thesis

Asymmetric Synthesis of Oxaproline-Based Tripeptides Analogs of Asunaprevir and their Biological Evaluations

Defense date:

Sept. 28, 2020

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Institution:

Le Mans

Disciplines:

Abstract EN:

Hepatitis C virus (HCV) infection is considered the most challenging public health problem in Egypt where the prevalence is the highest in the world. Recent survey known as the Egyptian Health Issues Survey (EHIS) reported a prevalence of 10% HCV infection. In the recent therapeutical development of new anti-HCV drugs, a variety of active protease inhibitors have been already approved for treatment of HCV in some countries (asunaprevir, paritaprevir, grazoprevir). These members of the "previr" family display a common structure based on a tripeptide featuring a central 4-heteroarylproline unit. Our PhD work involves the attempts to prepare two new series of anti-protease analogues as novel anti-HCV agents. These analogues involve isosteric replacement of proline ring by isoxazolidine ring and introduction of either a heteroaryloxy or a heteroaryl-CH2- appendage at the C4 position. The oxaproline precursors have been de novo synthetized using an asymmetric 1,3-dipolar cycloaddition (1,3-DC) strategy, that involves the reaction between a vinyloxy / allyl quinoline and a carbalkoxynitrone. The obtained oxaproline unit have been subjected to sequential deprotection of N- and CO2H groups, and amide couplings to afford the target tripeptide analogues. Our work includes two domains of methodologic research in organic chemistry: (i) the access of highly functional isoxazolidines by 1,3-DC with the difficulty of diastereocontrol with aldonitrones and the acid sensitivity of these compounds (ii) the synthesis and the coupling of optically active non-natural and «difficult to make» amino acid derivatives. Both biochemical and cell-based assays have been done for the formed analogues.

Abstract FR:

L’’ infection par le virus de l’ hépatite C (HCV) est considérée comme un des défis majeurs de santé publique en Egypte où la prévalence du virus de 10 % est la plus élevée au monde selon l’EHIS (Enquête sur les Problèmes de Santé en Egypte). Dans les récents développements thérapeutiques de nouveaux médicaments anti-HCV, une gamme d’inhibiteurs de protéase actifs a déjà été approuvée dans le traitement de l’HCV dans plusieurs pays (asunaprévir, paritaprévir, grazoprévir). Ces membres de la famille “prévir” ont en commun une structure tripeptidique équipée d’une unité 4-hétéroarylproline centrale. Notre travail de thèse s’est donné comme objectif de préparer deux nouvelles séries d’analogues potentiellement actifs comme anti-HCV. Ceux-ci impliquent le remplacement isostérique du cycle de la proline par un cycle isoxazolidine et l’introduction d’un groupe en position 4 de type heteroaryloxy- ou -CH2-. Les précurseurs des oxaprolines ont été synthétisés de novo avec une stratégie par cycloaddition 1,3-dipolaire (1,3-DC) impliquant une carboxynitrone et une vinyloxy/ allyl quinoline. L’unité oxaproline obtenue a été deprotégée séquentiellement (groupes N- et CO2H) et couplée jusqu’à l’obtention des tripeptides visés. Notre travail inclut deux domaines de la recherche méthodologique en chimie organique : (i) l’accès à des isoxazolidines très fonctionnelles par 1,3-DC avec la difficulté du diastéréocontrôle avec des aldonitrones et la sensibilité en milieu acide de ces composés et (ii) la synthèse et le couplage de dérivés d’acides aminés optiquement actifs non-naturels et difficile à faire. Des tests biochimiques et cellulaires ont été effectués sur les analogues formés.