β-2′-或3′-卤代核苷的制作方法

文档序号:880662阅读:828来源:国知局
专利名称:β-2′-或3′-卤代核苷的制作方法
技术领域
本申请要求以2001年6月22日提交的美国临时申请60/300,356和2001年7月13日提交的美国临时申请60/305,386为优先权。
本发明属于药物化学领域,尤其描述了β-2′-或3′-卤代核苷以及它们的制备和应用。
本文描述的发明是在政府的资助下,由National Institutes ofHealth决标完成的,其批准号为AI32351和AI25899,以及批准号1R 7AI-41890和1R01AI-32351。美国政府对本发明拥有一定的权利。
背景技术
使用合成核苷,例如5-碘尿嘧啶和5-氟尿嘧啶治疗癌症已经有许多年了。自从1980年以来,合成核苷被人们关注用于治疗HIV和肝炎。
1981年,获得性免疫缺陷性综合症(AIDS)被鉴定为一种严重威胁人免疫系统并且几乎无一例外地导致死亡的疾病。1983年,AIDS的病因被确定为人体免疫缺陷病毒(HIV)。1985年报道了合成的核苷3′-叠氮基-3′-脱氧胸腺嘧啶核苷(AZT)抑制人体免疫缺陷病毒的复制。自那时起,多种其他的合成核苷,包括2′,3′-二脱氧肌苷(DDI)、2′,3′-二脱氧胞苷(DDC)和2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢胸腺嘧啶核苷(D4T)都被证明可有效对抗HIV。通过细胞激酶细胞磷酸化为5′-三磷酸酯后,这些合成的核苷被结合到生长的病毒DNA链中,由于缺乏3′-羟基致使DNA链终止。它们还可抑制病毒酶逆转录酶。
各种合成核苷对HIV复制的体内或体外成功抑制导致了许多研究人员设计并试验用杂原子取代核苷3′位的碳原子。受让于BioChemPharma,Inc.的欧洲专利公开号0 337713和美国专利5,041,449公开了2-取代-4-取代的-1,3-二氧戊环类化合物,这些化合物表现出抗病毒活性。同样受让于BioChem Pharma,Inc.的美国专利5,047,407和欧洲专利公开号0 382 526公开了多种具有抗病毒活性的2-取代-5-取代的-1,3-氧硫杂环戊烷核苷,并且具体报道了2-羟基甲基-5-(胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(下面称之为BCH-189)与AZT具有大致相同的抗HIV活性,同时没有什么副作用。
还公开了,顺-2-羟基甲基-5-(5-氟代胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(“FTC”)具有较强的抗HIV活性。Schinazi等,“顺-5-氟-1-[2-(羟基甲基)-1,3-氧硫杂环戊烷-5-基]-胞嘧啶的外消旋体和对映体对人免疫缺陷病毒的选择性抑制”,Antimicrobial Agents andChemotherapy,November 1992,2423-2431。另外参见美国专利5,210,085;5,814,639;和5,914,331。
另一类引起人类严重健康问题的病毒是乙肝病毒(下面称之为“HBV”)。HBV是仅次于烟草的人类癌症起因。HBV引发癌症的机制尚不清楚。据推测,它可能直接引发肿瘤发展,或者通过慢性炎症、硬化和与感染有关的细胞再生间接引发肿瘤发展。
在宿主未知感染的2-6个月的孵化期之后,HBV感染可导致急性肝炎和肝损伤,这引发腹部疼痛、黄疸和血液中某些酶的水平升高。HBV可引发暴发型肝炎,这是一种快速发展的、经常是一种致命性疾病,其中大部分肝脏被损害。
通常,患者由急性肝炎康复。但在某些患者,高水平的病毒抗原仍会长时间或无限期存在于血液中,引起慢性感染。慢性感染可导致慢性持续性肝炎。感染了慢性持续HBV的患者普遍存在于发展中国家。到1991年中期,仅在亚洲就有约2亿2千5百万HBV长期携带者,全世界有近300百万携带者。慢性持续性肝炎可引发疲劳、肝硬化和肝细胞癌,肝细胞癌是一种主要的肝癌。
在西方工业化国家,HBV感染的高危人群包括与HBV携带者或他们的血样接触的那些人。HBV的流行病学与获得性免疫缺陷综合症的流行病学非常相似,这解释了为什么HBV感染常存在于AIDS或AIDS相关性复合症状的患者中。但HBV比HIV更具感染性。
FTC和3TC都表现出抗HBV活性。Furman等,“顺-5-氟-1-[2-(羟基甲基)-1,3-氧硫杂环戊烷-5-基]-胞嘧啶的(-)和(+)对映体的抗乙肝病毒活性、细胞毒性与合成代谢特性”,Antimicrobial Agents andChemotherapy,December 1992,pp.2686-2692;和Cheng等,Journal of Biological Chemistry,Volume 267(20),pp.13938-13942(1992)。表现出抗人类HBV活性的其他化合物包括L-FMAU(Triangle Pharmaceuticals,Inc.,在University of GeorgiaResearch Foundation和Yale University的许可下生产)以及L-dT和L-dC(Idenix Pharmaceuticals,Inc.)。
HCV是输血后和散发的非甲、非乙型肝炎的主要起因物质(Alter,H.J.(1990),J.Gastro.Hepatol.178-94;Dienstag,J.L.(1983),Gastro 85439-462)。尽管改进了筛选,但许多国家中HCV仍占到急性病毒性肝炎的至少25%(Alter,H.J.(1990),出处同上;Dienstag,J.L.(1983),出处同上;Alter M.J.等(1990a),J.A.M.A.2642231-2235;Alter M.J.等(1992),N.Engl.J.Med.3271899-1905;Alter,M.J.等(1990b),N.Engl.J.Med.3211494-1500)。HCV感染在高比例慢性感染性(和感染性)携带者中具有潜伏性,在许多年内这些携带者并不经历临床症状。急性感染发展为慢性感染(70-100%)和肝病(>50%)的高比例、其世界范围的分布以及疫苗的缺乏使HCV成为发病和死亡率的主要原因。目前,有三种干扰素以及联合给药的干扰素与利巴韦林用于治疗丙型肝炎。进行治疗的患者的选择由生物化学和病毒学,以及需要时,还由肝脏活检结果,而非是否存在症状来确定。
干扰素通过注射给药,它具有多种副作用,包括流感样症状,包括头痛、发热、疲劳、丧失食欲、恶性、呕吐、抑郁和脱发。它还可通过抑制骨髓干扰白血球和血小板的产生。要求进行周期性血液测试来监测血细胞和血小板。利巴韦林可导致突发性严重贫血和生产缺陷,因此在服用时以及治疗后的6个月内,妇女应避免怀孕。副作用的严重程度和种类也因人而异。目前携带HCV的儿童的治疗尚未被认可,但正在研究之中。虽然50-60%的患者开始时对治疗产生反应,但仅有10-40%患者的病毒被长久清除。因此治疗可能需要延长并且对在初次治疗后复发的患者需要第二次治疗。仅使用生物工程意义的干扰素的再次治疗一年后,58%患者的病毒被清除。虽然存在副作用,但人们通常较容易接受治疗。联合治疗(干扰素与利巴韦林)显示6个月后,47%患者的病毒被清除。但这两种药物产生的副作用可以较为显著。
肿瘤是非节制的、无序增殖的细胞生长。如果肿瘤具有入侵性和转移性,则其是恶性的和癌性的。入侵性是指肿瘤进入周围组织,打破界定组织边界的基底组织,由此经常进入机体循环系统的趋势。转移性是指肿瘤转移到机体的其他区域并在远离最初出现的部位建立增殖区域的趋势。
在美国,癌症是导致死亡的第二大原因。在美国有超过8,000,000的人被诊断患有癌症,预计1994年就有1,208,000例新诊断患者。该国家中,每年有超过500,000的人死于该疾病。
癌症在分子水平尚未被认识。据知,细胞与致癌物质,例如某些病毒、某些化学物质和放射物接触导致DNA改变,这种变化使“抑制性”基因失活或者激活“致癌基因”。抑制性基因是生长调节基因,它经过突变便不再能控制细胞的生长。致癌基因起初是正常基因(被称为前致癌基因(prooncongenes)),其通过突变或改变内容的表达成为转化基因。转化基因的产物引起不适当的细胞生长。至少20种不同的正常细胞基因可通过基因改变成为致癌基因。转化过的细胞在许多方面不同于正常细胞,包括细胞形态、细胞与细胞的相互作用、膜组成、细胞骨架结构、蛋白分泌、基因表达和死亡率(转化过的细胞可无限度地生长)。
机体的所有各种类型的细胞均可被转化为良性和恶性的肿瘤细胞。最常见的肿瘤部位是肺,之后是结直肠、乳腺、前列腺、膀胱、胰腺,然后是卵巢。其他普遍的癌症种类包括白血病,中枢神经系统癌症,包括脑癌、黑素瘤、淋巴瘤、红白血病、子宫癌以及头部和颈部的癌症。
目前,癌症主要使用一种或者联合的为期三年的治疗手术、放疗和化疗。手术包括整体切除发病组织。虽然手术有时可有效除去某些部位,例如乳腺、结肠和皮肤的肿瘤,但它不能用于治疗位于其他部位,例如脊椎的肿瘤或者治疗扩散性肿瘤病症,如白血病。
化疗包括破坏细胞复制或细胞代谢。化疗最常用于治疗白血病以及乳腺癌、肺癌和睾丸癌。
目前用于治疗癌症的有五种主要类型的化疗剂天然产物及其衍生物;蒽环类;烷化剂;抗增殖剂(也称为抗代谢物);和激素物质。化疗剂常被称为抗肿瘤剂。
据认为,烷化剂通过烷基化或交联DNA中的鸟嘌呤和可能的其他碱基,阻止细胞分化而起作用。典型的烷化剂包括氮芥类、氮丙定类化合物、烷基硫酸酯类、顺铂和各种亚硝基脲类。这些化合物的缺点是它们不仅接触恶性细胞,也接触自然分化的其他细胞,例如骨髓、皮肤、胃肠道粘膜和胎儿组织的细胞。
抗代谢物典型地是可逆或不可逆性酶抑制剂,或者另外干扰核酸复制、翻译或转录的化合物。
现已鉴别出数种合成核苷表现出抗癌活性。公知的具有较强抗癌活性的核苷衍生物是5-氟尿嘧啶。临床上使用5-氟尿嘧啶治疗恶性肿瘤,包括例如癌、恶性肉瘤、皮肤癌、消化器官癌症和乳腺癌。但5-氟尿嘧啶产生严重的副反应,例如恶心、脱发、腹泻、口腔炎、白细胞性血小板减少症、食欲减退、色素沉着和浮肿。具有抗癌活性的5-氟尿嘧啶的衍生物记载于美国专利4,336,381和日本专利公开说明书50-50383、50-50384、50-64281、51-146482和53-84981中。
美国专利4,000,137公开了使用甲醇或乙醇的肌苷、腺苷或胞苷的过氧化产物具有抗淋巴细胞白血病的活性。
胞嘧啶阿拉伯糖苷(也称为阿糖胞苷、araC和Cytosar)是脱氧胞苷的核苷类似物,该化合物在1950年被首次合成,在1963年被用作临床药物。目前,它是治疗急性骨髓性白血病的重要药物。另外它具有抗急性淋巴细胞白血病的活性,并且相对次要地,它也用于治疗慢性髓细胞性白血病和非何杰金淋巴瘤。araC的主要作用是抑制核DNA合成。Handschumacher,R.和Cheng,Y.,“嘌呤和嘧啶抗代谢物”,Cancer Medicine,Chapter XV-1,3rd Edition,J.Holland等编辑,Lea and Febigol出版社。
5-氮杂胞嘧啶是主要用于治疗急性髓细胞性白血病和骨髓发育不良综合症的胞苷类似物。
2-氟腺苷-5′-磷酸酯(氟达拉滨,也称为FaraA))是治疗慢性淋巴细胞性白血病的最具活性的物质之一。该化合物通过抑制DNA合成起作用。使用F-araA的细胞治疗与G1/S期边缘和S期的细胞积聚有关;因此,它是细胞周期S期特异性药物。活性代谢物F-araATP的引入阻止DNA链的延长。F-araA也是核苷酸还原酶的有效抑制剂,该关键的酶负责dATP的形成。
2-氯脱氧腺苷用于治疗低等B细胞肿瘤例如慢性淋巴细胞白血病、非何杰金淋巴瘤和多毛细胞性白血病。
在设计新核苷的过程中,进行了多种将氟取代基引入核苷糖环的尝试。由于C-F键的长度(1.35_)与C-O键的长度(1.43_)相近,并且由于氟是氢键受体,氟可被用作羟基的等极性和电子等排模拟物,因此氟被提议作为取代基。氟在具有最低空间排列干扰的分子中能够产生明显的电子变化。因为C-F键的高强度(116千卡/mol,相比C-H=100千卡/mol),用氟取代分子中的其他基团可改变底物代谢。
许多文献已报道了2′-阿拉伯糖基氟代核苷(即其中2′-氟代基团位于平面上的构型)的合成与应用。还有数篇文献报道了表现出抗乙肝和疱疹活性的2-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基核苷。参见例如,Fox等的美国专利4,666,892;Lopez等的美国专利4,211,773;Su等,Nucleosides.136.几种1-(2-脱氧-2-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基)-5-烷基尿嘧啶的合成与抗病毒作用。某些结构-活性关系,J.Med.Chem.,1986,29,151-154;Borthwick等,碳环的2′-Ara-氟-鸟苷的合成与酶的拆分一种新的高效抗疱疹剂,J.Chem.Soc.,Chem.Commun,1988;Wantanabe等,2′-氟“位于平面上”的活性抗爱滋病核苷3′-叠氮-3′-脱氧胸腺嘧啶核苷(AZT)、2′,3′-脱氧胸腺嘧啶核苷(AZT)和2′,3′-二脱氧胞苷(DDC)的氟类似物的合成与抗HIV活性,J.Med.Chem.1990,33,2145-2150;Martin等,嘧啶脱氧核苷的一氟代和二氟代类似物的合成与抗人免疫缺陷性病毒(HIV-1)的活性,J.Med.Chem.1990,33,2137-2145;Sterzycki,等,几种包含2′-氟取代基的嘧啶核苷的合成与抗HIV活性,J.Med.Chem.1990,和Sterzycki等提交的EPA 0316017;以及Montgomery等,9-(2-脱氧-2-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基)鸟嘌呤2′-脱氧鸟苷的代谢稳定的细胞毒性类似物。美国专利5,246,924公开了一种治疗肝炎感染的方法,该方法包括施用1-(2′-脱氧-2′-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基)-3-乙基尿嘧啶),该化合物也称为“FEAU”。美国专利5,034,518公开了2-氟-9-(2-脱氧-2-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基)腺嘌呤核苷,该化合物通过基于降低化合物作为腺苷底物的能力,改变腺嘌呤核苷的代谢而显示出抗癌活性。EPA 0292023公开了某些β-D-2′-氟代阿拉伯糖基核苷具有抗病毒感染的活性。
美国专利5,128,458公开了作为抗病毒剂的β-D-2′,3′-二脱氧-4′-硫代核苷。美国专利5,446,029公开了2′,3′-二脱氧-3′-氟代核苷具有肝炎治疗活性。
欧洲专利公开0409227 A2公开了用于治疗乙肝的某些3′-取代的β-D-嘧啶和嘌呤核苷。
另外还公开了L-FMAU(2′-氟-5-甲基-β-L-阿拉伯呋喃糖基尿嘧啶)是高效抗HBV和抗EBV剂。参见Chu等,新抗病毒剂2′-氟-5-甲基-β-L-阿拉伯呋喃糖基尿嘧啶对乙肝病毒和爱泼斯坦-巴尔病毒的应用;Antimicrobial Agents and Chemotherapy,April 1995,979-981;Balakrishna等,新的L-核苷,2′-氟-5-甲基-β-L-阿拉伯呋喃糖基尿嘧啶对乙肝病毒的抑制作用,Antimicrobial Agents andChemotherapy,Feb 1996,380-356;美国专利5,587,362;5,567,688;和5,565,438。
美国专利5,426,183和5,424,416公开了制备2′-脱氧-2′,2′-二氟核苷和2′-脱氧-2′-氟核苷的方法。参见用人脱氧胞苷激酶和胞苷脱氨酶纯化的2′,2′-二氟脱氧胞苷(吉西他滨)的动力学研究,BioChemical Pharmacology,Vol.45(No.9)p4857-1861,1993。
Eriksson等的美国专利5,446,029公开了某些2′,3′-二脱氧3′-氟代核苷具有抗乙肝活性。美国专利5,128,458公开了某些2′,3′-二脱氧-4′-硫代核苷,其中3′-取代基是H、叠氮基或氟。WO 94/14831公开了某些3′-氟-二氢嘧啶核苷。WO 92/08727公开了用于治疗1型和2型单纯性疱疹的β-L-2′-脱氧-3′-氟-5-取代的尿苷的核苷类化合物。
欧洲专利公开0352248公开了一大类用于治疗HIV、疱疹和肝炎的L-呋喃核糖基嘌呤核苷化合物。虽然某些2′-氟代的嘌呤核苷落入了该类化合物的范围内,但该说明书中并没有给出任何关于如何制备这些化合物的信息,并且这些化合物没有被具体公开或者出现在优选的核苷列表中。该说明书没有公开如何制备3′-呋喃核糖基氟代核苷类化合物。类似的说明见Aktiebolaget Astra提交的WO 88/09001。
欧洲专利公开0357571公开了一大类用于治疗AIDS的β-D和α-D嘧啶核苷,其中该大类通式化合物包括2′或3′位可被氟取代的核苷。但该类化合物中,没有具体公开2′-氟代的核苷或它们的制备方法。
欧洲专利公开0463470公开了(5S)-3-氟-四氢-5-[(羟基)甲基]-2-(3H)-呋喃酮的制备方法,该化合物是制备2′-氟-2′,3′-二脱氧核苷,例如2′-氟代2′,3′-二脱氧胞苷的已知中间体。
美国专利5,817,799和5,336,764公开了β-D-2′-氟代阿拉伯呋喃糖基核苷类化合物及它们的制备方法,该类化合物是合成2′,3′-二脱氧-2′-氟代阿拉伯糖基核苷的中间体。
美国专利4,625,020公开了由1,3,5-三-O-酰基呋喃核糖制备带保护性酯基的1-卤代-2-脱氧-2-氟代阿拉伯呋喃糖基衍生物的方法。
美国专利6,348,587和国际公开WO 99/43691公开了某些2′-氟代核苷,包括某些2′-氟-2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢-4′-((S,CH2或CHF))-核苷,以及它们治疗HIV、乙型或丙型肝炎或者增殖性适应症的应用。
国际公开WO 01/90121和WO 01/92282公开了一大类分别用于治疗HCV以及黄病毒和瘟病毒的核苷,包括某些2′-卤代-2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢-4′-(O,S,SO2或CH2)-核苷。
1964年由Reist等报道了第一个4′-硫代核苷类化合物,他合成了天然存在的腺苷的4′-硫代对应物(Reist,E.J.;Gueffroy,D.E.;Goodman,L.,4-硫代-D-&L-呋喃核糖和相应的腺嘌呤核苷的合成.J.Am.Chem.Soc.1964,86,5658-5663)。
Young等的文章强调了这类核苷的重要性,其中指出L-4′-硫代-d4C类似物显示出显著的抗HBV活性以及抗HIV活性(Young,R.J.;Shaw-Ponter,S.;Thomson,J.B.;Miller,J.A.;Cumming,J.G.;Pugh,A.W.;Rider,P.,2′,3′-二脱氧和2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-4′-硫代核苷对映体的合成与抗病毒活性评价,Bioorg.Med.Chem.Lett.1995,5,2599-2604)。
自那时起,已经报道了数类4′-硫代核苷类化合物(Whistler,R.L.;Doner,L.W.;Nayak,U.G.,4-硫代-D-阿拉伯呋喃糖基嘧啶核苷.J.Org.Chem.1971,36,108-110;Bobek,M.;Bloch,A.;Parthasarathy,R.;Whistler,R.L.5-氟-4′-硫代尿苷和某些相关核苷的合成与生物活性.J.Med.Chem.1975,18,784-787),包括9-(4-硫代-D-木呋喃糖基)腺嘌呤(Reist,E.J.;Fisher,L.V.;Gueffroy,E.;Goodman,L.邻位基团的参与通过硫代酰基(thioacylonium)离子中间体制备二硫代戊糖.J.Org.Chem.1968,33,189-192)、9-(4-硫代-D-阿拉伯呋喃糖基)腺苷(Reist,E.J.;Fisher,L.V.;Gueffroy,E.;Goodman,L.邻位基团的参与通过硫代酰基离子中间体制备二硫代戊糖.J.Org.Chem.1968,33,189-192)和4′-硫代-araC(Ototani,N.;Whistler,R.L.,2,2′-脱水-1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶的4′-硫代类似物的制备与抗肿瘤活性.J.Med.Chem.1974,17,535-537)。
然而,合成光学纯的4′-硫代核苷的困难影响到这些类似物的进一步合成,并且到最近也仅已知几个实例(Fu,Y.-L.;Bobek,M.InNucleic Aicd Chemistry;Townsend,L.;Tipson,R.S.,Eds.;John Wiley & SonsNew York,1978;pp 317-323)。此外,直到Walker和Secrist于1991年独立地报道了嘧啶2′-脱氧-4′-硫代核苷的合成才合成出了在生物学上令人感兴趣的2′-脱氧-4′-硫代核苷(Dyson,M.R.;Coe,P.L.;Walker,R.T.,E-5-(2-溴乙烯基)-4′-硫代-2′-脱氧尿苷的合成与抗病毒性质.J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1991,741-742;Dyson,M.R.;Coe,P.L.;Walker,R.T.某些4′-硫代-2′-脱氧核苷类似物的合成与抗病毒活性.J.Med.Chem.1991,34,2782-2786;Secrist,J.A.;Tiwari,K.N.;Riordan,J.M.;Montgomery,J.A.2′-脱氧-4′-硫代嘧啶核苷的合成与生物活性.J.Med.Chem.1991,34,2361-2366),之后报道了采用Sharpless不对称环氧化作用合成2′-脱氧-4′-硫代核苷的另一种方法(Uenishi,J.;Motoyama,M.;Nishiyama,Y.;Wakabayashi,S.环状黄原酸酯的立体控制制备方法-合成4-硫代呋喃糖和4′-硫代核苷的新途径.J.Chem.Soc.,Chem.Conlmun.1991,1421-1422;Uenishi,J.;Takahashi,K.;Motoyama,M.;Akashi,H.;Sasaki,T.D-2′-脱氧-4′-硫代和L-2′-脱氧-4′硫代嘧啶核苷的合成与抗肿瘤活性.Nucleotides Nucleotides 1994,13,1347-1361),4′-硫代-2′,3′-二脱氧核苷的合成(Secrist,J.A.;Riggs,R.M.;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.4′-硫代-2′,3′-二脱氧核苷的合成与抗HIV活性.J.Med.Chem.1992,35,533-538),以及4′-硫代阿拉伯糖基核苷的合成(Secrist,J.A.;Tiwari,K.N.;Shortnacy-Fowler,A.T.;Messini,L.;Riordan,J.M.;Montgomery,J.A.某些4′-硫代-D-阿拉伯呋喃糖基嘌呤核苷的合成与生物活性.J.Med.Chem.1998,41,3865-3871;Yoshimura,Y.;Watanabe,M.;Satoh,H.;Ashida,N.;Ijichi,K.;Sakata,S.;Machida,H.;Matsuda,A.4′-硫代阿拉伯糖基核苷的另一种简便的合成方法及它们的生物活性.J.Med.Chem.1997,40,2177-2183)以及2′-修饰的2′-脱氧-4′-硫代胞苷(Yoshimura,Y.;Kitano,K.;Yamada,K.;Satoh,H.;Watanabe,M.;Miura,S.;Sakata,S.;Sasaki,T.;Matsuda,A.由D-葡萄糖合成2′-修饰的2′-脱氧-4′-硫代胞苷的新方法.J.Org.Chem.1997,62,3140-3152)。合成的4′-硫代-2′-脱氧、4′-硫代-2′,3′-二脱氧和4′-硫代阿拉伯糖基核苷已经分别显示出高效的抗疱疹、抗HIV和抗巨细胞病毒的活性,并且某些类似物,特别是4′-硫代胸腺嘧啶核苷和2′-脱氧-4′-硫代胞苷已表现出高效细胞毒性。4′-硫代核苷通常抵抗由核苷磷酸化酶催化的糖基键的水解,与几种代谢不稳定的核苷磷酸化酶底物“4′-氧”抗病毒剂相比,这是4′-硫代核苷的一种优点(Parks,R.E.,Jr.;Stoeckler,J.D.;Cambor,C.;Savarese,T.M.;Crabtree,G.W.;Chu,S.-H.癌症化疗剂的分子作用与靶;Sartorelli,A.C.,Lazo,J.S.,Bertino,J.R.,Eds.;Academic PressNew York,1981;pp 229-252;Desgranges,C.;Razaka,G.;Rabaud,M.;Bricaud,H.;Balzarini,J.;De Clercq,E.人纯化的由胸腺嘧啶核苷磷酸化酶和和完整的血小板导致的(E)-5-(2-溴乙烯基)-2′-脱氧尿苷(BVDU)和其它的5-取代的-2′-脱氧尿苷的磷酸解作用.Biochem.Pharmacol.1983,32,3583-3590;Samuel,J.;Gill,M.J.;lwashina,T.;Tovell,D.R.;Tyrrell,D.L.;Knaus,E.E.;Wiebe,L.I.E-5-(2-[I-131]碘乙烯基)-2′-脱氧尿苷在狗中的药代动力学与代谢.Antimicrob.AgentsChemother.1986,29,320-324)。
尽管最近4′-硫代核苷作为高效抗病毒剂已经受到了人们的明显注意,但由于合成的困难仍未对它们的2′,3′-不饱和的类似物进行充分的研究。已知的合成方法采用通过二硫化物阴离子的亲核进攻二甲磺酸酯(Yoshimura,Y.;Watanabe,M.;Satoh,H.;Ashida,N.;Ijichi,K.;Sakata,S.;Machida,H.;Matsuda,A.4′-硫代阿拉伯糖基核苷的另一种简便的合成方法及它们的生物活性.J.Med.Chem.1997,40,2177-2183;Yoshimura,Y.;Kitano,K.;Yamada,K.;Satoh,H.;Watanabe,M.;Miura,S.;Sakata,S.;Sasaki,T.;Matsuda,A.由D-葡萄糖合成2′-修饰的2′-脱氧-4′-硫代胞苷的新方法.J.Org.Chem.1997,62,3140-3152)、二硫代醛缩醇的环合(Secrist,J.A.;Tiwari,K.N.;Shortnacy-Fowler,A.T.;Messini,L.;Riordan,J.M.;Montgomery,J.A.某些4′-硫代-D-阿拉伯呋喃糖基嘌呤核苷的合成与生物活性.J.Med.Chem.1998,41,3865-3871)或硫代乙酸酯的还原环合(Secrist,J.A.;Riggs,R.M.;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.4′-硫代-2′,3′-二脱氧核苷的合成与抗HIV活性.J.Med.Chem.1992,35,533-538)。
曾报道了立体选择性合成的β-L-2′-F-4′-Sd4C,其在人周围血单核(PBM)细胞中表现出强的抗HIV活性(EC500.12μM)(Choi,Y.;Choo,H.;Chong,Y.;Lee,S.;01gen,S.;Schinazi,R.F.;Chu,C.K.L-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代胞苷的合成与高效抗HIV活性.Org.Lett.2002,4,305-307)。
考虑到获得性免疫缺陷性综合症、AIDS-相关性综合症、乙肝病毒和丙肝病毒已在世界范围内达到流行水平以及对被感染患者具有悲剧性影响的事实,仍十分需要提供治疗这些疾病的、对宿主具有低毒性的药物。此外,仍需要提供新的抗增殖剂。
因此,本发明的目的是提供治疗感染HIV的人类患者或其它宿主动物的方法和组合物。
本发明的另一个目的是提供治疗感染了乙型或丙型肝炎的人类患者的方法和组合物。
本发明的另一个目的是提供新的抗增殖剂。
本发明的另一个目的是提供本发明的β-卤代核苷的新的制备方法。
发明概述本发明包括β-D和β-L-3′-卤代核苷,包含这些化合物的药物组合物以及治疗或预防HIV感染、HBV感染或异常细胞增殖的方法,该方法包括施用所述化合物或组合物。此外,本发明还包括这类化合物的制备方法,以及相关的β-D和β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷。
在本发明的一个实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(I)化合物
或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是嘌呤或嘧啶的碱基,该碱基可任选被取代,或者呈前药形式,如烷基化或酰化形式。
在本发明的一组特定的实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(II)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X和Y定义如上;Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基(特别是二甲基氨基亚甲基)、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
在本发明的另一组实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(III)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1和Y1定义如上。
在一组特定的实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(IV)的β-D和β-L-3′-卤代胞苷 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1、R2和R3定义如上。
在优选实施方案中,对式(I)-(IV)化合物而言,X是O。
在另一个优选实施方案中,对式(I)-(IV)化合物而言,X是S。
在优选实施方案中,对式(I)-(IV)化合物而言,Y是F。
在本发明的一个实施方案中,式(I)-(IV)化合物是β-D构型的。在本发明的另一个实施方案中,式(I)-(IV)化合物是β-L构型的。
在本发明的第二个实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(V)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、Y和BASE定义如上。
在本发明的一组特定实施方案中,β-D和β-L-3′卤代核苷是式(VI)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、Y、X1、X2和Y1定义如上。
在本发明的另一组实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(VII)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中
R1、X、Y、X1和Y1定义如上。
在一组特定的实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(VIII)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1、R2和R3定义如上。
在优选的实施方案中,对式(V)-(VIII)化合物而言,X是O。
在其他优选实施方案中,对式(V)-(VIII)化合物而言,X是S。
在优选的实施方案中,对式(V)-(VIII)化合物而言,Y是F。
在本发明的一个实施方案中,式(V)-(VIII)化合物是β-D构型的。在本发明的另一个实施方案中,式(V)-(VIII)化合物是β-L构型的。
上述β-卤代核苷虽然是β-D构型的,但应该清楚,β-卤代核苷可以是β-L或β-D构型的。
本发明的β-卤代核苷是生物活性分子,它们可用于治疗或预防病毒感染,尤其是人免疫缺陷性病毒(HIV)和/或乙肝病毒(HBV)感染。这些化合物也可用于治疗异常细胞增殖,包括肿瘤和癌症。在本发明的另一个实施方案中,任何活性化合物都可用于治疗HCV。任何人通过采用本文描述的分析方法或者其它证明性分析方法评价化合物都很容易确定其活性谱。
例如,在一个实施方案中,按照本文比较具体的描述方法,根据将体外病毒的菌斑数降低到50%所需的化合物浓度(即化合物的EC50)来测定抗病毒化合物的效力。在优选的实施方案中,化合物在体外表现出低于15微摩尔,或者优选低于10微摩尔的EC50。
在另一个实施方案中,用于治疗或预防宿主的病毒感染,特别是HIV或HBV感染时,活性化合物或其衍生物或盐可以与另一种抗病毒剂,如抗HIV剂或乙肝治疗剂,包括上式的那些化合物联合给药。或者,用于治疗宿主的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症时,活性化合物或其衍生物或盐可以与另一种抗增殖剂,例如抗肿瘤剂,包括上式的那些化合物联合给药。在联合治疗中,有效剂量的两种或多种药物通常一起给药,但在交替治疗期间,有效剂量的每种药物则顺序给药。剂量将取决于药物的吸收、失活和排泄率以及本领域专业技术人员已知的其它因素。应该注意到,剂量范围还将随被治疗的适应症的严重程度发生变化。还应该清楚,对于任何特定的患者,应按照个体需求以及管理和监督组合物给药者的专业评判调整不同时间的特定剂量方案和给药时间。
可用于与本文公开的化合物联合给药的抗病毒剂的非限制性实例包括2-羟基甲基-5-(5-氟胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(FTC);2-羟基甲基-5-(胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(3TC)的(-)-对映体;卡波佛、阿昔洛韦、干扰素、泛昔洛韦、喷昔洛维、AZT、DDI、DDC、D4T、阿波卡韦、L-(-)-FMAU、L-DDA磷酸酯前药;和β-D-二氧戊环核苷,例如β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)和β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP);非-核苷室温抑制剂,例如奈韦拉平、MKC-442、DMP-266(sustiva);以及蛋白酶抑制剂,例如吲哚那韦、沙喹那韦、AZT、DMP-450和其它。
本发明化合物还可用于治疗马的感染性贫血病毒(EIAV)、猫免疫缺陷性病毒和猿猴免疫缺陷性病毒(Wang,S.,Montelaro,R.,Schinazi,R.F.,Jagerski,B.和Mellors,J.W.“核苷和非核苷逆转录酶抑制剂(NNRTI)抗马感染性贫血病毒(EIAV)的活性”,First National Conference on Human Retro viruses and RelatedInfections,Washington,DC,Dec.12-16,1993;Sellon D.C.,“马感染性贫血”,Vet.Clin.North Am.Equine Pract.UnitedStates,9321-336,1993;Philpott,M.S.,Ebner,J.P.,Hoover,E.A.,“使用定量聚合酶链反应对9-(2-磷酰基甲氧基乙基)腺嘌呤治疗猫免疫缺陷性病毒的评价”,Vet.Immunol.Immunopathol.35155166,1992.)。
本发明还提供了用于治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的药物组合物,该组合物包含有效量的本发明活性化合物与任选的可药用载体。
本发明还提供了用于治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的药物组合物,该组合物包含有效量的本发明活性化合物与任选的可药用载体。
本发明还提供了用于治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的药物组合物,该组合物包含联合给药的有效量的本发明活性化合物与一种或多种其它有效的抗病毒剂,尤其是抗HBV或抗HIV剂,与任选的可药用载体。
本发明还提供了治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的药物组合物,该组合物包含联合给药的有效量的本发明活性化合物与一种或多种有效的抗增殖剂,例如抗肿瘤剂,与任选的可药用载体。
本发明还提供了治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的方法,该方法包括给宿主施用有效量的本发明活性化合物与任选的可药用载体。
本发明还提供了治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的方法,该方法包括给宿主施用有效量的本发明活性化合物与任选的可药用载体。
本发明还提供了治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的方法,该方法包括给宿主联合和/或交替施用有效量的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗病毒剂,尤其是抗HBV或抗HIV剂,与任选的可药用载体。
本发明还提供了预防和/或治疗宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的方法,该方法包括给宿主联合和/或交替施用有效量的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗增殖剂,例如抗肿瘤剂,与任选的可药用载体。
本发明还提供了本发明活性化合物与任选的可药用载体治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的应用。
本发明还提供了本发明活性化合物与任选的可药用载体治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的应用。
本发明还提供了联合和/或交替给药的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗病毒剂,尤其是抗HBV或抗HIV剂以及任选的可药用载体治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的应用。
本发明还提供了联合和/或交替给药的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗增殖剂,例如抗肿瘤剂与任选的可药用载体治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的应用。
本发明还提供了本发明活性化合物与任选的可药用载体在制备治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的药物中的应用。
本发明还提供了本发明活性化合物与任选的可药用载体在制备治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的药物中的应用。
本发明还提供了联合和/或交替给药的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗病毒剂,尤其是抗HBV或抗HIV剂以及任选的可药用载体在制备治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HBV或HIV感染的药物中的应用。
本发明还提供了联合和/或交替给药的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗病毒剂,尤其是抗HCV剂以及任选的可药用载体在制备治疗和/或预防宿主,优选人的病毒性感染,尤其是HCV感染的药物中的应用。
本发明还提供了联合和/或交替给药的本发明活性化合物与一种或多种其它的有效抗增殖剂,例如抗肿瘤剂以及任选的可药用载体在制备治疗和/或预防宿主,优选人的异常细胞增殖,例如肿瘤和癌症的药物中的应用。
本发明还提供用于制备本发明化合物的方法以及本文公开的用于制备本发明化合物的中间体。
特别是,在本发明的一个实施方案中,提供了式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷的制备方法,
其中Y、R1和BASE定义如上;并且X是O、S或SO2;该方法包括(a)获得任选被保护的式(A)化合物 其中P″独立地是氢或适合的氧保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基;且LG是适合的离去基团,例如O酰基,尤其是OAc;(b)将式(A)化合物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,得到式(B)化合物 (c)使式(B)化合物进行消除反应,并且如果需要,脱去保护,获得式(I)化合物。
在本发明的特定实施方案中,提供制备式(A)化合物的方法,该方法包括(a)获得任选被保护的式(C)化合物
其中各个P独立地是H或适合的保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基;(b)将式(C)化合物与任选被保护的醛偶联,获得式(D)化合物 其中各个P′独立地是适合的氧保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基;(c)氧化式(D)化合物,获得式(E)化合物 (d)卤化式(E)化合物,获得式(F)化合物 其中各个Y独立地是氟、氯、溴或碘;(e)如果需要,将式(F)化合物选择性脱保护;环合;如果需要,将其活化,获得式(A)化合物。
或者,在本发明的另一个实施方案中,提供了制备式(A)化合物的方法,该方法包括(a)获得任选被保护的式(G)化合物 其中各个P和P″独立地是适合的氧保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基;(b)获得式(G)化合物,获得式(H)化合物 其中LG′是适合的离去基团,例如硫羰甲酸苯基酯;(c)还原式(H)化合物,获得式(J)化合物 (d)如果需要,进行选择性脱保护,并氧化式(J)化合物,获得式(K)化合物 (f)卤化式(K)化合物,获得式(L)化合物 (g)如果需要,进行选择性脱保护,并且活化式(L)化合物,获得式(A)化合物。
在本发明的一个实施方案中,可将式(I)化合物还原,获得式(V)化合物。
特别是,在本发明的第二个实施方案中,提供了制备式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷的方法
其中Y、R1和BASE定义如上;该方法包括(a)获得任选被保护的式(M)化合物 其中各个P和P′独立地是适合的氧保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基;(b)活化式(M)化合物,获得式(N)化合物 其中LG是适合的离去基团,例如O酰基,尤其是OAc;(c)将式(N)化合物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,获得式(O)化合物 (d)如果需要,选择性脱保护,并且用卤素取代,获得式(V)化合物。
特别是,在本发明的第三个实施方案中,提供了制备式(IX)的β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷的方法
其中R1、Y和BASE定义如上;该方法包括(a)获得任选被保护的化合物式(P)化合物 其中P′是适合的氧保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基;S-Act是活化的硫基团,例如S-酰基,尤其是S-Ac;并且OR是适合的氧离去基团,例如O-烷基,尤其是OMe或OEt;(b)环合式(P)化合物,获得式(Q)化合物 (c)将式(Q)化合物与亲电试剂反应,获得式(R)化合物 其中LG″是适合的离去基团,例如苯硒基(phenyl selenium)或苯硫基(phenyl sulfide);(d)活化式(R)化合物,获得式(S)化合物
其中LG是适合的离去基团,例如O酰基,尤其是OAc;(e)将式(S)化合物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,获得式(T)化合物 (f)使式(T)化合物进行消除反应,并且如果需要任选地进行脱保护,获得式(IX)化合物。
在本发明的特定实施方案中,提供了制备式(P)化合物的方法,该方法包括(a)获得任选被保护的式(U)化合物 其中各个P′独立地是H或适合的保护基,例如烷基、酰基或甲硅烷基.;(b)将式(U)化合物与活化的硫反应,获得式(P)化合物。
在一个实施方案中,在与活化的硫反应之前,首先将式(U)化合物与亲核卤素,例如碘反应(任选在三苯基膦的存在下)。
或者,在本发明另一个特定实施方案中,式(P)化合物由适当保护的D-或L-谷氨酸获得。D-或L-谷氨酸可以购买,然后通过本领域熟悉的手段将其之后为硫代衍生物。这类方法的实例是Cervinka,0.;Hub,L.不对称反应.XXVII.γ-丁内酯-γ-羧酸和γ-戊内酯-γ-羧酸的绝对构型,Collect.Czech.Chem.Commun.1968,33,2927-2932;Hanessian,S.;Murray,P.J.天然生物合成途径的立体化学控制由单一手性前体合成聚丙酸酯衍生的结构单元的一般策略,Tetrahedron 1987,43,5055-5072;Secrist III,J.A.;Riggs,R.H.;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.4′-硫代-2′,3′-二脱氧核苷的合成与抗HIV活性.J.Med.Chem.1992,35,533-538。
附图概述附

图1是本发明由D-甘油醛合成β-3′-氟-2′,3′-不饱和D-胞嘧啶的非限制性实例。
附图2是本发明的两个由L-木糖合成β-3′-氟代不饱和的L-核苷,尤其是β-3′-氟代不饱和的L-胞嘧啶(2a)和β-3′-氟代不饱和的L-胸苷(2b)的非限制性实例。
附图3是本发明的嘧啶(3a)和嘌呤(3b)β-D-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图4是本发明嘧啶(4a)和嘌呤(4b)β-L-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图5是本发明分别由L-和D-谷氨酸合成β-D-和β-L-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷的非限制性实例。
附图6是本发明2-脱氧-4-硫代糖类合成的非限制性实例。
附图7是本发明3-脱氧-4-硫代糖类合成的非限制性实例。
附图8是本发明β-D-2′,3′-二脱氧-3′-氟-4′-硫代核苷的合成的非限制性实例。
附图9是本发明β-L-2′,3′-二脱氧-3′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图10是本发明β-D-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图11是本发明β-L-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图12是本发明β-D-2′,3′二脱氧-3′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图13是本发明β-L-2′,3′-二脱氧-3′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图14是本发明β-D-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图15是本发明β-L-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷合成的非限制性实例。
附图16是试验化合物的HIV-1活性的剂量-反应曲线的实例。A组AZT;B组3TC;C组化合物L-17;D组化合物23。(◆)RT分析xxBRU;(■)Q-RT-PCR xxBRU;(A)RT分析xxBRU-184V;(▲)Q-RT-PCR xxBRU-184V。CPM/mL每分钟/mL的计数。
附图17是HepAD38细胞中HBV感应的时间过程的非限制性实例。(■)未处理细胞培养基中的HBV DNA水平;(◆)用3TC(10μM)处理的细胞培养基中的HBV DNA水平。病毒载量的差异以自第二天(从培养基中除去四环素后)时间点的变化表示。虚线表示同一天的两个样品点。
附图18是β-D-2′-卤代核苷分子模型的非限制性实例。(a)D-2′-F-4′-Sd4C(17)和D-2′-Fd4C叠加的几何优化的结构;(b)D-2′-F-4′-Sd4C(17)与HIV-1RT的活化位点的结合模型;(c)与野生型HIV-1RT(左)和M184V突变株RT(右)复合的D-2′-F-4′-Sd4C(17)的最低能量的结构。
附图19是β-L-2′-卤代核苷分子模型的非限制性实例。(a)β-L-2′F-d4C和β-L-2′F-4′S-d4C叠加的几何优化的结构;(b)显示β-L-2′F-4′S-d4CTP与Arg72的相互作用的CPK结构;(c)与HIV-1逆转录酶的活性位点结合后β-L-2′F-4′S-d4CTP的最小结构;(d)与HIV-1逆转录酶的活性位点结合后β-L-2′F-d4CTP的最小结构;(e)由M184突变为V184、显示出β-L-2′F-4′S-d4CTP的糖部分与V184的侧链间立体位阻的β-L-2′F-4′S-d4CTP/RT复合物;和(f)突变后未显示出立体位阻的β-D-2′F-d4CTP/RT复合物。
发明详述本文公开的发明是治疗人或其它宿主动物的HIV、乙型或丙型肝炎或者异常细胞增殖的方法和组合物,该方法包括施用有效量的β-D-或β-L-2′-卤代核苷、其可药用衍生物,包括在5位或嘌呤或嘧啶上烷基化或酰化的化合物,或者其可药用盐与任选的可药用载体。本发明化合物具有抗病毒(即,抗HIV-1、抗HIV-2、抗乙肝病毒)活性或抗增殖活性,或者是被代谢为表现出这类活性的化合物。本文公开的发明还包括β-D-或β-L-2′-卤代核苷的制备方法,以及β-D-或β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷的制备方法。
总之,本发明包括下列特征(a)如本文所述的β-L和β-D-卤代核苷(I)-(VIII)及其可药用衍生物和盐;(b)如本文所述的β-L和β-D-卤代核苷(I)-(VIII)以及其可药用衍生物和盐的合成;(c)用于医学治疗,例如治疗或预防HIV、乙型(或丙型)肝炎病毒感染或用于治疗异常细胞增殖的如本文所述的β-L和β-D-卤代核苷(I)-(VIII)及其可药用衍生物和盐;(d)包含β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐与可药用载体或稀释剂的药物制剂;(e)包含β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐与另一种活性成分,例如另一种抗病毒剂或抗增殖剂的药物组合物;(f)治疗HIV感染、乙肝病毒感染或异常细胞增殖的宿主患者的方法,该方法包括施用有效量的β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐;(g)治疗HIV感染、乙肝病毒感染或异常细胞增殖的宿主患者的方法,该方法包括联合或交替施用β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐与另一种活性成分,例如另一种抗病毒剂或抗增殖剂;(h)β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐在医学治疗,例如治疗或预防HIV感染、乙肝病毒感染或异常细胞增殖中的应用;(f)β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐作为抗病毒剂的应用;(g)β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐作为抗增殖剂的应用;(h)β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐与另一种活性成分,例如另一种抗病毒剂或抗增殖剂联合或交替给药在医学治疗,例如治疗或预防HIV感染、乙肝病毒感染或异常细胞增殖中的应用;(i)β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐治疗或预防HIV感染、乙肝病毒感染或异常细胞增殖的应用;(j)β-D或β-L-卤代核苷(I)-(VIII)或者其可药用衍生物或盐在制备治疗或预防HIV感染、乙肝病毒感染或异常细胞增殖的药物中的应用;和(k)如下详细描述的β-L和β-D-2′-卤代-4′-硫代核苷的制备方法。
I.活性化合物在本发明的一个实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(I)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是嘌呤或嘧啶的碱基,该碱基可任选被取代。
在本发明的一组特定的实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(II)化合物
或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X和Y定义如上;Y1是OR2、NR2R3或SR2;X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素、OR4、NR4R5或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基(特别是二甲基氨基亚甲基)、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
在本发明的另一组实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(III)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1和Y1定义如上。
在一组特定的实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(IV)化合物
或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1、R2和R3定义如上。
在优选实施方案中,对式(I)-(IV)化合物而言,X是O。
在另一个优选实施方案中,对式(I)-(IV)化合物而言,X是S。
在优选实施方案中,对式(I)-(IV)化合物而言,Y是F。
在本发明的一个实施方案中,式(I)-(IV)化合物是β-D构型的。在本发明的另一个实施方案中,式(I)-(IV)化合物是β-L构型的。
在本发明的第二个实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(V)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、Y和BASE定义如上。
在本发明的一组特定实施方案中,β-D和β-L-3′卤代核苷是式(VI)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、Y、X1、X2和Y1定义如上。
在本发明的另一组实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(VII)化合物
或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1和Y1定义如上。
在一组特定的实施方案中,β-D和β-L-3′-卤代核苷是式(VIII)化合物 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1、R2和R3定义如上。
在优选的实施方案中,对式(V)-(VIII)化合物而言,X是O。
在其他优选实施方案中,对式(V)-(VIII)化合物而言,X是S。
在优选的实施方案中,对式(V)-(VIII)化合物而言,Y是F。
在本发明的一个实施方案中,式(V)-(VIII)化合物是β-D构型的。在本发明的另一个实施方案中,式(V)-(VIII)化合物是β-L构型的。
在一个重要的实施方案中,嘌呤或嘧啶碱基呈烷基化(例如低级烷基,包括环丙基)或酰化(包括、但不限于例如酯化或酰化)形式的。
II.定义除非另有说明,本文使用的术语烷基是指饱和的直链、支链或环状的伯、仲或叔C1-C10烃基,具体包括甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、环己基、环己基甲基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基和2,3-二甲基丁基。烷基可任选被一个或多个选自下列的基团取代羟基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳氧基、硝基、氰基、磺酸、硫酸酯、膦酸、磷酸酯或膦酸酯,据本领域专业技术人员所知,例如按照Greene等,Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley & Sons,Second Edition,1991(结合到本文中以供参考)中的教导,根据需要,这些基团可以是未保护的或者被保护的。
除非另有说明,本文使用的术语低级烷基是指C1-C4的饱和直链、支链烷基或者如果合适的话,也可以是环状的(如环丙基)烷基。
本文使用的术语烷基氨基或芳基氨基分别是指具有一个或两个烷基或芳基取代基的氨基。
除非另有说明,本文使用的术语“保护的”是指加到氧、氮或磷原子上,以防止其进一步反应或用于其它目的的基团。各种类别的氧和氮的保护基是有机合成领域的专业技术人员已知的。除非另有说明,本文使用的术语芳基是指苯基、联苯基或萘基,优选苯基。芳基可任选被一个或多个选自下列的基团取代羟基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳氧基、硝基、氰基、磺酸、硫酸酯、膦酸、磷酸酯或膦酸酯,据本领域专业技术人员所知,例如按照Greene等,Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley & Sons,Second Edition,1991(结合到本文中以供参考)中的教导,根据需要,这些基团可以是未保护的或者被保护的。
术语烷芳基或烷基芳基是指具有芳基取代基的烷基。术语芳烷基或芳基烷基是指具有烷基取代基的芳基。
本文中使用的术语卤代包括氯、溴、碘和氟代。
术语嘌呤或嘧啶碱基包括,但不限于、腺嘌呤、N6-烷基嘌呤、N6-酰基嘌呤(其中酰基是C(O)(烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基)、N6-苄基嘌呤、N6-卤代嘌呤、N6-乙烯基嘌呤、N6-乙炔基嘌呤、N6-酰基嘌呤、N6-羟基烷基嘌呤、N6-硫代烷基嘌呤、N2-烷基嘌呤、N2-烷基-6-硫代嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、6-氮杂嘧啶包括6-氮杂胞嘧啶、2-和/或4-巯基嘧啶、尿嘧啶、5-卤代尿嘧啶包括5-氟尿嘧啶、C5-烷基嘧啶、C5-苄基嘧啶、C5-卤代嘧啶、C5-乙烯基嘧啶、C5-乙炔基嘧啶、C5-酰基嘧啶、C5-羟基烷基嘌呤、C5-酰氨基嘧啶、C5-氰基嘧啶、C5-硝基嘧啶、C5-氨基嘧啶、N2-烷基嘌呤、N2-烷基-6-硫代嘌呤、5-氮杂胞苷基(cytidinyl)、5-氮杂尿嘧啶基(uracilyl)、三唑并吡啶基、咪唑并吡啶基、吡咯并嘧啶基和吡唑并嘧啶基。嘌呤碱基包括、但不限于鸟嘌呤、腺嘌呤、次黄嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、2-氯-2-氨基嘌呤、肌苷和6-氯嘌呤。如果需要或希望,碱基上的功能性氧和氮基团可被保护。适合的保护基是本领域专业技术人员公知的,包括三甲基甲硅烷基、二甲基己基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基和叔丁基二苯基甲硅烷基、三苯甲基、烷基、酰基例如乙酰基和丙酰基、甲磺酰基和对甲苯磺酰基。
术语酰基是指其中酯基的非羰基部分是选自下列的羧酸酯直链、支链或环状烷基或者低级烷基、烷氧基烷基(包括甲氧基甲基)、芳烷基(包括苄基)、芳氧基烷基(例如苯氧基甲基)、芳基(包括可任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基)、磺酸酯(例如烷基或芳烷基磺酰基,包括甲磺酰基)、一、二或三磷酸酯、三苯甲基或一甲氧基三苯甲基、取代的苄基、三烷基甲硅烷基(如二甲基叔丁基甲硅烷基)或二苯基甲基甲硅烷基。酯中的芳基最好包括苯基。酰基还可包括天然或合成的氨基酸部分。
本文使用的术语“基本上不含”或“基本上不存在”是指包含至少95%-98%,或者更优选99%-100%所示核苷对映体的核苷组合物。
同样,术语“分离的”是指包含至少85或90%重量,优选95%-98%重量,更优选99%-100%重量的核苷,其余包含其它化学物质或对映体的核苷组合物。
本文使用的术语宿主是指病毒可在其中复制的单细胞或多细胞有机体,包括细胞系和动物,优选人;或者是其中可模拟异常细胞增殖情况的单细胞或多细胞有机体。例如,在HIV、HBV或HCV的情况下,宿主是可携带部分病毒基因组的、这些基因组的复制或功能可被本发明化合物改变的任何单细胞或多细胞有机体。术语宿主具体是指被感染的细胞、转染了全部或部分病毒基因组的细胞和动物,尤其是灵长类动物(包括黑猩猩)和人。在本发明的大多数动物应用中,宿主是人类患者。但在某些情况下,本发明也清楚地预期了兽医应用(例如黑猩猩)。
整个说明书中,术语“可药用盐或前药”用于描述核苷化合物的任何可药用形式(例如酯、磷酸酯、酯的盐、酰化或烷化产物或者相关衍生物),这些形式通过给患者服用提供核苷化合物。可药用盐包括由可药用的无机或有机的碱和酸衍生的那些。在许多药学领域公知的其它酸中,适宜的盐包括由碱金属如钾和钠,由碱土金属例如钙和镁衍生的那些。可药用前药是指在宿主中被代谢,例如水解或氧化形成本发明化合物的化合物。前药的典型实例包括活性化合物的功能基团上具有生物不稳定的保护基的化合物。前药包括可被氧化、还原、胺化、脱胺、羟基化、脱羟基、水解、脱水、烷基化、脱烷基、酰化、脱酰基、磷酸化、脱磷酸产生活性化合物的化合物。本发明化合物具有对抗黄病毒或瘟病毒的抗病毒活性,或者是经代谢表现出这些活性的化合物。
III.可药用衍生物活性化合物可以以经过给患者服用,能够直接或间接提供母体化合物的任何衍生物形式给药。此外,修饰可影响化合物的生物活性,在某些情况下,提供了超越母体化物的活性。这可容易地按照本文描述的方法或者本领域专业技术人员已知的其它方法,通过制备衍生物并测试其抗病毒活性来评价。
在化合物具有足以形成稳定的无毒酸盐或碱盐的碱性或酸性的情况下,化合物适于以可药用盐的形式给药。可药用盐的实施例为用形成生理可接受的阴离子的酸形成的有机酸加成盐,例如甲苯磺酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐、丙二酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、苯甲酸盐、抗坏血酸盐、α-酮戊二酸盐和α-甘油基磷酸盐。也可形成适宜的无机盐,包括硫酸盐、硝酸盐、碳酸氢盐和碳酸盐。
可药用盐可使用本领域公知的标准方法得到,例如通过将足够碱性的化合物,如胺与适合的酸反应,得到生理可接受的阴离子。也可制备所述的碱金属(例如钠、钾或镁)或碱土金属(例如钙)盐。
本文描述的任何核苷均可以以核苷前药的形式给药,以提高活性、生物利用度、稳定性或改变核苷的其它性质。已知多种核苷前药配基。通常,对一、二或三磷酸酯的烷基化、酰化或其它的亲脂性修饰将提高核苷的稳定性。可置换磷酸酯上的一个或多个氢的取代基实例是烷基、芳基、甾族化合物、碳水化合物(包括糖、1,2-二酰基甘油和醇)。许多记述于R.Jones和N.Bischofberger,AntiviralResearch,27(1995)1-17。任何这些都可用于与所公开的核苷结合,以获得所需效果。
正如下列文献中公开的那样,活性核苷还可以呈5′-磷醚脂(phosphoether lipid)或5′-醚脂的形式,这些文献在此引作参考Kucera,L.S.,N.Iyer,E.Leake,A.Raben,Modest E.K.,D.L.W.,和C.Piantadosi.1990.“抑制感染性HIV-1产生并引发缺损病毒形成的新的膜相互作用的醚脂”,AIDS Res.Hum.RetroViruses.6491-501;Piantadosi,C.,J.Marasco C.J.,S.L.Morris-Natschke,K.L.Meyer,F.Gumus,J.R.Surles,K.S.Ishaq,L.S.Kucera,N.Iyer,C.A.Wallen,S.Piantadosi和E.J.Modest.1991.“新的醚酯核苷共轭物的合成与抗HIV活性评价”,J.Med.Chem.341408.1414;Hosteller,K.Y.,D.D.Richman,D.A.Carson,L.M.Stuhmiller,G.M.T.van Wijk,和H.van den Bosch.1992.“3′-脱氧胸苷二磷酸酯二肉豆蔻酰甘油-3′-脱氧胸苷的脂类前药大大增强对CEM和HT4-6C细胞中1型人免疫缺陷性病毒的复制的抑制”.Antiyraicrob.Agents Chemother.362025.2029;Hosetler,K.Y.,L.M.Stuhmiller,H.B.Lenting,H.van den Bosch,和D.D.Richman,1990.“叠氮胸苷的磷脂类似物和其它抗病毒核苷的合成与抗逆转录病毒活性”,J.Biol.Chem.26561127。
公开了可与核苷,优选核苷的5′-OH位共价结合的适合的亲脂性取代基或者亲脂性制剂的美国专利的非限制性实例包括美国专利5,149,794(1992年9月22日,Yatvin等);5,194,654(1993年3月16日,Hostetler等),5,223,263(1993年6月29日,Hostetler等);5,256,641(1993年10月26日,Yatvin等);5,411,947(1995年5月2日,Hostetler等);5,463,092(1995年10月31日,Hostetler等);5,543,389(1996年8月6日,Yatvin等);5,543,390(1996年8月6日,Yatvin等);5,543,391(1996年8月6日,Yatvin等);和5,554,728(1996年9月10日;Basava等),所有这些文献均在此引作参考。公开了可与本发明的核苷连接的亲脂性取代基或者亲脂性制剂的外国专利公开包括WO 89/02733、WO 90/00555、WO91/16920、WO 91/18914、WO 93/00910、WO 94/26273、WO 96/15132、EP 0350287、EP 93917054.4和WO 91/19721。
核苷前药的非限制性实例记述于下列文献Ho,D.H.W.(1973)“人和小鼠的组织中1β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶的激酶和脱胺酶的分布”Cancer Res.33,2816-2820;Holy,A.(1993)“等极性磷修饰的核苷类似物”InDe Clercq(Ed.),Advancesin AntiviralDrug Design,Vol.I,JAI Press,pp.179-231;Hong,C.I.,Nechaev,A.和West,C.R.(1979a)“氢化可的松和可的松的1-β-D-阿拉伯-呋喃糖基胞嘧啶共轭物的合成与抗肿瘤活性”Bicohem.Biophys.Rs.Commun.88,1223-1229;Hong,C.I.,Nechaev,A.,Kirisits,A.J.Buchheit,D.J.and West,C.R.(1980)“潜在的抗肿瘤剂-核苷共轭物.3.皮质甾类和选择的亲脂性醇的1-β-D-阿拉伯呋喃糖基)胞嘧啶共轭物的合成与抗肿瘤活性”J.Med.Chem.28,171-177;Hosteller,K.Y.,Stuhmiller,L.M.,Lenting,H.B.M.van den Bosch,H.和Richman,J.Biol.Chem.265,6112-6117;Hosteller,K.Y.,Carson,D.A.和Richman,D.D.(1991);“磷脂酰叠氮胸苷CEM细胞中的抗逆转录病毒作用的机制”J.Biol Chem.266,11714-11717;Hosteller,K.Y.,Korba,B.Sridhar,C.,Gardener,M.(1994a)“感染乙肝的细胞中磷脂酰-二脱氧胞苷的抗病毒活性及在小鼠中促进肝的摄取”Antiviral Res.24,59-67;Hosteller,K.Y.,Richman,D.D.,Sridhar.C.N.Felgner,P.L.Felgner,J.,Ricci,J.,Gardener,M.F.Selleseth,D.W.和Ellis,M.N.(1994b)“磷脂酰叠氮胸苷和磷脂酰-ddC小鼠淋巴组织中的摄取评价及感染了人免疫缺陷性病毒的细胞中和感染了rauscher白血病病毒的小鼠中的抗病毒活性”Antimicrobial Agents Chemother.38,2792-2797;Hunston,R.N.,Jones,A.A.McGuigan,C.,Walker,R.T.,Balzarini,J.和DeClercq,E.(1984)“由2′-脱氧-5-氟尿苷衍生的一些环磷三酯的合成与生物性质”J.Med.Chem.27,440-444;Ji,Y.H.,Moog,C.,Schmitt,G.,Bischoff,P.和Luu,B.(1990);“作为潜在抗肿瘤剂的7-β-羟基胆甾醇的和嘧啶核苷的单磷酸酯合成与抗肿瘤活性的初步评价”J.Med.Chem.33,2264-2270;Jones,A.S.,McGuigan,C.,Walker,R.T.,Balzarini,J.和DeClercq,E.(1984)“某些核苷环氨基磷酸酯的合成、性质与生物活性”J.Chem.Soc.Perkin Trans.1,1471-1474;Juodka,B.A.和Smrt,J.(1974)“二核苷磷(P→N)氨基酸衍生物的合成”Coll.Czech.Chem.Comm.39,363-968;Kataoka,S.,Imai,J.,Yamaji,N.,Kato,M.,Saito,M.,Kawada,T.和Imai,S.(1989)“烷基化cAMP衍生物选择性合成与生物活性”Nucleic Acids Res.Sym.Ser.21,1-2;Kataoka,S.,Uchida,“(cAMP)苄基和甲基三酯”Heterocycles 32,1351-1356;Kinchington,D.,Harvey,J.J.,O′Connor,T.J.,Jones,B.C.N.M.,Devine,K.G.,Taylor-Robinson D.,Jeffries,D.J.和McGuigan,C.(1992)“齐多夫定氨基磷酸酯和二氨基磷酸酯衍生物的体外抗HIV和ULV抗病毒活性的比较”Antiviral Chem.Chemother.3,107-112;Kodama,K.,Morozumi,M.,Saithoh,K.I.,Kuninaka,H.,Yosino,H.和Saneyoshi,M.(1989)“1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶-5′-硬脂基磷酸酯-1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶的口服活性衍生物的抗肿瘤活性与药理学”Jpn.J.Cancer Res.80,679-685;Korty,M.和Engels,J.(1979)“腺苷和鸟苷3′,5′磷酸及酸苄基酯对豚鼠心室心肌的影响”Naunyn-Schmiedeberg′sArch.PhaYmacol.310,103-111;Kumar,A.,Goe,P.L.,Jones,A.S.Walker,R.T.Balzarini,J.和DeClercq,E.(1990)“某些环状氨基磷酸酯核苷衍生物的合成与生物学评价”J.Med.Chem,33,2368-2375;LeBec,C.和Huynh-dinh,T.(1991)“抗癌前药5-氟尿苷和阿糖胞苷的亲脂性磷酸三酯衍生物的合成”Tetrahedron Lett.32,6553-6556;Lichtenstein,J.,Barner,H.D.和Cohen,S.S.(1960)“外源性来源的核苷通过大肠杆菌(Escherichia coli.)的代谢”J.Biol.Chem.235,457-465;Lucthy,J.,Von Daeniken,A.,Friederich,J.Manthey,B.,Zweifel,J.,Schlatter,C.和Benn,M.H.(1981)“三种天然存在的氰基环硫烷烃的合成与毒理学性质”.Mitt.Geg.Lebensinittelunters.Hyg.72,131-133(Chem.Abstr.95,127093);McGigan,C.Tollerfield,S.M.和Riley,P.a.(1989)“抗病毒药Ara的某些磷酸三酯衍生物的合成与生物学评价”NucleicAcids Res.17,6065-6075;McGuigan,C.,Devine,K.G.,O′Connor,T.J.,Galpin,S.A.,Jeffries,D.J.和Kinchington,D.(1990a)“抗HIV化合物3′-叠氮-3′-脱氧胸苷(AZT)的某些新的氨基磷酸酯衍生物的合成与评价”Antiviral Chem.Chenzother.1 107-113;McGuigan,C.,O′Connor,T.J.,Nicholls,S.R.Nickson,C.和Kinchington,D.(1990b)“AZT和ddCyd的某些新的取代的二烷基磷酸酯衍生物的合成与抗HIV活性”Antiviral Chem.Chemother.I,355-360;McGuigan,C.,Nicholls,S.R.,O′Connor,T.J.和Kinchington,D.(1990c)“潜在的抗AIDS药3′-修饰的核苷的某些新的二烷基磷酸酯衍生物的合成”Antiviral Chem.Chemother.l,25-33;McGuigan,C.,Devin,K.G.,O′Connor,T.J.,和Kinchington,D.(1991)“3′-叠氮-3′-脱氧胸苷(AZT)的某些卤代烷基氨基磷酸酯衍生物的合成与抗HIV活性;三氯乙基甲氧基丙氨酸化合物的高效活性”Antiviral Res.15,255-263;McGuigan,C.,Pathirana,R.N.,Balzarini,J.和DeClercq,E.(1993b)“生物活性的AZT核苷通过AZT的芳基磷酸酯衍生物的细胞内释放”J.Med.Chem.36,1048-1052。
与母体核苷类似物相比,抗HIV剂AZT的磷酸氢烷基酯(alkylhydrogen phosphate)衍生物可能具有较低的毒性。Antiviral Chem.Chemother.5,271-277;Meyer,R.B.,Jr.,Shuman,D.A.和Robins,R.K.(1973)“嘌呤核苷3′,5′-环状氨基磷酸酯的合成”Tetrahedron Lett.269-272;Nagyvary,J.,Gohil,R.N.,Kirchner,C.R.和Stevens,J.D.(1973)“环AMP的中性酯的研究”Biochem.Biophys.Res.Commun.55,1072-1077;Namane,A.Gouyette,C.,Fillion,M.P.,Fillion,G.和Huynh-dinh,T.(1992)“使用糖基磷酸三酯前药改进AZT的脑部释放”J.Med.Chem.35,3039-3044;Nargeot,J.Nerbonne,J.M.Engels,J.和Leser,H.A.(1983)Natl.Acad.Sci.U.S.A.80,2395-2399;Nelson,K.A.,Bentrude,W.G.Stser,W.N.和Hutchinson,J.P.(1987)“核苷环3′,5′一磷酸酯的磷酸酯环的椅式-扭式平衡问题。胸苷苯基环3′,5′-一磷酸酯的非对映体的1HNMR和x-衍射结晶学研究”J.Am.Chem.Soc.109,4058-4064;Nerbonne,J.M.,Richard,S.,Nargeot,J.和Lester,H.A.(1984)“新的可光活化的环状核苷在环AMP和环GMP浓缩物中产生分子内跃迁”Nature 301,74-76;Neumann,J.M.,Herv_,M.,Debouzy,J.C.,Guerra,F.I.,Gouyette,C.,Dupraz,B.和Huyny-dinh,T.(1989)“通过胸苷的糖基磷脂的NMR研究合成与跨膜转运”J.Am.Chem.Soc.111,4270-4277;Ohno,R.,Tatsumi,N.,Hirano,M.,Imai,K.Mizoguchi,H.,Nakamura,T.,Kosaka,M.,Takatuski,K.,Yamaya,T.,Toyama K.,Yoshida,T.,Masaoka,T.,Hashimoto,S.,Ohshima,T.,Kimura,I.,Yamada,K.和Kimura,J.(1991)“口服给药1-β-D-阿拉伯糖基uranosyl胞嘧啶-5′-硬脂基磷酸酯治疗脊髓发育不良综合症”Oncology 48,451-455.Palomino,E.,Kessle,D.和Horwitz,J.P.(1989)“用于使2′,3′二脱氧核苷缓释到脑部的二氢吡啶载体系统”J.Med.Chem.32,22-625;Perkins,R.M.,Barney,S.Wittrock,R.,Clark,P.H.,Levin,R.Lambert,D.M.,Petteway,S.R.,Serafinowska,H.T.,Bailey,S.M.,Jackson,S.,Harden,M.R.Ashton,R.,Sutton,D.,Harvey,J.J.和Brown,A.G.(1993)“BRL47923及其口服前药SB203657A抗小鼠的rauscher鼠白血病病毒感染的活性”Antiviral Res.20(Suppl.I).84;Piantadosi,C.,Marasco,C.J.,Jr.,Norris-Natschke,S.L.,Meyer,K.L.,Gumus,F.,Surles,J.R.,Ishaq,K.S.,Kucera,L.S.Iyer,N.,Wallen,C.A.,Piantadosi,S.和Modest,E.J.(1991)“新的醚脂核苷共轭物的合成及抗HIV-1活性的评价”J.Med.Chem.34,1408-1414;Pompon,A.,Lefebvre,I.,Imbach,J.L.,Kahn,S.和Farquhar,D.(1994).“叠氮胸苷-5′-一磷酸酯的一-和二(新戊酰氧基甲基)酯在细胞提取物和组织培养基中的分解途径;在线ISRP-清洁性HPLC技术的应用”Antiviral Chem Chemother.5,91-98;Postemark,T.,(1974)“环-AMP与环GMP”Annu.Rev.Pharmacol.14,23-33;Prisbe,E.J.,Martin,J.C.M.,McGhee,D.P.C.,Barker,M.F.,Smee,D.F.Duke,A.E.,Matthews,T.R.和Verheyden,J.P.J.(1986)“9-[(1,3-二羟基-2-丙氧基)甲基鸟嘌呤的磷酸酯和膦酸酯衍生物的合成与抗疱疹病毒活性”J.Med.Chem.29,671-675;Pucch,F.,Gosselin,G.,Lefebvre,I.,Pompon,a.,Aubertin,A.M.Dirn和Imbach,J.L.(1993)“通过还原酶介导的活化过程的核苷一磷酸酯的分子内释放”Antivral Res.22,155-174;Pugaeva,V.P.,Klochkeva,S.I.,Mashbits,F.D.和Eizengart,R.S.(1969).“工业大气中亚乙基硫化物的毒理学评价与健康标准等级”Gig.Trf.Prof.Zabol.14,47-48(Chem.Abstr.72,212);Robins,R.K.(1984)“核苷类似物作为逆病毒和肿瘤抑制剂的可能性”Pharm.Res.11-18;Rosowsky,A.,Kim.S.H.,Ross和J.Wick,M.M.(1982)“作为潜在前药的1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶及其N4-酰基和2.2′-脱水-3′O-酰基衍生物的亲脂性5′-(烷基磷酸酯)酯”J.Med.Chem.25,171-178;Ross,W.(1961)“增强walker turnout对葡萄糖预处理后的带有碱性侧链的芳族氮芥的敏感性”Biochem.Pharm.8,235-240;Ryu,E.K.,Ross,R.J.Matsushita,T.,MacCoss,M.,Hong,C.I.和West,C.R.(1982).“磷脂核苷共轭物.3.1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶5′二磷酸酯[-],2-二酰基甘油的合成与初步生物学评价”J.Med.Chem.25,1322-1329;Saffhill,R.和Hume,W.J.(1986)“5-碘脱氧尿苷和5-溴乙氧基尿苷通过不同来源的血清的降解及这些化合物用于结合DNA的结果”Chem.Biol.Interact.57,347-355;Saneyoshi,M.,Morozumi,M.,Kodama,K.,Machida,J.,Kuninaka,A.和Yoshino,H.(1980)“合成的核苷和核苷酸.XVI.系列1-β-D-阿拉伯呋喃糖基胞嘧啶5′-烷基或芳基磷酸酯的合成与生物学评价”Chem Pharm.Bull.28,2915-2923;Sastry,J.K.,Nehete,P.N.,Khan,S.,Nowak,B.J.,Plunkett,W.,Arlinghaus,R.B.和Farquhar,D.(1992)“膜可通透的二脱氧尿苷5′-一磷酸酯类似物抑制人免疫缺陷性病毒感染”Mol.Pharmacol.41,441-445;Shaw,J.P.,Jones,R.J.Arimilli,M.N.,Louie,M.S.,Lee,W.A.和Cundy,K.C.(1994)“PMEA前药产生的PMEA在雄性Sprague-Dawley大鼠中的口服生物利用度”9th Annual AAPS Meeting.San diego,CA(Abstract).Shuto,S.,Ueda,S.,Imamura,S.,Fukukawa,K.Matsuda,A.和Ueda,T.(1987)“通过酶促两相反应合成5′磷酸酯核苷的简便的一步合成法”Tetrahedron Lett.28,199-202;Shuto,S.Itoh,H.,Ueda,S.,Imamura,S.,Kukukawa,K.,Tsujino,M.,Matsuda,A.和Ueda,T.(1988)Pham.Bull.36,209-217。有用的磷酸酯前药基团的例子是S-酰基-2-硫代乙基,其也被称为“SATE”。
IV.用于HIV或HBV的联合与交替治疗现已认识到,在长时间使用抗病毒剂治疗后,可出现HIV和HBV的耐药变株。耐药性最典型地是由于编码病毒复制中使用的酶的基因突变产生的,最典型地,在HIV的情况下,所述酶是逆转录酶、蛋白酶或DNA聚合酶;在HBV的情况下,所述酶是DNA聚合物。最近已经证实,药物抗HIV感染的效力可以通过将化合物与第二种,或许还有第三种抗病毒剂联合或交替给药而得到延长、增强或恢复,所述第二或第三种抗病毒剂引起的突变不同于主药引起的突变。或者,通过这类联合或交替治疗可以改变药物的药代动力学、生物分布或其它参数。通常,联合治疗优选于交替治疗,因为它对病毒同时产生多种抑制作用。
在一个实施方案中,用于治疗HIV的第二种抗病毒剂可以是逆转录酶抑制剂(“RTI”),其可以是合成的核苷(“NRTI”)或非核苷类化合物(“NNRTI”)。在另一个实施方案中,在HIV的情况下,第二(或第三)种抗病毒剂可以是蛋白酶抑制剂。在其它实施方案中,第二(或第三)种化合物可以是焦磷酸酯类似物或融合的结合性抑制剂。多种抗病毒化合物的体外和体内收集的耐药数据的系列汇编记载于Schinazi等,与药物耐药性有关的逆转录病毒基因的突变,InternationalAntiviral News,1997。
用于联合或交替治疗HBV的优选化合物包括3TC、FTC、L-FMAU、干扰素、β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DXG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)和β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP)、泛昔洛韦、喷昔洛维、BMS-200475、bis pom PMEA(阿德福韦、dipivoxil);洛布卡韦、更昔洛韦和利巴韦林。
可用于与本文公开的化合物联合或交替给药治疗HIV的抗病毒剂的优选实例包括顺-2-羟基甲基-5-(5-氟胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(FTC);2-羟基甲基-5-(胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(3TC)的(-)-对映体;卡波佛、阿昔洛韦、膦甲酸、干扰素、AZT、DDI、DDC、D4T、CS-87(3′-叠氮基-2′,3′-二脱氧-尿苷)和β-D-二氧戊环核苷(例如β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DXG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)和β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP))、MKC-442(6-苄基-1-(乙氧基甲基)-5-异丙基尿嘧啶。
优选的蛋白酶抑制剂包括吲哚那韦(Merck)、奈非那韦(Agouron)、利托那韦(Abbott)、沙喹那韦(Roche)、DMP-266(Sustiva)和DMP-450(DuPont Merck)。
可以与任何公开的核苷联合或交替给药的更详细的化合物名单包括(1S,4R)-4-[2-氨基-6-环丙基-氨基)-9H-嘌呤-9-基]-2-环戊烯-1-甲醇琥珀酸酯(“1592”,一种卡波佛类似物;GlaxoWellcome);3TC(-)-β-L-2′,3′-二脱氧-3′-硫代胞苷(GlaxoWellcome);a-APAR18893a-硝基-苯氨基-苯基乙酰胺;A-77003;基于C2对称的蛋白酶抑制剂(Abbott);A-75925基于C2对称的蛋白酶抑制剂(Abbott);AAP-BHAP二杂-芳基哌嗪类似物(Upjohn);ABT-538基于C2对称的蛋白酶抑制剂(Abbott);AzddU3′-叠氮基-2′,3′-二脱氧尿苷;AZT3′-叠氮基-3′-脱氧胸苷(GlaxoWellcome);AZT-p-ddI3′-叠氮基-3′-脱氧胸苷-(5′,5′)-2′,3′-二脱氧肌苷酸(Ivax);BHAP二杂芳基哌嗪;BILA 1906N-{1S-[[[3-[2S-{(1,1-二甲基乙基)氨基]羰基}-4R]-3-吡啶基甲基)硫代]-1-哌啶基]-2R-羟基-1S-(苯基甲基)-丙基]氨基]羰基]-2-甲基丙基}-2-喹啉甲酰胺(BioMega/Boehringer-Ingelheim);BILA 2185N-(1,1-二甲基乙基)-1-[2S-[[2-2,6-二甲基苯氧基)-1-氧代乙基]氨基]-2R-羟基-4-苯基丁基]4R-哌啶基硫代)-2-哌啶甲酰胺(BioMega/Boehringer-Ingelheim);BM+51.0836噻唑并-异二氢吲哚酮衍生物;BMS186,318氨基二醇衍生物HIV-1蛋白酶抑制剂(Bristol-Myers-Squibb);d4API9-[2,5-二氢-5-(膦酰基甲氧基)-2-furanel]腺嘌呤(Gilead);d4C2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧胞苷;d4T2′,3′-二脱氢-3′-脱氧胸苷(Bristol Myers-Squibb);ddC;2′,3′-二脱氧胞苷(Roche);ddI2′,3′-二脱氧肌苷(Bristol-Myers-Squibb);DMP-2661,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪-2-酮;DMP-450{[4R-(4-a,5-a,6-b,7-b)]-六氢-5,6-二(羟基)-1,3-二(3-氨基)苯基]-甲基)-4,7-二(苯基甲基)-2H-1,3-二氮杂卓-2-酮}-二甲磺酸酯(Avid);DXG(-)-β-D-二氧戊环-鸟苷(Triangle);EBU-dM5-乙基-1-乙氧基甲基-6-(3,5-二甲基苄基)-尿嘧啶;E-EBU5-乙基-1-乙氧基甲基-6-苄基尿嘧啶;DS葡聚糖硫酸酯;E-EPSeU1-(乙氧基甲基)-(6-苯硒基)-5-乙基尿嘧啶;E-EPU1-(乙氧基甲基)-(6-苯硫基)-5-乙基尿嘧啶;FTCβ-2′,3′-二脱氧-5-氟-3′-硫杂胞苷(Triangle);HBY097S-4-异丙氧基-羰基-6-甲氧基-3-(甲硫基-甲基)-3、4-二氢喹喔啉-2(1H)-硫酮;HEPT1-[(2-羟基乙氧基)甲基]-6-(苯硫基)胸腺嘧啶;HIV-11型人免疫缺陷性病毒;JM27631,1′-(1,3-亚丙基)-二-[1,4,8,11-四氮杂环十四碳烷](JohnsonMatthey);JM31001,1′-[1,4-亚苯基二-(亚甲基)]-二-[1,4,8,11-四氮杂环十四碳烷](Johnson Matthey);KNI-272含(2S,3S)-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸的三肽;L-697,593;5-乙基-6-甲基-3-(2-苯二酰亚氨基-乙基)吡啶-2(1H)-酮;L-735,524羟基-氨基-戊酰胺HIV-1蛋白酶抑制剂(Merck);L-697,661;3-{[(-4,7-二氯-1,3-苯并噁唑-2-基)甲基]氨基}-5-乙基-6-甲基吡啶-2(1II)-酮;L-FDDC(-)-β-L-5-氟-2′,3′-二脱氧胞苷;L-FDOC(-)-β-L-5-氟-二氧戊环胞嘧啶;MKC4426-苄基-1-乙氧基甲基-5-异丙基尿嘧啶(I-EBU;Triangle/Mitsubishi);奈韦拉平11-环丙基-5,11-二氢-4-甲基-6H-二吡啶酚-[3,2-b2′,3′-e]-二氮杂卓-6-酮(Boehringer-Ingelheim);NSC6484001-苄氧基甲基-5-乙基-6-(α-吡啶硫基)尿嘧啶(E-BPTU);P9941[2-吡啶基乙酰基-IlePheAla-y(CHOH)]2(Dupont Merck);PFA膦酰基甲酸酯(膦甲酸;Astra);PMEA9-(2-磷酰基甲氧基乙基)腺嘌呤(Gilead);PMPA(R)-9-(2-磷酰基甲氧基丙基)腺嘌呤(Gilead);Ro 31-8959羟基乙胺衍生物HIV-1蛋白酶抑制剂(Roche);RPI-312肽基蛋白酶抑制剂,1-[(3s)-3-(正-α-苄氧羰基)-1-天冬氨酸)-氨基-2-羟基-4-苯基丁酰基]-正丁基-1-脯氨酰胺;27206-氯-3,3-二甲基-4-(异丙烯氧羰基)-3,4-二氢-喹喔啉-2-(1H)-硫酮;SC-52151羟基乙基脲电子等排物蛋白酶抑制剂(Searle);SC-55389A羟基乙基脲电子等排物蛋白酶抑制剂(Searle);TIBO R82150(+)-(5S)-4,5,6,7-四氢-5-甲基-6-(3-甲基-2-丁烯基)咪唑并[4,5,1-jk][1,4]-苯并二氮杂卓-2(1H)-硫酮(Janssen);TIBO 82913(+)-(5S)-4,5,6,7,-四氢-9-氯-5-甲基-6-(3-甲基-2-丁烯基)咪唑并[4,5,1-jk]-[1,4]苯并二氮杂卓-2(1H)-硫酮(Janssen);TSAO-m3T[2′,5′-二-O-(叔丁基二甲基甲硅烷基)-3′-螺-5′-(4′-氨基-1′,2′-氧硫杂环戊烯-2′,2′-二氧化物)]-β-D-呋喃戊糖基-N3-甲基胸腺嘧啶;U901521-[3-[(1-甲基乙基)-氨基]-2-吡啶基]-4-[[5-[(甲基磺酰基)-氨基]-1H-吲哚-2-基]羰基]哌嗪;UC硫代苯氨基甲酰衍生物(Uniroyal);UC-781N-[4-氯-3-(3-甲基-2-丁烯氧基)苯基]-2-甲基-3-呋喃硫代甲酰胺(carbothioamide);UC-82N-[4-氯-3-(3-甲基-2-丁烯氧基)苯基]-2-甲基-3-噻吩硫代甲酰胺;VB 11,328羟基乙基-磺酰胺蛋白酶抑制剂(Vertex);VX-478羟基乙基磺酰胺蛋白酶抑制剂(Vertex);XM 323环脲蛋白酶抑制剂(Dupont Merck)。
活性化合物还可以与利巴韦林、干扰素、白介素或者任何它们的稳定的前药联合或交替给药。更广义地说,本发明化合物可以与下面列出的任何药物联合或交替给药。
目前临床开发的丙型肝炎药物表


V.治疗增殖性适应症的联合疗法在另一个实施方案中,当用作抗增殖剂时,本发明化合物可以与另一种增强疗效的化合物联合给药,所述另一种化合物包括,但不限于抗叶酸剂、5-氟嘧啶(包括5-氟尿嘧啶)、胞苷类似物例如β-L-1,3-二氧戊环基胞苷或β-L-1,3-二氧戊环基5-氟胞苷、抗代谢物(包括嘌呤抗代谢物、阿糖孢苷、fudarabine、氟尿苷、6-巯基嘌呤、氨甲蝶呤和6-硫代鸟嘌呤)、羟基脲、有丝分裂抑制剂(包括CPT-11、依托泊苷(VP-21)、紫杉酚和长春花生物碱类例如长春新碱和长春碱、烷化剂(包括,但不限于白消安、苯丁酸氮芥、环磷酰胺、异环磷酰胺、氮芥、美法仑和噻替哌)、非经典烷化剂、含铂化合物、博菜霉素、抗肿瘤抗生素、蒽环类抗生素例如阿霉素和柔红霉素、蒽二酮类、拓扑异构酶II抑制剂、激素类物质(包括,但不限于皮质甾类(地塞米松、泼尼松和甲基强的松)、雄激素类例如氟甲睾酮和甲基睾酮、雌激素类例如己烯雌酚、抗雌激素类例如他莫昔芬、LHRH类似物例如亮丙瑞林、抗雄激素类例如氟他胺、氨基格鲁米特、甲地孕酮醋酸盐和甲羟孕酮)、天冬酰胺酶、卡莫司汀、罗氮芥、六甲基三聚氰胺、达卡巴嗪、米托坦、链佐星、顺铂、卡铂、左旋咪唑和亚叶酸。本发明化合物还可与酶治疗剂和免疫系统调节剂联合使用,它们是例如干扰素、白介素、肿瘤坏死因子、巨噬细胞集落刺激因子和集落刺激因子。
VI.活性化合物的制备方法A.β-3′-卤代-2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢-核苷的制备方法由甘油醛制备该方法的关键原料是适当保护的D-或L-甘油醛。可以购得D-或L-甘油醛或其硫类似物,然后用标准的酮对其进行保护。在一个实施方案中,可按照Greene等(Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley和Sons,Second Edition,1991)的教导,将D-或L-甘油醛或其硫类似物用丙酮保护。
如下所示,然后将保护的甘油醛或其硫类似物与适当保护的亲核乙醛,例如适当保护的有机金属试剂进行偶联,得到醇。有机金属试剂可以由任何活性的金属,例如锂、铜或镁得到,但最优选镁得到。在优选的实施方案中,适当保护的亲核乙醛是(1,3-二氧戊环-2-基甲基)溴化镁。
可选择任何可达到所需温度并且可溶解反应组分的反应溶剂。溶剂的非限制性实例是非质子溶剂,包括、但不限于烷烃类溶剂如己烷和环己烷、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、二噻烷类、THF、二噁烷、乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、吡啶、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺或其任意的组合,优选无水THF。
该偶联反应可在能达到预期结果,即适于使反应在可接受的速率下进行、但不促进分解或过多的副产物生成的任何温度下进行。优选的温度是使用THF的回流条件。
然后,使用任何本领域技术人员已知的将仲醇氧化为酮的方法,将偶联产物氧化为适当的酮。适合的氧化方法包括铬酸盐氧化法、锰酸盐和高锰酸盐氧化法、使用Jones试剂的氧化法、使用Collins试剂的氧化法、使用Corey试剂的氧化法、Oppenauer氧化法和Swern氧化法,但优选使用温和条件的Swern氧化法。
可使用本领域适合二卤化的任何卤化试剂将得到的酮进行卤化。在特定的实施方案中,需要氟化产物,因此可使用(二乙基氨基)三氟化硫(DAST)进行氟化。卤化后,对该化合物进行选择性地脱保护。
可使用本领域已知的任何方法进行选择性脱保护,其中包括Greene等(Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley和Sons,Second Edition,1991)教导的那些方法。例如,当X是O时,则可使用例如Greene等(Protective Groups in OrganicSynthesis,John Wiley和Sons,Second Edition,1991)描述的温和条件将脱保护的伯羟基进行选择性地再保护形成仲羟基。
可在酸性条件下环合选择性保护的产物(即脱去醛的保护,并与仲醇偶联),之后可任选地活化得到的仲醇。例如,用1M HCl溶液,然后用浓硫酸及乙酸和乙酸酐处理,足以使化合物环合并将所得的醇活化为乙酸酯。
然后使用本领域已知的任何方法,将活化的环合产物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,得到保护的β-D或β-L-3′,3′-二卤代核苷。例如,使用路易斯酸,如四氯化锡和四氯化钛,或者三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯,优选通过碱的甲硅烷基化,将活化的嘌呤或嘧啶碱基与环偶联。
然后任选地通过本领域已知的任何方法对β-D或β-L-3′,3′-二卤代核苷进行保护,之后可通过本领域已知的或者本文实施例中公开的任何方法消除其中的一个卤素,得到所需的β-2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢-卤代-核苷。最后,通过本领域已知的任何方法脱去5′-羟基的保护基。
从糖环制备该方法的关键原料是适当保护的5碳D-或L-糖环或其硫类似物。D-或L-糖或其硫类似物可以以吡喃糖或呋喃糖形式,优选以呋喃糖形式购得。但如果糖是吡喃糖,可以按照Ma等(J.Med.Chem.1996,39(14),2835和Cooperwood等(Nucleotides Nucleotides 2000,19(1 & 2),219)的教导对4′和5′进行选择性保护,得到呋喃糖。
然后,活化保护的呋喃糖或其硫类似物,得到活化的羟基,该基团随后可被消除。
然后将脱氢产物进行选择性脱保护,得到游离的仲羟基,之后使用本领域专业技术人员已知的任何将仲醇氧化为酮的氧化方法将该羟基氧化为适宜的酮。适合的氧化方法的实例包括铬酸盐氧化法、锰酸盐和高锰酸盐氧化法、使用Jones试剂的氧化法、使用Collins试剂的氧化法、使用Corey试剂的氧化法、Oppenauer氧化法和Swern氧化法,但优选使用铬酸酐氧化。
使用本领域已知的任何适于二卤化的卤化试剂将酮卤化。在特定的实施方案中,需要氟化产物,因此可使用DAST进行氟化。卤化后,该化合物可进行选择性地脱保护并活化,优选以一步法进行。
然后使用本领域已知的任何方法,将活化的环合产物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,得到保护的β-D或β-L-3′,3′-二卤代核苷。例如,使用路易斯酸,如四氯化锡和四氯化钛,或者三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯,优选通过碱的甲硅烷基化,将活化的嘌呤或嘧啶碱基与环偶联。
然后任选地通过本领域已知的任何方法对β-D或β-L-3′,3′-二卤代核苷进行保护,之后可通过本领域已知的或者本文实施例中公开的任何方法消除其中的一个卤素,得到所需的β-2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢-卤代-核苷。最后,通过本领域已知的任何方法脱去5′-羟基的保护基。
B.β-3′-卤代-核苷的制备方法由内半缩醛制备该方法的关键原料是适当保护的D-或L-内半缩醛。D-或L-内半缩醛可以购得或者通过本领域已知的任何方法制得。在一个实施方案中,需要硫代内半缩醛(thiolactol),该原料可以采用下列文献描述的方法制备Secrist III,J.A.;Tiwari,K.N.;Riordan,J.M.;Montgomery,J.A.,2′-脱氧-4-′硫代嘧啶核苷的合成与生物活性,J.Med.Chem.1991,34,2361-2366;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.;Secrist III,J.A.,1-(2-脱氧-4-硫代-a-L-苏型-呋喃戊糖基)胸腺嘧啶的合成与生物活性,Nucleosides & Nucleotides,1993,12(8),841-846。
然后使用本领域已知的任何方法使该内半缩醛活化并与嘌呤或嘧啶碱基偶联,得到保护的β-D或β-L-3′,3′-二卤代核苷。例如,使用路易斯酸,如四氯化锡和四氯化钛,或者三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯,优选通过碱基的甲硅烷基化,将活化的嘌呤或嘧啶碱基与环偶联。
然后任选地通过本领域已知的任何方法或本文描述的方法对β-D或β-L-核苷脱保护,并将仲醇用适当卤素取代。
C.β-2′-卤代-2′3′-二脱氧-2′3′-二脱氢-硫代核苷的制备方法由甘油醛的制备该方法的关键原料是适当保护的D-或L-甘油醛。可以购得D-或L-甘油醛,然后用标准的酮对其进行保护。在一个实施方案中,可按照Greene等(Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley和Sons,Second Edition,1991)的教导,将D-或L-甘油醛用丙酮保护。
然后使用本领域公知的方法或者本文描述的方法,使保护的甘油醛偶联并环合。例如,环合化合物可以按照Chong,Y.;Gumina,G.;Chu,C.K.Tetrahedron Asymmetry.2000,11,4853-4875中描述的方法制备。
然后使用本领域已知的还原剂,将环合的化合物选择性还原,得到2′,3′-氢化产物。例如可使用披钯木炭将内酯进行选择性还原。
然后通过选择性亲核进攻内酯的4′位,例如在三苯基膦和咪唑的存在下,用碘使该还原产物开环。然后通过本领域已知的简单取代反应,优选使用硫化物KSAc,用亲核的硫取代该亲核试剂。

然后使用本领域已知的任何活性还原剂,例如DIBAL-H还原所得的活泼酯,并任选地活化,例如使用酸酐活化,得到酰基结构(例如使用乙酸酐)并且环合,得到硫内酯(thiolactone)。
然后将硫内酯用强碱,如LiHMDS烯醇化,并与亲电试剂(LG)偶联,经过简单操作就很容易消除。这些结构包括苯基硒和苯基硫化物。
然后硫内酯用本领域已知的任何还原剂,如DIBAL-H还原,并任选地,例如使用酸酐活化,得到酰基结构(例如使用乙酸酐)并使用本领域已知的任何方法与嘌呤或嘧啶碱基偶联,获得保护的β-D或β-L-3′,3′-二卤代核苷。例如,使用路易斯酸,如四氯化锡和四氯化钛,或者三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯,优选通过碱的甲硅烷基化,将活化的嘌呤或嘧啶碱基与环偶联。
硫内酯与碱基偶联后,处理LG,即在苯基硒的情况下,用氧化剂,例如mCPPBA进行氧化,并进行消除反应,得到保护的β-2′-卤代-2′,3′-二脱氧-2′,3′-二脱氢-硫代核苷,该产物可任选地通过本领域已知的任何方法脱保护。
由谷氨酸的制备该方法的关键原料是适当保护的D-或L-谷氨酸。D-或L-谷氨酸可以购得,然后通过本领域公知的方法将其转化为硫代衍生物。这类方法的实例是Cervinka,O.;Hub,L.不对称反应.XXVII.γ-丁内酯-γ-甲酸和γ-戊内酯-γ-甲酸的绝对构型,Collect.Czech.Chem.Commun.1968,33,2927-2932;Hanessian,S.;Murray,P.J.,天然生物合成途径的立体化学控制由单一的手性前体合成聚丙酸酯衍生的结构单元的通用策略,Tetrahedron 1987,43,5055-5072;Secrist III,J.A.;Riggs,R.H.;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.,4′-硫代-2′,3′-二脱氧核苷的合成与抗HIV活性,J.Med.Chem.1992,35,533-538。
在本发明的一组特定实施方案中,β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷的制备方法是制备式(X)的β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代嘌呤 或其对映体,或其可药用盐或前药,其中R1、Y、X1、X2和Y1定义如上。
在本发明的另一组实施方案中,β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷的制备方法是制备式(XI)的β-D或β-L-2′-卤代-4′硫代嘧啶
或者其对映体,或其可药用盐或前药,其中R1、Y、X1和Y1定义如上。
在一组特定的实施方案中,β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷的制备方法是制备式(XII)的β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代胞苷 或者其对映体或其可药用盐或前药,其中R1、X、Y、X1、R2和R3定义如上。
在优选的实施方案中,式(IX)-(XII)的化合物中,Y是F。
在其他优选的实施方案中,式(IX)-(XII)的化合物中,Y是F。
上面描述的β-卤代核苷是β-D构型的,但应该理解,β-卤代核苷也可以是β-L或β-D构型的。
在本发明的一个实施方案中,式(IX)-(XII)化合物是β-D构型的。在本发明的其它实施方案中,式(IX)-(XII)化合物是β-L构型的。
下面的研究实施例提供了对本发明方法的进一步理解。这些实施例是举例说明目的的,不应理解为是对本发明范围的限制。在不背离合成方法的一般范围内,本文描述的特定溶剂、试剂或反应条件可以用等同的、类似的或适合的溶剂、试剂或反应条件替代。
实施例熔点在Mel-temp II仪器上测定并且没有校准。NMR光谱在Bruker400AMX光谱仪上在400MHz下记录1H NMR,在100MHz下记录13C NMR并使用TMS作为内标。化学位移值(δ)以百万分之几(ppm)报告,信号以s(单峰)、d(双峰)、t(三重峰)、q(四重峰)、m(多重峰)或bs(宽单峰)报告。IR光谱在Nicolet 510P FT-IR光谱仪上测定。质谱在Micromass Autospec高分辩质谱仪上记录。TLC在购自Analtech Co.的Uniplates(硅胶)上进行。柱色谱使用硅胶-60(220-440目)进行快速色谱或者使用硅胶G(TLC级,>440目)进行真空快速柱色谱。UV光谱在Beckman DU 650分光光度计上获得。元素分析由AtlanticMicrolab,Inc.,Norcross,GA或者Galbraith Laboratories,Inc.,Knoxville,TN进行。HPLC使用安装了Model 600控制器、Model 996光电二极管阵列检测器和Model 717正自动进样器的Waters HPLC系统(Millipore Corporation,Milford,MA)进行。使用Millennium2010软件进行系统控制、数据取得与加工。用手性分析仪偏振测定仪Perkin-Elmer Model 241MC旋光计(Wilton,CT)测定旋光度。
实施例11-[(S)-2,2-二甲基-(1,3)-二氧戊环-4-基]-4-(1,3-二氧戊环-2-基)-2-醇(2,附图1)在60℃下,用45分钟往(1,3-二氧戊环-2-基甲基)-溴化镁的溶液(0.5M THF溶液,325mL,162.5mmol)中滴加D-甘油醛(19.1g,147mmol)的THF(100mL)溶液。将所得溶液再搅拌1小时后,移到冰/水浴中,然后用饱和氯化铵水溶液处理。将反应混合物用乙醚充分萃取。有机层经硫酸镁干燥。除去溶剂后,残余物经闪式硅胶柱纯化(35%EtOAc/己烷),得到醇2(黄色油状物,30.1g,94%).1H NMR(CDCl3)δ1.339,1.356,1.401,1.429(s,6H),1.75-1.90(m,2H),2.834(d,J=3.28Hz,D2O可交换的,0.57H),3.062(brs,D2O可交换的,0.43H),3.755-4.113(m,8H),5.070(m,1H),MS(FAB)m/z218(M+)实施例21-[(S)-2,2-二甲基-(1,3)-二氧戊环-4-基]-4-(1,3-二氧戊环-2-基)-2-醇(3,附图1)
在-78℃下,往DMSO(8.58mL)在无水CH2Cl2中的溶液中滴加(ClCO)2(5.25mL)。5分钟后,在5分钟内将2(12.0g,54.9mmol)的CH2Cl2液滴加到该溶液中。又过15分钟后,将三乙胺(38.2mL)加到所得的溶液中。然后将该溶液温热。进行标准后处理后,残余物经闪式硅胶柱纯化(20% EtOAc/己烷),得到3(黄色油状物,11.4g,95%)。1H NMR(CDCl3)δ1.354(S,3H),1.453(S,3H),2.953(m,2H),3.83(m,2H),3.95(m,2H),4.027(m,1H),4.154(m,1H),4.417(m,1H),5.268(m,1H),MS(FAB) m/z 216(M+)实施例31-[(S)-2,2-二甲基-(1,3)-二氧戊环-4-基]-2-二氟代-4-(1,3-二氧戊环-2-基)戊烷(4,附图1)0℃下,往DAST(15mL)的无水CH2Cl2溶液中滴加3(8.5g,39.4mmol)的CH2Cl2液。将所得溶液在室温搅拌24小时。然后在0℃下,将反应混合物倾入饱和碳酸氢钠溶液中。进行标准后处理后,残余物经闪式硅胶柱纯化(10% EtOAc/己烷),得到4(黄色油状物,4.8g,51.3%).1H NMR(CDCl3)δ1.340(s,3H),1.424(s,3H),2.23-2.41(m,2H),3.85(m,2H),3.97(m,2H),4.09(m,2H),4.24-4.33(m,1H),5.121(t,1H),MS(FAB) m/z 238(M+)实施例43-二氟代-5-(1,3-二氧戊环-2-基)-2S-1,2-二醇(5,附图1)在0℃下,往4(4.8g,20.2mmol)的1,4-二噁烷溶液中加入2.5%HCl水溶液。将所得溶液在室温搅拌过夜后,用碳酸氢钠中和。进行标准后处理后,残余物经闪式硅胶柱纯化(60% EtOAc/己烷),得到5(无色油状物,3.6g,90%)。1H NMR(CDCl3)δ2.30-2.52(m,2H),3.577(d,J=5.88Hz,D2O可交换的,1H),3.83-4.10(m,7H),5.090(q,1H),MS(FAB) m/z 198(M+)实施例51-苄氧基-3-二氟代-5-(1,3-二氧戊环-2-基)-2S-醇(6,附图1)在0℃下,往5(3.1g)的无水吡啶(5mL)溶液中滴加苯甲酰氯(1.82mL)。将所得溶液在室温搅拌1小时。除去吡啶后,残余物溶于CH2Cl2中,用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥。浓缩后,残余物经闪式硅胶柱纯化(30% EtOAc/己烷),得到6(无色油状物,4.0g,85%).1H NMR(CDCl3)δ2.43(m,2H),3.84(m,2H),3.95(m,2H),4.03(m,1H),4.19(m,1H),4.48(m,1H),4.59(m,1H),5.08(m,1H),7.38(m,2H),7.51(m,1H),8.01(m,1H),MS(FAB) m/z 302(M+)实施例61-乙酰基-5-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-D-呋喃核糖(7,附图1)往6(1.6g,5.3mmol)的甲醇(15mL)溶液中加入HCl/乙醚溶液(1.0M,15mL)。使所得溶液搅拌并回流1小时。冷却后,该反应溶液用碳酸氢钠中和。进行标准后处理后,残余物用于下步反应。将浓硫酸(40μl,0.75mmol)加到所得残余物和乙酸酐(3mL,32.0mmol)在冰醋酸(15mL)中的冰冷溶液中。将所得溶液在室温搅拌30分钟。然后将反应混合物倾入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液(100mL)中并用二氯甲烷萃取(3×100mL)。进行标准后处理后,残余物经闪式硅胶柱纯化(10% EtOAc/己烷),得到端基异构本混合物(2∶1)7(黄色油状物,1.5g,95%).1H NMR(CDCl3,400MHz)δ2.02,2.10(s,3H),2.53-2.65(m,1H),2.74-2.88(m,1H),4.46-4.66(m,3H),6.442,6.399(d,J=5.85,5.76Hz,1H),7.38-7.51(m,2H),7.57(m,1H),7.98-8.12(m,2H),MS(FAB) m/z 301(MH+).
实施例7N4-苯甲酰基-1-(5-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-β-L-呋喃核糖基)胞嘧啶(8,附图1)将N4-苯甲酰基胞嘧啶(900mg,4.20mmol)和硫酸铵(28mg,0.212mmol)在1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷(HMDS)(30mL)中的混合物回流4小时,然后在30-35℃下真空除去溶剂。往残余的油状物中加入7(630mg,2.1mmol)的无水乙腈(15mL)溶液,紧接着冷却到0℃后加入三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯(TMSOTf,0.60mL,3.2mmol)。所得混合物在室温搅拌3小时后,倾入冰冷的饱和碳酸氢钠(25mL)。分离有机相,用盐水(5mL)洗涤,经硫酸镁干燥、过滤并浓缩为粗产物,该粗产物经闪式硅胶柱纯化(50% EtOAc/己烷),得到8(白色固体,350mg,36%).mp 166-167℃(分解);[α]24D80.50°(c 0.50,CHCl3);UV(MeOH)λmax259.5,301.0;1H NMR(CDCl3)δ2.57(m,J=15.6,10.5,5.3Hz,1H,H2′β),3.26(m,J=15.6,12.8,7.0Hz,1H,H2′α,),4.57(ddd,J=18.0,9.7,4.8Hz,1H,H4′),4.71(dd,J=12.5,5.5Hz 1H,H5′b),4.75(dd,J=12.5,4.3Hz,1H,H5′a),6.30(t,J=6.1Hz,1H,H1′,),7.65-7.44(m,7H),8.10-7.88(m,5H),8.81(bs,1H);C23H20F2N3O5的HRMS(FAB)观测值m/z 456.1377,计算值m/z 456.1371(MH+).C23H19F2N3O5的元素分析计算值C,60.66;H,4.21;N,9.23.实测值C,60.50,H,4.19,N,9.00.
实施例81-(2,3-二脱氧-3,3-二氟代-β-L-呋喃核糖基)胞嘧啶(9,附图1)将8(140mg,0.30mmol)在饱和氨/甲醇溶液(10mL)中的混合物在室温搅拌4小时,然后减压浓缩至干。残余物经闪式硅胶柱纯化(10%甲醇/氯仿),得到9(白色固体,80mg,100%).mp 194-196℃(分解);[α]24D45.56°(c1.0,MeOH);UV(MeOH)λmax276.5(ε18160)(pH2),268.0(ε13280)(pH7),268.5(ε13580)(pH11);1H NMR(CD3OD)δ2.51(m,1H,H2′),2.90(m,1H,H2′),3.83(m,2H,H5′),4.17(m,1H,H4′),5.93(d,J=7.3Hz,1H,H5),6.27(t,J=6.8Hz 1H,H1′),7.97(d,J=7.3Hz,1H,H6,);C9H12F2N3O3的HRMS(FAB)观测值m/z 248.0841,计算值m/z 248.0847(MH+).C9H11F2N3O3·0.1H2O的元素分析计算值C,43.41;H,4.53;N,16.88.实测值C,43.45;H,4.50;N,16.54.
实施例91-(2,3-二脱氧-3-氟-β-L-甘油-戊-2-烯醇-呋喃糖基)胞嘧啶(10,附图1)将9(90mg,0.36mmol)和甲醇钠(150mg,1.1mmol)在无水DMF(3mL)中的混合物在室温搅拌过夜后,用Dowex 50 wx8(H+)中和。过滤和浓缩后,固体粗品经硅胶柱纯化(10%甲醇/氯仿),得到10(白色固体,54mg,60%).mp 182-183℃(分解);[α]22D-5.34°(c 0.39,MeOH);UV(MeOH)λmax276.0(ε11990)(pH 2),267.5(ε8010)(pH7),264.5(ε8060)(pH11);1H NMR(CD3OD)δ3.766,3.771(m,2H,H5′),4.733(m,1H,H4′),5.438(m,1H,H2′),5.887(d,J=7.5Hz,1H,H5),6.975(m,1H,H1′),8.137(d,J=7.5Hz,1H,H6,),C9H11FN3O3的HRMS(FAB)的观测值m/z 228.0776,计算值m/z 228.0784(MH+).C9H11FN3O3的元素分析计算值C,47.58;H,4.44;N,18.50.实测值C,47.34;H,4.45;N,18.27.
实施例105-O-苯甲酰基-1,2-O-亚异丙基-α-L-呋喃核糖(11,附图2a)参见Ma等,J.Med.Chem.1996,39(14),2835和Cooperwood等,Nucleotides Nucleotides 2000,19(1 & 2),219-236.
实施例115-O-苯甲酰基-3-O-苄基-1,2-O-亚异丙基-α-L-呋喃核糖(12,附图2a)在0℃下,将11(20.00g,67.96mmol)的无水THF(120mL)溶液缓慢地加到氢化钠的悬浮液(60%矿物油分散体,4.00g,100mmol)中,并将该混合物在室温搅拌1小时。往所得悬浮液中加入四丁基碘化铵(2.50g,6.77mmol),紧接着再冷却到0℃后,加入苄基溴(9.0mL,75.67mmol)。将该反应物在室温下暗处搅拌9小时后,冷却到0℃并小心地(小心发泡)用冰冷的水(100mL)处理,然后用乙酸乙酯萃取(3×350mL)。合并的有机萃取液用盐水洗涤(100mL),经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤并减压浓缩至干。所得粗产物12(暗黄色油状物,34.40g,理论产率为132%)无需纯化即可用于下步反应。
12.黄色油状物1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.93(m,2H),7.56(m,1H),7.43-7.21(m,7H),5.78(d,1H,H1,J=3.7Hz),4.81(d,1H,J=12.1Hz),4.66-4.62(m,2H,H2,H4),4.57(d,1H,J=12.1Hz),4.39-4.33(m,2H,H5),3.79(dd,1H,H3,J=8.9,4.3Hz),1.63(s,3H),1.39(s,3H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.11,137.08,132.97,129.65,128.45,128.21,128.05,127.97,113.06,104.09,77.22,76.92,76.31,72.11,62.87,26.72,26.43;MS(FAB)385(MH+).
实施例125-O-苯甲酰基-3-O-苄基-1-甲基-β-L-呋喃核糖(13,附图2a)往冰冷的粗品12(33.24g)的甲醇(700mL)溶液中加入4.0M HCl的二噁烷溶液(350mL),并将该混合物在室温搅拌90分钟后,用饱和碳酸氢钠溶液(200mL)处理,然后用固体碳酸氢钠(125g)处理。减压蒸发挥发物至约250mL,该水性残余物用乙酸乙酯萃取(3×500mL)。合并的有机层经硫酸镁干燥,过滤并减压浓缩为粗品,该粗品经真空TLC级硅胶柱色谱纯化(己烷至1∶3乙酸乙酯/己烷),得到21.46g(按11计产率为91%)黄色油状物状的13。
13.黄色油状物1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.04(m,2H),7.57(m,1H),7.44(m,2H),7.38-7.26(m,5H),4.90(s,1H,H1),4.63(d,1H,J=11.6Hz),4.58(d,1H,J=11.6Hz),4.50(dd,1H,J=11.1,3.2Hz),4.38-4.29(m,2H,H5),4.24(m,1H),4.08(m,1H),3.30(s,3H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.28,136.71,133.08,129.82,129.66,128.66,128.40,128.34,128.01,108.27,79.06,78.98,73.06,72.94,64.98,55.00;C20H23O6的HRMS(FAB)观测值m/z 359.1517,计算值m/z 359.1495(MH+).C20H22O6的元素分析计算值C,67.03;H,6.19.实测值C,66.87,H,6.22.
实施例135-O-苯甲酰基-3-O-苄基-2-脱氧-1-甲基-β-L-呋喃核糖(14,附图2a)将氯硫羰甲酸苯基酯(9.3mL,67.24mmol)加到13和4-(二甲基氨基)吡啶(16.32g,133.58mmol)的无水甲苯(700mL)溶液中,并将所得浅黄色浆状物在90℃搅拌3小时。然后将该反应混合物冷却到0℃,滤出黄色固体并用少量无水甲苯洗涤。往呈色滤液中加入2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN,0.92g,5.60mmol)后,紧接着回流,用30分钟加入三丁基氢化锡(37.4mL,139.04mmol)和AIBN(0.92g,5.60mmol)的无水甲苯溶液。将反应再回流30分钟,得到无色的浑浊混合物,将其减压浓缩至干。该粗产物经真空柱TLC级硅胶色谱纯化(1∶9己烷至乙酸乙酯/己烷),得到14.14g(74%)无色油状物14。
14.无色油状物[α]22D45.11°(c 5.58,CHCl3);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.05(m,2H),7.57(m,1H),7.44(m,2H),7.32-7.26(m,5H),5.12(dd,1H,H1,J=5.3,1.3Hz),4.53(s,2H),4.46-4.33(m,3H,H3,H4),4.30(td,1H,H3,J=6.6,3.8Hz),3.32(s,3H),2.33(ddd,1H,H2β,J=13.2,6.9,1.3),2.16(ddd,1H,H2α,J=13.2,6.5,5.3);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.30,137.61,133.04,129.93,129.67,128.44,128.35,127.82,127.67,105.41,81.60,79.32,71.88,65.62,54.93,39.38;C20H23O5的HRMS(FAB)观测值m/z 343.1543,计算值m/z343.1545(MH+).C20H22O5的元素分析计算值C,70.16;H,6.48.实测值C,69.90,H,6.42.
实施例145-O-苯甲酰基-2-脱氧-1-甲基-β-L-呋喃核糖(15,附图2a)将14(4.27g,12.47mmol)和10%Pd/C(2.65g,2.49mmol)在无水乙醇(200mL)中的混合物在室温和50psi H2下氢化72小时。将所得混合物滤过硅藻土,用乙醇洗涤,真空浓缩,得到粗产物,该粗产物经硅胶闪式柱色谱纯化(1∶2乙酸乙酯/己烷),得到1.88g(60%)浅黄色油状物15。
15.黄色油状物[α]23D65.85°(c 5.23,CHCl3);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.07(m,2H),7.57(m,1H),7.46-7.41(m,2H),5.10(dd,1H,H1,J=5.2,1.3Hz),4.56(m,1H,H3),4.48(dd,1H,H5a,J=11.6,4.9Hz),4.38(dd,1H,H5b,J=11.6,5.7Hz),4.20(dd,1H,H4,J=10.2,5.1Hz),3.31(s,3H),2.76(m,可交换的,3′-OH),2.31(ddd,1H,H2β,J=13.3,6.8,1.3),2.12(ddd,1H,H2α,J=13.3,6.8,5.2);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.59,133.07,129.66,129.58,128.28,104.97,83.53,71.93,65.25,54.85,41.39;C13H17O5的HRMS(FAB)观测值m/z 253.1083,计算值m/z 253 1076(MH+).C13H16O5的元素分析计算值C,61.90;H,6.39.实测值C,61.57,H,6.38.
实施例155-O-苯甲酰基-2-脱氧-β-L-甘油-呋喃戊糖苷-3-酮糖(16,附图2a)在室温下将铬酸酐(2.73g,27.30mmol)加到搅拌下的无水吡啶(4.5mL,55.64mmol)和无水二氯甲烷(50mL)的混合物中,并在室温继续搅拌15分钟。然后加入15(1.72g,6.82mmol)的无水二氯甲烷(20mL)溶液,接下来立即加入乙酸酐(2.6mL,27.51mmol)。15分钟后,该深棕色溶液用乙酸乙酯(400mL)处理,所得混合物滤过TLC级硅胶滤垫,将滤垫用乙酸乙酯洗涤(一次用500mL)。将滤液减压浓缩并与甲苯共蒸发(3×100mL),真空除去溶剂,得到1.50g(88%)橙色油状物16。
16.橙色油状物[α]23D64.89°(c 1.25,CHCl3);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.08(m,2H),7.57(m,1H),7.46-7.42(m,2H),5.37(d,1H,H1,J=5.6Hz),4.66(dd,1H,H5a,J=11.7,3.2Hz),4.46(dd,1H,H5b,J=11.7,6.1Hz),4.40(dd,1H,H4,J=6.1,3.2Hz),3.40(s,3H),2.82,(dd,1H,H2α,J=18.3,5.6),2.12(d,1H,H2β,J=18.3);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ210.70,166.17,133.11,129.73,129.69,128.33,102.36,77.63,64.55,55.07,43.54;C13H15O5的HRMS(FAB)观测值m/z 251.0920,计算值m/z251.0919.C13H14O5·0.07Tol的元素分析计算值C,63.12;H,5.72.实测值C,63.51,H,5.37.
实施例165-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-1-甲基-β-L-呋喃核糖(17,附图2a)将(二乙基氨基)三氟化硫(3.0mL,22.71mmol)加到16(1.40g,5.59mmol)的无水二氯甲烷(25mL)溶液中并将反应混合物回流36小时。然后将所得溶液小心地倾入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液(50mL)中并用乙醚萃取(4×100mL)。将合并的有机萃取液用盐水洗涤(50mL),经硫酸镁干燥,过滤并浓缩为油状粗品,将其经硅胶闪式柱色谱纯化(1∶9乙酸乙酯/己烷),得到1.01g(66%)黄色油状物17。
17.黄色油状物[α]23D40.78°(c 4.28,CHCl3);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.08(m,2H),7.57(m,1H),7.45(m,2H),5.15(dt,1H,H1,J=5.7,1.7Hz),4.63-4.41(m,3H,H4,H5),3.40(s,3H),2.67(tdd,1H,H2α,J=16.6,15.0,5.7Hz),2.49(tdd,1H,H2β,J=15.0,9.0,2.0Hz);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.05,133.14,129.71,128.38,128.32(t,JC-F=252.8Hz),103.70(dd,JC-F=7.1,4.2Hz),79.46(dd,JC-F=32.1,24.9Hz),62.94(dd,JC-F=7.5,4.5Hz),55.38,42.26(t,JC-F=24.3Hz);C13H15F2O4的HRMS(FAB)观测值m/z 273.0950,计算值m/z 273.0938(MH+).C13H14F2O4的元素分析计算值C,57.35;H,5.18.实测值C,57.64,H.5.30.
实施例171-乙酰基-5-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-β-L-呋喃核糖(18,附图2a)
将浓硫酸(80μL,1.50mmol)加到冰冷的17(200mg,0.73mmol)和乙酸酐(300μL,3.20mmol)在冰醋酸中的溶液中并将该反应物在0℃搅拌5分钟,然后在室温再搅拌10分钟。将所得混合物倾入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液(100mL)中并用二氯甲烷萃取(3×100mL)。合并的有机萃取液用水(30mL)、盐水(30mL)洗涤,经硫酸镁干燥,过滤、浓缩并与甲苯共蒸发(3×10mL),得到210mg(95%)5∶3端基异构体混合物18,呈黄色油状物粗品,该粗品无需纯化即可用于下步反应。
18.黄色油状物1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.06-8.02(m,4H),7.57(m,2H),7.47-7.43(m,4H),6.45[d,1H,H1(主要异构体),J=5.3Hz],6.41[d,1H,H1(次要异构体),J=5.9Hz],4.65-4.49(m,6H,H4,H5),2.11(s,3H),2.04(s,3H);13C NMR(CDCl3,100MHz)(主要异构体)169.72,165.91,133.28,129.68,128.43,127.50(dd,JC-F=254.9,251.6Hz),95.34(dd,JC-F=7.7,4.5Hz),79.10(dd,JC-F=33.0,24.7Hz),61.01(dd,JC-F=7.7,2.4Hz),41.91(t,JC-F=25.1Hz)21.03;(次要异构体)δ169.62,165.91,133.27,129.73,128.41,127.35(dd,JC-F=255.1,251.3Hz),95.83(dd,JC-F=7.6,3.8Hz),80.31(dd,JC-F=32.0,25.0Hz),62.12(dd,JC-F=7.8,3.5Hz),41.27(t,JC-F=24.8Hz)21.00;MS(FAB) m/z 301(MH+).
实施例18N4-苯甲酰基-1-(5-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-β-L-呋喃核糖基)胞嘧啶(19,附图2a)和N4-苯甲酰基-1-(5-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-α-L-呋喃核糖基)胞嘧啶(20,附图2a)将N4-苯甲酰基胞嘧啶(225mg,1.05mmol)和硫酸铵(7mg,0.053mmol)在1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷(HMDS)中的混合物回流4小时,然后在30-35℃下真空除去溶剂。往残余的油状物中加入18(210mg,0.70mmol)的无水乙腈(10mL)溶液,紧接着冷却到0℃后加入三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯(TMSOTf,0.19mL,1.05mmol)。将所得混合物在室温搅拌过夜后,用二氯甲烷稀释到50ml并倾入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液内(25mL)。将有机层分离,用盐水洗涤(5mL),经硫酸镁干燥,过滤并浓缩得到粗产物,其经闪式柱色谱纯化(3∶97甲醇/氯仿),得到80mg 20(25%)(第一洗脱产物)和100mg 19(31%)(第二洗脱产物)。两种异构体均为无色油状物,用乙醚和一滴甲醇研磨其成为白色固体。
19.白色固体mp 166-167℃(分解);[α]24D-89.75°(c 0.31,CHCl3);UV(MeOH)λmax259.5,301.0;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.81(bs,1H),8.10-7.88(m,5H),7.65-7.44(m,7H),6.30(t,1H,H1′,J=6.1Hz),4.75(dd,1H,H5′a,J=12.5,4.3Hz),4.71(dd,1H,H5′b,J=12.5,5.5Hz),4.57(ddd,1H,H4′,J=18.0,9.7,4.8Hz),3.26(dtd,1H,H2′α,J=15.6,12.8,7.0Hz),2.57(m,1H,H2′β,J=15.6,10.5,5.3Hz);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.48,165.91,162.58,154.55,143.35,133.59,133.31,129.63,129.07,128.60,127.53,125.71(t,JC-F=253.6Hz),96.90,84.39(dd,JC-F=6.6,3.6Hz),79.80(dd,JC-F=31.5,25.1Hz),60.77(d,JC-F=4.8Hz),41.69(t,JC-F=23.7Hz);C23H20F2N3O5的HRMS(FAB)观测值m/z 456.1377,计算值m/z 456.1371(MH+).
20.白色固体mp 176-178℃(分解);[α]24D42.61°(c 1.19,CHCl3);UV(MeOH)λmax259.0;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.89(bs,1H),8.06-7.89(m,5H),7.65-7.47(m,7H),6.29(dd,1H,H1′,J=7.3,3.2Hz),4.82(m,1H,H4′),4.69(dd,1H,H5′a,J=12.4,3.8Hz),4.57(dd,1H,H5′b,J=12.4,4.6Hz),3.21(dddd,1H,H2′β,J=15.4,12.8,7.3,5.4Hz),2.82(dtd,1H,H2′α,J=15.4,7.5,3.2Hz);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ166.54,165.80,162.77,154.62,143.48,133.51,133.19,129.58,128.94,128.60,127.58,126.51(dd,JC-F=255.7,249.3Hz),96.71,86.83(dd,JC-F=8.1,2.0Hz),80.78(dd,JC-F=31.7,25.2Hz),61.47(t,JC-F=5.3Hz),41.14(t,JC-F=24.0Hz);C23H20F2N3O5的HRMS(FAB)观测值m/z 456.1374,计算值m/z 456.1371(MH+).
实施例19N4-苯甲酰基-1-(5-O-苯甲酰基-2,3-二脱氧-3,3-二氟代-α/β-L-呋喃核糖基)胸腺嘧啶(25,附图2b)或者,将17(170mg,0.62mmol)、胸腺嘧啶(160mg,1.27mmol)和N,O-双-三甲基甲硅烷基三氟代乙酰胺(0.83mL,3.12mmol)在无水乙腈(10mL)中的混合物在室温搅拌3小时。在0℃下,将所得澄明溶液用TMSOTf(0.17mL,0.94mmol)处理,然后使其达到室温并搅拌72小时。将所得混合物用二氯甲烷稀释到100ml并倾入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液(50mL)中。分离有机相,用水(20mL)和盐水(20mL)洗涤后,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩为粗产物,该产物经闪式柱色谱纯化(1∶49甲醇/氯仿),得到120mg 25(53%),其呈黄色油状物。
25.黄色油状物UV(MeOH)λmax263.5;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.60[(bs,1H(主要异构体)],9.55(bs,1H(次要异构体)],8.04(m,4H),7.59(m,2H),7.49(m,4H),7.22[d,1H,H6(次要异构体),J=1.2Hz],7.18[d,1H,H6(主要异构体),J=1.2Hz],6.42[t,1H,H1′(次要异构体),J=7.0Hz],6.33(dd,1H,H1′(主要异构体),J=7.5,5.0Hz],4.81-4.73(m,2H,H4′),4.62-4.53(m,4H,H5′),3.10-2.94(m,2H,H2′),2.83-2.76(m,1H,H2′),2.57-2.43(m,1H,H2′);13C NMR(CDCl3,100MHz)(主要异构体)δ165.87,163.78,150.25,135.05,133.47,126.67(dd,JC-F=255.7,251.1Hz),111.71,84.84(t,JC-F=5.9Hz),80.15(dd,JC-F=31.3,24.5Hz),61.51(dd,JC-F=6.7,4.1Hz),40.34(t,JC-F=24.3Hz),12.59;(次要异构体)δ165.84,163.45,150.25,133.82,133.59,125.91(dd,JC-F=255.1,252.3Hz),112.39,81.18(t,JC-F=5.9Hz),79.11(dd,JC-F=31.6,24.6Hz),60.88(dd,JC-F=6.1,3.1Hz),40.47(t,JC-F=23.9Hz),12.32;C17H17F2N2O5的HRMS(FAB)观测值m/z 367.1122,计算值m/z 367.1106(MH+).C17H16F2N2O5·0.03CHCl3的元素分析计算值C,55.30;H,4.37;N,7.57.实测值C,54.92;H,4.40;N,7.37.
实施例201-(2,3-二脱氧-3,3-二氟代-β-L-呋喃核糖基)胞嘧啶(21,附图2a)和1-(2,3-二脱氧-3,3-二氟代-α-L-呋喃核糖基)胞嘧啶(22,附图2a)将19(70mg,0.15mmol)或20(40mg,0.09mmol)在饱和氨/甲醇(分别为10或5mL)中的混合物在室温搅拌4小时,然后减压浓缩至干。残余物经制备性TLC纯化(1∶9甲醇/氯仿),得到38mg 21(100%)或20mg 22(100%),均为白色固体。
21.白色固体mp 194-196℃(分解);[α]24D-51.89°(c 1.15,MeOH);UV(MeOH)λmax276.5(ε18160)(pH2),268.0(ε13280)(pH7),268.5(ε13580)(pH11);1H NMR(CD3OD,400MHz)δ7.97(d,1H,H6,J=7.3Hz),6.27(t,1H,H1′,J=6.8Hz),5.93(d,1H,H5,J=7.3Hz),4.17(m,1H,H4′),3.83(m,2H,H5′),2.90(m,1H,H2′),2.51(m,1H,H2′);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ168.19,158.46,142.62,128.71(dd,JC-F=255.1,247.4Hz),97.04,84.73(dd,JC-F=6.7,4.9Hz),83.74(dd,JC-F=29.5,25.0Hz),60.73(t,JC-F=4.8Hz),42.14(t,JC-F=23.4Hz),12.29;C19H12F2N3O3的HRMS(FAB)观测值m/z 248.0850,计算值m/z248.0847(MH+).C9H11F2N3O3·0.1H2O的元素分析计算值C,43.41;H,4.53;N,16.88.实测值C,43.63;H,4.50;N,16.48.
22.白色固体[α]25D28.23°(c 0.27,MeOH);UV(MeOH)λmax277.5(ε15010)(pH 2),269.0(ε10130)(pH7),269.0(ε10150)(pH 11);1H NMR(CD3OD,400MHz)δ7.69(d,1H,H6,J=7.5Hz),6.21(dd,1H,H1′,J=7.4,3.6Hz),5.90(d,1H,H5,J=7.5Hz),4.49(m,1H,H4′),3.79(dd,1H,H5′,J=12.5,3.6Hz),3.74(ddd,1H,H5′,J=12.5,4.0,1.5Hz),3.01(m,1H,H2′),2.63(m,1H,H2′);13C NMR(CD3OD,100MHz)δ168.37,158.54,142.57,129.28(dd,JC-F=254.3,247.2Hz),96.48,87.75(dd,JC-F=8.7,3.6Hz),84.93(dd,JC-F=29.3,25.3Hz),61.24(t,JC-F=5.4Hz),42.63(t,JC-F=23.9Hz),12.29;C9H12F2N3O3的HRMS(FAB)观测值m/z 248.0829,计算值m/z 248.0847(MH+).
类似于化合物21-22,得到1-(2,3-二脱氧-3,3-二氟代-β-L-呋喃核糖基)胸腺嘧啶(26,附图2b)和1-(2,3-二脱氧-3,3-二氟代-α-L-呋喃核糖基)胸腺嘧啶(27,附图2b)。
26.白色固体mp 140℃(分解);UV(MeOH)λmax264.0(ε11700)(pH2),263.5(ε12170)(pH 7),264.0(ε8660)(pH 11);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ11.43(bs,1H),7.64(s,1H,H6),6.21(t,1H,H1′,J=7.2),5.25(t,1H,5′-OH),4.11(m,1H,H4′),3.67(m,2H,H5′),2.83(m,1H,H2′),2.65(m,1H,H2′),1.78(s,3H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ163.59,150.36,135.40,127.26(dd,JC-F=255.8,246.7Hz),110.20,80.97(dd,JC-F=28.5,24.4Hz),80.32(dd,JC-F=7.1,4.1Hz),58.50,38.54(t,JC-F=23.6Hz),12.29;C10H13F2N2O4的HRMS(FAB)观测值m/z263.0849,计算值m/z 263.0843(MH+).C10H12F2N2O4·0.14 Et20C,46.53;H,4.95;N,10.28.实测值C,46.28;H,4.90;N,9.88.
27.白色固体mp 145-148℃(分解);[α]″′D-26.50°(c 0.15,CHCl3);UV(MeOH)λmax265.5(ε12820)(pH 2),263.5(ε12590)(pH7),264.0(ε10030)(pH 11);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ11.41(bs,1H),7.52(s,1H,H6),6.21(t,1H,H1′,J=6.4),5.13(t,1H,5′-OH),4.50(m,1H,H4′),3.59(m,2H,H5′),2.97-2.73(m,2H,H2′),1.78(s,3H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ163.77,150.38,136.32,127.77(dd,JC-F=252.3,249.2Hz),109.82,83.47(t,JC-F=6.0Hz),81.75(dd,JC-F=28.5,24.3Hz),58.76,38.57(t,JC-F=23.6Hz),12.17;C10H13F2N2O4的HRMS(FAB)观测值m/z 263.0835,计算值m/z 263.0843(MH+).C10H12F2N2O4·0.5 MeOH的元素分析计算值C,45.33;H,5.07;N,10.07.实测值C,45.49;H,4.96;N,9.76.
实施例211-(2,3-二脱氧-3-氟-β-L-甘油-戊-2-烯醇-呋喃糖基)胞嘧啶(23,附图2a)将21(30mg,0.12mmol)和甲醇钠(50mg,0.37mmol)在无水DMF(5mL)中的混合物在室温搅拌过夜,然后用1mL饱和氯化铵水溶液处理。真空蒸发挥发物,得到固体粗品,其经极短的硅胶闪式柱色谱纯化(氯仿至1∶15甲醇/氯仿),得到15mg(54%)白色固体的23。
23.白色固体mp 182-183℃(分解);[α]22D6.67°(c 0.54,MeOH);UV(MeOH)λmax276.0(ε11990)(pH2),267.5(ε8010)(pH7),264.5(ε8060)(pH11);1H NMR(CD3OD,400MHz)δ8.14(d,1H,H6,J=7.5Hz),7.01(m,1H,H1′),5.90(d,1H,Hs J=7.5Hz),5.46(m,1H,H2′),4.76(m,1H,H4′),3.80(m,1H,H5′),3.79(m,1H,H5′);13C NMR(CD3OD,100MHz)δ168.31,163.40(d,JC-F=284.8Hz),159.05,144.05,102.34(d,JC-F=9.7Hz),95.68,88.42(d,JC-F=14.9Hz),81.96(d,JC-F=24.7Hz),61.82(d,JC-F=2.2Hz);C9H11FN3O3的HRMS(FAB)观测值m/z 228.0778,计算值m/z 228.0784(MH+).C9H10FN3O3的元素分析计算值C,47.58;H,4.44;N,18.50.实测值C,47.47;H,4.44;N,18.17.
类似于化合物23,获得1-(2,3-二脱氧-3-氟-β-L-甘油-戊-2-烯醇-呋喃糖基)胸腺嘧啶(28,附图2b)。
28.白色固体mp 146-148′(分解);[α]22D32.19°(c 0.20,CHCl3);UV(MeOH)λmax264.0(ε10080)(pH2),264.5(ε10130)(pH7),264.5(ε7710)(pH11);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.94(bs,1H),7.70(s,1H,H6),7.05(s,1H,H1′),5.26(s,1H,H2′),4.73(s,1H,H4′),3.94(m,2H,H5′),3.30(bs,1H,5′-OH),1.86(s,3H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ164.01,161.54(d,JC-F=287.8Hz),150.50,136.85,110.83,99.64(d,JC-F=10.2Hz),85.65 (d,JC-F=14.8Hz),79.98(d,JC-F=24.5Hz),60.56(d,JC-F=1.8Hz),12.28;C10H12FN2O4的HRMS(FAB)观测值m/z 243.0789,计算值m/z 243.0781(MH+).C10H11FN2O4C,49.59;H,4.58;N,11.57.实测值C,49.33;H,4.30;N,11.78.
实施例22(S)-(-)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-2-丁烯-4-内酯(D-2,附图3a)文献中记载了制备该化合物的详细方法;分开合成的D-和L-碳环4′-氟-2′,3′-二脱氧核苷是有效的抗病毒剂。Chong,Y.;Gumina,G.;Chu,C.K.,Tetrahedron Asymmetry.2000,11,4853-4875。
实施例23(R)-(+)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-2-丁烯-4-内酯(L-2,附图4a)文献记载了制备该化合物的详细方法;参见2′-氟-2′,3′-不饱和的L-核苷的合成与抗HIV和抗HBV活性.,Lee,K.;Choi,Y.;GullenE.;Schlueter-Wirtz,S.;Schinazi,R.F.;Cheng,Y.C.;Chu,C.K.,J.Med.Chem.1999,42,1320-1328。
实施例24(2S,4S)-(+)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-γ-丁内酯(D-3,附图3a)
在氢气氛下,往内酯D-2(14.8g,39.9mmol)的200mL EtOAc溶液中加入2.0g Pd/C(5%w/w)氢化3小时。将反应混合物滤过滤垫后,将滤液浓缩,经硅胶柱色谱用5% EtOAc的己烷纯化,得到D-3化合物(13.9g,37.5mmol,产率为94%),其呈白色固体。mp 87-89℃;[α]24D15.5°(c0.85,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.70-7.35(m,10H),5.26(dt,J=51.2,8.8Hz,1H),4.54-4.47(m,1H),3.93(dd,J=11.4,2.3Hz,1H),3.71(dd,J=11.4,3.6Hz,1H),2.65(ddt,J=13.1,8.4,6.6Hz,1H),2.54(ddt,J=24.2,13.2,9.0Hz,1H),1.04(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ171.30(d,J=21.3Hz),135.59,135.30,132.52,132.20,129.76,129.35,127.82,127.63,89.30(d,J=191.0Hz),76.24(d,J=6.1Hz),63.73,30.14(d,J=20.0Hz),26.58,19.12;C21H25FO3Si的元素分析计算值C,67.71;H,6.76.实测值C,67.70;H,6.79.
实施例25(2R,4R)-(-)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟代-γ-丁内酯(L-3,附图4a)在氢气氛下,将化合物L-2(25g,67.5mmol)的500mL EtOAc溶液用2.5g披钯木炭(5%w/w)处理3小时。滤过硅藻土滤垫后,浓缩滤液并经硅胶柱色谱,用7%EtOAc的己烷溶液纯化,得到化合物L-3(23.8g,64.1mmol,95%产率),其呈白色固体.mp88-89℃;[α]24D-15.3°(c0.835,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.69-7.38(m,10H),5.27(dt,J=51.4,8.9Hz,1H),4.54-4.47(m,1H),3.92(dd,J=11.7,2.4Hz,1H),3.74(dd,J=11.7,3.7Hz,1H),2.67(ddt,J=13.2,8.6,6.6Hz,1H),2.54(ddt,J=24.4,13.2,9.0Hz,1H),1.06(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ171.19(d,J=21.3Hz),135.62,135.51,132.73,132.40,129.97,129.95,127.97,127.84,89.82(d,J=193.0Hz),76.31(d,J=6.1Hz),63.94,30.26(d,J=20.0Hz),26.64,19.21;FABMS m/z373(M+H)+;C21H25FO3Si的元素分析计算值C,67.71;H,6.76.实测值C,67.71;H,6.78.
实施例26(2S,4S/R)-5-叔丁基二苯基甲硅烷氧基-2-氟-4-碘戊酸甲酯(D-4,附图3a)和(2R,4R/S)-5-叔丁基二苯基甲硅烷氧基-2-氟-4-碘戊酸甲酯(L-4,附图4a)在室温下将化合物D-3(7.49g,20.1mmol)在5%EtOH水溶液中的混合物用固体NaOH(0.885g,22.1mmol)处理2小时。将所得混合物浓缩并与250mL甲苯蒸发两次至干。在0℃下,将羧酸钠盐粗品溶于15mL DMSO中并用硫酸二甲酯(2.29mL,24.2mmol)进行处理。添加完毕后,移走冰浴。将反应混合物搅拌1小时后倾入冰冷的水(500mL)中并用乙醚萃取(3×200mL)。合并的有机层用水洗涤(3×200mL),经硫酸镁干燥并浓缩至干。将甲酯粗品用I2(7.65g,30.1mmol)、咪唑(4.11g,60.4mmol)和Ph3P(10.55g,40.2mmol)在甲苯(300mL)中于60℃处理4小时。将碳酸氢钠水溶液(200mL)加到所得混合物中并分次加入碘,直至用于除去剩余Ph3P的碘的颜色保持不变。滴加Na2S2O3水溶液直至碘的颜色消失,来除去多余的碘。将所得混合物到入分液漏斗中,用300mL甲苯稀释,用盐水洗涤,经硫酸镁干燥,浓缩并经硅胶柱色谱用7%EtOAc的己烷纯化,得到化合物D-4(7.52g,14.6mmol,产率73%),其为黄色油状物。1H NMR(CDCl3)(主产物)δ7.71-7.33(m,10H),5.08(ddd,J=47.9,7.2,5.0Hz,1H),4.31~4.17(m,1H),3.96-3.76(m,2H),3.79(s,3H)2.75-2.08(m,2H),1.10(s,9H),(次产物)δ7.71-7.33(m,10H),5.16(ddd,J=48.2,10.3,2.1Hz,1H),4.31-4.17(m,1H),3.96-3.76(m2H),3.81(s,3H),2.75-2.08(m,2H),1.08(s,9H);C22H29FIO3Si的HRMS(FAB)观测值m/z 515.0945,计算值m/z515.0915(M+H)+;C22H28FIO3Si·0.2C6H14的元素分析计算值C,52.41;H,5.84;I,23.87.实测值C,52.30;H,5.55;I,23.83.
化合物D-3粗品的1H NMR显示未被C2外的差向异构体污染。
反应方案1.碘化期间C4的差向异构体化a R=TBDPSa关键词(a) i) NaOH、EtOH,ii)硫酸二甲酯、DMSO,(b)吡啶、室温,c)I2Ph3P、咪唑、甲苯为证实碳中心已经差向异构化,将羟基甲酯D-3a在碱性条件下再闭环,得到起始的2-氟代丁烯内酯D-3(反应方案1)。该化合物的光谱学数据(1H和13C NMR)与原料化合物相匹配,这表明皂化,随后的甲基化期间没有发生明显的差向异构化。但在数种不同的反应条件下的碘化证实,高温和较长的反应时间导致C4部分差向异构化。在Mitsunobu条件下,于60℃将羟基甲酯D-3a处理4小时是使差向异构化程度降至最低的最佳条件。随后使碘代酯4的差向混合物在DMF中受到硫代乙酸钾的亲核进攻,得到硫代乙酸酯的差向异构体混合物D-5。DIBAL介导的硫代乙酸酯5还原之后进行Moffat类氧化,以54%的产率得到相应的硫内酯D-6和D-6a。在该步骤中,可通过硅胶柱色谱分离两种差向异构体。在接下来的苯基硒化期间,通过捕获甲硅烷基烯醇醚形式的烯醇酯使C2位发生sp2杂化。苯硒基与甲硅烷基烯醇醚的最小位阻的面结合,得到相应的对映体D-7和L-7(附图3a)。这两种化合物的旋光度值与相对的信号(signs)匹配{对于D-7;[α]24D54.0°(c0.606,CHCl3);对于L-7;[α]24D-56.4°(c 0.542,CHCl3)},这最终证实了在Mitsunobu条件下的碘化过程中C4位上发生差向异构化。因此差向异构化产物L-7可以作为合成L-对映体的关键中间体被再利用。
采用类似方法,使用化合物L-3(12.2g,32.6mmol),用固体NaOH(1.44g,36.0mmol)处理,得到浅黄色油状物的化合物L-4(13.7g,26.6mmol,82%产率)。1H NMR(CDCl3)主产物δ7.75-7.35(m,10H),5.10(ddd,J=48.4,7.5,5.2Hz,1H),4.33-4.18(m,1H),3.95-3.78(m 2H),3.82(s,3H)2.80-2.40(m,2H),1.10(s,9H);次产物δ7.75-7.35(m,10H),5.18(ddd,J=49.2,10.8,2.3Hz,1H),4.33-4.18(m,1H),3.95-3.78(m 2H),3.83(s,3H),2.45-2.10(m,2H),1.09(s,9H);C22H29FIO3Si的HRMS(FAB)观测值m/z 515.0972,计算值m/z 515.0915 (M+H)+;C22H28FIO3Si·0.05C6H14的元素分析计算值C,51.63;H,5.58;I,24.46.实测值C,51.84;H,5.53;I,24.52.
实施例27(2S,4R/S)-4-乙酰硫基-5-叔丁基二苯基甲硅烷氧基-2-氟代戊酸甲酯(D-5,附图3a)和(2R,4S/R)-4-乙酰硫基-5-叔丁基二苯基甲硅烷氧基-2-氟代戊酸甲酯(L-5,附图4a)将化合物D-4(11.72g,22.8mmol)的12mL DMF溶液用固体KSAc(5.2g,45.7mmol)在室温处理8小时。所得混合物用乙酸乙酯(500mL)稀释,用水洗涤(2×200mL),经硫酸镁干燥,过滤,浓缩并经柱色谱用10% EtOAc的己烷纯化,得到产物D-5(9.2g,19.9mmol,87%产率),其呈红棕色油状物。1H NMR(CDCl3)(主产物)δ7.61-7.32(m,10H),5.22-4.88(m,1H),3.89-3.65(m,3H),3.78(s,3H),2.41-2.07(m,2H),2.29(s,3H),1.05(s,9H),(主产物)δ7.61-7.32(m,10H),5.22-4.88(m,1H),3.89-3.65(m,3H),3.78(s,3H),2.41-2.07(m,2H),2.27(s,3H),1.06(s,9H);C24H32FO4SSi的HRMS(FAB)观测值m/z 463.1770,计算值m/z463.1775(M+H)+;C24H31FO4SSi的元素分析计算值C,62.31;H,6.75;S,6.93.实测值C,62.03;H,6.63;S,6.98.
按照类似方法,将化合物L-4(13.7g,26.6mmol)在20mL DMF中的溶液用固体KSAc(6.08g,53.2mmol)处理,得到红棕色油状物形式的产物L-5(11.14g,24.1mmol,91%产率)。1H NMR(CDCl3)(主产物)δ7.67-7.35(m,10H),5.12-4.92(m,1H),3.93-3.68(m,3H),3.81(s,3H),2.44-2.10(m,2H),2.32(s,3H),1.057(s,9H),(主产物)δ7.67-7.35(m,10H),5.12-4.92(m,1H),3.93-3.68(m,3H),3.81(s,3H),2.44-2.10(m,2H),2.30(s,3H),1.062(s,9H);C24H32FO4SSi的HRMS(FAB)观测值m/z 463.1789,计算值m/z 463.1775(M+H)+;C24H31FO4SSi的元素分析计算值C,62.31;H,6.75;S,6.93.实测值C,62.36;H,6.69;S,7.04.
实施例28(2S,4S)-(+)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-γ-硫代丁内酯(D-6,附图3a)和(2R,4R-(-)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-γ-硫代丁内酯(L-6,附图4a)在-78℃下,将化合物D-5(9.2g,19.9mmol)的甲苯(200mL)溶液用43.7mL 1M DIBAL-H的己烷液处理1小时。该反应用9.6mLMeOH处理并用1小时温热到室温,并将NaHCO3水溶液(19mL)和EtOAc(200mL)加到该混合物中。将所得混合物过滤,滤液浓缩至干。该硫代内半缩醛粗品用Ac2O(19mL)和DMSO(20mL)在室温下处理24小时。将反应混合物到入盛有冰冷的水(300mL)的分液漏斗中并用乙醚萃取(3×300mL)。合并的有机层用水洗涤(3×300mL),经硫酸镁干燥,过滤,浓缩并经硅胶柱色谱用5% Et2O的己烷液纯化,得到黄色油状产物D-6(4.2g,10.8mmol,54%产率)和D-6a(0.7g,1.8mmol,9%产率)。D-6[α]25D28.2°(c 1.08,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.68-7.37(m,10H),5.07(ddd,J=50.5,10.2,6.9MHz,1H),3.96-3.78(m,3H),2.70-2.62(m,1H),2.18-2.05(m,1H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ200.69(d,J=18.0MHz),135.53,132.68,132.60,130.01,127.86,93.27(d,J=197.0MHz),66.64,43.98(d,J=7.0MHz),32.61(d,J=19.4MHz),26.69,19.23;C21H25FO2SSi的元素分析计算值C,64.91;H,6.48;S,8.25.实测值C,64.88;H,6.51;S,8.15.D-6a[α]27D-46.7°(c 0.5,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.66-7.40(m,10H),5.18(dt,J=44.4,7.0Hz,1H),4.02(五重峰,J=5.0Hz)3.86(dd,J=10.8,5.0Hz,1H),3.84(dd,J=10.8,5.0Hz,1H),2.88-2.78(m,2H),1.07(s,9H);元素分析(C21H25FO2SSi)C,H,S.
类似地制备(2R,4R)-(-)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-γ-硫代丁内酯(L-6,附图4 a)。将化合物L-5(11.1g,24.1mmol)的甲苯(200mL)溶液用53mL 1M DIBAL-H的己烷液在-78℃下处理1小时。该反应物用12mL MeOH处理并经1小时温热到室温,并将碳酸氢钠水溶液(23mL)和EtOAc(200mL)加到该混合物中。将所得混合物过滤,滤液浓缩至干。该硫代内半缩醛粗品用Ac2O(34mL)和DMSO(35mL)在室温处理24小时。将反应混合物到入盛有冰冷的水(300mL)的分液漏斗中并用乙醚萃取(3×300mL)。合并的有机层用水洗涤(3×300mL),经硫酸镁干燥,过滤,浓缩并经硅胶柱色谱用5%Et2O的己烷液纯化,得到黄色油状产物L-6(5.08g,13.1mmol,54%产率)[α]25D-29.4°(c 1.18,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.68-7.37(m,10H),5.07(ddd,J=50.5,10.2,6.9MHz,1H),3.96-3.78(m,3H),2.72-2.62(m,1H),2.18-2.07(m,1H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ200.70(d,J=17.4MHz),135.50,132.66,132.58,129.99,127.85,93.26(d,J=196.9MHz),66.61,43.97(d,J=7.1MHz),32.58(d,J=19.6MHz),26.68,19.21;C21H25FO2SSi的元素分析计算值C,64.91;H,6.48;S,8.25.实测值C,65.15;H,6.58;S,8.12.
实施例29(2R,4S)-(+)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-2-苯硒基-γ-硫代-丁内酯(D-7,附图3a)和(2S,4R)-(-)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-2-苯硒基-γ-硫代丁内酯(L-7,附图4a)在-78℃下,往化合物D-6(4.74g,12.2mmol)的THF(60mL)溶液中缓慢地加入14.7mL 1M LiHMDS的THF溶液,并将该反应混合物在该相同的温度下搅拌1小时。将TMSCl(2.01mL,15.9mmol)滴加到该反应混合物中并使该混合物温热到室温。所得混合物在室温搅拌30分钟后冷却到-78℃。快速加入PhSeBr(4.37g,18.3mmol)的THF(20mL)溶液并将该混合物在-78℃下搅拌1小时。该混合物用乙醚(300mL)稀释,用水洗涤(4×100mL)经硫酸镁干燥,过滤,浓缩并经硅胶柱色谱用3% Et2O的己烷液纯化,得到浅黄色浆状的目的产物D-7(4.77g,8.76mmol,72%产率)。[α]24D54.0°(c 0.606,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.68-7.35(m,15H),3.96-3.89(m,1H),3.87(dd.J=10.2,5.1Hz,1H),3.80(dd,J=10.1,7.1Hz,1H),2.49(dd,J=13.4,4.0Hz,1H),2.22(td,J=13.5,10.5Hz,1H),1.06(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ196.32(d,J=23.1Hz),137.01,135.52,132.63,132.50,130.02,129.99,129.38,127.87,124.78,105.12(d,J=260.6Hz),65.66,44.58(d,J=2.9Hz),39.13(d,J=21.4Hz),26.69,19.20;C27H29FO2SSeSi的元素分析计算值C,59.65;H,5.38;S,5.90.实测值C,60.10;H,5.46;S,5.85.
类似地,在-78℃下,往化合物L-6(5.08g,13.1mmol)的THF(60mL)溶液中缓慢地加入15.7mL 1M LiHMDS的THF溶液,并将该反应混合物在该相同的温度下搅拌1小时。将TMSCl(2.16mL,17mmol)滴加到该反应混合物中并使该混合物温热到室温。所得混合物在室温搅拌30分钟后冷却到-78℃。快速加入PhSeBr(4.69g,19.6mmol)的THF(20mL)溶液并将该混合物在-78℃下搅拌1小时。该混合物用乙醚(300mL)稀释,用水洗涤(4×100mL)经硫酸镁干燥,过滤,浓缩并经硅胶柱色谱用3% Et2O的己烷液纯化,得到浅黄色浆状的目的产物L-7(5.28g,9.69mmol,74%产率)。[α]24D-56.4°(c 0.542,CHCl3);1H NMR(CDCl3)δ7.70~7.35(m,15H),3.97-3.77(m,3H),2.49(dd,J=13.3,4.5Hz,1H),2.22(td,J=14.4,10.5Hz,1H),1.05(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ196.34(d,J=22.7Hz),137.03,135.53,132.63,132.50,130.03,129.39,127.87,124.79,105.13(d,J=260.6Hz),65.67,44.59(d,J=2.9Hz),39.13(d,J=21.4Hz),26.70,19.21;C27H30FO2SSeSi的HRMS(FAB)观测值m/z 545.0873,计算值m/z 545.0885(M+H)+;C27H29FO2SSeSi·0.15CHCl3的元素分析计算值C,58.07;H,5.23;S,5.70.实测值C,57.88;H,5.36;S,5.76.
或者,由D-6a以相同方式以9.69mmol的规模制备L-6。以74%的产率得到浅黄色浆状的D-7a[α]24D-56.4°(c 0.542,CHCl3);1HNMR(CDCl3)δ7.70-7.35(m,15H),3.97-3.77(m,3H),2.49(dd,J=13.3,4.5Hz,1H),2.22(td,J=14.4,10.5Hz,1H),1.05(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ196.34(d,J=22.7Hz),137.03,135.53,132.63,132.50,130.03,129.39,127.87,124.79,105.13(d,J=260.6Hz),65.67,44.59(d,J=2.9Hz),39.13(d,J=21.4Hz),26.70,19.21;C27H30FO2SSeSi的HRMS(FAB)观测值m/z545.0873,计算值m/z 545.0885(M+H)+;元素分析(C27H29FO2SSeSi·0.15CHCl3) C,H,S.
实施例30(1R/S,2R,4S)-1-O-乙酰基-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-D-呋喃核糖苷(D-8,附图3a)在-78℃下,将化合物D-7(4.77g,8.76mmol)的甲苯(100mL)溶液用17.5mL 1M DIBAL-H在己烷中处理1小时。将该反应物用4mLMeOH处理并经1小时温热到室温,并且将碳酸氢钠水溶液(8mL)和EtOAc(100rnL)加到该混合物中。将所得混合物过滤并将滤液浓缩至干。硫代内半缩醛粗品的CH2Cl2(100mL)溶液用Ac2O(2.48mL,26.3mmol)、TEA(3.66mL,26.3mmol)和催化量的4-DMAP在室温处理3小时。将所得混合物浓缩并经硅胶柱色谱用3% Et2O的己烷液纯化,得到浅黄色油状的乙酸酯D-8(4.4g,7.48mmol,85%产率)。1H NMR(CDCl3)δ7.70-7.32(m,15H),6.03,5.99(d & s,J=7.6Hz,1H),3.76-3.60(m,3H),2.60-2.53(m,1H),2.41-2.31(m,1H)2.13,2.01(2s,3H),1.04,0.99(2s,9H);C29H25FO3SSeSi的元素分析计算值C,59.27;H,5.66;S,5.46.实测值C,59.61;H,5.72;S,5.57.
实施例31(1S/R,2S,4R)-1-O-乙酰基-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖苷(L-8,附图4a)在-78℃下,将化合物L-7(4.98g,9.14mmol)的甲苯(100mL)溶液用18.3mL 1M DIBAL-H在己烷中处理1小时。将该反应物用4mLMeOH处理并经1小时温热到室温,并且将碳酸氢钠水溶液(8mL)和EtOAc(100rnL)加到该混合物中。将所得混合物过滤并将滤液浓缩至干。硫代内半缩醛粗品的CH2Cl2(100mL)溶液用Ac2O(2.6mL,28mmol)、TEA(3.8mL,28mmol)和催化量的4-DMAP在室温处理3小时。将所得混合物浓缩并经硅胶柱色谱用3% Et2O的己烷液纯化,得到浅黄色油状的乙酸酯L-8(4.48g,7.61mmol,83%产率)。1H NMR(CDCl3)δ7.70-7.32(m,15H),6.03,5.99(d & s,J=7.6Hz,1H),3.76-3.60(m,3H),2.60-2.53(m,1H),2.41-2.31(m,1H)2.13,2.01(2s,3H),1.04,0.99(2s,9H);C29H28FO3SSeSi的元素分析计算值C,59.27;H,5.66;S,5.46.实测值C,59.24;H,5.68;S,5.42.
实施例32(+)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]胞嘧啶(D-9,附图3a)将N4-苯甲酰基胞嘧啶(0.505g,2.35mmol)在HMDS(15mL)和CH3CN(15mL)中的混合物回流5小时。用真空泵除去溶剂后,将乙酸酯D-8(0.460g,0.786mmol)在15mL CH3CN中的溶液加到盛有甲硅烷基化的N4-苯甲酰基胞嘧啶的反应烧瓶中,然后在室温下滴加TMSOTf(0.28mL,1.4mmol)。16小时后,该反应物用1mL饱和NaHCO3处理,将所得混合物浓缩。该混合物粗品用100mL CH2Cl2稀释,用NaHCO3水溶液洗涤,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩。该粗产物经硅胶柱色谱用30% EtOAc的己烷液纯化,得到泡沫状的胞嘧啶衍生物D-9(0.269g,0.362mmol,46%产率)。只是由于较大的α-苯硒基,该缩合得到端基异构体(Chu,C.K.;Babu,J.R.;Beach,W.;Ahn,S.K.;Huang,H.;Jeong,L.S.;Lee,S.J.,2-(苯硒基)-2,3-二脱氧核糖衍生物与胸腺嘧啶的高度选择性糖基化3′-脱氧-2′,3′-二脱氢胸苷与3′-脱氧胸苷的合成,J.Org.Chem.1990,55,1418-1420).[α]24D179.9°(c 0.50,CH2Cl2);UV(MeOH)λmax308nm;1H NMR(CDCl3)δ8.82(brs,1H),8.12(d,J=6.5Hz,1H),7.92(d,J=7.3Hz,2H),7.69-7.27(m,19H),6.91(d,J=15.6Hz,1H),3.87-3.72(m,2H),3.68-3.58(m,1H),2.62-2.47(m,2H),1.02(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ161.94,155.42,147.17,136.96,135.60,135.54,133.21,132.83,129.96,129.92,129.41,129.20,129.03,127.78,.127.60,125.73,106.39(d,J=248.8Hz),96.87,66.74(d,J=17.6Hz),66.29,47.21,42.39(d,J=22.2Hz),26.73,19.15;C38H38FN3O3SSeSi的元素分析计算值C,61.44;H,5.16;N,5.66;S,4.32.实测值C,61.52;H,5.42;N,5.47;S,4.21.
可进行乙酸酯D-8与各种嘧啶类化合物的类似缩合,得到各种其它的(+)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,2S,4R)-5-0-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]嘧啶。
例如,(+)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-5-氟代胞嘧啶(D-10,附图3a)采用用于乙酸酯D-8与嘧啶类化合物的缩合反应的一般方法来制备。以0.850mmol和52%的产率的规模获得化合物D-10。[α]24D202.6°(c 0.410,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax332.5nm;1H NMR(CDCl3)δ12.70(br s,1H),8.33(d,J=7.5Hz,2H),7.87(dd,J=5.9,1.7Hz,1H),7.72-7.28(m,18H),6.73(d,J=16.3Hz,1H),3.92-3.76(m,2H),3.67-3.58(dt J=11.5,6.8Hz,1H),2.63-2.46(m,2H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ151.88(d J=19.2Hz),147.15,139.01(d,J=237.9Hz),136.78,135.90,135.49,135.47,133.00,132.71,130.01,129.96,129.91,129.51,129.18,128.24,127.76,126.85(d,J=34.4Hz),124.74,105.60(d,J=247.5Hz),67.01(d,J=18.6),66.43,47.19,41.64(d,J=21.0Hz),26.68,19.09.
此外,胸腺嘧啶类似物(D-11,附图3a)也采用用于乙酸酯D-8与嘧啶类的缩合反应的一般方法制得。以0.850mmol的规模和45%的产率获得化合物D-11。[α]25D137.8°(c 0.42,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax(CH2Cl2)266.0nm;1H NMR(CDCl3)δ9.13(br s,1H),7.74-7.25(m,16H),6.72(d,J=18.1Hz,1H),3.87-3.73(m,2H),3.67-3.57(m,1H),2.62-2.44(m,2H),1.83(s,3H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ163.25,150.93,137.22(d,J=6.1Hz),136.88,135.48,132.94,132.90,129.87,129.46,129.15,127.74,125.16,110.67,106.15(d,J=247.03Hz),66.76,65.85(d,J=18.3Hz),46.79,42.04(d,J=21.0Hz),26.70,19.17,12.59.
类似地,尿嘧啶类似物(D-12,附图3a)也采用乙酸酯D-8与嘧啶类的缩合反应的一般方法获得。以0.766mmol规模和53%的产率获得D-12。[α]23D136.5°(c 0.36,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax262.5nm;1H NMR(CDCl3)δ9.26(br s,1H),7.72(dd,J=8.2,2.0Hz,1H),7.68-7.30(m,15H),6.63(d,J=14.7Hz,1H),5.56(dd,J=8.2,1.9Hz,1H),3.87-3.72(m,2H),3.62-3.58(ps五重峰,J=6.2Hz,1H),2.55-2.41(m,2H),1.03(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ162.77,150.77,141.80(d,J=5.0hz),136.94,135.58,135.51,132.80,132.77,129.93,129.61,129.26,127.79,125.12,106.24(d,J=248.7Hz),102.31,66.06,65.99(d,J=14.6Hz),46.86,41.58(d,J=21.8Hz),26.75,19.18.
嘌呤类似物的合成需要更小心的处理。将关键中间体D-8与6-氯嘌呤和2-氟-6-氯嘌呤缩合,分别以65%和66%的产率得到相应的核苷D-21和D-22。为获得完全和高产率的转化,必需以这样的方式小心地控制反应混合物的温度,即在0℃添加TMSOTf之后,使反应混合物在室温搅拌6小时,然后在60℃搅拌2小时。通过用mCPBA和吡啶顺序处理,使6-氯嘌呤衍生物D-21发生顺式消除,以81%产率得到2′,3′-不饱和核苷D-23与其Δ1,2-异构体D-24的不可分的混合物(3∶1,通过1H NMR测定)。在钢瓶中,在100℃下用氨的甲醇溶液处理D-23和D-24,使其胺化得到腺苷类似物,在THF中使用TBAF脱保护,以61%的产率得到2′-氟-4′-硫代-2′,3′-不饱和腺苷。由于它的不稳定性,在反应条件下和硅胶柱色谱中不存在Δ1,2-异构体D-24。2-氟-6-氯嘌呤衍生物D-22也可以用mCPBA处理,然后用吡啶处理,以71%产率得到顺式消除的产物D-25与其Δ1,2-异构体D-26的不可分的混合物。在室温下,往D-25和D-26的乙二醇二甲醚(DME)溶液中通入16小时干燥的氨气,分别以45%和25%产率得到2-氨基-6-氯嘌呤衍生物D-29和2-氟-6-氨基嘌呤衍生物D-30,这两种产物很容易通过硅胶柱色谱分离。Δ1,2-异构体D-26不够稳定,因此不能存在于反应和纯化条件下。
实施例33(-)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]胞嘧啶(L-9,附图4a)将N4-苯甲酰基胞嘧啶(0.548g,2.55mmol)在HMDS(15mL)和CH3CN(15mL)中的混合物回流5小时。用真空泵除去溶剂后,将乙酸酯L-8(0.500g,0.849mmol)在15mL CH3CN中的溶液加到盛有甲硅烷基化的N4-苯甲酰基胞嘧啶的反应烧瓶中,然后在室温下滴加TMSOTf(0.31mL,1.7mmol)。16小时后,该反应物用1mL饱和碳酸氢钠处理,将所得混合物浓缩至1/5体积。该混合物粗品用100mLCH2Cl2稀释,用碳酸氢钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩.粗产物经硅胶柱色谱用30% EtOAc的己烷液纯化,得到泡沫形式的胞嘧啶衍生物L-9(0.300g,0.404mmol,48%产率)。[α]24D-168.38°(c0.486,CH2Cl2);UV(MeOH)λmax308nm;1H NMR(CDCl3)δ8.82(brs,1H),8.12(d,J=6.5Hz,1H),7.92(d,J=7.3Hz,2H),7.69-7.27(m,19H),6.91(d,J=15.6Hz,1H),3.87-3.72(m,2H),3.68-3.58(m,1H),2.62-2.47(m,2H),1.02(s,9H);13CNMR(CDCl3)δ161.94,155.42,147.17,136.96,135.60,135.54,133.21,132.83,129.96,129.92,129.41,129.20,129.03,127.78,127.60,125.73,106.39(d,J=248.8Hz),96.87,66.74(d,J=17.6Hz),66.29,47.21,42.39(d,J=22.2Hz),26.73,19.15;C38H38FN3O3SSeSi·0.2Et2O的元素分析计算值C,61.51;H,5.32;N,5.55;S,4.23.实测值C,61.88;H,5.55;N,5.56;S.4.21.
(-)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-5-氟胞嘧啶(L-10,附图4a)采用用于乙酸酯L-8与嘧啶类化合物的缩合反应的一般方法制备。以0.849mmol的规模和59%产率获得化合物L-10[α]24D-209.1°(c 0.693,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax332.5nm;1H NMR(CDCl3)δ12.70(brs,1H),8.33(d,J=7.5Hz,2H),7.87(dd,J=5.9,1.7Hz,1H),7.72-7.28(m,18H),6.73(d,J=16.3Hz,1H),3.92-3.76(m,2H),3.67-3.58(dt J=11.5,6.8Hz,1H),2.63-2.46(m,2H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ151.88(dJ=19.2Hz),147.15,139.01(d,J=237.9Hz),136.78,135.90,135.49,135.47,133.00,132.71,130.01,129.96,129.91,129.51,129.18,128.24,127.76,126.85(d,J=34.4Hz),124.74,105.60(d,J=247.5Hz),67.01(d,J=18.6),66.43,47.19,41.64(d,J=21.0Hz),26.68,19.09;FABMS m/z 762(M+H)+;C38H37F2N3O3SSeSi的元素分析计算值C,59.99;H,4.90;N,5.52;S,4.21.实测值C,59.97;H,5.05;N,5.44;S,4.23.
这种用于乙酸酯L-8的缩合反应的一般方法也适用于与各种嘧啶类化合物的缩合。
(-)-1-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]胸腺嘧啶(L-11,附图4a)采用乙酸酯L-8与嘧啶类化合物的缩合反应的一般方法制备。以0.849mmol的规模和38%的产率获得化合物L-11[α]26D-130.6°(c 0.464,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax(CH2Cl2)266.0nm;1H NMR(CDCl3)δ9.13(brs,1H),7.74-7.25(m,16H),6.72(d,J=18.1Hz,1H),3.87-3.73(m,2H),3.67-3.57(m,1H),2.62-2.44(m,2H),1.83(s,3H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ163.25,150.93,137.22(d,J=6.1Hz),136.88,135.48,132.94,132.90,129.87,129.46,129.15,127.74,125.16,110.67,106.15(d,J=247.03Hz),66.76,65.85(d,J=18.3Hz),46.79,42.04(d,J=21.0Hz),26.70,19.17,12.59;FABMS m/z 655 (M+H)+;C32H35FN2O3SSeSi·0.1CH2Cl2的元素分析计算值C,58.22;H,5.36;N,4.23;S,4.84.实测值C,58.05;H,5.46;N,4.20;S,4.98.
(-)-1-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]尿嘧啶(L-12,附图4a)采用用于乙酸酯L-8与嘧啶类化合物的缩合反应的一般方法制备。以0.849mmol的规模和48%的产率获得化合物L-12[α]23D-129.2°(c0.578,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax262.5nm;1H NMR(CDCl3)δ9.26(brs,1H),7.72(dd,J=8.2,2.0Hz,1H),7.68-7.30(m,15H),6.63(d,J=14.7Hz,1H),5.56(dd,J=8.2,1.9Hz,1H),3.87-3.72(m,2H),3.62-3.58(ps五重峰,J=6.2Hz,1H),2.55-2.41(m,2H),1.03(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ162.77,150.77,141.80(d,J=5.0hz),136.94,135.58,135.51,132.80,132.77,129.93,129.61,129.26,127.79,125.12,106.24(d,J=248.7Hz),102.31,66.06,65.99(d,J=14.6Hz),46.86,41.58(d,J=21.8Hz),26.75,19.18;C31H33FN2O3SSeSi的元素分析计算值C,58.20;H,5.20;N,4.38;S,5.01.实测值C,58.18;H,5.33;N,4.33;S,4.95.
实施例34(-)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]胞嘧啶(D-13,附图3a)在-78℃下,往化合物D-9(0.229g,0.310mmol)在5mL CH2Cl2的溶液中加入mCPBA(57-86%,69mg)在5mL CH2Cl2中的溶液并将该混合物在-78℃下搅拌30分钟。然后加入吡啶(0.07mL,0.9mmol)并将所得混合物在室温搅拌2小时。该反应混合物用50mL CH2Cl2稀释并用碳酸氢钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩。粗产物经硅胶柱色谱用40% EtOAc的己烷液纯化,得到泡沫形式的消除产物D13(0.107g,0.225mmol,72%产率)。[α]25D-140.2°(c 0.366,CH2Cl2);UV(MeOH)λmax308nm;1H NMR(CDCl3)δ8.95(brs,1H),7.91(d,J=7.5Hz,2H),7.69-7.38(m,15H),7.03(s,1H),5.82(s,1H),4.23-4.15(m,1H),3.83(dd,J=10.4,6.1Hz,1H),3.78(dd,J=10.4,6.3Hz,1H),1.10(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ171.09,166.78,162.14,155.06,155.04(d,J=280.8Hz),144.49,135.58,135.50,133.19,132.96,132.76,132.43,130.11,128.97,127.89,127.58,111.29(d,J=16.6Hz),98.40,67.75,61.91(d,J=23.6Hz),46.83(d,J=7.2Hz),26.82,19.24;C32H32FN3O3SSi的元素分析计算值C,65.88;H,5.66;N,7.07;S,5.39.实测值C,66.01;H,5.88;N,6.82;S,5.20.
使用mCPBA的顺式消除反应的一般方法得到2′,3′-不饱和核苷。
可进行使用mCPBA的顺式消除反应的类似方法,得到各种其它的2′,3′-不饱和核苷。
例如,(-)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-5-氟代胞嘧啶(D-14,附图3a)采用使用mCPBA的顺式消除反应的一般方法制备。以0.465mmol的规模和69%的产率获得化合物D-14[α]25D-150.5°(c 0.345,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax331.0nm;1H NMR(CDCl3)δ12.80(br s,1H),8.30(d,J=7.3Hz,2H),7.72-7.38(m,14H),6.95(s,1H),5.80(s,1H),4.23-4.15(m,1H),3.84(dd,J=10.5,6.2Hz,1H),3.79(dd,J=10.2,6.6Hz,1H),1.10(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ152.88(d,J=281.3Hz),152.08(d,J=19.1Hz),147.13,140.42(d,J=241.0Hz),135.86,135.59,135.50,133.17,132.59,132.39,130.18,130.15,130.11,128.33,127.93,124.05(d,J=36.2Hz),111.24(d,J=16.5Hz),67.77,61.85(d,J=23.54Hz),47.05(d,J=7.1Hz),26.79.19.23.
此外,(-)-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]胸腺嘧啶(D-15,附图3a)采用使用mCPBA的顺式消除反应的一般方法制备。以0.375mmol的规模和69%的产率获得化合物D-15[α]26D-43.2°(c 0.34,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax266.0nm;1H NMR(CDCl3)δ9.45(brs,1H),7.72-7.35(m,10H),7.02(s,1H),6.96(s,1H),5.81(s,1H),4.22-4.13(m,1H),3.85(dd,J=10.5,6.5Hz,1H),3.77(dd,J=10.2,7.0Hz,1H),1.74(s,3H),1.08(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ163.47,154.97(d,J=281.2Hz),150.78,135.52,135.43,134.52,132.79,132.51,130.03,127.84,112.65,110.45(d,J=16.8Hz),68.23,60.49(d,J=23.7Hz),46.74(d,J=7.1Hz),26.74,19.23,12.54.
同样,(-)-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]尿嘧啶(D-16,附图3a)采用使用mCPBA的顺式消除反应的一般方法制备。以0.391mmol的规模和58%的产率获得化合物D-16[α]25D-72.1°(c 0.35,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax262.5nm;1H NMR(CDCl3)δ9.34(br s,1H),7.70-7.35(m,11H),6.93(s,1H),5.75(s,1H),5.44(dd,J=8.1,1.2Hz,1H),4.22-4.14(m,1H),3.85(dd,J=10.6,5.9Hz,1H),3.81(dd,J=10.5,5.6Hz,1H),1.09(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ162.78,154.79(d,J=280.9Hz),150.59,139.55,135.59,135.49,132.79,132.37,130.13,130.10,127.92,127.90,110.70(d,J=16.9Hz),104.01,67.33,60.74(d,J=23.7Hz),46.88(d,J=7.2Hz),26.87,19.31.
9-[(1R,4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(D-23,附图3b)和9-[(4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-1,2-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(D-24,附图3b)采用顺式消除反应的一般方法制备。以1.48mmol的规模和86%的产率获得浅黄色泡沫状的化合物D-23和D-24(3∶1)的混合物。UV(CH2Cl2)λmax264.5nm;1H NMR(CDCl3),主要产物D-23δ8.69(s,1H),8.12(s,1H),7.69-7.35(m,10H),6.87(s,1H),5.87(s,1H),4.33-4.25(m,1H),3.96(dd,J=10.2,6.8Hz,1H),3.86(ps t,J=8.8Hz,1H),1.08(s,9H);次要产物D-24δ8.82(s,1H),8.19(s,1H),7.69-7.35(m,10H)4.05-3.78(m,3H),3.25(ddd,J=16.6,9.2,3.1Hz,1H),3.03(dd,J=16.6,5.2Hz,1H),1.08(s,9H);C26H26ClFN4OSSi的元素分析计算值C,59.47;H,4.99;N,10.67;S,6.11.实测值C,59.58;H,5.03;N,10.41;S,6.09.
同样,9-[(1R,4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-6-氯-2-氟嘌呤(D-25,附图3b)和9-[(45)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-1,2-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-6-氯-2-氟嘌呤(D-26,附图3b)采用顺式消除反应的一般方法制备。以1.14mmol的规模和71%的产率获得浅黄色泡沫状的化合物D-25和D-26的混合物。UV(CH2Cl2)λmax266.0nm;1H NMR(CDCl3),主要产物D-25δ8.08(s,1H),7.69-7.36(m,10H),6.68(s,1H),6.75(s,1H),5.86(s,1H),4.32-4.23(m,1H),3.94(dd,J=10.2,6.0Hz,1H),3.87-3.83(m,1H),1.08(s,9H);次要产物D-26δ8.12(s,1H),7.75-7.31(m,10H)4.04-3.80(m,3H),3.24(ddd,J=16.3,9.3,3.1Hz,1H),3.01(ddd,J=16.8,5.1,0.6Hz,1H),1.08(s,9H).
实施例35(+)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]胞嘧啶(L-13,附图4a)在-78℃下,往化合物L-9(0.169g,0.228mmol)在5mL CH2Cl2中的溶液中加入mCPBA(57-86%,69mg)在5mL CH2Cl2中的溶液并将该化合物在-78℃下搅拌30分钟。然后加入吡啶(0.07mL,0.9mmol)并将所得混合物在室温搅拌2小时。该反应混合物用50mL CH2Cl2稀释并用碳酸氢钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩。粗产物经硅胶柱色谱用30% EtOAc的己烷液纯化,得到泡沫形式的消除产物L-13(0.107g,0.183mmol,80%产率)。[α]24D128.81°(c 0.515,CH2Cl2);UV(MeOH)λmax 308nm;1H NMR(CDCl3)δ8.95(brs,1H),7.91(d,J=7.5Hz,2H),7.69-7.38(m,15H),7.03(s,1H),5.82(s,1H),4.23-4.15(m,1H),3.83(dd,J=10.4,6.1Hz,1H),3.78(dd,J=10.4,6.3Hz,1H),1.10(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ171.09,166.78,162.14,155.06,155.04(d,J=280.8Hz),144.49,135.58,135.50,133.19,132.96,132.76,132.43,130.11,128.97,127.89,127.58,111.29(d,J=16.6Hz),98.40,67.75,61.91(d,J=23.6Hz),46.83(d,J=7.2Hz),26.82,19.24;C32H32FN3O3SSi·0.1C6H14的元素分析计算值C,65.88;H,5.66;N,7.07;S,5.39.实测值C,66.01;H,5.88;N,6.82;S,5.20.
可使用mCPBA的顺式消除反应的一般方法得到各种2′,3′-不饱和核苷。
(+)-N4-苯甲酰基-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-5-氟代胞嘧啶(L-14,附图4a)采用顺式消除反应的一般方法制备。以0.493mmol的规模和73%的产率获得化合物L-14[α]26D152.58°(c 0.485,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax331.0nm;1H NMR(CDCl3)δ12.80(brs,1H),8.30(d,J=7.3Hz,2H),7.72-7.38(m,14H),6.95(s,1H),5.80(s,1H),4.23-4.15(m,1H),3.84(dd,J=10.5,6.2Hz,1H),3.79(dd,J=10.2,6.6Hz,1H),1.10(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ152.88(d,J=281.3Hz),152.08(d,J=19.1Hz),147.13,140.42(d,J=241.0Hz),135.86,135.59,135.50,133.17,132.59,132.39,130.18,130.15,130.11,128.33,127.93,124.05(d,J=36.2Hz),111.24(d,J=16.5Hz),67.77,61.85(d,J=23.54hz),47.05(d,J=7.1Hz),26.79,19.23;FABMS m/z 604(M+H)+;C32H31FN3O3SSi的元素分析计算值C,63.66;H,5.18;N,6.96;S,5.31.实测值C,63.69;H,5.30;N,6.78;S.5.26.
(+)-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]胸腺嘧啶(L-15,附图4a)采用顺式消除反应的一般方法制备。以0.326mmol的规模和76%的产率获得化合物L-15[α]26D50.7°(c 0.530,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax266.0nm;1H NMR(CDCl3)δ9.45(br s,1H),7.72-7.35(m,10H),7.02(s,1H),6.96(s,1H),5.81(s,1H),4.22-4.13(m,1H),3.85(dd,J=10.5,6.5Hz,1H),3.77(dd,J=10.2,7.0Hz,1H),1.74(s,3H),1.08(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ163.47,154.97(d,J=281.2Hz),150.78,135.52,135.43,134.52,132.79,132.51,130.03,127.84,112.65,110.45(d,J=16.8Hz),68.23,60.49(d,J=23.7Hz),46.74(d,J=7.1Hz),26.74,19.23,12.54;C26H30FN2O3SSi的HRMS(FAB)观测值m/z 497.1725,计算值m/z 497.1730(M+H)+;C26H29FN2O3SSi·0.1CHCl3的元素分析计算值C,61.64;H,5.65;N,5.38;S,6.30.实测值C,61.34;H,5.82;N,5.36;S,6.13.
(+)-1-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]尿嘧啶(L-16,附图4a)采用顺式消除反应的一般方法制备。以0.411mmol的规模和68%的产率获得化合物L-16[α]26D77.7°(c 0.492,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax262.5nm;1H NMR(CDCl3)δ9.34(br s,1H),7.70-7.35(m,11H),6.93(s,1H),5.75(s,1H),5.44(dd,J=8.1,1.2Hz,1H),4.22-4.14(m,1H),3.85(dd,J=10.6,5.9Hz,1H),3.81(dd,J=10.5,5.6Hz,1H),1.09(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ162.78,154.79(d,J=280.9Hz),150.59,139.55,135.59,135.49,132.79,132.37,130.13,130.10,127.92,127.90,110.70(d,J=16.9Hz),104.01,67.33,60.74(d,J=23.7Hz),46.88(d,J=7.2Hz),26.87,19.31;C25H28FN2O3SSi的HRMS(FAB)观测值m/z 483.1572,计算值m/z483.1574(M+H)+;C25H27FN2O3SSi的元素分析计算值C,62.21;H,5.64;N,5.80;S,6.64.实测值C,62.41;H,5.68;N,5.71;S.6.52.
9-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(L-23,附图4b)和9-[(4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-1,2-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(L-24,附图4b)采用顺式消除反应的一般方法制备。以1.10mmol的规模和81%的产率获得浅黄色泡沫状的化合物L-23和L-24的混合物(3∶1)。UV(CH2Cl2)264.5nm;1H NMR(CDCl3),主要产物L-23δ8.69(s,1H),8.12(s,1H),7.67(t,J=14.4Hz,4H),7.50-7.36(m,6H),6.87(s,1H),5.87(s,1H),4.33-4.24(m,1H),3.96(dd,J=10.2,6.8Hz,1H),3.86(dd,J=10.0,7.5Hz,1H),1.08(s,9H);次要产物L-24δ8.81(s,1H),8.18(s,1H),7.70-7.35(m,10H)4.03-3.83(m,3H),3.25(ddd,J=16.8,9.3,3.3Hz,1H),3.03(ddd,J=16.6,5.7,1.2Hz,1H),1.08(s,9H);C26H26ClFN4OSSi·0.4C6H14的元素分析计算值C,60.96;H,5.69;N,10.01;S,5.73.实测值C,60.96;H,5.50;N,10.13;S,5.93.
9-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯-2-氟嘌呤(L-25,附图4b)和9-[(4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-1,2-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯-2-氟嘌呤(L-26,附图4b)采用顺式消除反应的一般方法制备。以1.12mmol的规模和71%的产率获得浅黄色泡沫状的化合物L-25和L-26的混合物UV(CH2Cl2)λmax266.0nm;1H NMR(CDCl3)主产物L-25δ8.01(s,1H),7.63-7.28(m,10H),6.68(s,1H),5.79(s,1H),4.25-4.18(m,1H),3.86(td,J=10.2,6.5Hz,1H),3.82-3.77(m,1H),1.01(s,9H),次产物L-26δ8.12(s,1H),7.75-7.31(m,10H)4.04-3.80(m,3H),3.24(ddd,J=16.3,9.3,3.1Hz,1H),3.01(ddd,J=16.8,5.1,0.6Hz,1H),1.08(s,9H);C26H25ClF2N4OSSi的元素分析计算值C,57.50;H,4.64;N,10.32;S,5.90.实测值C,57.42;H,5.02;N,9.93;S,5.65.
实施例36(-)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]胞嘧啶(D-17,附图3a)将保护的胞苷D-13(0.135g,0.225mmol)在15mL THF中的溶液用0.31mL 1M TBAF的THF液处理2小时。将该混合物浓缩并滤过硅胶短柱。滤液浓缩后,无需进一步纯化,该粗产物在室温下用氨的甲醇溶液处理30小时。除去溶剂后,残余物经硅胶柱色谱用5%MeOH的CH2Cl2液纯化,得到白色固体的胞苷类似物D-17(0.048g,0.186mmol,84%产率)mp 89-91℃(分解);[α]24D-171.3°(c0.44,MeOH);UV(H2O)279.5nm(ε19,900,pH2).272.0nm(ε15,900,pH7),272.5nm(ε16,200,pH11);1H NMR(DMSO-d6)δ7.83(d,J=7.4Hz,1H),7.33,7.37(2br s,2H),6.85(s,1H),5.94(s,1H),5.84(d,J=7.5Hz,1H),5.28(t,J=5.4Hz,1H,D2O可交换的),4.02(m,1H),3.59-3.62(m,2H);C9H10FN3O2S·0.6H2O·0.5MeOH的元素分析计算值C,42.36;H,4.74;N,15.94;S,12.16.实测值C,42.07;H,4.45;N,15.62;S,12.06.
对其它(-)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]核苷可采用对不饱和核苷两次连续脱保护的类似方法。
例如,(-)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-5-氟代胞嘧啶(D-18,附图3a)采用由D-14两次连续脱保护的一般方法制备。以0.296mmol的规模和90%的产率获得化合物D-18mp 187-189℃;[α]25D-208.3°(c 0.42,MeOH);UV(H2O)λmax 286.0nm(ε8,600,pH 2).282.0nm(ε7,500,pH7),282.0nm(ε6,900,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.39(d,J=6.6Hz,1H),6.92(s,1H),5.84(s,1H),4.17(s,1H),3.84(dd,J=11.8,3.7Hz,1H),3.68(br d,J=10.6,1H).
同样,(-)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]胸腺嘧啶(D-19,附图3a)采用由D-15两次连续脱保护的一般方法制备。以0.235mmol的规模和88%的产率获得白色固体的化合物D-19mp 174-176℃;[α]25D-46.5°(c0.29,MeOH);UV(H2O)λmax 268.5nm(ε5,700,pH2).268.5nm(ε5,500,pH7),269.0nm(ε4,500,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.03(s,1H),6.87(pst,J=1.0,1H),5.86(s,1H),4.17(m,1H),3.84(dd,J=11.9,4.0Hz,1H),3.77(ddd,J=11.9,3.7,1.7Hz,1H),1.88(d,J=1.2,3H).
(-)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]尿嘧啶(D-20,附图3a)采用由D-16脱甲硅烷基化反应的一般方法制备。以0.193mmol的规模和89%的产率获得化合物D-20mp 184-185℃;[α]25D-136.4°(c 0.47,MeOH);UV(H2O)λmax 263.0nm(ε9,100,pH2),263.0nm(ε9,700,pH7),263.5nm(ε7,800,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.11(dd,J=8.1,0.8Hz,1H),6.87(s,1H),5.89(s,1H),5.77(d,J=8.1Hz,1H),4.19-4.13(m,1H),3.8O(dd,J=11.7,4.5Hz,1H),3.71(ddd,J=11.7,4.1,1.4Hz,1H).
同样,嘌呤,(+)-9-[(1R,4S)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-2-氟腺苷(D-33,附图3b)采用脱甲硅烷基化的一般方法制备。以0.22mmol规模和70%产率获得化合物D-33mp>300℃;[α]26D17.1°(c 0.15,MeOH);UV(H2O)λmax 261.0nm(ε12,700,pH2),261.0nm(ε12,900,pH7),260.5nm(ε13,100,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.44(s,1H),6.77(s,1H),5.92(s,1H),4.27-4.22(m,1H),3.89(dd,J=11.7,4.9Hz,1H),3.82(ddd,J=12.0,4.6,1.2Hz,1H);C10H9F2N5OS·0.4Et2O的元素分析计算值C,44.24;H,4.16;N,22.24;S,10.18.实测值C,44.28;H,3.97;N,22.39;S,10.29.
或者,可采用类似方法,通过使用TBAF类似地进行叔丁基二苯基醚的脱甲硅烷基化。
实施例37(+)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]胞嘧啶(L-17,附图4a)将不饱和胞苷D-13(0.180g,0.307mmol)在15mL THF中的溶液用0.37mL 1M TBAF的THF液处理2小时。将该混合物浓缩并滤过硅胶短柱。滤液浓缩后,无需进一步纯化,该粗产物在室温下用氨的甲醇溶液处理30小时。除去溶剂后,残余物经硅胶柱色谱用5%MeOH的CHCl3液纯化,得到白色固体的胞苷类似物L-17(0.066g,0.27mmol,88%产率)mp 89-91℃(分解);[α]24D205.3°(c 0.140,MeOH);UV(H2O)λmax 279.5nm(ε19,900,pH2).272.0nm(ε15,900,pH7),272.5nm(ε16,200,pH 11);1H NMR(DMSO-d6)δ7.83(d,J=7.4Hz,1H),7.33,7.37(2brs,2H),6.85(s,1H),5.94(s,1H),5.84(d,J=7.5Hz,1H),5.28(t,J=5.4Hz,1H,D2O可交换的),4.02(m,1H),3.59-3.62(m,2H);C9H10FN3O2S·0.32CH2Cl2的元素分析计算值C,41.39;H,3.97;N,15.54;S,11.86.实测值C,41.15;H,4.10;N,15.55;S,11.82.
对保护的不饱和核苷可采用顺序脱保护的一般方法制备类似的脱保护的不饱和核苷。
(+)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-5-氟胞嘧啶(L-18,附图4a)采用顺序脱保护的一般方法制备。以0.346mmol的规模和88%的产率获得化合物L-18mp 189~190℃;[α]24D169.2°(c 0.159,MeOH);UV(H2O)λmax 286.0nm(ε8,600,pH2),28 2.0nm(ε7,500,pH7),282.0nm(ε6,900,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.39(d,J=6.6Hz,1H),6.92(s,1H),5.84(s,1H),4.17(s,1H),3.84(dd,J=11.8,3.7Hz,1H),3.68(brd,J=10.6,1H);C9H10FN3O2S的元素分析计算值C,41.38;H,3.47;N,16.08;S,12.27.实测值C,41.45;H,3.60;N,15.95;S,12.14.
同样,(+)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]胸腺嘧啶(L-19,附图4a)采用脱甲硅烷基化的一般方法制备。以0.248mmol的规模和91%的产率获得白色固体的化合物L-29mp 174-176℃;[α]24D50.4°(c 0.180,MeOH);UV(H2O)λmax268.5nm(ε5,700,pH2).268.5nm(ε5,500,pH7),269.0nm(ε4,500,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.03(s,1H),6.87(pst,J=1.0,1H),5.86(s,1H),4.17(m,1H),3.84(dd,J=11.9,4.0Hz,1H),3.77(ddd,J=11.9,3.7,1.7Hz,1H),1.88(d,J=1.2,3H);C10H11FN2O3S·0.35Et2O的元素分析计算值C,48.18;H,5.14;N,9.86;S,11.28.实测值C,48.49;H,4.88;N,10.07;S.11.59.
(+)-1-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]尿嘧啶(L-20,附图4a)采用脱甲硅烷基化反应的一般方法制备。以0.280mmol的规模和92%的产率获得白色固体的化合物L-20mp 184-185℃;[α]24D132.9°(c 0.103,MeOH);UV(H2O)λmax263.0nm(ε9,100,pH2).263.0nm(ε9,700,pH7),263.5nm(ε7,800,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.11(dd,J=8.1,0.8Hz,1H),6.87(s,1H),5.89(s,1H),5.77(d,J=8.1Hz,1H),4.19-4.13(m,1H),3.80(dd,J=11.7,4.5Hz,1H),3.71(ddd,J=11.7,4.1,1.4Hz,1H);C9H9FN2O3S·0.03CHCl3的元素分析计算值C,43.76;H,3.67;N,11.30;S,12.94.实测值C,43.77;H,3.91;N,11.13;S,12.62.
采用类似方法,使用TBAF进行叔丁基二苯基醚的类似的脱甲硅烷基化。
实施例38(+)-9-[(1R,2R,4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(D-21,附图4a)将6-氯嘌呤(0.947g,6.12mmol)和硫酸铵(0.135g,1.02mmol)在60mL HMDS中的混合物回流5小时。蒸发HMDS,得到黄色固体。往该盛有甲硅烷基化的6-氯嘌呤的烧瓶中加入乙酸酯D-8(1.2g,2.04mmol)在1,2-二氯乙烷(30mL)中的溶液。将所得浆状物冷却到-25℃并在-25℃下滴加TMSOTf(0.74mL,4.08mmol)。将该反应混合物在-25℃至-10℃下搅拌3小时,在室温搅拌8小时,并在40℃搅拌5小时。将所得混合物用300mLCH2Cl2稀释,用碳酸氢钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩。粗产物经硅胶柱色谱用11% EtOAc的己烷液纯化,得到浅黄色泡沫状的化合物D-21(1.01g,1.48mmol,73%产率)。[α]22D75.4°(c 1.08,CHCl3);UV(CH2Cl2)λmax 264.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.69(s,1H),8.31(d,J=2.9Hz,1H),7.70-7.13(m,15H),6.63(d,J=14.7Hz,1H),3.96(ps t,J=8.2Hz,1H),3.88(ps td,J=7.6,1.8Hz,1H),3.80-3.73(m,1H),2.75-2.63(m,1H),2.60(td,J=14.7,7.8Hz,1H),1.05(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ151.84,150.87,144.98(d,J=5.7Hz),136.32,135.60,135.53,132.85,132.76,131.21,130.02,129.96,129.44,128.99,128.79,127.82,124.34,105.10(d,J=248.1Hz),66.64,65.68(d,J=20.3Hz),47.33,41.68(d,J=20.7Hz),26.74,19.17;C32H32ClFN4OSSeSi·0.5EtOAc的元素分析计算值C,56.23;H,5.00;N,7.71;S,4.42.实测值C,56.66;H,5.26;N,7.40;S,4.51.
用于乙酸酯D-8的缩合反应的类似方法也可用于其它嘌呤类化合物。
例如,(+)-9-[(1R,2R,4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-6-氯-2-氟嘌呤(D-22,附图3b)采用与乙酸酯D-8的缩合反应相同的一般方法制备。以1.70mmol的规模和67%的产率获得化合物D-22。[α]23D81.0°(c1.37,CHCl3);UV(CHCl3)λmax 270.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.27(d,J=2.9Hz,1H),7.70-7.14(m,15H),6.45(d,J=14.0Hz,1H),3.97(dd,J=9.7,7.3Hz,1H),3.89(ps td,J=7.6,1.2Hz,1H),3.80-3.72(m,1H),2.76-2.63(m,1H),2.60(td,J=14.8,7.9Hz,1H),1.06(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ157.00(d,J=220.8Hz),153.53(d,J=17.1Hz),152.4(d,J=17.3Hz),145.53,136.26,135.59,135.52,132.80,132.70,130.03,129.97,129.79(d,J=4.9Hz),129.49,129.00,127.83,124.19,104.99(d,J=248.5Hz),66.53,65.90(d,J=20.7Hz),47.36,41.48(d,J=20.7Hz),26.75,19.17;C32H31ClF2N4OSSeSi·0.2己烷的元素分析计算值C,55.58;H,4.75;N,7.81;S,4.47.实测值C,55.55;H,4.68;N,7.74;S,4.36.
实施例39(-)-9-[(1S,2S,4R)-5-0-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2-苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(L-21,附图4b)将6-氯嘌呤(0.789g,5.10mmol)和硫酸铵(0.112g,0.85mmol)在30mL HMDS中的混合物回流5小时。蒸发HMDS,得到黄色固体。往该盛有甲硅烷基化的6-氯嘌呤的烧瓶中加入乙酸酯L-8(1.0g,1.70mmol)在1,2-二氯乙烷(30mL)中的溶液。将所得浆状物冷却到-25℃并在-25℃下滴加TMSOTf(0.62mL,3.40mmol)。将该反应混合物在-25℃至-10℃下搅拌3小时,在室温搅拌8小时,并在40℃搅拌5小时。将所得混合物用300mLCH2Cl2稀释,用碳酸氢钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩。粗产物经硅胶柱色谱用11%EtOAc的己烷液纯化,得到浅黄色泡沫状的化合物L-21(0.754g,1-10mmol,65%产率)。[α]24D-90.0°(c 1.287,CHCl3);UV(CH2Cl2);)λmax264.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.60(s,1H),8.23(d,J=1.7Hz,1H),7.63-7.01(m,15H),6.55(d,J=14.7Hz,1H),3.88(pst,J=8.5Hz,1H),3.80(ps t,J=8.7Hz,1H),3.72-3.62(m,1H),2.67-2.46(m,2H),0.96(s,9H);13C NMR(CDCl3)151.76,151.73,150.77,144.92(d,J=5.7Hz),136.24,135.53,135.46,132.77,132.68,131.13,129.95,129.89,129.35,128.91,127.75,124.26,105.04(d,J=248.1Hz),66.56,65.60(d,J=20.4Hz),47.30,41.59(d,J=20.9Hz),26.69,19.10;C32H32ClFN4OSSeSi的元素分析计算值C,56.34;H,4.73;N,8.21;S,4.70.实测值C,56.00;H,4.81;N,8.04;S,4.73.
用于乙酸酯L-8的缩合反应的类似方法也可用于其它嘌呤类化合物。
(-)-9-[(1S,2S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2-氟-2苯硒基-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯-2-氟嘌呤(L-22,附图4b)采用与乙酸酯L-8与嘌呤的缩合反应的一般方法制备。以1.70mmol的规模和66%的产率获得化合物L-22。[α]24D-86.5°(c 1.44,CHCl3);UV(CHCl3)λmax 266.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.20(s,1H),7.62-7.06(m,15H),6.37(d,J=13.9Hz,1H),3.89(dd,J=9.7,6.9Hz,1H),3.80(td,J=7.8,1.3Hz,1H),3.72-3.64(m,1H),2.68-2.57(m,1H),2.52(td,J=12.9,7.7Hz,1H),0.98(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ157.03(d,J=220.8Hz),153.55(d,J=16.7Hz),152.44(d,J=17.3Hz),145.53,136.28,135.61,135.54,132.82,132.72,130.05,129.99,129.80(d,J=4.6Hz),129.51,129.03,127.84,124.20,105.00(d,J=248.3Hz),66.56,65.92(d,J=21.1Hz),47.38,41.51(d,J=20.9Hz),26.76,19.19;C32H31ClF2N4OSSeSi的元素分析计算值C,54.89;H,4.46;N,8.00;S,4.58.实测值C,54.81;H,4.64;N,7.81;S,4.63.
实施例40(-)-9-[(1R,4S)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]腺嘌呤(D-27,附图3b)使用钢瓶,将化合物D-23和化合物D-24(0.342g,0.65mmol)的混合物在80℃下用氨的甲醇溶液处理12小时。蒸发溶剂,残余物在真空下干燥3小时。将干燥的粗产物在30mL THF中的溶液用0.3mL1M TBAF的THF溶液在室温处理3小时。所得混合物浓缩并经制备性TLC色谱用5-10%MeOH的CH2Cl2液纯化,得到白色固体的目的化合物D-27(0.099g,0.37mmol,57%产率),mp 190-191℃;[α]25D-33.7°(c 0.164,7∶1 CH2Cl2MeOH);UV(H2O)λmax 257.5nm(ε9,600,pH2).259.0nm(ε9,500,pH7),259.0nm(ε9,800,pH11);1HNMR(MeOH-d4)δ8.52(s,1H),8.20(s,1H),6.88(s,1H),5.93(s,1H),4.31-4.24(m,1H),3.90(dd,J=11.6,4.4Hz,1H),3.81(ddd,J=11.5,4.1,1.2Hz,1H);13C NMR(MeOH-d4)δ157.43,156.31(d,J=277.9Hz),153.98,150.51,141.22,120.10,111.65(d,J=17.1Hz),65.63,60.38(d,J=24.7Hz),49.73(d,J=7.7Hz);C10H10FN5OS·0.06Et2O的元素分析计算值C,45.26;H,3.93;N,25.77;S,11.80.实测值C,45.33;H,4.07;N,25.38;S.11.59.
实施例41(-)-9-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]腺嘌呤(L-27,附图4b)使用钢瓶,将化合物L-23和化合物L-24(0.241g,0.46mmol)的混合物在80℃下用氨的甲醇溶液处理12小时。蒸发溶剂,残余物在真空下干燥3小时。将干燥的粗产物在30mL THF中的溶液用0.5mL1M TBAF的THF溶液在室温处理3小时。所得混合物浓缩并经制备性TLC色谱用5-10%MeOH的CH2Cl2液纯化,得到白色固体的目的化合物L-27(0.075g,0.28mmol 61%产率)mp 192-194℃;[α]26D-38.1°(c 0.165,MeOH);UV(H2O)λmax 258.0nm(ε9,500,pH2).259.0nm(ε8,900,pH7),259.5nm(ε8,600,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.52(s,1H),8.20(s,1H),6.89(s,1H),5.93(s,1H),4.28(s,1H),3.90(dd,J=11.5,4.2Hz,1H),3.81(dd,J=11.4,3.2Hz,1H);13C NMR(MeOH-d4)δ157.46,156.31(d,J=278.2Hz),154.01,150.51,141.21,120.10,111.64(d,J=17.0Hz),65.65,60.38(d,J=24.6Hz),49.81(d,J=9.1Hz);C10H11FN5OS的HRMS(FAB)观测值m/z 268.0669,计算值m/z 268.0668(M+H)+;C10H10FN5OS·0.3CH3OH的元素分析计算值C,44.68;H,4.08;N,25.29;S,11.58.实测值C,44.49;H,4.03;N,25.46;S,11.33.
实施例42(+)-9-[(1R,4S)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]次黄嘌呤(D-28,附图3b)将化合物D-23和化合物D-24(0.323g,0.62mmol)在无水MeOH(20mL)中的混合物在60℃下用2-巯基乙醇(0.17mL,2.46mmol)和NaOMe(0.136g,2.52mmol)处理24小时。将所得混合物用0.1mL冰醋酸处理、浓缩并使用4% MeOH的CH2Cl2液滤过硅胶短柱。将滤液浓缩至干。在室温下,将该粗产物用0.68mL 1M TBAF的THF液处理3小时。将反应混合物浓缩并经制备性TLC色谱用7% MeOH的CH2Cl2液处理,得到白色固体的目的化合物D-28(0.135g,0.50mmol,81%产率)mp 143-145℃(分解);[α]27D21.5°(c 0.132,7∶1CH2Cl2∶MeOH);UV(H2O)λmax 247.5nm(ε10,200,pH 2).248.0nm(ε10,000,pH 7),253.5nm(ε10,700,pH 11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.51(s,1H),8.07(s,1H),6.90(s,1H),5.93(s,1H),4.28-4.23(m,1H),3.88(dd,J=11.7,4.7Hz,1H),3.80(dd,J=10.5,4.0Hz,1H);13C NMR(MeOH-d4)δ158.85,156.22(d,J=248.4Hz),150.04,147.13,140.66,125.29,111.77(d,J=17.0Hz),65.50,60.51(d,J=24.8Hz),49.83(d,J=7.3Hz);C10H9FN4O2S·0.17CH2Cl2的元素分析计算值C,43.21;H,3.33;N,19.82;S,11.34.实测值C,43.26;H,3.61;N,19.61;S,11.01.
实施例43(-)-9-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-B-L-呋喃核糖基]次黄嘌呤(L-28,附图4b)将化合物L-23和化合物L-24(0.216g,0.41mmol)在无水MeOH(20mL)中的混合物在60℃下用2-巯基乙醇(0.12mL,1.65mmol)和NaOMe(0.091g,1.69mmol)处理24小时。将所得混合物用0.1mL冰醋酸处理、浓缩并使用4% MeOH的CH2Cl2液滤过硅胶短柱。将滤液浓缩至干。在室温下,将该粗产物用0.84mL 1M TBAF的THF液处理3小时。将反应混合物浓缩并经制备性TLC色谱用7%MeOH的CH2Cl2液处理,得到白色固体的目的化合物L-28(0.050g,0.19mmol,46%产率)。mp 143-145℃(分解);[α]23D-23.7°(c 0.324,7∶1,CH2Cl2∶MeOH);UV(H2O)λmax 246.5nm(ε12,000,pH2).248.0nm(ε10,600,pH7),253.5nm(ε10,900,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.51(s,1H),8.07(s,1H),6.90(s,1H),5.93(s,1H),4.26(s,1H),3.88(dd,J=11.6,4.7Hz,1H),3.80(dd,J=10.7,3.2Hz,1H);13C NMR(MeOH-d4)δ158.86,156.22(d,J=278.3Hz),150.03,147.13,140.65,125.28,111.76(d,J=17.1Hz),65.48,60.51(d,J=24.5Hz),49.82(d,J=7.9Hz);C10H9FN4O2S的HRMS(FAB)观测值m/z269.0517,计算值m/z 269.0509(M+H)+;C10H9FN4O2S·0.63MeOH的元素分析计算值C,44.26;H,4.03;N,19.42;S,11.12.实测值C,43.86;H,3.65;N,19.45;S,11.09.
以相同的方式,(+)-9-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]鸟苷(L-32,附图4b)采用化合物L-28的制备方法制备。以0.16mmol的规模和61%的产率获得化合物L-32mp 210℃(分解);[α]25D75.2°(c 0.15,DMSO);UV(H2O)λmax 256.0nm(ε11,100,pH2).255.0nm(ε12,500,pH7),266.0nm(ε10,700,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ7.98(s,1H),6.61(s,1H),5.83(s,1H),4.22-4.14(m,1H),3.84-3.74(m,2H);13C NMR(DMSO-d6)δ160.12,157.49(d,J=278.1Hz),157.44,154.47,138.61,119.83,114.34(d,J=17.0Hz),67.90,61.00(d,J=24.5Hz),51.73(d,J=7.6Hz),44.06(d,J=9.1Hz).
实施例44(-)-2-氨基-9-[(1R,4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(D-29,附图3b),6-氨基-9-[(1R,4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-2-氟嘌呤(D-30,附图3b)和6-氨基-9-[(4S)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-1,2-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]-2-氟嘌呤(D-31,附图3b)在室温下,往搅拌的化合物D-25和D-26(0.430g,0.79mmol)的混合物在1,2-二甲氧基乙烷(25mL)中的溶液中通入5小时干燥的氨气。减压除去溶剂,残余物经制备性TLC色谱,用20% EtOAc的己烷液纯化,得到纯净的化合物D-29(0.190g,0.352mmol,45%产率)以及化合物D-30和D-31的混合物(0.116g,0.22mmol,28%产率)。对于化合物D-29[α]24D-70.4°(c 0.40,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax 303.5nm;1H NMR(CDCl3)δ7.74(s,1H),7.68-7.36(m,10H),6.65(s,1H),5.82(s,1H),5.37(s,1H),4.25-4.19(m,1H),3.90(dd,J=10.1,7.0Hz,1H),3.81(dd,J=9.8,7.4Hz,1H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ159.11,154.78(d,J=281.2Hz),153.48,151.49,139.92,135.57,135.48,132.76,132.48,130.12,130.09,127.91,127.88,125.30,109.95(d,J=16.5Hz),68.01,58.33(d,J=24.0Hz),47.46(d,J=7.1Hz),26.76,19.19;C26H27ClFN5OSSi·0.6CH2Cl2·0.5EtOAc的元素分析计算值C,54.08;H,5.11;N,11.03;S,5.05.实测值C,53.73;H,4.99;N,10.98;S,5.12;化合物D-30和D-31的混合物UV(CHCl3)λmax 261.0nm;1H NMR(CDCl3)主产物D-30δ7.77(s,1H),7.73-7.38(m,10H),6.71(s,1H),6.41,6.40(2s,2H),5.82(s,1H),4.27-4.19(m,1H),3.93-3.82(m,2H),1.08(s,9H);次产物D-31δ7.82(s,1H),7.73-7.38(m,10H)4.00-3.75(m,3H),3.20(ddd,J=16.5,9.2,3.1Hz,1H),2.99(ddd,J=16.5,4.9,1.1Hz,1H),1.08(s,9H).
实施例45(+)-2-氨基-9-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-6-氯嘌呤(L-29,附图4b),6-氨基-9-[(1S,4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-2-氟嘌呤(L-30,附图4b)和6-氨基-9-[(4R)-5-O-(叔丁基二苯基甲硅烷基)-2,3-二脱氧-1,2-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-2-氟嘌呤(L-31,附图4b)在室温下,往搅拌的化合物L-25和L-26的混合物(0.430g,0.79mmol)在1,2-二甲氧基乙烷(25mL)中的溶液中通入5小时干燥的氨气。减压除去溶剂,残余物经制备性TLC色谱,用20% EtOAc的己烷液纯化,得到纯净的化合物L-29(0.190g,0.352mmol,45%产率)以及化合物L-30和L-31的混合物(0.106g,0.20mmol,25%产率)。化合物L-29[α]24D74.0°(c 0.236,CH2Cl2);UV(CH2Cl2)λmax 300.0nm;1H NMR(CDCl3)δ7.74(s,1H),7.70-7.37(m,10H),6.65(s,1H),5.83(s,1H),5.18(s,2H),4.26-4.22(m,1H),3.90(dd,J=10.1,7.2Hz,1H),3.81(dd,J=9.8,7.3Hz,1H),1.07(s,9H);13C NMR(CDCl3)δ159.11,154.78(d,J=281.2Hz),153.48,151.49,139.92,135.57,135.48,132.76,132.48,130.12,130.09,127.91,127.88,125.30,109.95(d,J=16.5Hz),68.01,58.33(d,J=24.0Hz),47.46(d,J=7.1Hz),26.76,19.19;C26H27ClFN5OSSi·0.3EtOAc的元素分析计算值C,57.66;H,5.24;N,12.36;S,5.66.实测值C,57.87;H,5.35;N,12.41;S,5.62;化合物L-30和L-31的混合物UV(CHCl3)λmax 261.0nm;1H NMR(CDCl3)主产物L-30δ7.80(s,1H),7.74-7.31(m,10H),6.95(brs,2H),6.72(s,1H),5.83(s,1H),4.29-4.19(m,1H),3.94(dd,J=10.2,6.6Hz,1H),3.87(dd,J=10.1,7.1Hz,1H),1.08(s,9H);次产物L-31δ7.84(s,1H),7.74-7.31(m,10H),6.95(brs,2H),4.02-3.79(m,3H),3.20(ddd,J=16.5,9.2,3.1Hz,1H),3.00(dd,J=16.7,4.6Hz,1H),1.08(s,9H).
实施例46(-)-9-[(1R,4S)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-D-呋喃核糖基]鸟苷(D-32,附图3b)参见化合物D-28的制备方法。以0.29-mmol的规模和61%的产率获得标题化合物D-32mp 210℃(分解);[α]25D-73.7°(c 0.152,DMSO);UV(H2O)λmax254.0nm(ε11,600,pH2).255.0nm(ε12,400,pH7),265.0nm(ε12,500,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.14(s,1H),6.73(s,1H),5.93(s,1H),4.27-4.23(m,1H),3.86(dd,J=11.3,4.6Hz,1H),3.81(ddd,J=11.5,4.6,1.1Hz,1H);13C NMR(DMSO-d6)δ160.12,157.49(d,7=278.1Hz),157.44,154.47,138.61,119.83,114.34(d,J=17.0Hz),67.90,60.99(d,J=24.5Hz),51.73(d,J=7.6Hz),44.06(d,J=9.1Hz);C10H10FN5O2S·0.11CHCl3的元素分析计算值C,40.97;H,3.44;N,23.63;S,10.82.实测值C,41.35;H,3.62;N,23.32;S.11.09.
实施例47(-)-9-[(1S,4R)-2,3-二脱氧-2,3-二脱氢-2-氟-4-硫代-β-L-呋喃核糖基]-2-氟腺苷(L-33,附图4b)参见脱甲硅烷基化的一般方法。以0.20-mmol规模和70%产率获得该标题化合物L-33mp>300℃;[α]26D-17.8°(c 0.200,MeOH);UV(H2O)λmax 260.5nm(ε12,700,pH2).260.5nm(ε12,700,pH7),261.5nm(ε12,200,pH11);1H NMR(MeOH-d4)δ8.44(s,1H),6.77(s,1H),5.92(s,1H),4.28-4.21(m,1H),3.89(dd,J=11.6,4.7Hz,1H),3.85-3.79(m,1H);13C NMR(DMSO-d6)δ160.12;C10H9F2N5OS·0.24Et2O的元素分析计算值C,43.44;H,3.79;N,23.11;S,10.58.实测值C,43.30;H,3.78;N,23.47;S,10.28.
实施例484(S)-(乙酰硫基)-5-[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]戊酸甲酯(31,附图5)按照下列文献的描述,由L-谷氨酸制备该标题化合物Cervinka,0.;Hub,L.不对称反应XXVII.γ-丁内酯-γ-羧酸和γ-戊内酯-γ-羧酸的绝对构型,Collect.Czech.Chem.Commun.1968,33,2927-2932;Hanessian,S.;Murray,P.J.,天然合成途径的立体化学控制由手性前体单体合成聚丙酸酯基结构单元的-般策略,Tetrahedron 1987,43,5055-5072;Secrist III,J.A.;Riggs,R.H.;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.,4′-硫代-2′,3′-二脱氧核苷的合成与抗HIV活性.,J.Med.Chem.1992,35,533-538。
采用制备D-类似物的相同方法,由D-谷氨酸制备L-类似物(化合物35)(参见附图5)。
实施例494(S)-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-γ-硫代丁内酯(32,附图5)在-78℃下,将化合物31(6g,13.5mmol)的甲苯(100mL)溶液用29.4mL 1M DIBAL-H的己烷液处理1小时。该反应物用7.2mLMeOH处理,经1小时温热到室温并往该混合物中加入碳酸氢钠水溶液(15mL)和EtOAc(90mL)。将所得混合物过滤,滤液浓缩至干。硫代内半缩醛粗品用Ac2O(12.75mL)和DMSO(13.5mL)在室温处理24小时。该反应混合物倾入盛有冰冷的水(100mL)的分液漏斗并用乙醚萃取(3×120mL)。合并的有机层用水洗涤(3×100mL),经硫酸镁干燥,过滤,浓缩并经硅胶柱色谱用5% Et2O的己烷也纯化,得到黄色油状的产物32(2.69g,57%产率)。1H NMR(CDCl3)δ7.68-7.65,7.47-7.39(2m,10H),3.81-3.50(m,3H),2.22-2.13(m,2H),2.03-1.97(m,2H),1.06(s,9H).
使用制备D-类似物的相同方法,由D-谷氨酸制备L-类似物(化合物36)(参见附图5)。
实施例504(S)-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-苯硒基-γ-硫代丁内酯(33,附图5)往化合物32(2.223g,6mmol)的THF(30mL)溶液中加入N-氟代二苯磺酰亚胺(NFSi,1.893g,6mmol)。将该溶液冷却到-78℃,并用1小时时间滴加LiHMDS(1M THF溶液,7.2mL,7.2mmol)。在-78℃搅拌2小时后,使该溶液温热到室温并搅拌1小时。该反应物用饱和氯化铵溶液(1mL)处理,将该混合物倾入乙酸乙酯和饱和碳酸氢钠的混合液中。有机层用饱和碳酸氢钠和盐水洗涤并经硫酸镁干燥。除去溶剂后,残余物经闪式硅胶柱色谱,用5% Et2O的己烷液洗脱纯化,得到黄色油状的产物33(1.35g,58%产率)。1H NMR(CDCl3)δ7.62-7.36(m,10H),5.07(m,1H),3.95-3.77(m,3H),2.70-2.61(m,1H),2.18-2.05(m,1H),1.06(s,9H).
使用制备D-类似物的相同方法,由36制备L-类似物(化合物37)(参见附图5)。
实施例51(2R,4S)-(+)-4-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基-2-氟-2-苯硒基-γ-硫代丁内酯(D-7,附图5)在-78℃下,缓慢地往化合物33(1.166g,3mmol)的THF(15mL)溶液中加入3.6mL 1M LiHMDS的THF溶液,并将该反应混合物在-78℃下搅拌1小时。往该反应混合物中滴加TMSC1(0.49mL,3.9mmol)并使混合物温热到室温。将所得混合物在室温搅拌30分钟后冷却到-78℃。快速加入PhSeBr(1.07g,4.5mmol)的THF(6mL)溶液并将该混合物在-78℃下搅拌1小时。该混合物用乙醚(120mL)稀释,用水洗涤(4×30mL),经硫酸钠干燥,过滤,浓缩并经硅胶柱色谱用3%Et2O的己烷溶液纯化,得到浅黄色浆状的目的产物D-7(1.16g,71%产率)。1H NMR(CDCl3)δ7.68-7.35(m,15H),3.96-3.89(m,1H),3.87(dd,J=10.2 & 5.1Hz,1H),3.80(dd,J=10.1 & 7.1Hz,1H),2.49(dd,J=13.4 & 4.0Hz,1H),2.22(td,J=13.5 &10.5Hz,1H),1.06(s,9H).
采用制备D-类似物的相同方法,由37制备L-类似物(化合物L-7)(参见附图5)。
采用如前面部分中描述的相同方法,由D-7和L-7合成最终目标化合物(D-17~20、D-27~28、D-32~33和L-17~20、L-27~28、L-32~33)。
实施例521-O-乙酰基-2-脱氧-4-硫代-3,5-二-O-对甲苯甲酰基-D-赤型-呋喃戊糖苷(D-I,附图8)按照下列文献制备1-O-乙酰基-2-脱氧-4-硫代-3,5-二-O-对甲苯甲酰基-D-赤型-呋喃戊糖苷(D-I,附图8)以及1-O-乙酰基-2-脱氧-4-硫代-3,5-二-O-对甲苯甲酰基-L-赤型-呋喃戊糖苷(L-III,附图13)和硫代内半缩醛乙酸酯D-II、D-III、D-IV、L-I、L-II和L-IV(附图6和7)Secrist III,J.A.;Tiwari,K.N.;Riordan,J.M.;Montgomery,J.A.2′-脱氧-4-′硫代嘧啶核苷的合成与生物活性,J.Med.Chem.1991,34,2361-2366;Tiwari,K.N.;Montgomery,J.A.;SecristIII,J.A.,1-(2-脱氧-4-硫代-a-L-苏型-呋喃戊糖基)胸腺嘧啶的合成与生物活性,Nucleotides & Nucleotides,1993,12(8),841-846。
实施例531-(2-脱氧-4-硫代-3,5-二-O-甲苯甲酰基-β-D-赤型-呋喃戊糖基)-5-氟尿嘧啶(60,X=F,附图8)将5-氟尿嘧啶(975mg,7.5mmol)和硫酸铵(10mg)在HMDS(40mL)中的悬浮液在氮气氛下加热回流2小时。真空蒸发除去过量HMDS。往残余物中加入D-I(2.14g,5mmol)的无水CH3CN(25mL)溶液。将所得混合物冷却到0℃并加入TMSOTf(1.361g,6mmol)。将反应混合物在0℃搅拌20分钟,然后在室温搅拌2小时。然后该混合物用CH2Cl2稀释,用饱和碳酸氢钠洗涤,经硫酸钠干燥,过滤并浓缩至干。残余物经闪式硅胶色谱,用CH2Cl2/MeOH(99∶1)洗脱纯化,并在CH2Cl2/己烷中重结晶,得到固体的标题化合物60,其中X是氟(872mg,35%)。1H NMR(CDCl3)δ7.98(d,1H,H-6),7.96-7.25(m,8H,芳族的),6.69(dd,1H,H-1′),5.76(m,1H,H-3′),4.68(m,2H,H-5′),4.05(m,1H,H-4′),2.75,2.41(2m,2H,H-2′),2.42(s,6H,2CH3).
类似于上述制备其中X是氟的化合物60的方法,制备其中X是甲基的化合物60、以及化合物68、76、84、92、99、106和113(分别参见附图8、9、10、11、12、13、14和15)。
实施例541-[2-脱氧-N3-(2-甲氧基乙氧基甲基)-4-硫代-3,5-二-O-甲苯甲酰基-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟尿嘧啶(61,X=F,附图8)往其中X是氟的化合物60(748mg,1.5mmol)的无水THF(8mL)溶液中加入Et3N(455mg,4.5mmol),然后加入MEMCl(280mg,2.25mmol)。将该混合物回流2小时后蒸发至干。残余物用CH2Cl2溶解并用水洗涤,干燥,真空浓缩,并经柱色谱纯化(己烷/EtOAc,9∶1),得到固体的其中X是氟的标题化合物61(651mg,74%)。1H NMR(CDCl3)δ7.99(d,1H,H-6),7.96-7.25(m,8H,芳族的),6.69(dd,1H,H-1′),5.76(m,1H,H-3′),4.66(m,2H,H-5′),4.05(m,1H,H-4′),3.82-3.51(m,4H,OCH2CH2O),3.31(s,3H,OCH3),2.75,2.41(2m,2H,H-2′),2.42(s,6H,2 CH3).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物61所述的方法,制备其中X是甲基的化合物61、以及化合物69、77和85(分别参见附图8、9、10和11)。
实施例551-[2-脱氧-N3-(2-甲氧基乙氧基甲基)-4-硫代-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟尿嘧啶(62,X=F,附图8)在室温下,往其中X是氟的化合物61(587mg,1mmol)的无水MeOH(10mL)溶液中加入NaOMe(1M MeOH溶液,3mL,3mmol),并将该反应混合物在室温搅拌1小时。通过加入Dowex 50W中和该混合物并将其过滤。树脂用MeOH洗涤,并将合并的滤液浓缩。残余物经闪式硅胶色谱,用CH2Cl2/MeOH(4∶1)洗脱纯化,得到固体的其中X是氟的标题化合物62(322mg,92%)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.16(d,1H,H-6),6.24(dd,1H,H-1′),5.30-5.21(m,2H,OH-3′和OH-5′),4.36(m,1H,H-3′),3.51-3.81(m,6H,OCH2CH2O和H-5′),3.33(s,3H,OCH3),3.31(m,1H,H-4′),2.23(m,2H,H-2′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物62所述的方法,制备其中X是甲基的化合物62、以及化合物70、78、86、93和100(分别参见附图8、9、10、11、12和13)。
实施例561-[2-脱氧-N3-(2-甲氧基乙氧基甲基)-4-硫代-5-O-三苯甲基-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟尿嘧啶(63,X=F,附图8)将其中X是氟的化合物62(701mg,2mmol)和三苯基甲基氯(669mg,2.4mmol)在无水吡啶(10mL)中的混合物加热回流3小时。然后将混合物冷却到室温并在搅拌下缓慢地倾入冰水中。滤出沉淀,用水洗涤,真空干燥并在丙酮/己烷中重结晶,得到固体的其中X是氟的标题化合物63(1.02g,86%)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.12(d,1H,H-6),7.40-7.23(m,三苯甲基),6.24(dd,1H,H-1′),5.25-5.21(m,1H,OH-3′),4.35(m,1H,H-3′),3.81-3.50(m,6H,OCH2CH2O和H-5′),3.32(s,3H,OCH3),3.30(m,1H,H-4′),2.23(m,2H,H-2′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物63所述的方法,制备其中X是甲基的化合物63、以及化合物71、79、87、94、101、108和115(分别参见附图8、9、10、11、12、13、14和15)。
实施例571-[2,3-二脱氧-3-氟-N3-(2-甲氧基乙氧基甲基)-4-硫代-5-O-三苯甲基-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟尿嘧啶(64,X=F,附图8)在-78℃下,往其中X是氟的化合物63(889mg,1.5mmol)的无水CH2Cl2(10mL)溶液中加入(二乙基氨基)三氟化硫(764mg,4.5mmo)并将该混合物在-78℃和氮气氛下下搅拌1小时。在-78℃下,往该反应混合物中加入KF(261mg,4.5mmol)并使该反应混合物温热到室温。在室温搅拌1小时后,加入饱和碳酸氢钠和CHCl3。有机相用饱和碳酸氢钠洗涤,经硫酸钠干燥,真空蒸发。残余物经硅胶闪式色谱,用CH2Cl2/MeOH(99∶1)洗脱纯化,得到其中X是氟的标题化合物64(776mg,87%)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.10(d,1H,H-6),7.37-7.26(m,三苯甲基),6.26(dd,1H,H-1′),5.34(dd,1H,H-3′),3.81-3.50(m,6H,OCH2CH2O和H-5′),3.48(m,1H,H-4′),3.32(s,3H,OCH3),2.45(m,2H,H-2′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物64所述的方法,制备其中X是甲基的化合物64、以及化合物72、80和88(分别参见附图8、9、10和11)。
实施例581-[5-O-乙酰基-2,3-二脱氧-3-氟-4-硫代-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟-尿嘧啶(65,X=F,附图8)在0℃下,往其中X是氟的化合物64(714mg,1.2mmol)的Ac2O(5mL)的溶液中加入BF3-Et2O(511mg,3.6mmol),然后加入LiBr(313mg,3.6mmol)。将该混合物在室温和氮气氛下搅拌3天,然后蒸发至干。残余物用氯仿萃取,萃取液用水洗涤、过滤并真空蒸发。残余物经闪式硅胶色谱,用己烷/EtOAc(4∶1)洗脱纯化,得到浅黄色固体的其中X是氟的标题化合物65(242mg,66%)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.13(d,1H,H-6),6.32(dd,1H,H-1′),5.36(dd,1H,H-3′),4.43(m,2H,H-5′),3.49(m,1H,H-4′),2.45(m,2H,H-2′),2.06(s,3H,CH3).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物65所述的方法,制备其中X是甲基的化合物65、以及化合物73、81和89(分别参见附图8、9、10和11)。
实施例591-[2,3-二脱氧-3-氟-4-硫代-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟胞嘧啶(66,X=F,附图8)在0℃下,往其中X是氟的化物65(166mg,0.54mmol)在无水CH3CN(10mL)和Et3N(0.4mL)中的溶液中加入TIPSC1(343mg,1.1mmol)和DMAP(66mg,0.54mmol)。将该反应混合物在室温和氮气氛下搅拌1天,然后加入NH4OH(28%,5mL)。在室温搅拌24小时后,蒸发除去溶剂,残余物经闪式硅胶色谱,用CH2Cl2/MeOH(95∶5)洗脱纯化,得到浅黄色固体的其中X是氟的标题化合物66(81mg,57%)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.18(d,1H,H-6),7.80,7.60(2br,2H,NH2),6.28(d,1H,H-1′),5.36(dd,1H,H-3′),5.19(t,1H,OH-5′),3.63(m,1H,H-4′),3.60-3.48(m,2H,H5′),2.40(m,2H,H-2′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物66所述的方法,制备其中X是甲基的化合物66、以及化合物74、82、90、96、103、110和117(分别参见附图8、9、10、11、12、13、14和15)。
实施例601-[2,3-二脱氧-3-氟-4-硫代-β-D-赤型-呋喃戊糖基]-5-氟尿嘧啶(67,X=F,附图8)在室温下,使其中X是氟的化合物65(61mg,0.2mmol)在2MNH3-MeOH(6mL)中的溶液在带塞的烧瓶中保持过夜。蒸发溶剂并进行柱色谱(CH2Cl2/MeOH,95∶5),得到白色固体的其中X是氟的标题化合物67(49mg,94%)。1H NMR(DMSO-d6)δ11.76(br,1H,NH),8.26(d,1H,H-6),6.34(d,1H,H-1′),5.36(dd,1H,H-3′),5.17(t,1H,OH-5′),3.65(m,1H,H-4′),3.61-3.47(m,2H,H-5′),2.42(m,2H,H-2′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物67所述的方法,制备其中X是甲基的化合物67、以及化合物75、83和91(分别参见附图8、9、10和11)。
实施例611-[2,3-二脱氧-3-氟-4-硫代-β-D-苏型-呋喃戊糖基]-5-氟胞嘧啶(97,X=F,附图12)将其中X是氟的化合物96(101mg,0.2mmol)在80% AcOH(5mL)中的溶液在90℃加热1小时。蒸发后与甲苯共同蒸发,并进行闪式硅胶柱色谱(CH2Cl2/MeOH 95∶5),得到白色固体的其中X是氟的标题化合物97(28mg,53%)。1H NMR(DMSO-d6)δ7.85(d,1H,H-6),7.82,7.61(2br,2H,NH2),6.16(d,1H,H-1′),5.35(dd,1H,H-3′),5.19(t,1H,OH-5′),3.64(m,1H,H-4′),3.62-3.50(m,2H,H-5′),2.58,2.26(2m,2H,H-2′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物97所述的方法,制备其中X是甲基的化合物97、以及化合物98、104、105、111、112、118和119(分别参见附图12、13、14和15)。
实施例621-(3-脱氧-4-硫代-β-D-苏型-呋喃戊糖基)-5-氟尿嘧啶(107,X=F,附图14)在-78℃下,往其中X是氟的化合物106(664mg,1.5mmol)在无水CH2Cl2(10mL)中的溶液中缓慢地加入BBr3(1M CH2Cl2溶液,7.5mL)并将该反应混合物在-78℃和氮气氛下搅拌4小时。该反应物通过加入MeOH(5mL)进行处理,用吡啶中和。蒸发除去溶剂后,残余物经闪式硅胶柱色谱,用CH2C12/MeOH(4∶1)洗脱纯化,得到其中X是氟的标题化合物107(303mg,77%)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.20(d,1H,H-6),6.24(dd,1H,H-1′),5.65(br,1H,OH-2′),5.19(t,1H,OH-5′),4.01(m,1H,H-2′),3.70-3.58(m,2H,H-5′),3.20(m,1H,H-4′),2.23(m,1H,H-3′),1.76(m,1H,H-3′).
利用类似于如上制备其中X是氟的化合物107所述的方法,制备其中X是甲基的化合物107、以及化合物114(参见附图14和15)。
元素分析数据(D-对映体)化合物号分子式 计算值 计算值 计算值 计算值 实测值 实测值 实测值 实测值CH N S CH N SD-3 C21H25FO3Si 67.71 6.76 --a--a67.706.79--a--aD-4 C22H28FIO3Si·0.2C6H1452.41 5.84 --a--a52.305.55--a--aD-5 C24H31FO4SSi 62.316.75--a6.9362.036.63--a6.98D-6 C21H25FO2SSi 64.016.48--a8.2564.886.51--a8.15D-6aC21H25FO2SSi 64.016.48--a8.2565.156.58--a8.12D-7 C27H29FO2SSeSi59.655.38--a5.9060.105.46--a5.85L-7 C27H29FO2SSeSi·0.15CH58.075.23--a5.7057.885.36--a5.76Cl3D-8 C29H28FO3SSeSi59.275.66--a5.4659.615.72--a5.57D-9 C38H38FN3O3SSeSi 61.445.165.66 4.3261.525.425.47 4.21D-10C38H37F2N3O3SSeSi 59.994.905.52 4.2159.965.075.42 4.23D-11C32H35FN2O3SSeSi0.4H258.155.474.23 4.8558.035.494.21 4.95O
化合物号分子式 计算值 计算值 计算值 计算值 实测值 实测值 实测值 实测值C H N S CH N SD-12C31H33FN2O3SSeSi 58.205.204.385.0158.175.354.324.93D-13C32H32FN3O3SSi 65.885.667.075.3966.045.856.815.17D-14C32H31F2N3O3SSi 63.665.186.965.3163.715.326.765.27D-15C26H29FN2O3SSi·0.6H2O 61.546.005.506.3061.315.875.346.11D-16C25H27FN2O3SSi62.215.645.806.6462.385.655.696.48D-17C9H10FN3O2S·0.2H2O 43.794.2517.02 12.99 43.874.3116.92 12.86D-18C9H9F2N3O2S 41.383.4716.08 12.27 41.293.5215.99 12.18D-19C10H11FN2O3S·0.1Et2O47.024.5510.54 12.07 47.024.5610.48 11.89D-20C9H9FN2O3S·0.3CH3OH44.004.05 11.04 12.63 44.013.8911.22 12.76D-21C32H32ClFN4OSSeSi 56.344.738.214.7056.695.12 7.954.51D-22C32H31ClF2N4OSSeSi·0.255.584.757.814.4755.554.68 7.744.36C6H14D-23C26H26ClFN4OSSi 59.474.99 10.676.1159.585.03 10.41 6.09
化合物号分子式 计算值 计算值 计算值 计算值 实测值 实测值 实测值 实测值C H NS CH N SD-25C26H25ClF2N4OSSi 57.504.6410.325.9057.184.5010.13 5.68D-27C10H10FN5OS 44.943.7726.2012.00 45.234.0725.98 11.79D-28C10H9FN4O2S 44.773.3820.8811.95 44.533.6721.15 11.91D-29C26H27ClFN5OSSi 57.825.0412.975.9457.734.9912.98 5.82D-32C10H10FN5O2S42.403.56 24.7211.32 42.273.7424.56 11.09D-33C10H9F2N5OS 42.103.18 24.5511.24 42.283.3724.39 11.19a不适用无素分析数据-L-对映体化合物 分子式 计算值 计算值 计算值 计算值 实测值 实测值 实测值 实测值CH NS CH N SL-3 C21H25FO3Si 67.716.76-a-a67.716.78-a-a
化合物 分子式 计算值计算值计算值计算值实测值 实测值实测值实测值C H N S C HN SL-4 C22H28FIO3Si·0.05C6H1451.635.58 -a-a51.84 5.53 -a-aL-5 C24H31FO4SSi 62.31 6.75 -a6.93 62.36 6.69 -a7.04L-6 C21H25FO2SSi 64.91 6.48 -a8.25 65.15 6.58 -a8.12L-6aC21H25FO2SSi 64 91 6.48 -a8.25 64.94 6.42 -a8.16L-7 C27H29FO2SSeSi·0.15CHC 58.07 5.23 -a5.70 57.88 5.36 -a5.76I3L-8 C29H28FO3SSeSi 59.27 5.66 -a5.46 59.24 5.68 -a5.42L-9 C38H38FN3O3SSeSi·0.2Et261.51 5.32 5.55 4.23 61.88 5.55 5.56 4.21OL-10C38H37F2N3O3SSeSi 59.99 4.90 5.52 4.21 59.97 5.05 5.44 4.23L-11C32H35FN2O3SSeSi58.79 5.40 4.29 4.90 58.855.46 4.20 4.98L-12C31H33FN2O3SSeSi58.20 5.20 4.38 5.01 58.185.33 4.33 4.95L-13C32H32FN3O3SSi·0.1C6H1465.88 5.66 7.07 5.39 66.015.88 6.82 5.20
化合物 分子式 计算值计算值计算值计算值 实测值实测值实测值实测值C H N SC H N SL-14C32H31F2N3O3SSi 63.66 5.18 6.96 5.31 63.69 5.30 6.78 5.26L-15C26H29FN2O3SSi62.87 5.89 5.64 6.46 62.54 5.82 5.36 6.13L-16C25H27FN2O3SSi62.21 5.64 5.80 6.64 62.41 5.68 5.71 6.52L-17C9H10FN3O2S 44.44 4.14 17.27 13.18 44.26 3.92 16.96 13.03L-18C9H9F2N3O2S 41.38 3.47 16.08 12.27 41.45 3.60 15.95 12.14L-19C10H11FN2O3S0.35Et2O 48.18 5.14 9.86 11.28 48.49 4.88 10.07 11.59L-20C9H9FN2O3S44.26 3.71 11.47 13.13 44.22 3.81 11.15 12.84L-21C32H32ClFN4OSSeSi 56.34 4.73 8.21 4.70 56.00 4.81 8.04 4.73L-22C32H31ClF2N4OSSeSi 54.89 4.46 8.00 4.58 54.81 4.64 7.81 4.63L-23C26H26ClFN4OSSi 59.47 4.99 10.67 6.11 59.56 5.30 10.33 5.93L-25C26H25ClF2N4OSSi 57.50 4.64 10.32 5.90 57.42 5.02 9.93 5.65L-29C26H27ClFN5OSSi·0.3EtO 57.66 5.24 12.36 5.66 57.87 5.35 12.41 5.62Ac
化合物 分子式 计算值计算值计算值计算值实测值实测值实测值实测值C H N S C H N SL-27 C10H10FN5OS 44.94 3.77 26.20 12.00 44.83 3.88 25.83 11.85L-28 C10H9FN4O2S 44.77 3.38 20.88 11.95 44.86 3.65 20.75 11.89L-32 C10H10FN5O2S·0.2H2O 41.87 3.65 24.41 11.18 42.17 3.35 24.37 11.16L-33 C10H9F2N5OS 42.10 3.18 24.55 11.24 41.99 3.16 24.36 11.28a不适用1H NMR数据aD-对映体化合物H-1’ H-3’H-4’H-5’ 其它质子8.82(br s,1H),8.12(d,J=6.5Hz,1H),7.92(d,J=6.91(d,J=3.68-3.58D-9 2.62-2.47(m) 3.87-3.72(m) 7.3Hz,2H),15.6Hz)(m)7.69-7.27(m,19H),1.02(s,9H)
化合物 H-1’ H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子12.70(br s,1H),8.33(d,J=7.5Hz,2H),7.87(dd,J6.73(d,J= 3.67-3.58D-10 2.63-2.46(m)3.92-3.76(m) =59,1.7Hz,1H),16.3Hz) (m)7.72-7.28(m,18H),1.07(s,9H)9.26(br s,1H),7.72(dd,J=8.2,2.0Hz,1H),7.68-6.63(d,J= 3.62-3.58D-11 2.55-2.41(m)3.87-3.72(m) 7.30(m,15H),5.56(dd,J=8.2,1.9Hz,1H),1.03(s,14.7Hz) (m)9H)6.72(d,J= 3.67~3.5 9.13(br s,1H),7.74~7.25(m,16H),1.83(s,3H),D-122.62~2.44(m)3.87~3.73(m)18.1Hz) 7(m)1.07(s,9H)3.83(dd,J=10.4,6.18.95(br s,1H),7.91(d,J=7.5Hz,2H),7.69~7.38Hz)4.23~4.1D-13 7.03(s) 5.82(s) (m,15H),5(m)3.78(dd,J=10.4,6.31.10(s,9H)Hz)3.84(dd,J=10.5,6.212.80(br s,1H),8.30(d,J=7.3Hz,2H),7.72~7.38Hz)4.23~4.1D-14 6.95(s) 5.80(s) (m,14H),5(m)3.79(dd,J=10.2,6.61.10(s,9H)Hz)
化合物 H-1’H-3’ H-4’ H-5’其它质子3.85(dd,J=10.6,5.99.34(br s,1H),7.70~7.35(m,11H),5.44(dd,J=Hz)4.22~4.18.1,1.2Hz,1H),D-156.93(s) 5.75(s)4(m)3.81(dd,J=10.5,5.61.09(s,9H)Hz)3.85(dd,J=10.5,6.59.45(br s,1H),7.72~7.35(m,10H),7.02(s,1H),Hz)4.22~4.1D-166.96(s) 5.81(s) 1.74(s,3H),3(m)3.77(dd,J=10.2,7.01.08(s,9H)Hz)3.78(dd,J=11.7,4.6Hz)4.17-4.12 8.05(dd,J=7.5,1.0Hz,1H),5.97(d,J=7.5Hz,D-176.93(s) 5.89-5.85(m)(m)1H)3.69(ddd,J=11.6,4.3,1.2Hz)3.84(dd,J=11.8,3.7Hz)D-18 6.92(s) 5.84(s) 4.17(s)8.39(d,J=6.6Hz,1H)3.68(br d,J=10.6Hz)
化合物H-1’H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子3.80(dd,J=11.7,4.5Hz)4.19-4.13 8.11(dd,J=8.1,0.8Hz,1H),5.77(d,J=8.1Hz,D-19 6.87(s) 5.89(s)(m) 3.71(ddd,J=11.7,1H)4.1,1.4Hz)3.84(dd,J=11.9,4.0Hz)6.87(t,J=D-205.86(s) 4.17(s) 8.03(s,1H),1.88(d,J=1.2Hz,3H)1.0Hz) 3.77(ddd,J=11.9,3.7,1.7Hz)3.96(t,J=8.2Hz) 8.69(s,1H),8.31(d,J=2.9Hz,1H),7.70~7.13(m,15H,6.63(d,J= 3.80~3.7D-212.75~2.63(m) 3.88(td,J=7.6,1.814.7Hz) 3(m)Hz) 1.05(s,9H)3.97(dd,J=9.7,7.32.76~2.63(m)Hz)6.45(d,J= 3.80-3.78.27(d,J=2.9Hz,1H),7.70~7.14(m,15H),1.06D-222.60(td,J=14.814.0Hz) 2(m) 3.89(ps td,J=7.6,1.2 (s,9H)7.9Hz)Hz)
化合物H-1’ H-3’H-4’ H-5’ 其它质子3.96(dd,J=10.2,6.84.33~4.2 8.69(s,1H),8.12(s,1H),7.69~7.35(m,10H),Hz)D-23 6.87(s) 5.87(s)5(m) 1.08(s,9H)3.86(t,J=8.8Hz)3.25(ddd,J=16.6,9.2,3.1Hz)8.82(s,1H),8.19(s,1H),7.69~7.35(m,10H),1.08D-24 -- 4.05~3.78(m,3H)(s,9H)3.03(dd,J=16.6,5.2Hz)3.94(dd,J=10.2,6.04.32~4.2Hz)D-25 6.68(s) 5.86(s) 8.08(s,1H),7.69~7.36(m,10H),1.08(s,9H)3(m)3.87-3.83(m)3.24(ddd,J=16.3,9.3,3.1Hz)D-26 -- 4.04~3.80(m,3H) 8.12(s,1H),7.75~7.31(m,10H),1.08(s,9H)3.01(ddd,J=16.8,5.1,0.6Hz)
化合物H-1’ H-3’H-4’ H-5’其它质子3.90(dd,J=11.6,4.4Hz)4.31~4.2D-27 6.88(s) 5.93(s) 8.52(s,1H),8.20(s,1H)4(m)3.81(ddd,J=11.5,4.1,1.2Hz)3.88(dd,J=11.7,4.7Hz)4.28~4.2D-28 6.90(s) 5.93(s) 8.51(s,1H),8.07(s,1H)3(m)3.80(dd,J=10.5,4.0Hz)3.90(dd,J=10.1,7.0Hz)4.25~4.1 7.74(s,1H),7.68~7.36(m,10H),5.37(s,1H),1.07D-29 6.65(s) 5.82(s)9(m)(s,9H)3.81(dd,J=9.8,7.4Hz)4.27~4.1 7.77(s,1H),7.73~7.38(m,10H),6.40(br s,2H),D-30 6.71(s) 5.82(s) 3.93~3.82(m)9(m)1.08(s,9H)
化合物H-1’ H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子3.86(dd,J=11.3,4.6Hz)4.27~4.2D-32 6.73(s) 5.93(s) 8.14(s,1H)3(m)3.81(ddd,J=11.5,4.6,1.1Hz)3.89(dd,J=11.7,4.9Hz)4.27-4.22D-33 6.77(s) 5.92(s) 8.44(s,1H)(m)3.82(ddd,J=12.0,4.6,1.2Hz)aCD3OD;ppm;s,单峰;d,二重峰;dd,双二重峰;t,三重峰,br s,宽单峰;m,多重峰;td,三重二重峰;ddd,双重双二重峰表11H NMR数据(L-对映体)化合物H1’ H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子8.82(br s,1H),8.12(d,J=6.5Hz,1H),7.92(d,J=6.91(d,J=3.68-3.58L-9a2.62-2.47(m) 3.87-3.72(m) 7.3Hz,2H),15.6Hz)(m)7.69-7.27(m,19H),1.02 (s,9H)6.73(d,J=3.67-3.58 12.70(br s,1H),8.33(d,J=7.5Hz,2H),7.87(dd,JL-10a2.63-2.46(m) 3.92-3.76(m)16.3Hz)(m) =5.9,1.7Hz,1H),7.72-7.28(m,18H),1.07(s,9H)6.72(d,J=3.67~3.5 9.13(br s,1H),7.74~7.25(m,16H),1.83(s,3H),L-11a2.62~2.44(m) 3.87~3.73(m)18.1Hz)7(m) 1.07(s,9H)9.26(br s,1H),7.72(dd,J=8.2,2.0Hz,1H),7.68-6.63(d,J=3.62-3.587.30(m,15H),L-12a2.55-2.41(m) 3.87-3.72(m)14.7Hz)(m)5.56(dd,J=8.2,1.9Hz,1H),1.03(s,9H)3.83(dd,J=10.4,6.18.95(br s,1H),7.91(d,J=7.5Hz,2H),7.69~7.38Hz)4.23~4.1L-13a7.03(s) 5.82(s)(m,15H),5(m)3.78(dd,J=10.4,6.31.10(s,9H)Hz)
化合物H-1’ H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子3.84(dd,J=10.5,6.212.80(br s,1H),8.30(d,J=7.3Hz,2H),7.72~7.38Hz)4.23~4.1(m,14H),L-14a6.95(s) 5.80(s)5(m)3.79(dd,J=10.2,6.61.10(s,9H)Hz)3.85(dd,J=10.5,6.59.45(br s,1H),7.72~7.35(m,10H),7.02(s,1H),Hz)4.22~4.11.74(s,3H),L-15a6.96(s) 5.81(s)3(m)3.77(dd,J=10.2,7.01.08(s,9H)Hz)3.85(dd,J=10.6,5.99.34(br s,1H),7.70~7.35(m,11H),5.44(dd,J=Hz)4.22~4.18.1,1.2Hz,1H),L-16a6.93(s) 5.75(s)4(m)3.81(dd,J=10.5,5.61.09(s,9H)Hz)3.78(dd,J=11.7,4.6Hz)4.17-4.12 8.05(dd,J=7.5,1.0Hz,1H),5.97(d,J=7.5Hz,L-17b6.93(s) 5.89-5.85(m)(m) 1H)3.69(ddd,J=11.6,4.3,1.2Hz)
化合物H-1’ H-3’H-4’ H-5’其它质子3.84(dd,J=11.8,3.7Hz)L-18b6.92(s) 5.84(s) 4.17(s) 8.39(d,J=6.6Hz,1H)3.68(br d,J=10.6Hz)3.84(dd,J=11.9,4.0Hz)L-19b6.87(s) 5.86(s) 4.17(s) 8.03(s,1H),1.88(d,J=1.2Hz,3H)3.77(ddd,J=11.9,3.7,1.7Hz)3.80(dd,J=11.7,4.5Hz)4.19-4.13 8.11(dd,J=8.1,0.8Hz,1H),5.77(d,J=8.1Hz,L-20b6.87(s) 5.89(s)(m) 1H)3.71(ddd,J=11.7,4.1,1.4Hz)8.60(s,1H),8.23(d,J=1.7Hz,1H),7.63~7.01(m3.88(ps t,J=8.5Hz)6.55(d,J= 3.72~3.6 15H),L-21a2.67~2.46(m)14.7Hz) 2(m)3.80(ps t,J=8.7Hz)0.96(s,9H)
化合物H-1’ H-3’H-4’ H-5’ 其它质子3.89(dd,J=9.7,6.92.68~2.57(m)Hz)6.37(d,J= 3.72~3.6L-22a8.20(s,1H),7.62~7.06(m,15H),0.98(s,9H)2.52(td,J=12.9,13.9Hz) 4(m)3.80(td,J=7.8,1.37.7Hz)Hz)3.96(dd,J=10.2,6.8Hz)4.33~4.2 8.69(s,1H),8.12(s,1H),7.67(t,J=14.4Hz,4H),L-23a6.87(s) 5.87(s)4(m) 7.50-7.36(m,6H),1.08(s,9H)3.86(dd,J=10.0,7.5Hz)3.25(ddd,J=16.8,9.3,3.3Hz,1H),4.03~3.8 8.81(s,1H),8.18(s,1H),7.70~7.35(m,10H),1.08L-24anac3(m,3H) (s,9H)3.03(ddd,J=16.6,5.7,1.2Hz,1H)3.86(td,J=10.2,6.54.25~4.1L-25a6.68(s) 5.79(s) Hz) 8.01(s,1H),7.63~7.28(m,10H),1.01(s,9H)8(m)3.82~3.77(m)
化合物H-1’ H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子3.24(ddd,J=16.3,9.3,3.1Hz,1H),4.04~3.8L-26anac8.12(s,1H),7.75~7.31(m,10H),1.08(s,9H)0(m,3H)3.01(ddd,J=16.8,5.1,0.6Hz,1H)3.90(dd,J=11.5,4.2Hz)L-27b6.89(s) 5.93(s) 4.28(s) 8.52(s,1H),8.20(s,1H)3.81(dd,J=11.4,3.2Hz)3.88(dd,J=11.6,4.7Hz)L-28b6.90(s) 5.93(s) 4.26(s) 8.51(s,1H),8.07(s,1H)3.80(dd,J=10.7,3.2Hz)3.90(dd,J=10.1,7.2Hz)4.26~4.27.74(s,1H),7.70~7.37(m,10H),5.18(s,2H),1.07L-29a6.65(s) 5.83(s)2(m) (s,9H)3.81(dd,J=9.8,7.3Hz)
化合物H-1’ H-3’ H-4’ H-5’ 其它质子3.94(dd,J=10.2,6.6Hz)4.29~4.1 7.80(s,1H),7.74~7.31(m,10H),6.95(br s,2H),L-30a6.72(s) 5.83(s)9(m) 1.08(s,9H)3.87(dd,J=10.1,7.1Hz)3.20(ddd,J=16.5,9.2,3.1Hz,1H),4.02~3.7 7.84(s,1H),7.74-7.31(m,10H),6.95(br s,2H),L-31anac9(m,3H) 1.08(s,9H)3.00(dd,J=16.7,4.6Hz,1H)4.22-4.14L-32b6.61(s) 5.83(s)3.84-3.74(m) 7.98(s,1H)(m)3.89(dd,J=11.6,4.74.28-4.21Hz)L-33b6.77(s) 5.92(s) 8.44(s,1H)(m)3.85-3.79(m)aCDCl3,bCD3OD,cna不适用
VII.生物活性使用定量实时PCR(“Q-RT-PCR”)评价候选抗病毒化合物并同时记录对宿主核酸水平的影响。这些测定包括(i)B基因型HIV-1病毒负荷分析,(ii)HBV病毒负荷分析,(iii)BVDV病毒负荷分析,(iv)人β-肌动蛋白基因分析,(v)线粒体COXII基因分析,和(vi)rRNA基因分析。
评价了β-D-和β-L-2′,3′-二脱氢-2′,3′二脱氧-2′-氟-4′-硫代胞苷(分别是D-17和L-17)、β-D-和β-L-2′,3′二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代-5-氟胞苷(分别是D-18和L-18)、β-D-和β-L-2,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-3′-氟胞苷(分别是10和23)以及β-D-和β-L-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-3′-氟-5-氟胞苷(分别是10-F和23-F)的抗病毒效果和细胞毒性。还评价了作为对照化合物的AZT(3′-叠氮基-3′-脱氧胸苷)、3TC[(-)-β-2′,3′-二脱氧-3′-硫代胞苷)]、D-ddC(β-D-2′,3′二脱氧胞苷)、利巴韦林(1-β-D-呋喃核糖基-1H-1,2,4-三唑-3-甲酰胺)、(+)-BCH-189[(+)-β-2′,3′-二脱氧-3′-硫代胞苷]、FIAU(1-(2-脱氧-2-氟-1-β-D-呋喃阿拉伯糖基)-5-碘胞嘧啶)、D4T(β-D-2′,3′-二脱氢-3′-脱氧胸苷)、ACV[9-(2-羟基乙氧基甲基)鸟嘌呤]和D-D4FC(β-D-2′,3′-二脱氢-2′3′-二脱氧-5-氟胞苷)。
所有化合物都测试了(i)抗野生型(xxBRU)和3TC-耐药性(184V)HIV-1;(ii)它们抑制诱导型HepAD38细胞系中HBV产生的能力;和(iii)它们抑制急性感染的MDBK细胞中BVDV产生的能力。设计了三种针对B基因型HIV-1、基本如(24)所述的HBV和牛病毒性腹泻病毒(BVDV)的定量PCR测定(Q-PCR)(Taqman 7700 chemistry,PEBioSystems)。后一种病毒常被用作丙肝病毒(HCV)的病毒模型(16,21)。设计了针对所有病毒(HBV、HIV、BVDV)和宿主靶(β-肌动蛋白基因、线粒体COXII基因、rRNA基因)的定量放大测定(TaqMan RT PCR),以便精确定量细胞和病毒的DNA和/或RNA水平。
病毒负荷分析,特别是HIV-1的病毒负荷分析的设计由于病毒基因组的极端可变性,通常是非常复杂的(25,30,31)。根据表现出有限量的变异性的区域设计引物和探针,这种变异性在6-log范围表现出极佳的线性并且覆盖了抗病毒研究实验室中常用病毒株的基因变异性。目前选择的用于诊断来自不同地区的临床样品的引物和探针的广泛应用包括研究特异性、敏感性、再现性、对不同基因型/clades的线性范围的最优化和使用其它商业性测试的标准化,这基本与其它申请中所述相同(2,13)。
有数种化合物被证实对野生型HIV-1株具有高效抗病毒活性(EC90为0.16-5.16μM),但值得注意的是,当测试这些化合物对3TC-耐药型HIV-1的活性时,EC90明显增高(EC90为53至>100μM)。这两类化合物的β-L-对映体都比相应的β-D-对映体更为有效。一种化合物抑制AD38细胞中HBV的产生(EC90=1.0μM)。在人PBM细胞和HepG2细胞中,化合物基本是无毒的(IC50>87μM)。在与10μM的核苷类似物一起培养7天后,观察到对线粒体DNA水平没有影响。这些研究证明了用4′-硫代代替氧对胞苷类似物的糖环的修饰导致化合物对野生型病毒具有高效抑制作用,但对3TC-耐药型病毒具有减弱的效力。
实施例63毒性分析在浓度逐渐增加的试验化合物的存在下,将HepG2和人PBM细胞(5×104/孔)接种到96孔培养板中并在37℃、5%CO2培养箱中进行培养。HepG2培养3天后,或者人PBM细胞培养5天后,以比色测定法,用MTS-或MTT染色法(Promega,Madison,WI)测定细胞存活率和线粒体活性。以常规MTT或MTS毒性测定法测试了8种化合物,它们在所评价细胞(HepG2和人PBM细胞)中的IC50值高于87μM(表1)。
表1.试验化合物的细胞毒性


a值以μM为单位实施例64HIV-1细胞培养物对人PBM细胞(1×106个细胞/T25烧瓶)进行PHA刺激2或3天,并如前所述(27),用野生型(LAI和xxBRU)或3TC-耐药的(xxBRU184V)HIV-1株以100TCID50进行感染。在系列10倍系列稀释度的试验化合物的存在下,使培养物保持5天。然后,通过离心(10分钟,400xg,4℃)从培养上清液中取出人PBM细胞。采用RT-分析法或Q-RT-PCR分析法对澄明的上清液进行测试。
实施例65HIV-1 RT-分析经高速离心(2小时,20,000xg,4℃)浓缩1mL等份培养上清液中的病毒颗粒。然后取出上清液并将病毒沉淀分配到100μL病毒增溶缓冲液(VSB0.5% Triton X-100;0.8M NaCl,0.5mM苯基甲基磺酰基,20%甘油,50mM Tris.HCl pH7.8)中。将每份10μL的RT-VSB等份液与75μL RT合剂(60mM Tris.HCl pH7.8,12mMMgCl2,6mM DTT,6μg/mL聚(rA)n-寡(dT)10-12,1.2mM dATP和80μCi/mL 3H-TTP)混合并在37℃培养2小时。随后加入100μL 10%TCA并测定结合的3H TTP的总量。
实施例66人PBM细胞中HIV-1的Q-RT-PCR分析用商购柱(QIAamp Viral RNA迷你试剂盒,Qiagen,Valencia,CA)制备培养上清液中存在的病毒RNA。通过监测荧光信号的增强实时测定病毒RNA,所述信号是由探针与放大的病毒DNA杂化之后(TaqMan 7700化学,Applied Biosystems,Foster City,CA)猝火的荧光探针分子降解产生的。使用Primer Express软件(Applied Biosystems)设计TaqMan探针和引物;它们高度覆盖与MHIV-1基因组的第230-257个密码子之间的HIV-1 RT基因中的81个碱基对长的片段互补的保守序列;探针5′-6FAM-TTTCTGGCAGCACTATAGGCTGTACTGTCCATT-TAMRA-3′;有义引物5′-TGGGTTATGAACTCCATCCTGAT-3′;和反义引物5′-TGTCATTGACAGTCCAGCGTCT-3′。
使用制造商(Applied Biosystems)描述的试剂和条件,将总量为5μL的RNA进行RT-放大。标准曲线从1.41×102拷贝/mL至1.41×108拷贝/mL以上。使用Roche Amplicor HIV-1 Monitor testTM(RocheDiagnostics,Branchburg,NJ)对10倍系列稀释的临床B基因型HIV-1分离株(体外减弱的,以获得高病毒负载)校准拷贝数。10-6稀释的样品在阈值周期(Ct=其中样品是可检测的PCR周期阈值)=35.52,在II型HIV-1 Roche检测器分析中相当于1,410拷贝/mL。当扩至超出103病毒的动态范围时,两种方法之间具有极佳的相关性(r2~1)。Q-RT-PCR的检测低限为141拷贝/mL(Ct=38.85),且超出106病毒稀释度呈线性。因此,目前设计的引物与探针能可靠地定量临床样品和体外制品中的HIV-1。
在5天的分析中,用PHA刺激的人PBM细胞,比较抗病毒化合物与AZT、3TC和D-D4FC的抗三种HIV-1株(LAI、xxBRU和3TC耐药性xxBRU-184V)的活性。通过下面两种方法定量培养上清夜中存在的HIV-1i)以对数拷贝/mL读出的Q-RT-PCR;和ii)以对数计数/分钟/mL(CPM/mL)读出的对细胞上清夜的内源性病毒RT分析法。将抗病毒化合物加到培养基中后,观察与剂量有关的病毒产生的减少。附图16显示了某些代表性实例的结果。虽然两种方法测定了不同的参数(病毒RNA与活性RT酶),但彼此的结果没有显著差异。比较HIV-1 Q-RT-PCR结果与先前建立的基于细胞的抗病毒药物评价分析(细胞上清夜中的内源性HIV-1 RT聚合活性)(27)。
以针对三种HIV-1病毒株的使病毒RNA和RT活性降低90%的有效浓度(EC90)表示的数据归纳于表2。
表2.急性感染的人PBM细胞中核苷的抗HIV-1活性

a值以μM为单位bFI是增加倍数(EC90HIV-1184V/EC90HIV-1xxBRU)cnr=无关实施例67AD38细胞中HBV的Q-RT-PCR分析HepAD38细胞系在可用四环素调节的条件下复制HBV(12,15)。在该药物的存在下,细胞上清液几乎不含病毒DNA,但从培养基中除去四环素后,这些细胞向上清液中分泌病毒样颗粒(12)。在接种培养基(DMEM/F12+10%FBS,50μg/mL青霉素,50μg/mL链霉素,100μg/mL卡那霉素,400μg/mL G418和0.3μg/mL四环素)中,将HepAD38细胞以5×104个细胞/孔的密度接种到96孔培养板中并在37℃、5%CO2的润湿气氛下培养2天。除去接种培养基,将细胞用PBS洗涤三次。然后将细胞与200μL分析培养基(DMEM/F12+10%FBS+P/S/K)-起培养,所述培养基分别是不包含化合物的、包含10μM测试化合物或者对照药物的。培养5天后,收集细胞上清液并将其贮存在-70℃,直至定量分析HBV DNA。使用QiaAmp DNA血液迷你试剂盒(Qiagen)从上清液提取HBV DNA并用200μL核酸洗脱。以Q-PCR检测病毒DNA。用Primer Express软件(Applied Biosystems)设计TaqMan探针和引物,它们高度覆盖与HBsAg中存在的DNA序列互补的保守序列(24)。使用制造商所述的试剂和条件放大总量为5μL的DNA(AppliedBiosystems)。标准曲线显示出至少106的动态范围,并且从2×102拷贝/mL至超过2×108拷贝/mL(未显示)。
研究HepAD38细胞中HBV病毒诱生的时间过程(附图17)。在2天的HBV抑制(使用含四环素的培养基)后,将这些细胞与或不与10μM3TC培养5天,然后进行下列观察(i)接种后立即测定细胞上清液中的病毒DNA,但三次采样点的量(第0、1和2天的接种培养基)没有改变。这表示上清液中存在代表了来自细胞碎片物质的HBV DNA序列,(ii)四环素完全切断了HBV DNA表达;(iii)诱生后5天,细胞上清液中的增加了约102.5的HBV DNA;和(iv)10μM 3TC阻止上清液中病毒DNA的释放达101.5。
在AD38细胞中测定8种待测化合物抗HBV的EC90值。与预期的一样,3TC显示出强抑制作用(EC90=2.9μM),而化合物23具有相当的活性(EC90=1.0μM)。所有其它化合物都被认为是没有活性(表3),因为EC90>100μM。
许多对于试验化合物的抗HBV活性的研究已经采用试验定量HBVDNA印迹技术的HepG2.2.15细胞体系(1,14)。当采用使用Q-PCR技术的HepG2.2.15体系时,发现10μM 3TC具有非常窄的动态范围,其最大降低为100.6。因此,以Q-PCR技术评价AD38体系(12,15)(附图17),观察到细胞上清液中病毒产生的动态范围大约为102.5的HBVDNA。此外,与10μM 3TC 5天的接触使上清液中病毒DNA的释放减少了几乎101.5。与HepG2.2.15技术相比,使用AD38细胞的Q-PCR方法给出较宽的动态范围,较短的培养时间并且无需放射性检测。用AD38细胞测试8种待测化合物与3TC,与预期的一样,3TC明显减少细胞上清液中HBV DNA的量(EC90=3μM)。唯一能减少细胞上清液中HBV DNA的试验化合物是化合物23(EC90=1μM)。但发现该化合物抗3TC耐药的HIV-1的效力要弱586倍(表2),因此预期化合物23对抗3TC耐药的HBV的效力也较低。由于它是一种L-核苷(29),这些数据表明β-L-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-3′-氟代糖构型与β-L-2′,3′-二脱氧-3′-硫代构型具有相似的活性和耐药性。有趣地是,胞苷5位上氟原子的加入(化合物23-F)得到了一种对HBV几乎失活的化合物(EC90=68μM),但具有β-L-2′,3′-二脱氧-3′-硫代构型[(-)-FTC,emtricitabine]的类似物显示出对HBV的高效抑制作用,其EC50为0.24μM(22)。
实施例68MDBK细胞中BVDV的Q-RT-PCR分析在37℃、潮湿的、5%CO2气氛下,使Madin-Darby牛肾(MDBK)细胞保存在补充有10%热灭活的马血清的DMEM/F12中。将细胞以5×106个细胞/孔的密度接种到96孔培养板上并培养1小时。用BVDV(NADL株)以MOI 0.02感染单层细胞。感染45分钟后,取出细胞接种物并将细胞洗涤两次。将培养基或含试验化合物的培养基加到这些细胞中,然后培养24小时。收集细胞上清液,经离心使其澄明(2分钟,3,000g,室温)并制备病毒RNA(QIAamp Viral RNA迷你试剂盒,Qiagen)。以实时RT-PCR检测病毒RNA。用Primer Express软件(AppliedBiosystems)设计用于BVDV NS5B区域的引物和探针;探针5′-6FAM-AAATCCTCCTAACAAGCGGGTTCCAGG-TAMRA-3′;有义引物5′-AGCCTTCAGTTTCTTGCTGATGT-3′;和反义引物5′-TGTTGCGAAAGGACCAACAG-3′。
获得线性范围为至少106的标准曲线(数据未显示)。在这些实验中实验利巴韦林(Schering-Plough,Raritan,NJ)作为阳性对照。利巴韦林显示出强抑制作用(EC90=5μM),但没有试验化合物阻止从被感染细胞释放病毒(EC90>200μM,表3)。
表3.试验化合物的细胞毒性及抗HBV和抗BVDV活性。

a值以μM为单位bND=未测定实施例69线粒体DNA和rRNA基因的Q-RT-PCR分析同样使用Q-RT-PCR技术评价本发明化合物在相关人细胞中的潜在线粒体γ-DNA聚合酶抑制作用。用于治疗病毒性或增殖性疾病的核苷类似物可对类似遗传性线粒体疾病(即肝脂肪变性、乳酸性酸中毒、肌病、中毒性肾损害、周围神经病、多发性对称性脂肪过多症和胰腺炎)的患者表现出毒性(3,18)。由于三磷酸酯形式的活性核苷化合物缺乏3′-OH,因此通过链终止阻止病毒复制,这就存在一种担心,即这些核苷类似物也是人DNA聚合酶γ的底物,由此抑制线粒体DNA复制并随后产生毒副副作用(11,19)。在试图提供可直接定量细胞内的线粒体DNA水平的努力下,设计了Q-PCR技术,并使用比较Ct方法计算COXIIDNA水平的相对量。D-ddC和(+)-BCH-189被用作对照并证实降低线粒体COXII DNA水平(7)。另外,与先前的观察一致,在FIAU和D4T处理后未观察到标准化线粒体DNA水平的变化(6,8,23)。所有的试验化合物均未显示出任何降低COXII DNA水平的作用。但本文描述的Q-PCR技术不能预知抑制剂与线粒体DNA的潜在结合,以及其它线粒体改变,例如线粒体形态改变(丧失嵴)、乳酸产生和脂滴形成。
将低传代数量的HepG2细胞(得自American Tissue Cu1tureCo1lection(ATCC,Manassas,VA))以5,000个细胞/孔的密度接种到胶原包被的96孔培养板中。将试验化合物加到培养基中,使其终浓度为10μM。在培养第7天,通过使用市售柱(RNeasy 96配套柱,Qiagen)制备细胞核酸。这些配套柱同时纯化RNA和DNA,因此用140μL水由柱洗脱总核酸。采用使用适合于靶和参照物的引物和探针(用PrimerExpress软件设计的,Applied Biosystems)的多样性Q-PCR方法由5μL放大线粒体细胞色素C氧化酶亚基II(COXII)基因和β-肌动蛋白或rRNA基因。
针对COXII有义引物5′-TGCCCGCCATCATCCTA-3′;探针5′-TET-TCCTCATCGCCCTCCCATCCC-TAMRA-3′;和反义探针5′-CGTCTGTTATGTAAAGGATGCGT-3′;针对β-肌动蛋白的外显子3(GenBank E01094)有义引物5′-GCGCGGCTACAGCTTCA-3′;探针5′-6FAM-CACCACGGCCGAGCGGGA-TAMRA-3′;和反义探针5′-TCTCCTTAATGTCACGCACGAT-3′。
rRNA基因引物和探针购自Applied Biosystems。使用10倍系列稀释的总HepG2 DNA的标准曲线超过105呈线性。此外,靶(COXII DNA)和参照物(β-肌动蛋白DNA或rRNA)放大的效率大致相等,因为ΔCt线(Ct β-肌动蛋白-Ct线粒体)的斜率小于0.1(未显示)。由于对两种基因得到相等的放大效率,因此使用比较周期阈值(Ct)法研究线粒体DNA聚合酶γ的潜在抑制作用。比较Ct法使用其中靶(COXII基因)的量被标准化为内源性参照物β-肌动蛋白基因或rRNA基因)的量并且与校准器有关的算式(在第7天没有药物对照)。该方法使用的算式由2-ΔΔCt给出(User bulletin #2,Applied Biosystems)。
为研究这些化合物对宿主DNA聚合酶的可能的抑制作用,定量测定核和线粒体的DNA水平并将其与未处理的对照组进行比较。将细胞与10μM的各种化合物培养7天,然后进行总核酸提取以及rRNA基因和线粒体COXII基因的多样性Q-PCR。同样多次放大由细胞得到的、与对照化合物接触的核酸的mitDNA和β-肌动蛋白基因。使用比较Ct法的结果列于表4。
表4使用比较Ct法测定的用各种抗病毒剂处理的HcpG2细胞中的基因产物的相对量

a值由平均对照Ct值(n=18个数据点)减去平均Ct值(n=6个数据点得到)b值由所示参数减去平均ΔCts得到c相对于对照的归一化COXII DNA水平,由表达式2-ΔΔCt给出,范围为ΔΔCt+SD至ΔΔCt-SDd明显不同于对照p值得自两头分布双份样品非规则变化T检验;0.005认为显著eND=未测定给出的值是重复放大的三次不同数量细胞的平均值。双份样品的标准偏差(SD)很小(范围为0.01-0.3ΔCt值,未显示),但合并不同数量细胞的结果后,SD变大了(范围为0.10-0.98ΔCt值)。
对于D-ddC和(+)-BCH189A,观察到COXII DNA明显减少(分别为2.27和2.16 ΔCt),但对于所有的试验化合物均未观察到COXII DNA明显减少。在rRNA测试中,与对照组相比,未观察到试验化合物的ΔCt值的明显差异。在β-肌动蛋白测试中,注意到D-ddC处理的培养物明显减少(-0.62 ΔCt),但该这种增加最有可能归因于PCR-引物作用。
归一化后并且相对于未处理的对照组,D-ddC和(+)-BCH-189使COXII DNA总量明显减少达2ΔΔC,8种新的试验化合物中没有一种表现出任何明显的COXII DNA减少。
对于该系列核苷类似物可以得出下列一般性结论(i)β-L-对映体比相应的β-D-对映体更有效;(ii)化合物对3TC耐药的,包括对3TC选择的184V病毒株交叉耐药的HIV-1具有较弱效力;(iii)D-D4FC的抗病毒活性由于3′位引入氟而大大降低;(iv)5-氟胞嘧啶修饰没有提高活性,同时也不明显改变毒性类型(对于所有化合物的IC50>87μM);(v)一步Q-RT-PCR分析得到的结果与内源性RT分析相当,去除了进行放射性实验的要求。该研究还表明胞嘧啶核苷类似物的糖环中用4′-硫代代替氧(尤其是化合物L-17和L-18)得到对3TC耐药的病毒效力降低的化合物。
实施例70腺苷脱胺酶(ADA)动力学研究在试图搞清腺苷类似物D-27的代谢稳定性的努力中,进行了腺苷脱胺酶(ADA)结合效率与脱胺作用动力学研究(Marquez,V.E.;Tseng,C.K.-H.;Mitsuya,H.;Aoki,S.;Kelley,J.A.;Ford,H.Jr.;Roth,J.S.;Broder,S.;Johns,D.G.;Driscoll,J.S.作为抗HIV活性剂的酸稳定性2′-氟嘌呤二脱氧核苷.J.Med.Chem.1990,33,978-985)。在25℃下,在底物浓度为15-100μM并且包含0.15单位腺苷脱胺酶(EC.3.5.4.4.,得自小牛肠粘膜)的磷酸盐缓冲液(pH7.4)中进行分析。用UV分光计在265nm检测分析。开始时,在0.24单位腺苷脱胺酶的存在下,用D-β-2′-F-4′-S-d4A 24(200μM)定量分析120分钟,以测定其是否是该酶的底物。由一定时间(t)的吸收值(At)计算该时间的各种底物的浓度(Ct),此时假定吸收值的变化总量(Ao-A∝)与底物的消失直接相关35。通过对于各种底物反应的浓度对时间数据拟合的图形曲线手工测定各种底物浓度的初始水解率。由这些初始速率的Lineweaver-Burke图,获得各种底物的Vmax(最大速度)和KM(Michaelis常数)并计算在2mL缓冲液中用0.15单位的酶(M.W.33,000)的Kcat。使用0.15单位的酶,在20μM下测定D-β-2′-F-4′-S-d4A 24和腺苷的t1/2。
如表5所示,发现腺嘌呤衍生物D-27与哺乳动物腺苷脱胺酶(得自小牛肠粘膜的EC.3.5.4.4)紧密结合(KM=18.3μM),但逆转数非常的低(kcat=0.94s-1),这表明虽然D-27可与ADA强有力地结合,但它几乎不能被ADA催化为相应的肌苷衍生物。与ADA的其它底物相比,β-D-2′-F-4′-Sd4A D-27具有非常低的KM和kcat值,并且催化效率(kcat/Km)也与β-FddA一样低(Ford,H.Jr.;Dai,F.;Mu,L.;Siddiqui,M.A.;Nicklaus,M.C.;Anderson,L.;Marquez,V.E.;Barchi,J.J.Jr.对于结合与催化腺苷脱氨酶优选不同的糖环构型动力学与结构研究,Biochemistry,2000,39,2581-2592)。基于治疗学观点,这种腺苷类似物D-27的代谢稳定性具有重要意义,因为腺苷脱胺酶是嘌呤异化途径的主要失活酶之一(Kredich,N.M.;Hershfeld,M.S.遗传性疾病的代谢和分子基础;Scriver,C.R.;Beaudet,A.L.;Sly,W.S.;Valle,D.,Eds.;McGraw-HillNew York,1989;pp 1045-1075)。
表5.作为ADA底物的腺苷类似物的动力学常数a化合物 KM(μM) kcat(s-1)kcat/KM(μM-1s-1) t1/2(分钟)D-2′-F-4′- 18.3 0.94 0.05 33Sd4A(D-27)D-2′-F-d4A2823.0 NAbNAb42腺苷 24.5 76.4 3.10.5a动力学数据在25℃下用分光光度法测定265nm处的吸收值降低获得。
b未获得实施例71细胞毒性分析在人PBM、CEM和Vero细胞中测定合成核苷,胞苷(D-17)、5-氟胞苷(D-18)、腺苷(D-27)和2-氟腺苷(D-33)的细胞毒性。2-氟腺苷类似物(D-33)显示出抗病毒效力以及高毒性(对于PBM、CEM和Vero,IC50分别为1.5、1.1和7.6μM),但没有其它化合物显示出高达100μM的细胞毒性。
用CEM(T淋巴母细胞系,得自American Type CultureCollection,Rockville,MD.)和Vero(非洲绿猴肾)细胞,评价化合物对未感染的PHA-刺激的人PBM细胞的可能的毒性作用。PBM细胞由健康血清阴性(HIV-1和乙肝病毒)供者通过单步骤的Ficoll-Hypaque不连续梯度离心得到。分别以5×103、2.5×103和5×104个细胞/孔的密度接种对数期Vero、CEM和PHA刺激的人PBM细胞。将这些细胞都平铺在包含10倍系列稀释的测试药物的96孔培养板上。将Vero、CEM和PBM细胞培养物在潮湿的5% CO2-空气于37℃分别培养3、4和5天。培养结束时,将MTT四唑鎓染色溶液(Cell titer 96①,Promega,Madison,WI)加到各个孔中并保温过夜。用阻止增溶液(Promega,Madison,WI)使反应停止。将该培养板保温5小时,以确保甲_溶解。在570nm波长下用ELISA培养板阅读器(Bio-tek设备,Inc.,Winooski,VT,Model & num;EL 312e)读取该培养板数据。使用中值效应法,由浓度-反应曲线确定50%抑制浓度(IC50)。
实施例72PBM细胞中HIV分析评价合成化合物抗人周围血单核(PBM)细胞中HIV-1的抗病毒活性,其中胞苷(D-17)、5-氟胞苷(D-18)、腺苷(D-27)和2-氟腺苷(D-33)显示出中等效力至高效的抗HIV活性(EC90分别为1.3、11.6、8.1和1.2μM)。类似地,评价合成的嘧啶(L-17-L-20)和嘌呤(L-27、L-28、L-32和L-33)核苷。
采用Ficoll-Hypaque不连续梯度离心从健康血清阴性供者分离人外周血单核(PBM)细胞(得自Atlanta Red Cross)。在使用前,用植物血球凝集素A(Difco,Sparks,MD)刺激细胞2-3天。用得自Centers for Disease Control and Prevention(Atlanta,GA)的HIV-1LAI作为抗病毒分析的标准参照病毒。分子感染性集落HIV-1xxBru和HIV-lM184Vpitt得自Dr.John Mellors(University ofPittsburgh)。烧瓶(T25)分析使用100 TCID50/1×107个细胞,或者对于24孔培养板分析使用200 TCID50/6×105个细胞/孔,进行成批感染1小时。将细胞加到包含10倍系列稀释的试验化合物的培养板或烧瓶中。分析培养基是补充有热灭活的16%胎牛血清、1.6mM L-谷氨酸、80IU/ml青霉素、80μg/ml链霉素、0.0008%DEAE-Dextran、0.045%碳酸氢钠和26IU/ml重组白介素-2的RPMI 1640(Chiron Corp,Emeryville,CA)。用AZT作为该分析的阳性对照。作为对照的未处理的和未感染的PBM细胞在相同的细胞浓度的平行条件下生长。使细胞培养物在潮湿的5% CO2-空气下,于37C保持5天并收集上清液用于逆转录酶(RT)活性的分析。
上清液以12,000rpm离心2小时以沉淀病毒。该沉淀在100μl病毒增溶缓冲液(VSB)中涡旋溶解,所述缓冲液含有0.5% Triton X-100、0.8M NaCl、0.5mM苯基甲基磺酰氟、20%甘油和0.05M Tris,pH 7.8。将10μL的各种样品加到75μL RT反应混合物(0.06MTris,pH 7.8、0.012M MgCl2、0.006 M二硫苏糖醇、0.006mg/ml聚(rA)。寡(dT)12-18、96μg/ml dATP和1μM 0.08mCi/ml3H-胸腺嘧啶核苷三磷酸酯(Moravek Biochemicals,Brea,CA),并使该混合物在37C保温2小时。加入100μL 10%含0.05%焦磷酸钠的三氟乙酸使反应停止。用Packard Harvester(Meriden,CT)在滤纸上收集酸不溶性产物,并由Packard Direct Beta Counter(Meriden,CT)读取RT活性。RT结果以每毫升每分钟的计数(CPM)表示。使用中值效应法(Belen′kii,S.M.;Schinazi,R.S.具有置信区间的多种药物效果分析.Antiviral.Res.1994,25,1-11)确定抗病毒50%有效浓度(EC50)和90%有效浓度(EC90)。
评价合成的嘧啶(D-17-D-20)和嘌呤(D-27、D-28、D-32和D33)核苷体外抗人PBM细胞中HIV-1的活性,其中包括用作阳性对照的AZT。在测试的核苷中,两种嘧啶核苷胞苷D-17(EC501.3μM)和5-氟胞苷D-18(EC5011.6μM)以及所有合成的嘌呤核苷,腺苷D-27(EC508.1μM)、肌苷D-28(EC5043.6μM)、鸟苷D-32(EC5080.5μM)和2-氟腺苷D-33(EC501.2μM)均显示出中等至高强度的抗病毒活性。2-氟腺苷类似物D33显示出抗病毒效力以及高细胞毒性(对PBM、CEM和Vero的IC50分别为1.5、1.1和7.6μM),但其他化合物没有显示出高于100μM的细胞毒性。与β-D-2′-Fd4N核苷相比11(b),整个系列存在抗病毒活性的总趋势,但胞嘧啶、5-氟代胞苷和腺苷类似物最为有效并且几乎所有的嘌呤核苷都显示出中等至高度的活性。但是β-D-2′-Fd4N核苷11(b)始终都比它们的4′-硫代同类物更有效,这表明两种核苷可以具有相似的结构特征并且可在相同的激酶水平下以相同的方式被识别,但它们与病毒聚合酶(HIV-1逆转录酶)作用的方式必定存在某些不同(参见分子模型研究)。结果概括在表6中。
表6.D-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷的抗HIV活性与细胞毒性

同样地,评价合成的嘧啶(L-17-L-20)和嘌呤(L-27、L-28、L32和L-33)核苷的体外抗HIV活性和细胞毒性,结果汇总在表7中。这些核苷中,两种嘧啶核苷胞苷L-17(EC500.12μM)和5-氟胞苷L-18(EC500.15μM)显示出最强的抗HIV活性;而嘌呤核苷,腺苷L-27(EC501.7μM)、肌苷L-28(EC5015.5μM)、鸟苷L-32(EC5043.5μM)和2-氟腺苷L-33(EC5011.5μM)也显示出中等强度的抗病毒活性,但观察到2-氟腺苷L-33具有明显的细胞毒性(针对PBM、CEM和Vero细胞的IC50分别为13.0、10.4和66.1μM)。但是,所有其他合成的核苷均未显示出明显的细胞毒性。虽然用硫原子(β-L-2′F-4′S-d4N)替代了氧原子(β-L-2′F-d4N),但抗HIV活性仍得到保持。
表7.L-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷的抗HIV活性

实施例73抗拉米夫定耐药性(HIV-1M184V)突变株的抗病毒活性拉米夫定(3TC,(-)-β-2′,3′-二脱氧-3′-硫代胞嘧啶)是高活性抗逆转录病毒治疗(HAART)的重要成员,并且是针对HIV-1感染的联合治疗中最为常用的核苷(Carpenter,C.C.J.;Fischl,M.A.;Hammer,S.M.;Hirsch,M.S.;Jacobsen,D.M.;Katzenstein,D.A.;Montaner,J.S.G.;Richman,D.D.;Saag,M.S.;Schooley,R.T.;Thompson,M.A.;Vella,S.;Yeni,P.G.;Volberding,P.A.1998年针对HIV感染的抗逆转录病毒治疗国际AIDS协会-USA分会的最新推荐.JAMA,1998,280,78-86)。3TC单独疗法导致3TC耐药性病毒株的选择,由此增进了血浆病毒负载量的回弹(Kavlick,M.F.;Shirasaka,T.;Kojima,E.;Pluda,J.M.;Hiu,F.;Yarchoan,R.;Mitsuya,H.自接受(-)-2′,3′-二脱氧-3′-硫代胞嘧啶的患者分离的HIV-1的基因型与表现型特征.Antivir.Res.1995,28,133-146)。位于HIV-1 RT的催化域中的残基184(M184V)的单一突变对3TC产生了高水平耐药,导致3TC的50%抑制浓度增高至少1,000倍(Schinazi,R.F.;Lloyd,Jr.R.M.;Nguyen,M.-H.;Cannon,D.L.;McMillan,A.;Ilksoy,N.;Chu,C.K.;Liotta,D.C.;Bazmi,H.Z.;Mellors,J.W.对氧硫戊环胞嘧啶核苷耐药的人免疫缺陷性病毒的表征,Antimicrob Agents Chemother.1993,37,875-881;Tisdale,M.;Kemp,S.D.;Parry,N.R.;Larder,B.A.由于逆转录酶的YMDD区域的突变而对3′-硫代胞苷抑制剂产生耐药的1型人免疫缺陷性病毒的快速体外筛选.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1993,90,5653-5656),导致抗艾滋病联合治疗的失败。因此,急需发现新的对M184V突变的HIV-1 RT具有活性的药物。评价了胞嘧啶(D-17)和5-氟胞嘧啶类似物(D-18)与两种阳性对照物AZT和3TC体外抗人PBM细胞中拉米夫定耐药性突变株(HIV-1M184V)的活性(表8)。还评价了L-对映体,即胞嘧啶类似物(L-17)与其他的2′,3′-不饱和核苷,例如β-I-2′F-d4FC(Lee,K.;Choi,Y.;Gumina,G.;Zhou,W.;Schinazi,R.F.;Chu,C.K.抗HIV-1剂2′-氟-2′,3′-不饱和的D-核苷的结构-活性关系.J.Med.Chem.2002,45,1313-1320)、β-D-2′F-4′S-d4C(Chong,Y.;Choo,H.;Choi,Y.;Schinazi,R.F.;Chu,C.K.D-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧-2′-氟-4′-硫代核苷的立体选择性合成与抗病毒活性.J.Med.Chem.提交待发表)和β-L-2′F-d4C(Lee,K.;Choi,Y.;Gullen,E.;Schlueter-Wirtz,S.;Schinazi,R.F.;Cheng,Y.-C.;Chu,C.K.2′-氟-2′,3′-不饱和的L-核苷的合成与抗HIV和抗HBV活性.J.Med.Chem.1999,42,1320-1328)(表8)。
表8.选择的核苷抗人PBM细胞中拉米夫定耐药性病毒(HIV-1M184V)的活性

aFI是增加倍数(EC90HIV-1M184V/EC90HTV-1xxBRU)bRef.11(b)Lee等J.Med.Chem.2002,45,1313-1320实施例74分子模型化构象分析用Spartan 5.1.1组件模块(Wavefunctions,Inc.Irvine,CA)构建D-β-2′-F-d4C和D-β-2′-F-4′-S-d4C(D-17)的最初构象,在Silicon Graphics 02工作站上运行所有的计算。清除最初的构象并通过量子力学使用Spartan 5.1.1的RHF/3-21G*从头开始计算进行几何优化。
与HIV-1逆转录酶的结合亲和性研究在Silicon GraphicsOctane2工作站上使用Sybyl 6.7(Tripos Associates,St.Louis,MO)进行酶-底物复合物的分子模型化。根据共价结合的HIV-1 RT与TTP的催化复合物和引物-模板双螺旋的X衍射结构构建酶-配体复合物的酶位点(PDB进入lrtd)29。构建NRTI结合位点的模型,该模型包括p66亚基中Lys1和Pro243之间的残基和7∶4(模板-引物)双螺旋。使用由几何优化研究获得的各种抑制剂的几何优化结构作为初步的Cartesian坐标。使模板突出部分中的第n+1个核苷的杂环部分修饰到与刚加入的NRTIs互补的碱基上。这样,最初X衍射结构中的腺苷部分(1rtd)29被修饰到鸟嘌呤上。将抑制剂三磷酸酯通过将扭转角调整到X衍射结构中存在的那些经手工与酶的活性位点靠接29。将Gasteiger-Huckel电荷给予活性位点中具有赋予两个Mg原子上形式电荷(+2)的酶-配体复合物。然后,将Kollman-All-Atom电荷由Sybyl的生物聚合物模块加载到酶位点上。从文献和MM2参数获得氟参数(参见网址http//www.amber.uscf.edu/amber/Questions/fluorine.html;Cornell,W.D.;Cieplak,P.;Bayly,C.I.;Gould,I.R.;Merz,K.M.;Ferguson,D.M.;Spellmeyer,D.C.;Fox,T.;Caldwell,J.W.;Kollman,P.A.用于模拟蛋白质、核酸和有机分子的第二代力场.J.Am.Chem.Soc.1995,117,5179-5197;Dunitz,J.D.;Taylor,R.有机氟几乎不曾接受氢键.Chem.Eur.J.1997,3,89-98)并放入参数文档。为消除由归并抑制剂和/或点突变产生的局部张力,使距归并抑制剂和突变残基6埃内残基淬火,直至一次重复至下次重复的能量变化小于0.05千卡/mol。通过使用Kollman-All-Atom Force Field使淬火的酶-抑制剂复合物最少化,直至重复数达到5,000。
由于激酶不存在可以得到的晶体结构,因此分子模型化研究以聚合酶水平为基础。按照根据Huang等(HIV-1逆转录酶的共价结合的催化复合物的结构药物耐药性的推断,Science,1998,282,1669-1675)的与胸腺嘧啶核苷三磷酸酯和DNA双螺旋复合的HIV-1 RT的晶体结构进行几种核苷逆转录酶抑制剂(NRTIs)的分子模型化研究。比较β-D-2′-Fd4N11(b)与相应的4′-硫代同类物的构象。对胞苷类似物(β-D-2′-Fd4C11(b)和β-D-2′-F-4′-Sd4C(D-17)进行量子力学计算(RHF/3-21G*),并比较它们的几何优化结构(附图18-a)。除4′位外,这两种结构是重叠的;由于较长的C-S键长产生的4′-硫代糖环内的张力致使4′-硫原子向下朝着C1′、C2′、C3′和C4′形成的平面方向移到0.5埃。这种平面外移动4′-硫原子的另一个原因是,与4′-氧不同,4′-硫原子由于缺乏偏转效应而不能与5′-OH形成氢键。但是,核苷的N1和C5′原子的严格意义的构型是良好一致的,这可能暗示了激酶对这两类核苷的类似的耐受性。另一方面,当β-D-2′-Fd4C11(b)与β-D-2′-F-4′-Sd4C(D-17)的三磷酸酯与HIV-1逆转录酶的活性位点结合时,4′-氧与4′-硫原子的电子等排置换对核苷三磷酸酯与活性位点残基,尤其是TyR115和Met184之间的相互作用产生影响(附图18-b和18-c)。与HIV-1 RT结合的β-D-2′-Fd4C和β-D-2′-F-4′-Sd4C(D-17)的能量最低结构显示出,核苷抑制剂位于由Arg72、Met184和3′-OH袋形残基(Asp113、TyR115、Phe116和Gln151)形成的适当限定的结合袋区内(附图18-b)(Lee,K.;Chu,C.K.研究抗病毒剂L-核苷的作用模式的分子模型化方法.Antimicrob.AgentsChemother.2001,45,138-144)。Arg72的作用是值得注意的,因为当其移动到结合袋区时,它通过与三磷酸酯部分的氢键以及与核苷三磷酸酯的杂环部分之间的非特异性疏水性相互作用来稳定结合的核苷(附图18-b)。这些d4-核苷的另一种特征性结合方式可能是核苷的C2′-C3′氟代烯基部分与邻近TyR115的芳环之间的π-π相互作用,这可能是2′,3′-不饱和核苷的高抗病毒活性的原因之一(附图18-b)(Takagi,R.;Nakamura,M.;Hashizume,M.;Kojima,S.;Ohkata,K.由手性助剂(-)-8-苯基_基诱导的3-芳基-2-膦酰基丙酸酯的立体选择性环丙烷化.Tetrahedron lett.2001,42,5891-5895)。2′位氟取代基将使C2′-C3′双键缺乏电子,因此增强了与TyR115的富电子芳环之间的π-π相互作用。尽管β-D-2′-Fd4C与β-D-2′-F-4′-Sd4C(D-17)具有相同的结合方式,β-D-2′-F-4′-Sd4C的低抗病毒活性可通过π-π相互作用的降低来解释。电负性氧被硫置换使β-D-2′-F-4′-Sd4C(D-17)中糖环内的电荷去极化,这可降低氟代烯基部分与TyR115的芳环之间的π-π相互作用。由于其平面外定位和较大的范德华半径,β-D-2′-F-4′-Sd4N糖部分的4′-硫原子与Met184紧密接触(附图18-c)。结果,Met184突变为Val184,后者具有较大的侧链,在β-D-2′-F-4′-Sd4N糖部分的4′-硫原子与Val184的侧链之间产生明显立体位阻,这可以是HIV-1M184V对β-D-2′-F-4′-Sd4C(D-17)和β-D-2′-F-4′-Sd4FC(D18)高度交叉耐药的原因之一(表9,附图18-c)。
β-D-2′-Fd4核苷中的4′-氧与4′-硫的电子等排置换引起β-D-2′-F-4′-Sd4与HIV-1 RT的活性位点的结合模式的实质性改变,这导致体外抗HIV-1活性降低。拉米夫定耐药性毒株(HIV-1M184V)对β-D-2′-F-4′-Sd4核苷显示出明显的交叉耐药性,这可通过较大的范德华半径及与Met184的4′-硫原子紧密接近性加以解释。
同样,对代表性L-胞苷类似物(β-L-2′F-d4C和β-L-2′F-4′S-d4CL-17)进行分子模型化研究。除4′-氧和4′-硫位外,两种几何优化结构同样重叠得很好。由于硫原子比氧原子具有较大的范德华半径,因此当这两种胞苷类似物重叠时,4′-硫的位置稍稍在4′-氧原子的外侧。如附图19-a所示,在这两类物质中,杂环碱基与5′-羟基间的距离是相近,该距离被认为是与核酸激酶结合的关键因素(Wang,P.;Hong,J.H.;Cooperwood,J.S.;Chu,C.K.L-核苷的新进展化学与生物学.Antiviral Res.1998,40,19-44;Herdewijn,P.对于核苷的抗病毒活性的结构要求.Drug Discov.Today,1997,2,235-242)。β-L-2′F-4′S-d4C L-17和β-L-2′F-d4C都可能是核苷激酶,例如脱氧胞苷激酶的潜在底物。在合成核苷的最初磷酸化之后,它们的三磷酸酯可能很容易通过核苷激酶合成,因为第一步磷酸化步骤被认为是限速步骤(Gaubert,G.;Gosselin,G.;Boudou,V.;Imbach,J.-L.;Eriksson,S.;Maury,G.有关2′-脱氧腺苷、2′-脱氧鸟苷和它们的类似物的人脱氧胞苷激酶和人脱氧鸟苷激酶的低对映选择性(enatioselectivities.Biochimie),1999,81,1041-1047)。将几何优化的β-L-2′F-4′S-d4C L-17和β-L-2′F-d4C、β-L-2′F-4′S-d4CTP和β-L-2′F-d4CTP的三磷酸酯手工靠接到HIV-1RT的截短的催化位点上(p66亚基的Lysl-Pro243),并使用Kollman-All-Atom力场使该复合物能量最低化(Weiner,S.J.;Kollman,P.A.;Nguyen,D.T.;Case,D.A.用于模拟蛋白质和核酸的所有原子力场.J.Comput.Chem.1986,7,230-252)。两种能量最低结构均显示出,β-L-2′F-4′S-d4CL-17和β-L-2′F-d4C的三磷酸酯都与HIV-1 RT的活性位点紧密结合(附图19-c和19-d)。除了附图19-a中显示的结构相似性外,它们与HIV-1 RT的结合模式在某些方面也具有相似性。HIV-1 RT的活性位点的Arg72在与β-L-2′F-4′S-d4CL-17和β-L-2′F-d4C的三磷酸酯的结合中起关键作用Arg72的胍鎓部分靠近活性位点,以与β-L-2′F-4′S-d4CTP和β-L-2′F-d4CTP的三磷酸酯建立多个氢键,导致核苷三磷酸酯的稳定化。作为3′-OH袋区残基(Asp113和Ala114)一部分的骨架酰胺也通过氢键相互作用稳定三磷酸酯。尽管与β-L-2′F-d4C中的4′-氧相比,β-L-2′F-4′S-d4CL-17中的4′-硫原子与Arg72更为接近,但在4′-硫原子与Arg72的胍鎓部分之间不存在使其不稳定的立体位阻,这使β-L-2′F-4′S-d4CL-17在活性位点具有稳定取向(附图19-b)。构象分析和由模型化研究得出的结合亲和性表明,β-L-2′F-4′S-d4CL-17和β-L-2′F-d4C具有相似的结构,以及硫原子的取代在聚合酶水平是良好耐受的,这可解释它们对野生型病毒RT具有相似的抗病毒效力。但是,HIV-1 RT中的M184V突变在确定L-构型核苷的三磷酸酯在活性位点的位置时产生了严重的问题,因为Val184的支化甲基趋于占领L-2′F-2′,3′-不饱和核苷的糖部分凸出处的空间。所产生的立体位阻使L-2′F-2′,3′-不饱和核苷三磷酸酯/RT复合物不稳定(附图19-e),L-核苷的相对结合能的大大降低证实了这一点(表9)。另一方面,β-D-2′F-d4CTP/RT复合物的结构在Val184与核苷三磷酸酯的糖部分之间没有显示出任何立体破碎,因为天然的D-构型糖结构位于相对一侧(附图19-f)。因此,预计β-D-2′F-d4C抗3TC耐药性突变株的活性将保持其抗3TC耐药性毒株的抗病毒活性。其5-氟代类似物β-D-2′F-d4FC的高效抗HIV-1M184V活性支持了该见解。本文中,有趣的是,M184V RT对天然的D-构型β-D-2′F-4′S-d4C具交叉耐药24。分子模型化研究显示,4′-硫的较长的范德华半径和较长的C-S键长使4′-硫原子足够接近Val184,这导致了立体位阻,由此降低了相对亲和性和抗病毒效力。
嘧啶类似物β-L-2′F-4′S-d4C L-17和β-L-2′F-4′S-d4-5FC L-18对HIV-1显示出高效抗病毒活性。但胞苷类似物β-L-2′F-4′S-d4CL-17对3TC耐药性突变RT没有显示出任何明显的抗病毒活性。根据分子模型化研究,β-L-2′F-4′S-d4N和β-L-2′F-d4N的的类似模式的抗病毒活性可通过它们的构象和结构相似性来解释。还发现非天然的L-构型的糖结构与3TC耐药性RT的Val184的侧链一起提供了立体位阻,这使得RT-核苷模拟复合物不稳定。
表9.相对结合能量差(ΔErel)与增强倍数(FI)的关系

a相对结合能量(Erel)=核苷三磷酸酯的结合能量-dCTP的结合能量,bEC90HIV-1M184V/EC90HIV-1XXBRU,c相对结合能量差(ΔErel)=Erel(WT)-Erel(M184V),dRef.24,e不适用,fRef.23,g抗HIV活性或EC50(μM)的增加倍数,h未测定本发明根据优选的实施方案进行描述。对于本领域专业技术人员来说,由本发明前面的详述,本发明的变化和修改将是显而易见的。所有的这些变化和修改都应包括在本发明范围内。
权利要求
1.治疗和/或预防宿主的HIV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
2.治疗和/或预防宿主的HBV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
3.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的方法,包括施用有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与的可药用载体的组合,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
4.权利要求1-3任一项的方法,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(II)的化合物 或其可药用盐或前药,任选与的可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
5.权利要求1-3任一项的方法,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(III)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
6.权利要求1-3任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(IV)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
7.权利要求1-6任一项的方法,其中X是O。
8.权利要求1-6任一项的方法,其中X是S。
9.权利要求1-6任一项的方法,其中Y是F。
10.预防和/或治疗宿主的HIV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
11.预防和/或治疗宿主的HBV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
12.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的方法,包括施用有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
13.权利要求10-12任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VI)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
14.权利要求10-12任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
15.权利要求10-12任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VIII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
16.权利要求10-15任一项的方法,其中X是O。
17.权利要求10-15任一项的方法,其中X是S。
18.权利要求10-15任一项的方法,其中Y是F。
19.治疗和/或预防宿主的HIV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HIV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
20.治疗和/或预防宿主的HBV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HBV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
21.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的方法,包括施用有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗增殖剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
22.权利要求19-21任一项的方法,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(II)的化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
23.权利要求19-21任一项的方法,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(III)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
24.权利要求19-21任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(IV)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基)、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
25.权利要求19-24任一项的方法,其中X是O。
26.权利要求19-24任一项的方法,其中X是S。
27.权利要求19-24任一项的方法,其中Y是F。
28.预防和/或治疗宿主的HIV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HIV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
29.预防和/或治疗宿主的HBV感染的方法,包括施用有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HBV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
30.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的方法,包括施用有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗增殖剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
31.权利要求28-30任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VI)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
32.权利要求28-30任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
33.权利要求28-30任一项的方法,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VIII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
34.权利要求28-33任一项的方法,其中X是O。
35.权利要求28-33任一项的方法,其中X是S。
36.权利要求28-33任一项的方法,其中Y是F。
37.权利要求28的方法,其中的一种或多种其它有效的抗HIV剂选自2-羟基甲基-5-(5-氟代胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(FTC);卡波佛、阿昔洛韦、干扰素、泛昔洛韦、喷昔洛维、AZT、DDI、DDC、D4T、阿波卡韦、L-(-)-FMAU、L-DDA磷酸酯前药、β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DXG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)、β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP)、奈韦拉平、MKC-442、DMP-266(sustiva)、吲哚那韦、沙喹那韦和DMP-450。
38.权利要求29的方法,其中的一种或多种其它有效的抗HBV剂选自2-羟基甲基-5-(5-氟代胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(FTC);卡波佛、阿昔洛韦、干扰素、泛昔洛韦、喷昔洛维、AZT、DDI、DDC、D4T、阿波卡韦、L-(-)-FMAU、L-DDA磷酸酯前药、β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DXG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)、β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP)、奈韦拉平、MKC-442、DMP-266(sustiva)、吲哚那韦、沙喹那韦和DMP-450。
39.式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷的制备方法, 其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基;该方法包括(a)获得任选被保护的式(A)化合物 其中P″独立地是氢或适合的氧保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);且LG是适合的离去基团;(b)将式(A)化合物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,得到式(B)化合物 (c)使式(B)化合物进行消除反应,并且如果需要,脱去保护,获得式(I)化合物。
40.权利要求39的方法,其中LG是OAc。
41.权利要求39的方法,还包括式(A)化合物的制备方法,该方法包括(a)获得任选被保护的式(C)化合物 其中各个P独立地是H或适合的保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);(b)将式(C)化合物与任选被保护的醛偶联,获得式(D)化合物 其中各个P′独立地是适合的氧保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);(c)氧化式(D)化合物,获得式(E)化合物 (d)卤化式(E)化合物,获得式(F)化合物 其中各个Y独立地是氟、氯、溴或碘;(e)如果需要,将式(F)化合物选择性脱保护;环合;如果需要,将其活化,获得式(A)化合物。
42.权利要求39的方法,还包括式(A)化合物的制备方法,该方法包括(a)获得任选被保护的式(G)化合物 其中各个P和P″独立地是适合的氧保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);(b)活化式(G)化合物,获得式(H)化合物 其中LG′是适合的离去基团;(c)还原式(H)化合物,获得式(J)化合物 (d)如果需要,进行选择性脱保护,并化式(J)化合物,获得式(K)化合物(f)卤化式(K)化合物,获得式(L)化合物 (g)如果需要,进行选择性脱保护,并且活化式(L)化合物,获得式(A)化合物。
43.权利要求39的方法,还包括还原式(I)化合物,获得式(V)化合物的步骤。
44.式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷的制备方法 R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S或SO2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基;该方法包括(a)获得任选被保护的式(M)化合物 其中各个P和P′独立地是适合的氧保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);(b)活化式(M)化合物,获得式(N)化合物 其中LG是适合的离去基团;(c)将式(N)化合物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,获得式(O)化合物 (d)如果需要,选择性脱保护,并且用卤素取代,获得式(V)化合物。
45.式(IX)的β-D或β-L-2′-卤代-4′-硫代核苷的制备方法 R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基;该方法包括(a)获得任选被保护的化合物式(P)化合物 其中P′是适合的氧保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);S-Act是活化的硫基团;并且OR是适合的氧离去基团;(b)环合式(P)化合物,获得式(Q)化合物 (c)将式(Q)化合物与亲电试剂反应,获得式(R)化合物 其中LG″是适合的离去基团(苯硒基或苯硫基);(d)活化式(R)化合物,获得式(S)化合物 其中LG是适合的离去基团;(e)将式(S)化合物与嘌呤或嘧啶碱基偶联,获得式(T)化合物 (f)使式(T)化合物进行消除反应,并且如果需要任选地进行脱保护,获得式(IX)化合物。
46.权利要求45的方法,还包括式(P)化合物的制备方法,该方法包括(a)获得任选被保护的式(U)化合物 其中各个P′独立地是H或适合的保护基(烷基、酰基或甲硅烷基);(b)将式(U)化合物与活化的硫反应,获得式(P)化合物。
47.权利要求45的方法,还包括由D-或L-谷氨酸制备式(P)化合物的方法。
48.治疗和/或预防宿主的HIV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
49.治疗和/或预防宿主的HBV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
50.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
51.权利要求48-50任一项的药物组合物,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(II)的化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基(二甲基氨基亚甲基)、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
52.权利要求48-50任一项的药物组合物,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(III)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
53.权利要求48-50任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(IV)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基)、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
54.权利要求48-54任一项的药物组合物,其中X是O。
55.权利要求48-54任一项的药物组合物,其中X是S。
56.权利要求48-54任一项的药物组合物,其中Y是F。
57.预防和/或治疗宿主的HIV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
58.预防和/或治疗宿主的HBV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
59.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体的组合,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
60.权利要求57-59任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VI)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
61.权利要求57-59任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
62.权利要求57-59任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VIII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR2、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
63.权利要求57-62任一项的药物组合物,其中X是O。
64.权利要求57-62任一项的药物组合物,其中X是S。
65.权利要求57-62任一项的药物组合物,其中Y是F。
66.治疗和/或预防宿主的HIV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HIV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
67.治疗和/或预防宿主的HBV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HBV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
68.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(I)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗增殖剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢,直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
69.权利要求66-68任一项的药物组合物,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(II)的化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
70.权利要求66-68任一项的药物组合物,其中的β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(III)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
71.权利要求66-68任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(IV)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
72.权利要求66-71任一项的药物组合物,其中X是O。
73.权利要求66-71任一项的药物组合物,其中X是S。
74.权利要求66-71任一项的药物组合物,其中Y是F。
75.预防和/或治疗宿主的HIV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HIV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
76.预防和/或治疗宿主的HBV感染的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗HBV剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
77.治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的药物组合物,该组合物包含有效治疗量的式(V)的β-D或β-L-3′-卤代核苷 或其可药用盐或前药与联合和/或交替给药的一种或多种其它有效的抗增殖剂以及任选的可药用载体,其中R1是氢、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物;X是O、S、SO2或CH2;Y是氟、氯、溴或碘;并且BASE是可任选被取代的嘌呤或嘧啶碱基。
78.权利要求75-77任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VI)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1和X2独立地选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
79.权利要求75-77任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VII)化合物 或其可药用盐或前药与任选的可药用载体,其中Y1是OH、OR2、NH2、NHR2、NR2R3、SH、SR2或卤素(F、Cl、Br或I);X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
80.权利要求75-77任一项的药物组合物,其中β-D或β-L-3′-卤代核苷是式(VIII)化合物 或其可药用盐或前药,任选与可药用载体组合,其中X1选自H、直链、支链或环状的烷基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、OH、OR4、NH2、NHR2、NR4R5、SH或SR4;并且R2、R3、R4和R5独立地是H、直链、支链或环状的烷基(特别是环丙基)、二烷基氨基亚烷基、二甲基氨基亚甲基、CO-烷基、CO-芳基、CO-烷氧基烷基、CO-芳氧基烷基、CO-取代的芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、氨基酸残基、一、二或三磷酸酯或者磷酸酯衍生物。
81.权利要求75-80任一项的药物组合物,其中X是O。
82.权利要求75-80任一项的药物组合物,其中X是S。
83.权利要求75-80任一项的药物组合物,其中Y是F。
84.权利要求75的药物组合物,其中的一种或多种其它的有效抗HIV剂选自2-羟基甲基-5-(5-氟胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(FTC);卡波佛、阿昔洛韦、干扰素、泛昔洛韦、喷昔洛维、AZT、DDI、DDC、D4T、阿波卡韦、L-(-)-FMAU、L-DDA磷酸酯前药和β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DXG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)和β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP)、奈韦拉平、MKC-442、DMP-266(sustiva)、吲哚那韦、沙喹那韦和DMP-450。
85.权利要求76的药物组合物,其中的一种或多种其它有效的抗HBV剂选自2-羟基甲基-5-(5-氟胞嘧啶-1-基)-1,3-氧硫杂环戊烷(FTC);卡波佛、阿昔洛韦、干扰素、泛昔洛韦、喷昔洛维、AZT、DDI、DDC、D4T、阿波卡韦、L-(-)-FMAU、L-DDA磷酸酯前药和β-D-二氧戊环基-鸟嘌呤(DXG)、β-D-二氧戊环基-2,6-二氨基嘌呤(DAPD)和β-D-二氧戊环基-6-氯嘌呤(ACP)、奈韦拉平、MKC-442、DMP-266(sustiva)、吲哚那韦、沙喹那韦和DMP-450。
86.权利要求48-85任一项的药物组合物在医学治疗中的应用。
87.权利要求48-85任一项的药物组合物治疗和/或预防宿主的HIV感染的应用。
88.权利要求48-85任一项的药物组合物治疗和/或预防宿主的HBV感染的应用。
89.权利要求48-85任一项的药物组合物治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的应用。
90.权利要求48-85任一项的药物组合物在制备治疗和/或预防宿主的HIV感染的药物中的应用。
91.权利要求48-85任一项的药物组合物在制备治疗和/或预防宿主的HBV感染的药物中的应用。
92.权利要求48-85任一项的药物组合物在制备治疗和/或预防宿主的异常细胞增殖的药物中的应用。
全文摘要
本发明包括β-卤代核苷类化合物及其组合物,以及治疗HIV、HBV和异常细胞增殖的方法,该方法包括施用所述化合物或组合物。
文档编号A61K31/675GK1599744SQ02816455
公开日2005年3月23日 申请日期2002年6月24日 优先权日2001年6月22日
发明者C·K·楚, M·J·奥托, J·施, R·F·施纳兹, Y·蔡, G·古米纳, Y·聪, L·J·斯图伊弗 申请人:法玛塞特有限公司, 乔治亚大学研究基金公司, 埃莫里大学
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