专利名称：D, l-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及核苷类似物，尤其涉及D，L-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯及其制备方法，本发明还涉及该D，L-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯在制备抗病毒药物中的用途，属于核苷类抗病毒药物领域。
背景技术：
病毒是一类没有细胞结构但有遗传、复制等生命特征的微生物。病毒性疾病是严重危害人类健康的常见病和多发病。据统计，大约60%的流行性传染病是由病毒感染引起的。人类致病性病毒达150种以上,分为DNA病毒和RNA病毒两类。危害性极大的病毒性疾病包括病毒性肝炎、流感、麻疹、疱疹及艾滋病等。自从第一个核苷类抗病毒药物碘苷(IDU)被用于治疗疱疫性角膜炎获得成功以来，抗病毒化疗方法取得了相当大的进展，多个核苷类药物陆续被批准用于抗病毒的治疗，该类药物成为了目前临床上治疗艾滋病、肝炎、疱疹等病毒性疾病的首选药物。其作用靶点主要是RNA病毒的逆转录酶和DNA病毒的DNA聚合酶，作用机制主要是模拟天然核苷的结构，代谢后的活性形式竞争性作用于酶活性中心，掺入到病毒DNA的合成中，中止DNA链的延长，从而起到抑制病毒复制的作用。但是，这类药物也存在许多的问题。在药代动力学方面，该类药物的缺点是口服生物利用度低、代谢快；在药物作用方面，主要缺陷是毒副作用和耐药性，产生毒副作用的主要机制是这些药物在抑制病毒复制的同时也会抑制正常的宿主细胞的DNA聚合酶的活性，影响正常细胞的生长，而产生耐药性的原因则是由于病毒的高速复制和高突变率。因此，对该类药物进行化学修饰，改善其溶解性、稳定性、毒性、耐药性和代谢性质，发掘高效、低毒的抗病毒药物是药学研究的一个热点。在核苷类抗病毒药物中，2’，3’ -双脱氧和2’，3’ -双脱氧双脱氢核苷类似物中的去羟肌苷(ddl)、扎西他滨(ddC)和司坦夫定(D4T)已经被FDA批准开发成抗病毒药物，但是其中并没有鸟苷类似物，主要原因是2’3’-双脱氧双脱氢鸟苷(D4G)和2’3’-双脱氧鸟苷(ddG)的药代动力学性质和稳定性差。文献(Shirasaka,T. ；Murakami,K. ；Ford,H. ,Jr.；Kelley, J. A. ;Yoshioka，H. ;Kojima，E. ;Aoki，S. ;Broder，S. ;Mitsuya，H.，Lipophilichalogenated congeners of 2’，3’ -dideoxypurine nucleosides active against humanimmunodeficiency virus in vitro [J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1990，87 (23)，9426-9430.)报道，ddG和D4G的前药及原药具有较好的抗病毒活性，有一定的前景开发成临床应用的抗病毒药物，但是，ddG和D4G在酸性条件下的稳定性非常差，为提高其化学稳定性、改善代谢性质，文献(Ray，A. S. ;Yang，Z.J. ;Chu，C.K. ；Anderson,K. S. ,Novel use of a guanosine prodrug approach to convert 2y,-didehydro-2^,S^-dideoxyguanosineinto a viable antiviral agent[J]. Antimicrob.Agents Chemother. 2002，46 (3)，887-891.)报道了对ddG和D4G的前药修饰，主要是在碱基的6位进行不同的胺取代，得到的化合物化学稳定性显著提高，脂溶性明显增强，被吸收后在胞内酶的作用下脱去6位的取代基得到原药而发挥抗病毒作用。核苷类抗病毒药物发挥抗病毒作用都需要在相关酶的作用下代谢为三磷酸的活性形式，该三磷酸化过程中的单磷酸化过程是整个过程的限速步骤，为了绕过单磷酸化的限速步骤，科学家们设计合成了大量核苷类药物的单磷酸酯前药，其中阿德福韦酯和替诺福韦酯已经被FDA批准用于抗病毒治疗。
发明内容
本发明的目的之一是提供两类具有一定抗病毒活性的核苷类似物单磷酸酯；本发明的目的之二是提 供合成上述具有一定抗病毒活性的核苷类似物单磷酸酯的方法；本发明的目的之三是将上述核苷类似物单磷酸酯应用于制备抗病毒药物；本发明上述目的是通过以下技术方案来实现的一种2’，3’ -双脱氧双脱氢-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯，其结构式为通式I所
示
权利要求
1.一种2’，3’-双脱氧双脱氢-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯，其结构式为通式I所示
2.按照权利要求I所述的2’，3’-双脱氧双脱氢-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯，其特征在于，其选自以下任意一种的化合物 2-氨基-6-甲氨基-9-2’，3’ -双脱氧双脱氢-β-L-嘌呤核苷-5’ -单磷酸二乙酯；2-氨基-6-环丙氨基-9-2’，3’-双脱氧双脱氢-β -L-嘌呤核苷-5’-单磷酸二乙酯；2-氨基-6-(1-吡咯烷基)-9-2’，3’ -双脱氧双脱氢-β-L-嘌呤核苷-5’ -单磷酸二乙酉旨； 2-氨基-6-环丙氨基-9-2’，3’-双脱氧双脱氢-β -D-嘌呤核苷-5’-单磷酸二乙酯；2-氨基-6-(1-吡咯烷基)-9-2’，3’ -双脱氧双脱氢-β-D-嘌呤核苷-5’ -单磷酸二乙酉旨； 2-氨基-6-(1-吡咯烷基)-9-2’，3’ -双脱氧双脱氢-β-D-嘌呤核苷-5’ -单磷酸双二异丙胺酯。
3.—种2’，3’ -双脱氧-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯，其结构式为通式II所示
4.按照权利要求3所述的2’，3’-双脱氧-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯，其特征在于，其选自以下任意一种的化合物 2-氨基-6-甲氨基-9-2’，3’ -双脱氧-β-L-嘌呤核苷-5’ -单磷酸二乙酯； 2-氨基-6-环丙氨基-9-2’，3’ -双脱氧-β -L-嘌呤核苷-5’ -单磷酸二乙酯；2-氨基-6-(I-吡咯烷基)-9-2’，3’ -双脱氧-β-L-嘌呤核苷-5’ -单磷酸二乙酯； 2-氨基-6-(I-吡咯烷基)-9-2’，3’ -双脱氧-β-D-嘌呤核苷-5’ -单磷酸双二异丙胺酯。
5.一种制备权利要求I所述通式I化合物的方法，包括(i)将化合物III (四乙酰核糖)与2-氨基-6-氯嘌呤碱基反应，得到化合物IV ；
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于在步骤(i)中，在娃醚化试剂、Lewis酸和溶剂存在的条件下，将四乙酰核糖与2-氨基-6-氯嘌呤碱基反应，得到化合物IV ;其中，所述的四乙酰核糖是D构型或L构型；所述的硅醚化试剂为BSA，所述的Lewis酸为TMSOTf，所述的溶剂为DCE ;优选的，在步骤(i)中，先由6-氯-2-氨基嘌呤碱基和硅醚化试剂在DCE中反应，加热回流I小时；然后向其中加入四乙酰核糖和TMSOTf，继续加热回流5小时；然后加入碳酸氢钠饱和水溶液淬灭反应；滤去不容物，滤液分层；分离有机相，用DCM反萃水相三次；把合并后的有机相干燥，过滤除去硫酸钠，蒸干溶剂；残留物用硅胶柱层析分离，得到化合物IV。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤(ii)中，将化合物IV悬浮于饱和氨甲醇溶液中，室温反应，薄层色谱检测发现产物I反应完毕后，蒸干溶剂，硅胶柱层析分离得到化合物V。
8.按照权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤(iii)中，先将干燥的化合物V在氩气保护下加入无水MeCN ;将此反应体系置于_44°C干冰/乙腈浴内，冷却后逐滴加入α -乙酰基异丁酰基溴；滴加完毕后使反应体系自然升温，继续反应2小时，饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，乙酸乙酯萃取；洗涤有机层，无水硫酸钠干燥，硅胶柱层析分离得到化合物VI。
9.按照权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤(iv)中，首先将锌粉用硫酸铜处理；然后在氩气保护下，使用处理之后的锌粉与化合物VI在无水无胺DMF溶液中反应；减压蒸出DMF后,加入饱和碳酸氢钠,然后加入DCM萃取；有机相用饱和食盐水洗漆,无水硫酸钠干燥；过滤，蒸干溶剂，硅胶柱层析分离得到化合物VII。
10.按照权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤(V)中，将化合物VII溶于甲醇中，冰浴下加入碳酸钾饱和水溶液，反应完成后用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥有机相；过滤除去干燥剂后，硅胶柱层析分离得到化合物VIII ;其中，甲醇与碳酸钾饱和水溶液的体积比为1:2。
11.按照权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤(vi)中，化合物VIII在乙腈溶液中与亚磷试剂反应，得到化合物IX，薄层色谱检测发现原料已经反应完毕后，在步骤(vii)中，加入过氧叔丁醇，薄层色谱检测发现化合物IX反应完毕后，蒸干溶剂，硅胶柱层析分离得到化合物X。
12.按照权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤(viii)中，化合物X在甲醇溶液中与氨、胺或杂环化合物反应，薄层色谱检测发现原料已经反应完毕后，蒸干溶剂，硅胶柱层析分离得到通式I化合物；其中，所述的杂环化合物为吡咯烷。
13.一种制备权利要求3所述通式II化合物的方法，包括将权利要求I所述通式I化合物催化加氢，即得。
14.权利要求I或2所述2’，3’-双脱氧双脱氢-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯在制备2’，3’ -双脱氧双脱氢-鸟嘌呤核苷单磷酸酯前药中的用途。
15.权利要求3或4所述2’，3’_双脱氧-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯在制备2’，3’_双脱氧-鸟嘌呤核苷单磷酸酯前药中的用途。
16.权利要求1-4任何一项所述的核苷类似物单磷酸酯在制备抗DNA病毒和RNA病毒药物中的用途。
17.按照权利要求16所述的用途，其特征在于所述的DNA病毒包括HBV病毒和HSV病毒，所述的RNA病毒包括HIV病毒和HCV病毒。
全文摘要
本发明公开了D，L-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯及其制备方法和应用，其结构式分别为通式I或II所示，其中R1为氨基、脂肪氨基、环烷氨基或吡咯烷基，R2为脂肪氨基或烷氧基。本发明D，L-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯显示了很好的化学稳定性和药代动力学稳定性，弥补了原药D4G和ddG所存在的稳定性低、药代动力学性质差等不足，同时可以绕过代谢过程中的单磷酸化限速步骤，增强抗病毒活性。本发明D，L-鸟嘌呤核苷类似物单磷酸酯的制备方法温和、操作简便、收率高。抗病毒活性试验表明，本发明通式I和通式II化合物均具有一定的抗病毒活性，可将其应用于制备抗HIV病毒、抗HBV病毒、抗HCV病毒或抗HSV病毒的药物。
文档编号A61P31/22GK102659843SQ201210122499
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者关注, 杨先桃, 杨振军, 潘德林, 郭颖 申请人:北京大学