2-硫甲基吡唑嘧啶酮類衍生物的設(shè)計合成及抗HIV活性研究

發(fā)布時間：2020-05-13 21:41

【摘要】：艾滋病(AIDS),即獲得性免疫缺陷綜合征(Acquired Immune Deficiency Syndrome),是由人類免疫缺陷病毒(HIV)逆轉(zhuǎn)錄感染后導致的疾病,可通過母嬰、血液、性接觸三種途徑傳播,其病毒通過攻擊人體的T淋巴細胞,使人體免疫系統(tǒng)逐漸崩潰,引發(fā)感染而死亡。HIV病毒通過受體識別與膜融合、逆轉(zhuǎn)錄、整合、轉(zhuǎn)錄和翻譯、病毒組裝與成熟釋放等過程,實現(xiàn)在宿主細胞中的復制過程;阻止其中任何一個環(huán)節(jié)都可以抑制病毒的復制傳播。通過抑制HIV病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程是阻止病毒進一步復制、破壞免疫系統(tǒng)的有效途徑,HIV逆轉(zhuǎn)錄酶因在催化病毒RNA向DNA轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵作用而成為抗艾滋病藥物設(shè)計的一個重要靶標。本課題組前期設(shè)計合成了高效非核苷類HIV逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑DB02,但其抗耐藥性以及口服利用度較差。本文基于DB02作用機理分析,采用骨架躍遷和生物電子等排體策略,用吡唑環(huán)替換DB02的C-2側(cè)鏈乙�；幮F,以增強分子與靶蛋白的結(jié)合力,改善此類化合物的抗耐藥性質(zhì),吡唑環(huán)作為弱酸性基團的引入,可以改善此類化合物的藥代動力學性質(zhì),而且成鹽后溶解度進一步增加;通過上述的分子設(shè)計策略以期獲得高效、低毒、口服利用度良好以及抗耐藥性的新型抗HIV藥物。本論文采用Clay法合成β-酮酯,β-酮酯與硫脲在醇鈉催化下縮合關(guān)環(huán)得到2-硫嘧啶酮,2-硫嘧啶酮與中間體3-(溴甲基)吡唑、3-(溴甲基)-4-氯吡唑類衍生物在K_2CO_3、DMF條件下經(jīng)硫烷基化反應得到2-硫甲基吡唑嘧啶酮類目標化合物;中間體3-(溴甲基)吡唑、3-(溴甲基)-4-氯吡唑類衍生物合成方法為:以各種取代甲基酮為原料,在堿性條件下與丙二酸二乙酯反應生成酮酯,酮酯再與水合肼縮合成環(huán)得到中間體吡唑酯衍生物,然后經(jīng)過NCS氯代得到中間體4-氯吡唑酯衍生物,中間體吡唑酯、4-氯吡唑酯衍生物經(jīng)過LiAlH_4還原得到中間體吡唑醇、4-氯吡唑醇衍生物,最后經(jīng)溴代得到最終中間體。運用此類方法通過9-10步共合成得到了34個目標化合物;所有目標化合物都進行了~1H NMR和~(13)C NMR表征,部分化合物進行了HRMS和IR表征。我們對本論文所合成的化合物進行了體外細胞毒性實驗(MTT)和致細胞病變抑制實驗(CPE)。其測試結(jié)果表明:34個化合物中有7個化合物(I02、I10、I13、I15、I16、I22、I25)體外對C8166細胞毒性較低,其CC_(50)200μM,其中9個化合物(I01、I07-I10、I14、I17、I23、I25)的體外抗HIV-1活性較強,治療指數(shù)(TI)3000;其余化合物顯示出中等的體外抗HIV-1活性,TI在50~3000。34個化合物的EC_(50)值為0.0030μM~0.7678μM;其中I01、I17兩個樣品的EC_(50)分別為0.0068±0.0017μM、0.0038±0.0011μM。對初步篩選有較強活性的化合物I17作了進一步的抗耐藥性、酶抑制率測試;結(jié)果表明:在5μM時,I17對體外逆轉(zhuǎn)錄酶的抑制率為73.42%;I17對耐藥菌株的EC_(50)值普遍在nM級;顯示較為理想的抗耐藥性與專一性。同時,我們對I17的主要藥物動力學參數(shù)進行了測試及分析,其口服利用度口服利用率:10.4±2.79%,藥物清除率(CL/F):3.83±1.01L/hr/kg;半衰期(T_(1/2)):2.50±1.63hr,該化合物顯示了基本的口服利用度、代謝穩(wěn)定性和較為有利的藥代動力學性質(zhì),可作為新藥研發(fā)的先導化合物或候選物,值得進一步研究。
【圖文】：