專利名稱：羥基嘧啶酮類化合物及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及羥基嘧啶酮類化合物，及其制備方法與在制藥中的應用，屬于有機化合物及醫(yī)藥應用領域。
背景技術：
HIV-I是引起艾滋病的主要病原體。HIV-I侵入宿主體內并隨著⑶4+淋巴細胞的復制而復制，最終導致淋巴細胞的缺失和人體免疫力的下降，參見=DubeyS,Satyanarayana YD, Lavania H:Development of integrase inhibitors for treatment of AIDS:an overview. Eur J MedChem, 2007，42:1159-1168。目前，高效抗病毒療法(highly active antiretroviral therapy, HAART)是臨床上治療 HIV-1 感染的主要方法。HAART 由逆轉錄酶抑制劑、蛋白酶抑制劑和融合抑制劑組成，雖然能成功的將HIV-I的RNA滴度控制在監(jiān)測水平以下，但不能將病毒從血液單核細胞和T淋巴細胞中清除，而且長期治療會誘導耐藥病毒的出現以及產生嚴重的毒副作用。因此，尋找作用于HIV-I復制周期其它環(huán)節(jié)的抑制劑非常需要。HIV-I整合酶(integrase，IN)是病毒復制過程中的關鍵酶，它負責把病毒cDNA整合到宿主細胞的DNA中，由于細胞中不存在該酶的功能類似物，參見 Sechi M, BacchiA, Carcelli M, et al:From ligand to complexes:inhibition of human immunodeficiency virus type lintegrase by β—diketo acid metal complexes. JMed Chem, 2006, 49(14) : 4248-4260,因此，IN是設計高效、低毒抗HIV藥物的理想靶點。
IN是分子量為32kDa，包含288個氨基酸殘基的蛋白質，其結構可分為3個區(qū)域N端區(qū)域、核心區(qū)域和C端區(qū)域。N端區(qū)域和核心區(qū)域中的DD-35E序列(兩個天冬氨酸D64和D116 ;—個谷氨酸E152)是高度保守的，而C端區(qū)域的可變性較大。核心區(qū)域含有酶的活性中心，具有催化活性。通過定向氨基酸突變試驗證明DD-35E序列中任何一個氨基酸缺失或改變將導致IN催化活性的消失,參見Debyser Z, Cherepanov P, Maele BV, et al:Insearch of authentic inhibitors of HIV-lintegration. Antivir Chem Chemother, 2002, 13:1-15。IN通過病毒cDNA與宿主基因之間的剪切和連接反應介導病毒整合過程。在病毒與細胞融合及病毒RNA逆轉錄之后，IN與前病毒的cDNA相結合并切除3 ’ 端的兩個核苷酸(G和T)，形成凹陷的CA-0H，此反應稱為“3’加工”(3’pr0cessing，3’-p)。 隨后IN與細胞和病毒的蛋白質一起結合到前病毒的cDNA上，形成整合前復合物進入細胞核中，接著整合酶交錯切割宿主細胞染色體DNA，產生間隔5個堿基的交錯切口，病毒DNA的 3’端CA-OH與宿主DNA的5’端共價連接起來，由細胞的DNA修復酶將接口處補齊，完成整個整合過程。這一過程稱為“連轉移” (strand transfer, ST),參見Zhao GS, Wang C，Liu C，et al:New developments indiketo—containing inhibitors of HIV-I integrase. Mini-Rev Med Chem，2007，7:707-725。
具有羥基嘧啶酮母核的化合物具有強的整合酶抑制活性和抗HIV病毒活性，含有該母核的化合物雷特格韋(RaltegraviiO，在I、II、ΠΙ期臨床試驗中均表現出良好的活性，是第一個被美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration，FDA)批準的IN抑制劑并被添加到 HAART 療法中，參見Serrao E, Odde S, Ramkumar K, et al: Raltegravi r, elvitegravir, andmetoogravir:the birth of〃me-too〃HIV-lintegrase inhibitors. Retrovirology, 2009，6:25。因此含羥基嘧啶酮母核的衍生物是一類具有很好發(fā)展前景的整合酶抑制劑。發(fā)明內容
針對上述現有技術，本發(fā)明提供了一類新的含羥基嘧啶酮母核的衍生物，本發(fā)明在保留羥基嘧啶酮母核基礎上，引入取代芳香環(huán)以及在嘧啶N上引入各種取代基得到了兩系列新型的羥基嘧啶酮衍生物，活性實驗表明，該類化合物具有強的整合酶抑制活性和抗病毒活性，顯示其可以作為新的抗艾滋病候選藥物。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的
羥基嘧啶酮類化合物，具有通式(I)的結 構
權利要求
1 羥基嘧啶酮類化合物，具有通式(I)的結構通式(I)
2.根據權利要求I所述的羥基嘧啶酮類化合物，其特征在于所述R1為叔丁基、苯基、對氟苯基、間氟苯基、臨氟苯基、對氯苯基、對溴苯基、對氟芐基；R2為氫、3-胺基丙 基、 3_(叔丁氧基甲酰胺基)丙基、3-(環(huán)丙基甲酰胺基)丙基、3-(苯甲酰胺基)丙基、3-(乙酰胺基)丙基、3_(丙酰胺基)丙基、3-( 丁酰胺基)丙基、3-(苯磺酰胺基)丙基、3-(環(huán)丙基磺酰胺基)丙基、3_(乙基磺酰胺基)丙基、3-(噻吩-2-甲酰胺基)丙基、3-(噻吩-2-乙酰胺基)丙基、3_(呋喃-2-甲酰胺基)丙基、3-(1_甲基-IH-咪唑-4-磺酰胺基)丙基、 3_(叔丁基甲酰胺基)丙基、3-(對乙酰氨基苯磺氨基)丙基；R3為氫、氟；R4為氫、甲基、氟、 氯；R5為氫、甲基、甲氧基、輕基、氟、氯、溴；R6為氫、氟；R7為氫；η為I或2。
3.根據權利要求I或2所述的羥基嘧啶酮類化合物，其特征在于所述R1為苯基、對氟苯基、間氟苯基、臨氟苯基、對氯苯基、對溴苯基、對氟節(jié)基；R2為氫；R3為氫、氟；R4為氫、甲基、氟、氯；R5為氫、甲基、甲氧基、輕基、氟、氯、溴；R6為氫、氟；R7為氫；η為I或2。
4.根據權利要求I或2所述的羥基嘧啶酮類化合物，其特征在于所述R1為叔丁基；R2 為3-胺基丙基、3-(叔丁氧基甲酰胺基)丙基、3-(環(huán)丙基甲酰胺基)丙基、3-(苯甲酰胺基)丙基、3-(乙酰胺基)丙基、3-(丙酰胺基)丙基、3-(丁酰胺基)丙基、3-(苯磺酰胺基) 丙基、3-(環(huán)丙基磺酰胺基)丙基、3-(乙基磺酰胺基)丙基、3-(噻吩-2-甲酰胺基)丙基、 3-(噻吩-2-乙酰胺基)丙基、3-(呋喃-2-甲酰胺基)丙基、3-(I-甲基-IH-咪唑-4-磺酰胺基)丙基、3_(叔丁基甲酰胺基)丙基、3-(對乙酰氨基苯磺氨基)丙基；R3為氫；R4為氫；R5為氟；R6為氫；R7為氫；n為I。
5.根據權利要求I所述的羥基嘧啶酮類化合物，其特征在于包括表I和表2中所示的化合物，其名稱如下N- (4-氟芐基)-2- (4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基-1,6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5a)，N-(4-氯芐基)-2-(4-氟苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5b)，N- (4-溴芐基)-2- (4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5c)，N- (3，4- 二氟芐基)-2- (4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5d)， N-(3，4- 二甲基芐基)-2-(4-氟苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺 (5e),N- (4-甲氧基芐基)-2- (4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基-1,6 二氫嘧啶_4_甲酰胺(5f)， N-(4-氟苯乙基)-2-(4-氟苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5g)， N-(3-氯芐基)-2-(4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5h)，N-(4-羥基芐基)-2-(4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5i)， N- (3-氟芐基)-2- (4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5 j )，N-(2-氟芐基)-2-(4-氟苯基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5k)，N-(4-氟芐基)-2_苯基-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(51)，N-(4-氟芐基)-2-(2-氟苯基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5m)，N-(4-氟芐基)-2-(3-氟苯基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5n)，N-(4-氟芐基)-2-(4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5o)，N-(4-氟芐基)-2-(4-氯苯基)-5-羥基-6-羰基_1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(5p)，N-(4-氟芐基)-2-(4-溴苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶_4_甲酰胺(5q)，N-(3-氯-2-氟芐基)-2-(4-氟苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺 (5r),N-(3-氯-4-氟芐基)-2-(4-氟苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺 (5s),N-(3，4，5-三氟芐基)-2-(4-氟苯基)-5_羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺 (5t)，I- (3-(叔丁氧基甲酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(14)，I-(3-氨基丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶_4_甲酰胺鹽酸鹽(15)，I-(3-(環(huán)丙基甲酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16a)，I-(3-(環(huán)丙基甲酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺鈉鹽(17a)，I- (3-(苯甲酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16b)，I- (3-(乙酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16c)，I- (3-(乙酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺鈉鹽(17c)，I-(3-(丙酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16d)，I-(3-(丙酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺鈉鹽(17d)，I-(3- ( 丁酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16e)，I-(3-(苯磺酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16f)，I-(3-(苯磺酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺鈉鹽(17f)，I-(3-(環(huán)丙基磺酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺(16g)，
6.權利要求I 5中任一項所述的羥基嘧啶酮類化合物的制備方法，其特征在于當 R1為苯基、對氟苯基、間氟苯基、臨氟苯基、對氯苯基、對溴苯基、對氟芐基；R2為氫；R3為氫、 氟；R4為氫、甲基、氟、氯；R5為氫、甲基、甲氧基、輕基、氟、氯、溴；R6為氫、氟；R7為氫；η為I 或2時，合成路線如下所示上式中，試劑與反應條件為(a) K2CO3, C2H5OH,室溫30分鐘，回流12小時；(b) 丁炔二酸二甲酯，無水甲醇，室溫12小時；(c)二甲苯，室溫2小時，90°C 2小時，回流24小時；(d) 取代芐胺，無水DMF，回流14小時。
7.根據權利要求6所述的羥基嘧啶酮類化合物的制備方法，其特征在于具體制備方法步驟如下(I)將鹽酸羥胺和碳酸鉀按摩爾比1:1加入到乙醇中，在室溫下攪拌30分鐘，加入1/3 摩爾比的取代苯腈或取代苯乙腈(化合物1)，加熱回流12小時；過濾除去無機鹽，減壓蒸除溶劑，柱層析得中間體化合物2 :取代苯甲酰胺肟或取代苯乙酰胺肟；(2)將上述中間體化合物2和丁炔二酸二甲酯按摩爾比I:I. 2在冰浴條件下加入到無水甲醇中，室溫攪拌14小時，減壓蒸除溶劑，得到棕色油狀中間體化合物3 :2-(((氨基(取代苯基)亞甲基)氨基)羥基)順丁烯二酸二甲酯；(3)將上述中間體化合物3溶于二甲苯中，在氮氣保護條件下室溫攪拌2小時，90°C攪拌2小時，回流24小時，繼續(xù)室溫攪拌2小時產生棕黃色沉淀，過濾，濾餅用乙醚洗滌得到中間體化合物4 5-羥基-6-羰基-2-取代苯基-1，6- 二氫嘧啶-4-甲酸甲酯；(4)將上述中間體化合物4和取代芐胺或取代苯乙胺按摩爾比1:3溶于N，N-二甲基甲酰胺中，90°C反應12小時，冷卻至室溫，加入IN HCl，過濾，濾餅N，N- 二甲基甲酰胺/水用重結晶得到目標產物5 N-(取代芐基)-2-(取代苯基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺；所述步驟(I)中，取代苯甲酰胺肟或取代苯乙酰胺肟為苯甲酰胺肟、對氟苯甲酰胺肟、2-氟苯甲酰胺肟、3-氟苯甲酰胺肟、對氯苯甲酰胺肟、對溴苯甲酰胺肟、對氟苯乙酰胺肟； 所述步驟(4)中，取代芐胺或取代苯乙胺為芐胺、4-羥基芐胺、4-甲氧基芐胺、對氟芐胺、3_氟芐胺、2-氟芐胺、3-氯芐胺、對氯芐胺、對溴芐胺、3，4-二氟芐胺、3，4-二甲基芐胺、2-氟-3-氯芐胺、4-氟-3-氯芐胺、3，4，5-三氟芐胺、對氟苯乙胺。
8.權利要求I 5中任一項所述的羥基嘧啶酮類化合物，其特征在于當R1為叔丁基； R2為3-胺基丙基、3-(叔丁氧基甲酰胺基)丙基、3-(環(huán)丙基甲酰胺基)丙基、3-(苯甲酰胺基)丙基、3-(乙酰胺基)丙基、3-(丙酰胺基)丙基、3-( 丁酰胺基)丙基、3-(苯磺酰胺基) 丙基、3-(環(huán)丙基磺酰胺基)丙基、3-(乙基磺酰胺基)丙基、3-(噻吩-2-甲酰胺基)丙基、3-(噻吩-2-乙酰胺基)丙基、3-(呋喃-2-甲酰胺基)丙基、3-(I-甲基-IH-咪唑-4-磺酰胺基)丙基、3_(叔丁基甲酰胺基)丙基、3-(對乙酰氨基苯磺氨基)丙基；R3為氫；R4為氫；R5為氟；R6為氫；R7為氫；n為I時，合成路線如下所示
9.根據權利要求8所述的羥基嘧啶酮類化合物的制備方法，其特征在于具體制備方法步驟如下(1)將鹽酸羥胺和碳酸鉀按摩爾比1:1加入到乙醇中，在室溫下攪拌30分鐘，加入1/3 摩爾比的三甲基乙腈(化合物6)，加熱回流12小時；過濾除去無機鹽，減壓蒸除溶劑，所得固體用乙醚/石油醚重結晶得中間體化合物7 :三甲基乙酰胺肟；(2)將上述中間體化合物7和丁炔二酸二甲酯按摩爾比1:1.2在冰浴條件下加入到無水甲醇中，室溫攪拌14小時，減壓蒸除溶劑，得到棕色油狀中間體化合物8 :2-(((1_氨基-2，2-二甲基亞丙基)氨基)羥基)順丁烯二酸二甲酯；(3)將上述中間體化合物8溶于二甲苯中，在氮氣保護條件下室溫攪拌2小時，90°C攪拌2小時，回流24小時，繼續(xù)室溫攪拌2小時產生棕黃色沉淀；過濾，濾餅用乙醚洗滌得到中間體化合物9 2-叔丁基-5-羥基-6-羰基-1，6- 二氫嘧啶-4-甲酸甲酯；(4)將上述中間體化合物9和苯甲酰氯按摩爾比I:I. 2加入吡啶中，室溫攪拌12小時， 減壓蒸除溶劑；殘余物用乙酸乙酯溶解，蒸餾水洗滌，無水硫酸鈉干燥；柱層析得到中間體化合物10 :5_苯甲酰氧基-2-叔丁基-6-羰基-1，6- 二氫嘧啶-4-甲酸甲酯；(5)將溴丙胺的鹽酸鹽(化合物11)、二碳酸二叔丁酯和三乙胺按摩爾比1:1:2加入二氯甲烷中，室溫攪拌8小時，O. 5N HCl洗滌；減壓蒸除溶劑得到中間體化合物12 :叔丁基 (3-溴丙基)氨基甲酸酯；(6 )將上述步驟(4 )所制得的中間體化合物10、碳酸銫和步驟(5 )所制得的中間體化合物12按摩爾比I: I. 2:5在氮氣保護條件下加入到無水四氫呋喃中，加熱至80°C反應16小時，減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯溶解，IN HC1、飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；柱層析得到中間體化合物13 :5_苯甲酸氧基-I-(3-((叔丁氧基擬基)氨基)丙基)-2-叔丁基-6-羰基-1，6- 二氫嘧啶-4-甲酸甲酯；(7)將上述中間體化合物13和對氟芐胺按摩爾比1:2溶于干燥的甲醇中，在氮氣保護條件下回流反應14小時。減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯溶解，IN HC1，飽和食鹽水洗滌； 柱層析得到中間體化合物14 I-(3-(叔丁氧基甲酰胺基)丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺；(8)將上述中間體化合物14溶于乙酸乙酯的飽和HCl溶液中，室溫攪拌I小時，產生白色沉淀，過濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌得到中間體化合物15:1-(3_氨基丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺鹽酸鹽；(9)將上述中間體化合物15、三乙胺、取代酰氯或磺酰氯按摩爾比1:2:1加入到四氫呋喃中，室溫攪拌5小時，減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯溶劑，IN HCl，飽和食鹽水洗滌， 無水硫酸鈉干燥，柱層析得到目標化合物16 1-(3-取代丙基)-2-(叔丁基)-N-(4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺；(10)將上述得到的目標化合物16加入到O.5N的氫氧化鈉溶液中。室溫攪拌O. 5 小時，過濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌的，得到目標化合物17:1-(3_取代丙基)-2-(叔丁基)-N- (4-氟芐基)-5-羥基-6-羰基-1，6 二氫嘧啶-4-甲酰胺鈉鹽；所述步驟(9)中，取代酰氯或磺酰氯為環(huán)丙基甲酰氯、苯甲酰氯、乙酰氯、丙酰氯、丙酰氯、苯磺酰氯、環(huán)丙基磺酰氯、乙磺酰氯、噻吩-2-甲酰氯、噻吩-2-乙酰氯、呋喃-2-甲酰氯、I-甲基-IH-咪唑-4-磺酰氯、叔丁基甲酰氯、對乙酰氨基苯磺酰氯。
10.權利要求I所述的羥基嘧啶酮類化合物在制備抗艾滋病藥物中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羥基嘧啶酮類化合物，它具有如通式(I)所示的結構通式(I)，其中，R1為叔丁基、苯基或取代苯基、取代芐基；R2為氫或取代丙基；R3、R4、R5、R6和R7分別獨立地為氫、甲基、甲氧基，羥基或鹵素；n為1或2。本發(fā)明的羥基嘧啶酮類化合物，具有良好的抑制HIV-1整合酶的活性和抗HIV-1病毒活性，化合物5a、5b、5c、5d、5e、5l、5n、5q的整合酶抑制活性IC50均小于等于1μM,化合物5a、5h、5s具有強的抗病毒活性，其EC50分別為1.72、1.91、1.3μM，因此，可以用于制備抗艾滋病藥物。
文檔編號A61P31/18GK102911124SQ20121041093
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2012年10月25日
發(fā)明者趙桂森, 于生輝, 努瑞·尼瑪緹, 劉建珍, 劉洋, 李奕靜, 王遠游 申請人:山東大學