十氢异喹啉类化合物及其制备方法和用途

本发明涉及医药，具体涉及一种(3s,4as,8as)-2-[3-(取代氨基)-2-取代-丙基]十氢异喹啉-3-甲酰胺类化合物、其制备方法及其作为ebov-gp抑制剂的用途和其在制备用于预防和/或治疗埃博拉的药物中的用途。

背景技术：

1、埃博拉病毒(ebov)是一种高致死性的病毒，尚缺乏有效的治疗药物。虽有一款疫苗(ervebo) 和两款中和抗体(inmazeb、ebanga)通过fda审批，但疫苗仅针对18岁以上成人用于预防，且存在不良反应及运输储存等问题，而接受抗体inmazeb、ebanga治疗的患者在临床实验中28天平均生存率仅为65.5％和64.9％。

2、埃博拉病毒侵入时，组织蛋白酶介导的包膜糖蛋白(gp)裂解是埃博拉病毒侵入宿主细胞关键步骤。ebov-gp由gp1、gp2亚基组成，其中gp1起吸附作用，gp2参与病毒和宿主细胞膜的融合。ebov-gp抑制剂通过与包膜蛋白结合，改变蛋白构象，阻碍其与组织蛋白酶结合，使gp1上糖冠部分不能顺利脱除，影响后续gp1和gp2分离及gp2成熟释放，干扰病毒与宿主细胞融合。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、假病毒(pseudovirus)技术是国内外筛选评价埃博拉活性化合物的主要手段之一。ebov 具有高致死性及缺乏有效治疗方法，必须在生物安全4级(bsl-4)实验室中进行实验，而在全球范围内，只有很少的科研机构可以使用真正的ebov病毒(infectious virus)进行研究。因此，开发了一种膜蛋白假病毒“替代”系统，该假病毒感染细胞的亲嗜性和感染能力完全由外源膜蛋白的种类和活性决定。

2、本发明根据包膜病毒的相似性，通过埃博拉膜蛋白的假病毒技术进行高通量筛选，发现新型十氢异喹啉类化合物具有抗病毒活性，可应用于埃博拉病毒感染的治疗。

3、本发明的目的之一在于提供一种十氢异喹啉类化合物。

4、本发明的目的之二在于提供一种所述十氢异喹啉类化合物的制备方法。

5、本发明的目的之三在于提供一种包含所述十氢异喹啉类化合物的药物组合物。

6、本发明的目的之四在于提供一种所述十氢异喹啉类化合物或药物组合物在制备ebov-gp抑制剂中的应用。

7、本发明的目的之五在于提供一种所述十氢异喹啉类化合物或药物组合物在制备用于预防和/或治疗埃博拉的药物中的应用。

8、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

9、本发明第一方面提供了一种式i化合物、其异构体、药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂合物，

10、

11、其中：

12、x1和x2各自独立地选自h、取代或未取代的c1-c6烷基、取代或未取代的c6-c12芳基，所述取代的取代基选自卤素、-oh、-sh、-o(c1-c6烷基)、-s(c1-c6烷基)、c1-c6烷基；特别地，x1和x2各自独立地选自h、取代或未取代的c1-c4烷基、取代或未取代的苯基，所述取代的取代基选自卤素、-oh、-sh、-o(c1-c6烷基)、-s(c1-c6烷基)、c1-c6烷基；或者

13、x1和x2彼此连接并和与其相连的碳原子形成c3-c6亚环烷基；

14、y选自h、-oh、卤素或氧代(＝o)；

15、z选自h、c1-c6烷基、c3-c8环烷基、取代或未取代的c6-c12芳基、5-7元杂芳基；特别地，z选自h、c1-c4烷基、c3-c6环烷基、取代或未取代的苯基、5-6元杂芳基；更特别地选自h、甲基、乙基、叔丁基、环己基、取代或未取代的苯基，所述取代的取代基选自卤素、-oh、-sh、-o(c1-c6烷基)、-s(c1-c6烷基)、c1-c6烷基；

16、r选自h、c1-c4烷基；特别选自h、甲基、乙基、异丙基；

17、m为0、1、2、3或4，优选为0、1、2或3；

18、a环选自c3-c8环烷基、c6-c12芳基、5-7元杂芳基、3-10元杂环基；特别地，a环选自c3-c6环烷基、c6-c12芳基、5-6元杂芳基、3-10元杂环基；更特别地，a环选自环戊基、环己基、环庚基、苯基、萘基、吡啶基；

19、(r1)n表示n个r1取代，n为0、1、2、3、4或5，优选为0、1或2；

20、r1各自独立地选自卤素、-no2、-cn、c1-c6烷基、-oh、-o(c1-c6烷基)、-nh2、-nh(c1-c6烷基)、-n(c1-c6烷基)2、-cooh、-c(＝o)o(c1-c6烷基)、-c(＝o)nh(c1-c6烷基)、-c(＝o)n(c1-c6烷基)2、-oc(＝o)(c1-c6烷基)、-nhc(＝o)(c1-c6烷基)、-c(＝o)(c1-c6烷基)；或者

21、相邻的两个r1和与其相连的a环一起形成[c6-c12芳环]并[5-6元杂芳环]，特别地，相邻的两个r1和与其相连的a环一起形成苯并[5元氮杂芳环]，更特别地，相邻的两个r1和与其相连的a环一起形成苯并吡咯基团；

22、其中所述杂芳基、杂环基或杂芳环各自独立地含有1、2、3或4个选自n、o和s中的杂原子。

23、在一些实施方式中，x1和x2各自独立地选自h、c1-c4烷基、羟基取代的c1-c4烷基、苯基；或者

24、x1和x2彼此连接并和与其相连的碳原子形成c3-c6亚环烷基；

25、y选自h、-oh或卤素；

26、z选自h、c1-c4烷基、c3-c6环烷基、苯基，更优选自h、甲基、乙基、叔丁基、环己基、苯基；

27、r选自h、c1-c4烷基；优选选自h、甲基、乙基；

28、a环选自环己基、苯基、吡啶基；

29、r1各自独立地选自氨基、卤素、-o(c1-c6烷基)、-no2、-cn、-c(＝o)o(c1-c6烷基)；

30、或者，相邻的两个r1和与其相连的a环一起形成苯并[5元氮杂芳环]，更特别地，相邻的两个r1和与其相连的a环一起形成苯并吡咯基团。

31、在一些实施方式中，式i化合物选自如下式i-a化合物：

32、

33、其中，x1、z、m、a环和(r1)n的定义与前述相同。

34、在一些实施方式中，式i化合物选自如下式i-b化合物：

35、

36、其中，a环和(r1)n的定义与前述相同。

37、在一些优选实施方式中，式i化合物选自下列化合物：

38、

39、

40、

41、本发明中的术语定义如下：

42、所述“卤素”可以为氟、氯、溴或碘。

43、“c1-cn烷基”是指具有1-n(n大于1)个碳原子的直链或支链烷基；所述“c1-c6烷基”是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷基；其具体实例可以包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基以及类似基团，但不限于此。“c1-c4烷基”的定义类似。

44、所述“c3-c8环烷基”是指包含3-8个环碳原子的完全饱和的1价环状烃类化合物基团，其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基。c3-c6环烷基的定义类似。

45、所述“3-10元杂环基”是指环上含有1至4个选自氮、氧、硫中的杂原子的3-10元杂环烷基团，其具体实例包括环氧乙烷、四氢咪唑、四氢呋喃。

46、所述“c6-c12芳基”是指具有6至12个碳原子的单环或多环芳基；其具体实例包括苯基、萘基。

47、所述“5-6元杂芳基”是指环上含有1至4个选自氮、氧、硫中的杂原子的环原子数为5-6的芳族基团，其具体实例包括吡啶、哒嗪、嘧啶、吡咯等。

48、所述“c3-c6亚环烷基”是指从前述定义的“c3-c6环烷基”再去掉任意位置的一个氢原子后的2价取代基，其具体实例包括亚环丙基亚环丁基等。

49、本技术中，各取代基与母核的连接关系以连接位点满足价态需求。例如，吡啶基，其与母核的连接可以是2位、3位或4位，即吡啶基可以表示2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基。其他基团类似。

50、“药学上可接受的盐”包括式i化合物的阴离子盐和阳离子盐，例如式i化合物与酸或碱形成的盐；所述酸包括无机酸、有机酸；优选地，所述无机酸包括盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸；优选地，所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、枸橼酸、酒石酸、碳酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、谷氨酸、双羟萘酸；所述碱包括钠、钾、钙、铝、锂和铵的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等。

51、本技术所涉及的化合物及其前药、可药用盐、酯可具有异构体或消旋体，例如光学异构体(包括非对映异构体和对映异构体)、阻转异构体、几何异构体(顺反异构体)、构象异构体、互变异构体以及它们的混合物等，但不限于此。这些异构体也包含在本发明的权利要求所限定的范围中。

52、本发明第二方面提供了一种所述的化合物、其异构体、药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂合物的制备方法，包括以下步骤：

53、(1)按照如下路线制备中间体ⅳ：

54、

55、以化合物ⅱ(s)-(-)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸为原料，溶解在溶剂a中，缓慢滴加含三光气的溶液；滴毕，惰性气体保护下，回流反应2-5小时；反应毕，稍冷，减压浓缩，蒸除大部分溶剂a，残留物用石油醚打浆，真空干燥；所得化合物溶解在溶剂b中，冰水浴下，缓慢滴加叔丁胺；滴毕，撤去冰浴，室温下搅拌过夜；反应液用2n hcl洗涤，合并水相，调ph至8-9，并加少量碎冰控制温度；接着用二氯甲烷萃取，浓缩，石油醚洗涤，真空干燥，得化合物ⅲ；

56、将化合物ⅲ加入高压反应釜中，加溶剂c溶解，并加入催化剂；惰性气体置换3次，氢气置换3次，调节至合适压力，油浴加热至80～180℃反应过夜；反应毕，冷却，泄压，滤除催化剂，减压浓缩，柱色谱纯化得中间体ⅳ；

57、其中，所述溶剂a、溶剂b和溶剂c各自独立地为选自丙酮、乙腈、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或者多种；

58、所用催化剂为选自湿钯-炭、干钯-炭、钌-炭、钌-氧化铝、铑炭、铑-氧化铝、雷尼镍、二氧化铂中的一种或者多种；

59、所述化合物ⅱ、三光气、叔丁胺的摩尔比例为1:1:1.5-1:1.5:4，最优摩尔比例为1:1.2:2；

60、(2)中间体ⅳ按照如下三种路线之一制备目标化合物ⅰ：

61、路线一：

62、

63、步骤1：将中间体ⅳ溶于溶剂d，加入反应物ⅴ间硝基苯磺酸缩水甘油酯(r型或s型)，在碱性条件下，惰性气体保护，油浴加热至50～120℃，反应2-5小时；反应毕，反应液用乙酸乙酯稀释，依次用碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤；有机相用无水硫酸钠干燥，减压浓缩，柱色谱纯化得化合物ⅵ；

64、步骤2：将化合物ⅵ溶于溶剂e，加入对应的胺ⅶ，惰性气体保护，回流反应过夜；反应毕，减压浓缩，选用合适的显色剂，色谱法纯化，得目标化合物ia；

65、其中，所述溶剂d和溶剂e各自独立地为选自丙酮、乙腈、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或者多种；

66、所用的碱为选自下述无机碱和有机碱中的一种或多种，无机碱：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、钠氢，有机碱：n,n-二甲基氨基吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、三丁胺、叔丁醇钾中；

67、所述中间体ⅳ、反应物ⅴ、碱的摩尔比例为1:1:1-1:1.5:2，最优摩尔比例为1:1.1:1.2；

68、所述化合物ⅵ、胺ⅶ的摩尔比例为1:1-1:2，最优摩尔比例为1:1.2。

69、路线二：

70、

71、步骤1：中间体ⅳ用溶剂f溶解后，接着先后加入碱、苄溴，惰性气体保护下，加热至50～120℃，反应过夜；反应毕，反应液用乙酸乙酯稀释，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，柱色谱分离得化合物ⅷ；

72、步骤2：将浓硫酸用溶剂g稀释后，加入化合物ⅷ，惰性气体保护下，回流反应过夜；反应毕，将反应液倾倒入水中，二氯甲烷萃取除杂质；接着，水相加入碱中和，再用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，浓缩，柱色谱分离，得化合物ⅸ；

73、步骤3：将化合物ⅸ溶解在溶剂h中，先后加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑、二异丙基乙基胺，室温下搅拌30分钟后，加入相应的胺，继续室温搅拌1小时；反应液用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩，柱色谱分离得化合物ⅹ；

74、步骤4：将化合物ⅹ加入反应瓶中，加溶剂i溶解，并加入催化剂；惰性气体置换3次，氢气置换3次，调节至合适压力，油浴加热至50～100℃，反应3-10小时；反应毕，冷却，泄压，滤除催化剂，减压浓缩，柱色谱纯化得化合物ⅺ；

75、步骤5：将化合物ⅺ溶于溶剂i，加入反应物ⅴ间硝基苯磺酸缩水甘油酯(r型或s型)，在碱性条件下，惰性气体保护，油浴加热至50～120℃，反应2-5小时；反应毕，反应液用乙酸乙酯稀释，依次用碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤；有机相用无水硫酸钠干燥，减压浓缩，柱色谱纯化得化合物ⅻ；

76、步骤6：将化合物ⅻ溶于溶剂k，加入对应的胺ⅶ，惰性气体保护，回流反应过夜；反应毕，减压浓缩，选用合适的显色剂，色谱法纯化，得目标化合物ib；

77、其中，所述溶剂f、溶剂g、溶剂h、溶剂i、溶剂j和溶剂k各自独立地为选自丙酮、乙腈、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或者多种；

78、所用的碱为选自下述无机碱和有机碱中的一种或多种，无机碱：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、钠氢，有机碱：n,n-二甲基氨基吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、三丁胺、叔丁醇钾；

79、所用催化剂为湿钯-炭、干钯-炭、钌-炭、钌-氧化铝、铑炭、铑-氧化铝、雷尼镍、二氧化铂中的一种或者多种。

80、路线三：

81、

82、步骤1：中间体ⅳ、n-boc-3-氨基丙基溴、碱和溶剂l，回流反应过夜；反应毕，滤除碱，并用乙酸乙酯洗涤滤饼，浓缩滤液，色谱分离；将产物溶于4m hcl/二氧六环，室温下搅拌；反应毕，减压浓缩，残留物用水溶解，接着用碱中和，二氯甲烷萃取，浓缩得化合物xiii；

83、步骤2：化合物xiii用溶剂m溶解，加入羰基化合物xiv和路易斯酸，惰性气体保护，回流反应3-10小时；lc-ms跟踪反应至反应完全；

84、步骤3：室温下，在步骤2反应液中加入还原剂，室温搅拌1-6小时；反应毕，加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭；乙酸乙酯/水分液，合并有机相，干燥浓缩，色谱分离得化合物ic；

85、其中，所述溶剂l和溶剂m各自独立地为选自丙酮、乙腈、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或者多种；

86、所用的碱为选自下述无机碱和有机碱中的一种或多种，无机碱：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、钠氢，有机碱：n,n-二甲基氨基吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、三丁胺、叔丁醇钾；

87、所用路易斯酸为乙酸、四氯化钛、钛酸四异丙酯中的一种或者多种；

88、所用还原剂为四氢锂铝、硼氢化钠、氰基硼氢化钠中的一种或者多种；

89、以上各路线中所涉及的取代基分别如上所述。

90、本发明第三方面提供了一种药物组合物，其包括选自式i化合物、其异构体、药学上可接受的盐、酯、前药和溶剂合物中的一种或多种，以及任选存在的药学上可接受的载体。

91、药学上可接受的载体是指药学领域常规的药物载体，例如：稀释剂，如水等；填充剂，如淀粉、蔗糖等；粘合剂，如纤维素衍生物、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮；湿润剂，如甘油；崩解剂，如琼脂、碳酸钙和碳酸氢钠；吸收促进剂，如季铵化合物；表面活性剂，如十六烷醇；吸附载体，如高岭土和皂粘土；润滑剂，如滑石粉、硬脂酸钙和硬脂酸镁和聚乙二醇等。另外，还可以在上述药物组合物中加入其它辅剂，如香味剂和甜味剂等。

92、本发明第四方面提供了上述化合物或上述药物组合物在制备ebov-gp抑制剂中的应用。

93、本发明第五方面提供了上述化合物或上述药物组合物在制备用于预防和/或治疗埃博拉的药物中的应用。

94、有益效果：

95、本发明从多样性小分子化合物库中筛选出一类全新的拟肽类化合物，作为抗埃博拉先导化合物，运用基于结构的药物设计，在特定位置引入不同取代基和特殊成药性基团，获得一系列埃博拉侵入抑制剂候选苗头化合物，对埃博拉病毒具有较强的生物活性和较好的选择性。通过对该类化合物的研究，可为相关病毒的爆发应急储备备选化合物，提升国家应对重大公共卫生事件的能力。

96、此外，本发明所设计的目标分子均为手性分子，包括三或四个手性中心。通过本发明的合成和活性测试研究，可阐明这些新型手性分子与靶标的相互作用机制，揭示手性立体异构体的微观作用与宏观药理活性之间的关系。

97、该类化合物为埃博拉侵入抑制剂，作用于ebov-gp靶点，具有较强的生物活性和较好的选择性。

98、在上文中已经详细地描述了本发明，但是上述实施方式本质上仅是例示性，且并不欲限制本发明。此外，本文并不受前述现有技术或
技术实现要素：
或以下实施例中所描述的任何理论的限制。