专利名称:碳环嘌呤核苷，其制备及用途的制作方法
本发明提供了一类嘌呤核苷的碳环类似物，这些类似物可在遗传工程、生物化学或类似领域内作为嘌呤核苷的替代物，并可作为抗病毒剂。
作为嘌呤核苷的碳环类似物的实例，已知的有下式所示的隐陡头霉素
其中，Y′为腺嘌呤-9-基〔Chemical Communication，852(1967)〕，还有上式中Y′为次黄嘌呤-9-基〔Chemical and Pharmaceutical Bulletin，24，2624(1986)〕的化合物。上述化合物分别为腺嘌呤核苷和次黄嘌呤核苷的碳环类似物(此后有时简写为“C-类似物”〕。
已经确认，环戊(烷)二醇类型的嘌呤核苷类似物，其中有代表性的是隐陡头霉素，可以有效地作为含有普通嘌呤核苷的各种酶系统的底物〔Journal of Biochemistry，73，945(1973)〕。
此外，嘌呤核苷的C-类似物最近作为抗病毒剂引起了人们的注意〔Science，227，1296(1985)〕。另外，含有2′-脱氧嘌呤核苷酸的DNA具有比含有脱氧腺嘌呤核苷的DNA更易于进行基团操作的特征〔日本专利申请No73822/1984和258789/1984〕。
然而，脱氧鸟嘌呤核苷的C-类似物及鸟嘌呤核苷的C-类似物在许多方面仍待研究。一个重要的任务是合成并评价各种C-类似物。
在这种情况下，本发明的发明者们进行了研究以得到新的、有用的嘌呤核苷的C-类似物，现在已完成了本发明。
因此，本发明提供了(1)具有通式(Ⅰ)的化合物
其中，R1和R2分别为羟基，该羟基可以被保护或不被保护，X为氢原子或羟基，该羟基可以被保护或不被保护，Y为鸟嘌呤-9-基、异鸟嘌呤-9-基或次黄嘌呤-9-基，当X为被保护或不被保护的羟基时，Y不是次黄嘌呤-9-基;
(2)制备通式(Ⅰ)化合物的方法，该方法包括将具有通式(Ⅱ)的化合物
〔式中，R1和R2分别为羟基，该羟基可以被保护或不被保护，X为氢原子或羟基，该羟基可以被保护或不被保护〕进行嘌呤环生成反应;
(3)含有通式(Ⅰ′)化合物的抗病毒组合物
其中，X1为氢原子或羟基，Y为鸟嘌呤-9-基，异鸟嘌呤-9-基或次黄嘌呤-9-基，当X为羟基时，Y不是次黄嘌呤-9-基。
参照通式(Ⅰ)或(Ⅱ)化合物，当其R1、R2和/或X为被保护的羟基时，保护基在碱性条件下最好是稳定的。例如，可以列举的实例有具有3～10个碳原子的烷基甲硅烷基二甲基-(如二甲基-叔-丁基甲硅烷基)，具有4～10个碳原子的烷基或烷氧基环醚(例如四氢呋喃基和其具有4～7个碳原子的烷基衍生物，四氢呋喃基和其具有5～8个碳原子的烷基衍生物如甲氧四氢吡喃基)，具有3～10个碳原子的烷氧烷基(如乙氧甲基，甲氧乙基)，三苯甲基和烷基取代的三苯甲基(如一甲氧基三苯甲基，二甲氧基三苯甲基)。
通过将通式(Ⅱ)化合物进行嘌呤环生成反应制得通式(Ⅰ)化合物。可以使用杂环化学中已知的那些用于此目的的反应方法来进行嘌呤环生成反应。例如，可以用下述方法来制备其中Y为腺嘌呤-9-基的通式(Ⅰ)化合物。即通式(Ⅱ)化合物与各种酯(如具有2～20个碳原子的直链或支链脂肪族羧酸或具有7～30个碳原子的芳香族羧酸与具有1～10个碳原子的醇所生成的酯)在加热及醇钠(如乙醇钠、甲醇钠、叔-丁醇钠)的存在下反应，得到次黄嘌呤核苷或2′-脱氧次黄嘌呤核苷的2-烷基-或2-芳基-取代的C-类似物。当与甲酰胺或甲酸一起加热时，分别得到次黄嘌呤核苷或2′-脱氧次黄嘌呤核苷的C-类似物。还可以通过将化合物(Ⅱ)分别与异硫氰酸苯酯或黄原酸钾在吡啶中一起加热，先得到2-巯基次黄嘌呤核苷或2′-脱氧-2-巯基次黄嘌呤核苷的C-类似物，然后通过相应的2-囟(如氯、溴)代中间体从该C-类似物中衍生出2-烷氧基(如甲氧基、乙氧基、丁氧基)或2-取代的氨基(如甲氨基、二甲氨基、乙氨基、二乙氨基、环己氨基、吗啉代)衍生物。对于其中Y为鸟嘌呤-9-基的通式(Ⅰ)化合物来说，可以用上面提到的2-巯基次黄嘌呤核苷或2′-脱氧-2-巯基次黄嘌呤核苷的C-类似物作中间体〔Chem.Pharm.Bull.，19，576(1971)〕。此外，根据Nucleic AcidsRes.，3，251(1976)的描述，可以使用另一种方法，例如其中包括使通式(Ⅱ)化合物与异硫氰酸苯甲酰酯在沸腾的丙酮中反应，将得到的苯甲酰硫脲衍生物在乙酮-碳酸钾混合物中与甲基碘进行甲基化反应，或在氢氧化钠水溶液中与硫酸二甲酯进行甲基化反应，然后在大约2～6N氢氧化钠溶液中将甲基化产物进一步加热使之关环。
另外，在较低浓度的碱溶液(如大约0.1～1N的氢氧化钠溶液)中加热在上述步骤中得到的苯甲酰-甲基异硫脲中间体使之关环，得到其中Y为异鸟嘌呤-9-基的通式(Ⅰ)化合物。
通过常规的方法，使用各种有机酸(如乙酸、三氯乙酸、二氯乙酸、苯磺酸、甲苯磺酸)或各种无机酸〔如盐酸、硫酸、各种路易斯酸(溴化锌、氯化铝等)〕可容易地将通式(Ⅰ)化合物中的三苯甲基和其它成醚的羟基保护基消去。羟基保护基甲硅烷基可以用上述酸消去，也可以通过使用氟化四丁铵在较温和的条件下将其除去。
在本发明的制备方法中所使用的通式(Ⅱ)化合物可以通过将通式(Ⅲ)化合物与碱反应制得。
其中，R1、R2和X定义如上，R3为烷氧甲基。
R所代表的烷氧甲基通常含有2～7个碳原子，其中包括甲氧甲基、乙氧甲基、丙氧甲基和苯氧甲基。其中的甲氧甲基是最好的。
对于上述与碱的反应，最好使用碱金属的氢氧化物。例如，反应可在大约60～200℃温度范围内，于约1～5M氢氧化钠或氢氧化钾水溶液或该碱溶液与可溶于水的中性有机溶剂(如醇、二噁烷)的混合物中加热进行。在这种情况下，反应时间一般约为10分钟2小时。
在上述反应中使用的通式(Ⅲ)化合物可以通过将隐陡头霉素的腺嘌呤环转变为次黄嘌呤环〔Chem.Pharm.Bull.，24，2624(1976)〕，然后根据需要引入一个或几个由R1、R2或/和X所代表的羟基保护基，再引入一个R3所代表的烷氧甲基的方法来制备。
引入羟基保护基可以通过已知的方法〔如Can.J.Chem.，60，111(1982)〕进行。如果式(Ⅲ)化合物有一个或几个这样的保护基，通过上述与碱的反应使次黄嘌呤环断裂后的反应产物可以很容易地提纯。这种保护基的引入，举例来说，可以通过在有机溶剂如吡啶、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、二恶烷、乙醚、乙腈、二甲亚砜或硝基甲烷中与烷基甲硅烷基氯化物、烷氧基烷基氯化物或三苯甲基和烷氧基取代的三苯甲基氯化物、或者烷基或烷氧基环醚反应来进行。
其中X为氢的式(Ⅲ)化合物可以通过下述方法制得，即首先保护羟基R1和/或R2，将在X位的羟基转化为硫代羰基的形式〔如硫代甲酸苯酯，硫代羰基二咪唑(thiocarbonyl imidazolide)〕，然后使用有机锡氢化物通过自由基反应将其转化为2′-脱氧形式。为达到上述目的，可以采用J.Org.Chem.，47，485(1982)中描述的步骤。
举例来说，可以采用J.Am.Chem.Soc.，24，2624(1986)中描述的方法来引入由R3表示的烷氧甲基。与R为一简单的烷基时比较，烷氧甲基的引入有利于上述次黄嘌呤环在较温和的条件下的断裂并有利于在后面的步骤中消去该基团。通过上述方法，可以得到式(Ⅲ)化合物。
本发明的式(Ⅰ)化合物在遗传工程或生物化学领域可作为含有鸟嘌呤、异鸟嘌呤或次黄嘌呤碱基的核苷的替代物使用。例如，其中Y为鸟嘌呤-9-基的通式(Ⅰ)化合物可以用于替代作为DNA聚合酶底物的dGTP。由此得到的并含有鸟嘌呤核苷的碳环类似物的DNA在DNA重组技术中的许多方面都是有用的。
另外，本发明的通式(Ⅰ′)化合物具有有效的对DNA病毒的抗病毒活性。这样的病毒的实例包括疱疹病毒类(如Ⅰ型或Ⅱ型单纯性疱疹病毒，水痘-带状疱疹病毒)，腺病毒(如3型)或牛痘病毒。这些化合物可以作为抗病毒剂以治疗病毒在动物体内，特别是哺乳类动物(实验用动物如兔，小鼠和大鼠，家畜如狗和猫，人)体内引起的疾病。
对于上述的治疗用途来说，本发明的化合物可以通过口服或其它方式给药，可以单独以化合物形式给药，也可以与其它适当的药物学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂混合给药。其剂型可为粉剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、溶液、软膏和注射液。可以列举的载体为乳糖、淀粉、矿物油、矿脂、聚乙二醇、丙二醇、注射用食盐水等。剂量取决于病毒的类型、症状、给药对象和给药途径等。例如给一个由疱疹病毒致病的成年人治疗时，可通过静脉内给药，剂量为每日约1～10毫克，一次给药或最多分三次给药。如用口服，给药剂量为每日约10～100毫克，一次服用或最多分三次服用。
下列参考例，实施例和试验例进一步说明本发明。
实施例19-〔(1R，2S，3R，4R)-4-甲基-2-羟基-3，6-(四异丙基二硅噁烷基)二氧环戊-1-基〕次黄嘌呤的制备将次黄嘌呤核苷的C-类似物(即具有通式(Ⅰ)且其中R1、R2和X分别为羟基、Y为次黄嘌呤-9-基的化合物)(10克，37.5毫摩尔)溶于200毫升无水二甲基甲酰胺中，加入1，3-二氯-1，1，3，3-四异丙基二硅氧烷(13毫升，41毫摩尔)和咪唑(11.3克，165毫摩尔)，在室温下将混合物搅拌2.5小时。将反应混合物滴加到2升水中，过滤收集沉淀，用水洗涤，再快速用乙醚洗涤并干燥，得到白色粉末状标题化合物(17.2克)。将部分产物在二氯甲烷中重结晶，得到晶体，熔点135～138℃。
实施例29-〔(1R，2S，3R，4R)-4-甲基-2-苯氧基-硫代羰氧基-3，6-(四异丙基二硅噁烷基)-二氧环戊-1-基〕次黄嘌呤的制备将实施例1中得到的化合物(11.2克，22.3毫摩尔)溶于300毫升无水乙腈中，加入二甲氨基吡啶(15.8克，53.5毫摩尔)和苯氧基硫代羰基氯(5克，29毫摩尔)，将混合物在室温下搅拌7小时。减压除去溶剂，将残余物溶于250毫升氯仿中。用0.5M磷酸二氢钾溶液(250毫升×2)洗涤该溶液，然后用水(200毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，减压浓缩得到黄色浆状物。用硅胶色谱法(90克，溶剂CHCl3和CHCl3/CH3OH＝60/1)提纯，得到标题化合物，为淡黄色玻璃状物质(13.0克)。
NMR(60MHz，CDCl3)δppm1.0-1.23(28H，m)，2.13-2.43(3H，m，H4′，H5′)，3.93-4.10(2H，m，H6′)，4.80-5.20(2H，m，H1′，H3′)，6.00-6.20(H，m，H2′)，7.03-7.50(5H，m)，7.87(1H，s)，8.13(1H，s)实施例39-〔(1R，3R，4R)-4-甲基-3，6-(四异丙基二硅噁烷基)二氧环戊-1-基〕次黄嘌呤的制备将无水甲苯(30毫升)加到实施例2中得到的化合物(13.0克，20毫摩尔)中，随后减压浓缩。将残余物溶于300毫升无水甲苯中，向该溶液通入氮气20分钟。加入三丁基氢化锡(11毫升，40毫摩尔)，然后将溶液加热至80℃，将晶状α，α′-偶氮二异丁腈(820毫克)分4批(每批间隔15分钟)加入。在搅拌下加热3小时，减压除去溶剂。将得到的油状物用硅胶色谱法(80克，溶剂CHCl3和CHCl3/CH3OH＝60/1到30/1)提纯，得到标题化合物，为无色玻璃状物质(10.4克)。将部分产物在乙醇中重结晶，得到无色针状物，熔点200～202℃。
NMR(60MHz，CDCl3)δppm0.93-1.20(28H，s)，1.97-2.53(5H，m，H2′，H4′，H5′)，3.80-4.07(2H，m，H6′)，4.43-5.27(2H，m，H1′，H3′)，7.87(1H，s)，8.20(1H，s)实施例49-〔(1R，3R，4R)-4-(一甲氧三苯甲氧基)-甲基-3-羟基环戊-1-基〕-(1-甲氧甲基-次黄嘌呤)的制备将实施例3中得到的化合物(9.8克，19.8毫摩尔)溶于240毫升无水二恶烷中，在冰冷却和搅拌下迅速加入氢化钠(880毫克，21.8毫摩尔)，然后在室温下搅拌混合物1.5小时。在冰冷却下迅速加入甲氧基氯代甲烷(2毫升，21.8毫摩尔)。将混合物在室温下搅拌3小时。
减压除去溶剂，将油状残余物溶于200毫升氯仿中。用0.1M三乙胺碳酸氢盐缓冲剂(pH7.5，100毫升×2)洗涤该溶液，再用水(200毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，减压浓缩，得到浆状物。用C18硅胶色谱法(ψ5.3×7.0厘米，溶剂乙酮-水，55%～80%)提纯，得到无色玻璃状化合物(8.5克)。
将该化合物(8.0克)溶于32毫升四氢呋喃中，加入三水合氟化四丁基铵(10克)，在室温下搅拌混合物0.5小时。减压除去溶剂，残余油溶于100毫升水中。用乙醚(100毫升×2)洗涤该溶液，通过用Dowex-50树脂(吡啶形式60毫升)处理将四丁基铵盐分离出来。将流出液与洗涤水(240毫升)合并，浓缩，将浓缩液与吡啶共沸脱水3次。将残余物溶于100毫升吡啶中，加入一甲氧基三苯甲基氯(5.4克)，在37℃搅拌得到的混合物4小时。减压除去溶剂，将油状残余物分配在0.1M三乙胺碳酸氢盐缓冲剂(50毫升)和CHCl(100毫升)中，用水(100毫升)洗涤有机层，干燥(无水硫酸钠)，减压浓缩，通过与甲苯共沸蒸馏将浓缩液脱水，得到无色浆状物。将0.1M的三乙胺碳酸氢盐缓冲剂馏分与洗涤水合并，浓缩，借此回收了未一甲氧基三苯甲基化的化合物。将该化合物在HP-20树脂(190毫升，溶剂水和30%乙醇-水)上纯化，在浓缩并与吡啶共沸蒸馏之后，按上述方法将其一甲氧基三苯甲基化。将上述两种步骤得到的标题化合物合并，用硅胶色谱法(80克，溶剂CHCl3/CH3OH＝100/1，60/1，50/1)提纯，得到无色玻璃状产物(6.1克)。当将该产物的一部分与二氯甲烷形成的溶液滴加到正己烷中时，得到白色粉末状物。
NMR(60MHz，CDCl3)δppm1.87-2.70(5H，m，H2′，H4′，H5′)，3.20-3.40(2H，m，H6′)，3.43(3H，s，CH3OCH2)，3.80(3H，s)，4.30-4.57(1H，m，H3′)，4.87-5.10(1H，m，H1′)，5.47(2H，s，CH3OCH2-N)，6.73-6.97(2H，m)，7.17-7.53(12H，m)，7.73(1H，s)，7.98(1H，s)实施例51-〔(1R，3R，4R)-4-(-甲氧基三苯甲氧基)-甲基-3-羟基环戊-1-基〕-(4-氨甲酰基-5-氨基咪唑)的制备将实施例4中制备的化合物(6.1克，10.7毫摩尔)溶于490毫升乙醇中，在加热回流下，迅速加入温热的5M氢氧化钠水溶液(130毫升)。继续回流40分钟。减压除去溶剂。将油状残余物溶于200毫升氯仿中并用水(100毫升×2)洗涤，然后用0.1M三乙胺碳酸氢盐缓冲剂(100毫升×2)和饱和氯化钠水溶液(100毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，减压浓缩得到浆状物质。用硅胶色谱法(90克，溶剂CHCl3/CH3OH＝100/1到20/1)提纯，得到无色玻璃状产物(3.2克)。当将部分该产品与氯仿形成的溶液在搅拌下滴加到正己烷中时，得到白色粉末。
元素分析(%)C30H32N4O4·0.5H2O，分子量521.626计算值C，69.08;H，6.38;N，10.74
实测值C，69.14;H，6.09;N，10.54NMR(100MHz，CDCl3)δppm1.36-2.52(5H，m)，3.00-3.40(3H，m，H6′，OH)，3.77(3H，s)，4.12-4.60(2H，m，H1′，H3′)，4.80-5.28(2H，bs，NH2)，5.64-6.44(2H，bs，NH2)，6.76-6.94(3H，m)，7.14-7.48(12H，m)实施例61-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基环戊-1-基〕-(4-氨甲酰基-5-氨基咪唑)的制备将实施例5中得到的化合物(2.3克，4.4毫摩尔)溶于50毫升80%的乙酸中，在40℃下搅拌7小时。减压浓缩后，与甲苯一起共沸蒸馏，再与乙醇共沸蒸馏。将残余物溶于12毫升乙醇中。向该溶液中滴加130毫升正己烷-乙醚(1∶1，v/v)。将得到的浆状物用C18硅胶色谱法(10克，溶剂∶水和50%丙酮-水)提纯。减压除去溶剂之后，将残余物在乙醇中重结晶，得到标题化合物(0.93克)，熔点162～163℃。
λmax(nm)(H2O);234(sh)，268(H+);244，269(OH-);267.5NMR(60MHz，DMSO-d6+D2O)δppm1.67-2.67(5H，m)，3.43-3.60(2H，m，H6′)，3.90-5.00(2H，m)，7.23(1H，s，H2);(DMSO-d6)5.77(2H，bs，NH2)，6.63(2H，bs，NH2)元素分析(%)C10H16N4O3，分子量240.262计算值C，49.99;H，6.71;N，23.32实测值C，49.32;H，6.34;N，22.92
实施例71-〔(1R，3R，4R)-4-(一甲氧基三苯甲氧基)-甲基-3-羟基环戊-1-基〕-〔4-氨甲酰基-5-(N-苯甲酰基-S-甲基异硫代氨甲酰基)氨基咪唑〕的制备将实施例5中得到的化合物(0.88克，1.7毫摩尔)溶于25毫升无水丙酮，在加热回流下，将丙酮(8毫升)中的苯甲酰异硫代氰酸酯(260微升，1.9毫摩尔)逐滴加入，共用10分钟，随后回流50分钟。减压除去溶剂，将得到的浅黄色玻璃状物质用硅胶色谱法(15克，溶剂CHCl3/CH3OH＝50/1到30/1)提纯，得到浅黄色玻璃状化合物(0.87克)。向此化合物(0.84克，1.2毫摩尔)加入少量丙酮，向得到的浆状物中加入12.5毫升0.2N氢氧化钠并经超声处理，将之转变为均相溶液。在搅拌下加入硫酸二甲酯(130微升，1.4毫摩尔)，然后在室温下剧烈搅拌1小时。将反应混合物与CHCl3(15毫升×2)混合并进行分配，用0.1M三乙胺碳酸氢盐缓冲剂(15毫升×3)洗涤有机层，然后用饱和氯化钠水溶液(20毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，减压浓缩，将残余物用硅胶色谱法(15克，溶剂CHCl3/CH3OH＝100/1到60/1)提纯。向得到的玻璃状物质中加入少量二氯甲烷，将该混合物滴入己烷中，离心分离出得到的沉淀，干燥后得到粉末状标题化合物(400毫克)元素分析(%)C39H39N5O5S，分子量689.835计算值C，67.90;H，5.70;N，10.15实测值C，67.45;H，5.45;N，9.89NMR(100MHz，CDCl3)δppm1.34-2.60(5H，m)，2.52(3H，s，SCH3)，3.04-3.44(2H，m，H6′)，3.79(3H，s，OCH3)，4.08-4.44(1H，m，H3′)，4.60-5.00(1H，m，H1′)，5.64(1H，bs，NH2)，6.72-6.94(3H，m)，7.12-7.52(15H，m)，7.80-7.96(2H，m)，11.35(1H，bs，NH)
实施例81-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基环戊-1-基〕-〔4-氨甲酰基-5-(N-苯甲酰基-S-甲基异硫代氨甲酰基)氨基咪唑〕的制备将实施例6中得到的化合物(815毫克，3.4毫摩尔)与1.1当量的丙酮中的苯甲酰异硫代氰酸酯反应。减压除去溶剂，然后加入15毫升丙酮-三氯甲烷(2∶1，v/v)，再加入乙醚。过滤分离出得到的沉淀，干燥。将由此得到的粉末状物(1.4克)溶于35毫升0.2N氢氧化钠中，加入硫酸二甲酯(340微升)，将混合物在室温下搅拌1小时。在冰冷却下向反应混合物加入乙酸调节pH值为4～5，用正丁醇(20毫升×3)从白色、混浊的反应混合物中萃取反应生成物，用水(10毫升×2)洗涤萃取液，减压除去溶剂，残余物用硅胶色谱法(10克，溶剂水和30%丙酮-水)提纯，得到淡黄色玻璃状物质(920毫克)。在水中重结晶，得到标题化合物(570毫克)，为无色结晶，熔点119～120℃。
元素分析(%)C19H23N5SO4·0.3H2O，分子量422.886计算值C，53.96;H，5.62;N，16.56;S，7.58实测值C，54.03;H，5.49;N，16.44;S，7.53以下数据得到进一步证实NMR(100MHz，DMSO-d6)δppm2.52(3H，S，CH3)，7.34-7.94(6H，m)，11.85(1H，bs，NH)实施例99-〔(1R，3R，4R)-4-甲氧基三苯甲氧基-甲基-3-羟基环戊-1-基〕鸟嘌呤的制备将实施例7中得到的化合物(360毫克，0.53毫摩尔)加到温热的6N氢氧化钠(18毫升)中，加热回流混合物1小时。用CHCl3将反应产物从反应混合物中萃取出来，用0.1M三乙胺碳酸氨盐缓冲剂(30毫升)洗涤萃取液，再用饱和氯化钠水溶液(30毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，用硅胶色谱法(8克，溶剂CHCl3/CH3OH＝40/1到6/1)进行提纯。向如此得到的玻璃状物质加入少量丙酮，将得到的混合物滴入苯中，离心分离出得到的沉淀，干燥后得到粉末状标题化合物(210毫克)。
元素分析(%)C31H31N5O4·1.0H2O，分子量555.633计算值C，67.01;H，5.99，N，12.60实测值C，67.01，H，5.69，N，12.42NMR(100MHz，DMSO-d6)δppm1.50-2.60(5H，m)，3.01(2H，bs)，3.98-4.20(1H，m)，4.70-4.96(2H，m)，6.37(2H，bs，NH2)，6.82-7.46(14H，m)，7.68(1H，s，H8)，10.60(1H，bs，NH)实施例109-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基环戊-1-基〕鸟嘌呤的制备将实施例9中得到的化合物(180毫克，0.33毫摩尔)溶于10毫升80%乙酸中，将得到的溶液在40℃下搅拌4.5小时。减压除去溶剂，与水进行2次共沸蒸馏。加入水(10毫升)，用乙醚(10毫升×2)洗涤混合物，减压除去水。由此得到无色结晶状标题化合物(41毫克)，熔点246～248℃。
〔α〕25D＝+7.7°(C＝0.5，二甲基甲酰胺)λmax(nm)(H2O);255，278(sh)(H+);257，282(OH-);256(sh)，273元素分析(%)C11H15N5O3·0.5H2O·0.1C2H5OH，分子量278.886计算值C，48.24;H，6.00;N，25.11实测值C，48.61;H，6.41;N，25.40实施例11
9-〔(1R，3R，4R)-4-一甲氧基三苯甲氧基-甲基-3-羟基-环戊-1-基〕异鸟嘌呤的制备将实施例7中得到的化合物(585毫升，0.85毫摩尔)溶于10毫升乙醇中，随后加入6毫升1N Na OH和44毫升水。将混合物加热回流2小时。加入60毫升0.1N Na OH后，继续加热回流2小时。用1N HCl将反应混合物中和，用CHCl3萃取生成物，用饱和氢氧化钠水溶液洗涤萃取液，再用水洗涤，减压除去氯仿，将由此得到的浆状物在冰箱内静置过夜，得到白色结晶状标题化合物(200毫克)，熔点245～247℃。此外，用C18硅胶色谱法(10克，溶剂50～90%丙酮-水)提纯滤液。
元素分析(%)C31H31N5O4，分子量537.618计算值C，69.26;H，5.81，N，13.03实测值C，68.80;H，5.86;N，12.60NMR(100MHz，DMSO-d6)δppm1.46-2.46(5H，m，2H2′，2H5′，H4′)，3.00-3.38(4H，m)，3.75(3H，s，CH3)，3.96-4.16(1H，m，H3′)，4.68-4.94(2H，m)，6.38(1H，bs，NH)，6.80-7.50(14H，m)，7.77(1H，s，H8)实施例129-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基-环戊-1-基〕异鸟嘌呤的制备将实施例11中得到的化合物(148毫克，0.27毫摩尔)溶于11毫升80%乙酸中，混合物在45℃搅拌6小时。然后减压除去溶剂，随后与水共沸蒸馏。用乙醚(10毫升×2)洗涤以水溶液形式存在的反应混合物。减压蒸去水，将得到的玻璃状物质悬浮于乙醇中，得到标题化合物〔69毫克，熔点162～165℃(分解)〕。
元素分析(%)C11H15N5O3·0.5H2O·0.1C2H5OH，
分子量278.887计算值C，48，24;H，6.00;N，25.11实测值C，47.92;H，6.05;N，24.89λmax(nm)(H2O);249，253(sh)，294(H+);236，242(sh)，283(OH-);250，285NMR(100MHz，DMSO-d6+D2O)δppm1.10-2.60(5H，m，2H2′，2H5′，H4′)，3.40-3.60(2H，m，2H6′)，4.00-4.20(1H，m，H3′)，4.60-5.10(1H，m，H1′)，7.90(1H，s，H8)实施例13实施例4化合物的制备(另一种方法)将实施例8中的化合物(420毫克)溶于10毫升6N氢氧化钠中，迅速加热该溶液并回流1小时。冷却至室温之后，用1N盐酸中和反应混合物，用HP-20色谱法(190毫升，溶剂水和10%乙醇-水)提纯，浓缩后得到无色晶体(174毫克)，熔点246～248℃。
参考例19-〔(1R，2S，3R，4R)-4-一甲氧基三苯甲氧基-甲基-2，3-(二甲基亚甲基)二氧环戊-1-基〕次黄嘌呤的制备将次黄嘌呤核苷的C-类似物(10克，37.6毫摩尔)悬浮于380毫升丙酮中。向该悬浮液中加入2，2-二甲氧基丙烷(23毫升)和对-甲苯磺酸(9.3克)，将该混合物在37℃下搅拌3小时。在冰冷却下加入40毫升浓氨水，随后在减压下浓缩，过滤分离出得到的不溶物，用C8硅胶色谱法(ψ5.0×6.5厘米，溶剂5%丙酮-水)提纯，在乙醇中重结晶后得到8.4克结晶产物。重结晶中得到的滤液用硅胶色谱法(60克，溶剂CHCl3/CH3OH＝25/1到5/1)提纯，得到一定量的浆状化合物。
将上述晶体(8.4克，27毫摩尔)悬浮于少量的吡啶中。碱压共沸脱水后，加入150毫升无水吡啶以溶解残余物。向溶液中加入一甲氧基三苯甲基氯(9克)，将混合物在室温下静置13小时。加入20毫升甲醇之后，减压除去全部溶剂，将残余物溶于150毫升CHCl3中。用0.1M三乙胺碳酸氢盐缓冲剂(100毫升×2)洗涤得到的溶液，再用水(100毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，通过减压浓缩除去CHCl3，析出标题化合物晶体(9.4克)，熔点194～195℃。相似地，将上述浆状物-甲氧基三苯甲基化，然后与上述重结晶的母液合并。将合并的混合物溶于70毫升CHCl3中，在搅拌下将该溶液滴入1升正己烷中，过滤收集得到的沉淀物，干燥后得到10.3克标题化合物，为一粉末状物。
参考例29-〔(1R，2S，3R，4R)-4-一甲氧基三苯甲氧基-甲基-2，3-(二甲基亚甲基)二氧环戊-1-基〕-(1-甲氧基甲基次黄嘌呤)的制备将参考例1中得到的化合物(19.1克，33毫摩尔)溶于360毫升二恶烷-二甲基甲酰胺(3∶1，v/v)，随后在冰冷却下加入1.47克氢化钠(60%，在油中)。将混合物立即回复到室温并搅拌1小时。然后，在冰冷却下加入3.2毫升甲氧基氯代甲烷，在冰冷却下将混合物搅拌4小时。减压除去溶剂，将残余物溶于200毫升CHCl3中。用0.1M三乙胺碳酸氢盐缓冲剂(200毫升×2)洗涤该溶液，再用水(200毫升)洗涤，干燥(无水硫酸钠)，减压除去溶剂。由此得到的玻璃状物质首先用硅胶色谱法(100克，溶剂CHCl3/CH3OH＝100/1到10/1)初步提纯，再用C8硅胶色谱法(ψ5.3×7.0厘米，溶剂55～90%丙酮-水)提纯，得到16.8克玻璃状物质，熔点97～102℃。
NMR(90MHz，CDCl3)δppm1.28(3H，s，CH3)，1.54(3H，s，CH3)，2.33-2.60(3H，m，H4′，H5′)，3.10-3.40(2H，m，H6′)，3.43(3H，s，CH2OCH3)，3.79(3H，s，
)，4.47-5.07(3H，m，H1′，H2′，H3′)，5.46(2H，s，N-CH2-O)，6.79(1H，s)，6.88(1H，s)，7.13-7.57(12H，m)，7.82(1H，s)，8.04(1H，s)参考例31-〔(1R，2S，3R，4R)-4-一甲氧基三苯甲氧基甲基-2，3-(二甲基亚甲基)二氧环戊-1-基〕-(4-氨甲酰基-5-氨基咪唑)的制备将在参考例2中得到的化合物(16.8克，26.5毫摩尔)溶于乙醇(685毫升)中，在加热回流下，迅速加入已温热至约80℃的137毫升5M氢氧化钠。继续回流20分钟，减压除去乙醇。用300毫升CHCl3萃取，依次用水(300毫升×2)、0.1M三乙胺碳酸氨盐缓冲剂(300毫升)和保和氯化钠水溶液(300毫升)洗涤萃取液，干燥(无水硫酸钠)。先用硅胶色谱法(100克，溶剂CHCl3/CH3OH＝100/1到50/1)提纯，再重复4次硅胶色谱法提纯，得到7.9克无色玻璃状物质，熔点107～112℃。
NMR(90MHz，CDCl3)δppm1.27(3H，s)，1.58(3H，s)，1.90-2.67(3H，m)，3.23-3.40(2H，m)，3.80(3H，s)，4.07-4.50(3H，m)，5.54(2H，bs，NH2)，6.80(1H，s)，6.21(2H，s)，7.20-7.57(13H，m)参考例41-〔(1R，2S，3R，4R)-4-羟甲基-2，3-(二甲基亚甲基)二氧环戊-1-基〕-(4-氨甲酰基-5-氨基咪唑)(参考例4～1化合物)和1-〔(1R，2S，3R，4R)-4-羟甲基-2，3-二羟基环戊-1-基〕-(4-氨甲酰基-5-氨基咪唑)(参考例4～2化合物)的制备将参考例3中得到的化合物(7.9克，13.9毫摩尔)溶于120毫升80%乙酸中，将该溶液在40℃搅拌7小时。减压浓缩反应混合物，与加入的水进行几次共沸蒸馏，将残余物于水和乙醚之间进行分配，用乙醚洗涤水层，然后减压浓缩。用C8硅胶色谱法纯化浓缩物。收集用水和5%丙酮-水洗脱的洗脱液，减压除去溶剂，与乙醇共沸蒸馏2次，得到参考例4～2的化合物，为一结晶状沉淀(0.34克，熔点212～214℃)另外，收集用15%丙酮-水洗脱的洗脱液，减压除去溶剂，与乙醇共沸蒸馏，得到上述的参考例4～1化合物，为一晶体(1.85克)，熔点169～171℃(分解)。
参考例4～1化合物的特性数据元素分析(%)C13H20N4O4·0.2H2O，分子量299.928计算值C，52.06;H，6.86;N，18.68实测值C，52.18;H，6.60;N，18.63NMR(100MHz，DMSO-d6)δppm1.26(3H，s)，1.50(3H，s)，1.70-2.40(3H，m)，3.40-3.60(2H，m)，4.16-4.82(4H，m，H1′，H2′，H3′，OH)，5.72(2H，bs，NH2)，6.65(2H，bs，NH2)，7.26(1H，s，H2)参考例4～2化合物的特性数据元素分析(%)C10H16N4O4·0.2C2H5OH·0.5H2O，分子量274.482计算值C，45.50;H，6.63;N，20.42实测值C，45.98;H，6.32;N，20.07NMR(100MHz，DMSO-d6)δppm1.00-2.40(3H，m，H4′，H5′)，3.38-3.54(2H，m，H6′)，3.68-4.34(3H，m，H1′，H2′，H3′)，4.56-5.00(3H，m，OH)，5.69(2H，bs，NH2)，6.63(2H，bs，NH2)，7.22(1H，s，H2)实施例14
1-〔(1R，2S，3R，4R)-4-羟甲基-2，3-(二甲亚甲基)二氧环戊-1-基〕-〔4-氨甲酰基-5-(N-苯甲酰基-S-甲基异硫代氨甲酰基)氨基咪唑〕的制备将参考例4～1中制备的化合物(300毫克，1毫摩尔)悬浮于18毫升丙酮中，在加热回流下，在10分钟内滴入含有150微升异硫代氰酸苯甲酰酯的丙酮溶液(5毫升)。继续回流1小时，然后减压除去溶剂，将残余物溶于5毫升CHCl3-丙酮(1∶1，v/v)中。在搅拌下将该溶液滴入100毫升正己烷中，得到沉淀物，离心分离出沉淀物，干燥后得到淡黄色粉末状物。将该粉末状物溶于10毫升0.2N氢氧化钠中，随后加入110微升硫酸二甲酯，将该混合物搅拌1.5小时。在冰冷却下加入几滴乙酸(pH6-7)，用CHCl3(10毫升×2)萃取得到的沉淀。用水(20毫升×3)洗涤萃取液，干燥(无水硫酸钠)，用硅胶色谱法(11克，溶剂CHCl3/CH3OH＝100/1，到40/1)提纯，得到无色玻璃状物质。将其溶于6毫升二氯甲烷中，在搅拌下将得到的溶液滴入100毫升正己烷中。离心分离出得到的沉淀，干燥，由此得到标题化合物，为一白色粉末状物(320毫克)。
元素分析(%)C22H27N5O5S·0.5H2O，分子量482.561计算值C，54.76;H，5.85;N，14.51实测值C，54.75;H，5.40;N，14.35λmax(nm)(EtOH);239，321(sh)(H+);247，305(sh)(OH-);264(sh)NMR(100MHz，CDCl3)δppm1.30(3H，s，CH3)，1.54(3H，s，CH3)，2.0-2.52(3H，m，H4′，H5′)，2.58(3H，s，S-CH3)，3.75(2H，d，H6′)，4.48-4.96(3H，m，H1′，H2′，H3′)，5.85(1H，bs，NH)，7.58(1H，s，NH)，7.26-7.54(4H，m)，7.80-7.94(2H，m)
实施例159-〔(1R，2S，3R，4R)-4-羟甲基-2，3-(二甲亚甲基)二氧环戊-1-基〕鸟嘌呤的制备将实施例14中得到的化合物(820毫克，1.75毫摩尔)加到14毫升6N的氢氧化钠中，将混合物迅速加热并搅拌以溶解。在加热回流1小时之后，在冰冷却下用1N盐酸中和反应混合物。先用C18硅胶色谱法(10克，溶剂∶水和20%丙酮-水)提纯，用CHCl3洗涤水洗脱液，减压浓缩，在水中结晶后得到410毫克晶体，熔点287～288℃。
元素分析(%)C14H19N5O4·0.8H2O，分子量335.747计算值C，50.08;H，6.18;N，20.86实测值C，50.28;H，5.89;N，20.86λmax(nm)(H2O);254，274(sh)(H+);256，281(OH-);258(sh)，270NMR(100MHz，DMSO-d6+D2O)δppm1.26(3H，s，CH3)，1.51(3H，s，CH3)，1.84-2.40(3H，m，H4′，H5′)，3.53(2H，d，H6′)，4.46-5.04(3H，m，H1′，H2′，H3′)，7.86(1H，s，H8);
(100MHz，DMSO-d6)δppm3.31(1H，bs，OH)，6.63(2H，s，NH2)，10.85(1H，bs，NH)实施例169-〔(1R，2S，3R，4R)-4-羟甲基-2，3-二羟基-环戊-1-基〕鸟嘌呤的制备将实施例15中得到的化合物(150毫克，0.46毫摩尔)溶于20毫升0.05N盐酸中，将该溶液在70℃下加热20分钟。
在冰冷却下，用1N氢氧化钠中和反应混合物，得到标题化合物，为一晶体(91毫克)，熔点268～270℃(分解)〔α〕25D＝-31.4°(C＝0.67，二甲基甲酰胺)元素分析(%)C11H15N5O4·0.7H2O，分子量293.882计算值C，44.96;H，5.62;N，23.83实测值C，45.19;H，5.95;N，23.65实施例179-〔(1R，3R，4R)〕-4-羟甲基-3-羟基-环戊-1-基〕次黄嘌呤的制备将12.37克按实施例3的方法制备的9-〔(1R，3R，4R)-4-甲基-3，6-(四异丙基二硅噁烷基)-二氧环戊-1-基〕次黄嘌呤溶于200毫升甲苯中，加入10克氟化四丁基铵，然后将混合物在75℃搅拌2小时。将反应溶液浓缩至干，将残余物溶于水中经活性炭的柱子(30克)吸附。用1升50%的乙醇-水洗脱下的物质在乙醚-甲醇中重结晶，得到标题化合物(2.6克)，熔点170℃。
元素分析(%)C11H14N4O3·H2O，计算值C，49.25;H，6.01;N，20.88实测值C，49.08;H，5.86;N，20.81实施例18根据本发明得到的抗病毒组合物的口服片剂的制备举例如下将10毫克9-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基-环戊-1-基〕鸟嘌呤(实施例10的化合物)，250毫克乳糖，50毫克淀粉和2毫克硬脂酸镁在甲醇中混合，加热除去甲醇后压制成片剂。
实施例19抗病毒组合物软膏的制备举例如下
将0.1克9-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基-环戊-1-基〕鸟嘌呤(实施例10的化合物)，40.0克白凡士林，18.0克乙醇，5.0克脱水山梨糖醇-倍半油酸酯，0.5克聚氧乙烯月硅醇-醚，0.1克对-羟基苯甲酸甲酯和36.3克纯水混合以制成0.1%的软膏。
试验例1抗病毒化合物对1型单纯性疱疹病毒，HF株的抑制作用化合物 ID50＊ 细胞毒性＊＊(微克/毫升) (微克/毫升)9-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基-环戊-1-基〕-鸟 0.049 12.5嘌呤9-(羟乙氧甲基)鸟嘌呤 3.13 800溴尿嘧啶脱氧核苷 25 100碘苷 50 200阿糖腺嘌呤 12.5 100阿糖胞嘧啶 0.39 0.78用100TCID50(半数组织培养感染量)的病毒感染Vero细胞，并在各种浓度的上述化合物中培养。感染3天后观测抗病毒活性ID50(半数抑制量)，这时没用任何药物的对照培养物显示100%的致细胞病变作用。同时通过非感染的对照培养物来观测细胞毒性。
＊将病毒的致细胞病变作用减小50%所需的浓度＊＊引起可见的标准细胞形态破裂的化合物最小浓度试验例2
抗病毒药抗腺病毒活性的试验3型腺病毒化合物ID50细胞毒性(微克/毫升) (微克/毫升)9-〔(1R，3R，4R)-4-羟甲基-3-羟基-环戊-1-基〕-鸟嘌呤核苷 0.39 3.139-(羟乙氧甲基)鸟嘌呤 200 400用100TCID50(半数组织培养感染量)的病毒感染FL细胞，并在各种浓度的上述化合物中培养。感染8天后观测抗病毒活性ID50(半数抑制量)，这时未用任何药物的对照培养物显示100%的致细胞病变作用。同时通过非感染的对照培养物来观测细胞毒性。
(续上页)文件名称 页 行 补正前 补正后说明书 7 17 (1R，3R，4R) (1R，3S，4R)8 6 ″ ″9 14 ″ ″10 8 ″ ″11 2 ″ ″12 2 ″ ″12 21 ″ ″13 13 ″ ″14 1 ″ ″14 19 ″ ″21 9 ″ ″21 22 ″ ″22 1 ″ ″22 9 ″ ″23 6 ″ ″
权利要求
1.具有下式的化合物
其中R1和R2分别为羟基，该羟基可以被保护或不被保护，X为氢原子或羟基，该羟基可以被保护或不被保护，Y为鸟嘌呤-9-基、异鸟嘌呤-9-基或次黄嘌呤-9-基，当X为被保护或不被保护的羟基时，Y不是次黄嘌呤-9-基。
2.根据权利要求
1的化合物，其中R1和R2分别为羟基，X为氢原子，Y为鸟嘌呤-9-基。
3.根据权利要求
1的化合物，其中R1和R2分别为羟基，X为氢原子，Y为异鸟嘌呤-9-基。
4.根据权利要求
1的化合物，其中R1和R2分别为羟基，X为氢原子，Y为次黄嘌呤-9-基。
5.根据权利要求
1的化合物，其中R1、R2和X分别为羟基，Y为鸟嘌呤-9-基。
6.制备具有下式的化合物的方法
〔其中R1和R2分别为羟基，该羟基可以被保护或不被保护，X为氢原子或羟基，该羟基可以被保护或不被保护，Y为鸟嘌呤-9-基、异鸟嘌呤-9-基或次黄嘌呤-9-基，当X为被保护或不被保护的羟基时，Y不是次黄嘌呤-9-基〕，该方法包括将具有下式的化合物
〔其中R1、R2和X定义如上〕进行嘌呤环生成反应。
7.具有下式的化合物
其中R1和R2分别为羟基，该羟基可以被保护或不被保护。
8.一种抗病毒组合物，该组合物含有具有下式的化合物
〔其中X1为氢原子或羟基，Y为鸟嘌呤-9-基、异鸟嘌呤-9-基或次黄嘌呤-9-基，当X1为羟基时，Y不是次黄嘌呤-9-基〕。
9.根据权利要求
8的组合物，其中X1为氢原子且Y为鸟嘌呤-9-基。
专利摘要
由上式表示的嘌呤核苷的碳环类似物[其中R
文档编号C07D405/04GK86106534SQ86106534
公开日1987年5月27日 申请日期1986年10月21日
发明者谷山佳央, 丸本龙二 申请人:武田药品工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan