Synthesis and evaluation of hepatitis C antivirals : viral E2 glycoprotein / human CD81 receptor interaction inhibitors

Abstract

The aim of the present work was to prepare compounds which inhibit the CD81-LEL—HCV-E2 interaction by binding to CD81-LEL. Starting point was a virtual screening using the open conformation of the LEL followed by synthesis and biological validation by means of an antibody neutralization assay. This showed benzyl salicylate to be moderately active with an inhibition of 25 % at 50 µM. Furthermore a biological screening revealed terfenadine to be a moderate inhibitor of the CD81-LEL—HCV-E2 interaction (27 % at 50 µM) as well. These two hits served as lead structures for further syntheses to increase inhibitory potency. Concerning benzyl salicylate 48 compounds with diverse substitution patterns were prepared. The synthesized compounds showed no increased inhibitory potency compared to benzyl salicylate. For the derivatization of terfenadine 63 compounds with different structural modifications were synthesized. Their biological activity clearly demonstrates that a bulky substitution pattern at both parts of the molecule is necessary for activity as well as an H-bond acceptor at the alkyl linker. The most active compound in this series of derivatives showed an inhibition of 69 % at 50 µM. Additional experiments with the terfenadine derivatives using viral particles revealed that there might be additional HCV infection reducing mechanisms which remain to be elucidated.

Das Ziel dieser Arbeit war die Darstellung von Verbindungen, die die CD81-LEL—HCV-E2 Interaktion durch Bindung an CD81-LEL verhindern. Der Ausgangspunkt hierfür war ein virtuelles Screening unter Zuhilfenahme der offenen Konformation der LEL, gefolgt von Synthese und biologischer Validierung mittels eines Antikörper-Neutralisationstests. Hierbei wurde Benzylsalicylat als mäßig aktive Verbindung mit einer Hemmung von 25 % bei 50 µM gefunden. Weiterhin zeigte ein biologisches Screening, daß Terfenadin ebenfalls ein mäßiger Inhibitor (27 % bei 50 µM) der CD81-LEL—HCV-E2 Interaktion ist. Diese beiden Hits dienten als Leitstrukturen für die weitere Synthese zur Erhöhung der Hemmung. Von Benzylsalicylat wurden 48 Derivate mit verschiedenartigem Substitutionsmuster dargestellt. Die dargestellten Verbindungen zeigten keine gesteigerte Hemmung im Vergleich zu Benzylsalicylat. Zur Derivatisierung des Terfenadin wurden 63 Verbindungen mit unterschiedlichen strukturellen Modifikationen hergestellt. Die biologische Aktivität dieser Verbindungen zeigte deutlich, daß ein voluminöser Substituent an beiden Seiten des Moleküls, sowie ein Wasserstoffbrückenakzeptor an dem Alkyllinker nötig sind. Die aktivste Verbindung dieser Derivate zeigte eine Hemmung von 69 % bei einer Konzentration von 50 µM. Ergänzende Experimente mit viralen Partikeln zeigten, daß bei den Terfenadinderivaten weitere, die Infektiosität von HCV reduzierende Mechanismen eine Rolle spielen könnten. Die Aufklärung dieser Mechanismen bedarf weiterer Untersuchungen.