新型非核苷类抗HBV小分子先导化合物结构优化和类药性研究

慢性乙肝严重影响人们身体健康,治疗的关键在抗病毒（HBV）。核苷类药物不能根除细胞内HBVcccDNA, 停药反弹及耐药性已成严重问题，新型非核苷类小分子抗HBV药物成为研发热点。课题以申请者发现的非核苷、高活性HBV抑制剂2-吡啶酮类化合物为先导，以药效团模型有效信息为指导，根据生物电子等排理论和优势结构理论，保留基本药效结构，着重研究引入氢键供、配体和亲水性基团，改善理化性质，采用微波条件下无溶剂定向反应全合成系列目标化合物，构建2-吡啶酮类非核苷化合物库；通过对目标化合物活性筛选和细胞内HBVcccDN抑制定量检测，系统研究2-吡啶酮类非核苷化合物抗HBV构效关系，组建预测能力更强的药效团模型和毒理学模型，对目标化合物的药代动力学性质和毒性进行预测，进一步指导新化合物合理设计、合成；选择高活性化合物进行动物体内的药效学研究，为创制具有自主知识产权的高活性非核苷类抗HBV新药奠定基础。

项目背景：我国超过2000万慢性乙肝患者需要抗病毒新药治疗，常用核苷类药物耐药性严重促使非核苷类新型抗HBV药物成为研发热点。主要研究内容：以非核苷2-吡啶酮类化合物为先导，着重研究引入氢键供配体和亲水性基团构建化合物库；经系统构效关系研究选择高活性化合物进行动物体内外药效学试验，筛选NCE为创制自主知识产权高活性非核苷类抗HBV新药奠定基础。重要结果和关键数据：QSAR发现母体结构氢键供受体为活性所必需，增加氢键供受体对提高抗HBV活性至关重要；保留羟基苯环及2-吡啶环引入水溶性基团设计合成60个第一类新化合物，其中CH-065抑制HBV-DNA活性比阿德福韦酯提高40倍；链接杂环亲水或亲酯性基团，设计合成40个第二类新化合物，其中CH-197抑制HBV-DNA活性比阿德福韦酯提高50倍。选择活性较好的2-吡啶酮类化合物采用SYBYL6.9.1软件包的GASP和GALAHAD两种模块得到优化药效团模型；利用药代动力学和毒性预测，全新路线选择合成：丹皮酚、2-氯烟酸与取代苯经傅克酰基化、弱氧化得到取代吡啶酮关键中间体10，经6-羟基哒嗪酮经醚化、取代、Suzuki反应得到3-芳基取代-烯丙酸与取代哒嗪酮反应生成17，经Heck反应、开环重排得27，与1-叔丁基-5-(甲基磺酸酯)-1氢-四唑、取代碘苯反应得26，与丙炔酸甲酯反应得30。分子水平药效学研究：a.药物细胞毒性实验；b.HBV抗原抑制实验；c.探针法检测体外HBV DNA水平；d.染料法检测胞内HBV RNA水平；e.Hep G2.2.15 细胞内乙型肝炎病毒cccDNA 的定量检测。筛选出的高活性化合物CH01作为一类新药NCE进行临床前研究：a.鸭乙肝病毒感染的鸭体内模型试验结果显示CH01对肝脏DHBV-RNA抑制率、停药后抑制病毒反跳效果优于阿德福韦酯；b. 组织分布：SD大鼠单剂量口服给药50mg/Kg后，CH-01在肝中浓度最高，肺、肾次之，心、脾、脑最少；c. Ames试验：CH-01在加和不加代谢活化系统S9时均无致突变性；d.SD大鼠体内药代动力学与绝对生物利用度评价：单剂量口服CH-01（50mg/Kg）后入血的绝对生物利用度为35.0%。科学意义：项目的成功推动了我国新型非核苷类抗HBV药物研究进展。