一种蛋白酶抑制的化合物及其组合物在制备猫传染性腹膜炎药物中的应用的制作方法

本发明涉及医药，具体而言，提供一种蛋白酶抑制剂及其药物组合物，以及使用该组合物用于预防或治疗治疗猫冠状病毒的方法，尤其是治疗猫传染性腹膜炎的方法。

背景技术：

0、技术背景

1、猫传染性腹膜炎(简称猫传腹，fip)是一种具有传染性，复杂且严重的猫类高发疾病，整体发病率达10％左右，且最终易导致死亡。该疾病的特征是纤维蛋白性和肉芽肿性浆膜炎、体腔内富含蛋白质的浆液性积液和/或肉芽肿性病变(脓性肉芽肿)，这种致命疾病的病原体是来自猫肠道冠状病毒(fecv)猫传染性腹膜炎病毒(fipv)。两种病毒都属于猫冠状病毒(fcov)。fcovs是属于alpha corona virus冠状病毒物种的一部分，主要由核衣壳(n)蛋白、跨膜(m)蛋白和(s)蛋白组成。fecv在猫中是无症状的，但fipv感染会诱发猫传染性腹膜炎(fip)。fip是猫的进行性免疫相关疾病。fip疾病可以采取"湿"或"干"fip的形式。湿fip与内脏浆膜和网膜的炎症相关，导致流体渗出到腹部和/或胸腔中。干fip的特征在于诸如肝脏、中枢神经系统或眼睛等薄壁组织器官(paracnchymatous organs)的肉芽肿性受累。湿或干形式的fip的发展总是致命的。fip是一种免疫介导且难以治疗的病毒感染，死亡率达到100％。猫传腹致死率较高，然而仍缺乏有效的治疗方法。目前，猫传腹的主要治疗药物为免疫抑制药物和抗炎作用药物，如皮质类固醇药物，具有免疫调节作用的干扰素类药物等。这些药物虽然可在一定程度上延长病猫的生命期，但无法治愈。因此，猫传腹也被认为是兽医中已知的最具挑战性的猫传染病之一。因此，开发安全、高效的猫传腹治疗药物具有重要的社会意义和经济价值。

2、3c样蛋白酶(3clpro)又称主要蛋白酶(mpro)，全称由306个氨基酸组成，可进一步切割新冠病毒多聚蛋白，从而产生解旋酶、rna依赖的rna聚合酶等相关复制元件，在病毒增殖和组装中具有重要作用。天然的3clpro单体由三个结构域组成，两个单体相互作用形成包含底物结合位点的口袋结构。活性中心位于结构域i和ii之间的缝隙中，催化位点为145位的cys和41位的his。paxlovid的作用靶点是3c样蛋白酶(3clpro)，通过抑制病毒3clpro，抑制rna复制及相关非结构蛋白的生成，从而抑制β冠状病毒的复制。

3、本分发明化合物的作用靶点是3c样蛋白酶(3clpro)，通过抑制病毒3clpro，抑制rna复制及相关非结构蛋白的生成，从而抑制α冠状病毒的复制。

4、综上所述，本领域迫切需要更加安全、有效、便捷的抗fipv的药物。抗fipv药物不仅是国际抗新病毒研究的热点，也是我国人、畜传染病防治的重要工具。

技术实现思路

1、本发明提供了提供一种蛋白酶抑制剂及其药物组合物，以及使用该组合物用于预防或治疗猫传染性腹膜炎的方法。

2、本发明提供了一种如式(i)、式(ii)和/或式(iii)所示的蛋白酶抑制剂化合物、其立体异构体、水合物、溶剂化物、多晶型物、活性代谢物、其药学上可接受的盐或其前药：

3、

4、其中：

5、r1为氘、h；

6、r2为cd3、ch3；

7、r3为cd3、ch3、chf2、h、氘、卤素、羟基、氨基、氰基、卤代烷基、环烷基.

8、和/或，

9、

10、其中：

11、r1为氘、h；

12、r2为cd3、ch3；

13、r3为cd3、ch3、chf2、h、氘、卤素、羟基、氨基、氰基、卤代烷基、环烷基.

14、和/或，

15、

16、其中：

17、n为0～3；

18、r1为氘、h；

19、r2为cd3、ch3；

20、r3为cd3、ch3、chf2、h、氘、卤素、羟基、氨基、氰基、卤代烷基、环烷基.

21、所述的如式(i)、式(ii)和/或式(iii)所示的蛋白酶抑制剂优选具有如下任一结构式所示的结构：

22、

23、

24、本发明的蛋白酶抑制剂化合物通常以游离酸或游离碱的形式使用。可选择地，本发明化合物可以酸或碱盐的形式使用。可用本领域公知的方法制备本发明的游离氨基化合物的酸加合盐，并可从有机酸和无机酸制备。适合的有机酸包括马来酸、反丁烯二酸、安息香酸、抗坏血酸、琥珀酸、甲磺酸、乙酸、三氟乙酸、草酸、丙酸、酒石酸、水杨酸、柠檬酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、苯乙酸、天冬氨酸、硬脂酸、棕榈酸、乙二醇酸、谷氨酸和苯磺酸。适合的无机酸包括盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和硝酸。碱式盐包括与羧酸根阴离子形成的盐，并包括与诸如选自碱金属离子、碱土金属离子(例如，锂、钠、钾、镁、钡、钙)以及铵离子的有机和无机阳离子形成的盐，及其取代的衍生物(例如，二苄基胺、苄基胺、2-羟基乙基胺等)。因此，术语化合物的“药物可接受的盐”应包括和所有可接受的盐形式。

25、此外，前药也包括在本发明的范围之中。前药是任何共价结合载体，当将该前药对患者进行给药时其在体内释放出接受化合物。通常通过以某种方式修饰官能团来制备前药，该方式使所述的修饰能够通过常规的交换或在体内分解，得到母体化合物。前药包括，例如羟基、氨基或巯基与任何基团结合的本发明化合物，其中当对患者给药时所述基团脱离从而得到羟基、氨基或巯基。

26、对于立体异构体，蛋白酶抑制剂化合物可具有手性中心，并能以消旋体、消旋混合物，以及单独的对映异构体或非对映异构体的形式存在。所有同分异构的形式均包括在本发明之内，包括其混合物。此外，蛋白酶抑制剂化合物的化合物的某些晶形可以多形体的形式存在，其也包括在本发明中。此外，一些所述蛋白酶抑制剂化合物也可与水或其它有机溶剂形成溶剂化物，如水合物和叔丁醇溶剂化物。这种溶剂化物也类似地包括在本发明的范围之内。

27、本领域技术人员应理解，任何蛋白酶抑制剂化合物都可以在一个或多个构成该化合物的原子上包含非天然比例的原子同位素。本发明所涉及的蛋白酶抑制剂化合物中，所述的氘代即是指该化合物的相关位点上的原子包含了超过天然比例(即超过氘的天然丰度)的氘原子。因此，任何在相关位点上以高于氘的天然丰度的比例包含氘原子的蛋白酶抑制剂化合物均在本发明的保护范围之蛋白酶抑制剂化合物内。例如，可以理解，通过相同或类似于本发明实施例中所示的化学合成手段使用市售可得的氘代试剂引入氘原子而获得的具有相应氘代率或氘含量的相应蛋白酶抑制剂化合物，均在本发明保护范围之内。此处的化学合成手段和氘代试剂均不受限于实施例中所例举，而应理解为本领域所有可采用以获得本发明化合物的合成方法或路线，以及所有可配合前述合成方法或路线向目标分子中引入氘原子的氘代试剂。

28、根据本发明在下文中所公开的具体实施例，本领域技术人员可采用与之相同或相似的原理和方法，制得蛋白酶抑制剂的各具体化合物。

29、本发明进一步还提供了一种蛋白酶抑制剂化合物、其立体异构体、水合物、溶剂化物、多晶型物、活性代谢物、其药学上可接受的盐或其前药在制备抗fipv药物中的应用。

30、本发明进一步还提供了一种蛋白酶抑制剂化合物、其立体异构体、水合物、溶剂化物、多晶型物、活性代谢物、其药学上可接受的盐或其前药在制备预防、治疗和/或缓解与fipv相关的疾病中的应用。其中，所述的与fipv感染相关的疾病具体是指猫传染性腹膜炎。所述的症状包括但不限于例如猫早期症状主要为发烧、嗜睡、体重下降、腹泻、腹围增大、呼吸困难等；后期症状可分干、湿两种类型；湿性猫传腹最显著的症状为胸、腹腔积液，腹围增大；干性猫传腹的主要症状为身体消瘦、发热。另外可能导致眼部、肾和中枢神经病变，如眼睛浑浊、结膜炎、眼睛蓄脓、视力障碍等。

31、本发明进一步还提供了一种预防、治疗和/或缓解fipv病毒感染相关的疾病的方法，所述的方法包括给予需要其的个体治疗有效量的如蛋白酶抑制剂化合物、其立体异构体、水合物、溶剂化物、多晶型物、活性代谢物、其药学上可接受的盐或其前药。其中，所述的fipv病毒感染相关的疾病具体如上所述。

32、本发明进一步还提供了一种药物组合物，其包含治疗有效量的蛋白酶抑制剂化合物、其立体异构体、水合物、溶剂化物、多晶型物、活性代谢物、其药学上可接受的盐或其前药，和药学上可接受的载体。

33、本发明进一步还提供了一种药物组合物，其不仅包含治疗有效量的蛋白酶抑制剂化合物、其立体异构体、水合物、溶剂化物、多晶型物、活性代谢物、其药学上可接受的盐或其前药，和药学上可接受的载体，还包含其他药物活性成分。所述的其他药物活性成分选自抗体药物、rna药物、病毒蛋白酶抑制、亲溶酶体药物、m2质子通道抑制剂、rna聚合酶抑制剂(如瑞德西韦、molnupiravir、gs441524及gs441524前药)、gc376、神经氨酸酶抑制剂、逆转录酶抑制剂、抑制病毒进入细胞药物、干扰素(如i、ii、iii型)、核苷类药物、新冠病毒中和抗体、药代动力学增效剂、还原型辅酶ⅱ(nadph)抑制剂和细胞色素p4503a4酶(cyp3a4)抑制剂(如利托那韦ritonavir，奈非那韦nelfinavir，达芦那韦darunavir)。

34、本发明化合物可为了增强该化合物药效或者减少化合物用药剂量，与其他药物成分组合使用。所述的其他药物成分选自抗体药物、rna药物、病毒蛋白酶抑制、亲溶酶体药物、m2质子通道抑制剂、rna聚合酶抑制剂(如瑞德西韦、molnupiravir)、神经氨酸酶抑制剂、逆转录酶抑制剂、抑制病毒进入细胞药物、干扰素(如i、ii、iii型)、核苷类药物、新冠病毒中和抗体、药代动力学增效剂、还原型辅酶ⅱ(nadph)抑制剂和细胞色素p4503a4酶(cyp3a4)抑制剂(如利托那韦ritonavir，奈非那韦nelfinavir，达芦那韦darunavir)。

35、本发明化合物可为了增强该化合物药效或者减少化合物用药剂量，与其他药物制剂组合使用。其他药物制剂如糖皮质激素类，包括减轻口服类固醇的严重副作用的吸入的皮质类固醇，可以与本发明化合物或组合物组合使用的皮质类固醇的非限制性实例是地塞米松、地塞米松磷酸钠、氟米龙、醋酸氟米龙、氯替泼诺、依碳酸氯替泼诺、氢化可的松、泼尼松龙、氟氢可的松、曲安西龙、曲安奈德、倍他米松、双丙酸倍氯美松、甲泼尼龙、氟轻松、氟西奈德、氟尼缩松、氟可丁-2-丁酯、氟米松、新戊酸氟米松、布地奈德、丙酸卤贝他索、糠酸莫米他松、丙酸氟替卡松、环索奈德、或其药学上可接受的盐。

36、本发明化合物或其药学上可接受的盐的纯净形式或适当药物组合物可通过任何可接受的投予起类似效用的药剂的模式投予。本发明药物组合物可通过将本发明化合物与适当药学上可接受的载剂、稀释剂或赋形剂组合而制成，并且可调配成固体、半固体、液体或气体形式制剂，例如片剂、胶囊、散剂、颗粒剂、软膏、溶液、栓剂、注射剂、吸入剂、凝胶、微球体和气雾剂。投予所述药物组合物的典型途径包括(但不限于)经口、局部、透皮、吸入、不经肠、舌下、颊、直肠、阴道和鼻内投药。如本文中所使用，术语不经肠包括皮下注射、静脉内、肌内、胸骨内注射或输注技术。本发明药物组合物经调配，以允许在对患者投予组合物后，其中所含洁性成分是生物可利用的。将被投予个体或患者的组合物里一种或多种剂量单位的形式，其中，例如片剂可为单一剂量单位，而含气雾剂形式的本发明化合物的容器可容纳多个剂量单位。制备所述剂型的实际方法为所属领域技术人员己知，或将为其所知悉。欲投予的组合物在任何情况下都将含有治疗有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐，以便根据本发明的示教治疗所关注的疾病或病状。

37、本发明药物组合物可呈固体或液体形式。一方面，载剂为微粒，以致组合物例如片剂或散剂形式。载剂可为液体，而组合物为例如口服糖浆、可注射液体，或适用于例如吸入投药的气雾剂。当欲口服时，药物组合物优选自固体或液体形式，其中半固体、半液体、悬浮液和凝胶形式包括在本文中视为固体或液体的形式中。对于口服固体组合物，可将药物组合物调配成散剂、颗粒剂、压缩片剂、丸剂、胶囊、咀嚼片、粉片等形式。此类固体组合物通常含有一种或多种惰性稀释剂或可食用载剂。此外，还可存在一种或多种以下物质:粘合剂，例如羧甲基纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素、黄瓦胶或明胶；赋形剂，例如淀粉、乳糖或糊精；崩解剂，例如海藻酸、海藻酸纳、primogel、玉米淀粉等；润滑剂，例如硬脂酸镁或氢化植物油(sterotex)；助流剂，例如胶状二氧化硅；甜味剂，例如蔗糖或糖精；调味剂，例如薄荷、水杨酸甲酯或甜橙调味剂；和着色剂。

38、在制备用于口服给予的组合物中，可以使用任何常见药物介质，在口服液体组合物(如悬浮液、糖浆剂、自由剂、乳液以及溶液)的情况下，例如像水、二醇类、油类、醇类等:或在固体组合物的情况下，固体载体如淀粉、糖、高岭土、润滑剂、粘合剂、崩解剂等。对于肠胃外组合物来说，载体通常将包括至少呈大部分的无菌水，但也可以向其中添加其他成分，如增溶剂、乳化剂或另外的助剂。可以制备可注射溶液，其中载体包括生理盐水溶液、葡萄糖溶液或两者的混合物。也可以制备可注射悬浮液，在这种情况下可以采用适当的液体载体、助悬剂等。还包括预期在使用之前不久将其转化为液体形式制剂的固体形式制剂，如用于重构的粉剂。

39、当药物组合物为胶囊形式，例如为明胶胶囊时，除上述类型的物质以外，其还可含有液体载剂，例如聚乙二醇或油。药物组合物可为液体形式，例如酊剂、糖浆、溶液、乳液或悬浮液。此液体可口服，或通过注射递送，作为两个实例。当欲口服时，优选组合物除含有本发明化合物以外，还含有甜味剂、防腐剂、染料/着色剂和风味增强剂中的一种或多种。在打算通过注射投予的组合物中，可包括表面活性剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂、缓冲剂、稳定剂和等渗剂中的一种或多种。

40、不管是溶液、悬浮液或是其它类似形式的本发明液体药物组合物，均可包括以下一种或多种佐剂:无菌稀释剂，例如注射用水，生理盐水溶液，优选生理盐水，林格氏溶液(ringer'ssolution)、等渗氯化钠、不挥发油(例如合成单或二酸甘油酯，其可用作溶剂或悬浮介质)、聚乙二醇、甘油、丙二醇等溶剂；抗菌剂，例如苯甲醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂，例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂，例如乙二胺四乙酸；缓冲剂，例如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐，以及调节张力的试剂，例如氧化钠或右旋糖。不经肠制剂可封装于由玻璃或塑料制成的安剖、一次性注射器或多剂量小瓶中。生理盐水是优选的佐剂。可注射药物组合物优选为无菌的。

41、欲不经肠投予或口服的本发明液体药物组合物应含有一定量本发明化合物，以致能获得合适剂量。本发明药物组合物可打算经局部投予，在此情况中，载剂宜包含溶液、乳液、软膏或凝胶基质。例如，此基质可包含以下一种或多种:石蜡油、羊毛脂、聚乙二醇、蜂蜡、矿物油，稀释剂(例如水和醇)，以及乳化剂和稳定剂。供局部投予的药物组合物中可存在增稠剂。如果打算透皮投药，则组合物可包括透皮贴片或离子电渗装置。

42、本发明药物组合物可经直肠投予，以栓剂形式为例，其将在直肠中熔融，并释放出药物。供直肠投药的组合物可含有油性基质作为合适的无刺激性赋形剂。所述基质包括(但不限于)羊毛脂、可可脂和聚乙二醇。

43、本发明药物组合物可包括改变固体或液体剂量单位的物理形式的各种物质。例如，此组合物可包括在活性成分周围形成包覆外壳的物质。形成包覆外壳的物质通常为惰性，并且可选自例如糖、虫胶和其它肠溶衣剂。或者，可将活性成分包入明胶胶囊中。

44、固体或液体形式的本发明药物组合物可包括一种结合本发明化合物并由此帮助化合物递送的试剂。具有此能力的合适试剂包括单克隆或多克隆抗体、蛋白质或脂质体。

45、本发明药物组合物可由可以气雾剂形式投予的剂量单位组成。术语气雾剂用于表示从胶状种类到由加压包装组成的系统的多种系统。递送可通过液化或压缩气体进行，或通过分配活性成分的合适泵系统进行。本发明化合物的气雾剂可呈单相、两相或三相系统递送，以递送活性成分。气雾剂的递送包括必要的容器、启动器、阀门、子容器等，其一起可形成套件。所属领域技术人员无需过多实验即可确定优选的气雾剂。

46、本发明药物组合物可利用制药领域中众所周知的方法制成。例如，可通过将本发明化合物与无菌蒸馏水组合以形成溶液，来制备欲通过注射投予的药物组合物。可添加表面活性剂，以便利形成均匀溶液或悬浮液。表面活性剂是与本发明化合物非共价相互作用，由此促进化合物在水性递送系统中溶解或均匀悬浮的化合物。

47、本发明化合物或其药学上可接受的盐是以治疗有效量投予，所述治疗有效量将视多种因素而变化，包括所用特定化合物的活性；化合物的代谢稳定性和作用时间长度；患者的年龄、体重、一般健康状态、性别和饮食；投药模式和时间；排泄速率；药物组合；特定病症或病状的严重程度；以及承受疗法的个体。

48、本发明化合物或其药学上可接受的衍生物也可在投予一种或多种其它治疗剂的同时、之前或之后投予。此组合疗法包括投予含有本发明化合物和一种或多种其它活性剂的单一药学给药制剂，以及投予本发明化合物与各活性剂自己的单独药学给药制剂。例如，本发明化合物与另一活性剂可以单一口服给药组合物(例如片剂或胶囊)一起投予患者，或各药剂以单独口服给药制剂投予。在使用单独给药制剂的情况下，本发明化合物与一种或多种额外活性剂可基本上在同一时间(即同时)或在单独错开的时间(即相继)投予；组合疗法应理解为包括所有这些方案。

49、在用于治疗冠状病毒感染的本发明的方法中，本发明的化合物可以在任何时间施用于可能与其他患有冠状病毒感染或已经患有冠状病毒感染的猫科动物接触的猫科动物。在一些实施方案中，本发明的化合物可以预防性地施用于与患有冠状病毒感染的其他猫科动物接触的猫科动物。在一些实施方案中，本发明化合物可以施用于对冠状病毒感染测试呈阳性但仍未显示冠状病毒感染症状的猫科动物。在一些实施方案中，本发明化合物可以在冠状病毒感染症状开始时施用于猫科动物。本发明化合物或其药学上可接受的盐在制备用于预防或治疗猫传染性腹膜炎病毒(fipv)感染的药物中的用途，本发明化合物或其药学上可接受的盐在制备用于预防或治疗治疗猫传染性腹膜炎(fip)的药物中的用途。

50、本发明的药用组合根据疾病状态、给药途径、患者年龄或者体重的不同，给药剂量会做调整。口服给药，考虑每日的抗病毒有效剂量为0.01mpk至1000mpk，更优选0.1mpk至500mpk。更为合适的是，以一、二、三、四或多次的亚剂量在一整天以适当的时间间隔给予所需剂量。所述亚剂量可配成单位剂型，例如每单位剂型含0.1至1000mg，更优选0.55至50mg的活性成分。在幼龄猫应用、或当被具有实质性不同体重的患者使用时的情况下应该重新计算。

51、考虑用于施用本发明化合物的任何合适的时间段。例如，施用可以是1天至100天，包括2、3、4、5、6、7，8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80或90天。施用也可以是1周至15周，包括2、3、4、5、6、7，8、9、10、11、12、13或14周。还考虑了更长的施用期。施用时间取决于化合物是预防性施用还是治疗患有冠状病毒感染的猫科动物施用。例如，当猫科动物与患有冠状病毒感染的其他猫科动物经常接触时，预防性施用可持续一段时间，并且在最后一次接触患有冠状病毒感染的猫科动物后持续适当的一段时间。对于已经患有冠状病毒感染的猫科动物，施用期可以是治疗动物所需的任何时间长度，以及在冠状病毒感染阴性测试后的适当时间段，以确保冠状病毒感染不会复发。

52、本发明提供蛋白酶抑制剂化合物、前药、氧化物、盐、金属络合物或立体化学异构体和含有其的药物组合物，以及使用该组合物用于治疗fipv病毒感染的方法。本发明提供的化合物具备较高的抑制3cl蛋白酶抑制活性，具有症状缓率高、症状缓解快、显著降低致死率、复发率低，抗fipv病毒活性好、选择性高、白球比恢复正常水平时间短、治疗指数高等优点。

53、除非另有规定，本发明所用试剂和原料均市售可得。

54、除非另有规定，本发明的化合物经手工或者软件命名，市售化合物采用供应商目录名称。

55、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。