2-硫甲基吡唑嘧啶酮类衍生物的设计合成及抗HIV活性研究

发布时间：2020-05-13 21:41

【摘要】：艾滋病(AIDS),即获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immune Deficiency Syndrome),是由人类免疫缺陷病毒(HIV)逆转录感染后导致的疾病,可通过母婴、血液、性接触三种途径传播,其病毒通过攻击人体的T淋巴细胞,使人体免疫系统逐渐崩溃,引发感染而死亡。HIV病毒通过受体识别与膜融合、逆转录、整合、转录和翻译、病毒组装与成熟释放等过程,实现在宿主细胞中的复制过程;阻止其中任何一个环节都可以抑制病毒的复制传播。通过抑制HIV病毒的逆转录过程是阻止病毒进一步复制、破坏免疫系统的有效途径,HIV逆转录酶因在催化病毒RNA向DNA转化的关键作用而成为抗艾滋病药物设计的一个重要靶标。本课题组前期设计合成了高效非核苷类HIV逆转录酶抑制剂DB02,但其抗耐药性以及口服利用度较差。本文基于DB02作用机理分析,采用骨架跃迁和生物电子等排体策略,用吡唑环替换DB02的C-2侧链乙酰基药效团,以增强分子与靶蛋白的结合力,改善此类化合物的抗耐药性质,吡唑环作为弱酸性基团的引入,可以改善此类化合物的药代动力学性质,而且成盐后溶解度进一步增加;通过上述的分子设计策略以期获得高效、低毒、口服利用度良好以及抗耐药性的新型抗HIV药物。本论文采用Clay法合成β-酮酯,β-酮酯与硫脲在醇钠催化下缩合关环得到2-硫嘧啶酮,2-硫嘧啶酮与中间体3-(溴甲基)吡唑、3-(溴甲基)-4-氯吡唑类衍生物在K_2CO_3、DMF条件下经硫烷基化反应得到2-硫甲基吡唑嘧啶酮类目标化合物;中间体3-(溴甲基)吡唑、3-(溴甲基)-4-氯吡唑类衍生物合成方法为:以各种取代甲基酮为原料,在碱性条件下与丙二酸二乙酯反应生成酮酯,酮酯再与水合肼缩合成环得到中间体吡唑酯衍生物,然后经过NCS氯代得到中间体4-氯吡唑酯衍生物,中间体吡唑酯、4-氯吡唑酯衍生物经过LiAlH_4还原得到中间体吡唑醇、4-氯吡唑醇衍生物,最后经溴代得到最终中间体。运用此类方法通过9-10步共合成得到了34个目标化合物;所有目标化合物都进行了~1H NMR和~(13)C NMR表征,部分化合物进行了HRMS和IR表征。我们对本论文所合成的化合物进行了体外细胞毒性实验(MTT)和致细胞病变抑制实验(CPE)。其测试结果表明:34个化合物中有7个化合物(I02、I10、I13、I15、I16、I22、I25)体外对C8166细胞毒性较低,其CC_(50)200μM,其中9个化合物(I01、I07-I10、I14、I17、I23、I25)的体外抗HIV-1活性较强,治疗指数(TI)3000;其余化合物显示出中等的体外抗HIV-1活性,TI在50~3000。34个化合物的EC_(50)值为0.0030μM~0.7678μM;其中I01、I17两个样品的EC_(50)分别为0.0068±0.0017μM、0.0038±0.0011μM。对初步筛选有较强活性的化合物I17作了进一步的抗耐药性、酶抑制率测试;结果表明:在5μM时,I17对体外逆转录酶的抑制率为73.42%;I17对耐药菌株的EC_(50)值普遍在nM级;显示较为理想的抗耐药性与专一性。同时,我们对I17的主要药物动力学参数进行了测试及分析,其口服利用度口服利用率:10.4±2.79%,药物清除率(CL/F):3.83±1.01L/hr/kg;半衰期(T_(1/2)):2.50±1.63hr,该化合物显示了基本的口服利用度、代谢稳定性和较为有利的药代动力学性质,可作为新药研发的先导化合物或候选物,值得进一步研究。
【图文】：

图I02化合物的1HNMR谱

2-硫甲基吡唑嘧啶酮类衍生物的设计合成及抗HIV活性研究

6I02化合物的13CNMR谱
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O626;R943;R96

【参考文献】