专利名称：有抗病毒性能的取代1，3-氧硫杂烷的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有药用作用的新型取代1，3-氧硫杂烷(Sub-stituted1，3-Oxathiolane)环状化合物、其制法及其制备过程中中间体的应用，还涉及含这些物质的药用组合物及这些化合物在哺乳动物的抗病毒性治疗方面的应用。
逆转录病毒感染(retroviralinfection)是一种严重的疾病成因，最著名的就是爱滋病(AIDS，获得性免疫缺乏综合症)。人体免疫缺乏病毒(HIV)一直被认为是爱滋病的病原体(etiologicagent)并一直积极寻找对HIV复制有抑制作用的化合物。
Mitsuya等人的“3′-Azido-3′-deoxythymidine(BWA509U)AnantiviralagentthatinhibitstheinfectivityandcytopathiceffectofhumanT-lymphotropicvirustypeⅢ/lymphadenopathy-associatedvirusinvitro”，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.，82，PP.7096-7100(1985)中提到一种式(A)化合物(3′-叠氮基-2′，3′-二脱氧胸苷)，一般称为AZT。据称该化合物能对AIDS携带者提供某些保护，从而免受免疫缺乏病毒(HIV)的致细胞病变作用。
Mitsuya等人的“InhibitionoftheinvitroinfectivityandcytopathiceffectofhumanT-lymphotrophicvirustypeⅢ/lymphadenopathy-associatedvirus(HTLV-Ⅲ/LAV)by2′3′-dideoxynucleosides”，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.，86，PP.1911-15(1986)也提到一组以式(B)表示的2′，3′-二脱氧核苷，据称它具有抗HIV诱导的致细胞病变作用。
Balzarini等人的“Potentandselectiveanti-HTLV-Ⅲ/LAVactivityof2′，3′-dideoxycytidinene，the2′，3′-unsaturatedderivativeof2′，3′-dideoxycytidine”，Biochem.Biophys.Res.Comm.，140，PP.735-42(1986)，介绍了一种式(C)所示2′，3-二脱氧胞啶这类核苷的不饱和同类物，其特征是它具有抗逆转录病毒的作用。
Baba等人的“Both2′，3′-dideoxythymidineandits2′，3′-unsaturatedderivative(2′，3′-dideoxythymidinene)arepotentandselectiveinhibitorsofhumanimmunodeficiencyvirusreplicationinvitro”，Biochem.Biophys.Res.Comm.，142，PP.128-34(1987)中介绍了2′，3′-二脱氧胸苷的式(D)所示2′，3′-不饱和同类物。据称此同类物是HIV复制的有效的选择性抑制剂。
在T.S.Lin等人的“Synthesisandantiviralactivityofvarious3′-azido，3′-amino，2′，3′-unsaturatedand2′，3′-dideoxyanaloguesofpyrimidine，deoxyribonucleosidesagainstretroviruses”，J.Med.Chem.，30，PP.440-41(1987)中，式(E)所示称为3′-叠氮基-2′，3′-二脱氧尿苷(式中Y是溴或碘)的AZT同类物被认为对莫洛尼鼠白血病具有抑制作用。
最后在Herdewijn等人的“3′-Substituted2′，3′-dideoxynucleosideanaloguesaspotentialanti-HIV(HTLV-Ⅲ/LAV)agents”，J.Med.Chem.，30，PP.1270-78(1987)，中，介绍了式(F)所示2′，3′-二脱氧胞啶和式(G)所示2′，3′-二脱氧胸苷的3′-氟同类物，均具有强力抗逆转录病毒作用。
到目前为止所报导的最有效的抗HIV化合物是2′，3′-二脱氧核苷，更具体说，2′，3′-二脱氧胞苷(ddcyd)和3′-叠氮基-2′，3′-二脱氧胸苷(Azddthd或AZT)最有效。这些化合物对莫洛尼鼠白血病病毒等其它类型的逆转录病毒也有效。由于爱滋病发病率日益增加和对人生命的严重威胁，迫使人们努力研究和开发新型无毒有效的HIV抑制剂和感染阻滞剂。因此，本发明的一个目的是要提供有效的低毒性抗HIV化合物及此类新化合物方便可行的合成方法。
现在已发现一组结构独特的化合物，即2-取代-5-取代-1，3-氧硫杂烷，并发现它具有抗逆转录病毒作用。尤其发现这些化合物对T-淋巴细胞中HIV-1的复制起着长效无毒抑制剂的作用。
因此，本发明首先提供了一种式(Ⅰ)的化合物及其药用衍生物
式中R1是氢，R2是嘌呤、嘧啶碱或类似物或其衍生物Z是S、S＝O或SO2。
本技术领域的普通技术人员应知道，式(Ⅰ)的化合物至少含有两个手性中心(在式Ⅰ中以＊号表示)，因而是以两对旋光异构体(即对映体)及其混合物(含外消旋混合物)的形式存在。因此，式(Ⅰ)的化合物即可以是如式(Ⅱ)所示的顺式异构体，又可以是式(Ⅲ)所示的反式异构体，还可以是其混合物。不论顺式还是反式异构体，哪一种都可作为两个对映体之一或作为它们的混合物(含外消旋混合物)存在。所有这些异构体及其混合物(包括外消旋混合物)均属于本发明的范围。
式(Ⅰ)化合物最好以其顺式异构体的形式存在。
还应知道，当Z为S＝0时，此化合物以式(Ⅱa)和式(Ⅱb)所示的另两种异构体形式存在，它们在与2，5-取代基有关的氧化物氧原子的构型方面有所不同。本发明的化合物还包括这类异构体及其混合物。
可以是嘌呤、嘧啶碱或其相似物或衍生物的R2基团将分别键连于9位或1位。
嘌呤、嘧啶碱或其类似物或衍生物是指天然核苷中发现的嘌呤或嘧啶碱或模拟这类碱制成的与其结构(原子种类和排布)相似的类似物，但此类似物可具有某些天然碱所没有的功能，又可缺少某些功能。这类类似物包括由氮原子取代CH2基团形成的衍生物(如5-氮杂胞嘧啶等5-氮杂嘧啶)或与之相反(如7-脱氮杂腺苷或7-脱氮杂鸟苷等7-脱氮杂嘌呤)或两者均有(如7-脱氮杂-8-氮杂嘌呤)。这类碱的衍生物或类似物是指即可引入或脱除环上取代基又可用本领域已知的常规取代基如卤素、羟基、氨基、C1-6烷基等对其改性的化合物。对本领域普通技术人员来说，这类嘌呤、嘧啶碱、或类似物及衍生物是众所周知的。
R2基团一般选自下列基团
式中R3选自氢、羟甲基或饱和或不饱和C1-6烷基;R4和R5分别选自氢、羟甲基、三氟甲基、取代或非取代饱和或不饱和C1-6烷基、溴、氯、氟或碘R6选自氢、氰基、羧基、乙氧基羰基、氨基甲酰基或硫代氨基甲酰基X和Y分别选自氢、溴、氟、氯、碘、氨基或羟基。
R2最好是下列基团
式中R3和R4定义同上。
Z最好是-S-。
“药用衍生物”是指式(Ⅰ)化合物的任何药用盐、酯或此酯的盐或任何其它在给药后能提供(直接或间接)式(Ⅰ)化合物或其抗病毒代谢物或残体的化合物。
本领域的普通技术人员应清楚，可以在碱基团、R2两者的官能基团以及在氧硫杂环的羟甲基处对式(Ⅰ)的化合物改性，制成其药用衍生物。在所有这些官能基团所做的改性均包含在本发明的范围之内。但尤为令人感兴趣的则要属对氧硫杂环的2-羟甲基改性后得到药用衍生物(如酯类)。
推荐的式(Ⅰ)化合物的酯类包括其R1被羧基官能团
所取代的化合物，其中该酯的非羰基部分R选自氢、直链或支化烷基(如甲基、乙基、正丙基、叔丁基、正丁基)、烷氧基烷基(如甲氧基甲基)、芳基烷基(如苄基)、芳氧基烷基(如苯氧基甲基)、芳基(如随选性取代有卤素、C1～4烷基或C1～4烷氧基的苯基);取代的二氢吡啶基(如N-甲基二氢吡啶基);磺化酯类如烷基或芳烷基磺酰基(如甲磺酰基);硫酸酯类;氨基酸酯类(如L-缬氨酰基或L-异白氨酰基)和一、二或三磷酸酯类。
由含一个以上羧基的多官能酸，如二元羧酸类HO2C(CH2)nCO2H(其中n是1至10的整数，如琥珀酸)或磷酸生成的酯也包括在此类酯的范围内。这类酯的制法是众所周知的。例如，见Hahn等人的“Nucleotide Dimers as Anti Human Immunodeficiency Virus Agents”Nucleotide Analogues，PP.156-159(1989)和Busso等人的“Nucleotide Dimers Suppress HIV Expression In Vitro”，AIDS Researeh and Human Retroviru-ses，4(6)，PP.449-455(1988)，其中的酯类是由这样的酸衍生而成，每个酸基最好被式(Ⅰ)的化合物或其它核苷或其相似物及衍生物所酯化，生成式(Ⅳ)的酯式(Ⅳ)
式中W是
(n是1至10的整数)或
，J是任何核苷或核苷类似物或其衍生物，且Z和R2的定义同上。推荐的核苷及核苷类似物有3-叠氮基-2′，3′-二脱氧胸苷、2′，3′-二脱氧胞啶、2′，3′-二脱氧腺苷、2′、3′-二脱氧肌苷、2′，3′-二脱氧胸苷、2′，3′-二脱氧-2′，3′-二脱氢胸苷、和2′，3′-二脱氧-2′，3′-二脱氢胞啶和ribavirin及其碱在上文描述过的那些核苷。而以含两个式(Ⅰ)核苷的同素二聚体为最佳。
至于上述酯类，除另做规定外，任何存在的烷基最好含有1至16个碳原子，含有1至4个碳原子更好，并可含1个或多个双键，此酯中所含任何芳基最好含一个苯基。
特别是此酯可以是C1～16烷基酯、非取代苯甲酰基酯或至少被一个卤素(溴、氯、氟或碘)饱和或不饱和C1～6烷基、饱和或不饱和C1～6烷氧基、硝基或三氟甲基所取代的苯甲酰基酯。
式(1)化合物的药用盐包括由药用无机及有机酸和碱制成的盐类。适用酸的例子有氢氯酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、高氯酸、富马酸、马来酸、磷酸、乙醇酸、乳酸、水杨酸、琥珀酸、对甲苯磺酸、酒石酸、醋酸、柠檬酸、甲磺酸、甲酸、苯甲酸、丙二酸、萘-2-磺酸和苯磺酸。草酸等其它酸尽管其本身不是药用酸，但也可用于制取本发明的化合物及其药用酸加成盐的中间体。
由适宜的碱制成的盐包括碱金属盐(如钠盐)、碱土金属(如镁)盐、铵盐和NR4(其中R是C1～4烷基)盐。
下面介绍本发明的化合物，包括式(Ⅰ)的化合物及其药用衍生物。
式(Ⅰ)的具体化合物包括顺式-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;
顺式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;
顺式-2-羟甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-羟甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;
顺式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;和顺式-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-3-氧-1，3-氧硫杂烷;
顺式-2-羟甲基-5-(N-二甲基氨基-亚甲基胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;
二-顺式-2-丁二酰氧甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;
顺式-2-苯甲酰氧甲基-5-(6′-氯嘌呤-N-9′-基)-1，3氧硫杂烷反式-2-苯甲酰氧甲基-5-(6′-氯嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;
顺式-2-羟甲基-5-(6′-羟基嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂烷;
顺-2-苯甲酰氧基甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷反-2-苯甲酰氧基甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物顺式-2-羟甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷顺式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(胸腺-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-苯甲酰氧甲基-5-(胸腺-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物顺式-2-羟甲基-5-(胸腺-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷它们的形式为外消旋混合物或单独的对映体。
本发明化合物或者本身具有抗病毒活性和/或可代谢为这样的化合物。特别是这些化合物在抑制逆转录病毒的复制方面是有效的，逆转录病毒包括人逆转录病毒如人免疫缺陷病毒(Hiv′s)，即爱滋病的病原体。
因此。本发明的另一方面提供了用作有效治疗剂，特别是作为抗病毒剂的式(Ⅰ)化合物或其药物上可接受的衍生物，例如可用于治疗逆转录病毒感染。
再一方面，提供了一种治疗哺乳动物(包括人)的病毒感染，特别是由逆转录病毒如HIV引起的感染的方法，该方法包括服用有效量的式(Ⅰ)抗病毒化合物或其药物上可接受的衍生物。
本发明还提供式(Ⅰ)化合物或其药物上可接受的衍生物在生产治疗病毒感染药物方面的应用。
本发明的化合物也可用于治疗爱滋病相关病症，例如爱滋病相关综合症(ARC)，持久性全身淋巴结病(PGL)，爱滋病相关神经病症(例如痴呆)，抗-HIV抗体阳性和HIV-阳性病症，卡波济氏肉瘤，血栓形成性血细胞减少性紫癜和机会性感染。
本发明的化合物也可用于抗HIV抗体或HIV-抗原阳性个体临床疾病的预防和接触HIV后的预防。
式(Ⅰ)化合物或其药物上可接受的衍生物也可用于预防生物液体(如血液或体外精液)的病毒污染。
某些式(Ⅰ)化合物也可用作制备本发明其它化合物的中间体。
本领域的技术人员应懂得本文所说的治疗可扩展到所造成的感染或症状的预防及治疗。
还应懂得本发明化合物用于治疗所需要的量不仅随所选的特定化合物而变化而且将随给药途径，待治疗病症的性质和患者的年龄和状况而变化并且最后应听取护理医生或兽医的意见。但是，一般说来，适用的剂量应约为1～750mg/kg体重/天，例如3～约120mg/kg体重接受者/天，6-90mg/kg/天较好，15-60mg/kg/天最好。
所需的剂量可以适当的间隔一次或分次给药，例如每天给药2，3，4次或更多次。
该化合物可以单位剂量形式方便地给药例如每单位剂量形式含10-1500mg有效成分，含20-1000mg较好，含50-700mg最好。
有效成分的理想给药量应达到活性化合物在血浆中的峰浓度约为1-75μM，约2-50μM较好，约3-30μM最好。例如可通过静脉注射含0.1-5%有效成分的溶液(根据需要可以在盐水中)或以含约0.1-110mg/kg有效成分的大丸剂给药来达到上述结果。可通过连续输注每小时提供约0.01-5.0mg/kg有效成分或通过间歇输注含大约0.4-15mg/kg有效成分的输液来维持适宜的血液浓度。
虽然用于治疗时本发明的化合物可以粗化学品给药，但最好以含有效成分的药物制剂给药。
因此，本发明进一步提供一种包含式(Ⅰ)化合物或其药物上可接受衍生物以及一种或多种药物上可接受的载体的药物制剂，该制剂中也可加入其它治疗和/或预防成分。载体在与制剂中的其它成分配伍的意义上应该是“可接受的”并且对接受者是无害的。
药物制剂包括适合于口服，径直肠，鼻，局部(包括口，舌下)，阴道或肠胃外(包括肌肉、皮下和静脉)给药或以适合于经吸入给药的形式存在的药物制剂。在适当情况下，这些制剂可以分散的剂量单位方便地给药并可用任何药学领域众所周知的方法制备。所有方法均包括使活性化合物与液体载体或细碎的固体载体结合，必要时，将产物制成所需的制剂的步骤。
适合于口服的药物制剂可以分散的单位如各自含有预定量有效成分的胶囊剂，扁囊剂或片剂;以粉剂或颗粒剂;以溶液;以悬浮液;或以乳剂形式方便地给药。有效成分也可含在大丸剂，干药糖剂或膏剂中，用于口服的胶囊剂和片剂可含有常规赋形剂，例如粘合剂，填充剂，润滑剂，崩解剂，或润湿剂。片剂可按本领域众所周知的方法包衣。口服液体制剂的形式可以是水悬液或油悬液，溶液，乳剂，糖浆，酏剂，也可制成干品，用前用水或其它适宜的载液溶解。这样的液体制剂可含有常规添加剂，例如悬浮剂，乳化剂，非水载液(可包括食用油)或防腐剂。
本发明化合物也可制成适于胃肠外给药(例如大丸剂注射或连续输液)的单位剂量形式，装入安瓿，预填充注射器，小体积输液瓶或含有添加的防腐剂的多剂量容器中。这些组合物可以悬浮液，溶液，或油性或水性载液的乳状液形式存在，并可含有调配剂，例如悬浮剂，稳定剂和/或分散剂。此外，有效成分可以粉末形式存在，通过无菌固体的无菌分离或通过将溶液冻干而得到，使用之前用适宜的载液，例如无菌，无热原水溶解。
对于给表皮局部用药，可将本发明的化合物制成软膏，乳膏或洗液，或制成外用膏药。例如，软膏和乳膏可用含水或含油基剂配制，其中加入适当的增稠剂和/或胶凝剂。洗液可用含水或含油基剂配制并且一般也含有一种或多种乳化剂，稳定剂，分散剂，悬浮剂，增稠剂，或着色剂。
适用于口腔内局部给药的制剂包括在调味基剂，(通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)中含有有效成分的锭剂，在惰性基剂(如白明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶)中含有有效成分的锭剂;和在适宜的液体载体中含有有效成分的漱口剂。
其中载体是固体的适合于直肠给药的药物制剂最好制成单位剂量的栓剂。适宜的载体包括可可油和本领域中常用的其它材料，通过将活性化合物与软化或熔化的载体混合，然后在模具中冷却和成型即可方便地制成栓剂。
适合于阴道给药的制剂可制成阴道栓剂，止血塞，乳膏，凝胶，膏剂，泡沫剂或喷剂，后者除含有效成分之外还含有本领域中已知的适当载体。
对于鼻内给药，本发明的化合物可作为液体喷剂或可分散的粉剂或以滴剂形式应用。
滴剂可用水溶液或非水溶液基剂配制，也包括一种或多种分散剂，溶解剂或悬浮剂。液体喷剂可从加压器中方便地释放出来。
对于通过吸入给药，本发明的化合物可从吸入器，喷雾器或加压器或释放气雾喷剂的其它便利工具中方便地释放出来。加压器可以含有适宜的推进剂，例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它适宜的气体，对于加压气雾剂来说，可通过装备一个阀门来确定剂量单位，从而释放计量用量。
另外，对于通过吸入给药，本发明的化合物也可以干燥粉末组合物的形式存在，例如以该化合物与适宜粉末基剂如乳糖或淀粉的粉末混合物的形式存在。粉末组合物可以制成单位剂量形式，例如装在胶囊或扁囊或明胶或发疱药容器中，借助于吸入器使粉末从上述容器中释放出来而给药。
必要时，可以使用适合于有效成分持续释放的上述制剂。
本发明的药物组合物还可含有其它有效成分，例如抗菌剂或防腐剂。
本发明的化合物也可与其它治疗剂，例如其它抗感染剂结合使用。特别是本发明的化合物可与已知的抗病毒剂一起使用。
因此，本发明进一步提供了一种含有式(Ⅰ)化合物或其药物上可接受的载体以及另一种治疗上有效的药剂，特别是抗病毒剂的组合物。
上述组合物可以药物制剂的形式方便地使用，因此本发明的再一方面还包括含有上述组合物及药物上可接受的载体的药物制剂。
适用于这样的组合物的治疗剂包括开链式核苷，例如阿昔洛维，ganciclovir;干扰素，例如α-，β-和r-干扰素;葡糖苷酸化抑制剂，例如丙磺舒核苷转运抑制剂，例如潘生丁;核苷类似物，例如3′-叠氨-2′，3′-二脱氧胸苷、2′，3′-二脱氧胞苷、2′，3′-二脱氧鸟苷、2′，3′-二脱氧肌苷、2′，3′-二脱氧胸苷、2′，3′-二脱氧-2′3′-二脱氢胸苷、和2′，3′-二脱氧-2′，3′-二脱氢胞苷和三氮唑核苷;免疫调节剂，例如白细胞介素Ⅱ(IL2)和粒细胞巨噬细胞群落刺激因子(GmCSF)，促红细胞生成素，ampligen，thymomodulin，thymopentin，磷甲酸盐;糖基化抑制剂，例如2-脱氧-D-葡萄糖，Castanospermine，1-脱氧野尻霉素;和与CD4受体结合的HIV抑制剂，例如可溶性CD4，CD4片段和CD4杂交分子。
这些组合物的各个组分可以单独或组合的药物制剂形式相继或同时给药。
当式(Ⅰ)的化合物或其药物上可接受的衍生物与对同一病毒有效的第二种治疗剂结合使用时，各化合物的剂量可以与单独使用时的剂量相同或不同。适用剂量是本领域的技术人员应该掌握的。
式(Ⅰ)的化合物及其药物上可接受的衍生物可用本领域已知的制备具有类似结构化合物的任何方法制备。
除另有规定外，下面所用的R1和R2定义同上。
在方法(A)中，式(Ⅷ)的1，3-氧硫杂环戊烷
(其中R1为氢原子或羟基保护基，异头基L为可置换的原子或基团)与适当的碱反应。适宜的基团L包括烷氧羰基(例如乙氧羰基)或卤原子(例如碘、溴或氯)或-OR，其是取代或未取代饱和或不饱和的烷基，例如C1-6烷基(例如甲基)或R是取代或未取代的脂族或芳族酰基，例如C1-6脂族酰基(例如乙酰基)和芳族酰基如苯甲酰基。
在适当的溶剂(例如二氯甲烷)中，用路易斯酸(例如四氯化钛或氯化锡)或trimethylsilyltriflate催化，式(Ⅷ)化合物可与适当的嘌呤或嘧啶碱R2-H(预先用甲硅烷基化剂如六甲基二硅氮烷甲硅烷基化)方便地反应。
例如，在适当的有机溶剂(如甲苯)中，在酸催化剂(例如对甲苯磺酸或路易斯酸，如氯化锌)存在下，式(Ⅶ)的醛可与式(Ⅵ)的巯基缩醛反应制得式(Ⅷ)的1，3-氧硫杂环戊烷。
式(Ⅵ)的巯基缩醛可用本领域已知的方法制备，例如见G.HesseandI.Jorder，“Mercaptoacetaldehydeanddioxy-1，4-dithiane”，chem.Ber，85，PP924-932(1952)。
式(Ⅶ)的醛可用本领域已知的方法制备，例如见E.G.HalloquistandH.Hibbert，“Studiesonreac-tionsrelatingtocarbohydratesandpolysaccharides.PartXLIVSynthesisofisomericbicyclicacetalethers”，Can.J.Research，8，PP.129-136(1933)。
在方法(B)中，通过碱互变将式(Ⅰ)的一种化合物转化为式(Ⅰ)的另一种化合物。这种互变可通过简单的化学变换(例如，尿嘧啶碱基转化为胞嘧啶)或通过酶促转化(例如，使用脱氧核糖基转移酶)进行。这种碱基互变的方法和条件是核苷化学领域中众所周知的。
在方法(C)中，式(Ⅰ)的化合物可通过式(Ⅸ)的化合物
与式(Ⅹ)的化合物
(其中P是保护基)反应，然后脱去保护基制得。
式(Ⅸ)的化合物可通过适宜的环氧化物(Ⅺ)
与适当的含硫化合物(例如硫代乙酸钠)反应制得，式(Ⅺ)的化合物是本领域已知的或者是可用相似方法得到的。
在方法(D)中，可用核苷化学领域众所周知的方法，将异头NH2基团转化为所需的碱基，式(Ⅻ)的化合物
即转化为式(Ⅰ)的化合物。
上述许多反应已在嘌呤核苷合成的文章中做了广泛报导，例如见“NucleosideAnalogues-Chemistry，BiologyandMedicalApplications”，R.T.Walkeretal，Eds，PlenumPress，NewyorR(1979)atPages193-223，列为本文的参考文献。
应该知道上述反应需要使用具有被保护的功能性基团的起始材料，因此可能需要脱去保护基作为一个中间步骤或最终步骤以得到所需的化合物。功能性基团的保护和脱去保护可用常规方法进行。例如，可用选自芳烷基(如苄基)，酰基或芳基(如2，4-二硝基苯基)的基团保护氨基;必要时，用标准条件，通过适当的水解或氢解脱去保护基。羟基可用任何常规的羟基保护基保护，例如，“ProtectiveGroupsinorganicChemistry”，Ed.J.F.W.Mcomie(PlenumPress，1973)或“ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis”(TheoderaW.Greene，JohnWileyandSons，1981)中有述。适宜的羟基保护基包括下列基团烷基(例如甲基、叔丁基或甲氧基甲基)，芳烷基(例如苄基、二苯基甲基或三苯基甲基)，杂环基(例如四氢吡喃基)，酰基(例如乙酰基或苯甲酰基)和甲硅烷基如三烷基甲硅烷基(例如叔丁基二甲基甲硅烷基)。羟基保护基可用常规技术脱去，例如，烷基，甲硅烷基，酰基和杂环基可通过溶剂分解(例如在酸性或碱性条件下水解)脱去。芳烷基(如三苯基甲基)也可通过溶剂分解(例如在酸性条件下水解)脱去。芳烷基(例如苄基)可以通过用BF2/醚合物和乙酐处理，然后除去在合成的适当阶段所形成的乙酸基而裂解，甲硅烷基也可用氟离子源(例如氟化四正丁铵方便地除去。
在上述方法中，式(Ⅰ)化合物通常是以顺、反异构体混合物形式获得的。
这些异构体可以分离，例如，利用如乙酐乙酰化，随后利用物理方法如硅胶柱色谱法分离并且用甲醇氨等脱乙酰化，或者利用分级结晶分离这些异构体。
本发明化合物的药用盐可按US4，383，114所述方法制备。(该专利公开的内容在此作为参考)。例如，如果需要制备式(Ⅰ)化合物的酸加成盐，则可采用常规方法，使用适当的酸处理所得游离碱将上述方法的任何产物转化成盐。药用酸加成盐可以通过游离碱与适当的酸必要时在适当溶剂如酯(如乙酸乙酯)或醇(如甲醇、乙醇或异丙醇)的存在下反应来制备。碱性无机盐可以通过游离碱与适当的碱如醇盐(如甲醇钠)必要时在溶剂如醇(如甲醇)存在下反应来制备。也可以利用常规方法，用其他盐(包括式(Ⅰ)化合物的其他药用盐)来制备药用盐。
可以将式(Ⅰ)化合物与磷酰化剂如POC I3或与适当的酯化剂如酰基卤或酐反应，将式(Ⅰ)化合物转化成药用磷酸酯或其他酯。可以利用例如水解将式(Ⅰ)化合物的酯或盐转化成母化合物。
如果希望得到单一异构体的式(Ⅰ)化合物，则可以通过拆开最终产物或者通过从纯异构体起始材料或任何普通中间体出发进行立体有择合成来获得。
最终产物或其中间体或起始材料的拆开可以按本领域已知的适当方法进行，例如见E.L.Eliel“StereochemistryofCarbonCompounds”(MCGrawHill，1962)和S.H.Wilen“TablesofResolvingAgents”。
以下将通过实施例进一步说明本发明，这些实施例决非用以限制本发明，所有温度均以摄氏度表示。
实施例12-硫代苯甲酰基乙醛缩二乙醇C6H5COS-CH2CH(OC2H5)2(Ⅴ)向叔丁醇钾(11.5g，0.11mol)在DMF(100ml)中的溶液加硫代苯甲酸(17g，0.11mol)并且在真空下部分蒸发该溶液，相继两部份(2×30ml)加入苯并且每次均在真空下蒸发。向残余DMF溶液加溴代乙醛缩二乙醇(20.3g，0.1mol)，所得混合物在120℃下搅拌15小时。冷却后，将混合物倒入水(500ml)中，用乙醚(3×200ml)萃取产物，萃取液先后用碳酸氢钠水溶液和水洗涤，然后干燥并且真空下除掉溶剂。残余物在真空下蒸馏得到17.2g纯式(Ⅴ)产品，沸点131-133°/0.07mm。利用1H NMR δ(ppm，CDCl3)确定其结构7.97(d，2H;aromatic)7.47(m，3H;aromatic)4.59(t，1H;-CH(OC2H5)2))3.66(m，4H;2 x OCH2CH3)3.30(d，2H;SCH2-);
1.23(t，6H，2 x OCH2CH3)
实施例2巯基乙醛缩二乙醇将上述硫代苯甲酰衍生物(Ⅴ)(17.2g)溶解于100ml THF中，随后加6gNaOH在20ml水中的溶液。混合物在N2下回流15小时，然后冷却并用水(200ml)稀释，用乙醚(3×200ml)萃取产物。干燥萃取液，真空下除掉溶剂并在真空下蒸馏残余物得到7.1g纯式(Ⅵ)产品，沸点60-62°/18mm。借助1H NMR δ(ppm，CDCl3)确定其结构4.51(t，1H;CH(OC2H5)2)3.51(m，4H;2 x OCH2CH3)2.65(dd，2H;HS-CH2)1.54(t，1H;HS-)1.23(t，6H;2×OCH2CH3)实施例3苯甲酰氧基乙醛以先前未曾报道过的方法，从已知的1-苯甲酰基甘油出发制备该已知中间体。在室温和剧烈搅拌下，分批加入80gNaIO4处理由50g1-苯甲酰基甘油、500ml二氯甲烷和25ml水组成的混合物。加完料后继续搅拌2小时，然后加入100gMgSO4并继续搅拌30分钟。过滤混合物，滤液在真空下蒸发，真空蒸馏残余物得到26g纯式(Ⅶ)产品，沸点92-94°/0.25mm。
1H NMR(200MHz;CDCl3，TMS内标)δ(ppm)9.71(s，1H;-CHO);
8.11(d，2H;aromatic);
7.60(m，1H;aromatic);
7.46(m，2H;aromatic);
4.88(s，2H;-CH2CHO).
实施例42-苯甲酰氧甲基-5-乙氧基-1，3-氧硫杂环戊烷
将上述巯基乙醛缩二乙醇(Ⅵ)(7g)在100ml甲苯中与7g上述苯甲酰氧基乙醛(Ⅶ)混合，加入少量对-甲苯磺酸晶体并将混合物在氮气下放置在120℃油浴中。蒸除生成的乙醇，混合物再在120℃下保持30分钟，然后冷却并用碳酸氢钠水溶液洗涤，干燥并且真空蒸发。真空蒸馏残余物得到9.8g纯式(ⅩⅢ)产品，为顺、反异构体混合物，沸点140-143°/0.1mm;Rf0.51(己烷/乙酸乙酯);δ(ppm，CDCl3)
8.05(m，2H;aromatic)7.57(m，1H;aromatic)7.43(m，2H;aromatic)5.55(m，2H;C5-H，C2-H)4.55(m，2H;C6H5CO2CH2)3.80(m，1H;C6H5CO2CH2)3.76(m，1H;
)3.17(m，2H;C4-H2)1.21(t，3H;C5-OCH2CH3)实施例5顺-和反-2-苯甲酰氧甲基-5-胞嘧啶-1′-基-1，3-氧硫杂环戊烷
将由2.7g胞嘧啶、30ml六甲基二硅氮烷(HMDS)和0.3ml三甲基硅氯(TMSCL)组成的混合物在干燥氮气下加热回流直至形成澄清溶液(3小时)并且真空蒸发过量的反应试剂。在高真空除掉残余的挥发物(15分钟)，将固体残余物溶谱法，使用乙酸乙酯/甲醇(99∶1)作洗脱剂提纯残余油状物得到1.35g纯反式(ⅩⅤ)-快速移动产物(先流出)和1.20g纯顺式(ⅩⅤ)-慢速移动产物(后流出)。借助1H-NMR光谱确定这些异构体的结构。
反式-(ⅩⅤ)trans-(ⅩⅤ)m.p.158-160°;Rf0.48 EtOAc∶CH3OH 95∶5U.V.(CH3OH)Lambda max297 nmδ(ppm，CDCl3)9.00(b，1H;C4′-NH-Ac)8.06(m，2H;aromatic)7.74(d，1H;C6′-H)7.56(m，1H;aromatic)7.47(d，1H;C5′-H)7.45(m，2H;aromatic)6.53(dd，1H;C5-H)5.89(dd，1H;C2-H)4.46(dd，2H;C2-CH2OCOC6H5)3.66(dd，1H;C4-H)3.32(dd，1H;C4-H)2.25(s，3H;NH-COCH3)顺式-(ⅩⅤ)Cis-(ⅩⅤ)m.p.150-152°;Rf0.40 EtOAc∶MeOH 95∶5)U.V.(CH3OH) Lambda max297 nm
解于250ml1，2-二氯乙烷中，并在干氩加入5g上述关键中间体(ⅩⅢ)在50ml二氯乙烷中的溶液，随后加入4.7ml trimethylsilyl triflate(TMSTf)。在氩气下回流加热三天后，冷却，并将其倒入300ml饱和碳酸氢钠水溶液中。收集有机层，用二氯甲烷(2×100ml)萃取水相，用水洗涤合并在一起的萃取液，干燥并且真空蒸发。借助硅胶柱色谱法，使用二氯甲烷/甲醇(9∶1)作洗脱剂提纯残余物，得到2.5g顺、反纯(ⅩⅣ)的混合物(顺反比率1∶1，由1H NMR确定)。按以下实施例所述方法以N-乙酰衍生物分离这些异构体。
实施例62-苯甲酰氧甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷的顺-和反-异构体
在室温下用乙酐(7毫升)处理由上述混合物(ⅩⅣ)(2.5g)、100ml无水吡啶和0.1g4-二甲基氨基-吡啶(DMAP)组成的溶液，16小时后，将混合物倒入冷水中，随后用二氯甲烷萃取(3×150ml)。用水洗涤萃取液，干燥并真空蒸发。向残余物加甲苯，然后真空蒸发，借助硅胶柱色1H NMR δ(ppm，CDCl3)9.03(b，1H;NH-Ac)8.21(d，1H;C6′-H)8.05(m，2H;aromatic)7.60(m，1H;aromatic)7.50(m，2H;aromatic)7.29(d，1H;C5′-H)6.34(dd，1H;C5′-H)5.52(dd，1H;C2-H)4.80(dd，2H;C2-CH2OCOC6H5)3.66(dd，1H;C4-H)3.24(dd，1H;C4-H)2.23(s，3H;NH-COCH3)实施例7顺-和反-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
a)反式-(ⅩⅥ)于24℃将375mg上述反式-(ⅩⅤ)溶解于100ml甲醇氨中，搅拌16小时后，真空下除掉溶剂，残余物用乙醚结晶。在乙醇-乙醚中重结晶得到174mg纯产物，熔点＞220°(分解)。借助1H-NMR和13C-NMR确定其结构。
1H NMR δ(ppm，DMSO-d6)7.57(d，1H;C6′-H)7.18(d，2H;C4′-NH2)6.30(dd，1H;C5-H)5.68(d，1H;C5′-H)5.48(t，1H;C2-H)5.18(t，1H;C2-CH2OH)3.45(m，3H;C2-CH2OH+C4H)3.06(dd，1H;C4-H)U.V.(CH3OH)Lambda max270nm13C NMR(DMSO-d6，Varian XL-300);δ in ppmC2′ C4′ C5′ C6′ C5C4C2CH2OH154.71165.7093.4787.7736.1486.8064.71b)顺式-(ⅩⅥ)按上述相同方法处理375mg顺式-(ⅩⅤ)，并在乙醇-乙醚中重结晶，得到165mg纯产物，熔点171-173°。其特征由1H NMR和13C NMR确定1H NMRδ(ppm，DMSO-d6)
7.80(d，1H;C6′-H7.20(d，2H;C4′-NH2)6.18(t，1H;C5-H)5.70(d，1H;C5′-H)5.14(t，1H;C2-CH2OH)3.71(m，2H;C2-CH2OH)3.40(dd，1H;C4-H)2.99(dd，1H;C4-H)U.V.(CH3OH)Lambda max270nm13C NMR δ(ppm in DMSO-d6)C2′ C4′ C5′ C6′ C5C4C2CH2OH154.63165.5993.86140.9186.4736.2285.7562.79实施例8顺-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-3-氧代-1，3-氧硫杂环戊烷
用93mg间-氯过苯甲酸处理由上述顺式-(ⅩⅥ)(100mg)和30ml冰冷却甲醇组成的混合物，搅拌15分钟后，分离并收集白色固体并用10ml甲醇洗涤，得到45mg纯的亚砜异构体a。真空蒸发甲醇滤液，用15ml乙醇/乙醚(1∶1)然后用30ml乙醚分别洗涤固体残余物得到50mg纯的亚砜异构体b。异构体的特征由1H-NMR确定异构体(ⅩⅦ)am.p＞270℃(分解);Rf0.30(二氯甲烷/甲醇3∶1);U.V.(甲醇)Lambdamax270nmδ(ppm，DMSO-d6)7.68(d，1H;C6′-H);
7.36(s，2H;C4′-NH2);
6.69(dd，1H;C5-H);
5.76(d，1H;C5′-H);
5.47(t，1H;C2-CH2OH);
4.63(dd 1H;C2-H)3.88(m，1H;C2-CH-OH);
3.72(m，1H;
);
3.36(dd，1H;C4-H);
3.05(dd，1H;C4-H);
Isomer(ⅩⅦ)bm.p.＞220°(dec);Rf0.32 CH2Cl2∶MeOH 3∶1δ(ppm，DMSO-d6)7.76(d，1H;C6′-H);
7.28(d，2H;C4′-NH2);
6.66(dd，1H;C5-H);
5.77(d，1H;C5′-H);
5.45(t，1H;C2-CH2OH);
4.64(t，1H;C2-H);
3.77(t，2H;C2-CH2OH);
3.65(dd，1H;C4-H).
3.17(dd，1H;C4-H).
实施例9顺-2-羟甲基-5-(N-二甲氨基-亚甲基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
将300mg顺-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷悬浮于10mlN-二甲基甲酰胺二甲基乙缩醛(DMF-二甲基乙缩醛)中。混合物在室温下搅拌过夜(18小时)。减压蒸除挥发物。残余物在乙醇-乙醚中结晶，得到345mg(93%)纯产物。
m.p.162-164℃;Rf0.56 in CH2Cl2∶MeOH 4∶1U.V.Lambdamax325nm1H-NMRδ(ppm in DSMO-d6)8.64(s，1H，N＝CH-N)8.04(d，1H，C6′-H，J＝7.2 Hz)6.22(t，1H，C5-H，J＝4.9 Hz)5.97(d，1H，C5′-H，J＝7.2 Hz)5.37(t，1H，-OH，J＝5.8Hz，D2O exchange)5.22(t，1H，C2-H，J＝4.4 Hz)3.77(t，2H，C2-CH2OH，J＝4.9 Hz)3.50(dd，1H，C4-H，J＝4.9 and 9.9 Hz)3.17(s，3H，-CH3)3.12(dd，1H，C4-H，J＝4.2 and 11.9 Hz)3.04(s，3H，-CH3)实施例10二-顺-2-丁二酰氧甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
将284mg顺-2-羟甲基-5-(N，N-二甲氨基-亚甲基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷溶解于10ml无水吡啶中并在冰浴中于0℃下冷却。通过注射器加入60μl丁二酰氯。混合物搅拌过夜(18小时)然后倒入50ml饱和碳酸氢钠水溶液中。用二氯甲烷(3×50ml)萃取混合物。用水(2×50ml)洗涤合并在一起的二氯甲烷溶液并在硫酸镁中干燥。过滤后，减压蒸除溶剂。将泡沫状残余物溶解于含有5ml甲醇的10ml二氯甲烷中。加入2ml80%乙酸水溶液，混合物在室温下搅拌过夜。蒸发混合物至干。固体残余物在硅胶柱上提纯，以二氯甲烷/甲醇(4∶1)作洗脱剂，得到145mg(54%)纯产物。
m.p.Dec＞230℃;Rf0.23(in CH2Cl2∶MeOH 4∶1)U.V.(MeOH)Lambdamax271nm1H NMRδ(ppm in DMSO-d6)7.69(d，2H，2 x C6′-H，J＝7.6 Hz)7.28(d，4H，2 x NH2，J＝24.9 Hz，D2O exchange)6.24(t，2H，2 x C5-H，J＝5.6 Hz)5.76(d，2H，2 x C5′-H;J＝7.4 Hz)5.35(t，2H，2 x C2-H，J＝4.5 Hz)4.37(d，4H，2 x C2-CH2O-)3.42(dd，2H，2 x C4-H，J＝5.5 and 10.9 Hz)3.10(dd，2H，2 x C4-H，J＝5.6 and 11.7 Hz)2.60(s，4H，2 x -CH2-C-O)实施例11顺式及反式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(6′-氯嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
在回流条件下于50毫升含50毫克硫酸铵的HMDS(六甲基二硅氮烷)中加热1.7克6-氯嘌呤，直至该溶液变清为止(1小时)。减压脱除多余的HMDS。高真空条件下干燥此油状剩余物1小时，然后将其溶解于100毫升无水1，2-二氯乙烷中。在500毫升圆底烧瓶中用50毫升苯蒸发干燥2.7克2-苯甲酰氧基甲基-5-乙氧基-1，3-氧硫杂环戊烷(ⅩⅢ)两次并将其溶于200毫升无水1，2-二氯乙烷中。
然后将甲硅烷基化6-氯嘌呤溶液在氩气氛中经插管移入此1，3-氧硫杂烷溶液中。向反应烧瓶中加入11毫升1M的TMS-triflate(三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯)。于回流条件下加热此混合物5小时，然后冷却至室温。将混合物倒入300毫升饱和碳酸氢钠溶液中，同时搅拌。收取有机层，并用二氯甲烷(2×100毫升)萃取水相。用水洗涤混合的有机相，用硫酸镁干燥，减压过滤并蒸发。使用比例为7∶3的己烷/乙酸乙酯作洗脱剂在硅胶柱上提纯和分离剩余物。制成1.05克(28%)弱极性产品(鉴定为泡沫状α-或反式异构体)和710毫克β或顺式异构体的低级产品。总产率46.1%;顺式∶反式为1∶1.4。
trans-isomer(α-isomer)Rf0.43 in Hexane∶EtOAc 1∶1U.V.(MeOH)Lambdamax264.7nm1H NMR(CDCl3)8.76(s，1H，C8′-H)8.48(s，1H，C2′-H)8.06(m，2H，aromatic)7.56(m，1H，aromatic)7.45(m，2H，aromatic)6.90(dd，1H，C5-H，J＝5.0 Hz)5.78(dd，1H，C2-H，J＝6.0 Hz)4.56(m，2H，C2-CH2OCOC6H5)3.74(m，2H，C4-H)cis-isomer(beta-isomer)Rf0.35 in Hexane∶EtOAc1∶1U.V.(MeOH)Lambdamax264.7nm1H NMR(CDCl3)8.72(s，1H，C8′-H)8.51(s，1H，C2′-H)8.00(m，2H，aromatic)7.56(m，1H，aromatic)7.44(m，2H，aromatic)6.61(t，1H，C5-H，J＝4.7 Hz)5.62(t，1H，C2-H，J＝4.9 Hz)4.69(m，2H，C2-CH2OCOC6H5)3.66(m，2H，C4-H)实施例12
顺式-2-羟甲基-5-(6′-羟基嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷(肌苷衍生物)
将533毫克顺式-2-苯甲酰氧基甲基-5-(6-氯嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷溶于25毫升甲醇中。向此溶液中加入5克氢氧化钠和3毫升水。回流条件下加热该混合物5小时后冷却至室温。然后用100毫升水稀释溶液，并用吡啶鎓树脂进行中和，再过滤。用100毫升甲醇洗涤树脂剩余物。减压蒸发此混合的滤液。用比例为4∶1的二氯甲烷/甲醇作洗脱液在硅胶柱上提纯剩余物。制成183毫克(51%)纯制品(鉴定为肌苷衍生物)。
m.p.208-210℃;Rf0.27 in EtOAc∶MeOH 4∶1U.V.(MeOH)Lambdamax246nm1H NMRδ(ppm in DMSO-d6)12.42(s，1H，-NH，D2O exchange)8.36(s，1H，C8′-H)8.07(s，1H，C2′-H)6.37(t，1H，C5-H，J＝5.1 Hz)5.29(t，1H，-OH，J＝6.0 Hz，D2O exchange)5.24(t，1H，C2-H，J＝4.9 Hz)3.63(m，4H，2H from C4-H and 2H from CH2-OH)
实施例13顺-和反-2-苯甲酰氧甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
在50mg(NH4)2SO4存在下，在30mlHMDS中加热回流760mg尿嘧啶直至溶液变清为止。减压蒸发该混合物。残余物在高真空下干燥一小时并溶于100ml无水1，2-二氯乙烷中。
在500ml圆底烧瓶中，用50ml苯将1.5g2-苯甲酰氧甲基-5-乙氧基-1，3-氧硫杂环戊烷蒸发干燥两次并溶于150ml无水二氯乙烷中。
在氩气氛下，用套管将甲硅烷基化尿嘧啶转移到氧硫杂环戊烷溶液中并加入1.5ml溶于20ml1，2-二氯乙烷中的TMS-Triflate。在氩气氛下加热回流反应混合物48小时，冷却至室温并倾入300ml饱和NaHCO3水溶液中。收集有机层。用CH2Cl2萃取水相两次(2×100ml)，用水洗涤合并的有机层(2×200ml)，用Nacl溶液洗一次(1×150ml)，然后用MgSO4干燥。过滤后，真空蒸发除去溶剂，借助硅胶柱色谱用己烷∶EtOAC(1∶1)作为洗脱剂纯化残余物，得到594mg(32%)纯产物。
该产物在薄层层析上只有一个斑点。但H-NMR谱表明有两种异构体，顺式与反式异构体之比为1∶1.2，此步骤中未将其分离。
Rf0.35(己烷∶EtoAC＝3∶7)U.V.(MeOH)Lambdamax261nm1H NMR δ(ppm in CDCl3)8.88(broad s，1H，N3′-H)8.05(m，2H，aromatic)7.71(d，1H，C6′-H，cis，J＝8.2 Hz)7.57(m，1H，aromatic)7.45(m，3H，aromatic and N3′-H)6.55(dd，1H，C5-H trans，J＝2.4 and 5.4 Hz)6.35(dd，1H，C5-H cis，J＝4.1 and 5.6 Hz)5.79(t，1H，C2-H trans，J＝5.4 Hz)5.73(d，1H，C5′-H，J＝8.2 Hz)5.57(d，1H，C5′-H，J＝8.2 Hz)5.46(t，1H，C2-H cis，J＝3.9 Hz)4.73(d，2H，-CH2O-COC6H5)4.45(t，2H，-CH2OCOC6H5)3.57(m，1H，C4-H)3.17(m，1H，C4-H)
实施例14顺-2-羟甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
将300mg顺-和反-2-苯甲酰氧甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷的混合物溶于75ml甲醇氨中。室温下搅拌混合物过夜，蒸干溶液，纯化残余物，借助硅胶柱色谱上用EtOAC∶MeOH(98∶2)作为洗脱剂分离两种异构体。
上面的产物以固体形式分离出来，经鉴定为顺式异构体。
顺式异构体m.p.162-164℃;
Cis-isomerm.p.162-164℃;Rf0.57 in EtoAc∶MeOH 95∶5U.V.(MeOH)Lambdamax261.4nm1H NMR δ(ppm in DMSO-d6)11.36(s，1H，N3′-H)7.88(d，1H，C6′-H，J＝8.1 Hz)6.18(t，1H，C5-H，J＝4.8 Hz)5.62(d，1H，C5′-H，J＝8.1 Hz)5.33(t，1H，C2-H，J＝5.7 Hz)5.17(t，1H，-OH，D2O exchange)3.72(t，2H，C2-CH2OH，J＝4.6 Hz)3.41(dd，1H，C4-H，J＝5.7 and 12 Hz)3.20(dd，1H，C4-H，J＝4.6 and 9.9 Hz)实施例15顺-和反-2-苯甲酰氧甲基-5-(胸腺嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
在含有50mg(NH4)2SO4的50mlHMDS中，加热回流1.7g胸腺嘧啶直到溶液变清为止。减压蒸发混合物。残余物在高真空下干燥1小时并溶于150ml1，2-二氯乙烷中。
用75ml苯蒸发干燥3g2-苯甲酰氧甲基-5-乙氧基-1，3-氧硫杂环戊烷两次并将其溶于150ml无水1，2-二氯乙烷中。
在氩气氛下，用套管将甲硅烷基化胸腺嘧啶溶液转移到氧硫杂环戊烷中。在氩气氛下，将3.3ml溶于30ml无水二氯乙烷中的TMS-Triflate(trimethylsilyl-triflate)加到反应混合物中。在氩气氛下，加热回流该溶液36小时，冷却至室温并倾入300ml饱和NaHCO3水溶液中。收集有机层并用二氯甲烷萃取水相两次(2×100ml)。合并的有机相用水洗涤两次(2×200ml)，用Nacl溶液洗一次(1×150ml)，然后用MgSO4干燥，过滤溶液，真空蒸发滤液。在硅胶柱上用己烷∶EtOAC(1∶1)作为洗脱剂纯化残余物，得到1.3g(35%)纯产物。
该产物在薄层层析上只显示一个斑点，但1H NMR测定表明有两种异构体，顺式与反式异构体之比为1∶1.2。
Rf0.30(己烷∶EtOAC＝2∶3)
U.V.(MeOH)λ最大266nm1H NMR δ(ppm in CDCl3)8.60(broad singlett，N3′-H)8.06(m，2H，aromatic)7.59(m，1H，aromatic)7.49(m，2H，aromatic)7.38(d，1H，C6′-H-cis，J＝1.3 Hz)7.28(d，1H，C6′-H-trans，J＝1.3 Hz)6.55(dd，1H，C5-H-trans isomer，J＝3.1 and 5.6 Hz)6.38(t，1H，C5-H，cis isomer，J＝5.5 Hz)5.78(dd，1H，C2-H-trans，J＝4.4 and 6.4 Hz)5.46(t，1H，C2-H-cis-isomer，J＝4.3 Hz)4.69(d，2H，C2-CH2OCOC6H5，J＝4.2 Hz)4.45(m，2H，C2-CH2OCOC6H5)3.58(m，1H，C4-H)3.13(m，1H，C4-H)1.93(d，1H，C5′-CH3-trans isomer，J＝1.2 Hz)1.78(d，1H，C5′-CH2-cis isomers，J＝1.2 Hz)实施例16顺-2-羟甲基-5-(胸腺嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷
将500mg顺-和反-2-苯甲酰氧甲基-5-(胸腺嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂环戊烷(ⅩⅩⅣ)的混合物溶于100ml饱和甲醇氨中。室温下搅拌混合物过夜(18小时)。然后减压蒸发混合物至干。在硅胶柱上用EtOAC∶MeOH(98∶2)作为洗脱剂分离残余物。
经鉴定极性较低的产物为顺式异构体。
mp167-168℃Rf0.66(EtoAC∶MeOH＝95∶5)U.V.(MeOH)λ最大266nm1H NMR δ(ppm in DMSO-d6)11.38(s，1H，N3′-H)7.73(d，1H，C6′-H，J＝1.1 Hz)6.16(t，1H，C5-H，J＝5.5 Hz)5.31(t，1H，C2-H，J＝5.9 Hz)5.14(t，1H，OH，D2O exchange)3.70(t，2H，C2-CH2OH，J＝5.1 Hz)3.36(dd，1H，C4-H，J＝5.7 and 1.7 Hz)3.16(dd，1H，C4-H，J＝5.5 and 11.7 Hz)1.75(d，3H，C5′-CH3，J＝1.7 Hz)
实施例17片剂A下述制剂的制备是将各成分与聚乙烯吡咯烷酮在水中的溶液一起湿法造粒，干燥并过筛，随后加入硬脂酸镁并压制。
mg/片(a)活性成分250(b)乳糖B.P210(c)聚乙烯吡咯烷酮B.P.15(d)淀粉乙醇酸钠20(e)硬脂酸镁5500B利用直接压制法制备下述制剂;其中乳糖属于直接压制类型。
mg/片活性成分250乳糖145微晶纤维素100硬脂酸镁5
500C(可控释放制剂)该制剂制备方法是各成分(如下)与聚乙烯吡咯烷酮在水中的溶液一起湿法造粒，干燥和过筛，随后加入硬脂酸镁并进行压制。
mg/片(a)活性成分500(b)羟基丙基甲基纤维素112(MethocelK4MPremium(c)乳糖B.P.53(d)聚乙烯吡咯烷酮B.P.28(e)硬脂酸镁7700实施例18胶囊剂胶囊剂的制备是混合如下各成分并装入具有两部分硬明胶胶囊中。
mg/胶囊活性成分125乳糖72.5乳糖微晶纤维素50硬脂酸镁2.5
250实施例19注射剂活性成分0.200g氢氧化钠溶液0.1M，适量，至pH约11。
无菌水(适量至10ml)将活性成分悬浮于一定量水(可以温热)中并用氢氧化钠溶液调pH至约11。然后将批量体积补加至所需值并通过无菌级膜滤器过滤到10ml无菌玻璃管瓶中并无菌密封。
实施例20栓剂mg/栓活性成分250硬脂B.P.17702020在最高45℃温度下，将五分之一硬脂于蒸汽夹套盘中熔化。活性成分通过一个200μm细筛筛落下来并在搅拌下加入熔融的基质中，采用高速剪切式搅拌，直至得到均匀的分散体。混合物维持在45℃，将余下的硬脂加入悬浮体中并搅拌以保证混合均匀。将全部悬浮体通过250μm不锈钢筛，并在不断搅拌下冷却至40℃。在38-40℃温度下，将2.02g混合物装填入合适的2ml塑料模中。鼗冷栓剂从冷却回升至室温。
实施例21抗病毒活性用本发明的几种化合物进行体外试验，确定它们的抑制性能。结果如表1和表2所示。以在培养介质中μg/ml单位记录浓度，培养介质按照H.Mitsuya和S.Broder在“InhibitionoftheinvitroinfectivityandcytopathiceffectofhumanT-lymphotropicvirustypeⅢ/lymphadenopathy-associatedvirsu(HTLV-Ⅲ/LAV)by2′3′-dideoxy-nucleosides”(Proc.NatlAcadSciUSA，83，pp.1911-15(1986))所述的类似的原始记录形式影响HIV-1对连续T-细胞系感染的敏感性，T-细胞系由Dr.MarkA.Wainberg在LadyDavisInstituteforMedicalResearch(Montreal)所培养。按标准方法，用单克隆抗体对病毒蛋白质染色来测定细胞系预防感染的程度(表1)。在所有实验中，以药剂AZT作对照进行比较。为了确定结果，以普通方法，用氘化胸苷三磷酸酯(TTP)鉴定反向转移酶(RT)在U-937人单核细胞系的活性来测定药效(表2)。最后，按照熟知的HIV-1对MT-4细胞系的细胞溶解效果的测定方法，评定对细胞生活力的药效(表1)。
毒性在上述试验中没有观察到任何毒性作用。
表1式(Ⅰ)化合物在MT-4细胞中对HIV-1产物的抑制作用a)使用2μg/ml化合物时成活细胞统计(培养6天化合物细胞生活率%未用药6.47AZT88.6顺-ⅩⅥ87.4反-ⅩⅥ24顺-ⅩⅦ(b)14顺-ⅩⅩⅤ11顺-ⅩⅪ18顺-ⅩⅩⅢ14b)P-24免疫荧光法培养时间%免疫荧光细胞(天数)未用药2μg/mlAZT2μg/mlcis-ⅩⅥ35.91.01.06991.07.6
表1(续)c)反向转移酶鉴定法培养时间RT活性(CPM×1000)/ml(天数)未用药2μg/mlAZT2μg/mlcis-ⅩⅥ336.431.5642.3816339.01.7482.301
表2式(Ⅰ)化合物在H-9细胞中对HIV-1产生的抑制作用反向转移酶鉴定法培养时间RT活性(CPMx1000)/ml(天数)未用药2μg/mlAZT2μg/mlcis-ⅩⅥ59.1173.3463.0778438.53.4145.8531125502.9183.5601420028.3202.87217584.52.9972.39921365.23.1112.90725436.415.884.0202992.3832.083.75633111.1612.23.8033732.28878.24.19341384.4994.04.5154533.6432.913.44权利要求
1.式(I)化合物及其药用衍生物的制备方法
其中R1是氢；R2是嘌呤或嘧啶碱或其类似物或衍生物Z是S，S=O或SO2；该方法包括(a)式(Ⅷ)化合物与碱性R2-H基反应；
式中R1是氢或羟基保护基团以及L是可置换原子或基团；(b)一种式(I)化合物碱基互变为另一种式(I)化合物；(c)式(Ⅸ)化合物与式(Ⅹ)化合物反应
其中P是保护基团；或者(d)式(ⅩⅡ)化合物转化成式(I)化合物
若需要，使步骤(a)至(d)任何一步骤产生的化合物进行以下一种或两种反应；(i)脱除任何保护基团；(ii)将式(I)化合物或其盐转化成药用盐。
2.权利要求1的方法，其中式(Ⅰ)化合物以其顺式异构体形式获得。
3.权利要求1或2的方法，其中Z是S。
4.权利要求1-3任一项的方法，其中R2是
其中R3选自氢、三氟甲基或饱和或不饱和C1～6烷基;R4和R5分别选自氢、羟甲基、三氟甲基、取代或非取代的、饱和或不饱和C1～6烷基、溴、氯、氟或碘;R6选自氢、氰基、羧基、乙氧基羰基、氨基甲酰基、或硫代氨基甲酰基;和X和Y分别选自氢、溴、氯、氟、碘、氨基或羟基。
5.权利要求1至3任一项的方法，其中的R2是
其中R3选自氢、三氟甲基或饱和或不饱和C1～6烷基和R4选自氢、羟甲基、三氟甲基、取代或非取代的、饱和或不饱和C1～6烷基、溴、氯、氟或碘。
6.权利要求1至5任一项的方法，其中式(Ⅰ)化合物选自顺-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;顺-2-苯甲酰氧甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反-2-苯甲酰氧甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;顺-2-羟甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反式-2-羟甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;顺-2-苯甲酰氧甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，反-2-苯甲酰氧甲基-5-(N4′-乙酰基-胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;和顺-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-3-氧-1，3-氧硫杂烷;顺-2-羟甲基-5-(N-二甲基氨基-亚甲基胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;二-顺-2-丁二酰氧甲基-5-(胞嘧啶-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;顺-2-苯甲酰氧甲基-5-(6′-氯嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂烷;反-2-苯甲酰氧甲基-5-(6′-氯嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂烷，及它们的混合物;顺-2-羟甲基-5-(6′-羟基嘌呤-N-9′-基)-1，3-氧硫杂烷;顺-2-苯甲酰氧甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;反-2-苯甲酰氧甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷及它们的混合物;顺-2-羟甲基-5-(尿嘧啶-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;顺-2-苯甲酰氧甲基-5-(胸腺-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;反-2-苯甲酰氧甲基-5-(胸腺-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;及它们的混合物;顺-2-羟甲基-5-(胸腺-N-1′-基)-1，3-氧硫杂烷;和它们的药用衍生物，它们的形式为外消旋混合物或单独的对映体。
7.权利要求1-5的任一方法，其中式(Ⅰ)的化合物是顺式-2-羟甲基-5-(胞嘧啶-1-基)-1，3-氧硫杂烷及其药用衍生物。
8.权利要求1-7的任一方法，其中式(Ⅰ)的化合物以外消旋混合物形式获得。
9.权利要求1-7的任一方法，其中式(Ⅰ)的化合物基本上以单一对映体的形式获得。
10.权利要求1-9的任一方法，其中在步骤(a)中L基选自烷氧基羰基，碘，溴，氯或-OR，R是取代或未取代、饱和或不饱和烷基，或R是取代或未取代脂族或芳族酰基。
11.权利要求1-10的任一方法，其中在步骤(a)中式(Ⅷ)化合物与甲硅烷基化嘌呤或嘧啶碱在相容的溶剂中在路易斯酸或trimethylsilyltriflate的存在下反应。
12.药物制剂的制备方法，包括将权利要求1定义的式(Ⅰ)化合物或其药用衍生物与药用载体混合。
全文摘要
本发明涉及下式化合物及其药用衍生物，式中R
文档编号A61K31/522GK1044817SQ9010061
公开日1990年8月22日 申请日期1990年2月8日 优先权日1989年2月8日
发明者伯纳德·贝劳, 皮来特·贝劳, 菲·古彦巴 申请人:Iaf生物化学国际公司