具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例的一种新型3C样蛋白酶抑制剂。

本发明基于表儿茶素的结构，设计合成了一种新型化合物，该新型化合物为3”,4”-O-二乙酰基-表儿茶素反式咖啡酸酯(3”,4”-diacetyl-ECC)，结构如式Ⅰ所示(式Ⅰ中的数字编号为对应的核磁数据归属序号)：

该新型化合物即使在浓度低时，仍能够在细胞内明显抑制新型冠状病毒中3C样蛋白酶的活性，该新型化合物可作为一种新型3C样蛋白酶抑制剂。

实施例2

本实施例的一种上述新型3C样蛋白酶抑制剂(3”,4”-diacetyl-ECC)的制备方法，参见图1，包括如下步骤：

(1)3,5,7,3’,4’-O-五乙酰基-表儿茶素(1a)的合成

准确称取1.16g(4.0mmol)表儿茶素(EC)于50mL圆底烧瓶中，加入 6.0mL干燥的吡啶和8.0mL醋酸酐(84.6mmol)，接着在干燥管(装有无水氯化钙)保护下室温搅拌过夜(约12小时)；待TLC检测反应结束后，加入水终止反应，经旋转蒸干后即可得到产物3,5,7,3’,4’-O-五乙酰基-表儿茶素(1a)。

(2)3-O-乙酰基-表儿茶素(2a)的合成

准确称取500.0mg(1.0mmol)步骤(1)制得的化合物3,5,7,3’,4’-O-五乙酰基-表儿茶素(1a)于100mL圆底烧瓶中，再加入80％甲醇水溶液50mL和7.8g(101.2mmol)醋酸铵，接着室温条件下搅拌过夜；待TLC检测反应结束后，加入适量的水(约200mL)终止反应，经旋转浓缩去除大部分甲醇，用等体积的乙酸乙酯萃取三次；将三次乙酸乙酯萃取液合并后浓缩，经硅胶柱层析，以乙酸乙酯：甲醇＝20:1进行洗脱后即得到产物3-O-乙酰基-表儿茶素(2a)。

(3)3-O-乙酰基-5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素(3a)的合成

准确称取200.0mg(0.6mmol)步骤(2)制得的化合物3-O-乙酰基-表儿茶素(2a)于100mL圆底烧瓶中，再加入干燥的二氯甲烷10mL、816.0mg(12.0 mmol)咪唑和40.0mg(0.33mmol)4-二甲氨基吡啶，接着在冰浴条件下缓慢滴加含723.4mg(4.8mmol)叔丁基二甲基氯硅烷的干燥的二氯甲烷溶液10mL，并于室温下搅拌过夜，反应过程中用干燥管保护。待TLC检测反应结束后，加入适量的水(约100mL)终止反应，并用等体积的二氯甲烷萃取三次；将三次二氯甲烷萃取液用饱和氯化钠溶液洗涤后浓缩，经硅胶柱层析，以石油醚：乙酸乙酯＝100:1进行洗脱后即得到产物3-O-乙酰基-5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素(3a)。

(4)5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素(4a)的合成

准确称取100.0mg(0.13mmol)步骤(3)制得的化合物3-O-乙酰基 -5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素(3a)于50mL圆底烧瓶中，先用 100μL干燥的二氯甲烷溶解后，再加入10mL干燥的甲醇和50.0mg(0.38 mmol)碳酸钾，室温下搅拌反应2小时，反应过程中用干燥管保护；待TLC 检测反应结束后，加入适量的水(100mL)终止反应，并用等体积的乙酸乙酯萃取三次；将三次乙酸乙酯萃取液用无水硫酸钠干燥并浓缩，经硅胶柱层析，以石油醚：乙酸乙酯＝100:1进行洗脱后即得到产物5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素(4a)。

(5)3,4-O-二乙酰化咖啡酰氯(5a)的合成

准确称取180.1mg(1.0mmol)咖啡酸于25mL圆底烧瓶中，加入0.3mL 干燥的吡啶和0.5mL醋酸酐(5.3mmol)，在干燥管保护下室温搅拌过夜；待 TLC检测反应结束后，加入适量的水终止反应，经旋转蒸干后即可得到3,4-O- 二乙酰化咖啡酸；

将合成的3,4-O-二乙酰化咖啡酸转至50mL圆底烧瓶中，加入10mL亚硫酰氯，于90℃油浴加热回流反应3小时，反应过程中用干燥管保护；将反应溶液经旋转蒸干后(氮气保护后取下)即可得到3,4-O-二乙酰化咖啡酸(5a)粗品(取少量样品加入无水甲醇，TLC检测与底物对比发现产生一新的主要产物点，证明反应成功)，直接用于下一步反应。

(6)3”,4”-O-二乙酰基-5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素反式咖啡酸酯(pro-ECC)的合成

准确称取92.0mg(0.12mmol)步骤(4)制得的化合物5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素(4a)于25mL圆底烧瓶中，再加入0.2mL干燥的吡啶和2.0mL干燥的二氯甲烷，在冰浴条件下缓慢地滴加含步骤(5)制得的3,4-O- 二乙酰化咖啡酸(5a)粗品(0.18mmol)的干燥的二氯甲烷3.0mL，室温下反应过夜，反应过程中用干燥管保护；待TLC检测反应结束后，加入适量的水(100 mL)终止反应，并用等体积的二氯甲烷萃取三次；将三次二氯甲烷萃取液用无水硫酸钠干燥并浓缩，经硅胶柱层析，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1进行洗脱后即得到产物3”,4”-O-二乙酰基-5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素反式咖啡酸酯(pro-ECC)。

(7)3”,4”-O-二乙酰基-表儿茶素反式咖啡酸酯(3”,4”-diacetyl-ECC)的合成

称取158.0mg步骤(6)制得的化合物3”,4”-O-二乙酰基-5,7,3’,4’-O-四叔丁基二甲基硅基-表儿茶素反式咖啡酸酯(pro-ECC)，加124.3mg二氟氢化钾 (KHF2)和6mL干燥的甲醇，20℃搅拌3小时；接着，加入大量水终止反应，用乙酸乙酯萃取，并无水硫酸钠干燥；最后，浓缩乙酸乙酯层经硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯＝1:1进行洗脱后即得最终产物3”,4”-O-二乙酰基-表儿茶素反式咖啡酸酯(3”,4”-diacetyl-ECC)，最终产率>76％。

本实施例中，对3”,4”-diacetyl-ECC进行质谱分析，结果如图2所示。[M-H]^- m/z535.1252(C₂₈H₂₃O₁₁,calcd 535.1246)(ESI—HRMS)。由此可知，该化合物实测负离子下m/z值为535.1252，对比标准负离子m/z值为535.1246，分子式为 C₂₈H₂₃O₁₁，具有17个不饱和度。

对3”,4”-diacetyl-ECC进行¹H核磁共振光谱分析，结果如图3所示。¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆):9.31(1H,s,OH-5),9.03(1H,s,OH-7),8.86(1H,s,OH-3'), 8.82(1H,s,OH-4'),7.64(1H,d,J＝1.2Hz,H-2”),7.58(1H,dd,J＝8.4,1.2Hz, H-6”),7.44(1H,d,J＝16.2Hz,H-7”),7.23(1H,d,J＝8.4Hz；H-5”),6.83(1H,d,J ＝1.2Hz,H-2'),6.66(1H,dd,J＝8.4,1.2Hz,H-6'),6.62(1H,d,J＝8.4Hz,H-5'), 6.48(1H,d,J＝16.2Hz,H-8”),5.89(1H,d,J＝1.8Hz,H-6),5.74(1H,d,J＝ 1.8Hz,H-8),5.31(1H,br s,H-3),4.97(1H,s,H-2),2.90(1H,dd,J＝17.4,4.8Hz, H-4a),2.62(1H,br d,J＝17.4Hz,H-4b),2.22(6H,s,3”,4”-diacetyl).

对3”,4”-diacetyl-ECC进行¹³C核磁共振光谱分析和DEPT-135核磁共振光谱分析，结果分别如图4、图5所示。¹³C NMR(附图4)+DEPT-135(附图5) (150MHz,DMSO-d₆):168.5(CH₃ C＝O),168.4(CH₃ C＝O),165.8(C＝O,C-9”), 157.1(s,C-7),156.9(s,C-5),155.9(s,C-9),145.2(s,C-3”),145.2(s,C-4”),144.0 (s,C-4'),143.5(d,C-7”),142.8(s,C-3'),133.2(s,C-1'),129.7(s,C-1”),127.4(d, C-6”),124.4(d,C-5”),123.7(d,C-2”),119.4(d,C-8”),118.0(d,C-6'),115.6(d, C-5'),114.7(d,C-2'),97.6(s,C-10),96.0(d,C-6),94.8(d,C-8),76.7(d,C-2),68.7 (d,C-3),25.9(t,C-4),20.8(CH₃C＝O),20.7q(CH₃C＝O).

最后，对3”,4”-diacetyl-ECC进行HMBC核磁共振光谱分析，结果如图6 所示。The¹H and ¹³C NMR were assigned by HMBC。

实施例3

细胞内3C样蛋白酶抑制实验：

测量活细胞或生物体中的蛋白酶活性是一项具有挑战性的任务。因此，我们使用转基因编码的生物传感器，以高度敏感和特异性的方式报告3C样蛋白酶。双荧光素酶生物传感器系统的高灵敏度、信号-背景比和特异性使其成为高通量研究人类细胞蛋白水解事件和体内监测人类3C样蛋白酶活性的有用工具。本研究利用双荧光素酶生物传感器技术建立了新型冠状病毒3C样蛋白酶抑制剂的细胞水平筛选模型，并对筛选模型进行了初步应用和评价。

具体操作如下：

一、第1天细胞接种：

在20～24小时前，将293T/17细胞接种到60毫米培养皿中。

二、第2天细胞接种：

1、用三种质粒瞬时转染293T/17细胞。三个质粒分别是：①表达3C蛋白酶底物substrate的质粒，这个质粒上带有海肾荧光素酶；②表达3C蛋白酶的质粒；③荧光虫荧光素酶质粒。

2、6～8小时后，离心细胞并悬于生长培养基中，然后用细胞计数器计数。

3、将生长培养基中的细胞悬液稀释至所需密度。

4、将90μL的细胞悬浮液置于96孔板中。

5、根据板图将10μl 10X cpds加入96孔板中，每个孔中的最终DMSO浓度0.5％。

三、第3天测量：

1、测量前，将测定板平衡至室温。

2、将双荧光素酶测定试剂加入每个孔中。

3、在轨道摇床上混合2分钟以诱导细胞裂解。

4、在室温下培养5分钟以稳定发光信号。

5、在Paradigm上记录发光。

四、数据处理：

1、相对于载体(二甲基亚砜)处理的对照孔，抑制(％)使用以下公式计算:

抑制率(％)＝100-(RLU compound/Flu compound)/(RLU control/Flucompound)*100％

2、使用Graphpad 7.0对数据进行分析，拟合到四参数方程以生成浓度响应曲线。

五、结果

结果如图7所示。结果表明：3”,4”-diacetyl-EC在细胞内对3C样蛋白酶有着明显的抑制作用。

实施例4

细胞外3C样蛋白酶的半抑制浓度IC50值的测定实验：

我们也测了在细胞外对于3C样蛋白酶的IC50值，具体操作如下：

一、准备1.4μg/μl 3C样蛋白酶1μl，浓度为0.015、0.046、0.137、0.412、 1.235、3.704、11.111、33.333、100.000μM的化合物各2μl，Buffer(50mM Tris,1mM EDTA)溶液15μl。

二、混合在常温下孵育30分钟。

三、向混合物中加入2μl底物。

四、混合在室温孵育20分钟。

五、最终在Paradigm上记录发光。

六、数据处理。

1、使用以下公式计算相对于载体(二甲基亚砜)处理的对照孔的反应活性(Reaction Activity)(％):

Reaction Activity(％)＝RLU compound/RLUdmso control*100％

2、使用Graphpad 7.0分析数据，拟合四参数方程以生成浓度响应曲线。

七、结果

结果如图9所示(采用阳性对照药物Ebselen在细胞外对3C蛋白酶的抑制效率作为对比，见图8)。

结果表明：3”,4”-diacetyl-ECC化合物在细胞外对3C样蛋白酶具有较强的抑制活性，且IC₅₀的值为0.36μM；因为该化合物对3C样蛋白酶有着较低的IC₅₀值，说明该化合物在细胞外仍然对3C样蛋白酶有着强抑制作用。

综合上述实施例可知，本发明基于表儿茶素结构设计合成的新型化合物 3”,4”-diacetyl-ECC无论是在细胞内还是细胞外，均对3C样蛋白酶表现出了较强的抑制作用，该化合物可充当一种新型3C样蛋白酶抑制剂。具体应用时，可将该抑制剂用于制备抗新型冠状病毒SARS-CoV-2感染的药物(该抗新型冠状病毒SARS-CoV-2感染的药物由3”,4”-diacetyl-ECC和一些常规药用辅料制成)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。