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5-(e)-溴乙烯基尿嘧啶類似物和相關(guān)的嘧啶核苷作抗病毒劑及其使用方法

文檔序號:3574839閱讀:1033來源:國知局
專利名稱:5-(e)-溴乙烯基尿嘧啶類似物和相關(guān)的嘧啶核苷作抗病毒劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及嘧啶核苷化合物及其在治療水痘-帶狀皰疹病毒、非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒和卡波西肉瘤病毒感染也稱之為HV-8的感染和這些病毒感染的相關(guān)并發(fā)癥的用途。本發(fā)明的另一方面,也描述了使用一種或多種核苷化合物增加5-氟尿嘧啶(FU)在癌癥患者體中的停留或其代謝/分解代謝的半衰期的用途。
背景技術(shù)
盡管人類的細(xì)菌感染通過使用不斷增加的可用抗生素藥劑已經(jīng)更容易控制和治療,但是對病毒感染的控制和治療卻仍然十分困難并且可治療的病毒很少。所以重點(diǎn)尋找治療病毒感染的藥劑已經(jīng)列為研究的首位。會引起麻煩的病毒是水痘-帶狀皰疹病毒、EB病毒和卡波西肉瘤病毒。
水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)是皰疹病毒家族的一員,它是最初感染(水痘)和復(fù)發(fā)疾病(帶狀皰疹)的主要成因劑。Snoeck等,“水痘-帶狀皰疹病毒的化學(xué)療法”Intl.J.Antimicrob.Agents1994,4,211-226。在具有免疫能力的患者中,水痘病程一般是良性的,但是在免疫妥協(xié)患者,特別是患有獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)的患者、移植受者和癌癥患者中,VZV感染就會威脅到生命。Snoeck等,“目前水痘-帶狀皰疹病毒感染療法的藥理途徑。治療的指導(dǎo)?!?,Drugs1999,57,187-206;和Lee,P.J.和Annunziato,P.“目前對帶狀皰疹的控制”Infections in Medicine1998,15,709-713。
目前對感染VZV的患者和處于危險期的具有免疫能力的患者如懷孕婦女或早產(chǎn)嬰兒的治療主要是以阿昔絡(luò)韋(ACV)為主。參見,Whitley,R.J.“水痘-帶狀皰疹病毒感染的治療途徑”,J.Infect.Dis.1992,166,增刊,151-57;Shepp等“嚴(yán)重的免疫妥協(xié)患者的水痘-帶狀皰疹病毒的治療阿昔絡(luò)韋與阿糖腺苷的隨機(jī)比較”New Engl.J.Med.1986,314,208-212;Whitley等,“在免疫妥協(xié)宿主中傳播的帶狀皰疹阿昔絡(luò)韋與阿糖腺苷的對照試驗(yàn)”,J.Infect.Dis.1992,165,450-455。盡管如此,阿昔絡(luò)韋的功效及其口服的低生物利用度(De Miranda和Blum,“阿昔絡(luò)韋在靜脈內(nèi)或口服給藥后的藥物動力學(xué)”J.Antimicrob.Chemother.1983,12,增刊,B29-37)以及藥物抗性病毒菌株的出現(xiàn)(參見,Pahwa等,“AIDS兒童中與阿昔絡(luò)韋抗性有關(guān)的水痘-帶狀皰疹持續(xù)感染”J.Am.Med.Assoc.1988,260,2879-2882;Linnemann等,“在AIDS患者延長的阿昔絡(luò)韋治療中抗阿昔絡(luò)韋的水痘-帶狀皰疹病毒的出現(xiàn)”AIDS1990,4,577-579;Jacobson等,“在慢性阿昔絡(luò)韋治療患有獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)患者后抗阿昔絡(luò)韋的水痘-帶狀皰疹病毒的感染”Ann.Intern.Med.1990,112,187-191)已經(jīng)促使人們開發(fā)治療VZV感染的新化合物。
在開發(fā)新化合物的嘗試過程中,已發(fā)現(xiàn)(E)-5-(2-溴乙烯基)尿嘧啶(BVU)類似物,如(E)-5-(2-溴乙烯基)-2′-脫氧尿苷(BVDU)和1-β-D-阿糖呋喃基-(E)-5-(2-溴乙烯基)尿嘧啶(BVaraU)具有潛在的抗VZV活性。參見,例如DeClercq等,“(E)-5-(2-溴乙烯基)-2′-脫氧尿苷一種潛在和可選擇的抗皰疹藥劑”Proc.Natl.Acad.Sci.USA1979,76,2947-2951和Machida等,“1-β-D-阿糖呋喃基-(E)-5-(2-鹵乙烯基)尿嘧啶的抗皰疹病毒和抗細(xì)胞作用”Antimicrob.Agents Chemother.1981,20,47-52。盡管如此,BVDU由嘧啶核苷磷酸化酶代謝的穩(wěn)定性和最近BvaraU與抗癌藥劑5-FU的藥物反應(yīng)造成好幾例患有癌癥和帶狀皰疹患者的死亡,已經(jīng)顯示出它們的潛在缺陷并限制了它們的使用。Desgranges等Biochem.Pharmacol.1983,32,3583;David,S.,“在日本死亡帶來的詳細(xì)臨床試驗(yàn)”Nature1994,369,697和Watabe等,“新抗病毒劑5-氟尿嘧啶的抗癌藥物前體索利夫定的藥物致死反應(yīng)”Yakugaku Zasshi1997,117,910-921。致力于這些問題的結(jié)果是找到了好幾個令人感興趣的核苷,如4′-硫-BVDU和碳環(huán)類似物carba BvdU。Dyson等,“一些4′-硫-2′-脫氧核苷類似物的合成和抗病毒活性”,J.Med.Chem.1991,34,2782-2786和Herdewijn,等,“(E)-5-(2-鹵代乙烯基)-2′-脫氧尿苷和(E)-5-(2-鹵代乙烯基)-2′-脫氧胞苷的碳環(huán)類似物的合成和抗病毒活性”J.Med.Chem.1985,28,550-555。然而,盡管這些carba衍生物抗降解并且在細(xì)胞培養(yǎng)基中具有相當(dāng)于那些母體化合物的抗病毒活性,但是它們在體內(nèi)卻作用很差。Spadari等,“5-碘-2′-脫氧-L-尿苷和(E)-5-(2-溴乙烯基)-2′-脫氧-L-尿苷由第一類型的單純皰疹病毒的胸腺嘧啶脫氧核苷激酶選擇性磷酸化、抗皰疹活性和細(xì)胞毒性研究”Mol.Pharmacol.1995,47,1231-1238。
L-β-BVOddU最初是由Krzystof等發(fā)現(xiàn)它具有抗HSV-1復(fù)制的抑制活性。盡管該化合物是已知的,但它治療VZV的潛在用途卻沒有被報道過。參見,Krzystof等,Boiorganic and Medical Chemistry LetterV014(22)2667-2672。
EB病毒(EBV)是人類的一種重要的病原體,它與單純皰疹病毒(HSV)有關(guān)。Elliot Kieff,Virology,第三版,由B.N.Fields編輯,D.M.Knipe,P.M.Howley等,EB病毒及其復(fù)制,第74章,第2343-2396頁和Alan B.Rickinson和Elliot Kieff,出處同上,第75章,第2397-2446頁。EBV是Lumphocryptovirs屬的嗜淋巴細(xì)胞成員,并且屬于gammaherpesvirinae的亞科。也屬于這個科的其他人類病毒的新成員是與卡波西肉瘤有關(guān)的皰疹病毒(KSHV/HHV8)。Chang等,Science,2661865-1869(1994);Cesarman等,N.Eng.J.Med.3321186-1191(1995);Soulier等,Blood,861276-1280(1995)。已鑒別出EBV有兩種亞型并且它們的基因組幾乎是相同的,但還不清楚EBV相關(guān)疾病與EBV亞型的關(guān)系。Abdul-Hamid等,Virology,190168-175(1992)和Sample等,J.Virol.,644084-4092(1990)。EBV裂解的基因組是由60mol%鳥嘌呤和腺嘧啶組成的線型、雙股、172Kbp DNA。該基因組已被測序并發(fā)現(xiàn)它能夠編碼許多病毒特異性蛋白,它包括EBV裂解性感染過程中病毒DNA合成所涉及的好幾種酶。在體外,EBV的感染一般局限于B-淋巴細(xì)胞,盡管表皮細(xì)胞也能被感染。Sixbey等,Nature,306408-483(1983)。在人類中,在B-淋巴細(xì)胞和T-淋巴細(xì)胞以及表皮細(xì)胞中也能夠檢測到這種病毒基因組。這種EBV基因組是以線型裂解復(fù)制的并且也能夠以超螺旋環(huán)狀DNA潛伏。在裂解的感染細(xì)胞中EBV基因組的表達(dá)與潛伏的感染細(xì)胞的表達(dá)是很不相同的。一旦復(fù)制裂解的DNA,在細(xì)胞中就只能表達(dá)EBV特異性DNA聚合酶、脫氧核糖核酸酶和dThd激酶。細(xì)胞培養(yǎng)基的研究表明了在裂解感染過程中EBV特異性DNA聚合酶對EBV DNA復(fù)制的重要作用,但是對潛伏感染細(xì)胞中超螺旋EBV DNA的保持沒有作用。在潛伏感染或轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中表達(dá)了一組獨(dú)特的EBV蛋白,包括EBVNA 1和有時為EBNA LP、2、3A、3B、3C、LMP1以及LMP2。Elliot Kieff,Virology第三版,由B.N.Fields,D.M.Kinpe,P.M.Howley等編輯的,EB病毒及其復(fù)制,第74章,第2343-2396頁和Alan B.Rickinson和Kieff,出處同上第75章,第H2397-2446頁。
在結(jié)構(gòu)上,EBV類似于其他皰疹病毒,它有包含在殼包核酸中的雙股DNA基因組,該殼包核酸被含有病毒糖蛋白的脂質(zhì)包膜所包圍。間層蛋白占據(jù)了包膜和殼包核酸之間的空間。
嬰兒最初感染EBV好象幾乎沒有癥狀,用血清學(xué)確認(rèn)青春期或成人生活早期最初感染的比例(在一些研究中高達(dá)50%)表現(xiàn)為感染性單核細(xì)胞增多癥(IM)也稱之為“接吻病”。EBV的傳染主要通過唾液,盡管一些感染是通過輸血傳染的。在感染性單核細(xì)胞增多癥急性期患者中分泌EBV的百分率很高(>85%)。在十九世紀(jì)七十年代中期,已確認(rèn)了EBV會引起患有X-相關(guān)免疫缺陷男孩患有致命性的IM/X相關(guān)的淋巴細(xì)胞增生綜合征(XLP)。Sullivan和Wood,(Immunodeficiency Rev.,1325-347(1989)。人們也發(fā)現(xiàn)致命的EBV感染與沒有有效療法的非家族性單吞噬細(xì)胞綜合征(VAHS)有關(guān)。Alan B.Rickinson和Elliot Kieff,Virology,第三版,由B.N.Fields,D.M.Kinpe,P.M.Howley等編輯的,EB病毒及其復(fù)制,第75章,第2397-2446頁和Craig等,Am.J.Clin.Path.,97189-194(1992)。
EB病毒也被認(rèn)為是B-細(xì)胞增生疾病的致病劑,并且它與AIDS患者中各種疾病狀態(tài)包括罕見的漸進(jìn)性類單核細(xì)胞增多癥綜合征或口頭粘膜白斑病有關(guān)。EBV也與某些類型的癌癥如Burkitt淋巴瘤、鼻咽癌、Hodgkin疾病、EBV相關(guān)T-細(xì)胞淋巴瘤和鼻T-細(xì)胞淋巴瘤有關(guān)。某些患者特別是免疫系統(tǒng)受到抑制的患者如AIDS患者和接受免疫抑制劑治療的器官移植患者特別容易受到EBV癥狀的影響,尤其是發(fā)展為EBV相關(guān)的淋巴瘤。
Chu等在PCT申請PCT/US95/01253中描述了許多用于治療B型肝炎病毒和EB病毒感染的L-核苷類似物。在該P(yáng)CT申請中公開的一種藥劑2′-氟-5-甲基-β-L-阿糖呋喃尿苷(L-FMAU)顯示出很好的抗EBV活性。值得注意的是當(dāng)L-FMAU的5-甲基被溴取代時,其抗EBV活性下降。
在培養(yǎng)基中好幾個化合物已經(jīng)顯示出在對細(xì)胞生長無毒性的濃度抗EBV復(fù)制的活性。它們包括阿昔絡(luò)韋(ACV)、甘西絡(luò)韋(DHPG)、噴西絡(luò)韋、D-FMAU及其類似物、5-溴乙烯基dUrd、膦酰甲酸酯和硫代膦酸酯低核苷酸。參見,Lin等,Antimicrob.Agents and Chemo.(2月)32(2)265-267(1988);Lin等,Antimicrob.Agents and Chemo.32(7)1068-1072(1988);Cheng等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,802767-2770(1983);Datta等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,775163-5166(1980);Datta等,Virology,11452-59(1981);Lin等,Antimicrob.Agents and Chemo.311431-1433(1987);Olka和Calendar,Virology,104219-223(1980);Lin等,J.Virol.,5050-55(1984);Yao等,Antimicrob.Agents and Chemo.371420-1425(1993)和Yao等,Biochem.Pharm.,(51)941-947(1996)。
PCT申請PCT/US97/20647(WO 98/20879)描述了許多5-取代的β-L-OddU類似物在治療EBV、VZV和HV-8中的用途。也公開了在所列系列化合物中5-溴和5-碘化合物是最具活性的。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是提供治療和/或預(yù)防由非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒(EBV)、水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)和卡波西肉瘤病毒(HV-8)引起患者感染及其相關(guān)狀況和/或病態(tài)的化合物、藥用組合物和方法。
本發(fā)明的另外一個目的是提供增加癌癥患者體內(nèi)5-氟尿嘧啶的停留或代謝的/分解代謝半衰期方法的具體實(shí)施方案。
附圖的簡要描述

圖1表示了在本說明書實(shí)施例部分所述的合成L-BDVU的化學(xué)反應(yīng)圖解。
圖2表示了在本說明書實(shí)施例部分所述的合成L-FBVAU和L-FBVRU的化學(xué)反應(yīng)圖解。
圖3表示了在本說明書實(shí)施例部分所述的合成5-BV-SddU的化學(xué)反應(yīng)圖解。
圖4表示了在本說明書實(shí)施例部分所述的合成D-5-BV-OddU的化學(xué)反應(yīng)圖解。
圖5表示了在本說明書實(shí)施例部分所述的合成5-取代的L-二氧戊環(huán)基尿嘧啶類似物的化學(xué)反應(yīng)圖解。
發(fā)明的簡要描述本發(fā)明涉及這樣一種發(fā)現(xiàn),即某些β-L-核苷類似物優(yōu)選在尿嘧啶堿上含有5-乙烯基或5-鹵代乙烯基基團(tuán)的那些類似物,出人意料地具有抗EB病毒(EBV)、水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)和卡波西肉瘤病毒(HV-8)的高活性。尤其是,本發(fā)明化合物顯示出有效抑制這些病毒的復(fù)制(病毒生長),并且對宿主細(xì)胞(即動物或人體組織)的毒性非常低。
本發(fā)明化合物首次用作抑制VZV、EBV和HV-8的生長和復(fù)制的藥劑。這些藥劑中的某些還用作抑制其他病毒(例如HSV)的生長或復(fù)制或者治療其他病毒感染和/或相關(guān)疾病狀態(tài)。其他藥劑可以用作以測試為目的的生物探針或作為合成具有藥理活性的相關(guān)核苷化合物的中間體或用來治療癌癥和其他疾病狀態(tài)。
發(fā)現(xiàn)本發(fā)明化合物有抵抗患有EB病毒、水痘-帶狀皰疹病毒或卡波西肉瘤病毒(HV-8)感染及其并發(fā)癥的動物特別是人的病毒感染特殊用途。本發(fā)明化合物非常有效的作為抗目前很少有真正治療選擇的疾病狀態(tài)(特別是水痘-帶狀皰疹病毒)的治療劑。本發(fā)明化合物可以單獨(dú)使用或者與藥劑或其他治療方法一起使用。
本發(fā)明化合物是具有β-L-構(gòu)型的5-取代二氧戊環(huán)(dioxalone)尿苷核苷類似物。優(yōu)選,在各種情況中,尿嘧啶堿在5位被反式取代的乙烯基、氯乙烯基、溴乙烯基或碘乙烯基取代,特別優(yōu)選在尿嘧啶堿的5位上被乙烯基或溴乙烯基取代,這要取決于所治療的病毒感染。
本發(fā)明也涉及抑制EB病毒、水痘-帶狀皰疹病毒或卡波西肉瘤病毒的生長或復(fù)制的方法,它包括使所述病毒暴露于抑制有效量或濃度的至少一種所公開的核苷類似物。該方法可以用于對照試驗(yàn)例如測定相關(guān)抗-VZV、抗-EBV或抗HV-8化合物的活性以及測定患者VZV感染對本發(fā)明化合物中一種的敏感性的試驗(yàn)。該化合物優(yōu)選用于治療或預(yù)防人的VZV或EBV的感染。
按照本發(fā)明,在治療方面涉及了治療或預(yù)防患者優(yōu)選人患者的VZV、EBV或HV-8感染的方法,包括向接受治療的動物或人患者給藥抗病毒有效量的一種或多種本發(fā)明化合物,以抑制這些病毒的生長或復(fù)制。在本發(fā)明優(yōu)選的方法方面,本發(fā)明的組合物可用來預(yù)防或延遲患者的VZV、EBV或HV-8感染或相關(guān)狀況或病毒并發(fā)癥,其中所述的患者包括輸過血的患者和免疫缺陷或免疫妥協(xié)的患者,例如AIDS患者和移植患者等。
基于這些新化學(xué)化合物的藥用組合物包括以治療病毒,通常是VZV、EBV或HV-8感染的治療有效量一種或多種上述化合物,并任選與藥學(xué)上可接受的附加劑、載體或賦型劑組合。
本發(fā)明組合物也可以藥劑形式用作抑制VZV、EBV或HV-8生長或復(fù)制的預(yù)防劑。這些化合物很適合作抗VZV、抗EBV或抗HV-8的藥劑。在某些藥物劑型中,優(yōu)選藥物前體形式例如乙?;塑栈蚝辛姿狨サ暮塑铡?br> 不受理論的限制,可認(rèn)為本發(fā)明化合物通過抑制病毒DNA合成成為能夠引起鏈終止的病毒DNA來誘發(fā)它們對VZV、EBV或HV-8的生長或復(fù)制的抑制作用。出人意料的是本發(fā)明化合物證實(shí)了預(yù)期的抗VZV、抗EBV和/或抗HV-8活性。
本發(fā)明的另一方面,意外發(fā)現(xiàn)本發(fā)明一種或多種化合物與5-氟尿嘧啶(FU)共同給藥治療癌癥和腫瘤意想不到地提高或增加了FU和相關(guān)藥物前體的停留或代謝/分解代謝的半衰期至少三分之一,并且在某些例子中增加了FU代謝/分解代謝半衰期至少2倍。這是一個出人意料的結(jié)果。所以,本發(fā)明在治療癌癥和腫瘤方面,通過共同給藥至少一種本發(fā)明化合物并優(yōu)選L-β-5(E)-BVOddU能夠減少癌癥治療中FU的給藥(在給藥頻率上和/或用量上)。
本發(fā)明化合物是用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的合成方法生產(chǎn)的并且包括下文詳細(xì)描述的各種化學(xué)合成方法。
發(fā)明的詳細(xì)描述下列定義將在整篇說明書中使用,以描述本發(fā)明。
整篇說明書中所用的術(shù)語“患者”描述為動物,優(yōu)選人,用本發(fā)明組合物給它們提供治療包括預(yù)防性治療。對治療那些對特殊動物如人患者來說是特殊的感染、狀況或疾病狀態(tài),術(shù)語患者指的是那些特殊動物。
術(shù)語“水痘-帶狀皰疹病毒”(VZV)是用來描述水痘皰疹病毒(Herpesvirusvaricellae),也稱之為水痘或帶狀皰疹。VZV是一種皰疹病毒,在形態(tài)上,與單純皰疹病毒是一致的,它會使人產(chǎn)生水痘(水痘)和帶狀皰疹。水痘起因于病毒的最初感染;帶狀皰疹起因于相同感染或再活化感染的二次侵入,這些感染大多數(shù)情況是已經(jīng)潛伏了許多年。
在整篇說明書中使用術(shù)語“非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒”或(EBV)來描述在Burkitt淋巴瘤的細(xì)胞培養(yǎng)基中所發(fā)現(xiàn)的皰疹病毒。在結(jié)構(gòu)上,EBV類似于其他皰疹病毒-它有包含在殼包核酸中的雙股DNA基因組,該殼包核酸被含有病毒糖蛋白的脂質(zhì)包膜所包圍。間層蛋白占據(jù)了包膜和殼包核酸之間的空間。EBV是感染性單核細(xì)胞增多癥的致病劑。EB病毒也被認(rèn)為是B-細(xì)胞增生疾病、淋巴細(xì)胞增生綜合征、非家族性單一吞噬細(xì)胞綜合征的致病劑,并且它與AIDS患者中各種疾病狀態(tài)包括罕見的漸進(jìn)性類單核細(xì)胞增多癥綜合征或口頭粘膜白斑病有關(guān)。EBV也與某些類型的癌癥如Burkitt淋巴瘤、鼻咽癌、Hodgkin疾病、EBV相關(guān)T-細(xì)胞淋巴瘤和鼻T-細(xì)胞淋巴瘤有關(guān)。某些患者特別是免疫系統(tǒng)受到抑制的患者如AIDS患者和接受免疫抑制劑治療的器官移植患者特別容易受到EBV癥狀的影響,尤其是發(fā)展的EBV相關(guān)的淋巴瘤。
在整篇說明書中所用的術(shù)語“皰疹病毒8”或HV-8是描述被認(rèn)為是AIDS患者卡波西肉瘤的致病劑的皰疹病毒。HV-8和HHV-8(人皰疹病毒8)是一種病毒或相同病毒。
整篇說明書中所用的術(shù)語“藥學(xué)上可接受的衍生物”是描述核苷化合物的任何藥學(xué)上可接受的鹽或藥物前體形式(如酯、磷酸酯或酯鹽),一旦給藥于患者,它們會直接或間接地提供核苷化合物或核苷化合物的活性代謝物。一般來說,由于存在尿嘧啶堿,本發(fā)明化合物游離的核苷形式或乙?;幬锴绑w形式不容易成鹽。但是,本發(fā)明核苷化合物的單-、雙和三磷酸酯部分形式會在磷酸酯部分上成鹽。藥學(xué)上可接受的鹽包括那些衍生于藥學(xué)上可接受的無機(jī)或有機(jī)堿和酸的鹽。在制藥領(lǐng)域中熟知的許多其他酸中,適當(dāng)?shù)柠}包括那些衍生于堿金屬如鉀和鈉,堿土金屬如鈣、鎂和銨的鹽。
整篇說明書中所用的術(shù)語“?;泵枋龊塑疹愃莆镌?′位上的基團(tuán)(即在二氧戊環(huán)基部分的游離羥基位置),它含有C1到C20個烴基,包括被取代的烴基,優(yōu)選直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基鏈。在5′位上的?;c5′羥基結(jié)合形成酯,給藥后,它會裂解產(chǎn)生本發(fā)明的游離核苷形式。本發(fā)明的?;孟旅娼Y(jié)構(gòu)表示 其中R2是C1到C20烴基或取代的烴基,如直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基鏈、烷氧基烷基、芳氧基烷基,如苯氧基甲基、芳基、烷氧基等。優(yōu)選的酰基是其中R2是C1到C3的那些。在包括甲磺?;钠渌鶊F(tuán)中,本發(fā)明的?;舶ɡ缪苌诒郊姿岷拖嚓P(guān)酸、3-氯苯甲酸、琥珀基、癸酸、己酸、月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸和油酸甲磺酸的那些酰基。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認(rèn)識到這些?;诒景l(fā)明中為合成目標(biāo)藥用化合物或作為本發(fā)明核苷的藥物前體的用途。術(shù)語“醚基”是用來描述本發(fā)明化合物在R1的取代基,由此R1與所連接的糖合成子形成醚基。R1優(yōu)選是C1到C20的烴基或被取代的烴基,更優(yōu)選為烷基(不論是直鏈、支鏈還是環(huán)狀),包括C1到C3的烷基。
整篇說明書中所用的術(shù)語“磷酸酯”或“磷酸二酯”描述了在二氧戊環(huán)基(dioxanyl)部分或糖合成子的5′位的單磷酸酯基,將其二酯化,使得該磷酸酯基團(tuán)成為中性,即帶有中性電荷。本發(fā)明中所用的磷酸酯包括用下面結(jié)構(gòu)所示的那些 或 其中R3、R5和R”選自于C1到C20直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基烷基、芳基氧基烷基,如苯氧基甲基、芳基和烷氧基等,R4是C1到C20直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基或酰基、烷氧基烷基、芳氧基烷基,如苯氧基甲基、芳基和烷氧基等。本發(fā)明藥物前體形式所用的優(yōu)選單磷酸酯是其中R3是C1到C20直鏈、支鏈烷基,更優(yōu)選C1到C3烷基的那些單磷酸酯。
整篇說明書中所用的術(shù)語“抑制有效濃度”或“抑制有效用量”是描述能夠?qū)嶋H上或顯著地抑制易傳染的病毒特別包括EBV、VZV和HV-8的生長或復(fù)制的本發(fā)明化合物的濃度或用量。整篇說明書中所用的術(shù)語“治療有效量”或“治療上有效量”是描述在治療上能夠有效治療人EBV、VZV和HV-8感染和相關(guān)疾病包括癌癥的本發(fā)明化合物的濃度或用量。
整篇說明書中所用的術(shù)語“預(yù)防有效量”是描述能夠在預(yù)防上有效預(yù)防或延遲人的EBV、VZV和HV-8感染或相關(guān)疾病(尤其是EBV相關(guān)癌癥或淋巴瘤和卡波西肉瘤)的發(fā)作的本發(fā)明化合物的濃度或用量。
術(shù)語“有效量”是指在其給藥范圍內(nèi)本發(fā)明化合物的有效濃度或用量。
整篇說明書中所用的術(shù)語“L-構(gòu)型”是描述本發(fā)明二氧戊環(huán)尿苷的非天然構(gòu)型的化學(xué)構(gòu)型。本發(fā)明化合物的糖部分的L-構(gòu)型在大多數(shù)情況下都與大多數(shù)天然存在的核苷如胞苷、腺苷、胸腺嘧啶核苷、鳥嘌呤核苷和尿嘧啶核苷的核糖部分D-構(gòu)型相反。術(shù)語“D-構(gòu)型”指的是天然存在的核苷糖部分的天然構(gòu)型。
整篇說明書中所用的術(shù)語“富含對映結(jié)構(gòu)的”是描述包括至少大約95%、優(yōu)選至少大約96%、更優(yōu)選至少大約97%、甚至更優(yōu)選至少大約98%、最優(yōu)選至少大約99%的核苷的單一對映體的核苷。當(dāng)L-核苷被說明書引用為參考時,除非另外說明,都認(rèn)為核苷是富含對映結(jié)構(gòu)的核苷。
術(shù)語“半衰期”用來描述在患者血流中通過代謝或分解代謝使活性劑濃度下降一半前發(fā)現(xiàn)活性劑的時間。在本發(fā)明中,通過共同給藥有效量的至少一種本發(fā)明的化合物尤其是L-β-5(E)-BVOddU,把5-氟尿嘧啶(FU)的半衰期增加了至少三分之一并且在某些時候,增加了至少兩倍(即增加至少大約100%或半衰期的兩倍)。在人體中FU的半衰期大約是25分鐘(通常在大約20-30分鐘內(nèi)變化,盡管在該范圍外的變化也可以發(fā)現(xiàn))。術(shù)語“停留”指的是在把FU與本發(fā)明的一種或多種化合物共同給藥期間FU將在患者血流中停留的狀況。術(shù)語5-氟尿嘧啶的“藥物前體”是用來描述起5-氟尿嘧啶作用的化合物并包括象下列2-(1)四氫呋喃基-5-氟尿嘧啶(I)和5-氟嘧啶-2-酮(II)的化合物。 因此本發(fā)明也涉及下列結(jié)構(gòu)的一組化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
在本發(fā)明的這一方面,R優(yōu)選是反式取代的乙烯基 其中X優(yōu)選是H、Br或I,更優(yōu)選H或Br,取決于所治療的病毒感染。
本發(fā)明也涉及一種抑制水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)、EB病毒(EBV)或卡波西肉瘤病毒(HV-8)的生長或復(fù)制的方法,它包括使病毒暴露于抑制有效濃度的下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20的?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
在本發(fā)明的該方法方面,R優(yōu)選是反式取代的乙烯基 其中X優(yōu)選是H、Br或I,更優(yōu)選H或Br,取決于所治療的病毒感染。當(dāng)所治療的病毒是EBV時,X最優(yōu)選H。在所治療的病毒是VZV或卡波西肉瘤病毒時,X最優(yōu)選Br。
本發(fā)明也涉及一種治療患有由水痘-帶狀皰疹病毒、EB病毒或卡波西肉瘤病毒引起感染的患者的方法,包括向所述該患者給藥治療有效濃度或用量的下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, or X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20的?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
在本發(fā)明的該方法方面,R優(yōu)選是反式取代的乙烯基 其中X優(yōu)選是H、Br或I,更優(yōu)選H或Br,取決于所治療的病毒感染。當(dāng)所治療的病毒是EBV時,X最優(yōu)選H。在所治療的病毒是VZV或卡波西肉瘤病毒時,X最優(yōu)選Br。
本發(fā)明組合物主要使用的是它們的抗病毒活性,具體來說是抗VZV、抗EBV和抗HV-8活性。本發(fā)明化合物也可以使用其他抗病毒活性。另外,也發(fā)現(xiàn)這些組合物可以在其他核苷或核苷酸類似物的化學(xué)合成中用作中間體,接著將所述類似物用作治療劑或其他目的,包括生物試驗(yàn)中的標(biāo)記物或生物探針。優(yōu)選,這些化合物用作新的抗EBV、抗VZV或抗HV-8藥劑。
一般來說,本發(fā)明最優(yōu)選的抗病毒化合物包括對宿主細(xì)胞毒性較低并且對目標(biāo)病毒活性較高的那些化合物。某些化合物以藥劑形式可以用作預(yù)防劑。這些化合物非常適合作抗EBV、抗VZV或抗HV-8藥劑。由于β-L-5-(E)溴乙烯基-OddU和β-L-5-(E)碘乙烯基-OddU對患者的毒性很低并且抗病毒活性優(yōu)異,所以它們是特別有效的治療和/或預(yù)防VZV和HV-8感染的抵抗-預(yù)防化合物。在EBV感染時,β-L-5-(E)乙烯基-OddU是優(yōu)選的藥劑。
由于本發(fā)明化合物對宿主細(xì)胞的低毒性,所以它們可以被預(yù)防性使用,這有利于預(yù)防EBV、VZV或HV-8感染或預(yù)防與病毒感染有關(guān)臨床癥狀的出現(xiàn)。這樣,本發(fā)明也包括預(yù)防性治療病毒感染尤其是EBV、VZV和HV-8感染的方法。在本發(fā)明的這一方面,本發(fā)明組合物可以用于治療、預(yù)防或延緩EBV、VZV或HV-8感染或EBV、VZV或HV-8相關(guān)疾病如淋巴瘤或癌癥包括卡波西肉瘤在患者包括輸過血和免疫缺陷或免疫妥協(xié)的患者如AIDS患者和移植患者等中發(fā)作。該方法包括向需要這種治療的患者或處于EBV、VZV或HV-8相關(guān)癥狀或疾病發(fā)展危險的患者給藥有效緩解、預(yù)防或延緩病毒感染發(fā)作的用量的本發(fā)明化合物。
不受理論的限制,可以認(rèn)為本發(fā)明化合物至少部分通過包括經(jīng)病毒胸腺嘧啶核苷激酶磷酸化糖(即氧戊環(huán)烷基(dioxanyl))合成子的羥基位激活的機(jī)理對皰疹病毒是有效的??梢哉J(rèn)為本發(fā)明化合物是由病毒激酶磷酸化,而不是人的胞質(zhì)胸腺嘧啶核苷激酶,這暗示了與其他抗皰疹病毒核苷類似物相比獨(dú)特的抑制機(jī)理。所建議的這種機(jī)理可以幫助解釋本發(fā)明化合物抗這些病毒的意想不到的活性和對患者低毒性,有時沒有毒性。
在本發(fā)明的另一方面,為患者提供了增加5-氟尿嘧啶(FU)在患者體中停留的抗癌方法,該方法包括與FU共同給藥實(shí)際有效提高FU停留用量的至少一種本發(fā)明化合物和/或其活性代謝產(chǎn)物。一個意外的結(jié)果是相對于單獨(dú)給藥FU當(dāng)與一種或多種本發(fā)明化合物共同給藥時,F(xiàn)U的停留至少增加三分之一。有時,與本發(fā)明化合物共同給藥的FU停留至少是單獨(dú)給藥FU所預(yù)期的兩倍,這樣,可以降低向癌癥患者給藥FU的頻率和/或用量。這是一個意想不到的結(jié)果,明顯優(yōu)于現(xiàn)有方法。
本發(fā)明化合物可以用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的合成方法生產(chǎn),這些合成方法包括在下面實(shí)施例中非常詳細(xì)解釋的各種化學(xué)合成方法。一般,本發(fā)明化合物的合成是通過把預(yù)先合成好的核苷堿縮合到適當(dāng)?shù)亩跷飙h(huán)或氧硫雜戊環(huán)基(oxathiolanyl)合成子上,最后產(chǎn)生具有所需L-構(gòu)型核苷類似物。有時,對特殊核苷類似物來說,該合成路徑可以不同于一般合成路徑。其他化合物例如脫氧核糖核苷可以通過把適當(dāng)?shù)?-取代的尿嘧啶衍生物縮合到L-阿拉伯糖上,然后還原該糖2′位的溴或其他基團(tuán)形成β-L-脫氧核苷類似物,進(jìn)行合成。
在本發(fā)明各種組合物的化學(xué)合成過程中,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會不需要過多的試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。特別是,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會想到在糖部分所需位置上的堿或取代基的所需位置引入特殊取代基應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的各種步驟。另外,在合成中的適當(dāng)時候也會想到“保護(hù)”功能基團(tuán)如羥基或氨基等以及“去保護(hù)”這些相同功能團(tuán)所需的化學(xué)步驟。許多保護(hù)基團(tuán)可以用于本發(fā)明。在把任一或多個酰基導(dǎo)入核苷5′位置(或尿嘧啶堿)時,可以使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。用本領(lǐng)域熟知方法也可以合成5′-單、雙或三磷酸酯或磷酸二酯(作為中性藥物前體形式)。
一般,本發(fā)明化合物的合成是首先合成適當(dāng)二氧戊環(huán)基或氧硫雜戊環(huán)基(oxathiolanyl)合成子,然后將取代的堿縮合到二氧戊環(huán)基合成子上。合成本發(fā)明化合物的適當(dāng)合成途徑可以在所附流反應(yīng)圖解1-4中找到并且在實(shí)施例中對此進(jìn)行了全面描述。各種等同合成途徑也可以用于合成本發(fā)明化合物中。本發(fā)明化合物的具體合成如下所示。
化學(xué)?;贖oly方法(Holy,A.2′-脫氧-L-尿苷,從糖2-氨基噁唑啉經(jīng)2,2′-無水核苷中間體的尿嘧啶2′-脫氧核苷的全合成。Nucleic Acid chemistry,improved and New Synthetic Procedures,Method and Techniques,第1部分;L.B.Townsend和R.S.Tipson,Eds.,Wiley,1978,第347-353頁)和Heck反應(yīng)(Dyer,R.L.E-5-(2-溴乙烯基)-2′-脫氧尿苷。從2′-脫氧-5-碘尿苷合成E-5-(2-溴乙烯基)-2′-脫氧尿苷。Nucleic Acid chemistry,improved and New SyntheticProcedures,Method and Techniques,第4部分;L.B.Townsend和R.S.Tipson,Eds.,Wiley,1978,第79-83頁),如反應(yīng)圖解1(圖1)所示作一點(diǎn)改動,從L-阿拉伯糖經(jīng)5-碘-2′-脫氧-L-尿苷完成5-(E)-溴乙烯基-2′-脫氧-β-L-尿苷(L-BVDU)的合成。
在3個步驟中從L-阿拉伯糖所得到的3′,5′-二-O-苯甲?;?2,2′-脫水-L-尿苷(1)經(jīng)用乙酰溴在乙腈中加熱以81%的得率轉(zhuǎn)化成2′-溴-2′-脫氧尿苷衍生物2。2′-溴衍生物2的還原性脫鹵得到受保護(hù)的L-2′-脫氧尿苷3,它在回流的二噁烷中用碘和HNO3處理得到5-碘尿嘧啶類似物4,從2的得率為77%。用三苯基膦和醋酸鈀催化二噁烷中化合物4與丙烯酸甲酯偶合。將所得到產(chǎn)物5(77%)用NaOH皂化,接著用HCl酸化得到游離酸,得率88%。在DMF中用N-溴琥珀酰亞胺(NBS)和碳酸鉀處理化合物6得到所需化合物7(67%)。
2′-脫氧-2′-氟-β-L-阿糖呋喃核苷也可以用經(jīng)L-FIAU合成L-BVDU所提到的相似方法制備,它是按照我們研究小組所報道過的方法從L-阿拉伯糖制備。參見Du等,“從L-阿拉伯糖實(shí)際合成L-FMAU”,NucleosidesNucleotides 1999。這樣,將游離的5-碘尿嘧啶衍生物8在二噁烷中有Pd(OAc)2和Ph3P存在下用丙烯酸甲酯處理。用NaOH皂化接著用HCl酸化就得到10,將其在DMF中有N-溴琥珀酰亞胺和K2CO3存在下脫去羧基得到11(反應(yīng)圖解2)。至今為止已經(jīng)開發(fā)出合成2′-脫氧-2′-氟-β-D-核糖核苷的好幾種合成方法,包括用氟化劑如HF/二噁烷(Codington等,J.Org.Chem.1964,29,558-564)或KF/冠醚(Mengel等,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1978,17,525)打開2,2′-脫水核苷,用核酸堿(nucleobase)偶合適當(dāng)保護(hù)的2-脫氧-2-氟呋喃糖苷(Mikhailopulo等,Carbohdr.Res.1995,278,71-89),酶催化的葡糖基轉(zhuǎn)移(Tuttle,J.J.Med.Chem.1993,36,119-123.163),用氟化四正丁基銨(TBAF)親核取代2′-O-三氟甲烷磺?;⑻呛塑?參見,Ikehara等,Chem.Pharm.Bull.1981,29,1034-1038)和用二乙氨基氟化硫(DAST)將氟原子直接引入阿糖核苷上(Hayakawa等,Chem.Pharm.Bull.1990,38,1136-1139)。因?yàn)樽詈笠环N方法在相對大規(guī)模中能夠達(dá)到可信的得率,所以它適合合成嘧啶2′-脫氧-2′-氟-L-核糖呋喃核苷(反應(yīng)圖解2)。于是,按照文獻(xiàn)方法2,2′-脫水-L-尿可以從L-阿拉伯糖兩步制備(Holy,A.2′-脫氧-L-尿苷。從糖2-氨基噁唑啉經(jīng)2,2′-脫水核苷中間體全合成尿嘧啶2′-脫氧核苷。在Nucleic Acid Chemistry,Improved and New Synthetic Procedures,Methods and Techniques,第1部分;L.B.Townsend和R.S.Tipson,Eds.;Wiley,1978,di 347-353),然后在DMF中處理3,4-二氫吡喃接著皂化得到12,總得率40%。再將12在吡啶中用DAST、p-TsOH和Ac2O連續(xù)處理得到主要中間體13,從EtOH中結(jié)晶后總得率41%。在回流的CH2Cl2中用ICl處理13(Robins等,J.Org.Chem.1983,48,1854-1862),然后用飽和的NH3/MeOH氨解,得到5-碘尿嘧啶類似物14,將其在Pd(OAc)2存在下用丙烯酸甲酯處理得到15,得率76%,從15得到5-E-溴乙烯基尿嘧啶類似物17,總得率36%(圖2,反應(yīng)圖解2)。
氧硫雜戊環(huán)和二氧戊環(huán)衍生物的合成是經(jīng)Jin等所報道的偶合方法(Jin等,J.Org.Chem.1995,60,2621-2623)完成的。氧硫雜戊環(huán)糖部分是從二噻烷-1,4-二醇制得的(Jin等,J.Org.Chem.1995,60,2621-2623)而二氧戊環(huán)糖部分是分別從D-甘露糖(Kim等,J.Med.Chem.1992,35,1987-1995)和L-古洛糖酸g-內(nèi)酯(Kim等,J.Med.Chem.1993,36,519-528)經(jīng)較少的改進(jìn)制得的。(鹵代乙烯基)尿嘧啶是按照J(rèn)ones等的方法制得的(Jones等,TetrahedronLett,1979,4415)。經(jīng)5-甲酰基尿嘧啶與丙二酸稠合、接著鹵代琥珀酰亞胺處理,氯化酯18在CH2Cl2中有TMSI存在下與全硅烷基化的5-E-溴乙烯基尿嘧啶反應(yīng)得到所希望得到的順式核苷為主的產(chǎn)物(由1H NMR測得順反比為30∶1)得率87%。在EtOH中用NaBH4還原化合物19得到20,得率70%。值得注意的是盡管都知道酯的NaBH4還原是緩慢的,19的還原還得到了相當(dāng)?shù)牡寐?,這可能是因?yàn)棣?羥基的緣故(Mauger等,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1986,395;和Corsano等,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1971,1106)。經(jīng)21與5-E-溴乙烯基尿嘧啶縮合接著還原也可以得到對映體23(圖3,反應(yīng)圖解3)。兩種對映體的物理數(shù)據(jù)是相對映的,包括旋光性。用TMSI作偶合促進(jìn)劑也可以進(jìn)行二氧戊環(huán)糖部分與適當(dāng)尿嘧啶堿的糖基化。已知用TMSI-調(diào)節(jié)的手性氧硫雜戊環(huán)糖與在2-位的保護(hù)的羥甲基取代基偶合是非立體選擇性的(Beach,J.Org.Chem.1992,57,2217-2219;和Humber等,Tetrahedron Lett.1992,32,4625-4628)。有趣的是,用TMSI稠合24得到大約3∶1比例的β-異構(gòu)體和α-異構(gòu)體,在偶合中該比例用不同的堿是不變的。在CH3CN中用TBAF將25和26去保護(hù)分別以高得率地得到游離的核苷27和28(圖4,反應(yīng)圖解4)(參見,Lee等,J.Med.Chem.1999,42,1320-1328)。用相似方法也可以獲得具有L-構(gòu)型的二氧戊環(huán)糖基的5-E-鹵代乙烯基尿嘧啶類似物36-41以合成27和28。所合成的核苷的E-構(gòu)型可以通過1H NMR譜圖中乙烯基質(zhì)子的偶合常數(shù)(13.6Hz)鑒別出來并與可獲得的D-異構(gòu)體的物理數(shù)據(jù)比較,進(jìn)行確認(rèn)。
5-乙基、5-乙烯基和5-乙炔基尿嘧啶類似物可以按照Walker和其同事的方法(參見,Rahim等,J.Med.Chem.,1996,39,789-795)從L-5-I-OddU42合成(Lin等,J.Med.Chem.,1999,42,在印刷中)。將L-5-I-OddU轉(zhuǎn)化為二對甲苯甲酰基保護(hù)的衍生物43,將其在50℃HMPA中有四乙烯基錫和四三苯基膦合鈀存在下再轉(zhuǎn)化為5-乙烯基尿嘧啶類似物。出人意料的是,在偶合反應(yīng)中,將N3-對甲苯甲?;ケWo(hù)得到單-對甲苯甲?;Wo(hù)的核苷44。接著,用飽和的NH3/MeOH將44除去保護(hù)得到L-二氧戊環(huán)5-乙烯基尿嘧啶類似物45,從43計算得率為70%,這是與文獻(xiàn)得率(Rahim等,同上文)相比相當(dāng)?shù)牡寐省?-乙炔尿嘧啶類似物47也可以通過將保護(hù)的5-碘尿嘧啶核苷42與末端炔偶合制得(De Clercq等,J.Med.Chem.,1983,26,661-666)。在三乙胺中有氯化雙三苯基膦L鈀(II)和碘化銅(I)存在下將化合物46用三甲代甲硅烷基乙炔處理。所得到的偶合產(chǎn)物用乙醇的甲醇鈉除去保護(hù)得到所需的產(chǎn)物47,得率為58%。在EtOH中用10%的Pd-C將47氫化得到定量得率的5-乙基尿嘧啶類似物48。
本發(fā)明的治療方面涉及治療患者的VZV、EBV和HV-8感染,包括向所治療的患者給藥抗病毒有效量的本發(fā)明化合物來抑制病毒的生長或復(fù)制。
在本發(fā)明優(yōu)選的方法方面,本發(fā)明組合物用來預(yù)防或延緩患者的VZV、EBV或HV-8感染或相關(guān)狀況和/或疾病的發(fā)作。該方法包括向這種患者給藥預(yù)防有效量(一般與治療有效量相同)的一種或多種本發(fā)明組合物,以延緩或預(yù)防VZV、EBV或HV-8感染或相關(guān)狀況和/或疾病。
基于這些新化合物的藥用組合物包括治療病毒特別是VZV、EBV或HV-8感染的治療有效量的上述化合物,任選與藥學(xué)上可接受的添加劑、載體或賦型劑結(jié)合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會想到治療有效量將隨著所治療的感染或狀況、嚴(yán)重程度、所用的治療方案,所用藥劑的藥物動力學(xué)以及所治療的患者(動物或人)而變化。
在本發(fā)明制藥方面,本發(fā)明化合物優(yōu)選與藥學(xué)上可接受的載體混合制成制劑。一般,優(yōu)選以口服形式給藥藥用組合物,但某些制劑可以經(jīng)腸胃外、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、經(jīng)皮、頰、皮下、栓劑或其他途徑給藥。靜脈內(nèi)和肌肉內(nèi)制劑優(yōu)選以無菌鹽水的形式給藥。當(dāng)然,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在說明書教導(dǎo)的范圍內(nèi)改良該制劑以提供更多使本發(fā)明組合物穩(wěn)定或不損害它們的治療活性的特殊途徑給藥的制劑。特別是,例如為使本發(fā)明化合物更容易溶于水或其他載體對其改良經(jīng)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的很小改良(鹽制劑、酯化等)可以容易實(shí)現(xiàn)。為了控制本發(fā)明化合物的藥物動力學(xué)使其在患者體內(nèi)達(dá)到最大有益作用,改良特殊化合物的給藥途徑和劑量方案也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
在某些藥學(xué)劑型中,優(yōu)選化合物的藥物前體形式具體包括本發(fā)明化合物的?;?乙?;幕蚱渌?和醚衍生物、磷酸酯和各種形式的鹽。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會想到怎樣容易地將本發(fā)明化合物改良成藥物前體形式,從而使活性化合物更容易被運(yùn)送給宿主有機(jī)體或患者的目標(biāo)部位。按程序操作者也會利用藥物前體形式有利的藥物動力學(xué)常數(shù),合適時將該化合物運(yùn)送到宿主有機(jī)體或患者目標(biāo)部位使該化合物的所希望的作用最大化。
在本發(fā)明治療有效制劑中所包括的化合物的用量是治療感染或狀況,在優(yōu)選實(shí)施方案中,是EBV、VZV或HV-8感染特別是VZV感染的有效量。一般,在藥物劑型中本發(fā)明化合物治療有效量通常在大約0.1mg/kg到大約100mg/kg或更優(yōu)選,稍微少于大約1mg/kg到大約25mg/kg的患者或更多,這將取決于所用的化合物、所治療的狀況或感染以及給藥途徑。當(dāng)VZV、EBV、或HV-8感染時,優(yōu)選以大約0.5mg/kg到大約25mg/kg的患者范圍的用量給藥,這取決于患者體內(nèi)藥劑的藥物動力學(xué)。這種劑量范圍一般在患者體內(nèi)會產(chǎn)生大約0.05到大約100mg/cc血液的活性化合物的有效血液濃度。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明組合物的預(yù)防或防御有效量也在上述治療有效量所列的相同濃度范圍并且通常與治療有效量相同。
活性化合物的給藥可以在每天連續(xù)(靜脈滴注)給藥到多次口服給藥(例如Q.I.D.)的范圍并且可以包括口、局部、胃腸外、肌肉內(nèi)、靜脈內(nèi)、皮下、經(jīng)皮(它可以包括滲透促進(jìn)劑)、頰和栓劑給藥等途徑的給藥。腸包衣口服片也可以用來提高化合物口服給藥途徑的生物利用度。最有效的劑型決定于所選的具體藥劑的藥物動力學(xué)以及患者疾病的嚴(yán)重程度??诜┬褪翘貏e優(yōu)選的,因?yàn)槿菀捉o藥和患者容易適應(yīng)。
為了制備本發(fā)明的藥用組合物,首先將治療有效量的一種或多種本發(fā)明化合物優(yōu)選與藥學(xué)上可接受的載體混合,按照常規(guī)制藥配制技術(shù)生產(chǎn)劑型。載體可以采取各種不同的形式,取決于例如口腔給藥或胃腸外給藥所需的制劑形式。在制備口服劑型的藥用組合物時,可以使用任何常用藥用介質(zhì)。這樣,對口服液體制劑如懸浮液、酏劑或溶液,可以使用適當(dāng)?shù)妮d體和添加劑包括水、乙二醇、油類、醇類、矯味劑、防腐劑、著色劑等。對固體口服制劑如粉劑、片劑、膠囊,以及固體制劑如栓劑,可以使用適當(dāng)?shù)妮d體和添加劑包括淀粉、糖載體、如右旋糖、甘露醇、乳糖和相關(guān)載體、稀釋劑、成粒劑、潤滑劑、粘合劑、崩解劑等。如果需要的話,用常規(guī)技術(shù)將片劑或膠囊進(jìn)行腸包衣或持續(xù)釋放。使用這些劑型可以顯著提高該化合物在患者體內(nèi)的生物利用度。
對胃腸外制劑,載體一般包括無菌水或氯化鈉水溶液,也可以包括其他成分,包括幫助分散的那些成分。當(dāng)然,所用的無菌水保持無菌,組合物和載體也必須滅菌。也可以制備成注射懸浮液,其中可以使用適當(dāng)?shù)囊后w載體、懸浮劑等。
脂質(zhì)體懸浮液(包括對病毒抗原為目標(biāo)的脂質(zhì)體)也可以用常規(guī)方法制成藥學(xué)上可接受的載體。這些載體適合于運(yùn)送本發(fā)明核苷化合物的游離的核苷、?;塑栈蛄姿狨ニ幬锴绑w形式。
在本發(fā)明特別優(yōu)選的技術(shù)方案中,化合物和組合物可用于治療、預(yù)防或延緩哺乳動物的病毒感染的發(fā)作,尤其是人的EBV、VZV和HV-8感染的發(fā)作。在該優(yōu)選技術(shù)方案中,該化合物可用來治療EBV、VZV和HV-8感染,特別是人的VZV感染。為了治療、預(yù)防或延緩EBV、VZV和HV-8感染的發(fā)作,該組合物可以口服劑型大約250mg到大約500mg或更多至少一天一次優(yōu)選一天最多四次給藥。本發(fā)明組合物優(yōu)選口服,但也可以胃腸外、局部或以栓劑形式給藥。
本發(fā)明組合物由于其對宿主細(xì)胞的低毒性,所以有利于在預(yù)防學(xué)上用于預(yù)防EBV、VZV或HV-8感染或預(yù)防與病毒感染相關(guān)臨床癥狀的出現(xiàn)。所以,本發(fā)明也包括預(yù)防性治療病毒感染尤其是EBV、VZV和HV-8感染的方法。在本發(fā)明的這一方面,該組合物可用來預(yù)防或延緩患者EBV、VZV或HV-8感染或EBV、VZV或HV-8相關(guān)疾病如淋巴瘤或癌癥包括卡波西肉瘤的發(fā)作,這些患者包括輸過血的和有免疫缺陷或免疫妥協(xié)的患者如AIDS患者和移植患者等。該預(yù)防性方法包括向需要這種治療的患者或處于形成EBV、VZV或HV-8相關(guān)癥狀或疾病危險期的患者給藥有效緩解、預(yù)防或延緩病毒感染發(fā)作用量的本發(fā)明化合物。在本發(fā)明預(yù)防性治療中,優(yōu)選所用的抗病毒化合物應(yīng)當(dāng)是對患者低毒的并優(yōu)選無毒的。本發(fā)明在這方面特別優(yōu)選所用的化合物應(yīng)當(dāng)是抗病毒最有效的并且應(yīng)當(dāng)對患者具有最小毒性。當(dāng)β-L-BVOddU和β-L-BVIOddU和本發(fā)明相關(guān)化合物用于治療EBV、VZV或HV-8感染時,這些化合物可以在與有效治療相同劑量范圍(即對口服劑型大約250mg到大約500mg或更多,每天一次到四次)作為預(yù)防劑給藥,從而預(yù)防EBV、VZV或HV-8的增生或另一方面,延長表現(xiàn)出臨床癥狀的EBV、VZV或HV-8感染的發(fā)作。
另外,本發(fā)明化合物也可以單獨(dú)給藥或與其他藥劑包括本發(fā)明的其他化合物一起給藥。本發(fā)明的某些化合物可以通過降低其他化合物的代謝、分解代謝或失活來有效提高本發(fā)明某些藥劑的生物活性,所以為了這種預(yù)期作用必須共同給藥。
在特別優(yōu)選的治療VZV的藥用組合物和方法中,向患有這類感染的患者給藥抑制有效量的β-L-BVOddU和β-L-BVIOddU,以治療這種感染和緩解這類感染的癥狀。
如上所述,本發(fā)明化合物可以單獨(dú)給藥或者與其他藥劑一起給藥,這些藥劑具體來說包括本發(fā)明的其他化合物或另外公開的可用于治療EBV、VZV和HV-8感染的化合物,例如在PCT/US97/20647(WO 98/20879)中所公開的那些化合物,該文獻(xiàn)被本文引用為參考文獻(xiàn)??梢耘c本發(fā)明化合物結(jié)合使用的其他化合物包括在美國專利5,565,438所公開的那些如β-L-FMAU和相關(guān)化合物,該文獻(xiàn)被本文引用為參考文獻(xiàn)??梢耘c本發(fā)明化合物結(jié)合治療VZV、EBV、HV-8感染和相關(guān)狀況和疾病的其他化合物包括下列美國專利中任何一個或多個所公開的那些,這些美國專利在本文都被引用為參考文獻(xiàn)US 5,885,957;US 5,643,891;US 5,521,163;US 5,356,882;US 5,079,235;US 5,886,013;US 5,840,728;US 5,714,516;US 5,597,824;US 5,424,295;US 5,216,142;US 5,079,235;US 5,055,458;US 5,036,072;US 5,036,071;US 5,028,596;US 4,287,188;US 4,863,906;US 4,777,166;US 4,714,701;US 4,652,580;US 4,596,798;US 4,963,555;US 4,210,638;US 5,683,990;US 5,602,130;US 5,086,044和US 5,276,020等。上述引用的專利所公開的化合物都可以用于與本發(fā)明化合物組合來增加它們抗EBV、VZV和/或HV-8的活性或治療曲線并且在某些情況與本發(fā)明化合物組合產(chǎn)生協(xié)同作用。優(yōu)選與本發(fā)明化合物一起使用的次級或加成化合物是通過本發(fā)明化合物相同機(jī)理不抑制EBV、VZV或HV-8的那些化合物。本發(fā)明的某些化合物可以通過減少其他化合物的代謝或失活來有效提高本發(fā)明某些藥劑的生物活性,所以為了這種預(yù)期作用而必須將其共同給藥。
在本發(fā)明治療VZV感染的特別優(yōu)選的藥用組合物和方法中,向患有這種感染的患者給藥抑制有效量的β-L-BVOddU或β-L-IVOddU來治療這種感染并緩解這種感染的癥狀。
因?yàn)椴皇芾碚摰南拗?,可以認(rèn)為本發(fā)明化合物主要通過對抑制病毒DNA合成的作用誘發(fā)了它們對病毒生長或復(fù)制的抑制作用。
現(xiàn)在用下列實(shí)施例描述本發(fā)明,這些實(shí)施例只是用來詳細(xì)說明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解到這些實(shí)施例無論如何不是用來限定并且在不脫離本發(fā)明精神和范圍內(nèi)可以對這些實(shí)施例進(jìn)行各種具體改變。
實(shí)施例一般方法。熔點(diǎn)是在Mel-temp II上測定的并未校正。在Bruker400AMX光譜儀以400MHz用Me4Si作內(nèi)標(biāo)記錄1H NMR。每百萬(ppm)的部分記錄為化學(xué)位移(δ)并且信號為s(單峰)、d(雙重峰)、t(三重峰)、q(四重峰)、m(多重峰)或br s(寬單峰)。在Nicolet 510P FT IR光譜儀上測定IR譜。在JascoDIP-370數(shù)碼旋光儀上測定旋光性。在從Analtech Co.購買的Uniplate(硅膠)上進(jìn)行TLC。使用SilicaGel-60(220-440目)快速色譜層析或SilicaGel G(TLC級>440目)真空快速柱色譜層析進(jìn)行柱色譜分離。在Beckman DU 650分光光度計上得到UV譜。由Atlantic Microlab,Inc.,Norcross,GA進(jìn)行元素分析。
3′,5′-二-O-苯甲?;?2′-溴-2′-脫氧-L-尿苷(2)。將乙酰溴(6.7mL,90.6mmol)加入60℃的1(11.00g,25.3mmol)的乙腈(220mL)懸浮液中。將反應(yīng)在60℃持續(xù)5小時,然后減壓除去溶劑。將殘余物從甲醇中重結(jié)晶得到2(10.50g,81%)白色固體熔點(diǎn)169-170℃;[α]D+25.2(c1.00,CHCl3);UV(MeOH)λmax246nm;1H NMR(CDCl3)δ9.32(s,1H,NH,D2O可交換的),8.12-8.00(m,4H,芳H),7.66-7.43(m,6H,芳H),7.44(d,1H,H-6,J=8.2Hz),6.36(d,1H,H-1′,J=5.4Hz),5.61(dd,1H,H-5,J=8.2和1.7Hz),5.52(app.t,1H,H-3′,J=5.5),4.84-4.66(m,4H,H-2′,H-4′和H-5′);對C23H19BrN2O7分析計算C,53.61;H,3.71;Br,15.51;N,5.44。測得C,53.49;H3.73;Br,15.58;N,5.46。
3′,5′-二-O-苯甲酰基-2′-脫氧-L-尿苷(3)。將氫化三正丁基錫(4.9mL,17.5mmol)和AIBN(200mg,1.2mmol)加入2(3.00g,5.8mmol)的干甲苯(100mL)懸浮液中。將反應(yīng)混合物加熱到100℃并攪拌2小時,然后減壓除去溶劑得到白色固體,將其溶于乙腈。用己烷沖洗溶液并用乙腈萃取己烷層。濃縮合并的乙腈層得到白色固體(2.45g,定量得率),不再純化將其用于下面反應(yīng)熔點(diǎn)217-218℃;1H NMR(CDCl3)δ9.00(s,1H,NH,D2O可交換的),8.09-8.00(m,4H,芳H),7.64-7.45(m,7H,芳H和H-6),6.41(dd,1H,H-1′,J=8.3,5.6Hz),5.65-5.59(m,2H,H-3′和H-5),4.75(dd,1H,H-5′,J=12.2和3.3Hz),4.70(dd,1H,H-5″,J=12.2和3.6Hz),4.56(app.dd,1H,H-4′,J=5.8,3.0),2.77(ddd,1H,H-2′α,J=14.4,5.6和1.7Hz),2.33(ddd,1H,H-2′β,J=14.4,8.3和6.6Hz)。
3′,5′-二-O-苯甲?;?2′-脫氧-5-碘-L-尿苷(4)。將3(1.00g,2.3mmol)、碘(1.16g,4.6mmol)、二噁烷(60mL)和1N HNO3(40mL)的混合物回流1小時。蒸去溶劑后,用乙醚沖洗固體并過濾。將殘余物溶于氯仿中,在NaSO4上干燥并濃縮得到4白色固體(1.00g,77%)熔點(diǎn)190-191℃;[α]D+102.6(c1.00,CHCl3);UV(CHCl3)λmax244.5,282.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.97(s,1H,NH,D2O可交換的),8.08-8.04(m,4H,芳香H),7.97(s,1H,H-6),7.64-7.45(m,6H,芳香H),6.39(dd,1H,H-1′,J=8.4,5.5Hz),5.64(d,1H,H-3′,J=6.4Hz),4.76(m,1H,H-5′),4.59(m,1H,H-4′),2.80(dd,1H,H-2′α,J=14.2,5.5),2.32(ddd,1H,H-2′β,J=14.2,8.4和6.4Hz);對C23H19IN2O7分析計算C,49.13;H,3.40;I,22.57;N,4.98。測得C,48.96;H,3.38;I,22.64;N,5.01。
3′,5′-二-O-苯甲?;?E-5-(2-甲氧羰基乙烯基)-2′-脫氧-L-尿苷(5)。向剛剛蒸餾過的三乙胺(0.9mL)的干二噁烷(80mL)溶液中加入三苯基膦(115mg,0.4mmol)和乙酸鈀(II)(49mg,0.2mmol),并將該混合物回流10分鐘。將所得到的暗黑紅溶液冷卻到回流溫度以下并加入一份丙烯酸甲酯(0.8ml,8.9mmol),馬上接著干燥4(2.50g,4.4mmol)。加入又一份三乙胺(0.3ml)后,將攪拌著的混合物緩緩回流4小時。在塞力特硅藻土填料上過濾反應(yīng)混合物,用二氯甲烷沖洗;減壓除去溶劑得到棕色糖漿狀物,將其用快速硅膠色譜(己烷-乙酸酯1∶1)純化得到1.78g(77%)的5白色固體熔點(diǎn)171-172℃;[α]D+104.9(c0.20,CHCl3);UV(CHCl3)λmax242.0,300.0nm;1HNMR(CDCl3)δ9.96(s,1H,NH,D2O可交換的),8.08-8.02(m,4H,芳香H),7.84(s,1H,H-6),7.64-7.43(m,6H,芳H),7.12(d,1H,乙烯基H,J=15.8Hz),6.91(d,1H,乙烯基H,J=15.8Hz),6.39(dd,1H,H-1′,J=8.4,5.5Hz),5.64(d,1H,H-3′,J=6.4Hz),4.78(m,1H,H-5′),4.61(m,1H,H-4′),3.73(m,3H,OCH3),2.85(m,1H,H-2′α),2.33(m,1H,H-2′β);對C27H24N2O9分析計算C,62.31;H,4.65;N,4.65。測得C,62.41;H,4.74;N,4.93。
E-5-(2-羧基乙烯基)-2′-脫氧-L-尿苷(6)。向5(4.25g,8.2mmol)的THF(25mL)溶液中加入2M NaOH(25mL)并在室溫將混合物攪拌90分鐘。在tlc顯示出起始物質(zhì)消失后,將溶劑體積減壓蒸發(fā)減少到一半,用乙醚(3×20mL)沖洗所得到的混合物。在冰浴中冷卻水溶液并加入濃鹽酸(約5.0mL)調(diào)至pH為2。過濾所沉淀的固體、用水和丙酮沖洗并干燥得到2.15g(88%)6的白色固體熔點(diǎn)230℃(分解);[α]D+2.8(c0.20,DMF);UV(MeOH)λmax206.0,300.0nm;1H NMR(DMSO)δ12.21(bs,1H,COOH,D2O可交換的),11.62(s,1H,NH,D2O,可交換的),8.38(s,1H,H-6),7.28(d,1H,乙烯基H,J=16.0Hz),6.76(d,1H,乙烯基H,J=16.0Hz),6.12(app.t,1H,H-1′,J=6.3Hz),5.19(m,2H,OH-3′和OH-5′,D2O可交換的),4.24(m,1H,H-3′),3.78(m,1H,H-4′),3.61(m,2H,H-5′),2.16(m,2H,H-2′);對C12H14N2O7·0.25H2O分析計算C,47.61;H,4.82;N,9.25。測得C,47.73;H,4.98;N,9.19。
E-5-(2-溴乙烯基)-2′-脫氧-L-尿苷(7)。向6(200mg,0.67mmol)的DMF(1mL)溶液中加入碳酸鉀(190mg,1.48mmol)并在室溫將懸浮液攪拌15分鐘。在20分鐘內(nèi)滴加N-溴琥珀酰亞胺(130mg,0.73mmol)的DMF(1mL)溶液。將所得到的懸浮液在抽吸下馬上過濾并用DMF充分沖洗固體。將合并的濾液和洗液真空蒸干完全除去DMF,將殘余物用硅膠快速色譜(甲醇-氯仿1∶10)純化得到150mg(67%)7的白色固體熔點(diǎn)156℃(分解);[α]D-19.4(c0.20,MeOH);UV(MeOH)λmax245.0nm(ε1889)(pH2),243nm(ε2145)(pH7),253.5nm(ε2079)(pH11);E-5-(2-甲氧基羰基乙烯基)-(2-脫氧-2-氟-β-L-阿糖呋喃基)尿嘧啶(9)。將Ph3P(40mg,0.15mmol)、Pd(OAc)2(20mg,0.08mmol)和Et3N(0.4mL,2.8mmol)的1,4-二噁烷(15mL)混合物回流形成暗紅色溶液,然后冷卻到剛剛低于回流溫度。向其中加入丙烯酸甲酯(0.36mL,4.0mmol),接著加入8(300mg,0.8mmol)的二噁烷(10mL)溶液和Et3N(0.15mL)。將混合物回流0.5小時,然后經(jīng)塞力特硅藻土填料過濾,用二噁烷沖洗。將合并的濾液蒸干并在硅膠柱上純化(9∶1CHCl3∶MeOH)得到9白色泡沫(145mg,54%)UV(MeOH)λmax299.0nm;1H NMR(DMSO-d6)δ11.79(s,1H,NH,D2O可交換的),8.35(s,1H,H-6),7.41(d,1H,Ha,J=15.9Hz),6.90(d,1H,Hb,J=15.8Hz),6.14(dd,1H,H-1′,J1’,F(xiàn)=14.2Hz),5.81(d,1H,3′-OH,D2O可交換的),5.25(t,1H,D2O可交換的5′-OH),5.10(dt,JF-H=52.6Hz,1H,H-2′),4.26(dt,JF-H=19.8Hz,1H,H-3′),3.84(m,1H,H-4′),3.69(dm,2H,H-5′);對C13H15FN2O7·0.8H2O分析計算C,45.30;H,4.82;N,8.13。測得C,45.55;H,4.56;N,8.03。
E-5-(2-羰基乙烯基)-(2-脫氧-2-氟-β-L-阿糖呋喃基)尿嘧啶(10)。在室溫將9(135mg,0.41mmol)的2N NaOH溶液(5mL)的溶液攪拌1.5小時,然后在冰浴中冷卻。用12N鹽酸仔細(xì)調(diào)節(jié)到約pH1并攪拌10分鐘。過濾收集白色沉淀并用水和丙酮沖洗得到10白色粉末(96mg,74%)熔點(diǎn)284℃(分解);UV(MeOH)λmax298.0,268.0nm(sh);1H NMR(DMSO-d6)δ11.80(s,1H,NH,D2O可交換的),8.28(s,1H,H-6),7.31(d,1H,Ha,J=15.8Hz),6.79(d,1H,Hb,J=15.9Hz),6.12(dd,1H,H-1′,J1’,F(xiàn)=14.0Hz),5.90(d,1H,3′-OH,D2O可交換的),5.23(t,1H,5′-OH,D2O可交換的),5.08(dt,1H,JF-H=52.7Hz),4.27(dt,1H,H-3′,JF-H=19.6Hz),3.81(m,1H,H-4′)3.65(dm,2H,H-5′);對C2H3FN2O·1.6H2O分析計算C,41.76;H,4.70;N,8.12。測得C,41.41;H,4.37;N,7.93。
E-5-(2-溴乙烯基)-(2-脫氧-2-氟-β-L-阿糖呋喃基)尿嘧啶(11)。在室溫將10(80mg,0.25mmol)和KHCO3(100mg,1.0mmol)的DMF(1.5mL)懸浮液攪拌20分鐘。向其中加入N-溴琥珀酰亞胺(53mg,0.3mmol)的DMF(1.0mL)溶液。在室溫將混合物攪拌1.5小時然后過濾,用甲醇沖洗。將濾液蒸干并在制備TLC(6∶1CHCl3∶MeOH)上純化。與乙醚共蒸發(fā)后,得到11白色泡沫(47mg,53%)熔點(diǎn)284℃(分解);[α]D-59.4(c0.17,MeOH);UV(H2O)λmax250.0nm(ε15800)(pH2),2500nm(ε14600)(pH7),254.0nm(ε15900)(pH11)。
1-(3,5-二-O-乙?;?2-脫氧-2-氟-β-L-核糖呋喃基)尿嘧啶(13)。在0℃向2,2′-脫水-L-尿苷(17.0g,0.075mol)163的DMF(300mL)和3,4-二氫吡喃(180mL)的懸浮液中加入對甲苯磺酸(14.0g)。在0℃將混合物攪拌4小時得到透明溶液。用Et3N(30mL)將其中和,然后蒸干。將殘余物溶于EtOAc,用飽和NaHCO3沖洗并干燥(MgSO4)。除去溶劑得到殘余物,將其用己烷研制并過濾。用己烷沖洗濾餅并干燥得到保護(hù)的2,2′-脫水-L-尿苷白色固體27.5g(93%),在室溫攪拌所述固體在(23.0g,58.5mmol)在MeOH(300mL)和1N NaOH(100mL)中的懸浮液2小時,然后用稀醋酸中和。將混合物蒸干并將殘余物裝載到硅膠填料上,用EtOAc洗脫得到12白色固體22.6g(94%)UV(MeOH)λmax263.0nm;在N2下,向-60℃攪拌過的12(20.6g,0.05mol)和CH2Cl2(300mL)和吡啶(50mL)混合物中加入DAST(25.0g,0.155mol)。將其緩緩加熱到室溫,然后回流4小時。用飽和的NaHCO3和冰水終止反應(yīng),然后用CH2Cl2(100mL×3)萃取,用飽和NaHCO3沖洗并干燥(MgSO4)。除去溶劑得到暗棕色糖漿(18.9g),將其再溶于MeOH(300mL)中。向其中加入對甲苯磺酸(6g)并在室溫將混合物攪拌3小時。用吡啶(50mL)將其中和,與吡啶(2×50mL)共同蒸發(fā),然后再溶于吡啶中(100mL)。向其中加入Ac2O(20mL)并在室溫將混合物攪拌20小時。除去溶劑并從EtOH中重結(jié)晶得到1 3白色固體6.9g(總41%)UV(MeOH)λmax257.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.62(s,1H,NH,D2O可交換的),7.33(d,1H,H-6,J=8.1Hz),5.72(dd,1H,H-1′,J1’,2’=2.0Hz,J1’,F(xiàn)=25.0Hz),5.70(d,1H,H-5,J=8.1Hz),5.30(ddd,1H,H-2′,J2’,F(xiàn)=52.2Hz),5.08(ddd,1H,H-3′,J3’,F(xiàn)=17.9Hz),4.31(m,3H,H-4′,H-5′),2.07,2.03(2s,6H,Ac)。
5-碘-2′-脫氧-2′-氟-β-L-尿苷(14)。在回流下將13(3,3g,0.01mol)和ICl(2.4g,0.015mol)和CH2Cl2(100mL)混合物攪拌5小時。然后將其用CH2Cl2(150mL)稀釋,用NaHSO4(100mL×3)、飽和NaHCO3(50mL×2)連續(xù)沖洗并干燥(MgSO4)。除去溶劑得到保護(hù)的FIRU白色泡沫4.1g(90%),將其用NaOMe/MeOH處理。在乙醚中研制,接著在水中重結(jié)晶得到14白色固體熔點(diǎn)217-218℃;[α]D+9.41(c0.36,MeOH);UV(H2O)λmax285.5nm(ε8660)(pH1),283.5nm(ε8190)(PH7),277.0nm(ε6450)(PH11);1H NMR(DMSO-d6)δ11.75(s,1H,NH,D2O可交換的),8.54(s,1H,H-6),5.86(bd,1H,H-1′,J1’F=16.8Hz),5.62(d,1H,3′-OH,D2O可交換的),5.41(t,1H,5′-OH,D2O可交換的),5.04(dd,1H,H-2′,J2’,F(xiàn)=53.1Hz),4.18(dm,1H,H-3′,J3’,F(xiàn)=23.4Hz),3.90(m,1H,H-4′),3.72(m,2H,H-5′);對C9H10FIN2O5分析計算C,29.05;H,2.71;N,7.53。測得C,29.11;H,2.85;N,7.33。
E-5-(2-甲氧基羰基乙烯基)-1-(2-脫氧-2-氟-β-L-核糖呋喃基)尿嘧啶(15)。將PPh3(125mg,0.47mmol)、Pd(OAc)2(63mg,0.25mmol)、Et3N(1.25mL)和1,4-二噁烷(30mL)混合物在回流下攪拌10分鐘,然后冷卻到剛剛在回流溫度以下。向其中加入丙烯酸甲酯(1.13mL,12.6mmol)接著加入14(930mg,2.50mmol)和1,4-二噁烷(10mL)。將該混合物回流0.5小時,然后經(jīng)塞力特硅藻土填料過濾,并用二噁烷沖洗。將合并后的濾液蒸干并將殘余物用硅膠柱色譜(9∶1CHCl3∶MeOH)純化得到純白色泡沫15(630mg,76%)UV(MeOH)λmax299.5,264,0nm;1H NMR(CDCl3)δ11.73(s,1H,NH,D2O可交換的),8.51(s,1H,H-6,j=8.1Hz),7.29(d,1H,Ha,J=15.9Hz),6.79(d,1H,Hb,J=15.9Hz),5.88(d,1H,H-1′,J1’,F(xiàn)=16.9Hz),5.62(d,1H,3′-OH,D2O可交換的),5.48(t,1H,5′-OH,D2O可交換的),5.04(dd,1H,H-2′,J2’F=52.8Hz),4.16(dm,1H,H-3′,J3’,F(xiàn)=24.3Hz),3.90(m,3H,H-4′),3.72(m,2H,H-5′),3.68(s,3H,COOMe)。
E-5-(2-羧基乙烯基)-1-(2-脫氧-2-氟-β-L-核糖呋喃基)尿嘧啶(16)。在室溫下將化合物15(560mg,1.70mmol)在NaOH溶液(2N,5mL)中攪拌1.5小時,然后用水(20mL)稀釋,并用Dowex 50W×8(H+)樹脂中和。將混合物過濾并用水和丙酮沖洗。將合并后的濾液蒸干得到淡白色固體,將其用Et2O研制得到16純白色固體(450mg,84%)UV(MeOH)λmax298.0,267.0nm(sh);1HNMR(CDCl3)δ11.70(s,1H,NH,D2O可交換的),8.49(s,1H,H-6,j=8.1Hz),7.22(d,1H,Ha,J=15.9Hz),6.73(d,1H,Hb,J=15.9Hz),5.89(d,1H,H-1′,J1’F=16.8Hz),5.86(d,1H,3′-OH,D2O可交換的),5.62(bs,1H,5′-OH,D2O可交換的),5.05(dd,1H,H-2′,J2’F=52.9Hz),4.18(dm,1H,H-3′,J3’,F(xiàn)=24.1Hz),3.89(m,3H,H-4′),3.74(m,2H,H-5′)。
E-5-(2-溴乙烯基)-1-(2-脫氧-2-氟-β-L-核糖呋喃基)尿嘧啶(17)。向化合物16(190mg,0.6mmol)和KHCO3(240mg,2.4mmol)的DMF(10mL)懸浮液中加入N-溴代琥珀酰亞胺(130mg,0.72mmol)。在室溫將該混合物攪拌5小時,然后蒸干。將殘余物在硅膠柱上(9∶1CHCl3∶MeOH)接著制備TLC(9∶1CHCl3∶MeOH)上純化。將產(chǎn)物與Et2O共蒸發(fā)得到白色固體90mg(43%)熔點(diǎn)80-83℃;[α]D+14.43(c0.2,MeOH);UV(H2O)λmax249.0nm(ε13100),290.0nm(ε9660)(pH1),249.5nm(ε11500),292.5nm(ε8810)(pH7),249.0(ε13800),290.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[(1′R,2′S,5′R)-基羧基-1.3-氧硫雜戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(19)。在室溫向(E)-5-溴乙烯基尿嘧啶(257mg,1.18mmol)的CH2Cl2(3mL)的懸浮液加入TBDMSOTf(0.72mL,3.13mmol)和2,4,6-可力丁(0.42mL,3.11mmol)。將反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。向所得到的溶液中緩慢滴加18(362mg,1.15mmol)的CH2Cl2(8mL)溶液,接著加入TMSI(0.19mL,1.3mmol)。將該混合物在室溫攪拌3小時,然后用飽和的Na2S2O3溶液結(jié)束反應(yīng)。將有機(jī)層用鹽水沖洗、干燥(MgSO4)、過濾并濃縮。將殘余物經(jīng)硅膠(己烷∶EtOAc,3∶1)色譜分離得到19白色固體端基異構(gòu)混合物(β∶α=30∶1,由1HNMR測定),將其從EtOAc和己烷中重結(jié)晶得到19(500mg,87%)白色固體熔點(diǎn)128-129℃;[α]D+6.6(c0.28,CHCl3);UV(MeOH)λmax248.5,292.0nm;1HNMR(CDCl3)δ8.47(s,1H,H-6),7.41(d,1Ha,J=13.7Hz),6.78(d,1H,Hb,J=13.7Hz),5.46(s,1H,H-2′),4.85-4.78(m,1H,H-5′),3.43(dd,1H,H-4′,J=12.1,4.7Hz),3.16(dd,1H,H-4′,J=12.1,7.5Hz),2.06-1.40(m,7H),1.15-1.00(m,2H),0.96-0.91(m,6H),0.81(d,3H,J=6.8Hz);對C20H27BrN2O4S·0.1C6H14分析計算C,49.88;H,5.77;N,5.65;S,6.35;Br,15.83。
測得C,49.59;H,5.99;N5.46;S,6.26;Br,15.85。
(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-(2-羥基甲基-1,3-氧硫雜戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(20)。在0℃向19(153mg,0.313mmol)的10mL的EtOH的溶液中分批加入NaBH4(24mg,0.626mmol)并在室溫將該混合物攪拌6小時。在那時,加入NaBH4(24mg,0.626mmol)并再攪拌6小時。用HOAc中和反應(yīng)混合物并用CH2Cl2(2×10mL)萃取。將有機(jī)層干燥(MgSO4)、過濾并濃縮。殘余物用經(jīng)硅膠柱色譜(CHCl3∶MeOH,30∶1)純化得到20(73mg,70%)白色固體,將其從己烷-CH2Cl2-MeOH中重結(jié)晶熔點(diǎn)155℃(分解);[α]D+62.4(c0.21,MeOH);UV(MeOH)λmax251.0nm(ε15400),291.5(ε13100)(pH7),249.0(ε16600),292.0nm(ε1260)(pH2),254.0(ε16600),248.5nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[(1′R,2′S,5′R)-孟基羧基-1.3-氧硫雜戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(22)。在室溫向(E)-5-溴乙烯基尿嘧啶(250mg,1.15mmol)的CH2Cl2(2mL)的懸浮液中加入TBDMSOTf(0.7mL,2.53mmol)和2,4,6-可力丁(0.4mL,2.27mmol)。將該反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。向所得到的溶液中緩慢滴加21(380mg,1.15mmol)的CH2Cl2(5mL)溶液,接著加入TMSI(0.18mL,1.27mmol)。將該混合物在室溫攪拌3小時,然后用飽和的Na2S2O3溶液結(jié)束反應(yīng)。將有機(jī)層用鹽水沖洗、干燥(MgSO4)、過濾并濃縮。將殘余物經(jīng)硅膠色譜(己烷∶EtOAc,3∶1)分離得到白色固體端基異構(gòu)混合物(β∶α=27∶1,由1HNMR測定),將其從EtOAc和己烷中重結(jié)晶得到22(456mg,81%)白色固體熔點(diǎn)124-126℃;[α]D-97.2(c0.34,CHCl3);UV(MeOH)λmax248.5,292.0nm;1HNMR(CDCl3)δ8.47(s,1H,H-6),8.27(s,NH),7.42(d,1Ha,J=13.7Hz),6.78(d,1H,Hb,J=13.7Hz),5.46(s,1H,H-2′),4.84-4.78(m,1H,H-5′),3.44(dd,1H,H-4′,J=12.1,4.7Hz),3.18(dd,1H,H-4′,J=12.1,7.1Hz),2.08-1.41(m,7H),1.13-0.86(m,8H),0.78(d,3H,J=6.9Hz);對C20H27BrN2O4S分析計算C,49.28;H,5.58;Br,16.39;N,5.75;S,6.85。測得C,49.38;H,5.67;Br,16.47;N5.66;S,6.47。
(2S,5S)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-(2-羥基甲基-1,3-氧硫雜戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(23)。在0℃向22(124mg,0.254mmol)的8mL的EtOH的溶液中分批加入NaBH4(19mg,0.508mmol)并在室溫將該混合物攪拌6小時。在那時,加入NaBH4(19mg,0.508mmol)并再攪拌6小時。用HOAc中和反應(yīng)混合物并用CH2Cl2(10mL×2)萃取。將有機(jī)層干燥(MgSO4)、過濾并濃縮。殘余物用硅膠柱色譜(CHCl3∶MeOH,30∶1)分離得到23(54mg,64%)白色固體,將其從己烷-CH2Cl2-MeOH中重結(jié)晶熔點(diǎn)154℃(分解);[α]D-60.2(c0.56,MeOH);UV(MeOH)λmax250.5(ε12700),290.0(ε10700)(pH7),249.5(ε14100),292.5nm(ε10800)(pH2),254.0(ε14100),258.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(25)和(2R,5S)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(26)。在室溫向(E)-5-溴乙烯基尿嘧啶(420mg,1.94mmol)的CH2Cl2(20mL)的懸浮液中加入TBDMSOTf(1.2mL,5.13mmol)和2,4,6-可力丁(0.67mL,5.1mmol)。將該反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。向所得到的溶液中緩慢滴加24(775mg,1.94mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液,接著加入TMSI(0.31mL,2.14mmol)。將該混合物在室溫攪拌3小時,然后用飽和的Na2S2O3溶液結(jié)束反應(yīng)。將有機(jī)層用鹽水沖洗、干燥(MgSO4)、過濾并濃縮。將殘余物經(jīng)硅膠色譜(己烷∶EtOAc,4∶1)分離得到α-異構(gòu)體26(164mg,15%)白色固體和β-異構(gòu)體25(519mg,48%)白色泡沫,將其從CH2Cl2和己烷中重結(jié)晶得到25熔點(diǎn)64-66℃;[α]D+22.6(c0.46,CHCl3);UV(MeOH)λmax249.5,293.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.24(s,NH),7.70-7.30(m,10H,Ph-H),7.32(d,1H,J=13.6Hz,Ha),6.30(ps t,2H,J=2.9,1.6Hz,H-5),6.29(d,1H,J=13.6Hz,Hb),5.10(ps t,1H,H-2′,J=3.4,3.3Hz),4.20-4.15(m,2H,H-4′),3.95(dd,1H,H-2″,J=11.7,3.2Hz),3.89(dd,1H.H-2″,J=11.7,3.5Hz),1.09(s,9H,1Bu);對C26H29BrN2O5Si分析計算C,56.01;H,5.24;Br,14.33;N,5.02。測得C,55.79;H,5.41;Br,14.18;N4.98。
26熔點(diǎn)148-150℃;[α]D-1.7(c1.29,CHCl3);UV(MeOH)λmax249.5,293.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.21(s,NH),7.69-7.39(m,10H,Ph-H),7.28(d,1H,J=13.6Hz,Ha),6.68(d,1H,J=13.6Hz,Hb),6.28(dd,1H,H-5′,J=5.2,2.0Hz),5.55(ps t,1H,H-2′,J=3.1,2.9Hz),4.41(dd,1H,H-4′,J=9.7,5.2Hz),4.04(dd,1H,H-4′,J=9.7,2.0Hz),3.74(dd,1H,J=11.7,2.8Hz),3.70(dd,1H,J=11.7,3.4Hz,H-2″),1.07(s,9H,1Bu);對C26H29BrN2O5Si分析計算C,56.01;H,5.24;Br,14.33;N,5.02。測得C,55.75;H,5.23;Br,14.58;N5.01。
(2R,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(27)。在室溫用氟化四正丁基銨(1M的THF溶液)(0.6mL,0,6mmol)處理25(278mg,0.499mmol)的CH3CN(15mL)溶液1小時?;旌衔餄饪s后,將殘余物經(jīng)硅膠柱色譜(CHCl3∶MeOH,20∶1)純化得到27(151mg,95%)白色固體熔點(diǎn)176-177℃;[α]D+6.5(c0.47,MeOH);UV(MeOH)λmax249.5(ε15600),291.0nm(ε11700)(pH7),248.5(ε16300),291.5nm(ε11800)(pH2),253.5(ε16500),284.5nm(sh)(pH11)。
(2R,5S)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(28)。在室溫用氟化四正丁基銨(IM的THF溶液)(0.3mL,0.3mmol)處理26(140mg,0.251mmol)的CH3CN(10mL)溶液1小時?;旌衔餄饪s后,將殘余物經(jīng)硅膠柱色譜(CHCl3∶MeOH,20∶1)純化得到28(72mg,90%)白色固體熔點(diǎn)75-78℃;[α]D-2.8(c0.4,MeOH);UV(MeOH)λmax250.0(ε13900),292.0nm(ε10600)(pH7),249.5(ε14400),291.5nm(ε10800)(pH2),254.0(ε14100),284.0nm(sh)(pH11)。
使用合成27和28的相似方法來從29合成二氧戊環(huán)5-(E)-鹵代乙烯基尿嘧啶核苷。
(2S,5S)-E-5-(2-氯乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(30)和(2S,5R)-E-5-(2-氯乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(31)。
30(50%)白色泡沫;[α]D-12.2(c0.29,CHCl3);UV(MeOH)λmax292.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.2(s,NH),7.70-7.35(m,10H,Ph-H),7.20(d,1H,J=13.3Hz,Ha),6.30(dd,1H,J=4.5,2.8Hz,H-5),6.00(d,1H,J=13.3Hz,Hb),5.10(ps t,1H,H-2′,J=3.41,3.36Hz),4.20-4.15(m,2H,H-4′),3.95(dd,1H,H-2″,J=11.7,3.3Hz),3.90(dd,1H.H-2″,J=11.8,3.5Hz),1.08(s,9H,1Bu);對C26H29ClN2O5Si分析計算C,60.87;H,5.70;N,5.46。測得C,61.00;H,5.93;N5.29。
31(26%)熔點(diǎn)62-63℃;[α]D27+3.9(c0.31,CHCl3);UV(MeOH)λmax292.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.18(s,NH),7.69-7.27(m,10H,Ph-H),7.32(d,1H,J=13.3Hz,Ha),6.40(d,1H,J=13.3Hz,Hb),6.28(dd,1H,H-5′,J=5.2,2.0Hz),5.55(ps t,1H,H-2′,J=3.1,2.9Hz),4.41(dd,1H,H-4′,J=9.7,5.3Hz),4.05(dd,1H,H-4′,J=9.7,2.1Hz),3.74(dd,1H,J=11.6,2.7Hz),3.70(dd,1H,J=11.7,3.4Hz,H-2″),1.07(s,9H,1Bu);對C26H29ClN2O5Si分析計算C,60.44;H,5.74;N,5.42。測得C,60.20;H,5.56;N5.37。
(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(32)和(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(33)。
32(58%)熔點(diǎn)62-65℃;[α]D29-19.0(c0.8,CHCl3);UV(MeOH)λmax249.5,292.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.24(s,NH),7.70-7.30(m,10H,Ph-H),7.32(d,1H,J=13.6Hz,Ha),6.30(ps t,2H,J=2.9,1.6Hz,H-5),6.29(d,1H,J=13.6Hz,Hb),5.10(ps t,1H,H-2′,J=3.4,3.3Hz),4.20-4.15(m,2H,H-4′),3.95(dd,1H,H-2″,J=11.7,3.2Hz),3.89(dd,1H.H-2″,J=11.7,3.5Hz),1.09(s,9H,1Bu);對C26H29BrN2O5Si分析計算C,56.01;H,5.24;Br,14.33;N,5.02。測得C,56.14;H,5.25;Br,14.41;N4.92。
33(20%)熔點(diǎn)147-149℃;[α]D+1.4(c0.76,CHCl3);UV(MeOH)λmax249.5,293.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.21(s,NH),7.69-7.39(m,10H,Ph-H),7.28(d,1H,J=13.6Hz,Ha),6.68(d,1H,J=13.6Hz,Hb),6.28(dd,1H,H-5′,J=5.2,2.0Hz),5.55(ps t,1H,H-2′,J=3.1,2.9Hz),4.41(dd,1H,H-4′,J=9.7,5.2Hz),4.04(dd,1H,H-4′,J=9.7,2.0Hz),3.74(dd,1H,J=11.7,2.8Hz),3.70(dd,1H,J=11.7,3.4Hz,H-2″),1.07(s,9H,1Bu);對C26H29BrN2O5Si分析計算C,56.01;H,5.24;Br,14.33;N,5.02。測得C,55.98;H,5.21;Br,14.50;N,4.92。
(2S,5R)-E-5-(2-碘乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(34)和(2S,5R)-E-5-(2-碘乙烯基)-1-[2-[[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]甲基]-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(35)。
34(56%)熔點(diǎn)74-76℃;[α]D-24.0(c0.23,CHCl3);UV(MeOH)λmax254.0,298.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.10(s,NH),7.71-7.37(m,10H,Ph-H),7.33(d,1H,J=14.6Hz,Ha),6.64(d,1H,J=14.6Hz,Hb),6.29(dd,1H,J=4.3,3.0Hz,H-5),5.10(ps t,1H,H-2′,J=3.41,3.35Hz),4.18(s,1H,H-4′),4.17(d,1H,J=1.7Hz,H-4′),3.95(dd,1H.H-2″,J=11.8,3.2Hz),3.89(dd,1H,H-2″,J=11.7,3.6Hz),1.09(s,9H,1Bu);對C26H29IN2O5Si分析計算C,51.66;H,4.48;N,4.63。測得C,51.66;H,4.92;N4.61。
35(28%)熔點(diǎn)146-147℃;[α]D27+2.3(c0.42,CHCl3);UV(MeOH)λmax254.0,297.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.15(s,NH),7.69-7.40(m,10H,Ph-H),7.28(d,1H,J=14.6Hz,Ha),7.02(d,1H,J=14.6Hz,Hb),6.27(dd,1H,H-5′,J=5.1,1.9Hz),5.55(ps t,1H,H-2′,J=3.04,2.99Hz),4.40(dd,1H,H-4′,J=9.7,5.2Hz),4.04(dd,1H,H-4′,J=9.7,1.9Hz),3.76-3.71(m,2H,H-2″),1.07(s,9H,1Bu);對C26H29BrN2O5Si分析計算C,51.66;H,4.48;N,4.63。測得C,51.75;H,4.98;N,4.61。
(2S,5S)-E-5-(2-氯乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(36)。熔點(diǎn)193-194℃;[α]D-4.0(c0.37,MeOH);UV(MeOH)λmax246.5(ε17800),291.0nm(ε12500)(pH7),246.0(ε18400),290.5nm(ε12500)(pH2),250.5(ε18100),284.5nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-E-5-(2-氯乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(37)。熔點(diǎn)101-102℃;[α]D+2.4(c0.28,MeOH);UV(MeOH)λmax247.0(ε13300),291.5nm(ε9550)(pH7),246.5(ε13700),291.5nm(ε9670)(pH2),252.0(ε13900),283.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5S)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(38)。熔點(diǎn)176-178℃;[α]D-6.5(c0.27,MeOH);UV(MeOH)λmax249.0(ε17000),291.0nm(ε13000)(pH7),249.0(ε17200),290.5nm(ε12300)(pH2),253.0(ε16700),285.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-E-5-(2-溴乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(39)。熔點(diǎn)76-78℃;[α]D+2.5(c0.2,MeOH);UV(MeOH)λmax250.0(ε16000),290.0nm(ε12400)(pH7),250.0(ε16500),290.0nm(ε12200)(pH2),254.5(ε16800),290.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5S)-E-5-(2-碘乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(40)。熔點(diǎn)162℃(分解);[α]D-6.5(c0.27,MeOH);UV(MeOH)λmax253.0(ε16000),296.5nm(ε11900)(pH1),255.0(ε20700),290.0nm(sh)(pH2),255.5(ε16600),290.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-E-5-(2-碘乙烯基)-1-[2-(羥基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基)尿嘧啶(41)。熔點(diǎn)60℃(分解);[α]D+2.5(c0.2,MeOH);UV(MeOH)λmax255.5(ε15400),297.0nm(ε12400)(pH7),256.5(ε22400),290.0nm(sh)(pH2),257.5(ε16200),290.0nm(sh)(pH11)。
(2S,5R)-5-碘-N3-對-甲苯甲?;?1-[2-(對-甲苯甲?;u基甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(43)。向42(208mg,0.61mmol)的吡啶(10mL)溶液中加入N-乙基二異丙基胺(0.23mL,1.28mmol)和p-TolCl(0.25mL,1.83mmol),然后將混合物在室溫攪拌3小時。用水終止反應(yīng)并濃縮至干。將殘余物溶于EtOAc并用水沖洗,將有機(jī)層干燥、過濾并濃縮。殘余物經(jīng)硅膠色譜(己烷∶EtOAc,1∶1)分離得到43(335mg,95.3%)灰白色固體熔點(diǎn)166-168℃;[α]D+18.1(c0.36,CHCl3);UV(MeOH)λmax263.5nm;1H NMR(CDCl3)δ8.04(s,1H,H-6),7.98(d,2H,J=8.2Hz),7.78(d,2H,J=8.3Hz),7.30(d,2H,J=3.3Hz),7.28(d,2H,J=3.2Hz),6.27(dd,1H,H-5′,J=5.5,1.7Hz),5.32(t,1H,J=3.1Hz,H-2′),4.74(dd,1H,H-4′,J=17.6,3.3Hz),4.62(dd,1H,H-4′,J=12.9,2.9Hz),4.33(dd,1H,H-4′,J=10.4,1.7Hz),4.22(dd,1H,H-4′,J=10.5,5.6Hz),2.43,2.42(2s,6H,CH3);對C24H21IN2O7分析計算C,50.02;H,3.67;N,4.86。測得C,50.18;H,3.72;N,4.85。
(2S,5R)-E-5-(2-乙烯基)-1-[2-(羥甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(44)。45(171mg,0.296mmol)、四乙烯基錫(0.13mL,0.681mmol)和四三苯基膦合鈀(393mg,0.034mmol)和六甲基磷酰胺(4mL)混合物在75℃N2氣下攪拌24小時。冷卻到室溫后,加水(25mL)并用EtOAc(2×25mL)萃取混合物。將合并后的有機(jī)萃取液干燥、過濾并濃縮得到44(83.4mg,78.6%)灰白色固體,將其用飽和的氨甲醇溶液在室溫處理24小時。濃縮后,殘余物經(jīng)柱色譜(CHCl3∶MeOH,20∶1)純化得到45(31mg,88.8%)白色固體44UV(MeOH)λmax284.0nm;1H NMR(CDCl3)δ8.18(s,NH),7.92(d,2H,J=8.2Hz),7.52(s,1H,H-6),7.24(d,2H,J=8.2Hz),6.37(dd,1H,H-5′,J=5.5,2.0Hz),6.80(dd,1H,J=17.6,11.2Hz),5.96(dd,1H,H-,J=17.6,1.6Hz),5.30(t,1H,J=3.1Hz,H-2′),5.12(dd,1H,H-4′,J=11.1,1.6Hz),4.71(dd,1H,H-4′,J=12.5,3.2Hz),4.59(dd,1H,H-4′,J=12.5,3.1Hz),4.27(dd,1H,H-4′,J=10.3,2.1Hz),4.22(dd,1H,H-5′,J=10.3,5.5Hz),2.42(s,3H,CH3);45熔點(diǎn)210-211℃;[α]D-19.2(c0.18,MeOH);UV(MeOH)λmax235.5(ε14000),287.5nm(ε10300)(pH7),238.5(ε16800),279.5nm(ε13700)(pH2),240.5(ε15300),285.0nm(ε7850)(pH11)。
(2S,5S)-5-碘-1-[2-(乙酰氧基甲基)-1.3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(46)。將化合物42(302mg,0.888mmol)的吡啶溶液用DMAP(催化劑)處理并將Ac2O(0.2mL,2.14mmol)在室溫處理2小時。加入冰塊終止反應(yīng)并將混合物濃縮。將殘余物溶于CH2Cl2并用稀HCl、飽和的NaHCO3和鹽水沖洗。過濾和濃縮后,將殘余物經(jīng)硅膠色譜(CHCl3∶MeOH,40∶1)分離得到46(288mg,85%),將其從CH2Cl2和己烷中重結(jié)晶熔點(diǎn)234-236℃;[α]D+10.9(c0.14,50%CHCl3/MeOH);UV(MeOH)λmax282.5nm;1H NMR(DMSO-d6)δ11.79(s,NH,D2O可交換的),7.92(s,1H,H-6),6.20(d,1H,H-1′,J=5.5Hz),5.15(s,2H,H-2′),4.39(d,1H,H-4′,J=10.2Hz),4.34(dd,1H,H-4′,J=13.0,1.8Hz),4.30(dd,1H,H-4′,J=13.0,1.7Hz),4.11(dd,1H,H-4′,J=10.2,5.9Hz);對C10H11BrN2O5分析計算C,37.64;H,3.47;Br,25.04;N,8.78。測得C,37.87;H,3.49;Br,25.21;N,8.65。
(2S,5S)-5-乙炔-1-[2-(羥甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(47)。向46(167mg,0.437mmol)、(Ph3P)2PdCl2(6.6mg,0.00934mmol)和CuI(6.6mg,0.0344mmol)的無水TEA(18mL)懸浮液中加入三甲基甲硅烷基乙炔(0.5mL,3.54mmol),并且將該混合物在50℃攪拌4.5小時。濃縮后,將殘余物溶于CH2Cl2并用5%NaEDTA(2×50mL)和水沖洗。將有機(jī)層干燥、過濾并濃縮得到淡黃色糖漿狀物(97mg,63%),將其在室溫用0.2N的NaOMe(5.5mL)處理2小時。將該混合物用HOAc中和、濃縮并經(jīng)柱色譜純化得到47(60mg,92%)純白色固體熔點(diǎn)200℃(分解);[α]D-12.6(c0.24,MeOH);UV(MeOH)λmax228.0(ε10800),285.5nm(ε13800)(pH7),228.0(ε12800),279.5nm(ε16200)(pH2),235.0(ε12900),282.5nm(ε10500)(pH11)。
(2S,5S)-5-乙基-1-[2-(羥甲基)-1,3-二氧戊環(huán)-5-基]尿嘧啶(48)。在室溫H2氣下在含有10%Pd-C(30mg)的EtOH(5mL)中攪拌47(50mg,0.21mmol),然后過濾并用EtOH沖洗。將合并后的濾液蒸干并與乙醚共同蒸發(fā)并經(jīng)硅膠色譜(CHCl3∶MeOH,20∶1)分離得到48(49.9mg,98%)白色固體熔點(diǎn)132-133℃;[α]D+16.5(c0.64,MeOH);UV(MeOH)λmax266.0nm(ε13000)(pH7),266.0(ε12300)(pH2),266.0nm(ε10500)(pH11)。
生物數(shù)據(jù)抗VZV的活性病毒生長抑制的測定。將病毒以30-40pfu/孔接種在12孔平板上融合病毒允許的細(xì)胞中。在37℃吸附1小時后,用含有10%透析過的FBS和被試驗(yàn)化合物的培養(yǎng)基以各種劑量替換接種物。每種劑量作雙份試驗(yàn)。在感染后72小時收獲被感染的細(xì)胞。對HSV病毒,進(jìn)行空斑數(shù)降低測定來測定病毒的生長。ID50被定義為與未處理的對照組相比能夠抑制50%空斑形成的劑量。對VZV和EBV來說,通過“冷凍-融化”來溶解被感染的細(xì)胞并用蛋白酶K和RN酶處理溶解物。然后將DNA經(jīng)過已有描述的狹線印跡(Yao等,Biochem.Pharmacol.51941-947)。通過與32P標(biāo)記的病毒特殊基因的DNA片段雜交來測定病毒DNA。放射自顯影結(jié)果是通過PersonalDensitometer SI(Molecular Dynamics.,Sunnyvale,CA)定量的。剝離相同膜并與人β-肌動蛋白基因片段再雜交。接著由病毒DNA/人肌動蛋白DNA使病毒DNA的量正?;?。相對于沒有處理的對照組抑制50%的病毒DNA合成被測試化合物的濃度被定義為IC50。上述測試的結(jié)果如列于下表1中。
抗EBV活性方法細(xì)胞培養(yǎng)在該試驗(yàn)中使用產(chǎn)生源于人P3HR1細(xì)胞的細(xì)胞系H1的高得率EBV。細(xì)胞是在用10%透析過的胎牛血清和100μg/ml的卡那霉素補(bǔ)充的RPMI培養(yǎng)基中培養(yǎng)的并在37℃含5%CO2濕潤培養(yǎng)箱生長。
H1細(xì)胞暴露于藥物將H1細(xì)胞保持在開始處理前2天的對數(shù)生長期。以每孔2×105個細(xì)胞的密度接種在24孔平板上的用或不用藥物處理的2ml新鮮培養(yǎng)基中接種H1細(xì)胞并在37℃培養(yǎng)5天。藥物處理期后,將細(xì)胞沉淀并用狹線印跡測定法來測定藥物對EBV DNA的抑制作用。
狹線印跡測定法將用各種核苷類似物(如下所述)處理過的總共4×105H1細(xì)胞在400μl的10mM Tris-HCl(pH7.5)溶液中通過冷凍和融化3次來進(jìn)行裂解。該細(xì)胞裂解液在37℃用RNA酶A(最終濃度50μg/ml)處理30分鐘,然后用蛋白酶K(最終濃度100μg/ml)在55℃處理2小時。在pH8.2調(diào)節(jié)最終濃度到0.4NNaOH/10mM EDTA使樣本變性。在100℃的水浴加熱10分鐘后,用多支管將該樣品印跡在正電荷的尼龍膜上。然后將α-32P-dCTP標(biāo)記的EBVECORIC片段用作DNA雜交的探針。在剝離EBV ECORIC探針后,用人的Alu DNA(BAMH1片段)再探查相同膜。用光密度計分析放射自顯影結(jié)果。按照EBV DNA與Alu DNA的比例對照于沒有處理的對照H1細(xì)胞測定處理過的H1細(xì)胞中EBV DNA的量。在除去Alu DNA探針后,用相同膜通過與線粒體DNA探針再雜交來測定對線粒體的毒性。參見,例如Yao等,Antimic.Agents and Chemo.,7月,1993,第1420-1425頁;Yao等,Biochem.Pharm.,第51卷,941-947(1996)(EBV測定);Doong等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,第88卷,8495-8499(10月,1991);和Bridges等,Biochem.Pharm.,第51卷,731-736(細(xì)胞毒性和mtDNA測定)。
細(xì)胞毒性數(shù)據(jù)細(xì)胞毒性的測定。在補(bǔ)充20%透析過的FBS的EPMI培養(yǎng)基中CEM細(xì)胞以每ml2.5×104個細(xì)胞生長。當(dāng)細(xì)胞雙倍時,以1ml/孔將其接種到24孔平板上。以各種稀釋過的劑量加入被試藥物。在37℃5%CO2下生長3天后,收獲細(xì)胞并使用Coulter計數(shù)器技術(shù)。細(xì)胞毒性IC50被定義為與沒有處理的對照組相比能夠抑制50%細(xì)胞生長的劑量。
表1
L-β-5′VoddU、L-β-5′BVOddU及其類似物的抗病毒活性化合物 IC501(μM) 細(xì)胞毒性(μM)2VZV HSV-l EBVL-β-VOddU>50 36 0.016 >100L-β-BVOddU 0.07 36 >l00D-β-VOddU26 >50 >100L-α-BVOddU >30 >50 >100D-α-BVOddU >30 >50 >100L-β-乙炔基OddU >30 >50 1.84 >100D-BVDU0.05 >100L-BVDU>100 >100L-β-BVSddU 12.5>50 >100D-ara-BVU >100(索利夫定)0.0007>l00L-β-IVOddU 0.03533 4.1 >100L-α-IVOddU >30 >50 >100L-β-ClVOdd 0.15 18 >l00L-α-ClVOddU >30 >50 >l00L-BVF-araU>30 >50 >l00L-BV2′F-dU >30 >50 >l00L-IOddU 17 70 0.1 >100L-BrOddU >30 >100 0.2 >100噴西絡(luò)韋30.14 18 >100阿昔絡(luò)韋3213.6 >l00lIC50被定義為抑制50%病毒生長的濃度。
2在CEM細(xì)胞中進(jìn)行細(xì)胞毒性試驗(yàn)。
3臨床批準(zhǔn)的。
5-氟尿嘧啶停留(半衰期)的增加給BDF1鼠以20mg/kg的濃度經(jīng)口引入L-5-溴乙烯基二氧戊環(huán)尿嘧啶(β-L-5BVOddU)、D-5-溴乙烯基阿拉伯糖苷尿嘧啶(D-BVArU)或鹽水對照溶液。引入兩小時后,將5-氟尿嘧啶(FU)以200mg/kg的濃度腹膜內(nèi)給藥。1小時后,將鼠殺死并用19F-NMR測定FU的代謝物。對照鼠在-20(ppm)區(qū)后顯示出分解代謝物氨基酸,但是在分解代謝物氨基酸中D-BVArU下降了并且L-BVOddU抑制了大約100%的分解代謝物氨基酸。NMR數(shù)據(jù)在+(ppm)區(qū)也顯示出了一些合成代謝物,可能是核苷。這些結(jié)果證實(shí)了BV類似物延緩了FU的分解。所以,在治療癌癥中與FU或FU的藥物前體共同給藥任一或多種β-L核苷化合物來提高這些藥劑的有效性是有益的和出人意料的。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解前述說明書和實(shí)施例是實(shí)施本發(fā)明的詳細(xì)描述,而不是限定。在不脫離下列權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍下可以對本文所述的細(xì)節(jié)加以改動。
權(quán)利要求
1.一種治療由非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒、水痘-帶狀皰疹病毒或卡波西肉瘤病毒引起患者病毒感染的方法,包括向該患者給藥治療有效量的下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦⒘姿狨セ?、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
2.一種預(yù)防或延緩由非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒感染、水痘-帶狀皰疹病毒感染或HV-8感染所引起患者感染發(fā)作的方法,包括向所述患者給藥下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦⒘姿狨セ?、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
3.一種治療、預(yù)防或延緩患者的與EB病毒相關(guān)的淋巴瘤或癌癥或卡波西肉瘤發(fā)作的方法,包括向處于與EB病毒相關(guān)的淋巴瘤或癌癥或卡波西肉瘤危險期的患者給藥治療有效量的下列通式的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦⒘姿狨セ?、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
4.按照權(quán)利要求1-3中任一的方法,其中R是 X是H、Cl、Br或I。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一的方法,其中R是H、Br或I。
6.按照權(quán)利要求1-5中任一的方法,其中R1是H、C1到C20酰基、磷酸酯基或磷酸二酯基。
7.按照權(quán)利要求1-6中任一的方法,其中R1是H、C1到C20?;蛄姿峄?。
8.按照權(quán)利要求1-7中任一的方法,其中所述的病毒感染是由水痘-帶狀皰疹病毒引起的,R是 ,R1是H,而X是Cl、Br或I。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法,其中X是Br或I。
10.按照權(quán)利要求1-7中任一的方法,其中所述的病毒感染是EB病毒感染。
11.按照權(quán)利要求10的方法,其中R是 或
12.按照權(quán)利要求10的方法,其中R1是H而X是Cl。
13.按照權(quán)利要求1的方法,其中所述的病毒感染是HV-8病毒感染。
14.按照權(quán)利要求11的方法,其中R是 而X是Cl、Br或I。
15.按照權(quán)利要求13或14的方法,其中R1是H、C1到C20?;?、磷酸酯基或磷酸二酯基。
16.按照權(quán)利要求13-15中任一的方法,其中X是Br或I。
17.按照權(quán)利要求13-16中任一的方法,其中R1是H、C1到C20酰基或磷酸酯基。
18.按照權(quán)利要求13-17中任一的方法,其中R是 而X是Br或I。
19.按照權(quán)利要求16的方法,其中R1是H。
20.按照權(quán)利要求13-19中任一的方法,其中X是Br。
21.一種用于治療由非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒、水痘-帶狀皰疹病毒或卡波西肉瘤病毒所引起患者病毒感染的組合物,包括向所述患者給藥下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
22.一種用于預(yù)防或延緩由非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒感染、水痘-帶狀皰疹病毒感染或HV-8感染所引起患者感染發(fā)作的組合物,包括向所述患者給藥下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
23.一種用于預(yù)防或延緩患者的與EB病毒相關(guān)的淋巴瘤或癌癥或卡波西肉瘤發(fā)作的組合物,包括向處于與EB病毒相關(guān)的淋巴瘤或癌癥或卡波西肉瘤危險期的患者給藥治療有效量的下列通式的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
24.按照權(quán)利要求21-23中任一的組合物,其中R是 式),X是H、Cl、Br或I。
25.按照權(quán)利要求21-24中任一的組合物,其中R是H、Br或I。
26.按照權(quán)利要求21-25中任一的組合物,其中R1是H、C1到C20酰基、磷酸酯基或磷酸二酯基。
27.按照權(quán)利要求21-26中任一的組合物,其中R1是H、C1到C20的?;蛄姿狨セ?br> 28.按照權(quán)利要求21-27中任一的組合物,其中所述的病毒感染是由水痘-帶狀皰疹病毒引起的,R是 ,R1是H,而X是Cl、Br或I。
29.按照權(quán)利要求28所述的方法,其中X是Br或I。
30.按照權(quán)利要求1-7中任一的組合物,其中所述的病毒感染是EB病毒感染。
31.按照權(quán)利要求30的方法,其中R是 或
32.按照權(quán)利要求30的方法,其中R1是H而X是Cl。
33.按照權(quán)利要求21-27中任一的組合物,其中所述的病毒感染是HV-8病毒感染。
34.按照權(quán)利要求33的組合物,其中R是 而X是Cl、Br或I。
35.按照權(quán)利要求33或34的組合物,其中R1是H、C1到C20?;蛄姿狨セ?br> 36.按照權(quán)利要求33-35中任一的組合物,其中X是Br或I。
37.按照權(quán)利要求33-36中任一的組合物,其中R1是H、C1到C20?;蛄姿狨セ?。
38.按照權(quán)利要求33-37中任一的組合物,其中R1是H,R是而X是Br或I。
39.按照權(quán)利要求33-37中任一的組合物,其中R1是H。
40.按照權(quán)利要求33-39中任一的組合物,其中X是Br。
41.一種增加5-氟尿嘧啶或5-氟尿嘧啶的前體藥物在癌癥患者體內(nèi)停留的方法,包括向該患者給藥抗癌有效量的5-氟尿嘧啶的同時共同給藥有效量的至少一個下列化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20酰基或醚基、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
42.按照權(quán)利要求41的方法,其中R是 X是Br。
43.按照權(quán)利要求41或42的方法,其中所述5-氟尿嘧啶的藥物前體選自于由2-(1)四氫呋喃基-5-氟尿嘧啶和5-氟嘧啶-2-酮組成的組中。
44.一種用于增加5-氟尿嘧啶或5-氟尿嘧啶的藥物前體在癌癥患者體內(nèi)停留的治療癌癥患者的組合物,該組合物含有抗癌有效量的5-氟尿嘧啶或5-氟尿嘧啶的前體藥物和有效量的至少一個下列化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物 其中R是 CH2CH3, 或 X是H、F、Br、Cl、I或CH3和R1是H、C1到C20的?;蛎鸦?、磷酸酯基、二磷酸酯基、三磷酸酯基或磷酸二酯基。
45.按照權(quán)利要求44的組合物,其中R是 而X是Br。
46.按照權(quán)利要求44或45的組合物,其中所述的5-氟尿嘧啶的藥物前體選自于由2-(1)四氫呋喃基-5-氟尿嘧啶和5-氟嘧啶-2-酮組成的組中。
全文摘要
本發(fā)明涉及嘧啶核苷化合物及其治療水痘-帶狀皰疹病毒、非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒和卡波西肉瘤病毒也稱之為HV-8的感染和這些病毒感染的相關(guān)并發(fā)癥的用途。本發(fā)明的另一方面,也描述了使用一種或多種核苷化合物增加5-氟尿嘧啶(FU)在患者體內(nèi)的停留或其半衰期的用途。
文檔編號C07H19/06GK1420773SQ00812426
公開日2003年5月28日 申請日期2000年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月21日
發(fā)明者鄭永齊, 朱重光, 李凌, 崔容碩 申請人:耶魯大學(xué), 佐治亞大學(xué)研究基金會
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