專利名稱：D, l-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及核苷類似物，尤其涉及D，L-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯及其制備方法，本發明還涉及該D，L-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯在制備抗病毒藥物中的用途，屬于核苷類抗病毒藥物領域。
背景技術：
病毒是一類沒有細胞結構但有遺傳、復制等生命特征的微生物。病毒性疾病是嚴重危害人類健康的常見病和多發病。據統計，大約60%的流行性傳染病是由病毒感染引起的。人類致病性病毒達150種以上,分為DNA病毒和RNA病毒兩類。危害性極大的病毒性疾病包括病毒性肝炎、流感、麻疹、皰疹及艾滋病等。自從第一個核苷類抗病毒藥物碘苷(IDU)被用于治療皰疫性角膜炎獲得成功以來，抗病毒化療方法取得了相當大的進展，多個核苷類藥物陸續被批準用于抗病毒的治療，該類藥物成為了目前臨床上治療艾滋病、肝炎、皰疹等病毒性疾病的首選藥物。其作用靶點主要是RNA病毒的逆轉錄酶和DNA病毒的DNA聚合酶，作用機制主要是模擬天然核苷的結構，代謝后的活性形式競爭性作用于酶活性中心，摻入到病毒DNA的合成中，中止DNA鏈的延長，從而起到抑制病毒復制的作用。但是，這類藥物也存在許多的問題。在藥代動力學方面，該類藥物的缺點是口服生物利用度低、代謝快；在藥物作用方面，主要缺陷是毒副作用和耐藥性，產生毒副作用的主要機制是這些藥物在抑制病毒復制的同時也會抑制正常的宿主細胞的DNA聚合酶的活性，影響正常細胞的生長，而產生耐藥性的原因則是由于病毒的高速復制和高突變率。因此，對該類藥物進行化學修飾，改善其溶解性、穩定性、毒性、耐藥性和代謝性質，發掘高效、低毒的抗病毒藥物是藥學研究的一個熱點。在核苷類抗病毒藥物中，2’，3’ -雙脫氧和2’，3’ -雙脫氧雙脫氫核苷類似物中的去羥肌苷(ddl)、扎西他濱(ddC)和司坦夫定(D4T)已經被FDA批準開發成抗病毒藥物，但是其中并沒有鳥苷類似物，主要原因是2’3’-雙脫氧雙脫氫鳥苷(D4G)和2’3’-雙脫氧鳥苷(ddG)的藥代動力學性質和穩定性差。文獻(Shirasaka,T. ；Murakami,K. ；Ford,H. ,Jr.；Kelley, J. A. ;Yoshioka，H. ;Kojima，E. ;Aoki，S. ;Broder，S. ;Mitsuya，H.，Lipophilichalogenated congeners of 2’，3’ -dideoxypurine nucleosides active against humanimmunodeficiency virus in vitro [J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1990，87 (23)，9426-9430.)報道，ddG和D4G的前藥及原藥具有較好的抗病毒活性，有一定的前景開發成臨床應用的抗病毒藥物，但是，ddG和D4G在酸性條件下的穩定性非常差，為提高其化學穩定性、改善代謝性質，文獻(Ray，A. S. ;Yang，Z.J. ;Chu，C.K. ；Anderson,K. S. ,Novel use of a guanosine prodrug approach to convert 2y,-didehydro-2^,S^-dideoxyguanosineinto a viable antiviral agent[J]. Antimicrob.Agents Chemother. 2002，46 (3)，887-891.)報道了對ddG和D4G的前藥修飾，主要是在堿基的6位進行不同的胺取代，得到的化合物化學穩定性顯著提高，脂溶性明顯增強，被吸收后在胞內酶的作用下脫去6位的取代基得到原藥而發揮抗病毒作用。核苷類抗病毒藥物發揮抗病毒作用都需要在相關酶的作用下代謝為三磷酸的活性形式，該三磷酸化過程中的單磷酸化過程是整個過程的限速步驟，為了繞過單磷酸化的限速步驟，科學家們設計合成了大量核苷類藥物的單磷酸酯前藥，其中阿德福韋酯和替諾福韋酯已經被FDA批準用于抗病毒治療。

發明內容
本發明的目的之一是提供兩類具有一定抗病毒活性的核苷類似物單磷酸酯；本發明的目的之二是提 供合成上述具有一定抗病毒活性的核苷類似物單磷酸酯的方法；本發明的目的之三是將上述核苷類似物單磷酸酯應用于制備抗病毒藥物；本發明上述目的是通過以下技術方案來實現的一種2’，3’ -雙脫氧雙脫氫-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯，其結構式為通式I所
示
權利要求
1.一種2’，3’-雙脫氧雙脫氫-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯，其結構式為通式I所示
2.按照權利要求I所述的2’，3’-雙脫氧雙脫氫-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯，其特征在于，其選自以下任意一種的化合物 2-氨基-6-甲氨基-9-2’，3’ -雙脫氧雙脫氫-β-L-嘌呤核苷-5’ -單磷酸二乙酯；2-氨基-6-環丙氨基-9-2’，3’-雙脫氧雙脫氫-β -L-嘌呤核苷-5’-單磷酸二乙酯；2-氨基-6-(1-吡咯烷基)-9-2’，3’ -雙脫氧雙脫氫-β-L-嘌呤核苷-5’ -單磷酸二乙酉旨； 2-氨基-6-環丙氨基-9-2’，3’-雙脫氧雙脫氫-β -D-嘌呤核苷-5’-單磷酸二乙酯；2-氨基-6-(1-吡咯烷基)-9-2’，3’ -雙脫氧雙脫氫-β-D-嘌呤核苷-5’ -單磷酸二乙酉旨； 2-氨基-6-(1-吡咯烷基)-9-2’，3’ -雙脫氧雙脫氫-β-D-嘌呤核苷-5’ -單磷酸雙二異丙胺酯。
3.—種2’，3’ -雙脫氧-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯，其結構式為通式II所示
4.按照權利要求3所述的2’，3’-雙脫氧-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯，其特征在于，其選自以下任意一種的化合物 2-氨基-6-甲氨基-9-2’，3’ -雙脫氧-β-L-嘌呤核苷-5’ -單磷酸二乙酯； 2-氨基-6-環丙氨基-9-2’，3’ -雙脫氧-β -L-嘌呤核苷-5’ -單磷酸二乙酯；2-氨基-6-(I-吡咯烷基)-9-2’，3’ -雙脫氧-β-L-嘌呤核苷-5’ -單磷酸二乙酯； 2-氨基-6-(I-吡咯烷基)-9-2’，3’ -雙脫氧-β-D-嘌呤核苷-5’ -單磷酸雙二異丙胺酯。
5.一種制備權利要求I所述通式I化合物的方法，包括(i)將化合物III (四乙酰核糖)與2-氨基-6-氯嘌呤堿基反應，得到化合物IV ；
6.按照權利要求5所述的方法,其特征在于在步驟(i)中，在娃醚化試劑、Lewis酸和溶劑存在的條件下，將四乙酰核糖與2-氨基-6-氯嘌呤堿基反應，得到化合物IV ;其中，所述的四乙酰核糖是D構型或L構型；所述的硅醚化試劑為BSA，所述的Lewis酸為TMSOTf，所述的溶劑為DCE ;優選的，在步驟(i)中，先由6-氯-2-氨基嘌呤堿基和硅醚化試劑在DCE中反應，加熱回流I小時；然后向其中加入四乙酰核糖和TMSOTf，繼續加熱回流5小時；然后加入碳酸氫鈉飽和水溶液淬滅反應；濾去不容物，濾液分層；分離有機相，用DCM反萃水相三次；把合并后的有機相干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸干溶劑；殘留物用硅膠柱層析分離，得到化合物IV。
7.按照權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(ii)中，將化合物IV懸浮于飽和氨甲醇溶液中，室溫反應，薄層色譜檢測發現產物I反應完畢后，蒸干溶劑，硅膠柱層析分離得到化合物V。
8.按照權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(iii)中，先將干燥的化合物V在氬氣保護下加入無水MeCN ;將此反應體系置于_44°C干冰/乙腈浴內，冷卻后逐滴加入α -乙酰基異丁酰基溴；滴加完畢后使反應體系自然升溫，繼續反應2小時，飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，乙酸乙酯萃取；洗滌有機層，無水硫酸鈉干燥，硅膠柱層析分離得到化合物VI。
9.按照權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(iv)中，首先將鋅粉用硫酸銅處理；然后在氬氣保護下，使用處理之后的鋅粉與化合物VI在無水無胺DMF溶液中反應；減壓蒸出DMF后,加入飽和碳酸氫鈉,然后加入DCM萃取；有機相用飽和食鹽水洗漆,無水硫酸鈉干燥；過濾，蒸干溶劑，硅膠柱層析分離得到化合物VII。
10.按照權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(V)中，將化合物VII溶于甲醇中，冰浴下加入碳酸鉀飽和水溶液，反應完成后用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥有機相；過濾除去干燥劑后，硅膠柱層析分離得到化合物VIII ;其中，甲醇與碳酸鉀飽和水溶液的體積比為1:2。
11.按照權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(vi)中，化合物VIII在乙腈溶液中與亞磷試劑反應，得到化合物IX，薄層色譜檢測發現原料已經反應完畢后，在步驟(vii)中，加入過氧叔丁醇，薄層色譜檢測發現化合物IX反應完畢后，蒸干溶劑，硅膠柱層析分離得到化合物X。
12.按照權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(viii)中，化合物X在甲醇溶液中與氨、胺或雜環化合物反應，薄層色譜檢測發現原料已經反應完畢后，蒸干溶劑，硅膠柱層析分離得到通式I化合物；其中，所述的雜環化合物為吡咯烷。
13.一種制備權利要求3所述通式II化合物的方法，包括將權利要求I所述通式I化合物催化加氫，即得。
14.權利要求I或2所述2’，3’-雙脫氧雙脫氫-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯在制備2’，3’ -雙脫氧雙脫氫-鳥嘌呤核苷單磷酸酯前藥中的用途。
15.權利要求3或4所述2’，3’_雙脫氧-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯在制備2’，3’_雙脫氧-鳥嘌呤核苷單磷酸酯前藥中的用途。
16.權利要求1-4任何一項所述的核苷類似物單磷酸酯在制備抗DNA病毒和RNA病毒藥物中的用途。
17.按照權利要求16所述的用途，其特征在于所述的DNA病毒包括HBV病毒和HSV病毒，所述的RNA病毒包括HIV病毒和HCV病毒。
全文摘要
本發明公開了D，L-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯及其制備方法和應用，其結構式分別為通式I或II所示，其中R1為氨基、脂肪氨基、環烷氨基或吡咯烷基，R2為脂肪氨基或烷氧基。本發明D，L-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯顯示了很好的化學穩定性和藥代動力學穩定性，彌補了原藥D4G和ddG所存在的穩定性低、藥代動力學性質差等不足，同時可以繞過代謝過程中的單磷酸化限速步驟，增強抗病毒活性。本發明D，L-鳥嘌呤核苷類似物單磷酸酯的制備方法溫和、操作簡便、收率高。抗病毒活性試驗表明，本發明通式I和通式II化合物均具有一定的抗病毒活性，可將其應用于制備抗HIV病毒、抗HBV病毒、抗HCV病毒或抗HSV病毒的藥物。
文檔編號A61P31/22GK102659843SQ201210122499
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者關注, 楊先桃, 楊振軍, 潘德林, 郭穎 申請人:北京大學