2′，3′-二脱氧-2′，2′-二氟核苷的制备方法

专利名称：2′，3′-二脱氧-2′，2′-二氟核苷的制备方法
技术领域：
本发明涉及一类新的用于治疗癌症的化合物。
虽然癌症曾被认为是不可治的，但过去十年间在控制这种常见的致命性疾病方面已取得巨大进展。目前临床上已有几种常用的抗癌药，这些药物能够提高癌症病人的生存率。最常用的抗肿瘤药包括氨甲喋呤、阿霉素、阿糖胞苷和诸如长春新碱一类的长春生物碱。研究人员正在研制开发更为有效的化合物，这些化合物在用于治疗癌症患者时具有更高的效力和安全性。
在探索具有溶瘤作用的化合物过程中，已发现一类对多种肿瘤(固体的和非固体的类型)具有优异活性的2′-脱氧-2′，2′-二氟核苷——如欧洲专利申请85308547.0所揭示。在美国专利№4,692,434中也公开了这些化合物及其作为抗病毒剂的用途。
鉴于折磨人类的有害肿瘤的多样性、肿瘤的发展性质以及目前采用的许多溶瘤剂的毒性，有必要继续努力，去发明更好的溶瘤剂。本发明公开了更新的一类抗癌药。
本发明提供了一类新的2′，3′-二脱氧-2′，2′-二氟核苷，它们可用来治疗哺乳动物的易感肿瘤和治疗哺乳动物的病毒感染。更具体地说，本发明涉及下式I的化合物或其药物上可接受的盐，式I为
其中R1为氢、C1-C4烷基或
R2为下式之一所限定的碱
R3为氢、氨基、叠氮基或氟，R4为氢或氟，每个R5分别为氢或C1-C4烷基，R6为氢、C1-C4烷基或
R7为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、氨基、溴、氟、氯或碘，R8为羟基或氨基，
R9为氢、溴、氯或碘，R10为-NHR6、溴、氯、羟基、氟或碘，Z为N或C-R7，当R4为氟时，R3不是氨基或叠氮基。
本发明还提供了一种药方，它包含式I化合物或其药物上可接受的盐，以及与之结合的一种或多种药物上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
本发明还提供了一种实施方法，即使用式I化合物或其药物上可接受的盐治疗哺乳动物的易感肿瘤和治疗哺乳动物的病毒感染。
本发明进一步提供了式II的中间体
其中X为氢或离去基团，Y为氢或羟基保护基团，R3为氢、氨基、叠氮基或氟，R4为氢或氟，当R4为氟时，R3不是氨基或叠氮基。
本发明进一步提供了制备其中R1为氢的式I化合物的方法，该方法包括(A)将式III化合物脱去保护，式III为
其中R2、R3和R4如前所定义，R11为羟基保护基或(B)用酸性成盐试剂与式I(其中R1为氢)化合物反应。
上式中，C1-C4烷基代表带一至四个碳原子的直链或支链烷基。典型的C1-C4烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
卤素代表氟、氯、溴或碘。
C1-C4卤烷基代表具有一个或多个卤素取代基的C1-C4烷基。典型的C1-C4卤烷基包括三氟甲基、2，2，3，3-四氟乙基、4，4，4-三氟丁基，2-氯乙基、3-溴丙基等。
本文中所用的“羟基保护基”代表能有效地置于羟基上，并且当反应完成后，能被容易地除去的取代基。适宜的基团可以是标准教科书上描述的类型，例如见Protective Gvoups inOrganic Chemistry的第3章〔Mc Omil，Ed.，Plenum Press，New York(1973)〕和Protec-tive Groups in Organic Synthesis的第2章〔Greene，John Wiley and Sons，New York(1981)〕。常用的适宜羟基保护基包括甲酰基、
(C1-C4烷基)、2-氯乙酰基、苯甲酰基、苄基、二苯基甲基、4-硝苄基、苯氧基羰基、C1-C4烷基，例如叔丁基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、烯丙基、四氢噻吩基、2-甲氧基乙氧基甲基、甲氧基乙酰基、苯氧基乙酰基、异丁酰、乙氧羰基和苄基氧羰基。甲硅烷基类羟基保护基特别适宜，因为它们中多数与水或醇接触便可容易地被除去。这类基团可包括三甲基甲硅烷基以及异丙基二甲基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基或三异丙基甲硅烷基。
用来表示本发明化合物的结构式并未指出化合物的立体化学构型。所有构型的化合物均是有用的，该化合物的立体化学构型不应视为一种限制。优选的化合物具有天然存在的核糖的构形，例如
碳水化合物和碱连接处的构型最好是β构型，如下式所表示
以下化合物进一步说明本发明范围内的化合物1-(2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖1-(4-氨基-5-氯-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2，3-三氟核糖1-(4-氨基-5-溴-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖，1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖
1-(4-氨基-5-碘-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二二氟核糖1-(4-氨基-5-甲基-2-氧-1H-嘧啶-基)-2，3-二脱氧-3-氨基-2，2-二氟核糖1-(2-氨基-6-氧-1H，9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖1-(6-氨基-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖1-(4-氨基-5-氟-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2二氟核糖1-(4-氨基-5-氯-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-3-叠氮基-2，2-二氟核糖1-(4-氨基-5-甲基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2，3，3-四氟木糖1-(2-氨基-6-氧-1H，9H-嘌呤-9-基)-3-氨基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖1-(6-氨基-9H-嘌呤-9-基)-3-叠氮基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖1-(6-溴-2-氯-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖1-(2-氯甲基-6-碘-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2，3-三氟核糖或它们的药物上可接受的盐。
显然，上述式I的所有化合物均是有用的，但其中一些是优选的。通过以下的限定来说明这些优选化合物。可以理解到，通过将以下限制条件组合起来，可获得更为优选的一类化合物。所述限制条件为a)R3和R4分别为氟或氢；b)R3为氨基或叠氮基；c)R6为氢；d)R5为烷基；e)R7为氢或氨基；f)R10为-NHR6；g)R10为羟基。
如上所述，本发明包括上式所限定的化合物的药物上可接受的盐。由于本发明化合物呈碱性，它们与任何量的无机酸和有机酸反应形成药物上可接受的盐。因本发明的游离胺在室温下一般为油状或熔点较低的固体，故为便于处理和用药，最好将游离胺转化成其相应的药物上可接受的盐，这类盐在室温下一般呈固态。此外，由于本发明化合物的盐的水溶性一般比其相应的游离胺的水溶性更大，因而用药后这些盐可令人满意地提高活性剂的生物利用率。常用的形成这类盐的酸包括无机酸，例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸和磷酸，以及有机酸，例如对甲苯磺酸、甲磺酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸和乙酸，和有关的无机酸和有机酸。这样，药物上可接受的盐包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、一氢磷酸盐、二氢磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、乙酸盐、丙酸盐、癸酸盐、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐、庚酸盐、丙炔酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1，4-二酸盐，己炔-1，6-二酸盐、苯甲酸盐、氯苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、籽趸郊姿嵫巍⒘诒蕉姿嵫巍⒒撬嵫巍⒍妆交撬嵫巍 苯乙酸盐、苯丙酸盐、丁酸苯盐、柠檬酸盐、乳酸盐、β-羟基丁酸盐、乙醇酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐等。优选的药物上可接受的盐包括那些与无机酸(如盐酸和氢溴酸)结合而形成的盐和与有机酸(如草酸和马来酸)结合而形成的盐。
将2′-脱氧-2′，2′-二氟核苷同某种试剂反应，可制得本发明的核苷，其中R3和R4均为氢。所述试剂除了在碳水化合物部分的3′位羟基外能够保护任何游离羟基和胺取代基。接着，将上述被保护的化合物与卤代硫羰甲酸苯酯反应，得到相应的3′-〔(苯氧基硫代甲基)氧〕-2′，2′-二氟核苷，然后用氢化三丁基锡和偶氮双甲基丙腈处理该化合物。最后将所得化合物去保护，得到相应的本发明的2′，3′-二脱氧-2′，2′-二氟核苷。这一反应可通过以下反应式表示
其中R2如前所定义，Y为羟基保护基。
在上述反应的第一步中，游离羟基和胺取代基的保护不影响碳水化合物部分3′位羟基。按这一步骤，将等摩尔或过量的保护剂(如新戊酰氯)加入含有起始原料的适宜溶剂(如吡啶)中，在少量酰化催化剂(例如二甲基氨基吡啶)的存在下，利用标准酰化技术实现这一反应。一般通过真空浓缩反应混合物，所得残留物溶解于水不混溶的有机溶剂(例如乙酸乙酯或二乙醚)中，分离得到产物。用一种或多种水溶液洗涤反应混合物，真空浓缩得到所期望的化合物，该化合物可通过标准技术进一步纯化，或者可直接用于下一步反应。
另外，可将起始化合物与苯甲酰氯一类的保护剂反应，该保护剂与3′位羟基以及待保护的其它基团反应。然后，利用醇钠一类的强碱、尤其是叔丁醇钾进行水解，可选择性地除去3′-苯甲酰基。
接着，按照先前处理2′-脱氧核糖苷的方法，将位于碳水化合物部分的3′位羟基取代基转化为3′-苯氧基硫羰甲酸酯。见Journal of American Chemical Society103，932(1981)。按照这一方法，将大约等摩量尔至微过量的卤代硫羰甲酸苯酯加到溶解在互溶剂(如吡啶)中的起始原料中。还可采用少量诸如二甲氨基吡啶的酰化催化剂。在适宜有机溶剂(例如甲苯)中，在2，2′-偶氮双〔2-甲基丙腈〕的存在下，将合成得到的化合物与氢化三丁基锡反应。以大约50℃至150℃的温度反应约30分钟至12小时，该反应基本完成。真空浓缩该反应混合物，按标准步骤分离，得到所期望的产物。最后，在浓碱(例如氢氧化钠)或任何其它碱金属氢氧化物的存在下，通过水解除去保护基，得到所期望的化合物。按标准步骤分离产物，通过常用的技术进行纯化，例如从普通溶剂中结晶或用固体载体(例如硅胶或氧化铝)或经反相C18色谱柱纯化，得到所期望的化合物。
按已知的方法制备本发明的化合物，其中R3为氨基或叠氮基，R4为氢。用三氟磺酰化物对已被保护的2′-脱氧-2′，2′-二氟木糖的3′位羟基进行保护。随后，所得到的中间体与碱、叠氮化物反应，催化氢化，脱保护，得到相应的本发明的化合物，其中R3为氨基，R4为氢。可将该叠氮化物中间体脱保护，得到本发明的化合物，其中R3为叠氮基，R4为氢。这一反应可由以下反应式表示
其中R2如前所定义，R11为良好的离去基团，例如卤素，尤其是氯。
按照标准保护条件，将已被保护的2′-脱氧-2′，2′-二氟核苷与上述三氟磺酰化试剂进行反应。优选的三氟磺酰化试剂包含卤素取代基，以三氟甲磺酰氯为特别理想的试剂。一般，将过量的这类试剂与溶解在有机互溶剂中的起始原料溶液混合。一般在大约20℃至100℃的温度下，于大约12至24小时内完成这一反应。需要时，可采用标准技术分离出所期望的产品。
接着，将由此制得的3′-三氟甲磺酰氧衍生物同等摩尔量至过量的叠氮化物试剂反应，以转化成适宜的3′-叠氮基衍生物。典型的叠氮化物试剂包括三甲基甲硅烷基叠氮化物以及碱金属叠氮化物，例如叠氮化锂、叠氮化钠或叠氮化钾。在大约100℃至-100℃的温度、无水条件下，于适宜的溶剂中实施反应。适宜的溶剂包括非质子传递溶剂，以N，N-二甲基甲酰胺较为理想。最好采用标准水解条件，于酸或碱中，对所期望的化合物脱保护，或者在标准催化氢化条件下将其转化成3′-氨基衍生物，然后脱去保护基。
按照以下反应式，将已被保护的2′-脱氧-2′，2′-二氟核苷与二乙氨基硫三氟化物(DAST)反应，并对所得化合物脱保护，制得本发明的化合物，其中R3和R4之一为氢，另一个为氟，所述反应式如下
其中R2如前所定义，Y为羟基保护基。
在上述反应的第一步中，对2′-脱氧-2′，2′-二氟木糖的游离羟基和氨基进行保护，但不影响碳水化合物部分的3′位上的羟基。按这一方法，将等摩尔量或过量的保护剂(例如新戊酰氯)加入含起始原料的适宜溶剂(例如吡啶)中。需要时，可在少量酰化催化剂(例如二甲基氨基吡啶)的存在下，通过标准酰化技术实施这一反应。一般通过真空浓缩反应混合物，将所得残余物溶解于水不混溶的有机溶剂(如乙酸乙酯或二乙醚)中，分离产物。用一种或多种水溶液洗涤反应混合物，真空浓缩得到所期望的化合物，可将该化合物经标准技术进一步纯化，或直接将其用于下一步反应。
接着，用DAST(已知的氟化剂)将碳水化合物部分3′位上的羟基转化成氟取代基。见Journa1 of OrganicChemistry40，574(1975)和TetrahadronLetters，573(1977)。其方法为将等摩尔量至微过量的DAST加到溶解在互溶剂中的起始原料中。在大约50℃至150℃的温度下反应约30分钟至12小时，该反应基本完成。将反应混合物真空浓缩，按标准步骤分离，得到所期望的产物。最后，在浓碱(如氢氧化钠)或任何其它碱金属氢氧化物的存在下，通过水解除去保护基，得到所期望的化合物，按标准步骤分离产品，采用普通的技术(例如用普通溶剂结晶)纯化，或用固体载体(如硅胶或氧化铝)纯化，或经反相C18色谱柱纯化，得到所期望的化合物。
本发明的化合物(其中R3和R4为氟)的制备如下将所期望的被保护的2′-脱氧-2′，2 ′-二氟核苷，得到相应的3′-氧-2′，2′-二氟核苷，该产物与DAST反应，然后除去保护基。上述反应可由以下反应式表示
其中R2如前所定义，Y为羟基保护基。
上述反应中的保护和去保护步骤以及采用DAST进行的氟化步骤，都是按前述总的反应条件进行的。较为理想的是，按Smithet al.，Synthesis 567(1981)的方法，将等摩尔量至过量的二甲亚砜草酰氯(也可称为Swern试剂)与起始原料于适宜溶剂(如二氯甲烷)中混合，在大约-80℃至100℃的温度下，该反应于大约一小时至48小时内完成。需要时，按标准步骤分离和纯化产物。
可采用专业上公知的步骤或类似于已知的方法和按前述方法，制备以上式II所限定的本发明的中间体。可按照Herte1的美国专利№s4,526,988和4,692,434(这里用作引用文献)的方法，将D-甘油醛酮化物与C1-C4烷基溴二氟乙酸酯反应，得到3-二氧戊环基-2，2-二氟-3-羟基丙酸烷基酯，进而制备其中R3和R4为氢或氟的中间体。本发明中的R3和R4均为氢的中间体，其制备如下将3-二氧戊环基-2，2-二氟-3-羟基丙酸烷基酯与卤代硫羰甲酸苯酯反应，得到相应的中间体，然后用氢化三丁基锡和偶氮双甲基丙腈处理该中间体。得到的3-二氧戊环基-2，2-二氟丙酸烷基酯在相当温和的条件下水解，得到碳水化合物的内酯形式。本发明的R3和R4之一为氢、另一个为氟的中间体的制备如下将3-二氧戊环基-2，2-二氟-3-羟基丙酸烷基酯氟化成3-二氧戊环基-2，2，3-三氟丙酸烷基酯，然后将该化合物环化成碳水化合物的内酯形式。就制备其中R3和R4均为氟的中间体而言，将3-二氧戊环基-2，2-二氟-3-羟基丙酸烷基酯的羟基氧化成酮基衍生物，将所得化合物转化成3-二氧戊环基-2，2，3，3-四氟丙酸烷基酯。将这一化合物环化，得到碳水化合物的内酯形式。最后，将内酯的酮氧还原，制得本发明的碳水化合物中间体。这一反应可用以下反应式表示
其中R12和R13分别为C1-C3烷基，R14为C1-C4烷基。
本发明的中间体(其中R3为氨基或叠氮基，R4为氢)的制备如下将按照上述方法制备的3-二氧戊环基-2，2-二氟-3-羟基丙酸烷基酯同具有良好离去基团的三氟甲磺酰卤或其它三氟甲磺酰化合物反应，得到相应的三氟甲磺酰氧取代的衍生物，然后将该衍生物转化成叠氮化物。可将该叠氮基衍生物环化成内酯，然后将该衍生物催化氢化成胺；或者可将该叠氮基衍生物先转化成胺，再将胺环化成内酯。这一反应可由以下反应式表示
其中R11为良好的离去基团，例如卤素，R12和R13分别为C1-C13烷基，R14为C1-C4烷基。
制备上述丙酸酯的反应条件与本文所提供的条件相同。通过水解丙酸酯衍生物制得内酯。适当地控制水解步骤可裂解酮化物官能团，还可裂解酯基，仅一步水解可得内酯。水解试剂最好是弱的酸性离子交换树脂，其中以Dowex 50W-X12(Dow Chemi-cal Company)尤为理想。也可采用其它弱的水解试剂进行反应，但可能会获得大量副产品。例如，可用乙酸水溶液或其它较强的酸，如丙酸、甲酸、氯乙酸、草酸等，进行水解。
内酯的羟基应在其酮还原前被保护。根据选择的保护基性质的不同，采用常规的反应条件。例如，最理想的是以三氟甲磺酸酯形式提供的叔丁基二甲基甲硅烷基。在诸如二甲基吡啶、吡啶等碱的存在下进行保护反应。通过将内酯与酰化剂(如酰基氯、酰基溴、酰基氰或酰基叠氮化物)反应，或与适宜的酸酐反应，提供酰基保护基，例如乙酰基、苯甲酰基等。最好在碱性溶剂(吡啶、喹啉或异喹啉)中或在叔胺溶剂(如三乙胺、三丁胺、甲基吡啶等)中进行反应。也可在惰性溶剂中实施反应，所述惰性溶剂中已加入酸性清除剂，如叔胺。需要时，在反应中可使用酰化催化剂，例如4-二甲氨基吡啶或4-吡咯烷吡啶。在-25℃至100℃进行酰化反应，使羟基上连接保护基。在惰性有机溶剂中或者不加溶剂，用适当的羧酸进行酸催化反应，也可完成上述酰化反应。可使用酸催化剂，例如硫酸、聚磷酸、甲磺酸等。
通过形成适宜酸的活性酯，也可提供酰基保护基，所述的活性酯包括用以下试剂生成的酯，这些试剂包括二环己基碳化二亚胺、酰基咪唑、硝基苯酚、五氯苯酚、N-羟基琥珀酰亚胺和1-羟基苯并三唑。
将内酯与适宜的重氮基化合物反应，产生醚型保护基。重氮基化合物包括重氮甲烷、苯基重氮甲烷或甲硅烷基重氮甲烷。这类反应通常在溶剂中能较好地进行，所述溶剂包括酯类如乙酸乙酯；卤代烃类如氯甲烷和三氯甲烷及醚类，如乙醚和四氢呋喃。反应通常在约-50℃至0℃的低温下进行。这类形成醚的反应也可借助于某些试剂，于二甲亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺、丙酮、乙腈等溶剂中进行。所述试剂包括氢氧化三甲氧硫鎓、氢氧化三甲硫鎓和氢氧化三甲
采用常规方法，例如通过与适宜的甲硅烷基羧酰胺或双(取代的甲硅烷基)羧酰胺反应，或与适当取代的硅氨烷反应，将上述甲硅烷基保护基连于羟基上。适当取代的甲磺酸甲基烷酯、甲苯磺酸酯等也是有效的。除非将上述碱性溶剂用作反应介质，通常需在反应混合物中加入一当量的碱。
对羟基进行保护之后，将内酯的酮基还原成醇，形成本发明的被保护的2，3-脱氧-2，2-二氟核糖或木糖。最为理想的还原剂是在约-100℃至-20℃的低温下使用的氢化二异丁基铝。为避免还原条件过于剧烈，以致在环中氧原子处开环，必须十分细致地实施还原反应。其它金属氢化物，例如广泛采用的氢化锂铝，也可用于还原反应，但必须保持相当低的温度，并需保证在温度升至室温前氢化物被分解。因此，在还原步骤中，必须采用冰点极低的溶剂。最好采用甲苯；当然也可采用其它溶剂，包括低级烷醇，尤其是乙醇；醚，例如乙醚。
也可按如下步骤制备式I所限定的本发明的核苷化合物，即按标准步骤先制备适宜取代的碳水化合物部分，然后将碳水化合物与所期望的碱连接。适宜的离去基团必须处于碳水化合物的1位，以便与碱进行有效的反应。优选的离去基团为甲磺酰基。在一当量的适宜酸清除剂(例如三乙胺等)的存在下，通过与甲磺酰氯反应，很容易提供离去基团甲磺酰基。按相同方式，通过与适宜的磺酰卤反应，可形成其它磺酰离去基团，特别是甲苯磺酰基。
当需要采用氯或溴离去基团时，通常在一当量或更多的酸清除剂的存在下，与乙酐或其它来源的乙酰基反应，先制得1-乙酸酯衍生物，然后，大约在-50℃至0℃的低温下，用溴化氢气体或盐酸气体置换乙酸酯基团。由于气态卤化氩往往会脱去保护基，尤其是甲硅烷基保护基，因此，这步反应必须在相当低的温度下操作，并且应以逐渐递增的量缓慢加入卤化氢。
用于形成本发明化合物的碱是有机化学工作者普遍所知的，没有必要讨论其合成过程。然而在将碱与碳水化合物偶合前，应对存在于某些碱中的伯氨基团进行保护。可采用常用的氨基保护基，包括以上所述的甲硅烷基以及一般的如叔丁氧羰基、苄氧羰基、4-甲氧苄基氧羰基、4-硝基苄氧羰基、甲酰基、乙酰基等。
最好将碱的酮基转化成烯醇形式，以便使碱具有更高的芳香性，从而更易与碳水化合物反应。最理想的是，通过提供甲硅烷基保护基，将氧烯醇化。为此，仍可采用上述常用的甲硅烷基。
被保护的碳水化合物与碱之间的反应最好在大约50℃至200℃的高温下直接进行。然而，在该反应中也可采用沸点较高的溶剂，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺等。若该偶合反应在高压下进行，为避免低沸点溶剂的蒸馏，可采用任何适宜的惰性溶剂。
若采用诸如三氟甲磺酰氧硅烷一类的反应引发剂，则可在低温下实施偶合反应。在大约室温至100℃的温度下可用上述常用的惰性溶剂。
反应的最后一步是脱去保护基。通过与水或醇接触，可容易地裂解大部分甲硅烷基保护基。若要脱去叔丁基二甲基甲硅烷基保护基，则需要酸性条件，例如与气态卤化氢接触。
在大约室温至100℃的温度下，仅用强碱或中度强碱(例如碱金属氢氧化物)进行水解，便可脱去酰基保护基。当然对于各保护基而言，至少需用一当量的碱。最好在含羟基类溶剂(尤其是烷醇)中实施这类水解。然而，也可采用任何适宜溶剂，例如多羟基化合物(如乙二醇)；醚(如四氢呋喃等)；酮(如丙酮和甲基乙基酮)及其它极性溶剂(如二甲亚砜)。还可利用其它碱进行酰基保护基的裂解，这些碱包括甲醇钠、叔丁醇钾、酰肼、羟胺、氨、碱金属酰胺及如二乙胺的仲胺等。借助于酸催化剂或酸性离子交换树脂也可脱去酰基保护基。所述酸催化剂包括甲磺酸、盐酸、氢溴酸、硫酸等。最好在较高的温度(例如混合物的回流温度)下进行上述水解反应，但也可在室温下进行，尤其是当采用强酸时。
通过公知的方法，例如采用乙硫醇和氯化铝，脱去醚类保护基。
上述所有的反应步骤中均不需要使用异常过量的反应物。按有机合成中常用的方法，较好而经济的方法是较便宜的反应物应适当过量(1.5X-2X)，使较贵的反应物充分反应。
如上所述，本发明的β-核苷是优选的化合物。已发现一种特别适宜的用于分离β-核苷(其中R2为2-氨基-6-氧-9H-嘌呤)的酶解方法。其方法为将其中R2为2，6-二氨基-9H-嘌呤的α-和β-核苷外消旋混合物与腺苷氨基酶(最好是I型腺苷脱氨基酶)反应，酶首先脱去β-核苷6位的氨基。
在以上分离过程中，将催化量至约一当量或过量的腺苷脱氨基酶加入溶于适宜溶剂中的起始原料溶液中。虽然可使用多种溶剂，但最好的溶剂是极性溶剂，例如醇或水。该反应于大约0℃至100℃反应约1分钟至12小时后基本完成。较为理想的是，在约20℃至25℃使反应进行约1至4小时。
若上述反应的时间达到规定的最长时间，则产生的α-异构体的量会相应增加。因此，为使合成的β-异构体的量最大，最好通过高效液体色谱法或薄层色谱法跟踪反应的进程。
通过标准技术能容易地收集到上述反应生成的β-二氟核苷，例如将所需化合物提入有机溶剂中或最好利用真空过滤法收集沉淀出的固体。需要时，可用普通溶剂进行结晶或采用固体载体(例如硅胶或氧化铝)层析，尤其是通过C18高效液体色谱法，将所期望的化合物进一步纯化。但是，通常不需进行这类附加的纯化。
一般通过将本发明的2′，3′-二脱氧-2′，2′-二氟核苷与一当量或过量的酸反应，形成本发明的药物上可接受的盐。一般，将反应物于互溶剂(如二乙醚或苯)中混合，在大约一小时至10天内，盐通常由溶液中沉淀出来，然后过滤分离。
在合成本发明化合物时所用的起始原料是众所周知的，通过普通专业人员常用的标准方法可容易地合成之。美国专利№s4,526,988和4,692,434(这里将其作为引用文献)描述了1-取代的-2-脱氧-2，2-二氟核呛湍咎茄苌 物的制备。
以下实施例进一步说明本发明的具体化合物。这些实施例并不用于限制本发明的范围。实施例1β-1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖A.β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖搅拌下，将0.9g(0.003mol)β-1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖和0.726g(0.742ml，0.006mol)的新戊酰氯的10ml无水吡啶的混合物回流约3个半小时。于45℃，真空除去吡啶。将所得混悬液溶解于甲苯，再次真空浓缩。将残留物溶于乙酸乙酯，依次用水、2N盐酸、饱和的碳酸氢钠液、水、饱和的氯化钠溶液分别洗涤一次。用无水硫酸钠干燥有机相，真空浓缩得到白色残余物。将残余物溶解于150ml沸腾的乙酸乙酯中，然后浓缩至结晶析出。滤出结晶，于50℃真空干燥，得到0.656g β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖。
B.β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-3-(苯氧基硫代羰基氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖充氮下，将0.286g(0.23ml，1.66mmol)苯氧基硫代甲酰氯加到含0.65g(1.51mmol)β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖和0.02g的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)的13ml无水吡啶溶液中。室温下将反应混合物搅拌过夜。薄层色谱〔二氯甲烷∶甲醇(19∶1，V∶V)〕显示不存在起始原料。于50℃真空浓缩反应混合物，残留物与甲苯混合，再次真空浓缩，将残留物溶于乙酸乙酯和水中，先后用2N盐酸、饱和的碳酸氢钠溶液、水、饱和的氯化钠溶液分别洗涤有机相一次。用无水硫酸钠干燥有机相，真空浓缩得0.87g β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-3-苯氧基硫代羰基氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖(黄橙色固体)。
C.β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖充氮下，将0.81ml 3.79M氢化三丁基锡(3.1mmol)加到含0.87g(1.5mmol)β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-3-(苯氧基硫代羰基氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖和0.03g 2，2′-偶氮双〔2-甲基丙腈〕(AIBN)的19ml的无水甲苯溶液中。将反应混合物于85℃加热3个半小时，另外将0.12ml氢化三丁基锡加到反应混合物中。将反应混合物于85℃搅拌一小时，于50℃真空浓缩。加15ml己烷将残留物研磨两遍，将己烷倒出，残留物真空浓缩，经二氧化硅层析，用二氯甲烷∶甲醇(49∶1，V∶V)洗脱。将含有主要成份的部分合并，蒸发溶剂，得到0.38g β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。
D.将4ml浓氢氧化铵加到含0.37g(0.89mmol)β-1-〔4-(2，2-二甲基-1-氧丙基氨基)-2-氧-1H-嘧啶-1-基〕-5-(2，2-二甲基-1-氧丙氧基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖的20ml甲醇溶液中。将反应混合物密封于玻璃管瓶中，于50℃加热2小时，然后室温下搅拌过夜。另将3ml氢氧化铵加到混合物中，于60℃加热3小时，于100℃加热10分钟，冷却，真空浓缩。将残余物溶于乙酸乙酯和水。分离有机层。真空浓缩水层，得到一种油状物，然后将该油状物溶解于丙酮。真空浓缩，得到0.16g所期望的化合物β-1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖(白色泡状固体)。经WhatmanPartisil 10 ODS-3柱(250×10mm)层析，用9∶1的水∶甲醇洗脱，得到0.11g纯化产物。
1H NMR(300mHz，CD3OD)δ2.50(m，2H，3′-H)3.72(d，1H，5B′-H)；3.90(d，1H，5A′-H)；4.32(m，1H，4′-H)；5.93(d，1H，5-H)；6.25(d，1H，1′-H)；8.02(d，1H，6-H)。
高分辨质谱观察值248.0847，计算值(M+1)C9H12N3O3F2，248.0847。实施例2β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖将0.38g(0.3ml，2.2mmol)苯氧基硫代甲酰氯于充氮下加到含0.2g(0.5mmol)β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-5-苯甲酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖和6mg(0.05mmol)4-二甲基氨基吡啶的5ml无水吡啶的溶液中。于室温将反应混合物搅拌过夜。薄层层析〔二氯甲烷∶甲醇(19∶1，V/V)〕显示不存在起始原料。将反应混合物蒸干，将残余物同甲苯混合，再次真空浓缩。残留物溶于乙酸乙酯中，先后用水、1.0N盐酸、10％(体积)碳酸氢钠溶液、水、饱和的氯化钠溶液各洗涤一次。用无水硫酸钠干燥有机相，真空浓缩得到0.25g β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-5-苯甲酰基-3-(苯氧基硫代羰基氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖。该化合物无需加工便可使用。
质谱m/e＝542＝P将0.24ml(0.92mmol)氢化三丁基锡于充氮下加到含0.25g(0.046mmol)上述中间体和10mg2，2 ′-偶氮双〔2-甲基丙腈〕的10ml无水甲苯溶液中。将反应混合物于85℃加热12小时，再将0.06ml(0.23mmol)氢化三丁基锡加到反应混合物中，于85℃搅拌8小时，于50℃真空浓缩。将残余物溶解于丙腈中，用己烷洗涤。真空浓缩丙腈层，得到一种油。经二氧化硅层析，用二氯甲烷∶甲醇(19∶1，V∶V)洗脱。将含有主要成份的部分合并，蒸发溶剂，得到20mg β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-5-苯甲酰基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。质谱m/e＝390＝P。
于0℃，用氨将含有20mg(0.05mmol)上述中间体的溶液饱和。然后将溶液加热至室温，搅拌过夜，蒸发溶剂，残留物经硅胶层析提纯，用含5-10％甲醇的二氯甲烷梯度洗脱液进行梯度洗脱。将含产品部分合并，蒸发，得到6.3mg β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。1H NMR(CD3OD，300mHz)δ2.55(m，1H，3′A)；2.85(m，1H，3′B)；3.7(m，1H，5′A)；3.9(m，1H，5′B)；4.38(m，1H，4′)；6.1(m，1H，1′)；8.05(s，1H，H-8)。质谱m/e＝286＝P。实施例3β-1-(2-氨基-6-氧-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖将腺苷脱氨基酶(Sigma)于室温下加到含12mg(0.042mmol)实施例2化合物的水(2ml)溶液中。通过液相色谱(C18，15％甲醇水溶液，1ml/min)跟踪反应，定时地加入酶，直至反应完成。将反应混合物加热回流使酶钝化，然后蒸发得到固体。将该固体残余物于D2O中重结晶，得到6.3mg所期望的产物。1H NMR(D2O，300mHz)δ2.67(m，2H，3′)；3.75(m，1H，5′A)；3.9(m，1H，5′B)；4.5(m，1H，4′)；6.1(m，1H，1′)；8.0(s，1H，H-8)。质谱m/e＝287＝P。实施例4β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-3-偶氮基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖将含有4.0g(14mmol)β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖和4.8g(17mmol)三苯基甲苯氯的40ml无水吡啶悬浮液加热回流3小时，然后于室温下搅拌过夜。将反应混合物倒入冰水中，用醚萃取三次。用1.0N盐酸、水和饱和的氯化钠水溶液分别洗涤有机层，用硫酸钠干燥，减压蒸发得到7.34gβ-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-三苯基甲基-2-脱氧-2，2-二氟核糖。质谱m/e＝520＝P。
于0℃，将5.2g(19mmol)三氟甲磺酸酐(trilicarhydride)加到含7.12g(14mmol)上述中间体的二氯甲烷(248ml)溶液中。将反应混合物于0℃搅拌3小时，然后减压蒸发。所得残余物与乙酸乙酯混合，用冷水、饱和的碳酸氢钠溶液和饱和的氯化钠溶液洗涤，蒸干。将残余物与甲苯混合，蒸干得到9.13g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-三苯甲基-3-三氟甲基磺酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖。1H Nmr(CDCl3，300mHz)δ2.05(s，3H，5-CH3)；3.45(m，1H，5′A)；3.7(m，1H，5′B)；4.28(m，1H，4′)；5.5(m，1H，3′)；6.3(m，1H，1′)；7.35(m，16H，Ph3和H-6)。质谱m/e＝652＝P。
将含有9.13g(14mmol)上述中间体和9.8ml1.0N的氢氧化钠液的乙醇(100ml)溶液于室温下搅拌12小时。用1.0N盐酸中和反应混合物，然后蒸发乙醇，产生沉淀物。收集并干燥沉淀物，得到2.97g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-三苯甲基-3-(2-脱水)-2-脱氧-2，2-二氟核糖。1N NMR(CDCl3，300mHz)δ1.95(s，3H，5-CH3)3.4(m，2H，5′A和B)；4.5(m，1H，4′)；4.85(m，1H，3′)；5.3(m，1H，1′)；6.9(s，1H，H-6)7.3(m，15H，ph3)。质谱m/e＝502＝P。
将含有2.7g(5.4mmol)上述中间体的80％乙酸(54ml)悬浮液加热回流2.5小时。使溶液冷却，收集所形成的沉淀物，鉴定为三苯甲醇。将滤液蒸干，然后与水混合，用己烷萃取。将水层蒸干，得到1.65g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖。1H NMR(CD3OD，300mHz)δ1.95(s，3H，5-CH3)；4.3(M，4H，3′，4′和5′A和B的系列)；6.15(dd，1H，1′)；7.6(s，1H，H-6)。质谱m/e＝278＝P。
将0.25g(0.9mmol)以上中间体、冰醋酸(5ml)和水(0.06ml，3.3mmol)的溶液加热回流8小时。使反应混合物冷却，然后减压蒸干。经硅胶柱层析提纯残余物，用含5％甲醇的二氯甲烷洗脱，收集含产品部分，合并，蒸干，得到0.2g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-乙酰基-2-脱氧-2，2-二氟木糖。
于0℃将0.115g(0.41mmol)三氟甲磺酸酐加到含0.1g(0.3mmol)上述中间体的吡啶(0.066ml，0.82mmol)和二氯甲烷(8ml)的溶液中。将反应混合物于0℃搅拌1.5小时后，将其加到冰和饱和奶妓崆饽 溶液的混合物中。分离有机层，用饱和的氯化钠洗涤，用硫酸钠干燥，蒸干得到0.14g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-2-脱氧-2，2-二氟木糖。1H NMR(CDCl3，300mHz)δ1.95(s，3H，5-CH3)；2.05(s，3H，COCH3)；4.45(m，3H，4′和5′A和B)；5.3(m，1H，3′)；6.35(m，1H，1′)；7.05(s，1H，6-H)。质谱m/e＝452＝P。
将含有0.13g(0.28mmol)上述中间体和0.14g(2.80mmol)叠氮化锂的二甲基甲酰胺(5ml)的溶液于-30℃搅拌12小时。蒸发反应混合物，用甲苯将所形成的残余物洗提两次，残余物溶于乙酸乙酯，用水洗涤，干燥，减压蒸发，得到0.06g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-乙酰基-3-叠氮基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。质谱m/e＝345＝P。IR2120cm-1。
将0.06g(0.17mmol)上述中间体溶于无水氨的饱和的甲醇(20ml)溶液中，于-8℃搅拌2水时。于40℃真空下，将溶液蒸干。经硅胶层析提纯残余物，用含有1％(v/v)浓氢氧化铵的甲醇/二氯甲烷液(其中甲醇含7％)洗脱。收集主馏份，并合并，蒸干。采用C18反相柱，经制备型HPLC进一步提纯，用水/甲醇(1/1)洗脱。从柱上洗脱出的化合物被鉴定为所期望的产物(12.1mg)。1H NMR(CD3OD，300mHz)δ1.75(s，3H，5-CH3)；3.7(m，1H，5′A)；3.9(m，2H，3′和5′B)；4.5(m，1H，4′)；6.2(明显的t，1H，1′)；7.7(s，1H，H-6)。高分辨质谱观察值304.08575，计算值M+1C10H12N5O4F2304.08575。I.R.2120cm-1。实施例5β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖充氮下，将0.13g(0.10ml，0.75mmol)苯氧基硫代甲酰氯加到含有0.2g(0.63mmol)β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-乙酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖和0.02g 4-二甲基氨基吡啶的5ml无水吡啶溶液中。室温下，将反应混合物搅拌过夜。薄层色谱〔二氯甲烷∶甲醇(19∶1，V/V)〕显示不存在起始原料。用甲苯将反应混合物洗提三次，将残余物溶于乙酸乙酯和水中，先后用1.0N盐酸、10％(体积)碳酸氢钠溶液、水和饱和的氯化钠溶液分别洗涤一次。用无水硫酸钠干燥有机相，真空蒸发，得到0.47g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-乙酰基-3-(苯氧基硫代羰基氧基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖。该化合物无需加工便可使用。
将0.34ml(1.3mmol)氢化三丁基锡于充氮下加到含0.47g(0.63mmol)上述中间体和0.02g 2，2′-偶氮双〔2-甲基丙腈〕的9ml无水甲苯溶液中。将反应混合物于85℃加热3.5小时，另外将0.17ml氢化三丁基锡加到反应混合物中。将反应混合物于85℃搅拌一小时，于大约50℃真空浓缩。用15ml己烷将残余物研磨两次。将己烷滗析，真空干燥残余物，经二氧化硅层析提纯，用乙酸乙酯/己烷(1.5/1V/V)洗脱。将含主要成份的部分合并，从中蒸发溶剂，得到0.09g β-1-(5-甲基-2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-5-乙酰基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。
于0-5℃将0.09g(0.30mmol)上述中间体溶于无水氨饱和的甲醇(10ml)液中，并搅拌2小时。真空下将溶液蒸干。将白色残留物溶于最小量的甲醇中，加入20ml二氯甲烷。将该溶液蒸发3ml体积，再加入二氯甲烷，直至形成结晶。收集结晶，得到51mg所期望的产物。1H NMR(CD3CD，300mHz)δ1.85(s，3H，5-CH3)；2.5(m，2H，2′)；3.65(m，1H，5′A)3.9(m，1H，5′B)；4.3(m，1H，4′)；6.1(m，1H，1′)；7.8(s，1H，6-H)。质谱m/e＝262＝P。制备1β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-5-苯甲酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖将酰肼(0.7g，22mmol)加到11.16g(22mmol)的α和β-1-(2，6-二氨基-9H-嘌呤-9-基)-3，5-二苯甲酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖中。将溶液于65℃加热三小时。再次加入酰肼(0.35g，11mmol)，继续加热四小时。另外加入酰肼(0.35g，11mmol)，再次将溶液加热四小时。使反应混合物冷却，减压除去溶剂。残余物经硅胶柱提纯，用含2.5％甲醇的二氯甲烷至含5％甲醇的二氯甲烷进行梯度洗脱。未反应的起始原料先从柱上洗脱下来，接着是α异构体(4.96g)，然后是β异构体(1.75g)。1H NMR(DMSOd6，300mHz)δ4.25(m，1H，3′)；4.7(m，3H，5′A和B，4′)；5.95(bs，2H，NH2)；6.15(m，1H，1′)；6.5(d，1H，OH)；6.85(bs，2H，NH2)；7.7(m，5H，Bz)；7.82(s，1H，C-8)。质谱＝407＝P+1。实施例6α和β-1-(6-氨基-9H-嘌呤-9-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖将8.8g(58mmol)叔丁基二甲基甲硅烷基氯加到含22.1g(58mmol)3，5-双(苯甲酰基)-2-脱氧-2，2-二氟核糖和8.0g(116mmol)咪唑的410ml二甲基甲酰胺(DMF)溶液中。室温下将该反应混合物搅拌12小时。减压蒸干该混合物，将残余物与乙酸乙酯混合，先后用1.0N盐酸、饱和的碳酸氢钠、水、饱和的氯化钠溶液洗涤，用硫酸钠干燥，减压蒸干，得到24.5g 1-(叔-丁基二甲基甲硅烷氧基)-3，5-双(苯甲酰基)-2-脱氧-2，2-二氟核苷。
将上述中间体(19.12g，39mmol)溶于560ml甲醇中，并冷却至-20℃，分批少量地加入固体甲醇钠1.79g(33mmol)，使反应温度维持在-20℃。于-20℃，将反应混合物搅拌3小时后，用乙酸(2g)中和，于40℃减压蒸发。将残余物与水和乙酸乙酯混合。分离有机层，用水和饱和的氯化钠溶液洗涤，用硫酸钠干燥，减压蒸发。残留物经硅胶柱层析纯化，用4∶1的己烷∶乙酸乙酯洗脱，将含产品部分合并，减压蒸发得到10.4g 1-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-5-苯甲酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖。质谱m/e＝389＝P+1，m/e＝331＝P-叔丁基。
将4.6g(3.7ml，27mmol)苯氧基硫代甲酰氯于充氮下加到含有10.4g(27mmol)上述中间体和0.05g4-二甲氨基吡啶的220ml无水吡啶溶液中。于室温下，将反应混合物搅拌过夜，50℃真空浓缩反应混合物，得到14.2g1-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-3-(苯氧基硫代羰基氧基)-5-苯甲酰基-2-脱氧-2，2-二氟核糖。该化合物无需加工便可使用。质谱m/e＝467＝P-叔丁基。
将14.32ml(54mmol)氢化三丁基锡于充氮下加到含有14.24g(27mmol)上述中间体和0.05g2，2′-偶氮双〔2-甲基丙腈〕的280ml无水甲苯溶液中。将反应混合物于85℃加热4.5小时。蒸发反应混合物，得到30.57g1-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-5-苯甲酰基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖粗品。该化合物无需提纯便可使用。1H NMR(CDCl3，300mHz)δ.15(m，6H，SiCH3)；.95(m，9H，叔丁基)；2.45(m，2H，3′A和B)；4.5(系列m，3H，4′和5′A和B)；5.2(m，1H，1′)；7.8(系列m，5H，Bz)。
将5.4ml(54mmol)1.0N氧化四丁铵的四氢呋喃溶液加到含1.0g(27mmol)上述中间体的15ml四氢呋喃溶液中。将反应混合物于室温下搅拌2小时。减压蒸发混合物，残余物溶于乙酸乙酯，用水洗涤，用硫酸钠干燥，减压蒸发，所得油经硅胶柱层析，用含5％至25％乙酸乙酯的己烷梯度液进行梯度洗脱。将含产品部分合并，减压蒸发，得到0.15g 5-苯甲酰基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。质谱m/e＝258＝P。
将0.40g(1.5mmol)三苯膦和0.26g(15mmol)偶氮二羧酸二乙酯加到含有0.23g(1.5mmol)6-氯嘌呤的10ml四氢呋喃溶液中。将含有0.26g(1.0mmol)上述中间体的四氢呋喃溶液加到上述溶液中。将反应混合物于室温下搅拌约12小时。真空蒸发溶剂，残余物经硅胶柱层析纯化，用2∶1的己烷∶乙酸乙酯洗脱。将含有产品的部分合并，蒸发溶 剂，得到50mg α和β-1-(6-氯-9H-嘌呤-9-基)-5-苯甲酰基-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖。质谱m/e＝395＝P+1。
将50mg(0.127mmol)上述中间体混合物溶于9ml甲醇中，该溶液于0℃用无水氨饱和，将反应烧瓶密封，使混合物升温至室温，搅拌约12小时，减压蒸发，得到40mg所期望的产物(混合物)。质谱m/e＝271＝P。
本发明提供了一种治疗哺乳动物的敏感瘤的方法。该方法包括向需要治疗的哺乳动物施以抗肿瘤有效量的式I化合物。该方法包括通过各种途径向哺乳动物施以化合物。所述各种途径包括口服、直肠、经皮、皮下、肌内、静脉内或鼻内给药。
所谓“抗肿瘤有效量”是指能够对哺乳动物、尤其是人产生化学治疗作用的适宜量的式I化合物。该活性化合物在很宽的剂量范围内都是有效的。例如，日剂量一般为大约0.1至1200mg/kg体重。就治疗成人患者而言，日剂量最好为大约0.1至50mg/kg，一次或分次给药。然而，应该意识到，化合物的实际使用量将由医生决定，即应考虑到有关的情况，包括受治疗的病症，待使用的具体化合物，所选择的给药途径，个别病人的年龄、体重和反应，以及病人症状的严重程度，因此，上述剂量范围并不用来限制本发明的范围。
所谓“敏感瘤”是指能够被式I化合物治疗的哺乳动物组织的异常生长。式I化合物不仅能有效地抗肿瘤(固体和非固体类型)，同时因该化合物的细胞毒素性质，它还能有效地控制快速分裂细胞的生长。能够被式I化合物有效治疗的肿瘤包括L1210V淋巴细胞性白血病、6C3HED、CA755、P1534J、X5563骨髓瘤等。
通过专业上常用的测试化合物潜在抗肿瘤活性的标准筛选方法，发现本发明的代表化合物具有抗肿瘤活性。例如，所述筛选方法已用于证实市售的抗癌药(例如长春生物碱)的抗肿瘤活性。见Miller et al.，J.Med.Chem.Vol.20，№3(409)(1977)和Sweeney，et al.，CancerResearch38，2886(1978)。
式I代表的本发明化合物是细胞抑制剂，因为它们能抑制人的白血病细胞(CCRF-CEM细胞线)的生长。以下表1给出了式I所示的代表化合物的试验结果。表1中栏1给出了化合物的实施例编号，栏2表示以mcg/ml计的IC50(产生50％生长抑制的浓度)。
表1细胞毒性筛选化合物 IC50实施例11.9实施例21.9实施例38.5实施例423.4实施例5＞20本发明化合物还可有效地治疗病毒感染，尤其可治疗疱疹属病毒引起的感染。就此而论，本发明的另一个实施例是一种治疗哺乳动物病毒感染的方法，该方法包括向需要这类治疗的哺乳动物施以抗病毒有效量的式I化合物。
所谓“抗病毒有效量”是指能够防止或抑制哺乳动物病毒感染的适宜量的式I化合物。一般情况下，有效的剂量约为5mg/kg。至500mg/kg。更理想的是，以大约10mg/kg至100mg/kg的剂量率用药。
式I所限定的化合物可用来治疗或预防通常由各种病毒引起的疾病。本发明化合物能够控制的典型病毒包括流感、副流感的所有A株和B株、呼吸道合胞体病毒、各种疱疹I和疱疹II株、模仿及牛痘病毒、麻疹、Semliki Forest和后病毒，例如血友病病毒以及引起获得性免疫缺乏综合症的病毒。
以下的血小板减少的研究试验对病毒增殖抑制剂提供了定量的评价，并解定了本发明的代表化合物的抗病毒活性。
按照该试验，在含有培养基199的25cm2Falcon烧瓶中于37℃培养敏感细胞(BSC-1，Hela，MDCK等)。所述培养基含有5％灭活的小牛血清(FBS)、青霉素(150单位/ml)和链霉素(150μg/ml)。当融合的单细胞层形成时，除去生长培养基，将0.3ml适宜的病毒稀释液加到各烧瓶中。室温下吸附一小时后，用1％琼脂糖和2x培养基199、2.5％FBS、青霉素和链霉素覆盖感染细胞层。将待试验化合物溶解于二甲亚砜(DMSO)，使浓度达到10,000μg/ml；用上述琼脂培养基混合物将所得溶液稀释成所需的浓度。将烧瓶于37℃保温，直至对照烧瓶显示出大约2至10mm的最佳血小板直径。将含有10％福尔马林(体积)和2％(体积)乙酸钠的溶液加到各烧瓶中，使病毒灭活，使细胞固定于塑料表面。用结晶紫将周围细胞表面染色后，计算血小板。将每一浓度的两个烧瓶试样的测定结果平均，并与对照组的结果比较。下面是观察到的对HSV-1的抑制程度。化合物 浓度 抑制程度例1 15μg/ml 50％例23.1 27％例425 39％例525 35％以下是观察到的对HSV-2的抑制程度。化合物 浓度 抑制程度例3 25μg/ml 21％例4 13.550％以下方法用于确定本发明的代表化合物抗血友病病毒的效力。
在具有96个微井的板上，将2-5×133个取自野生小鼠的SC-1细胞均匀地接种于每个井中。所述微井板含有完全MEM培养基及2mcg/ml聚凝胺，并在37℃、二氧化碳环境下过夜。用适宜的鼠白血病病毒的稀释液(50mcl/井)感染培养物，并于室温下吸附约两小时，吸附后，除去含培养基的病毒，用新鲜的完全MEM代替(该MEM培养基中分别含及不含例1化合物的稀释液)，于37℃、二氧化碳环境下再次保温5天，或者直至细胞融合为止。除去培养基，将细胞暴露于紫外杀菌下10秒钟。将取自诱发鼠肿瘤细胞系的鲁斯氏肉瘤病毒的XC细胞，以5-8×104个细胞/井的浓度，加到被照射的SC-1单细胞层中。于37℃、二氧化碳环境下将培养物保温三天，直至在对照井中产生CPE为止。用福尔马林将培养物固定，用结晶紫染色。将结果记为CPE抑制度。例1化合物的IC50为6.5μg/ml。
本发明的化合物最好以药剂的形式使用。因此，本发明的另一个实施例是提供能治疗哺乳动物敏感瘤的药剂。该药剂包括式I化合物和与之结合的药物载体、稀释剂或赋形剂。
制剂中活性成份的含量大约为1％至90％(重量)。通常将活性成份与载体混合，或用载体稀释活性成份，或者将活性成份包含在载体内。所述载体可呈胶囊、香囊、纸或其它形式。当载体起稀释剂的作用时，它可以是固体、半固体或液体，作为赋形剂或用于活性成份的介质。因此，该组合物可以呈片剂、丸剂、粉剂、锭剂、香囊、扁囊剂、酏剂、悬浮剂、乳剂、溶液、糖浆剂、气霉剂(固态或溶解在液态介质中)、含10％(重量)左右化合物的油膏剂、软质和硬质明胶胶囊、栓剂、无菌注射溶液和无菌包装粉剂。
适宜的载体、赋形剂和稀释剂的若干例子包括乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯树胶、磷酸钙、藻酸酯、西黄蓍胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水、糖浆剂、甲基纤维素、羟基苯甲酸甲酯和丙酯、滑石粉、硬脂酸镁和矿物油。所述制剂还可包括润滑剂、湿润剂、乳化剂和悬浮剂、防腐剂、增甜剂或调味剂。可采用专业上众所周知的方法配制本发明的组合物，以便将组合物施用于病人之后，能迅速蜓映俚 释放活性成份。
最好将组合物配制成单位剂量形式，每一剂量含大约5至500mg、一般地是25至300mg活性成份。所谓“单位剂量形式”是指适用于人和其它哺乳动物单元剂量的物理离散单位，每一单位含预定量的活性物质。该活性物质与适宜的药物载体结合，能产生所期望的治疗效果。
以下配方实例代表含有本发明化合物的具体药剂。所述药剂可包含式I的任何化合物。所述实例仅用于说明而不是限制发明的范围。配方1利用以下成份制备硬质明胶胶囊数量(mg/胶囊)1-(4-氨基-5-甲基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-3-氨基-2，2-二氟核糖 250干燥淀粉 200硬脂酸镁 10将以上成份混合，装入硬质明胶胶囊，使每粒重达460mg。配方2采用以下成份，制备片剂。
数量(mg/片)1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2，3，3-四氟核糖250微晶纤维素 400烟熏二氧化硅10硬脂酸 5将上述成份混合，压制成每片重为665mg的片剂。配方3利用以下成份制备气霉剂溶液重量％1-(2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖0.25乙醇 29.75推进剂22(氯二氟甲烷) 70.00将活性化合物与乙醇混合，加到部分推进剂22中，冷却至-30℃，移至填料装置。然后将所需的量置于不锈钢容器，用剩余的推进剂稀释。然后将阀门装置装配到容器上。配方4每片含60mg活性成份的片剂由以下成份组成
1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖 60mg淀粉 45mg微晶纤维素 35mg聚乙烯吡咯烷酮(10％的水溶液) 4mg羧甲基钠淀粉 4.5mg硬脂酸镁 0.5mg滑石粉 1mg将二氟核苷、纤维素、淀粉过№45目的美国筛，充分混合。将聚乙烯吡咯烷酮溶液与所得粉末混合，然后将该混合物过№14目的美国筛。将由此产生的颗粒于50°-60℃下干燥，并过18目的美国筛。然后，将已过№60目美国筛的羧甲基钠淀粉、硬脂酸镁和滑石粉加到上述颗粒中，混合后，用制片机压制成片重为150mg的片剂。配方5每粒含80mg活性成份的胶囊剂的制备如下1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-3-叠氮基-2，2-二氟木糖80mg淀粉59mg微晶纤维素 59mg硬脂酸镁2mg
将活性成份、纤维素、淀粉和硬脂酸镁混合，过№45目的美国筛，制成200mg的硬质明胶胶囊。配方6每颗含225mg二氟核苷的栓剂制备如下1-(2，4-二氧-1H，3H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖225mg饱和的脂肪酸甘油酯加至 2g将核苷过№60目的美国筛，悬浮于饱和的脂肪酸甘油酯中。所述甘油酯已经过最低热量熔化。然后将混合物倒入标定容量为2g的栓剂模中，使之冷却。配方7每5ml剂量含50mg活性成份的悬浮剂制备如下1-(4-氨基-5-甲基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖 50mg羧甲基钠纤维素 50mg糖浆剂 1.25ml苯甲酸 0.10ml调味剂 适量着色剂 适量纯化水加至 5ml
使活性成份过№45目美国筛，并与羧甲基钠纤维素和糖浆剂混合形成均匀的糊剂。然后加足量的水，制成所需的体积。配方8静脉注射用的配方制备如下1-(4-氨基-2-氧-1H-嘧啶-1-基)-2，3-二脱氧-2，2-二氟核糖 100mg等渗盐水 1000ml以1ml/分钟的速率，将上述成份的溶液经静脉注射于需治疗的患敏感瘤的哺乳动物。
权利要求
1.一种制备式I化合物或其药物上可接受的盐的方法，式I为
其中R1为氢、C1-C5烷基或
R2为下式之一所限定的碱；
R3为氢、氨基、叠氮基或氟，R4为氢或氟，每个R5分别为氢或C1-C4烷基，R6为氧，C1-C4烷基或
R7为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、氨基、溴、氟、氯或碘，R8为羟基或氨基，R9为氢、溴、氯或碘，R10为-NHR6、溴、氯、羟基、氟或碘，X为N或C-R7；假定当R4为氟时，R3不是氨基或叠氮基，该方法包括(A)将式III化合物脱去保护基，式III为
其中R2、R3和R4如前所定义，R1′为羟基保护基；或(B)用酸性成盐试剂与式I化合物反应。
2.按权利要求1制备式I化合物的方法，该方法包括在室温至100℃的温度下，用强碱或中度强碱进行水解，将式III化合物去保护。
3.按权利要求1制备式I的药物上可接受的盐的方法，该方法包括在有机或含水溶剂中，用酸性成盐试剂与式I化合物反应。
4.一种式II的中间体，式II为
其中X为氢或离去基团，Y为氢或羟基保护基团，R3为氢、氨基、叠氮基或氟；R4为氢或氟；假定当R4为氟时，R3不是氨基或叠氮基。
5.按权利要求4的中间体，其中X为离去基团，Y为羟基保护基。
全文摘要
本发明公开了一系列可用来治疗哺乳动物的敏感瘤和病毒感染的2′，3′-二脱氧-2′，2′-二氟核苷类化合物。
文档编号A61K31/706GK1035117SQ8910044
公开日1989年8月30日 申请日期1989年2月15日 优先权日1988年2月16日
发明者拉里·韦恩·赫特尔, 科拉·休·格罗斯曼, 朱利安·斯坦利·克罗英 申请人:伊莱利利公司