专利名称：包含含氧杂环的磺胺类作为天冬氨酰蛋白酶抑制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类新的用作天冬氨酰蛋白酶抑制剂的磺胺类。在其中的一个实施方案中，本发明涉及一类新的HIV天冬氨酰蛋白酶抑制剂，其特征在于它们具有特定的结构和理化特性。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物。本发明的化合物和药物组合物特别适用于抑制HIV-1和HIV-2蛋白酶活性，因此它们适于用作抗HIV-1和HIV-2病毒的抗病毒剂。本发明还涉及使用本发明化合物抑制HIV天冬氨酰蛋白酶活性的方法。
人免疫缺陷病毒(“HIV”)是获得性免疫缺陷综合症即艾滋病(“AIDS”)(一种特征为免疫系统，特别是CD4+T-细胞遭到破坏的疾病)及其前病艾滋病相关复症(“ARC”)(一种特征为具有如慢性全身性淋巴结病，发烧和体重减轻症状的疾病)的病原体。
与其它数种逆转录病毒的情况一样，HIV编码产生的一种蛋白酶在感染病毒形成必需的过程中进行前体多肽的翻译后切割(S.Crawford等人“Moloney鼠白血病病毒的pol基因的5′部分的缺失突变封阻gag和pol多蛋白的蛋白酶解加工”(A Deletion Mutation in the 5′Part of the polGene of Moloney Murine Leukemia Virus Blocks Proteolytic Processingof the gag and pol Polyproteins)，病毒学杂志(J.Virol.)，53，第899页(1985))。这些基因产物包括pol和gag，前者编码病毒颗粒依赖RNA的DNA聚合酶(逆转录酶)，核酸内切酶，HIV蛋白酶，后者编码病毒颗粒的核心蛋白(H.Toh等人，“果蝇转座遗传因子17.6的推定聚合酶与Moloney鼠白血病病毒的pol基因产物间的结构类似性的密切关系”(CloseStructural Resemblance Between Putative Polymerase of a DrosophilaTransposable Genetic Elsment 17.6 and pol gene product of MoloneyMutine Leukemia Virus)，EMBO J.，4，p.1267(1985)；L.H.Pearl等人，“逆转录病毒蛋白酶的结构模型”(A Structural Model for theRetroviral Protesases)，自然(Nature)，329-351页(1987)；M.D.Power等人，“SRV-1核苷序列，D型猴获得性免疫缺陷综合症逆转录病毒”(Nucleotide Sequence of SRV-1，a Type D Simian Acquired ImmuneDeficiency Syndrome Retrovirus)，科学(Science)，231，p.1567(1986))。
针对HIV复制周期的不同阶段已设计出大量合成抗病毒剂。这些药剂包括能阻止病毒与CD4+T-淋巴细胞结合的化合物(例如，可溶性CD4)，和通过抑制病毒逆转录酶干扰病毒复制的化合物(例如，地达诺新和齐多呋定(AZT))和抑制病毒DNA整合到细胞DNA中的化合物(M.S.Hirsh和R.T.D′Aqulia，“人免疫缺陷病毒感染的治疗”(Therapy for HumanImmunodeficiency Virus Infection)新英格兰医学杂志(N.Eng.J.Med.)，328，p.1686(1993))。然而，这些药剂主要是针对病毒复制的早期，不能抑制慢性感染细胞中的感染性病毒颗粒的产生。而且，施用有效量这些药剂中的一部分后导致细胞香性和不良副作用，如贫血和骨髓机能减退。
近年来，药物设计的热点转为产生这类化合物，它们通过干扰病毒多聚蛋白前体的加工来抑制感染病毒颗粒的形成。这些前体蛋白的加工需要复制必需的病毒编码蛋白酶的作用(Kohl，N.E.等人，“病毒感染所需的活性HIV蛋白酶”(Active HIV Protease is Required for ViralInfectivity)Proc.Natl.Acad.Sci.USA，85，p.4686(1988))。利用肽抑制剂已证实HIV蛋白酶的抗病毒效力。但是，这类肽化合物一般为复杂大分子，因此显示出较差的生物利用度，且通常不适宜口服施用。因此，仍然需要能有效抑制病毒蛋白酶作用且能用作慢性及急性病毒感染的预防和治疗剂的化合物。依据它们的自身性质，预期这类化合物可用作有效治疗剂。此外，由于它们与前述抗逆转录病毒剂可以在病毒的生命周期中的不同阶段起作用，因此预计结合施用这些药剂将能产生增强的治疗效力。
本发明提供了一类新的化合物及其可药用的衍生物，它们可用作天冬氨酰蛋白酶，特别是HIV天冬氨酰蛋白酶的抑制剂。这些化合物可以单独或与其它治疗剂或预防剂结合使用用于治疗或预防病毒感染，所述治疗剂或预防剂包括抗病毒剂，抗生素，免疫调节剂或疫苗等。
按照本发明的优选实施方案，本发明化合物能够抑制HIV病毒在人CD4+细胞包括T-细胞，单核细胞系包括巨噬细胞和树状细胞和其它允许细胞中的复制。这些化合物可用作治疗或预防HIV-1和相关病毒的感染，这类病毒可引起无症状感染，艾滋病相关复症(“ARC”)，获得性免疫缺陷综合症(“AIDS”)，或类似的免疫系统疾病。
本发明的主要目的是要提供一类新的用作天冬氨酰蛋白酶抑制剂，特别是HIV天冬氨酰蛋白酶抑制剂的磺胺类。这类新型磺胺化合物由式I表示
其中每一R1独立地选自-C(O)-、-S(O)2-、-C(O)-C(O)-、-O-C(O)-、-O-S(O)2-、-NR2-S(O)2-、-NR2-C(O)-和-NR2-C(O)-C(O)-；每一A独立选自含有1-3个环内氧原子(endocyclic oxygens)的5-7元非芳香性含氧单环杂环，此杂环可任选地苯并稠合，任选地通过C1-C3烷基连接基连接以及任选地与含有1-2个环内杂原子的5-7元单环杂环稠合，并且其中的四氢呋喃和四氢呋喃并四氢呋喃杂环明确除外；每一Het独立地选自C3-C7碳环；C6-C10芳基；与杂环稠合的苯基；以及杂环；其中所述Het的任何位置可任选地被一个或多个选自下面的取代基取代氧代，-OR2，-R2，-N(R2)(R2)，-NHOH，-R2-OH，-CN，-CO2R2，-C(O)-N(R2)(R2)，-S(O)2-N(R2)(R2)，-N(R2)-C(O)-(R2)，-C(O)R2，-S(O)n-R2，-OCF3，-S(O)n-R6，-N(R2)-S(O)2(R2)，卤素，-CF3，-NO2，-R6和-O-R6；每一R2独立地选自H和任选地被R6取代的C1-C3烷基；每一R3独立地选自H，Het，C1-C6烷基和C2-C6链烯基，其中所述R3除H之外的任一基团均可任选地被一个或多个选自下面的取代基取代-OR2，-C(O)-NH-R2，-S(O)n-N(R2)(R2)，Het，-CN，-SR2，-CO2R2，NR2-C(O)-R2；每一n独立地为1或2；每一D和D′独立地选自R6；C1-C5烷基，该烷基可任选地被一个或多个选自-OR2、-R3、-S-R6、-O-R6和R6的基团取代；C2-C4链烯基，该链烯基可任选地被一个或多个选自-OR2、-R3、-O-R6和R6的基团取代；以及C3-C6碳环，该碳环可任意地被R6取代或与R6稠合；每一E独立地选自Het；-O-Het；Het-Het；-O-R3；-NR2R3；C1-C6烷基，该烷基可任选地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；C2-C6链烯基，该链烯基可任选地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；以及与5-6元杂环稠合的苯基；每一R4独立地选自-OR2，-C(O)-NH-R2，-S(O)2-NHR2，卤素，-NR2-C(O)-R2和-CN；每一R5独立地选自H和任意地被芳基取代的C1-C4烷基；和每一R6独立地选自芳基，碳环和杂环，其中所述芳基、碳环或杂环可任意地被一个或多个选自下面的基团取代氧代，-OR5，-R5，-N(R5)(R5)，-N(R5)-C(O)-(R5)，-R5-OH，-CN，-CO2-R5，-C(O)-N(R5)(R5)，卤素和-CF3。
本发明的另一目的是提供包含式I磺酰胺的药物组合物以及将其用作HIV天冬氨酰蛋白酶抑制剂的方法。
为了使这里所述的本发明被更全面地理解，下面进行了详细说明。在本说明书中使用了下列缩写词符号试剂或片段Ac 酰基Me 甲基Et 基Bn 苄基Trityl 三苯基甲基Asn D-或L-天冬氨酰Ile D-或L-异亮氨酸Phe D-或L-苯丙氨酸Val D-或L-缬氨酸Boc 叔丁氧基羰基Cbz 苄氧基羰基DCC 环己基碳二亚胺DBU 1，8-二氮杂二环(5.4.0)十一碳-7-烯DIC 二异丙基碳二亚胺DIEA 二异丙基乙胺DMF 二甲基甲酰胺DMSO 二甲基亚砜EDC 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EtOAc乙酸乙酯Fmoc 9-芴基甲氧基羰基HOBt 1-羟基苯并三唑HOSu 1-羟基琥珀酰亚胺iBu 异丁基NCA N-羧酸酸酐t-Bu 叔丁基TFA 三氟乙酸THP 氢吡喃THF 四氢呋喃TMSCl氯代三甲基甲硅烷本文中还使用了如下术语除非特别说明，所用术语“-SO2-”和“-S(O)2-”是指砜或砜衍生物(即两个附加基团与S相连)，而不是指亚磺酸酯。
术语“骨架”是指本发明化合物的结构表示，如本说明书中的图形所示。
对于式I化合物及其中间体，当分子用延伸的锯齿线表示法绘制时(如VI化合物的绘制)，清楚表示的羟基的立体化学被定义为与相邻碳原子上的D相关。如果OH和D位于由化合物伸展骨架确定的平面的同一方，则羟基的立体化学被称为“顺式”，如果OH和D分别位于该平面的两方，则将羟基的立体化学称作“反式”。
正如这里所单独使用或与其它术语结合使用的，术语“烷基”是指含指定碳原子数目的直链或支链饱和脂肪烃基；或者，当碳原子数目没有特别指定时，优选1-10，更优选1-5个碳原子。烷基基团的实例包括但不局限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、正己基等。
单独使用或与其它术语结合使用的术语“链烯基”是指含指定碳原子数的直链或支链单-或多-不饱和脂肪烃基；或者，当碳原子数目没有特别指定时，优选2-12，更优选2-6个碳原子。链烯基的实例包括但不局限于乙烯基、E-或Z-丙烯基、异丙烯基、E-或Z-丁烯基、E-或Z-异丁烯基、E-或Z-戊烯基、E-或Z-己烯基、E，E-，E，Z-，Z，E-和Z，Z-己二烯基等。
单独使用或与其它术语结合使用的术语“芳基”是指含指定碳原子数的碳环芳基(如苯基或萘基)，碳原子数目优选6-14个，更优选6-10个。芳基的实例包括但不局限于苯基、萘基、茚基、2，3-二氢化茚基、奥基(azulenyl)、芴基、蒽基等。
单独使用或与其它术语结合使用的术语“环烷基”是指含指定碳原子数的环状饱和烃基，碳原子数目优选3-7个。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基等。
单独使用或与其它术语结合使用的术语“环烯基”是指具有至少一个环内碳-碳键的含指定碳原子数的环烃基；当没有特别指定碳原子数目时，优选的环烯基含有5-7个碳原子。环烯基的实例包括但不限于环戊烯基、环己烯基、环戊二烯基等。
术语“THF”是指在任何环碳位置相连形成稳定结构的四氢呋喃环。
术语“碳环”是指稳定的非芳族3-至8-元碳环基团，该基团可以是饱和的、单不饱和或多不饱和的。碳环可在得到稳定结构的任何环内碳原子上相连。优选的碳环具有5-6个碳。碳环基团的实例包括但不局限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、环戊二烯基等。
除非另有指明，术语“杂环”是指稳定的3-7元单环杂环或8-11元二环杂环；所述杂环可以是饱和或不饱和的，且当为单环时，则可任意地苯并稠合。每-杂环均由一个或多个碳原子和选自N，O和S的1-4个杂原子组成。这里所用的术语“氮和硫杂原子”包括氮和硫的任何氧化形式，和任何碱性氮的季铵化形式。另外，正如这里定义的式I化合物，任何环氮可任意地被取代基R2取代。杂环可在任何环内碳或杂原子上相连，从而导致产生稳定结构。优选的杂环包括5-7元单环杂环和8-10元二环杂环。例如，优选的上述杂环包括苯并咪唑基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、吲唑基、吲唑啉基、perhydropyridazyl、pyridazyl、吡啶基、吡咯基、吡咯啉基、吡咯烷基、吡唑基、吡嗪基、喹喔啉基、哌啶基、呲喃基、吡唑啉基、哌嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吗啉基、硫吗啉基、呋喃基、噻吩基、三唑基、噻唑基、β-咔啉基、四唑基、噻唑烷基、苯并呋喃基、硫代吗啉基砜、噁唑基、苯并噁唑基、氧代哌啶基、氧代吡咯烷基、氧代吖庚因基、吖庚因基、异噁唑基、异噻唑基、呋咱基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、噻唑基、噻二唑基、间二杂氧环戊烯基、二喔星基、氧硫杂环戊烯基、苯并间二杂氧环戊烯基、二硫杂环戊烯基(dithiolyl)、噻吩基、四氢噻吩基、二噁烷基、二氧戊环基、四氢呋喃并四氢呋喃基、四氢吡喃并四氢呋喃基、四氢呋喃并二氢呋喃基、四氢吡喃并二氢呋喃基、二氢吡喃基、二氢呋喃基、二氢呋喃并四氢呋喃基、二氢吡喃并四氢呋喃基、四氢噻吩砜基等。
术语“卤代”是指基团氟、氯、溴或碘。
术语“连接基”是指连接两个其它部分的结构单元。例如，术语“C1-C3烷基连接基”是指共同连接两个其它部分的1-3碳原子单元。
除非特别说明，术语“含氧杂环”是指含有1-3个，更优选1-2个环内氧杂原子和0-2个环内氮或硫杂原子的芳香性或非芳香性(优选非芳香性)的5-7元单环或8-11元二环杂环。优选这类含氧杂环仅包含环内氧杂原子。含氧杂环的实例包括但不限于二噁烷基，二氧戊环基，四氢呋喃基，四氢呋喃并四氢呋喃基，四氢吡喃基，四氢吡喃并四氢呋喃基，四氢呋喃并二氢呋喃基，四氢吡喃并二氢呋喃基，二氢吡喃基，二氢呋喃基，二氢呋喃并四氢呋喃基和二氢吡喃并四氢呋喃基等。
术语“HIV蛋白酶”和“HIV天冬氨酰蛋白酶”可互换使用，指由1或2型人免疫缺陷病毒编码的天冬氨酰蛋白酶。在本发明优选实施方案中，这些术语是指1-型人免疫缺陷病毒天冬氨酰蛋白酶。
术语“抗病毒剂”或“抗逆转录病毒剂”是指具有病毒抑制活性的化合物或药物。这类药剂包括逆转录酶抑制剂(包括核苷和非核苷类似物)和蛋白酶抑制剂。优选蛋白酶抑制剂为HIV蛋白酶抑制剂。核苷类似物逆转录酶抑制剂的实例包括但不局限于叠氮胸苷(AZT)、双脱氧胞苷(ddC)、2′，3′-双脱氧肌苷(ddI)、双脱氧胸苷(d4T)、3TC、935U83、1592U89和524W91。非核苷类似物逆转录酶抑制剂的实例包括但不局限于地拉外汀(delavirdine)(U90)和耐瑞若平(nerirapine)。HIV蛋白酶抑制剂的实例包括但不局限于塞喹那沃(saquinavir)(Ro31-8959)、MK639、ABT538(A80538)、AG1343、XM412、XM450、BMS186，318和CPG53，437。
术语“离去基团”或“LG”是指易于被亲核物质置换的基团，如胺、醇、磷或硫醇亲核物或其相应的阴离子。这类离去基团是公知的，它们包括羧酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基苯并三唑、卤素(卤化物)、三氟甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、甲磺酸盐、烷氧基、硫代烷氧基、次膦酸酯、膦酸酯等。其它有用的亲核物包括本领域公知的有机金属试剂。另外，术语“离去基团”或“LG”意指包含离去基团的前体(即通过简单合成过程如烷基化、氧化或质子化能容易转化为离去基团的基团)。这类离去基团前体及其转化为离去基团的方法是本领域技术人员所公知的。例如，离去基团包括仲胺和叔胺。作为例子，尽管-N(R3)(R4)部分本身不是离去基团，但却包含在术语“离去基团”或“LG”中，这是因为它易于转化为离去基团如-N+CH3(R3)(R4)。
术语“保护基团”是指合适的化学基团，该基团可与一官能团相连并可在随后的步骤中被分离而显露出完整的官能团。对不同官能团的适当保护基团的实例描述在下列文献中T.W.Greene和P.G.M.Wuts，《有机合成中的保护基》(Protective Groups in Organic Synthesis.)2d.Ed.，John Wiley and Sons(1991)；L.Fieser和M.Fieser，《有机合成中的费歇尔反应和费歇而试剂》(Fieser and Fiesers Reagents forOrganic Synthesis，)John Wiley and Sons(1994)；L.Paquette编，《有机合成试剂大全》(Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，)John Wiley and Sons(1995)。
术语“甲硅烷基”是指三取代的硅基，其中取代基独立地为C1-C8烷基、C5-C7芳基或C5-C7碳环。甲硅烷基的实例包括但不局限于三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二异丙基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、环己基二甲基甲硅烷基等。
术语“药物有效量”是指以单独或与其它药剂结合使用的方式有效地治疗患者HIV感染的量。所使用的术语“治疗”是指缓解患者特定疾病的症状或改善与特定疾病有关的可查明的测量结果。特别地，对于HIV，利用本发明化合物或药物组合物进行有效治疗可导致与HIV有关的可查明的测量结果的改善。这类测量结果包括但不局限于可通过RT-PCR或支链DNAPCR或培养病毒测量方法在血浆或其它指定组织腔隙中测量的病毒量、β-2微球蛋白或p24水平、CD4+细胞数或CD4+/CD8+细胞之比的降低；或者机能标志的变化，如生活质量提高、进行正常活动的能力增强、痴呆现象减轻；或者与免疫抑制有关的效应改变，它可包括但不局限于机会致病菌感染和肿瘤。术语“预防有效量”是指有效预防患者HIV感染的量。正如这里所使用的，患者是指哺乳动物，包括人。
术语“可药用载体或助剂”是指能够与本发明化合物一起给患者服用且不破坏其药理活性和在以传递治疗量抗逆病毒剂足够量服用时无毒的载体或助剂。
术语“连接点”是指与特定结构相连部分的原子。当连接点可被任意甲基化时，连接点为与特点结构相连部分的碳原子。
不论是否表达或隐含及在其前面加有或无术语“任选地”，术语“取代”是指在给定结构中由特定的取代基基团取代一个或多个氢原子。当给定结构中多于一个位置被选自特定基团的取代基取代时，各位置上的取代基可相同或不同。典型地，当结构被任意地取代时，则优选0-3个取代基，最优选0-1个取代基。最优选的取代基是指在哺乳动物允许细胞或哺乳动物无限增值化细胞系中能够增强蛋白酶抑制活性或胞内抗病毒活性的取代基；或者是指与未取代的化合物相比，能够通过提高溶解特性或提高药物动力学或药效学而提高传递性能的取代基。其它最优选的取代基包括在表I化合物中所使用的取代基。
正如这里所使用的，本发明化合物(包括式I化合物)被定义为包括可药用衍生物或其药物前体。“可药用衍生物或药物前体”是指本发明化合物的可药用盐、酯、酯盐或其它衍生物，当它们被受者服用时能够(直接或间接地)提供本发明化合物或抑制活性代谢物或其残余物。特别有用的衍生物或残余物是能够在哺乳动物服用(如为了在血液中更容易吸收，口服化合物)本发明化合物时提高生物药效率的物质；或者是相对于母体物质，能够提高母体化合物向生物腔隙(如脑或淋巴系)的传递的物质。优选的药物前体包括基团附加在式(I)中明显表示的羟基或式(I)“E”上的衍生物，所述基团能够提高水溶解性和通过肠膜的活性传递。
本发明化合物的可药用盐包括由可药用无机和有机酸和碱衍生的盐。合适酸的实例包括盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、高氯酸、富马酸、马来酸、磷酸、乙醇酸、乳酸、水杨酸、琥珀酸、对-甲苯磺酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、甲磺酸、乙磺酸、甲酸、苯甲酸、丙二酸、萘-2-磺酸和苯磺酸。优选的酸包括盐酸、硫酸、甲磺酸和乙磺酸。甲磺酸是最优选的。其它酸如草酸本身虽不可药用，但可用作制备作为获得本发明化合物或其可药用酸加成盐的中间体。
由合适碱衍生的盐包括碱金属(如钠)盐、碱土金属(如镁)盐、铵盐和N-(C1-4烷基)4+盐。
术语“硫代氨基甲酸酯”是指含有官能团N-SO2-O的化合物。
本发明化合物含有一个或多个不对称碳原子，因此可以存在外消旋物和外消旋混合物、单一对映体、非对映体混合物和各个非对映体。这些化合物的所有异构形式均明确包括在本发明中。每一立体碳可为R或S构型。在式I化合物中所示的氮原子间的伸展锯齿构象中，优选清楚表示的羟基与D也成顺式关系。
只有那些导致形成稳定化合物的取代基的组合和变化才能适合于本发明。这里，术语“稳定”是指具有能够足以保证制造的稳定性且能够在足够长时间内保持化合物的完整性以用于这里所述的目的(如对哺乳动物进行治疗或预防给药或用于亲合层析法)的化合物。在无水分或其它化学反应条件下，该化合物通常能在40℃或低于40℃的温度下稳定至少一周。
本发明化合物也可以由无机酸或有机酸衍生的盐的形式使用。这类酸式盐的实例包括乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、亚硫酸盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、草酸盐、双羟萘酸盐、果胶酯酸盐、过二硫酸盐、3-苯基丙酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐和十一烷酸盐。
本发明也预想到了所公开的化合物中任何碱性含氮基团的季铵化。碱性氮原子可被本领域普通技术人员公知的任何试剂季铵化，这类试剂包括低级烷基卤，如甲基、乙基、丙基和丁基的氯化物、溴化物和碘化物；硫酸二烷基酯，如硫酸二甲基、二乙基、二丁基和二戊基酯；长链卤化物，如癸基、十二烷基、十四烷基和十八烷基氯化物、溴化物和碘化物；以及芳烷基卤化物，包括苄基、苯乙基溴。通过这种季铵化，可获得水或油溶性或分散性产物。
本发明的新磺酰胺类化合物为式I化合物
其中每一R1独立地选自-C(O)-、-S(O)2-、-C(O)-C(O)-、-O-C(O)-、-O-S(O)2-、-NR2-S(O)2-、-NR2-C(O)-和-NR2-C(O)-C(O)-；优选每一R1为-C(O)-或-O-C(O)-；更优选R1为-O-C(O)-；每一A独立选自含有1-3个环内氧原子(endocyclic oxygens)的5-7元非芳香性含氧单环杂环，此杂环可任选地苯并稠合，任选地通过C1-C3烷基连接基连接，优选不通过连接基连接，以及任选地与含有1-2个环内杂原子的5-7元单环杂环稠合，优选不稠合，并且其中的四氢呋喃和四氢呋喃并四氢呋喃杂环明确除外；优选A选自含有1-2个环内氧原子的5-6元非芳香性含氧单环杂环，此杂环可任选地通过C1-C3连接基连接并任选地与5-6元含氧单环杂环稠合；最优选A为二噁烷基，二氧戊环基，二氧戊环基甲基，四氢呋喃并二氢呋喃基，四氢吡喃并四氢呋喃基或四氢吡喃并二氢呋喃基；更优选A为1，3-二噁烷基；最优选A为1，3-二噁烷-5-基；每一Het独立地选自C3-C7碳环；C6-C10芳基；与杂环稠合的苯基；以及杂环；其中所述Het的任何部分可任意地被一个或多个选自下面的取代基取代氧代、-OR2、-R2、-N(R2)(R2)、-NHOH、-R2-OH、-CN、-CO2R2、-C(O)-N(R2)(R2)、-S(O)2-N(R2)(R2)、-N(R2)-C(O)-(R2)、-C(O)R2、-S(O)n-R2、-OCF3、-S(O)n-R6、-N(R2)-S(O)2(R2)、卤素、-CF3、-NO2、-R6和-O-R6；每一R2独立地选自H和任选地被R6取代的C1-C3烷基；每一R3独立地选自H、Het、C1-C6烷基和C2-C6链烯基，其中所述R3除H之外的任一基团可任意地被一个或多个选自-OR2、-C(O)-NH-R2、-S(O)n-N(R2)(R2)、Het、-CN、-SR2、-CO2R2、NR2-C(O)-R2的取代基取代；每一n独立地为1或2；每一D和D′独立地选自R6；C1-C6烷基，该烷基可任意地被一个或多个选自-OR2、-R3、-SR6、-O-R6和R6的基团取代；C2-C4链烯基，该链烯基可任意地被-个或多个选自-OR2、-R3、-O-R6和R6的基团取代；以及C3-C6碳环，该碳环可任意地被R6取代或与R6稠合；以及C5-C6环链烯基，该环链烯基可任意地被R6取代或与R6稠合；优选每一D独立地为C1-C5烷基，该烷基任意地被一个或多个Het取代；更优选D为C1-C5烷基，该烷基被选自C6-C10芳基和C3-C6碳环的一个基团取代；甚至更优选D选自苄基、异丁基、环戊基甲基和环己基甲基；以及最优选D为苄基或异丁基；优选每一D′独立地选自由R6任意取代的C1-C6烷基(其中R6各自独立选自芳基，碳环和杂环，其中所述芳基，杂环或碳环可任意地被一个或多个选自氧代，-OR5，-R5，-N(R5)(R5)，-N(R5)-C(O)-R5，-R5-OH，-CN，-CO2R5，-C(O)-N(R5)(R5)，卤素和-CF3的基团取代，其中每一R5独立选自H和C1-C3烷基)；更优选D′选自由一个3-6元碳环或一个5-6元杂环任意取代的C1-C4烷基；以及最优选D′选自异丁基、环戊基甲基和环己基甲基；每一E独立地选自Het；-O-Het；Het-Het；-O-R3；-NR2R3；C1-C6烷基，该烷基可任意地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；C2-C6链烯基，该链烯基可任意地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；以及与杂环或碳环稠合的苯基；优选每一E为Het；更优选E为由一个或多个选自-OR2，R2，-N(R2)(R2)，-N(R2)-C(O)-R2，-R2-OH，-CN，-CO2R2，-C(O)-N(R2)(R2)，卤素，和-CF3的取代基任意取代的苯基；或与5-7元杂环或碳环稠合的苯基；更优选E为被一个选自-OH，-OCH3，-NH2，-NHCOCH3，-SH3和-CH3的基团取代的苯基，或与5-6元杂环稠合的苯基；最优选E为由-NH2取代(优选在间位或对位)的苯基；每一R4独立地选自-OR2、-C(O)-NH-R2、-S(O)2-NHR2、卤素、NR2-C(O)-R2和-CN；每一R5独立地选自H和任意地被芳基取代的C1-C4烷基；以及每一R6独立地选自芳基、碳环和杂环，其中所述的芳基、碳环或杂环可任意地被一个或多个选自下面的基团取代氧代、-OR5、-R5、-N(R5)(R5)、-N(R5)-C(O)-(R5)、-R5-OH、-CN、CO2-R5、-C(O)-N(R5)(R5)、卤素和-CF3；在本发明的另一实施方案中，A选自含有1-3个杂原子的5-7元单环杂环，其连接点可被甲基化并且可任选地苯并稠合，任选地通过C1-C3烷基连接基连接并任选地与含有1-2个环内杂原子的5-7元单环杂环稠合；优选A选自含有1-2个环内氧原子的5-6元非芳香性含氧单环杂环，其连接点可被甲基化并可任选地通过C1-C3烷基连接基连接以及任选地与5-6元含氧单环杂环稠合；更优选A为3-甲基四氢呋喃基，4-甲基四氢呋喃并四氢呋喃基，或5-甲基-1，3-二噁烷基。
除非与上所述不同，术语“如式I中定义的[变量]”是指如上文所述的直接定义。
优选的式I化合物包括具有至少一个如上文被定义为优选、更优选、甚至更优选或最优选的变量的那些化合物。更优选的式I化合物包括具有2至3个如上文分别被定义为优选、更优选、甚至更优选或最优选的变量的那些化合物。最优选的式I化合物包括具有4至5个如上文分别被定义为优选、更优选、甚至更优选或最优选的变量的那些化合物。
表I说明了本发明优选的化合物
表I
ALK和ALK′如上所定义；或(iv)W2和W5是氢，W3是二烷基氨基烷基(N-甲基)氨基羰基
W4是氯；ALK和ALK′如上所定义；或(v)W3和W4是氢W2是氯、(C1-C4)烷氧基或(C1-C4)烷基W5是(v1)二烷基氨基烷基(N-甲基)氨基羰基
(v2)二烷基氨基烷基羰基氨基
ALK和ALK′如上所定义；它们的内盐及可药用盐、季铵盐以及它们的溶剂化物。
优选的本发明化合物由下式化合物组成
较优选的本发明化合物选自化合物3；4；5和6，其中各一化合物具有表I中所示的结构式。
本发明的磺胺可用常规方法合成，最好是由易于获得的起始物合成。
本发明化合物是已知的最易合成的HIV蛋白酶抑制剂。以前的HIV蛋白酶抑制剂常常含有四个或四个以上的手性中心，大量的肽键和/或需要影响其合成的空气敏感的试剂(如有机金属配合物)。与其相比，本发明化合物的合成较容易，非常有利于大规模生产。
一般地，本发明的磺酰胺可从具有通式II结构的α-氨基酸及其衍生物方便地得到(W)(Q)N-CH(D)-Y(II)其中W为氢或P；P为合适的氨基保护基团；Q为氢、苄基或A-R1-；Y为-C(O)OH、-C(O)H或-CH2OH；以及D和A-R1-为上文式I化合物中的定义。W和Q也可和与其相连的氮原子一起形成杂环。这种结构的实例为邻苯二甲酰亚胺。合适的氨基保护基团描述在许多文献中，包括T.W.Greene和P.G.M.Wuts，有机合成中的保护基(Protective Groups inOrganic Synthesis，)2d.Ed.，John Wiley and Sons(1991)；L.Fieser和M.Fieser，有机合成中的费歇尔反应和费歇尔试剂(Fieser andFiesers Reagents for Organic Synthesis，)John Wiley and Sons(1994)；以及L.Paquette编，有机合成大全(Encyclopedia of Reagentsfor Organic Synthesis)，John Wiley and Sons(1995)。氨基保护基团的实例包括但不局限于Boc、Cbz和Alloc。另一方面，胺可被保护成烷基衍生物，如N，N-二苄基或三苯甲基。这类α-氨基酸衍生物通常可商购或利用公知方法由可商购的α-氨基酸衍生物方便地制得。尽管本发明包括这些起始物的外消旋混合物，但仍优选单一的S构型对映体。
利用已知技术，可容易地将通式P-N(Q)-CH(D)-COOH的α-氨基酸衍生物转化为通式P-N(Q)-CH(D)-CO-CH2-X的氨基酮衍生物，其中P、Q和D如上文式II化合物中的定义，X为能够活化α-碳的离去基团(即增加了亚甲基亲核进攻的敏感性)。合适的离去基团在本技术领域中是公知的，它们包括卤化物、二烷基锍盐和磺酸酯，如甲磺酸酯(盐)、三氟甲磺酸酯(盐)或4-甲苯磺酸酯(盐)。X也可为被就地转化为离去基团的羟基(如通过在偶氮二羧酸二烷基酯存在下用三烷基或三芳基膦处理)。形成该氨基酮衍生物的方法也是本领域技术人员所熟知的(如参见S.J.Fittkau，J.Prakt.Chem，，315，p.1037(1973))。另外，某些氨基酮衍生物可商购(如从Bachem Biosciences，Inc.，Philadelphia，Pennsylvania购得)。
然后可将氨基酮衍生物还原为由式P-N(Q)-CH(D)-CO-CH2-X表示的相应的氨基醇，其中P、Q和D为如上文式II化合物中的定义，X为离去基团。另一种方法，氨基酮衍生物可在后来的合成流程中被还原成相应的醇。还原氨基酮衍生物如P-N(Q)-CH(D)-CO-CH2-X的许多方法是本领域技术人员所熟知的(G.J.Quallich和T.M.Woodall，四面体通信(Tetrahedron Lett.)，34，p.785(1993)及其所引用的文献；以及Larock，R.C.《综合有机反应》(“Comprehensive Organic Transformations”)，pp.527-547，VCH Publishers，Inc.1989及其所引用的文献)。优选的还原剂为硼氢化钠，还原反应于大约-40℃至大约40℃(优选大约0℃至大约20℃)下，在合适的溶剂系统如含水或纯的四氢呋喃或低级醇(如甲醇或乙醇)中进行。虽然本发明包括氨基酮衍生物P-N(Q)-CH(D)-CO-CH2-X的立体选择性还原或非立体选择性还原，但优选立体选择性还原。立体选择性还原可利用已知的手性试剂或利用手性底物中的手性还原剂而完成。在本发明中，可在非螯合还原条件下很容易地完成立体选择性还原，此时新形成羟基的手性诱导取决于D基团的立体化学(即氢化物的Felkin-Ahn加成)。我们特别优选立体有择性还原，其中羟基相对于D为顺式。本发明发现，当羟基与D顺位时，最终磺胺产物是一种效力比其反式非对映体更高的HIV蛋白酶抑制剂。
氨基醇的羟基可通过任何一种的羟基保护基团(如三烷基甲硅烷基、苄基、乙缩醛或烷氧基甲基)任意保护，从而生成具有通式P-N(Q)-CH(D)-C(OR7)-CH2-X的被护氨基醇，其中P、Q和D如式II化合物中的定义，X为离去基团和R7为H或任何合适的羟基保护基团。一些合适的保护基团描述在T.W.Greene和P.G.M.Wuts，有机合成中的保护基(Protective Groups in Organic Synthesis)，2d.Ed.，John Wiley andSons(1991)；L.Fieser和M.Fieser，有机合成中的费歇尔反应和费歇尔试剂(Fieser and Fiesers Reagents for Organic Synthesis，)JohnWiley and Sons(1994)；以及L.Paquette编，有机合成大全(Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，)John Wiley andSons(1995)中。
氨基醇然后与亲核胺化合物反应，生成式III中间体
其中W、Q和D如式II中的定义，R7为H或任何合适的羟基保护基团和L或为D′(如式I化合物中所述)或为氢。
另一方面，氨基酸衍生物可与亲核性硝基化合物(如硝基甲烷阴离子或其衍生物)反应，随后经一步或多步还原得到式III中间体。
在特别优选的合成流程中，亚甲基的活化和醇的保护可同时通过由羟基和它邻近的亚甲基形式N-保护的氨基环氧化物来完成，从而得到中间体IV
其中W、Q和D如上文式II化合物中定义。制备N-保护的氨基环氧化物的适宜溶剂体系包括乙醇、甲醇、异丙醇、四氢呋喃、二噁烷、二甲基甲酰胺等(包括它们的混合物)。用于制备该环氧化物的适宜碱包括碱金属氢氧化物、叔丁醇钾、DBU等。优选的碱是氢氧化钾。
另一方面， N-保护的氨基环氧化物也可通过将(烷基硫代)或(苯基硫代)乙酸二价阴离子与保护的α-氨基酸的环状N-羧酸酸酐(如BOC-Phe-NCA，从Propeptide得到)反应制得。优选的乙酸二价阴离子为(甲硫基)乙酸的二价阴离子。然后还原所得的氨基酮(如利用硼氢化钠)；通过季铵化反应(如利用甲基碘)，可容易地将所得的氨基醇转化为氨基环氧化物，接着再闭环(利用如氢化钠)。
N-保护的氨基环氧化物(或其它适宜活化的中间体)与胺的反应是在无溶剂或在有极性溶剂，如低级链烷醇、水、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜存在下进行的。该反应可在约-30℃至120℃，优选约-5℃至100℃下方便地进行。或者该反应可在活化剂存在下，如活化的氧化铝，在惰性溶剂中，优选醚类如乙醚、四氢呋喃、二噁烷或叔丁基甲醚，于室温至约110℃下方便地进行。如Posner和Rogers，美国化学会志(J.Am.Chem.Soc.)99，p.8208(1977)中所述。其它活化剂包括低级三烷基铝类如三乙基铝，或二烷基铝卤化物类如氯化二乙基铝(参见Overman和Flippcin，四面体通信(Tetrahedron Letters)p.195(1981))。包括这些种类活化剂的反应可在惰性溶剂中，于约0℃至约110℃下方便地进行，所述惰性溶剂包括二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、甲苯或乙腈。对于本领域的普通技术人员来说，利用胺或其等同物(如叠氮化物或三甲基甲硅烷基氰化物)置换离去基团或开环环氧化物的其它方法(参见Gassman和Guggenheim，美国化学会志(J.Am.Chem.Soc.)104，p.5849(1982))是公知的或是显而易见的。
式II、III和IV化合物及其官能团保护的衍生物可作为中间体用于制备式I化合物。在L表示D′的情况下，式III化合物可通过与磺酰活化剂反应形成磺胺、磺酰脲、硫代氨基甲酸酯等而转变成通式I化合物。制备磺酰活化剂的方法是本领域公知的。一般来讲，磺酰卤被用来制得磺酰胺。许多磺酰卤是可以购得的，其它的磺酰卤可用常规的合成技术很容易得到，参见Gilbert，E.E.制备性磺酰化作用和硫酸盐化作用的最新进展(“Recent Developments in Preparative Sulfonation and Sulfation”)，合成(Synthesis)19693(1969)及其所引用的文献；Hoffman，R.V.间-三氟甲基苯磺酰氯(“M-TrifluoromethylbenzensulfonylChloride”)，有机合成(Org.Synth.)Coll.Vol.VII，John Wileyand Sons(1990)；Hartman，G.D.等人，用作局部碳酸酐酶抑制剂的4-取代噻吩-和呋喃-2-磺酰胺(“4-Substituted Thiophene andFuran-2-sulfonamides as Topical Carbonic Anhydrase Inhibitors”)，医学化学杂志(J.Med.Chem.)，35，p.3822(1992)及其所引用的文献。磺酰脲一般可通过胺与磺酰氯或其适宜等同物如磺酰-双咪唑或磺酰-双-N-甲基咪唑反应得到；硫代氨基甲酸酯一般可通过醇与磺酰氯或其适宜的等同物如磺酰-双咪唑或磺酰-双-N-甲基咪唑反应得到。
在L为氢的式III化合物中，将所得的伯胺转化为仲胺可用已知技术进行。该技术包括与烷基卤或磺酸烷基酯反应，或通过使用醛或羧酸或羧酸的活性衍生物利用催化氢化或氰基硼氢化钠进行还原性烷基化(参见Borch等人，美国化学会会志(J.Am.Chem.Soc.)，93，p.2897(1971))。另一方面，伯胺可先酰化，随后用甲硼烷或其它适宜还原剂还原，例如见Cushman等人，有机化学杂志(J.Org.Chem.)，56，p.4161(1991)中描述的方法。这种技术尤其适用于W表示保护基团如如叔丁氧基羰基(Boc)或苄氧基羰基(Cbz)和Q为H或者W和Q均为苄基的式III化合物。
如果通式V的具体化合物的变量W和Q表示可除去的保护基，则除去一种或两种基团所得的胺与适当活化剂的反应有利于生成不同的通式V化合物。例如，与活化羧酸衍生物如酰卤(如酰基氟、酰基氯和酰基溴)、活化酯如2-或4-硝基苯基酯、卤代芳基酯(如五氟苯基或五氯苯基)或1-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)酯、碳化二亚胺活化物、酸酐如对称酸酐(如异丁基酸酐)或混合碳酸-磷酸或碳酸-膦酸酸酐的反应将会生成相应的酰胺。脲类可通过在双活化的碳酸衍生物如光气和羰基二咪唑(“CDI”)存在下，与异氰酸酯或胺反应得到。氨基甲酸酯可与氯碳酸酯，与由离去基团(如1-羟基苯并三唑(“HOBT”)、HOSu或4-硝基苯酚)酯化的碳酸酯，或者在双活化的碳酸衍生物如光气或其合成等同物(包括双光气和三光气)或羰基二咪唑存在下与醇反应得到。这类碳酸酯的实例包括但不限于碳酸1，3-二噁烷-5-基-4-硝基苯酯，碳酸3-甲基四氢呋喃-3-基-4-硝基苯酯，碳酸4-硝基苯基-四氢吡喃-4-基酯，碳酸1，3-二氧戊环-4-基甲基-4-硝基苯酯，碳酸4-硝基苯基-四氢呋喃并二氢呋喃-4-基酯，和碳酸4-硝基苯基·四氢吡喃二氢呋喃-4-基酯等(也可以参见A.K.Ghosh等人，医学化学杂志(J.Med.Chem.)37，p.2506(1994))。碳酸4-硝基苯酯可以通过用本领域公知的方法由氯甲酸4-硝基苯酯与醇反应得到。在氯甲酸4-硝基苯酯与甘油缩甲醛反应产生碳酸1，3-二噁烷-5-基-4-硝基苯酯和碳酸1，3-二氧戊环-4-基-4-硝基苯酯的反应中，如果使用较强的碱性条件或者倘若用碳酸二(4-硝基苯酯)替代甲酸4-硝基苯酯，相对于所产生的碳酸1，3-二氧戊环-4-甲基-4-硝基苯酯，则产生更多量碳酸1，3-二氧杂环己烷-5基-4-硝基苯酯。虽然比较优选的是在与其它胺反应之前将碳酸1，3-二氧杂环己烷-5-基·4-硝基苯酯与碳酸1，3-二氧戊环-4-基甲基·4-硝基苯酯分离，但也可以先将两种碳酸酯混合物与单一胺反应，随后分离两个产物。容易理解，为有利于某些特定反应，需要先保护一个或多个可能的活性基团，随后除去这些保护基。上述对反应流程的修饰是在本领域普通技术人员的知识范围内的。
制备优选的式III磺酰胺中间体的特别有用的合成流程如下文所示，其中对于式VI、VII和VIII的化合物，W和Q如上文式II化合物中的定义，D′和E如上文式I化合物中的定义，以及P′为H或氨基保护基团
式VIII化合物可以很容易地从易得到的起始原料如环氧化物VI合成(参见D.P.Getman，医学化学杂志(J.Med.Chem.)，36，p.288(1993)和B.E.Evans等人，有机化学杂志(J.Org.Chem.)，50，p.4615(1985))。上述合成流程中的每一步骤可按前文一般描述的方式进行。
本领域的技术人员可以理解，上面合成流程不能认为是包括合成本申请中所描述的和要求保护的化合物的所有方式的全面说明。其它方法对本领域脯技术人员来讲也是显而易见的。另外，上文描述的各种合成步骤可以以能得到需要化合物的可互换的顺序或次序进行。
本发明化合物可通过附加适宜官能团修饰，以增强选择性生物性质。这种修饰在本领域是已知的且包括增强渗透到特定生物区室(例如血液系统、淋巴系统、中枢神经系统)内的生物渗透，增强口服利用度，增加注射给药的溶解度或改变代谢或排泄速率等的修饰。
本发明新化合物是天冬氨酰蛋白酶，尤其是HIV-1和HIV-2蛋白酶优异配体。因此这些化合物能够靶向并抑制HIV复制的后面阶段，即由HIV编码的蛋白酶加工病毒多蛋白的过程。这些化合物通过抑制天冬氨酰蛋白酶而抑制病毒性多蛋白前体的蛋白水解过程。由于天冬氨酰蛋白酶对于成熟病毒粒子的产生是必需的，因此通过抑制感染性病毒粒子，尤其是来自感染细胞的病毒而抑制病毒加工能有效地阻断病毒的传播。本发明化合物在一段时间内具有良好的抑制HIV-1病毒感染持久生存人体T细胞的能力，这可通过胞外P24抗原(病毒复制的特异性标记物)测定来说明。其它抗病毒测定已确定了这些化合物的药效。
本发明可以常规方式用于治疗病毒，如HIV和HTLV，其生存依赖于在病毒生命圈中起负责作用的天冬氨酰蛋白酶。这些治疗方法、所用剂量及其它要求可由本领域普通技术人员从可利用的方法或技术中选择。例如，本发明化合物可以与药用辅助剂结合以药用形式和减轻病毒感染的严重程度或缓解与HIV感染或免疫抑制(如机会致病菌感染或各种肿瘤)相关的病理效果的有效效量给药于病毒感染患者。
另一方面，本发明化合物可用于预防和在特定情况(如分娩)或在较长时间内保护个体免受病毒感染的方法。本化合物可单独用于预防；或者为了增强所用每一试剂的效力，可与其它抗逆病毒剂一起用于预防。由此，本发明新的蛋白酶抑制剂可用作为治疗或预防哺乳动物HIV感染的药物。
式I化合物，尤其是分子量少于约700g/mol的式I化合物在口服时更容易被哺乳动物血液吸收。分子量小于600g/mol且水溶解度大于或等于0.1mg/ml的式I化合物具有最大的口服利用率。该出人意料的良好口服利用率使得这些化合物成为口服治疗和预防HIV感染的优良药物。
除了口服生物利用率之外，本发明化合物还具有令人满意的高治疗指数(该指数测定了毒性与抗病毒效果的关系)。因此，与先前描述的许多常规抗逆病毒剂相比，本发明化合物在较低剂量时更有效，而且避免了许多与先前药物有关的严重毒性作用。在减慢或预防阻力变量的发展的可能性方面，剂量中所载运的本发明化合物的效力远远大于其有效抗病毒水平。
本发明化合物可以单剂或与能干扰HIV复制循环的其它抗病毒剂合用形式给药于健康人或HIV感染患者。通过将本发明化合物与能靶向病毒生活史的不同阶段的其它抗病毒剂联合给药，可增强这些化合物的治疗作用。例如，用于共同给药的抗病毒剂可以是靶向病毒生活史中早期阶段(如进入细胞、逆转录和病毒DNA整合入细胞DNA)的药物，靶向这些早期生活史阶段的抗病毒剂包括2′，3′-双脱氧肌苷(ddI)，双脱氧胞苷(ddC)，d4T，叠氮胸苷(AZT)，3TC，935U83，1592U89，524W91，多硫酸的多糖，sT4(水溶性CD4)，甘西洛韦，膦酰甲酸三钠、依氟乌氨酸，三氮唑核苷，阿昔洛韦，α-干扰素和三甲曲沙。另外，逆转录酶的非核苷类抑制剂如TIBO、地拉外汀(U90)或耐瑞若平可作为病毒脱壳抑制剂、转活化蛋白如tat或rev的抑制剂或病毒整合酶的抑制剂，因此可用来促进本发明化合物的作用。
由于联合用药的每一药物成分在HIV复制的不同部位上起作用，因此本发明联合用药治疗抑制HIV复制时会显示出加合或协同作用。这种联合使用与单剂给药相比可有利地降低达到所需治疗或预防作用而需要的所用常规抗逆病毒药物的剂量。这些联合用药可降低或消除常规单独抗病毒药物治疗所产生的副作用且不会干扰这些药物的抗逆病毒活性。这些联合用药也可以降低耐单一药剂治疗的可能性，同时使任何相关毒性降至最低。这些联合用药也可以在不增加有关毒性情况下增强常规药物的药效。特别地，我们发现在与其它抗HIV剂联合时，本发明化合物在预防人体T细胞中HIV复制方面起着加合或协同作用。优选的联合治疗包括将本发明化合物与AZT、ddI、ddC、d4T、3TC、935U83、1592U89、524W91或其组合物一起给药。
另一方面，本发明化合物也可以与其它HIV蛋白酶抑制剂如塞喹那沃(Ro31-8959，Roche)、MK639(Merck)、ABT538(A-80538，Abbott)、AG1343(Agouron)、XM412(DuPont Merck)、XM450(DuPont Merck)、BMS186318(Bristol-Meyers Squibb)、和CPG53，437(Ciba Geigy)或这些抑制剂的前体或相关化合物一起给药，从而增强对各种变异病毒或其它准类成员的治疗或预防作用。
我们优选将本发明化合物以单剂或与逆病毒的逆转录酶抑制剂如核苷衍生物或其它HIV天冬氨酰蛋白酶抑制剂的联合形式给药，包括含3-5个药剂的多组分组合物。我们认为本发明化合物与逆病毒的逆转录酶抑制剂或HIV天冬氨酰蛋白酶抑制剂的联合给药会显示出显著的加合或协同作用，由此可防止、基本上降低或完全消除复制或感染或这两种情况，以及与其有关的症状。另外，由于病毒能够非常迅速地产生对某些天冬氨酰蛋白酶抑制剂的耐药作用，我们认为，相对于单剂给药，联合给药能够有助于减慢耐药病毒的产生。
本发明化合物也可与免疫调节剂和免疫刺激剂(如溴匹立明、抗人体α-干扰素抗体、IL-2、GM-CSF、α-干扰素、二黄原酸乙酯、肿瘤坏死因子、纳曲酮、吐司卡若索(tuscarasol)和rEPO)和抗菌素(如β-羟乙磺酸戊烷脒)一起联合使用，从而预防或阻止与HIV感染有关的感染或疾病，如AIDS、ARC和与HIV病毒有关的癌症。
当本发明化合物与其它药物联合给药治疗时，它们可相继或同时给药于患者。另外，本发明药物组合物可由本发明天冬氨酰蛋白酶抑制剂和一种或多种治疗剂或预防剂组成的组合物。
虽然本发明集中于将这里披露的化合物用于治疗和预防HIV感染，但本发明化合物也可用作其它病毒的抑制剂，这些病毒与类似在病毒生活史中起主要作用的天冬氨酰蛋白酶有关。这些病毒包括引起其它AIDS样疾病的逆病毒，如猴免疫缺陷病毒，HTLV-I和HILV-II。另外本发明化合物也可用于抑制其它天冬蛋白酶，尤其是包括血管紧张肽原酶和加工内皮毒素前体的天冬氨酰蛋白酶的其它人天冬氨酰蛋白酶。
本发明药物组合物含有本发明任何化合物及其可药用盐和可药用载体、辅剂或赋形剂。在本发明组合物中使用的可药用载体、辅剂或赋形剂包括但不局限于离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、自乳化药物传递系统(SEDDS)如琥珀酸dα-生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯或其它类似聚合物传递基质、血清蛋白如人血清白蛋白、缓冲物如磷酸盐、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、水、盐或电解质如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶状二氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素基物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、石蜡、聚乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。为了提高式I化合物的传递性能，也可优选地使用环糊精如α-、β-和γ-环糊精或其化学改性衍生物如羟基烷基环糊精(包括2-和3-羟基丙基-β-环糊精)，或其它水溶性衍生物。
本发明药物组合物的给药途径有口服、非肠道、喷雾吸入、局部、直肠、鼻腔、颊、阴道或植入埋藏。我们优选口服和注射给药。本发明药物组合物可含有常规无毒药用载体、辅剂或赋形剂。在有些情况下，为了提高制剂化合物或其传递形式的稳定性，制剂的pH值可利用可药用酸、碱或缓冲液进行调节。这里所用术语“非肠道”是指皮下、皮内、静脉、肌内、关节内、滑膜内、胸内、膜内、病灶内和颅内注射或滴注技术。
该药物组合物可以无菌注射剂如无菌注射水溶液或油状悬浮液形式使用。该悬浮液可按本领域已知技术，用适宜分散或湿润剂(如吐温80)和悬浮剂配成。无菌注射制剂也可是在无毒性非肠道可接受的稀释液或溶剂中的无菌注射液或悬浮液，如在1，3-丁二醇中的溶液。可使用的可接受的赋形剂和溶剂有甘露糖醇、水、Ringer溶液和氯化钠等渗溶液。另外，无菌的固定油一般被用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可使用的任何无味的固定油包括合成的单或二甘油酯。脂肪酸如油酸或其甘油酯衍生物可用作注射剂的制备，也可以是天然药用油如橄榄油或蓖麻油，尤其是它们的多氧乙基化的修饰物。这些油溶液和悬浮液也可含有长链醇稀释剂或分散剂如Ph.Helv或类似的醇。
本发明药物组合物可以口服剂量形式口服给药，其包括但不局限于胶囊、片剂、水性悬浮液和溶液。用于口服的片剂中常用载体包括乳糖和玉米淀粉。一般也加有润滑剂如硬脂酸镁。对口服用的胶囊，所用的稀释剂包括乳糖和干燥的玉米淀粉。当水性悬浮液口服给药时，活性成分可与乳化剂和悬浮剂混合。如果需要的话，也可加入一些甜味剂和/或调味剂和/或着色剂。
本发明药物组合物也可以栓剂形式经直肠给药。这些组合物可通过将本发明化合物与在室温是固态而在直肠温度下是液态且在直肠内融化时能释放出活性化合物的适宜非刺激性赋形剂混合来制备。这些材料包括但不局限于可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。
当所需治疗涉及局部给药可到达的区域或器官时，本发明药物组合物的局部给药是特别有用的。对于往皮肤上的局部应用，药物组合物应被配成含悬浮或溶解在载体中活性成分的适当膏状物。用于本发明化合物局部给药的载体包括但不局限于矿物油、液体石油、白石油、丙二醇、聚乙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯化合物、乳化石蜡和水。另一方面，该药物组合物也可配成含悬浮或溶解在载体中的活性成分的洗剂或软膏。适宜的载体包括但不局限于矿物油、单硬脂酸脱水山梨糖醇酯、聚山梨醇酯60、鲸蜡醇酯蜡、鲸蜡醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。本发明药物组合物也可以直肠栓剂或适宜的灌肠剂形式局部应用于较低的肠道。局部透皮贴也包括在本发明中。
本发明的药物组合物可通过鼻气雾剂或吸入剂形式给药。这些组合物可按本领域已知技术制备，并可以使用苯甲醇或其它适宜防腐剂。增强生物利用率的吸收促进剂、氟烃和/或本领域已知的其它加溶剂或分散剂制成盐溶液。
用于预防或治疗包括HIV感染的病毒感染的活性成分化合物的剂量为约0.01至约100mg/kg体重/天，优选约0.5至约75mg/kg体重/天。本发明药物组合物一般每天给药约1-5次或进行连续输注。该给药形式可用于慢性或急性治疗。与载体混合以生成单剂量形式的活性成分量根据所治疗的宿主和具体给药形式而变化。制剂一般含有约5％至约95％(w/w)活性成分。优选含约20％至约80％活性成分的制剂。
根据患者症状的改善情况，如果必要的话，可服用维持量的本发明化合物、组合物或结合物。随后当症状已缓解到所期望程度且治疗应停止时，根据症状情况，将给药剂量或次数或二者降低到维持到已改善的症状水平。但由于疾病症状的重复，患者可要求长期的周期性治疗。
本领域技术人员应能理解，使用比上述或低或高的剂量是可以的。对任何特定患者进行治疗的具体剂量取决于许多因素，这包括所用具体化合物的活性、患者年龄、体重、平常的健康状况、性别、饮食、给药时间、排泄速率、结合使用的药物、感染的程度和时间长短、患者对感染的感觉和临床医生的诊断。
本发明化合物也可用作能有效与天冬氨酰蛋白酶，尤其是与HIV天冬氨酰蛋白酶结合的商用试剂。作为商用试剂，本发明化合物及其衍生物可用于阻断靶肽的蛋白分解或可被衍化以与稳定的树脂结合作为束缚底物用于亲合层析。例如，可将式I化合物束缚于亲合柱中，以纯化重组生成的HIV蛋白酶。本发明化合物衍生成亲合层析树脂以及利用这类树脂纯化蛋白酶的方法是本领域技术人员公知的。以商用天冬氨酰蛋白酶抑制剂为特征的这些或其它用途对本领域的技术人员是显而易见的(参见Rittenhouse，J.等人，Biochem.Biophys.Res.Commun.171，p.60(1990)和Heimbach，J.C.等人，同上164，p.955(1989))。
为了更详细了解本发明，下面给出了一些实施例。这些实施例仅是说明书性的，不能认作是对本发明范围的限制。常用材料和方法所用温度都是以摄氏温度记录的。薄层层析(TLC)是用0.25mm厚E.Merck硅胶60F254板和指定溶剂系统洗脱。化合物的检测是如下进行的用适宜显色剂如10％磷钼酸乙醇溶液或0.1％水合茚三酮乙醇溶液处理板，随后如果需要的话将其加热和/或暴露在紫外光或碘蒸汽下。薄层硅胶层析也可用0.5、1.0或2.0mm厚的E.Merck 60F254板(“制备板”)。随后展开此板，分离出含所需化合物的二氧化硅带，用适宜溶剂洗脱。分析HPLC用Waters 6 Pak，5μM二氧化硅，C18反相柱，3.9mm ID×15cm L，流速1.5ml/分钟及下表中条件进行流动相A＝0.1％CF3CO2H水溶液B＝0.1％CF3CO2H的CH3CN溶液梯度T＝0分钟，A(95％)，B(5％)T＝20分钟，A(0％)，B(100％)T＝22.5分钟，A(0％)，B(100％)制备HPLC也可用C18反相柱进行。HPLC保留时间是以分钟表示的。NMR谱数据是用装有可逆或QNP探针的Bruker AMX500，在500MHz下记录的，并在所示的溶剂中进行的。
我们已经利用主要由M.W.Pennington等人，Peptides1990，Gimet，E.and D.Andrew，Eds.，Escom；Leiden，Netherlands(1990)中描述的方法测量了每一化合物对HIV-1蛋白酶的抑制常数。
用几种病毒学测定法测试了通式I化合物的抗病毒效力。在第一种测定中，将化合物的二甲基亚砜(DMSO)溶液加到CCRM-GEM细胞的试验细胞培养物中，此CCRM-GEM细胞为采用标准方案，用HIVIIIb预先急性感染的CD4+人体T-细胞淋巴瘤细胞株(参见Meek，T.D.等人，合成肽类似物对感染的T-淋巴细胞中的HIV-1蛋白酶的抑制(“Inhibition ofHIV-lprotease in infected T-lymphocytes by synthetic peptideanalogues”)，自然(Nature)343，p.90(1990))。优选的化合物是能在1μM或更低浓度下抑制90％病毒感染的化合物。更优选的化合物是在100nM或更低浓度下能抑制90％病毒感染的化合物。
本发明化合物抑制病毒复制的作用是通过采用商购酶免疫测定剂(从Coulter Corporation得到，Hialeah，FL)来测定HIV细胞外P24抗原浓度而测得的。
根据细胞类型和所需示值读数，由染料摄取法分析得到的合胞体形成，逆转录酶(RT)活性和细胞病作用也可作为抗病毒活性的示值读数。参见H.Mitsuya和S.Broder，2′，3′-二脱氧核甘对III型人淋巴细胞病毒的体外感染性和细胞病变/与病毒(HTLV-III/LAV)相关的淋巴腺病的抑制(“Inhibition of the in vitro infectivity and cytopathic effectof human T-lymphotropic virus type III/lymphoadenopathy-associatedvirus(HTLV-III/LAV)by 2′，3′-dideoxynucleosides”)，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，vol.83，pp.1911-1915(1986)。通式I化合物对其它HIV-1病毒株的临床分离物的作用是通过由HIV感染患者得到的低传代病毒和测定该抑制剂在新制备的人外周血液单核细胞(PBMCs)中阻止HIV病毒感染的作用来测定的。
由于通式I化合物能够抑制HIV病毒在人T细胞中的复制且可进一步口服给哺乳动物，因此很显然，它们可用于临床治疗HIV感染。这些试验可推断这些化合物在体内抑制HIV蛋白酶的能力。实验部分实施例1N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(1，3-二氧杂环己烷-5-基氧代羰基氨基))丁基-4-甲氧基苯磺酰胺(化合物1)A.0℃下，将甘油缩甲醛(Glycerol formal)(1.2mL，10.0mmol)和N-甲基吗啉(1.1mL，10.0mmol)加到氯甲酸4-硝基苯酯(2.01g，10.0mmol)在20mL二氯甲烷中的溶液内。室温下搅拌混合物过夜，然后用0.5N盐酸，水，和盐水洗涤。有机相用硫酸镁干燥并浓缩。用硅胶柱色谱纯化(己烷∶EtOAc，4∶1)，得到碳酸1，3-二氧杂环己烷-5-基-4-硝基苯酯(0.85g)和碳酸1，3-二氧戊环-4-基甲基-4-硝基苯基酯(0.68g)。1NMR与结构一致。B.碳酸1，3-二氧杂环己烷-5-基-4-硝基苯酯(0.079g，0.26mmol)加到N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基)丁基-4-甲氧基-苯磺酰胺盐酸盐(0.093g，0.198mmol)和DIEA(0.086mL，0.496mmol)在1mL THF中的溶液内。室温搅拌混合物过夜，然后真空除去溶剂。层析此物料(10％EtOAc/CH2Cl2)，得到标题化合物(0.119g)。Rf＝0.77；CH2Cl2/EtOAc，6∶4.HPLC保留时间＝14.99分钟。1NMR与结构一致。
实施例24-氨基-N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧代羰基氨基))丁基-苯磺酰胺(化合物3)A.氢气氛下，将N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧基羰基氨基))丁基-4-硝基苯磺酰胺(0.123g，0.213mmol)和催化量10％Pd/C在5mL甲醇中搅拌过夜。过滤混合物并浓缩，得到粗产物。层析纯化此物料(20％EtOAc/CH2Cl2)，得到标题化合物(0.082g)。Rf＝0.43；CH2Cl2/EtOAc，6∶4。HPLC保留时间＝14.09分钟。1NMR与结构一致。
实施例34-氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧基羰基氨基)丁基-N-异丁基-苯磺酰胺(化合物4)。A.使用N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧基羰基氨基)丁基-N-异丁基-4-硝基苯磺酰胺(0.128g，0.232mmol)，实施实施例2A中所述的方法，得到标题化合物(0.048g)。Rf＝0.38；CH2Cl2/EtOAc，6∶4。HPLC保留时间＝13.11分钟。1NMR与结构一致。
实施例43-氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧基羰基氨基)丁基-N-异丁基-苯磺酰胺(化合物5)。A.使用N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧基羰基氨基)丁基-N-异丁基-3-硝基苯磺酰胺(0.118g，0.213mmol)，实施实施例2A中所述的方法，得到标题化合物(0.051g)。Rf＝0.23；CH2Cl2/MeOH，95∶5。HPLC保留时间＝13.33分钟。1NMR与结构一致。
实施例53-氨基-N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧代羰基氨基))丁基-苯磺酰胺(化合物6)。A.使用N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(1，3-二氧杂环己烷-5-基-氧代羰基氨基))丁基-3-硝基苯磺酰胺(0.128g，0.221mmol)，实施实施例2A中所述的方法，得到标题化合物(0.037g)。Rf＝0.35；CH2Cl2/MeOH，95∶5。HPLC保留时间＝14.16分钟。1NMR与结构一致。
实施例6N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(1，3-二氧戊环-4-基-甲氧基羰基氨基))丁基-4-甲氧基-苯磺酰胺(化合物2)A.将碳酸1，3-二氧杂戊环-4-基甲基·4-硝基苯酯(0.086g，0.28mmol)(实施例1A所制)加到N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基)丁基-4-甲氧基-苯磺酰胺盐酸盐(0.102g，0.217mmol)和DIEA(0.087mL，0.544mmol)在1mL THF中的溶液内。室温搅拌混合物过夜，然后真空除去溶剂。层析此残留物(40％EtOAc/CH2Cl2)，得到标题化合物(0.103g，)。Rf＝0.71；CH2Cl2/EtOAc，6∶4。HPLC保留时间＝16.02分钟。1NMR与结构一致。实施例73-氨基-N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(3-甲基四氢呋喃-3基)氧代羰基基))丁基-苯磺酰胺(化合物15)。A.0℃下，将甲基碘化镁(2.0M Et2O溶液，20mL)加到四氢呋喃-3-酮(1.6g，18.6mmol)的乙醚(15mL)溶液内。0℃搅拌4小时后，混合物用饱和氯化铵水溶液骤冷终止反应并用乙醚提取。合并的提取液用硫酸镁干燥并减压浓缩，得到粗产物。层析纯化(CH2Cl2-1％MeOH/CH2Cl2-2％MeOH/CH2Cl2)，得到3-羟基-3-甲基四氢呋喃(0.290g)。1NMR与结构一致。B.向氯甲酸4-硝基苯酯(0.86g，4.27mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液内加入N-甲基吗啉(0.43g，4.25mmol)和3-羟基-3-甲基四氢呋喃(0.290g，2.84mmol)在5mL二氯甲烷中的溶液。室温搅拌混合物过夜。减压浓缩溶液，并层析纯化所得物质(CH2Cl2-10％Et2O/CH2Cl2)，得到碳酸3-甲基四氢呋喃-3-基·4-硝基苯酯(0.560g)。1NMR与结构一致。C.将碳酸3-甲基四氢呋喃-3-基·4-硝基苯酯(0.100g，0.374mmol)加到N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基丁基-3-硝基苯磺酰胺盐酸盐(0.200g)和三乙胺在5mL二氯甲烷中的溶液内。室温搅拌混合物过夜，然后真空除去溶剂。层析此物质(CH2Cl2-10％Et2O/CH2Cl2-1％MeOH/CH2Cl2)，得到硝基磺酰胺(0.200g)。1NMR与结构一致。D.将实施例7C中制得的硝基磺酰胺(0.200g，0.347mmol)和10％Pd/C(50mg)在5mL乙酸乙酯中的溶液于氢气氛中搅拌2小时。通过过滤混合物和浓缩滤液分离粗产物。层析纯化(CH2Cl2-1％MeOH/CH2Cl2-3％MeOH/CH2Cl2)，得到标题化合物(0，41g)。Rf＝0.35；CH2Cl2/MeOH，8∶2.Rf＝0.63；CH2Cl2/MeOH/NH4OH，90∶10∶1。HPLC保留时间＝13.75分钟。1H NMR与结构一致。
实施例83-氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(3-甲基四氢呋喃-3基)氧代羰基氨基)丁基-N-异丁基-苯磺酰胺(化合物16)。A.使用N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基丁基-N-异丁基-3-硝基-苯磺酰胺盐酸盐(0.190g，0.415mmol)和碳酸3-甲基四氢呋喃-3-基·4-硝基苯酯(0.100g，0.374mmol)，实施实施例7C中所述的方法，得到硝基磺酰胺(0.160g)。1H NMR与结构一致。B.使用实施例8A中制得的硝基磺酰胺(0.160g，0.291mmol)实施实施例7D中所述的方法，并搅拌过夜，得到标题化合物(0.095g，63％)。Rf＝0.33；CH2Cl2/EtOAc，8∶2。Rf＝0.58；CH2Cl2/MeOH/NH4OH，90∶10∶1。HPLC保留时间＝12.93分钟。1H NMR与结构一致。
实施例93-氨基-N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(S)-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基氧基羰基氨基)丁基-苯磺酰胺(化合物7)和3-氨基-N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(R)-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基氧代羰基氨基)丁基-苯磺酰胺(化合物8)A.采用碳酸4-硝基苯基·四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基酯(0.230g，0.74mmol)和N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基丁基-3-硝基-苯磺酰胺盐酸盐(0.360g，0.74mmol)，实施实施例7C的方法，得到硝基磺酰胺(0.390g)。1H NMR与结构一致。B.采用实施例9A中制得的硝基磺酰胺(0.350g，0.567mmol)，实施实施例7D中所述的方法，并搅拌过夜，得到化合物7(0.055g，16％)和化合物8(0.029g，9％)以及两种化合物的混合部分(0.131g，39％)。1H NMR与结构一致。对于化合物8∶Rf＝0.21；CH2Cl2/EtOAc，8∶2.Rf＝0.24；CH2Cl2/MeOH，97∶3.HPLC保留时间＝14.69分钟。实施例103-氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(S)-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基氧代羰基氨基)丁基-N-异丁基-苯磺酰胺(化合物9)和3-氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(R)-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基氧代羰基氨基)丁基-N-异丁基-苯磺酰胺(化合物10)A.采用碳酸4-硝基苯基-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基酯(0.250g，0.81mmol)和N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基丁基-N-异丁基-3-硝基-苯磺酰胺盐酸盐(0.380g，0.80mmol)，实施实施例7C的方法，得到硝基磺酰胺(0.310g)。1H NMR与结构一致。B.采用实施例10A中制得的硝基磺酰胺(0.310g，0.524mmol)，实施实施例7D中所述的方法，并搅拌过夜，得到化合物9(0.034g)和化合物8(0.047g)。1H NMR与结构一致。对于化合物9∶Rf＝0.29；CH2Cl2/EtOAc，8∶2.Rf＝0.24；CH2Cl2/MeOH，97∶3.HPLC保留时间＝13.58分钟。对于化合物10∶Rf＝0.25；CH2Cl2/EtOAc，8∶2.Rf＝0.23；CH2Cl2/MeOH，97∶3.HPLC保留时间＝13.72分钟。
实施例114-乙酰氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基氧基羰基氨基)丁基-N-甲基-苯磺酰胺(化合物11)A.将4-乙酰氨基-N-((2顺式，3S)-3-N′-叔丁氧基羰基氨基-2-羟基-4-苯基)丁基-N-甲基-苯磺酰胺(0.100g，0.203mmol)和10％HCl在EtOAc(20mL)中的溶液搅拌3小时。利用TLC分析判断反应的完成。减压浓缩溶液，得到130mg粗制胺-HCl盐，将其溶于5mL CH2Cl2中供下步反应使用。B.采用实施例11A中得到的胺-HCl盐(2.5mL溶液)，实施实施例10A的方法，得到标题化合物(0.051g).Rf＝0.05；CH2Cl2/MeOH，97∶3。Rf＝0.47；CH2Cl2/MeOH/NH4OH，90∶10∶1。HPLC保留时间＝12.2和12.54分钟。1H NMR与结构一致。
实施例123-氨基-N-环己基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-(S)-四氢吡喃并-[2，3-b]四氢呋喃-4-基氧代羰基氨基)丁基-苯磺酰胺(化合物12)A.将3-硝基苯基磺酰氯(0.270g，1.22mmol)和固体碳酸氢钠(0.140g，1.57mmol)加到N-(3(S)-苄氧羰基氨基-2-羟基-5-甲基己基)-N-环己基甲胺(0.310g，0.823mmol)在10mL CH2Cl2和10mL饱和碳酸氢钠中的溶液内。室温搅拌过夜后，溶液用二氯甲烷(100mL)稀释并分离有机层，硫酸镁干燥，并减压浓缩。所得粗物料层析纯化(CH2Cl2-1％MeOH/CH2Cl2)，得到Cbz-胺磺酰胺(0.340g)。1H NMR与结构一致。B.将TMSCl(1.5mL，11.8mmol)缓慢加到实施例12A中制得的Cbz-胺磺酰胺(0.340g，0.605mmol)和NaI(0.400g，2.67mmol)的乙腈溶液内。室温搅拌8小时后，浓缩有机相并将残留物分配在乙酸乙酯和水之间。分离有机相，用硫酸镁干燥并浓缩。将所得胺溶于5mL CH2Cl2中供下步反应使用。C.使用实施例12B制得的胺(2.5mL溶液)，实施实施例10A中所述的方法，得到硝基磺酰胺(0.120g，66％)。1H NMR与结构一致。D.使用实施例12A中制得的硝基磺酰胺(0.120g，0.201mmol)，实施实施例7D中所述的方法并搅拌过夜，得到标题化合物(0.029g)。Rf＝0.25；CH2Cl2/MeOH，97∶3。Rf＝0.32；CH2Cl2/EtOAc，8∶2。HPLC保留时间＝15.36和16.79分钟。1H NMR与结构一致。实施例133-氨基-N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-四氢吡喃-4-基氧代羰基氨基)丁基-苯磺酰胺(化合物13)A.将4-羟基四氢吡喃(0.500g，49.3mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液加到氯甲酸4-硝基苯酯(1.18g，5.9mmol)和N-甲基吗啉(0.59g，5.83mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液内。室温搅拌过夜后，减压浓缩混合物并层析纯化残留物(CH2Cl2-10％Et2O/CH2Cl2)，得到碳酸4-硝基苯基-四氢吡喃-4-基酯(1.28)。1H NMR与结构一致。B.将碳酸4-硝基苯基-四氢吡喃-4-基酯(0.100g，0.374mmol)加到N-环戊基甲基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基丁基-3-硝基-苯磺酰胺盐酸盐(0.200g，0.413mmol)和三乙胺(1mL，7.17mmol)在5mL CH2Cl2中的溶液内。室温搅拌过夜后，减压浓缩混合物并层析纯化残留物(CH2Cl2-10％Et2O/CH2Cl2-1％MeOH/CH2Cl2)，得到硝基磺酰胺(0.110g)。1H NMR与结构一致。C.使用实施例13B中制得的硝基磺酰胺(0.110g，0.191mmol)实施实施例7D中所述的方法，并搅拌过夜，得到标题化合物(0.050g，48％).Rf＝0.24；CH2Cl2/EtOAc，8∶2。Rf＝0.66；CH2Cl2/MeOH/NH4OH，90∶10∶1。HPLC保留时间＝13.39分钟。1H NMR与结构一致。
实施例143-氨基-N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-四氢吡喃-4-基氧代羰基氨基)丁基-N-异丁基-苯磺酰胺(化合物14)A.使用N-((2顺式，3S)-2-羟基-4-苯基-3-氨基丁基-N-异丁基-3-硝基-苯磺酰胺盐酸盐(0.190g，0.415mmol)，实施实施例13B中所述的方法，得到硝基磺酰胺(0.140g)。1H NMR与结构一致。B.使用实施例14A中制得的硝基磺酰胺(0.140g，0.254mmol)实施实施例7D中所述的方法，并搅拌过夜，得到标题化合物(0.090g)，。Rf＝0.24；CH2Cl2/EtOAc，8∶2。Rf＝0.59，；CH2Cl2/MeOH/NH4OH，90∶10∶1。HPLC保留时间＝12.55分钟。1H NMR与结构一致。
实施例15利用上述Pennington等人的方法，测定表II中所列化合物抗HIV-1蛋白酶的抑制常数。
我们还利用上述Meek等人的方法，测定了本发明化合物在CCRM-CEM细胞中的抗病毒效价。这些结果也示于表II中。Ki和IC90值以nM表示。当使用符号“ND”时，表示指定化合物未被测试。
权利要求
1.式I化合物
其中每一R1独立地选自-C(O)-，-S(O)2-，-C(O)-C(O)-，-O-C(O)-，-O-S(O)2-，-NR2-S(O)2-，-NR2-C(O)-和-NR2-C(O)-C(O)-；每一A独立选自含有1-3个环内氧原子的5-7元非芳香性含氧单环杂环，此杂环可任选地苯并稠合，任选地通过C1-C3烷基连接基连接以及任选地与含有1-2个环内杂原子的5-7元单环杂环稠合，并且其中四氢呋喃和四氢呋喃并四氢呋喃杂环明确除外；每一Het独立地选自C3-C7碳环；C6-C10芳基；与杂环稠合的苯基；以及杂环；其中所述Het的任何位置可任选地被一个或多个选自下面的取代基取代氧代、-OR2、-R2、-N(R2)(R2)、-NHOH、-R2-OH、-CN、-CO2R2、-C(O)-N(R2)(R2)、-S(O)2-N(R2)(R2)、-N(R2)-C(O)-(R2)、-C(O)R2、-S(O)n-R2、-OCF3、-S(O)n-R6、-N(R2)-S(O)2(R2)、卤素、-CF3、-NO2、-R6和-O-R6；每一R2独立地选自H和可任选地被R6取代的C1-C3烷基；每一R3独立地选自H，Het，C1-C6烷基和C2-C6链烯基，其中所述R3除H之外的任何基团可任意地被一个或多个选自-OR2、-C(O)-NH-R2、-S(O)n-N(R2)(R2)、Het、-CN、-SR2、-CO2R2、NR2-C(O)-R2的取代基取代；每一n独立地为1或2；每一D和D′独立地选自R6；C1-C5烷基，该烷基可任选地被一个或多个选自-OR2、-R3、-S-R6、-O-R6和R6的基团取代；C2-C4链烯基，该链烯基可任选地被一个或多个选自-OR2、-R3、-O-R6和R6的基团取代；以及C3-C6碳环，该碳环可任意地被R6取代或与R6稠合；每一E独立地选自Het；-O-Het；Het-Het；-O-R3；-NR2R3；C1-C6烷基，该烷基可任选地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；C2-C6链烯基，该链烯基可任选地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；以及与5-7元杂环或碳环稠合的苯基；每一R4独立地选自-OR2、-C(O)-NH-R2、-S(O)2-NHR2、卤素、-NR2-C(O)-R2和-CN；每一R5独立地选自H和任选地被芳基取代的C1-C4烷基；和每一R6独立地选自芳基、碳环和杂环，其中所述芳基、碳环或杂环可任意地被一个或多个选自下面的基团取代氧代、-OR5、-R5、-N(R5)(R5)、-N(R5)-C(O)-(R5)、-R5-OH、-CN、CO2-R5、-C(O)-N(R5)(R5)、卤素和-CF3。
2.根据权利要求1的化合物，其中A选自含有1-2个环内氧原子的5-6元非芳香性含氧单环杂环，其可任选地通过C1-C3烷基连接基连接以及任选地与5-6元含氧单环杂环稠合。
3.根据权利要求2的化合物，其中A为二氧杂环己烷基，二氧戊环基，二氧戊环基甲基，四氢呋喃并二氢呋喃基，四氢吡喃并四氢呋喃基或四氢吡喃并二氢呋喃基。
4.根据权利要求3的化合物，其中A为1，3-二氧杂环己烷基。
5.根据权利要求4的化合物，其中A为1，3-二氧杂环己烷-5-基。
6.式I化合物
其中每一R1独立地选自-C(O)-，-S(O)2-，-C(O)-C(O)-，-O-C(O)-，-O-S(O)2-，-NR2-S(O)2-，-NR2-C(O)-和-NR2-C(O)-C(O)-；每一A独立选自含有1-3个杂原子的5-7元非芳香性单环杂环，此杂环可在连接位点被甲基化并可任选地苯并稠合，任选地通过C1-C3烷基连接基连接以及任选地与含有1-2个环内杂原子的5-7元单环杂环稠合；每一Het独立地选自C3-C7碳环；C6-C10芳基；与杂环稠合的苯基；以及杂环；其中所述Het的任何位置可任选地被一个或多个选自下面的取代基取代氧代、-OR2、-R2、-N(R2)(R2)、-NHOH、-R2-OH、-CN、-CO2R2、-C(O)-N(R2)(R2)、-S(O)2-N(R2)(R2)、-N(R2)-C(O)-(R2)、-C(O)R2、-S(O)n-R2、-OCF3、-S(O)n-R6、-N(R2)-S(O)2(R2)、卤素、-CF3、-NO2、-R6和-O-R6；每一R2独立地选自H和可任选地被R6取代的C1-C3烷基；每一R3独立地选自H，Het，C1-C6烷基和C2-C6链烯基，其中所述R3除H之外的任何基团可任意地被一个或多个选自-OR2、-C(O)-NH-R2、-S(O)n-N(R2)(R2)、Het、-CN、-SR2、-CO2R2、NR2-C(O)-R2的取代基取代；每一n独立地为1或2；每一D和D′独立地选自R6；C1-C5烷基，该烷基可任选地被一个或多个选自-OR2、-R3、-S-R6、-O-R6和R6的基团取代；C2-C4链烯基，该链烯基可任选地被一个或多个选自-OR2、-R3、-O-R6和R6的基团取代；以及C3-C6碳环，该碳环可任意地被R6取代或与R6稠合；每一E独立地选自Het；-O-Het；Het-Het；-O-R3；-NR2R3；C1-C6烷基，该烷基可任选地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；C2-C6链烯基，该链烯基可任选地被一个或多个选自R4和Het的基团取代；以及与5-7元杂环或碳环稠合的苯基；每一R4独立地选自-OR2、-C(O)-NH-R2、-S(O)2-NHR2、卤素、-NR2-C(O)-R2和-CN；每一R5独立地选自H和任选地被芳基取代的C1-C4烷基；和每一R6独立地选自芳基、碳环和杂环，其中所述芳基、碳环或杂环可任意地被一个或多个选自下面的基团取代氧代、-OR5、-R5、-N(R5)(R5)、-N(R5)-C(O)-(R5)、-R5-OH、-CN、-CO2-R5、-C(O)-N(R5)(R5)、卤素和-CF3。
7.根据权利要求6的化合物，其中A选自含有1-2个环内氧原子的5-6元非芳香性含氧单环杂环，此杂环可在连接位点被甲基化并可任选地通过C1-C3烷基连接基连接以及任选地与5-6元含氧单环杂环稠合。
8.根据权利要求7的化合物，其中A为3-甲基四氢呋喃基，4-甲基四氢呋喃并四氢呋喃基，或5-甲基-1，3-二氧杂环己烷基。
9.根据权利要求1或6的化合物，其中R1为-O-C(O)-或-C(O)-。
10.根据权利要求9的化合物，其中R1为-O-C(O)-。
11.根据权利要求1或6的化合物，其中D为被选自下述取代基取代的甲基C2-C5烷基，C3-C7碳环和苯基，它们可任选地被-O-R5或-S-苯基取代。
12.根据权利要求11的化合物，其中D选自苄基，异丁基和环己基甲基。
13.根据权利要求1或6的化合物，其中每一D′独立地为被R6任选取代的C1-C6烷基；每一R6独立地选自芳基，3-6元碳环和5-6元杂环，其中所述芳基，碳环或杂环可任选地被一个或多个选自下面的基团取代氧代、-OR5、-R5、-N(R5)(R5)、-N(R5)-C(O)-(R5)、-R5-OH、-CN、-CO2-R5、-C(O)-N(R5)(R5)、卤素和-CF3；以及每一R5独立地选自H和C1-C3烷基。
14.根据权利要求13的化合物，其中D′选自异丁基、环戊基甲基和环己基甲基。
15.根据权利要求1或6的化合物，其中每一E独立地选自苯基，所述苯基可被一个或多个选自-OR2、-R2、-N(R2)(R2)、-N(R2)-C(O)-R2、-R2-OH、-CN、-CO2R2、-C(O)-N(R2)(R2)、卤素和-CF3的取代基任意取代；或与5-7元杂环或碳环稠合的苯基；每一R2独立地选自H和被R6任选取代的C1-C3烷基；每一R6独立地选自芳基，3-6元碳环和5-6元杂环，其中所述芳基，碳环或杂环可任意地被一个或多个选自下面的基团取代氧代、-OR5、-R5、-N(R5)(R5)、-N(R5)-C(O)-(R5)、-R5-OH、-CN、-CO2-R5、-C(O)-N(R5)(R5)、卤素和-CF3；以及每一R5独立地选自H和C1-C3烷基。
16.根据权利要求15的化合物，其中E为被一个或多个选自-OH、-OCH3、-NH2、-NHCOCH3、-S-CH3和-CH3的取代基取代的苯基；或与5-7元杂环或碳环稠合的苯基。
17.根据权利要求16的化合物，其中E为在间-位或在对-位被-NH2取代的苯基。
18.选自下面的化合物化合物1；2；3；4；5；6；7；8；9；10；11；12；13和14，其中每一化合物具有表I中所示的结构式。
19.根据权利要求18的化合物，所述化合物选自化合物3；4；5；和6，其中每一化合物具有表I中所示的结构式。
20.选自化合物15和16的化合物，其中每一化合物都具有表I中所示的结构式。
21.一种药物组合物，包括药物有效量的权利要求1或6的化合物及可药用载体、辅助剂或赋形剂。
22.根据权利要求21的药物组合物，其中所述药物组合物为口服给药的组合物。
23.根据权利要求21的药物组合物，该药物组合物进一步包括一种或多种选自其它抗病毒剂和免疫刺激剂的药剂。
24.根据权利要求23的药物组合物，其中所述其它抗病毒剂或药剂为蛋白酶抑制剂和逆转录酶抑制剂。
25.根据权利要求24的药物组合物，其中所述蛋白酶抑制剂为HIV蛋白酶抑制剂。
26.根据权利要求25的药物组合物，其中所述的HIV蛋白酶抑制剂选自saquinavir(Ro31-8959)、MK639、ABT538(A80538)、AG1343、XM412、XM450和BMS186318。
27.根据权利要求24的药物组合物，其中所述逆转录酶抑制剂为核苷类似物。
28.根据权利要求27的药物组合物，其中所述核苷类似物选自叠氮胸苷(AZT)、双脱氧胞苷(ddC)、2′，3′-双脱氧肌苷(ddI)、双脱氧胸苷(d4T)、3TC、935U83、1592U89和524W91。
29.根据权利要求24的药物组合物，其中所述逆转录酶抑制剂为非核苷类似物。
30.根据权利要求29的药物组合物，其中所述非核苷逆转录酶抑制剂为delavirdine(U90)和nevirapine。
31.抑制天冬氨酰蛋白酶活性的方法，该方法包括将天冬氨酰蛋白酶与权利要求1或6的化合物相接触的步骤。
32.逆结合天冬氨酰蛋白酶的方法，该方法包括将天冬氨酰蛋白酶与权利要求1或6的化合物相接触的步骤，所述化合物以共价键键合在固体基质上。
33.预防哺乳动物中HIV感染的方法，该方法包括给所述哺乳动物施用药物有效量的权利要求21或22的药物组合物的步骤。
34.预防哺乳动物中HIV感染的方法，该方法包括给所述哺乳动物施用药物有效量的权利要求23的药物组合物的步骤。
35.治疗哺乳动物中HIV感染的方法，该方法包括给所述哺乳动物施用药物有效量的权利要求21或22的药物组合物的步骤。
36.治疗哺乳动物中HIV感染的方法，该方法包括给所述哺乳动物施用药物有效量的权利要求23的药物组合物的步骤。
37.根据权利要求33或35的方法，所述方法进一步包括给所述哺乳动物同时或有序施用一种或多种选自其它抗病毒剂和免疫刺激剂的附加药剂。
38.根据权利要求37的方法，其中所述其它抗病毒剂为蛋白酶抑制剂或逆转录酶抑制剂。
39.根据权利要求38的方法，其中所述蛋白酶抑制剂为HIV蛋白酶抑制剂。
40.根据权利要求39的方法，其中所述HIV蛋白酶抑制剂选自saquinavir(Ro31-8959)、MK639、ABT538(A80538)、AG1343、XM412、XM450和BMS186，318。
41.根据权利要求38的方法，其中所述逆转录酶抑制剂为核苷类似物。
42.根据权利要求41的方法，其中所述核苷类似物选自叠氮胸苷(AZT)、双脱氧胞苷(ddC)、2′，3′-双脱氧肌苷(ddI)、双脱氧胸苷(d4T)、3TC、935U83、1592U89和524W91。
43.根据权利要求38的方法，其中所述逆转录酶抑制剂为非核苷类似物。
44.根据权利要求43的药物组合物，其中所述非核苷逆转录酶抑制剂为delavirdine(U90)和nevirapine。
全文摘要
本发明涉及一类新的可用作天冬氨酰蛋白酶抑制剂的磺胺。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物。本发明化合物和药物组合物特别适用于抑制HIV－1和HIV－2蛋白酶活性,由此可用作抗HIV－1和HIV－2病毒的抗病毒剂。本发明也涉及利用本发明化合物抑制HIV天冬氨酰蛋白酶活性的方法。
文档编号C07D309/12GK1184474SQ96193903
公开日1998年6月10日 申请日期1996年4月18日 优先权日1995年4月19日
发明者R·D·滕, G·R·比塞蒂 申请人:沃泰克斯药物股份有限公司