药学学报 Acta pharmaceutica sinica2016,51(8):1345-1348 1345 新药发现与研究实例简析 新药创制是复杂的智力活动,涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效罘等多维科技活动。每个药物 都有自身的研发轨迹,而构建化学结构是最重要的环节,因为它涵盖了药效、药代、安全性和生物药剂学等性质。 本栏目以药物化学视角,对有代表性的药物的成功构建,加以剖析和解读 雷特格韦是针对治疗艾滋病的整合酶抑制剂,为首创性药物。由普筛得到的二酮酸苗头仳合物引申出干预 催化中心的二价镁离子的螯合机制。将苗头物中的螯合基团,移植到类药的骨架上,再作适当的结构修饰,完成 了苗头向先导物的过渡(hit- to-lead)。后继的优化是在多维度空间中进行的,包括增强抑制整合酶活性,提高选 择性,促进过膜性,改善物化性质,降低脱靶作用(ofr- targeting)和血浆蛋白结合等。在由活性化合物向成药的 转化中,数个里程碑式的化合物既可视做伴随研发的候选物(back- up candidate),也为本品的成功提供了可贵 借鉴。 (编者按) DO:10.16438/.0513-4870.2014l12 基于作用机制研制的雷特格韦 郭宗儒 (中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所,北京100050) HⅤ病毒侵入宿主并复制增殖,有3个重要的酶的5端共价连接起来;③修复阶段:首先将病毒DNA 参与:逆转录酶、整合酶和蛋白酶。抑制其中任何一5端多出的两个未配对的碱基去除,再将缺口连接上, 个酶都可以阻止病毒的繁殖,成为治疗艾滋病的药经宿主细胞的酶修补病毒DNA与宿主DNA之间的 物。本文叙述作用于整合酶的首创性药物雷特格韦的裂隙并结合在一起,完成了整合过程。 化学结构的构建历程 在3的加工和链转移中不仅需要二价镁离子参 1HV病毒整合酶的作用机制 与,而且Mg2也在整合酶与病毒DNA结合中起组 HV病毒进入宿主细胞后,首先在逆转录酶的催装作用。研究整合酶抑制剂可以从阻断Mg2履行上 化下,将自带的两条RNA链逆转录为两条互补的述结合功能入手。在核酶或多聚核苷酸转移酶等超 DNA链,然后由整合酶发生作用。整合酶的作用是家族中,整合酶的催化中心以及与Mg2“螯合的氨基 使病毒DNA与宿主细胞的DNA分子经缩合而连接酸残基是相当保守和固定的,例如HV整合酶和丙 成为一体,为下一步的转录和翻译(即复制病毒自己)肝B病毒NSb依赖于RNA聚合酶的催化中心是 做好准备。整合过程有镁离子作为辅酶在催化中心参相似的 与反应。 2苗头化合物来自于丙肝病毒的RNA聚合酶抑制剂 整合过程包括3个步骤:①3的加工,是整合酶2.1由二酮酸到类药的二羟基嘧啶甲酸默克公司 识别细胞浆内新合成的HV双链DNA末端四碱基研制Hv整合酶抑制剂来自于对丙肝病毒的RNA CAGT,结合生成整合前复合物,然后在3末端切下聚合酶的化合物,有抑制活性的苯基1,3二酮丙酸 两个核苷酸,露出高度保守的CA末端,使病毒DNA (1)对HCV聚合酶的ICs0=57molL( Summa v, 3末端的羟基暴露出来用于结合宿主DNA,②链转 Petrocchi A, Pace F,eta. Discovery of alpha, gamma 移:加工形成的病毒DNA蛋白复合物进入细胞核内, diketo acids as potent selective and reversible inhibitors 整合酶在宿主DNA上切出间隔5个碱基的交错切口, of hepatitis C virus NS5 b RNA-dependent RNA 病毒DNA的3端带有游离羟基的碱基与宿主 DNA polymerase. J Med chem,2004,47:14-17),另一个
药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2016, 51 (8): 1345 −1348 · 1345 · ·新药发现与研究实例简析· 新药创制是复杂的智力活动, 涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维科技活动。每个药物 都有自身的研发轨迹, 而构建化学结构是最重要的环节, 因为它涵盖了药效、药代、安全性和生物药剂学等性质。 本栏目以药物化学视角, 对有代表性的药物的成功构建, 加以剖析和解读。 雷特格韦是针对治疗艾滋病的整合酶抑制剂, 为首创性药物。由普筛得到的二酮酸苗头化合物引申出干预 催化中心的二价镁离子的螯合机制。将苗头物中的螯合基团, 移植到类药的骨架上, 再作适当的结构修饰, 完成 了苗头向先导物的过渡 (hit-to-lead)。后继的优化是在多维度空间中进行的, 包括增强抑制整合酶活性, 提高选 择性, 促进过膜性, 改善物化性质, 降低脱靶作用 (off-targeting) 和血浆蛋白结合等。在由活性化合物向成药的 转化中, 数个里程碑式的化合物既可视做伴随研发的候选物 (back-up candidate), 也为本品的成功提供了可贵的 借鉴。 ( 编者按) DOI: 10.16438/j.0513-4870.2014-1126 基于作用机制研制的雷特格韦 郭宗儒 (中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 北京 100050) HIV 病毒侵入宿主并复制增殖, 有 3 个重要的酶 参与: 逆转录酶、整合酶和蛋白酶。抑制其中任何一 个酶都可以阻止病毒的繁殖, 成为治疗艾滋病的药 物。本文叙述作用于整合酶的首创性药物雷特格韦的 化学结构的构建历程。 1 HIV 病毒整合酶的作用机制 HIV病毒进入宿主细胞后, 首先在逆转录酶的催 化下, 将自带的两条 RNA 链逆转录为两条互补的 DNA 链, 然后由整合酶发生作用。整合酶的作用是 使病毒 DNA 与宿主细胞的 DNA 分子经缩合而连接 成为一体, 为下一步的转录和翻译 (即复制病毒自己) 做好准备。整合过程有镁离子作为辅酶在催化中心参 与反应。 整合过程包括 3 个步骤: ① 3'的加工, 是整合酶 识别细胞浆内新合成的 HIV 双链 DNA 末端四碱基 CAGT, 结合生成整合前复合物, 然后在 3'末端切下 两个核苷酸, 露出高度保守的 CA 末端, 使病毒 DNA 3'末端的羟基暴露出来用于结合宿主 DNA; ② 链转 移: 加工形成的病毒 DNA 蛋白复合物进入细胞核内, 整合酶在宿主 DNA 上切出间隔 5 个碱基的交错切口, 病毒 DNA 的 3'端带有游离羟基的碱基与宿主 DNA 的 5'端共价连接起来; ③ 修复阶段: 首先将病毒 DNA 5'端多出的两个未配对的碱基去除, 再将缺口连接上, 经宿主细胞的酶修补病毒 DNA 与宿主 DNA 之间的 裂隙并结合在一起, 完成了整合过程。 在 3'的加工和链转移中不仅需要二价镁离子参 与, 而且 Mg2+也在整合酶与病毒 DNA 结合中起组 装作用。研究整合酶抑制剂可以从阻断 Mg2+履行上 述结合功能入手。在核酶或多聚核苷酸转移酶等超 家族中, 整合酶的催化中心以及与 Mg2+螯合的氨基 酸残基是相当保守和固定的, 例如 HIV 整合酶和丙 肝 B 病毒 NS5b 依赖于 RNA 聚合酶的催化中心是 相似的。 2 苗头化合物来自于丙肝病毒的 RNA 聚合酶抑制剂 2.1 由二酮酸到类药的二羟基嘧啶甲酸 默克公司 研制 HIV 整合酶抑制剂来自于对丙肝病毒的 RNA 聚合酶的化合物, 有抑制活性的苯基-1,3-二酮丙酸 (1) 对 HCV 聚合酶的 IC50 = 5.7 μmol·L −1 (Summa V, Petrocchi A, Pace P, et al. Discovery of alpha, gammadiketo acids as potent selective and reversible inhibitors of hepatitis C virus NS5b RNA-dependent RNA polymerase. J Med Chem, 2004, 47: 14−17), 另一个
药学学报 Acta pharmaceutica sinica2016,51(8):1345-1348 袂康酸衍生物(2, metonic acid)对聚合酶的ICso=-CH2-非常重要,因为苯胺的活性很低(IC50=1 225μ mol-L( Pace P,, NiZI E, Pacini B,etal.TheμmolL-),苯环若被极性较大的芳环置换则活性 monoethyl ester of peconic acid is an active site下降,提示苄基与整合酶的结合位点处于非极性环 nhibitor of HCV NSSB RNA-dependent RNA poly境。固定为苯环后,对环上不同位置作各种基团取 merase. Bioorg Med Chem Lett, 2004, 14, 3257-3261), 这两个化合物都具有可与二价金属离子螯合的基团 代,发现4F化合物(7)的活性显著提高,IC5o=10 羰基、羧基和酸性羟基,而且它们对聚合酶可发生竞mmoL,且对正常细胞没有细胞毒作用,大鼠药代 争性抑制,提示结合的位点是相同的。 从化学结构上看,1和2不像药物分子,与成药性血浆清除率(CLp=1 mL. min-kgb,然而化合物7 相距甚远,前者可与氨基酸发生不可逆的共价键结对感染HV细胞的抑制活性很弱。不过可认为7是 合,后者化学性质不稳定(容易脱羧)。通过研究羰基个里程碑式的化合物 trocchi A,KohU, Matassa 与羧基(或羟基)的空间距离,移植在类药的骨架上 VG, et al. From dihydroxypyrimidine carboxylic acids to carboxamide Hiv-I integrase inhibitors: SAR around 设计合成的化合物中发现3对HCV聚合酶有初步活 the amide moiety. Bioorg Med Chem Lett,2007,17 性,IC5o=30 umol L-。在苯环上作不同取代,发现3-350-353) 羟基化合物(4)的活性显著提高,ICs0=5.8μmolL 2.4改善过膜和物化性质一嘧啶环2位的优化,引 进而将N1甲基化,使C6固定为酮式结构(5)(这个入叔氮原子在嘧啶环4位优化为P氟苄酰胺侧链 操作在后面优化中反复应用),IC50=60molL。化 后,下一步是变换2位取代基以提高对感染细胞的活 合物3、4和5具有化学稳定性,然而对HIV整合酶 性。构效关系表明,活性对2位的变换是不敏感的 没有抑制活性( Summa v, Petrocchi A, Matassa VG去除噻吩环(2位无取代),或2-甲基、2-异丙基、2- et al. HCV NS5b RNA-dependent RNA polymerase 甲苯基、2-苄基或2-吡啶基化合物对抑制活性影响较 nhibitors: from a, y -diketoacids to 4, 5-dihydroxypyri- midine-or 3-methyl-5-hydroxypyrimidinone carboxyl 小(C50=20~60nmo),推论在这个位置连接的 acids. Design and synthesis. J Med chem,200.47:基团或片段较少与酶接触,不影响酶活性,因而可在 5336-5339) 2位作较大范围的结构变换,借助优化物理化学性质 22嘧啶酰胺显示对整合酶的活性为了获得对以提高过膜性,降低与血浆蛋白的结合率(例如7与 HV整合酶有抑制作用的结构类型,变换C2连接的血浆蛋白的结合率>99%,进入细胞中的游离药物 芳环和对4位羧基进行衍生化,发现在一系列芳烷胺分子达不到有效浓度),提高抑制感染细胞的活性 的化合物中,6具有较高的抑制整合酶活性(测定链转 以2-苄基化合物为母体,引入碱性氮原子(叔 移抑制作用)ICso=85 nmol- L-,虽然生物利用度较胺),明显提高了过膜能力,从而缩小了抑制酶和抑 低(F=15%),但清除率很小CLp=5 mL min.kg)。制感染细胞的活性差距,在众多化合物中,8抑制整 更重要的是6对HCv聚合酶没有抑制作用,因而定合酶链转移的活性ICs0=0.2 umol-L-,抑制含有10% 为研发整合酶抑制剂的先导化合物。 胎牛血清(10%FBS)的感染HV细胞的IC95=0.31 23苄基的优化对苄基进行了广泛的结构优化,μmolL(反映穿细胞膜和抑酶能力)。8的大鼠和犬 合成了200多个酰胺化合物,构效关系表明,苄胺的的口服生物利用度分别为F大=59%和F=93%犬 O OH OH HO H3C CH
· 1346 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2016, 51 (8): 1345 −1348 袂康酸衍生物 (2, meconic acid) 对聚合酶的 IC50 = 2.25 μmol·L −1 (Pace P, Nizi E, Pacini B, et al. The monoethyl ester of meconic acid is an active site inhibitor of HCV NS5B RNA-dependent RNA polymerase. Bioorg Med Chem Lett, 2004, 14, 3257 −3261), 这两个化合物都具有可与二价金属离子螯合的基团: 羰基、羧基和酸性羟基, 而且它们对聚合酶可发生竞 争性抑制, 提示结合的位点是相同的。 从化学结构上看, 1和2不像药物分子, 与成药性 相距甚远, 前者可与氨基酸发生不可逆的共价键结 合, 后者化学性质不稳定 (容易脱羧)。通过研究羰基 与羧基 (或羟基) 的空间距离, 移植在类药的骨架上, 设计合成的化合物中发现 3 对 HCV 聚合酶有初步活 性, IC50=30 μmol·L −1。在苯环上作不同取代, 发现 3- 羟基化合物 (4) 的活性显著提高, IC50=5.8 μmol·L −1 , 进而将 N1 甲基化, 使 C6 固定为酮式结构 (5) (这个 操作在后面优化中反复应用), IC50=6.0 μmol·L −1。化 合物 3、4 和 5 具有化学稳定性, 然而对 HIV 整合酶 没有抑制活性 (Summa V, Petrocchi A, Matassa VG, et al. HCV NS5b RNA-dependent RNA polymerase inhibitors: from α,γ-diketoacids to 4,5-dihydroxypyrimidine- or 3-methyl-5-hydroxypyrimidinone carboxylic acids. Design and synthesis. J Med Chem, 2004, 47: 5336−5339)。 2.2 嘧啶酰胺显示对整合酶的活性 为了获得对 HIV 整合酶有抑制作用的结构类型, 变换 C2 连接的 芳环和对 4 位羧基进行衍生化, 发现在一系列芳烷胺 的化合物中, 6 具有较高的抑制整合酶活性 (测定链转 移抑制作用), IC50 = 85 nmol·L −1 , 虽然生物利用度较 低 (F=15%), 但清除率很小 (CLp=5 mL·min−1 ·kg−1 )。 更重要的是 6 对 HCV 聚合酶没有抑制作用, 因而定 为研发整合酶抑制剂的先导化合物。 2.3 苄基的优化 对苄基进行了广泛的结构优化, 合成了 200 多个酰胺化合物, 构效关系表明, 苄胺的 -CH2- 非常重要, 因为苯胺的活性很低 (IC50 = 1 μmol·L −1 ), 苯环若被极性较大的芳环置换则活性 下降, 提示苄基与整合酶的结合位点处于非极性环 境。固定为苯环后, 对环上不同位置作各种基团取 代, 发现 4-F 化合物 (7) 的活性显著提高, IC50 = 10 nmol·L −1 , 且对正常细胞没有细胞毒作用, 大鼠药代 动力学实验表明, 口服生利用度 F = 29%, 有较低的 血浆清除率 (CLp = 11 mL·min−1 ·kg−1 ), 然而化合物 7 对感染 HIV 细胞的抑制活性很弱。不过可认为 7 是 个里程碑式的化合物 (Petrocchi A, Koch U, Matassa VG, et al. From dihydroxypyrimidine carboxylic acids to carboxamide HIV-1 integrase inhibitors: SAR around the amide moiety. Bioorg Med Chem Lett, 2007, 17: 350−353)。 2.4 改善过膜和物化性质—嘧啶环 2 位的优化, 引 入叔氮原子 在嘧啶环 4 位优化为 p-氟苄酰胺侧链 后, 下一步是变换 2 位取代基以提高对感染细胞的活 性。构效关系表明, 活性对 2 位的变换是不敏感的: 去除噻吩环 (2 位无取代), 或 2-甲基、2-异丙基、2- 甲苯基、2-苄基或 2-吡啶基化合物对抑制活性影响较 小 (IC50 = 20～60 nmol·L −1 ), 推论在这个位置连接的 基团或片段较少与酶接触, 不影响酶活性, 因而可在 2 位作较大范围的结构变换, 借助优化物理化学性质 以提高过膜性, 降低与血浆蛋白的结合率 (例如 7 与 人血浆蛋白的结合率 > 99%, 进入细胞中的游离药物 分子达不到有效浓度), 提高抑制感染细胞的活性。 以 2-苄基化合物为母体, 引入碱性氮原子 (叔 胺), 明显提高了过膜能力, 从而缩小了抑制酶和抑 制感染细胞的活性差距, 在众多化合物中, 8 抑制整 合酶链转移的活性 IC50=0.2 μmol·L −1 , 抑制含有 10% 胎牛血清 (10% FBS) 的感染 HIV 细胞的 IC95 = 0.31 μmol·L −1 (反映穿细胞膜和抑酶能力)。8 的大鼠和犬 的口服生物利用度分别为 F 大鼠 =59%和 F 犬 =93%; 犬
郭宗儒:基于作用机制研制的雷特格韦 1347 的血浆清除率CLp=0.5 mL min-kg,血浆半衰期 2=60h,对细胞色素P450未见抑制作用 然而用含有50%正常人血清的感染细胞(50% NHS,反映化合物的体内活性)评价化合物8的活性 ICas/umol. L 却很弱,推测是因为有较高的logP值,与血浆蛋白 ompound /umol'L-10% FBS 50% NHS 亲和力高而降低了活性。为此,去除苯环,保留碱性 NCH3 1.04 氮原子。 2.52位含有碱性氮的饱和环的变换去除化合物8 的2位苯环,环合成哌啶,哌啶连接于2、3或4位,发 现2-哌啶基化合物9的活性(Cs0=0.13 umol. L)强 于3-或4-哌啶基化合物,但对感染细胞(10%FBS 4567 IC95=1.46μmolL-)的活性和体内活性(50%NHS IC9s=583μmolL)较低,推测是增加了NH使氢 键增多,不利于过膜和药代。哌啶被N甲基化如化合 synthesis of HIV integrase inhibitors: development of 物10的体外活性、细胞活性和预测的体内活性相近, potent and orally bioavailable N-methyl pyrimidones.J 高于化合物9。NN-二甲基哌嗪化合物11尤其是N ed chem,2007,50:4953-4975) 甲基吗啉化合物12有更高的活性。 32位含有碱性氮的开链 与上述平行研发的另一路径是在2位引入含有 碱性氮原子的侧链,即去除化合物8的2位上的苯 环,合成有代表性的2位开链化合物18~21。18对 体外模型具有中等活性。根据上述的哌啶类抑制剂, 与C2相连的碳原子以多取代为佳,合成的化合物 /umol L 10% FBS 50% NHS 19活性显著提高,进而偕甲基取代化合物(20)抑制 整合酶和阻断感染细胞的活性达到相同的高水平 (Pace P, Di Francesco ME, Gardelli C, et al. Dihy 0.20 droxypyrimidine-4-carboxamides as novel potent and selective hiv inhibitors. J Med Ch 50:2225-2239)。 为了进一步提高9~12体内活性,将N甲基化, 使二羟基嘧啶“固定”为酮式结构,合成的有代表 RCN 性化合物13~17活性强于相应的非N甲基化合物 值得一提的是化合物16,它的酶抑制活性和在 10% FBs 50% NHS 10%FBS存在下的抑制感染细胞的活性低于相应的 化合物12,但对50%NHS存在下的抑制感染细胞的 活性显著增强,尤其是经拆分后的右旋体17,3个活 性指标均优于12、16左旋体和消旋体。17的盐酸盐 CH3 有良好的溶解性(58mgmL)和适宜的分布系数 0.078 (logD=0.47,犬的口服生物利用度F=69%,血浆半 衰期1n=72h,低清除率CLp=22 mL- min.kg 0.088 06 在高剂量下对hERG钾通道和CYP450无抑制作用。 然而化合物17虽然有良好的药效学、药动学和物化 其实,在进行上述优化的同时,还将Nl甲基化 性质,但由于有更优良的候选物,未进入临床研究的因素导入本系列,以提高酮酸形式的比例。所设计 ( Gardelli c, Nizi E, Muraglia E, et al. Discovery and的化合物是固定偕甲基片段,改变胺的结构,而且不
郭宗儒: 基于作用机制研制的雷特格韦 · 1347 · 的血浆清除率 CLp = 0.5 mL·min−1 ·kg−1 , 血浆半衰期 t1/2=6.0 h, 对细胞色素 P450 未见抑制作用。 然而用含有 50%正常人血清的感染细胞 (50% NHS, 反映化合物的体内活性) 评价化合物 8 的活性 却很弱, 推测是因为有较高的 logP 值, 与血浆蛋白 亲和力高而降低了活性。为此, 去除苯环, 保留碱性 氮原子。 2.5 2 位含有碱性氮的饱和环的变换 去除化合物 8 的 2 位苯环, 环合成哌啶, 哌啶连接于 2、3 或 4 位, 发 现 2-哌啶基化合物 9 的活性 (IC50=0.13 μmol·L −1 ) 强 于 3-或 4-哌啶基化合物, 但对感染细胞 (10% FBS IC95 = 1.46 μmol·L −1 ) 的活性和体内活性 (50% NHS IC95 = 5.83 μmol·L −1 ) 较低, 推测是增加了 N-H 使氢 键增多, 不利于过膜和药代。哌啶被 N 甲基化如化合 物 10 的体外活性、细胞活性和预测的体内活性相近, 高于化合物 9。N,N-二甲基哌嗪化合物 11, 尤其是 N- 甲基吗啉化合物 12 有更高的活性。 IC95/μmol·L −1 Compound R IC50 /μmol·L −1 10% FBS 50% NHS 9 0.13 1.46 5.83 10 0.20 0.14 0.40 11 0.23 0.12 0.62 12 0.03 0.03 0.23 为了进一步提高 9～12 体内活性, 将 N1 甲基化, 使二羟基嘧啶“固定”为酮式结构, 合成的有代表 性化合物 13～17 活性强于相应的非 N-甲基化合物。 值得一提的是化合物 16, 它的酶抑制活性和在 10% FBS 存在下的抑制感染细胞的活性低于相应的 化合物 12, 但对 50% NHS 存在下的抑制感染细胞的 活性显著增强, 尤其是经拆分后的右旋体 17, 3 个活 性指标均优于 12、16 左旋体和消旋体。17 的盐酸盐 有良好的溶解性 (5.8 mg·mL−1 ) 和适宜的分布系数 (logD = 0.47), 犬的口服生物利用度 F = 69%, 血浆半 衰期 t1/2 = 7.2 h, 低清除率 CLp = 2.2 mL·min−1 ·kg−1 , 在高剂量下对 hERG 钾通道和 CYP450 无抑制作用。 然而化合物 17 虽然有良好的药效学、药动学和物化 性质, 但由于有更优良的候选物, 未进入临床研究 (Gardelli C, Nizi E, Muraglia E, et al. Discovery and IC95/μmol·L −1 Compound R IC50 /μmol·L −1 10% FBS 50% NHS 13 0.44 0.83 1.04 14 0.10 0.25 0.19 15 0.10 0.25 0.19 16 0.06 0.06 0.10 17 0.02 0.04 0.065 synthesis of HIV integrase inhibitors: development of potent and orally bioavailable N-methyl pyrimidones. J Med Chem, 2007, 50: 4953−4975)。 3 2 位含有碱性氮的开链 与上述平行研发的另一路径是在 2 位引入含有 碱性氮原子的侧链, 即去除化合物 8 的 2 位上的苯 环, 合成有代表性的 2 位开链化合物 18～21。18 对 体外模型具有中等活性。根据上述的哌啶类抑制剂, 与 C2 相连的碳原子以多取代为佳, 合成的化合物 19 活性显著提高, 进而偕甲基取代化合物 (20) 抑制 整合酶和阻断感染细胞的活性达到相同的高水平 (Pace P, Di Francesco ME, Gardelli C, et al. Dihydroxypyrimidine-4-carboxamides as novel potent and selective HIV integrase inhibitors. J Med Chem, 2007, 50: 2225−2239)。 IC95/μmol·L −1 Compound R IC50 /μmol·L −1 10% FBS 50% NHS 18 0.20 1.00 >1.00 19 0.01 0.12 0.50 20 0.05 0.06 0.078 21 0.088 0.06 1.00 其实, 在进行上述优化的同时, 还将 N1 甲基化 的因素导入本系列, 以提高酮酸形式的比例。所设计 的化合物是固定偕甲基片段, 改变胺的结构, 而且不
1348 药学学报 Acta pharmaceutica sinica2016,51(8):1345-1348 拘泥于成盐的碱性,有代表性的化合物如22~25,其 中值得指出的是化合物24,该化合物对HV感染的 细胞抑制作用虽然不很强,但是以酰胺的结构出现 为深入优化提供了新的途径,因为可以用不同的羧 酸连接。 Compound ICas/umo R /umol. L- 10% fbs 50% NHS 1000 H3C N-N Compound umol. L- 10% FBS 50%NHS b7890 1000 31 1000 H3c 物浓度分别为160和350 nmol-L-,超过抑制感染细 胞的IC95=31 nmol-L(含有50%NHS)。对9种整 合酶发生突变的HV的抑制活性有5株与野生 IC50值相同,其余4株分别为野生型的IC3o值3、6、 8和10倍。综合药效活性、药代数据和对突变株的 H,C HC CH 作用,化合物31比其他待选的化合物优胜,命名为 雷特格韦(31, raltegravir)进入临床研究,经Ⅲ期实 4C2连接杂芳酰胺一候选化合物的确定 验证明是患者感染HV病毒的治疗药,作为第一个 用五元或六元芳杂环替换化合物22中的甲基,抑制整合酶的口服药物,于2007年经FDA批准在 考察对整合酶和感染细胞的抑制活性,有代表性的美国上市( Summa v, Petrocchi a 化合物26~30中,甲基嗯二唑化合物30的细胞活性 Discovery of raltegravir, a potent 最高。为确定化合物30对整合酶的选择性作用,在 bioavailable HIV-integrase inhibitor for the treatment 50molL浓度下对HV逆转录酶、 RNase-酶和 of HIv-AIDS infection. J Med chem,2008,51:5843- 人aB和y-聚合酶、HCV聚合酶、重要细胞色素P4505855) 以及hERG钾通道等未显示活性;在50μmolL浓 度下对150种酶、离子通道和受体也未见活性。 H3C.O 化合物30制成钾盐(31)的口服生利用度F大鼠= 45%,F=69%~85%;口服半衰期t1m大)=75h,(为)= O H3C CH3 75h。犬灌胃2mgkg-和10mgkg,12h后血浆药
· 1348 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2016, 51 (8): 1345 −1348 拘泥于成盐的碱性, 有代表性的化合物如 22～25, 其 中值得指出的是化合物 24, 该化合物对 HIV 感染的 细胞抑制作用虽然不很强, 但是以酰胺的结构出现, 为深入优化提供了新的途径, 因为可以用不同的羧 酸连接。 IC95/μmol·L −1 Compound R IC50 /μmol·L −1 10% FBS 50% NHS 22 230 1 000 >1 000 23 3 65 500 24 7 310 400 25 12 125 500 4 C2 连接杂芳酰胺—候选化合物的确定 用五元或六元芳杂环替换化合物 22 中的甲基, 考察对整合酶和感染细胞的抑制活性, 有代表性的 化合物 26～30 中, 甲基噁二唑化合物 30 的细胞活性 最高。为确定化合物 30 对整合酶的选择性作用, 在 50 μmol·L −1 浓度下对 HIV 逆转录酶、RNase-H 酶和 人 α,β 和 γ-聚合酶、HCV 聚合酶、重要细胞色素 P450 以及 hERG 钾通道等未显示活性; 在 50 μmol·L −1 浓 度下对 150 种酶、离子通道和受体也未见活性。 化合物 30 制成钾盐 (31) 的口服生利用度 F大鼠 = 45%, F犬 =69%～85%; 口服半衰期t1/2(大鼠)=7.5 h, t1/2(犬)= 7.5 h。犬灌胃 2 mg·kg−1 和 10 mg·kg−1 , 12 h 后血浆药 IC95/μmol·L −1 Compound R IC50 /μmol·L −1 10% FBS 50% NHS 26 7 20 1 000 27 7 500 500 28 6 250 250 29 4 250 1 000 30 15 19 31 物浓度分别为 160 和 350 nmol·L −1 , 超过抑制感染细 胞的 IC95 = 31 nmol·L −1 (含有 50% NHS)。对 9 种整 合酶发生突变的 HIV 的抑制活性有 5 株与野生型的 IC50 值相同, 其余 4 株分别为野生型的 IC50 值 3、6、 8 和 10 倍。综合药效活性、药代数据和对突变株的 作用, 化合物 31 比其他待选的化合物优胜, 命名为 雷特格韦 (31, raltegravir) 进入临床研究, 经Ⅲ期实 验证明是患者感染 HIV 病毒的治疗药, 作为第一个 抑制整合酶的口服药物, 于 2007 年经 FDA 批准在 美国上市 (Summa V, Petrocchi A, Bonelli F, et al. Discovery of raltegravir, a potent, selective orally bioavailable HIV-integrase inhibitor for the treatment of HIV-AIDS infection. J Med Chem, 2008, 51: 5843 − 5855)
