本发明专利技术涉及一类非肽类ＳＡＲＳ冠状病毒３ＣＬ蛋白酶的抑制剂及其用途。该抑制剂为二苯甲基哌嗪类衍生物，其抑制机理在于体积占位及其与３ＣＬ蛋白酶之间的疏水相互作用。利用反相高压液相色谱方法和底物ｐＮＡ标记的酶活性体系进行该抑制剂对ＳＡＲＳ冠状病毒３ＣＬ蛋白酶活性影响的测试，证实其对３ＣＬ蛋白酶具有抑制作用，细胞实验也证实其对细胞培育的ＳＡＲＳ冠状病毒有抑制作用，可用于治疗和预防ＳＡＲＳ病毒感染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类预防和治疗抗SARS冠状病毒和其他病毒感染的化合物，具体涉及一类非肽类SARS冠状病毒3CL蛋白酶的抑制剂二苯甲基哌嗪类衍生物。
技术介绍
2003年春天，非典型肺炎(SARS，Severe Acute Respiratory Syndrome)在香港、广州、北京等地区爆发，给人们的身心健康带来了极大的伤害。没有预防或治疗先例的SARS流行病引起了人们的高度重视。对SARS的药物研发一度成为我国科学家研究的焦点。然而，到目前为止仍没有SARS建议用药。研究表明变种的冠状病毒是导致SARS的主要元凶。冠状病毒的主要蛋白酶或称3CL蛋白酶是病毒复制中的关键蛋白，其主要功能是水解病毒所表达的两个多聚蛋白质。序列分析表明3CL蛋白酶在已测定的SARS基因组中是保守的，有可能成为药物设计的关键靶标之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是找到非肽类SARS冠状病毒3CL蛋白酶的抑制剂，并用于抗SARS冠状病毒和其他病毒感染。本专利技术的技术方案是基于SARS冠状病毒3CL蛋白酶的三维结构进行药物设计，对ACD等药物数据库虚拟筛选，得到可能对SARS冠状病毒3CL蛋白酶有抑制的化合物。我们购买并合成了百余个化合物(其中包括一些临床用药)，并利用反相高压液相色谱方法和底物pNA标记的酶活性体系进行了这些化合物对SARS冠状病毒3CL蛋白酶活性影响的测试，筛选出对SARS冠状病毒3CL蛋白酶有抑制的化合物，然后对细胞培育的SARS病毒进行测试。经按上述方案进行药物筛选，本专利技术发现了如下所示(通式为式I)的一类化合物对SARS冠状病毒3CL蛋白酶及细胞培育的SARS病毒具有抑制作用 式I式I中，R11～R15、R21～R25独立选自氢、C1～C4直链或支链烷基、C2～C5直链或支链烯基、C3～C8环烷基、C5～C8环烯基、卤素、羟基、C1～C4烷氧基、硝基、羟甲基、酰胺基、三氟甲基、苯基、取代苯基，其中的烷基或者烯基链上可以无取代，也可以被选自下面的一个或者多个基团所取代卤素、苯基、C3～C8环烷基、C5～C7环烯基、硝基、羟甲基、酰胺基、三氟甲基、三氟甲氧基。Q为(CH2)nQ1，其中n为1～3的整数；Q1为羟基、羟甲氧基、羟乙氧基、C1～C4烷氧基、苯基、吡啶基、酰胺基、C1～C4氮烷基、C1～C4氮，氮二烷基、1-氮取代-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮基、1-氮取代咪唑基。式I化合物中存在有手性中心，因此本专利技术还包括其各种旋光异构体。本专利技术还包括式I化合物的水合物。式I化合物可以与酸形成各种可药用的盐，如盐酸盐。将式I化合物与药学上可接受的辅剂结合，可以制备治疗和预防SARS病毒感染的药物。R13、R23优选基团为卤素，最佳为氯。Q1优选基团为羟乙氧基、苯基、吡啶基、酰胺基、1-氮取代-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮基。当R为氢，n＝1，Q1为苯基、吡啶基、酰胺基时，是我们合成的新化合物。当R13为氯，其余R为氢，n＝2，Q1为羟乙氧基时，该化合物的盐酸盐是pkumdl_cvs_1003，即盐酸去氯羟嗪，化学名2-乙氧基]-乙醇二盐酸盐，拼音名YANSUAN QIANGQIN，英文名HydroxyzineDihydrochloride，CAS No.2192-20-3，分子式C21H27ClN2O2·2HCl，分子量447.83，作为抗组胺药上市多年。当R为氢，n＝3，Q1为1-氮取代-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮基时，是镇静性抗组胺药奥沙米特，化学名为1-丙基]-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮。未见上述化合物抑制3CL蛋白酶的文献报道。我们选用分子对接程序Dock4.0和Autodock3.05研究了化合物pkumdl_cvs_1003等与SARS-3CL蛋白酶的结合模式。如附图1所示，式I化合物结合到3CL蛋白酶上并且产生生物活性的基本因素是体积占位以及相应的疏水相互作用式I化合物的哌嗪环位于结合口袋的中心位置，该环上的N与3CL蛋白酶的Glu47的主链氧以及Thr190上的侧链羟基有较强的静电相互作用；与甲基相连的两个芳香环和分别占据了蛋白的S1和S1’的位置。本专利技术利用反相高压液相色谱方法和底物pNA标记的酶活性体系对受试化合物进行SARS冠状病毒3CL蛋白酶活性影响测定。反相高压液相色谱及显色活性测定方法定量、准确度高、重现性好、不易受其他物质干扰，是目前利用天然底物测定RNA病毒(包括导致普通感冒或上呼吸道感染等多种病毒和导致SARS的变种冠状病毒)3CL蛋白酶活性的国际通用方法(John Ziebuhr，Gerhard Heusipp，and Stuart G.Siddell，J.VIROL.1997，71(5)，3992-3997.Chang-kang Huang，Ping Wei，Ke-qiang Fan，Ying Liu，Lu-hua Lai.Biochemistry2004，43(15)，4568-4574.)。利用细胞单层接种法对细胞培育的SARS病毒进行测试。本专利技术经测试发现，化合物pkumdl_cvs_1003，pkumdl_cvs_1006等对SARS冠状病毒3CL蛋白酶及细胞培育的SARS病毒具有较好的抑制作用，提示一些老药可以开发出新的用途。附图说明图1是本专利技术的式I化合物与与SARS-3CL蛋白酶的结合模式图。具体实施例方式在以下实施例中，我们所用候选化合物购自ICN试剂公司或用常规试剂合成；所用3CL蛋白酶为经基因克隆、表达、纯化制备的，最后经过凝胶过滤柱达到95％以上纯度；所用的底物是根据3CL蛋白酶在SARS病毒多聚蛋白质上的切点所合成的11肽。进行实验时，所采用的操作方法和操作步骤以及底物反应条件等，都是依据本
的普通技术人员熟知的方法设计、实施的。为了更清楚地说明本专利技术，列举以下实施例，但其对本专利技术的范围无任何限制。实施例1.奥沙米特的合成一、合成路线 二、实验步骤A、1-异丙烯基-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮(2)的制备在装有分水器的反应瓶中，加入邻苯二胺54g(0.5mol)、二甲苯220ml，加热搅拌回流后，缓慢滴加乙酰乙酸乙酯71.5g(0.55mol)和二甲苯20ml混合液，滴毕，搅拌回流，共沸脱水至无水珠出现为止，继续搅拌回流2h。反应毕，冷却，析出结晶，过滤，干燥，得白色粒状结晶(3)56.2g(产率64.6％)，mp121-122℃B、1-(3-氯丙基)-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮(3)的制备在反应瓶中，加入(2)5.042g(0.029mol)、1，3-氯溴丙烷6.5ml、苯37ml和氯化苄基三乙胺(TEBA)0.502g，搅拌溶解后，缓慢滴加60％氢氧化钠溶液22ml，加毕，于60搅拌7h，反应毕，冷却，加入冷水，分出有机层，水层用苯提取，合并有机层，水洗，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，固体抽滤，洗涤，干燥后加入一反应瓶中，加乙醇40ml和盐酸5ml，室温搅拌4h，将反应液倒入冰水300ml中，析出白色固体，抽滤，干燥，得粗品(3)4.304g(产率70.6％)。用乙醇-水重结晶得白色晶体，mp114-115℃。C、二苯甲基溴甲烷(4)的制备在反应瓶中，加入二苯甲醇12g(0.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
式Ⅰ化合物或其旋光异构体或其水合物或其与酸形成的可药用的盐制备ＳＡＲＳ冠状病毒３ＣＬ蛋白酶的抑制剂的用途，＊＊＊式Ⅰ其中，Ｒ↓［１１］、Ｒ↓［１２］、Ｒ↓［１３］、Ｒ↓［１４］、Ｒ↓［１５］、Ｒ↓［２１］、Ｒ↓［２２］、 Ｒ↓［２３］、Ｒ↓［２４］、Ｒ↓［２５］独立选自：氢、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］直链或支链烷基、Ｃ↓［２］～Ｃ↓［５］直链或支链烯基、Ｃ↓［３］～Ｃ↓［８］环烷基、Ｃ↓［５］～Ｃ↓［８］环烯基、卤素、羟基、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］烷氧基、硝基、羟甲基、酰胺基、三氟甲基、苯基、取代苯基，其中的烷基或烯基链上可以无取代，或者带有一个或多个选自下面的取代基团：卤素、苯基、Ｃ↓［３］～Ｃ↓［８］环烷基、Ｃ↓［５］～Ｃ↓［７］环烯基、硝基、羟甲基、酰胺基、三氟甲基、三氟甲氧基；Ｑ为（ ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］Ｑ１，其中：ｎ为１～３的整数；Ｑ１选自：羟基、羟甲氧基、羟乙氧基、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］烷氧基、苯基、吡啶基、酰胺基、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］氮烷基、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］氮，氮二烷基、１－氮取代－１，３－二氢－２Ｈ－苯并咪唑－２－酮基、１－氮取代咪唑基。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：来鲁华，刘莹，刘振明，范可强，黄常康，魏平，裴剑锋，刘士勇，陈浩，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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