专利名称：环戊烯酮衍生物的制作方法
本申请涉及一些环戊烯酮衍生物、其制备以及在医药和其它领域中的应用。
多种包含环戊烯酮环结构(也称为环戊烯酮核)的化合物能够引起热激反应。热激反应是精细控制和高度保守的保护细胞抗不同类型损伤的机制，这些损伤包括极端温度、氧化应力、暴露于毒素和病毒感染(1)。在人细胞中，引发热激反应需要激活反式调节蛋白-1型热激转录因子(HSF1)，其控制细胞保护热激蛋白(HSPs)的表达(1)。HSP诱导最初是为了检测生理学应力而作为信号解译的，现在一般公认的是，HSPs在不同类型损伤后为了防止由无活性蛋白积聚和聚集导致的损害而进行的修复过程中作为分子伴侣为细胞所利用(1)。特别是，据描述心脏热激蛋白在多种人类疾病中有细胞保护作用，包括局部缺血、炎症和病毒感染(2-5)。出于这些原因，HSF1被认为是新的、有吸引力的细胞保护和抗病毒药物的作用目标。对于病毒感染，Santoro等人已显示了经由HSF1激活作为HSP70诱导剂的具有有效抗病毒活性的一类前列腺素(PGs)(6，7)。
A型前列腺素(PGAs)抑制病毒复制和预防持续感染的能力最早在1980年报道(8)。现在已很好地确定的是，在体外和体内模型中，在环戊烷环结构中具有α，β-不饱和羰基的PG(环戊烯酮PG，cyPG)具有抗多种DNA和RNA病毒的活性，这些病毒包括疱疹病毒、副粘病毒、正粘病毒和逆转录病毒(9)。其抗病毒活性的机制与其它任何已知的抗病毒剂不同，并且涉及在感染的细胞中诱导热激蛋白和抑制转录因子NF-κB(核因子-κB)。
NF-κB是诱导真核转录因子，其在促进炎症和病毒复制方面起着关键作用(11)。在大多数细胞中，NF-κB存在于非活性胞质复合物中，该复合物的主要形式是由p50和p65亚单位构成的异二聚体，结合在IκB族抑制蛋白—通常是IκBα上，并且在对原发(病毒、细菌、UV)或继发(炎性细胞因子)病原刺激起反应时被激活(12)。刺激引发了IκBα的快速磷酸化和降解，导致NF-κB移位到细胞核上，在细胞核上该因子在特异性κB-位点与DNA结合，诱导编码信号蛋白的多种基因。靶基因包括炎性和趋化性的细胞因子、细胞因子受体和病毒基因。NF-κB参与多种病理事件，包括通过增强HIV-1转录来参与AIDS进展，并且被认为是新的抗病毒和抗炎药物的有吸引力的治疗靶目标(12)。Santoro等人已表明，环戊烯酮前列腺素通过阻止IκBα磷酸化和降解来抑制人细胞中的NF-κB激活和NF-κB依赖性HIV-1转录，并且该作用与HSF1激活非常相关(11)。
Santoro等人已确定了能激活HSF和抑制NF-κB的天然前列腺素的分子结构(13)。据表明，PGA分子的一个组分环戊-2-烯-1-酮(还称为2-环戊烯-1-酮)在125-500μM的浓度下能够激活HSF1，并且能迅速且选择性地引发细胞保护性HSP70的合成。还据表明，在相同浓度下，环戊-2-烯-1-酮能够阻断化学和生理诱导剂的NF-κB激活作用。这些作用与弹状病毒感染期间的抗病毒活动有关(13)。
本发明化合物包含环戊-2-烯-1-酮环，并具有与该环直接相连的双键(除了环戊-2-烯-1-酮环的C＝O键)。本发明化合物还具有经由单键与环直接相连的氧原子。
本发明提供了式I化合物 其中R1是H、或取代或未取代的含有1-3个碳原子的烷基或烯基；R2是取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、芳烯基或芳炔基，所述基团在碳骨架中任选包含至少一个杂原子，并含有1-12个碳原子；R3是取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、芳烯基或芳炔基，所述基团在碳骨架中任选包含至少一个杂原子，并含有1-12个碳原子，或者是甲硅烷基；R4是H、或含有1-3个碳原子的烷基；X和Y独立地为H、卤素、含有1-3个碳原子的烷基；且相对于环戊烯环上的羰基碳，R2可以是顺式或反式。
为了避免出现疑问，术语“烯基”是指在其碳骨架中有一个或多个双键的基团，术语“炔基”是指在其碳骨架中有一个或多个三键的基团。还应当理解，对于本说明书，炔基可能在其碳骨架中既包含双键也包含单键。
R2和R3可独立地被一个或多个选自＝O、-OR5、-COOR5和/或卤素(优选氟)的基团或原子取代，其中R5独立地为氢、或含有最高达4个碳原子的烷基。R5优选为氢或甲基。
R2和R3可独立地未取代。
当存在时，在R2和/或R3的碳骨架中的杂原子优选为氧、氮或硫。
R1优选为氢或未取代的烷基(优选甲基)；氢是更优选的。
R4优选为氢或甲基；氢是更优选的。
每个R2和R3可独立地为取代或未取代的直链、支链和/或环状烷基、烯基或炔基。
在优选的实施方案中，R2是取代或未取代的杂环基、芳烷基或芳基。因此，R2可以是取代或未取代的苯基、噻吩基、或吡啶基。在更优选的实施方案中，R2是未取代的噻吩基、吡啶基、苯基、二甲基苯基、卤代苯基或烷氧基苯基。卤代苯基优选为氟苯基，烷氧基苯基优选为甲氧基苯基。
当R2是取代或未取代的烷基、烯基或炔基时，其优选包含最多为10、9、8、7、6、5、4、或3个碳原子。在优选的实施方案中，R2含有7、3或2个碳原子，并优选为烷基。在特别优选的实施方案中，R2是C7H15、异丙基、或乙基。
R3可以是取代或未取代的烷基或芳烷基，并且在优选的实施方案中，R3包含羧基和/或羰基。
在优选的实施方案中，R3是取代或未取代的直链、支链和/或环状烷基。当包含或者是环烷基时，R3优选含有5、6、7、或8个碳原子，当是直链或支链烷基时，其含有5个或5个以下碳原子。在其它实施方案中，R3是芳烷基，并优选含有6、7、或8个碳原子。当R3是直链或支链烷基时，其更优选含有4或5个碳原子。优选的环烷基是环己基，优选的芳基是苯基。
在优选的实施方案中，R3是琥珀酰基(即1-氧代-3-羧基丙-1-基)或其衍生基团。其衍生基团可以是2-甲基琥珀酰基(即1-氧代2-甲基-3-羧基丙-1-基)，或者其中琥珀酰基的两个碳原子形成饱和或不饱和环的一部分的基团。因此，衍生基团可以是2-羧基苯基羰基或2-羧基环己基羰基。
在其它实施方案中，R3包括在连接于环戊烯酮环上的氧原子的α位的羰基。
当R3是甲硅烷基时，其优选为三(有机)甲硅烷基。每个有机基团可以是取代或未取代的烷基、芳基和/或芳烷基，在其碳骨架中任选包含至少一个杂原子。可以存在任意组合的三个这样的基团(例如一个烷基、一个芳烷基和一个芳基；与两个或一个芳基或芳烷基组合的一个或两个烷基；等)。当存在烷基时，它们优选具有1-5个碳原子。当存在芳基或烷芳基时，它们分别优选具有至少6或7个碳原子。优选的芳基包括苯基，优选的芳烷基包括苄基。如果需要的话，烷基、甲硅烷基、或三(有机)甲硅烷基、苄基或苯基可包含不同的杂原子和/或基团(例如其中可存在一个或多个羟基和/或卤素原子)。由此，有机基团可以被一个或多个＝O、-OR5、-COOR5和/或卤素(优选氟)取代，其中R5独立地为氢或含有最高达4个碳原子的烷基。R5优选为氢或甲基。
本发明化合物以至少两种对映体的形式存在，并且所有这样的对映体、其非等量混合物和外消旋体都包括在本发明范围内。本发明化合物的R-和S-对映体都是有用的。它们可分别以基本上不含有其它对映体的形式提供(例如至少75％、85％、90％、95％或99％(w/w)对映体纯度)。然而，也可以使用对映体混合物(例如外消旋混合物)。
许多本发明化合物以E和Z形式存在，即相对于环戊烯酮环上的羰基碳，R2可以是顺式或反式。本发明化合物包括所有这样的单独异构体及其混合物。
本发明化合物与现有技术公开的具有治疗用途的punaglandins和前列腺素有显著不同。特别是，可以指出，本发明化合物不需要存在连接在环戊烯酮环结构上的两个长的脂族侧链(通常分别包含7个以上碳原子)。因此，虽然如果需要的话可以包含两个这样的链，但是优选的本发明化合物不包含与前列腺素有关的两个长的脂族侧链。
R2和R3的优选实施方案是在下式中举例说明的那些，尤其是在式CTC-31、32、33、34、35、36和45中举例说明的那些。每个在下面给出的R2的实施方案可以与R3的另一实施方案一起使用，反之亦然。
优选的本发明化合物包括下列化合物 在上述式以及说明书中，提供如wv所示的键所连接的基团可以呈顺式或反式构型，并且这两种形式(即E和Z形式)的所示化合物都在本发明范围内。
在第二个方面，本发明提供了制备依据本发明第一个方面的化合物的方法。这样的方法包括将式II化合物 与甲硅烷基氯、琥珀酸酐、或琥珀酸酐衍生物或琥珀酸酐发生反应，优选在碱存在下反应，更优选还在烷基氨基吡啶存在下反应。烷基氨基吡啶优选为二甲基氨基吡啶。
在式II中，R1和R2如上所定义，并且甲硅烷基氯中的甲硅烷基也如上所定义。选择琥珀酸酐衍生物以提供所需的基团R3。
式II化合物可通过在下文实施例7中描述的方法制得，或者通过在下文实施例1中描述的一般方法(b)制得，其中Q是羟基，或者在使用前将Q还原成羟基。
依据本发明第三个方面，提供了制备式III化合物的方法 包括下述步骤(a)将式IV化合物 与甲硅烷基氯、琥珀酸酐、或琥珀酸酐衍生物反应，优选在碱存在下反应，更优选还在烷基氨基吡啶(烷基氨基吡啶优选为二甲基氨基吡啶)存在下反应，以制得式V化合物 和(b)将式VI化合物 与R2CHO在碱存在下反应，以生成式VII化合物 其中当步骤(a)在步骤(b)之前进行时，Z是氢，Q是OR3，且Z、Q和环戊烯环之间的键是单键；当步骤(b)在步骤(a)之前进行时，Q是氧原子或羟基，Z是CR2，且CR2中的碳原子通过双键与环戊烯环键合；当Q是氧时，氧原子与环戊烯环之间的键是双键，并且在进行步骤(a)之前将其还原成羟基；X、Y、R2、R3和甲硅烷基氯中的甲硅烷基如上所定义；并选择琥珀酸酐衍生物以提供所需的基团R3。
在其它方面，本发明提供了用于医药，特别是用于治疗人体或动物体，或用于在人体或动物体上实施的诊断方法的依据本发明第一个方面的化合物。涉及使用本发明化合物的治疗和诊断方法也包括在本发明范围内。
依据本发明第一个方面的化合物在制备用于在人体或动物体上实施的治疗或诊断方法的药物中的应用在本发明另一方面的范围内。
下面讨论本发明化合物的优选的治疗和诊断应用。
本发明化合物优选具有在一个或多个下述方面的活性(a)激活HSF(b)抑制NF-κB(c)抑制HSV-1复制(d)抑制仙台病毒复制(e)抑制流感病毒。
本领域技术人员可易于测定上述活性。实施例9、10、11、和12描述了合适的测定方法的实例。
活性大于环戊-2-烯-1-酮(至少在一定浓度下)的化合物是最优选的。这样的化合物的活性水平可能是环戊-2-烯-1-酮活性水平的至少2倍。其活性水平更优选是环戊-2-烯-1-酮的至少10倍。
在本发明另一方面，依据本发明第一个方面的化合物可用于治疗植物疾病、特别是病毒感染。医药应用本发明化合物可用于任何所需的治疗目的。优选的治疗是人治疗，但是兽医治疗也包括在本发明范围内。治疗可以是预防性的，或者可以针对已有的病症。
治疗是针对宿主中可通过激活热激转录因子(例如HSF1)、通过诱导热激蛋白(例如hsp70)和/或通过抑制NF-κB来治疗的病症。
下面讨论多种不同的优选治疗(应当理解，一些疾病—例如癌症—可能是由病毒或非病毒因子介导的。除非另外指出，否则包括任何给定疾病的治疗，无论该疾病是不是由病毒介导的。还应当理解，在所讨论的不同的治疗分类中有一些重叠，即这些分类不是彼此排他的)。1.治疗病毒介导的疾病NF-κB涉及一些病毒感染的发病机理。已知热激蛋白(例如HSP70)可提供抗病毒感染致病的保护作用。本发明化合物可以在减少病毒复制方面有活性。
本发明化合物可用于治疗病毒介导的病症。包括RNA病毒介导的病症以及DNA病毒介导的病症。
可用本发明化合物治疗的病毒疾病的实例包括由下列病毒介导的病症逆转录病毒(例如HIV1)、疱疹病毒(例如HSV-1、CMV、HHV8、HSV-2)、副粘病毒和正粘病毒(例如仙台病毒，并包括流感病毒)、弹状病毒(例如水疱性口炎病毒、狂犬病病毒)、小RNA病毒(例如鼻病毒、甲肝病毒和脊髓灰质炎病毒)、嗜肝DNA病毒(例如乙肝病毒)、披膜病毒(例如风疹病毒)、痘病毒(例如触染性软疣病毒)。
可用本发明化合物治疗的其它病毒疾病包括线状病毒(例如Ebola病毒)、布尼亚病毒(例如汉坦病毒)、沙粒病毒(例如拉沙热病毒)、黄病毒(例如黄热病病毒和丙肝病毒)。
本发明化合物可特别用于治疗影响水生生物(例如鱼类、甲壳纲动物等)的病毒性和其它病症。这样的病症包括由鼻溃疡病毒、虹彩病毒、淋巴囊肿病病毒等介导的病症。
本发明化合物可因此用于水产养殖。它们可用于水生生物的饲料。这样的饲料在本发明范围内。其一般在容器中销售，并适当地贴标签标注(例如鱼饲料、甲壳纲动物的饲料、水生生物的饲料等)。或者，本发明化合物可用于水治疗或直接用于水生生物。因此，为了用于水产养殖，本发明化合物并不必须存在于饲料中。2.治疗细菌介导的病症NF-κB为了对细菌感染起反应而激活。
本发明化合物可用于治疗由于这样的感染引起的病症，例如治疗NF-κB刺激的炎症。大多数情况下这是由于革兰氏阴性菌感染引起的。然而，也可能是由于革兰氏阳性菌(例如金黄色酿脓葡萄球菌)感染引起的。3.治疗放射引起的病症NF-κB为了对放射(例如UV-放射)起反应而激活。
本发明化合物可用于治疗由放射引起的病症。这样的病症包括细胞和组织创伤、细胞和组织老化以及癌症(例如皮肤癌)。4.治疗炎症和免疫系统疾病NF-κB为了对炎性细胞因子起反应而激活。据信其是免疫和炎症反应的早期介质。
本发明化合物可用于治疗免疫疾病(例如自身免疫性疾病)和治疗炎性疾病。
可用本发明化合物治疗的具体炎性疾病和自身免疫性疾病的实例包括类风湿性关节炎、多发性硬化、成人呼吸窘迫综合征、肝炎和/或肝硬化、血管炎症(包括播散性红斑狼疮)、和胃肠道炎性病症(例如溃疡)。5.治疗局部缺血和动脉硬化NF-κB残余细胞增殖。
本发明化合物可用作抗增殖剂。它们因此可用于治疗炎性风湿性肉芽肿、动脉和静脉再狭窄中的新内膜增殖、以及癌症(包括淋巴瘤、白血病、肉瘤、癌和黑瘤)。6.治疗涉及损伤或杀死细胞的病症已知热激蛋白能提供细胞保护作用。
本发明化合物可用于治疗涉及损伤或杀死细胞的病症。
这些病症包括化学中毒(例如由于食入毒素如百草枯、或用药过量例如扑热息痛使用过量所导致的中毒)、氧化性细胞损害、细胞和组织老化性创伤、肝炎性糖尿病和烧伤的影响。本发明化合物还可用于对抗人或动物中的衰老、以及促进伤口愈合。
可用本发明化合物治疗的其它这种性质的疾病包括氧化应力和变性疾病，尤其是神经变性疾病例如BSE、新的CJD变型和阿尔茨海默氏病。7.其它治疗环戊烯酮前列腺素已知可用于刺激过氧物酶体增殖子激活受体(PPARs)。因此，本发明化合物可用于治疗糖尿病(包括糖尿病的并发症)。本发明化合物还可用于治疗其中涉及或发生钙损失或不足的病症(包括骨病症、骨骼病症、牙齿病症、发育病症等)。给药途径药物通常作为药物组合物的一部分提供，药物组合物可包含可药用载体。药物组合物一般以无菌形式提供。其可以以单位剂型提供。其一般在密封的容器中提供，并且可作为药盒的一部分提供。这样的药盒在本发明范围内。其通常(虽然不是必须)包括使用说明书。可提供多个单位剂型。
在本发明范围内的药物组合物可包含一种或多种下列组分防腐剂、助溶剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、甜味剂、着色剂、矫味剂、盐(本发明化合物自身可以以可药用盐的形式提供，下文中对此有详细描述)、缓冲剂、包衣剂或抗氧化剂。除了本发明化合物以外，它们还可以含有其它治疗活性剂。
本发明化合物自身可以以任意合适的形式提供，即它们可以以本身的形式使用，或者可以以药物有效衍生物的形式使用。例如，它们可以以可药用盐或水合物的形式使用。可药用盐包括碱金属盐(例如钠盐或钾盐)、碱土金属盐(例如钙盐或镁盐)、铝盐、锌盐、铵盐(例如四烷基铵盐)等。可使用无机酸加成盐(例如盐酸盐、硫酸盐、或磷酸盐)或有机酸加成盐(例如柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、乳酸盐、丙酸盐或酒石酸盐)。
本发明药物组合物可以以控制释放的形式提供。可通过将药物活性剂与能在生理条件下以预定方式降解的物质一起制成药物组合物来实现控制释放。降解可以是酶解或者可以是pH依赖性的。
可设计药物组合物以穿越血脑屏障(BBB)。例如，载体如脂肪酸、肌醇或胆固醇能够穿越BBB。载体可以是能经由脑内皮细胞中的特定运输系统进入脑中的物质，例如胰岛素样生长因子I或II。可将载体与活性剂偶联，或者载体含有活性剂/与活性剂混合。可使用脂质体来越过BBB。WO91/04014描述了一种脂质体递送系统，其中可将活性剂包封/包埋，并且通常越过BBB而运输的分子(例如胰岛素或胰岛素样生长因子I或II)存在于脂质体外表面上。US专利4704355中也公开了脂质体递送系统。
可改变本发明药物组合物以适应通过任意合适的途径给药，例如通过口服(包括颊或舌下)、直肠、鼻、局部(包括颊、舌下或透皮)、阴道或非胃肠道(包括皮下、肌内、静脉内或真皮内)途径施用。这样的组合物可通过药物领域的已知方法制得，例如通过将一种或多种活性组分与合适的载体混合而制得。
根据所需的给药途径，可使用不同的药物递送系统来施用本发明药物组合物。例如Langer(Science 249，1527-1533(1991))以及Illum和Davis(Current Opinions in Biotechnology 2m 254-259(1991))描述了药物递送系统。下面更详细地描述递送药物的不同给药途径。(i)口服给药适于口服给药的药物组合物可以作为下列剂型提供胶囊或片剂；粉剂或粒剂；溶液、糖浆剂或悬浮液(在水或非水液体中)；可食用泡沫剂或鞭形制剂(whips)；或乳剂。片剂或硬明胶胶囊可包含乳糖、玉米淀粉或其衍生物、硬脂酸或其盐。软明胶胶囊可包含植物油、蜡、脂肪、半固体或液体多元醇等。溶液和糖浆剂可包含水、多元醇和糖。为了制备悬浮剂，可使用油(例如植物油)来提供水包油或油包水悬浮液。
可将欲口服施用的活性组分包衣或者与能延迟活性组分在胃肠道中结合和/或吸收的物质(例如甘油一硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯)混合。
因此，可在多个小时期间内实现活性剂的持续释放，并且如果需要的话，可将活性剂保护以防止在胃中降解。可配制口服施用的药物组合物以促进活性剂在特定胃肠道位置(由于特殊pH或酶条件)的释放。(ii)透皮给药适于透皮给药的药物组合物可作为不连续的贴剂提供，这样的贴剂是在受治疗者的表皮上长时间紧密接触。例如，活性组分可通过离子电渗从贴剂中释放出来(离子电渗描述在PharmacaticalResearch，3(6)318(1986)中)。(iii)局部给药适于局部给药的药物组合物可作为膏剂、霜剂、悬浮液、洗剂、粉剂、溶液、糊剂、凝胶剂、喷雾剂、气雾剂或油提供。为了局部施用给皮肤、口腔、眼睛或其它外部组织，优选使用局部膏剂或霜剂。当配制成膏剂时，可将活性组分与石蜡或水可混溶基质一起使用。或者，可用水包油基质或油包水基质将活性组分配制成霜剂。适于局部施用给眼睛的药物组合物包括滴眼剂。可将活性组分溶解或悬浮在合适的载体例如含水溶剂中。适于在口腔中局部施用的药物组合物包括锭剂、软锭剂和漱口剂。(iv)直肠给药适于直肠给药的药物组合物可以作为栓剂或灌肠剂提供。(v)经鼻给药这不仅包括施用给鼻腔，还包括经由鼻腔施用到其它部位例如肺中。
适于经鼻给药的药物组合物可使用固体载体例如粉剂(粒径优选为20-500微米)。粉剂可以以鼻吸药的反式施用，即通过鼻子从紧挨着鼻子的粉剂容器中迅速吸入。适于经鼻给药的组合物还可以使用液体载体，例如包括鼻用喷雾剂或滴鼻剂。这些制剂可包含活性组分的水或油溶液。
通过吸入施用的组合物可以在特殊装置中提供，例如在加压气雾器、喷雾器或吹入器中提供。这些装置可以具有使得能提供预定剂量活性组分的构造。(vi)阴道给药适于阴道给药的药物组合物可以作为子宫托、塞子、霜剂、凝胶剂、糊剂、泡沫剂或喷雾剂提供。(vii)非胃肠道给药适于非胃肠道给药的药物组合物包括水和非水无菌注射溶液或悬浮液。它们可含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、和使得组合物与受治疗者的血液基本上等渗的溶质。可存在于这类组合物中的其它组分包括例如水、醇、多元醇、甘油和植物油。适于非胃肠道给药的组合物可以在单位剂量或多剂量容器例如密封的安瓿和小瓶中提供，并且可以在冻干(冷冻干燥)条件下贮存，对于这种情况，在临用前仅需迅速加入无菌液体载体例如无菌注射用水。可用无菌粉剂、粒剂和片剂制备临时的注射溶液和悬浮液。
通过上述描述可以理解，本发明组合物可以以多种不同方式配制。然而，优选的本发明组合物是局部制剂形式。剂量本发明化合物的剂量可以在宽的限度内改变，其取决于治疗的性质、所治疗个体的年龄和身体状况等，并且最终由医师决定合适的使用剂量。
然而，虽然不想束缚于任何特定剂量，但是10μg-100mg/kg体重的本发明化合物的日剂量可能是合适的。
更优选的剂量为5-50mg/kg体重/天。可以按照需要反复给予这样的剂量。如果出现了副作用，可依据良好的临床实践降低剂量和/或给药频率。研究应用本发明化合物可用于研究。例如，它们可作为研究工具用于分析一种或多种下列指标HSF、NF-κB、热激反应、病毒复制、病毒介导的病症、细菌介导的病症、放射(例如UV-放射)引起的病症、炎性疾病、免疫系统疾病、局部缺血、动脉硬化、涉及细胞增殖的病症(例如癌症)、涉及损伤或杀死细胞(例如氧化性细胞损害)的病症、和糖尿病。其它应用本发明化合物还可用于治疗植物病毒疾病。因为据信热激反应的基本机制以类似方式在植物和动物中起作用，能合理地预计本发明化合物以类似方式在植物和动物中产生直接的抗病毒作用，本发明化合物治疗植物病毒感染的应用在本发明范围内。这些感染包括但不限于双粒病毒、弹状病毒、花椰菜花叶病毒、雀麦草花叶病毒、烟草花叶病毒、马铃薯Y病毒和马铃薯X病毒引起的植物感染。本发明化合物治疗类病毒(包括但不限于马铃薯纺锤体肿瘤类病毒、啤酒花矮化(hop stunt)类病毒、和coconut cadang类病毒)感染的应用也在本发明范围内。
实施例实施例1取代的环戊烯酮类似物的合成(a)通用路线1 1类R3选自 2类R3选自 i)R2CHO(5eq)，BF3OEt2(20eq)，Et2O，回流，2小时。ii)CeCl37H2O(1eq)，NaBH4(0.5eq)，THF/MeOH，-40℃，30分钟。iii)R3SiCl或琥珀酸酐(1eq)，DIEA，DMAP，DMF，RT，18小时(过夜)。
步骤(i)5-亚芳基(arylidene)-2-环戊烯-1，4-二酮(A-D)的制备首先通过溶解于无水二氯甲烷并滤除聚合的副产物来纯化市售的2-环戊烯-1，4-二酮。蒸发滤液得到黄色结晶固体的纯净化合物。将三氟化硼的乙醚复合物(20eq)加到上述二酮(1g)和乙醛(5eq)在无水乙醚(25ml)中的溶液中。根据R1的性质，将该混合物加热回流1-2小时。通过TLC监测反应。待反应完全后，使反应物冷却1小时并加入乙醚(25ml)。将该混合物倾入冷的饱和氯化钠溶液(30ml)中并加入乙酸乙酯以溶解有机层中的任何固体。分离有机层并用饱和氯化钠溶液洗涤(2×25ml)，经硫酸镁干燥并在真空下除去溶剂。残余物连续用数份异己烷洗涤，以除去过量乙醛。通过高真空除去残留的溶剂，得到纯净产物。
A1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ7.21-7.3(3H，m)；7.76(1H，s)；7.82(1H，dd)；8.00(1H，d).
B1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ2.39(3H，s)；2.5(3H，s)；7.10-7.20(2H，m)；7.26-7.3(2H，m)；7.95(1H，s)；8.4(1H，d).
C1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ7.2(2H，dd)；7.3(2H，dd)；7.6(1H，s)；8.4(2H，dd).
D1H NMR(25-MHz.，CDCl3)δ3.92(3H，s)；7.0(2H，dd)；7.3(2H，dd)；7.6(1H，s)；8.4(2H，dd).
步骤(ii)5-亚芳基-2-环戊烯酮-4-醇(A-D)的制备将氯化铈七水合物(1eq)的甲醇溶液(浓度为0.5mol 1-1)加到5-亚芳基-2-环戊烯酮-1，4-二酮(1g)的THF溶液(浓度为2mol 1-1)。用水/乙腈浴使该反应物冷却到-40℃。用10分钟滴加NaBH4(0.5eq)并将反应物再搅拌20分钟。待反应完全后，加入乙醚(50ml)并将反应物在-40℃下再搅拌10分钟。使反应物冷过滤通过二氧化硅短柱并真空除去溶剂。将该粗产物溶于甲醇并预先吸附在二氧化硅上。通过快速色谱纯化(1∶1乙酸乙酯∶己烷)，得到纯净的产物。A1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ5.23(1H，s)；6.45(1H，d)；7.12(1H，dd)；7.28(1H，s)；7.42(1H，dd)；7.57(1H，d)；7.68(1H，d).B1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ2.40(6H，s)；5.28(1H，d)；6.43(1H，d)；7.00(2H，d)；7.27(1H，d)；7.43(1H，dd)；7.71(1H，d).D1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ3.86(3H，s_；5.22(1H，d)；6.42(1H，d)；6.89(2H，d)；7.02(1H，s)；7.39(1H，dd)；8.17(2H，d).
注醇C不能由原料纯化，因此在最后的步骤中使用粗品。
步骤(iii)采用1类R3实例的靶分子的制备将醇(50mg)溶于无水DMF(1ml)中。使该溶液冷却到0℃并加入DIEA(2eq)、DMAP(0.05eq)和甲硅烷基氯(1eq)。使反应物温热到室温过夜并加入1ml蒸馏水和1.5ml乙醚。振荡反应物，分离有机层，用水(2ml)、饱和氯化铵溶液(2ml)和盐水(2ml)洗涤。有机萃取液经硫酸镁干燥，真空除去溶剂。反应物用制备性HPLC纯化。
用该途径合成的化合物包括上面提及的化合物A1、2、3、4、11、12和14。
步骤(iv)采用2类R3实例的靶分子的制备将醇(50mg)溶于无水DMF(1ml)。加入DIEA(1.5eq)、DMAP(0.05eq)和琥珀酸酊(1eq)。使反应物在室温下搅拌过夜。加入水(1ml)和2M HCl(0.5ml)并振荡反应物。水层用2ml乙酸乙酯萃取。该有机萃取液经硫酸镁干燥并真空萃取溶剂。反应物用制备性HPLC纯化。
用该途径合成的化合物包括上面提及的化合物A5、6、7、8、9、10和15。
(b)通用路线2 i)CeCl3.7H2O(1eq)，NaBH4(0.5eq)，MeOH，-40℃，30分钟。ii)TBDMSCl(1eq)，DIEA(2eq)，DMAP(0.05eq)，DMF，0℃-RT，O.N.iii)LDA(1.1eq)，苯甲醛(1eq)，THF，-78℃，1小时。iv)PTSA(0.05eq)，甲苯，回流，15小时。
步骤(i)4-羟基-2-环戊烯-1-酮的制备将氯化铈七水合物(7.76g)的甲醇(30ml)溶液加到2-环戊烯-1，4-二酮(2g)的甲醇(10ml)溶液中。使该反应物冷却到0℃。用20分钟滴加NaBH4(400mg)并将反应物再搅拌1.5小时。待反应完全后，加入乙醚(50ml)并将反应物在0℃下再搅拌10分钟。使反应物冷过滤通过二氧化硅短柱并真空蒸发。将该粗产物溶于甲醇并预先吸附在二氧化硅上。通过快速色谱纯化(1∶1乙酸乙酯∶己烷)，得到620mg产物(30％)。
1H NMR(250MHz，CDCl3)δ2.33(1H，dd)；2.80(1H，dd)；5.0(1H，m)；6.23(1H，dd)；7.6(1H，dd).
步骤(ii)4-[(叔丁基二甲基甲硅烷基)氧]-2-环戊烯-1-酮的制备将醇(620mg)溶于无水DMF(6ml)并氩气氛下在0℃下搅拌。加入DIEA(2eq)、TBDMSCl(1eq)和DMAP(0.05eq)并使反应物搅拌过夜，同时使其缓慢温热到室温。该混合物用乙醚(50ml)稀释，用水(50ml)和盐水(50ml)洗涤，然后经硫酸镁干燥。真空蒸发溶剂，得到红色的油(1g)。该粗产物通过在100℃、0.06mm Hg下真空蒸馏纯化，得到浅黄色的油(705mg，52％)。
1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ0.00(6H，d)；0.65(9H，s)；2.1(1H，dd)；2.6(1H，dd)；4.84(1H，m)；6.04(1H，dd)；7.35(1H，dd).
步骤(iii)和(iv)5-苯亚甲基-4-[(叔丁基二甲基甲硅烷基)氧]-2-环戊烯-1-酮(CTC-33)的制备在氩气氛下，将2.3M二异丙基氨基锂溶液(450μl)冷却到-78℃。往其中加入4-[(叔丁基二甲基甲硅烷基)氧]-2-环戊烯-1-酮(200mg)的无水THF(1ml)溶液。将该反应物在-78℃搅拌10分钟以形成烯醇化物。滴加苯甲醛(100mg)的THF(1ml)溶液。移走冷却浴并用40分钟使反应混合物温热到室温。通过加入饱和碳酸氢钠(5ml)处理该反应物，并用乙酸乙酯萃取(5ml)。该有机萃取液用硫酸镁干燥并真空蒸发，得到粗产物。该粗产物经快速色谱纯化(2∶8乙酸乙酯/己烷)，得到水合的产物(52mg，17％产率)。
1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ-0.3(3H，s)；0.00(3H，s)；0.79(9H，s)；1.6(1H，s)；2.43(1H，d)；2.77(1H，t)；5.0(1H，m)；5.47(1H，m)；6.26(1H，d)；7.3-7.5(5H，m).
将该水合产物溶于甲苯(20ml)并加入PTSA(0.05eq)。将该混合物加热回流过夜。使该溶液冷却，用饱和碳酸氢钠溶液(2ml)、盐水(2ml)洗涤，并经硫酸镁干燥。真空蒸发溶剂，获得澄明的油，该油状物经放置结晶，得到纯净的产物(25mg，51％)。
1H NMR(250MHz.，CDCl3)δ5.83(1H，m)；6.6(1H，dd)；7.5(4H，m)；7.63(1H，m)；7.89(2H，m).
实施例24-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-5-(丙-1-烯)-环戊-2-烯-1-酮(CTC-31)的合成 如上所述，按照本领域专业技术已知的文献方法制备原料4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-环戊-2-烯-1-酮。在100ml的3颈园底烧瓶中，在氮气氛下，于-78℃下，加入5ml四氢呋喃(THF)，然后加入15ml二异丙基氨基锂*。往该反应混合物中，缓慢加入6.36gm 4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-环戊-2-烯-1-酮在10ml THF中的溶液并搅拌30分钟，期间使温度保持在-78℃下。快速加入6.96gm丙醛并搅拌3小时。在搅拌下，用预冷的饱和氯化铵水溶液缓缓处理反应混合物。该混合物用乙醚萃取(3×100ml)。合并的有机层用冷的0.1NHCl(2×100ml)和盐水(2×100ml)洗涤。有机层经无水硫酸钠干燥并减压浓缩。滤过硅胶后，将该化合物加到吡啶(5ml)中并往其中加入乙酸酐(1.2gm)。往该反应混合物中加入4-二甲基氨基吡啶(60mg)的吡啶(5ml)溶液。使该反应混合物在60℃下加热3小时后，冷却到室温。将反应混合物倾入冷水(100ml)中并用乙醚萃取(2×100ml)。分离有机层并用0.1N HCl(2×75ml)和盐水(2×100ml)洗涤。有机层经无水硫酸镁干燥并减压浓缩。经柱色谱纯化，得到67mg油状的标题化合物。
IR(KBr，Cm-1)2957，2930，2887，2857，1712和1666.
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.38(2H，m)，6.65(1H，t，J＝7.72Hz)，6.40(1H，d，J＝5.92Hz)，5.38(1H，s)，2.0-2.5(2H，m)，1.13(3H，t，J＝7.52)，0.94(9H，s)，0.19(3H，s)，0.18(3H，s)Mass(M/z)253(M++1)，121(M+--OTBS)*二异丙基氨基锂是2.0M庚烷/四氢呋喃/乙苯溶液，来自AldrichChemical Catalog No.36，179-8。
本说明书中使用的术语“OTBS”是指叔丁基二甲基甲硅烷氧基。
实施例34-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-5-[甲烯基-(2-吡啶基)]环戊-2-烯-1-酮(CTC-32)的合成 采用上面实施例2中描述的方法制备该化合物，不同的是用吡啶-2-甲醛替代后来使用的丙醛。
IR(KBr，Cm-1)2954，2929，2887，2857，1701和16421H NMR(CDCl3，400MHz)δ8.73(1H，d，J＝4.38Hz)，7.75(1H，t，J＝7.7Hz)，7.67(1H，d，J＝7.7Hz)，7.60(1H，d，J＝5.98Hz)，7.43(1H，s)，7.26(1H，m)，6.5(1H，d，J＝5.88Hz)，6.07(1H，s)，0.78(9H，s)，0.08(3H，s)，0.01(3H，s)Mass(M/z)302(M++1)
实施例44-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-5-[甲烯基-(苯基)]-环戊-2-烯-1-酮(CTC-33)的合成 采用上面实施例2中描述的方法制备该化合物，不同的是用苯甲醛替代后来使用的丙醛。
IR(KBr，Cm-1)2953，2931，2854，2683，1695和1635.
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.82(2H，d，J＝1.76Hz)，7.60(1H，d，J＝7.76Hz)，7.35-7.48(4H，m)，6.52(1H，d，J＝6.0Hz)，5.75(1H，s)，0.81(9H，s)，0.09(3H，s)，0.08(3H，s).
Mass(M/z)301(M++1)，169(M+--OTBS)实施例54-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-5-(辛-1-烯)-环戊-2-烯-1-酮(CTC-34)的合成 采用上面实施例2中描述的方法制备该化合物，不同的是用辛醛替代后来使用的丙醛。
IR(KBr，Cm-1)2955，2926，2898，1713，16661H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.39(1H，d，J＝6.0Hz)，6.7(1H，t，J＝7.69)，6.40(1H，d，J＝6.0Hz)，5.37(1H，s)，2.3-2.5(2H，m)，1.45-1.56(2H，m)，1.2-1.4(8H，m)，0.92(9H，s)，0.87(3H，t)，0.19(3H，s)，0.16(3H，s).
Mass(M/z)323(M++1)，191(M+--OTBS)实施例6丁基二甲基甲硅烷氧基-5-(丁-1-烯)-环戊-2-烯-1-酮(CTC-45)的合成 采用上面实施例2中描述的方法制备该化合物，不同的是用丁醛替代后来使用的丙醛。
IR(KBr，Cm-1)2958，2931，2858，1711和16651H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.39(1H，m)，6.68(1H，t，J＝4.3Hz)，6.40(1H，d，J＝5.88Hz)，5.37(1H，s)，2.25-2.46(2H，m)，1.51-1.58(2H，m)，0.99(3H，t，J＝7.36Hz)0.93(9H，s)，0.19(3H，s)，0.16(3H，s)实施例7(a)6-异丙基亚甲基环戊二烯18的制备
往新鲜裂化的环戊二烯(8.5cm3，104mmol)和异丁醛(3.8cm3，41.6mmol)在试剂级甲醇42cm3中的溶液中加入吡咯烷(5.2cm3，62.4mmol)。加入吡咯烷后，该溶液变成黄色，在氮气氛下，将该混合物在室温搅拌2分钟。一旦反应完全，往该黄色溶液中加入冰醋酸(3.8cm3)。然后该反应混合物用乙醚(180cm3)和水(180cm3)稀释。水层进一步用乙醚洗涤(2×100cm3)，合并的有机层用水(20cm3)和盐水(20cm3)洗涤，干燥(MgSO4)并真空浓缩，得到黄色油状的1(5.0g，100％)。
δH(300MHz；CDCl3；Me4Si)1.13(6H，d，J6.9，C(8)H)，2.95-3.07(1H，m，C(7)H)，6.18-6.26(1H，m，C(6)H)，6.44-6.55(4H，m，环质子)；δC(75MHz；CDCl3；Me4Si) 23.1 CH3)，30.4，119.3，126.0，130.8，133.0，149.8(CH)，143.7(C).
(b)4-羟基-5-亚异丁基-环戊-2-烯酮19的制备 在通入稳定的氧气流下，搅拌1(1.0g，8.30mmol)与玫瑰红(10mg，0.01mmol)在试剂级甲醇(200cm3)中的溶液直至溶液饱和。20分钟后，在继续通入氧气流下，进行照射(250W IR灯泡)。13小时后，停止照射并减压除去甲醇。该粗产物经快速柱色谱纯化(SiO2；EtOAc∶石油醚，1∶1)，得到(110mg，9％)橙色油状的和两种几何异构体的混合物形式的2。
Vmax(膜)cm-1，3399br(OH)，2963，1701，1657(双共轭的5-环酮2)；δH(400MHz；CDCl3；Me4Si)1.04和1.11(6h，dd，J10.6，4.0和6.7，9.0(C(8)H)，1.84(1H，宽峰，-OH)，2.93-2.99，3.84-3.87(1H，m，C(7)H)，5.07，5.31(1H，s，C(4)H)，6.17，6.50(1H，d，J10.0和10.4，C(6)H)，6.35，6.40(1H，d，J6.0和6.1，C(2)H)，7.38，7.46(1H，dd，J2.5，6.0和2.3，6.0，C(3)H)；δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)22.1，22.3，(CH3)，25.9，28.7，70.4，72.3，136.5，138.1，145.7，149.7，156.8，157.9(CH)，134.3，134.4，195.2，195.3(C)；m/z(EI)152(M+，29％)，109(100).(c)叔丁基二甲基甲硅烷基衍生物(CTC-35)的制备 在0℃下，将2(0.45g，2.96mmol)在无水二氯甲烷(3.0cm3)中的溶液滴加到搅拌的叔丁基二甲基甲硅烷基氯(0.58g，3.80mmol)、三乙胺(1.4cm3，10.36mmol)和催化量的二乙基氨基吡啶(50mg，0.38mmol)在无水二氯甲烷(3.0cm3)中的溶液中。然后，在氮气氛下，使该反应混合物温热到室温并将其搅拌过夜。70小时后，该反应混合物用水(5cm3)处理，产物用二氯甲烷萃取(2×5cm3)。然后干燥(MgSO4)合并的有机层并真空浓缩。反应混合物粗品经快速柱色谱纯化(SiO2；EtOAc∶石油醚，1∶10)，得到一种黄色油状的几何异构体3(0.25g，32％)和另一种黄色油状的异构体(80mg，10％)。
Vmax(膜)/cm-12959，1712，1663，1111，1072(Si-O)；δH(400MHz；CDCl3；Me4Si)0.10(6H，s，SiMe2)，0.91，(9H，s，SiMe3)，1.08(6H，dd，J6.6和8.5，C(8)H)，2.84-2.90(1H，m，C(7)H)，5.36(1H，s，C(4)H)，6.38(1H，dd，J6.1和1.1，C(2)H)，6.46(1H，d，J10.6，C(6)H)，7.37(1H，dd，J6.1和3.3，C(3)H)；δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)-3.6，22.0，25.7，(CH3)，28.3，70.7，136.2，144.7，157.9(CH)，18.0，134.4，195.2(C)；m/z(EI)266(M+，1％)，209(100).(实测值C，67.70；H，9.93.C15H26O2Si计算值C，67.62；H，9.84％)；Vmax(膜)/cm-12958，1704，1659，1122，1079(Si-O)；δH(300Mhz；CDCl3；Me4Si)0.14(6H，s，SiMe2)，0.93(9H，s，SiMe3)，1.01-1.06(6H，m，C(8)H)，3.79-3.91(1H，m，C(7)H)，5.13(1H，s，C(4)H)，5.97(1H，d，J9.9，C(6)H)，6.31(1H，d，J6.0，C(2)H)，7.28(1H，dd，J2.4和6.0，C(3)H)；δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)-4.1，22.4，25.7(CH3)，72.7，137.6，148.6，157.1(CH)，18.1，134.8，195.3(C)；m/z 266(M+，21％)，209(90).
δH(400MHz；CDCl3；Me4Si)，0.88(3H，t，J6.9，烷基Me)，1.27-1.32(8H，m，脂族链)，1.52-1.59(2H，m，与丙烯型CH2相邻的CH2)，2.20(3H，s，丙烯型Me)，2.52(2H，t，J7.5，丙烯型CH2)，6.45-6.52(4H，m，环质子).
δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)14.1(CH3)，20.9(CH3)，22.7(CH2)，29.2(CH2)，29.6(CH2)，29.7(CH2)，31.8(CH2)，36.9(CH2)，120.4(CH)，120.7(CH)，130.4(CH)，130.7(CH)，142.5(C)，154.5(C).
(b)制备4-羟基-5-[1-甲基-亚辛-E/Z-基]-环戊-2-烯酮，2 向1(2.50g，13.1mmol)和玫瑰红(30mg，0.03mmol)在试剂级甲醇(250cm3)内的溶液中通15分钟的稳定的氧气流以使该溶液饱和。用500W卤素光源将该溶液照射12.5小时。将该反应混合物过滤，并减压除去甲醇。通过快速柱色谱(SiO2，EtOAc∶石油醚，3∶7)纯化，获得了2和3的混合物(0.87g，30％)，为棕色油状物，和异构产物单独的3(0.19g，6％)，为棕色油状物。
混合产物vmax(膜)/cm-13410宽峰，2926，2856，1698，1635；δH(400MHz；CDCl3；Me4Si)0.88(3H，t，J6.6，烷基Me)，1.28-1.51(10H，m，烷基链)，2.08-2.12(2H，m，烯丙型CH2产物3)，2.29(3H，s烯丙型Me)，2.79(2H，t，J7.9，烯丙型CH2产物2)，3.30(1H，d，J6.4，C(5)H产物3)，4.97(1H，宽峰，C(4)H产物3)，4.73(1H，s)和5.18(1H，s)(3的末端烯烃质子)6.28-6.35(2H，m，两种产物的C(2)H)，7.31(1H，dd，J2.6和6.0，C(3)H产物2)，7.63(1H，dd，J2.4和5.7，C(3)H产物3)；δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)产物2；133.2，137.9，155.0(CH)，131.2，156.5，195.0(C)；产物3；14.1(CH3)，22.6，27.2，29.2，31.8，37.8，114.6(CH2)，56.5，71.3，135.6，163.3(CH)，145.3，206.8(C)；m/z(EI)222(M+，20％)和151(45)；HRMS实测值222.16202，C11H22O2的计算值222.16199。单一产物Vmax(膜)/cm-13419宽峰，2927，2856，1704；δH(400MHz；CDCl3；Me4Si)0.88(3H，t，J 6.6，烷基Me)，1.28-1.50(10H，m，烷基链)，2.06-2.12(2H，m，丙烯型CH2)，3.30(1H，d，J6.5，C(5)H)，4.97(1H，宽峰，C(4)H)，4.73和5.18(2H，s，末端烯烃质子)，6.34(1H，d，J5.8，C(2)H)，7.63(1H，dd，J2.4和5.7，C(3)H)；δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)14.1(CH3)，22.6，27.2，29.2，31.8，37.8，114.6(CH2)，56.5，71.3，135.6，163.3(CH)，145.3，206.8(C)；m/z(EI)222(M，12％)；HRMS实测值222.16158 C11H22O2的计算值222.16199。
(c)制备2和3的叔丁基衍生物 在0℃，向醇(338mg，1.52mmol)在无水二氯甲烷(2cm3)内的溶液中加入叔丁基二甲基甲硅烷基氯(0.3g，1.98mmol)、二甲基氨基吡啶(0.02g，0.20mmol)和三乙胺(0.75cm3，5.32mmol)在二氯甲烷(3cm3)中的溶液。在氮气氛下将该溶液温热至室温。50小时后，在0℃向该反应混合物中再滴加一部分在二氯甲烷(1cm3)中的叔丁基二甲基甲硅烷基氯(0.11g，0.76mmol)和三乙胺(0.3cm3，2.1mmol)，温热至室温。94小时后，用水(5cm3)中止该反应，用二氯甲烷(3×5cm3)萃取产物，干燥(MgSO4)，并减压蒸发。通过快速柱色谱(SiO2；0.6∶10 EtOAc∶石油醚，然后是0.75∶10 EtOAc∶石油醚)纯化产物，获得了4(37.6mg，7.3％)，为黄色油状物，是一种几何异构体。
vmax(膜)/cm-12929，2857，1698，1643；δH(400MHz；CDCl3；Me4Si)0.06(3H，s，SiMe)，0.11(3H，s，SiMe)，0.89(9H，s，tBuSi)，1.24-1.48(13H，m，脂族H’s)，2.00(3H，s，烯丙型Me)，2.75-2.80(2H，m，烯丙型CH2)，5.29(1H，s，C(4)H)，6.26(1H，d，J6.0，C(2)H)，7.23(1H，dd，J2.5和6.0，C(3)H)；δC(100MHz；CDCl3；Me4Si)-3.4，-2.8，14.4，22.1，26.1(CH3)，23.0，28.6，29.5，30.1，32.2，33.6(CH2)，73.1，137.9，155.2，(CH)，18.4，131.9，155.5，195.4(C)；m/z(EI)336(M+，29％)，279(87，失去tBu)本发明化合物的活性优选的本发明化合物在下文实施例9-14描述的一个或多个测定中有活性。可取的是，该活性大于环戊-2-烯-1-酮(可测定以进行比较)的活性。
一些本发明化合物可有利地防止与多种前列腺素有关的降低血压的作用。实施例15中描述了关于这方面的测定。
实施例9本发明化合物对转录因子HSF和NF-κB的反应性的影响方法按照A.Rossi等人(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94746-750，1997)描述的方法，将人成淋巴Jurkat T细胞在补充10％胎牛血清(FCS，HycloneEurope Ltd，UK)、2mM谷酰胺和抗生素的RPM1 1640培养基(GIBCO BRL，Gaithersburg，MD)中于37℃和5％CO2气氛下生长。测试化合物作为100％乙醇贮备液(100mM)或者在DMSO中(100mM)贮存，并在使用时用培养基稀释至适当浓度。用不同浓度的测试化合物将细胞处理1小时，然后用12-O-十四烷酰基佛波醇-13-乙酸酯(TPA，25ng/ml)刺激，该化合物是NF-κB的强诱导剂。对照细胞接受等量的对照稀释剂。3小时后，制备全细胞提取物，并按照A.Rossi等人(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94∶746-750，1997)描述的方法，通过EMSA(电泳移动率变化测定)分析DNA结合活性以检测HSF或NF-κB激活。
分别用对p65(Rel A)或HSF-1、NF-κB和HSF有特异性的多克隆抗体通过免疫反应法证实蛋白-DNA复合物的特异性。通过分子动力学磷图象(MDP)分析法定量评价NF-κB-和HSF-DNA复合物的形成，并按照A.Rossi等人(J.Biol.Chem.27316446-16452，1998)描述的方法以任意单位表示。关于上文确定的化合物CTC-31、CTC-32、CTC-33、CTC-34、CTC-35、CTC-36和CTC-45的代表性实验的结果如附
图1(b)、2(b)、3(b)、4(b)、5(b)、6和7(b)所示。这些结果表明，所有这些较后的化合物都是NF-κB的强效抑制剂。
实施例10CTC-35对1型单纯性疱疹病毒复制的影响方法将人Hep-2喉癌细胞和猴子VERO细胞在实施例9所述的生长T细胞所用的条件下于37℃生长。按照F.Denizot和R.Lang(J.Immunol.Methods89271-277，1986)描述的方法，通过染色排除技术或通过3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基四唑溴化物(MTT，Sigma Chemical Co.)到MTT甲簪测定法来确定细胞存活力。以10个蚀斑形成单位(PFU)/细胞的感染多重性使用在VERO细胞中生长的1型单纯性疱疹病毒(HSV-1)F株。用HSV-1将融合的Hep-2细胞单层在37℃感染1小时。然后除去病毒接种物，并将细胞在含有2％FCS的RPMI 1640培养基中培养。吸附1小时后，向培养物中加入不同浓度的CTC-35，并在实验期间在培养基中保持。对照培养基含有相同浓度的不影响细胞代谢或病毒复制的乙醇稀释剂。感染24小时后，按照F.Pica等人(Antiviral Res.20193-208，1993)描述的方法，在96孔组织培养平板(对于每个样本有6个稀释度，每个稀释度有8个孔)中的融合的VERO细胞单层上通过细胞病变作用50％(CPE50％)测定HSV-1病毒效价。按照E.Rodriguez-Boulan(Methods Enzymol.98486-501，1983)描述的方法，通过Reed和Muensch的插值方法测定给出50％细胞病变作用的稀释度。代表性实验的结果如附图8所示，并且表明CTC-35是HSV-1病毒复制的强效抑制剂，ID50＝1.5μm(ID50＝50％抑制剂量/浓度)。
实施例11本发明化合物对仙台病毒的作用方法将猴子肾37RC细胞在实施例10描述的T细胞所用的条件下于37℃生长。将副流感仙台病毒(SV)在10天大小的胚胎卵的尿囊腔中生长。病毒效价以血凝集单位(HAU)/ml表示；如C.Amici等人(J.Virol. 686890-6899，1994)所述，按照使用人0Rh+红细胞的标准方法进行血凝集滴定。用SV病毒(5HAU/105个细胞)将融合的单层37RC细胞在37℃感染1小时，然后用不同浓度的测试化合物处理。感染24小时后，通过HAU滴定法在感染细胞上清液中测定病毒产率。关于上文确定的化合物CTC-31、CTC-32、CTC-33、CTC-34、CTC-35、和CTC-45的代表性实验的结果如附图1(a)、2(a)、3(a)、4(a)、5(a)、7(a)所示。这些结果表明，所有这些较后的化合物都是仙台病毒复制的强效抑制剂。
关于测试化合物的在24小时的ID50(50％抑制剂量/浓度)值和TD100(通过显微镜凭视力检查所确定的对未感染细胞有100％毒性的测试化合物的剂量或浓度)在下面给出，并且表明测试化合物在其对37RC细胞没有毒性的浓度下具有抗病毒作用。
化合物 ID50/μMTD100/μMCTC-31 150CTC-32 210CTC-33 1.5 50CTC-34 350CTC-35 0.4 50CTC-45 350实施例12CTC-35对流感病毒感染的作用将人肺腺癌A549细胞在补充10％胎牛血清(FCS，Gibco)和抗生素的RPMI-1640培养基中于37℃生长。将流感A病毒A/WSN/33(H1N1)(WSN病毒)在10天大小的胚胎卵的尿囊腔中生长。按照标准方法通过血凝集滴定测定病毒效价(Pica F，Palamara AT，Rossi A，De Marco A，Amici C和Santoro MGΔ12-前列腺素J2是流感A病毒复制的强效抑制剂。Antimicrob.AgentsChanother.，44200-204，2000)。用WSN病毒(10HAU/105个细胞)将A549单层在37℃感染1小时。然后除去病毒接种物，并用不同浓度的CTC35或乙醇稀释剂处理细胞。感染(p.i.)后24和48小时，测定病毒产率，并以HAU/ml表示(每个点代表一式两份样本的平均值)。这些实验的结果如附图9所示，并且表明CTC-35是流感病毒感染的强效抑制剂，暴露24小时时ID50(50％抑制剂量/浓度为)5μM。
实施例13MTT测定通过3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基四唑溴化物(MTT)测定法测定细胞存活力。用不同浓度的CTC35或乙醇稀释剂将未感染的A549(7.5×104个细胞/孔，在96孔平板中)或37RC细胞(2.5×104个细胞/孔，在96孔平板中)处理24小时。然后向单层中加入10ml 0.5％MTT在PBS中的溶液，并将该混合物在37℃培养2小时。通过加入100μl含有10％Triton X-100的酸性异丙醇来从细胞中提取还原的MTT(甲簪)，并在ELISA微量滴定板读数计上在两个不同的波长(540和690nm)测定甲簪吸收度。
该一式四份样本的结果如附图10所示，并且表明在对细胞没有毒性的CTC-35浓度下发生了如实施例11和12所示的抗病毒活性，因为经测定，对于A549细胞，LD50(致死剂量/浓度50％)为90μM，对于37RC细胞，是30μM，因此，对于两种化合物，LD50都显著地高于ID50(50％抑制剂量/浓度)。
免疫细胞激活中的关键步骤是转录因子细胞核因子κB(NF-κB)(16)。NF-κB调控一系列促炎性基因例如IL-1、IL-2、TNF-α、ICAM-1、VCAM-1、和E-选择蛋白以及诱导形式的一氧化氮合酶(iNOS)和环加氧酶II的转录。
因此，NF-κB的激活在炎性级联中占有重要地位。可在小鼠巨噬细胞模型中测定测试化合物对iNOS诱导的影响。
可在96-孔平板中用γ-干扰素和0.1U/ml细菌脂多糖(LPS)刺激细胞系RAW264.7小鼠巨噬细胞(17)。iNOS的诱导可通过使用格里斯试剂确定在上清液中形成的亚硝酸盐(NO2-)水平来测定。
可以确定化合物X对于亚硝酸盐形成是否有抑制作用(优选在亚微摩尔浓度)。可使用天然环戊烯酮前列腺素PG-J2来进行比较(可以比较所获得的PGJ2和测试化合物的IC50值)。
如果实验结果表明γ-干扰素和LPS处理诱导促炎性iNOS基因的作用被化合物X抑制了，则最可能的解释是该测试化合物抑制了NF-κB路径的激活。
将雄性Wistar大鼠麻醉，并可以静脉内输注测试化合物。可从股动脉记录血压和心搏率。
剂量为30μg/kg/分钟的前列腺素A1和E1引起血压的剂量依赖性下降。可以确定不同剂量的测试化合物是否影响血压。可仅使用溶剂作为比较。
如果化合物不引起血压显著改变，则可以证明其没有天然环戊烯酮前列腺素所具有的对平滑肌的一般作用。一般注释本发明先前的描述只是其举例说明，并且应当理解，可在不背离由权利要求书所限定的本发明实质和范围的情况下对其作各种改变和改进。
当描述与本发明特定方面有关的优选或任选的特征时，应当认为，除非本文另外指出，否则它们是对本发明的其它方面在细节上作必要的修改。
本文引用的所有文件都引入本发明以作参考，就象在所述文件中提及的任何引用一样。
参考文献1.Feige U，Morimoto R，Yahara I，Polia BS.应力诱导的细胞反应.Birkhaiiser Verlag，Basel Boston Berlin，1996.
2.Marber MS，Walker JM，Latchman DS，Yellon DM.J.Clin.Invest93，1087-1094，1994.
3.Feinstein DL等人，J.Biol.Chem.271，17724-17732，1996.
4.Amici C，Giorgi C，Rossi A，Santoro MG.J.Virol 68，6890-6897，1994.
5.Santoro MG，应力诱导的细胞反应.(Fiege U等人.eds，BirkhaüserVerlag，Basel Boston Berlin)pp.337-357，1996.
6.Santoro MG，Garaci 9，Amici C.P.N.A.S.USA86，8407-8411，1989.
7.Amici C，Sistonen L，Santoro MG，Morimoto RI.P.N.A.S.USA 89，6227-6231.1992.
8.Santoro MG，Benedetto A.Carruba G，Garaci E，Jaffe B.Science209，1032-1034，1980.
9.Santoro MG，Trends Microbiol.5，276-281，1997.
10.Rozera C，Carattoli A，De Marco A，Amici C，Giorgi C，SantoroMG J.Clin.Invest.97；1795-1803，1996.
11.Rossi A，Elia G，Santoro MG.P.N.A.S.USA 94，746-750，1997.
12.Thanos D，Maniatis T.Cell 80，529-532，1995.
13.Rossi A，Elia G，Santoro MG.J.Biol.Chem 271，32192-32196，1996.
14.Shield MJ.Pharmacol.Ther.65，125-137，1995.
15.Sinclair SB等人.J.Clin.Invest.84，1063-1067，1989.
16.Baeuerle PA和Henkel T(1994).NF-Kappa B在免疫系统中的功能和激活.Annual Reviews of Immunology 12141-179.
17.Colville-Nash PR等人.(1998).通过过氧物酶体增殖子激活的受体激动剂抑制一氧化氮合酶与Heme氧合酶1诱导有关.Journal of Immunology161，978-98418.K.J.Stone，R.D.Little，JOC，1984，49，1849-1853.
19.A.Kawamoto，H.Kosugi，H.Uda，Chem.Lett.，1972，807-810.
权利要求
1.一种式I化合物 其中R1是H、或取代或未取代的含有1-3个碳原子的烷基或烯基；R2是取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、芳烯基或芳炔基，所述基团在碳骨架中任选包含至少一个杂原子，并含有1-12个碳原子；R3是取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、芳烯基或芳炔基，所述基团在碳骨架中任选包含至少一个杂原子，并含有1-12个碳原子，或者是甲硅烷基；R4是H、或含有1-3个碳原子的烷基；X和Y独立地为H、卤素、含有1-3个碳原子的烷基；且相对于环戊烯环上的羰基碳，R2可以是顺式或反式。
2.一种权利要求1的化合物，其中R2和/或R3被至少一个＝O、-OR5、-COOR5和/或卤素原子或基团取代，其中R5是氢、或含有最高达4个碳原子的烷基。
3.一种权利要求2的化合物，其中R5是氢或甲基。
4.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R2和/或R3在其碳骨架中包含氧、氮或硫原子。
5.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R1是氢或未取代的烷基。
6.一种权利要求5的化合物，其中R1是氢或甲基。
7.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R4是氢或甲基。
8.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R2和/或R3是取代或未取代的直链、支链和/或环状烷基、烯基、或炔基。
9.一种权利要求1-7任一项的化合物，其中R2是取代或未取代的杂环基、芳烷基或芳基。
10.一种权利要求9的化合物，其中R2是取代或未取代的苯基、噻吩基或吡啶基。
11.一种权利要求10的化合物，其中R2是未取代的噻吩基、吡啶基、苯基、二甲基苯基、卤代苯基或烷氧基苯基。
12.一种权利要求11的化合物，其中R2是氟苯基或甲氧基苯基。
13.一种权利要求1-8任一项的化合物，其中R2是包含最高达10、9、8、7、6、5、4、或3个碳原子的取代或未取代的烷基或烯基。
14.一种权利要求13的化合物，其中R2含有7、3或2个碳原子，并且是烷基。
15.一种权利要求14的化合物，其中R2是C7H15、异丙基、或乙基。
16.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R3是取代或未取代的烷基或芳烷基。
17.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R3包含羧基和/或羰基。
18.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R3是取代或未取代的直链、支链和/或环状烷基，当包含或者是环烷基时，其含有5、6、7、或8个碳原子，当是直链或支链烷基时，其含有5个或5个以下碳原子。
19.一种权利要求16的化合物，其中R3是含有6、7或8个碳原子的取代或未取代的芳烷基。
20.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R3包括环己基或苯基。
21.一种权利要求1-17任一项的化合物，其中R3是琥珀酰基或其衍生基团。
22.一种权利要求22的化合物，其中R3是2-甲基琥珀酰基、2-羧基苯基羰基、或2-羧基环己基羰基。
23.一种权利要求1-15任一项的化合物，其中R3是三(有机基团)甲硅烷基。
24.一种权利要求23的化合物，其中每个有机基团可以是取代或未取代的烷基、芳基和/或芳烷基，在其碳骨架中任选包含至少一个杂原子。
25.一种权利要求24的化合物，其中每个烷基含有1-5个碳原子。
26.一种权利要求24的化合物，其中每个芳基或芳烷基分别含有至少6或7个碳原子。
27.一种权利要求26的化合物，其中每个芳基是苯基，且每个芳烷基是苄基。
28.一种权利要求23-27任一项的化合物，其中至少一个所述有机基团被一个或多个＝O、-OR5、-COOR5和/或卤素(优选氟)基团或原子取代，其中R5是氢或含有最高达4个碳原子的烷基。
29.一种前述权利要求任一项的化合物，其中R3是叔丁基二甲基甲硅烷基。
30.一种在一个或多个下述方面有活性的前述权利要求任一项的化合物(a)激活HSF(b)抑制NF-κB(c)抑制HSV-1复制(d)抑制仙台病毒复制(e)抑制流感病毒。
31.一种在一个或多个a)、b)、c)、d)或e)方面具有大于环戊-2-烯-1-酮的活性的权利要求30的化合物。
32.一种用于医药的前述权利要求任一项的化合物。
33.一种用于治疗病毒介导的病症的权利要求32的化合物。
34.一种用于治疗细菌介导的病症的权利要求32的化合物。
35.一种用于治疗由放射引起的病症的权利要求32的化合物。
36.一种用于治疗炎性疾病的权利要求32的化合物。
37.一种用于治疗免疫系统疾病的权利要求32的化合物。
38.一种用于治疗局部缺血的权利要求32的化合物。
39.一种用于治疗动脉硬化的权利要求32的化合物。
40.一种用于治疗涉及细胞增殖的病症的权利要求32的化合物。
41.一种权利要求40的化合物，其中所述病症是癌症。
42.一种用于治疗涉及损伤或杀死细胞的病症的权利要求32的化合物。
43.一种用于治疗糖尿病的权利要求32的化合物。
44.一种用于治疗影响水生生物的病症的权利要求32的化合物。
45.一种用于治疗氧化性应力、用作抗氧化剂、用于对抗衰老、或治疗变性疾病的权利要求32的化合物。
46.一种权利要求45的化合物，其中所述变性疾病是神经变性，优选BSE、新的CJD变型或阿尔茨海默氏病。
47.一种用于治疗烧伤、涉及钙损失或不足的病症、或用于促进伤口愈合的权利要求32的化合物。
48.权利要求1-31任一项的化合物作为用于分析一种或多种下列指标的研究工具的应用HSF、NF-κB、热激反应、病毒复制、病毒介导的病症、细菌介导的病症、放射(例如UV-放射)引起的病症、炎性疾病、免疫系统疾病、局部缺血、动脉硬化、涉及细胞增殖的病症、涉及损伤或杀死细胞的病症、和糖尿病。
49.一种含有权利要求1-47任一项的化合物，并任选含有可药用载体的药物组合物。
50.一种用于医药，优选用于治疗在权利要求33-47任一项中列举的病症的权利要求49的组合物。
51.一种包含权利要求1-31任一项的化合物的水生生物的饲料。
52.一种包含权利要求1-31任一项的化合物的水生环境(例如水产养殖)。
53.权利要求1-31任一项的化合物在制备用于治疗下列病症的药物中的应用病毒介导的病症、细菌介导的病症、放射引起的病症、炎性疾病、免疫系统疾病、局部缺血、动脉硬化、涉及细胞增殖的病症、癌症、涉及损伤或杀死细胞的病症、糖尿病、氧化性应力、变性疾病、烧伤、涉及钙损失或不足的病症、或影响水生生物的病症。
54.权利要求1-31任一项的化合物在制备用作抗氧化剂、用于促进伤口愈合或用于对抗衰老影响的药物中的应用。
55.权利要求1-31任一项的化合物在制备用于治疗神经变性疾病，优选BSE、新的CJD变型或阿尔茨海默氏病的药物中的应用。
56.一种治疗下列疾病的方法病毒介导的病症、细菌介导的病症、放射引起的病症、炎性疾病、免疫系统疾病、局部缺血、动脉硬化、涉及细胞增殖的病症、癌症、涉及损伤或杀死细胞的病症、糖尿病、氧化性应力、变性疾病、衰老影响、烧伤、涉及钙损失或不足的病症、或影响水生生物的病症，包括给患有一种或多种所述病症的个体施用其量能有效地至少改善至少一种所述病症的权利要求1-31任一项的化合物或权利要求49的组合物。
57.一种促进伤口愈合的方法，包括给受伤的个体施用其量能有效地促进伤口愈合的权利要求1-31任一项的化合物或权利要求49的组合物。
58.一种权利要求56的方法，其中所述变性疾病是神经变性疾病，优选BSE、新的CJD变型或阿尔茨海默氏病。
59.制备权利要求1-47任一项的化合物的方法，包括将式II化合物 与甲硅烷基氯、琥珀酸酐、或琥珀酸酐衍生物反应，优选在碱存在下反应，更优选还在烷基氨基吡啶存在下反应，其中R1和R2如权利要求1-44任一项所定义，甲硅烷基氯中的甲硅烷基优选如权利要求23-29任一项所定义，并选择琥珀酸酐衍生物以提供所需的基团R3。
60.制备式III化合物的方法 包括下述步骤(a)将式IV化合物 与甲硅烷基氯、琥珀酸酐、或琥珀酸酐衍生物反应，优选在碱存在下反应，更优选还在烷基氨基吡啶存在下反应，以制得式V化合物 和(b)将式VI化合物 与R2CHO在碱存在下反应，以生成式VII化合物 其中当步骤(a)在步骤(b)之前进行时，Z是氢，Q是OR3，且Z、Q和环戊烯环之间的键是单键；当步骤(b)在步骤(a)之前进行时，Q是氧原子或羟基，Z是CR2，且CR2中的碳原子通过双键与环戊烯环键合；当Q是氧时，氧原子与环戊烯环之间的键是双键，并且在进行步骤(a)之前将其还原成羟基；X、Y、R2、R3和甲硅烷基氯中的甲硅烷基如权利要求1-29任一项所定义；并选择琥珀酸酐衍生物以提供所需的基团R3。
61.一种通过或者可通过权利要求59或60的方法制得的优选用于医药的化合物。
62.一种含有权利要求61的化合物和可药用载体的组合物。
63.一种具有在说明书中给出的式CTC-35的权利要求1-47任一项的化合物。
64.一种权利要求49、50、51和60任一项的组合物，其中所述化合物具有在说明书中给出的式CTC-35。
65.一种包含权利要求1-31、61和63任一项的化合物和适当载体的植物治疗组合物。
66.一种权利要求65任一项的组合物，其中选择载体以可通过喷雾施用组合物。
67.一种治疗植物的方法，包括将植物与权利要求1-31、61和63任一项的化合物或者权利要求65或66的组合物接触，以治疗或预防植物中的病症。
68.一种权利要求67的方法，其中所述病症是病毒性疾病。
全文摘要
一种具有环戊－2－烯－1－酮环和直接与该环连接的双键(除了环戊－2－烯－1－酮环的C=O键)的化合物可用于治疗多种病症，包括病毒性疾病、癌症、炎症等。
文档编号A61P31/04GK1409715SQ00817160
公开日2003年4月9日 申请日期2000年12月18日 优先权日1999年12月16日
发明者斯坦利·迈克尔·罗伯茨, 玛丽亚·加布里埃拉·桑托罗, 埃里克·埃米尔·安格德 申请人:查特豪斯治疗有限公司