用做逆转录病毒抑制剂的香豆素衍生物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN93119970.0

申请日:

1993.12.23

公开号:

CN1096786A

公开日:

1994.12.28

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

C07D493/14; A61K31/37; //(C07D493/14,311:00,311:00,311:00)

主分类号:

C07D493/14; A61K31/37; //

申请人:

史密丝克莱恩比彻姆公司;

发明人:

A·D·帕蒂尔; R·P·赫兹堡; G·B·德赖耶; A·J·弗赖耶; J·W·韦斯特利; B·钱纳拉; M·L·韦斯特

地址:

美国宾夕法尼亚

优先权:

1992.12.23 US 996,982; 1993.10.05 US 132,001

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

姜建成

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内容摘要

本发明涉及具有抗病毒活性的某些红厚壳素、calanolide和其它相关的香豆素衍生物,还涉及所述化合物的合成及临床应用,如抗病毒治疗。

权利要求书

1: 单独的或与载体结合的下式化合物或其药物可接受的盐: 式中: R 1 是H,酰基,COCHR 5 NR 6 R 7 ,P(O)(OH) 2 或S(O)(OH) 2 ;其中R 5 是H或任何一种天然氨基酸侧链;R 6 和R 7 独立地选自H和C 1-6 烷基;且R 6 和R 7 可一起形成含有所述氮原子的5-7元饱和杂环; R 2 是H,羟基、C 1-6 烷基,C 1-6 烷基氨基,二(C 1-6 烷基)氨基,1-氨基-C 1-8 烷基,C 1-8 烷基-氨基-C 1-8 烷基,二-(C 1-6 烷基)氨基-C 1-8 烷基,环己基,芳基或杂环,其中的芳基或杂环均可以是未取代的或被下述基团中的一个或多个取代的,这些基团包括:C 1-6 烷基,C 1-6 烷氧基,羟基-C 1-4 烷基,氨基,C 1-6 烷基氨基,二(C 1-6 烷基)氨基,1-氨基-C 1-8 烷基,C 1-8 烷基-氨基-C 1-8 烷基,二-(C 1-6 烷基)氨基-C 1-8 烷基,羟基,硝基,叠氮基或卤原子;以及 R 3 ,R 4 ,R 8 和R 9 独立地选自H,甲基和乙基; 其前提条件是当R 2 是正丙基及R 1 是H时,则R 8 和R 9 不都是甲基;和当R 2 是苯基及R 1 是H时,则R 8 和R 9 是分子平面的反式关系,R 9 和R 1 是分子平面的顺式关系。
2: 权利要求1的化合物,其中R 1 是H。
3: 权利要求2的化合物,其中R 9 是H。
4: 权利要求3的化合物,其中R 8 是甲基。
5: 权利要求4的化合物,其中R 2 是苯基。
6: 权利要求4的化合物,其中R 2 是正丙基。
7: 权利要求6的化合物,其中的立体结构如下:
8: 权利要求6的化合物,其中的立体结构如下:
9: 权利要求1的化合物,其中R 2 进一步选自单基取代苯基。
10: 权利要求9的化合物,其中的单基取代苯基是卤代苯基或硝基苯基。
11: 权利要求9的化合物,其中R 2 是对-氨基甲基苯基。
12: 权利要求1的化合物,其中R 2 选自甲基氨基、乙基氨基和二甲基氨基。
13: 权利要求1的化合物,其中R 2 选自甲基,乙基,正丙基和异丙基。
14: 权利要求13的化合物,其中R 2 是正丙基。
15: 权利要求1的化合物,其中R 2 是环己基。
16: 权利要求1的化合物,其中R 2 是未取代杂环。
17: 权利要求16的化合物,其中R 2 是吡咯基,吡唑基或咪唑基。
18: 权利要求16的化合物,其中R 2 是吡啶基或嘧啶基。
19: 权利要求16的化合物,其中R 2 是呋喃基或四氢呋喃基。
20: 单独或与载体结合的基本上纯的下述结构化合物或其药物可接受的盐:
21: 单独或与载体结合的基本上纯的下述结构化合物或其药物可接受的盐:
22: 具有下述结构的化合物或其药物可接受的盐。
23: 含有无毒、有效量权利要求1化合物的药物组合物。
24: 含有无毒、有效量选自红厚壳素B和P化合物的药物组合物。
25: 治疗哺乳类动物逆转录病毒感染的方法,该方法包括给药于需要这种治疗的哺乳类动物无毒、有效量的权利要求1化合物。
26: 权利要求25的方法,其中的哺乳类动物是人。
27: 权利要求26的方法,其中的逆转录病毒是人体免疫缺陷病毒(HIV)。
28: 制备下述结构化合物或其药物可接受的盐的方法: 式中: R 1 是H,酰基,COCHR 5 NR 6 R 7 ,P(O)(OH) 2 或S(O)(OH) 2 ;其中R 5 是H或任何一种天然氨基酸侧链;R 6 和R 7 独立地选自H和C 1-6 烷基;且R 6 和R 7 可一起形成含有所述氮原子的5-7元饱和杂环; R 2 是H,羟基、C 1-6 烷基,C 1-6 烷基氨基,二(C 1-6 烷基)氨基,1-氨基-C 1-8 烷基,C 1-8 烷基-氨基-C 1-8 烷基,二-(C 1-6 烷基)氨基-C 1-8 烷基,环己基,芳基或杂环,其中的芳基或杂环均可是未取代的或被下述基团中的一个或多个取代,这些基团包括:C 1-6 烷基,C 1-6 烷氧基,羟基-C 1-4 烷基,氨基,C 1-6 烷基氨基,二(C 1-6 烷基)氨基,1-氨基-C 1-8 烷基, C 1-8 烷基-氨基-C 1-8 烷基,二-(C 1-6 烷基)氨基-C 1-8 烷基,羟基,硝基,叠氮基或卤原子;以及 该方法包括: R 3 ,R 4 ,R 8 和R 9 独立地选自H,甲基和乙基; (a)在酸催化下使间苯三酚与β-酮酯反应; (b)用取代的丙烯酰卤酰化,然后碱催化关环; (c)通过在碱存在下与炔丙基卤反应,与酸和正丁基NI(或KI)反应并加热该混合物形成苯并吡喃环;和 (d)还原环12位的酮基;前提是当R 2 是H时则与间苯三酚反应的酯是丙炔酸酯。
29: 权利要求28的方法,其中的酸催化剂是三氟甲磺酸。
30: 权利要求28的方法,其中的酸选自ZnCl 2 ,BCl 3 ,Et 2 AlCl,TiCl 4 ,AlCl 3 ,AgNO 4 和汞盐。
31: 权利要求30的方法,其中的酸是ZnCl 2 。
32: 权利要求28的方法,其中在50~120℃形成苯并吡喃环。
33: 权利要求32的方法,其中在70℃形成苯并吡喃环。
34: 权利要求28的方法,其中由硼氢化钠(NaBH 4 )催化还原反应。
35: 权利要求28的方法,其中由硼氢化钠(NaBH 4 )和三氯化铈(CeCl 3 )催化还原反应。

说明书


本发明涉及抑制逆转录病毒感染的化合物。本发明还涉及所述化合物的合成和该化合物的临床应用,例如用于抗病毒治疗。更具体地说,本发明涉及某些具有抗病毒活性的红厚壳素(inophyllum)、calanolide和其它的香豆素衍生物。

    人类免疫缺陷病毒(HIV),即一种逆转录病毒,通常被认为是AIDS的病因。象所有的逆转录病毒一样,一种典型的逆转录病毒顺序编码三种基因,即gag-pol-env,它们经加工反应实际上产生多种蛋白质。所说的gag基因产生病毒粒子核蛋白核心的蛋白质成分,所说的env基因编码了病毒的包膜成分,病毒包膜也由宿主细胞的质膜获取了成分。pol基因编码了逆转录酶(RT)。因为逆转录病毒以RNA作为编码的遗传信息,所以,其病毒RNA必须逆转录为DNA拷贝,然后被整和到宿主细胞的基因组中。因为哺乳动物细胞不需要RT,所以该酶是抗病毒化合物研究具有吸引力的目标。

    目前的AIDS药物如AZT和ddI是抑制RT的核苷类似物。尽管它们有用,但AZT及相关药物的应用受到至少两种情况的限制。首先,当这些药物被连续使用时机体通常产生针对核苷药物的生物抗性。其次,毒副作用会使长期使用得复杂化(Richman  et  al,N  EnglJ Med,317:192-197,1987)。因此,已鉴定了RT的非核苷抑制剂,例如四氢-咪唑并[4,5,1-jk][1,4-]-苯并二氯杂-2-(1H)-酮和一硫酮(通常称为TIBO),但RT抗性也能发展为抗TIBO化合物。

    人们已发现一些天然产物和生物体是具有多种多样生物活性的化学分子的潜在来源,所说的生物活性如抗病毒、抗肿瘤和抗真菌特性。Calanolides是来自多种美叶属热带植物的一组天然产物,其特征在于被集中在一个间苯三酚核心周围的香豆素、色原烷和苯并吡喃环系Polonsky,J.,Bull.Soc.Chim.Fr.914(1956);Polonsky,J.et  al.,Bull.Soc.Chim.Fr.929(1958);Stout,G.H.,et  al.,J.Org.Chem.29:3604(1964);Stout,G.H.et  al.,J.Org.Chem.33:4191(1968);Gunasekera,S.P.,et  al.,J.Chem.Soc.Perkin  I.1505(1977);Dahrmaratne,H.R.W.,et  al.,Phytochemisty,24:1553(1984);Kawazu,K.,et  al.,Bull.Inst,Chem.Res.Kyoto  Univ.50:160(1972)。Calanolide  A(20)最近被鉴定为人类免疫缺陷病毒-1逆转录酶(HIV-1  RT)的一种强有力抑制剂。Kashman,Y.,et  al.,J.Med.Chem.35:2735(1992)。当应用其它的非核苷HIV-1  RT抑制剂(如TIBO和nevirapine)时,已发现了calanolide抗性地RT突变体。Boyer,P.L.,et  al.,J.Virology,67:2412(1993)。然而,calanolide与其它的非核苷在产生抗性所需的RT氨基酸改变的独特型式方面不同,这表明对于这些化合物而言,RT结合位点是重叠的而非完全一致,(Kohlstaedt,L.A.,et  al.Science,256:1783(1992))。因此,对calanolide类似物及其RT结合位点的深入研究有助于鉴别不易于引起病毒抗性的药物或药物组合。因此,本发明的目的是鉴别和生产可能由于抑制逆转录酶而选择性抑制病毒复制的化合物。

    本发明的一个方面是涉及单独的或与载体结合的具有下述结构的化合物及其药物可接受的盐,

    式中:

    R1是H,酰基,COCHR5NR6R7,P(O)(OH)2或S(O)(OH)2;其中R5是H或任何一种天然氨基酸侧链;R6和R7独立地选自H和C1-6烷基;且R6和R7可一起形成含有所述氮原子的5-7元饱和杂环;

    R2是H,羟基、C1-6烷基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,环己基,芳基或杂环,其中的芳基或杂环均可是未取代的或被下述基团中的一个或多个取代,这些基团包括:C1-6烷基,C1-6烷氧基,羟基-C1-4烷基,氨基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,羟基,硝基,叠氮基或卤原子;以及

    R3,R4,R8和R9独立地选自H,甲基和乙基;

    其前提条件是当R2是正丙基及R1是H时,则R8和R9不都是甲基;和当R2是苯基及R1是H时,则R8和R9是分子平面的反式关系,R9和R1是分子平面的顺式关系。

    相关的,本发明还包括具有下述结构的化合物:

    在其它相关方面,本发明还包括具有下述结构的其它两种化合物:

    另一个相关方面,本发明涉及具有有效的、无毒剂量的本发明化合物的药物组合物。

    再一个相关的方面,本发明还涉及哺乳动物逆转录病毒感染的治疗方法,该方法包括将无毒、有效量的本发明化合物给药于需要该种治疗的哺乳类动物。

    本发明还涉及本发明化合物的合成制备方法,该方法包括:(a)在酸催化下使间苯三酚与β-酮酸(或当R2=H时与丙炔酸酯)反应形成香豆素内酯环;(b)用取代的丙烯酰卤化物酰化,随后碱催化关环形成二氢吡喃-4-酮环;(c)在碱存在下将酸和正丁基4NI(或kI)与炔丙基卤化物反应并加热形成苯并吡喃吡喃环;(d)四氢吡喃酮酮基的氢化物还原。

    本发明涉及所述化合物和使用所述化合物治疗由广谱病毒造成的哺乳类动物病毒感染。具体而言本发明适用于治疗由逆转录病毒引起的病毒感染。更具体地说,本发明涉及选择性抑制人体免疫缺陷病毒(HIV)复制的化合物。

    本发明化合物涉及源于Guttiferae科Calophyllum属植物的一类香豆素衍生物。已知Calophyllum属至少包括175种植物(参见如Mabberley,D.J.“The  Plant  Book”,92页,Cambridge  University  Press,1987)。在许多热带地区,从Tahiti到东非,到东南亚均有关于该属植物报导。被报导的Calophyllum属中分离出的化合物包括:三萜(烯)类(Gunatilaka等的Phytochem,23:323-8(1984)),呫吨酮类(Kumar,Phytochem,21:807-9(1982))和苯并吡喃类(Stout,J.Org  Chem,33:4185-90(1968))。

    具体而言,本发明化合物是单独或与载体结合的源于红厚壳的并用下式(Ⅰ)表示的香豆素衍生物或其药物可接受的盐,

    式中:

    R1是H,酰基,COCHR5NR6R7,P(O)(OH)2或S(O)(OH)2;其中:R5是H或任何一种天然氨基酸侧链;R6和R7独立地选自H和C1-6烷基;且R6和R7可一起形成一个含所述氮原子的5-7元饱和杂环;

    R2是H,羟基,C1-6烷基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,环己基,芳基或杂环,其中的芳基或杂环均可以是未被取代的,或是被选自下述的一个或多个基团取代的,这些基团包括:C1-6烷基,C1-6烷氧基,羟基-C1-4烷基,氨基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,羟基,硝基,叠氮基或卤原子;和

    R3,R4,R8和R9独立地选自H,甲基和乙基;

    其前提条件是当R2是正丙基及R1是H时,则R8和R9不都是甲基;和当R2是苯基和R1是H时,则R8和R9是分子平面的反式关系,R9和R1是分子平面的顺式关系。

    优选的R1是H,COCHR5NR6R7,P(O)(OH)2或S(O)(OH)2,更优选的R1是H或COCHR5NR6R7,最优选的R1是H。

    优选的R2是C1-6烷基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,环己基,芳基或杂环,其中的芳基或杂环均可是未取代的或被选自下述的一个或多个基团所取代的,这些基团包括:C1-6烷基,C1-6烷氧基,羟基-C1-4烷基,氨基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,羟基,硝基或卤原子。较优选的R2是C1-3烷基,C1-6烷基氨基,二-(C1-6烷基)氨基,环己基,苯基,单基取代了的苯基(被下述基团中的一个或多个所取代:C1-6烷基,C1-6烷氧基,羟基-C1-4烷基,氨基,C1-6烷基氨基,二-(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,羟基,硝基或卤原子,但优选硝基或卤原子)或未取代的杂环。优选的是:R2是苯基,对-氨基甲基苯基,甲基氨基,乙基氨基,二甲基氨基,甲基,乙基,正丙基,异丙基,环己基,吡咯基,吡唑基,咪唑基,吡啶基,嘧啶基,呋喃基或四氢呋喃基。最优选R2是苯基,对-氨基甲基苯基,二甲基氨基,正丙基或异丙基。

    优选R3和R4均是H或甲基。

    优选R8和R9独立地选自H和甲基。

    当R2是苯基时优选R8和R9处于反式位置。

    在本发明中除了另有说明,“烷基”意思是包括具有特定碳原子数的支链和直链饱和脂族烃基;“脂族基”意思是包括饱和和不饱和基团。它包括饱和的或一个或多个不饱和链,其中双键和叁键均可以任何组合形式存在。“烷氧基”是指通过氧桥键连接的具有指定碳原子数的烷基。“酰基”指具有末端羰基碳的基团。本发明所指的“卤素”或“卤代”是指氟、氯、溴或碘。

    “芳基”包括苯基,取代苯基,联苯基,取代联苯基。萘基或取代萘基(此处的取代基包含下述一个或多个基团:C1-6烷基,C1-6烷氧基,羟基-C1-4烷基,氨基,C1-6烷基氨基,二(C1-6烷基)氨基,1-氨基-C1-8烷基,C1-8烷基-氨基-C1-8烷基,二-(C1-6烷基)氨基-C1-8烷基,羟基,硝基或卤素)。

    除了另有说明,本发明使用的术语“杂环”表示稳定的5-至7-元单环或稳定的8-至11-元二元杂环,这些杂环可以是饱和的或不饱和的,并由碳原子和选自N,O和S的1至4个杂原子组成,其中的氮和硫杂原子可被选择性地氧化,且氮杂原子可被选择性地季铵化,并且这类杂环包括任一的二环基团其中任一上述定义的杂环与苯环稠合。该杂环可连接在可产生稳定结构的任何杂原子或碳原子上。这些杂环的实例包括:哌啶基,哌嗪基,2-氧代哌嗪基,2-氧代哌啶基,2-氧代吡咯烷基,2-氧代氮杂基,氮杂基,吡咯基,4-哌啶酮基,吡咯烷基,吡唑基,吡唑烷基,咪唑基,咪唑啉基,咪唑烷基,吡啶基,吡嗪基,嘧啶基,哒嗪基,噁唑基,噁唑烷基,异噁唑基,异噁唑烷基,吗啉基,噻唑基,异噻唑基,奎宁环基,异噻唑烷基,吲哚基,喹喔啉基(quinolinyl),异喹喔啉基,苯并咪唑基,噻二唑基(thiadiazoyl),苯并吡喃基,苯并噻唑基,苯并噁唑基,呋喃基,四氢呋喃基,苯并呋喃基,四氢吡喃基,噻吩基,苯并噻吩基,硫代吗啉基,亚砜,硫代吗啉基砜和噁二唑基。

    当在任何组成部分或式(Ⅰ)中的任何可能的变化(如:芳基,杂环,R1,R2,R3等)出现不止一次时在每种情况下的定义与在其它每种情况下的定义互相独立。同样的,取代基和/或可能的变化的组合也是允许的,只要这些组合产生稳定的化合物。

    本发明还包括本发明化合物的衍生物其包括本领域技术人员公知的化学改性体。化学改性包括(但不局限于此):水解,酯化,乙酰化和烷基化,这些改性不破坏本发明的抑制作用。此外,所述的改性(体)在与未改性化合物基本相同或较低的浓度下保持对HIV的感染的抑制作用,且细胞毒性降低。

    另外,当本发明的一种化合物含有一个手性中心或异构中心的某些其它形式时,这些异构体的所有形式均被认为是本发明的一个方面(如:外消旋混合物,对映体等)。

    实施例2的化合物可从热带雨林树木Calophyllum红厚核(inophyllum)的树叶中分离,这是一种通常生长在东南亚的大型树木。另一方面,本发明化合物可以化学合成。例如制备本发明化合物的一个总的合成路线包括下述步骤:

    一种改进的Pechmann反应(Pechmann等人,Ber Dtsch Chem Ges,16:2127(1883))被用于合成香豆素内酯(化合物1)(参见Sethna等人的Org.Reactions.7∶1(1953)。该改进需要使用β-酮酯(或当R2=H时,使用丙炔酸酯)和三氟甲磺酸做为缩合剂,其结果可取得比已被报导使用的其它酸更高的产率和较纯净的反应。使用纯净的三氟甲磺酸代替更常用的硫酸催化剂定量得到1,产品的产率和纯度均有改进。在三氟甲磺酸介质中,间苯三酚和乙酰乙酸乙酯或苯甲酰乙酸乙酯的缩合也可取得好的结果。根据R2的性质可选择使用该反应的保护基团(如CBz,NO2等)其次,使用取代的丙烯酰卤进行Friedel-Crafts酰化反应(Friedel Crafts and Related Reactions Vol3,G.A.Olah(Ed.),Wiley(1963))产生化合物2。当R2是正丙基和R8及R9均为甲基时,所得的产物10(熔点266-268℃)产率87%,10中存在酰化作用的区域化学用nOe研究表明在芳族质子Hb(δTMS6.44ppm;CDCl3/丙酮-d6)和苯酚羟基质子Ha和Hc(δTMS9.50,9.87ppm)之间的倒数增长。

    该Friedel-Crafts反应的区域化学保证了所需的最终的环的重排,并且免除了保护措施。10的碱处理(如在丙酮中K2CO3回流)(参见如Polonsky等,Bull Chim Soc Fr,929(1958)和Stout等J.Org Chem,29:3604(1964))得到高产率的1∶1 2,3-二甲基苯并吡喃酮3的差向异构体混合物。

    用二甲基丙烯酰氯对3进行C-酰化,然后关环和脱氧作用并不能成功地形成苯并吡喃环。化合物3对于Friedel-Crafts反应减活化过多,3的硼氢化钠还原产生复杂的混合物。在用二甲丙烯酸酯化后,使用NaBH4很容易地进行酮还原,但是对被保护的醇试图进行的Fries重排导致分解。

    在碱催化剂(如K2CO3)(Hlubucek等,Aust J.Chem,24:2374(1971))下3与炔丙基卤反应,然后加热导致Claisen重排产生4和5。芳基炔丙基醚一般在160-215℃下进行重排形成邻-丙二烯基苯酚中间体,该中间体成环形成苯并吡喃。在3的情况下二甲基炔丙基醚形成的标准条件(3-氯-3-甲基丁炔,K2CO3,KI或(正丁基)4NI,在Me2CO或2-丁酮中的10%DMF50-70℃)不产生反应。然而向反应混合物中加入无水氯化锌则形成纯净的苯并吡喃4和5。例如当10进行碱催化关环并随后进行重排时,以1.3∶1的比例分别形成(R8和R9处于反式位,熔点130-132℃)和(R8和R9处于顺式位,熔点130-131℃)的化合物,色谱分离后得到61%的总产率。该反应在40-160℃下进行,优选在50-120℃,更优选在70℃下进行,没有(正丁基)4NI反应进行不完全且产率低,没有碱(如K2CO3)导致渐次分解,且没有明显的产物生成。推测的炔丙基醚中间体未被检测到,但是温和的反应条件(即70℃)说明炔丙基醚的形成和重排均被氯化锌所催化。烯丙基芳基醚的重排可被包括ZnCl2,BCl3,Et2AlCl和TiCl4的种种Lewis酸强烈催化(参见如Karrer等,Helv.Chim.Acta.21:520(1938);Smith等,Science.88∶37(1938);Fahrni等,Helv.Chim,Acta,43:448(1960);Sonnenberg,F.M.J.Org,Chim.35:3166(1970);Wherli等,J.Org.Chim.36:2910(1971);Borgulya等,Helv.Chim.Acta.56:14(1973);Schmid等,Helv.Chim.Acta.56:105(1973);Narasaka等,Chem.Lett.,1041(1975);和Tachibana,Y.Bull.Chem..Soc.日本,50:2477(1977))以及原酸(protic acid)(参见,如Karrer等,Helv.Chim.Acta.,21:1234(1938);Widmer等,Helv.Chim.Acta,56:2644(1973);Svanholm等,Chem.Soc.Perkin Ⅱ,169(1974);和Ismail等,Tetrahedron Lett.,3795(1992))。此外,已经表明芳基炔丙基醚重排为苯并吡喃被汞盐和银盐所催化(参见如Koch-Pomeranz等,Helv.Chem.Acta,56:2981(1973),并可被AlCl3所催化(参见如Bateset等,J.Org.Chem.,43:3856(1978))。

    可按相同的制备步骤顺序进行酯化和重排反应。做为后一步,4或5的二氢吡喃酮酮基被还原为羟基得到本发明的化合物。这些化合物可如实施例1所述那样经色谱分离而分离出来。可以理解一般合成路线下制备化合物4和5的合成顺序可被改变以制得本发明的上述化合物。此外,本领域技术人员可通过选择适当的丙烯酰卤合成在环10位和11位没有甲基的香豆素衍生物。

    另外,本发明的化合物也可从自然资源中通过相提取色谱法使其进入有机溶剂中,然后顺序提纯而得到。对于本领域技术人员这类溶剂是公知的,例如本发明化合物可被萃取至甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙酸乙酯、丙酮等溶剂中。优选的溶剂是甲醇和乙酸乙酯。并不认为该萃取只局限于一种溶剂。较优选的是双溶剂萃取,该萃取使用两种可混溶的溶剂,如甲醇和1,2-二氯乙烷萃取本发明化合物。

    可使用常规色谱(如重力色谱,快速色谱、高压色谱(即HPLC)或薄层色谱(TLC))进行色谱分离。通常使用的原料是氧化铝和硅胶,以及本领域技术人员公知的原料。例如可使用填充非离子树脂的柱色谱或采用反相树脂的高效液相色谱。含有抗病毒活性的组份可通过试管内的RT(如HIV  RT)试验进行分析,该试验在下面进行更为全面的介绍。通常使用不止一个色谱分离步骤。在一个优选的过程中使用柱色谱进行一次或多次分离,且在最后的分离中使用制备性薄层色谱进行分离。

    当使用常规柱色谱时,优选的吸附剂是硅胶。当需要一次以上的色谱分离时可在所有的分离中使用硅胶,同时使用不同的洗脱剂。这些不同的洗脱剂包括以不同的比例使用两种混溶溶剂。另外使用硅胶的色谱可以便利地与不同的吸附剂,如Sephadex  LH-20配合使用。其它吸附剂,如氧化铝、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(如HP-20、HP-30、HP-40)和Amberlite(如XAD-2,XAD-4,XAD-16)也被采用。

    已经发现乙酸乙酯和己烷的混合物对于分级分离和回收硅胶(SiO2)上的本发明活性化合物特别有用。该混合物可用在isocratic分段梯度或连续梯度系统中使用。分离后含有均相化合物的部分可在减压下浓缩。

    合成和/或分离后,被提纯的产物可用下述技术手段分析其纯度、结构等。这些技术手段包括:NMR(如1H,13C,DEPT,1H-1H2D COSY),MS(快速原子轰击质谱(FAB-MS)和Tandem),IR,UV,X-射线和化学降解。

    倘若在该类化合物存在酸基或具有足够碱性的氮原子,则可从该类化合物制得任一种盐。特别优选的是本发明的药物可接受的盐。这些盐被定义为药用可接受的那些盐,也就是说该盐应保留本发明化合物的生物活性而且该盐在应用和用于治疗疾病时不应有不适当的或有害的作用。

    本发明化合物的酸加成盐可在适宜的溶剂中按标准的方法制备。简而言之,将过量的酸,如氯化氢、溴化氢、硫酸、磷酸、乙酸、马来酸或琥珀酸加至母体化合物中。乙酸盐特别有用。此外,某些化合物可形成可被接受的内盐或两性离子盐。通过用过量的烷基化试剂如含有适当阳离子的氢氧化物,碳酸盐或烷氧化物处理母体化合物制得阳离子盐。如Na+,K+Ca2+和NH+4的阳离子是存在于药物可接受的盐中的阳离子实例。

    本发明化合物用于抑制在哺乳类动物中的病毒生长或复制,哺乳类动物的实例包括人类,灵长目,牛族、绵羊、猪、猫科、犬科等。病毒的实例可以包括(但不局限于)HIV-1,HIV-2,单纯疤疹病毒(1型和2型),水痘带状疱疹毒属,巨细胞病毒,乳头瘤病毒,HTLV-1,HTLV-2,猫白血病病毒,鸟肉瘤病毒,例如鲁斯氏肉瘤病毒,肝炎A-E型,流感病毒,麻疹,流行性腮腺炎和风诊病毒。较优选的是将本发明化合物用于治疗人类的逆转录病毒感染。优选将本发明化合物用于受人体免疫缺陷病毒影响或感染的人体(即需要治疗)的预防性或治疗性治疗。

    本发明某些化合物的优点在于这些化合物维持具有对TIBO具有抗性的某些HIV-RT突变体的抑制能力。这一点优于现有的AIDS药物治疗,(后者会产生在RT抑制中使用的核苷类似物的生物学抗性)。

    因此本发明化合物对于预防或治疗人体免疫缺陷病毒感染以及对于治疗随之而来的与AIDS有关的病态特别有用。治疗AIDS被定义为(但不局限于此)治疗很多种的HIV感染状态:AIDS,ARC(Aids相关综合症),症状和无症状型两种状态,以及实际或潜在曝露于HIV的感染状态。例如本发明化合物用于治疗由HIV引起的感染,怀疑经如输血曝露于HIV,在外科手术或针头偶然的曝露于病人的血液中而引起的。

    本发明化合物可通过公知的实验对其抗病毒活性进行试验。这些实验包括(但不局限于此)细胞数测定,细胞病理效应,皿-菌落形成,微滴度-生长抑制和胸苷结合。此外本发明化合物还可通过传染性试验验证其对HIV感染的抑制能力。该传染试验包括用HIV-1或HIV-2使T-淋巴细胞或巨红细胞/巨噬细胞感染。感染六天或六天以后进行联带粒子逆转录酶活性测定和/或确定P24抗原水平(参见,如Clapham等,Nature,337:368-370(1990)或McDougal等J Immun Meth,76:171-183(1985))。此外局部性感染试验(FIA)可被用来验证HIV对抗病毒剂的敏感度(参见,如Pincus等,Bio Techniques,10:336-342(1991))。

    另外,本发明化合物的抗病毒活性水平可经半自动多参数近似一系列互相关联的试验迅速确定,该方法由Gulakouski等报导(J  Virol  Meth,33:87-100(1991))并被引做本发明的参考文献。

    本发明化合物的药物组合物可被配制成肠胃外给药的冻干粉末的溶液。可通过在使用前加入适当的稀释剂或其它药物可接受载体将粉末重制。液体的配方通常是缓冲等渗的水溶液。适当的稀释剂的实例是通常的等渗盐溶液,标准5%葡萄糖水溶液或乙酸钠或乙酸铵缓冲液。这些配方特别适合于肠胃外给药,但也可用来口服。也可能需要加入赋形剂如聚乙烯基吡咯烷酮,明胶,羟基纤维素,阿拉伯胶,聚乙二醇,甘露糖醇,氯化钠或柠檬酸钠。

    另外本发明化合物也可制成口服的胶囊,片剂或乳剂,糖浆。也可加入药物可接受的固体或液体载体以增强或稳定该组合物,或者是有利于该组合物的制备。固体载体包括淀粉、乳糖、二水合硫酸钙、石膏粉、硬脂酸镁或硬脂酸、滑石、果胶、阿拉伯胶、琼脂或明胶。液体载体包糖浆、花生油、橄榄油、盐水和水。载体还可以包括缓释材料如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯,它们可以单独或与蜡共同使用。固体载体的用量可以改变,但优选约20mg~1g/剂量单位。该药物制剂用下列常规制药技术制得,这些技术包括碾压、混合、造粒和挤压制成片剂;碾压、混合和填充制成硬胶囊。当使用液体载体时,制剂可以是糖浆、酏剂,乳剂或水基或非水基悬浮液。该液体制剂可直接使用或填充进较胶囊中使用。

    适宜使用的载体或稀释剂是药物配制工艺中一般公知的,例如可从公众熟知的汇编,如Remington's  Pharmaceutical  Sciences,Mack  Publishing  Co.,Easton,PA,USA中找到这些材料的参考。

    服用本发明化合物产生所希望的效果即改善感染的症状的药剂量是本发明化合物的给药剂量范围。例如正如本发明所使用的,对于HIV感染的药物有效量是指服用的量可维持消除或抑制在整个时期内由于多核的形成或病毒的循环造成的二次感染所需的量,该时期内可通过如抗-HIV抗体,可培养病毒和P24抗原在病人血清中的存在证明HIV感染。抗-HIV抗体的存在可通过使用标准ELISA或Western试验如抗-g p120,抗g p41,抗-tat,抗-P55,抗-P17,抗体等进行测定。剂量通常随年龄、感染程度和禁忌症(如果有的话)如免疫耐受性而改变。该剂量的变化范围为0.001mg/Kg/天~50mg/Kg/天,优选0.01~1.0mg/Kg/天。

    该药物组合物可含有与本发明化合物相关的其它药物以治疗(治疗性或预防性地)获得免疫缺陷综合症(AIDS)。如其它药物可以包括(但不局限于此)其它抗病毒化合物(如AZT,ddc,TIBO衍生物,无环鸟苷,α-干扰素),免疫兴奋剂(如各种白细胞介素(interleukins)和细胞激动素(cytokines))免疫调谐剂和抗菌素(如抗菌剂,杀真菌剂,抗-pneumocysitis剂)。

    另外,本发明化合物还可用做研究逆转录病毒逆转录酶抑制作用的工具和/或试剂。例如本发明化合物选择性抑制HIV逆转录酶。此外,本发明化合物用做SAR(结构活性关系)工具以研究,选择和/或设计可以抑制HIV的其它分子。

    本发明引用的所有公开文献全部引做参考。

    可以相信本领域技术人员利用上述记载可最大程度地应用本发明。下述实施例仅用来举例而非限制本发明。

    实施例

    在指定溶剂中分别于400MHz和100MHz从Bruker AMX400光谱仪上获得质子和13C NMR谱,化学位移(δ)是相对于(Me)4Si而言,峰的种类为:s,单峰;d,二重峰;t,三重峰;q,四重峰;m,多重峰;br,宽峰;dd,两个二重峰等,使用Finnigan-MAT四极质谱仪获得脱附化学电离(DCI)质谱(MS)。快速色谱分析使用E.Eerck kieselgel 60进行。使用Dynamax硅胶(5μ)(Rainin)完成制备HPLC。

    1.收集.萃取和分离

    收集来自Malaysia和Ghana的红厚壳的枝叶(0.5Kg),用MeOH∶CH2Cl2冷渗滤萃取得到具有强逆转录酶抑制活性的墨绿残留物(46g)。该残留物用CH2Cl2研制得到墨绿色油状物(19.5g)。CH2Cl2可溶部分的硅胶(800g)柱色谱使用EtOAc和己烷混合物,开始时使用EtOAc∶己烷(30∶70)的混合物,然后增加己烷中EtOAc的百分比。共收集550份组分(每份15ml),并用硅胶薄层色谱监测。相近的组分进行合并后得到20份独立的组份。组份95-107(1.05g)经RP-18柱色谱使用CH3CN做为溶剂洗脱得到几种组份,来自该柱的组份22-48(108mg)经硅胶hplc(EtOAc∶己烷,25∶75)得到海棠果素酯(0.094g)。来自硅胶柱组份108-134(0.925g)的合并残留物经RP-18硅胶柱色谱(H2O∶CH3CN,5∶95)得到几种细流份,将其经硅胶hplc(EtOAc∶己烷,25∶75)得到红厚壳素A(0.405g)和海棠果素(0.022g)。组份135-180(0.912g)经RP-18柱(CH3CN)和硅胶ptlc得到做为主要成份的其它红厚壳素A(0.437g)。来自RP-18柱经结晶且经tlc显示为均相的少量细流份(0.018g)经硅胶hplc(EtOAc∶己烷,25∶75)经拆分得到红厚壳素P(0.008g)和红厚壳素B(0.0072g)。另一经tlc也显示为单一化合物的少量细流份(0.022g)用正相hplc(EtOAc∶己烷,25∶75)分离得到保留时间几乎相同的两种化合物并被鉴定为称做G-1(0.009g)和G-2(0.008g)的新的立体异构体。来自硅胶柱的组份191-235(0.399g)使用硅胶(MeOH∶CH2Cl2,3∶97和EtOAc∶己烷,35∶65)重复ptlc后,得到被鉴定为红厚壳素C(0.099g)和D(0.032g)的两种化合物。组分236-310(0.638g)用硅胶ptlc(EtOAc∶己烷,35∶65)提纯得到红厚壳素E(0.277g)和另外量的红厚壳素C(0.073g)。来自组份404-466(0.431克)的残留物极性更强些。用硅胶ptlc(EtOAc∶己烷,1∶1)提纯并最后用热EtOAc结晶得到两种酸(海棠果酸(calophyllicacid)0.098g和异-海棠果酸0.116g),它们的结构和绝对构型用X-射线结晶学确定。海棠果酸和异-海棠果酸均可被用做合成本发明某些红厚壳素(如红厚壳素B和P)的中间体。

    2.结构测定

    海棠果素和红厚壳素A-E的结构已被确定并显示如下。红厚壳素B和红厚壳素P的相对立体化学由于其在RT-酶试验中的次微摩尔活性而更被关注,红厚壳素P是分子量404,分子式C25H24O5,UV谱的λmax在235、280、286和337nm处的新红厚壳素。该红厚壳素P的IR谱表现出属于羟基(3435cm-1),α,β-不饱和内酯(1719cm-1)和单取代苯(765和703cm-1)的谱带。红厚壳素P易于用乙酸酐和吡啶乙酰化得到单乙酸酯,它的1H NMR谱在δ2.14ppm显示出一个单峰(3H),表明这是一个二氢衍生物,其中红厚壳素C的C-12酮被一个仲醇基取代。红厚壳素A、B、D和P与红厚壳素C和E的1H NMR谱的对比证明D及A是红厚壳素E的羟基类似物,同时B和P是红厚壳素C的羟基类似物。

    红厚壳素A的绝对构型用4-溴苯甲酸酯的X-射线分析确定,该4-溴苯甲酸酯是用4-溴苯甲酰氯在N,N-二甲氨基吡啶存在的条件下处理红厚壳素A制得的,一旦红厚壳素A的绝对构型被确定,在所有其它红厚壳素中的苯并吡喃环的相应的立体化学通过测量nOe和耦合常数就可被很容易地确定下来。对于这些化合物所观察到的耦合常数和nOe的系统研究得到了一般性立体化学排布。该耦合常数和nOe(用nOe可能的最大百分比表示)列于实例4末尾。为清楚起见,只画出了苯并吡喃环,质子H-10、H-11和H-12编号分别变为H-1、H-2和H-3,红厚壳素A-E的质子排布同于文献值(Gunasekera等,J.chem Soc Perkins,1∶1505-1511(1977)和Kawazu等,Bull Inst Chem Res.,50:160-167(1972))。具有与Soulattrolide(Gunasekera等,supra)实际相同的化学位移的红厚壳素P具有与公开的Soulattrolide相反的旋光度。因此红厚壳素P是Soulattrolide的对映体和红厚壳素B的差向异构体。这一点通过红厚壳素C的还原可以确认。室温下用MeOH中过量的NaBH4处理红厚壳素C并随后操作得到红厚壳素B和红厚壳素P。在所有三种化合物中酮和醇共享质子H-1和H-2之间的相对较大耦合常数(9~11Hz之间)和质子H-1和H-2之间相对较小的nOe百分数(2~7%之间),此外,α-醇如红厚壳素D,红厚壳素P显示出质子H-2和H-3之间小的偶合常数(2-4Hz之间),β-醇如红厚壳素A和B在质子H-2和H-3之间给出较大的耦合常数(5~8Hz之间),红厚壳素E的还原给出红厚壳素A和红厚壳素D。这三种化合物共享质子H-1和H-2之间相对小的耦合常数(2-4Hz之间)和相对大的质子H-1和H-2之间的nOe百分数(10~21%之间)。被分离出化合物的结构如下。

    异海棠果酸

    3.变体/衍生物

    红厚壳素C的还原:

    将甲醇(10ml)中的红厚壳素C(0.050g)用硼酸化钠(0.050g)处理。室温下将该混合物搅拌12小时,用水消除过量的氢化物并用二氯甲烷萃取产物。蒸发获得的胶状物经硅胶ptlc,先用乙酸乙酯∶己烷(35∶65),其次用丙酮∶己烷(30∶70)混合物被分离成两种化合物。极性较强的化合物(0.011g)被确认为红厚壳素P,极性较小的(0.0172g)是红厚壳素B。

    红厚壳素E的还原:

    将甲醇(20ml)中的红厚壳素E(0.100g)用硼氢化钠(0.100g)处理。将该混合物在室温下搅拌12小时,用水消除过量的氢化物并用二氯甲烷萃取产物。除去溶剂后获得的残余物经先使用乙酸乙酯∶己烷(40∶60)混合物,再使用丙酮∶己烷(30∶70)混合物的硅胶ptlc提纯。易于从乙酸乙酯中结晶出的极性较低的化合物(0.37g)被确认为红厚壳素A,极性较强的化合物(0.011g)为红厚壳素D,其脱水后得到脱水红厚壳素D。

    红厚壳素A的4-溴苯甲酸酯衍生物的制备:

    将红厚壳素A(50mg)溶于10ml乙腈中,并向该溶液中加入N,N-二甲基氨基吡啶(5mg)和过量的4-溴苯甲酰氯(100mg)并在室温下搅拌12小时。该反应混合物用0.1N HCl(25ml)稀释以除去过量的4-溴苯甲酰氯并用乙醚(3×25ml)萃取,先用NaHCO3洗涤,然后用盐水和水洗涤。蒸去醚层得到无色残留物。用硅胶ptlc(EtOAc∶己烷,30∶70)提纯得到纯的溴苯甲酸红厚壳素A酯(52mg),该化合物用EtOAc结晶得长的针状结晶。

    4.光谱数据

    红厚壳素化合物编号如下:

    1H NMR 数据

    归属  红厚壳素A  红厚壳素A

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.3  7.3(m)

    H-8  6.55(d,10)  6.54(d,10.0)

    H-3  5.96(s)  5.96(s)

    H-7  5.36(d,10)  5.37(d,10.0)

    H-12  5.17(d,5.4)  5.16(d,5.1)

    H-10  4.43(m,7.0,3.3)  4.41(dq,6.7,3.3)

    H-11  2.27(m,7.2,3.3,5.4)  2.31(ddq,7.1,3.3,5.1)

    Me-10  1.43(d,7.0)  1.43(d,6.7)

    Me-11  1.17(d,7.2)  1.17(d,7.1)

    Me-6  0.94(s)  0.95(s),0.93(s)

    归属  红厚壳素B  红厚壳素B

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.3  7.3(m)

    H-8  6.53(d,10)  6.53(d,10.0)

    H-3  5.96(s)  5.97(s)

    H-7  5.37(d,10)  5.37(d,10.0)

    H-12  4.79(d,7.4)  4.79(d,7.8)

    H-10  3.97(m,6.8,8.9)  3.96(dq,6.4,9.1)

    H-11  2.03(m,7.0,8.9,7.4)  1.97(ddq,6.8,9.1,7.8)

    Me-10  1.47(d,6.8)  1.47(d,6.4)

    Me-11  1.17(d,7.0)  1.18(d,6.8)

    Me-6  0.97(s),0.91(s)  0.97(s),0.91(s)

    归属  红厚壳素C  红厚壳素C

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.3  7.3(m)

    H-8  6.56(d,10)  6.55(d,10.0)

    H-3  6.04(s)  6.05(s)

    H-7  5.42(d,10)  5.42(d,10.0)

    H-10  4.32(m,6.6,11.5)  4.32(dq,6.3,11.1)

    H-11  2.59(m,7.2,11.5)  2.57(dq,6.9,11.1)

    Me-10  1.56(d,6.6)  1.55(d,6.3)

    Me-11  1.24(d,7.2)  1.24(d,6.9)

    Me-6  0.98(s),0.95(s)  0.98(s),0.94(s)

    归属  红厚壳素D  红厚壳素D

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.3  7.3(m)

    H-8  6.59(d,10.2)  6.56(d,10.0)

    H-3  5.98(s)  5.98(s)

    H-7  5.36(d,10.2)  5.37(d,10.0)

    H-12  4.95(d,2.0)  4.94(d,2.2)

    H-10  4.59(m,6.7,2.0)  4.55(dq,6.6,2.0)

    H-11  1.99(m,7.2,2.0,2.0)  2.05(ddq,7.3,2.0,2.2)

    Me-10  1.45(d,6.7)  1.44(d,6.6)

    Me-11  0.83(d,7.2)  0.83(d,7.3)

    Me-6  0.95(s)  0.95(s)

    归属  红厚壳素E  红厚壳素E

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.3  7.3(m)

    H-8  6.56(d,10)  6.55(d,10.0)

    H-3  6.05(s)  6.05(s)

    H-7  5.42(d,10)  5.42(d,10.0)

    H-10  4.73(m,6.8,3.7)  4.73(dq,6.6,3.4)

    H-11  2.67(m,7.2,3.7)  2.71(dq,7.2,3.4)

    Me-10  1.44(d,6.8)  1.43(d,6.6)

    Me-11  1.18(d,7.2)  1.18(d,7.2)

    Me-6  0.97(s)  0.98(s),0.95(s)

    归属  Soulattrolide  红厚壳素P

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.3  7.3(m)

    H-8  6.53(d,10)  6.54(d,10.0)

    H-3  5.94(s)  5.97(s)

    H-7  5.35(d,10)  5.37(d,10.0)

    H-12  5.04(d,3.2)  5.04(d,3.3)

    H-10  4.31(m,7.0,10.0)  4.29(dq,6.3,10.6)

    H-11  1.78(m,3.2,7.2,10.0)  1.79(ddq,3.3,7.0,10.6)

    Me-10  1.44(d,7.0)  1.44(d,6.3)

    Me-11  1.16(d,7.2)  1.17(d,7.0)

    Me-6  0.93(s)  0.94(s)

    结构

    1H NMR 数据

    归属  红厚壳素G1  红厚壳素G2

    H#  文献  实测

    Ph-4  7.34(m)  7.34(m)

    H-3  6.01(s)  6.02(s)

    H-12  5.12(dd,4.8,0.8)  5.18(dd,5.3,0.8)

    H-10  4.46(ddq,0.8,3.8,6.8)  4.44(ddq,0.8,3.3,6.8)

    H-6  4.23(d,5.7)  4.21(d,5.7)

    H-8  2.46(d,5.7)  2.42(d,5.7)

    H-11  2.34(ddq,3.8,4.8,7.1)  2.33(ddq,3.3,5.3,7.1)

    Me-10  1.45(d,6.8)  1.45(d,6.8)

    Me-11  1.20(d,7.1)  1.18(d,7.1)

    Me-7  1.05(s)  1.05(s)

    结构

    1H NMR数据

    归属  海棠果素

    H#  实测

    Ph-4  7.34(m)

    H-10  6.58(qq,1.3,6.9)

    H-8  6.46(d,10.0)

    H-3  6.02(s)

    H-7  5.48(d,10.0)

    OMe8b  3.76(s)

    Me-11  2.01(m)

    Me-10  1.90(dq,1.1,6.9)

    Me-6  0.97(s)

    5.逆转录酶活性

    利用如下的TCA沉淀测定法检测RT抑制作用。

    HIV逆转录酶的TCA沉淀测定法

    通过将来自HIV gag区的691核苷酸RNA分子[(+)-GAG691,制备方法参见Mizrahi,V.,Biochmistry,28:9088-9094(1989)]杂交为合成的寡脱氧核苷酸(顺序为5′-GGTCTACATAGTCTCTAAAA-3′)以制备杂聚引物模板。该引物模板(10nM)与抑制剂、10μM dGTP、10μM dATP和28μCi/ml[3H]TTP(Amersham)一起在反应缓冲液(50mM Tris-HCl,pH7.8,80mM KCl,6mM MgCl2,10mM DTT,0.01mg/ml BSA)中保温。加入重组的HIV逆转录酶(制备方法参见Mizrahi,et al.,Arch.Biochem.Biophys.,273:347-358(1989))至浓度为2-8nM,反应物在37℃保温15分钟(总反应体积为50μl)。用50μl溶于100mM焦磷酸钠的20%TCA(冰冷)中止反应,并在冰上保持15-30分钟。利用细胞收集器将反应混合物通过玻璃纤维滤膜进行过滤,并用LKB β-平板计数器定量粘附在滤膜上的放射活性。

    HIV逆转录酶的闪烁近似测定法:从Amersham(目录号NK8972)获得HIV逆转录酶SPA酶测定系统试剂盒,并按照盒内附页说明使用。简言之,将试剂盒提供的10μL引物一模板加入到70μl  dNTP/[3H]TTP溶液中。加入10μl待测的抑制剂,继而加入重组的HIV  RT(如上所述进行制备)至浓度为2nM,反应混合物于室温下保温10分钟,然后用40μl  0.5M  EDTA中止反应。向每一试管中加入10μl链霉素抗生物素蛋白-SPA珠,在LKB  β-平板计数器中检测掺入的放射活性。结果如下所示:

    化合物 IC50(μM)

    红厚壳素A  9

    红厚壳素B  0.3

    红厚壳素C  >50

    红厚壳素D  30

    红厚壳素E  >50

    红厚壳素P  0.6

    海棠果素  >50

    G1  >50

    G2  >50

    而且,红厚壳素B和红厚壳素P被证明能够抑制对TIBO有抗性的HIV  RT的某些突变形式。例如,红厚壳素B和红厚壳素P抑制其中181位氨基酸由酪氨酸改变为半胱氨酸或异亮氨酸的HIV  RT酶,其效力可与用野生型HIV  RT观察到的结果相比。

    6.HIV-1感染性抑制测定

    用CD4+细胞系Molt4测试细胞毒性。为了达到最大限度的溶解度和提供一个通用溶剂系统,将本发明的化合物溶解于DMSO中。细胞毒性测定中的DMSO终浓度不超过总体积的2%。在本发明的化合物与细胞接触后,以抑制3H-胸腺嘧啶向宿主细胞基因组中的掺入来检测细胞毒性,对于本领域中的技术人员而言,可以得到的其它细胞系包括CEM、AA5、MT-2和H9(参见Jacobs,J.Nat'l  Cancer  Inst.,34:231(1965))。作为另一种选择,可以在本发明的化合物与细胞接触18-20小时后,通过以微量滴定形式检测细胞的还原能力(例如,MTT[3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物][参见例如Pauwels  et  al.,J.Virol  Meth,20:309-321(1988))或XTT试剂)来测定细胞存活力。

    另外,可以通过如下的病毒中和或HIV感染性测定来检测本发明的化合物:

    Molt4细胞的批量感染:应用批量感染是为了克服在单孔感染中所固有的变异。将贮备用于实验在足够量细胞和稀释的病毒在T-75烧瓶(Corning)中一起混和,使得在每孔中维持下列的病毒和细胞的比率:100μl含45TCID50病毒的贮备液(ⅢB Stock)与100μl Molt4细胞(3×104细胞/孔或3×105/ml)混合。使病毒在CO2培养箱中于37℃吸附90分钟。然后将细胞/病毒混合物(200μl/孔)等分到24孔板的各个孔中。抑制剂稀释:以溶于100%DMSO中的200×终浓度加入大约1/200体积的抑制剂稀释液[即2.5μl抑制剂的100%DMSO稀释液或100%DMSO(作病毒对照)被小心地加入到含497.5μl病毒感染细胞的适当孔中]。稀释液系列通常中从50μg/ml开始稀释5倍。

    供料计划:按照下面的时间和体积向培养物中加入RPMI1640+含1×抑制剂系列浓度(即实验开始的起始浓度)的20%  FBS:

    第一天:0.5ml  RPMI1640+20%FBS+抑制剂

    第四天:0.5ml  RPMI1640+20%FBS+抑制剂(每孔的终体积为1.5ml)

    第七天:收集

    收集培养物:感染7天后收集培养物上清液。通常将90μl培养物培养基移入含有溶于PBS中的10μl15%TritonX-100的96孔培养板中。密封该培养板,并用经70%乙醇+洗涤剂饱和薄纱擦拭,贮存于-80℃直至进行Micro  RT或p24ELISA。

    HIV感染性和抑制作用的结果如下所示:

    细胞毒性(μM)1IC50(μM)2选择性指标3

    红厚壳素A 33 NC4

    红厚壳素B  55  1.4  39

    红厚壳素C  18  NC

    红厚壳素D  15  NC

    红厚壳素E  6.2  NC

    红厚壳素P  25  1.6  16

    海棠果素  4.5  NC

    TIBO  19  0.19  100

    1:通过XTT检测

    2:对由HIV引起的细胞病变达到50%抑制的浓度

    3.细胞毒性/IC50比率

    4.未计算。

    7.Calanolide合成

    Calanolide  A.C.D及有关化合物的合成如下:

    α(a) C3H7COCH2CO2Et,CF3SO3H(纯),0-25℃,16h(99%);

    (b) 惕各酰氯,AlCl3(4eq),CS2,PhNO2,75℃,14h(87%);

    (c) K2CO3,2-丁酮,70℃,2h(89%);

    (d) 1,1-二甲基炔丙基氯(5eg),ZnCl2(1.3eg),K2CO3(2.5eg),(正丁基)4NI(1eq),2-丁酮/DMF/Et2O(10∶1∶1),70℃,16h(±)-17:34%;(±)-18:27%);(e)NaBH4(2eg),CeCl3(H2O)6(1eq),EtOH,25℃(59%);(f)NaBH4,EtOH,25℃(100%)。

    5,7-二羟基-4-正丙基香豆素(化合物15)

    将butryl乙酸乙酯(26.3g,0.167mol)中的无水间苯三酚(20.0g,0.159mol)悬浮液经30分钟加至持续搅拌的在冰浴中冷却的50g三氟甲磺酸中。然后给反应容器装一根干燥的管子并将混合物在25℃搅拌16hr,此后将所得的稠的浆状物与冰(200g)和水(300mL)在轻快的搅拌下合并。30分钟后真空过滤收集固体物质并用95%乙醇重结晶得到香豆素15(34.7g;99%),该物质为柠檬黄结晶。熔点236-238℃。

    1HNMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ6.13(1H,d;J=2.3Hz),6.04(1H,d;J=2.3Hz),5.68(1H,s),2.76(2H,t;J=7.4Hz),1.47(2H,tq;J=7.7,7.4Hz),0.82(3H,t;J=7.7Hz).13CNMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ163.1,160.7,160.6,157.3,156.7,107.8,102.5,99.2,95.0,37.7,22.5,13.4.

    C12H12O4·(H2O)的分析计算值:C,60.50;H,5.92;

    实验值:C,60.47;H,5.92。

    化合物10

    将二硫化碳(2mL)中的惕各酰氯(3.0g,25mmol)加至香豆素15(5.00g,22.7mmol)和在二硫化碳(50ml)中的三氯化铝(12.9g,95.5mmol)的悬浮液中,然后在25℃将所得混合物搅拌30分钟。然后加入硝基苯(20ml)并将该混合物加热至75℃停留14hr,然后将其倒至冰(50g)和1M HCl(200ml)。该混合物用95∶5CHCl3/MeOH(3×100mL)萃取,有机层用无水硫酸钠干燥,然后减压除去溶剂得到粗产品。快速色谱(95∶5CH2Cl2/MeOH)制成白色固体状所需产品(5.97g,87%),熔点:266-268℃。

    1HNMR(CDCl3/丙酮-d6~10∶1):δ9.89(1H,s);9.50(1H,s);6.44(1H,s);6.41(1H,q,J=7.0Hz),5.87(1H,s),2.95(2H,t;J=7.0Hz);1.72(3H,s)1.67(3H,d;J=7.4Hz);1.21(2H,m);1.01(3H,t;J=7.4Hz).

    C17H18O5·(1/8H2O)分析计算值:C,67.04;H,6.04。实验值:C,67.31;H,6.00。

    顺-和反-2,3-二甲基苯并二氢吡喃-4-酮16

    将碳酸钾(4.12g,29.8mmol)加至化合物10(3.00g,9.93mmol)在2-丁酮(40mL)中的溶液中,将反应混合物加热回流2hr。将反应混合物冷至室温,用1N HCl(150ml)酸化并用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。合并的有机层用无水Na2SO4干燥,减压除去溶剂得到异构的苯并二氢吡喃酮16(1∶1)混合物(2.66g,89%),该混合物为白色固体。C17H18O5分析计算值:C,67,54;H,6.00。实验值:C,67.75;H,6.05。

    用HPLC(95∶5CH2Cl2/MeOH)分离出16的纯的顺式和反式异构体进行光谱分析,反-2,3-二甲基苯并二氢吡喃-4-酮16:

    1H NMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ6.09(1H,s),5.83(1H,s),1.31(3H,d;J=6.3Hz),1.43(2H,tq;J=7.4,7.3Hz),2.33(1H,dq;J=10.7,5.7Hz),4.09(1H,dq;J=10.7,6.3Hz),2.76(2H,t;J=7.4Hz),1.01(3H,d;J=5.7Hz),0.82(3H,t;J=7.3Hz).

    13CNMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ190.6,164.3,161.9,161.0,159.3,156.0,109.9,99.0,104.1,102.7,78.9,46.9,38.0,22.5,19.1,13.4,10.2.MS(DCI/NH3):m/z320.3(M+NH4)+,303.3(M+H)+,287.3.

    顺-2,3-二甲基苯并二氢吡喃-4-酮16:1H NMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ6.11(1H,s),5.85(1H,s),4.48(1H,dq:J=6.6,3.2Hz),2.77(2H,t;J=7.4Hz),2.44(1H,dq;J=7.2,3.2Hz),1.47(2H,tq;J=7.4,7.3Hz),1.22(3H,d;J=6.6Hz),0.96(3H,d;J=7.2Hz),0.82(3H,t;J=7.3Hz).MS(DCl/NH3):m/z 320.3(M+NH4)+,303.3(M+H)+,287.3.

    苯并吡喃(±)-17和(±)-18。

    将碳酸钾(1.73g,12.5mmol)炔丙基氯(2.55g,25.0mmol)和四正丁基碘化铵(1.85g,5.00mmol)加至化合物16(1.51g,5.00mmol;1∶1的顺和反二甲基异构体混合物)在2-丁酮(65mL)和无水DMF(6.5mL)中的悬浮液中。将反应混合物加热至60℃共1hr,然后加入无水ZnCl2(6.50mmol,6.65mL乙醚中的1M溶液)。将该混合物加热至70℃共16hr,然后冷却并用饱和NH4Cl水溶液(125mL)骤冷,乙酸乙酯(2×100mL)萃取,盐水洗涤,Na2SO4干燥。减压除去溶剂得到油状物(2.28g)。将其用快速色谱(2∶3EtOAc/己烷)提纯得到白色固体状苯并吡喃(±)-17(622mg,34%)和(±)-18(486mg,27%)。化合物(±)-17:熔点130-132℃。

    1H NMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ6.67(1H,d;J=11.8Hz),6.09(1H,s),5.58(1H,d;J=11.8Hz),4.26(1H,dq;J=10.7,6.3Hz),1.63(2H,tq;J=7.4,7.3Hz),1.52(2×3H,s),2.33(1H,dq;J=10.7,5.7Hz),2.82(2H,t;J=7.4Hz),1.46(3H,d;J=6.3Hz),1.18(3H,d;J=5.7Hz),0.92(3H,t;J=7.3Hz).MS(DCI/NH3):m/z 386.1(M+NH4)+,369.0(M+H)+,186.1,168.1,151.0.

    C22H24O5:分析计算值:C,71.72;H,6.57;实验值:C,71.57;H,6.64。

    化合物(±)-18:熔点130-131℃。1H NMR(CDCl3/CD3OD 3∶1):δ6.78(1H,d;J=11Hz),5.98(1H,s),5.61(1H,d;J=11Hz),4.69(1H,dq;J=6.6,3.2Hz),2.85(2H,t;J=7.4Hz),2.61(1H,dq;J=7.2,3.2Hz),1.63(2H,tq;J=7.4,7.3Hz),1.50(2×3H,s),1.42(3H,d;J=7.0Hz),1.14(3H,d;J=7.2Hz),1.01(3H,t;J=7.3Hz).MS(DCI/NH3):m/z 386.2(M+NH4)+,369.1(M+H)+,186.1,168.1,

    151.1。C22H24O5分析计算值:C,71.72;H,6.57。实验值:C,71.70;H,6.70。

    化合物(±)-18的1H NMR和MS数据与Calanolide D的报导值相同。(±)-18的硼氢化钠还原产生定量的(±)-19(熔点54-56℃),其光谱数据与Calanolide C相匹配。酮(±)-17的硼氢化钠还原选择性低,得到(±)-Calanolide A(±)-20的7∶3混合物及其羟基差向异构体(90%),它们不易被分离。然而酮(±)-17的Luche还原(Gemal等,J.Am.Chem.Soc.,103∶5454(1981)具有高的立体选择性,色谱分离后得到产率59%的(±)-20(熔点56-58℃)。(±)-20的1H NMR谱,MS谱,和HIV-1 RT-抑制性能均与天然的Calanolide A报导数据相符。(±)-Calanolide A的这种五步合成(总产率约15%)构成用于潜在(AIDS)治疗的Calanolid类化学研究的基础。

    (±)-Calanolide  A((±-20))

    将硼氢化钠(30mg,0.81mmol)一次加至苯并吡喃(±)-17(150mg,0.41mmol)和CeCl3·(H2O)7(155mg,0.42mmol)在乙醇(5ml)中处于25℃的搅拌混合物中,30分钟后用水稀释并用乙酸乙酯萃取。有机层用Na2SO4干燥并浓缩,残余物用快速色谱(1∶6EtOAc/己烷)提纯得到纯的(±)-20(88mg,产率59%)熔点:

    56-58℃.1H NMR(CDCl3):δ6.63(1H,d;J=10Hz),5.95(1H,s),5.55(1H,d;J=10Hz),4.73(1H,d;J=7.9Hz),3.95(1H,m),3.55(1H,bs),2.87(2H,m),1.93(1H,m),1.67(2H,m),1.51(3H,s),1.46(3H,s),1.47(3H,d;J=6.3Hz),1.15(3H,d;J=6.8Hz),1.04(3H,t;J=7Hz).MS(ESI):m/z 371.2(M+H)+,

    353.2。C22H26O5·(1/4H2O)分析计算值:C,70.47;H,7.12。实验值:C,70.60,H7.17。用NaBH4还原苯并吡喃(±)-17:

    将硼氢化钠(25mg,0.74mmol)加至苯并吡喃(±)-17(100mg,0.27mmol)在乙醇(5ml)处于25℃的搅拌悬浮液中。30分钟经萃取和快速色谱(1∶8EtOAc/己烷)得到(±)-20的7∶3混合物(经1H NMR测定)及其羟基差向异构体(90mg,90%产率)。

    (±)-Calanolide  C((±)-19)):

    如上所述用乙醇(5ml)中的硼氢化钠(30mg,0.88mmol)还原苯并吡喃(±)-18(97mg,0.26mmol),然后萃取得到做为单一异构体的纯化合物(±)-19(97mg,100%产率)。熔点:54-56℃。1H NMR(CDCl3):δ6.63(1H,d;J=10Hz),5.94(1H,s),5.54(1H,d;J=10Hz),5.09(1H,t;J=6,1Hz),4.39(1H,dq;J=6.7,3.3Hz),3.29(1H,d;J=1Hz;OH),2.92(1H,m),2.86(1H,m),2.28(1H,m),1.66(2H,m),1.49(6H,s),1.42(3H,d;J=7Hz),1.14(3H,d;J=7Hz),1.04(3H,t;J=7Hz).MS(ESI):m/z 371.2(M+H)+,353.0.

    C22H26O5·(1/4H2O)分析计算值:C,70.74;H,7.12,实验值:C,70.50;H,7.17。

    下述的酮使用合成步骤“d”所描述的方法进行合成,只是使用甲基丙烯酰氯代替1,1-二甲基丙炔酰氯。

    1HNMR(CDCl3,400MHz)δ6.65(d,1H,J=10Hz),6.05(s,1H),5.6(d,1H,J=10Hz),4.62(m,1H),2.91(dd,2H,J=9Hz),2.61(m,2H),1.62(m,2H),1.55(s,3HO,1.54(d,3H,J=7Hz),1.52(s,3H),1.029(t,3H,J=7Hz).

    下述醇通过将上面所述的酮用NaBH4还原制得,然后用HPLC分离。

    6.63(d,1H,J=10Hz),5.95(s,1H),5.54(d,1H,J=10Hz),5.173(bs,1H),4.44(m,1H),3.1(s,1H),2.9(m,2H),1.6-2.1(m,4H),1.498(s,3H),1.49(d,3H,J=7Hz),1.474(s,3H),1.03(t,3H,J=7Hz).

    6.63(δ,1H,J=10Hz),5.95(s,1H),5.52(d,1H,J=10Hz),5.20(t,1H,J=7Hz),4.35(m,1H),3.6(bs,1H),2.90(m,2H),2.35(m,1H),1.95(m,1H),1.5-1.7(m,2H),1.50(s,3H),1.49(d,3H,J=7Hz),1.47(s,3H),1.03(t,3H,J=7Hz).

    逆转录酶活性:

    化合物22  化合物23

    IC50(μM)=1.78 IC50(μM)=0.6

    上面的实施例和记叙完全公开了本发明,其中包括了本发明的优选实施方案。但本发明并不仅仅局限于本文中所描述的实施方案,而是包括了下述权利要求的技术范围内的所有变化的实施方案。

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本发明涉及具有抗病毒活性的某些红厚壳素、calanolide和其它相关的香豆素衍生物,还涉及所述化合物的合成及临床应用,如抗病毒治疗。。

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