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度鲁特韦的药效学研究

发布日期:2020/4/13 11:50:51

背景及概述[1]

度鲁特韦(dolutegravir,DTG),商品名:TIVICAY)于2013年8月12日获美国食品药品管理局批准,是一种人类免疫缺陷病毒类型1(HIV-1)整合酶链转移抑制药(INSTI),适用与其他抗逆转录病毒药联用治疗成年及12岁以上和体质量至少40kg儿童的HIV-1感染。

药效学研究[1]

1. 作用机制:DTG通过与整合酶活性部位结合来阻断逆转录病毒脱氧核糖核酸(DNA)整合的链转移步骤,从而抑制HIV整合酶,这对HIV复制周期至关重要,其对纯化的HIV-1整合酶和预先处理的底物DNA的IC50值分别是2.7和12.6nmol·L-1。

2. 抗病毒活性

DTG对外周血单核细胞和人急性淋巴母细胞白血病细胞(MT-4)中野生型HIV-1的平均EC50值为0.5nmol·L-1(0.21ng·mL-1)~2.1nmol·L-1(0.85ng·mL-1);对13株临床上多样化分支B分离株平均EC50值为0.52nmol·L-1;对一组HIV-1临床分离株EC50值范围从0.02~2.14nmol·L-1;对3株HIV-2临床分离株的EC50值为0.09~0.61nmol·L-1。DTG与下列抗病毒药联用不产生拮抗作用:RAL、EFV或奈韦拉平(NVP)、ABC或司他夫定(stavudine)、安普那韦(amprenavir)或洛匹那韦(lopinavir)、细胞趋化因子受5(CCR5)、马拉韦罗(maraviroc)或恩夫韦肽(enfuvirtide)、阿德福韦、抗病毒药利巴韦林。

3. 耐药性研究

选择不同野生型DTG耐药病毒HIV-1细胞株和分支进行培养,E92Q、G118R、S153Y/T/F、G193E和R263K通道中氨基酸取代后,DTG的敏感性降低4倍;含Q148R或Q148H通道耐药取代的整合酶突变病毒对DTG敏感性降低13~46倍。整合酶其他取代包括T97A,E138K,G140S,和M154I;含G140S和Q148H的突变病毒取代L74M、E92Q和N155H通道。

Ⅲ期临床试验:首次治疗的受试者服用DTG50mg,qd,没有出现药物敏感性降低或对NRTIs背景的耐药取代;已经历过治疗而整合酶链转移抑制药初次治疗受试者,5/15例DTG受试者服药后出现整合酶取代,其中3例为L74M/I、Q95Q/L或V151V/I取代,2例为R263K取代,所有受试者均没有出现对DTG或RAL易感性表型减少。服用RAL的受试者有9/32出现L74M、E92E/Q、Q95Q/R、T97A、G140A/S、Y143C/R、Q148R/H、V151I、N155H、E157E/Q、Q95Q/R和G163G/R明显的耐药取代,以及RAL表型耐药取代。

制备[1]

1)化合物4的制备

将4-甲氧基乙酰乙酸甲酯(8mL,61.8mmol),N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛9.6mL(简称DMF-DMA,72.26mmol)于150ml的圆底烧瓶中室温搅拌1.5h,溶液由黄色逐渐变成棕黄色,反应得到化合物1。在反应液中加入20mL甲醇稀释、并加入氨基乙醛缩二甲醇6.68mL(61.31mmol),室温搅拌1h,溶液变为酒红色,反应得到化合物2(Rf=0.56,TLC展开剂:AcOEt)。将反应液减压浓缩得到包含中间体2粗品的红棕色油状液体,加入甲醇45.2mL及草酸二甲酯(18.34g,155.34mmol),待草酸二甲酯完全溶解后,冰水浴下控制温度在25℃以下分批加入LiH(0.86g,108.67mmol),溶液成棕红色悬浮液,加料完毕后将反应液放置在40℃浴温下反应14h,溶液由悬浮液变成砖红色溶液,将反应液冷却至3~5℃并加入无水LiOH(5.94g,123.8mmol)继续反应2h,反应液由砖红色变成橙黄色悬浮液,反应得到化合物3(Rf=0.12,TLC展开剂:AcOEt),冰水浴中加入2NHCl(146.8ml)淬

灭反应。所得反应液中加入180mL乙酸乙酯,过滤弃去固体。收集液相并进行分液,在有机相中加入90mL水,减压浓缩蒸除有机溶剂后,析出大量白色固体,抽滤,用少量水洗涤滤饼,50℃真空干燥后得到6.93g化合物4(Rf=0.44,TLC展开剂:CH2Cl2/MeOH=40/1+0.5%HOAc),为无色固体,总收率36%。

2)化合物6的制备

将化合物4(3.38g,107.24mmol)溶解于33mL乙腈中,在室温下加入冰醋酸(3mL)和甲磺酸(0.21mL,3.24mmol)于150mL的圆底烧瓶中,加热至60℃反应19h;

得到化合物5。将(R)-3-氨基-1-丁醇(1.44ml,1.34g,溶于2.25mLCH3CN)缓慢滴加至以上反应液中,继续在60℃搅拌反应18h,得到白色悬浮液。将反应液减压浓缩至干后得浓缩物,加入25mLCH2Cl2及1NHCl(25mL),分液并收集有机层,水层用CH2Cl2(25mL×2)萃取,合并有机层并减压浓缩至干得到粗品62.2g。该粗品采用MeOH/petroleumether=6/1溶剂15mL重结晶,过滤干燥后得到化合物6的淡黄色固体产物1.72g(Rf=0.42,TLC展开剂:CH2Cl2/MeOH=20/1+0.5%HOAc),收率为52%,HPLC纯度为95.3%。

3)化合物7的制备

将化合物6(0.6g,1.95mmol)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酸二亚胺盐酸盐(EDCI,0.51g,2.65mmol)、2,4-二氟苄胺(0.29mL,2.44mmol)的乙腈(10mL)溶液加热至80℃反应5h,加入6mL水淬灭反应,下层成粘稠状黄色油状液体,上层悬浮乳白色颗粒。减压蒸发除去乙腈溶剂,抽滤,得固体粗产物1.06g,粗品用AcOEt/petroleumether=4/1溶剂15mL重结晶得到化合物70.66g(Rf=0.25,TLC展开剂:AcOEt),收率为78%。

5)度鲁特韦游离酸I的制备

将化合物7(480mg,1.11mmol)溶解在9.12mL的乙腈中并加入无MgBr2(470mg,2.55mmol),将混合物置于50℃油浴锅中搅拌30h,反应液成白色悬浮液。加入11.4mL的盐酸进行淬灭反应,反应液变澄清,将反应液用CH2Cl2稀释并将pH调节至1左右,分液,收集有机相,水层再用11.4mLCH2Cl2萃取两次,合并有机相,减压蒸发浓缩,加3mLAcOEt溶解,抽滤,少量乙酸乙酯洗涤,烘干,得到化合物I的无色固体产物0.37g;粗品用乙酸乙酯和乙醇重结晶得到度鲁特韦I0.18g(Rf=0.46,TLC展开剂:CH2Cl2/MeOH=40/1+0.5%HOAc),为白色固体,收率43%;HPLC纯度为98.5%。

主要参考资料

[1] 抗艾滋病新药——度鲁特韦(dolutegravir)

[2] 度鲁特韦游离酸的合成工艺优化研究

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