取代嘌呤类似物的设计、合成及抗病毒活性研究

论文摘要

慢性乙型肝炎是一种由乙型肝炎病毒引起的慢性、进展性、致死性疾病。我国是HBV病毒性肝炎的高发区。一直以来,核苷类似物拉米夫定作为首选药物用于临床治疗乙型肝炎,但是随着用药时间的延长,拉米夫定显示出严重的耐药性和肝毒性。近年来,开环核苷膦类似物的9-（2-膦酰甲氧乙基）嘌呤类化合物PME类衍生物由于具有较好的抗病毒活性,耐药率低,且高效低毒,因此得到了广泛的重视。阿德福韦酯作为开环的核苷膦类似物之一,在整个临床前和临床研究中,其强效和安全性已经得到广泛的认可,于2002年上市用于治疗HBV,其化学结构包含有腺嘌呤为碱基、直链醚键的侧链、磷酸及双吡呋酯等典型特征。临床研究数据表明阿德福韦具有较强的抑制HBV DNA复制的作用,抗耐药性强,显著优点是对拉米夫定应用后出现的YMDD变异株（包括YVDD和YIDD变异）病毒有很强的抑制作用,强度不低于对野生株的作用。长期应用阿德福韦治疗慢性HBV,能显著降低cccDNA水平,为循序渐进的清除感染细胞里的HBV病毒库并清除受感染细胞带来希望。因此,阿德福韦既可用于对拉米夫定耐药的患者,也可以用于对拉米夫定不敏感的患者,且阿德福韦治疗剂量10 mg/d相关的毒副作用很低。不过,随着近几年研究的深入,发现阿德福韦在高剂量下有一定的肾毒性,也有文献报道阿德福韦酯在体内被酶水解释放出阿德福韦,特戊酸和甲醛,当服用高剂量阿德福韦酯时,特戊酸可能会降低血清中的肉毒碱,而治疗剂量范围内产生的甲醛,其毒性可以不需考虑。本文通过分析总结开环核苷膦类似物的构效关系,以阿德福韦为先导化合物,采用生物电子等排设计理论,设计N-6位替换成巯基取代物或氮取代物,同时8位引入氮杂的6-取代巯基-8-氮杂嘌呤碱基骨架,采取保留磷酸基和引入双三氟乙基酯及乙酯三种形式。设计了三条反应路线,共合成了19个未见文献报道新化合物。首先以三氯化磷为起始原料,试图经过酯化、羟甲基化、磺酸酯化、烃化四步反应得到目标化合物。本路线在研究的初期并未取得成功,经红外图谱确证发现第二步反应没生成目标中间体。因此在此基础上设计了路线二:分别以5-氨基-4,6-二氯嘧啶及三氯化磷为起始原料,经过烃化反应,环合反应、羟甲基化、卤代、酯化等合成得到目标化合物。在最初尝试引入双三氟乙基酯的合成方法时,意外得到了新的磷酸酯交换结构,此结构经核磁氢谱、质谱及红外光谱确证为未见报道新的磷酸结构形式,目前已合成2个该类结构分子。经抗乙肝病毒活性测试结果表明,其中2-（6-氨基-9H-嘌呤-9基）乙基2,2,2-三氟乙基氯甲基磷酸酯（3-9）表现出了抗病毒活性,在100μg/ml时对乙肝病毒表面抗原具有12.1%抑制率（HBsAg抑制率）,其抗病毒活性与拉米夫定相当（拉米夫定为14.2%）;而且显示了拉米夫定不具有的可抑制病毒复制的活性,对乙肝病毒e抗原（HBeAg）具有11.8%的抑制率,而拉米夫定为0%;毒性比阿德福韦酯大大降低,在50μg/ml时,阿德福韦酯表现出了细胞毒性,而新化合物3-9在100μg/ml还未出现细胞毒性。这个新的化学结构具有较高的继续研究的价值,将在进一步的开发后有可能获得具有自主知识产权的药物分子。根据我们的设计思想,6-取代巯基-8-氮杂腺嘌呤是主要的骨架,因此设计第三条路线,分别以5-氨基-4,6-二氯嘧啶及亚磷酸二乙酯为起始原料,经过烃化反应,重氮化环合反应,羟甲基化,磺酸酯化、烃化、酯水解等反应,共合成得到了16个该类新化合物。目前此类化合物正在生物活性测试中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语与符号说明
• 第一章 研究背景
• 1.1 慢性乙型肝炎及其治疗
• 1.2 乙型肝炎病毒及致病机理
• 1.3 核苷类抗乙肝病毒药物研究现状
• 1.3.1 有环核苷类抗病毒药物
• 1.3.2 有环核苷类药物的作用机制
• 1.3.3 开环核苷膦化物（Acyclic nucleoside phosphonates,ANP）
• 1.3.4 开环核苷膦化物的作用机制
• 1.4 阿德福韦酯的不足
• 第二章 基于抗病毒药物阿德福韦类似物的设计思路
• 2.1 开环核苷膦化物化学结构分析
• 2.2 开环核苷膦化物阿德福韦类似化学结构修饰研究进展
• 2.2.1 碱基修饰
• 2.2.2 醚键连接的碳链修饰
• 2.2.3 磷酸酯部分的改造
• 2.3 本文的总体设计思路
• 第三章 新型取代嘌呤类似物的合成研究
• 3.1 双三氟乙基磷酸酯合成方法学研究
• 3.1.1 路线一:
• 3.1.2 路线二:
• 3.2 路线三6-取代巯基-8-氮杂腺嘌呤衍生物的合成
• 3.3 新化合物列表
• 3.3.1 取代氮杂嘌呤乙基三氟乙基氯甲基磷酸酯类化合物
• 3.3.2 3-羟乙基7-取代氮杂嘌呤类化合物
• 3.3.3 3-（2-膦酰乙酯甲氧乙基）7-取代-[1,2,3]三氮唑[4,5-d]嘧啶类化合物
• 3.3.4 2-（7-取代-3H-[1,2,3]三氮唑[4,5-d]嘧啶）乙氧基甲基磷酸类化合物
• 3.4 化合物抗病毒活性体外筛选试验方案:
• 3.4.1 试验材料
• 3.4.2 试验方法
• 第四章 化学实验部分
• 第五章 结果与讨论
• 参考文献
• 附图
• 抗HBV活性化合物:L-核苷类似物研究进展
• 致谢