专利名称：Hcv蛋白酶抑制剂和其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及可用作HCV蛋白酶的抑制剂的化合物。本发明还提供包含本发明化合 物的医药上可接受的组合物以及使用所述组合物治疗各种病症的方法。
背景技术：
据估计，全世界超过1. 7亿人感染丙型肝炎病毒(HCV)。据估计全球人类血清 阳性率为3%，所以HCV是大多数非甲型肝炎、非乙型肝炎病例的重要原因(阿尔伯蒂 (Alberti, Α.)等人，肝脏病学期刊(J. Hepatology) 31.，(增刊 1) 17-24，1999)。尽管在 一些患者中急性肝炎的症状消退，但至少85%的HCV感染变成慢性，且20%的感染者发生 肝硬化。在硬化诊断后四年时存活率小于50%。慢性HCV感染还与肝细胞癌的发生率增加 有关。HCV是正链RNA病毒，其基因组编码具有约3000个氨基酸的多蛋白。将此前体蛋 白处理成至少10种病毒结构和非结构蛋白C、El、E2、p7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A和 NS5B(布拉特(Blight, K. J.)等人，抗病毒疗法(Antiviral Ther. )2，增刊 3 =71-81,1998)。 HCV非结构(NS)蛋白是通过多蛋白的蛋白水解切割而获得，且推测可提供病毒复制的基本 (-Hftl^nI^) (catalytic machinery)。NS3是约68Kda的蛋白质，且具有N末端丝氨酸蛋白酶结构域和C末端RNA依赖性 ATP酶结构域二者。已显示，NS4A蛋白质作为NS3的丝氨酸蛋白酶活性的辅因子。NS3起 蛋白水解酶的作用，其切割位点，释放HCV复制所需要的其它非结构蛋白，且是抗病毒化学 疗法的可行的治疗靶标。未得到HCV的疫苗，且已建立的干扰素治疗疗法仅在15-20%的患者中有效(维 兰德(Weiland，0.)，欧洲微生物学会联合会微生物学评论(FEMS Microbiol. Rev. )14 279-88，1994)，且具有明显的副作用((Walker, Μ. Α.)等人，DDT 4 :518_29，1999 ；莫拉 德普尔(Moradpour，D.)等人，欧洲胃肠病学与肝脏病学期刊(Eur. J. Gastroenterol. H印atol.)ll:1199-1202，1999)。尽管当前的标准护理(聚乙二醇化干扰素α与利巴韦 林(ribavirin)的组合)更有效且似乎可减轻患有HCV相关硬化的患者的肝细胞癌(洪 (Hung，C. H.)等人，病毒性肝炎期刊(J Viral Hepatitis) 13 (6) :409_414，2006)，但还已显 示此治疗引起诸如甲状腺功能障碍等副作用(黄(Huang，J. F.)等人，病毒性肝炎期刊(J Viral Hepatitis)13 (6) :396_401，2006)。患有HCV感染的患者的预后较差和当前缺乏有效的被认可的治疗突出了对于新颖HCV NS3蛋白酶抑制剂的强烈需要。
发明内容
现已发现，本发明化合物和其医药上可接受的组合物可有效用作HCV蛋白酶的抑 制剂。所述化合物具有通式I 或其医药上可接受的盐，其中R1、R1，、R2a、R3、R4和Rz如本文所定义。本发明化合物和其医药上可接受的组合物可用于治疗多种与HCV有关的疾病、病 症或病状。所述疾病、病症或病状包括本文所述者。本发明所提供的化合物还可用于研究生物学和病理学现象中的HCV蛋白酶；研究 HCV蛋白酶调介的细胞内信号转导路径；和对新颖HCV蛋白酶抑制剂进行比较评价。
图1绘示在测试化合物I-I存在下HCV NS3/4A野生型蛋白酶的质谱分析。图2绘示在测试化合物1-25存在下HCV NS3/4A野生型蛋白酶的质谱分析。图3绘示HCV NS3/4A蛋白酶的质谱分析。图4绘示在测试化合物I-Il存在下HCV NS3/4A突变体D168V蛋白酶的质谱分析。图5绘示在测试化合物I-Il存在下HCV NS3/4A突变体A156S蛋白酶的质谱分析。图6绘示在测试化合物I-Il存在下HCV NS3/4A突变体R155K蛋白酶的质谱分析。图7绘示在测试化合物I-Il存在下HCV NS3/4A突变体A156T蛋白酶的质谱分析。图8绘示通过用化合物1-47处理复制子细胞16小时来抑制NS3内部自切割产物。图9绘示NS3蛋白酶的不可逆共价抑制剂(化合物1-11)如通过自切割所测量在 移除化合物后对野生型复制子细胞中的NS3蛋白酶活性展示延长的抑制。图10绘示NS3蛋白酶的不可逆共价抑制剂(化合物1-25)如通过自切割所测量 在移除化合物后对野生型复制子细胞中的NS3蛋白酶活性展示延长的抑制。
具体实施例方式1.本发明化合物的概述在某些实施例中，本发明提供式I化合物
0义
权利要求
一种式I化合物，或其医药上可接受的盐，其中R1和R1’独立地为氢或任选经取代的C1 6脂肪族基团，或R1与R1’一起形成任选经取代的3 7元碳环；R2a是 OH或 NHSO2R2；R2是 N(R)2或选自以下的任选经取代的基团C3 7环烷基、桥接二环基团、6 10元芳基、具有1 4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5 10元杂芳基、或具有1 2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4 7元杂环基；各R独立地为氢、任选经取代的C1 6脂肪族基团，或同一氮原子上的两个R连同所述氮一起形成具有1 2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4 7元杂环；R3是 L Y，其中L是共价键或二价C1 8饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中L的一个、两个或三个亚甲基单元任选地且独立地由亚环丙基、 NR 、 N(R)C(O) 、 C(O)N(R) 、 N(R)SO2 、 SO2N(R) 、 O 、 C(O) 、 OC(O) 、 C(O)O 、 S 、 SO 、 SO2 、 C(＝S) 、 C(＝NR) 、 N＝N 或 C(＝N2) 替换；Y是氢、任选地经侧氧基、卤素或CN取代的C1 6脂肪族基团、或具有0 3个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3 10元单环状或二环状饱和环、部分不饱和环或芳环，且其中所述环经1 4个独立地选自 Q Z、侧氧基、NO2、卤素、CN或C1 6脂肪族基团的基团取代，其中Q是共价键或二价C1 6饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中Q的一个或两个亚甲基单元任选地且独立地由 NR 、 S 、 O 、 C(O) 、 SO 或 SO2 替换；且Z是氢或任选地经侧氧基、卤素或CN取代的C1 6脂肪族基团；或R3和R1连同其插入的原子一起形成任选经取代的饱和或不饱和的具有2 6个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的12 18元环，其中由此形成的所述环包含 L Y；或R3和由R1和R1’形成的环连同其插入的原子一起形成任选经取代的饱和或不饱和的具有2 6个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的12 18元环，其中由此形成的所述环包含弹头基团(warhead group)；R4是H、 NHC(O)R5、 NHC(O)OR6、或天然或非天然氨基酸侧链基团；各R5独立地为 N(R)2或选自以下的任选经取代的基团C1 6脂肪族基团、桥接二环基团、6 10元芳基、具有1 4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5 10元杂芳基、或具有1 2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4 7元杂环基；R6是选自以下的任选经取代的基团C1 6脂肪族基团、桥接二环基团、6 10元芳基、具有1 4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5 10元杂芳基、或具有1 2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4 7元杂环基；且R7是选自以下的任选经取代的基团C1 6脂肪族基团、桥接二环基团、6 10元芳基、具有1 4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5 10元杂芳基、或具有1 2个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的4 7元杂环基；且Rz是或R4和Rz连同其插入的原子一起形成任选经取代的饱和或不饱和的具有2 6个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的16 22元环；每次出现的Ry独立地选自卤素、 ORo、 CN、 NO2、 N(Ro)2或任选经取代的C1 4脂肪族基团；且m是0至4的整数，包括0和4；s是0至4的整数，包括0和4；t是0至4的整数，包括0和4；其中s与t的和不是零。FPA00001206111700011.tif,FPA00001206111700021.tif,FPA00001206111700022.tif
2.如权利要求1所述的化合物，其中 R3是-L-Y，其中L是共价键或二价CV8饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中L的一个、两个或三 个亚甲基单元任选地且独立地由亚环丙基、-NR-, -N(R)C(O)-, -C(O)N(R)-, -N(R) SO2-, -S O2N (R) -、-0-、-C (0) -、-OC (0) -、-C (0) 0-、-S-、-SO-、-SO2-, -C ( = S) -、-C ( = NR) -、-N = N-或-C( = N2)-替换；Y是氢、任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团、或具有0-3个独立地 选自氮、氧或硫的杂原子的3-10元单环状或二环状饱和环、部分不饱和环或芳环，且其中 所述环经1-4个Re基团取代；且各R6独立地选自-Q-Z、侧氧基、N02、卤素、CN、适宜离去基团、或任选地经侧氧基、卤素、 N02或CN取代的Cp6脂肪族基团，其中Q是共价键或二价Cp6饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中Q的一个或两个亚甲基 单元任选地且独立地由-N (R) -、-S-、-0-、-C (0) -、-OC (0) -、-C (0) 0-、-SO-或 _S02_、-N (R) C(O)-, -C (0) N(R)-, -N (R) SO2-或-SO2N (R)-替换；且Z是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团。
3.如权利要求1所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L具有至少一个双键且L的一个或两个其它亚甲 基单元任选地且独立地由-NRC (0) -、-C (0) NR-,-N (R) SO2-^-SO2N (R) -、-S-、-S (0) -,-SO2-,-OC (0) -、-C (0) 0-、亚环丙基、-0-、-N (R)-或-C (0)-替换；Y是氢、任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团、或具有0-3个独立地 选自氮、氧或硫的杂原子的3-10元单环状或二环状饱和环、部分不饱和环或芳环，且其中 所述环经1-4个Re基团取代；且各R6独立地选自-Q-Z、侧氧基、N02、卤素、CN、适宜离去基团、或任选地经侧氧基、卤素、 N02或CN取代的Cp6脂肪族基团，其中Q是共价键或二价Cp6饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中Q的一个或两个亚甲基 单元任选地且独立地由-N (R) -、-S-、-0-、-C (0) -、-OC (0) -、-C (0) 0-、-SO-或 _S02_、-N (R) C (0) -、_c (0) N (R) -、-N (R) SO2-或-SO2N (R)-替换；且Z是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或 CN取代的CV6脂肪族基团。
4.如权利要求3所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L具有至少一个双键且L的至少一个亚甲 基单元由-C(O)-、-NRC (0)-、-C(0)NR-、-N (R) SO2-、-SO2N (R)-、-S-、-S(0)-、-SO2-、-0 C(O)-或-C(O)O-替换，且L的一个或两个其它亚甲基单元任选地且独立地由亚环丙 基、-0-、-N (R)-或-C(O)-替换；且Y是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团。
5.如权利要求4所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L具有至少 一个双键且L的至少一个亚甲基单元由-C (0)-替换，且L的一个或两个其它亚甲基单元任 选地且独立地由亚环丙基、-0-、-N(R)-或-C (0)-替换。
6.如权利要求4所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L具有至少 一个双键且L的至少一个亚甲基单元由-OC(O)-替换。
7.如权利要求3所述的化合物，其中L是-NRC(O)CH= CH_、-NRC(O) CH = CHCH2N (CH3)-、-NRC(O)CH = CHCH2O-, -CH2NRC(O)CH = CH-, -NRSO2CH = CH-、-NRSO2CH = CHCH2-, -NRC(O) (C = N2)-, -NRC(O) (C = N2) C(O)-, -NRC(O)CH = CHCH2N (CH3)-、-NRSO2CH = CH-、-NRSO2CH = CHCH2-、-NRC(O)CH = CHCH2O-、-NRC(O) C (= CH2) CH2-^-CH2NRC (0) -、-CH2NRC (0) CH = CH-、-CH2CH2NRC (0)-或-CH2NRC (0)亚环丙基-；其 中R是H或任选经取代的Cp6脂肪族基团；且Y是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取 代的Cp6脂肪族基团。
8.如权利要求7所述的化合物，其中L是-NHC(O)CH= CH_、-NHC(O) CH = CHCH2N (CH3)-、-NHC(O)CH = CHCH2O-, -CH2NHC(O)CH = CH-, -NHSO2CH = CH-、-NHSO2CH = CHCH2-, -NHC(O) (C = N2)-, -NHC(O) (C = N2) C(O)-, -NHC(O)CH = CHCH2N (CH3)-、-NHSO2CH = CH_、-NHSO2CH = CHCH2-, -NHC(O)CH = CHCH2O-, -NHC(O) C (= CH2) CH2-, -CH2NHC (0) -、-CH2NHC (0) CH = CH_、-CH2CH2NHC (0)-或-CH2NHC (0)亚环丙基-。
9.如权利要求3所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L具有至少 一个亚烷基双键且L的至少一个亚甲基单元由-C(0)-、-NRC(0)-、-C(0)NR-、-N(R) S02-、_S O2N(R) -、-S-、-S (0) -、-S02-、-0C (0)-或-C (0) 0-替换，且L的一个或两个其它亚甲基单元任 选地且独立地由亚环丙基、-0-、-N(R)-或-C (0)-替换。
10.如权利要求1所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L具有至少一个三键且L的一个或两个其它亚甲 基单元任选地且独立地由-NRC (0) -、-C (0) NR-,-N (R) SO2-^-SO2N (R) -、-S-、-S (0) -,-SO2-,-OC(O)-或-C (0)0-替换，Y是氢、任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团、或具有0-3个独立地 选自氮、氧或硫的杂原子的3-10元单环状或二环状饱和环、部分不饱和环或芳环，且其中所述环经1-4个Re基团取代；且各R6独立地选自-Q-Z、侧氧基、N02、卤素、CN、适宜离去基团、或任选地经侧氧基、卤素、 N02或CN取代的Cp6脂肪族基团，其中Q是共价键或二价Cp6饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中Q的一个或两个亚甲基 单元任选地且独立地由-N (R) -、-S-、-0-、-C (0) -、-OC (0) -、-C (0) 0-、-SO-或 _S02_、-N (R) C(O)-, -C (0) N(R)-, -N (R) SO2-或-SO2N (R)-替换；且Z是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团。
11.如权利要求10所述的化合物，其中Y是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代 的Cp6脂肪族基团。
12.如权利要求11所述的化合物，其中L是-Cε C-,-C ε CCH2N(异丙基)-、-NHC(O) C = CCH2CH2-、-CH2-C = C-CH2-、-C = CCH2O-、-CH2C (0) C 三 C-、-C (0) C 三 C-或-CH2OC (= 0)C = C-o
13.如权利要求1所述的化合物，其中L是二价C2_8直链或分支链烃链，其中L的一个亚甲基单元由亚环丙基替换且L的一个 或两个其它亚甲基单元独立地由-NRC (0) -、-C (0) NR-、-N (R) SO2-, -SO2N (R) -、-S-、-S (0)-、 -SO2-、-OC (0)-或-C (0) 0-替换；Y是氢、任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团、或具有0-3个独立地 选自氮、氧或硫的杂原子的3-10元单环状或二环状饱和环、部分不饱和环或芳环，且其中 所述环经1-4个Re基团取代；且各R6独立地选自-Q-Z、侧氧基、N02、卤素、CN、适宜离去基团、或任选地经侧氧基、卤素、 N02或CN取代的Cp6脂肪族基团，其中Q是共价键或二价Cp6饱和或不饱和的直链或分支链烃链，其中Q的一个或两个亚甲基 单元任选地且独立地由-N (R) -、-S-、-0-、-C (0) -、-OC (0) -、-C (0) 0-、-SO-或 _S02_、-N (R) C(O)-, -C (0) N(R)-, -N (R) SO2-或-SO2N (R)-替换；且Z是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6脂肪族基团。
14.如权利要求13所述的化合物，其中Y是氢或任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代 的Cp6脂肪族基团。
15.如权利要求1所述的化合物，其中L是共价键、-C (0) -、-N (R) C (0) _、或二价CV8饱和或不饱和的直链或分支链烃链；且Y选自下列⑴至(xvii)(i)经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的CV6烷基；( )任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的C2_6烯基；或(iii)任选地经侧氧基、卤素、NO2或CN取代的C2_6炔基；或(iv)具有1个选自氧或氮的杂原子的饱和3-4元杂环，其中所述环经1-2个Re基团取 代；或(ν)具有1-2个选自氧或氮的杂原子的饱和5-6元杂环，其中所述环经1-4个Re基团 取代；或
16.如权利要求15所述的化合物，其中L是共价键、-CH2-,-NH-、-C(O)-, -CH2NH -、-NHCH2-, -NHC(O)-, -NHC (0) CH2OC (0)-、-CH2NHC (0)-、-NHSO2-, -NHSO2CH2-, -NHC(O) CH2OC (0)-或-SO2NH-。
17.如权利要求16所述的化合物，其中L是共价键。
18.如权利要求15所述的化合物，其中Y选自
19.如权利要求1所述的化合物，其中R3选自
20.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式ΙΙ-a或II-b或其医药上可接受的盐。
21. 一种化合物，其选自由下列组成的群组
22.—种组合物，其包含如权利要求1所述的化合物和医药上可接受的佐剂、载剂或媒剂。
23.如权利要求22所述的组合物，其与其它治疗剂组合。
24.如权利要求23所述的组合物，其中所述其它治疗剂是抗病毒剂。
25.—种抑制生物试样或患者中HCV蛋白酶或其突变体的活性的方法，其包含使所述 生物试样与如权利要求1所述的化合物或其组合物接触的步骤。
26.如权利要求25所述的方法，其中通过共价修饰在与HCV蛋白酶亚型Ib的Cysl59 等效的位置上保守的半胱氨酸残基来不可逆地抑制所述HCV蛋白酶或其突变体的活性。
27.如权利要求25所述的方法，其中通过共价修饰Cysl59来不可逆地抑制所述HCV蛋 白酶或其突变体的活性。
28.如权利要求25所述的方法，其中通过共价修饰Cysl6来不可逆地抑制所述HCV蛋 白酶或其突变体的活性。
29.一种治疗患者的HCV蛋白酶介导的病症的方法，其包含向所述患者投予如权利要 求1所述的化合物或其组合物的步骤。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述投予步骤每天发生一次。
31.如权利要求29所述的方法，其中所述病症是丙型肝炎。
32.—种治疗患者的HCV蛋白酶介导的病症的方法，其包含通过共价修饰在与HCV蛋 白酶亚型Ib的Cysl59等效的位置上保守的半胱氨酸残基来不可逆地抑制HCV蛋白酶的步马聚ο
33.如权利要求32所述的方法，其中所述HCV蛋白酶基因型或亚型选自由下列组成的 群组la、lb、lc、2a、2b、2c、2i、2k、3a、3b、3k、4a、4d、4f、5a、6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i、 6j、6k、61、6m、6n、6o、6p、6q、6t 禾口 7a。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述HCV蛋白酶基因型或亚型是la、lb,2a或3a。
35.如权利要求29所述的方法，其包含通过共价修饰HCV蛋白酶的Cysl59来不可逆地 抑制HCV蛋白酶的步骤。
36.如权利要求29所述的方法，其包含通过共价修饰HCV蛋白酶的Cysl6来不可逆地 抑制HCV蛋白酶的步骤。
37.一种具有式Cysl59-连接体-抑制剂部分的结合物，其中所述Cysl59是HCV蛋白 酶的 Cysl59。
38.一种具有式Cysie-连接体-抑制剂部分的结合物，其中所述Cysl6是HCV蛋白酶 的 Cys16。
39.如权利要求37所述的结合物，其中所述抑制剂部分具有式A或其医药上可接受的盐，其中R1和R1’独立地为氢或任选经取代的Cp6脂肪族基团，或R1与R1’ 一起形成任选经取 代的3-7元碳环；R2a 是-OH 或-NHSO2R2 ；R2是-N(R)2或选自以下的任选经取代的基团C3_7环烷基、桥接二环基团、6-10元芳基、 具有1-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-10元杂芳基、或具有1-2个独立地选自氮、 氧或硫的杂原子的4-7元杂环基；各R独立地为氢、任选经取代的CV6脂肪族基团，或
40.如权利要求38所述的结合物，其中所述抑制剂部分具有式A 或其医药上可接受的盐，其中R1和R1’独立地为氢或任选经取代的Cp6脂肪族基团，或R1与R1’ 一起形成任选经取 代的3-7元碳环；
41.如权利要求1所述的化合物，其中Rz是ι
42.如权利要求1所述的化合物，其中R4和Rz连同其插入的原子一起形成任选经取代 的饱和或不饱和的具有2-6个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的16-22元环。
43.如权利要求42所述的化合物，其中所述化合物具有式I-e或I_f (Ry)m
44.如权利要求1所述的化合物，其中R1与R1’一起形成任选经取代的3-7元碳环。
45.如权利要求44所述的化合物，其中R1与R1’一起形成
46.如权利要求45所述的化合物，其中R°是乙烯基。
47.如权利要求45所述的化合物，其中R°是乙基。
全文摘要
本发明提供化合物、其医药上可接受的组合物和其使用方法。
文档编号A61K31/40GK101951769SQ200880127242
公开日2011年1月19日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月21日
发明者乔立新, 尤斯温德·辛格, 拉塞尔·彼得, 牛德强, 阿瑟·F·克卢格 申请人:阿维拉制药公司