CN115368300B - 用于tlr8抑制剂的化合物及其制备方法、应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于TLR8抑制剂的化合物及其制备方法、应用，涉及小分子药物化合物的技术领域，本发明的化合物解决了现有的用于TLR8抑制剂的小分子化合物的溶解度差和抑制作用弱的技术问题，达到了溶解度高和对TLR8的抑制作用强的技术效果。

Description

用于TLR8抑制剂的化合物及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及小分子药物化合物的技术领域，尤其是涉及一种用于TLR8抑制剂的化合物及其制备方法、应用。
背景技术
自身免疫性疾病是一系列慢性全身性炎症性疾病，由于免疫***失调而导致对自身抗原的耐受性下降。Toll样受体（Toll-like receptors, TLRs）是参与非特异性免疫（天然免疫）的一类重要蛋白质分子，也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。
TLRs家族中的TLR8与某些针对自身RNA和DNA/蛋白质复合物的自身免疫性疾病的病因有关，因此，靶向TLR8的抑制剂很有可能成为自身免疫疾病的治疗剂，其前景十分广阔。
虽然目前针对TLR8靶点的研究有了很大的进展，但是大部分产品都是TLR8的激动剂，而针对TLR8的抑制剂则是极少的，同时现有的用于TLR8抑制剂的小分子化合物的溶解度较差，而且作用效果不理想。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于TLR8抑制剂的化合物，具有溶解度高和对TLR8的抑制作用强的优势。
本发明的目的之二在于一种用于TLR8抑制剂的化合物的制备方法，工艺简单，易于操作。
本发明的目的之三在于提供一种用于TLR8抑制剂的化合物的应用，可以制备得到治疗效果佳的药物，具有突出的应用效果。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，一种用于TLR8抑制剂的化合物，具有通式（1）所代表结构，或其可药用的盐；
Figure F_221021084916671_671274001
（1）；
其中，R选自磺酸基或具有羧基的环状葡萄糖基团。
进一步的，述化合物为下列化合物中的任意一种：
Figure F_221021084916736_736198002
和/>
Figure F_221021084916798_798732003
。
第二方面，一种上述任一项所述的化合物的制备方法，包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被磺酸基或具有羧基的环状葡萄糖基团取代后得到所述化合物。
进一步的，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被磺酸基取代的方法包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚与三氧化硫吡啶反应后得到所述化合物。
进一步的，所述4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚与三氧化硫吡啶反应的温度为70~90℃。
进一步的，所述4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚与三氧化硫吡啶的摩尔比为1：2~1：4。
进一步的，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被具有羧基的环状葡萄糖基团取代的方法包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯反应后得到取代产物，再经酯基的水解，并酸化，得到所述化合物；
所述水解的条件为碱性条件。
进一步的，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯反应的温度为20~30°C。
进一步的，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯的摩尔比为1：3~1：6。
第三方面，一种上述任一项所述的化合物在制备治疗自身免疫性疾病的药物中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的用于TLR8抑制剂的化合物，通过特定取代基团的作用,不仅具有较高的溶解度，而且对TLR8也具有更强的抑制活性，具体的，磺酸基和葡萄糖酸基的结构本身具有很好的水溶性，弥补了原来的具有苯环的取代基团的刚性较好而水溶性较差的问题。
本发明提供的用于TLR8抑制剂的化合物的制备方法，工艺简单，易于操作。
本发明提供的用于TLR8抑制剂的化合物的应用，能够制备得到治疗效果佳的药物，具有突出的应用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施方式提供的INTS小分子化合物的合成反应式图；
图2为本发明一种实施方式提供的4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的合成反应式图；
图3为本发明一种实施方式提供的INTA小分子化合物的合成反应式图；
图4为本发明实施例3提供的INTS小分子化合物的核磁氢谱图；
图5为本发明实施例3提供的INTS小分子化合物的质谱图；
图6为本发明实施例4提供的INTA小分子化合物的核磁氢谱图；
图7为本发明实施例4提供的INTA小分子化合物的质谱图；
图8为本发明试验例1得到的INTS小分子化合物对HEK-Blue-TLR8细胞的抑制活性图；
图9为本发明试验例1得到的INTA小分子化合物对HEK-Blue-TLR8细胞的抑制活性图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种用于TLR8抑制剂的化合物，具有通式（1）所代表结构，或其可药用的盐；
Figure F_221021084916861_861224004
（1）；
其中，R选自磺酸基或具有羧基的环状葡萄糖基团。
本发明提供的用于TLR8抑制剂的化合物，连接有特定的取代基团，在该特定取代基团的作用下，不仅具有较高的溶解度，而且对TLR8具有更强的抑制活性。
在一种优选的实施方式中，本发明的用于TLR8抑制剂的化合物为下列化合物中的任意一种：
Figure F_221021084916942_942288005
Figure F_221021084917004_004776006
。
INTS小分子 INTA小分子
本发明提供的INTS小分子化合物在中性条件下的溶解度为28.7μg/mL，对TLR8的抑制活性IC50为6.31±3.11nM；本发明提供的INTA小分子化合物在中性条件下的溶解度为140μg/mL，对TLR8的抑制活性IC50为168.56±83.36nM。
根据本发明的第二个方面，提供了一种上述任一项所述的化合物的制备方法，包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被磺酸基或具有羧基的环状葡萄糖基团取代后得到所述化合物。
在本发明中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚（CAS：2165340-32-7）的化学结构为：
Figure F_221021084917051_051648007
。
本发明提供的用于TLR8抑制剂的化合物的制备方法，工艺简单，易于操作。
在一种优选的实施方式中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被磺酸基取代的方法包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚与三氧化硫吡啶反应后得到化合物。
其中，三氧化硫吡啶的（CAS：26412-87-3）化学结构为：
Figure F_221021084917131_131722008
。
在一种优选的实施方式中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚与三氧化硫吡啶反应的温度为70~90℃，例如可以为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃，但不限于此，可优选为80℃，更有利于反应的进行，提高反应的效果。
在一种优选的实施方式中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚与三氧化硫吡啶的摩尔比为1:2~1:4，例如可以为1:2、1：3、1：4，但不限于此，可优选为1：3，更有利于反应的进行，提高反应的效果。
一种INTS小分子化合物的典型的制备方法，见图1，包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚（7.9g，30 mmol）溶解于100 mL DMF中形成溶液，之后加入三氧化硫吡啶（14.3g，90 mmol），得到混合物；
之后将得到的混合物在80℃的温度下搅拌反应过夜（overnight），反应完成后所得到的产物为沉淀，可以用DMF过滤和洗涤沉淀，得到纯黄色固体（含DMF），含有的DMF可在130℃的真空中烘约30h后完全去除，得到干燥后的INTS小分子化合物（约6.0g，产率约60%）。
在本发明中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚可以通过市售购买得到；或者，可以通过4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐反应制备得到，该反应制备方法，见图2，包括以下步骤：
向150 mL的DMF中加入4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐（15.1g，50mmol），并在室温下搅拌，形成悬浮液，得到混合物；
然后将K2CO3（7g，50 mmol）的50 mL水溶液缓慢加入到混合物中，并在室温（roomtemperature，简写为rt）下搅拌4小时，反应完成后，用EA（乙酸乙酯）每次200 mL萃取3次得到含有产物的有机层，再用H2O洗涤，然后向有机层中加入Na2SO4并干燥，溶剂在真空中被去除，得到4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚（约12g，产率约91%）。
本发明提供的INTS小分子化合物的制备方法，工艺简单且高效，易于操作。
在一种优选的实施方式中，本发明的4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被具有羧基的环状葡萄糖基团取代的方法包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯反应后得到取代产物，再经酯基的水解，并酸化，得到化合物；
其中，水解的条件可以为碱性条件。
本发明的Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯（CAS：21085-72-3）的化学结构为：
Figure F_221021084917194_194222009
。
在一种优选的实施方式中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯反应的温度为20~30°C，例如可以为20°C、25°C、30℃，但不限于此，可优选为25°C，更有利于反应的进行，提高反应的效果。
在一种优选的实施方式中，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯的摩尔比为1：3~1：6，例如可以为1：3、1：4、1：5、1：6，可优选为1：5，但不限于此，更有利于反应的进行，提高反应的效果。
一种INTA小分子化合物的典型的制备方法，见图3，包括以下步骤：
将4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐（40.0g，136 mmol，1eq）在200 mL喹啉（quinoline）中脱气，用N2清洗3次，然后N2气氛下，在25°C下搅拌25分钟，然后加入Ag2O（184g，795 mmol，6.00eq）和分子筛4A（200g，199 mmol，1.50eq），并在0°C下搅拌20分钟，得到混合物；
然后加入Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯（263g，663 mmol，5.00eq）到上述的混合物中，在N2气氛下，在25°C温度下搅拌2小时，反应完成后通过硅藻土过滤得到产物，并在真空中除去溶剂，然后通过柱层色谱纯化，以石油醚和乙酸乙酯的混合液作为展开剂（二者的体积比例可以为1：1，但不限于此）进行提纯，得到中间体（约35.5g，61.0mmol，产率约46.0%），为棕色固体；
将中间体（30.0g，51.6 mmol，1eq）溶解于300 mL甲醇（MeOH）溶液中形成溶液，加入单水氢氧化锂（LiOH.H2O）（21.7g，516 mmol，10.0eq）和水（10.0 mL），得到混合液，在20-25°C下搅拌1小时，之后加入HCOOH调节pH为5~6，得到粗产物，经反相HPLC（0.1% FA条件）纯化，得到MS为442.2的部分，该部分被冷冻后得到含INTA的粗品，之后再经反相HPLC（0.1%FA条件）纯化，浓缩，得到INTA成品（7.82g，17.5 mmol，产率约21.7%，为呈灰白色固体。
本发明提供的INTA小分子化合物的制备方法，工艺简单且高效，易于操作。
根据本发明的第三个方面，提供了上述任一项所述的化合物在制备治疗自身免疫性疾病的药物中的应用。
本发明提供的用于TLR8抑制剂的化合物的应用，能够制备得到治疗效果佳的药物，具有突出的应用效果。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1
一种用于TLR8抑制剂的化合物（记为INTS），结构如下：
Figure F_221021084917288_288921010
。
实施例2
一种用于TLR8抑制剂的化合物（记为INTA），结构如下：
Figure F_221021084917398_398801011
。/>
实施例3
本实施例为实施例1的INTS小分子化合物的制备方法，包括以下步骤：
S1：向150 mL的DMF中加入4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐（15.1g，50mmol），并在室温下搅拌，形成悬浮液，得到混合物；
然后将K2CO3（7g，50 mmol）的50 mL水溶液缓慢加入到上述的混合物中，并在室温下搅拌4小时，反应完成后，用EA（乙酸乙酯）每次200 mL萃取3次得到含有产物的有机层，再用H2O洗涤，然后向有机层中加入Na2SO4并干燥，溶剂在真空中被去除，得到4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚（约12g，产率约91%）；
S2：4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚（7.9g，30 mmol）溶解于100 mL DMF中形成溶液，之后加入三氧化硫吡啶（14.3g，90 mmol），得到混合物；
之后将得到的混合物在80℃的温度下搅拌反应过夜（overnight），反应完成后所得到的产物为沉淀，可以用DMF过滤和洗涤沉淀，得到纯黄色固体（含DMF），含有的DMF可在130℃的真空中烘约30h后完全去除，得到干燥后的INTS小分子化合物（约6.0g，产率约60%）；
本实施例得到的INTS小分子化合物的核磁氢谱见图4，测试条件为400 MHz,DMSO-d 6，1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) :δ 9.17 (d, J = 6.0 Hz, 1H, ArH-1), 8.13 (d,J =10.0 Hz, 1H, ArH-6), 7.82 (d, J = 6.0 Hz, 1H, ArH-2), 7.64 (d, J = 8.4 Hz,1H, ArH-3), 7.58-7.55 (m, 2H, ArH-7/8), 7.48 (d, J = 2.4 Hz, 1H, ArH-5), 7.44(dd, J =2.4, 8.4 Hz, 1H, ArH-4), 4.04 (s, 3H, OCH3-9), 2.31 (s, 3H, CH3-10) ；INTS小分子化合物的质谱见图5，质谱测试条件为:离子源：TOF-MS-ESI+，溶剂：MeCN/H2O；上述的核磁氢谱和质谱共同证明了INTS小分子化合物的正确结构。
实施例4
本实施例为实施例2的INTA小分子化合物的制备方法，包括以下步骤：
S1：将4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐（40.0g，136 mmol，1eq）在200mL喹啉（quinoline）中脱气，用N2清洗3次，然后N2气氛下，在25°C下搅拌25分钟，然后加入Ag2O（184g，795 mmol，6.00eq）和分子筛4A（200g，199 mmol，1.50eq），并在0°C下搅拌20分钟，得到混合物；
然后加入Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯（263g，663 mmol，5.00eq）到上述的混合物中，在N2气氛下，在25°C温度下搅拌2小时，反应完成后通过硅藻土过滤得到产物，并在真空中除去溶剂，然后通过柱层色谱纯化，以石油醚和乙酸乙酯的混合液作为展开剂（二者的体积比例可以为1：1）进行提纯，得到中间体（约35.5g，61.0mmol，产率约46.0%），为棕色固体。
将中间体（30.0g，51.6 mmol，1eq）溶解于300 mL甲醇（MeOH）溶液中形成溶液，加入单水氢氧化锂（LiOH.H2O）（21.7g，516 mmol，10.0eq）和水（10.0 mL），得到混合液，在20-25°C下搅拌1小时，之后加入HCOOH调节pH为5~6，得到粗产物，经反相HPLC（0.1% FA条件）纯化，得到MS为442.2的部分，该部分被冷冻后得到含INTA的粗品，之后再经反相HPLC（0.1%FA条件）纯化，浓缩，得到INTA成品（7.82g，17.5 mmol，产率约21.7%，为呈灰白色固体；
本实施例得到的INTA小分子化合物的核磁氢谱见图6，测试条件为400 MHz,DMSO-d 6，1H NMR:(400 MHz, DMSO-d 6) ：δ 8.82 (d, J = 5.2 Hz, 1H, ArH-1), 7.81 (d,J =9.2 Hz, 1H, ArH-6), 7.46 (d, J = 5.2 Hz, 1H, ArH-2), 7.34-7.30 (m, 2H,ArH-3/7), 7.27-7.20 (m, 3H, ArH-4/5/8), 5.11 (d, J = 7.2 Hz, 1H, H-1'), 3.48-3.33 (m, 4H, H-2'/3'/4'/5'), 3.93 (s, 3H, OCH3-9), 2.21 (s, 3H, CH3-10)；INTA小分子化合物的质谱见图7，质谱测试条件为：离子模式ESI，溶剂为MeCN（0.01%TFA）；上述的核磁氢谱和质谱共同证明了本实施例INTA小分子化合物的正确结构。
对比例1
一种TLR8的小分子化合物抑制剂，结构如下：
Figure F_221021084917587_587774012
；
本对比例的小分子化合物抑制剂出自现有技术中的文献（ Hu, Z., et al.Small-Molecule TLR8 Antagonists via Structure-Based Rational Design. CellChem Biol, 2018. 25(10): 1286-1291 e1283.），其对TLR8的抑制活性IC50为15.17±5.38uM。
试验例1
测试实施例1提供的INTS小分子化合物在HEK-Blue-TLR8细胞中的活性，具体方法为，采用SEAP Assay方法测量INTS小分子化合物在HEK-Blue-TLR8细胞中的活性；
铺板方式：
0.0152 0.0457 0.1371 0.4115 1.2345 3.7037 11.1111 33.3333 100 C ell only
0 0 6.96917 E- 06 2.09075 E-05 6.27225E-05 0.00019 0.00056 0.0017 0.0051 DMEM only
其中，Cell only孔只含TLR8 细胞和无FBS的DMEM培养基，而不含INTS药物和R848激活剂；DMEM only孔只含无FBS的DMEM培养基，而不含TLR8细胞、INTS药物和R848激活剂；其余孔均为同时加有TLR8细胞、INTS药物、R848激活剂及无FBS的DMEM培养基，INTS药物浓度单位为μm/mL；E表示科学计数法；
1、在新的96孔板中用不含FBS的DMEM以3倍稀释梯度配制INTS药物，使相应孔的药物浓度为目的浓度的3倍；
2、将HEK Blue hTLR8细胞培养皿中原有培养基吸去，用不含FBS的DMEM吹打、计数；
3、将配好的INTS药物转移至新的96孔板中，每孔50 μL，然后再加入50 μL含或不含R848的细胞，其中，R848的浓度为2 μg/mL，使得板中最终激活剂浓度为1 μg/mL，每孔细胞数量约为2万个/孔；
4、于培养箱中培养24 h后，取50 μL上清液至新的96孔板中，再加入50 μLQuanti-Blue，待阴性对照孔（只加R848的细胞孔）变蓝后，测试其在620 nm的吸光度；
5、得到数据并进行数据分析，见图8。
结果为INTS小分子化合物对TLR8细胞活性IC50为6.31±3.11nM。
注：TLR8为Toll样受体8，是免疫***重要的病原模式识别受体，可以识别病毒的ssRNA从而激活机体的免疫***，HEK-Blue-TLR8细胞是在HEK293T细胞中过表达TLR8，并加入SEAP报告***，从而可以利用仪器读取TLR8下游信号的变化，进而表征外加INTS小分子化合物对TLR8的调控作用。
实施例2提供的INTA小分子化合物按照上述相同的方法进行测试，得到数据并分析，见图9，结果为INTA小分子化合物对TLR8细胞活性IC50为168.56±83.36nM。
由此可见，本发明提供的INTS小分子化合物对TLR8的抑制活性IC50为6.31±3.11nM，INTA小分子化合物对TLR8的抑制活性IC50为168.56±83.36nM，明显优于文献已报道的对比例1的小分子化合物对TLR8的抑制活性，可见，本申请提供的小分子化合物对TLR8的抑制作用强。
试验例2
测试实施例1提供的INTS小分子化合物、实施例2提供的INTA小分子化合物以及对比例1提供的小分子化合物的溶解度，方法如下：
以生理盐水作为缓冲溶液；
实验步骤:
（1）将待测物粉末以1:1（w：v）比例加入生理盐水；
（2）充分振荡4h；
（3）离心（离心力15700 g，离心时间20 min），取上层澄清液体，使用乙腈稀释2000倍，混匀后进样分析，结果如下：
Figure T_221021084918375_375425002
注：NA表示pH为中性
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于TLR8抑制剂的化合物，其特征在于，具有通式（1）所代表结构，或其可药用的盐；
Figure F_221212093552806_806648001
（1）；
其中，R选自具有羧基的环状葡萄糖基团。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物为下列化合物：
Figure F_221212093552931_931644002
。
3.一种权利要求1或2所述的化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被具有羧基的环状葡萄糖基团取代后得到所述化合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚的羟基氢被具有羧基的环状葡萄糖基团取代的方法包括以下步骤：
4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯反应后得到取代产物，再经酯基的水解，并酸化，得到所述化合物；
所述水解的条件为碱性条件。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯反应的温度为20~30°C。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，4-(7-甲氧基喹啉-4-基)-2-甲基苯酚盐酸盐与Α-D-葡萄糖醛酸甲基酯的摩尔比为1：3~1：6。
7.一种权利要求1或2所述的化合物在制备治疗自身免疫性疾病的药物中的应用。
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