng)頰、鞘內(nèi)、顱內(nèi)、鼻內(nèi)、吸入或局部途徑給藥。二者擇一地或常常是經(jīng)口服途徑給藥。施用的劑量取決于接受者的年齡、健康和體重、如果存在的話聯(lián)合療法的種類、治療的頻率和預(yù)期作用的特性。
本發(fā)明的藥物制劑是以其本身已知的方式制備,例如,通過常規(guī)混合、制粒、糖衣掩蔽、溶解或冷凍干燥過程的方式。因此,通過混合活性化合物和固體賦形劑可以獲得口服用藥物制劑,任選地將所得混合物研磨并且加工為顆粒的混合物,如果希望或需要的話,加入適當(dāng)輔劑后,得到片劑或糖衣片芯。
適用的賦形劑特別是填充劑如糖,例如乳糖或蔗糖、甘露糖醇或山梨糖醇、纖維素制劑和/或磷酸鈣,如磷酸三鈣或磷酸氫鈣;和粘合劑,例如淀粉糊,如采用玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、土豆淀粉、明膠、黃耆膠、甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和/或聚乙烯吡咯烷酮。如果希望,可以加入崩解劑,例如上述淀粉和羧甲基淀粉、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮、瓊脂或藻酸及其鹽,如藻酸鈉。首先,輔劑是流動調(diào)節(jié)劑和潤滑劑,例如二氧化硅、滑石粉、硬脂酸或其鹽,如硬脂酸鎂或硬脂酸鈣,和/或聚乙二醇。提供的糖衣片芯具有適當(dāng)?shù)陌?,如果需要,該包衣可以耐受胃液。出于此目的,可以采用濃縮的糖溶液,其任選地含有阿拉伯膠、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和/或二氧化鈦、紫膠溶液和適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑或溶劑混合物。為了制備耐胃液的包衣,利用適當(dāng)纖維素制劑如鄰苯二甲酸醋酸纖維素或鄰苯二甲酸羥丙基甲基纖維素的溶液。片劑或糖衣中可以加入染料或顏料,譬如用于識別或?yàn)榱耸够钚曰衔飫┝康慕M合具有特征。
其他可以用于口服的藥物制劑包括有由明膠組成的推嵌式膠囊以及由明膠和增塑劑如甘油或山梨糖醇組成的軟的密封膠囊。推嵌式膠囊可以含有顆粒形式的活性化合物,其可以與填充劑如乳糖、粘合劑如淀粉和/或潤滑劑如滑石粉或硬脂酸鎂和任選的穩(wěn)定劑混合。在軟膠囊中,活性化合物優(yōu)選溶于或懸浮在適當(dāng)液體中,如脂肪油或液體石蠟。此外,可以加入穩(wěn)定劑。
可用于直腸的可能的藥物制劑包括,例如栓劑,其由一種或多種活性化合物與栓劑基質(zhì)的聯(lián)合組成。適用的栓劑基質(zhì)例如是天然或合成甘油三酯,或鏈烷烴。此外,也可以采用明膠直腸膠囊,其由活性化合物與基質(zhì)的聯(lián)合形式組成??尚械幕|(zhì)原料包括,例如液態(tài)甘油三酯、聚乙二醇或鏈烷烴。
適合胃腸外給藥的制劑包括水可溶形式的活性化合物的水溶液,例如水溶性鹽和堿性溶液。此外,可以施用活性化合物的混懸液作為適宜的油性注射混懸液。適用的親脂性溶劑或載體包括脂肪油,例如芝麻油;或合成脂肪酸酯,例如油酸乙酯或甘油三酯或聚乙二醇-400(這些化合物可溶于PEG-400)。含水注射混懸液可以含有提高混懸液粘度的物質(zhì),包括如羧甲基纖維素鈉、山梨糖醇和/或葡聚糖。任選地,混懸液可以含有穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的局部組合物通過選擇適當(dāng)?shù)妮d體優(yōu)選地配制為油、霜劑、洗劑、軟膏等。適用的載體包括植物或礦物油、白凡士林(白色軟石蠟)、支鏈脂肪或油、動物脂肪和高分子量醇(大于C12)。優(yōu)選的載體是活性成分可溶于其中的那些載體。組合物中還可以含有乳化劑、穩(wěn)定劑、保濕劑和抗氧劑,如果希望也可以含有著色劑或香料。此外,透皮制劑促進(jìn)劑可以是用在上述局部制劑中。此類促進(jìn)劑的實(shí)例可以參見U.S.專利號3,989,816和4,444,762。
霜劑優(yōu)選由礦物油、自乳化蜂蠟和水的混合物配制,其中溶于少量油如杏仁油中的活性成分混合在該混合物中。此類霜劑的典型實(shí)例是一種含有約40份水、約20份蜂蠟、約40份礦物油和約1份杏仁油的霜劑。
通過混合活性成分在植物油如杏仁油中的溶液與熱的軟石蠟并使該組合物冷卻可以配制得到軟膏。此類軟膏的典型實(shí)例是一種含有約30%(重量)杏仁油和約70%(重量)白色軟石蠟的軟膏。
洗劑一般通過將活性成分溶解在適當(dāng)?shù)母叻肿恿看既绫蓟蚓垡叶贾兄瞥伞?br>
此外,這些組合物可以含有其他藥劑、抗病毒劑和載體等,這是所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的或明顯的。本發(fā)明的組合物可以施用給需要該組合物動物,例如業(yè)已患有冠狀病毒感染,懷疑冠狀病毒感染或處于遭受冠狀病毒感染的危險(xiǎn)中的動物。給予處于冠狀病毒感染危險(xiǎn)中的動物該化合物,目的是嘗試避免該動物感染冠狀病毒,例如,預(yù)防病毒從別的傳染源到動物的傳播。
本發(fā)明還提供預(yù)防或減少冠狀病毒或小核糖核酸病毒的傳播的方法,包括把懷疑被冠狀病毒污染的物品和廢料與本發(fā)明的化合物接觸。通常,該化合物為溶液形式,例如任選加入清潔劑或非離子的表面活性劑的水溶液。在此具體實(shí)施方案中,物品的表面與含該化合物的溶液接觸。上述物品的例子包括但不限于醫(yī)療器械,如鑷子、插管(intabation tube)和解剖刀;繃帶和面罩;檢查臺和其它設(shè)備;地板等。另一個(gè)實(shí)施方案中,用本發(fā)明的化合物來處理來自于感染冠狀病毒的病人的傳染性的廢料。所述傳染性的廢料包括但不限于痰、血液、尿、腦脊髓液和糞。
本發(fā)明進(jìn)一步提供防止冠狀病毒或小核糖核酸病毒的復(fù)制的方法,包括用本發(fā)明的化合物接觸冠狀病毒。所述冠狀病毒可以污染上述的物品或傳染性的廢料,或存在于作為傳染性生物體的細(xì)胞、組織或動物中。
實(shí)施例14-硝基-丁酰胺在0℃下,向存在于甲醇(20ml)中的4-硝基丁酸甲酯(8.38g,60mmol)溶液中加入存在于甲醇中的氨溶液(7N,30ml)。令該溶液加熱至室溫同時(shí)攪拌72h。蒸發(fā)除去溶劑,將剩余物在乙酸乙酯中重結(jié)晶得到標(biāo)題產(chǎn)物(6.2g,78%)。1H NMR(丙酮-d6)6.86(bs,NH,1H),6.28(bs,NH,1H),4.59(t,J=6.9Hz,2H),2.36-2.30(m,2H),2.28-2.20(m,2H)。
實(shí)施例26-氟-5-羥基-4-硝基-己酸酰胺在-78℃下,向存在于無水二氯甲烷(30mL)中的乙二酰氯(5.29g,41.4mmol)溶液中逐滴加入無水DMSO(6.2mL,87.4mmol),并以保持溫度為-50℃至-60℃的速度持續(xù)攪拌。溶液攪拌15分后,再滴加2-氟乙醇(1.62mL,27.6mmol)并攪拌15分鐘,用二氯甲烷(100mL)稀釋,緊接著加入無水Et3N(13.5mL)。反應(yīng)的混合物攪拌15分鐘,隨后加熱至0℃并在0℃攪拌2h。向反應(yīng)的混合物中加入存在于CH2Cl2/THF(50mL,1∶1)中的4-硝基-丁酰胺(3.04g,23mmol)溶液。在0℃下攪拌反應(yīng)混合物3h,隨后在室溫下攪拌過夜。該混合物濃縮至大約20mL,并倒入水(180mL)中。用乙酸乙酯(12×40mL)萃取,蒸發(fā)干燥合并的有機(jī)層,再用硅膠(CH2Cl2/EtOAc)提純殘留物得到1.84g(41%)的標(biāo)題產(chǎn)物,為無色的粘稠的油。1H NMR(丙酮-d6)6.88(bs,NH,1H),6.31(bs,NH,1H),5.20-4.20(m,5H),2.40-2.15(m,4H)。
實(shí)施例34-氨基-6-氟-5-羥基-己酸酰胺向存在于MeOH(20mL)的6-氟-5-羥基-4-硝基-己酸酰胺(0.5g,2.58mmol)溶液中加入Raney Ni(約200mg),隨后在室溫H2(40-45psi)條件下振搖混合物6h。過濾并用MeOH(3×10mL)洗催化劑。蒸發(fā)掉該MeOH溶液,無需進(jìn)一步純化即可使用殘留的油(435mg)。1H NMR(丙酮-d6)6.85(bs,NH,1H),6.15(bs,NH,1H),4.70-4.25(m,3H),3.65-3.50(m,1H),2.86(bs,2H),2.40-2.20(m,4H)。
實(shí)施例44-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸酰胺向存在于THF(20mL)的Cbz-亮氨酸(132.7mg,0.5mmol)溶液中加入EDCI(96mg,0.5mmol)、HOBT(67.5mg,0.5mmol)和DMAP(130.5mg,0.25mmol)。所得的混合物攪拌10分鐘,隨后加入存在于DMF(2mL)的4-氨基-6-氟-5-羥基-己酸酰胺(82mg,0.5mmol)溶液,在室溫下攪拌其過夜。蒸發(fā)掉溶劑,用乙酸乙酯(20mL)稀釋殘留物。用水(4×20mL)洗滌溶液,蒸發(fā)干燥有機(jī)層。通過硅膠(己烷-EtOAc,1∶1至EtOAc/MeOH=3∶1)采用色譜法純化殘留物得到85mg(41%)的標(biāo)題化合物,為白色固體。1H NMR(丙酮-d6)7.38-7.15(m,5H),7.08(bs,1H),6.80(bs,1H),6.54(bs,1H),6.31(bs,1H),5.09(s,2H),4.70-3.80(m,5H),2.20(t,J=6.90Hz,H),185(m,2H),175(m,1H),1.62(m,2H),0.93(m,6H)。
實(shí)施例5Cbz-Leu-Gln-fmk在0℃下,向存在于CH2Cl2(20mL)中的4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸酰胺(82mg,0.2mmol)溶液中加入在CH2Cl2(12ml)中的Dess-Martin全碘烷(254mg,0.6mmol),所得的白色混合物在室溫下攪拌4h。蒸發(fā)掉溶劑,用乙酸乙酯(40mL)稀釋殘留物。用水(5×20mL)洗滌,干燥濃縮有機(jī)層。用柱色譜法(EtOAc/MeOH 8∶1)純化該殘留物得到標(biāo)題產(chǎn)物(18mg,22%),為基于1H NMR測量的環(huán)狀或開環(huán)的混合物。1H NMR(丙酮-d6)7.38-7.15(m,5H),7.10-7.00(m,1.2H),6.60(m,1H),6.31(bs,0.2H),5.09(s,2H),4.55-4.15(m,4H),2.35(m,2H),1.76(m,2H),1.65(m,2H),0.93(m,6H)。
實(shí)施例64-(Cbz-Val-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例4相似的方法制備標(biāo)題化合物。由Cbz-Val-Leu(189.9mg,0.52lmmol)和4-氨基-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺(100mg,0.521mmol)得到56mg(20%)的標(biāo)題化合物。1H NMR(丙酮-d6)7.70-7.05(m,7H),6.60-6.40(m,1H),5.20-5.00(m,2H),5.60-3.70(m,6H),6.80(bs,1H),2.90-2.70(m,6H),2.45-2.30(m,2H),2.15(m,1H),1.90(m,2H),1.80-1.50(m,4H),1.05-0.85(m,12H)。
實(shí)施例74-(Cbz-Val-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例5相似的方法制備標(biāo)題化合物。從4-(Cbz-Val-Leu-氨基)-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺(26.9mg,0.05mmol)、Dess-Martin試劑(84.9mg,0.2mmol)獲得12.8mg(48%)的標(biāo)題化合物。1H NMR(丙酮-d6)8.00-7.50(m,2H),7.42-7.25(m,5H),6.80-6.50(m,1H),5.40-4.90(m,4H),4.50(m,2H),4.05(m,1H),3.90(m,1H),2.86-2.81(m,6H),2.50-2.35(m,2H),2.24-2.05(m,2H),1.95(m,1H),1.80-1.50(m,4H),1.05-0.85(m,12H)。
實(shí)施例8N-甲基-4-硝基-丁酰胺向密封反應(yīng)容器內(nèi)加入4-硝基丁酸甲酯(1.00g,6.80mmol)和甲胺(2.0M甲胺MeOH溶液,50.0mL,100mmol)。在室溫下,攪拌所得的黃色溶液20h。蒸發(fā)溶劑,通過閃式色譜法(硅膠,負(fù)載CH2Cl2,EtOAc己烷,1∶1的洗脫液)提純殘留物得到標(biāo)題產(chǎn)物(0.97g,98%),為白色固體。1H NMR(CDCl3)5.84(br s,NH,1H),4.54-4.48(m,2H),2.82(d,J=4.7Hz,3H),2.36-2.32(m,4H)。
實(shí)施例96-氟-5-羥基-4-硝基-己酸甲基酰胺在-74℃下,向清澈的乙二酰氯(2.0M乙二酰氯的二氯甲烷,0.868g,6.84mmol)溶液10分鐘內(nèi)滴加入無水DMSO(1.06mL,14.9mmol),同時(shí)保持內(nèi)部溫度小于-60℃。攪拌白色的懸浮液15分鐘,然后滴加2-氟乙醇(0.273mL,4.65mmol),同時(shí)保持內(nèi)部溫度小于-65℃。攪拌黃色的懸浮液20分鐘,隨后用二氯甲烷(19.5mL)稀釋,緊接著加入無水Et3N(3.90mL,28.0mmol)。在-71℃下攪拌該反應(yīng)混合物15分鐘,隨后使其加熱至0℃,并在0℃下攪拌2h。向反應(yīng)混合物中加入存在于二氯甲烷(2.3mL)中的N-甲基-4-硝基-丁酰胺(0.570g,3.90mmol)溶液。在0℃下,攪拌反應(yīng)混合物1h,再在室溫下攪拌過夜?;旌衔餄饪s成白色殘留物,用乙酸乙酯(50mL)稀釋,隨后用水(25mL)洗滌有機(jī)層。乙酸乙酯(2×40mL)萃取水層,合并的有機(jī)層通過MgSO4干燥,濃縮,用快速色譜法(硅膠,含EtOAc己烷,1∶1至4∶1的梯度洗脫液)提純殘留物得到0.325g(40%)的標(biāo)題產(chǎn)物,為無色的粘稠的油。1H NMR(CDCl3)6.88(br s,NH,1H),6.31(br s,NH,1H),5.20-4.20(m,5H),2.40-2.15(m,4H)。
實(shí)施例104-氨基-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺向存在于MeOH(12mL)的6-氟-5-羥基-4-硝基-己酸甲基酰胺(0.325g,1.56mmol)中加入Raney Ni(約0.12g),在室溫H2(40-45psi)下振搖混合物18h。該黑色的混合物通過硅藻土過濾,再用另加的MeOH(100mL)沖洗硅藻土。濃縮黃色溶液得黃色的油(0.250g,90%),其無需進(jìn)一步純化就可以使用。1H NMR(CDCl3)5.68(br s,NH,1H),4.64-4.38(m,2H),3.64-3.49(m,1H),2.90-2.85(m,1H),2.81(d,J=5.10Hz,3H),2.40-2.29(m,2H),1.97-1.88(m,2H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值178.11;實(shí)測值MH+179.18。
實(shí)施例114-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺向存在于THF(5.6mL)中的Cbz-Leu(0.371g,1.40mmol)溶液中加入EDCI(0.268g,1.40mmol)、HOBt(0.189g,1.40mmol)和DMAP(0.085g,0.70mmol)。攪拌所得的混合物15分鐘,然后緩慢加入存在于DMF(2mL)中的4-氨基-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺(0.250g,1.40mmol)溶液,在室溫下攪拌該溶液過夜。蒸發(fā)溶劑,用乙酸乙酯(100mL)稀釋殘留物。用水(4×20mL)洗滌溶液,通過MgSO4干燥有機(jī)層,濃縮,用快速色譜法(硅膠,含EtOAc∶己烷,1∶1至iPrOH∶CH2Cl2,5∶95的梯度洗脫液)提純殘留物得0.180g(32%)的標(biāo)題產(chǎn)物,為無色的粘稠的油。1HNMR(CDCl3)7.35-7.29(m,5H),6.93-6.90(m,1H),6.62-6.58(br s,1H),5.75-5.64(m,1H),5.09(s,2H),4.42-3.80(m,5H),2.76-2.71(m,3H),2.17-2.15(m,1H),1.92-1.90(m,2H),1.67-1.51(m,2H),1.75(m,4H),0.94(d,J=6.6Hz,6H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值425.23;實(shí)測值MH+426.29。
實(shí)施例124-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸甲基酰胺在0℃下,在5分鐘內(nèi)向存在于CH2Cl2(20mL)的4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺(0.180g,0.423mmol)溶液中多次少量加入Dess-Martin全碘烷(0.538g,1.27mmol)。令所得混合物平衡至室溫并攪拌1.5h。蒸發(fā)掉溶劑,并用乙酸乙酯(200mL)稀釋殘留物,再用水(5×20mL)洗滌,隨后通過Na2SO4干燥有機(jī)層并濃縮。通過快速色譜法(硅膠,含EtOAc∶己烷,1∶1的洗脫液)提純殘留物得0.038g(21%)的標(biāo)題產(chǎn)物,為基于1H NMR計(jì)算的環(huán)狀和開環(huán)的混合物。1HNMR(CDCl3)7.36-7.33(m,5H),7.08-7.00(m,0.5H),6.94-6.90(m,0.5H),5.50-5.38(m,1H),5.09-5.07(m,3H),4.55-4.05(m,4H),2.93(d,3H),2.48-2.43(m,2H),1.93-1.88(m,3H),1.68-1.53(m,4H),0.93(m,6H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值423.22;實(shí)測值MH+424.28。
實(shí)施例134-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例11相似的方法制備標(biāo)題化合物。由Cbz-Ile(0.298g,1.12mmol)和4-氨基-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺(0.718M的DMF溶液,0.200g,1.12mmol)獲得0.090g(19%)標(biāo)題化合物,為白色固體。1H NMR(CDCl3)7.38-7.27(m,5H),6.54-6.51(m,1H),6.19(br s,1H),5.27(br s,1H),5.12-5.08(m,2H),4.45-3.83(m,5H),2.80-2.76(m,3H),2.26-2.05(m,3H),0.97-0.89(m,6H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值425.23;實(shí)測值MH+426.19。
實(shí)施例144-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例12相似的方法制備標(biāo)題化合物。由4-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺(0.090g,0.21mmol)和Dess-Martin試劑(0.269g,0.634mmol)獲得0.008g(9%)的標(biāo)題化合物。1H NMR(CDCl3)7.37-7.31(m,5H),6.65-6.60(m,1H),5.40-5.36(m,1H),5.12-5.08(m,3H),4.54.40(m,2H),3.96-3.91(m,1H),2.97-2.95(m,3H),2.63-2.43(m,3H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值423.22;實(shí)測值MH+424.27。
實(shí)施例154-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-羥基-己酸甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例11相似的方法制備標(biāo)題化合物。由Cbz-Val(0.282g,1.12mmol)和4-氨基-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺(0.718M的DMF溶液,0.200g,1.12mmol)獲得0.214g(46%)的標(biāo)題化合物,為白色固體。1H NMR(CDCl3)7.36-7.34(m,5H),6.75-6.64(m,1H),6.30(br s,1H),5.40-5.38(m,1H),5.31(s,2H),5.12(s,2H),4.45-4.35(m,1H),3.98-3.84(m,4H),2.80-2.75(m,3H),0.98-0.92(m,6H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值411.22;實(shí)測值MH+412.32。
實(shí)施例164-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例11相似的方法制備標(biāo)題化合物。由4-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸甲基酰胺(0.070g,0.17mmol)和Dess-Martin試劑(0.216g,0.510mmol)獲得0.018g(12%)的標(biāo)題化合物。1H NMR(CDCl3)7.37-7.33(m,5H),5.12-5.10(m,2H),2.98-2.96(m,2H),2.77-2.76(m,3H);質(zhì)譜ESI計(jì)算值409.20;實(shí)測值MH+410.29。
實(shí)施例173-(Cbz-Val-酰氨基)-5-氟-4-氧-戊酸二甲基酰胺在0℃下,向存在于THF(5mL)的3-(Cbz-Val-酰氨基)-5-氟-4-氧-戊酸(150mg,0.39mmol)溶液中加入存在于THF(0.2ml,0.4mmol)中的2.0M二甲胺、EDCI(82.2mg,0.42mmol)和HOBT(106mg,0.78mmol)的溶液。在0℃下,攪拌所得的混合物,再在室溫下攪拌過夜。用乙酸乙酯(20mL)稀釋該溶液,用水(4×20mL)洗滌,然后干燥蒸發(fā)有機(jī)層。通過硅膠(己烷-EtOAc,1∶1至純EtOAc)采用色譜法提純殘留物得到10mg(6%)的標(biāo)題化合物,為白色固體。1H NMR(DMSO-d6)8.36-8.30(m,1H),7.45(d,J=8.1Hz,1H),7.33-7.29(m,5H),5.45-5.09(m,2H),5.03(bs,2H),4.59-4.57(m,1H),3.90-3.82(m,1H),2.94(bs,3H),2.84-2.73(m,4H),1.97-1.93(m,1H),1.25(bs,1H),0.86-0.82(m,6H)。.
實(shí)施例18N,N-二甲基-4-硝基-丁酰胺向存在于甲醇(10mL)中的4-硝基丁酸甲酯(1.0g,6.80mmol)溶液中加入40%二甲胺水溶液(12.5mL,102mmol)。該溶液在室溫下攪拌48h,真空濃縮,再用乙酸乙酯(20mL)稀釋。干燥蒸發(fā)有機(jī)層。通過硅膠(己烷-EtOAc,1∶1)采用快速色譜法提純殘留物得到標(biāo)題產(chǎn)物(0.99g,91%)。1H NMR(CDCl3)4.53(t,J=6.6Hz,2H),3.02-2.94(m,6H),2.48-2.43(m,2H),2.36-2.31(m,2H)。
實(shí)施例196-氟-5-羥基-4-硝基-己酸二甲基酰胺向存在于無水二氯甲烷(5mL)中的乙二酰氯(0.9mL,9.63mmol)的冷卻(-78℃)溶液中滴加無水DMSO(1.4mL,19.38mmol),攪拌反應(yīng)混合物15分鐘。二氯甲烷(2mL)中的2-氟乙醇(0.44mL,7.5mmol)溶液緩慢加入反應(yīng)燒瓶中。攪拌反應(yīng)混合物15分鐘,再用二氯甲烷(60mL)將其稀釋,緊接著加入無水的Et3N(4.4mL,31.25mmol)。攪拌反應(yīng)混合物15分鐘,再加熱至0℃并在0℃下攪拌2h。向反應(yīng)混合物中加入CH2Cl2(5mL)中的N,N-二甲基-4-硝基-丁酰胺(0.99g,6.25mmol)溶液。在0℃下攪拌反應(yīng)混合物3h,隨后在室溫下攪拌過夜。濃縮混合物并用乙酸乙酯萃取。干燥蒸發(fā)有機(jī)層。通過硅膠(CH2Cl2/EtOAc=1∶3)提純殘留物得到1.23g(89%)的標(biāo)題產(chǎn)物,為無色的粘稠的油。1HNMR(CDCl3)4.98(bs,1H),4.81-4.72(m,1H),4.70-4.61(m,1H),4.59-4.37(m,1H),4.33-4.18(m,1H),3.02-2.98(m,3H),2.94-2.93(m,3H),2.46-2.22(m,4H)。
實(shí)施例204-氨基-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺向存在于MeOH(20mL)中的6-氟-5-羥基-4-硝基-己酸二甲基酰胺(1.22g,5.5mmol)溶液中加入Ranny Ni(約500mg),隨后在室溫40-45psi H2下氫化混合物6h。除去催化劑。蒸發(fā)掉MeOH溶液,無需進(jìn)一步提純就可以使用殘留的油。MS m/e 193(M+1)。
實(shí)施例214-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺向THF(20mL)中的Cbz-亮氨酸(265mg,1mmol)溶液中加入EDCI(192mg,1mmol)、HOBT(135mg,1mmol)和DMAP(61mg,0.5mmol)。所得混合物攪拌10分鐘,隨后加入THF(2mL)中的4-氨基-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺(192mg,1mmol)溶液,并在室溫下攪拌過夜。蒸發(fā)除去溶劑,用乙酸乙酯(20mL)稀釋殘留物。用水洗滌溶液,干燥蒸發(fā)有機(jī)層。通過硅膠(己烷-EtOAc,1∶1至EtOAc/MeOH=3∶1)采用色譜法提純殘留物得到300mg(68%)的標(biāo)題化合物,為白色固體。MS m/e 440(M+1)。
實(shí)施例224-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺在0℃下,向CH2Cl2(20mL)的4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-羥基-己酸二甲基酰胺(300mg,0.68mmol)溶液中加入Dess-Martin全碘烷(868mg,2.05mmol)。所得混合物在室溫下攪拌4h,蒸發(fā)掉溶劑,再用乙酸乙酯(40mL)稀釋殘留物。用水洗滌,干燥蒸發(fā)有機(jī)層。用柱色譜法(EtOAc/MeOH 8∶1)提純殘留物得到標(biāo)題產(chǎn)物(253mg,85%),為無色油。1H NMR(丙酮-d6)8.00-7.94(m,1H),7.38-7.30(m,5H),6.57(m,1H),5.29-5.18(m,1H),5.13-5.09(m,3H),4.50-4.47(m,1H),4.22-4.14(m,1H),2.99-2.97(m,2H),2.86-2.80(m,6H),2.49-2.44(m,2H),1.79-1.70(m,1H),1.64-1.59(m,2H),0.95-0.91(m,6H)。
實(shí)施例234-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例21和22相似的兩個(gè)步驟來制備標(biāo)題化合物。1H NMR(丙酮-d6)7.95-7.93(m,1H),7.38-7.29(m,5H),6.43(brs,1H),5.30-5.20(m,1H),5.14-5.04(m,3H),4.54-4.48(m,1H),4.09-4.00(m,1H),2.99-2.97(m,2H),2.86-2.80(m,6H),2.50-2.46(m,2H),1.61-1.52(m,1H),1.30-1.77(m,2H),0.96-0.86(m,6H)。
實(shí)施例244-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例21和22相似的兩個(gè)步驟來制備標(biāo)題化合物。1H NMR(丙酮-d6)7.95(brs,1H),7.38-7.29(m,5H),6.43(brs,1H),5.30-5.20(m,1H),5.14-5.05(m,3H),4.55-4.51(m,1H),4.09-4.00(m,1H),2.98-2.97(m,2H),2.89-2.82(m,6H),2.50-2.46(m,2H),1.96-1.88(m,1H),0.99-0.92(m,6H)。
實(shí)施例254-(Cbz-Gly-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺應(yīng)用與實(shí)施例21和22相似的兩個(gè)步驟來制備標(biāo)題化合物。1H NMR(丙酮-d6)7.90(bs,1H),7.83-7.25(m,5H),6.70(bs,1H),5.40-5.02(m,2H),5.10(s,2H),4.55(b s,1H),3.83(d,2H),2.90-2.85(m,6H),2.45(m,2H),2.20-1.85(m,2H)。
實(shí)施例264-(Cbz-Ala-酰氨基)-6-氟-5-氧-己酸二甲基酰胺用與實(shí)施例21和22相似的兩個(gè)步驟來制備標(biāo)題化合物。1H NMR(CDCl3)7.85(bs,1H),7.78(bs,1H),7.30-7.20(m,5H),5.40(m,1H),5.15(bs,3H),4.98(bs,1H),4.65(bs,1H),4.25(m,1H),2.98(s,3H),2.95(s,3H),2.60-2.25(m,2H),2.25-2.00(m,2H),1.40(q,3H)。
實(shí)施例27抑制SARS冠狀病毒引起的細(xì)胞死亡用SARS-CoV感染的Vero-細(xì)胞來試驗(yàn)本發(fā)明的化合物對SARS-CoV-誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡(細(xì)胞病變效應(yīng)(CPE))的保護(hù)作用,作為測量化合物對SARS-CoV的復(fù)制的抑制作用的方法(Cinatl J,et al.Lancet,2003,3612045-6;和Tan E.L.C.et al.Emerg.Infect.Dis.2004,10581-586)。在連續(xù)稀釋的試驗(yàn)化合物的存在下,SARS感染和未感染的Vero 76細(xì)胞在Microtiter平板孔里孵育72h。在孵育的結(jié)束時(shí)加入中性紅,處理后,在450nm處測量孔中的光密度。通過細(xì)胞吞噬中性紅的活力測定試驗(yàn)化合物的抗病毒活性(EC50,對病毒引起的細(xì)胞死亡的保護(hù)),細(xì)胞攝取中性紅的能力測量了有活力的細(xì)胞的比例。用試驗(yàn)化合物處理未感染細(xì)胞來測量該化合物的毒性(TC50).
發(fā)現(xiàn)實(shí)施例17的化合物具有EC50值0.0021mg/mL,大于0.050mg/mL的TC50值,其提供大于24的SI值。SI值是該化合物的潛在的治療指數(shù)的示值。因此,實(shí)施例17化合物具有優(yōu)良的抗SARS冠狀病毒活性和很好的潛在治療指數(shù)。
發(fā)現(xiàn)實(shí)施例24的化合物具有0.02μg/mL的EC50值,大于10μg/mL的TC50值,其提供大于500的SI值。因此,實(shí)施例24的化合物具有高的抗SARS冠狀病毒活性和高的潛在治療指數(shù)。
在SARS-CoV感染Vero-細(xì)胞的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)實(shí)施例24的化合物100%地抑制1μM濃度的SARS-CoV的細(xì)胞病變效應(yīng)(CPE),并且在相同濃度下沒有發(fā)現(xiàn)毒性。類似地,發(fā)現(xiàn)實(shí)施例12的化合物100%地抑制1μM濃度的SARS-CoV的CPE,并且在相同濃度下沒有發(fā)現(xiàn)毒性。發(fā)現(xiàn)實(shí)施例7的化合物94.5%地抑制1μM濃度的SARS-CoV的CPE,并且在相同濃度下沒有發(fā)現(xiàn)毒性。
到此我們對本發(fā)明已進(jìn)行了充分的描述,本領(lǐng)域普遍專業(yè)技術(shù)人員將認(rèn)識到,同類型的產(chǎn)品是可在很寬和相當(dāng)范圍的條件、配方和其他參數(shù)下實(shí)施,而不影響本發(fā)明的范圍或其任意的實(shí)施方案。這里所引用的所有專利、專利申請和出版物都全部整體納入以供參考。
權(quán)利要求
1.一種具有下式(X)的化合物 其中Y是氫、烷基、CH2(CH2)nC(O)NR1R3或CH2(CH2)nNR16C(O)NR1R3;其中n是0-2;其中R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;或R1和R3和與R1和R3連接的N一起形成雜環(huán);其中R16是氫或任選取代的烷基;或R16和R1或R3之一與所連接的原子一起形成雜環(huán);其中R2是氫或任選取代的烷基;其中L是單鍵,或-ZCR6R7C(O)-;其中R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;其中Z是單鍵、氧、-CR8R9-或具有下式的結(jié)構(gòu) 其中R8和R9獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;其中R10和R11獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合的芳基、碳環(huán)、雜環(huán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;其中X是CR17或N,其中R17是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;其中A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;其中R5是包含下列結(jié)構(gòu)之一的基團(tuán) 其中R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的芳氧基、任選取代的芳基烷氧基、任選取代的烷基胺、任選取代的芐胺、任選取代的芳胺、任選取代的芳烷基胺、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基;和其中R12、R13、R14和R15獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)、雜環(huán)的基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;或R12和R13、R13和R14、R14和R15與和它們連接的原子一起形成芳基、雜芳基、任選取代的碳環(huán)或任選取代的雜環(huán),其中所述基團(tuán)可以任選取代。
2.權(quán)利要求1的化合物,其中所述化合物具有下式I-III任一 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;R2是氫或任選取代的烷基;R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵。
3.權(quán)利要求1的化合物,其中所述化合物具有通式IV 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;R2是氫或任選取代的烷基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;R5是肽或氨基酸的保護(hù)基。
4.權(quán)利要求3的化合物,其中該化合物是選自下組Cbz-Leu-Gln-fmk;4-(Cbz-Val-Leu酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸甲基酰胺;4-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸甲基酰胺;4-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸甲基酰胺;3-(Cbz-Val-酰氨基)-5-氟-4-氧代-戊酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Leu-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Ile-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Val-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸二甲基酰胺;4-(Cbz-Ala-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸二甲基酰胺;和4-(Cbz-Gly-酰氨基)-6-氟-5-氧代-己酸二甲基酰胺;或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥。
5.權(quán)利要求1的化合物,其中該化合物具有通式V 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;R2是任選取代的烷基;R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)基、任選取代的碳環(huán)基、任選取代雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;A是1-2個(gè)氨基酸的肽或單鍵;R5是肽、氨基酸或羥酸的保護(hù)基。
6.權(quán)利要求1的化合物,其中該化合物具有通式VI 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;R2是氫或任選取代的烷基;R4是任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、任選取代的芐氧基、任選取代的芳氧基、任選取代的芳基烷氧基、任選取代的烷基胺、任選取代的芐胺、任選取代的芳胺、任選取代的芳基烷基胺、任選取代的碳環(huán)、任選取代的雜環(huán)、任選取代的芳基或任選取代的雜芳基;R6、R7、R8和R9獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)基、任選取代的碳環(huán)基、任選取代的雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基。
7.權(quán)利要求1的化合物,其中該化合物具有通式VII 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;R2是氫或任選取代的烷基;R5是氨基基團(tuán)的保護(hù)基;R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)基、任選取代的碳環(huán)基、任選取代雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;R10和R11獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;X是CR17或N,其中R17是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基。
8.權(quán)利要求1的化合物,其中該化合物具有通式VIII 或藥學(xué)上可接受的鹽或其前藥,其中n是0、1或2;R1和R3獨(dú)立地是氫或任選取代的烷基;R2是氫或任選取代的烷基;R6和R7獨(dú)立地是氫、任選取代的芳基、任選取代的雜環(huán)基、任選取代的碳環(huán)基、任選取代雜芳基、任選取代的烷基、任選取代的鏈烯基或任選取代的炔基;R5是環(huán)狀結(jié)構(gòu),包含以下式之一 其中,R12、R13、R14和R15獨(dú)立地是氫、鹵素、鹵代烷基、芳基、稠合芳基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、雜芳基、C1-10烷基、鏈烯基、炔基、芳烷基、芳基鏈烯基、芳基炔基、雜芳基烷基、雜芳基鏈烯基、雜芳基炔基、碳環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、羥烷基、氨基烷基、羧基烷基、硝基、氨基、氰基、酰氨基、羥基、巰基、酰氧基、疊氮基、烷氧基、羧基、亞甲基二氧基、羰基酰氨基或烷基巰基;或R12和R13、R13和R14、R14和R15與和它們連接的原子一起形成芳基、雜芳基、任選取代的碳環(huán)基團(tuán)或任選取代的雜環(huán)基團(tuán),其中所述基團(tuán)可以任選取代。
9.一種藥物組合物,其包含權(quán)利要求1的化合物和藥學(xué)上可接受的載體。
10.一種減輕、預(yù)防或治療SARS-CoV和冠狀病毒是原因因素的病癥的方法,包括向需要其的動物給予有效量的權(quán)利要求1的化合物。
11.一種減輕、預(yù)防或治療小核糖核酸病毒是原因因素的病癥的方法,包括向需要其的動物給予有效量的權(quán)利要求1的化合物。
12.一種減輕、預(yù)防或治療脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩基病毒(腸道病毒)、口蹄疫病毒(口瘡病毒)、腦心肌炎病毒(心臟病毒)、A型肝炎病毒(肝病毒)、或人鼻病毒(鼻病毒)是原因因素的病癥的方法,包括向需要其的動物給予有效量的權(quán)利要求1的化合物。
13.權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的方法,其中該化合物通過口服給藥、局部給藥、吸入給藥或鼻內(nèi)給藥的方式給藥。
14.權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的方法,其中所述化合物通過靜脈注射、腹腔內(nèi)注射、皮下注射或肌肉注射進(jìn)行全身給藥。
15.一種減少或預(yù)防冠狀病毒或小核糖核酸病毒傳播的方法,包括將懷疑被冠狀病毒污染的物品和廢物與權(quán)利要求1的化合物接觸。
16.權(quán)利要求15的方法,其中所述化合物是在溶液中。
17.權(quán)利要求15的方法,其中所述物品的表面與含所述化合物的溶液接觸。
18.權(quán)利要求15的方法,其中所述物品是醫(yī)療器械。
19.權(quán)利要求15的方法,其中所述物品是檢查桌。
20.權(quán)利要求15的方法,其中所述傳染性的廢物來自冠狀病毒或小核糖核酸病毒感染的病人。
21.一種防止和減少冠狀病毒或小核糖核酸病毒復(fù)制的方法,包括將冠狀病毒和權(quán)利要求1的化合物接觸。
全文摘要
公開了冠狀病毒和SARS-CoV或小核糖核酸病毒的蛋白酶抑制劑,以及所述蛋白酶抑制劑預(yù)防、減少、改善和治療由冠狀病毒和SARS-CoV或小核糖核酸病毒引起的疾病和病癥的用途。還公開了本發(fā)明的化合物減輕或預(yù)防冠狀病毒或小核糖核酸病毒傳播的方法,阻止或減少冠狀病毒或小核糖核酸病毒復(fù)制的方法。
文檔編號C07K7/00GK1784239SQ200480012163
公開日2006年6月7日 申請日期2004年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者蔡遂雄, W·E·肯尼澤, 張紅, 張漢忠 申請人:西托維亞公司