Nucleozin二聚体衍生物的设计与合成

摘要：甲型流感病毒通过重组和产生耐药突变体在世界范围内引起流行病的大范围传播，开发新型抗病毒药物迫在眉睫。设计合成以苯环为连接桥的Nucleozin二聚体衍生物，以对苯二甲醛为原料，经盐酸羟胺加成、再经NCS氯取代，加成关环，最后在强碱下水解得到目标化合物，并通过1H NMR对目标产物和中间体的结构进行了表征。所得目标化合物的生物活性和细胞毒性测试将在后续实验中进行。

关键词：流感;Nucleozin;二聚体;抗流感病毒药物流感是一组由流感病毒引起的急性呼吸道感染，传播途径广，死亡率高，多发于儿童、老年人等高危人群［1］。流感的典型临床症状包括咳嗽、流鼻水、急性高热、全身肌肉疼痛和无力，在某些情况下，心脏和肾脏等多器官会出现一定程度的衰竭，可导致死亡。数据表明，每年至少有10%的世界人口因流感病毒感染而患病。流感病毒药物是治疗流感病毒的主要方式，如M2蛋白离子通道抑制剂（金刚烷胺）、帕米韦和流感病毒核蛋白抑制剂（NP）等。金刚烷胺类药物的交叉耐药极大地限制了它们的使用，这使得耐药病毒的广泛传播成为可能，而且金刚烷胺类药物固有的对中枢神经系统的副作用也限制了它们的使用。因此，研究新的抗流感病毒药物势在必行。

研究表明，流感病毒核蛋白（influenza virus nuclear protein， NP）是流感病毒最重要的结构蛋白，具有结合病毒RNA的功能，在病毒感染宿主细胞中起重要作用。从NP的结构特点来看，病毒核蛋白抑制剂的设计思路是改变NP结合区的氨基酸残基，从而抑制三聚体的形成。据文献报道，Nucleozin是一种具有抗流感病毒活性的化合物（结构如下所示）。

其作用机制是通过高通量筛选，诱导核蛋白构象改变，影响NPRNA复合物的形成，从而抑制核蛋白在细胞核内的积累，影响病毒RNA的复制。这表明

Nucleozin二聚体衍生物的结构设计

Nucleozin具有很大的开发潜力［2］。基于此，本文设计了一系列Nucleozin二聚体衍生物，为后续的抗病毒活性实验奠定基础。

Fig. 1 Structure of Nucleozin dimer derivativess

1合成路线

本研究探索了以苯环为连接桥的Nucleozin二聚体的合成路线，如下所示。以对苯二甲醛为原料，与盐酸羟胺亲核加成得到对二苯甲醛肟，经NCS氯取代，再与3吡咯2丁酸乙酯在碱性条件下闭合苯环，在苯环和4位取代异唑，最后在强碱存在下进行酯水解得到目标化合物。最后与两分子1（2氯4硝基苯基）哌嗪31缩合形成酰胺键，得到最终目标产物Nucleozin二聚体。

Fig. 2 Synthesis of the target compounds

2实验方法

2.14［（羟基亚氨基）甲基］苯甲醛肟的合成

将对二苯甲醛（10 g， 74.6 mmol）溶于20 mL DMF中，冰浴下依次加入盐酸羟胺（11.5 g， 165.2 mmol）和三乙胺（16.72 g， 22.9 mL， 165.2 mmol），再升至室温搅拌2 h，TLC检测反应完全。

2.2N′1，N′4二羟基对二苯甲酰二氯的合成

于冰浴下向4［（羟基亚氨基）甲基］苯甲醛肟的反应液中加入NCS（22.0 g， 165.2 mmol），待NCS溶解后将反应液升至室温搅拌12 h，TLC检测反应完全。

2.33，3′（1，4亚苯基）双（5甲基异唑4甲酸乙酯）的合成向上述反应液中加入3乙基（吡咯烷1基）2丁烯酸乙酯（30.23 g， 165.2 mmol）、三乙胺（16.72 g，22.9 mL， 165.2 mmol）和200 mL乙醇，于室温搅拌12 h，TCL检测反应完全。将反应液减压浓缩除去乙醇，向残留物中加入水和乙醚萃取，合并有机层，饱和NaCl溶液洗一次，无水Na2SO4干燥，减压浓缩得到粗品。经硅胶柱层（PE、EA质量比15∶1）得到白色固体14.5 g，三步总收率50.6%。m.p 125～128℃;1H NMR（CDCl3，400 MHz，δ）：7.26 （d，2 H，J=2.4 Hz），7.04（d，2 H，J=2.4 Hz），4.17（dd，4 H，J1=14.0 Hz，J2=6.8 Hz），2.72（s，6 H），1.14（t，6 H，J=6.8 Hz）。Nucleozin二聚体衍生物的合成路线

2.43，3′（1，4亚苯基）双（5甲基异唑4甲酸）的合成将3，3′（1，4亚苯基）双（5甲基异唑4甲酸）溶于（10 g，26.04 mmol）溶于200 mL四氢呋喃中，再滴加氢氧化钠（5.21 g，103.2 mmol）的水溶液（20 mL），滴毕，升温至70 ℃回流搅拌2 h至TLC检测反应完全。减压浓缩除去溶剂，向残留物中滴加1 mol/L的稀盐酸调节pH至3，有白色固体析出，减压过滤，收集滤饼，烘干，得类白色固体8.4 g，收率98.3%。无需纯化直接进行下一步反应。

2.5［3，3′（1，4亚苯基）双（5甲基异唑4，3二基）］双［（4（2氯4硝基苯基）哌嗪1基）甲酮］的合成将3，3′（1，4亚苯基）双（5甲基异唑4甲酸）（200 mg，0.61 mmol）和1（2氯4硝基苯基）吡啶（0.368 g，1.525 mmol）溶于2 mL二氯甲烷中，依次加入HOBT（206 mg，1.525 mmol）、EDCI（468 mg，2.44 mmol）和三乙胺（154 mg，0.2 mL，1.525 mmol），于室温搅拌12 h。将反应液用饱和NaCl溶液洗一次，无水Na2SO4干燥，减压浓缩得到粗品。经硅胶柱层析（PE、EA质量比15∶1）得到黄色固体210 mg，收率45.3%。m.p 158～160℃;1H NMR （CDCl3，400 MHz，δ）：8.21（d，2 H，J=2.8 Hz），8.05（dd，2 H，J1=8.8 Hz，J2=2.8 Hz），7.82（s，4 H），6.88（d，2 H，J=8.8 Hz），3.94（s，4 H），3.33（s，4 H），3.13（s，4 H），2.73（s，4 H），2.57（s，6 H）。

3结论

设计并合成了新型抗流感病毒的Nucleozin二聚体衍生物，并通过质谱和1H NMR对每一步的目标产物和中间体的结构进行了表征。体外抗流感活性和生物毒性试验将在今后的工作中继续进行。

参考文献：

［1］KAMA B， JTO A， AMK A， et al. A research and development （Ramp;D） roadmap for influenza vaccines： looking towards the future［J］. Vaccine，2021， 39（45）：65736584.

［2］ZHANG Yewu， WANG Xiaofeng， LI Yanfei， et al. Spatiotemporal analysis of influenza in China， 20052018［J］. Scientific Reports， 2019（9）：112.