专利名称：一组六元碳环核苷类似物及其合成方法和在抗病毒方面的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一组六元碳环核苷类似物和所述六元碳环核苷类似物与酸的复合物(1∶1)；本发明还涉及所说所有化合物的合成方法以及在抗病毒方面的应用。
背景技术：
近年来，核苷类药物作为病毒类疾病的主要治疗药，受到了广泛关注。用于治疗人类免疫缺陷病毒(human immunodificiency virus，HIV)和单纯疱疹病毒(herpes simplex virus，HSV)感染疾病的核苷类药物一般都是HIV病毒逆转录酶抑制剂和HSV病毒脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)聚合酶的抑制剂。核苷类药物目前仍是抗HIV和抗HSV的最为有效的药物(汤雁波，李卓荣，核苷类抗病毒药物研究进展，中国生化药物杂志Chinese Journal ofBiochemical Pharmaceutics 2004年第25卷第1期44-47；李子成，陈淑华，蒋宁，吕丁.核苷类抗病毒药物的研究进展.化学研究与应用，2002，14(1)15-20；De Clercq E.New Anti-HIV Agents in Preclinical or Clinical Development[J].Frontiers in Medicinal Chemistry-Online，2004，37(1)543-579.)。
Aristeromycin(1)和Neplanocin A(2)是碳环类核苷药物的代表，它们作为天然的碳环类核苷，都有明显的抗病毒活性(Kusaka T.etal.Sheptomyc6dtnmlor nov.sp.and a new antibioticaristeromycin.J.antibiot.(Tokyo)1968；21A255；Yaninuma S，et al.Study on neplanocin.A new antitumor antibiotic 1.Producing organism，isolation andcharacterization.Ibid，1981；34359.)。一些已知有抗病毒活性的核苷如(E)5-(2-溴乙烯)-2’-去氧脲苷(BVDU)和(E)-5-(2-碘乙烯)-2’-去氧脲苷(IVDU)，它们的碳环核苷类似物(±)-C-BVDU(3)和(±)-C-(IVDU)(4)也都对单纯胞疹病毒I型(HSV-1)和II型(HSV-II)有明显的抑制活性(Shealy YF et al.Synthesis and antiviral activity of the carbocyclic analogus of5-ethyl-2’deoxyuridine and 5-ethyuyl-2’deoxyuridine.J Med.Chem.1986；2979；Balzarini J et al.Synthesis and antiviral activity of theenantimeric forms of carba-5-iodo-2’-deoxyuridine andcarba-(E)-5-(2-bromovinyl)-2’-deoxyuridine.Ibid；1989，321861.)。就目前来说，六元碳环核苷类似物的研究开展的并不是很多，其中有文献(Wang Jet al.The cyclohexene ring system as a furanose mimicsynthesis andantiviral activity of both enantiomers of cyclohexenylguanine.J Med Chem.2000，43736-745.)报道了环己烯类核苷似物的合成和抗病毒活性，但关于肌醇类核苷类似物的合成及其抗病毒活性并未见有文献报道。
为研究六元碳环多元醇的腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、6-氯-嘌呤核苷类似物、2-氨基-6-氯-嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5-氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5-氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物及合成方法和抗病毒活性。本发明进行了上述化合物的合成与抗病毒活性研究，以期筛选得到新型六元碳环核苷类抗病毒化合物。
有机碱性或酸性化合物成盐后往往会改变其结晶性、溶解性等物理化学性质，成盐后会更便于制备制剂或给药。因此，本发明进行了六元碳环多元醇的腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、6-氯-嘌呤核苷类似物、2-氨基-6-氯-嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5-氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5-氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物与酸的盐性复合物的制备方法及和其抗病毒活性研究。
本发明所提供的六元碳环多元醇的腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、6-氯-嘌呤核苷类似物、2-氨基-6-氯-嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5-氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5-氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物、以及所述化合物与酸(1∶1)的盐性复合物，迄今均为未见有相关报道的新化合物。
发明内容
针对现有技术的不足以及本领域研究和应用的需求，本发明的目的是提供一组六元碳环核苷类似物和所述六元碳环核苷类似物与酸的复合物(1∶1)；同时本发明还提供了所述所有化合物的合成方法以及在抗病毒方面的应用。
本发明是以Aristeromycin为先导化合物，将五元碳环用六元碳环代替，设计合成了一类新型的六元碳环多元醇的腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、6-氯-嘌呤核苷类似物、2-氨基-6-氯-嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5-氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5-氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物、以及所述化合物与酸(1∶1)的盐性复合物，并且研究了它们的抗病毒活性。
本发明提供的一组六元碳环核苷类似物，其结构如式(I)或(II)所示 其中B为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、2-氨基-6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一。
上述六元碳环核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述目标化合物经五步反应合成第一步1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-D-肌醇的合成称取右旋肌醇甲醚加入到丙酮和2，2-二-甲氧基-丙烷的混合溶剂中，再加入催化量的对甲苯磺酸和脱水剂无水硫酸镁，10～80℃下搅拌5～24小时，向反应混合液中加入碳酸氢钠，搅拌后，过滤，滤渣用乙酸乙酯洗涤2～5次与滤液合并，减压浓缩后用等比例正己烷与乙醚混合溶剂重结晶，得白色绵絮状结晶1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-D-肌醇；第二步1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇的合成将磺酰氯加入慢慢加入有机碱性溶剂中，搅拌使固体充分溶解，冰水浴冷却到-10～0℃，之后反应维持在-10～10℃下分批加入1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-D-肌醇，搅拌1～24小时后，倒入0.5～5摩尔浓度的盐酸冰水溶液中，抽滤，白色滤饼用无水乙醇洗涤至中性并脱水，无水乙醇重结晶，得白色颗粒晶体1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇；本步骤适用于所有上述1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇的合成。
第三步3-甲氧基-4-氧-烷基磺酸-D-肌醇的合成将1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇加入到酸性溶剂中，40～90℃条件下搅拌反应4～24小时后，减压除去溶剂，以等比例乙醇和丙酮混合溶剂重结晶得白色颗粒晶体3-甲氧基-4-氧-甲烷磺酸-D-肌醇；本步骤适用于所有上述3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇的合成。
第四步3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇的合成3-甲氧基-4-氧-甲烷磺酸-D-肌醇加入无水醇溶剂中，再加入无水碱性催化剂，混和液室温下搅拌反应2～12小时，TLC检测原料完全消失，反应液用稀的盐酸甲醇液中和至pH为8±0.2，过滤除去无机盐，滤液旋转蒸干得白色固体3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇；本步骤适用于所有上述3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇的合成。
第五步3-O-甲基-D-肌醇-5-嘌呤(嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-嘌呤(嘧啶)核苷的合成3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇和干燥的核苷碱基加入装有无水惰性溶剂的三口瓶中，悬浊液70～150℃搅拌过程中，将1，8-二氮杂二环十一烯(1，8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene，DBU)用无水的惰性溶剂稀释后，以常压滴液漏斗缓慢加入，反应液变澄清后在此温度下继续搅拌反应12～72小时，油泵减压蒸馏除去溶剂，所得橙黄色残渣快速柱层析(MeOH/CHCl3＝1∶8)，即制得所加入核苷碱基相应之3-O-甲基-D-肌醇-5-嘌呤或嘧啶核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-嘌呤或嘧啶核苷白色粉末固体。
本步骤适用于所有上述3-O-甲基-D-肌醇-5-嘌呤(嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-嘌呤(嘧啶)核苷的合成。
其中，第二步反应中的有机碱性溶剂为吡啶或三乙胺；磺酰氯为甲烷磺酰氯、对甲苯磺酰氯或苯磺酰氯；第三步反应中的酸性溶剂为体积百分比是5％～95％的盐酸、乙酸或三氟乙酸的水溶液；第四步反应中的无水醇溶剂为无水甲醇或无水乙醇；无水碱性催化剂为无水碳酸钾或甲醇钠；第五步反应中的核苷碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、2-氨基-6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一；无水惰性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
在上述六元碳环核苷类似物的制备方法中，第二步反应中的有机碱性溶剂优选为吡啶；磺酰氯优选为甲烷磺酰氯；第三步反应中的酸性溶剂优选为体积百分比是35％～95％的乙酸或三氟乙酸的水溶液；第四步反应中的无水醇溶剂优选为无水甲醇；无水碱性催化剂优选为无水碳酸钾；第五步反应中的核苷碱基优选为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一；无水惰性溶剂优选为二甲基亚砜。上述六元碳环核苷类似物的制备方法中，涉及的合成反应式如下 本发明还提供了一组上述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐，其结构如(III)或(IV)所示 其中B与权利要求1中相同；酸性部分选自盐酸、氢溴酸、硫酸、过氯酸、富马酸、马来酸、磷酸、羟基乙酸、乳酸、水杨酸、琥珀酸、对甲苯磺酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、甲磺酸、甲酸、苯甲酸、丙二酸和苯磺酸之一。
上述盐的制备方法，由如下步骤实现六元碳环核苷类似物在极性溶剂中，与等摩尔的酸在20℃～60℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得到六元碳环多元醇的腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、6-氯-嘌呤核苷类似物、2-氨基-6-氯-嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5-氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5-氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物与酸的复合物。
其中，上述步骤中所述的极性溶剂优选为乙醇、异丙醇、正丁醇、DMF、DMSO之一；所述的酸优选为盐酸、富马酸、乳酸之一。
上述步骤适用于所有上述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐的合成。
上述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐的合成方法中，涉及的反应式如下 其中B与式(I)或(II)相同，即为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、2-氨基-6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一。
本发明还提供了所述六元碳环核苷类似物在制备抗病毒药物中的应用。
同时还提供了所述所述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐在制备抗病毒药物中的应用。
本发明还提供了用于抗病毒的药物组合物，其中含有治疗有效量的本发明所述六元碳环核苷类似物和药学上可接受的一种或多种载体；或者其中含有治疗有效量的本发明所述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐和药学上可接受的一种或多种载体。
下面以本发明所述六元碳环核苷类似物或所述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐在抑制病毒，尤其是人类免疫缺陷病毒和胞疹类病毒活性等方面的实验来进一步阐述其应用。
利用细胞培养法，测定本发明化合物在体外对HIV、HIV-2、HSV-1、HSV-2等病毒复制的影响。抗HIV活性研究中，将MT-4细胞2×105/ml 50μl接种于96孔细胞培养板内，加入50μl 10-2的HIV-1(HIV-2)实验室病毒株IIIB培养液，同时加10、3.33、1.11和0.37μg/ml共4个不同浓度药物或不同稀释度的阳性对照药齐多夫定(Zidovudine，AZT)药液100μl，在37℃、5％CO2和饱和湿度下培养，观察细胞病变，于第7天吸弃上清100μl，每孔加10μl 5mg/ml MTT染色，37℃、5％CO2饱和湿度培养箱内继续培养4小时，每孔加入100μl 50％DMF-17％Triton X-100脱色液，37℃过夜，在酶联仪上测定波长为570nm的OD570nm值，采用Reed&Muench法计算出药物在细胞培养内半数有效浓度(EC50)和病毒抑制率。
抗HSV活性研究中，样品细胞毒性试验方法为将试验细胞配制成每毫升10万个细胞接种细胞培养板，96孔板每孔100μl，37℃5％CO2培养24小时，细胞长成单层后进行实验。将10、3.33、1.11和0.37μg/ml共4个不同浓度药物或不同稀释度的阳性对照药阿昔洛韦(Acyclovir，ACV)目标化合物和对照药用培养液配制成所需浓度后加入96孔细胞培养板，每浓度4孔，每4天换同浓度药液一次，同时设无药物细胞对照组。以观察细胞病变为指标，8天显微镜下观察细胞病变程度。按Reed&Muench法计算半数有毒浓度(TD50)。样品抑制疱疹病毒活性试验方法为每毫升10万个试验细胞接种96孔细胞培养板，每孔100μl，37℃5％CO2培养24小时，加入药物，同时设细胞对照组，4天换原浓度药液或对照培养液一次。细胞裂解后按分子克隆实验技术方法提取HSV DNA。各样品斑点杂交、放射自显影、测量各杂交点的A值后，利用标准曲线的回归方程计算细胞对照及给药组的HSV DNA含量后，计算半数有效浓度(IC50)。试验样品的选择指数(SI)计算方法为SI＝TC50/IC50。
本发明的化合物和药物组合物可用于制备抗病毒的药物。
本发明药物组合物的各种剂型可以按照药学领域的常规生产方法制备，例如使活性成分与一种或多种载体混合，然后将其制成所需的剂型。
本发明的药物组合物优选含有重量比为0.1％-99.5％的活性成分，最优选含有重量比为0.5％-95％的活性成分。
按照前述所说合成路线和方法，能够稳定、可重复性地制备得到本发明化合物；采用本发明方法制备本发明所述化合物，成本低廉、操作简便；多次体外抗病毒活性试验证明，本发明化合物抗病毒活性测试结果重现性良好。
本发明化合物的抗HIV和抗HSV活性试验结果表明所有试验化合物对HIV-1、HIV-2、HSV-1、HSV-2均有抑制作用。
具体实施例方式以下实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。所有化合物的结构经1H-NMR、13C-NMR所确定。
实施例13-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷(化合物编号分别为1a和1b)的合成(1)1，2:5，6-二-O-异亚丙基-3-O-甲基-D-肌醇的合成在500mL三颈瓶中加入25mLDMF、50mL 2，2-二-甲氧基丙烷和150mL丙酮后，加入3-O-甲基-D-肌醇10.0g(51.5mmol)、对甲苯磺酸380mg(2.0mmol)和无水硫酸镁9.0g，悬浊液在室温下搅拌16小时，加入碳酸氢钠1.0g，搅拌半小时后过滤，滤渣用乙酸乙酯洗涤3次与滤液合并，减压浓缩后用等比例正己烷与乙醚混合溶剂重结晶，得白色固体产物1，2:5，6-二-O-异亚丙基-3-O-甲基-D-肌醇12.6g(46.0mmol，89％)，粗产品可直接用于下步反应。熔点95-96℃，[α]D20-41.5°(c 0.021g/mL，CHCl3)。IR(KBr)3431，2996，2981，1370，1210，1092，1066cm-1.1H-NMR(300MHz，acetone-d6)δ4.19-4.17(m，4H，CH×4)，3.55(dd，1H，J＝11.2，6.8Hz，CH)，3.52(s，3H，OCH3)，3.16(dd，1H，J＝11.1，6.3Hz，CH)，2.99(bs，1H，OH)，1.45(s，3H，CH3)，1.41(s，3H，CH3)，1.31(s，3H，CH3)，1.23(s，3H，CH3).13C-NMR(75MHz，acetone-d6)δ109.9(C(CH3)2)，109.8(C(CH3)2)，82.7(CH)，80.2(CH)，79.9(CH)，78.2(CH)，77.9(CH)，72.2(CH)，59.4(OCH3)，28.0(CH3)，27.9(CH3)，25.4(CH3)，25.3(CH3)。
(2)1，2:5，6-二-O-异亚丙基-3-O-甲基-4-甲烷磺酰基-D-肌醇的合成将3.56g(13mmol)缩酮化合物加入到盛有15mL干燥吡啶的三口瓶中，冰浴冷却至0-5℃，慢慢向反应瓶中滴加1.1ml(142mmol)甲烷磺酰氯，滴加完毕后，保持相同温度反应24小时，反应液边搅拌边倒入3摩尔浓度的盐酸冰水溶液中，有大量白色沉淀析出，抽滤，白色滤饼用无水乙醇洗涤至中性并脱水，无水乙醇重结晶，得白色颗粒晶体1，2:5，6-二-O-异亚丙基-3-O-甲基-4-甲烷磺酰基-D-肌醇4.53g粗产品，产率为99％，粗产品可直接用于下步反应，熔点120-122℃。IR(KBr)2998，2989，2941，1384，1373，1350，1224，1172，1185，1071cm-1.1H NMR(600MHz，CDCl3)δ4.51(dd，1H，J＝8.4，11.16Hz，CH)，4.44(dd，1H，J＝3.06，6.06Hz，CH)，4.41(q，1H，CH)，4.30(dd，1H，J＝6.42，8.04Hz，CH)，4.24(t，1H，J＝6.86Hz)，3.60(s，3H，OCH3)，3.26(dd，1H，J＝7.56，11.16)，3.14(s，3H，OMs)，1.53(s，3H，CH3)，1.52(s，3H，CH3)，1.37(s，3H，CH3)，1.36(s，3H，CH3).13C NMR(150MHz，CDCl3)δ110.29(C(CH3)2)，109.77(C(CH3)2)，82.66(CH)，80.07(CH)，79.15(CH)，76.73(CH)，75.82(CH)，75.43(CH)，60.53(OCH3)，39.49(OMs)，28.17(CH3)，27.83(CH3)，25.85(CH3)，25.80(CH3)。
(3)3-O-甲基-4-甲烷磺酰基-D-肌醇的合成完全保护的缩酮单甲烷磺酸酯7.2g(20.46mmol)加入装有60mL 80％AcOH溶液的反应瓶中，80℃搅拌反应10小时，减压除去溶剂后，以等比例乙醇和丙酮混合溶剂重结晶得白色颗粒晶体3-O-甲基-4-甲烷磺酰基-D-肌醇4.49g(16.51mmol)，产率为80.68％，熔点144-146℃。1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ3.15(s，3H，MsO)，3.24(t，J＝9.5Hz，1H，CH)，3.44(s，3H，MeO)，3.60(m，1H，CH)，3.64(dd，J＝3.7，7.1Hz，1H，CH)，3.67-3.72(m，2H，2×CH)，4.43(t，J＝9.53Hz，1H，CH)，4.88(d，J＝6.72Hz，1H，OH)，5.03(d，J＝0.82Hz，1H，OH)，5.04(dd，J＝2.1Hz，1H，OH)，5.14(d，J＝3.93Hz，1H，OH).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ39.14(MsO)，59.83(MeO)，68.63，70.40，72.03，72.37，81.27，85.41。
(4)3-O-甲基-4，5-环氧-D-肌醇的合成脱去缩酮保护基团的单甲烷磺酸酯1.088g(4mmol)加入30mL无水甲醇中，再加入0.72g无水K2CO3，混和液室温下搅拌反应8小时，TLC检测原料完全消失，反应液用稀的盐酸甲醇液中和至pH为8左右，过滤除去无机盐，滤液旋转蒸干得白色固体3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇0.514g，产率为73％，熔点192-194℃。1H NMR(600MHz，D2O)δ3.44(s，3H，CH3O)，3.50(t，J＝3.54Hz，1H)，3.58(dd，J＝1.78，5.86Hz，1H)，3.62(t，J＝3.22Hz，1H)，3.72-3.75(m，2H)，4.04(dd，J＝3.16，5.84Hz，1H)。13C NMR(150MHz，D2O)δ53.61(epoxy)，56.02(epoxy)，56.85(CH3O)，67.86，69.28，71.04，77.41。
(5)3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷(1a)和3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷(1b)的合成环氧化合物352mg(2mmol)和干燥的腺嘌呤405.4mg(3mmol)加入装有4ml无水DMSO的三口瓶中，悬浊液100℃搅拌过程中，将DBU 0.5ml(3.3mmol)用2ml无水的DMSO稀释后，以常压滴液漏斗缓慢加入，反应液变澄清后在此温度下继续搅拌反应36小时，油泵减压蒸馏除去DMSO，所得橙黄色残渣快速柱层析(MeOH/CHCl3＝1∶8)，分别得白色粉末固体1a 112mg和1b 292mg产率分别为18％和47％。
3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷(1a)Mp289-290℃。1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ8.37(s，1H，腺嘌呤上的H)，8.14(s，1H，腺嘌呤上的H)，7.22(brs，2H，D2O exchange，NH2)，5.20(brs，1H，D2O exchange，OH)，4.96(brs，1H，D2O exchange，OH)，4.77(d，J＝5.45Hz，1H，CHHN)，4.72(brs，1H，D2O exchange，OH)，4.62(brs，1H，D2O exchange，OH)，4.05(d，J＝2.55Hz，1H，CH)，3.80-3.83(m，2H，CH×2)，3.74(m，1H，CH)，3.36(s，1H，CH)，3.22(s，3H，OMe).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ156.12，152.34 149.44，142.27 117.73，83.32，71.99，69.57，68.30，67.29，58.44，51.47(CHN)。ESI-MS(MH+)312，(MNa+)334。
3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷(1b)熔点283-285℃。1H NMR(600MHz，D2O)δ3.43(s，3H，CH3O)，3.69(dt，J＝3.60，14.57Hz，1H，CH)，3.78(dd，J＝3.3，9.6Hz，1H，CH)，4.26(m，2H，2×CH)，4.37(t，J＝10.84Hz，1H，CH)，4.56(dd，J＝3.18，11.10Hz，1H，CH)，8.06(s，1H，腺嘌呤上的H)，8.09(s，1H，腺嘌呤上的H)。13C NMR(150MHz，D2O)δ61.31(CH3O)，63.59，69.94，70.56，72.12，73.71，83.76，121.47，144.52，152.15，154.96，158.10。ESI-MS(MH+)312，(MNa+)334。
实施例23-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷(化合物编号分别为2a和2b)的合成(1)1，2:5，6-二-O-异亚丙基-3-O-甲基-D-肌醇的合成如实施例1(1)方法和条件合成。
(2)1，2:5，6-二-O-异亚丙基-3-O-甲基-4-甲烷磺酰基-D-肌醇的合成如实施例1(2)方法和条件合成。
(3)3-O-甲基-4-甲烷磺酰基-D-肌醇的合成如实施例1(3)方法和条件合成。
(4)3-O-甲基-4，5-环氧-D-肌醇的合成如实施例1(4)方法和条件合成。
(5)3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷(化合物编号分别为2a和2b)的合成环氧化合物352mg(2mmol)和干燥的胞嘧啶333mg(3mmol)加入装有4ml无水DMSO的三口瓶中，悬浊液100℃搅拌过程中，将DBU 0.5ml(3.3mmol)用2ml无水的DMSO稀释后，以常压滴液漏斗缓慢加入，反应液变澄清后在此温度下继续搅拌反应36小时，油泵减压蒸馏除去DMSO，所得橙黄色残渣快速柱层析分别得白色粉末固体2a 155mg和2b 258mg产率分别为27％和45％。
3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷(2a)1H NMR(600MHz，D2O)δ3.38(s，3H，CH3O)，3.58(m，1H)，3.63(t，J＝3.42Hz，1H)，3.73(m，1H)，3.99(dd，J＝3.20，11.35Hz，1H)，4.19(t，J＝3.12Hz，1H)，4.78(t，J＝10.39Hz，1H)，6.01(d，J＝7.44Hz，1H，胞嘧啶上的H)，7.62(d，J＝7.49Hz，1H，胞嘧啶上的H)。13C NMR(150MHz，D2O)δ61.32，61.34，70.38，70.52，72.52，73.78，83.89，99.54，144.20，162.07，168.01。ESI-MS(MH+)288，(MNa+)310。
3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷(2b)1H NMR(600MHz，D2O)δ3.40(s，3H，CH3O)，3.55(m，1H)，3.60(t，J＝3.36Hz，1H)，3.74(m，1H)，4.16(t，J＝3.08Hz，1H)，4.49(t，J＝？Hz，1H)，4.75(t，J＝10.37Hz，1H)，5.83(d，J＝7.20Hz，1H，胞嘧啶上的H)，7.23(d，J＝7.27Hz，1H，胞嘧啶上的H)。13CNMR(150MHz，D2O)δ61.17，67.63，69.78，70.52，73.65，74.13，83.70，97.70，152.40，160.44，168.82.ESI-MS(MH+)288，(MNa+)310。
以上述同样类似的方法可以合成得到3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-5’-氟胞嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-5’-氟胞嘧啶)核苷(化合物编号分别为3a和3b)、3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-5’-氟尿嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-5’-氟尿嘧啶)核苷(化合物编号分别为4a和4b)、3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胸腺嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胸腺嘧啶)核苷(化合物编号分别为5a和5b)、3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-尿嘧啶)核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-尿嘧啶)核苷(化合物编号分别为5a和5b)等。
实施例33-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷富马酸复合物(1c)的合成3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷富马酸复合物(1c)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷311mg(1mmol)与富马酸124mg(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得318mg，产率为73％，1H NMR(DMSO)中除3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷信号外，在δ(ppm)6.216(s，2H)处显示出富马酸双键氢的信号。
实施例43-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷富马酸复合物(1d)的合成3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷富马酸复合物(1d)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷311mg(1mmol)与富马酸124mg(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得300mg，产率为69％，1H NMR(DMSO)中除3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷信号外，在δ(ppm)6.432(s，2H)处显示出富马酸双键氢的信号。
实施例53-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷富马酸复合物(2c)的合成3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷富马酸复合物(2c)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷287mg(1mmol)与富马酸124mg(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得317mg，产率为77％，1H NMR(DMSO)中除3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷信号外，在δ(ppm)6.215(s，2H)处显示出富马酸双键氢的信号。
实施例63-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷富马酸复合物(2d)的合成3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷富马酸复合物(2d)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷287mg(1mmol)与富马酸124mg(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得292mg，产率为71％，1H NMR(DMSO)中除3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷信号外，在δ(ppm)6.438(s，2H)处显示出富马酸双键氢的信号。
实施例73-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷盐酸复合物(1e)的合成3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷盐酸复合物(1e)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷311mg(1mmol)与盐酸83μl(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得271mg，产率为78％，1H NMR(DMSO)中信号与3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷信号相同，但ESI-MS为(MH+)348.5，(MNa+)370.5，正好多出盐酸的分子量。
实施例83-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷盐酸复合物(1f)的合成3-O-甲基-D-肌醇-5-(9’-腺嘌呤)核苷盐酸复合物(1f)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷311mg(1mmol)与盐酸83μl(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得264mg，产率为76％，1H NMR(DMSO)中信号与3-O-甲基-D-肌醇-4-(9’-腺嘌呤)核苷信号相同，但ESI-MS为(MH+)348.5，(MNa+)370.5，正好多出盐酸的分子量。
实施例93-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷盐酸复合物(2e)的合成3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷盐酸复合物(2e)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷287mg(1mmol)与盐酸83μl(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得262mg，产率为81％，1H NMR(DMSO)中信号与3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷相同，但。ESI-MS为ESI-MS(MH+)324.5，(MNa+)346.5，正好多出盐酸的分子量。
实施例103-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷盐酸复合物(2f)的合成3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷盐酸复合物(2f)的合成方法如下3-O-甲基-D-肌醇-5-(1’-胞嘧啶)核苷287mg(1mmol)与盐酸83μl(1mmol)以及2ml异丙醇混和，所得混和液在50℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得243mg，产率为75％，1H NMR(DMSO)中信号与3-O-甲基-D-肌醇-4-(1’-胞嘧啶)核苷相同，但。ESI-MS为ESI-MS(MH+)324.5，(MNa+)346.5，正好多出盐酸的分子量。
实施例11人类免疫缺陷病毒HIV-1的抑制活性测定将MT-4细胞2×105/ml 50μl接种于96孔细胞培养板内，加入50μl 10-2的HIV-1实验室病毒株IIIB培养液，同时加10、3.33、1.11和0.37μg/ml共4个不同浓度药物或不同稀释度的阳性对照药AZT(齐多夫定)和NVP药液100μl，在37℃、5％CO2和饱和湿度下培养，观察细胞病变，于第7天吸弃上清100μl，每孔加10μl 5mg/ml MTT染色，37℃、5％CO2饱和湿度培养箱内继续培养4小时，每孔加入100μl 50％DMF-17％Triton X-100脱色液，37℃过夜，在酶联仪上测定波长为570nm的OD570nm值，采用Reed&Muench法计算出药物在细胞培养内半数有效浓度(EC50)和在细胞培养内10μg/ml药物浓度下的病毒抑制率。
实施例12人类免疫缺陷病毒HIV-2的抑制活性测定以实施例11类似方法测定所述化合物对人类免疫缺陷病毒HIV-2的抑制活性。
所述各化合物抑制HIV-1、HIV-2的活性数据如表1所示表1六元碳环核苷类似物抑制HIV-1、HIV-2的活性数据
结果表明本发明所有试验化合物对HIV-1和HIV-2均具有抑制活性，其中1a、1e、2f和2b等的抑制活性较强。
实施例13胞疹病毒HSV-1的抑制活性测定将试验细胞配制成每毫升10万个细胞接种细胞培养板，96孔板每孔100μl，37℃5％CO2培养24小时，细胞长成单层后进行实验。目标化合物和对照药用培养液配制成所需浓度后加入96孔细胞培养板，每浓度4孔，每4天换同浓度药液一次，同时设无药物细胞对照组。以观察细胞病变为指标，8天显微镜下观察细胞病变程度。按Reed&Muench法计算半数有毒浓度(TD50)。样品抑制疱疹病毒活性试验方法为每毫升10万个试验细胞接种96孔细胞培养板，每孔100μl，37℃5％CO2培养24小时，加入药物，同时设细胞对照组，4天换原浓度药液或对照培养液一次。细胞裂解后按分子克隆实验技术方法提取HSV DNA。各样品斑点杂交、放射自显影、测量各杂交点的A值后，利用标准曲线的回归方程计算细胞对照及给药组的HSV DNA含量后，计算半数有效浓度(IC50)。试验样品的选择指数(SI)计算方法为SI＝TC50/IC50。
实施例14胞疹病毒HSV-1的抑制活性测定以实施例13类似方法测定所述化合物对人类免疫缺陷病毒HSV-2的抑制活性。
所述各化合物抑制HSV-1、HSV-2的活性数据如表2所示表2六元碳环核苷类似物抑制HSV-1、HSV-2的活性数据
结果表明本发明所有试验化合物对HSV-1和HSV-2均具有抑制活性，其中2a的抑制活性超过了阳性对照药Acyclovir，另外1a、2b、1c、1d、2d、1e、2e等也呈现了较强的抑制活性较。
权利要求
1.一组六元碳环核苷类似物，其结构如式(I)或(II)所示 其中B为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、2-氨基-6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一。
2.权利要求1所述六元碳环核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述目标化合物经五步反应合成第一步1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-D-肌醇的合成称取右旋肌醇甲醚加入到丙酮和2，2-二-甲氧基-丙烷的混合溶剂中，再加入催化量的对甲苯磺酸和脱水剂无水硫酸镁，10～80℃下搅拌5～24小时，向反应混合液中加入碳酸氢钠，搅拌后，过滤，滤渣用乙酸乙酯洗涤2～5次与滤液合并，减压浓缩后用等比例正已烷与乙醚混合溶剂重结晶，得白色绵絮状结晶1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-D-肌醇；第二步1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇的合成将磺酰氯加入慢慢加入有机碱性溶剂中，搅拌使固体充分溶解，冰水浴冷却到-10～0℃，之后反应维持在-10～10℃下分批加入1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-D-肌醇，搅拌1～24小时后，倒入0.5～5摩尔浓度的盐酸冰水溶液中，抽滤，白色滤饼用无水乙醇洗涤至中性并脱水，无水乙醇重结晶，得白色颗粒晶体1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇；第三步3-甲氧基-4-氧-烷基磺酸-D-肌醇的合成将1，2:5，6-二-异亚丙基-3-甲氧基-4-氧-磺酸-D-肌醇加入到酸性溶剂中，40～90℃条件下搅拌反应4～24小时后，减压除去溶剂，以等比例乙醇和丙酮混合溶剂重结晶得白色颗粒晶体3-甲氧基-4-氧-甲烷磺酸-D-肌醇；第四步3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇的合成3-甲氧基-4-氧-甲烷磺酸-D-肌醇加入无水醇溶剂中，再加入无水碱性催化剂，混和液室温下搅拌反应2～12小时，孔C检测原料完全消失，反应液用稀的盐酸甲醇液中和至pH为8±0.2，过滤除去无机盐，滤液旋转蒸干得白色固体3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇；第五步3-O-甲基-D-肌醇-5-嘌呤或嘧啶核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-嘌呤或嘧啶核苷的合成3-甲氧基-4，5-环氧-D-肌醇和干燥的核苷碱基加入装有无水惰性溶剂的三口瓶中，悬浊液70～150℃搅拌过程中，将1，8-二氮杂二环十一烯用无水的惰性溶剂稀释后，以常压滴液漏斗缓慢加入，反应液变澄清后在此温度下继续搅拌反应12～72小时，油泵减压蒸馏除去溶剂，所得橙黄色残渣以MeOH/CHCl3＝1∶8条件快速柱层析，即制得所加入核苷碱基相应之3-O-甲基-D-肌醇-5-嘌呤或嘧啶核苷和3-O-甲基-D-肌醇-4-嘌呤或嘧啶核苷白色粉末固体。
3.如权利要求2所述六元碳环核苷类似物的制备方法，其特征在于，第二步反应中的有机碱性溶剂为吡啶或三乙胺；磺酰氯为甲烷磺酰氯、对甲苯磺酰氯或苯磺酰氯；第三步反应中的酸性溶剂为体积百分比是5％～95％的盐酸、乙酸或三氟乙酸的水溶液；第四步反应中的无水醇溶剂为无水甲醇或无水乙醇；无水碱性催化剂为无水碳酸钾或甲醇钠；第五步反应中的核苷碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、2-氨基-6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一；无水惰性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
4.如权利要求3所述六元碳环核苷类似物的制备方法，其特征在于，第二步反应中的有机碱性溶剂为吡啶；磺酰氯为甲烷磺酰氯；第三步反应中的酸性溶剂为体积百分比是35％～95％的乙酸或三氟乙酸的水溶液；第四步反应中的无水醇溶剂为无水甲醇；无水碱性催化剂为无水碳酸钾；第五步反应中的核苷碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、巯基嘌呤、6-氯-嘌呤、胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、胸腺嘧啶之一；无水惰性溶剂为二甲基亚砜。
5.权利要求1所述六元碳环核苷类似物在制备抗病毒药物中的应用。
6.一组权利要求1所述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐，其结构如(III)或(IV)所示 其中B与权利要求1中相同；酸性部分选自盐酸、氢溴酸、硫酸、过氯酸、富马酸、马来酸、磷酸、羟基乙酸、乳酸、水杨酸、琥珀酸、对甲苯磺酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、甲磺酸、甲酸、苯甲酸、丙二酸和苯磺酸之一。
7.如权利要求6所述盐的制备方法，其特征在于由如下步骤实现六元碳环核苷类似物在极性溶剂中，与等摩尔的酸在20℃～60℃下搅拌至固体完全溶解，然后室温冷却析出晶体，过滤得固体，并用乙醚洗涤产物，真空干燥得到六元碳环多元醇的腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、6-氯-嘌呤核苷类似物、2-氨基-6-氯-嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5-氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5-氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物与酸的复合物。
8.如权利要求7所述盐的制备方法，其特征在于步骤中所述的极性溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、DMF、DMSO之一；所述的酸为盐酸、富马酸、乳酸之一。
9.权利要求6所述所述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐在制备抗病毒药物中的应用。
10.用于抗病毒的药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1所述六元碳环核苷类似物和药学上可接受的载体或含有治疗有效量的权利要求6所述六元碳环核苷类似物的药学上可接受的盐和药学上可接受的载体。
全文摘要
本发明公开了一组六元碳环核苷类似物和它们的药学上可接受的盐，包括腺嘌呤核苷类似物、鸟嘌呤核苷类似物、次黄嘌呤核苷类似物、巯基嘌呤核苷类似物、胞嘧啶核苷类似物、5－氟胞嘧啶核苷类似物、尿嘧啶核苷类似物、5－氟尿嘧啶核苷类似物、胸腺嘧啶核苷类似物和它们与等摩尔酸形成的盐，及以右旋肌醇甲醚、丙酮、甲烷磺酰氯、对甲苯磺酰氯、苯磺酰氯、核苷碱基为原料，以吡啶、水、冰醋酸、无水甲醇、二甲基亚砜、N，N－二甲基甲酰胺为溶剂，以对甲苯磺酸、2，2－二甲氧基丙烷、无水硫酸钠、碳酸氢钠、三乙胺、无水碳酸钾等无机碱为催化剂，经五步合成的方法和在抗病毒特别是抑制人类免疫缺陷病毒复制和抑制疱疹病毒复制的活性方面的应用。
文档编号A61P31/00GK1803819SQ20061004218
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月13日 优先权日2006年1月13日
发明者娄红祥, 詹天荣, 马玉道, 范培红 申请人:山东大学